JP2014193945A - Polyol mixture and method for producing polyurethane - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for efficiently producing a polyurethane which has high peelability and excellent homogeneity and less coloration and is extremely useful for applications such as an elastic fiber, a film and clothes, and to provide a polyol mixture having excellent homogeneity and high transparency.SOLUTION: There is provided a method for producing a polyurethane in which a polysiloxane polyol (a) is produced by reacting a polysiloxane polyol (i), a polyether polyol (ii) and an isocyanate compound (iii), followed by reacting the polysiloxane polyol (a), a polyol (b) other than the (A) and an isocyanate compound (c).

Description

本発明は、ポリオール混合物及びポリウレタンの製造方法に関する。   The present invention relates to a polyol mixture and a process for producing polyurethane.

ポリウレタン及びポリウレタンウレアは様々な分野で応用されており、その中でも、弾性繊維等の用途に用いられることが多い。特に、ポリエーテルウレタンウレア構造を持つ繊維は、鎖延長剤としてポリアミン化合物を使用しているために凝集力が高く、弾性特性、伸長回復性に優れた性質を有している。   Polyurethane and polyurethane urea are applied in various fields, and among them, they are often used for applications such as elastic fibers. In particular, a fiber having a polyether urethane urea structure has a high cohesive force due to the use of a polyamine compound as a chain extender, and has excellent elastic properties and stretch recovery properties.

しかし、これらポリウレタン及びポリウレタンウレア等のポリウレタン系弾性繊維は繊維同士の粘着性が高いために紡出時の解舒性が悪い。又、摩擦抵抗が大きいために糸が接触する紡糸機、整経機、編み機及びガイド等の加工工程にある機器で糸切れを起こす等の問題が発生し易い。   However, polyurethane-based elastic fibers such as polyurethane and polyurethaneurea have high adhesiveness between the fibers, so that the unwinding property at the time of spinning is poor. Further, since the frictional resistance is large, problems such as yarn breakage are likely to occur in devices in the processing process such as a spinning machine, a warping machine, a knitting machine, and a guide, which are in contact with the yarn.

そこで、加工工程の機器と糸との摩擦抵抗を低下させて、このような問題を解決する手段として、固体の金属石鹸、油溶性高分子、高級脂肪酸及びアミノ変性シリコーン等を油剤としてポリウレタン系弾性繊維に添加する方法、平滑剤としてタルク、シリカ、コロイダルアルミナ及び酸化チタン等をポリウレタン系弾性繊維に分散させる方法、並びにシリコンジオールまたはシリコンジアミンをポリウレタン主鎖の一部に導入する方法等が検討されてきた(特許文献1)。   Therefore, as a means of solving such problems by reducing the frictional resistance between the processing equipment and the yarn, polyurethane-based elasticity using solid metal soap, oil-soluble polymer, higher fatty acid and amino-modified silicone as an oil agent A method of adding to fiber, a method of dispersing talc, silica, colloidal alumina, titanium oxide, etc. as a smoothing agent in polyurethane elastic fiber, a method of introducing silicon diol or silicon diamine into a part of the polyurethane main chain, etc. are studied. (Patent Document 1).

しかし、これらの方法でも、十分な粘着防止効果が得られなかったり、平滑剤が紡糸機、整経機、編み機やガイド等に重大な磨耗を生じさせたりするといった問題があった。   However, even with these methods, there are problems that a sufficient anti-adhesion effect cannot be obtained, and that the smoothing agent causes significant wear on the spinning machine, warping machine, knitting machine, guide and the like.

又、整経や編みたて工程において油剤成分によって抽出された糸中のオリゴマー、または油剤中の固体若しくは高粘度成分が固体またはペースト状になって分離したものが、繊維、紡糸機、整経機、編み機及びガイド等に多量に付着するため、製品汚損並びに機械及び器具の目詰まりを生じるといった問題があり、課題の解決に至っていない。   Also, the oligomers in the yarn extracted by the oil component in the warping and knitting process, or the solid or high-viscosity component in the oil separated as a solid or paste, such as fibers, spinning machines, warping Since a large amount adheres to a machine, a knitting machine, a guide, etc., there is a problem of causing product fouling and clogging of machines and instruments, and the problem has not been solved.

このため、前記油剤及び平滑剤を使わずとも、粘着性を低下させ、紡出時の解舒性が高いポリウレタン、即ち、剥離性が高いポリウレタンを製造する方法が求められてきた。   For this reason, there has been a demand for a method for producing a polyurethane having a low unstickiness and a high unwinding property during spinning, that is, a polyurethane having a high peelability, without using the oil agent and the smoothing agent.

例えば、ポリウレタンの原料にポリシロキサンポリオールを用いてポリウレタンの特性を改良させた例がこれまでに数多く報告されている。例えば、変性ポリシロキサンジオールを使用した、高反発弾性率を有する熱可塑性ポリウレタン(特許文献2)、エーテル変性シリコーンを使用した、ソフトで良好な着用感を有するポリウレタン弾性繊維(特許文献3)、カルボン酸変性シリコーンをポリエーテルポリオールで変性したポリエーテル変性シリコーンを使用した、透明性および平滑性に優れたポリウレタン(特許文献4)等が挙げられる。   For example, many examples of improving the properties of polyurethane by using polysiloxane polyol as a raw material of polyurethane have been reported so far. For example, a thermoplastic polyurethane having a high rebound resilience using a modified polysiloxane diol (Patent Document 2), a polyurethane elastic fiber having a soft and good wearing feeling using a ether-modified silicone (Patent Document 3), carvone Examples thereof include polyurethane (Patent Document 4) excellent in transparency and smoothness using polyether-modified silicone obtained by modifying acid-modified silicone with polyether polyol.

しかしながら、特許文献2に記載の熱可塑性ポリウレタンは、他のポリオールに対する変性ポリシロキサンジオールの使用量が多いため、ポリウレタン成形体の柔軟性および透明性が不足するという問題があった。   However, the thermoplastic polyurethane described in Patent Document 2 has a problem that the flexibility and transparency of the polyurethane molded product are insufficient because the amount of the modified polysiloxane diol used relative to other polyols is large.

また、特許文献3に記載の方法には、ポリウレタンを製造した後に、得られたポリウレタン繊維にエーテル変性シリコーンを添加するため、エーテル変性シリコーンが繊維表面から脱落し易いという問題があった。更に、ポリウレタンを製造する際に前記エーテル変
性シリコーンを反応させようとしても、他のポリオールとの相溶性が不十分であり、均質なポリウレタンが生成しにくいといった問題もあった。
In addition, the method described in Patent Document 3 has a problem that the ether-modified silicone easily falls off from the fiber surface because an ether-modified silicone is added to the obtained polyurethane fiber after the polyurethane is produced. Furthermore, even when the ether-modified silicone is allowed to react during the production of polyurethane, there is a problem that the compatibility with other polyols is insufficient and a homogeneous polyurethane is difficult to produce.

特許文献4に記載の方法には、ポリエーテル変性シリコーンをポリウレタンの原料として用いることで相溶性および平滑性に優れたポリウレタンを製造できることが記載されている。   The method described in Patent Document 4 describes that a polyurethane having excellent compatibility and smoothness can be produced by using polyether-modified silicone as a raw material for polyurethane.

特開平10−259577号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-259577 特開2004−250683号公報JP 2004-250683 A 特開2004−332126号公報JP 2004-332126 A 特開2011−174037号公報JP 2011-174037 A

本願発明者らが検討したところ、特許文献4に記載のポリエーテル変性シリコーン内に含まれる不飽和カルボン酸がウレタン化の際に着色原因となることや、不飽和カルボン酸とポリエーテルとの反応により生成する不飽和モノオールが末端封止剤となりウレタン化反応を阻害し、ポリウレタンの製造効率が悪くなるといった問題が明らかとなった。上記不飽和カルボン酸は、ポリエーテル変性シリコーン原料のカルボン酸変性シリコーンの製造工程において、副生物として生成する。
本発明は、上記現状に鑑み、剥離性が高く均質性に優れ、着色が少なく、弾性繊維やフィルム及び衣料等の用途に極めて有用なポリウレタンを効率良く製造する製造方法、及び、均質性に優れ、透明性の高いポリオール混合物を提供することを目的とする。
As a result of investigation by the present inventors, the unsaturated carboxylic acid contained in the polyether-modified silicone described in Patent Document 4 causes coloring during urethanization, and the reaction between the unsaturated carboxylic acid and the polyether. It became clear that the unsaturated monool produced by the above method becomes a terminal blocker and inhibits the urethanization reaction, resulting in poor production efficiency of polyurethane. The unsaturated carboxylic acid is produced as a by-product in the process for producing a carboxylic acid-modified silicone as a polyether-modified silicone raw material.
In view of the present situation, the present invention is a method for efficiently producing polyurethane that is highly peelable and excellent in homogeneity, less colored, and extremely useful for applications such as elastic fibers, films, and clothing, and excellent in homogeneity. An object of the present invention is to provide a highly transparent polyol mixture.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、ポリシロキサンポリオール(i)と、ポリエーテルポリオール(ii)とをイソシアネート化合物(iii)と反応させポリシロキサンポリオール(a)を得た後、該ポリシロキサンポリオール(a)と(a)以外のポリオール(b)と、イソシアネート化合物(c)を含む原料を反応させることで、剥離性が高く均質性に優れ、着色が少なく、弾性繊維、フィルム及び衣料等の用途に極めて有用なポリウレタンを効率良く製造できることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors obtained a polysiloxane polyol (a) by reacting a polysiloxane polyol (i) and a polyether polyol (ii) with an isocyanate compound (iii). Then, by reacting the polyol (b) other than the polysiloxane polyol (a) and (a) with the raw material containing the isocyanate compound (c), the release property is high, the uniformity is excellent, the coloring is small, and the elastic fiber. The inventors have found that polyurethanes that are extremely useful for applications such as films and clothing can be efficiently produced, and have completed the present invention.

即ち、本発明の要旨は以下である。
[1] ポリシロキサンポリオール(i)、ポリエーテルポリオール(ii)及びイソシアネート化合物(iii)を反応させてポリシロキサンポリオール(a)を製造した後、該ポリシロキサンポリオール(a)、(a)以外のポリオール(b)、イソシアネート化合物(c)を反応させるポリウレタンの製造方法。
[2] ポリシロキサンポリオール(i)が、ポリシロキサン骨格の両末端に−R−O−(R−O)−Hの構造を持つポリオキシアルキレンアルキルエーテル基が連結したものである[1]に記載のポリウレタンの製造方法。(Rは炭素数1〜15のアルキレン基、Rは炭素数2〜6のアルキレン基、mは1〜50の整数)
[3] 前記ポリシロキサンポリオール(a)が、前記ポリシロキサンポリオール(i)にイソシアネート化合物(iii)を反応させた後にポリエーテルポリオール(ii)を反応させることにより製造される[1]又は[2]に記載のポリウレタンの製造方法。
[4] 少なくともポリシロキサンポリオール(a)、(a)以外のポリオール(b)が含まれた混合液を得る工程を含む[1]〜[3]に記載のポリウレタンの製造方法。
[5] 該混合液とイソシアネート化合物(c)とを反応させ、両末端にイソシアネート
基を有するプレポリマーを得る工程を含む[4]に記載のポリウレタンの製造方法。
[6] ポリシロキサンポリオール(i)が以下の式(1)の構造で表される化合物である[1]〜[5]に記載のポリウレタンの製造方法。

Figure 2014193945
(nは1以上の整数を示す。)
[7] ポリエーテルポリオール(ii)がポリアルキレンエーテルグリコールである[1]〜[6]に記載のポリウレタンの製造方法。
[8] イソシアネート化合物(iii)が芳香族ポリイソシアネート化合物である[1]〜[7]に記載のポリウレタンの製造方法。
[9] ポリウレタン中のポリシロキサン部位の重量割合が、前記ポリシロキサンポリオール(a)と前記(a)以外のポリオール(b)の合計量に対して0.1〜5重量%である[1]〜[8]に記載のポリウレタンの製造方法。
[10] (a)以外のポリオール(b)が、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオールから選ばれる1種である[1]〜[9]に記載のポリウレタンの製造方法。
[11] イソシアネート化合物(c)が芳香族ポリイソシアネート化合物である[1]〜[10]に記載のポリウレタンの製造方法。
[12] ポリシロキサンポリオール(i)と、ポリエーテルポリオール(ii)とがポリイソシアネート化合物(iii)で連結したポリシロキサンポリオール(a)および(a)以外のポリオール(b)が含まれるポリオール混合物であって、ポリシロキサンポリオール(a)および(a)以外のポリオール(b)の合計重量に対するポリシロキサン部位の重量割合が0.1〜5.0重量%であるポリオール混合物。
[13] ポリシロキサンポリオール(a)および(a)以外のポリオール(b)の合計重量に対して、ポリシロキサンポリオール(a)の重量割合が、3〜50重量%である[12]に記載のポリオール混合物。
[14] [1]〜[11]に記載のポリウレタンの製造方法により得られるポリウレタン。
[15] [14]に記載のポリウレタンを含む弾性繊維。
[16] [14]に記載のポリウレタンを含むコーティング組成物。
[17] [14]に記載のポリウレタンを含む合成皮革又は人工皮革。 That is, the gist of the present invention is as follows.
[1] After the polysiloxane polyol (a) is produced by reacting the polysiloxane polyol (i), the polyether polyol (ii) and the isocyanate compound (iii), other than the polysiloxane polyol (a) and (a) A method for producing polyurethane, in which a polyol (b) and an isocyanate compound (c) are reacted.
[2] In the polysiloxane polyol (i), polyoxyalkylene alkyl ether groups having a structure of —R 1 —O— (R 2 —O) m —H are linked to both ends of the polysiloxane skeleton [ [1] A process for producing a polyurethane as described in [1]. (R 1 is an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms, R 2 is an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, and m is an integer of 1 to 50)
[3] The polysiloxane polyol (a) is produced by reacting the polysiloxane polyol (i) with the isocyanate compound (iii) and then reacting the polyether polyol (ii) [1] or [2 ] The manufacturing method of the polyurethane as described in a.
[4] The method for producing a polyurethane according to [1] to [3], including a step of obtaining a mixed liquid containing at least a polyol (b) other than the polysiloxane polyol (a) and (a).
[5] The method for producing a polyurethane according to [4], comprising a step of reacting the mixed solution and the isocyanate compound (c) to obtain a prepolymer having isocyanate groups at both ends.
[6] The method for producing a polyurethane according to [1] to [5], wherein the polysiloxane polyol (i) is a compound represented by the structure of the following formula (1).
Figure 2014193945
(N represents an integer of 1 or more.)
[7] The method for producing a polyurethane according to [1] to [6], wherein the polyether polyol (ii) is a polyalkylene ether glycol.
[8] The method for producing a polyurethane according to [1] to [7], wherein the isocyanate compound (iii) is an aromatic polyisocyanate compound.
[9] The weight ratio of the polysiloxane moiety in the polyurethane is 0.1 to 5% by weight based on the total amount of the polysiloxane polyol (a) and the polyol (b) other than (a) [1]. -The manufacturing method of the polyurethane as described in [8].
[10] The method for producing a polyurethane according to [1] to [9], wherein the polyol (b) other than (a) is one selected from polyether polyol, polyester polyol, and polycarbonate polyol.
[11] The method for producing a polyurethane according to [1] to [10], wherein the isocyanate compound (c) is an aromatic polyisocyanate compound.
[12] A polyol mixture containing a polysiloxane polyol (a) in which a polysiloxane polyol (i) and a polyether polyol (ii) are linked by a polyisocyanate compound (iii) and a polyol (b) other than (a). A polyol mixture in which the weight ratio of the polysiloxane moiety to the total weight of the polyol (b) other than the polysiloxane polyols (a) and (a) is 0.1 to 5.0% by weight.
[13] The weight ratio of the polysiloxane polyol (a) is 3 to 50% by weight with respect to the total weight of the polyol (b) other than the polysiloxane polyols (a) and (a). Polyol mixture.
[14] A polyurethane obtained by the method for producing a polyurethane according to [1] to [11].
[15] An elastic fiber comprising the polyurethane according to [14].
[16] A coating composition comprising the polyurethane according to [14].
[17] A synthetic leather or artificial leather comprising the polyurethane according to [14].

本発明によれば、剥離性が高く均質性に優れ、着色が少なく、弾性繊維やフィルム及び衣料等の用途に極めて有用なポリウレタンを効率良く製造する方法、及び、均質性に優れ、透明度が高いポリオール混合物を提供することができる。   According to the present invention, the method of efficiently producing polyurethane that is highly peelable and excellent in homogeneity, less colored, and extremely useful for applications such as elastic fibers, films, and clothing, and excellent in homogeneity and high transparency. A polyol mixture can be provided.

以下に、本発明を実施するための代表的な態様を具体的に記載するが、本発明の実施態様の一例(代表例)であり、本発明はその要旨を超えない限り、以下に記載の態様に限定されない。   In the following, typical embodiments for carrying out the present invention will be specifically described. However, the embodiments are examples (representative examples) of the embodiments of the present invention, and the present invention is described below unless the gist of the present invention is exceeded. It is not limited to an aspect.

本発明におけるポリウレタンは、ポリシロキサンポリオール(i)、ポリエーテルポリオール(ii)及びイソシアネート化合物(iii)を反応させてポリシロキサンポリオール(a)を製造した後、該ポリシロキサンポリオール(a)、(a)以外のポリオール(b)、イソシアネート化合物(c)を反応させることで得られるものである。   In the polyurethane of the present invention, the polysiloxane polyol (i), the polyether polyol (ii) and the isocyanate compound (iii) are reacted to produce the polysiloxane polyol (a), and then the polysiloxane polyol (a), (a ) Other than the polyol (b) and the isocyanate compound (c).

尚、本発明において、ポリウレタンとは、特に限定がない限り、類似の物性を有することが従来から知られているポリウレタンとポリウレタンウレアの両者を言う。 In the present invention, unless otherwise specified, polyurethane refers to both polyurethane and polyurethane urea that have been conventionally known to have similar physical properties.

ここで、ポリウレタンとポリウレタンウレアの構造的特徴の違いとしては、ポリウレタンは、主としてウレタン結合によって連鎖構造を形成するポリマーであり、ポリウレタンウレアは、主としてウレタン結合及びウレア結合によって連鎖構造を形成するポリマーである。原料面からの違いとしては、ポリウレタンは、鎖延長剤としてポリオール化合物を使用し製造されるものであり、ポリウレタンウレアは、鎖延長剤としてポリアミン化合物を使用し製造されるものである。   Here, as structural differences between polyurethane and polyurethane urea, polyurethane is a polymer that mainly forms a chain structure by urethane bonds, and polyurethane urea is a polymer that mainly forms a chain structure by urethane bonds and urea bonds. is there. As a difference from the raw material side, polyurethane is produced using a polyol compound as a chain extender, and polyurethane urea is produced using a polyamine compound as a chain extender.

<ポリシロキサンポリオール(a)>
本発明において用いられるポリシロキサンポリオール(a)は、ポリシロキサンポリオール(i)、ポリエーテルポリオール(ii)及びイソシアネート化合物(iii)で反応させて得られる。
<Polysiloxane polyol (a)>
The polysiloxane polyol (a) used in the present invention is obtained by reacting with a polysiloxane polyol (i), a polyether polyol (ii) and an isocyanate compound (iii).

本発明において用いられるポリシロキサンポリオール(a)中の、ポリシロキサン部位の割合は特に限定されるものではないが、下限は、通常5重量%以上、好ましくは10重量%以上、より好ましくは15重量%以上、更に好ましくは20重量%以上、一方、上限は、通常90重量%以下、好ましくは80重量%以下、より好ましくは70重量%以下、更に好ましくは60重量%以下、特に好ましくは50重量%以下である。
ポリシロキサンポリオール(a)中の、ポリシロキサン部位の割合が大きくなるほど、得られるポリウレタンの剥離性が向上する傾向があり、小さくなるほどポリオール(b)との相溶性の向上によって得られるポリウレタンの透明性や均質性が高くなる傾向となる。なお、ポリシロキサンポリオール(a)中の、ポリシロキサン部位の割合は、例えば、NMRを用いて測定することにより、算出することができる。
The ratio of the polysiloxane moiety in the polysiloxane polyol (a) used in the present invention is not particularly limited, but the lower limit is usually 5% by weight or more, preferably 10% by weight or more, more preferably 15% by weight. %, More preferably 20% by weight or more, while the upper limit is usually 90% by weight or less, preferably 80% by weight or less, more preferably 70% by weight or less, still more preferably 60% by weight or less, particularly preferably 50% by weight. % Or less.
The greater the proportion of the polysiloxane moiety in the polysiloxane polyol (a), the more the release property of the resulting polyurethane tends to improve, and the lower the transparency, the greater the transparency of the polyurethane obtained by improving the compatibility with the polyol (b). And the homogeneity tends to be high. In addition, the ratio of the polysiloxane site | part in polysiloxane polyol (a) is computable by measuring using NMR, for example.

ポリシロキサンポリオール(a)の数平均分子量は特に限定されるものではないが、下限は、通常500以上、好ましくは1000以上、より好ましくは1800以上であり、一方上限は、通常6000以下、好ましくは5000以下、より好ましくは4500以下である。   The number average molecular weight of the polysiloxane polyol (a) is not particularly limited, but the lower limit is usually 500 or more, preferably 1000 or more, more preferably 1800 or more, while the upper limit is usually 6000 or less, preferably It is 5000 or less, more preferably 4500 or less.

数平均分子量を前記上限以下とすることにより、ポリウレタン製造時に使用するポリオール(b)や溶媒との相溶性が良くなり、均質なポリウレタンを製造し易い。また、ポリシロキサンポリオール(a)とポリオール(b)の混合物(以下、ポリオール混合物ということがある)、プレポリマーまたはプレポリマー溶液を形成した際に、それらの粘度が高くなりすぎることを抑え、操作性及び生産性が向上する傾向がある。前記下限以上とすることにより、得られるポリウレタン重合体の剥離性を十分発現させることができる。   By setting the number average molecular weight to the upper limit or less, the compatibility with the polyol (b) and the solvent used in the production of the polyurethane is improved, and it is easy to produce a homogeneous polyurethane. In addition, when a mixture of polysiloxane polyol (a) and polyol (b) (hereinafter sometimes referred to as a polyol mixture), a prepolymer or a prepolymer solution is formed, their viscosity is prevented from becoming too high. Tend to improve productivity and productivity. By setting it to the lower limit or more, the peelability of the obtained polyurethane polymer can be sufficiently expressed.

ポリシロキサンポリオール(a)は目的とするポリウレタン樹脂の物性に応じて、ポリシロキサンポリオール(i)及びポリエーテルポリオール(ii)の重合度を調節することによって、生成するポリシロキサンポリオール(a)の分子量やポリシロキサン部位の重量割合を変化させることが容易に可能である。   The polysiloxane polyol (a) has a molecular weight of the polysiloxane polyol (a) produced by adjusting the polymerization degree of the polysiloxane polyol (i) and the polyether polyol (ii) according to the physical properties of the target polyurethane resin. It is possible to easily change the weight ratio of the polysiloxane moiety.

本発明において用いられるポリシロキサンポリオール(a)の状態は特に限定されるものではない。ポリシロキサンポリオール(a)は通常、常温で液状又はワックス状であるが、用途や形態に応じて添加物等を加えることで任意の状態を選択することができる。   The state of the polysiloxane polyol (a) used in the present invention is not particularly limited. The polysiloxane polyol (a) is usually liquid or waxy at room temperature, but any state can be selected by adding an additive or the like according to the application or form.

本発明において用いられるポリシロキサンポリオール(a)は、通常、分子内に2個以上のウレタン結合と2個以上のヒドロキシル基を有するものである。また、分子内に複数のエーテル結合を有することが好ましい。
該ポリシロキサンポリオール(a)は、通常、ポリシロキサンポリオール(i)1分子が有する2個以上のヒドロキシル基が、少なくとも2分子のポリエーテルポリオール(ii)のヒドロキシル基とイソシアネート化合物(iii)との反応からなるウレタン結合を介して連結し、合計として1分子中に2個以上のウレタン結合を有すると共に、結合した少なくとも2分子の各ポリエーテルポリオール(ii)の有する2個以上のヒドロキシル基のうちウレタン結合を形成していない残余の1個以上のヒドロキシル基を合計として1分子中に2個以上有するものである。
The polysiloxane polyol (a) used in the present invention usually has two or more urethane bonds and two or more hydroxyl groups in the molecule. Moreover, it is preferable to have a plurality of ether bonds in the molecule.
In the polysiloxane polyol (a), usually, two or more hydroxyl groups of one molecule of the polysiloxane polyol (i) are composed of at least two molecules of the hydroxyl group of the polyether polyol (ii) and the isocyanate compound (iii). Of the two or more hydroxyl groups possessed by each of the polyether polyols (ii) of at least two molecules bonded together via a urethane bond consisting of a reaction and having two or more urethane bonds in one molecule in total One or more residual hydroxyl groups that do not form urethane bonds have a total of two or more in one molecule.

本発明において用いられるポリシロキサンポリオール(a)の分子構造はポリシロキサンポリオール(i)、ポリエーテルポリオール(ii)及び、イソシアネート化合物(iii)に由来する構造が含まれていれば特に限定はされない。   The molecular structure of the polysiloxane polyol (a) used in the present invention is not particularly limited as long as a structure derived from the polysiloxane polyol (i), the polyether polyol (ii), and the isocyanate compound (iii) is included.

本発明において用いられるポリシロキサンポリオール(a)は、ポリシロキサンポリオール(i)に由来する構造(〔X〕とする)とポリエーテルポリオール(ii)に由来する構造(〔Y〕とする)とをイソシアネート化合物(iii)と反応させることで得られることから、YXY型、XYX型、XXX型及びYYY型並びにXX型、YY型、XY型の分子構造を取ることができる。中でもYXY型のポリシロキサンポリオール(a)が、ポリオール(b)との相溶性の観点から好ましく用いられる。
YXY型の構造を持つポリシロキサンポリオール(a)を優先的に製造するためには、ポリシロキサンポリオール(i)にイソシアネート化合物(iii)を反応させて水酸基をウレタン化した後にポリエーテルポリオール(ii)を反応させる方法が好ましく用いられる。
The polysiloxane polyol (a) used in the present invention has a structure derived from the polysiloxane polyol (i) (referred to as [X]) and a structure derived from the polyether polyol (ii) (referred to as [Y]). Since it is obtained by reacting with an isocyanate compound (iii), it can have a molecular structure of YXY type, XYX type, XXX type, YYY type and XX type, YY type, XY type. Among these, YXY type polysiloxane polyol (a) is preferably used from the viewpoint of compatibility with polyol (b).
In order to preferentially produce the polysiloxane polyol (a) having a YXY structure, the polyether polyol (ii) is obtained by reacting the polysiloxane polyol (i) with the isocyanate compound (iii) to urethanize the hydroxyl group. The method of reacting is preferably used.

このとき、ポリシロキサンポリオール(i)との反応に使用するイソシアネート化合物(iii)のモル比率は、ポリシロキサンポリオール(i)に対して2.0〜10.0モル当量が好ましく、2.05〜8.0モル当量がより好ましく、2.1〜5.0モル当量が更に好ましい。   At this time, the molar ratio of the isocyanate compound (iii) used for the reaction with the polysiloxane polyol (i) is preferably 2.0 to 10.0 molar equivalents relative to the polysiloxane polyol (i), 8.0 molar equivalent is more preferable and 2.1-5.0 molar equivalent is still more preferable.

イソシアネート化合物(iii)が少なすぎると好ましい分子構造であるYXY型の製造比率が低下する場合があり、多すぎると、好ましくない副反応が起こりやすくなるとともに、続くポリエーテルポリオール(ii)との反応時にYXY型のポリシロキサンポリオール(a)が十分に得られない場合がある。   If the amount of the isocyanate compound (iii) is too small, the production ratio of the YXY type which is a preferred molecular structure may be lowered. If the amount is too large, an undesirable side reaction is likely to occur and the subsequent reaction with the polyether polyol (ii) Occasionally, the YXY type polysiloxane polyol (a) may not be sufficiently obtained.

また、ポリエーテルポリオール(ii)のモル比率は、ポリシロキサンポリオール(i)に対して2.0〜10.0モル当量が好ましく、2.05〜8.0モル当量がより好ましく、2.1〜5.0モル当量が更に好ましい。   The molar ratio of the polyether polyol (ii) is preferably 2.0 to 10.0 molar equivalents, more preferably 2.05 to 8.0 molar equivalents relative to the polysiloxane polyol (i). More preferred is -5.0 molar equivalents.

<ポリシロキサンポリオール(i)>
本発明において用いられるポリシロキサンポリオール(i)とは、2個以上のシロキサン部位及び2個以上のヒドロキシル基を有する化合物を示す。
具体的には、ポリジメチルシロキサン、ポリジエチルシロキサン等のポリアルキルシロキサン;ポリメチルフェニルシロキサン、及びポリジフェニルシロキサン等のポリアリールシロキサンが挙げられる。これらの中で、得られるウレタンの柔軟性の点からポリジメチルシロキサンが好ましく用いられる。
<Polysiloxane polyol (i)>
The polysiloxane polyol (i) used in the present invention refers to a compound having two or more siloxane moieties and two or more hydroxyl groups.
Specific examples include polyalkylsiloxanes such as polydimethylsiloxane and polydiethylsiloxane; and polyarylsiloxanes such as polymethylphenylsiloxane and polydiphenylsiloxane. Among these, polydimethylsiloxane is preferably used from the viewpoint of the flexibility of the urethane obtained.

前記ポリシロキサンポリオール(i)は、ポリシロキサン骨格の珪素原子に−R−O−(R−O)−Hのポリオキシアルキレンアルキルエーテルが複数連結したものが好ましい。Rは炭素数1〜15のアルキレン基、Rは炭素数2〜6のアルキレン基、mは1〜50の整数である。中でも、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル基がポリシロキサン骨格の両末端に連結したポリシロキサンポリオールがより好ましく用いられる。 The polysiloxane polyol (i) is preferably one in which a plurality of polyoxyalkylene alkyl ethers of —R 1 —O— (R 2 —O) m —H are connected to a silicon atom of a polysiloxane skeleton. R 1 is an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms, R 2 is an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, and m is an integer of 1 to 50. Among these, polysiloxane polyols in which polyoxyalkylene alkyl ether groups are linked to both ends of the polysiloxane skeleton are more preferably used.

また、本発明において用いられるポリシロキサンポリオール(i)は、市販されているものを使用してもよい。例えば、信越化学工業株式会社製のカルビノール変性シリコーン(製品名X−22−160AS、KF−6001、KF−6002、KF−6003等)、ジオール変性シリコーン(X−22−176DX、X−22−176F等)、ポリエーテル変性シリコーン(X−22−4952、X−22−4272、X−22−6266)や、東レダウコーニング株式会社製のカルビノール変性シリコーン(製品名SF8427、BY16−201等)等が挙げられる。   Moreover, what is marketed may be used for the polysiloxane polyol (i) used in the present invention. For example, carbinol-modified silicones (product names X-22-160AS, KF-6001, KF-6002, KF-6003 etc.) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., diol-modified silicones (X-22-176DX, X-22-) 176F, etc.), polyether-modified silicone (X-22-4952, X-22-4272, X-22-6266), carbinol-modified silicone manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd. (product names SF8427, BY16-201, etc.) Etc.

本発明におけるポリシロキサンポリオール(i)は以下の式(1)の構造で表される化合物であることが特に好ましい。

Figure 2014193945
(nは1以上の整数を示す。) The polysiloxane polyol (i) in the present invention is particularly preferably a compound represented by the structure of the following formula (1).
Figure 2014193945
(N represents an integer of 1 or more.)

ポリシロキサン骨格の両末端がアルキレングリコールのポリシロキサンポリオール(i)の製造方法は公知の方法であれば特に限定されないが、以下の様な方法が挙げられる。例えば、ポリジメチルシロキサンを原料として、エチレングリコールやポリオキシアルキレングリコール等のモノアリルエーテルを反応させてヒドロシリル化することで製造することができる。この場合、完全にヒドロシリル化反応を進行させるためには過剰のモノアリルエーテルを使用する必要があるが、剰余分のアリルエーテルはストリッピング等により容易に除去することが可能である。
上記方法は、不飽和カルボン酸を初めとしたウレタン化反応を阻害する可能性のある原料が不要であるという点、さらに未反応原料がほぼ残存することがないという点から、好ましく用いられる。
The method for producing the polysiloxane polyol (i) in which both ends of the polysiloxane skeleton are alkylene glycol is not particularly limited as long as it is a known method, but the following methods are exemplified. For example, it can be produced by reacting monoallyl ether such as ethylene glycol or polyoxyalkylene glycol with polydimethylsiloxane as a raw material and hydrosilylating it. In this case, it is necessary to use an excess of monoallyl ether in order to make the hydrosilylation reaction proceed completely, but the excess allyl ether can be easily removed by stripping or the like.
The above method is preferably used from the viewpoint that raw materials that may inhibit the urethanation reaction such as unsaturated carboxylic acid are unnecessary, and that unreacted raw materials hardly remain.

本発明において用いられるポリシロキサンポリオール(i)は、2個以上のヒドロキシル基を有している必要があるが、その個数として、好ましくは3個以下、より好ましくは2個である。ヒドロキシル基数が上記範囲の場合、ポリウレタンの高粘度化を防ぎ、目的とする分子量のポリウレタンが得やすい。   The polysiloxane polyol (i) used in the present invention needs to have two or more hydroxyl groups, and the number thereof is preferably 3 or less, more preferably 2. When the number of hydroxyl groups is in the above range, it is easy to obtain a polyurethane having a target molecular weight by preventing the polyurethane from becoming highly viscous.

本発明において用いられるポリシロキサンポリオール(i)のヒドロキシル基の位置は特に限定されない。例えば、ヒドロキシル基を分子側鎖に有するもの、分子の両末端に有するもの、分子の片末端と側鎖に有するもの、及び分子の片末端のみに2個以上有するもの等が挙げられるが、その中でも、十分な分子量を持つポリウレタンを得やすいことからヒドロキシル基をポリシロキサンの両末端に有するポリシロキサンポリオールが特に好ましい。   The position of the hydroxyl group of the polysiloxane polyol (i) used in the present invention is not particularly limited. Examples include those having a hydroxyl group at the side chain of the molecule, those having both ends of the molecule, those having one end and side chain of the molecule, and those having two or more only at one end of the molecule. Among these, a polysiloxane polyol having hydroxyl groups at both ends of the polysiloxane is particularly preferable because a polyurethane having a sufficient molecular weight is easily obtained.

本発明において用いられるポリシロキサンポリオール(i)は、ポリシロキサン骨格外にエーテル結合を有しているものが好ましく、ポリシロキサン骨格外に複数のエーテル結合を有するものがより好ましい。分子中のエーテル結合の位置は特に限定されないが、直鎖状ポリシロキサンポリオールの両末端にエーテル結合を有することが好ましい。ポリシロキサンポリオール(a)の相溶性を向上させるためにはエーテル結合数は多い方が好ましい傾向にあるが、相溶性についてはポリシロキサンポリオール(i)に連結させるポリエーテルポリオール(ii)の分子量で調整可能である。最適なエーテル結合数に定めはないが、1〜50が好ましい。   The polysiloxane polyol (i) used in the present invention preferably has an ether bond outside the polysiloxane skeleton, and more preferably has a plurality of ether bonds outside the polysiloxane skeleton. The position of the ether bond in the molecule is not particularly limited, but it is preferable to have ether bonds at both ends of the linear polysiloxane polyol. In order to improve the compatibility of the polysiloxane polyol (a), a larger number of ether bonds tends to be preferable, but the compatibility is determined by the molecular weight of the polyether polyol (ii) linked to the polysiloxane polyol (i). It can be adjusted. The optimum number of ether bonds is not specified, but 1 to 50 is preferable.

本発明において用いられるポリシロキサンポリオール(i)の数平均分子量は特に限定されるものではないが、下限は、通常300以上、好ましくは500以上が、より好ましくは700以上であり、一方上限は、通常4000以下、好ましくは2000以下、より好ましくは1500以下である。   The number average molecular weight of the polysiloxane polyol (i) used in the present invention is not particularly limited, but the lower limit is usually 300 or more, preferably 500 or more, more preferably 700 or more, while the upper limit is Usually, it is 4000 or less, preferably 2000 or less, more preferably 1500 or less.

ポリシロキサンポリオール(i)の数平均分子量を前記上限以下とすることにより、ポリエーテルポリオール(ii)やイソシアネート化合物(iii)と反応させてポリシロキサンポリオール(a)を製造する際に、ポリエーテルポリオール(ii)やイソシアネート化合物(iii)との相溶性が良くなりウレタン化反応が進行しやすくなるだけでなく、ポリウレタン製造時に使用するポリオール(b)や鎖延長剤、溶媒との相溶性の悪化を防ぎ、均質なポリウレタンを製造し易くなる。また、分子量が大きくなりすぎるのを防ぎ、ポリシロキサンポリオール(a)とポリオール(b)の混合物(以下、ポリオール混合物ということがある)やプレポリマー、プレポリマー溶液を形成した際のそれらの粘度を抑え、操作性及び生産性を向上することができる。   When the polysiloxane polyol (i) is produced by reacting with the polyether polyol (ii) or the isocyanate compound (iii) by setting the number average molecular weight of the polysiloxane polyol (i) below the upper limit, the polyether polyol is used. Not only the compatibility with (ii) and the isocyanate compound (iii) is improved and the urethanization reaction proceeds easily, but the compatibility with the polyol (b), chain extender, and solvent used in the production of the polyurethane is deteriorated. This makes it easier to produce a homogeneous polyurethane. In addition, the molecular weight is prevented from becoming too large, and the viscosity when a mixture of polysiloxane polyol (a) and polyol (b) (hereinafter sometimes referred to as polyol mixture), prepolymer, or prepolymer solution is formed. Suppressing and improving operability and productivity.

一方、ポリシロキサンポリオール(i)の数平均分子量を前記下限以上とすることにより、ポリシロキサンポリオール(a)中のポリシロキサン部位含有量を増加させて、得られるポリウレタン重合体の剥離性を十分発現させることができる。   On the other hand, by setting the number average molecular weight of the polysiloxane polyol (i) to be equal to or higher than the lower limit, the polysiloxane moiety content in the polysiloxane polyol (a) is increased and the release property of the resulting polyurethane polymer is sufficiently expressed. Can be made.

尚、本発明において用いられるポリシロキサンポリオール(i)の状態は特に限定されるものではない。ポリシロキサンポリオール(i)は通常、常温で液状又はワックス状であるが、用途や形態に応じて添加物等を加えることで任意の状態を選択することができる。通常は、ハンドリング性がよいことから、液状で用いられる。   In addition, the state of polysiloxane polyol (i) used in the present invention is not particularly limited. The polysiloxane polyol (i) is usually liquid or waxy at room temperature, but any state can be selected by adding an additive or the like according to the application or form. Usually, it is used in liquid form because of its good handling properties.

<ポリエーテルポリオール(ii)>
本発明において用いられるポリエーテルポリオール(ii)は、通常、分子内の主骨格中に2つ以上のエーテル結合を有するヒドロキシ化合物である。ここで、ポリエーテルポリオール(ii)には、前記のポリシロキサンポリオール(i)に相当する化学構造は含まないものとする。主骨格中の繰り返し単位は、飽和炭化水素又は不飽和炭化水素のいずれでもよく、又、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよい。
<Polyether polyol (ii)>
The polyether polyol (ii) used in the present invention is usually a hydroxy compound having two or more ether bonds in the main skeleton in the molecule. Here, the polyether polyol (ii) does not include a chemical structure corresponding to the polysiloxane polyol (i). The repeating unit in the main skeleton may be either a saturated hydrocarbon or an unsaturated hydrocarbon, and may be linear, branched or cyclic.

ポリエーテルポリオール(ii)における主骨格中の繰り返し単位としては、例えば、1,2−エチレングリコール単位、1,2−プロピレングリコール単位、1,3−プロパンジオール(トリメチレングリコール)単位、2−メチル−1,3−プロパンジオール単位、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール単位、1,4−ブタンジオール(テトラメチレングリコール)単位、2−メチル−1,4−ブタンジオール単位、3−メチル−1,4−ブタンジオール単位、3−メチル−1,5−ペンタンジオール単位、ネオペンチルグリコール単位、1,6−ヘキサンジオール単位、1,7−ヘプタンジオール単位、1,8−オクタンジオール単位、1,9−ノナンジオール単位、1,10−デカンジオール単位及び1,4−シクロヘキサンジメタノール単位等が挙げられる。中でも主鎖の長さが炭素数2〜12の繰り返し単位を有するポリアルキレンエーテルグリコールがポリウレタンの弾性率や入手のしやすさの観点から好ましく用いられる。   Examples of the repeating unit in the main skeleton in the polyether polyol (ii) include 1,2-ethylene glycol unit, 1,2-propylene glycol unit, 1,3-propanediol (trimethylene glycol) unit, and 2-methyl. 1,3-propanediol unit, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol unit, 1,4-butanediol (tetramethylene glycol) unit, 2-methyl-1,4-butanediol unit, 3- Methyl-1,4-butanediol unit, 3-methyl-1,5-pentanediol unit, neopentyl glycol unit, 1,6-hexanediol unit, 1,7-heptanediol unit, 1,8-octanediol unit 1,9-nonanediol unit, 1,10-decanediol unit and 1,4-cyclohexa Dimethanol units, and the like. Among these, a polyalkylene ether glycol having a repeating unit having a main chain length of 2 to 12 carbon atoms is preferably used from the viewpoint of the elastic modulus and availability of polyurethane.

ポリエーテルポリオール(ii)としては、前記繰り返し単位を主骨格中に有するポリエーテルポリオールのうち、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリトリメチレンエーテルグリコール、1〜20モル%の3−メチルテトラヒドロフランとテトラヒドロフランの反応により得られる共重合ポリエーテルポリオール(例えば、保土ヶ谷化学社製、製品名「PTG−L1000」、「PTG−L2000」及び「PTG−L3500」等)及びネオペンチルグリコールとテトラヒドロフランの反応により得られる共重合ポリエーテルグリコールが好ましい。   As the polyether polyol (ii), among the polyether polyols having the above repeating unit in the main skeleton, reaction of polytetramethylene ether glycol, polytrimethylene ether glycol, 1 to 20 mol% of 3-methyltetrahydrofuran and tetrahydrofuran Copolymer polyether polyols obtained by the reaction (for example, product names “PTG-L1000”, “PTG-L2000”, “PTG-L3500”, etc., manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) and copolymers obtained by reaction of neopentyl glycol with tetrahydrofuran Polyether glycol is preferred.

これらのポリエーテルポリオール(ii)は、単独で用いても二種以上を混合して使用することもでき、求めるポリウレタンの物性に応じて種々選択すればよい。均質なポリウレタンを得るためには、ポリウレタン製造時に使用するポリオール(b)と同一のポリエーテルポリオールを使用することが好ましい。   These polyether polyols (ii) can be used alone or in admixture of two or more, and may be variously selected according to the desired properties of the polyurethane. In order to obtain a homogeneous polyurethane, it is preferable to use the same polyether polyol as the polyol (b) used in the production of the polyurethane.

本発明において用いられるポリエーテルポリオール(ii)の分子量は、数平均分子量で、200以上であることが好ましく、300以上であることがより好ましく、500以上であることが更に好ましい。また、3,000以下であることが好ましく、2,500以下であることがより好ましく、2,100以下であることが更に好ましい。   The molecular weight of the polyether polyol (ii) used in the present invention is preferably a number average molecular weight of 200 or more, more preferably 300 or more, and even more preferably 500 or more. Further, it is preferably 3,000 or less, more preferably 2,500 or less, and further preferably 2,100 or less.

ポリエーテルポリオール(ii)の数平均分子量を前記上限以下とすることにより、生成するポリシロキサンポリオール(a)の粘度が高くなりすぎるのを防ぎ、ポリウレタン製造時の操作性及び生産性を向上することができる。また、ポリシロキサンポリオール(a)中のポリエーテル部位含有量が高くなり過ぎるのを防ぎ、ポリウレタンの剥離性を十分発現させることができる。   By making the number average molecular weight of the polyether polyol (ii) not more than the above upper limit, the viscosity of the resulting polysiloxane polyol (a) is prevented from becoming too high, and the operability and productivity during polyurethane production are improved. Can do. Moreover, it can prevent that the polyether site | part content in polysiloxane polyol (a) becomes high too much, and can fully exhibit the peelability of a polyurethane.

一方、ポリエーテルポリオール(ii)の数平均分子量を前記下限以上とすることにより、ポリシロキサンポリオール中のポリエーテル部位含有量が十分となり、ポリオール(b)との相溶性が良く、均質なポリウレタンを生成することができる。   On the other hand, by setting the number average molecular weight of the polyether polyol (ii) to be the above lower limit or more, the content of the polyether moiety in the polysiloxane polyol becomes sufficient, and the compatibility with the polyol (b) is good, and a homogeneous polyurethane is obtained. Can be generated.

<イソシアネート化合物(iii)>
本発明において用いられるイソシアネート化合物(iii)は、−N=C=Oの部分構造を有していれば、特に限定されるものではないが、例えば、2,4−又は2,6−トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、パラフェニレンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート及びトリジンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート;α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネート等の芳香環を有する脂肪族ジイソシアネート;メチレンジイソシアネート、プロピレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、2,2,4−又は2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート及び1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート;並びに1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、1−イソシアネート−3−イソシアネートメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキサン(IPDI)、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート及びイソプロピリデンジシクロヘキシル−4,4’−ジイソシアネート等の脂環族ジイソシアネート等が挙げられ、これら、イソシアネート化合物のNCO基の一部は、ウレタン、ウレア、ビュレット、アロファネート、カルボジイミド、オキサゾリドン、アミド及びイミド等に変性したものであってもよく、更に多核体には前記以外の異性体を含有しているものでもよい。これらは単独でも2種以上を用いてもよい。
<Isocyanate compound (iii)>
The isocyanate compound (iii) used in the present invention is not particularly limited as long as it has a partial structure of -N = C = O. For example, 2,4- or 2,6-tolylene Aromatic diisocyanates such as isocyanate, xylylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, 2,4′-diphenylmethane diisocyanate, paraphenylene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate and tolidine diisocyanate; α, α, α ′, α ′ -Aliphatic diisocyanates having aromatic rings such as tetramethylxylylene diisocyanate; methylene diisocyanate, propylene diisocyanate, lysine diisocyanate, 2,2,4- or 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate and 1,6 Aliphatic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate; and 1,4-cyclohexane diisocyanate, methylcyclohexane diisocyanate, 1-isocyanate-3-isocyanate methyl-3,5,5-trimethylcyclohexane (IPDI), 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate And alicyclic diisocyanates such as isopropylidene dicyclohexyl-4,4′-diisocyanate, etc., and some of the NCO groups of these isocyanate compounds are urethane, urea, burette, allophanate, carbodiimide, oxazolidone, amide, imide, etc. In addition, the polynuclear substance may contain an isomer other than those described above. These may be used alone or in combination of two or more.

本発明においては、特に反応性の高い芳香族ジイソシアネートが好ましく、中でもトリレンジイソシアネート及びジフェニルメタンジイソシアネートがより好ましい。
また、ポリシロキサンポリオール(a)には、ポリシロキサンポリオール(i)、ポリエーテルポリオール(ii)及びイソシアネート化合物(iii)以外の化合物を含有していてもよい。
In the present invention, aromatic diisocyanates having high reactivity are particularly preferable, and among them, tolylene diisocyanate and diphenylmethane diisocyanate are more preferable.
The polysiloxane polyol (a) may contain a compound other than the polysiloxane polyol (i), the polyether polyol (ii), and the isocyanate compound (iii).

<ポリシロキサンポリオール(a)の製造方法>
本発明におけるポリシロキサンポリオール(a)は、ポリシロキサンポリオール(i)、ポリエーテルポリオール(ii)及びイソシアネート化合物(iii)を反応させて得ることができる。上記反応とは、−N=C=O基とヒドロキシル基によるウレタン化反応
である。
<ウレタン化触媒>
<Method for producing polysiloxane polyol (a)>
The polysiloxane polyol (a) in the present invention can be obtained by reacting the polysiloxane polyol (i), the polyether polyol (ii), and the isocyanate compound (iii). The above reaction is a urethanization reaction with —N═C═O group and hydroxyl group.
<Urethane catalyst>

ウレタン化反応は、ウレタン化触媒の存在しない系で行うことも可能ではあるが、これらの反応を円滑に進行させるために、ウレタン化触媒を用いてもよい。ウレタン化触媒として利用できる触媒は、一般にウレタン化能があるとされている公知のものであれば制限されない。   Although the urethanization reaction can be carried out in a system in which no urethanization catalyst is present, a urethanization catalyst may be used in order to allow these reactions to proceed smoothly. The catalyst that can be used as the urethanization catalyst is not limited as long as it is a known catalyst that is generally considered to have urethanization ability.

なお、ポリシロキサンポリオール(i)とイソシアネート化合物(iii)とのウレタン化反応と、その後のポリイソシアネート化合物(iii)とのウレタン化反応とで触媒種を変更したり、触媒使用量を変更してもよい。   It should be noted that the catalyst type can be changed or the amount of catalyst used can be changed by the urethanation reaction between the polysiloxane polyol (i) and the isocyanate compound (iii) and the subsequent urethanation reaction with the polyisocyanate compound (iii). Also good.

ウレタン化触媒としては、例えば、アミン系触媒、金属触媒、酢酸、燐酸、硫酸、塩酸及びスルホン酸等が挙げられ、アミン系触媒および金属触媒が好ましい。   Examples of the urethanization catalyst include amine-based catalysts, metal catalysts, acetic acid, phosphoric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid and sulfonic acid, and amine-based catalysts and metal catalysts are preferred.

例えば、アミン系触媒としてトリエチルアミン、トリブチルアミンが好ましく用いられる。また、金属系触媒として、ジブチル錫ジラウレ−ト、ジオクチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジアセテート、ジオクチル錫ジネオデカネート、オクチル酸第一錫などの有機錫触媒;メタ錫酸、酸化第二錫等の無機錫;テトラブトキシチタンなどチタン系触媒等が挙げられる。金属系触媒の中でも有機錫触媒が好ましく、ジオクチル錫ジラウレートおよびジオクチル錫ジネオデカネートが、環境適応性及び触媒活性、保存安定性の観点から好ましく用いられる。   For example, triethylamine or tributylamine is preferably used as the amine catalyst. Moreover, as a metal catalyst, organic tin catalysts such as dibutyltin dilaurate, dioctyltin dilaurate, dioctyltin diacetate, dioctyltin dineodecanate, stannous octylate; inorganic tin such as metastannic acid, stannic oxide; Examples thereof include titanium-based catalysts such as tetrabutoxy titanium. Among metal-based catalysts, organotin catalysts are preferable, and dioctyltin dilaurate and dioctyltin dineodecanate are preferably used from the viewpoints of environmental adaptability, catalytic activity, and storage stability.

また、その際のウレタン化触媒の使用量は触媒の種類によっても異なるが、有機錫触媒の場合は、ポリシロキサンポリオール(a)の原料の和に対して通常10重量ppm以上、好ましくは30重量ppm以上であり、一方下限は、通常1000重量ppm以下、好ましくは500重量ppm以下である。   In addition, the amount of the urethanization catalyst used at that time varies depending on the type of the catalyst, but in the case of an organotin catalyst, it is usually 10 ppm by weight or more, preferably 30 wt. The lower limit is usually 1000 ppm by weight or less, preferably 500 ppm by weight or less.

触媒の使用量を前記下限以上とすることにより、ポリシロキサンポリオール形成にかかる時間を短縮することができる。また、前記上限以下とすることにより、触媒が、ポリウレタン化反応に対する過剰な反応促進作用を示すのを防ぐことができる。   By making the usage-amount of a catalyst more than the said minimum, the time concerning polysiloxane polyol formation can be shortened. Moreover, it can prevent that a catalyst shows the excessive reaction promotion effect | action with respect to a polyurethane-ized reaction by setting it as the said upper limit or less.

ウレタン化触媒は、ポリシロキサンポリオール(a)中にその触媒が残存することがあるが、あまり多くの触媒が残存するとイソシアネート化合物(c)とのウレタン化反応を想定以上に促進したりすることがあり好ましくない。ポリシロキサンポリオール(a)中に残存する触媒量は、通常100ppm以下であり、好ましくは50ppm以下、より好ましくは10ppm以下である。残存する化合物や金属量は公知の方法で測定することができる。   The urethanization catalyst may remain in the polysiloxane polyol (a), but if too much catalyst remains, the urethanization reaction with the isocyanate compound (c) may be accelerated more than expected. There is not preferable. The amount of catalyst remaining in the polysiloxane polyol (a) is usually 100 ppm or less, preferably 50 ppm or less, more preferably 10 ppm or less. The amount of the remaining compound or metal can be measured by a known method.

<ウレタン化反応>
本発明におけるポリシロキサンポリオール(a)は、ポリシロキサンポリオール(i)とポリエーテルポリオール(ii)とイソシアネート化合物(iii)とを、ウレタン化反応させることにより製造することが出来る。ウレタン化反応は上記(i)〜(iii)の原料を混合して同時に行ってもよいが、ポリシロキサンポリオール(i)に2当量以上のイソシアネート化合物(iii)を反応させウレタン化して末端にイソシアネート基を持つ化合物とし、更にこの化合物に2当量以上のポリエーテルポリオール(ii)をウレタン化反応させてポリシロキサンポリオール(a)を製造することが好ましい。
<Urethaneization reaction>
The polysiloxane polyol (a) in the present invention can be produced by urethanizing the polysiloxane polyol (i), the polyether polyol (ii), and the isocyanate compound (iii). The urethanization reaction may be performed at the same time by mixing the raw materials (i) to (iii) above. However, the polysiloxane polyol (i) is reacted with 2 equivalents or more of the isocyanate compound (iii) to urethanize and be terminated with an isocyanate. It is preferable to produce a polysiloxane polyol (a) by forming a compound having a group and further subjecting this compound to a urethanization reaction with 2 equivalents or more of a polyether polyol (ii).

このとき、未反応のポリエーテルポリオール(ii)が残っている際は、ポリシロキサンポリオール(a)と未反応のポリエーテルポリオール(ii)との混合物の状態で、続
くウレタン化反応の原料として使用してもよい。
At this time, when unreacted polyether polyol (ii) remains, it is used as a raw material for the subsequent urethanization reaction in the state of a mixture of polysiloxane polyol (a) and unreacted polyether polyol (ii). May be.

本発明におけるポリシロキサンポリオール(a)を製造する際のウレタン化反応の反応温度は、通常0℃以上が好ましく、30℃以上がより好ましく、50℃以上が更に好ましく、60℃以上が特に好ましい。また、通常150℃以下が好ましく、100℃以下がより好ましく、90℃以下が更に好ましく、80℃以下が特に好ましい。   The reaction temperature of the urethanization reaction in producing the polysiloxane polyol (a) in the present invention is usually preferably 0 ° C. or higher, more preferably 30 ° C. or higher, still more preferably 50 ° C. or higher, and particularly preferably 60 ° C. or higher. Moreover, 150 degrees C or less is preferable normally, 100 degrees C or less is more preferable, 90 degrees C or less is still more preferable, and 80 degrees C or less is especially preferable.

反応温度が上記範囲内であると、イソシアネート化合物の副反応を抑えながら、短い反応時間で効率よくポリウレタンを製造できるとともに、反応系の粘度を下げて均一反応を行うことが可能となる。   When the reaction temperature is within the above range, polyurethane can be efficiently produced in a short reaction time while suppressing side reactions of the isocyanate compound, and a uniform reaction can be performed by lowering the viscosity of the reaction system.

ウレタン化反応を行う際は窒素やアルゴン等の不活性ガス雰囲気下で行うのが好ましい。反応圧力は任意であるが、目的に応じて常圧又は微加圧もしくは微減圧下で実施することができる。   The urethanization reaction is preferably performed in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon. Although the reaction pressure is arbitrary, it can be carried out at normal pressure, slightly elevated pressure or slightly reduced pressure depending on the purpose.

また、ウレタン化反応の反応時間は、ウレタン化触媒の使用量、反応温度、反応させる基質、生成するポリシロキサンポリオールの物性等により異なるが、通常1時間以上、好ましくは3時間以上であり、一方上限は、通常12時間以下、好ましくは10時間以下である。   The reaction time of the urethanization reaction varies depending on the amount of the urethanization catalyst used, the reaction temperature, the substrate to be reacted, the physical properties of the polysiloxane polyol to be produced, etc., but is usually 1 hour or more, preferably 3 hours or more, The upper limit is usually 12 hours or less, preferably 10 hours or less.

<(a)以外のポリオール(b)>
本発明において用いられる(a)以外のポリオール(b)は、ポリシロキサンポリオール(a)と同一でない化学構造を持つポリオールである。ポリオール(b)はウレタン化反応に用いることのできるヒドロキシル基を複数有している必要がある。例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリオレフィンポリオール、ポリチオエーテルポリオール、ケイ素含有ポリオール、リン含有ポリオールが挙げられる。これら2種類以上の混合物および共重合物などが使用可能である。
<Polyols other than (a) (b)>
The polyol (b) other than (a) used in the present invention is a polyol having a chemical structure that is not the same as the polysiloxane polyol (a). The polyol (b) needs to have a plurality of hydroxyl groups that can be used in the urethanization reaction. Examples include polyether polyols, polyester polyols, polyether ester polyols, polycarbonate polyols, polyolefin polyols, polythioether polyols, silicon-containing polyols, and phosphorus-containing polyols. These two or more types of mixtures and copolymers can be used.

ポリエーテルポリオールとは、前述した<ポリエーテルポリオール(ii)>に記載したものと同様の物質が挙げられる。   Examples of the polyether polyol include the same substances as those described in <Polyether polyol (ii)>.

ポリエステルポリオールとしては、ジカルボン酸(コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、フマル酸、マレイン酸、フタル酸等)またはそれらのエステル形成性誘導体とグリコール(エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオール、2−ブチル−2−ヘキシル−1,3−プロパンジオール、1,8−オクタンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール等の脂肪族グリコール;ビスヒドロキシメチルシクロヘキサン等の脂環族グリコール;キシリレングリコール、ビスヒドロキシエトキシベンゼン等の芳香環を有するグリコール;炭素数1〜18の「アルキルジエタノールアミン等のアルキルジアルカノールアミン等)とを重縮合させて得られたもの、例えばポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペート、ポリヘキサメチレンアジペート、ポリエチレンプロピレンアジペート等;または前記グリコール類を開始剤として用いた1種または2種以上のラクトンを開環重
合して得られるポリラクトンジオール、例えばポリカプロラクトンジオール、ポリメチルバレロラクトンジオール等のうち、両末端が水酸基であるものが挙げられる。
Polyester polyols include dicarboxylic acids (succinic acid, glutaric acid, adipic acid, sebacic acid, fumaric acid, maleic acid, phthalic acid, etc.) or their ester-forming derivatives and glycols (ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene). Glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, neo Pentyl glycol, 2-methyl-1,3-propanediol, 2-methyl-2-propyl-1,3-propanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, 1,5-pentanediol 1,6-hexanediol, 2- Til-2,4-pentanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 2,5-dimethyl-2,5-hexanediol, 2- Aliphatic glycols such as butyl-2-hexyl-1,3-propanediol, 1,8-octanediol, 2-methyl-1,8-octanediol, 1,9-nonanediol; fats such as bishydroxymethylcyclohexane Cyclic glycols; glycols having aromatic rings such as xylylene glycol and bishydroxyethoxybenzene; those obtained by polycondensation with “alkyl dialkanolamines such as alkyldiethanolamines” having 1 to 18 carbon atoms, such as polyethylene Adipate, polybutylene adipate, polyhexamethylene adipate, polyethylene A polylactone diol obtained by ring-opening polymerization of one or more lactones using the glycols as an initiator, such as polycaprolactone diol, polymethylvalerolactone diol, etc. The terminal is a hydroxyl group.

ポリエーテルエステルポリオールとしてはエーテル基含有ジオールもしくは他のグリコールとの混合物を前記ジカルボン酸またはそれらのエステル形成性誘導体と反応させるか、またはポリエステルグリコールにアルキレンオキシドを反応させることによって得られるもの、例えばポリ(ポリテトラメチレンエーテル)アジペート等のうち、両末端が水酸基であるものが挙げられる。   Polyether ester polyols include those obtained by reacting a mixture of an ether group-containing diol or other glycol with the dicarboxylic acid or an ester-forming derivative thereof, or by reacting polyester glycol with an alkylene oxide. Among the (polytetramethylene ether) adipate and the like, there may be mentioned those whose both ends are hydroxyl groups.

ポリカーボネートポリオールとしては、前記グリコールまたは各種高分子ジオール類とジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジフェニルカーボネート、エチレンカーボネート等から、脱アルコールまたは脱グリコール反応によって得られるもの、例えばポリ(1,6−ヘキシレン)カーボネート、ポリ(3−メチル−1,5−ペンチレン)カーボネート等のうち、両末端が水酸基であるものが挙げられる。   Examples of the polycarbonate polyol include those obtained by dealcoholization or deglycolization reaction from the glycol or various polymer diols and dimethyl carbonate, diethyl carbonate, diphenyl carbonate, ethylene carbonate, etc., such as poly (1,6-hexylene) carbonate, Among the poly (3-methyl-1,5-pentylene) carbonates and the like, there may be mentioned those whose both ends are hydroxyl groups.

ポリオレフィンポリオールとしては、水素添加型ポリブタジエンポリオール、水素添加型ポリイソプレンポリオール、ポリブタジエンポリオール等が挙げられる。   Examples of the polyolefin polyol include hydrogenated polybutadiene polyol, hydrogenated polyisoprene polyol, and polybutadiene polyol.

ポリチオエーテルポリオールとしては特にチオグリコール単独又はそれと他のグリコール類との縮合生成物の使用が好適である。   As the polythioether polyol, it is particularly preferable to use thioglycol alone or a condensation product thereof with other glycols.

中でもポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオールが好ましく、ポリエーテルポリオールがより好ましく、ポリアルキレンエーテルグリコールが更に好ましい。   Of these, polyether polyol, polyester polyol, and polycarbonate polyol are preferable, polyether polyol is more preferable, and polyalkylene ether glycol is still more preferable.

また、これらのポリオールは、単独で用いても二種以上を混合して使用することもでき、求めるポリウレタンの物性に応じて種々選択すればよい。   These polyols may be used alone or in combination of two or more, and may be variously selected according to the desired physical properties of the polyurethane.

均質なポリウレタンを得るためには、ポリシロキサンポリオール(a)製造において用いたポリエーテルポリオール(ii)と同一のポリエーテルポリオールを、ポリオール(b)として使用することが好ましい。特に、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリトリメチレンエーテルグリコール、1〜20モル%の3−メチルテトラヒドロフランとテトラヒドロフランの反応により得られる共重合ポリエーテルポリオール(例えば、保土ヶ谷化学社製「PTG−L1000」、「PTG−L2000」及び「PTG−L3500」等)及びネオペンチルグリコールとテトラヒドロフランの反応により得られる共重合ポリエーテルグリコール等が好ましい。   In order to obtain a homogeneous polyurethane, it is preferable to use, as the polyol (b), the same polyether polyol as the polyether polyol (ii) used in the production of the polysiloxane polyol (a). In particular, polytetramethylene ether glycol, polytrimethylene ether glycol, copolymer polyether polyols obtained by the reaction of 1 to 20 mol% of 3-methyltetrahydrofuran and tetrahydrofuran (for example, “PTG-L1000” manufactured by Hodogaya Chemical Co., “ PTG-L2000 "and" PTG-L3500 ") and copolymer polyether glycols obtained by the reaction of neopentyl glycol and tetrahydrofuran are preferred.

本発明において用いられるポリオール(b)の分子量は、数平均分子量で、500以上であることが好ましく、1,000以上であることがより好ましく、1,500以上であることが更に好ましい。また、5,000以下であることが好ましく、4,000以下であることがより好ましく、3,500以下であることが更に好ましい。   The molecular weight of the polyol (b) used in the present invention is preferably a number average molecular weight of 500 or more, more preferably 1,000 or more, and further preferably 1,500 or more. Further, it is preferably 5,000 or less, more preferably 4,000 or less, and further preferably 3,500 or less.

ポリオール(b)の数平均分子量を前記上限以下とすることにより、後述するポリウレタンの製造において、前述したポリシロキサンポリオール(a)とこのポリオール(b)の混合物、及びそれを用いて製造したプレポリマー、プレポリマー溶液を形成した際に、それらの過度な粘度の上昇を抑え、操作性及び生産性を向上するとともに、得られるポリウレタンの結晶配向性を抑え、弾性回復性などを向上することができる。   By making the number average molecular weight of the polyol (b) not more than the above upper limit, in the production of polyurethane described later, a mixture of the above-mentioned polysiloxane polyol (a) and this polyol (b), and a prepolymer produced using the same When forming a prepolymer solution, it is possible to suppress an excessive increase in viscosity, improve operability and productivity, suppress crystal orientation of the resulting polyurethane, and improve elasticity recovery and the like. .

一方、ポリオール(b)の数平均分子量を前記下限以上とすることにより、得られるポリウレタンが硬くなるのを防ぎ、十分な柔軟性が得られるとともに、強度及び伸度等の弾
性性能が十分に得られる。
On the other hand, by setting the number average molecular weight of the polyol (b) to be equal to or higher than the lower limit, the obtained polyurethane can be prevented from being hardened, sufficient flexibility can be obtained, and sufficient elastic performance such as strength and elongation can be obtained. It is done.

ポリシロキサンポリオール(a)とポリオール(b)の使用量は特に限定されるものではないが、ポリシロキサンポリオール(a)と、ポリオール(b)の合計重量に対して、ポリシロキサンポリオール(a)の使用量は、通常0.5重量%以上であることが好ましく、1重量%以上であることがより好ましく、一方上限は、通常30重量%以下であることが好ましく、25重量%以下であることがより好ましく、20重量%以下であることが更に好ましい。   The amount of polysiloxane polyol (a) and polyol (b) used is not particularly limited, but the amount of polysiloxane polyol (a) is based on the total weight of polysiloxane polyol (a) and polyol (b). The amount used is usually preferably 0.5% by weight or more, more preferably 1% by weight or more, while the upper limit is usually preferably 30% by weight or less, and 25% by weight or less. Is more preferable, and it is still more preferable that it is 20 weight% or less.

ポリシロキサンポリオール(a)の使用量を前記下限以上とすることにより、得られるポリウレタンの剥離性が向上する傾向となる。使用量を前記上限以下とすることにより、得られるポリウレタンの弾性特性や伸張回復性が向上する傾向となる。   By making the usage-amount of polysiloxane polyol (a) more than the said minimum, it becomes the tendency for the peelability of the polyurethane obtained to improve. When the amount used is less than or equal to the above upper limit, the elastic properties and stretch recovery properties of the resulting polyurethane tend to be improved.

なお、ポリシロキサンポリオール(a)を製造する際に未反応物として残ったポリエーテルポリオール(ii)をポリウレタン製造時にポリオール(b)の一部として用いる場合には、未反応として残ったポリエーテルポリオール(ii)の量がポリオール(b)の使用量に含まれるものとする。   When the polyether polyol (ii) remaining as an unreacted product when the polysiloxane polyol (a) is produced is used as a part of the polyol (b) during the polyurethane production, the polyether polyol remaining as an unreacted product is used. The amount of (ii) shall be included in the amount of polyol (b) used.

<イソシアネート化合物(c)>
本発明において用いられるイソシアネート化合物(c)は、−N=C=Oの部分構造を有していれば、特に限定されるものではない。例えば、前述した<イソシアネート化合物(iii)>に記載したイソシアネート化合物が挙げられる。
<Isocyanate compound (c)>
The isocyanate compound (c) used in the present invention is not particularly limited as long as it has a partial structure of -N = C = O. For example, the isocyanate compound described in <isocyanate compound (iii)> mentioned above is mentioned.

中でも、特に反応性の高い芳香族ジイソシアネートが好ましく、特にトリレンジイソシアネート及びジフェニルメタンジイソシアネートが好ましい。また、得られるポリウレタンの透明性を向上させるためには、ポリシロキサンポリオール(a)を製造する際に用いたイソシアネート化合物(iii)と同じイソシアネート化合物であることが更に好ましい。   Among them, aromatic diisocyanates having high reactivity are particularly preferable, and tolylene diisocyanate and diphenylmethane diisocyanate are particularly preferable. Moreover, in order to improve the transparency of the obtained polyurethane, it is more preferable that the isocyanate compound is the same as the isocyanate compound (iii) used when the polysiloxane polyol (a) is produced.

これらのイソシアネート化合物(c)の使用量は、ポリシロキサンポリオール(a)とポリオール(b)の水酸基の合計、並びに、鎖延長剤を用いた場合は、その水酸基及び/又はアミノ基を合計した1モル当量に対し、通常0.1〜5モル当量、好ましくは0.8〜2モル当量、より好ましくは0.9〜1.5モル当量、更に好ましくは0.95〜1.1モル当量、特に好ましくは0.98〜0.99モル当量である。   The amount of these isocyanate compounds (c) used is the sum of the hydroxyl groups of the polysiloxane polyol (a) and polyol (b), and, when a chain extender is used, the hydroxyl group and / or amino group. 0.1 to 5 molar equivalents, preferably 0.8 to 2 molar equivalents, more preferably 0.9 to 1.5 molar equivalents, still more preferably 0.95 to 1.1 molar equivalents, relative to molar equivalents, Particularly preferred is 0.98 to 0.99 molar equivalent.

イソシアネート化合物の使用量を上記範囲内とすることで、未反応のイソシアネート基が好ましくない反応を起こすのを防ぎ、所望の物性を得やすくなる傾向にある。また、ポリウレタン及びポリウレタンウレアの分子量を十分に大きくすることができ、本願発明の効果が発現し易くなる傾向にある。   By making the usage-amount of an isocyanate compound into the said range, it exists in the tendency which prevents that an unreacted isocyanate group raise | generates an unfavorable reaction and obtains a desired physical property easily. In addition, the molecular weight of polyurethane and polyurethane urea can be sufficiently increased, and the effects of the present invention tend to be easily exhibited.

<鎖延長剤>
本発明において、必要に応じて鎖延長剤を用いてもよい。鎖延長剤とは、主として、2個以上のヒドロキシル基を有する化合物(ただし、ポリシロキサンポリオール(a)およびポリオール(b)を除く)、2個以上のアミノ基を有する化合物に分類され、この中でも、ポリウレタン製造には炭素数2〜6のポリオール、具体的には2個以上のヒドロキシル基を有する化合物が好ましい。また、ポリウレタンウレア製造には、ポリアミン化合物が一般に用いられ、具体的には2個以上のアミノ基を有する化合物が好ましい。
<Chain extender>
In the present invention, a chain extender may be used as necessary. Chain extenders are mainly classified into compounds having two or more hydroxyl groups (excluding polysiloxane polyol (a) and polyol (b)), and compounds having two or more amino groups. In the production of polyurethane, a polyol having 2 to 6 carbon atoms, specifically, a compound having two or more hydroxyl groups is preferred. For the production of polyurethane urea, polyamine compounds are generally used, and specifically, compounds having two or more amino groups are preferred.

本発明のポリウレタンは、鎖延長剤として、分子量(数平均分子量)が500以下の化合物を併用すると、ポリウレタンのゴム弾性が向上するために、物性上更に好ましい。尚
、これらの鎖延長剤は単独使用でも2種以上の併用でもよい。
In the polyurethane of the present invention, when a compound having a molecular weight (number average molecular weight) of 500 or less is used in combination as a chain extender, the rubber elasticity of the polyurethane is improved. These chain extenders may be used alone or in combination of two or more.

前記2個以上のヒドロキシル基を有する化合物としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、2−ブチル−2−ヘキシル−1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール及び1,9−ノナンジオール等の脂肪族グリコール;ビスヒドロキシメチルシクロヘキサン等の脂環族グリコール;並びにキシリレングリコール及びビスヒドロキシエトキシベンゼン等の芳香環を有するグリコール等が挙げられる。これらの中でも、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオールが好ましい。   Examples of the compound having two or more hydroxyl groups include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, 2-methyl-1,3-propanediol, 2-methyl- 2-propyl-1,3-propanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, 2-butyl-2-hexyl-1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1, 3-propanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2, 2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, neopentyl glycol, 1 6-hexanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 2,5-dimethyl-2,5-hexanediol, 1,8-octanediol, 2-methyl-1,8-octanediol and 1,9 -Aliphatic glycols such as nonanediol; alicyclic glycols such as bishydroxymethylcyclohexane; and glycols having an aromatic ring such as xylylene glycol and bishydroxyethoxybenzene. Among these, ethylene glycol, 1,3-propanediol, and 1,4-butanediol are preferable.

又、2個以上のアミノ基を有する化合物としては、例えば、2,4−又は2,6−トリレンジアミン、キシリレンジアミン及び4,4′−ジフェニルメタンジアミン等の芳香族ジアミン;エチレンジアミン、1,2−プロピレンジアミン、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジアミン、1,3−ペンタンジアミン、2−メチル−1,5−ペンタンジアミン、2−ブチル−2−エチル−1,5−ペンタンジアミン、1,6−ヘキサンジアミン、2,2,4−又は2,4,4−トリメチルヘキサンジアミン、1,8−オクタンジアミン、1,9−ノナンジアミン及び1,10−デカンジアミン等の脂肪族ジアミン;並びに1−アミノ−3−アミノメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキサン(IPDA)、4,4′−ジシクロヘキシルメタンジアミン(水添MDA)、イソプロピリデンシクロヘキシル−4,4′−ジアミン、1,4−ジアミノシクロヘキサン及び1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン等の脂環族ジアミン等が挙げられる。これらの中でも、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、1,3−ペンタンジアミン及び2−メチル−1,5−ペンタンジアミンが好ましい。   Examples of the compound having two or more amino groups include aromatic diamines such as 2,4- or 2,6-tolylenediamine, xylylenediamine, and 4,4′-diphenylmethanediamine; ethylenediamine, 1, 2-propylenediamine, 2,2-dimethyl-1,3-propanediamine, 1,3-pentanediamine, 2-methyl-1,5-pentanediamine, 2-butyl-2-ethyl-1,5-pentanediamine , Aliphatic diamines such as 1,6-hexanediamine, 2,2,4- or 2,4,4-trimethylhexanediamine, 1,8-octanediamine, 1,9-nonanediamine and 1,10-decanediamine; 1-amino-3-aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexane (IPDA), 4,4'-dicyclohexylmeta Diamine (hydrogenated MDA), isopropylidene cyclohexyl-4,4'-diamine, alicyclic diamine such as 1,4-diaminocyclohexane and 1,3-bis-aminomethyl cyclohexane. Among these, ethylenediamine, propylenediamine, 1,3-pentanediamine and 2-methyl-1,5-pentanediamine are preferable.

これらの鎖延長剤を使用する場合の使用量は、イソシアネート化合物(c)のモル当量から、ポリシロキサンポリオール(a)とポリオール(b)の合計の水酸基当量を引いた当量の絶対値を1モル当量とした場合、通常0.1〜5.0モル当量であることが好ましく、0.5〜2.0モル当量であることがより好ましい、0.7〜1.5モル当量であることが更に好ましく、0.8〜1.2モル当量であることが最も好ましい。   When these chain extenders are used, the amount used is 1 mol of the absolute value of the equivalent of the isocyanate compound (c) minus the total hydroxyl equivalent of the polysiloxane polyol (a) and polyol (b). When it is defined as equivalent, it is usually preferably 0.1 to 5.0 molar equivalent, more preferably 0.5 to 2.0 molar equivalent, and 0.7 to 1.5 molar equivalent. More preferred is 0.8 to 1.2 molar equivalents.

鎖延長剤の使用量を上記範囲内とすることにより、得られるポリウレタン及びポリウレタンウレア中に未反応の鎖延長剤が残存することを防ぎ、未反応鎖延長剤の副反応や加工後のブリードアウトなどを抑制することができる傾向にある。また、得られるポリウレタンが軟らかすぎることなく、十分な強度や弾性回復性能や弾性保持性能が得られ、良好な高温特性が得られる傾向にある。   By setting the amount of the chain extender within the above range, it is possible to prevent the unreacted chain extender from remaining in the obtained polyurethane and polyurethane urea, and to cause side reactions of the unreacted chain extender and bleed out after processing. There is a tendency to be able to suppress such. Moreover, sufficient strength, elastic recovery performance and elastic retention performance can be obtained without the polyurethane obtained being too soft, and good high temperature characteristics tend to be obtained.

<溶媒>
本発明においては、必要に応じて溶媒を用いてもよい。用いられる溶媒は、汎用性や溶解性等の観点から、N,N−ジメチルアセトアミド及びN,N−ジメチルホルムアミド並びにそれらの2種以上の混合物等のアミド系溶媒;N−メチルピロリドン、N−エチルピロリドン及びジメチルスルホキシドからなる群より選ばれる溶媒が好ましく用いられ、これらの中でも、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドが特に好
ましい。
<Solvent>
In the present invention, a solvent may be used as necessary. Solvents used are amide solvents such as N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide and mixtures of two or more thereof from the viewpoint of versatility and solubility; N-methylpyrrolidone, N-ethyl A solvent selected from the group consisting of pyrrolidone and dimethyl sulfoxide is preferably used, and among these, N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide are particularly preferable.

<その他の添加剤>
本発明のポリウレタンの製造方法において、必要に応じて、鎖停止剤、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、反応型難燃剤、着色剤、加水分解抑制剤、フィラー、滑材、油剤、界面活性剤、無機増量剤等の添加剤を加えることができる。
<Other additives>
In the production method of the polyurethane of the present invention, a chain terminator, an antioxidant, a light stabilizer, an ultraviolet absorber, a reactive flame retardant, a colorant, a hydrolysis inhibitor, a filler, a lubricant, an oil, Additives such as surfactants and inorganic extenders can be added.

例えば、水酸基を有するメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール及びヘキサノール等の脂肪族モノオール、並びにアミノ基を有するジエチルアミン、ジブチルアミン、n−ブチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、モルホリン等の脂肪族モノアミン等の鎖停止剤; 「CYANOX1790」(CYANAMID社製)、
「IRGANOX245」、「IRGANOX1010」(以上、チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製)、「Sumilizer GA−80」(住友化学社製)及び2,6−ジブチル−4−メチルフェノール(BHT)等の酸化防止剤、「TINUVIN622LD」、「TINUVIN765」(以上、チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製)、「SANOL LS−2626」及び「SANOL LS−765」(以上、三共社製)等の光安定剤、「TINUVIN328」及び「TINUVIN234」(以上、チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製)等の紫外線吸収剤、ジメチルシロキサンポリオキシアルキレン共重合体等のシリコン化合物、赤燐、有機燐化合物、燐及びハロゲン含有有機化合物、臭素または塩素含有有機化合物、ポリ燐酸アンンモニウム、水酸化アルミニウム、酸化アンチモン等の添加及び反応型難燃剤、二酸化チタン等の顔料、染料、カーボンブラック等の着色剤、カルボジイミド化合物等の加水分解防止剤、ガラス短繊維、カーボンファイバー、アルミナ、タルク、グラファイト、メラミン、白土等のフィラー、滑剤、油剤、界面活性剤、その他の無機増量剤等が挙げられる。これらは単独又は複数を用いてもよい。
For example, aliphatic monoamines such as methanol, ethanol, propanol, butanol and hexanol having a hydroxyl group, and aliphatic monoamines such as diethylamine, dibutylamine, n-butylamine, monoethanolamine, diethanolamine and morpholine having an amino group Stopper; “CYANOX1790” (manufactured by Cyanamid),
Antioxidation of “IRGANOX245”, “IRGANOX1010” (manufactured by Ciba Specialty Chemicals), “Sumilizer GA-80” (manufactured by Sumitomo Chemical), 2,6-dibutyl-4-methylphenol (BHT), etc. Light stabilizers such as “TINUVIN622LD”, “TINUVIN765” (manufactured by Ciba Specialty Chemicals), “SANOL LS-2626” and “SANOL LS-765” (manufactured by Sankyo), “TINUVIN328 ”And“ TINUVIN234 ”(manufactured by Ciba Specialty Chemicals), silicon compounds such as dimethylsiloxane polyoxyalkylene copolymer, red phosphorus, organic phosphorus compounds, phosphorus and halogen-containing organic compounds, Contains bromine or chlorine Addition of organic compounds, ammonium polyphosphate, aluminum hydroxide, antimony oxide, etc. and reactive flame retardants, pigments such as titanium dioxide, dyes, colorants such as carbon black, hydrolysis inhibitors such as carbodiimide compounds, short glass fibers , Carbon fiber, alumina, talc, graphite, melamine, clay, fillers, lubricants, oils, surfactants, and other inorganic extenders. These may be used alone or in combination.

<ポリウレタンの製造方法>
本発明において、ポリシロキサンポリオール(a)、ポリオール(b)、イソシアネート化合物(c)を反応させてポリウレタンを得る。各原料は上記記載の各使用量で用い、公知の製造方法により、無溶媒或いは溶媒共存下で実施することができる。
<Production method of polyurethane>
In the present invention, a polyurethane is obtained by reacting the polysiloxane polyol (a), the polyol (b), and the isocyanate compound (c). Each raw material can be used in the amounts described above and can be carried out in the absence of a solvent or in the presence of a solvent by a known production method.

本発明において、ポリウレタンを製造するための原料の使用割合は、通常、ポリシロキサンポリオール(a)とポリオール(b)の水酸基の合計のモル数をA、イソシアネート化合物(c)のイソシアネート基のモル数をBとした場合、A:Bが、通常1:1〜1:10の範囲であることが好ましく、1:1.05〜1:5の範囲であることがより好ましく、1:1.1〜1:3の範囲であることが更に好ましく、1:1.2〜1:2.5の範囲であることが特に好ましく、1:1.2〜1:2の範囲であることが最も好ましい。   In the present invention, the ratio of the raw materials for producing the polyurethane is usually the total number of moles of hydroxyl groups of the polysiloxane polyol (a) and the polyol (b) is A, and the number of moles of isocyanate groups of the isocyanate compound (c). Is preferably in the range of 1: 1 to 1:10, more preferably in the range of 1: 1.05 to 1: 5, and 1: 1.1 Is more preferably in the range of ˜1: 3, particularly preferably in the range of 1: 1.2 to 1: 2.5, most preferably in the range of 1: 1.2 to 1: 2. .

製造方法の一例としては、前記(a)、前記(b)、前記(c)及び必要に応じて鎖延長剤を一緒に反応させる方法(以下、一段法という)、まず前記(a)と前記(b)を混合して、その混合物と前記(c)を反応させて両末端がイソシアネート基のプレポリマーを調製した後に、そのプレポリマーと必要に応じて鎖延長剤を反応させる方法(以下、二段法という)、前記(b)と前記(c)を反応させた後に前記(a)を混合し、必要に応じて鎖延長剤と反応させる方法、前記(b)、前記(c)及び必要に応じて鎖延長剤を反応させた後に前記(a)を混合する方法、前記(a)と前記(c)を反応させた後に前記(b)を混合し、必要に応じて鎖延長剤と反応させる方法、前記(a)、前記(c)及び必要に応じて鎖延長剤を反応させた後に前記(b)を混合する方法が挙げられる。   As an example of the production method, the method (a), the method (b), the method (c) and, if necessary, a chain extender are reacted together (hereinafter referred to as a one-step method). (B) is mixed, the mixture and the above (c) are reacted to prepare a prepolymer having isocyanate groups at both ends, and then the prepolymer and, if necessary, a chain extender are reacted (hereinafter referred to as “a”). (Referred to as a two-stage method), a method in which (b) and (c) are reacted and then (a) is mixed and, if necessary, reacted with a chain extender, (b), (c) and A method of mixing the above (a) after reacting with a chain extender if necessary, a mixture of (b) after reacting (a) and (c), and optionally a chain extender A reaction with (a), (c) and, if necessary, a chain extender. A method of mixing said (b) are mentioned in the after.

これらの中でも二段法は、ポリオール(b)を予め1モル当量を超えるイソシアネート化合物(c)と反応させることにより、ポリウレタンのソフトセグメントに相当する両末
端イソシアネートで封止された中間体を調製する工程を経るものである。二段法は、プレポリマーをいったん調製した後に鎖延長剤と反応させることにより、ソフトセグメント部分の分子量の調整が行いやすい特徴がある。
Among these, the two-stage method prepares an intermediate sealed with isocyanate at both ends corresponding to the soft segment of polyurethane by reacting polyol (b) with an isocyanate compound (c) exceeding 1 molar equivalent in advance. It goes through a process. The two-stage method is characterized in that the molecular weight of the soft segment portion can be easily adjusted by preparing a prepolymer once and then reacting it with a chain extender.

特に、鎖延長剤がジアミンの場合には、イソシアネート基との反応速度が前記(a)や(b)などのポリオールの水酸基よりもはるかに大きいため、一段法では構造の設計や分子量の調整が行いにくい場合があり、二段法にてポリウレタンウレアを製造することが好ましい。   In particular, when the chain extender is a diamine, the reaction rate with the isocyanate group is much higher than the hydroxyl group of the polyol such as (a) or (b), so that the structure design and the molecular weight adjustment can be achieved by the one-step method. It may be difficult to carry out, and it is preferable to produce polyurethane urea by a two-stage method.

また、前記(a)と前記(b)の混合物と前記(c)を反応させて両末端がイソシアネート基のプレポリマーを調製した後に、そのプレポリマーと必要に応じて鎖延長剤を反応させるポリウレタン製造方法は、ポリシロキサンポリオール(a)がポリウレタンの分子構造に組みこまれるのでポリウレタン成形工程においてポリシロキサンポリオールがブリードアウト(分離、析出)しにくく、生成するポリウレタン成形体の剥離性が損なわれないため、好ましく用いられる。   Also, after reacting the mixture of (a) and (b) and (c) to prepare a prepolymer having isocyanate groups at both ends, the polyurethane is reacted with the prepolymer and, if necessary, a chain extender. In the production method, since the polysiloxane polyol (a) is incorporated in the molecular structure of the polyurethane, the polysiloxane polyol is difficult to bleed out (separate and precipitate) in the polyurethane molding step, and the peelability of the formed polyurethane molded product is not impaired. Therefore, it is preferably used.

予め、ポリシロキサンポリオール(a)とポリオール(b)でポリオール混合物を製造する方法は、特に限定されないが、ポリシロキサンポリオール(a)とポリオール(b)の何れも液状である場合は、これを攪拌して混合することが好ましい。また、一方または双方が固体または高粘度の液体である場合は、加温して粘度の低い液状として混合することもできる。   The method for producing the polyol mixture with the polysiloxane polyol (a) and the polyol (b) is not particularly limited, but when both the polysiloxane polyol (a) and the polyol (b) are in liquid form, they are stirred. It is preferable to mix them. Moreover, when one or both is a solid or a highly viscous liquid, it can be heated and mixed as a liquid having a low viscosity.

ポリシロキサンポリオール(a)とポリオール(b)を混合する際の温度は限定されないが、10〜110℃で混合することが好ましい。ポリシロキサンポリオール(a)とポリオール(b)を上記温度範囲で混合することにより、ポリオール混合物が着色するのを防ぐことができると共に、ポリオール混合物が一部固化するのを防ぎ、作業効率を向上するとともに、不均一に混合されるのを防ぎ、剥離性及び均質性に優れたポリウレタンを安定的に生産することができる傾向にある。   Although the temperature at the time of mixing a polysiloxane polyol (a) and a polyol (b) is not limited, It is preferable to mix at 10-110 degreeC. By mixing the polysiloxane polyol (a) and the polyol (b) in the above temperature range, it is possible to prevent the polyol mixture from being colored and to prevent the polyol mixture from partially solidifying and to improve the working efficiency. At the same time, non-uniform mixing is prevented, and polyurethane having excellent peelability and homogeneity tends to be stably produced.

ポリオール混合物を予め調整しておくと、ポリシロキサンポリオール(a)とポリオール(b)の相溶性が良好であるので、このように混合した状態で長期に保存した場合であっても、相分離を起こしにくいことから、好ましい態様である。   If the polyol mixture is prepared in advance, the compatibility between the polysiloxane polyol (a) and the polyol (b) is good. Therefore, even when the mixture is stored for a long period of time, the phase separation is performed. This is a preferred embodiment because it is difficult to cause.

また、ポリオール混合物を製造する際には、ポリシロキサンポリオール(a)とポリオール(b)を別々のラインから導入し、混合または分散させてポリオール混合物としてもよい。   Further, when the polyol mixture is produced, the polysiloxane polyol (a) and the polyol (b) may be introduced from separate lines and mixed or dispersed to form a polyol mixture.

ポリシロキサンポリオール(a)とポリオール(b)を別々のラインから導入する場合、通常のポリウレタン製造設備に本発明のポリシロキサンポリオール(a)用のタンクとフィードラインを増やすだけで、本発明の製造方法によって得られるポリウレタンが製造可能となる。   When the polysiloxane polyol (a) and the polyol (b) are introduced from separate lines, the production of the present invention can be achieved by simply adding a tank and a feed line for the polysiloxane polyol (a) of the present invention to an ordinary polyurethane production facility. The polyurethane obtained by the method can be produced.

ポリオール混合物を調整した後に通常のポリウレタン製造設備のポリオールの保管タンクに導入すると、通常グレードのポリウレタンを製造する場合にポリシロキサンポリオールが混在してしまい、ポリウレタンの均質性が損なわれる場合がある。   If the polyol mixture is prepared and then introduced into a polyol storage tank of a normal polyurethane production facility, the polysiloxane polyol may be mixed in the production of a normal grade polyurethane, which may impair the homogeneity of the polyurethane.

通常グレードのポリウレタンの製造と併用して、本発明の製造方法により得られるポリウレタンを所望の物性が得られるように効率よく製造するためには、このようにポリシロキサンポリオール(a)とポリオール(b)を別々のラインから導入することが好ましい。   In order to efficiently produce the polyurethane obtained by the production method of the present invention in combination with the production of the normal grade polyurethane so as to obtain the desired physical properties, the polysiloxane polyol (a) and the polyol (b ) Are preferably introduced from separate lines.

[一段法]
一段法とは、ワンショット法とも呼ばれ、前記(a)、前記(b)、前記(c)及び必要に応じて鎖延長剤を一緒に仕込むことで反応を行う方法である。反応は、通常、各成分を0〜250℃で反応させることが好ましい。
[One-step method]
The one-stage method is also called a one-shot method, and is a method in which the reaction is carried out by adding together the (a), (b), (c) and, if necessary, a chain extender. In general, it is preferable to react each component at 0 to 250 ° C.

前記反応温度は、溶剤の量、使用原料の反応性、反応設備等により異なる。温度が低すぎると反応の進行が遅くなることや、原料や重合物の溶解性が低くなりなることから生産性が悪化する傾向にあり、高すぎると副反応やポリウレタンの分解が起こりやすい傾向があることから好ましくない。   The reaction temperature varies depending on the amount of solvent, the reactivity of raw materials used, reaction equipment, and the like. If the temperature is too low, the progress of the reaction will be slow, and the solubility of raw materials and polymers will be low, so the productivity will tend to deteriorate.If it is too high, side reactions and polyurethane will tend to decompose. This is not preferable.

上記反応は、減圧下脱泡しながら行ってもよい。   The above reaction may be performed while degassing under reduced pressure.

上記反応は必要に応じて、ウレタン化触媒、安定剤等を添加することもできる。その際の触媒としては、例えば、前述の<ウレタン化触媒>に記載したものが用いられる。   In the above reaction, a urethanization catalyst, a stabilizer and the like can be added as necessary. As the catalyst at that time, for example, those described in the above <urethanization catalyst> are used.

また、安定剤としては、例えば、2,6−ジブチル−4−メチルフェノール、ジステアリルチオジプロピオネ−ト、ジ−β−ナフチルフェニレンジアミン及びトリ(ジノニルフェニル)フォスファイト、トリイソオクチルフォスファイト 等が挙げられる。   Examples of the stabilizer include 2,6-dibutyl-4-methylphenol, distearylthiodipropionate, di-β-naphthylphenylenediamine, tri (dinonylphenyl) phosphite, and triisooctylphosphine. Such as fights.

[二段法]
二段法は、プレポリマー法ともよばれる。まずポリシロキサンポリオール(a)とポリエーテルポリオール(b)を混合し、イソシアネート化合物(c)とそのポリオール混合物とを反応させたプレポリマーを製造する。次いで該プレポリマーに、プレポリマーの両末端が水酸基の場合は鎖延長剤としてイソシアネート化合物を用いて鎖延長反応を行い、プレポリマーの両末端がイソシアネート基の場合は鎖延長剤として多価アルコールやアミン化合物等の活性水素化合物成分を用いることにより鎖延長反応を行う。
[Two-stage method]
The two-stage method is also called a prepolymer method. First, the polysiloxane polyol (a) and the polyether polyol (b) are mixed to produce a prepolymer obtained by reacting the isocyanate compound (c) with the polyol mixture. Next, when both ends of the prepolymer are hydroxyl groups, the prepolymer is subjected to a chain extension reaction using an isocyanate compound as a chain extender. When both ends of the prepolymer are isocyanate groups, a polyhydric alcohol or A chain extension reaction is performed by using an active hydrogen compound component such as an amine compound.

中でも、ポリオール混合物に対して当量以上のイソシアネート化合物(c)を反応させて両末端がイソシアネート基のプレポリマーをつくり、続いて鎖延長剤を作用させてポリウレタンを得る方法が有用である。   Among them, a method is useful in which a polyol mixture is reacted with an equivalent amount or more of an isocyanate compound (c) to form a prepolymer having isocyanate groups at both ends, and then a chain extender is allowed to act to obtain a polyurethane.

本発明に係るポリウレタンを製造する方法は特に限定されないが、以下に代表的な方法を記載する。
(1)溶媒を用いないで直接イソシアネート化合物(c)とポリオール混合物を反応させてプレポリマーを合成しそのまま使用する。
(2)(1)の方法でプレポリマーを合成しその後に溶媒に溶かして使用する。
(3)初めから溶媒を用いてイソシアネート化合物(c)とポリオール混合物を反応させる
The method for producing the polyurethane according to the present invention is not particularly limited, but typical methods are described below.
(1) A prepolymer is synthesized by directly reacting an isocyanate compound (c) and a polyol mixture without using a solvent and used as it is.
(2) A prepolymer is synthesized by the method of (1) and then dissolved in a solvent for use.
(3) The isocyanate compound (c) is reacted with the polyol mixture using a solvent from the beginning.

(1)の場合には、本発明では、鎖延長剤と作用させるにあたり、鎖延長剤を溶媒に溶かしたり、溶媒に同時にプレポリマー及び鎖延長剤を導入する等の方法により、ポリウレタンを溶媒と共存する形で得ることが好ましい。   In the case of (1), in the present invention, when the chain extender is allowed to act, the polyurethane is added to the solvent by a method such as dissolving the chain extender in the solvent or simultaneously introducing the prepolymer and the chain extender into the solvent. It is preferable to obtain the coexisting form.

NCO/活性水素基(ポリオール混合物)の反応当量比は、通常1を超えることが好ましく、1.05以上であることがより好ましい。また、通常10以下であることが好ましく、5以下であることがより好ましく、3以下であることが更に好ましい。   The reaction equivalent ratio of NCO / active hydrogen group (polyol mixture) is usually preferably more than 1, and more preferably 1.05 or more. Moreover, it is usually preferably 10 or less, more preferably 5 or less, and further preferably 3 or less.

NCO/活性水素基(ポリオール混合物)の反応当量比を前記下限以上とすることにより、得られるポリウレタンに十分な強度及び熱安定性を付与することができる傾向にある
。また、前記上限以下とすることにより、過剰のイソシアネート基が副反応を起こすことを防ぎ、柔軟性の高い良好なポリウレタンの物性が得られる傾向にある。
By setting the reaction equivalent ratio of NCO / active hydrogen group (polyol mixture) to the lower limit or more, sufficient strength and thermal stability tend to be imparted to the resulting polyurethane. Moreover, by setting it as the said upper limit or less, it exists in the tendency for it to prevent that an excessive isocyanate group raise | generates a side reaction and to obtain the physical property of favorable polyurethane with high flexibility.

又、鎖延長剤を用いる場合の使用量については特に限定されないが、プレポリマーに含まれるイソシアネート基のモル当量に対して、通常0.1以上であることが好ましく、0.5以上えあることがより好ましく、0.8以上であることが更に好ましい。また、通常5.0以下であることが好ましく、2.0以下であることがより好ましく、1.5以下であることが更に好ましい。   In addition, the amount used in the case of using a chain extender is not particularly limited, but it is usually preferably 0.1 or more and 0.5 or more with respect to the molar equivalent of the isocyanate group contained in the prepolymer. Is more preferable and 0.8 or more is still more preferable. Moreover, it is usually preferably 5.0 or less, more preferably 2.0 or less, and further preferably 1.5 or less.

鎖延長剤の使用量を前記下限以上とすることで、得られるポリウレタンの分子量を十分に向上することができ、十分な強度及び熱安定性が得られる。また、前記上限以下とすることで、過剰な鎖延長剤が、副反応や、得られるポリウレタンの物性低下を起こすことを防ぐことができる。   By making the usage-amount of a chain extender more than the said minimum, the molecular weight of the obtained polyurethane can fully be improved, and sufficient intensity | strength and thermal stability are obtained. Moreover, by setting it as the said upper limit or less, it can prevent that an excessive chain extender raise | generates a side reaction and the physical-property fall of the polyurethane obtained.

鎖延長反応は、通常、各成分を−20〜250℃で反応させることが好ましい。当該反応温度は溶剤の量、使用原料の反応性及び反応設備等により異なるが、鎖延長剤がイソシアネート化合物または多価アルコールの場合は20〜250℃、鎖延長剤がアミン化合物の場合は−20〜30℃で反応させることが好ましい。   In the chain extension reaction, it is usually preferable to react each component at -20 to 250 ° C. The reaction temperature varies depending on the amount of the solvent, the reactivity of the raw materials used and the reaction equipment, but is 20 to 250 ° C. when the chain extender is an isocyanate compound or a polyhydric alcohol, and −20 when the chain extender is an amine compound. It is preferable to make it react at -30 degreeC.

鎖延長反応の温度が低すぎると反応の進行が遅すぎたり、反応液の粘度が上がって不均一反応が起こりやすくなったり、原料や重合物の溶解性が低いために生産性が悪くなる傾向にある。又、高すぎると副反応やポリウレタンの分解が起こる傾向にある。反応は、減圧下脱泡しながら行ってもよい。   If the temperature of the chain extension reaction is too low, the progress of the reaction is too slow, the viscosity of the reaction solution rises and a heterogeneous reaction is likely to occur, or the solubility of raw materials and polymers tends to be low, resulting in poor productivity. It is in. If it is too high, side reactions and polyurethane decomposition tend to occur. The reaction may be performed while degassing under reduced pressure.

又、反応は必要に応じて、触媒及び安定剤等を添加することもできる。その際の触媒としては、例えば、<ウレタン化触媒>で記載したものが用いられ、安定剤としては<一段法>の中で記載したものが用いられる。   Moreover, a catalyst, a stabilizer, etc. can also be added for reaction as needed. As the catalyst at that time, for example, those described in <Urethaneization catalyst> are used, and as the stabilizer, those described in <One-stage method> are used.

しかしながら、鎖延長剤が短鎖脂肪族アミン等の反応性の高いものの場合は、触媒を添加せずに実施することが好ましい。又、反応時に一官能性の有機アミン及びアルコールを共存させてもよい。   However, when the chain extender is highly reactive, such as a short-chain aliphatic amine, it is preferable to carry out without adding a catalyst. In addition, a monofunctional organic amine and alcohol may coexist during the reaction.

<ポリウレタンの物性>
上記の製造方法で得られるポリウレタンは、通常は溶媒存在下で反応を行っているため、溶媒に溶解した状態で得られるのが一般的であるが、溶液状態でも固体状態でも制限されない。
<Physical properties of polyurethane>
Since the polyurethane obtained by the above production method is usually reacted in the presence of a solvent, it is generally obtained in a state dissolved in a solvent, but is not limited in a solution state or a solid state.

本発明の製造方法によって得られるポリウレタンのゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)による重量平均分子量(Mw)は、用途により異なるが、通常1万〜100万が好ましく、5万〜50万がより好ましく、10万〜40万が更に好ましく、15万〜30万が特に好ましい。   Although the weight average molecular weight (Mw) by the gel permeation chromatography (GPC) of the polyurethane obtained by the manufacturing method of this invention changes with uses, 10,000-1 million are preferable normally, 50,000-500,000 are more preferable, 10 10,000 to 400,000 is more preferable, and 150,000 to 300,000 is particularly preferable.

又、分子量分布の目安としての、その重量平均分子量(Mw)の数平均分子量(Mn)に対する比(Mw/Mn)は、1.5〜3.5であることが好ましく、1.7〜3.2であることがより好ましく、1.8〜3.0であることが特に好ましい。なお、前記数平均分子量(Mn)も、前述のゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により測定することができる。   Further, the ratio (Mw / Mn) of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) as a standard of molecular weight distribution is preferably 1.5 to 3.5, and preferably 1.7 to 3 .2 is more preferable, and 1.8 to 3.0 is particularly preferable. The number average molecular weight (Mn) can also be measured by the gel permeation chromatography (GPC) described above.

また、本発明の製造方法によって得られるポリウレタンのフィルム成形時における剥離強度は小さいほど好ましい。フィルム同士を貼りあわせ、200g/cmの重りを載せ
室温で10分間圧着した後の剥離強度は、通常50g/cm以下であることが好ましく、40g/cm以下であることがより好ましく、30g/cm以下であることが更に好ましく、20g/cm以下であることが特に好ましい。剥離強度を上記上限以下とすることにより、ポリウレタン重合体の剥離性が良好となる。
Moreover, it is so preferable that the peeling strength at the time of film forming of the polyurethane obtained by the manufacturing method of this invention is small. The peel strength after laminating the films and placing a weight of 200 g / cm 2 and pressure bonding for 10 minutes at room temperature is usually preferably 50 g / cm or less, more preferably 40 g / cm or less, and more preferably 30 g / cm More preferably, it is not more than cm, and particularly preferably not more than 20 g / cm. By setting the peel strength to the above upper limit or less, the peelability of the polyurethane polymer is improved.

さらに、本発明の製造方法によって得られるポリウレタンのフィルム成形時における接触角は大きいほど好ましい。接触角は80°以上であることが好ましく、85°以上であることがより好ましく、90°以上であることが更に好ましく、95°以上であることが特に好ましい。接触角を上記下限以上にすることにより、ポリウレタンの剥離性が向上する傾向がある。   Furthermore, the contact angle at the time of film forming of the polyurethane obtained by the production method of the present invention is preferably as large as possible. The contact angle is preferably 80 ° or more, more preferably 85 ° or more, still more preferably 90 ° or more, and particularly preferably 95 ° or more. By making the contact angle equal to or greater than the above lower limit, the polyurethane peelability tends to be improved.

又、上記の製造方法で得られるポリウレタンは、後述の方法で計算されるハードセグメントの含有量が、ポリウレタンの全重量に対して、1〜20重量%であることが好ましく、3〜15重量%であることがより好ましく、4〜12重量%であることが更に好ましく、5〜10重量%であることが特に好ましい。   The polyurethane obtained by the above production method preferably has a hard segment content calculated by the method described later of 1 to 20% by weight, based on the total weight of the polyurethane, and 3 to 15% by weight. Is more preferable, 4 to 12% by weight is further preferable, and 5 to 10% by weight is particularly preferable.

前記ハードセグメント量を前記上限以下とすることにより、得られるポリウレタンが十分な柔軟性や弾性性能を示し、溶媒を使用する場合に溶け易くなり加工し易くなる。一方、ハードセグメント量を前記下限以上とすることにより、ポリウレタンが柔らかくなりすぎるのを防ぎ、加工し易く、十分な強度及び弾性性能が得られる。   By setting the hard segment amount to be equal to or less than the upper limit, the obtained polyurethane exhibits sufficient flexibility and elastic performance, and is easily dissolved and processed when using a solvent. On the other hand, by setting the hard segment amount to be equal to or more than the lower limit, it is possible to prevent the polyurethane from becoming too soft, to be easily processed, and to obtain sufficient strength and elastic performance.

尚、本発明でいう、ハードセグメントとは、P.J.Flory,Journal of American Chemical Society,58,1877〜1885(1936)をもとに、全体重量に対する、イソシアネートと鎖延長剤結合部の重量を、下記式で算出したものである。   In the present invention, the hard segment refers to P.I. J. et al. Based on Flory, Journal of American Chemical Society, 58, 1877-1885 (1936), the weight of the isocyanate and chain extender binding portion relative to the total weight is calculated by the following formula.

ハードセグメント(%)=[(R−1)(Mdi+Mda)/{Mp+R・Mdi+(
R−1)・Mda}]×100
Hard segment (%) = [(R−1) (Mdi + Mda) / {Mp + R · Mdi + (
R-1) · Mda}] × 100

ここで、
R=イソシアネート化合物(c)のモル数/(ポリオール(b)の水酸基のモル数+ポリシロキサンポリオール(a)の水酸基のモル数)
Mdi=イソシアネート化合物(c)の分子量
Mda=鎖延長剤の分子量
Mp=ポリシロキサンポリオール(a)とポリオール(b)から成るポリオール混合物の数平均分子量
溶媒存在下で反応を行った際に得られるポリウレタン溶液は、ゲル化が進行しにくく、粘度の経時変化が小さい等保存安定性がよく、又、チクソトロピー性も小さいため、フィルム、繊維等に加工するためにも都合がよい。
here,
R = number of moles of isocyanate compound (c) / (number of moles of hydroxyl group of polyol (b) + number of moles of hydroxyl group of polysiloxane polyol (a))
Mdi = Molecular weight of isocyanate compound (c) Mda = Molecular weight of chain extender Mp = Number average molecular weight of polyol mixture comprising polysiloxane polyol (a) and polyol (b) Polyurethane obtained upon reaction in the presence of a solvent Since the solution is less prone to gelation, has good storage stability such as a small change in viscosity with time, and has low thixotropic properties, it is convenient for processing into a film, fiber or the like.

ポリウレタン溶液のポリウレタン濃度は、溶媒に溶解した溶液の全重量に対して、通常1〜99重量%であることが好ましく、5〜90重量%であることがより好ましく、10〜70重量%であることが更に好ましく、15〜50重量%であることが特に好ましい。   The polyurethane concentration of the polyurethane solution is usually preferably 1 to 99% by weight, more preferably 5 to 90% by weight, and more preferably 10 to 70% by weight with respect to the total weight of the solution dissolved in the solvent. More preferably, the content is 15 to 50% by weight.

ポリウレタンの濃度を前記下限以上とすることにより、加工に必要な溶液粘度を確保したり、ポリウレタン溶液を加工する際に大量の溶媒を除去することが不要になり生産性を向上したりすることができる。一方、前記上限以下とすることにより、溶液の粘度を抑え、操作性及び加工性を向上することができる。   By setting the concentration of polyurethane to the above lower limit or more, it is possible to secure the solution viscosity necessary for processing or to improve productivity because it is unnecessary to remove a large amount of solvent when processing the polyurethane solution. it can. On the other hand, by setting it to the upper limit or less, the viscosity of the solution can be suppressed, and the operability and workability can be improved.

尚、ポリウレタン溶液は、長期にわたり保存する場合は、常温又はそれ未満の温度で、
窒素及びアルゴン等の不活性ガス雰囲気下で保存することが好ましい。
In addition, when storing the polyurethane solution for a long time, at room temperature or lower temperature,
It is preferable to store in an inert gas atmosphere such as nitrogen and argon.

本発明の製造方法によって得られるポリウレタンは、成形体表面の原子組成が特定のものであることが好ましい。成形体表面に存在する炭素原子に対するケイ素原子の相対存在比であるSi/Cは、下限が0.05以上であることが好ましく、0.07以上であることがより好ましく、0.08以上であることがさらに好ましく、0.09以上であることがよりさらに好ましく、0.11以上であることが特に好ましい。Si/Cが前記下限値未満であると、ポリウレタン成形体の剥離性が不十分となるため好ましくない傾向にある。   The polyurethane obtained by the production method of the present invention preferably has a specific atomic composition on the surface of the molded body. The lower limit of Si / C, which is the relative abundance ratio of silicon atoms to carbon atoms present on the surface of the molded body, is preferably 0.05 or more, more preferably 0.07 or more, and 0.08 or more. More preferably, it is more preferably 0.09 or more, and particularly preferably 0.11 or more. When the Si / C is less than the lower limit, the polyurethane molded article has insufficient peelability, which tends to be undesirable.

一方、Si/Cの上限は、0.4以下であることが好ましく、0.3以下であることがより好ましく、0.25以下であることがさらに好ましく、0.2以下であることがよりさらに好ましく、0.15以下であることが特に好ましい。Si/Cが前記上限値を超えると、得られる成形体の透明性が低くなる傾向にある。   On the other hand, the upper limit of Si / C is preferably 0.4 or less, more preferably 0.3 or less, further preferably 0.25 or less, and more preferably 0.2 or less. More preferably, it is particularly preferably 0.15 or less. When Si / C exceeds the upper limit, the resulting molded article tends to have low transparency.

上記、成形体表面に存在する炭素原子に対するケイ素原子の相対存在比は、ESCA(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis)またはXPS(X−ray Photoelectron Spectroscopy)により測定するものとする。従って、ここで規定される表面原子の相対存在比は厳密には最表面の原子数比ではなく、分析測定域の厚みのある部分に存在する原子数比となる。   The relative abundance ratio of silicon atoms to carbon atoms existing on the surface of the molded body is measured by ESCA (Electron Spectroscopic for Chemical Analysis) or XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy). Therefore, strictly speaking, the relative abundance ratio of surface atoms defined here is not the ratio of the number of atoms on the outermost surface, but the ratio of the number of atoms existing in a thick portion of the analytical measurement region.

また、成形体表面の相対存在比は、ポリシロキサンポリオール(a)またはポリオール(b)の添加量を変えたり、ポリシロキサンポリオールの添加順序を変えたり、ポリシロキサン部位またはポリオキシアルキレン部位の含有量が異なるポリシロキサンポリオールの使用等により調整することができる。   In addition, the relative abundance ratio of the surface of the molded body is such that the addition amount of the polysiloxane polyol (a) or the polyol (b) is changed, the addition order of the polysiloxane polyol is changed, the content of the polysiloxane moiety or the polyoxyalkylene moiety. It can be adjusted by using polysiloxane polyols having different values.

<ポリウレタンの用途>
本発明で製造されるポリウレタン、及びそのウレタンプレポリマー溶液は、多様な特性を発現させることができる。例えば、樹脂状、ゴム状及び熱可塑性エラストマー状等の材質で、又、各種形状に成形された固体状またはフォーム状及び液体状等の性状で、繊維、フィルム、塗料、接着剤及び機能部品等として、衣料、衛生用品、包装、土木、建築、医療、自動車、家電及びその他工業部品等の広範な分野で用いられる。
<Uses of polyurethane>
The polyurethane produced in the present invention and the urethane prepolymer solution can exhibit various characteristics. For example, materials such as resin, rubber, and thermoplastic elastomers, and solid, foam, and liquid properties molded into various shapes, such as fibers, films, paints, adhesives, and functional parts Used in a wide range of fields such as clothing, sanitary goods, packaging, civil engineering, architecture, medical care, automobiles, home appliances and other industrial parts.

特に、繊維やフィルムとして用いられるのが本発明で製造されるポリウレタンの良好な剥離性の特徴を生かす上で好ましい。これらの具体的用途としては、衣料用の弾性繊維、医療、衛生用品及び人工皮革等に用いられるのが好ましい。   In particular, it is preferable to use as a fiber or a film in order to take advantage of the good peelability of the polyurethane produced in the present invention. These specific uses are preferably used for elastic fibers for clothing, medical, hygiene products, artificial leather, and the like.

<ポリウレタンフィルム>
本発明のポリウレタンを用いたフィルムは、その厚さとしては特に限定されるものではないが、通常10〜1000μmであることが好ましく、10〜500μmであることがより好ましく、10〜100μmであることがさらに好ましい。フィルムの厚さを上記上限以下とすることにより、溶媒の除去を容易とし、十分な柔軟性が得られる。又、上記下限以上とすることにより、ピンホールが形成されにくいとともに、フィルムがブロッキングしにくく、取り扱い易くなる。
<Polyurethane film>
The thickness of the film using the polyurethane of the present invention is not particularly limited, but is usually preferably 10 to 1000 μm, more preferably 10 to 500 μm, and more preferably 10 to 100 μm. Is more preferable. By setting the thickness of the film to the above upper limit or less, the solvent can be easily removed and sufficient flexibility can be obtained. Moreover, by setting it as the said minimum or more, while being hard to form a pinhole, a film cannot block easily and it becomes easy to handle.

本発明のポリウレタンを用いたフィルムは、医療用粘着フィルムや衛生材料、包装材、装飾用フィルム、その他透湿性素材等に好ましく用いることができる。尚、フィルムは布や不織布等の支持体に塗布して形成されたものでもよく、その場合は厚さが10μmよりも更に薄くてもよい。   The film using the polyurethane of the present invention can be preferably used for medical adhesive films, sanitary materials, packaging materials, decorative films, and other moisture-permeable materials. The film may be formed by applying to a support such as cloth or nonwoven fabric. In that case, the thickness may be thinner than 10 μm.

本発明のポリウレタンを用いたフィルムの製造方法は、特に限定はなく、従来公知の方法が使用できる。例えば、支持体又は離型材に、ポリウレタン溶液を塗布又は流延し、凝固浴中で溶媒その他の可溶性物質を抽出する湿式製膜法、並びに支持体または離型材にポリウレタン溶液を塗布又は流延し、加熱及び減圧等により溶媒を除去する乾式製膜法等が挙げられる。   The production method of the film using the polyurethane of the present invention is not particularly limited, and a conventionally known method can be used. For example, a polyurethane solution is applied to or cast on a support or a release material, and a wet film forming method for extracting a solvent or other soluble substance in a coagulation bath, and a polyurethane solution is applied or cast on a support or a release material. And a dry film-forming method in which the solvent is removed by heating and decompression.

製膜する際に用いる支持体は特に限定されないが、ポリエチレンフィルムやポリプロピレンフィルム、ポリテトラフルオロエチレンフィルム、ガラス、金属、剥離剤を塗布した紙や布等が用いられる。塗布の方式は特に限定されないが、ナイフコーター、ロールコーター、スピンコーター及びグラビアコーター等の公知のいずれでもよい。   The support used for forming the film is not particularly limited, and polyethylene film, polypropylene film, polytetrafluoroethylene film, glass, metal, paper or cloth coated with a release agent, and the like are used. The method of application is not particularly limited, and any known method such as knife coater, roll coater, spin coater, and gravure coater may be used.

乾燥温度は、溶媒の種類や乾燥機の能力等によって任意に設定できるが、乾燥不十分、或いは急激な脱溶媒が起こらない温度範囲を選ぶことが必要であり、室温〜300℃の範囲であることが好ましく、60℃〜200℃の範囲であることがより好ましい。   The drying temperature can be arbitrarily set depending on the type of solvent, the ability of the dryer, etc., but it is necessary to select a temperature range in which drying is insufficient or rapid desolvation does not occur, and is in the range of room temperature to 300 ° C. It is preferable that the temperature range is 60 ° C to 200 ° C.

<ポリウレタン繊維>
ポリウレタンフィルムと繊維の物性は非常によい相関があり、フィルム試験等で得られた物性値は繊維においても同様の傾向を示す場合が多い。本発明のポリウレタンを用いた繊維は、伸長回復性、弾性、耐加水分解性、耐光性、耐酸化性、耐油性及び加工性等に優れる。
<Polyurethane fiber>
The physical properties of the polyurethane film and the fiber have a very good correlation, and the physical property values obtained by a film test or the like often show the same tendency in the fiber. The fiber using the polyurethane of the present invention is excellent in stretch recovery, elasticity, hydrolysis resistance, light resistance, oxidation resistance, oil resistance, workability and the like.

本発明のポリウレタンを用いた繊維は、例えば、レッグ、パンティー・ストッキング、おむつカバー、紙おむつ、スポーツ用衣類、下着、靴下、ファッション性に優れたストレッチ性の衣類、水着及びレオタード等の用途に好ましく用いられる。   The fibers using the polyurethane of the present invention are preferably used for applications such as legs, panties / stockings, diaper covers, paper diapers, sports clothing, underwear, socks, stretch clothing with excellent fashion, swimwear, and leotards. It is done.

以下に本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、これらの実施例によって限定されるものではない。尚、以下の実施例、参考例及び比較例における分析、測定は、以下の方法によった。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples as long as the gist of the present invention is not exceeded. The analysis and measurement in the following examples, reference examples and comparative examples were performed according to the following methods.

<ポリシロキサンポリオール(a)の数平均分子量>
ポリエーテルポリオール(ii)がポリシロキサン骨格を有し、複数のエーテル結合を有するポリシロキサンポリオール(i)に対して2当量以上存在する場合、ポリシロキサンポリオール(a)の数平均分子量は、原料の分子量から以下の式(2)に従って算出することができる。実施例に用いたポリシロキサンポリオール1,2の数平均分子量は、式(2)によって算出した。
<Number average molecular weight of polysiloxane polyol (a)>
When the polyether polyol (ii) has a polysiloxane skeleton and 2 equivalents or more of the polysiloxane polyol (i) having a plurality of ether bonds, the number average molecular weight of the polysiloxane polyol (a) is The molecular weight can be calculated according to the following formula (2). The number average molecular weights of the polysiloxane polyols 1 and 2 used in the examples were calculated by the formula (2).

式(2)
ポリシロキサンポリオール(a)の数平均分子量=(ポリシロキサンポリオール(i)の分子量)+(イソシアネート化合物(iii)の分子量)×2+(ポリエーテルポリオール(ii)の分子量)×2
Formula (2)
Number average molecular weight of polysiloxane polyol (a) = (molecular weight of polysiloxane polyol (i)) + (molecular weight of isocyanate compound (iii)) × 2 + (molecular weight of polyether polyol (ii)) × 2

ポリシロキサンポリオール生成液中の、ポリシロキサンポリオール(a)の含有量は、以下に記載の式(3)によって算出した。
式(3)
原料ポリシロキサンポリオール(i)のモル数をmとして、
ポリシロキサンポリオール含有量(重量%)=
(ポリシロキサンポリオール(a)の数平均分子量×m)/ポリシロキサンポリオール(
a)反応時に使用した原料の総量(g)
The content of the polysiloxane polyol (a) in the polysiloxane polyol production liquid was calculated by the following formula (3).
Formula (3)
The number of moles of the raw material polysiloxane polyol (i) is m,
Polysiloxane polyol content (% by weight) =
(Number average molecular weight of polysiloxane polyol (a) × m) / polysiloxane polyol (
a) Total amount of raw materials used during the reaction (g)

<ポリシロキサンポリオール(a)中のポリシロキサン部位割合>
本実施例中のポリシロキサンポリオール(a)中に含まれる、シロキサン鎖部位割合は、以下のように計算した。
ポリシロキサンポリオール(a)中のポリシロキサン部位割合(重量%)=(ポリシロキサンポリオール(a)の数平均分子量 −(ポリシロキサンポリオール(i)のポリシロ
キサン骨格の珪素原子に結合した末端部位の分子量+ポリエーテルポリオール(ii)の数平均分子量×2+イソシアネート化合物(iii)の分子量×2 ))/ポリシロキサンポリオール(a)の数平均分子量×100
上記ポリシロキサンポリオール(i)のポリシロキサン骨格の珪素原子に結合した末端部
位とは、ポリシロキサン骨格に結合したポリオキシアルキレンエーテル基等の末端基を示す。
例えば下記式(1)で表される化合物の末端部位の分子量は、C1022:206.3と計算した。

Figure 2014193945
<Polysiloxane part ratio in polysiloxane polyol (a)>
The ratio of the siloxane chain site contained in the polysiloxane polyol (a) in this example was calculated as follows.
Polysiloxane polyol ratio (%) in polysiloxane polyol (a) = (number average molecular weight of polysiloxane polyol (a)) − (molecular weight of terminal sites bonded to silicon atoms of polysiloxane skeleton of polysiloxane polyol (i) + Number average molecular weight of polyether polyol (ii) x 2 + molecular weight of isocyanate compound (iii) x 2)) / number average molecular weight of polysiloxane polyol (a) x 100
The terminal site bonded to the silicon atom of the polysiloxane skeleton of the polysiloxane polyol (i) indicates a terminal group such as a polyoxyalkylene ether group bonded to the polysiloxane skeleton.
For example, the molecular weight of the terminal portion of the compound represented by the following formula (1) was calculated as C 10 H 22 O 4 : 206.3.
Figure 2014193945

<ポリエーテルポリオール(ii)、及びポリオール(b)の数平均分子量>
JIS K1557−1:2007に準拠したアセチル化法による水酸基価(KOH(mg)/g)測定方法より数平均分子量(Mn)を求めた。
<Number average molecular weight of polyether polyol (ii) and polyol (b)>
The number average molecular weight (Mn) was determined by a hydroxyl value (KOH (mg) / g) measurement method by an acetylation method based on JIS K1557-1: 2007.

<ポリウレタン及びポリウレタンウレアの分子量>
得られたポリウレタン又はポリウレタンウレアの分子量は、ポリウレタン又はポリウレタンウレアのジメチルアセトアミド溶液を調製し、GPC装置〔東ソー社製、製品名「HLC−8220」 (カラム:TskgelGMH−XL(2本)〕を用い、標準ポリス
チレン換算での数平均分子量(Mn)及び重量平均分子量(Mw)を測定した。
<Molecular weight of polyurethane and polyurethane urea>
The molecular weight of the obtained polyurethane or polyurethane urea was prepared by preparing a dimethylacetamide solution of polyurethane or polyurethane urea, and using a GPC apparatus [manufactured by Tosoh Corporation, product name “HLC-8220” (column: Tskel GMH-XL (2 pieces)]. The number average molecular weight (Mn) and the weight average molecular weight (Mw) in terms of standard polystyrene were measured.

<透明性試験方法>
JIS−K0101(「工業用水試験方法」)に準じて精製水1Lにカオリンをそれぞれ5mg、10mg、20mg、30mg、40mg、50mg、60mg、70mg、80mg、90mg、100mg、200mg、300mg、400mg、500mg添加し、測定用懸濁液を得た。得られた懸濁液を50mlのガラス製スクリュー瓶(日電理科硝子株式会社製SV−50A)にそれぞれ移し、同スクリュー瓶に入ったサンプル液の濁度に最も近い測定用懸濁液のカオリン濃度の数値(5mgなら「5」)をカオリン濁度とした。
<Transparency test method>
According to JIS-K0101 (“industrial water test method”), kaolin is added to 1 L of purified water at 5 mg, 10 mg, 20 mg, 30 mg, 40 mg, 50 mg, 60 mg, 70 mg, 80 mg, 90 mg, 100 mg, 200 mg, 300 mg, 400 mg, 500 mg, respectively. This was added to obtain a suspension for measurement. The obtained suspension was transferred to a 50 ml glass screw bottle (SV-50A manufactured by Nidec Science Glass Co., Ltd.), respectively, and the kaolin concentration of the measurement suspension closest to the turbidity of the sample solution contained in the screw bottle (5 for 5 mg) was defined as kaolin turbidity.

<剥離試験方法>
成形したフィルム2枚を重ね合わせ、長さ4cm、幅1cmの試験片2枚を打ち抜き、その長さ方向一端から2.5cmの重ね合わせ部分を、温度25℃、相対湿度50%の条件下、200g/cmの圧力を10分間印加した試験片について、引張試験機(FUDOH製「レオメーターNRM−2003J」)を用い、引張速度300mm/分で圧着部分をT型剥離したときの剥離強度を測定した。この値が低いほど、剥離性が良好である。
<Peel test method>
Two molded films were superposed, two test pieces with a length of 4 cm and a width of 1 cm were punched out, and a superposed portion of 2.5 cm from one end in the length direction was subjected to conditions of a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 50%. Using a tensile tester (“Rheometer NRM-2003J” manufactured by FUDOH) for the test piece to which a pressure of 200 g / cm 2 was applied for 10 minutes, the peel strength when the crimped portion was peeled T-shaped at a tensile speed of 300 mm / min. It was measured. The lower this value, the better the peelability.

<相対存在比(表面原子組成)>
ポリウレタン成形体表面に存在する炭素原子に対するケイ素原子の相対存在比、すなわち、表面原子組成は、ESCA(Electron Spectroscopy for
Chemical Analysis)測定により求めた。測定は、アルバック−ファ
イ株式会社ESCA装置「ESCA−5800」を用いて実施した。測定条件は、以下の通りである。
<Relative abundance ratio (surface atomic composition)>
The relative abundance ratio of silicon atoms to carbon atoms existing on the surface of the polyurethane molded body, that is, the surface atom composition is determined by ESCA (Electron Spectroscopy for ESCA).
(Chemical Analysis) measurement. The measurement was performed using an ULVAC-PHI Co., Ltd. ESCA apparatus “ESCA-5800”. The measurement conditions are as follows.

・励起X線:単色AlKα線(1486.7eV)
・X線出力:14kV、350W(帯電防止の為中和銃使用)
・分析モード(LENS MODE):5(最小領域モード)
・アパーチャー番号:5
・検出角度(試料法線から検出器の角度):45度
・PassEnergy:23.5eV
・チャージシフト補正:炭素のC1sピークの結合エネルギーを235.0eVに合わせ
るように行った。
Excitation X-ray: Monochromatic AlKα ray (1486.7 eV)
・ X-ray output: 14kV, 350W (use neutralization gun to prevent charging)
・ Analysis mode (LENS MODE): 5 (minimum area mode)
・ Aperture number: 5
・ Detection angle (sample normal to detector angle): 45 degrees ・ PassEnergy: 23.5 eV
Charge shift correction: The carbon C1s peak binding energy was adjusted to 235.0 eV.

酸素原子の炭素原子に対する相対存在比については、以下の式で算出した。   The relative abundance ratio of oxygen atoms to carbon atoms was calculated by the following formula.

相対存在比=(酸素O1sのピーク面積/ピーク補正相対感度係数)/(炭素C1sのピ
ーク面積/ピーク補正相対感度係数)
Relative abundance ratio = (peak area of oxygen O1s / peak corrected relative sensitivity coefficient) / (peak area of carbon C1s / peak corrected relative sensitivity coefficient)

尚、各ピークの面積は装置付属のMultiPak Ver.8.2Cソフトを使用しSavitzky−Golayアルゴリズムを用いたスムージング処理(9ポイント)を行いshirleyのバックグラウンド補正を使って求めた。相対存在比算出に用いた酸素原子ピークと炭素原子ピークの結合エネルギー及びMultiPak Ver.8.2Cソフトで用いられている補正感度係数は次の通りである。   In addition, the area of each peak is the MultiPak Ver. The smoothing process (9 points) using the Savitzky-Golay algorithm was performed using 8.2C software, and it calculated | required using the background correction of shirley. Binding energy of oxygen atom peak and carbon atom peak used for calculation of relative abundance ratio and MultiPak Ver. The correction sensitivity coefficients used in the 8.2C software are as follows.

・O1s:結合エネルギー=532.5eV付近、
・補正相対感度係数=13.118
・C1s:結合エネルギー=285.0eV付近、
・補正相対感度係数=5.220
O1s: binding energy = around 532.5 eV,
-Corrected relative sensitivity coefficient = 13.118
C1s: binding energy = around 285.0 eV,
Corrected relative sensitivity coefficient = 5.220

炭素C1sのピーク面積については、280eV及び290.5eV付近の極小値をshirleyで結んで得られる面積と、290.5eV及び293eV付近の極小値をshirleyで結んで得られるベンゼン環のshake up由来のピーク(291〜293eV付近〉の面積を足したものを用いた。   Regarding the peak area of carbon C1s, it is derived from the shape of the benzene ring shale up obtained by connecting the local minimum values around 280 eV and 290.5 eV with shirley and the local minimum values near 290.5 eV and 293 eV with shirley. What added the area of the peak (near 291-293 eV) was used.

<ポリシロキサンポリオール(a)の製造>
<ポリシロキサンポリオール1の製造>
1Lセパラブルフラスコに、ポリシロキサンポリオール(i)として、カルビノール変性シリコーン(東レ・ダウコーニング社製、「X−22−160AS」、数平均分子量930)20.0g(0.022mmol)、イソシアネート化合物(iii)として予め40℃に加温した4,4‘−ジフェニルメタンジイソシアネート(以下、「MDI」と略記することがある)16.2g(0.065mmol)を加えた後、このフラスコを45℃のオイルバスにセットし、窒素雰囲気下にて碇型撹拌翼で撹拌しつつ、1時間かけてオイルバスの温度を70℃まで昇温し、その後70℃にて3時間保持した。
残存NCO基を過剰量のジブチルアミンと反応させ、その後残存ジブチルアミンを塩酸により逆滴定することによりNCOの反応率が99%を超えていることを確認した後に、ポリエーテルポリオール(ii)として、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(以下、「PTMG」と略記することがある)(数平均分子量1015、三菱化学社製)109.1g(0.108mmol)を添加し、更に70℃で3時間撹拌した状態で保持し、ポリシロキサンポリオール1(ポリシロキサンポリオール(a)含有量51.2重量%、数平均分子量3460、ポリシロキサンポリオール中のポリシロキサン部位割合21重量%)を得た。
<Production of polysiloxane polyol (a)>
<Production of polysiloxane polyol 1>
In a 1 L separable flask, 20.0 g (0.022 mmol) of a carbinol-modified silicone (manufactured by Toray Dow Corning, “X-22-160AS”, number average molecular weight 930) as an polysiloxane polyol (i), an isocyanate compound After adding 16.2 g (0.065 mmol) of 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (hereinafter sometimes abbreviated as “MDI”) previously heated to 40 ° C. as (iii), the flask was heated to 45 ° C. The oil bath was set in an oil bath, stirred with a vertical stirring blade in a nitrogen atmosphere, and the temperature of the oil bath was raised to 70 ° C. over 1 hour, and then maintained at 70 ° C. for 3 hours.
After confirming that the NCO reaction rate exceeds 99% by reacting the residual NCO groups with an excess amount of dibutylamine and then back titrating the residual dibutylamine with hydrochloric acid, as polyether polyol (ii), A state in which 109.1 g (0.108 mmol) of polytetramethylene ether glycol (hereinafter sometimes abbreviated as “PTMG”) (number average molecular weight 1015, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) was added and further stirred at 70 ° C. for 3 hours. To obtain polysiloxane polyol 1 (polysiloxane polyol (a) content 51.2% by weight, number average molecular weight 3460, polysiloxane part ratio 21% by weight in polysiloxane polyol).

<ポリシロキサンポリオール2の製造>
カルビノール変性シリコーン(東レ・ダウコーニング社製、「BY16−201」、数平均分子量1860)100.1g(0.054mmol)、MDI51.2g(0.205mmmol)、PTMG360.7g(0.355mmmol)を使用した以外はポリシロキサンポリオール1と同様にして、ポリシロキサンポリオール2(ポリシロキサンポリオール(a)含有量46.1重量%、数平均分子量4390、ポリシロキサンポリオール中のポリシロキサン部位割合32重量%)を得た。
<Production of polysiloxane polyol 2>
Carbinol-modified silicone (Toray Dow Corning, “BY16-201”, number average molecular weight 1860) 100.1 g (0.054 mmol), MDI 51.2 g (0.205 mmol), PTMG 360.7 g (0.355 mmol) Polysiloxane polyol 2 (polysiloxane polyol (a) content 46.1% by weight, number average molecular weight 4390, polysiloxane part ratio in polysiloxane polyol 32% by weight) in the same manner as polysiloxane polyol 1 except that it was used Got.

<ポリシロキサンポリオール3>
カルビノール変性シリコーン(東レ・ダウコーニング社製、「X−22−160AS」、数平均分子量930)をポリシロキサンポリオール3(ポリシロキサンポリオール中のポリシロキサン部位割合79重量%)とした。
<Polysiloxane polyol 3>
Carbinol-modified silicone (manufactured by Toray Dow Corning, “X-22-160AS”, number average molecular weight 930) was designated as polysiloxane polyol 3 (polysiloxane moiety ratio in the polysiloxane polyol 79% by weight).

<ポリシロキサンポリオール4の製造>
カルビノール変性シリコーン(東レ・ダウコーニング社製、「BY16−201」、数平均分子量1860)をポリシロキサンポリオール4(ポリシロキサンポリオール中のポリシロキサン部位割合87重量%)とした。
<Production of polysiloxane polyol 4>
Carbinol-modified silicone (manufactured by Dow Corning Toray Co., Ltd., “BY16-201”, number average molecular weight 1860) was designated as polysiloxane polyol 4 (polysiloxane moiety ratio in polysiloxane polyol 87% by weight).

Figure 2014193945
Figure 2014193945

実施例1
50mlのガラス製スクリュー瓶(日電理科硝子株式会社製SV−50A)に、ポリシロキサンポリオールポリオール(b)として、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(以下、 「PTMG」と略記することがある)(数平均分子量1015、三菱化学社製)20.0gと、ポリシロキサンポリオール(a)として前述で合成したポリシロキサンポリオール1を1.66g加えた後、スパチュラで十分に混合し、1晩45℃で静置して脱泡し、ポリシロキサン部位割合が0.82重量%のポリオール混合液を得た。得られた混合液のカオリン濁度は5であった。
Example 1
Polytetramethylene ether glycol (hereinafter sometimes abbreviated as “PTMG”) as a polysiloxane polyol polyol (b) in a 50 ml glass screw bottle (SV-50A manufactured by Nichiden Science Glass Co., Ltd.) (number average molecular weight 1015, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) and 1.66 g of polysiloxane polyol 1 synthesized above as polysiloxane polyol (a) were added, and then mixed well with a spatula and allowed to stand at 45 ° C. overnight. To obtain a polyol mixed solution having a polysiloxane site ratio of 0.82% by weight. The kaolin turbidity of the obtained mixed liquid was 5.

実施例2
PTMG20.0gと、ポリシロキサンポリオール1を12.41g加えた以外は実施例1と同様にして、ポリシロキサン部位割合が4.12重量%の混合液を得た。得られた混合液のカオリン濁度は40であった。
Example 2
A mixed liquid having a polysiloxane site ratio of 4.12% by weight was obtained in the same manner as in Example 1 except that 20.0 g of PTMG and 12.41 g of polysiloxane polyol 1 were added. The kaolin turbidity of the obtained mixed liquid was 40.

実施例3
PTMG20.0gと、ポリシロキサンポリオール2を0.99g加えた以外は実施例1と同様にして、ポリシロキサン部位割合が0.7重量%の混合液を得た。得られた混合液のカオリン濁度は90であった。
Example 3
A mixed liquid having a polysiloxane site ratio of 0.7 wt% was obtained in the same manner as in Example 1 except that 20.0 g of PTMG and 0.99 g of polysiloxane polyol 2 were added. The kaolin turbidity of the obtained mixed liquid was 90.

比較例1
PTMG20.0gと、ポリシロキサンポリオール3を0.26g加えた以外は実施例1と同様にして、ポリシロキサン部位割合が1.0重量%の混合液を得た。得られた混合液のカオリン濁度は200であった。
Comparative Example 1
A mixed liquid having a polysiloxane site ratio of 1.0% by weight was obtained in the same manner as in Example 1 except that 20.0 g of PTMG and 0.26 g of polysiloxane polyol 3 were added. The kaolin turbidity of the obtained mixed liquid was 200.

比較例2
PTMG20.0gと、ポリシロキサンポリオール3を1.36g加えた以外は実施例1と同様にして、ポリシロキサン部位割合が5.0重量%の混合液を得た。得られた混合液のカオリン濁度は300であった。
Comparative Example 2
A mixed liquid having a polysiloxane moiety ratio of 5.0% by weight was obtained in the same manner as in Example 1 except that 20.0 g of PTMG and 1.36 g of polysiloxane polyol 3 were added. The kaolin turbidity of the obtained mixed liquid was 300.

比較例3
PTMG20.0gと、ポリシロキサンポリオール4を0.23g加えた以外は実施例1と同様にして、ポリシロキサン部位割合が1.0重量%の混合液を得た。得られた混合液のカオリン濁度は300であった。
Comparative Example 3
A mixed liquid having a polysiloxane site ratio of 1.0 wt% was obtained in the same manner as in Example 1 except that 20.0 g of PTMG and 0.23 g of polysiloxane polyol 4 were added. The kaolin turbidity of the obtained mixed liquid was 300.

Figure 2014193945
Figure 2014193945

<ポリウレタンウレアの製造>
実施例4
<ポリウレタンウレア1の製造>
容量が1Lのフラスコに、ポリエーテルポリオール(b)として予め40℃に加温した
ポリテトラメチレンエーテルグリコール(以下、「PTMG」と略記することがある。)(数平均分子量1962、三菱化学社製)105.1gと、ポリシロキサンポリオール1を5.65g加えて混合し、この混合物をポリウレタン製造用の原料とした。この混合物中のポリシロキサン部位含有量の割合は0.78重量%であった。
<Manufacture of polyurethane urea>
Example 4
<Production of polyurethane urea 1>
Polytetramethylene ether glycol (hereinafter sometimes abbreviated as “PTMG”) preliminarily heated to 40 ° C. as a polyether polyol (b) in a 1 L flask (number average molecular weight 1962, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) ) 105.1 g and 5.65 g of polysiloxane polyol 1 were added and mixed, and this mixture was used as a raw material for polyurethane production. The proportion of the polysiloxane moiety content in this mixture was 0.78% by weight.

その後、イソシアネート化合物(c)として予め40℃に加温した4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(以下、「MDI」と略記することがある。)22.7gを加えた。このときの、NCO/活性水素基(ポリシロキサンポリオールとポリエーテルポリオール)の反応当量比は1.6であった。   Thereafter, 22.7 g of 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (hereinafter sometimes abbreviated as “MDI”) previously heated to 40 ° C. was added as the isocyanate compound (c). At this time, the reaction equivalent ratio of NCO / active hydrogen group (polysiloxane polyol and polyether polyol) was 1.6.

そして、このフラスコを45℃のオイルバスにセットし、窒素雰囲気下にて碇型攪拌翼で攪拌しつつ、1時間かけてオイルバスの温度を70℃まで昇温し、その後70℃にて3時間保持した。   The flask was set in a 45 ° C. oil bath, and the temperature of the oil bath was raised to 70 ° C. over 1 hour while stirring with a vertical stirring blade in a nitrogen atmosphere. Held for hours.

残存NCO基を過剰量のジブチルアミンと反応させ、その後残存ジブチルアミンを塩酸により逆滴定することによりNCOの反応率が99%を越えていることを確認した後に、オイルバスを取り去り、フラスコにN,N−ジメチルアセトアミド(以下、「DMAc」と略記することがある。関東化学社製)199.9gを加え、室温にて攪拌し溶解させることでポリウレタンプレポリマー溶液を調製した。   The residual NCO group was reacted with an excess amount of dibutylamine, and then the residual dibutylamine was back titrated with hydrochloric acid to confirm that the NCO reaction rate exceeded 99%. Then, the oil bath was removed, and N , N-dimethylacetamide (hereinafter sometimes abbreviated as “DMAc”, manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) 199.9 g was added, and the mixture was stirred and dissolved at room temperature to prepare a polyurethane prepolymer solution.

上記ポリウレタンプレポリマー溶液を10℃に冷却し保持しておき、一方で、鎖延長剤として、エチレンジアミン(EDA)を1.67gと、ジエチルアミン(DEA)を0.53gをDMAc212.1gに溶解し、このDMAc溶液を10℃に冷却保持した上記ポリウレタンプレポリマー溶液を高速に攪拌しながら添加した。添加後、撹拌したままDEA0.21gとDMAc130.9gの混合液を更に添加し、ポリマー濃度20%で、カオリン濁度0のポリウレタンウレアDMAc溶液を得た。   The polyurethane prepolymer solution was cooled and held at 10 ° C., while, as a chain extender, 1.67 g of ethylenediamine (EDA) and 0.53 g of diethylamine (DEA) were dissolved in 212.1 g of DMAc, The above-mentioned polyurethane prepolymer solution in which the DMAc solution was kept cooled at 10 ° C. was added while stirring at high speed. After the addition, a mixed solution of DEA 0.21 g and DMAc 130.9 g was further added while stirring to obtain a polyurethane urea DMAc solution having a polymer concentration of 20% and a kaolin turbidity of 0.

この溶液を25℃にて一晩熟成した後に、得られたポリウレタンウレア1につき、GPCで重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)を測定し、分子量分布の目安としてその重量平均分子量(Mw)の数平均分子量(Mn)に対する比(Mw/Mn)を算出したところ、Mwは17.8万、Mw/Mnは2.7であった。又、得られたポリウレタンウレア1のハードセグメントの割合は、7.9重量%であった。   After aging this solution at 25 ° C. overnight, the obtained polyurethane urea 1 was measured for weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) by GPC, and the weight average molecular weight ( When the ratio (Mw / Mn) to the number average molecular weight (Mn) of Mw) was calculated, Mw was 178,000 and Mw / Mn was 2.7. Moreover, the ratio of the hard segment of the obtained polyurethane urea 1 was 7.9% by weight.

又、こうして得られたポリウレタンウレア1溶液をガラス板上にキャストし、60℃にて乾燥させて厚さ約50μmの無色透明なフィルムを得た。このフィルムの剥離試験を行ったところ、剥離強度は16g/cmであった。   The polyurethane urea 1 solution thus obtained was cast on a glass plate and dried at 60 ° C. to obtain a colorless and transparent film having a thickness of about 50 μm. When this film was subjected to a peel test, the peel strength was 16 g / cm.

比較例4
<ポリウレタンウレア2の製造>
ポリシロキサンポリオール(a)としてポリシロキサンポリオール3を用い、表3に挙げた原料組成で、実施例4と同様にしてポリウレタンウレア2を得た。ポリウレタンウレア2のカオリン濁度は10で、ポリウレタンウレア1に比べて明らかに濁った溶液であった。また、Mwは15.1万、Mw/Mnは2.7、ハードセグメント量は7.9重量%であった。更に、実施例4と同様にして得られたフィルムの剥離試験を行ったところ、剥離強度は8g/cmであった。
Comparative Example 4
<Production of polyurethane urea 2>
Using polysiloxane polyol 3 as the polysiloxane polyol (a), polyurethane urea 2 was obtained in the same manner as in Example 4 with the raw material compositions listed in Table 3. Polyurethane urea 2 had a kaolin turbidity of 10 and was clearly a turbid solution compared to polyurethane urea 1. Moreover, Mw was 151,000, Mw / Mn was 2.7, and the hard segment amount was 7.9% by weight. Furthermore, when the peel test of the film obtained by carrying out similarly to Example 4 was done, peel strength was 8 g / cm.

比較例5
<ポリウレタンウレア3の製造>
ポリシロキサンポリオール(a)を用いずに、表3に挙げた原料組成で、実施例4と同様にしてポリウレタンウレア3を得た。ポリウレタンウレア3のカオリン濁度は0であっ
た。また、Mwは18.1万、Mw/Mnは2.9、ハードセグメント量は7.8重量%であった。更に、実施例4と同様にして得られたフィルムの剥離試験を行ったところ、剥離強度は114g/cmであった。
Comparative Example 5
<Production of polyurethane urea 3>
A polyurethaneurea 3 was obtained in the same manner as in Example 4 except that the polysiloxane polyol (a) was used and the raw material compositions listed in Table 3. The kaolin turbidity of polyurethane urea 3 was 0. Moreover, Mw was 181,000, Mw / Mn was 2.9, and the hard segment amount was 7.8% by weight. Furthermore, when the peel test of the film obtained by carrying out similarly to Example 4 was done, peel strength was 114 g / cm.

Figure 2014193945
Figure 2014193945

本発明を特定の態様を用いて詳細に説明したが、本発明の意図と範囲を離れることなく様々な変更及び変形が可能であることは、当業者にとって明らかである。   Although the invention has been described in detail using specific embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the invention.

本発明によれば、剥離性が高く均質性に優れ、着色が少なく、弾性繊維やフィルム及び衣料等の用途に極めて有用なポリウレタンを効率よく製造する製造方法、及びその原料用のポリシロキサンポリオールを提供することができる。   According to the present invention, there is provided a production method for efficiently producing a polyurethane having high peelability, excellent homogeneity, little coloring, and extremely useful for applications such as elastic fibers, films and clothing, and a polysiloxane polyol for the raw material. Can be provided.

そして、得られるポリウレタン及びポリウレタンウレアを用いて弾性繊維およびフィルム等のポリウレタン成形体を製造する場合、油剤および平滑剤等の使用量の削減によるコストの削減、製品汚損並びに機械および器具の目詰まり頻度低減による操業安定性の向上、摩擦抵抗の低減による機械に導入する駆動電力の削減等が期待できる。   And when producing polyurethane molded products such as elastic fibers and films using the obtained polyurethane and polyurethane urea, cost reduction by reducing the amount of oil and smoothing agent used, product fouling and clogging frequency of machinery and equipment It is expected to improve operational stability by reducing power consumption and reduce driving power to be introduced into machines by reducing frictional resistance.

Claims (17)

ポリシロキサンポリオール(i)、ポリエーテルポリオール(ii)及びイソシアネート化合物(iii)を反応させてポリシロキサンポリオール(a)を製造した後、該ポリシロキサンポリオール(a)、(a)以外のポリオール(b)、イソシアネート化合物(c)を反応させるポリウレタンの製造方法。   After reacting polysiloxane polyol (i), polyether polyol (ii) and isocyanate compound (iii) to produce polysiloxane polyol (a), polyols other than polysiloxane polyol (a) and (a) (b) ), A method for producing polyurethane by reacting the isocyanate compound (c). ポリシロキサンポリオール(i)が、ポリシロキサン骨格の両末端に−R−O−(R−O)−Hの構造を持つポリオキシアルキレンアルキルエーテル基が連結したものである請求項1に記載のポリウレタンの製造方法。(Rは炭素数1〜15のアルキレン基、Rは炭素数2〜6のアルキレン基、mは1〜50の整数) Polysiloxane polyol (i) is, in claim 1 in which the polyoxyalkylene alkyl ether groups are linked with -R 1 -O- (R 2 -O) m -H in the structure at both ends of the polysiloxane backbone The manufacturing method of the polyurethane of description. (R 1 is an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms, R 2 is an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, and m is an integer of 1 to 50) 前記ポリシロキサンポリオール(a)が、前記ポリシロキサンポリオール(i)にイソシアネート化合物(iii)を反応させた後にポリエーテルポリオール(ii)を反応させることにより製造される1又は2に記載のポリウレタンの製造方法。   The production of polyurethane according to 1 or 2, wherein the polysiloxane polyol (a) is produced by reacting the isocyanate compound (iii) with the polysiloxane polyol (i) and then reacting the polyether polyol (ii). Method. 少なくともポリシロキサンポリオール(a)、(a)以外のポリオール(b)が含まれた混合液を得る工程を含む請求項1〜3のいずれか1項に記載のポリウレタンの製造方法。   The manufacturing method of the polyurethane of any one of Claims 1-3 including the process of obtaining the liquid mixture containing polyol (b) other than polysiloxane polyol (a) and (a) at least. 該混合液とイソシアネート化合物(c)とを反応させ、両末端にイソシアネート基を有するプレポリマーを得る工程を含む請求項4に記載のポリウレタンの製造方法。   The method for producing a polyurethane according to claim 4, comprising a step of reacting the mixed solution with the isocyanate compound (c) to obtain a prepolymer having isocyanate groups at both ends. ポリシロキサンポリオール(i)が以下の式(1)の構造で表される化合物である請求項1〜5のいずれか1項に記載のポリウレタンの製造方法。
Figure 2014193945
(nは1以上の整数を示す。)
The method for producing a polyurethane according to any one of claims 1 to 5, wherein the polysiloxane polyol (i) is a compound represented by the structure of the following formula (1).
Figure 2014193945
(N represents an integer of 1 or more.)
ポリエーテルポリオール(ii)がポリアルキレンエーテルグリコールである請求項1〜6のいずれか1項に記載のポリウレタンの製造方法。   The method for producing a polyurethane according to any one of claims 1 to 6, wherein the polyether polyol (ii) is a polyalkylene ether glycol. イソシアネート化合物(iii)が芳香族ポリイソシアネート化合物である請求項1〜7いずれか1項に記載のポリウレタンの製造方法。   The method for producing a polyurethane according to any one of claims 1 to 7, wherein the isocyanate compound (iii) is an aromatic polyisocyanate compound. ポリウレタン中のポリシロキサン部位の重量割合が、前記ポリシロキサンポリオール(a)と前記(a)以外のポリオール(b)の合計量に対して0.1〜5重量%である請求項1〜8のいずれか1項に記載のポリウレタンの製造方法。   The weight ratio of the polysiloxane moiety in the polyurethane is 0.1 to 5% by weight based on the total amount of the polysiloxane polyol (a) and the polyol (b) other than (a). The manufacturing method of the polyurethane of any one. (a)以外のポリオール(b)が、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオールから選ばれる1種である請求項1〜9のいずれか1項に記載のポリウレタンの製造方法。   The method for producing a polyurethane according to any one of claims 1 to 9, wherein the polyol (b) other than (a) is one selected from polyether polyol, polyester polyol, and polycarbonate polyol. イソシアネート化合物(c)が芳香族ポリイソシアネート化合物である請求項1〜10のいずれか1項に記載のポリウレタンの製造方法。   The method for producing a polyurethane according to any one of claims 1 to 10, wherein the isocyanate compound (c) is an aromatic polyisocyanate compound. ポリシロキサンポリオール(i)と、ポリエーテルポリオール(ii)とがポリイソシ
アネート化合物(iii)で連結したポリシロキサンポリオール(a)および(a)以外のポリオール(b)が含まれるポリオール混合物であって、ポリシロキサンポリオール(a)および(a)以外のポリオール(b)の合計重量に対するポリシロキサン部位の重量割合が0.1〜5.0重量%であるポリオール混合物。
A polyol mixture comprising a polysiloxane polyol (a) in which a polysiloxane polyol (i) and a polyether polyol (ii) are linked by a polyisocyanate compound (iii) and a polyol (b) other than (a), The polyol mixture whose weight ratio of the polysiloxane site | part with respect to the total weight of polyol (b) other than polysiloxane polyol (a) and (a) is 0.1 to 5.0 weight%.
ポリシロキサンポリオール(a)および(a)以外のポリオール(b)の合計重量に対して、ポリシロキサンポリオール(a)の重量割合が、3〜50重量%である請求項12に記載のポリオール混合物。   The polyol mixture according to claim 12, wherein the weight ratio of the polysiloxane polyol (a) is 3 to 50% by weight with respect to the total weight of the polyol (b) other than the polysiloxane polyols (a) and (a). 請求項1〜11のいずれか1項に記載のポリウレタンの製造方法により得られるポリウレタン。   The polyurethane obtained by the manufacturing method of the polyurethane of any one of Claims 1-11. 請求項14に記載のポリウレタンを含む弾性繊維。   An elastic fiber comprising the polyurethane according to claim 14. 請求項14に記載のポリウレタンを含むコーティング組成物。   A coating composition comprising the polyurethane of claim 14. 請求項14に記載のポリウレタンを含む合成皮革又は人工皮革。   A synthetic leather or artificial leather comprising the polyurethane according to claim 14.
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