JP2018528314A - 貯蔵安定性活性化プレポリマー組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
i)イソシアネート末端プレポリマーと、0.1〜5.0重量%、一般に0.1〜2重量%、例えば0.1〜1.5重量%または0.25〜1.5重量%のアルキルスルホキシドとを含むプレポリマー組成物を調製する工程と、
ii)工程i)のプレポリマー組成物をポリアミン金属塩配位錯体、例えばメチレンジアニリン金属塩配位錯体と合わせて、硬化性組成物を形成する工程と、
iii)硬化性組成物を加熱して、硬化を起こす工程と
を含む、ポリウレタンエラストマーを調製する方法を提供する。
の既知の化合物であり、式中、R1およびR2は、独立して、1〜12個、例えば1〜6個の炭素原子を有するアルキル基から選択され、一部の実施形態では、R1およびR2は、硫黄原子と共に5〜7員環を形成し得る。本発明の多くの実施形態において、スルホキシドは環状ではなく、すなわちR1およびR2は硫黄原子と共に5〜7員環を形成せず、かつR1およびR2は、C1〜6アルキル基、例えばメチル、エチル、プロピルおよびブチルから選択される。例えば、市販のジメチルスルホキシドは大きい成果を上げて使用されている。
Adiprene Duracast C900、MDI末端ポリカプロラクトンプレポリマーを70℃に溶融し、混合カップに装入した。脱ブロック化剤/硬化促進剤化合物1.0重量%を添加し、混合カップをFlackTekミキサーに置き、得られた組成物を2300rpmで1分間混合した。8オンスのガラス広口瓶にブレンドを装入し、窒素下で密閉し、乾燥貯蔵容器内で70℃において1週間熱老化した。初期および最終NCOおよび最終粘度を測定した。プレポリマーの初期粘度は50℃で5300cPであった。新たなかつ熱老化されたブレンドをDuracure C3−LFで硬化させ、エラストマー硬度に対する熱老化の影響を測定した。
実施例1からの脱ブロック化剤/硬化促進剤化合物を脱ブロック化活性についてスクリーニングした。Adiprene Duracast C900を溶融し、混合カップに装入し、50℃に平衡化した。使用する場合、MDA−CC硬化剤Duracast C3−LF、アジピン酸ジオクチル中のトリス(4,4’−ジアミノジフェニルメタン)塩化ナトリウム約44%を添加する直前に脱ブロック化剤をプレポリマーとブレンドした。Duracast C3−LFをシリンジに吸い取り、NH2/NCO当量比=0.95となるように計量し、プレポリマーに装入した。得られた配合物をFlackTekミキサーで2300rpmにおいて1分間混合し、次いで50℃の温度制御炉内に取り付けられたテストセルにシリンジで装入した。スピンドルを粘度計に取り付け、試験液に挿入した。混合物を50℃で15分間浸漬し、次いで温度を100℃に上げる温度プログラムを開始した。粘度を時間の関数として測定した。反応時間は、混合物が400,000cPに達するのにかかる時間である。結果を表3に示す。
以下では、脱ブロック化温度の低下における脱ブロック化触媒の有用性を実証する。Adiprene Duracast C900を溶融し、混合カップに装入し、50℃に平衡化した。使用する場合、Duracast C3−LFを添加する直前に脱ブロック化剤をプレポリマーとブレンドした。Duracast C3−LFをシリンジに吸い取り、NH2/NCO当量比=0.95となるように計量し、プレポリマーに装入した。得られた配合物をFlackTekミキサーで2300rpmにおいて1分間混合し、次いで50℃の温度制御炉内に取り付けられたテストセルにシリンジで装入した。スピンドルを粘度計に取り付け、試験液に挿入した。混合物を50℃で15分間浸漬し、次いでテストセルを適切な温度に上げる温度プログラムを開始した。粘度を時間の関数として測定した。脱ブロック化時間は、混合物が400,000cPに達するのにかかる時間である。脱ブロック化の結果を表4に示す。
以下では、Duracast C900/Duracure C3−LF/脱ブロック化触媒混合物の貯蔵安定性が実証されている。キャストエラストマー加工において、ハンドバッチングの作業可能な粘度は、通常、20,000cP未満である。
DMSOを使用しておよびDMSOを使用せずにAdiprene Duracast C900をDuracast C3−LFと共に硬化した。物理的性質を測定した。Adiprene Duracast C900を溶融し、混合カップに装入し、70℃に平衡化した。使用する場合、Duracast C3−LFを添加する直前に脱ブロック化剤をプレポリマーとブレンドした。NH2/NCO当量比=0.95になるように、Duracast C3−LFをシリンジに吸い取り、計量した。C3−LFをプレポリマーに装入した。混合カップをFlackTekミキサーに置き、2300rpmで1分間混合した。混合物をポケットおよびボタン金型に注ぎ、表6に示す条件を用いて成形した。ASTM D 412を用いて引張り特性を測定した。ASTM D 624を用いてトラウザー引裂き強度を測定した。その結果を表6に示し、DMSO脱ブロック化触媒を使用しておよび使用することなく製造されたエラストマーにより、優れた物理的性質が得られることが分かる。
以下の実施例から、DMSOはアミン/イソシアネート反応を促進しないことが実証されている。Adiprene Duracast C900(EW=1177g/当量)を溶融し、混合カップに装入し、50℃に平衡化した。使用する場合、4,4’−メチレン−ビス(2−クロロアニリン)(MOCA)を添加する前にDMSOをプレポリマーとブレンドした。MOCA(EW=133.5g/当量)を溶融し、シリンジに引き込み、計量し、115℃のオーブン内で平衡化し、プレポリマーに装入した。混合カップをFlackTekミキサーに置き、2300rpmで1分間混合した。ミキサーを開始すると同時にタイマーを開始した。シリンジにより、50℃の温度制御炉内に取り付けられた試験セルに混合物を装入した。スピンドルを混合物内に挿入し、時間の関数として粘度を測定した。400,000cPに達するまでの時間を表7に示す。
Claims (17)
- (a)1種または複数種のジイソシアネートモノマーを1種または複数種のポリオールと反応させることによって形成されるイソシアネート末端プレポリマーと、
(b)式:
(式中、R1およびR2が、独立してC1〜12アルキルから選択され、硫黄原子と共に5〜7員環を形成し得る)
のアルキルスルホキシド硬化促進剤であって、スルホキシドが、前記プレポリマーおよび前記アルキルスルホキシドの合計重量に基づいて0.1〜5.0重量%で存在する、アルキルスルホキシド硬化促進剤と
を含む、ポリウレタンエラストマーを調製するためのプレポリマー組成物。 - R1およびR2が硫黄原子と共に5〜7員環を形成しない、請求項1に記載のプレポリマー組成物。
- R1およびR2がC1〜6アルキルから選択される、請求項2に記載のプレポリマー組成物。
- 前記アルキルスルホキシドがジメチルスルホキシドを含む、請求項1に記載のプレポリマー組成物。
- 前記アルキルスルホキシドが、前記プレポリマーおよび前記アルキルスルホキシドの前記合計重量に基づいて0.1〜2.0重量%で存在する、請求項1〜4のいずれか一項に記載のプレポリマー組成物。
- 前記アルキルスルホキシドが、前記プレポリマーおよび前記アルキルスルホキシドの前記合計重量に基づいて0.1〜1.5重量%で存在する、請求項5に記載のプレポリマー組成物。
- 前記イソシアネート末端プレポリマーが、ポリオールと、ジフェニルメタンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、パラ−フェニレンジイソシアネート、ジフェニル4,4’−ジイソシアネート、ジベンジル−4,4’−ジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、ベンゾフェノン−4,4’−ジイソシアネート、1,3−キシレンジイソシアネート、1,4−キシレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、1,6−ヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、3,3’−ビトルエンジイソシアネート、1,4−シクロヘキシルジイソシアネート、1,3−シクロヘキシルジイソシアネートまたはメチレンビス(p−シクロヘキシルイソシアネート)を含むジイソシアネートとの反応生成物を含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載のプレポリマー組成物。
- 前記ジイソシアネートが、トルエンジイソシアネート、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、1,6−ヘキサンジイソシアネート、1,4−シクロヘキシルジイソシアネートおよび1,3−シクロヘキシルジイソシアネートからなる群から選択される、請求項7に記載のプレポリマー組成物。
- 前記イソシアネート末端プレポリマーが、ジイソシアネートとポリオールとの反応生成物を含み、前記ポリオールがポリエーテルポリオールを含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載のプレポリマー組成物。
- 前記イソシアネート末端プレポリマーが、ジイソシアネートとポリオールとの反応生成物を含み、前記ポリオールがポリエステルポリオールを含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載のプレポリマー組成物。
- 前記イソシアネート末端プレポリマーが、ジイソシアネートとポリオールとの反応生成物を含み、前記ポリオールがポリカプロラクトンポリオールを含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載のプレポリマー組成物。
- ポリアミン金属塩配位錯体をさらに含む、請求項1〜11のいずれか一項に記載のプレポリマー組成物。
- 前記ポリアミン金属塩配位錯体がメチレンジアニリン金属塩配位錯体を含む、請求項12に記載のプレポリマー組成物。
- i)請求項1〜11のいずれか一項に記載のプレポリマー組成物を調製する工程と、
ii)工程i)の前記プレポリマー組成物をポリアミン金属塩配位錯体と合わせて、硬化性組成物を形成する工程と、
iii)前記硬化性組成物を加熱して、硬化を起こす工程と
を含む、ポリウレタンエラストマーを調製する方法。 - 前記ポリアミン金属塩配位錯体がメチレンジアニリン金属塩配位錯体を含む、請求項14に記載の方法。
- 請求項14または15に記載の方法に従って調製されるポリウレタンエラストマー。
- 0.5mm以上の厚さを有するフィルム、シートまたは成形物品である、請求項16に記載のポリウレタンエラストマーを含む物品。
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