JP2702153B2 - 含硫ウレタン樹脂製パイプ継ぎ手 - Google Patents

含硫ウレタン樹脂製パイプ継ぎ手

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JP2702153B2 JP63139418A JP13941888A JP2702153B2 JP 2702153 B2 JP2702153 B2 JP 2702153B2 JP 63139418 A JP63139418 A JP 63139418A JP 13941888 A JP13941888 A JP 13941888A JP 2702153 B2 JP2702153 B2 JP 2702153B2
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
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    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
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    • C08G18/30Low-molecular-weight compounds
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  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、含硫ウレタン樹脂の成形体に関する。さら
に詳しくは、一定形状の含硫ウレタン樹脂成形体をガラ
ス転移温度以上の温度で外力により変形させたまま、該
成形体のガラス転移温度以下に冷却して変形を固定さ
せ、使用に当たってガラス転移温度以上に加熱すること
により、再び元の一定形状に回復させることを特徴とす
る含硫ウレタン樹脂成形体に関するものである。
〔従来の技術〕
形状回復性素材は、玩具や服装品に用いられ始めてお
り、将来的にも携帯用食品、パイプの継ぎ手、自動車の
バンパーなどへの応用が期待されている。
現在のところ形状回復性素材としては、無機化合物と
してはいわゆる形状記憶合金が知られており、樹脂とし
てはノルボルネン系ポリマー(特開昭59−53528号)が
知られている。
〔発明が解決しようとする課題〕
本願発明の目的は、優れた形状回復性を有する樹脂成
形体を提供することである。
〔課題を解決するための手段〕 本発明者らは、透明性樹脂として種々の光学物性に優
れた含硫ウレタン樹脂について研究を行ってきた(特開
昭63−46213号)、また、含硫ウレタン樹脂の加工法、
塗料、接着剤などへの利用について検討を行う過程で、
含硫ウレタン樹脂の熱物性について観察を続けた結果、
架橋型の含硫ウレタン樹脂は形状回復性が極めて優れて
いることを見出し、本発明に至った。
すなわち、本発明は1分子中にmケ(mは2以上の整
数)のイソシアネート基を有するポリイソシアネート化
合物と、1分子中にnケ(nは2以上の整数)のチオー
ル基を有するポリチオール化合物とを、m+nの値が5
以上になるように選択し、これらポリイソシアネート化
合物とポリチオール化合物を形状を記憶すべき鋳型の中
で注型重合させて得られる形状回復性含硫ウレタン樹脂
を用いて得られる含硫ウレタン樹脂製パイプ継ぎ手を提
供するものである。
すなわち、本発明のパイプ継ぎ手(以下、成形体とい
う)は、実用に供する際の形状に注型重合した後、ガラ
ス転移温度以上の温度で外力により変形させたまま、該
成形体のガラス転移温度以下に冷却して変形を固定さ
せ、使用に当たってガラス転移温度以上に加熱すること
により、再び元の一定形状に回復させることを特徴とす
る含硫ウレタン樹脂成形体を提供するものである。
本発明の用いる1分子中にmケ(mは2以上の整数)
のイソシアネート基を有するポリイソシアネート化合物
としては、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロ
ンジイソシアネート、4,4′−ジシクロヘキシルメタン
ジイソシアネート、ジイソシアネートシクロヘキサン、
ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、ジイソ
シアネートメチルシクロヘキサン、ビシクロヘプタント
リイソシアネートおよびリジンイソシアネート−β−イ
ソシアネートエチルエステルなどの脂肪族または脂環族
ポリイソシアネート、ト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、トリジンジ
イソシアネートおよびトリフェニルメタントリイソシア
ネートなどの芳香族に直接イソシアネート基が結合した
ポリイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、メ
シチレントリイソシアネートおよびビス(α,α−ジメ
チルイソシアネートメチル)ベンゼンなどの芳香族にイ
ソシアネートメチン基の状態で結合したポリイソシアネ
ートおよびこれらポリイソシアネートとトリメチロール
プロパンとのアダクト反応物およびジイソシアネート類
の三量化されたイソシアヌレート化合物などが挙げられ
るが、形状回復性含硫ウレタン樹脂成形体の耐候性、特
に経時的に黄色に着色する傾向の小さい脂肪族または脂
環族ポリイソシアネートおよび芳香族イソシアネートメ
チン基の状態で結合したポリイソシアネートが好まし
い。
また、1分子中にnケ(nは2以上の整数)のチオー
ル基を有するポリチオール化合物としてはビス(2−メ
ルカプトエチル)エーテル、1,2−エタンジチオール、
1,4−ブタンジチオール、ビス(2−メルカプトエチ
ル)スルフィド、エチレングリコールビス(2−メルカ
プトアセテート)、エチレングリコールビス(3−メル
カプトプロピオネート)、2,2−ジメチルプロパンジオ
ールビス(2−メルカプトプロピオネート)、トリメチ
ロールプロパントリス(2−メルカプトアセテート)、
トリメチロールプロパントリス(2−メルカプトプロピ
オネート)、トリメチロールエタン(2−メルカプトア
セテート)、トリメチロールエタントリス(3−メルカ
プトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキ
ス(2−メルカプトアセテート)、ペンタエリスリトー
ルテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)、ジペ
ンタエリスリトールヘキサキス(2−メルカプトアセテ
ート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3−メル
カプトプロピオネート)、1,2−ジメルカプトベンゼ
ン、4−メチル−1,2−ジメルカプトベンゼン、3,6−ジ
クロロ−1,2−ジメルカプトベンゼン、3,4,5,6−テトラ
クロロ−1,2−ジメルカプトベンゼン、キシリレンジチ
オール、1,3,5−トリス(3−メルカプトプロピル)イ
ソシアヌレートなどが挙げられる。
本発明で用いる樹脂では、1分子中にmケ(mは2以
上の整数)のイソシアネート基を有するポリイソシアネ
ート化合物と、1分子中にnケ(nは2以上の整数)の
チオール基を有するポリチオール化合物とを、m+nの
値が5以上になるように選択して組み合わせる。また、
ポリイソシアネート化合物とポリチオール化合物は、そ
の使用割合がNCO/SHの官能基のモル比率として、0.5〜
3.0の範囲、好ましくは0.5〜1.5の範囲となるように使
用する。
また、本発明の樹脂を注型重合するに際し、ポリイソ
シアネートとポリチオールのウレタン化重合反応を促進
するためにジブチルスズジラウレート、ジブチルスズビ
ス(オクチルチオグリコールエステル)、ジブチルスズ
ビス(イソメルカプトアセテート)などの重合触媒を0.
01〜1.0重量%を加えることが望ましい。
また、本発明において、注型重合後に成形体が鋳型よ
り容易に離型するように、鋳型表面を予めワックス、シ
リコンまたはフッ素系の外部離型剤で処理しておくか、
あるいはポリイソシアネートとポリチオールの混合物に
予めシリコン系またはフッ素系のノニオン界面活性剤、
アルキル第4級アンモニウム塩などのカチオン界面活性
剤または酸性燐酸エステルなどのアニオン界面活性剤を
内部添加型の離型剤として加えておくことが望ましく、
その添加量は混合体の10〜5000ppmが望ましい。
さらに、本発明の形状回復性含硫ウレタン樹脂成形体
の使用目的に合わせ、必要に応じて紫外線吸収剤、酸性
防止剤、着色防止剤、染料や赤外線吸収剤を適宜加えて
もよい。
本発明の形状回復性の含硫ウレタン樹脂成形体を得る
には以下のように行う例が挙げられる。
すなわち、ポリイソシアネートとポリチオールの混合
物に必要に応じて重合触媒、内部添加型離型剤、紫外線
吸収剤などを加えて均一液にしたのち、この液を予め記
憶すべき型状になるように作成された金属製、ガラス製
またはポリオレフィン製の鋳型の中に注入し、重合した
のち冷却して、所望の含硫ウレタン樹脂の成形体を得る
ことができる。この注型重合の所要時間は使用するポリ
イソシアネートとポリチオールの種類と加熱温度により
異なるが、通常30〜120℃、1〜48時間である。
〔効果〕
かくして、本発明のポリイソシアネートとポリチオー
ルを注型重合して得られる形状回復性含硫ウレタン樹脂
成形体は、ガラス転移温度以上に加熱した変形させたの
ち、再度、ガラス転移温度以上に加熱することにより元
の形状まで回復しうるので、その形状のままでは運搬、
組立てや装着が困難な場合に予め変形させておき、運
搬、組立てや装着等の操作が終了した時点で加熱するこ
とにより、元の形状を回復させることが可能であるた
め、玩具または玩具用部品、パイプの継ぎ手、自動車の
バンパーなど衝撃吸収後の変形の回復を必要とする部
品、服装品などの用途に使用しうる極めて有用な成形体
である。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。な
お、実施例中の部は重量部を示す。
実施例1 1,3−キシリレンジイソシアネート188部およびペンタ
エリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネ
ート)244部の混合物にジブチルスズジラウレート0.5部
およびジオクチルアシッドフォトスフェート0.5部を加
えて、均一に混合した液を曲率を有したガラスモールド
と塩化ビニル製のガスケットよりなる鋳型の中に注入し
た。次いで45℃で3時間、60℃で2時間、80℃で2時
間、120℃で1時間加熱を行い硬化させたのち、冷却し
て曲率を有したレンズ状成形体を得た。この成形体を12
0℃の熱風炉に入れて両側から2枚の平位板ガラスで加
圧して、このまま熱風炉から引き出し室温まで冷却して
曲率のない平板な円型の板を得た。これを100℃の熱風
炉に入れて加熱すると直ちに完全な元の形状に回復し
た。
実施例2 実施例1の1,3−キシリレンジイソシアネート188部の
代わりにヘキサメチレンジイソシアネートの三量体のイ
ソシアヌレート168部を用いる以外は実施例1と同様に
行い、曲率を有したレンズ状成形体を得た。この成形体
を80℃の湯浴に入れて、ほぼ直角に曲げたまま引き出し
て室温まで冷却して、室温に放置しておく限りほぼ直角
に曲げたままの成形体を得た。この成形体を60℃の湯浴
に入れて加熱すると直ちに完全な元のレンズ状成形体の
形状に回復した。
実施例3 実施例1の1,3−キシリレンジイソシアネート188部の
代わりに1,3−キシリレンジイソシアネート47部とヘキ
サメチレンジイソシアネートの三量体のイソシアヌレー
ト84部を用いる以外は実施例1と同様に行い、曲率を有
したレンズ状成形体を得た。この成形体を100℃の熱風
炉に入れて両側から2枚の平板ガラスで加圧して、この
まま熱風炉から引き出し室温まで冷却して曲率のない平
板な円型の板を得た。これを70度の湯浴に入れて加熱す
ると直ちに完全な元のレンズ状成形体の形状に回復し
た。
実施例4 イソホロンジイソシアネート223部およびトリメチロ
ールプロパントリス(2−メルカプトプロピオネート)
265部の混合物にジブチルスズラウレート0.5部およびジ
オクチルアシッドフォスフェトー0.5部を加えて、均一
に混合した液をテフロン棒を同心円状にくり抜いたOリ
ング型の溝の中に注入し、上部からテフロンシートを載
せてプレスして、80℃2時間、90℃2時間、120℃2時
間加熱を行い、硬化させたのち冷却してOリングを得
た。このOリングをピンセットではさみ、130℃の湯浴
につけて変形させたまま引き出し室温まで冷却して、O
リングの形状をなさない変形された状態のOリングを得
た。これをピンセットではさみ、熱風ドライヤーで加熱
すると完全に元の形状のOリングに回復した。
実施例5 実施例4のトリメチロールプロパントリス(2−メル
カプトプロピオネート)265部の代わりにm−キシリレ
ンジチオール85部とジペンタエリスリトールヘキサキス
(3−メルカプトプロピオネート)131部の混合物を用
いる以外は実施例4と同様に行いOリングを得た。この
Oリングをピンセットではさみ、130℃の湯浴につけて
変形させたまま引き出し室温まで冷却して、Oリング形
状をなさない変形された状態のOリングを得た。これを
ピンセットではさみ、熱風ドライヤーで加熱すると完全
に元の形状のOリングに回復した。
実施例6 ヘキサメチレンジイソシアネート168部およびペンタ
エリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネ
ート)244部の混合物に、ジブチルスズジラウレート0.5
部およびジオクチルアシッドフォスフェート0.5部を加
え、均一に混合した液を3mm厚の2枚のガラス板の周辺
にポリ塩化ビニル製のスペーサーを入れ、クランプでし
っかりと絞めつけたのち、この鋳型の中に注入し45℃で
3時間、60℃で2時間、80℃で2時間、120℃で1時間
加熱を行い硬化させたのち、冷却して表面の平滑な板を
得た。この板を80℃の湯浴の中で3つ折りにしたまま引
き出して、室温まで冷却した。室温では3つ折りのまま
を維持しているが、60℃の湯浴の中に入れると再び元の
平板状に回復した。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】1分子中にmケ(mは2以上の整数)のイ
    ソシアネート基を有するポリイソシアネート化合物と、
    1分子中にnケ(nは2以上の整数)のチオール基を有
    するポリチオール化合物とを、m+nの値が5以上にな
    るように選択し、これらポリイソシアネート化合物とポ
    リチオール化合物を形状を記憶すべき鋳型の中で注型重
    合させて得られる形状回復性含硫ウレタン樹脂を用いて
    得られる含硫ウレタン樹脂製パイプ継ぎ手。
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