JP3354679B2 - Polyurethane and method for producing the same - Google Patents

Polyurethane and method for producing the same

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JP3354679B2 JP34560493A JP34560493A JP3354679B2 JP 3354679 B2 JP3354679 B2 JP 3354679B2 JP 34560493 A JP34560493 A JP 34560493A JP 34560493 A JP34560493 A JP 34560493A JP 3354679 B2 JP3354679 B2 JP 3354679B2
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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
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/44Polycarbonates

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はポリウレタンおよびその
製造方法に関する。詳細には、本発明は結晶性の芳香族
ポリエステルジオールから誘導された構造単位と特定の
ポリカーボネートジオールから誘導された構造単位を有
するポリウレタンおよびその製造方法に関するものであ
り、本発明のポリウレタンは、熱可塑性ポリウレタンが
本来有する優れた耐摩耗性およびゴム弾性を有し、しか
も耐光性、耐熱性などの耐酸化劣化性、耐加水分解性、
耐寒性、力学的性能などの各種性能にも優れており、各
種の成形品および繊維をはじめとして種々の用途に有効
に使用することができる。
The present invention relates to a polyurethane and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to a polyurethane having a structural unit derived from a crystalline aromatic polyester diol and a structural unit derived from a specific polycarbonate diol, and a method for producing the same. It has excellent abrasion resistance and rubber elasticity inherent to plastic polyurethane, and also has oxidation resistance such as light resistance and heat resistance, hydrolysis resistance,
It is also excellent in various performances such as cold resistance and mechanical performance, and can be effectively used for various applications including various molded articles and fibers.

【0002】[0002]

【従来の技術】熱可塑性エラストマーは、熱可塑性樹脂
と同じように溶融成形や溶融紡糸が可能であって成形加
工性や紡糸性に優れ、しかもその優れた機械的性質やゴ
ム弾性などの特性により、自動車部品、電気・電子部
品、一般機械部品、雑貨用品などの各種の用途に広く用
いられており、そのような熱可塑性エラストマーのうち
でも、ポリエステル系エラストマーおよび熱可塑性ポリ
ウレタンはその優れた性能により重要な地位を占めてい
る。
2. Description of the Related Art Thermoplastic elastomers can be melt-molded and melt-spun like thermoplastic resins and are excellent in moldability and spinnability, and because of their excellent mechanical properties and rubber elasticity, etc. Widely used in various applications such as automotive parts, electric / electronic parts, general mechanical parts, and miscellaneous goods. Among such thermoplastic elastomers, polyester-based elastomers and thermoplastic polyurethanes have excellent performance. Occupies an important position.

【0003】ポリエステル系エラストマーとしては、ポ
リブチレンテレフタレートからなる構造単位を主たるハ
ードセグメントとし、ポリテトラメチレンエーテルグリ
コールまたはポリカプロラクトンからなる構造単位をソ
フトセグメントとするブロック共重合体が、耐寒性、耐
候性、成形性などに優れているところから実用に供され
ている。しかし、ポリテトラメチレンエーテルグリコー
ルからなる構造単位をソフトセグメントとするブロック
共重合ポリエステルエラストマーは、耐光性、耐熱性な
どの耐酸化劣化性に劣っており、またポリカプロラクト
ンからなる構造単位をソフトセグメントとするブロック
共重合ポリエステルエラストマーは耐加水分解性が劣っ
ており、両者とも未だ十分に満足のゆくものではない。
しかも、これらのポリエステル系エラストマーはポリウ
レタンに比べて耐摩耗性およびゴム弾性に劣っている。
[0003] As polyester-based elastomers, block copolymers having a structural unit composed of polybutylene terephthalate as a main hard segment and a structural unit composed of polytetramethylene ether glycol or polycaprolactone as a soft segment are used for cold resistance and weather resistance. It is practically used because of its excellent moldability. However, the block copolymerized polyester elastomer having a structural unit composed of polytetramethylene ether glycol as a soft segment is inferior in oxidation resistance such as light resistance and heat resistance, and a structural unit composed of polycaprolactone is referred to as a soft segment. The resulting block copolymerized polyester elastomers are inferior in hydrolysis resistance, and both are not yet sufficiently satisfactory.
In addition, these polyester elastomers are inferior to polyurethane in abrasion resistance and rubber elasticity.

【0004】一方、熱可塑性ポリウレタンは、イソシア
ネート化合物、高分子ジオール、鎖伸長剤などの種類や
反応割合などを変えることによって、硬度の非常に高い
ものから柔軟なもので任意に得ることができ、耐摩耗性
およびゴム弾性にも優れている。しかし、ウレタン結合
に起因して耐熱性が不足しており、またその機械的性質
が分子間凝集力によって発現されるためにその溶融特性
が大きな温度依存性をもち成形性に劣るなどの欠点を有
している。
On the other hand, thermoplastic polyurethanes can be arbitrarily obtained from very hard ones to flexible ones by changing the type and reaction rate of isocyanate compounds, polymer diols, chain extenders and the like. Excellent wear resistance and rubber elasticity. However, heat resistance is insufficient due to urethane bonds, and its mechanical properties are expressed by intermolecular cohesion, so its melting properties have a large temperature dependence and its moldability is poor. Have.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ポリ
ウレタンが本来有する優れた耐摩耗性およびゴム弾性を
有していて、更に耐光性、耐熱性などの耐酸化劣化性、
耐加水分解性、耐寒性、引張強度などに代表される力学
的性能にも優れ、しかも成形加工性や紡糸性にも優れて
いるポリウレタンおよびその製造方法を提供することで
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a polyurethane which has excellent abrasion resistance and rubber elasticity inherently, and furthermore has resistance to oxidation and deterioration such as light resistance and heat resistance.
An object of the present invention is to provide a polyurethane excellent in mechanical performance represented by hydrolysis resistance, cold resistance, tensile strength and the like, and also excellent in moldability and spinnability, and a method for producing the same.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らが鋭意検討を
重ねた結果、ポリウレタンの製造に当たって、分子中に
メチル分岐をもつアルキレン基を有するポリカーボネー
トジオールをソフトセグメント成分として用い、更に分
子中に芳香族基を有する結晶性ポリエステルジオールを
ハードセグメント成分として用いて、これらを有機ジイ
ソシアネートと反応させてポリウレタンを形成させる
と、上記で目的とする優れた諸特性を備えたポリウレタ
ンが得られることを見出して本発明を完成した。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies conducted by the present inventors, in producing polyurethane, a polycarbonate diol having an alkylene group having a methyl branch in a molecule is used as a soft segment component, and furthermore, in the molecule. Using a crystalline polyester diol having an aromatic group as a hard segment component and reacting them with an organic diisocyanate to form a polyurethane, it is possible to obtain a polyurethane having the above-mentioned excellent properties. Thus, the present invention has been completed.

【0007】すなわち、本発明は、実質的に下記の式
(I);
[0007] That is, the present invention provides substantially the following formula (I):

【0008】[0008]

【化7】 (式中、R1は炭素数4〜10の2価の有機基、mは3
〜70の整数を表す)で表される構造単位(I)、下記
の式(II);
Embedded image (Wherein, R 1 is a divalent organic group having 4 to 10 carbon atoms, m is 3
A structural unit (I) represented by the following formula (II);

【0009】[0009]

【化8】 式中、R2は炭素数2〜10の2価の飽和脂肪族炭化
水素基(但しメチル基で置換されていてもよい1,5−
ペタンジオール、メチル基で置換されていてもよい1,
8−オクタンジオールおよびメチル基で置換されていて
もよい1,9−ノナンジオールに由来する2価の飽和脂
肪族炭化水素基を除く)または飽和脂環式炭化水素基、
3は炭素数6〜12の2価の芳香族炭化水素基、nは
6〜70の整数を表す)で表される構造単位(II)およ
び下記の式(III);
Embedded image [ Wherein, R 2 represents a divalent saturated aliphatic hydrocarbon group having 2 to 10 carbon atoms (provided that 1,5-
Petanediol, 1, which may be substituted with a methyl group
Substituted with 8-octanediol and a methyl group
Divalent saturated fat derived from 1,9-nonanediol
Aliphatic hydrocarbon radicals) or saturated alicyclic hydrocarbon radicals,
R 3 is a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms, n represents an integer of 6 to 70), and a structural unit (II) represented by the following formula (III):

【0010】[0010]

【化9】 (式中、R4は炭素数6〜15の2価の炭化水素基を表
す)で表される構造単位(III)からなり、上記の構造
単位(I)および構造単位(II)が上記の構造単位(III)
を介して結合している構造を有するポリウレタンであっ
て、ポリウレタン中のR1のうちの20モル%以上がメ
チル分岐を一つ有する炭素数4〜10のアルキレン基で
あることを特徴とするポリウレタンである。
Embedded image (Wherein R 4 represents a divalent hydrocarbon group having 6 to 15 carbon atoms), wherein the structural unit (I) and the structural unit (II) are represented by the above formula Structural unit (III)
A polyurethane having a structure in which at least 20 mol% of R 1 in the polyurethane is an alkylene group having 4 to 10 carbon atoms and having one methyl branch. It is.

【0011】そして、本発明は、下記の式(IIIa);The present invention relates to the following formula (IIIa):

【0012】[0012]

【化10】 (式中、R4は炭素数6〜15の2価の炭化水素基を表
す)で表される有機ジイソシアネートと、下記の式(I
a);
Embedded image (Wherein, R 4 represents a divalent hydrocarbon group having 6 to 15 carbon atoms) and an organic diisocyanate represented by the following formula (I
a);

【0013】[0013]

【化11】 (式中、R1は炭素数4〜10の2価の有機基、mは3
〜70の整数を表す)で表されるポリカーボネートジオ
ール(Ia)および下記の式(IIa);
Embedded image (Wherein, R 1 is a divalent organic group having 4 to 10 carbon atoms, m is 3
A polycarbonate diol (Ia) represented by the following formula (IIa):

【0014】[0014]

【化12】 式中、R2は炭素数2〜10の2価の飽和脂肪族炭化
水素基(但しメチル基で置換されていてもよい1,5−
ペタンジオール、メチル基で置換されていてもよい1,
8−オクタンジオールおよびメチル基で置換されていて
もよい1,9−ノナンジオールに由来する2価の飽和脂
肪族炭化水素基を除く)または飽和脂環式炭化水素基、
3は炭素数6〜12の2価の芳香族炭化水素基、nは
6〜70の整数を表すで表されるポリエステルジオー
ル(IIa)をワンショト法またはプレポリマー法によっ
て同時または逐次に反応させてポリウレタンを製造する
方法であって、該ポリカーボネートジオール(Ia)とし
て、R1の20モル%以上がメチル分岐を一つ有する炭
素数4〜10のアルキレン基であるポリカーボネートジ
オールを用いることを特徴とするポリウレタンの製造方
法である。
Embedded image [ Wherein, R 2 represents a divalent saturated aliphatic hydrocarbon group having 2 to 10 carbon atoms (provided that 1,5-
Petanediol, 1, which may be substituted with a methyl group
Substituted with 8-octanediol and a methyl group
Divalent saturated fat derived from 1,9-nonanediol
Aliphatic hydrocarbon radicals) or saturated alicyclic hydrocarbon radicals,
R 3 is a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms, and n is an integer of 6 to 70 ]. The polyester diol (IIa) represented by the following formula is reacted simultaneously or sequentially by a one-shot method or a prepolymer method. A method for producing a polyurethane by subjecting a polycarbonate diol (Ia) to a polycarbonate diol in which at least 20 mol% of R 1 is an alkylene group having 4 to 10 carbon atoms and having one methyl branch. This is a method for producing a polyurethane.

【0015】本発明のポリウレタンにおける構造単位
(I)は、ポリカーボネートジオール(Ia)から誘導さ
れ、本発明ではポリカーボネートジオール(Ia)、ひい
てはそれから誘導される構造単位(I)に含まれるR1
の全量に基づいて、そのうちの20モル%以上がメチル
分岐を一つ有する炭素数4〜10のアルキレン基である
ことが必要であり、30モル%以上がメチル分岐を一つ
有する炭素数4〜10のアルキレン基であるのが好まし
い。メチル分岐を一つ有する炭素数4〜10のアルキレ
ン基の含有率が低すぎると、ポリウレタンの耐寒性が不
良となる。このポリカーボネートジオール(Ia)は、下
記の式;
The structural unit (I) in the polyurethane of the present invention is derived from the polycarbonate diol (Ia). In the present invention, R 1 contained in the polycarbonate diol (Ia), and thus the structural unit (I) derived therefrom.
, It is necessary that at least 20 mol% of them be alkylene groups having 4 to 10 carbon atoms having one methyl branch, and at least 30 mol% having 4 to 4 carbon atoms having one methyl branch. It is preferably 10 alkylene groups. If the content of the alkylene group having 4 to 10 carbon atoms having one methyl branch is too low, the polyurethane has poor cold resistance. This polycarbonate diol (Ia) has the following formula:

【0016】[0016]

【化13】HO−R1−OH (式中、R1は上記したと同じ基である)で表されるジ
オールまたはそのエステル形成性誘導体と、エチレンカ
ーボネート、プロピレンカーボネート、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、ホスゲンまたはその他のポリカーボネート形成性の
カーボネート化合物を用いて自体公知の方法で製造する
ことができ、具体的には上記のジオールとカーボネート
化合物をエステル化反応またはエステル交換反応させて
中間生成物をつくり、これを必要に応じて触媒などの存
在下に加熱、減圧下に重縮合反応させて製造することが
できる。
Embedded image A diol represented by HO—R 1 —OH (wherein R 1 is the same group as described above) or an ester-forming derivative thereof, ethylene carbonate, propylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, It can be produced by a method known per se using diphenyl carbonate, phosgene or other polycarbonate-forming carbonate compounds.Specifically, the above-mentioned diol and carbonate compound are subjected to an esterification reaction or a transesterification reaction to produce an intermediate product. And a polycondensation reaction under heating and reduced pressure in the presence of a catalyst if necessary.

【0017】ポリカーボネートジオール(Ia)、ひいて
はそれから誘導される構造単位(I)中にメチル分岐を
一つする炭素数4〜10のアルキレン基R1を導入する
ための上記したジオール;HO−R1−OHとしては、
具体的に2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−
メチル−1,4−ブタンジオール、2−メチル−1,5
−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジ
オール、2−メチル−1,6−ヘキサンジオール、3−
メチル−1,6−ヘキサンジオール、2−メチル−1,
7−ヘプタンジオール、3−メチル−1,7−ヘプタン
ジオール、4−メチル−1,7−ヘプタンジオール、2
−メチル−1,8−オクタンジオール、3−メチル−
1,8−オクタンジオール、4−メチル−1,8−オク
タンジオール、2−メチル−1,9−ノナンジオール、
3−メチル−1,9−ノナンジオール、4−メチル−
1,9−ノナンジオール、2−メチル−1,10−デカ
ンジオール、3−メチル−1,10−デカンジオール、
4−メチル−1,10−デカンジオールまたは5−メチ
ル−1,10−デカンジオールを挙げることができ、こ
れらのジオールは1種類のみを用いても2種以上を併用
してもよい。
HO-R 1 described above for introducing an alkylene group R 1 having 4 to 10 carbon atoms having one methyl branch into the polycarbonate diol (Ia), and thus the structural unit (I) derived therefrom; As -OH,
Specifically, 2-methyl-1,3-propanediol, 2-methyl-1,3-propanediol,
Methyl-1,4-butanediol, 2-methyl-1,5
-Pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2-methyl-1,6-hexanediol, 3-
Methyl-1,6-hexanediol, 2-methyl-1,
7-heptanediol, 3-methyl-1,7-heptanediol, 4-methyl-1,7-heptanediol, 2
-Methyl-1,8-octanediol, 3-methyl-
1,8-octanediol, 4-methyl-1,8-octanediol, 2-methyl-1,9-nonanediol,
3-methyl-1,9-nonanediol, 4-methyl-
1,9-nonanediol, 2-methyl-1,10-decanediol, 3-methyl-1,10-decanediol,
Examples thereof include 4-methyl-1,10-decanediol and 5-methyl-1,10-decanediol. These diols may be used alone or in combination of two or more.

【0018】また、ポリカーボネートジオール(Ia)、
ひいてはそれから誘導される構造単位(I)に含まれる
1の全量に基づいて80モル%以下であれば、そこに
おける基R1はメチル分岐を一つ有するアルキレン基以
外の炭素数4〜10の2価の有機基であってもよい。そ
のような2価の有機基をポリカーボネートジオール(I
a)中に導入し得るジオールの例としては、炭素数4〜
10の直鎖状飽和脂肪族ジオールや脂環式ジオール、炭
素数6〜10の芳香族ジオールなどを挙げることがで
き、そのうちでも炭素数4〜10の直鎖状飽和脂肪族ジ
オールが好ましく、より具体的には1,4−ブタンジオ
ール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジ
オール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタン
ジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカン
ジオールなどが好ましく用いられる。
Also, polycarbonate diol (Ia),
As long as it is not more than 80 mol% based on the total amount of R 1 contained in the structural unit (I) derived therefrom, the group R 1 has 4 to 10 carbon atoms other than an alkylene group having one methyl branch. It may be a divalent organic group. Such a divalent organic group is converted to a polycarbonate diol (I
Examples of diols that can be introduced into a) include those having 4 to 4 carbon atoms.
10 straight-chain saturated aliphatic diols and alicyclic diols, aromatic diols having 6 to 10 carbon atoms, and the like, among which straight-chain saturated aliphatic diols having 4 to 10 carbon atoms are preferable, and Specifically, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10- Decanediol and the like are preferably used.

【0019】ポリカーボネートジオール(Ia)における
基R1における炭素数が3以下であると、得られるポリ
ウレタンの耐寒性が低下し、一方が炭素数が11以上で
あると、得られるポリウレタンの力学的性質が低下す
る。
When the number of carbon atoms in the group R 1 in the polycarbonate diol (Ia) is 3 or less, the cold resistance of the obtained polyurethane decreases, and when one of them has 11 or more carbon atoms, the mechanical properties of the obtained polyurethane are reduced. Decrease.

【0020】構造単位(I)を形成するポリカーボネー
トジオール(Ia)の数平均分子量は800〜10,00
0であるのが好ましく、数平均分子量が800未満であ
ると耐寒性、低温特性および柔軟性が不良となり易く、
一方10,000を超えると力学的性質および弾性特性
が不良となり易い。そして、このポリカーボネートジオ
ール(Ia)から誘導される構造単位(I)は、ポリウレ
タン中でソフトセグメントを構成する。
The polycarbonate diol (Ia) forming the structural unit (I) has a number average molecular weight of 800 to 10,000.
It is preferably 0, and when the number average molecular weight is less than 800, cold resistance, low-temperature properties and flexibility tend to be poor,
On the other hand, if it exceeds 10,000, the mechanical properties and elastic properties tend to be poor. The structural unit (I) derived from the polycarbonate diol (Ia) forms a soft segment in the polyurethane.

【0021】また、本発明のポリウレタンにおける構造
単位(II)は、ポリエステルジオール(IIa)から誘導さ
れ、このポリエステルジオール(IIa)は、下記の式;
The structural unit (II) in the polyurethane of the present invention is derived from a polyester diol (IIa), and the polyester diol (IIa) has the following formula:

【0022】[0022]

【化14】HO−R2−OH (式中、R2は上記したと同じ基である)で表されるジ
オールまたはそのエステル形成性誘導体と、下記の式;
Embedded image A diol represented by HO—R 2 —OH (where R 2 is the same group as described above) or an ester-forming derivative thereof, and the following formula;

【0023】[0023]

【化15】HOOC−R3−COOH (式中、R3は上記したと同じ基である)で表されるジ
カルボン酸またはそのエステル形成性誘導体との反応に
よって得られる。そして本発明では、ポリエステルジオ
ール(IIa)、ひいてはそれから誘導される構造単位(I
I)において、基R2は炭素数2〜10の2価の飽和脂肪
族炭化水素基または飽和脂環式炭化水素基のいずれでも
よく、そのような基R2をポリエステルジオール(IIa)
中に導入するための上記したジオール;HO−R2−O
Hの例としては、エチレングリコール、1,3−プロピ
レングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘ
キサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,10
−デカンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノー
ルなどを挙げることができ、これらのジオールは1種の
みを用いてもまたは2種以上を用いてもよい。そのうち
でも、1,4−ブタンジオールが好ましく用いられる。
Embedded image embedded image embedded image embedded image embedded image embedded image embedded image embedded image embedded image embedded image embedded image embedded image It is obtained by reacting with a dicarboxylic acid represented by HOOC—R 3 —COOH (where R 3 is the same group as described above) or an ester-forming derivative thereof. In the present invention, the polyester diol (IIa) and the structural unit derived therefrom (I
In I), the group R 2 may be any of a divalent saturated aliphatic hydrocarbon group having 2 to 10 carbon atoms or a saturated alicyclic hydrocarbon group, and such a group R 2 may be a polyester diol (IIa)
Diol as described above for introduction into HO—R 2 —O
Examples of H include ethylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,10
Examples thereof include -decanediol and 1,4-cyclohexanedimethanol. These diols may be used alone or in combination of two or more. Among them, 1,4-butanediol is preferably used.

【0024】また、ポリエステルジオール(IIa)、ひ
いてはそれから誘導される構造単位(II)における基R
3は、炭素数6〜12の2価の芳香族炭化水素基であれ
ばいずれでもよく、そのような基R3をポリエステルジ
オール(IIa)中に導入するための上記の式;HOOC−
3−COOHで表されるジカルボン酸の例としては、
テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジ
カルボン酸などを挙げることができ、これらのジカルボ
ン酸の1種のみを用いてもまたは2種以上を用いてもよ
い。そのうちでもテレフタル酸またはそのエステル形成
性誘導体が好ましく用いられる。
Further, the group R in the polyester diol (IIa) and thus the structural unit (II) derived therefrom
3 may be any divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms, and may be any of the above formulas for introducing such a group R 3 into the polyester diol (IIa);
Examples of the dicarboxylic acid represented by R 3 —COOH include:
Examples thereof include terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, and naphthalenedicarboxylic acid. One or more of these dicarboxylic acids may be used. Among them, terephthalic acid or its ester-forming derivative is preferably used.

【0025】ポリウレタン中に構造単位(II)を形成す
るためのポリエステルジオール(IIa)の数平均分子量
は1500〜15000であるのが好ましく、ポリエス
テルジオール(IIa)の数平均分子量が1500未満で
あると耐熱性が不良となり易く、一方15000を超え
ると力学的性質および弾性特性が不良となり易い。
The number average molecular weight of the polyester diol (IIa) for forming the structural unit (II) in the polyurethane is preferably from 1500 to 15000, and if the number average molecular weight of the polyester diol (IIa) is less than 1500. Heat resistance tends to be poor, while if it exceeds 15,000, mechanical properties and elastic properties tend to be poor.

【0026】ポリエステルジオール(IIa)の製法は特
に限定されず、ジオール:HO−R2−OHまたはその
エステル形成性誘導体とジカルボン酸;HOOC−R3
−COOHまたはそのエステル形成性誘導体を用いて自
体公知の方法で製造することができ、具体的には上記の
該ジオール成分とジカルボン酸成分をエステル化反応ま
たはエステル交換反応させて中間生成物をつくり、これ
を必要に応じて触媒などの存在下に加熱、減圧下に重縮
合反応させて製造することができる。このポリエステル
ジオール(IIa)は結晶性のポリエステルであり、これ
から誘導される構造単位(II)は、ポリウレタン中でハ
ードセグメントを構成する。
The production method of the polyester diol (IIa) is not particularly limited, and diol: HO—R 2 —OH or its ester-forming derivative and dicarboxylic acid; HOOC—R 3
-COOH or an ester-forming derivative thereof can be produced by a method known per se. Specifically, the diol component and the dicarboxylic acid component are subjected to an esterification reaction or a transesterification reaction to form an intermediate product. It can be produced by subjecting it to a polycondensation reaction under heating and reduced pressure in the presence of a catalyst or the like, if necessary. This polyester diol (IIa) is a crystalline polyester, and the structural unit (II) derived therefrom constitutes a hard segment in the polyurethane.

【0027】本発明のポリウレタンは上記したポリカー
ボネートジオール(Ia)およびポリエステルジオール
(IIa)を、上記の式(IIIa)で表される有機ジイソシ
アネートとワンショット法またはプレポリマー法により
同時にまたは逐次に反応させることにより製造され、そ
れによって構造単位(I)と構造単位(II)が、有機ジ
イソシアネートから誘導される上記の構造単位(III)
を介して結合されたポリウレタンが形成される。その場
合に構造単位(I)と構造単位(II)は、構造単位(II
I)を介してランダムに結合していても、交互に結合し
ていても、またはその他の形式で結合していてもよい。
一般に、ポリカーボネートジオール(Ia)、ポリエステ
ルジオール(IIa)および有機ジイソシアネートを同時
に反応させてポリウレタンを製造するワンショット法を
採用した場合には、生成するポリウレタンにおける構造
単位(I)と構造単位(II)の配置がランダムになる傾
向が大きく、またポリカーボネートジオール(Ia)およ
びポリエステルジオール(IIa)の一方と有機ジイソシ
アネートとを反応させてイソシアネート基末端プレポリ
マーを形成した後にもう一方のジオールを反応させてポ
リウレタンを製造するプレポリマー法を採用した場合に
は、構造単位(I)と構造単位(II)が構造単位(II
I)を介して比較的規則的に結合されたポリウレタンが
得られる。
The polyurethane of the present invention is obtained by reacting the above-mentioned polycarbonate diol (Ia) and polyester diol (IIa) with the organic diisocyanate represented by the above formula (IIIa) simultaneously or sequentially by a one-shot method or a prepolymer method. Wherein the structural unit (I) and the structural unit (II) are derived from an organic diisocyanate.
To form a polyurethane bonded via In that case, the structural unit (I) and the structural unit (II)
It may be linked randomly via I), linked alternately, or linked in other ways.
Generally, when the one-shot method of producing a polyurethane by simultaneously reacting the polycarbonate diol (Ia), the polyester diol (IIa) and the organic diisocyanate is employed, the structural unit (I) and the structural unit (II) in the resulting polyurethane are used. There is a great tendency for the arrangement of the polyesters to be random, and one of the polycarbonate diol (Ia) and the polyester diol (IIa) is reacted with an organic diisocyanate to form an isocyanate group-terminated prepolymer, and then the other diol is reacted to form a polyurethane. In the case where the prepolymer method for producing a polymer is adopted, the structural unit (I) and the structural unit (II) are
A relatively regularly linked polyurethane is obtained via I).

【0028】なお、本発明のポリウレタンの製造に使用
するポリカーボネートジオール(Ia)およびポリエステ
ルジオール(IIa)は、対応する前記式(Ia)および式
(IIa)でそれぞれ示されるように、実質的に分子主鎖
両末端が水酸基であるが、少量であれば末端にカルボキ
シル基を有していても差し支えない。末端カルボキシル
基の含有割合は、ポリカーボネートジオール(Ia)では
全末端基の2モル%以下が好ましく、またポリエステル
ジオール(IIa)では20グラム当量/106g以下が好
ましい。
The polycarbonate diol (Ia) and the polyester diol (IIa) used in the production of the polyurethane of the present invention have substantially a molecular structure as shown by the corresponding formulas (Ia) and (IIa), respectively. Both ends of the main chain are hydroxyl groups, but a small amount may have a carboxyl group at the end. The content ratio of the terminal carboxyl group is preferably 2 mol% or less of the total terminal groups in the polycarbonate diol (Ia), and 20 g equivalent / 10 6 g or less in the polyester diol (IIa).

【0029】その場合に構造単位(III)を形成する上
記の式(IIIa)で表される有機ジイソシアネートにおい
て、基R4は炭素数6〜15の2価の炭化水素基であれ
ばいずれでもよく、例えば炭素数6〜15の2価の飽和
脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素
基のいずれであってもよい。そのような有機ジイソシア
ネートの具体例としては、ヘキサメチレンジイソシアネ
ート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートなど
の脂肪族ジイソシアネート類;イソホロンジイソシアネ
ート、水添キシリレ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などの脂環式ジ
イソシアネート類;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、p−フェニ
レンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、
1,5−ナフチレンジイソシアネート、3,3’−ジク
ロロ−4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、
トルイレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネー
ト類などを挙げることができ、これらの有機ジイソシア
ネートは単独で用いても、または2種以上を併用しても
よい。
In this case, in the organic diisocyanate represented by the above formula (IIIa) which forms the structural unit (III), the group R 4 may be any divalent hydrocarbon group having 6 to 15 carbon atoms. For example, it may be any of a divalent saturated aliphatic hydrocarbon group having 6 to 15 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group. Specific examples of such organic diisocyanates include aliphatic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate and trimethylhexamethylene diisocyanate; alicyclic diisocyanates such as isophorone diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, and 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate. ; Tolylene diisocyanate, 4,
4′-diphenylmethane diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, xylylene diisocyanate,
1,5-naphthylene diisocyanate, 3,3′-dichloro-4,4′-diphenylmethane diisocyanate,
Examples thereof include aromatic diisocyanates such as toluylene diisocyanate, and these organic diisocyanates may be used alone or in combination of two or more.

【0030】有機ジイソシアネートの使用割合は、ポリ
カーボネートジオール(Ia)およびポリエステルジオー
ル(IIa)が有している活性水素原子の全量に基づい
て、活性水素原子1当量当たり、イソシアネート基当量
が約0.9〜1.5になるような割合であるのが好まし
く、約0.95〜1.3であるのがより好ましい。
The proportion of the organic diisocyanate used is, based on the total amount of active hydrogen atoms contained in the polycarbonate diol (Ia) and polyester diol (IIa), that the isocyanate group equivalent is about 0.9 per equivalent of active hydrogen atom. Preferably, the ratio is about 1.5, more preferably about 0.95 to 1.3.

【0031】また、本発明では、{ポリカーボネートジ
オール(Ia)および有機ジイソシアネートの合計重
量}:{ポリエステルジオール(IIa)の重量}の比
が、1:6〜5:1の範囲になるようにして、ポリカー
ボネートジオール(Ia)、ポリエステルジオール(II
a)および有機ジイソシアネートを反応させるのが、耐
光性、耐熱性などの耐酸化劣化性、耐加水分解性、耐寒
性にも優れ、しかも耐薬品性や柔軟性およびゴム弾性に
も優れるポリウレタンを得ることができ好ましい。上記
の比が1/6未満であるとポリウレタンの柔軟性および
ゴム弾性が不良になり易く、一方5/1を超えるとい結
晶性が低下して耐熱性および耐薬品性が不良になり易
い。
In the present invention, the ratio of {total weight of polycarbonate diol (Ia) and organic diisocyanate}: {weight of polyester diol (IIa)} is in the range of 1: 6 to 5: 1. , Polycarbonate diol (Ia), polyester diol (II
a) and reacting the organic diisocyanate to obtain a polyurethane having excellent oxidation resistance such as light resistance, heat resistance, hydrolysis resistance, and cold resistance, and also having excellent chemical resistance, flexibility and rubber elasticity. This is preferable. If the above ratio is less than 1/6, the flexibility and rubber elasticity of the polyurethane are likely to be poor, while if it exceeds 5/1, the crystallinity is reduced and the heat resistance and the chemical resistance are likely to be poor.

【0032】使用する有機ジイソシアネートの種類、ポ
リカーボネートジオール(Ia)およびポリエステルジオ
ール(IIa)の内容や分子量などに応じて、それらを反
応させて得られるポリウレタンの分子量や粘度が異なっ
てくるが、本発明のポリウレタンは、その固有粘度が
1.0dl/g以上であるのが、各種の物性が良好にな
り好ましい。
Depending on the type of organic diisocyanate used, the content and molecular weight of the polycarbonate diol (Ia) and polyester diol (IIa), the molecular weight and viscosity of the polyurethane obtained by reacting them are different. It is preferable that the polyurethane has an intrinsic viscosity of 1.0 dl / g or more because various physical properties are improved.

【0033】本発明のポリウレタンの製造に当たって
は、上記したポリカーボネートジオール(Ia)、ポリエ
ステルジオール(IIa)および有機ジイソシアネートの
他に、必要に応じて他の成分を少量であれば用いてもよ
く、そのような他の成分の例としては、低分子量ジオー
ル、ジアミン、ジヒドラジドなどの鎖伸長剤、グリセリ
ン、ペンタエリスリトールなどの3官能性以上の多官能
性の架橋性成分などを挙げることができる。また、本発
明では、ポリウレタンを製造する際に通常使用されてい
る触媒、反応促進剤、内部離型剤、充填剤、補強剤、染
顔料、安定剤等の任意の成分を必要に応じて使用するこ
とができる。
In producing the polyurethane of the present invention, in addition to the above-mentioned polycarbonate diol (Ia), polyester diol (IIa) and organic diisocyanate, if necessary, other components may be used in a small amount. Examples of such other components include chain extenders such as low molecular weight diols, diamines and dihydrazides, and trifunctional or higher functional crosslinkable components such as glycerin and pentaerythritol. Further, in the present invention, optional components such as a catalyst, a reaction accelerator, an internal mold release agent, a filler, a reinforcing agent, a dye and a pigment, a stabilizer, etc., which are usually used when producing polyurethane are used as required. can do.

【0034】本発明のポリウレタンの製造法の例を挙げ
ると、単軸または多軸スクリュー型押出機にポリカー
ボネートジオール(Ia)、ポリエステルジオール(II
a)および有機ジイソシアネートを同時またはほぼ同時
に連続的に供給して160〜280℃、好ましくは18
0〜260℃の温度で連続溶融重合させてポリウレタン
を製造し、必要に応じてペレット化する方法、押出機
中でポリカーボネートジオール(Ia)およびポリエステ
ルジオール(IIa)の一方と有機ジイソシアネートを5
0〜260℃で反応させてイソシアネート基末端ウレタ
ンプレポリマーを製造した後、もう一方のジオールを加
えて180〜260℃で反応させてポリウレタンを製造
する方法などを挙げることができるが、勿論これらの方
法に限定されない。
As an example of the method for producing the polyurethane of the present invention, polycarbonate diol (Ia), polyester diol (II
a) and the organic diisocyanate are supplied simultaneously or almost simultaneously and continuously at 160 to 280 ° C., preferably at 18 ° C.
A method of producing a polyurethane by continuous melt polymerization at a temperature of 0 to 260 ° C., and pelletizing if necessary, a method of extruding an organic diisocyanate with one of polycarbonate diol (Ia) and polyester diol (IIa) in an extruder.
After producing an isocyanate group-terminated urethane prepolymer by reacting at 0 to 260 ° C., a method of producing a polyurethane by adding the other diol and reacting at 180 to 260 ° C. can be mentioned, of course. The method is not limited.

【0035】特に、上記の方法による場合は、押出機
に反応成分のすべてを同時またはほぼ同時に供給するだ
けで、極めて簡単な操作で目的とするポリウレタンを連
続して製造することができる。また、上記の方法によ
る場合は、構造単位(I)と構造単位(II)とが構造単
位(III)を介してポリウレタン中に比較的規則的に結
合されている物性的にむらのないポリウレタンを得るこ
とができる。
In particular, in the case of the above method, the desired polyurethane can be continuously produced by an extremely simple operation only by supplying all or all of the reaction components to the extruder simultaneously or almost simultaneously. Further, in the case of the above method, a polyurethane having structural properties (I) and a structural unit (II) which is relatively regularly bonded to the polyurethane via the structural unit (III) is used. Obtainable.

【0036】本発明のポリウレタンは、熱可塑性であっ
て加熱溶融成形が可能であり、熱可塑性樹脂や熱可塑性
エラストマーに対して一般に採用されている押出成形、
射出成形、ブロー成形、プレス成形、流延成形などの成
形法や溶融紡糸法が適用でき、それによってシート、フ
ィルム、ロール、ギア、ソリッドタイヤ、ベルト、ホー
ス、チューブ、パッキング材、防振材、靴底、スポーツ
靴、機械部品、自動車部品、スポーツ用品、弾性繊維、
場合によっては接着剤やシーリング剤などの各種の製品
を円滑に製造することができる。以下に本発明を実施例
などにより具体的に説明するが、本発明はそれにより限
定されない。
The polyurethane of the present invention is thermoplastic and can be heated and melt-molded. Extrusion molding which is generally employed for thermoplastic resins and thermoplastic elastomers can be used.
Molding methods such as injection molding, blow molding, press molding, and cast molding, and melt spinning methods can be applied, whereby sheets, films, rolls, gears, solid tires, belts, hoses, tubes, packing materials, vibration-proof materials, Soles, sports shoes, machine parts, auto parts, sports equipment, elastic fibers,
In some cases, various products such as an adhesive and a sealing agent can be manufactured smoothly. Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples and the like, but the present invention is not limited thereto.

【0037】[0037]

【実施例】以下の実施例、比較例および参考例におい
て、ポリカーボネートジオール(Ia)の数平均分子量お
よびポリエステルジオール(IIa)の数平均分子量と末
端カルボキシル基量を下記の方法により求めると共に、
ポリウレタンの固有粘度の測定、並びにポリウレタンの
力学的性能(100%伸長時の応力、破断強度および破
断伸度)、耐加水分解性、耐寒性および耐光性の評価は
下記の方法にしたがって行った。
In the following Examples, Comparative Examples and Reference Examples, the number average molecular weight of the polycarbonate diol (Ia), the number average molecular weight of the polyester diol (IIa) and the amount of terminal carboxyl groups were determined by the following methods.
The measurement of the intrinsic viscosity of the polyurethane, and the evaluation of the mechanical properties (stress at 100% elongation, breaking strength and breaking elongation), hydrolysis resistance, cold resistance and light resistance of the polyurethane were performed according to the following methods.

【0038】ポリカーボネートジオール(Ia)の数平均
分子量:ポリカーボネートジオール(Ia)の水酸基価に
より計算して求めた。
Number average of polycarbonate diol (Ia)
Molecular weight : It was calculated from the hydroxyl value of the polycarbonate diol (Ia).

【0039】ポリエステルジオール(IIa)の数平均分
子量と末端カルボキシル基量:文献[Die Makromolekul
are Chemie 26, 226−335(1956)]に記載された方法
により末端水酸基価および末端カルボキシル基量を測定
し、水酸基価より数平均分子量を求めた。
Number average of polyester diol (IIa)
Molecular weight and terminal carboxyl group content : Reference [Die Makromolekul
are Chemie 26 , 226-335 (1956)], the terminal hydroxyl value and the terminal carboxyl group amount were measured, and the number average molecular weight was determined from the hydroxyl value.

【0040】ポリウレタンの固有粘度:ポリウレタンを
フェノール/テトラクロルエタン(1/1重量比)に溶
解して30℃で測定した。
Intrinsic viscosity of polyurethane: Polyurethane was dissolved in phenol / tetrachloroethane (1/1 weight ratio) and measured at 30 ° C.

【0041】力学的性能の評価:ポリウレタンを240
℃で熱プレスして得られた厚さ100μmのフィルムか
らダンベル状試験片を作製し、これを用いて引張速度3
0cm/分で、JISK7311に規定された方法にし
たがって、100%伸長時の応力(M100)、破断強
度および破断伸度を測定し、これらにより力学的性能を
評価した。
Evaluation of mechanical performance : Polyurethane 240
A dumbbell-shaped test piece was prepared from a 100 μm thick film obtained by hot pressing at
At 0 cm / min, the stress at 100% elongation (M100), the breaking strength and the breaking elongation were measured according to the method specified in JIS K7311, and the mechanical performance was evaluated based on these.

【0042】耐加水分解性の評価:厚さ100μmのポ
リウレタンフィルムを70℃、95%の相対湿度下に2
8日間放置し、その前後でのフィルムの破断強度を測定
し、該放置前の強度に対する放置後の強度保持率(%)
を求めて評価を行った。
Evaluation of hydrolysis resistance : A polyurethane film having a thickness of 100 μm was dried at 70 ° C. and 95% relative humidity.
After standing for 8 days, the breaking strength of the film before and after that was measured, and the strength retention ratio after standing against the strength before standing (%)
Was evaluated.

【0043】耐寒性の評価:厚さ100μmのポリウレ
タンフィルムから作製した試験片の動的粘弾性を周波数
11Hzで測定し、その動的損失弾性率E”がピークと
なる温度(Tα)を求め、それにより耐寒性を評価し
た。
Evaluation of cold resistance : The dynamic viscoelasticity of a test piece made of a polyurethane film having a thickness of 100 μm was measured at a frequency of 11 Hz, and the temperature (Tα) at which the dynamic loss modulus E ″ peaked was determined. Thereby, cold resistance was evaluated.

【0044】耐光性の評価:厚さ100μmのポリウレ
タンフィルムをスガ試験機社製カーボンアーク型フェー
ドメーターFAL−5型により、83℃で20時間紫外
線照射を行い、その前後でのフィルムの破断強度を測定
し、該照射前の強度に対する照射後の強度保持率(%)
を求めて評価を行った。
Evaluation of light resistance : A polyurethane film having a thickness of 100 μm was irradiated with ultraviolet rays at 83 ° C. for 20 hours using a carbon arc type fade meter FAL-5 manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd., and the breaking strength of the film before and after the irradiation was measured. Measured, intensity retention ratio after irradiation with respect to intensity before irradiation (%)
Was evaluated.

【0045】なお、下記の表2〜4では、そこで用いた
ジオールおよび有機ジイソシアネートをそれぞれ次の表
1の略号により示した。
In Tables 2 to 4 below, the diols and organic diisocyanates used are indicated by the abbreviations in Table 1 below.

【0046】[0046]

【表1】 略号 : 化合物 MPD:3−メチル−1,5−ペンタンジオール MOD:2−メチル−1,8−オクタンジオール HD :1,6−ヘキサンジオール ND :1,9−ノナンジオール MDI:4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート HDI:ヘキサメチレンジイソシアネート [Table 1] Abbreviation: Compound MPD: 3-methyl-1,5-pentanediol MOD: 2-methyl-1,8-octanediol HD: 1,6-hexanediol ND: 1,9-nonanediol MDI: 4,4′- Diphenylmethane diisocyanate HDI: Hexamethylene diisocyanate

【0047】《参考例 1》[ポリカーボネートジオー
ル(Ia)の製造] 窒素気流下に、エチレンカーボネート528g、2−メ
チル−1,8−オクタンジオール320gおよび1,9
−ノナンジオール640gを反応器に仕込み、常圧下、
190℃で反応系よりエチレングリコールを留去した。
温度を徐々に210〜220℃に上げ、エチレングリコ
ールをほとんど留去させた後、真空にし、1〜3mmH
gで残りのエチレングリコールを完全に留去した。その
結果、水酸基価37.4、酸価0.08および数平均分
子量3000のポリカーボネートジオール(Ia)(ポリ
カーボネートジオールA)を得た。
Reference Example 1 [Production of Polycarbonate Diol (Ia)] In a nitrogen stream, 528 g of ethylene carbonate, 320 g of 2-methyl-1,8-octanediol and 1,9
-640 g of nonanediol was charged into a reactor under normal pressure.
At 190 ° C., ethylene glycol was distilled off from the reaction system.
The temperature was gradually raised to 210 to 220 ° C., and after almost all ethylene glycol was distilled off, the pressure was reduced to 1 to 3 mmH.
In g, the remaining ethylene glycol was completely distilled off. As a result, a polycarbonate diol (Ia) (polycarbonate diol A) having a hydroxyl value of 37.4, an acid value of 0.08 and a number average molecular weight of 3000 was obtained.

【0048】《参考例2〜6》下記の表2に示したジオ
ールを用いた以外は参考例1と同様にして反応を行っ
て、各々対応するポリカーボネートジオール(ポリカー
ボネートジオールB〜F)を得た。
Reference Examples 2 to 6 The reaction was carried out in the same manner as in Reference Example 1 except that the diols shown in Table 2 below were used to obtain corresponding polycarbonate diols (polycarbonate diols B to F). .

【0049】[0049]

【表2】 [Table 2]

【0050】《参考例 7》[ポリエステルジオール
(IIa)の製造] 反応器にジメチルテレフタレート388g、1,4−ブ
タンジオール270gおよびテトライソプロピルチタネ
ート20mgを仕込み、撹拌下に160℃でエステル交
換反応を開始した。約60分を要して200℃まで徐々
に昇温し、エステル交換反応により生じたメタノールお
よび副反応により生じたテトラヒドロフランと水を留出
させた。次いで系内を徐々に200〜20mmHgに減
圧しながら、先に留出したメタノール、テトラヒドロフ
ランおよび水と、留出した1,4−ブタンジオールの合
計量が204gになるまで過剰の1,4−ブタンジオー
ルを除いた。その結果、数平均分子量3000、末端カ
ルボキシル基量3.8eq/106gの両末端が水酸基
であるポリエステルジオール(IIa)[ポリブチレンテ
レフタレート;PBT(L)]を得た。
Reference Example 7 [Production of Polyester Diol (IIa)] 388 g of dimethyl terephthalate, 270 g of 1,4-butanediol and 20 mg of tetraisopropyl titanate were charged into a reactor, and a transesterification reaction was started at 160 ° C. with stirring. did. It took about 60 minutes to gradually raise the temperature to 200 ° C. to distill off methanol produced by the transesterification reaction and tetrahydrofuran and water produced by the side reaction. Then, while gradually reducing the pressure in the system to 200 to 20 mmHg, excess 1,4-butane was distilled off until the total amount of methanol, tetrahydrofuran and water distilled off and 1,4-butanediol distilled off reached 204 g. The diol was removed. As a result, a polyesterdiol (IIa) [polybutylene terephthalate; PBT (L)] having a number average molecular weight of 3,000 and a terminal carboxyl group content of 3.8 eq / 10 6 g and having hydroxyl groups at both ends was obtained.

【0051】《参考例 8》参考例7と同様にして、過
剰の1,4−ブタンジオールの留出量を調整して、下記
の表3に示すような両末端が水酸基であるポリエステル
ジオール(IIa)[ポリブチレンテレフタレート;PB
T(M)]を得た。
Reference Example 8 In the same manner as in Reference Example 7, the amount of excess 1,4-butanediol distilled was adjusted to obtain a polyester diol having hydroxyl groups at both ends as shown in Table 3 below. IIa) [Polybutylene terephthalate; PB
T (M)].

【0052】[0052]

【表3】 参考例 PBT種類 末端カルボキシル基量 数平均分子量 (eq/106g) 7 L 3.8 3000 8 M 4.5 5000 [Table 3] Reference example PBT type Terminal carboxyl group amount Number average molecular weight (eq / 10 6 g) 7 L 3.8 3000 8 M 4.5 5000

【0053】《実施例 1》0.01モル(30g)の
ポリカーボネートジオールAおよび0.01モル(30
g)の細かく粉砕したPBT(L)を三口フラスコに採
って80℃に保ち、これに4,4’−ジフェニルメタン
ジイソシアネート0.022モル(5.5g)を加えて
1分間撹拌した後、240℃に保ったラボプラストミル
に移して10分間混合した。その後、100℃で8時間
熟成してポリウレタンを得た。これを240℃で熱プレ
スして厚さ100μmのフィルムを作製し、このフィル
ムを用いて上記した方法により力学的性能、耐加水分解
性、耐寒性および耐光性の評価を行った。その結果を下
記の表4に示す。
Example 1 0.01 mol (30 g) of polycarbonate diol A and 0.01 mol (30 g)
g) The finely ground PBT (L) was taken in a three-necked flask and kept at 80 ° C. To this, 0.022 mol (5.5 g) of 4,4′-diphenylmethane diisocyanate was added, and the mixture was stirred for 1 minute. And transferred to a Labo Plastomill kept for 10 minutes. Thereafter, the mixture was aged at 100 ° C. for 8 hours to obtain a polyurethane. This was hot-pressed at 240 ° C. to produce a film having a thickness of 100 μm, and the mechanical performance, hydrolysis resistance, cold resistance and light resistance were evaluated using this film by the method described above. The results are shown in Table 4 below.

【0054】《実施例2〜8および比較例1〜2》ポリ
カーボネートジオール(Ia)として参考例1〜6で得ら
れたポリカーボネートジオールA〜Fおよびポリカプロ
ラクトンジオール(ポリエステルジオールGとする:数
平均分子量3000;エステル基濃度0.167)のう
ちの1種を用い、ポリエステルジオール(IIa)として
上記で製造したPBT(L)またはPBT(M)のうち
の1種を用いて、有機ジイソシアネートと反応させて実
施例1と同様にしてポリウレタンを製造した。得られた
ポリウレタンからフィルムを作製し、実施例1と同様に
して各種物性評価を行った。その結果を表4に示す。
Examples 2 to 8 and Comparative Examples 1 and 2 The polycarbonate diols A to F and polycaprolactone diol (polyester diol G) obtained in Reference Examples 1 to 6 as polycarbonate diol (Ia): number average molecular weight 3000; an ester group concentration of 0.167) and one of the above-prepared PBT (L) or PBT (M) as the polyester diol (IIa) is reacted with an organic diisocyanate. In the same manner as in Example 1, a polyurethane was produced. A film was prepared from the obtained polyurethane, and various physical properties were evaluated in the same manner as in Example 1. Table 4 shows the results.

【0055】《比較例 3》ジメチルテレフタレート1
35g、数平均分子量1000のポリテトラメチレンエ
ーテルグリコール70gおよび1,4−ブタンジオール
95gを反応器に仕込み、150℃から210℃まで2
時間かけて徐々に昇温し、理論メタノール量の95%を
系外に留出させた。反応混合物にイルガノックス101
0(チバガイギー社製)0.4gを添加した後、245
℃に昇温し、次いで50分をかけて系内の圧力を0.2
mmHgの減圧とし、その条件下で2時間重合を行っ
て、ポリエーテルエステルエラストマー(PEES)を
得た。このエラストマーから厚さ100μmのフィルム
を製造し、実施例1と同様にして各種物性評価を行っ
た。その結果を表4に示す。
<< Comparative Example 3 >> Dimethyl terephthalate 1
35 g, 70 g of polytetramethylene ether glycol having a number average molecular weight of 1,000 and 95 g of 1,4-butanediol were charged into a reactor, and the temperature was increased from 150 ° C to 210 ° C.
The temperature was gradually raised over time, and 95% of the theoretical methanol amount was distilled out of the system. Add Irganox 101 to the reaction mixture
0 (manufactured by Ciba Geigy), and then 245
° C, and then the pressure in the system was raised to 0.2 over 50 minutes.
Polymerization was performed for 2 hours under the reduced pressure of mmHg to obtain a polyetherester elastomer (PEES). A film having a thickness of 100 μm was produced from this elastomer, and various physical properties were evaluated in the same manner as in Example 1. Table 4 shows the results.

【0056】[0056]

【表4】 [Table 4]

【0057】上記の表4の結果から、実施例1〜8の本
発明のポリウレタンから得られたフィルムは、力学的性
能、耐加水分解性、耐寒性および耐光性の全てに優れて
いることがわかる。これに対して、基R1に相当する基
にメチル分岐のないポリカーボネートジオールFを使用
して得られた比較例1のポリウレタンは耐寒性に劣るこ
とがわかる。また、ポリカーボネートジオールの代わり
にポリカプロラクトンジオール(ポリエステルジオール
G)を用いて得られた比較例2のポリウレタンは、耐寒
性および耐加水分解性が劣っていること、そして比較例
3のポリエーテルエステルエラストマーは耐光性に劣る
ことがわかる。
From the results in Table 4 above, it can be seen that the films obtained from the polyurethanes of the present invention of Examples 1 to 8 are excellent in all of mechanical performance, hydrolysis resistance, cold resistance and light resistance. Understand. On the other hand, it can be seen that the polyurethane of Comparative Example 1 obtained using the polycarbonate diol F having no methyl branch in the group corresponding to the group R 1 has poor cold resistance. The polyurethane of Comparative Example 2 obtained by using polycaprolactone diol (polyester diol G) instead of the polycarbonate diol was inferior in cold resistance and hydrolysis resistance, and the polyetherester elastomer of Comparative Example 3 Indicates that the light resistance is inferior.

【0058】[0058]

【発明の効果】本発明のポリウレタンは、熱可塑性ポリ
ウレタンが本来有する優れた耐摩耗性およびゴム弾性を
有し、更に耐光性、耐熱性などの耐酸化劣化性、耐加水
分解性、耐寒性などにも優れ、破断強度や破断伸度に代
表される各種の力学的性能にも優れており、しかも熱可
塑性、熱溶融性であって成形加工性にも優れているの
で、広範な用途に極めて有効に使用することができる。
The polyurethane of the present invention has excellent abrasion resistance and rubber elasticity inherent to thermoplastic polyurethane, and furthermore has resistance to oxidation and deterioration such as light resistance and heat resistance, hydrolysis resistance and cold resistance. Excellent in various mechanical performances represented by rupture strength and elongation at break, as well as excellent in thermoplasticity, heat-meltability and moldability, making it extremely suitable for a wide range of applications. Can be used effectively.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 18/00 - 18/87 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) C08G 18/00-18/87

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 実質的に下記の式(I); 【化1】 (式中、R1は炭素数4〜10の2価の有機基、mは3
〜70の整数を表す)で表される構造単位(I)、下記
の式(II); 【化2】 式中、R2は炭素数2〜10の2価の飽和脂肪族炭化
水素基(但しメチル基で置換されていてもよい1,5−
ペタンジオール、メチル基で置換されていてもよい1,
8−オクタンジオールおよびメチル基で置換されていて
もよい1,9−ノナンジオールに由来する2価の飽和脂
肪族炭化水素基を除く)または飽和脂環式炭化水素基、
3は炭素数6〜12の2価の芳香族炭化水素基、nは
6〜70の整数を表すで表される構造単位(II)およ
び下記の式(III); 【化3】 (式中、R4は炭素数6〜15の2価の炭化水素基を表
す)で表される構造単位(III)からなり、上記の構造
単位(I)および構造単位(II)が上記の構造単位(III)
を介して結合している構造を有するポリウレタンであっ
て、ポリウレタン中のR1のうちの20モル%以上がメ
チル分岐を一つ有する炭素数4〜10のアルキレン基で
あることを特徴とするポリウレタン。
1. A compound of the formula (I): (Wherein, R 1 is a divalent organic group having 4 to 10 carbon atoms, m is 3
A structural unit (I) represented by the following formula (II): [ Wherein, R 2 represents a divalent saturated aliphatic hydrocarbon group having 2 to 10 carbon atoms (provided that 1,5-
Petanediol, 1, which may be substituted with a methyl group
Substituted with 8-octanediol and a methyl group
Divalent saturated fat derived from 1,9-nonanediol
Aliphatic hydrocarbon radicals) or saturated alicyclic hydrocarbon radicals,
R 3 represents a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms, n represents an integer of 6 to 70 ] , and a structural unit (II) represented by the following formula (III): (Wherein R 4 represents a divalent hydrocarbon group having 6 to 15 carbon atoms), wherein the structural unit (I) and the structural unit (II) are represented by the above formula Structural unit (III)
A polyurethane having a structure in which at least 20 mol% of R 1 in the polyurethane is an alkylene group having 4 to 10 carbon atoms and having one methyl branch. .
【請求項2】 下記の式(IIIa); 【化4】 (式中、R4は炭素数6〜15の2価の炭化水素基を表
す)で表される有機ジイソシアネートと、下記の式(I
a); 【化5】 (式中、R1は炭素数4〜10の2価の有機基、mは3
〜70の整数を表す)で表されるポリカーボネートジオ
ール(Ia)および下記の式(IIa); 【化6】 式中、R2は炭素数2〜10の2価の飽和脂肪族炭化
水素基(但しメチル基で置換されていてもよい1,5−
ペタンジオール、メチル基で置換されていてもよい1,
8−オクタンジオールおよびメチル基で置換されていて
もよい1,9−ノナンジオールに由来する2価の飽和脂
肪族炭化水素基を除く)または飽和脂環式炭化水素基、
3は炭素数6〜12の2価の芳香族炭化水素基、nは
6〜70の整数を表すで表されるポリエステルジオー
ル(IIa)をワンショト法またはプレポリマー法によっ
て同時または逐次に反応させてポリウレタンを製造する
方法であって、該ポリカーボネートジオール(Ia)とし
て、R1の20モル%以上がメチル分岐を一つ有する炭
素数4〜10のアルキレン基であるポリカーボネートジ
オールを用いることを特徴とするポリウレタンの製造方
法。
2. The following formula (IIIa): (Wherein, R 4 represents a divalent hydrocarbon group having 6 to 15 carbon atoms) and an organic diisocyanate represented by the following formula (I
a); (Wherein, R 1 is a divalent organic group having 4 to 10 carbon atoms, m is 3
A polycarbonate diol (Ia) represented by the following formula (IIa): [ Wherein, R 2 represents a divalent saturated aliphatic hydrocarbon group having 2 to 10 carbon atoms (provided that 1,5-
Petanediol, 1, which may be substituted with a methyl group
Substituted with 8-octanediol and a methyl group
Divalent saturated fat derived from 1,9-nonanediol
Aliphatic hydrocarbon radicals) or saturated alicyclic hydrocarbon radicals,
R 3 is a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms, and n is an integer of 6 to 70 ]. The polyester diol (IIa) represented by the following formula is reacted simultaneously or sequentially by a one-shot method or a prepolymer method. A method for producing a polyurethane by subjecting the polycarbonate diol (Ia) to a polycarbonate diol in which at least 20 mol% of R 1 is an alkylene group having 4 to 10 carbon atoms and having one methyl branch. Method for producing polyurethane.
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