JP4959120B2 - 液状ブロック化ウレタンプレポリマー - Google Patents

液状ブロック化ウレタンプレポリマー Download PDF

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Description

本発明は、耐候性、耐加水分解性、及び溶液安定性に優れたイソシアネート基がブロックされた液状ウレタンプレポリマーに関するものである。
近年、世界的な環境規制の動きにより、有機溶剤を使用した溶液型樹脂からの、有機溶剤の削減が求められている。特に化学物質排出把握管理促進法(PRTR法)、改訂労働安全衛生法等の施行により有機溶剤等の削減は、非常に重要なテーマとなっている。
従来より、ポリウレタン樹脂は合成皮革、人工皮革、フィルム、または成型加工用シート等のシート状物やシート状物の表面処理等に広く用いられている。それらの分野ではポリウレタン樹脂の溶剤溶液が使用されているが溶剤含量が70重量%以上のものがほとんどである。従来のポリウレタン樹脂溶液では溶剤含量を減らしてポリウレタン樹脂固形分を高めるとポリウレタン樹脂溶液が常温で固化し取り扱い困難となり汎用性に劣る。
この場合樹脂液に流動性を付与するため、一旦低分子量のイソシアネート基末端のウレタンプレポリマー溶液を作成し、これに活性水素基含有化合物からなる硬化剤を混合して使用する方法がよく知られている。しかしこの方法ではイソシアネート基と硬化剤との反応が常温で速やかに進行するため混合液の使用時間が短くなる欠点がある。これに対してイソシアネート基にブロック化剤を反応させた低分子量のブロック化ウレタンプレポリマーと活性水素基含有化合物を混合して使用する方法が提案されている(例えば特許文献1参照)。この方法を使用すれば使用時間が長くなり取り扱い易く生産性が向上するが、車両内装用途や屋外使用用途等の特に高い耐久性が要求される用途では耐熱性や耐加水分解性に劣る。
また、従来より耐熱性や耐加水分解性等の耐久性を向上させる方法としてポリカーボネートジオールの使用が有効であることが知られているが、使用されるポリカーボネートジオールは常温で固体のため上記技術を用いてもウレタンプレポリマーが常温で固化するという欠点があった。
さらに、常温で液状のポリカーボネートジオールを用いてポリウレタンを製造する方法が提案されているが(例えば特許文献2及び特許文献3参照)、常温で液状のポリカーボネートジオールを用いた場合でもポリカーボネートジオール、イソシアネートとの反応割合等が開示されていないので、溶剤含量を減らすと得られるポリウレタンプレポリマーが液状にならない場合がある。
特公平1−21190号公報 特開平2−289616号公報 特開2003−183376号公報
本発明の目的は、無溶剤でも常温での取り扱いが容易な液状であり、且つ高耐久性能を発現できる液状ブロック化ウレタンプレポリマーを提供することにある。
本発明者らは、鋭意研究の結果、25℃で液状のポリカーボネートジオールを用い、これとジイソシアネートとの割合を調整して液状ウレタンプレポリマーを合成することにより、上記課題が解決できることを見いだすに及んで、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は、25℃で液状のポリカーボネートジオール(A)と有機ジイソシアネート(B)とを必須の原料成分とする末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーであって、前記ポリカーボネートジオール(A)と有機ジイソシアネート(B)とを、ポリカーボネートジオール(A)の有する水酸基に対する有機ジイソシアネート(B)の有するイソシアネート基とのモル比で1.5/1.0を超えて6.0/1.0以下となる割合で反応させてなり、前記イソシアネート基が、ケトオキシム及び/又はラクタムからなるブロック化剤でブロックされており、500〜15,000の数平均分子量を有する液状ブロック化ウレタンプレポリマーを用いて得られるフィルムを提供するものである。
本発明の液状ブロック化ウレタンプレポリマーは、液状ポリカーボネートジオールを用いたことにより、無溶剤でも常温で液状であるため取り扱いが容易であり、且つ高耐久性能を発現できる。
本発明に使用される25℃で液状のポリカーボネートジオール(A)は、脂肪族ジオールとホスゲン、ジアリルカ−ボネ−ト、ジアルキルカーボネートもしくは環式カ−ボネ−ト(例えばエチレンカ−ボネ−ト)との反応生成物が挙げられる。
かかる脂肪族ジオールとしては、例えばエチレングリコ−ル、1,3−及び1,2−プロピレングリコ−ル、1,4−及び1,3−及び2,3−ブチレングリコ−ル、1,6−ヘキサングリコ−ル、1,8−オクタンジオ−ル、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、シクロヘキサンジメタノ−ル、1,4−ビス−(ヒドロキシメチル)−シクロヘキサン、2−メチル−1,3−プロパンジオ−ル、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオ−ル、ジエチレングリコ−ル、ジプロピレングリコ−ル、トリエチレングリコ−ル、トリプロピレングリコ−ル、ジブチレングリコ−ル、ポリエチレングリコ−ル、ポリプロピレングリコ−ル、ポリテトラメチレングリコ−ル等が挙げられる。
これらのうち、炭素原子数が4〜10の脂肪族ジオールが好ましい。
前記脂肪族ジオールとしては、具体的には、例えば<式I>で表される繰り返し単位と<式III>で表される繰り返し単位の割合が7:3〜3:7で含まれるジオール、<式II>で表される繰り返し単位と<式III>で表される繰り返し単位の割合が7:3〜3:7で含まれるジオール、<式III>で表される繰り返し単位と<式IV>で表される繰り返し単位の割合が7:3〜0:10で含まれるジオール、及び<式VI>で表される繰り返し単位と<式V>で表される繰り返し単位の割合が6:4〜0:10で含まれるジオールが挙げられる。これらのうち、<式I>で表される繰り返し単位と<式III>で表される繰り返し単位の割合が7:3〜3:7で含まれるジオール、<式II>で表される繰り返し単位と<式III>で表される繰り返し単位の割合が7:3〜3:7で含まれるジオールが好ましい。
<式I>
Figure 0004959120
<式II>
Figure 0004959120
<式III>
Figure 0004959120
<式IV>
Figure 0004959120
<式V>
Figure 0004959120
<式VI>
Figure 0004959120
本発明に使用される25℃で液状のポリカーボネートジオール(A)は、本発明の効果を損なわない範囲で、ポリウレタンの用途に応じて液状のポリカーボネートジオール以外のポリカーボネートジオール、ポリエステルジオール及びポリエーテルジオールを併用することができる。
また、ポリエステルジオールとしては、例えばエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、1,4−ブチレングリコール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、スピロ環を有するグリコール等のグリコール成分とコハク酸、マレイン酸、アジピン酸、グルタル酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、無水マレイン酸、フマル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸、1,3−シクロペンタンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、2,5−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、ナフタル酸、ビフェニルジカルボン酸、1,2−ビス(フェノキシ)エタン−p,p’−ジカルボン酸及びこれらジカルボン酸の無水物あるいはエステル形成性誘導体;p−ヒドロキシ安息香酸、p−(2−ヒドロキシエトキシ)安息香酸及びこれらのヒドロキシカルボン酸のエステル形成性誘導体等の酸成分とからの脱水縮合反応物などが挙げられる。
また、ポリエステルジオールとしては、前記グリコールを開始剤とするγ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトン等の環状エステル化合物の開環重合反応によって得られるポリエステル及びこれらの共重合ポリエステルが挙げられる。
更に、ポリエーテルジオールとしては、例えばグリコールを開始剤とするエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、スチレンオキサイド等の開環重合物等が挙げられる。またテトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフランの単独あるいは混合物の開環重合物も挙げられる。
前記のポリカーボネートジオール、ポリエステルジオール及びポリエーテルジオール以外に、芳香族ポリカーボネートジオール、ポリシロキサンジオール、ポリアセタールジオール、ポリアクリレートジオール、ポリエステルアミドジオール、ポリチオエーテルジオール等が挙げられる。
また、本発明のウレタンプレポリマーの原料としての有機ジイソシアネート(B)としては、特に限定しないが、例えば2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、m−フェニレンジイソシアネート、p−フエニ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、2,2’−ジフェニルメタンジイソシアネート、3,3’−ジメチル−4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ビフエニレンジイソシアネート、3,3’−ジクロロ−4,4’−ビ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、1,5−テトラヒドロナフタレンジイソシアネート、キシリ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、テトラメチレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、ドデカ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、1,3−シクロヘキシレンジイソシアネート、1,4−シクロヘキシレンジイソシアネート、1,3−ないしは1,4−ビス−(イソシアナトメチル)−シクロヘキサン、水素添加キシリレンジイソシアネート、リジ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、2−ないしは4−イソシアナトシクロヘキシル−2’−イソシアナトシクロヘキシルメタン、3,3’−ジメチル−4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、2,5(2,6)−ビシクロ[2,2,1]ヘプタンビス(イソシアナートメチル)等が挙げられ、それぞれ単独で、もしくは併用して用いられる。
本発明の液状ウレタンプレポリマーは、前記ポリカーボネートジオール(A)と有機ジイソシアネート(B)とをポリカーボネートジオール(A)の有する水酸基に対する有機ジイソシアネート(B)の有するイソシアネート基のモル比で6.0/1.0〜1.3/1.0となる割合で反応させてなるものである。前記ポリカーボネートジオール(A)と有機ジイソシアネート(B)とをかかるモル比で反応させることにより液状のウレタンプレポリマーを得ることができる。かかるモル比のうち、4.0/1.0〜1.5/1.0であることが特に好ましい。またイソシアネート基と活性水素とのモル比が前記の範囲内であれば、ウレタンプレポリマーに公知の鎖伸長剤を反応させることもできる。
本発明の液状ウレタンプレポリマーは、ブロック化剤でブロックされてなるものである。ブロック化することにより、本発明の液状ウレタンプレポリマーを用いてポリウレタンを製造するために活性水素基を有する硬化剤を加えても常温では速やかに反応が進行しないため長時間液状が保たれ使用時間を長くできる効果を奏する。
本発明に使用するブロック化剤としては、ケトオキシム、ラクタム、フェノール、ピラゾール、活性メチレン化合物等、通常使用される公知のイソシアネートブロック化剤が挙げられる。これらの中でも、ブロック化反応が容易に進行し、又、解離温度も120〜180℃と比較的温和な加熱条件で脱ブロック化が可能という観点からケトオキシムおよびラクタムが好ましい。これらのうち、メチルエチルケトオキシム、シクロヘキサノンオキシム、アセトンオキシム、3−メチル−2−ブタノンオキシム、2−ペンタノンオキシム、3−ペンタノンオキシム、4−メチル−2−ペンタノンオキシム、2−ヘプタノンオキシム、3−ヘプタノンオキシム、アセトフェノンオキシム、ε−カプロラクタムが特に好ましい。
本発明の液状ブロック化ウレタンプレポリマーは、300〜15,000の数平均分子量を有するものであり、500〜10,000であることが好ましい。
かかる数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による測定に基づく数値である。
また本発明の液状ブロック化ウレタンプレポリマーは、ブルックフィールド型粘度計により測定した25℃での粘度が2〜20,000dPa.sであることが好ましい。
前記粘度が2dPa.sに満たないと、塗工することが困難であり、また20,000dPa.sを越えると、取り扱いが困難になる。
さらに本発明の液状ブロック化ウレタンプレポリマーは、環境問題から原料として有機溶剤を用いずに製造した固形分が100重量%のものが好ましいが、得られるプレポリマー中固形分が50重量%となるまで有機溶剤を用いてもかまわない。
有機溶剤としては、例えばトルエン、キシレン等の芳香族炭化水素;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;テトラヒドロフラン等のエーテル類;酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステル類;ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン等のアミド類;その他イソプロパノール、セロソルブ、セロソルブアセテートなどが挙げられる。これらの有機溶剤を反応の最初、反応の途中、反応の最後およびこれらの任意の段階で加えることができる。
本発明の液状ブロック化ウレタンプレポリマーの製造方法は、特に限定はされないが、例えば無溶剤または有機溶剤中で25℃で液状のポリカーボネートジオール(A)に、有機ジイソシアネート(B)を、水酸基に対するイソシアネート基のモル比(NCO基/OH基のモル比)を6.0/1.0〜1.3/1.0の範囲で、20〜150℃の温度で撹拌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とし、次いでかかるイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーとブロック化剤とを反応させる方法が挙げられる。
かかる反応方法は、ブロック化剤成分とイソシアネート基末端ウレタンプレポリマー成分を、NCO基/OH基のモル比率が1.2/1.0〜1.0/1.0の範囲で、20〜150℃の温度で攪拌反応させるものである。
本発明の液状ブロック化ウレタンプレポリマーの製造に際しては、必要に応じて、モノアルコール、3官能以上のアルコール、有機モノアミン、3官能以上のアミン、有機モノイソシアネート、3官能以上のポリイソシアネートを使用することができる。
また本発明の液状ブロック化ウレタンプレポリマーを製造するに際し、必要ならば触媒、反応遅延剤及び安定剤を使用することができる。これらの触媒や遅延剤や安定剤は、任意の段階で加えることができる。
触媒としては、例えばトリエチルアミン、トリエチレンジアミン、モルホリン、ジアザビシクロウンデセン、ジアザビシクロウンデセン誘導体などの含窒素化合物、酢酸カリウム、ステアリン酸亜鉛、オクチル酸錫、2−エチルヘキシル酸コバルト、2−エチルヘキシル酸ジルコニル、2−エチルヘキシル酸第二鉄などの金属塩、ジブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジラウレートなどの有機金属化合物、アセチルアセトン第二コバルト、アセチルアセトン第二鉄、アセチルアセトンニッケル、アセチルアセトン亜鉛などの金属錯体が挙げられる。
反応遅延剤としては、例えば塩酸、塩化ベンゾイル、p−トルエンスルホン酸、燐酸などのブレンステッドおよびルイス酸が挙げられる。
安定剤としては、置換ベンゾトリアゾール類などの紫外線に対する安定剤、フェノール誘導体などの熱酸化に対する安定剤などが挙げられる。
本発明で得られるブロック化ウレタンプレポリマーには、必要により添加剤として上記触媒や安定剤の他に、その他の樹脂、酸化防止剤、紫外線吸収剤、加水分解防止剤、顔料、染料、難燃剤、充填材、硬化剤などを併用することができる。
その他の樹脂としては、例えば本発明以外のポリウレタン樹脂、ポリ(メタ)アクリル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体、塩化ビニル−プロピオン酸ビニル系共重合体、ポリビニルブチラール系樹脂、繊維素系樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂およびフェノキシ樹脂、ポリアミド樹脂等などが挙げられる。
硬化剤としては、例えばポリイソシアネート、ポリアミン、ポリオールに加えてポリカルボジイミドなどが挙げられる。 これらのうち、特に好ましくは4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、イソホロンジアミン、2,5(2,6)−ビス(アミノメチル)ビシクロ[2,2,1]ヘプタン、ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、トリエチレンテトラミンである。
本発明の液状ブロック化ウレタンプレポリマーに、硬化剤として、例えばポリアミン、ポリオールなどを用いることができる。これらのうち、特に好ましくは4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、イソホロンジアミン、2,5(2,6)−ビス(アミノメチル)ビシクロ[2,2,1]ヘプタン、ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、トリエチレンテトラミンである。
この場合、ウレタンプレポリマーのブロックされたイソシアネート基と硬化剤の有する活性水素とのモル比が1.35/1.00〜0.95/1.00になるように調整することにより、加熱処理によりポリウレタン樹脂を製造できるようになる。前記モル比は1.25/1.00〜1.00/1.00であることが特に好ましい。
前記ポリオールとしては、例えばグリコール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ソルビトール、ペンタエリスリトール等のポリヒドロキシ化合物が挙げられる。
また、前記ポリアミンとしては、例えばエチレンジアミン、1,2−プロパンジアミン、1,3−プロピレンジアミン、1,6−ヘキサメチレンジアミン、ピペラジン、2−メチルピペラジン、2,5−ジメチルピペラジン、N,N′−ジアミノピペラジン、イソホロンジアミン、4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、1,2−シクロヘキサンジアミン、1,4−シクロヘキサンジアミン、アミノエチルエタノールアミン、アミノプロピルエタノールアミン、アミノヘキシルエタノールアミン、アミノエチルプロパノールアミン、アミノプロピルプロパノールアミン、アミノヘキシルプロパノールアミン、2,5(2,6)−ビス(アミノメチル)ビシクロ[2,2,1]ヘプタン、ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ヒドラジン類、酸ヒドラジド類等が挙げられる。これらを1種または2種以上組み合わせて使用することができる。
本発明で得られる液状ブロック化ウレタンプレポリマーの用途は特に限定されないが、例えば人工皮革、合成皮革、フィルム、成型加工用シート、テント用シート等が挙げられる。
以下に本発明を実施例で説明するが、本発明は本実施例に何ら限定される物ではない。尚、例中の部は重量単位である。
(実施例1)
グリコール成分がモル比で1,5−ペンタンジオール/1,6−ヘキサンジオール=50/50である数平均分子量が2,000のコポリカーボネートジオール100部と4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(以下MDIという)25部を溶剤のジメチルホルムアミド(以下DMFという)33.4部に加え攪拌しながら80℃で3時間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得た。60℃まで冷却し、これにブロック化剤としてメチルエチルケトンオキシム(以下MEKオキシムという)を8.7部投入し70℃にて2時間攪拌反応させた。得られたブロック化ウレタンプレポリマーは、数平均分子量が約2900であり、固形分80%、25℃で液状で粘度は1100dPa.sであった。
(実施例2)
グリコール成分が3−メチル−1,5−ペンタンジオール/1,6−ヘキサンジオール=90/10(モル比)である数平均分子量が2,000のコポリカーボネートジオール100部とMDI 25部を溶剤のDMF33.4部に加え攪拌しながら80℃で3時間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得た。60℃まで冷却し、これにブロック化剤としてMEKオキシムを8.7部投入し70℃にて2時間攪拌反応させた。得られたブロック化ウレタンプレポリマーは、数平均分子量が約2800であり、固形分80%、25℃で液状で粘度は1050dPa.sであった。
(実施例3)
グリコール成分が2−メチル−1,8−オクタンジオール/1,9−ノナンジオール=85/15(モル比)である数平均分子量が2,000のコポリカーボネートジオール100部とMDI25部を溶剤のDMF33.4部に加え攪拌しながら80℃で3時間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得た。60℃まで冷却し、これにブロック化剤としてMEKオキシムを8.7部投入し70℃にて2時間攪拌反応させた。得られたブロック化ウレタンプレポリマーは、数平均分子量が約2900であり、固形分80%、25℃で液状で粘度は1000dPa.sであった。
(実施例4)
グリコール成分が1,4−ブタンジオール/1,6−ヘキサンジオール=70/30(モル比)である数平均分子量が2,000のコポリカーボネートジオール100部と4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(水添MDI)26.2部、及びジオクチル錫ジラウレート0.1部を溶剤のDMF33.7部に加え攪拌しながら80℃で4時間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得た。60℃まで冷却し、これにブロック化剤としてMEKオキシムを8.7部投入し70℃にて2時間攪拌し反応させた。得られたブロック化ウレタンプレポリマーは、数平均分子量が約2700であり、固形分80%、25℃で液状で粘度は1000dPa.sであった。
比較例A
グリコール成分が1,4−ブタンジオール/1,6−ヘキサンジオール=70/30(モル比)である数平均分子量が2,000のコポリカーボネートジオール100部と2,4−ジイソシアナトトルエン(TDI)11.3部を溶剤のDMF61.3部に加え攪拌しながら80℃で3時間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得た。60℃まで冷却し、これにブロック化剤としてMEKオキシムを2.6部投入し70℃にて2時間攪拌反応させた。得られたブロック化ウレタンプレポリマーは、数平均分子量が約8000であり、固形分65%、25℃で液状で粘度は1200dPa.sであった。
(実施例6)
グリコール成分が1,4−ブタンジオール/1,6−ヘキサンジオール=70/30(モル比)である数平均分子量が2,000のコポリカーボネートジオール100部にイソホロンジイソシアネート66.6部、及びジオクチル錫ジラウレート0.13部を加え攪拌しながら80℃で4時間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得た。60℃まで冷却し、これにブロック化剤としてMEKオキシムを43.5部投入し70℃にて2時間攪拌反応させた。得られたブロック化ウレタンプレポリマーは、数平均分子量が約850であり、固形分100%、25℃で液状で粘度は2000dPa.sであった。
(実施例7)
グリコール成分が1,4−ブタンジオール/1,6−ヘキサンジオール=70/30(モル比)である数平均分子量が2,000のコポリカーボネートジオール100部とTDI17.4部を溶剤のDMF32.2部に加え攪拌しながら80℃で3時間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得た。60℃まで冷却し、これにブロック化剤としてシクロヘキサノンオキシムを11.3部投入し70℃にて2時間攪拌反応させた。得られたブロック化ウレタンプレポリマーは、数平均分子量が約2650であり、固形分80%、25℃で液状で粘度は550dPa.sであった。
(比較例1)
グリコール成分が1,6−ヘキサンジオールである数平均分子量が2,000の25℃で固体のポリカーボネートジオール100部とMDI25部を溶剤のDMF33.4部に加え攪拌しながら80℃で3時間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得た。60℃まで冷却し、これにブロック化剤としてMEKオキシムを8.7部投入し70℃にて2時間攪拌反応させた。得られたブロック化ウレタンプレポリマーは25℃で固化した。
(比較例2)
グリコール成分が1,6−ヘキサンジオールである数平均分子量が2,000の25℃で固体のポリカーボネートジオール100部とMDI25部を溶剤のDMF133.7部に加え攪拌しながら80℃で3時間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得た。60℃まで冷却し、これにブロック化剤としてMEKオキシムを8.7部投入し70℃にて2時間攪拌反応させた。得られたブロック化ウレタンプレポリマーは25℃で固化した。
(比較例3)
グリコール成分が1,4−ブタンジオールである数平均分子量が2,000の25℃で固体のポリカーボネートジオール100部とMDI25部を溶剤のDMF33.4部に加え攪拌しながら80℃で3時間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得た。60℃まで冷却し、これにブロック化剤としてMEKオキシムを8.7部投入し70℃にて2時間攪拌反応させた。得られたブロック化ウレタンプレポリマーは25℃で固化した。
(比較例4)
1,6−ヘキサンジオールと2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール及びアジピン酸からなる数平均分子量が2,000のポリエステルポリオール100部とMDI25部を溶剤のDMF33.4部に加え攪拌しながら80℃で3時間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得た。60℃まで冷却し、これにブロック化剤としてMEKオキシムを8.7部投入し70℃にて2時間攪拌反応させた。得られたブロック化ウレタンプレポリマーは、数平均分子量が約3000であり、固形分80%、25℃で液状で粘度は150dPa.sであった。
(比較例5)
数平均分子量が2,000のポリプロピレンポリオール100部とMDI25部を溶剤のDMF33.4部に加え攪拌しながら80℃で3時間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得た。60℃まで冷却し、これにブロック化剤としてMEKオキシムを8.7部投入し70℃にて2時間攪拌反応させた。得られたブロック化ウレタンプレポリマーは、数平均分子量が約2600であり、固形分80%、25℃で液状で粘度は80dPa.sであった。
(応用例1)
実施例1で得られた、プレポリマー100重量部に3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタンを7.1重量部ブレンドし、脱泡した。得られたプレポリマー組成物を離型紙上に塗工し110℃で2分間加熱した後150℃で5分間加熱し、離型紙を剥がして100μmの透明な皮膜を得た。
(応用例2)
実施例2で得られた、プレポリマー100重量部、及び3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタンを7.1重量部使用すること以外は応用例1と同様に操作を行い、100μmの透明な皮膜を得た。
(応用例3)
実施例3で得られた、プレポリマー100重量部、及び3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタンを7.1重量部使用すること以外は応用例1と同様に操作を行い、100μmの透明な皮膜を得た。
(応用例4)
実施例4で得られた、プレポリマー100重量部、及び3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタンを7.1重量部使用すること以外は応用例1と同様に操作を行い、100μmの透明な皮膜を得た。
比較応用例5)
比較例Aで得られた、プレポリマー100重量部、及び3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタンを2.0重量部使用すること以外は応用例1と同様に操作を行い、100μmの透明な皮膜を得た。
(応用例6)
実施例6で得られた、プレポリマー100重量部、及び3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタンを28.3重量部使用すること以外は応用例1と同様に操作を行い、100μmの透明な皮膜を得た。
(応用例7)
実施例7で得られた、プレポリマー100重量部、及び3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタンを7.4重量部使用すること以外は応用例1と同様に操作を行い、100μmの透明な皮膜を得た。
(比較応用例1)
比較例4で得られた、プレポリマー100重量部、及び3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタンを7.1重量部使用すること以外は応用例1と同様に操作を行い、100μmの透明な皮膜を得た。
(比較応用例2)
比較例5で得られた、プレポリマー100重量部、及び3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタンを7.1重量部使用すること以外は応用例1と同様に操作を行い、100μmの透明な皮膜を得た。
<性能評価>
前記応用例及び比較応用例で得られたポリウレタン樹脂からなる透明な皮膜について、耐熱性と耐加水分解性を評価した。
(耐熱性)
前記応用例で得られた透明な皮膜を試料として、120℃の乾燥機内に400h放置した後、皮膜の破断強度(MPa)をオートグラフAG−I((株)島津製作所製)により測定した。
(耐加水分解性)
前記応用例で得られた透明な皮膜を試料として、温度70℃±1℃、湿度95%R.H.の恒温恒湿機内に10週間放置した後、皮膜の破断強度(MPa)を測定した。目視で皮膜が割れていると認められたものを「皮膜割れ」とした。
Figure 0004959120
表中、「測定不能」は固化しているためブルック・フィールド型粘度計で測定できないものである。
Figure 0004959120
表中の単位:MPa

Claims (2)

  1. 25℃で液状のポリカーボネートジオール(A)と有機ジイソシアネート(B)とを必須の原料成分とする末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーであって、前記ポリカーボネートジオール(A)と有機ジイソシアネート(B)とを、ポリカーボネートジオール(A)の有する水酸基に対する有機ジイソシアネート(B)の有するイソシアネート基とのモル比で1.5/1.0を超えて6.0/1.0以下となる割合で反応させてなり、前記イソシアネート基が、ケトオキシム及び/又はラクタムからなるブロック化剤でブロックされており、500〜15,000の数平均分子量を有する液状ブロック化ウレタンプレポリマーを用いて得られるフィルム
  2. 前記ポリカーボネートジオール(A)が、繰り返し単位として(1)又は(2)で表される単位を含有する請求項1記載のフィルム
    −(O−(CH−OCO)− 及び −(O−(CH−OCO)− (1)
    −(O−(CH−OCO)− 及び −(O−(CH−OCO)− (2)
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