JP5583129B2 - 熱可塑性ポリウレタンのための加工助剤 - Google Patents
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Description
a)酸化アルミニウム、二酸化ケイ素および前記の金属酸化物の混合物からなる群から選択される、疎水化され、少なくとも部分的に凝集した金属酸化物粒子10〜50質量%、
b)1もしくは複数の熱可塑性ポリウレタン20〜75質量%、
c)1もしくは複数のイソシアネート0.5〜25質量%、
d)滑剤および分散助剤として作用する1もしくは複数の化合物0.5〜15質量%
を含有し、成分a)〜d)の合計が、加工助剤に対して少なくとも90質量%、有利には少なくとも95質量%である加工助剤である。
本発明の範囲での疎水化された金属酸化物粒子は、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素および前記の金属酸化物の混合物からなる群から選択される疎水化され、少なくとも部分的に凝集した金属酸化物粒子である。この場合、二酸化ケイ素は金属酸化物とみなすべきである。「混合物」という用語は、物理的な混合物と、金属酸化物成分が分子レベルで混合されている化学的な混合物を含む。
オルガノシラン(RO)3Si(CnH2n+1)
式中、R=アルキル、たとえばメチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、ブチル、およびn=1〜20。
式中、R=アルキル、たとえばメチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、ブチル、
R1=アルキル、たとえばメチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、ブチル、シクロアルキル、n=1〜20、x+y=3、x=1、2、y=1、2。
式中、X=Cl、Br、n=1〜20。
式中、X=Cl、Br、R=アルキル、たとえばメチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、ブチル、シクロアルキル、n=1〜20。
式中、X=Cl、Br、R=アルキル、たとえばメチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、ブチル、シクロアルキル、n=1〜20。
式中、R=アルキル、たとえばメチル、エチル、プロピル、m=0.1〜20、R1=メチル、アリール、たとえば−C6H5、置換されたフェニル基、C4F9、OCF2−CHF−CF3、C6F13、OCF2CHF2、Sx−(CH2)3Si(OR)3、
オルガノシラン(R2)x(RO)ySi(CH2)m−R1
式中、R1=メチル、アリール、たとえば−C6H5、置換されたフェニル基、C4F9、OCF2−CHF−CF3、C6F13、OCF2CHF2、Sx−(CH2)3Si(OR)3、SH、NR3R4R5(式中、R3=アルキル、アリール、R4=H、アルキル、アリール、R5=H、アルキル、アリール、ベンジル、C2H4NR6R7(R6=H、アルキルおよびR7=H、アルキル)、R2=アルキル、x+y=3、x=1、2、y=1、2、m=0、1〜20。
式中、X=Cl、Br、R=メチル、アリール、たとえばC6H5、置換されたフェニル基、C4F9、OCF2−CHF−CF3、C6F13、O−CF2CHF2、Sx−(CH2)3Si(OR)3(式中、R1=メチル、エチル、プロピル、ブチルおよびx=1または2)、SH、m=0.1〜20。
式中、X=Cl、Br、R1=アルキル、たとえばメチル、エチル、プロピル、R2=メチル、アリール、たとえばC6H5、置換されたフェニル基、C4F9、OCF2−CHF−CF3、C6F13、O−CF2−CHF2、−OOC(CH3)C=CH2、Sx−(CH2)3Si(OR3)3(式中、R3=メチル、エチル、プロピル、ブチルおよびx=1または2)、SH、m=0.1〜20。
式中、X=Cl、Br、R1=アルキル、たとえばメチル、エチル、プロピル、R2=メチル、アリール、たとえばC6H5、置換されたフェニル基、C4F9、OCF2−CHF−CF3、C6F13、O−CF2−CHF2、Sx−(CH2)3Si(OR3)3(式中、R3=メチル、エチル、プロピル、ブチルおよびx=1または2)、SH、m=0.1〜20。
式中、R1、R2=アルキル、ビニル、アリール。
式中、R1、R2、R3、R4=相互に無関係にアルキル、たとえばCnH2n+1、n=1〜20、アリール、たとえばフェニル基および置換されたフェニル基、(CH2)n−NH2、H、
Y=CH3、H、CnH2n+1、n=2〜20、Si(CH3)3、Si(CH3)2H、Si(CH3)2OH、Si(CH3)2(OCH3)、Si(CH3)2(CnH2n+1)、n=2〜20、
m=0、1、2、3、……∞、有利には0、1、2、3、……100000、
n=0、1、2、3、……∞、有利には0、1、2、3、……100000、
u=0、1、2、3、……∞、有利には0、1、2、3、……100000。
本発明による加工助剤のためには、原則として当業者に公知のすべての熱可塑性ポリウレタンが適切である。
本発明による加工助剤は芳香族イソシアネートも脂肪族イソシアネートも含有していてよい。有利であるのは脂肪族または芳香族のジイソシアネート、および脂肪族または芳香族のトリイソシアネートである。たとえば4,4′−メチレン−ビス−フェニルイソシアネート(MDI)、m−キシリレンジイソシアネート(XDI)、フェニレン−1,4−ジイソシアネート、ナフタレン−1,5−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−3,3′−ジメトキシ−4,4′−ジイソシアネートおよびトルエンジイソシアネート(TDI)または脂肪族ジイソシアネート、たとえばイソホロンジイソシアネート(IPDI)、4,4′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(H12MDI)、ヘキサメチレ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(CHDI)、デカン−1,10−ジイソシアネートおよびジシクロヘキシルメタン−4,4′−ジイソシアネートが挙げられる。有利には4,4′−メチレンビスフェニルイソシアネート(MDI)またはウレトイミン変性されたMDIである。市場で入手可能なイソシアネートはたとえばBayer社のDesmodur(登録商標)CDまたはHuntsman社のSuprasec2020である。
本発明による加工助剤はさらに、滑剤および分散助剤を含有している。これは摩擦を低減する内部滑剤および外部滑剤として働き、かつ加工助剤を製造する間の流動性を改善する。さらに、これは周りの材料への付着を低減もしくは防止する。最後に、これは疎水化された金属酸化物粒子のための分散助剤として働く。
a)疎水化された、少なくとも部分的に凝集した熱分解法二酸化ケイ素粒子 20〜40質量%、
b)1もしくは複数の熱可塑性ポリウレタン 30〜60質量%、
c)イソシアネート 5〜20質量%、
d)そのつどの加工助剤に対して滑剤および分散剤 5〜10質量%
を含有しており、その際、これらの成分は、加工助剤の少なくとも90質量%、有利には少なくとも95質量%であるか、または加工助剤がもっぱらこれらの成分からなる。その際、場合により市場で入手可能な熱可塑性ポリマー中に付加的に含有されている物質は、熱可塑性ポリマーに数えられる。
A)本発明による加工助剤の製造
使用材料
−AEROSIL(登録商標)R974、Evonik Degussa社、
−Estane(登録商標)58271、芳香族ポリエステルベースの85A TPU、Lubrizol社、
−Estane(登録商標)58300、芳香族ポリエステルベースの82A TPU、Lubrizol社、
−Desmopan(登録商標)W85085A:ポリエステルエーテルポリオールベースの脂肪族TPU、Bayer MaterialScience AG社、
−Desmodur(登録商標)CD:変性ジフェニル−メタン−4,4′−ジイソシアネート、Bayer MaterialScience AG社、
−Vestanat(登録商標)1890−100:IPDIベースの環式脂肪族ポリイソシアネート、Evonik Degussa社、
−Suprasec(登録商標):MDI、Huntsman社、
−Erucamid:CRODA ER、
−エチレンビスオレアミド:CRODA EBO、
−Tegomer(登録商標)H−Si6440P:ポリエステル−ポリシロキサン−ポリエステル−ブロックコポリマー、Evonik Goldschmidt、
−Acrawax(登録商標)E:エチレンビスステアロアミド、Lonza社。
例5:熱可塑性ポリウレタンであるEstane(登録商標)58447および該熱可塑性ポリウレタンに対して10質量部の例1からの本発明による加工助剤を押出機中で溶融し、かつシート成形ダイを介してシートチューブへと押出成形する。
Claims (9)
- 熱可塑性ポリウレタン用加工助剤であって、
a)酸化アルミニウム、二酸化ケイ素および前記の金属酸化物の混合物からなる群から選択される、疎水化され、少なくとも部分的に凝集した金属酸化物粒子を、前記加工助剤に対して10〜50質量%、
b)1もしくは複数の熱可塑性ポリウレタンを、前記加工助剤に対して20〜75質量%、
c)1もしくは複数のイソシアネートを、前記加工助剤に対して0.5〜25質量%、
d)滑剤および分散助剤として作用する1もしくは複数の化合物を、前記加工助剤に対して0.5〜15質量%
含有し、成分a)〜d)の合計が、前記加工助剤に対して少なくとも90質量%である、熱可塑性ポリウレタン用加工助剤。 - 疎水化された金属酸化物粒子が、熱分解法に由来するものであることを特徴とする、請求項1または2記載の加工助剤。
- 疎水化された金属酸化物粒子のOH基密度が、1OH/nm2以下であることを特徴とする、請求項3記載の加工助剤。
- 疎水化された二酸化ケイ素粒子が、熱分解法に由来するものであることを特徴とする、請求項3または4記載の加工助剤。
- 滑剤および分散助剤として作用する1もしくは複数の化合物が、それぞれ10〜45個の炭素原子を有する脂肪族カルボン酸のエステルもしくはアミド、またはカルボン酸塩からなる群から選択されていることを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項記載の加工助剤。
- 請求項1から6までのいずれか1項記載の熱可塑性ポリウレタン用加工助剤の製造方法において、熱可塑性ポリウレタンの溶融物および疎水化された金属酸化物粒子からなる混合物、イソシアネート、および滑剤および分散助剤として作用する1もしくは複数の化合物を、押出機または射出成形装置中に供給することを特徴とする、請求項1から6までのいずれか1項記載の熱可塑性ポリウレタン用加工助剤の製造方法。
- 熱可塑性ポリウレタンをフィルム、シート、チューブ、ケーブル被覆、射出成形品または繊維へ加工する際の、請求項1から6までのいずれか1項記載の加工助剤、または請求項7に記載の方法により製造された加工助剤の使用。
- 自立シートの製造方法において、熱可塑性ポリウレタンと、熱可塑性ポリウレタンの全量に対して0.5〜35質量%の、請求項1から6までのいずれか1項記載の加工助剤、または請求項7に記載の方法により製造された加工助剤の混合物を、押出機に供給し、該混合物を溶融し、かつシート成形ダイから押し出してシートを得ることを特徴とする、自立シートの製造方法。
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