JP6977335B2 - 熱可塑性ポリウレタンエラストマーおよびそれを使用した成形品 - Google Patents

Description

本発明は、成形加工性、伸縮性に優れた熱可塑性ポリウレタンエラストマー、およびそれを使用した成形品に関するものである。

熱可塑性ポリウレタンエラストマーは硬度制御範囲が広く、高い機械強度と耐摩耗性を有することから、工業用のホース、チューブ、ベルト、自動車、家電、玩具の部品、雑貨、スポーツ用品等、幅広い分野で利用されている。なかでも、シート・フィルムや繊維は、その強靭性だけでなく伸縮機能を活かした用途開発が行われており、紙おむつ用、生理ナプキン用、目止め用、防塵用、緩衝材用等に用いられる伸縮性フィルム、あるいは水着、スポーツウェア、靴下、下着等の衣料品へ展開されている。このような用途においては、更なる伸縮機能の向上が求められている。

このような要求に対し、これまで多くの提案がなされてきた。一般的には、結晶性の低いポリオールやジオールを用いて、ポリウレタンエラストマー中のソフトセグメントの結晶化を抑えることにより伸縮性や弾性回復性を向上させる方法が一般的に知られている。例えば、分岐構造を有し特定のウレタン結合単位を一定量有するポリウレタンエラストマー（例えば、特許文献１）、１，３−プロパンジオール単位を５０モル％以上含有するポリエーテルポリオール単位を５０モル％以上含有するポリエーテルポリオール単位を有するポリウレタンエラストマー（例えば、特許文献２）、あるいはフタル酸骨格を有するポリエステルポリオール単位を有するポリウレタンエラストマー等が優れた伸縮機能を有することが知られている（例えば、特許文献３参照）。

しかしながら、ソフトセグメントの結晶性の低下に伴い溶融安定性が低下し、フィルム成形においては厚みのばらつきや発泡、紡糸の際に糸切れが頻繁に起こるなど、成形加工性の面で問題があった。

特開平８−１２００４７号公報 特開２００８−２４８１３７号公報 特開２０１５−８１３０５号公報

本発明は以上のような背景技術に鑑みてなされたものであり、その目的は、成形加工性、特に溶融安定性が良好で、伸縮性に優れた熱可塑性ポリウレタンエラストマー、並びにそれを用いて得られる伸縮性に優れた成形品を提供することである。

本発明者らは前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、特定のポリエステルポリオールと特定のポリカーボネートジオールとを特定量配合することにより、溶融安定性が良好で、伸縮性に優れた熱可塑性ポリウレタンエラストマーが得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。

すなわち本発明は、以下の（１）〜（４）の実施形態を含むものである。

（１）ポリオール（Ａ）、炭素数が２〜１０の脂肪族ジオール（Ｂ）、及び有機ジイソシアネート（Ｃ）との反応生成物である熱可塑性ポリウレタンエラストマーであって、ポリオール（Ａ）が、融点５０℃未満のポリエステルポリオール（Ａ１）と、融点４０℃以上のポリカーボネートジオール（Ａ２）とを含み、その重量比が（Ａ１）／（Ａ２）＝２０／８０〜９５／５であることを特徴とする熱可塑性ポリウレタンエラストマー。

（２）ＡＳＴＭＤ １２３８に準拠し、２．１６ｋｇ荷重で２００℃、予熱１０分で測定したメルトフローレート（ＭＩ_１０）と、予熱３０分で測定したメルトフローレート（ＭＩ_３０）の比（ＭＩ_３０／ＭＩ_１０）が３．５以下であることを特徴とする上記（１）に記載の熱可塑性ポリウレタンエラストマー。

（３）ＪＩＳ−Ｋ−７３１２に準拠し、試験片を３００％伸長して１０分間保持し、荷重除去１０分後の永久伸びが３０％以下であることを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の熱可塑性ポリウレタンエラストマー。

（４）上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の熱可塑性ポリウレタンエラストマーから得られる成形品。

本発明の熱可塑性ポリウレタンエラストマーは、成形加工性に優れ、伸縮性に優れた成形品を得ることができる。

以下本発明を詳しく説明する。

本発明の熱可塑性ポリウレタンエラストマー（以下ＴＰＵと言う。）は、ポリオール（Ａ）、炭素数が２〜１０の脂肪族ジオール（Ｂ）、及び有機ジイソシアネート（Ｃ）との反応生成物である。

本発明で用いられるポリオール（Ａ）は、融点５０℃未満のポリエステルポリオール（Ａ１）と、融点４０℃以上のポリカーボネートジオール（Ａ２）とを含み、融点５０℃未満のポリエステルポリオール（Ａ１）と融点４０℃以上のポリカーボネートジオール（Ａ２）の重量比が、（Ａ１）／（Ａ２）＝２０／８０〜９５／５であり、好ましくは３０／７０〜９０／１０、さらに好ましくは５０／５０〜７０／３０である。融点５０℃未満のポリエステルポリオール（Ａ１）が２０重量％未満では、得られる成形品の伸縮性が低下する。一方、ポリエステルポリオール（Ａ１）が９５重量％を超えると溶融安定性が劣り、長時間の成形において流動性の変化や発泡が起こり、得られる成形物の物性が安定しない。なお、本発明における融点とは、示差走査熱量計を用いてポリエステルポリオールを−１００℃から１００℃まで１０℃／分で昇温した際に現れる吸熱ピークのピークトップの温度である。

本発明で用いられるポリエステルポリオール（Ａ１）は、融点が５０℃未満のポリエステルポリオールであり、例えば低分子量ポリオールと多塩基酸とを公知の方法で反応させて得られるもの等が挙げられる。

低分子量ポリオールとしては、水酸基を２つ以上有する分子量６０〜４００の化合物であることが好ましい。このような低分子量ポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、１，２−又は１，３−プロパンジオール、１，２−又は１，３−ブタンジオール、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、１，８−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、ネオペンチルグリコール、アルカン（７〜２２）ジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、１，３−又は１，４−シクロヘキサンジメタノール及びそれらの混合物、１，４−シクロヘキサンジオール、アルカン−１，２−ジオール（Ｃ１７〜２０）、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、２−エチル−１，３−プロパンジオール、２−ノルマルプロピル−１，３−プロパンジオール、２−イソプロピル−１，３−プロパンジオール、２−ノルマルブチル−１，３−プロパンジオール、２−イソブチル−１，３−プロパンジオール、２−ターシャリーブチル−１，３−プロパンジオール、２−メチル−２−エチル−１，３−プロパンジオール、２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオール、２−エチル−２−ノルマルプロピル−１，３−プロパンジオール、２−エチル−３−エチル−１，４−ブタンジオール、２−メチル−３−エチル−１，４−ブタンジオール、２，３−ジエチル−１，５−ペンタンジオール、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール、２，３，４−トリエチル−１，５−ペンタンジオール、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブタン酸、ダイマー酸ジオール、ビスフェノールＡのアルキレンオキサイド付加物、水素化ビスフェノールＦ、水素化ビスフェノールＡ、１，４−ジヒドロキシ−２−ブテン、ｐ−キシリレングリコール、ビス（２−ヒドロキシエチル）テレフタレート、ビス（２−ヒドロキシエチル）イソフタレート、１，４−ビス（２−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン、１，３−ビス（２−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン、レゾルシン、ヒドロキノン、２，２’−ビス（４−ヒドロキシシクロヘキシル）プロパン、２，６−ジメチル−１−オクテン−３，８−ジオール、３，９−ビス（１，１−ジメチル−２−ヒドロキシエチル）−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ〔５．５〕ウンデカン、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＡ等の２価アルコール、グリセリン、トリメチロールプロパン等の３価アルコール、テトラメチロールメタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、Ｄ−ソルビトール、キシリトール、Ｄ−マンニトール、Ｄ−マンニットなどの水酸基を４つ以上有する多価アルコール等が挙げられる。

多塩基酸としては、カルボキシル基を２つ以上有する分子量９０〜４００の化合物であることが好ましい。例えばシュウ酸、マロン酸、コハク酸、メチルコハク酸、グルタール酸、アジピン酸、１，１−ジメチル−１，３−ジカルボキシプロパン、３−メチル−３−エチルグルタール酸、アゼライン酸、セバシン酸、その他の脂肪族ジカルボン酸（炭素数１１〜１３）、スベリン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、トリデカン二酸、テトラデカン二酸、ペンタデカン二酸、オクタデカン二酸、ノナデカン二酸、エイコサン二酸、メチルヘキサン二酸、シトラコン酸、水添ダイマー酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、オルソフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トルエンジカルボン酸、ダイマー酸、ヘット酸、及び、それらカルボン酸から誘導される酸無水物、酸ハライド等が挙げられる。

また、ポリエステルポリオール（Ａ１）として、前記した低分子量ポリオールを開始剤として、ε−カプロラクトン、γ−バレロラクトンなどのラクトン類を開環重合して得られるポリカプロラクトンやポリバレロラクトンを主成分としたラクトン系ポリオール等も挙げることができる。

本発明で用いられるポリエステルポリオール（Ａ１）は、前記した低分子量ポリオールと多塩基酸の重縮合物、あるいはラクトン系ポリオールから選択されることが好ましく、融点が５０℃未満であることに加えて３０℃において液状、又は７０℃における粘度が２００〜５０００ｍＰａ・ｓであることが更に好ましい。

このようなポリエステルポリオールとしては、例えばアルキレン基に炭素数１〜１０の側鎖アルキル基を少なくとも１つ有する構造単位を含む低分子量ポリオールと多塩基酸の重縮合物であるポリエステルポリオール（以下、アルキル分岐鎖を有するポリエステルポリオールと言う。）、２種以上の前記した低分子量ポリオールと多塩基酸の重縮合物であるポリエステルポリオール、及びラクトン系ポリオールに前記した低分子量ポリオールを共重合したポリオール等が挙げられる。

アルキル分岐鎖を有するポリエステルポリオールとして、例えばポリ（３−メチル−１，５−ペンタンジオール／アジピン酸）ポリオール、ポリ（３−メチル−１，５−ペンタンジオール／イソフタル酸）ポリオール、ポリ（３−メチル−１，５−ペンタンジオール／セバシン酸）ポリオール、ポリ（３−メチル−１，５−ペンタンジオール／アジピン酸／イソフタル酸）ポリオール、ポリ（３−メチル−１，５−ペンタンジオール／アジピン酸／テレフタル酸）ポリオール、ポリ（２−メチル−１，３−プロパンジオール／アジピン酸）ポリオール等が挙げられる。

２種以上の低分子量ポリオールと多塩基酸の重縮合物であるポリエステルポリオールとしては、例えばポリ（エチレン／ブチレンアジペート）ポリオール、ポリ（エチレン／ヘキシレンアジペート）ポリオール、ポリ（ブチレン／ヘキシレンアジペート）ポリオール、ポリ（エチレン／ブチレン／へキシレンアジペート）ポリオール、これらのアジペート残基がマレート、スクシネート、グルタレート、ピメレート、スベレート、アゼレート、セバシエート残基に変えたポリオール等が挙げられる。なかでも良好な伸縮性を発現させる観点から、ポリ（３−メチル−１，５−ペンタンジオール／アジピン酸）ポリオール、エチレンユニットとブチレンユニットのモル比が２０／８０〜８０／２０の範囲にあるポリ（エチレン／ブチレンアジペート）ポリオールが好ましい。

本発明に用いられるポリカーボネートジオール（Ａ２）は、融点４０℃以上のものであり、例えば、炭素数が４〜１２の脂肪族直鎖ジオールと、ジアルキルカーボネートやジフェニルカーボネート等のカーボネート化合物をエステル交換反応によって重縮合させることによって得ることができる。具体的には、１，４−ブタンジオール系カーボネートジオール、１，５−ペンタンジオール系カーボネートジオール、１，６−ヘキサンジオール系カーボネートジオール、１，４−ブタンジオール／１，９−ノナンジオールカーボネート系ジオール、１，４−ブタンジオール／１，１０−デカンジオール系カーボネートジオール等が挙げられる。なかでも、数平均分子量５００〜３０００の１，６−ヘキサンジオール系カーボネートジオールが好ましい。

本発明の炭素数が２〜１０の脂肪族ジオール（Ｂ）としては、例えばエチレングリコール、１，３−プロパンジオール、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、１，８−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、１，４−ビス（２−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン等が挙げられる。なかでも、良好な強度を発現させるためには、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオールが好ましい。

本発明の有機ジイソシアネート（Ｃ）としては、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、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、４，４’−ジフェニルエーテルジイソシアネート、２−ニトロジフェニル−４，４’−ジイソシアネート、２，２’−ジフェニルプロパン−４，４’−ジイソシアネート、３，３’−ジメチルジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート、４，４’−ジフェニルプロパンジイソシアネート、ｍ−フェニレンジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、ナフチレン−１，４−ジイソシアネート、ナフチレン−１，５−ジイソシアネート、３，３’−ジメトキシジフェニル−４，４’−ジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート；ヘキサメチ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、２−メチル−ペンタン−１，５−ジイソシアネート、３−メチル−ペンタン−１，５−ジイソシアネート、デカメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、トリオキシエチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート；キシリレン−１，４−ジイソシアネート、キシリレン−１，３−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等の芳香脂肪族ジイソシアネート；イソホロンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、水素添加キシレンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、水素添加テトラメチルキシレンジイソシアネート等の脂環族ジイソシアネート、及び前記イソシアネートのビウレット体、ダイマー体、トリマー体、ダイマー・トリマー体、カルボジイミド体、ウレトンイミン体、２官能以上のポリオール等と前記イソシアネートとの反応で得られるアダクト体等が挙げられる。これらの有機ジイソシアネートは、単独あるいは２種以上の混合物のいずれの形態で用いてもよい。

これらのうち、炭素数が７以上の芳香族ジイソシアネートが好ましく、ジフェニルメタンジイソシアネートが特に好ましい。

次に、本発明のＴＰＵの特性、及び製造方法について説明する。

本発明のＴＰＵは、ＡＳＴＭＤ １２３８に準拠し、２．１６ｋｇ荷重で２００℃、予熱１０分で測定したメルトフローレート（ＭＩ_１０）と予熱３０分のメルトフローレート（ＭＩ_３０）の比（ＭＩ_３０／ＭＩ_１０）が３．５以下であることが好ましく、３．０以下であることが更に好ましい。ＭＩ_３０／ＭＩ_１０が３．５を超えると、大型の押出成形のような比較的長時間溶融状態に置かれた場合、流動性の変化が大きく、安定した成形加工が困難となりやすく、また、樹脂の分解によって気泡が発生するなど物性が安定した成形品を得にくくなる恐れがある。なお、押出成形に使用するにはＭＩ_１０が２〜８であることが好ましい。

本発明のＴＰＵは、ＪＩＳ−Ｋ−７３１２に準拠し、試験片を３００％伸長して１０分間保持し、荷重除去１０分後の永久伸びが３０％以下であることが好ましく、２５％以下であることが更に好ましい。永久伸びが３０％を超えると弾性回復性に乏しく、伸縮性が要求される用途に展開しにくくなる恐れがある。

本発明のＴＰＵは、例えばワンショット法やプレポリマー法等の公知の方法によって製造可能である。

ワンショット法としては、例えばポリエステルポリオール（Ａ１）、ポリカーボネートジオール（Ａ２）、炭素数が２〜１０の脂肪族ジオール（Ｂ）及び有機ジイソシアネート（Ｃ）とを一括で反応させる４液反応方法が挙げられる。

プレポリマー法としては、例えばポリエステルポリオール（Ａ１）とポリカーボネートジオール（Ａ２）とを混合し、その水酸基に対してイソシアネート基が過剰となるように有機ジイソシアネート（Ｃ）を１２０℃以下の温度で予め反応させて得られたイソシアネート基末端プレポリマーと、炭素数が２〜１０の脂肪族ジオール（Ｂ）とを反応させる２液反応方法が挙げられる。

上記反応方法の具体例としては、例えば上記の原料を定量ポンプで計量し混合撹拌した後、バット上に流し込み樹脂化する方法。シリンダー温度を好ましくは８０〜２５０℃、更に好ましくは１２０〜２５０℃に設定した押出機に上記の原料を供給し、該押出機内で原料を混練、搬送しながら重合を行い、ＴＰＵをダイから押し出す方法。ニーダーに全ての原料を仕込み、好ましくは８０〜２５０℃、更に好ましくは１２０〜２５０℃で反応させる方法等を挙げることができる。

本発明のＴＰＵは、融点５０℃未満のポリエステルポリオール（Ａ１）、炭素数が２〜１０の脂肪族ジオール（Ｂ）、及び有機ジイソシアネート（Ｃ）との反応生成物であるＴＰＵ（Ｄ１）と、融点４０℃以上のポリカーボネートジオール（Ａ２）、炭素数が２〜１０の脂肪族ジオール（Ｂ）、及び有機ジイソシアネート（Ｃ）との反応生成物であるＴＰＵ（Ｄ２）を前記方法により予め合成後、（Ｄ１）と（Ｄ２）の重量比がＤ１／Ｄ２＝２０／８０〜９５／５で溶融混練して製造することも可能である。

本発明におけるポリオール（Ａ）と炭素数２〜１０の脂肪族ジオール（Ｂ）との配合割合は、ポリエステルポリオール（Ａ１）とポリカーボネートジオール（Ａ２）の活性水素基モル数の合計に対する脂肪族ジオール（Ｂ）の活性水素基モル数の比（［脂肪族ジオール（Ｂ）の活性水素基モル数］／［ポリエステルポリオール（Ａ１）とポリカーボネートジオール（Ａ２）の活性水素基のモル数の合計］＝Ｒ’値）が、ＴＰＵのハードセグメント量の指標であり、物性発現を左右するという観点から、Ｒ’値は、好ましくは０．１〜１５、より好ましくは０．３〜１２である。

本発明において、ポリエステルポリオール（Ａ１）とポリカーボネートジオール（Ａ２）、炭素数２〜１０の脂肪族ジオール（Ｂ）の活性水素基モル数を合計した、全活性水素基モル数に対する有機ジイソシアネート（Ｃ）の全イソシアネート基モル数の比（［全イソシアネート基モル数］／［全活性水素基モル数］＝Ｒ値）は、ＴＰＵの分子量や粘度を好ましい範囲に調整するという観点から、好ましくは０．７〜１．３、より好ましくは０．８〜１．２である。

本発明においては、ＴＰＵを得る際に触媒を使用してもよい。この触媒としては、通常用いられているウレタン化触媒が使用できる。例えば、ビスマス、鉛、錫、鉄、アンチモン、ウラン、カドミウム、コバルト、トリウム、アルミニウム、水銀、亜鉛、ニッケル、セリウム、モリブデン、バナジウム、銅、マンガン、ジルコニウム、チタン、カルシウム等を含有する有機化合物、無機化合物等が挙げられ、有機金属化合物、特に有機錫化合物が好ましい。代表的な有機錫触媒としては、例えばオクタン酸第一錫、オレイン酸第一錫、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫マレート、ジブチル錫メルカプトプロピオネート、ジブチル錫ドデシルメルカプチド等が挙げられる。これらの中でもジアルキル錫化合物が特に好ましい。

使用する触媒の量は他の原料の性質、反応条件、所望の反応時間等によって決定されるので特に制限されるものではないが、概ね触媒は反応混合物の全重量の０．００００１〜５重量％、好ましくは０．００１〜２重量％の範囲で使用される。

本発明の熱可塑性ポリウレタンエラストマーには、各種添加剤や他の熱可塑性樹脂を添加することも可能である。

添加剤としては、滑剤、溶媒、加水分解防止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、充填剤、可塑剤、発泡剤、難燃剤、ブロッキング防止剤、防カビ剤、加工助剤、補強用繊維等を挙げることができる。

他の熱可塑性樹脂としては、例えばポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、クロルスルホン化ポリエチレン、ポリアセタール樹脂、ポリエステルエラストマー樹脂、エチレンプロピレンジエンゴム等を挙げることができる。

本発明のＴＰＵを成形することによって伸縮性に優れた成形品を得ることができる。
成形方法は特に限定されるものではなく、射出成形、押出成形、圧縮成形、ブロー成形、カレンダー加工、ロール加工等が挙げられ、樹脂板、フィルム、シート、チューブ、ホース、ベルト、ロール、合成皮革、靴底、自動車部品、エスカレーターハンドレール、道路標識部材、繊維等の種々の形状の成形品を製造できる。

本発明のＴＰＵ及びその成形品の利用分野は特に制限されず、電気・電子部品、精密機器、家電・ＡＶ機器、ＯＡ機器、自動車、農林水産、食品、繊維、衣類、皮革、医療等の多くの分野に用いることができる。

本発明について、実施例及び比較例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。なお、本実施例における「部」は重量基準である。

＜実施例１〜９、比較例１〜９＞
撹拌機と温度計の付いた反応容器に、脂肪族ジオール（Ｂ）、酸化防止剤１．５部、光安定剤１．５部、さらにポリエステルポリオール（Ａ１）とポリカーボネートジオール（Ａ２）を、表１〜表３に記載の量を投入し均一に混合した。

得られた混合液を１００℃に加熱した後、有機ジイソシアネート成分（Ｃ）としてＭＤＩを加え、ハンドミキサーで強制撹拌し、反応温度が１３０℃に達した時点で離型紙上に流し込み固化させた。得られた固形物を１２０℃の電気炉で１時間熟成させ、室温まで冷却した後、固形物を粉砕しフレーク状のＴＰＵを得た。

得られたフレーク状のＴＰＵは押出機でペレット化し、１０５℃で１６時間乾燥した。
得られた熱可塑性ポリウレタンエラストマーのペレットを１８０〜２２０℃でＴダイ押出成形または射出成形することにより、厚さ０．１５ｍｍのフィルム、厚さ２ｍｍのシートを作製し、物性評価を行った。

本実施例にて使用した原料を以下に示す。
１）融点５０℃未満のポリエステルポリオール（Ａ１）（ポリオール（Ａ１））：
・ポリエチレン／ブチレンアジペートポリオール（商品名：Ｎ−４０５７、東ソー社製、数平均分子量：２０００、エチレン／ブチレン＝４７／５３（モル比）、融点２５℃、７０℃における粘度：８００ｍＰａ・ｓ）
・３−メチル−１，５−ペンタンジオールアジペート（商品名：クラレポリオールＰ−２０１０、クラレ製、分子量：２０００、融点：−６７℃、７０℃における粘度：４５０ｍＰａ・ｓ）
２）融点４０℃以上のポリカーボネートジオール（Ａ２）（ポリオール（Ａ２））：
・１，６−ヘキサンジオールカーボネート（商品名：Ｎ−９８０Ｒ、東ソー社製、数平均分子量：２０００、融点：５３℃、７０℃における粘度：３０００ｍＰａ・ｓ）
・１，６−ヘキサンジオールカーボネート（商品名：Ｎ−９８１、東ソー社製、数平均分子量：１０００、融点：４２℃、７０℃における粘度：４３０ｍＰａ・ｓ）
３）融点４０℃以下のポリカーボネートジオール（Ｂ）（ポリオール（Ｂ））：
・３−メチル−１，５−ペンタンジオール／１，６ヘキサンジオール系カーボネート（商品名：Ｎ−９６４、東ソー社製、数平均分子量：２０００、融点：−５０℃、７０℃における粘度：２４００ｍＰａ・ｓ）
４）融点５０℃以上のポリエステルポリオール（Ｃ）（ポリオール（Ｃ））：
・ポリブチレンアジペートポリオール（商品名：Ｎ−４０１２、東ソー社製、数平均分子量：２０００、融点５４℃、７０℃における粘度：９７０ｍＰａ・ｓ）
５）脂肪族ジオール：１，４−ブタンジオール（ＢＡＳＦ社製）
６）有機ジイソシアネート：ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）（商品名：ＭＴ、東ソー社製）
７）酸化防止剤：ＩＲＧＡＮＯＸ２４５（ＢＡＳＦ社製）
８）光安定剤：ＴＩＮＵＶＩＮ６２２ＬＤ（ＢＡＳＦ社製）。

得られた熱可塑性ポリウレタンエラストマーの評価を下記の通り行った。結果を表１〜３に示す。

＜評価方法＞
＜メルトフローレート＞
ＡＳＴＭＤ １２３８に準拠し、日本ダイニコス社製メルトインデクサーＬＭＩ４００型を使用し、２．１６ｋｇ荷重、２００℃で、予熱１０分と予熱３０分のメルトフローレートを測定した。予熱１０分で測定したメルトフローレート（ＭＩ_１０）と、予熱３０分で測定したメルトフローレート（ＭＩ_３０）の比（ＭＩ_３０／ＭＩ_１０）が３．５以下であれば良好とした。また、予熱３０分後のメルトフローレート測定後のストランド中の気泡の有無を確認し、気泡が無い場合、成形加工性が良好と言える。

＜永久伸び＞
ＪＩＳ−Ｋ−７３１２に準拠し（１号ダンベル使用幅１０ｍｍ×標線間距離４０ｍｍ）、オリエンテック社製テンシロンＵＴＡ−５００を用いて、測定温度２５℃、湿度５０％の環境下、クロスヘッドスピード１００ｍｍ／ｍｉｎで３００％まで伸長させ１０分間保持、その後解放１０分後に標線間距離を測定し永久伸びを算出した。永久伸びが３０％以下であれば良好とした。
永久伸び（％）＝（解放１０分後の標線間距離ｍｍ−４０ｍｍ）／４０ｍｍ×１００。

＜機械物性＞
Ｔダイ押出成形により得た厚さ０．１５ｍｍのフィルムを用いて、ＪＩＳ Ｋ ７３１１（ポリウレタン系熱可塑性エラストマーの試験方法）に記載の測定方法に従って測定した。
・測定項目：１００％モジュラス（Ｍ１００）、切断時引張強度、切断時伸び。

＜硬さ＞
射出成形により得た厚さ２ｍｍのシートを用いて、温度２５℃、湿度５０％の条件下、協和界面化学社製ＣＡ−ＤＴ・Ａ型を使用し、ＪＩＳ Ｒ３２５７に準拠して測定した。

実施例１〜９の熱可塑性ポリウレタンエラストマーは、比較例２、３、６、７、８、９に比べ、永久伸びが小さく伸縮性に優れる。また、比較例１、４、５に比べ、予熱１０分後のＭＩ（ＭＩ_１０）と予熱３０分後のＭＩ（ＭＩ_３０）の比（ＭＩ_３０／ＭＩ_１０）は小さく、予熱３０分後のＭＩ測定後のストランドを観察しても気泡が観察されず、溶融安定性も良好であった。

Claims (7)

1. ポリオール（Ａ）、炭素数が２〜１０の脂肪族ジオール（Ｂ）、及び有機ジイソシアネート（Ｃ）とのワンショット法による反応生成物である熱可塑性ポリウレタンエラストマーであって、ポリオール（Ａ）が、融点５０℃未満のポリエステルポリオール（Ａ１）と、融点４０℃以上のポリカーボネートジオール（Ａ２）とを含み、その重量比が（Ａ１）／（Ａ２）＝２０／８０〜９５／５であることを特徴とする熱可塑性ポリウレタンエラストマー。
2. ＡＳＴＭＤ １２３８に準拠し、２．１６ｋｇ荷重で２００℃、予熱１０分で測定したメルトフローレート（ＭＩ_１０）と、予熱３０分で測定したメルトフローレート（ＭＩ_３０）の比（ＭＩ_３０／ＭＩ_１０）が３．５以下であることを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性ポリウレタンエラストマー。
3. ＪＩＳ−Ｋ−７３１２に準拠し、試験片を３００％伸長して１０分間保持し、荷重除去１０分後の永久伸びが３０％以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱可塑性ポリウレタンエラストマー。
4. ポリエステルポリオール（Ａ１）とポリカーボネートジオール（Ａ２）の活性水素基モル数の合計に対する脂肪族ジオール（Ｂ）の活性水素基モル数の比（［脂肪族ジオール（Ｂ）の活性水素基モル数］／［ポリエステルポリオール（Ａ１）とポリカーボネートジオール（Ａ２）の活性水素基のモル数の合計］）が、０．３〜１２である請求項１乃至３のいずれかに記載の熱可塑性ポリウレタンエラストマー。
5. ポリエステルポリオール（Ａ１）とポリカーボネートジオール（Ａ２）、炭素数２〜１０の脂肪族ジオール（Ｂ）の活性水素基モル数を合計した、全活性水素基モル数に対する有機ジイソシアネート（Ｃ）の全イソシアネート基モル数の比（［全イソシアネート基モル数］／［全活性水素基モル数］＝Ｒ値）が、０．８〜１．２である請求項１乃至４のいずれかに記載の熱可塑性ポリウレタンエラストマー。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の熱可塑性ポリウレタンエラストマーから得られる成形品。
7. ポリオール（Ａ）、炭素数が２〜１０の脂肪族ジオール（Ｂ）、及び有機ジイソシアネート（Ｃ）を反応させて熱可塑性ポリウレタンエラストマーを製造する熱可塑性ポリウレタンエラストマーの製造方法であって、
   ポリオール（Ａ）が、融点５０℃未満のポリエステルポリオール（Ａ１）と、融点４０℃以上のポリカーボネートジオール（Ａ２）とを含み、その重量比が（Ａ１）／（Ａ２）＝２０／８０〜９５／５であり、
   ポリオール（Ａ）、炭素数が２〜１０の脂肪族ジオール（Ｂ）、及び有機ジイソシアネート（Ｃ）をワンショット法で同一反応系内で同時に各反応成分をウレタン化反応させ、高分子量化することを特徴とする熱可塑性ポリウレタンエラストマーの製造方法。