JP7246910B2 - Thermoplastic polyurethane resin, molded article, and method for producing thermoplastic polyurethane resin - Google Patents

Thermoplastic polyurethane resin, molded article, and method for producing thermoplastic polyurethane resin Download PDF

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本発明は、熱可塑性ポリウレタン樹脂、成形品、および、熱可塑性ポリウレタン樹脂の製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to thermoplastic polyurethane resins, molded articles, and methods for producing thermoplastic polyurethane resins.

熱可塑性ポリウレタン樹脂(TPU)は、一般に、ポリイソシアネート、高分子量ポリオールおよび低分子量ポリオールの反応により得られるゴム弾性体であって、ポリイソシアネートおよび低分子量ポリオールの反応により形成されるハードセグメントと、ポリイソシアネートおよび高分子量ポリオールの反応により形成されるソフトセグメントとを備えている。このような熱可塑性ポリウレタン樹脂を溶融成形することにより、熱可塑性ポリウレタン樹脂からなる成形品を得ることができる。 Thermoplastic polyurethane resin (TPU) is generally a rubber elastomer obtained by the reaction of polyisocyanate, high-molecular-weight polyol and low-molecular-weight polyol, and hard segments formed by the reaction of polyisocyanate and low-molecular-weight polyol, and a soft segment formed by the reaction of an isocyanate and a high molecular weight polyol. By melt-molding such a thermoplastic polyurethane resin, a molded article made of the thermoplastic polyurethane resin can be obtained.

熱可塑性ポリウレタン樹脂として、例えば、1,4-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを含有するイソシアネート成分と、ポリオール成分との反応により得られるポリウレタンエラストマーにおいて、ポリオール成分が、高分子量ポリオールおよび低分子量ポリオールを含有し、高分子量ポリオールが非晶性ポリテトラメチレンエーテルグリコールを含有することが提案されている。より具体的には、1,4-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンと、共重合性ポリテトラメチレンエーテルグリコール(テトラヒドロフランとネオペンチルグリコールとを共重合した非晶性ポリテトラメチレンエーテルグリコール、数平均分子量1800)とを反応させてプレポリマーを合成し、そのプレポリマーと、1,4-ブタンジオールとを反応させて、ポリウレタンエラストマーを製造することが、提案されている(例えば、特許文献1(合成例9、実施例9)参照。)。 As a thermoplastic polyurethane resin, for example, in a polyurethane elastomer obtained by reacting an isocyanate component containing 1,4-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane with a polyol component, the polyol component contains a high-molecular-weight polyol and a low-molecular-weight polyol. It is proposed that the high molecular weight polyol contains amorphous polytetramethylene ether glycol. More specifically, 1,4-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane and copolymerized polytetramethylene ether glycol (amorphous polytetramethylene ether glycol obtained by copolymerizing tetrahydrofuran and neopentyl glycol, number average molecular weight 1800) to synthesize a prepolymer, and reacting the prepolymer with 1,4-butanediol to produce a polyurethane elastomer (for example, Patent Document 1 (Synthesis See Example 9 and Example 9).).

特開2013-023656号公報JP 2013-023656 A

一方、ポリウレタンエラストマーの成形品は、用途に応じて各種物性が要求され、例えば、伸縮特性(戻り応力、残留歪)および耐ブルーム性を兼ね備えることが要求される場合がある。 On the other hand, polyurethane elastomer molded articles are required to have various physical properties depending on the application.

しかし、特許文献1に記載のポリウレタンエラストマーは、用途によっては、伸縮特性(戻り応力、残留歪)および/または耐ブルーム性が十分ではない場合がある。 However, the polyurethane elastomer described in Patent Document 1 may not have sufficient stretch properties (return stress, residual strain) and/or bloom resistance depending on the application.

本発明は、伸縮特性(戻り応力、残留歪)および耐ブルーム性を兼ね備える熱可塑性ポリウレタン樹脂、その熱可塑性ポリウレタン樹脂から得られる成形品、および、そのような熱可塑性ポリウレタン樹脂を製造できる熱可塑性ポリウレタン樹脂の製造方法である。 The present invention provides a thermoplastic polyurethane resin having both stretchability (return stress, residual strain) and bloom resistance, a molded article obtained from the thermoplastic polyurethane resin, and a thermoplastic polyurethane capable of producing such a thermoplastic polyurethane resin. It is a manufacturing method of resin.

本発明[1]は、ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを含むポリイソシアネート成分と、分子量400以下の低分子量ポリオール、および、数平均分子量2500以上4000以下の非晶性ポリエーテルポリオールを含むポリオール成分との反応生成物である、熱可塑性ポリウレタン樹脂を含んでいる。 The present invention [1] comprises a polyisocyanate component containing bis(isocyanatomethyl)cyclohexane, a low molecular weight polyol having a molecular weight of 400 or less, and a polyol component containing an amorphous polyether polyol having a number average molecular weight of 2500 or more and 4000 or less. contains a thermoplastic polyurethane resin that is the reaction product of

本発明[2]は、不飽和脂肪酸アミドを含有し、前記不飽和脂肪酸アミドの含有割合が、前記熱可塑性ポリウレタン樹脂の総量に対して、0.01質量%以上0.5質量%以下である、上記[1]に記載の熱可塑性ポリウレタン樹脂を含んでいる。 The present invention [2] contains an unsaturated fatty acid amide, and the content of the unsaturated fatty acid amide is 0.01% by mass or more and 0.5% by mass or less with respect to the total amount of the thermoplastic polyurethane resin. , containing the thermoplastic polyurethane resin described in [1] above.

本発明[3]は、前記ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンが、1,4-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを含む、上記[1]または[2]に記載の熱可塑性ポリウレタン樹脂を含んでいる。 The present invention [3] contains the thermoplastic polyurethane resin according to the above [1] or [2], wherein the bis(isocyanatomethyl)cyclohexane contains 1,4-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane. .

本発明[4]は、前記1,4-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンが、70モル%以上99モル%以下の割合でトランス体を含有する、上記[1]~[3]のいずれか一項に記載の熱可塑性ポリウレタン樹脂を含んでいる。 The present invention [4] is any one of the above [1] to [3], wherein the 1,4-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane contains a trans isomer at a ratio of 70 mol% or more and 99 mol% or less. containing the thermoplastic polyurethane resin described in Section 1.

本発明[5]は、上記[1]~[4]のいずれか一項に記載の熱可塑性ポリウレタン樹脂を含む、成形品を含んでいる。 The present invention [5] includes a molded article containing the thermoplastic polyurethane resin according to any one of [1] to [4] above.

本発明[6]は、溶融紡糸成形により得られる弾性繊維である、上記[5]に記載の成形品を含んでいる。 The present invention [6] includes the molded article according to [5] above, which is an elastic fiber obtained by melt spinning.

本発明[7]は、ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを含むポリイソシアネート成分、および、数平均分子量2500以上4000以下の非晶性ポリエーテルポリオールを反応させて、イソシアネート基末端プレポリマーを得る工程と、前記イソシアネート基末端プレポリマー、および、分子量400以下の低分子量ポリオールを反応させて、熱可塑性ポリウレタン樹脂を得る工程とを備える、熱可塑性ポリウレタン樹脂の製造方法を含んでいる。 The present invention [7] is a step of reacting a polyisocyanate component containing bis(isocyanatomethyl)cyclohexane with an amorphous polyether polyol having a number average molecular weight of 2500 or more and 4000 or less to obtain an isocyanate group-terminated prepolymer. , and the step of reacting the isocyanate group-terminated prepolymer and a low-molecular-weight polyol having a molecular weight of 400 or less to obtain a thermoplastic polyurethane resin.

本発明の熱可塑性ポリウレタン樹脂およびその成形品は、原料(高分子量ポリオール)として、数平均分子量2500以上4000以下の非晶性ポリエーテルポリオールが用いられている。 Amorphous polyether polyol having a number average molecular weight of 2500 or more and 4000 or less is used as a raw material (high molecular weight polyol) for the thermoplastic polyurethane resin and its molded article of the present invention.

原料として非晶性ポリエーテルポリオールを用いれば、その結晶性の低さに由来して、ハードセグメントの析出を抑制でき、耐ブルーム性の向上を図ることができる。 When an amorphous polyether polyol is used as a raw material, the precipitation of hard segments can be suppressed due to its low crystallinity, and the bloom resistance can be improved.

一方、ハードセグメントの析出が抑制されると、ハードセグメント間の凝集性が低下するため、伸縮特性の低下を惹起する場合がある。しかし、非晶性ポリエーテルポリオールの数平均分子量が2500以上であれば、ソフトセグメント相(ソフトセグメントにより構成されるドメイン)の結晶化を抑制したまま、ハードセグメントの析出を促進でき、伸縮特性の向上を図ることができる。 On the other hand, if precipitation of hard segments is suppressed, cohesiveness between hard segments decreases, which may cause deterioration in stretchability. However, if the number average molecular weight of the amorphous polyether polyol is 2500 or more, it is possible to promote the precipitation of hard segments while suppressing the crystallization of the soft segment phase (domains composed of soft segments), thereby improving the stretch characteristics. can be improved.

また、非晶性ポリエーテルポリオールの数平均分子量が4000以下であれば、ハードセグメント間の距離が長くなることによる凝集性の低下を抑制でき、その結果、優れた伸縮特性を維持することができる。 In addition, if the number average molecular weight of the amorphous polyether polyol is 4000 or less, it is possible to suppress the decrease in cohesiveness due to the increase in the distance between the hard segments, and as a result, it is possible to maintain excellent stretchability. .

すなわち、原料として、数平均分子量2500以上4000以下の非晶性ポリエーテルポリオールを用いることにより、伸縮特性および耐ブルーム性を、バランスよく両立することができる。 That is, by using an amorphous polyether polyol having a number average molecular weight of 2500 or more and 4000 or less as a raw material, it is possible to achieve both stretchability and bloom resistance in a well-balanced manner.

また、本発明の熱可塑性ポリウレタン樹脂の製造方法によれば、伸縮特性および耐ブルーム性を兼ね備えた熱可塑性ポリウレタン樹脂および成形品を得ることができる。 Moreover, according to the method for producing a thermoplastic polyurethane resin of the present invention, a thermoplastic polyurethane resin and a molded product having both stretchability and bloom resistance can be obtained.

本発明の熱可塑性ポリウレタン樹脂は、後述するように、ポリイソシアネート成分と、ポリオール成分とを反応させ、その後、必要に応じて、熱処理(加熱養生)することによって得られる。換言すれば、熱可塑性ポリウレタン樹脂は、ポリイソシアネート成分と、ポリオール成分との反応生成物である。 The thermoplastic polyurethane resin of the present invention is obtained by reacting a polyisocyanate component and a polyol component, and then subjecting them to heat treatment (heat curing), as described later. In other words, the thermoplastic polyurethane resin is the reaction product of the polyisocyanate component and the polyol component.

ポリイソシアネート成分は、ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを、必須成分として含んでいる。 The polyisocyanate component contains bis(isocyanatomethyl)cyclohexane as an essential component.

ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンとしては、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,4-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンが挙げられ、好ましくは、熱可塑性ポリウレタン樹脂の伸縮特性および耐ブルーム性の両立を図る観点から、対称構造である1,4-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンが挙げられる。 Bis(isocyanatomethyl)cyclohexane includes 1,3-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane and 1,4-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane, preferably the stretchability and bloom resistance of thermoplastic polyurethane resins. 1,4-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane, which has a symmetrical structure, can be mentioned from the viewpoint of achieving both compatibility.

1,4-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンには、シス-1,4-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(以下、シス1,4体とする。)、および、トランス-
,4-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(以下、トランス1,4体とする。)の立体異性体があり、本発明では、1,4-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンは、トランス1,4体を、例えば、60モル%以上、好ましくは、70モル%以上、より好ましくは、75モル%以上、さらに好ましくは、80モル%以上、例えば、99.8モル%以下、好ましくは、99モル%以下、より好ましくは、96モル%以下、さらに好ましくは、90モル%以下の割合で、含有している。換言すると、1,4-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンは、トランス1,4体およびシス1,4体の総量が100モル%であるため、シス1,4体を、例えば、0.2モル%以上、好ましくは、1モル%以上、より好ましくは、4モル%以上、さらに好ましくは、10モル%以上、例えば、40モル%以下、好ましくは、30モル%以下、より好ましくは、25モル%以下、さらに好ましくは、20モル%以下の割合で、含有している。
1,4-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane includes cis-1,4-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane (hereinafter referred to as cis-1,4-isomer), and trans-
,4-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane (hereinafter referred to as trans-1,4-stereoisomer). For example, 60 mol% or more, preferably 70 mol% or more, more preferably 75 mol% or more, still more preferably 80 mol% or more, for example 99.8 mol% or less, preferably 99 mol% % or less, more preferably 96 mol % or less, more preferably 90 mol % or less. In other words, in 1,4-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane, the total amount of trans-1,4-isomer and cis-1,4-isomer is 100 mol %, so the cis-1,4-isomer is, for example, 0.2 mol. % or more, preferably 1 mol % or more, more preferably 4 mol % or more, still more preferably 10 mol % or more, for example 40 mol % or less, preferably 30 mol % or less, more preferably 25 mol % % or less, more preferably 20 mol % or less.

トランス1,4体の含有割合が上記下限以上であれば、伸縮特性および耐熱性の向上を図ることができる。また、トランス1,4体の含有割合が上記上限以下であれば、耐ブルーム性の向上を図ることができる。 If the content of transformers 1 and 4 is equal to or higher than the above lower limit, it is possible to improve stretchability and heat resistance. Further, when the content ratio of the transformers 1 and 4 is equal to or less than the above upper limit, the bloom resistance can be improved.

ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンは、例えば、国際公開WO2009/051114パンフレットに記載の方法などにより、製造することができる。 Bis(isocyanatomethyl)cyclohexane can be produced, for example, by the method described in International Publication WO2009/051114.

また、ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンは、本発明の優れた効果を阻害しない範囲において、変性体として調製することもできる。 Moreover, bis(isocyanatomethyl)cyclohexane can also be prepared as a modified form within a range that does not impair the excellent effects of the present invention.

ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンの変性体としては、例えば、ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンの多量体(ダイマー(例えば、ウレトジオン変性体など)、トリマー(例えば、イソシアヌレート変性体、イミノオキサジアジンジオン変性体など)など)、ビウレット変性体(例えば、ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンと水との反応により生成するビウレット変性体など)、アロファネート変性体(例えば、ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンと1価アルコールまたは2価アルコールとの反応より生成するアロファネート変性体など)、ポリオール変性体(例えば、ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンと3価アルコールとの反応より生成するポリオール変性体(付加体)など)、オキサジアジントリオン変性体(例えば、ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンと炭酸ガスとの反応により生成するオキサジアジントリオンなど)、カルボジイミド変性体(例えば、ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンの脱炭酸縮合反応により生成するカルボジイミド変性体など)などが挙げられる。 Modified forms of bis(isocyanatomethyl)cyclohexane include, for example, bis(isocyanatomethyl)cyclohexane oligomers (dimers (e.g., uretdione modified forms), trimers (e.g., isocyanurate modified forms, iminooxadiazinedione modified product, etc.), biuret modified product (e.g., biuret modified product produced by the reaction of bis (isocyanatomethyl) cyclohexane and water), allophanate modified product (e.g., bis (isocyanatomethyl) cyclohexane and monovalent Allophanate modified product produced by reaction with alcohol or dihydric alcohol, etc.), polyol modified product (for example, polyol modified product (adduct) produced by reaction of bis(isocyanatomethyl)cyclohexane and trihydric alcohol), Modified oxadiazinetrione (e.g., oxadiazinetrione produced by reaction of bis(isocyanatomethyl)cyclohexane and carbon dioxide), modified carbodiimide (e.g., decarboxylation condensation reaction of bis(isocyanatomethyl)cyclohexane) carbodiimide modified product produced by) and the like.

また、ポリイソシアネート成分は、本発明の優れた効果を阻害しない範囲で、その他のポリイソシアネート、例えば、脂肪族ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネート、芳香脂肪族ポリイソシアネートなどを、任意成分として含有することができる。 In addition, the polyisocyanate component may contain other polyisocyanates such as aliphatic polyisocyanates, aromatic polyisocyanates, and araliphatic polyisocyanates as optional components within a range that does not impair the excellent effects of the present invention. can be done.

脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、エチレンジイソシアネート、トリ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、ペンタメチレンジイソシアネート(PDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、オクタメチレンジイソシアネート、ノナメチレンジイソシアネート、2,2’-ジメチルペンタンジイソシアネート、2,2,4-トリメチルヘキサンジイソシアネート、デカメチレンジイソシアネート、ブテンジイソシアネート、1,3-ブタジエン-1,4-ジイソシアネート、2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、1,6,11-ウンデカメチレントリイソシアネート、1,3,6-ヘキサメチレントリイソシアネート、1,8-ジイソシアネート-4-イソシアナトメチルオクタン、2,5,7-トリメチル-1,8-ジイソシアネート-5-イソシアナトメチルオクタン、ビス(イソシアナトエチル)カーボネート、ビス(イソシアナトエチル)エーテル、1,4-ブチレングリコールジプロピルエーテル-ω、ω’-ジイソシアネート、リジンイソシアナトメチルエステル、リジントリイソシアネート、2-イソシアナトエチル-2,6-ジイソシアネートヘキサノエート、2-イソシアナトプロピル-2,6-ジイソシアネートヘキサノエート、ビス(4-イソシアネート-n-ブチリデン)ペンタエリスリトール、2,6-ジイソシアネートメチルカプロエートなどの鎖状脂肪族ジイソシアネートなどが挙げられる。 Examples of aliphatic polyisocyanates include ethylene diisocyanate, trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate (PDI), hexamethylene diisocyanate (HDI), octamethylene diisocyanate, nonamethylene diisocyanate, and 2,2'-dimethylpentane diisocyanate. , 2,2,4-trimethylhexane diisocyanate, decamethylene diisocyanate, butene diisocyanate, 1,3-butadiene-1,4-diisocyanate, 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 1,6,11-undecamethylene triisocyanate, 1,3,6-hexamethylene triisocyanate, 1,8-diisocyanato-4-isocyanatomethyloctane, 2,5,7-trimethyl-1,8-diisocyanato-5-isocyanatomethyloctane, bis( isocyanatoethyl) carbonate, bis(isocyanatoethyl) ether, 1,4-butylene glycol dipropyl ether-ω,ω'-diisocyanate, lysine isocyanatomethyl ester, lysine triisocyanate, 2-isocyanatoethyl-2,6 - chain aliphatic diisocyanates such as diisocyanatohexanoate, 2-isocyanatopropyl-2,6-diisocyanatohexanoate, bis(4-isocyanato-n-butylidene)pentaerythritol, 2,6-diisocyanatomethylcaproate etc.

また、脂肪族ポリイソシアネートには、脂環族ポリイソシアネート(ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを除く。)が含まれる。 Aliphatic polyisocyanates also include alicyclic polyisocyanates (excluding bis(isocyanatomethyl)cyclohexane).

脂環族ポリイソシアネート(ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを除く。)としては、例えば、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、トランス,トランス-、トランス,シス-、およびシス,シス-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートおよびこれらの混合物(水添MDI)、1,3-または1,4-シクロヘキサンジイソシアネートおよびこれらの混合物、1,3-または1,4-ビス(イソシアナトエチル)シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、2,2’-ジメチルジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート、2,5-ジイソシアナトメチルビシクロ〔2,2,1〕-ヘプタン、その異性体である2,6-ジイソシアナトメチルビシクロ〔2,2,1〕-ヘプタン(NBDI)、2-イソシアナトメチル2-(3-イソシアナトプロピル)-5-イソシアナトメチルビシクロ-〔2,2,1〕-ヘプタン、2-イソシアナトメチル-2-(3-イソシアナトプロピル)-6-イソシアナトメチルビシクロ-〔2,2,1〕-ヘプタン、2-イソシアナトメチル3-(3-イソシアナトプロピル)-5-(2-イソシアナトエチル)-ビシクロ-〔2,2,1〕-ヘプタン、2-イソシアナトメチル3-(3-イソシアナトプロピル)-6-(2-イソシアナトエチル)-ビシクロ-〔2,2,1〕-ヘプタン、2-イソシアナトメチル2-(3-イソシアナトプロピル)-5-(2-イソシアナトエチル)-ビシクロ-〔2,2,1〕-ヘプタン、2-イソシアナトメチル2-(3-イソシアナトプロピル)-6-(2-イソシアナトエチル)-ビシクロ-〔2,2,1〕-ヘプタンなどの脂環族ジイソシアネートなどが挙げられる。 Alicyclic polyisocyanates (excluding bis(isocyanatomethyl)cyclohexane) include, for example, isophorone diisocyanate (IPDI), trans, trans-, trans, cis- and cis, cis-dicyclohexylmethane diisocyanate and mixtures thereof (hydrogenated MDI), 1,3- or 1,4-cyclohexane diisocyanate and mixtures thereof, 1,3- or 1,4-bis(isocyanatoethyl) cyclohexane, methylcyclohexane diisocyanate, 2,2′-dimethyldicyclohexyl methane diisocyanate, dimer acid diisocyanate, 2,5-diisocyanatomethylbicyclo[2,2,1]-heptane, its isomer 2,6-diisocyanatomethylbicyclo[2,2,1]-heptane ( NBDI), 2-isocyanatomethyl 2-(3-isocyanatopropyl)-5-isocyanatomethylbicyclo-[2,2,1]-heptane, 2-isocyanatomethyl-2-(3-isocyanatopropyl) -6-isocyanatomethylbicyclo-[2,2,1]-heptane, 2-isocyanatomethyl 3-(3-isocyanatopropyl)-5-(2-isocyanatoethyl)-bicyclo-[2,2, 1]-heptane, 2-isocyanatomethyl 3-(3-isocyanatopropyl)-6-(2-isocyanatoethyl)-bicyclo-[2,2,1]-heptane, 2-isocyanatomethyl 2-( 3-isocyanatopropyl)-5-(2-isocyanatoethyl)-bicyclo-[2,2,1]-heptane, 2-isocyanatomethyl 2-(3-isocyanatopropyl)-6-(2-isocyanate Natoethyl)-bicyclo-[2,2,1]-heptane and other alicyclic diisocyanates.

芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば、2,4-トリレンジイソシアネートおよび2,6-トリレンジイソシアネート、ならびに、これらトリレンジイソシアネートの異性体混合物(TDI)、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および2,2’-ジフェニルメタンジイソシアネート、ならびに、これらジフェニルメタンジイソシアネートの任意の異性体混合物(MDI)、トルイジンジイソシアネート(TODI)、パラフェニレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート(NDI)などの芳香族ジイソシアネートなどが挙げられる。 Aromatic polyisocyanates include, for example, 2,4-tolylene diisocyanate and 2,6-tolylene diisocyanate, and isomer mixtures of these tolylene diisocyanates (TDI), 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, 2,4 '-diphenylmethane diisocyanate and 2,2'-diphenylmethane diisocyanate, and any isomer mixture (MDI) of these diphenylmethane diisocyanates, aromatic diisocyanates such as toluidine diisocyanate (TODI), paraphenylene diisocyanate, naphthalene diisocyanate (NDI), etc. mentioned.

芳香脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、1,3-または1,4-キシリレンジイソシアネートもしくはその混合物(XDI)、1,3-または1,4-テトラメチルキシリレンジイソシアネートもしくはその混合物(TMXDI)などの芳香脂肪族ジイソシアネートなどが挙げられる。 Examples of araliphatic polyisocyanates include 1,3- or 1,4-xylylene diisocyanate or a mixture thereof (XDI), 1,3- or 1,4-tetramethylxylylene diisocyanate or a mixture thereof (TMXDI), etc. and araliphatic diisocyanates.

これらその他のポリイソシアネートは、単独使用または2種類以上併用することができる。 These and other polyisocyanates can be used alone or in combination of two or more.

また、その他のポリイソシアネートは、本発明の優れた効果を阻害しない範囲において、変性体として調製することもできる。 In addition, other polyisocyanates can be prepared as modified products as long as they do not impair the excellent effects of the present invention.

その他のポリイソシアネートの変性体としては、例えば、その他のポリイソシアネートの多量体(ダイマー、トリマーなど)、ビウレット変性体、アロファネート変性体、ポリオール変性体、オキサジアジントリオン変性体、カルボジイミド変性体などが挙げられる。 Examples of other modified polyisocyanates include polymers of other polyisocyanates (dimers, trimers, etc.), biuret modified products, allophanate modified products, polyol modified products, oxadiazinetrione modified products, carbodiimide modified products, etc. mentioned.

その他のポリイソシアネートを含有する場合の含有割合は、ポリイソシアネート成分の総量に対して、例えば、50質量%以下、好ましくは、30質量%以下、より好ましくは、20質量%以下である。 When other polyisocyanate is contained, the content is, for example, 50% by mass or less, preferably 30% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, relative to the total amount of the polyisocyanate component.

ポリイソシアネート成分として、好ましくは、ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを単独で用いる。より好ましくは、1,4-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを単独で用いる。 As polyisocyanate component, preferably bis(isocyanatomethyl)cyclohexane is used alone. More preferably, 1,4-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane is used alone.

本発明において、ポリオール成分は、分子中に水酸基を2つ以上含有する化合物である。 In the present invention, the polyol component is a compound containing two or more hydroxyl groups in the molecule.

ポリオール成分は、分子量400以下の低分子量ポリオールと、数平均分子量2500以上4000以下の非晶性ポリエーテルポリオールとを含み、好ましくは、本質的に、分子量400以下の低分子量ポリオールと、数平均分子量2500以上4000以下の非晶性ポリエーテルポリオールとからなる。 The polyol component comprises a low molecular weight polyol having a molecular weight of 400 or less and an amorphous polyether polyol having a number average molecular weight of 2500 or more and 4000 or less, preferably essentially consisting of a low molecular weight polyol having a molecular weight of 400 or less and a number average molecular weight of and an amorphous polyether polyol having a molecular weight of 2500 or more and 4000 or less.

なお、ポリオール成分に分子量分布がある場合には、数平均分子量が採用される。また、このような場合において、数平均分子量は、GPC法による測定や、ポリオール成分の各成分の水酸基価および処方により決定することができる(以下同様)。 In addition, when the polyol component has a molecular weight distribution, the number average molecular weight is adopted. Also, in such a case, the number average molecular weight can be determined by measurement by GPC method or by the hydroxyl value and formulation of each component of the polyol component (the same applies hereinafter).

低分子量ポリオールとしては、例えば、分子中に水酸基を2つ以上有し、分子量50以上400以下の化合物(単量体)が挙げられる。具体的には、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブチレングリコール(1,4-ブタンジオール、1,4-BD)、1,3-ブチレングリコール、1,2-ブチレングリコールなどのC2~4アルカンジオール、例えば、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2,2,2-トリメチルペンタンジオール、3,3-ジメチロールヘプタン、アルカン(C7~20)ジオール、1,3-または1,4-シクロヘキサンジメタノールおよびそれらの混合物、1,3-または1,4-シクロヘキサンジオールおよびそれらの混合物、1,4-ジヒドロキシ-2-ブテン、2,6-ジメチル-1-オクテン-3,8-ジオール、ビスフェノールAおよびその水添物、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、1,2-ベンゼンジオール、1,3-ベンゼンジオール、1,4-ベンゼンジオールなどの2価アルコール、例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリイソプロパノールアミンなどの3価アルコール、例えば、テトラメチロールメタン(ペンタエリスリトール)、ジグリセリンなどの4価アルコール、例えば、キシリトールなどの5価アルコール、例えば、ソルビトール、マンニトール、アリトール、イジトール、ダルシトール、アルトリトール、イノシトール、ジペンタエリスリトールなどの6価アルコール、例えば、ペルセイトールなどの7価アルコール、例えば、ショ糖などの8価アルコールなどの多価アルコールなどが挙げられる。 Examples of low-molecular-weight polyols include compounds (monomers) having two or more hydroxyl groups in the molecule and having a molecular weight of 50 or more and 400 or less. Specifically, for example, ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butylene glycol (1,4-butanediol, 1,4-BD), 1,3-butylene glycol, 1, C2-4 alkanediols such as 2-butylene glycol, e.g. 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2,2,2-trimethyl pentanediol, 3,3-dimethylolheptane, alkane (C7-20) diols, 1,3- or 1,4-cyclohexanedimethanol and mixtures thereof, 1,3- or 1,4-cyclohexanediol and their mixture, 1,4-dihydroxy-2-butene, 2,6-dimethyl-1-octene-3,8-diol, bisphenol A and hydrogenated products thereof, diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, 1,2- dihydric alcohols such as benzenediol, 1,3-benzenediol and 1,4-benzenediol; trihydric alcohols such as glycerin, trimethylolpropane and triisopropanolamine; Tetrahydric alcohols such as glycerin, Pentahydric alcohols such as xylitol, Hexahydric alcohols such as sorbitol, mannitol, allitol, iditol, dulcitol, altritol, inositol, dipentaerythritol, Heptahydric alcohols such as perseitol , for example, polyhydric alcohols such as octahydric alcohols such as sucrose.

また、低分子量ポリオールとしては、上記の多価アルコールを開始剤として、炭素数2~3のアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド)を、上記分子量となるように付加反応させたポリオキシアルキレンポリオール(ランダムおよび/またはブロック共重合体を含む。)なども挙げられる。 In addition, as the low-molecular-weight polyol, polyoxyalkylene polyol (polyoxyalkylene polyol ( including random and/or block copolymers).

これら低分子量ポリオールは、単独使用または2種類以上併用することができる。 These low-molecular-weight polyols can be used alone or in combination of two or more.

低分子量ポリオールとして、好ましくは、2価アルコール(低分子量ジオール)、より好ましくは、C2~C4アルカンジオール、さらに好ましくは、1,4-ブタンジオールが挙げられる。 Low-molecular-weight polyols preferably include dihydric alcohols (low-molecular-weight diols), more preferably C2-C4 alkanediols, and even more preferably 1,4-butanediol.

低分子量ポリオールが上記のものであれば、機械物性に優れた成形品(後述)を得ることができる。 If the low-molecular-weight polyol is the one described above, it is possible to obtain a molded article (described later) having excellent mechanical properties.

低分子量ポリオールの分子量は、例えば、50以上、好ましくは、70以上であり、400以下、好ましくは、300以下である。 The molecular weight of the low-molecular-weight polyol is, for example, 50 or more, preferably 70 or more, and 400 or less, preferably 300 or less.

低分子量ポリオールの分子量が上記範囲であれば、機械物性に優れた成形品(後述)を得ることができる。 When the molecular weight of the low-molecular-weight polyol is within the above range, a molded article (described later) having excellent mechanical properties can be obtained.

非晶性ポリエーテルポリオールにおいて、非晶性とは、後述する示差走査熱量測定(DSC測定)により得られる融点が、23℃以下であることを示す。なお、結晶性とは、後述する示差走査熱量測定(DSC測定)により得られる融点が、23℃を超過することを示す。 In the amorphous polyether polyol, “amorphous” means that the melting point obtained by differential scanning calorimetry (DSC measurement) described later is 23° C. or lower. The crystallinity means that the melting point obtained by differential scanning calorimetry (DSC measurement), which will be described later, exceeds 23°C.

すなわち、非晶性ポリエーテルポリオールは、DSC測定により得られる融点が、23℃以下であるポリエーテルポリオールである。ポリエーテルポリオールは、分子中に1つ以上のエーテル結合と、2つ以上の水酸基とを有する高分子量化合物(好ましくは、重合体)である。 That is, an amorphous polyether polyol is a polyether polyol having a melting point of 23° C. or lower as measured by DSC. A polyether polyol is a high molecular weight compound (preferably a polymer) having one or more ether bonds and two or more hydroxyl groups in the molecule.

非晶性ポリエーテルポリオールとして、より具体的には、非晶性ポリオキシエチレンポリオール、非晶性ポリオキシプロピレンポリオール、非晶性ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレン共重合体(ランダム/ブロック)、非晶性ポリトリメチレンエーテルポリオール、非晶性ポリテトラメチレンエーテルポリオールなどの非晶性ポリオキシアルキレンポリオールが挙げられ、好ましくは、非晶性ポリトリメチレンエーテルポリオール、非晶性ポリテトラメチレンエーテルポリオールが挙げられ、さらに好ましくは、非晶性ポリテトラメチレンエーテルポリオールが挙げられる。 As the amorphous polyether polyol, more specifically, amorphous polyoxyethylene polyol, amorphous polyoxypropylene polyol, amorphous polyoxyethylene-polyoxypropylene copolymer (random/block), non-crystalline Amorphous polyoxyalkylene polyols such as crystalline polytrimethylene ether polyols and amorphous polytetramethylene ether polyols are included, and amorphous polytrimethylene ether polyols and amorphous polytetramethylene ether polyols are preferred. and more preferably amorphous polytetramethylene ether polyol.

非晶性ポリトリメチレンエーテルポリオールは、炭素数3のオキシ直鎖状アルキレン基を主鎖として有するポリエーテルポリオールである。 Amorphous polytrimethylene ether polyol is a polyether polyol having an oxy linear alkylene group having 3 carbon atoms as a main chain.

非晶性ポリトリメチレンエーテルポリオールとしては、例えば、上記の低分子ポリオールを開始剤とする、トリメチレンオキサイドの付加重合物が挙げられる。開始剤として、好ましくは、2価アルコール、3価アルコールが挙げられ、より好ましくは、2価アルコールが挙げられる。なお、2価アルコールにトリメチレンオキサイドを付加重合させる方法としては、特に制限されず、公知の方法が採用される。 Examples of amorphous polytrimethylene ether polyols include addition polymers of trimethylene oxide using the above low-molecular-weight polyol as an initiator. The initiator preferably includes dihydric alcohol and trihydric alcohol, more preferably dihydric alcohol. The method for addition polymerization of trimethylene oxide to the dihydric alcohol is not particularly limited, and a known method is employed.

2価アルコールにトリメチレンオキサイドを付加重合させることにより、2価の非晶性ポリトリメチレンエーテルポリオール(別名:非晶性ポリ(1,3-プロパンジオール)、非晶性ポリ(オキシ-1,3-プロピレン)ジオール、非晶性ポリトリメチレンエーテルグリコール(非晶性PT(C3)MEG))を得ることができる。 By addition polymerization of trimethylene oxide to dihydric alcohol, divalent amorphous polytrimethylene ether polyol (also known as amorphous poly (1,3-propanediol), amorphous poly (oxy-1, 3-propylene)diol, amorphous polytrimethylene ether glycol (amorphous PT(C3)MEG)) can be obtained.

また、2価の非晶性ポリトリメチレンエーテルポリオールとしては、例えば、植物成分由来の1,3-プロパンジオールの重縮合反応により得られるグリコールなども挙げられる。 Examples of divalent amorphous polytrimethylene ether polyols include glycols obtained by polycondensation reaction of 1,3-propanediol derived from plant components.

これら非晶性ポリトリメチレンエーテルポリオールは、単独使用または2種類以上併用することができる。 These amorphous polytrimethylene ether polyols can be used alone or in combination of two or more.

非晶性ポリトリメチレンエーテルポリオールとして、好ましくは、2価の非晶性ポリトリメチレンエーテルポリオールが挙げられる。 The amorphous polytrimethylene ether polyol preferably includes a divalent amorphous polytrimethylene ether polyol.

非晶性ポリテトラメチレンエーテルポリオールとしては、例えば、テトラヒドロフランなどの重合単位に上記2価アルコールを共重合した非晶性ポリテトラメチレンエーテルグリコール(非晶性PT(C4)MEG)などが挙げられる。 Examples of amorphous polytetramethylene ether polyols include amorphous polytetramethylene ether glycol (amorphous PT(C4)MEG) obtained by copolymerizing polymerized units such as tetrahydrofuran with the above dihydric alcohol.

より具体的には、非晶性ポリテトラメチレンエーテルグリコールは、例えば、テトラヒドロフランと、アルキル置換テトラヒドロフラン(例えば、3-メチルテトラヒドロフランなど)との共重合体(テトラヒドロフラン/アルキル置換テトラヒドロフラン(モル比)=15/85~85/15)や、例えば、テトラヒドロフランと、分岐状グリコール(例えば、ネオペンチルグリコールなど)との共重合体(テトラヒドロフラン/分岐状グリコール(モル比)=15/85~85/15)などとして、得ることができる。 More specifically, amorphous polytetramethylene ether glycol is, for example, a copolymer of tetrahydrofuran and alkyl-substituted tetrahydrofuran (eg, 3-methyltetrahydrofuran) (tetrahydrofuran/alkyl-substituted tetrahydrofuran (molar ratio) = 15 /85 to 85/15), and copolymers of tetrahydrofuran and branched glycol (e.g., neopentyl glycol, etc.) (tetrahydrofuran/branched glycol (molar ratio) = 15/85 to 85/15), etc. can be obtained as

また、非晶性ポリテトラメチレンエーテルポリオールとしては、市販品を用いることができ、そのような市販品としては、例えば、旭化成せんい社製「PTXG」シリーズ、保土谷化学工業社製「PTG-L」シリーズなどが挙げられる。 In addition, as the amorphous polytetramethylene ether polyol, commercially available products can be used. Examples of such commercial products include "PTXG" series manufactured by Asahi Kasei Fibers Co., Ltd. ” series.

これら非晶性ポリテトラメチレンエーテルポリオールは、単独使用または2種類以上併用することができる。 These amorphous polytetramethylene ether polyols can be used alone or in combination of two or more.

非晶性ポリテトラメチレンエーテルポリオールとして、好ましくは、2価の非晶性ポリテトラメチレンエーテルポリオール(非晶性ポリテトラメチレンエーテルグリコール)が挙げられる。 The amorphous polytetramethylene ether polyol preferably includes a divalent amorphous polytetramethylene ether polyol (amorphous polytetramethylene ether glycol).

非晶性ポリエーテルポリオールは、単独使用または2種類以上併用することができる。 Amorphous polyether polyols can be used alone or in combination of two or more.

非晶性ポリエーテルポリオールとして、好ましくは、2価の非晶性ポリエーテルポリオール(非晶性ポリエーテルジオール)が挙げられる。 The amorphous polyether polyol preferably includes a divalent amorphous polyether polyol (amorphous polyether diol).

また、非晶性ポリエーテルポリオールとして、入手容易性および吸湿し難さの観点から、好ましくは、非晶性ポリトリメチレンエーテルポリオール、非晶性ポリテトラメチレンエーテルポリオールが挙げられ、伸縮特性および耐ブルーム性の両立を図る観点から、より好ましくは、非晶性ポリテトラメチレンエーテルポリオール、さらに好ましくは、非晶性ポリテトラメチレンエーテルグリコールが挙げられる。 In addition, the amorphous polyether polyol preferably includes amorphous polytrimethylene ether polyol and amorphous polytetramethylene ether polyol from the viewpoint of easy availability and resistance to moisture absorption. From the viewpoint of achieving both blooming properties, amorphous polytetramethylene ether polyol is more preferable, and amorphous polytetramethylene ether glycol is more preferable.

非晶性ポリエーテルポリオールの数平均分子量は、伸縮特性および耐ブルーム性の両立を図る観点から、2500以上、好ましくは、2700以上、より好ましくは、2800以上、さらに好ましくは、3000以上、とりわけ好ましくは、3200以上であり、また、4000以下、好ましくは、3900以下、より好ましくは、3800以下、さらに好ましくは、3700以下、とりわけ好ましくは、3600以下である。 The number average molecular weight of the amorphous polyether polyol is 2500 or more, preferably 2700 or more, more preferably 2800 or more, still more preferably 3000 or more, and particularly preferably, from the viewpoint of achieving both stretchability and bloom resistance. is 3,200 or more, and is 4,000 or less, preferably 3,900 or less, more preferably 3,800 or less, still more preferably 3,700 or less, and particularly preferably 3,600 or less.

上記数平均分子量の非晶性ポリエーテルポリオールを用いれば、伸縮特性および耐ブルーム性の両立を図ることができる。 By using the amorphous polyether polyol having the above number average molecular weight, it is possible to achieve both stretchability and bloom resistance.

より具体的には、原料として非晶性ポリエーテルポリオールを用いれば、その結晶性の低さに由来して、ハードセグメントの析出を抑制でき、耐ブルーム性の向上を図ることができる。 More specifically, if an amorphous polyether polyol is used as a raw material, the precipitation of hard segments can be suppressed due to its low crystallinity, and the bloom resistance can be improved.

一方、ハードセグメントの析出が抑制されると、ハードセグメント間の凝集性が低下するため、伸縮特性の低下を惹起する場合がある。しかし、非晶性ポリエーテルポリオールの数平均分子量が2500以上であれば、ソフトセグメント相の結晶化を抑制したまま、ハードセグメントの析出を促進でき、伸縮特性の向上を図ることができる。 On the other hand, if precipitation of hard segments is suppressed, cohesiveness between hard segments decreases, which may cause deterioration in stretchability. However, if the number average molecular weight of the amorphous polyether polyol is 2500 or more, precipitation of hard segments can be promoted while crystallization of the soft segment phase is suppressed, and stretchability can be improved.

また、非晶性ポリエーテルポリオールの数平均分子量が4000以下であれば、ハードセグメント間の距離が長くなることによる凝集性の低下を抑制でき、その結果、優れた伸縮特性を維持することができる。 In addition, if the number average molecular weight of the amorphous polyether polyol is 4000 or less, it is possible to suppress the decrease in cohesiveness due to the increase in the distance between the hard segments, and as a result, it is possible to maintain excellent stretchability. .

すなわち、原料として、数平均分子量2500以上4000以下の非晶性ポリエーテルポリオールを用いることにより、伸縮特性および耐ブルーム性を、バランスよく両立することができる。 That is, by using an amorphous polyether polyol having a number average molecular weight of 2500 or more and 4000 or less as a raw material, it is possible to achieve both stretchability and bloom resistance in a well-balanced manner.

ポリオール成分において、低分子量ポリオールおよび非晶性ポリエーテルポリオールの含有割合は、それらの総量に対して、非晶性ポリエーテルポリオールが、例えば、5モル%以上、好ましくは、7モル%以上、より好ましくは、10モル%以上、さらに好ましくは、15モル%以上であり、例えば、75モル%以下、好ましくは、65モル%以下、より好ましくは、50モル%以下である。また、低分子量ポリオールが、例えば、25モル%以上、好ましくは、35モル%以上、より好ましくは、50モル%以上であり、例えば、95モル%以下、好ましくは、93モル%以下、より好ましくは、90モル%以下、さらに好ましくは、85モル%以下である。 In the polyol component, the content of the low-molecular-weight polyol and the amorphous polyether polyol is, with respect to the total amount thereof, the amorphous polyether polyol is, for example, 5 mol% or more, preferably 7 mol% or more, or more. It is preferably 10 mol % or more, more preferably 15 mol % or more, for example, 75 mol % or less, preferably 65 mol % or less, more preferably 50 mol % or less. In addition, the low molecular weight polyol is, for example, 25 mol% or more, preferably 35 mol% or more, more preferably 50 mol% or more, and for example, 95 mol% or less, preferably 93 mol% or less, more preferably is 90 mol % or less, more preferably 85 mol % or less.

また、ポリオール成分は、その他のポリオール(上記の低分子量ポリオール、および、上記の非晶性ポリエーテルポリオールを除くポリオール化合物)を含有することができる。 The polyol component can also contain other polyols (polyol compounds other than the low-molecular-weight polyols described above and the amorphous polyether polyols described above).

その他のポリオールとしては、例えば、数平均分子量が400を超過し10000以下の高分子量ポリオール(非晶性ポリエーテルポリオールを除く。)が挙げられ、より具体的には、結晶性ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリウレタンポリオール、ポリブタジエンポリオールなどが挙げられる。 Other polyols include, for example, high-molecular-weight polyols (excluding amorphous polyether polyols) having a number average molecular weight of more than 400 and not more than 10,000. More specifically, crystalline polyether polyols, polyester polyols, polycarbonate polyols, polyurethane polyols, polybutadiene polyols, and the like.

また、その他のポリオールとしては、例えば、数平均分子量2500以上4000以下の非晶性ポリエーテルポリオール以外の非晶性ポリエーテルポリオールが挙げられ、より具体的には、例えば、数平均分子量400を超過し2500未満の非晶性ポリエーテルポリオール、例えば、数平均分子量4000を超過し10000以下の非晶性ポリエーテルポリオールなどが挙げられる。 Examples of other polyols include amorphous polyether polyols other than amorphous polyether polyols having a number average molecular weight of 2500 or more and 4000 or less. and less than 2,500, for example, amorphous polyether polyols with a number average molecular weight of more than 4,000 and 10,000 or less.

その他のポリオールの含有割合は、ポリオール成分の総量に対して、例えば、20質量%以下、好ましくは、10質量%以下、より好ましくは、1質量%以下であり、とりわけ好ましくは、0質量%である。 The content of other polyols is, for example, 20% by mass or less, preferably 10% by mass or less, more preferably 1% by mass or less, and particularly preferably 0% by mass, relative to the total amount of the polyol component. be.

すなわち、ポリオール成分は、とりわけ好ましくは、低分子量ポリオールと、数平均分子量2500以上4000以下の非晶性ポリエーテルポリオールとのみを含有する。 That is, the polyol component particularly preferably contains only a low molecular weight polyol and an amorphous polyether polyol having a number average molecular weight of 2500 or more and 4000 or less.

そして、熱可塑性ポリウレタン樹脂は、以下に示す熱可塑性ポリウレタン樹脂の製造方法によって、得られる。 Then, the thermoplastic polyurethane resin is obtained by the method for producing a thermoplastic polyurethane resin described below.

より具体的には、この方法では、上記のポリイソシアネート成分と上記のポリオール成分とを反応させる(反応工程)。 More specifically, in this method, the above polyisocyanate component and the above polyol component are reacted (reaction step).

上記各成分(ポリイソシアネート成分、ポリオール成分)を反応させるには、例えば、ワンショット法やプレポリマー法などの公知の方法が採用される。各種物性の向上の観点から、好ましくは、プレポリマー法が採用される。 For reacting the components (the polyisocyanate component and the polyol component), known methods such as the one-shot method and the prepolymer method are employed. From the viewpoint of improving various physical properties, the prepolymer method is preferably adopted.

具体的には、プレポリマー法では、まず、ポリイソシアネート成分と、数平均分子量2500以上4000以下の非晶性ポリエーテルポリオール(さらに、必要に応じて上記のその他のポリオール(以下同様))とを反応させて、イソシアネート基末端プレポリマーを合成する(プレポリマー合成工程)。 Specifically, in the prepolymer method, first, a polyisocyanate component and an amorphous polyether polyol having a number average molecular weight of 2500 or more and 4000 or less (and, if necessary, other polyols described above (hereinafter the same)) They are reacted to synthesize an isocyanate group-terminated prepolymer (prepolymer synthesis step).

プレポリマー合成工程では、ポリイソシアネート成分と、非晶性ポリエーテルポリオールとを、例えば、バルク重合や溶液重合などの重合方法により反応させる。 In the prepolymer synthesis step, the polyisocyanate component and the amorphous polyether polyol are reacted by a polymerization method such as bulk polymerization or solution polymerization.

バルク重合では、例えば、窒素気流下において、ポリイソシアネート成分および非晶性ポリエーテルポリオールを、反応温度が、例えば、50℃以上、例えば、250℃以下、好ましくは、200℃以下で、例えば、0.5時間以上、例えば、15時間以下反応させる。 In bulk polymerization, for example, under a nitrogen stream, the polyisocyanate component and the amorphous polyether polyol are reacted at a reaction temperature of, for example, 50° C. or higher, for example, 250° C. or lower, preferably 200° C. or lower. .5 hours or longer, for example, 15 hours or shorter.

溶液重合では、有機溶剤に、ポリイソシアネート成分および非晶性ポリエーテルポリオールを加えて、反応温度が、例えば、50℃以上、例えば、120℃以下、好ましくは、100℃以下で、例えば、0.5時間以上、例えば、15時間以下反応させる。 In the solution polymerization, a polyisocyanate component and an amorphous polyether polyol are added to an organic solvent, and the reaction temperature is, for example, 50° C. or higher, for example, 120° C. or lower, preferably 100° C. or lower. The reaction is allowed to proceed for 5 hours or more, for example, 15 hours or less.

有機溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、例えば、アセトニトリルなどのニトリル類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチルなどのアルキルエステル類、例えば、n-ヘキサン、n-ヘプタン、オクタンなどの脂肪族炭化水素類、例えば、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンなどの脂環族炭化水素類、例えば、トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素類、例えば、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、メチルカルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、3-メチル-3-メトキシブチルアセテート、エチル-3-エトキシプロピオネートなどのグリコールエーテルエステル類、例えば、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル類、例えば、塩化メチル、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、臭化メチル、ヨウ化メチレン、ジクロロエタンなどのハロゲン化脂肪族炭化水素類、例えば、N-メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、N,N’-ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホニルアミドなどの極性非プロトン類などが挙げられる。 Examples of organic solvents include ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone; nitriles such as acetonitrile; alkyl esters such as methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate and isobutyl acetate; Aliphatic hydrocarbons such as hexane, n-heptane and octane, alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane and methylcyclohexane, aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene and ethylbenzene, and methyl cellosolve acetate. , ethyl cellosolve acetate, methyl carbitol acetate, ethyl carbitol acetate, ethylene glycol ethyl ether acetate, propylene glycol methyl ether acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, ethyl-3-ethoxypropionate and other glycol ether esters ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane; halogenated aliphatic hydrocarbons such as methyl chloride, methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride, methyl bromide, methylene iodide, dichloroethane; and polar aprotons such as N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, N,N'-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, hexamethylphosphonylamide, and the like.

また、上記の重合反応では、必要に応じて、例えば、アミン類や有機金属化合物などの公知のウレタン化触媒を添加することができる。 In addition, in the above polymerization reaction, for example, known urethanization catalysts such as amines and organometallic compounds can be added as necessary.

アミン類としては、例えば、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、ビス-(2-ジメチルアミノエチル)エーテル、N-メチルモルホリンなどの3級アミン類、例えば、テトラエチルヒドロキシルアンモニウムなどの4級アンモニウム塩、例えば、イミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾールなどのイミダゾール類などが挙げられる。 Examples of amines include tertiary amines such as triethylamine, triethylenediamine, bis-(2-dimethylaminoethyl)ether and N-methylmorpholine; quaternary ammonium salts such as tetraethylhydroxyammonium; imidazole; and imidazoles such as 2-ethyl-4-methylimidazole.

有機金属化合物としては、例えば、酢酸錫、オクチル酸錫(オクチル酸スズ)、オレイン酸錫、ラウリル酸錫、ジブチル錫ジアセテート、ジメチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジメルカプチド、ジブチル錫マレエート、ジブチル錫ジネオデカノエート、ジオクチル錫ジメルカプチド、ジオクチル錫ジラウリレート、ジブチル錫ジクロリドなどの有機錫化合物、例えば、オクタン酸鉛、ナフテン酸鉛などの有機鉛化合物、例えば、ナフテン酸ニッケルなどの有機ニッケル化合物、例えば、ナフテン酸コバルトなどの有機コバルト化合物、例えば、オクテン酸銅などの有機銅化合物、例えば、オクタン酸ビスマス(オクチル酸ビスマス)、ネオデカン酸ビスマスなどの有機ビスマス化合物などが挙げられ、好ましくは、オクチル酸スズ、オクチル酸ビスマスが挙げられる。 Examples of organometallic compounds include tin acetate, tin octoate (tin octylate), tin oleate, tin laurate, dibutyltin diacetate, dimethyltin dilaurate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin dimercaptide, dibutyltin maleate, dibutyltin organotin compounds such as tin dineodecanoate, dioctyltin dimercaptide, dioctyltin dilaurate, dibutyltin dichloride; organolead compounds such as lead octanoate and lead naphthenate; organonickel compounds such as nickel naphthenate; Examples include organic cobalt compounds such as cobalt naphthenate, organic copper compounds such as copper octenoate, and organic bismuth compounds such as bismuth octanoate (bismuth octylate) and bismuth neodecanoate, preferably octyl. stannous acid and bismuth octylate.

さらに、ウレタン化触媒として、例えば、炭酸カリウム、酢酸カリウム、オクチル酸カリウムなどのカリウム塩が挙げられる。 Furthermore, examples of urethanization catalysts include potassium salts such as potassium carbonate, potassium acetate, and potassium octylate.

これらウレタン化触媒は、単独使用または2種類以上併用することができる。 These urethanization catalysts can be used alone or in combination of two or more.

ウレタン化触媒の添加割合は、ポリイソシアネート成分および非晶性ポリエーテルポリオールとの総量10000質量部に対して、例えば、0.001質量部以上、好ましくは、0.01質量部以上であり、例えば、1質量部以下、好ましくは、0.5質量部以下である。 The addition ratio of the urethanization catalyst is, for example, 0.001 parts by mass or more, preferably 0.01 parts by mass or more, with respect to the total amount of 10000 parts by mass of the polyisocyanate component and the amorphous polyether polyol. , 1 part by mass or less, preferably 0.5 parts by mass or less.

なお、ウレタン化触媒は、必要に応じて、公知の触媒希釈剤(溶剤)により希釈された溶液または分散液として添加することができる。 The urethanization catalyst can be added as a solution or dispersion diluted with a known catalyst diluent (solvent), if necessary.

また、上記重合反応においては、未反応のポリイソシアネート成分や、有機溶剤を用いた場合には有機溶剤を、例えば、蒸留や抽出などの公知の除去手段により除去することができる。 Further, in the above polymerization reaction, the unreacted polyisocyanate component and, if an organic solvent is used, the organic solvent can be removed by known removal means such as distillation or extraction.

プレポリマー合成工程において、各成分の配合割合は、非晶性ポリエーテルポリオール中の水酸基に対する、ポリイソシアネート成分中のイソシアネート基の当量比(イソシアネート基/水酸基)として、例えば、1.3以上、好ましくは、1.5以上であり、例えば、20以下、好ましくは、15以下、より好ましくは、10以下、さらに好ましくは、8以下である。 In the prepolymer synthesis step, the blending ratio of each component is preferably, for example, 1.3 or more as an equivalent ratio of isocyanate groups in the polyisocyanate component to hydroxyl groups in the amorphous polyether polyol (isocyanate groups/hydroxyl groups). is 1.5 or more, and is, for example, 20 or less, preferably 15 or less, more preferably 10 or less, still more preferably 8 or less.

より具体的には、プレポリマー合成工程における各成分の配合割合は、非晶性ポリエーテルポリオール100質量部に対して、ポリイソシアネート成分が、例えば、5質量部以上、好ましくは、10質量部以上、より好ましくは、15質量部以上であり、例えば、150質量部以下、好ましくは、100質量部以下、より好ましくは、90質量部以下である。 More specifically, the mixing ratio of each component in the prepolymer synthesis step is, for example, 5 parts by mass or more, preferably 10 parts by mass or more of the polyisocyanate component with respect to 100 parts by mass of the amorphous polyether polyol. , more preferably 15 parts by mass or more, for example, 150 parts by mass or less, preferably 100 parts by mass or less, more preferably 90 parts by mass or less.

そして、この方法では、イソシアネート基含有率が、例えば、1.0質量%以上、好ましくは、1.5質量%以上、より好ましくは、3.0質量%以上、さらに好ましくは、5.0質量%以上、例えば、30.0質量%以下、好ましくは、19.0質量%以下、より好ましくは、16.0質量%以下、さらに好ましくは、12.0質量%以下に達するまで上記成分を反応させる。これにより、イソシアネート基末端プレポリマーを得ることができる。 In this method, the isocyanate group content is, for example, 1.0% by mass or more, preferably 1.5% by mass or more, more preferably 3.0% by mass or more, and still more preferably 5.0% by mass. % or more, for example, 30.0% by mass or less, preferably 19.0% by mass or less, more preferably 16.0% by mass or less, and even more preferably 12.0% by mass or less. Let Thereby, an isocyanate group-terminated prepolymer can be obtained.

なお、イソシアネート基含有量(イソシアネート基含有率)は、ジ-n-ブチルアミンによる滴定法などの公知の方法によって求めることができる。 The isocyanate group content (isocyanate group content) can be determined by a known method such as titration with di-n-butylamine.

次いで、この方法では、上記により得られたイソシアネート基末端プレポリマーと、低分子量ポリオールとを反応させて、ポリイソシアネート成分とポリオール成分との反応生成物を得る(鎖伸長工程)。 Next, in this method, the isocyanate group-terminated prepolymer obtained above is reacted with a low-molecular-weight polyol to obtain a reaction product of the polyisocyanate component and the polyol component (chain elongation step).

すなわち、この方法において、低分子量ポリオールは、鎖伸長剤である。 Thus, in this method, the low molecular weight polyol is the chain extender.

そして、鎖伸長工程では、イソシアネート基末端プレポリマーと、低分子量ポリオールとを、例えば、上記したバルク重合や上記した溶液重合などの重合方法により反応させる。 Then, in the chain elongation step, the isocyanate group-terminated prepolymer and the low-molecular-weight polyol are reacted by a polymerization method such as the above-described bulk polymerization or the above-described solution polymerization.

反応温度は、例えば、室温以上、好ましくは、50℃以上、例えば、200℃以下、好ましくは、150℃以下であり、反応時間が、例えば、5分以上、好ましくは、1時間以上、例えば、72時間以下、好ましくは、48時間以下である。 The reaction temperature is, for example, room temperature or higher, preferably 50° C. or higher, for example, 200° C. or lower, preferably 150° C. or lower, and the reaction time is, for example, 5 minutes or longer, preferably 1 hour or longer. 72 hours or less, preferably 48 hours or less.

また、各成分の配合割合は、低分子量ポリオール中の水酸基に対する、イソシアネート基末端プレポリマー中のイソシアネート基の当量比(イソシアネート基/水酸基)として、例えば、0.75以上、好ましくは、0.9以上、例えば、1.3以下、好ましくは、1.1以下である。 In addition, the blending ratio of each component is, for example, 0.75 or more, preferably 0.9, as an equivalent ratio (isocyanate group/hydroxyl group) of the isocyanate group in the isocyanate group-terminated prepolymer to the hydroxyl group in the low-molecular-weight polyol. For example, it is 1.3 or less, preferably 1.1 or less.

より具体的には、鎖伸長工程における各成分の配合割合は、イソシアネート基末端プレポリマー100質量部に対して、低分子量ポリオールが、例えば、1.0質量部以上、好ましくは、2.5質量部以上、より好ましくは、3.5質量部以上、さらに好ましくは、4.5質量部以上、とりわけ好ましくは、5.5質量部以上であり、例えば、15.0質量部以下、好ましくは、10.0質量部以下、より好ましくは、9.0質量部以下である。 More specifically, the blending ratio of each component in the chain elongation step is, for example, 1.0 parts by mass or more, preferably 2.5 parts by mass of the low molecular weight polyol per 100 parts by mass of the isocyanate group-terminated prepolymer. parts or more, more preferably 3.5 parts by mass or more, more preferably 4.5 parts by mass or more, particularly preferably 5.5 parts by mass or more, for example, 15.0 parts by mass or less, preferably It is 10.0 parts by mass or less, more preferably 9.0 parts by mass or less.

また、鎖伸長工程において、得られる熱可塑性ポリウレタン樹脂のハードセグメント濃度(後述)を調整するために、低分子量ポリオールとともに、上記非晶性ポリエーテルポリオールやその他のポリオールなどを、適宜の割合で配合することもできる。 In addition, in the chain elongation step, in order to adjust the hard segment concentration (described later) of the resulting thermoplastic polyurethane resin, together with the low molecular weight polyol, the above amorphous polyether polyol and other polyols are blended in an appropriate ratio. You can also

さらに、この反応においては、必要に応じて、上記したウレタン化触媒を添加することができる。ウレタン化触媒は、イソシアネート基末端プレポリマーおよび/または低分子量ポリオールに配合することができ、また、それらの混合時に別途配合することもできる。 Furthermore, in this reaction, the above-described urethanization catalyst can be added, if necessary. The urethanization catalyst can be blended with the isocyanate group-terminated prepolymer and/or the low-molecular-weight polyol, or can be blended separately when they are mixed.

また、上記の反応生成物を得る方法として、ワンショット法を採用する場合には、ポリイソシアネート成分と、ポリオール成分(非晶性ポリエーテルポリオールおよび低分子量ポリオールを含む)とを、ポリオール成分中の水酸基に対する、ポリイソシアネート成分中のイソシアネート基の当量比(イソシアネート基/水酸基)が、例えば、0.9以上、好ましくは、0.95以上、より好ましくは、0.98以上、例えば、1.2以下、好ましくは、1.1以下、より好ましくは、1.08以下となる割合で、同時に配合して撹拌混合する。 Further, when a one-shot method is employed as a method for obtaining the above reaction product, a polyisocyanate component and a polyol component (including amorphous polyether polyol and low-molecular-weight polyol) are added to the polyol component. The equivalent ratio of isocyanate groups in the polyisocyanate component to hydroxyl groups (isocyanate groups/hydroxyl groups) is, for example, 0.9 or more, preferably 0.95 or more, more preferably 0.98 or more, such as 1.2. Subsequently, these ingredients are blended at the same time and stirred and mixed at a ratio of preferably 1.1 or less, more preferably 1.08 or less.

また、この撹拌混合は、例えば、不活性ガス(例えば、窒素)雰囲気下、反応温度が、例えば、40℃以上、好ましくは、70℃以上、例えば、280℃以下、好ましくは、260℃以下で、反応時間が、例えば、30秒以上1時間以下で実施する。 Further, this stirring and mixing is performed, for example, under an inert gas (e.g., nitrogen) atmosphere at a reaction temperature of, for example, 40° C. or higher, preferably 70° C. or higher, for example, 280° C. or lower, preferably 260° C. or lower. , the reaction time is, for example, 30 seconds or more and 1 hour or less.

また、撹拌混合時には、必要により、上記したウレタン化触媒や有機溶剤を、適宜の割合で添加することができる。 Moreover, at the time of stirring and mixing, if necessary, the above-described urethanization catalyst and organic solvent can be added in an appropriate proportion.

これにより、反応生成物として、熱可塑性ポリウレタン樹脂が得られる。 Thereby, a thermoplastic polyurethane resin is obtained as a reaction product.

また、この方法では、必要に応じて、得られた反応生成物を熱処理することができる(熱処理工程)。 Moreover, in this method, the obtained reaction product can be heat-treated as needed (heat treatment step).

熱処理工程は、上記の反応生成物(熱処理前の反応生成物(一次生成物))を熱処理して二次生成物(熱処理後の反応生成物)を得る工程である。 The heat treatment step is a step of heat-treating the reaction product (reaction product before heat treatment (primary product)) to obtain a secondary product (reaction product after heat treatment).

熱処理工程では、上記の反応工程で得られた一次生成物を、所定の熱処理温度で、所定の熱処理期間静置することにより熱処理した後、必要により乾燥させる。 In the heat treatment step, the primary product obtained in the above reaction step is heat treated by allowing it to stand at a predetermined heat treatment temperature for a predetermined heat treatment period, and then dried if necessary.

熱処理温度としては、例えば、50℃以上、好ましくは、60℃以上、より好ましくは、70℃以上であり、例えば、100℃以下、好ましくは、90℃以下である。 The heat treatment temperature is, for example, 50° C. or higher, preferably 60° C. or higher, more preferably 70° C. or higher, and for example, 100° C. or lower, preferably 90° C. or lower.

熱処理温度が上記範囲であれば、とりわけ良好に、伸縮特性および耐ブルーム性を兼ね備える熱可塑性ポリウレタン樹脂を得ることができる。 If the heat treatment temperature is within the above range, it is possible to obtain a thermoplastic polyurethane resin that has both excellent stretchability and bloom resistance.

熱処理期間としては、例えば、3日以上、好ましくは、4日以上、より好ましくは、5日以上、さらに好ましくは、6日以上であり、例えば、10日以下、好ましくは、9日以下、より好ましくは、8日以下である。 The heat treatment period is, for example, 3 days or more, preferably 4 days or more, more preferably 5 days or more, still more preferably 6 days or more, and for example, 10 days or less, preferably 9 days or less, or more. Preferably, it is 8 days or less.

熱処理期間が上記範囲であれば、とりわけ良好に、伸縮特性および耐ブルーム性を兼ね備える熱可塑性ポリウレタン樹脂を得ることができる。 When the heat treatment period is within the above range, it is possible to obtain a thermoplastic polyurethane resin having particularly good stretchability and bloom resistance.

また、上記の熱可塑性ポリウレタン樹脂の製造方法では、好ましくは、表面改質剤(滑剤)が添加される。換言すれば、熱可塑性ポリウレタン樹脂は、好ましくは、表面改質剤(滑剤)を含有する。 Moreover, in the method for producing a thermoplastic polyurethane resin, preferably, a surface modifier (lubricant) is added. In other words, the thermoplastic polyurethane resin preferably contains a surface modifier (lubricant).

表面改質剤としては、例えば、脂肪酸アミドなどが挙げられ、脂肪酸アミドとしては、例えば、飽和脂肪酸アミド、不飽和脂肪酸アミドなどが挙げられる。 Examples of surface modifiers include fatty acid amides, and examples of fatty acid amides include saturated fatty acid amides and unsaturated fatty acid amides.

飽和脂肪酸アミドは、飽和脂肪酸のアミド化合物であって、特に制限されないが、例えば、ラウリルアミド、オレイルアミド、ステアリルアミドなどの飽和脂肪酸モノアミド、例えば、メチレンビスラウリルアミド、メチレンビスオレイルアミド、メチレンビスステアリルアミド、エチレンビスラウリルアミド、エチレンビスオレイルアミド、エチレンビスステアリルアミドなどの飽和脂肪酸ビスアミド、例えば、メチレンビス12-ヒドロキシステアリルアミド、エチレンビス12-ヒドロキシステアリルアミドなどの水酸基含有飽和脂肪酸ビスアミドなどが挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用することができる。 Saturated fatty acid amide is an amide compound of saturated fatty acid, and is not particularly limited. amides, saturated fatty acid bisamides such as ethylenebislaurylamide, ethylenebisoleylamide and ethylenebisstearylamide; and hydroxyl group-containing saturated fatty acid bisamides such as methylenebis12-hydroxystearylamide and ethylenebis12-hydroxystearylamide. These can be used alone or in combination of two or more.

不飽和脂肪酸アミドは、不飽和脂肪酸のアミド化合物であって、特に制限されないが、例えば、オレイルアミド、エルカアミドなどの不飽和脂肪酸モノアミド、例えば、メチレンビスオレイルアミド、メチレンビスエルカアミド、エチレンビスオレイルアミド、エチレンビスエルカアミドなどの不飽和脂肪酸ビスアミド、例えば、メチレンビスヒドロキシオレイルアミド、エチレンビスヒドロキシオレイルアミドなどの水酸基含有不飽和脂肪酸ビスアミドなどが挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用することができる。 The unsaturated fatty acid amide is an amide compound of an unsaturated fatty acid, and is not particularly limited. , unsaturated fatty acid bisamides such as ethylenebiserucamide, and hydroxyl group-containing unsaturated fatty acid bisamides such as methylenebishydroxyoleylamide and ethylenebishydroxyoleylamide. These can be used alone or in combination of two or more.

表面改質剤は、単独使用または2種類以上併用することができる。 Surface modifiers can be used alone or in combination of two or more.

表面改質剤として、耐ブルーム性の向上を図る観点から、好ましくは、脂肪酸アミドが挙げられ、より好ましくは、不飽和脂肪酸アミドが挙げられる。すなわち、熱可塑性ポリウレタン樹脂は、好ましくは、脂肪酸アミドを含有し、より好ましくは、不飽和脂肪酸アミドを含有する。 As the surface modifier, fatty acid amides are preferred, and unsaturated fatty acid amides are more preferred, from the viewpoint of improving bloom resistance. That is, the thermoplastic polyurethane resin preferably contains fatty acid amides, more preferably unsaturated fatty acid amides.

また、表面改質剤として、好ましくは、ビスアミド(飽和脂肪酸ビスアミド、不飽和脂肪酸ビスアミド)が挙げられ、とりわけ好ましくは、不飽和脂肪酸ビスアミドが挙げられる。 Moreover, the surface modifier preferably includes bisamides (saturated fatty acid bisamides and unsaturated fatty acid bisamides), and particularly preferably unsaturated fatty acid bisamides.

熱可塑性ポリウレタン樹脂が表面改質剤(好ましくは、不飽和脂肪酸アミド)を含有する場合、表面改質剤(好ましくは、不飽和脂肪酸アミド)の含有割合は、熱可塑性ポリウレタン樹脂の総量に対して、例えば、0.001質量%以上、より好ましくは、0.005質量%以上、より好ましくは、0.01質量%以上、さらに好ましくは、0.05質量%以上であり、例えば、1.0質量%以下、好ましくは、0.5質量%以下、より好ましくは、0.3質量%以下、さらに好ましくは、0.2質量%以下である。 When the thermoplastic polyurethane resin contains a surface modifier (preferably unsaturated fatty acid amide), the content of the surface modifier (preferably unsaturated fatty acid amide) is , For example, 0.001% by mass or more, more preferably 0.005% by mass or more, more preferably 0.01% by mass or more, still more preferably 0.05% by mass or more, for example, 1.0 % by mass or less, preferably 0.5% by mass or less, more preferably 0.3% by mass or less, and even more preferably 0.2% by mass or less.

表面改質剤(好ましくは、不飽和脂肪酸アミド)の含有割合の含有割合が上記範囲であれば、とりわけ良好に、耐ブルーム性の向上を図ることができる。 If the content of the surface modifier (preferably unsaturated fatty acid amide) is within the above range, the bloom resistance can be improved particularly favorably.

なお、表面改質剤(滑剤)は、任意のタイミング(例えば、各成分の合成時、合成後、混合時、反応時など)において、添加することができる。 The surface modifier (lubricant) can be added at any timing (for example, during synthesis of each component, after synthesis, during mixing, during reaction, etc.).

また、上記の熱可塑性ポリウレタン樹脂の製造方法では、必要に応じて、上記の表面改質剤以外の添加剤、例えば、酸化防止剤、耐熱安定剤、紫外線吸収剤、耐光安定剤、さらには、加水分解防止剤(カルボジイミド化合物など)、染料(ブルーイング剤など)、可塑剤、ブロッキング防止剤、離型剤、顔料、フィラー、防錆剤、充填剤などを添加することができる。これら添加剤は、各成分の混合時、合成時または合成後に添加することができる。 In addition, in the method for producing a thermoplastic polyurethane resin, if necessary, additives other than the surface modifiers, such as antioxidants, heat stabilizers, ultraviolet absorbers, light stabilizers, and Hydrolysis inhibitors (carbodiimide compounds, etc.), dyes (bluing agents, etc.), plasticizers, antiblocking agents, release agents, pigments, fillers, rust inhibitors, fillers and the like can be added. These additives can be added during mixing of each component, during synthesis, or after synthesis.

酸化防止剤としては、特に制限されず、公知の酸化防止剤(例えば、BASFジャパン製カタログに記載)が挙げられ、より具体的には、例えば、フェノール系酸化防止剤、ヒンダードフェノール系酸化防止剤などが挙げられる。 The antioxidant is not particularly limited, and includes known antioxidants (for example, listed in the BASF Japan catalog), more specifically, for example, phenolic antioxidants, hindered phenolic antioxidants agents and the like.

耐熱安定剤としては、特に制限されず、公知の耐熱安定剤(例えば、BASFジャパン製カタログに記載)が挙げられ、より具体的には、例えば、リン系加工熱安定剤、ラクトン系加工熱安定剤、イオウ系加工熱安定剤などが挙げられる。 The heat stabilizer is not particularly limited, and includes known heat stabilizers (for example, described in the BASF Japan catalog), more specifically, for example, phosphorus-based processing heat stabilizers, lactone-based processing heat stabilizers. and sulfur-based processing heat stabilizers.

紫外線吸収剤としては、特に制限されず、公知の紫外線吸収剤(例えば、BASFジャパン製カタログに記載)が挙げられ、より具体的には、例えば、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤などが挙げられる。 The ultraviolet absorber is not particularly limited, and includes known ultraviolet absorbers (for example, listed in the BASF Japan catalog), more specifically, for example, benzotriazole-based ultraviolet absorbers and triazine-based ultraviolet absorbers. , benzophenone-based UV absorbers, and the like.

耐光安定剤としては、特に制限されず、公知の耐光安定剤(例えば、ADEKA製カタログに記載)が挙げられ、より具体的には、例えば、ベンゾエート系光安定剤、ヒンダードアミン系光安定剤などが挙げられる。 The light stabilizer is not particularly limited, and includes known light stabilizers (for example, listed in the ADEKA catalog), more specifically, for example, benzoate light stabilizers, hindered amine light stabilizers, and the like. mentioned.

これら添加剤(表面改質剤を除く。)は、それぞれ熱可塑性ポリウレタン樹脂に対して、例えば、0.001質量%以上、好ましくは、0.01質量%以上、例えば、3.0質量%以下、好ましくは、2.0質量%以下となる割合で、添加される。 These additives (excluding surface modifiers) are, for example, 0.001% by mass or more, preferably 0.01% by mass or more, and, for example, 3.0% by mass or less, relative to the thermoplastic polyurethane resin. , preferably at a rate of 2.0% by mass or less.

なお、表面改質剤や、その他の添加剤が添加された熱可塑性ポリウレタン樹脂は、ポリウレタン樹脂と添加剤(表面改質剤や、その他の添加剤)とを含む樹脂組成物でもあるが、「熱可塑性ポリウレタン樹脂」として総称する。 The thermoplastic polyurethane resin to which the surface modifier and other additives are added is also a resin composition containing the polyurethane resin and additives (surface modifier and other additives). collectively referred to as "thermoplastic polyurethane resin".

そして、このような熱可塑性ポリウレタン樹脂の製造方法によれば、伸縮特性および耐ブルーム性をバランスよく両立する熱可塑性ポリウレタン樹脂を得ることができる。 According to such a method for producing a thermoplastic polyurethane resin, it is possible to obtain a thermoplastic polyurethane resin that achieves both stretchability and bloom resistance in a well-balanced manner.

すなわち、上記の熱可塑性ポリウレタン樹脂の製造方法では、ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを含むポリイソシアネート成分と、分子量400以下の低分子量ポリオール、および、数平均分子量2500以上4000以下の非晶性ポリエーテルポリオールを含むポリオール成分とを反応させる。 That is, in the above method for producing a thermoplastic polyurethane resin, a polyisocyanate component containing bis(isocyanatomethyl)cyclohexane, a low molecular weight polyol having a molecular weight of 400 or less, and an amorphous polyether having a number average molecular weight of 2500 or more and 4000 or less A polyol component containing a polyol is reacted.

そのため、このような製造方法により得られる熱可塑性ポリウレタン樹脂は、ポリイソシアネート成分および低分子量ポリオールの反応により形成されるハードセグメントと、ポリイソシアネート成分および非晶性ポリエーテルポリオール(数平均分子量2500以上4000以下の非晶性ポリエーテルポリオール)の反応により形成されるソフトセグメントとを備えている。 Therefore, the thermoplastic polyurethane resin obtained by such a production method includes hard segments formed by the reaction of the polyisocyanate component and the low molecular weight polyol, the polyisocyanate component and the amorphous polyether polyol (number average molecular weight of 2500 to 4000 A soft segment formed by the reaction of an amorphous polyether polyol below).

熱可塑性ポリウレタン樹脂のハードセグメント濃度は、例えば、5質量%以上、好ましくは、7質量%以上、より好ましくは、10質量%以上、さらに好ましくは、15質量%以上であり、例えば、30質量%以下、好ましくは、25質量%以下、より好ましくは、20質量%以下である。 The hard segment concentration of the thermoplastic polyurethane resin is, for example, 5% by mass or more, preferably 7% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, still more preferably 15% by mass or more, for example 30% by mass. Below, it is preferably 25% by mass or less, more preferably 20% by mass or less.

なお、熱可塑性ポリウレタン樹脂のハードセグメント(ポリイソシアネート成分と低分子量ポリオールとの反応により形成されるハードセグメント)濃度は、例えば、各成分の配合割合(仕込)から、公知の方法で算出することができる。 The hard segment (hard segment formed by the reaction of the polyisocyanate component and the low-molecular-weight polyol) concentration of the thermoplastic polyurethane resin can be calculated by a known method, for example, from the blending ratio (preparation) of each component. can.

より具体的には、ハードセグメント濃度は、例えば、プレポリマー法が採用される場合には、各成分の配合処方(仕込)から次式により算出することができる。
[鎖伸長剤(g)+(鎖伸長剤(g)/鎖伸長剤の分子量(g/mol))×ポリイソシアネート成分の平均分子量(g/mol)]÷(ポリイソシアネート成分(g)+ポリオール成分の総質量(g))×100
そして、熱可塑性ポリウレタン樹脂のハードセグメント濃度が上記範囲内であれば、得られる成形品(後述)の伸縮特性および耐ブルーム性を向上させることができる。
More specifically, the hard segment concentration can be calculated from the formulation (preparation) of each component by the following equation, for example, when the prepolymer method is employed.
[chain extender (g) + (chain extender (g) / molecular weight of chain extender (g / mol)) × average molecular weight of polyisocyanate component (g / mol)] ÷ (polyisocyanate component (g) + polyol Total mass of components (g)) x 100
If the hard segment concentration of the thermoplastic polyurethane resin is within the above range, the resulting molded article (described later) can be improved in stretchability and bloom resistance.

つまり、上記の熱可塑性ポリウレタン樹脂の製造方法では、原料(高分子量ポリオール)として、数平均分子量2500以上4000以下の非晶性ポリエーテルポリオールが用いられているため、伸縮特性および耐ブルーム性をバランスよく両立することができる。 That is, in the above-described method for producing a thermoplastic polyurethane resin, an amorphous polyether polyol having a number average molecular weight of 2500 or more and 4000 or less is used as a raw material (high molecular weight polyol), so that the stretching property and the bloom resistance are balanced. can be well matched.

例えば、熱可塑性ポリウレタン樹脂のハードセグメント相(ハードセグメントにより構成されるドメイン)の融解ピーク温度(融点)は、例えば、200℃以上、好ましくは、205℃以上、より好ましくは、210℃以上であり、例えば、250℃以下、好ましくは、240℃以下、より好ましくは、230℃以下、さらに好ましくは、220℃以下である。 For example, the melting peak temperature (melting point) of the hard segment phase (domain composed of hard segments) of the thermoplastic polyurethane resin is, for example, 200° C. or higher, preferably 205° C. or higher, and more preferably 210° C. or higher. , for example, 250° C. or lower, preferably 240° C. or lower, more preferably 230° C. or lower, still more preferably 220° C. or lower.

また、熱可塑性ポリウレタン樹脂のソフトセグメント相(ソフトセグメントにより構成されるドメイン)の融解エンタルピーは、例えば、5mJ/mg以上、好ましくは、10mJ/mg以上、より好ましくは、15mJ/mg以上であり、例えば、30mJ/mg以下、好ましくは、25mJ/mg以下、より好ましくは、20mJ/mg以下、さらに好ましくは、18mJ/mg以下である。 Further, the melting enthalpy of the soft segment phase (domain composed of soft segments) of the thermoplastic polyurethane resin is, for example, 5 mJ/mg or more, preferably 10 mJ/mg or more, more preferably 15 mJ/mg or more, For example, it is 30 mJ/mg or less, preferably 25 mJ/mg or less, more preferably 20 mJ/mg or less, still more preferably 18 mJ/mg or less.

ハードセグメント相の融解ピークが上記範囲であり、かつ、ソフトセグメント相の融解エンタルピーが上記範囲である場合、熱可塑性ポリウレタン樹脂は、ハードセグメント相の凝集力が保持され、かつ、ソフトセグメント相の結晶化が抑制されている。そのため、熱可塑性ポリウレタン樹脂の伸縮時における破壊を抑制して、優れた伸縮特性を得ることができる。 When the melting peak of the hard segment phase is within the above range and the melting enthalpy of the soft segment phase is within the above range, the thermoplastic polyurethane resin retains the cohesive force of the hard segment phase and the crystals of the soft segment phase. degeneration is suppressed. Therefore, breakage of the thermoplastic polyurethane resin during expansion and contraction can be suppressed, and excellent expansion and contraction properties can be obtained.

なお、ハードセグメント相の融解ピーク、および、ソフトセグメント相の融解エンタルピーは、後述する実施例に準拠して、示差走査熱量測定(DSC測定)により求められる。 The melting peak of the hard segment phase and the melting enthalpy of the soft segment phase are obtained by differential scanning calorimetry (DSC measurement) according to the examples described later.

また、伸縮特性は、より具体的には、繰り返し伸長変形後の戻り応力および残留歪により評価される。 More specifically, the elastic property is evaluated by return stress and residual strain after repeated elongation deformation.

熱可塑性ポリウレタン樹脂の戻り応力(後述する実施例に準拠)は、例えば、1.8MPa以上、好ましくは、2.0以上、より好ましくは、2.2MPa以上であり、例えば、3.0MPa以下である。 The return stress of the thermoplastic polyurethane resin (based on Examples described later) is, for example, 1.8 MPa or more, preferably 2.0 or more, more preferably 2.2 MPa or more, and for example, 3.0 MPa or less. be.

また、熱可塑性ポリウレタン樹脂の残留歪(後述する実施例に準拠)は、例えば、25%以上であり、例えば、60%以下、好ましくは、55%以下、より好ましくは、50%以下である。 Also, the residual strain of the thermoplastic polyurethane resin (according to Examples described later) is, for example, 25% or more, and for example, 60% or less, preferably 55% or less, more preferably 50% or less.

すなわち、上記の熱可塑性ポリウレタン樹脂は、比較的低い残留歪を保持しながら、優れた戻り応力を得ることができ、伸縮特性に優れる。 That is, the above thermoplastic polyurethane resin can obtain excellent return stress while maintaining relatively low residual strain, and is excellent in stretchability.

なお、残留歪および戻り応力は、後述する実施例に準拠して測定される。 The residual strain and return stress are measured in accordance with Examples described later.

また、上記の熱可塑性ポリウレタン樹脂は、さらに、耐熱性にも優れている。 Further, the above thermoplastic polyurethane resin is also excellent in heat resistance.

例えば、熱可塑性ポリウレタン樹脂の貯蔵弾性率(E’)が1×10Paを示す温度(以下、耐熱温度とする。)が、例えば、160℃以上、好ましくは、170℃以上、より好ましくは、180℃以上、さらに好ましくは、190℃以上であり、例えば、250℃以下である。 For example, the temperature at which the storage modulus (E′) of the thermoplastic polyurethane resin exhibits 1×10 6 Pa (hereinafter referred to as the heat resistant temperature) is, for example, 160° C. or higher, preferably 170° C. or higher, more preferably , 180° C. or higher, more preferably 190° C. or higher, and for example, 250° C. or lower.

なお、耐熱温度は、後述する実施例に準拠して、動的粘弾性測定により求められる。 The heat resistance temperature is determined by dynamic viscoelasticity measurement in accordance with the examples described later.

また、本発明は、上記した熱可塑性ポリウレタン樹脂を含む成形品を含んでいる。成形品は、熱可塑性ポリウレタン樹脂から成形される。 The present invention also includes a molded article containing the thermoplastic polyurethane resin described above. A molded article is molded from a thermoplastic polyurethane resin.

成形品は、例えば、上記の熱可塑性ポリウレタン樹脂を、公知の成形方法、例えば、特定の金型を用いた熱圧縮成形および射出成形や、シート巻き取り装置を用いた押出成形、例えば、溶融紡糸成形などの熱成形加工方法、例えば、3Dプリンター加工により、例えば、ペレット状、板状、繊維状、ストランド状、フィルム状、シート状、パイプ状、中空状、箱状などの各種形状に成形することにより、得ることができる。 For example, the above thermoplastic polyurethane resin is molded by a known molding method, such as heat compression molding and injection molding using a specific mold, extrusion molding using a sheet winding device, such as melt spinning. Thermoforming processing methods such as molding, for example, by 3D printer processing, for example, molding into various shapes such as pellets, plates, fibers, strands, films, sheets, pipes, hollows, and boxes. can be obtained by

好ましくは、成形品は、溶融紡糸成形により得られる、弾性繊維である。 Preferably, the molded article is an elastic fiber obtained by melt spinning.

そして、得られた成形品は、上記の熱可塑性ポリウレタン樹脂の成形品であるため、伸縮特性および耐ブルーム性を兼ね備えることができる。 Since the obtained molded article is a molded article of the thermoplastic polyurethane resin, it can have both stretchability and bloom resistance.

そのため、成形品は、上記の各種物性が要求される分野において好適に用いることができ、とりわけ、糸や繊維(チューブ、タイツ、スパッツ、スポーツウエア、スポーツグッズ、サポーター、水着などに用いられる糸や複合繊維)、モノフィラメント、フィルム(衣料用の伸縮性フィルム、ホットメルトフィルム、創傷被覆フィルムなど)の分野において好適に使用される。 Therefore, the molded article can be suitably used in fields where the above various physical properties are required, and in particular, yarns and fibers (tubes, tights, spats, sportswear, sports goods, supporters, swimwear, etc.) composite fibers), monofilaments, films (elastic films for clothing, hot-melt films, wound covering films, etc.).

また、成形品は、上記の用途の他、工業的に広範に使用可能であり、具体的には、例えば、透明性硬質プラスチック、コーティング材料、粘着剤、接着剤、防水材、ポッティング剤、インク、バインダー、フィルム(例えば、ペイントプロテクションフィルム、チッピングフィルムなどのフィルム、ソフトカーボンシート等の基材への含浸用フィルム)、シート、バンド(例えば、時計バンドなどのバンド、例えば、自動車用伝動ベルト、各種産業用搬送ベルト(コンベアベルト)などのベルト)、チューブ(例えば、医療用チューブ、カテーテルなどの部品の他、エアーチューブ、油圧チューブ、電線チューブなどのチューブ、例えば、消防ホースなどのホース)、ブレード、スピーカー、センサー類、高輝度用LED封止剤、有機EL部材、太陽光発電部材、ロボット部材、アンドロイド部材、ウェアラブル部材、衣料用品、衛生用品、化粧用品、食品包装部材、スポーツ用品、レジャー用品、医療用品、介護用品、住宅用部材、音響部材、照明部材、シャンデリア、外灯、シール材、封止材、コルク、パッキン、防振・制震・免震部材、防音部材、日用品、雑貨、クッション、寝具、応力吸収材、応力緩和材、自動車の内外装部品、鉄道部材、航空機部材、光学部材、OA機器用部材、雑貨表面保護部材、半導体封止材、自己修復材料、健康器具、メガネレンズ、玩具、ケーブルシース、ワイヤーハーネス、電気通信ケーブル、自動車配線、コンピューター配線、カールコードなど工業用品、シート、フィルムなどの介護用品、スポーツ用品、レジャー用品、各種雑貨、防振・免振材料、衝撃吸収材、光学材料、導光フィルムなどのフィルム、自動車部品、表面保護シート、化粧シート、転写シート、半導体保護テープなどのテープ部材、ゴルフボール部材、テニスラケット用ストリング、農業用フィルム、壁紙、防曇付与剤、不織布、マットレスやソファーなどの家具用品、ブラジャーや肩パッドなどの衣料用品、紙おむつ、ナプキン、メディカルテープの緩衝材などの医療用品、化粧品、洗顔パフや枕などのサニタリー用品、靴底(アウトソール)、ミッドソール、カバー材などの靴用品、さらには、車両用のパッドやクッションなどの体圧分散用品、ドアトリム、インスツルメントパネル、ギアノブなどの手で触れる部材、電気冷蔵庫や建築物の断熱材、ショックアブソーバーなどの衝撃吸収材、充填材、車両のハンドル、自動車内装部材、自動車外装部材などの車両用品、化学機械研磨(CMP)パッドなどの半導体製造用品などにおいて、好適に用いられる。 In addition to the above applications, the molded article can be widely used industrially, and specifically, for example, transparent hard plastics, coating materials, adhesives, adhesives, waterproof materials, potting agents, inks , binders, films (e.g. paint protection films, films such as chipping films, films for impregnating substrates such as soft carbon sheets), sheets, bands (e.g. bands such as watch bands, e.g. automobile transmission belts, Belts such as various industrial conveyor belts (conveyor belts), tubes (for example, parts such as medical tubes and catheters, tubes such as air tubes, hydraulic tubes, electric wire tubes, hoses such as fire hoses), Blades, speakers, sensors, high-brightness LED encapsulants, organic EL components, photovoltaic components, robot components, android components, wearable components, clothing products, sanitary products, cosmetics, food packaging components, sporting goods, leisure Goods, medical supplies, nursing care products, housing materials, acoustic materials, lighting materials, chandeliers, outdoor lights, sealing materials, sealing materials, cork, packing, vibration/damping/seismic isolation materials, soundproofing materials, daily necessities, miscellaneous goods, Cushions, bedding, stress-absorbing materials, stress-relieving materials, automobile interior and exterior parts, railway materials, aircraft materials, optical materials, OA equipment materials, sundry surface protection materials, semiconductor sealing materials, self-healing materials, health equipment, eyeglasses Industrial products such as lenses, toys, cable sheaths, wire harnesses, telecommunication cables, automotive wiring, computer wiring, curled cords, nursing care products such as sheets and films, sporting goods, leisure goods, miscellaneous goods, anti-vibration materials, anti-vibration materials, Shock absorbers, optical materials, films such as light guide films, automobile parts, surface protection sheets, decorative sheets, transfer sheets, tape members such as semiconductor protective tape, golf ball members, strings for tennis rackets, agricultural films, wallpaper, Anti-fogging agents, non-woven fabrics, furniture items such as mattresses and sofas, clothing items such as brassieres and shoulder pads, disposable diapers, napkins, medical supplies such as cushioning materials for medical tape, cosmetics, sanitary items such as face wash puffs and pillows, shoes Footwear such as soles (outsoles), midsoles, and cover materials; body pressure dispersion products such as vehicle pads and cushions; Thermal insulation materials for buildings, shock absorbing materials such as shock absorbers, filling materials, vehicles steering wheels, automobile interior members, automobile exterior members and other vehicle articles, semiconductor manufacturing articles such as chemical mechanical polishing (CMP) pads, and the like.

さらには、上記の成形品は、被覆材(フィルム、シート、ベルト、ワイヤー、電線、金属製の回転機器、ホイール、ドリルなどの被覆材)、押出成形用途(テニス、バトミントンなどのガットおよびその収束材などの押出成形用途)、マイクロペレット化などによるパウダー形状でのスラッシュ成形品、人造皮革、表皮、シート、被覆ロール(鉄鋼などの被覆ロール)、シーラント、ローラー、ギアー、ボール、バットのカバーあるいはコア材(ゴルフボール、バスケットボール、テニスボール、バレーボール、ソフトボール、バットなどのカバーあるいはコア材(これらはポリウレタン樹脂を発泡成形した形態であってもよい。))、マット、スキー用品、ブーツ、テニス用品、グリップ(ゴルフクラブや二輪車などのグリップ)、ラックブーツ、ワイパー、シートクッション部材、介護製品のフィルム、3Dプリンター成形品、繊維強化材料(炭素繊維、リグニン、ケナフ、ナノセルロースファイバー、ガラス繊維などの繊維の強化材料)、安全ゴーグル、サングラス、メガネフレーム、スキーゴーグル、水泳ゴーグル、コンタクトレンズ、ガスアシストの発泡成形品、ショックアブソーバー、CMP研磨パッド、ダンバー、ベアリング、ダストカバー、切削バルブ、チッピングロール、高速回転ローラー、タイヤ、時計、ウエアブルバンドなど、繰返し伸縮、圧縮変形などによる回復性や耐摩耗が要求される用途において、好適に使用される。 Furthermore, the above-mentioned moldings are used for coating materials (films, sheets, belts, wires, electric wires, coating materials for metal rotating equipment, wheels, drills, etc.), extrusion molding applications (guts for tennis, badminton, etc. and their convergence). extrusion molding of materials, etc.), slush molded products in powder form by micro-pelletization, artificial leather, skins, sheets, covering rolls (covering rolls of steel, etc.), sealants, rollers, gears, balls, bat covers or Core materials (covers or core materials for golf balls, basketballs, tennis balls, volleyballs, softballs, bats, etc. (these may be in the form of polyurethane resin foam molding)), mats, ski equipment, boots, tennis Goods, grips (grip for golf clubs, motorcycles, etc.), rack boots, wipers, seat cushions, films for nursing care products, 3D printer molded products, fiber reinforced materials (carbon fiber, lignin, kenaf, nanocellulose fiber, glass fiber, etc.) fiber reinforced materials), safety goggles, sunglasses, spectacle frames, ski goggles, swimming goggles, contact lenses, gas-assisted foam moldings, shock absorbers, CMP polishing pads, dampers, bearings, dust covers, cutting valves, chipping rolls , high-speed rotating rollers, tires, watches, wearable bands, and other applications that require resilience and wear resistance due to repeated expansion, contraction, and compression deformation.

次に、本発明を、製造例、合成例、実施例および比較例に基づいて説明するが、本発明は、これらによって限定されるものではない。なお、「部」および「%」は、特に言及がない限り、質量基準である。また、以下の記載において用いられる配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上記の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなど該当記載の上限値(「以下」、「未満」として定義されている数値)または下限値(「以上」、「超過」として定義されている数値)に代替することができる。
1) 原料
<ポリイソシアネート成分(a)>
1,4-BIC:後述の製造例1~5に記載の方法で合成した1,4-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン
<非晶性ポリエーテルポリオール(b)>
b-1)PTG-L(数平均分子量(Mn)2000):テトラヒドロフランとメチルテトラヒドロフランとを共重合した非晶性ポリエーテルグリコール、商品名;PTG-L2000、水酸基価=56.2mgKOH/g、保土谷化学工業社製
b-2)PTG-L(数平均分子量(Mn)3000):テトラヒドロフランとメチルテトラヒドロフランとを共重合した非晶性ポリエーテルグリコール、商品名;PTG-L3000、水酸基価=37.3mgKOH/g、保土谷化学工業社製
b-3)PTG-L(数平均分子量(Mn)3500):テトラヒドロフランとメチルテトラヒドロフランとを共重合した非晶性ポリエーテルグリコール、商品名;PTG-L3500、水酸基価=32.0mgKOH/g、保土谷化学工業社製
b-4)Velvetol(数平均分子量(Mn)2700):非晶性ポリトリメチレンエーテルグリコール、商品名;VelvetolH2700、水酸基価=41.9mgKOH/g、ALLESSA社製
b-5)PTXG(数平均分子量(Mn)1800):テトラヒドロフランとネオペンチルグリコールとを共重合した非晶性ポリエーテルグリコール、商品名;PTXG1800、水酸基価=62.5mgKOH/g、旭化成社製
<結晶性ポリエーテルポリオール(b’)>
b-6)PTMEG(数平均分子量(Mn)2000):ポリテトラメチレンエーテルグリコール、商品名;PTG2000SN、水酸基価=56.3mgKOH/g、保土谷化学工業社製
b-7)PTMEG(数平均分子量(Mn)3000):ポリテトラメチレンエーテルグリコール、商品名;PTG3000SN、水酸基価=37.2mgKOH/g、保土谷化学工業社製
b-8)PTMEG(数平均分子量(Mn)3500):ポリテトラメチレンエーテルグリコール、商品名;PTG3500SN、水酸基価=32.6mgKOH/g、保土谷化学工業社製
b-9)PTMEG(数平均分子量(Mn)4000):ポリテトラメチレンエーテルグリコール、商品名;PTMG4000、水酸基価=29.1mgKOH/g、三菱ケミカル社製
<低分子量ポリオール(c)>
1,4-BD:1,4-ブタンジオール、三菱化学社製
<ウレタン化触媒>
ビスマス系触媒:オクチル酸ビスマス、商品名;ネオスタンU-600、日東化成社製
<触媒希釈剤>
ジイソノニルアジペート:商品名:DINA、大八化学工業社製
<表面改質剤(滑剤)>
エチレンビスオレイルアミド:不飽和脂肪酸アミド、商品名スリパックスO、三菱ケミカル社製
エチレンビスステアリルアミド:飽和脂肪酸アミド、商品名カオーワックスEB-P、花王ケミカル社製
<その他の添加剤>
酸化防止剤:ヒンダードフェノール化合物、商品名;イルガノックス245、BASFジャパン社製
紫外線吸収剤:ベンゾトリアゾール化合物、商品名;チヌビン234、BASFジャパン社製
耐光安定剤:ヒンダードアミン化合物、商品名;アデカスタブLA-72、ADEKA製
<ポリイソシアネート成分(a)の製造>
・1,4-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(1,4-HXDI)の製造
製造例1(1,4-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(1)(以下、1,4-BIC(1)とする。)の製造方法)
後述の製造例2に記載の1,4-BIC(2)を窒素パージしながら、石油缶に充填した後、1℃のインキュベーター内で2週間静置させた。得られた凝固物を4μmメッシュのメンブレンフィルターを用いて、手早く減圧ろ過して、液相部を除去し、固相部を得た。その固相部に対して、上記した操作を繰り返して、1,4-BIC(1)を得た。1,4-BIC(1)のガスクロマトグラフィー測定による純度は99.9%、APHA測定による色相は5、13C-NMR測定によるトランス/シス比は99.5/0.5であった。加水分解性塩素濃度(以下、HC濃度とする。)は18ppmであった。
Next, the present invention will be described based on Production Examples, Synthesis Examples, Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these. "Parts" and "%" are based on mass unless otherwise specified. In addition, specific numerical values such as the mixing ratio (content ratio), physical property values, and parameters used in the following description are the corresponding mixing ratios ( Content ratio), physical properties, parameters, etc. be able to.
1) Raw material <Polyisocyanate component (a)>
1,4-BIC: 1,4-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane synthesized by the method described in Production Examples 1 to 5 below <Amorphous polyether polyol (b)>
b-1) PTG-L (number average molecular weight (Mn) 2000): amorphous polyether glycol obtained by copolymerizing tetrahydrofuran and methyltetrahydrofuran; trade name; PTG-L2000; hydroxyl value = 56.2 mgKOH/g; b-2) PTG-L (number average molecular weight (Mn) 3000) manufactured by Tsuchiya Kagaku Kogyo Co., Ltd.: Amorphous polyether glycol obtained by copolymerizing tetrahydrofuran and methyltetrahydrofuran, trade name; PTG-L3000, hydroxyl value = 37. 3 mgKOH/g, manufactured by Hodogaya Chemical Industry Co., Ltd. b-3) PTG-L (number average molecular weight (Mn) 3500): Amorphous polyether glycol obtained by copolymerizing tetrahydrofuran and methyltetrahydrofuran; trade name: PTG-L3500; Hydroxyl value = 32.0 mgKOH/g, Hodogaya Chemical Co., Ltd. b-4) Velvetol (number average molecular weight (Mn) 2700): amorphous polytrimethylene ether glycol, trade name; Velvetol H2700, hydroxyl value = 41.9 mgKOH /g, manufactured by ALLESSA b-5) PTXG (number average molecular weight (Mn) 1800): amorphous polyether glycol obtained by copolymerizing tetrahydrofuran and neopentyl glycol, trade name; PTXG1800, hydroxyl value = 62.5 mgKOH/ g, manufactured by Asahi Kasei <Crystalline polyether polyol (b')>
b-6) PTMEG (number average molecular weight (Mn) 2000): polytetramethylene ether glycol, trade name; PTG2000SN, hydroxyl value = 56.3 mgKOH / g, manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd. b-7) PTMEG (number average molecular weight (Mn) 3000): Polytetramethylene ether glycol, trade name: PTG3000SN, hydroxyl value = 37.2 mgKOH/g, b-8 manufactured by Hodogaya Chemical Industry Co., Ltd.) PTMEG (number average molecular weight (Mn) 3500): polytetramethylene Ether glycol, trade name; PTG3500SN, hydroxyl value = 32.6 mgKOH/g, b-9 manufactured by Hodogaya Chemical Industry Co., Ltd.) PTMEG (number average molecular weight (Mn) 4000): polytetramethylene ether glycol, trade name; PTMG4000, hydroxyl group Value = 29.1 mgKOH/g, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation <Low molecular weight polyol (c)>
1,4-BD: 1,4-butanediol, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation <Urethane catalyst>
Bismuth-based catalyst: Bismuth octylate, trade name: Neostan U-600, manufactured by Nitto Kasei <Catalyst diluent>
Diisononyl adipate: Product name: DINA, manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd. <Surface modifier (lubricant)>
Ethylenebisoleylamide: unsaturated fatty acid amide, trade name Slipax O, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation Ethylenebisstearylamide: saturated fatty acid amide, trade name Kaowax EB-P, manufactured by Kao Chemical <Other additives>
Antioxidant: hindered phenol compound, trade name; Irganox 245, manufactured by BASF Japan UV absorber: benzotriazole compound, trade name; Tinuvin 234, manufactured by BASF Japan Light stabilizer: hindered amine compound, trade name: Adekastab LA -72, manufactured by ADEKA <Production of polyisocyanate component (a)>
・Production of 1,4-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane (1,4-H 6 XDI) Production Example 1 (1,4-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane (1) (hereinafter referred to as 1,4-BIC ( 1) Manufacturing method)
While purging with nitrogen, 1,4-BIC (2) described in Production Example 2 described later was filled in a petroleum can and allowed to stand in an incubator at 1° C. for 2 weeks. The resulting coagulum was quickly filtered under reduced pressure using a 4 μm mesh membrane filter to remove the liquid phase and obtain the solid phase. 1,4-BIC(1) was obtained by repeating the above-described operations on the solid phase portion. 1,4-BIC(1) had a purity of 99.9% by gas chromatography, a hue of 5 by APHA, and a trans/cis ratio of 99.5/0.5 by 13 C-NMR. The hydrolyzable chlorine concentration (hereinafter referred to as HC concentration) was 18 ppm.

製造例2(1,4-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(2)(以下、1,4-BIC(2)とする。)の製造方法)
特開2014-55229号公報の製造例6の記載に準拠して、純度99.5%以上のトランス体/シス体比98/2の1,4-ビス(アミノメチル)シクロヘキサンを92%の収率で得た。
Production Example 2 (Method for producing 1,4-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane (2) (hereinafter referred to as 1,4-BIC(2)))
According to the description of Production Example 6 of JP-A-2014-55229, 1,4-bis(aminomethyl)cyclohexane with a purity of 99.5% or more and a trans/cis ratio of 98/2 was obtained with a yield of 92%. Got at a rate.

その後、特開2014-55229号公報の製造例1の記載に準拠して、この1,4-ビス(アミノメチル)シクロヘキサンを原料として、冷熱2段ホスゲン化法を加圧下で実施して、1,4-BIC(2)を得た。 Thereafter, in accordance with the description of Production Example 1 of JP-A-2014-55229, using this 1,4-bis(aminomethyl)cyclohexane as a raw material, a two-stage cold/heat phosgenation process was carried out under pressure to obtain 1 , 4-BIC(2).

得られた1,4-BIC(2)のガスクロマトグラフィー測定による純度は99.9%、APHA測定による色相は5、13C-NMR測定によるトランス体/シス体比は98/2であった。HC濃度は18ppmであった。 The obtained 1,4-BIC (2) had a purity of 99.9% by gas chromatography, a hue of 5 by APHA measurement, and a trans/cis ratio of 98/2 by 13 C-NMR measurement. . HC concentration was 18 ppm.

製造例3(1,4-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(3)(以下、1,4-BIC(3)とする。)の製造方法)
攪拌機、温度計、還流管、および、窒素導入管を備えた4つ口フラスコに、製造例2の1,4-BIC(2)を789質量部、後述の製造例6の1,4-BIC(6)を211質量部装入し、窒素雰囲気下、室温にて1時間撹拌した。得られた1,4-BIC(3)のガスクロマトグラフィー測定による純度は99.9%、APHA測定による色相は5、13C-NMR測定によるトランス/シス比は86/14であった。HC濃度は19ppmであった。
Production Example 3 (Method for producing 1,4-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane (3) (hereinafter referred to as 1,4-BIC(3)))
789 parts by mass of 1,4-BIC (2) of Production Example 2 and 1,4-BIC of Production Example 6 described later were placed in a four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux tube, and nitrogen inlet tube. 211 parts by mass of (6) was charged and stirred at room temperature for 1 hour under nitrogen atmosphere. The obtained 1,4-BIC (3) had a purity of 99.9% by gas chromatography, a hue of 5 by APHA measurement, and a trans/cis ratio of 86/14 by 13 C-NMR measurement. HC concentration was 19 ppm.

製造例4(1,4-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(4)(以下、1,4-BIC(4)とする。)の製造方法)
攪拌機、温度計、還流管、および、窒素導入管を備えた4つ口フラスコに、製造例2の1,4-BIC(2)を561質量部、後述の製造例6の1,4-BIC(6)を439質量部装入し、窒素雰囲気下、室温にて1時間撹拌した。得られた1,4-BIC(4)のガスクロマトグラフィー測定による純度は99.9%、APHA測定による色相は5、13C-NMR測定によるトランス/シス比は73/27であった。HC濃度は20ppmであった。
Production Example 4 (Method for producing 1,4-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane (4) (hereinafter referred to as 1,4-BIC(4)))
561 parts by mass of 1,4-BIC (2) of Production Example 2 and 1,4-BIC of Production Example 6 described later were added to a four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux tube, and nitrogen inlet tube. 439 parts by mass of (6) was charged and stirred at room temperature for 1 hour under a nitrogen atmosphere. The obtained 1,4-BIC (4) had a purity of 99.9% by gas chromatography, a hue of 5 by APHA measurement, and a trans/cis ratio of 73/27 by 13 C-NMR measurement. HC concentration was 20 ppm.

製造例5(1,4-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(5)(以下、1,4-BIC(5)とする。)の製造方法)
攪拌機、温度計、還流管、および、窒素導入管を備えた4つ口フラスコに、製造例2の1,4-BIC(2)を474質量部、後述の製造例6の1,4-BIC(6)を526質量部装入し、窒素雰囲気下、室温にて1時間撹拌した。得られた1,4-BIC(5)のガスクロマトグラフィー測定による純度は99.9%、APHA測定による色相は5、13C-NMR測定によるトランス/シス比は68/32であった。HC濃度は21ppmであった。
Production Example 5 (Method for producing 1,4-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane (5) (hereinafter referred to as 1,4-BIC(5)))
474 parts by mass of 1,4-BIC (2) of Production Example 2 and 1,4-BIC of Production Example 6 described later were added to a four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux tube, and nitrogen inlet tube. 526 parts by mass of (6) was charged and stirred at room temperature for 1 hour under a nitrogen atmosphere. The obtained 1,4-BIC (5) had a purity of 99.9% by gas chromatography, a hue of 5 by APHA measurement, and a trans/cis ratio of 68/32 by 13 C-NMR measurement. HC concentration was 21 ppm.

製造例6(1,4-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(6)(以下、1,4-BIC(6)とする。)の製造方法)
13C-NMR測定によるトランス体/シス体比が41/59の1,4-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン(東京化成工業社製)を原料として、特開2014-55229号公報の製造例1の記載に準拠して、1,4-BIC(6)を得た。
Production Example 6 (Method for producing 1,4-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane (6) (hereinafter referred to as 1,4-BIC(6)))
Using 1,4-bis(aminomethyl)cyclohexane (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) with a trans/cis ratio of 41/59 as measured by 13 C-NMR, the production example 1 of JP-A-2014-55229 is used as a raw material. 1,4-BIC (6) was obtained according to the description.

得られた1,4-BIC(6)のガスクロマトグラフィー測定による純度は99.9%、APHA測定による色相は5、13C-NMR測定によるトランス体/シス体比は41/59であった。HC濃度は22ppmであった。 The obtained 1,4-BIC (6) had a purity of 99.9% by gas chromatography, a hue of 5 by APHA measurement, and a trans/cis ratio of 41/59 by 13 C-NMR measurement. . HC concentration was 22 ppm.

2)熱可塑性ポリウレタン樹脂の製造
合成例1~16、参考例1、実施例2~3、参考例4~5、実施例6~7、参考例8、実施例9~16および比較例1~6
表1~表2に記載の処方に従い、ポリイソシアネート成分(a)と、非晶性ポリエーテルポリオール(b)または結晶性ポリエーテルポリオール(b’)とを、撹拌機、温度計、還流管および窒素導入管を備えた4つ口フラスコに仕込み、窒素雰囲気下、80℃にて1時間撹拌した。
2) Production of thermoplastic polyurethane resin Synthesis Examples 1-16, Reference Example 1 , Examples 2-3, Reference Examples 4-5, Examples 6-7, Reference Example 8, Examples 9-16 and Comparative Examples 1- 6
According to the formulations shown in Tables 1 and 2, the polyisocyanate component (a) and the amorphous polyether polyol (b) or crystalline polyether polyol (b') were mixed with a stirrer, a thermometer, a reflux tube and A four-necked flask equipped with a nitrogen inlet tube was charged, and the mixture was stirred at 80° C. for 1 hour under a nitrogen atmosphere.

その後、予めDINA(大八化学社製)により4質量%に希釈したオクチル酸ビスマス(商品名:ネオスタンU-600、日東化成社製)を、ポリイソシアネート成分(a)と、非晶性ポリエーテルポリオール(b)または結晶性ポリエーテルポリオール(b’)との総量に対して、触媒量(固形分量)として、2ppmとなるように添加した。 After that, bismuth octylate (trade name: Neostan U-600, manufactured by Nitto Kasei Co., Ltd.) diluted in advance with DINA (manufactured by Daihachi Chemical Co., Ltd.) to 4% by mass was added to the polyisocyanate component (a) and the amorphous polyether. It was added so that the catalyst amount (solid content) was 2 ppm with respect to the total amount of polyol (b) or crystalline polyether polyol (b').

そして、80℃の温調下、窒素気流下で撹拌混合しながら、表1~表2に記載のイソシアネート基含有量に達するまで反応を進め、イソシアネート基末端プレポリマー(a)~(p)を得た。 Then, under temperature control of 80° C., while stirring and mixing under a nitrogen stream, the reaction is advanced until the isocyanate group content shown in Tables 1 and 2 is reached, and the isocyanate group-terminated prepolymers (a) to (p) are obtained. Obtained.

その後、80℃に温調したイソシアネート基末端プレポリマーのイソシアネート基濃度を測定した。 After that, the isocyanate group concentration of the isocyanate group-terminated prepolymer was measured at 80°C.

そして、低分子量ポリオールとしての1,4-ブタンジオール(1,4-BD)を、低分子量ポリオール中の水酸基に対するイソシアネート基末端プレポリマー中のイソシアネート基の当量比(NCOインデックス)が1.01となるように、ステンレスカップに計量して、80℃に温調した。 Then, 1,4-butanediol (1,4-BD) as a low-molecular-weight polyol has an equivalent ratio (NCO index) of isocyanate groups in the isocyanate-terminated prepolymer to hydroxyl groups in the low-molecular-weight polyol of 1.01. The temperature was adjusted to 80° C. in a stainless steel cup.

次いで、イソシアネート基末端プレポリマーを別のステンレスカップに計量した。そして、イソシアネート基末端プレポリマーおよび1,4-BDの総量100質量部に対して、イルガノックス245(BASF社製 耐熱安定剤)2質量部、チヌビン234(BASF社製 紫外線吸収剤)0.3質量部、アデカスタブLA-72(ADEKA社製 HALS)0.3質量部となる割合で、各添加剤をイソシアネート基末端プレポリマーに添加した。 The isocyanate group-terminated prepolymer was then weighed into another stainless steel cup. Then, with respect to the total amount of 100 parts by mass of the isocyanate group-terminated prepolymer and 1,4-BD, Irganox 245 (BASF Corporation heat stabilizer) 2 parts by mass, Tinuvin 234 (BASF Corporation UV absorber) 0.3 Each additive was added to the isocyanate group-terminated prepolymer at a rate of 0.3 parts by mass of ADEKA STAB LA-72 (HALS manufactured by ADEKA).

さらに、実施例4以外では、イソシアネート基末端プレポリマーおよび1,4-BDの総量100質量部に対する割合(phr)が、表3~5に記載の割合になるように、エチレンビスオレイルアミド(不飽和脂肪酸アミド、商品名スリパックスO、三菱ケミカル社製)またはエチレンビスステアリルアミド(飽和脂肪酸アミド、商品名カオーワックスEB-P、花王ケミカル社製)を、イソシアネート基末端プレポリマーに添加した。 Furthermore, in addition to Example 4, ethylene bisoleylamide (non Saturated fatty acid amide, trade name Slipax O, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) or ethylene bisstearylamide (saturated fatty acid amide, trade name Kaowax EB-P, manufactured by Kao Chemical Co., Ltd.) was added to the isocyanate group-terminated prepolymer.

その後、80℃の油浴中で、高速撹拌ディスパーを使用して、1000~3000rpmの撹拌下、イソシアネート基末端プレポリマーを3分間撹拌混合した。 Thereafter, the isocyanate group-terminated prepolymer was stirred and mixed for 3 minutes in an oil bath at 80° C. under stirring at 1000 to 3000 rpm using a high-speed stirring disper.

次いで、予め計量して80℃に温調した1,4-BDを、イソシアネート基末端プレポリマーに添加し、高速撹拌ディスパーを使用して、1000~3000rpmの撹拌下、3~10分間撹拌混合した。 Then, 1,4-BD preliminarily weighed and adjusted to 80° C. was added to the isocyanate group-terminated prepolymer, and stirred and mixed for 3 to 10 minutes under stirring at 1000 to 3000 rpm using a high-speed stirring disper. .

次いで、予め150℃に温調したテフロン(登録商標)製のバットに混合液を流し込み、150℃にて2時間反応させた後、100℃に降温して20時間反応を継続し、熱可塑性ポリウレタン樹脂の一次生成物(A)~(V)を得た。 Next, the mixed liquid was poured into a Teflon (registered trademark) vat whose temperature was adjusted to 150° C. in advance, and after reacting at 150° C. for 2 hours, the temperature was lowered to 100° C. and the reaction was continued for 20 hours to obtain a thermoplastic polyurethane. Resin primary products (A) to (V) were obtained.

次いで、バットから熱可塑性ポリウレタン樹脂の一次生成物(A)~(V)を取り外し、ベールカッターによりサイコロ状に切断し、粉砕機にてサイコロ状の樹脂を粉砕し、粉砕ペレットを得た。 Next, the primary products (A) to (V) of the thermoplastic polyurethane resin were removed from the vat, cut into dice with a bale cutter, and the dice-shaped resin was pulverized with a pulverizer to obtain pulverized pellets.

次いで、粉砕ペレットを、熱処理温度80℃、熱処理期間5日間の条件で熱処理(養生、熟成)し、真空減圧下、80℃で12時間乾燥させた。 Next, the pulverized pellets were heat-treated (cured and aged) under conditions of a heat treatment temperature of 80° C. and a heat treatment period of 5 days, and dried at 80° C. for 12 hours under vacuum and reduced pressure.

その後、得られた粉砕ペレットを用い、単軸押出機(型式:SZW40-28MG、テクノベル社製)を用いて、スクリュー回転数30rpm、シリンダー温度200~270℃の範囲でストランドを押出し、カットすることによって、熱可塑性ポリウレタン樹脂(A)~(V)のペレットを得た。 After that, using the obtained pulverized pellets, a single screw extruder (model: SZW40-28MG, manufactured by Technobel) is used to extrude and cut strands at a screw rotation speed of 30 rpm and a cylinder temperature of 200 to 270 ° C. to obtain pellets of thermoplastic polyurethane resins (A) to (V).

実施例17(繊維(成形品))
実施例2の熱可塑性ポリウレタン樹脂(B)のペレットを、予め、真空減圧下、80℃で12時間乾燥させた。
Example 17 (fiber (molded article))
Pellets of the thermoplastic polyurethane resin (B) of Example 2 were dried in advance at 80° C. for 12 hours under vacuum and reduced pressure.

次いで、キャピラリーレオメーター(型式:キャピログラフ1C、東洋精機社製)を用いて、ピストン速度100mm/min、シリンダー温度230℃で、ダイ(L/D=30mm/1mm)から熱可塑性ポリウレタン樹脂を押出し、それを巻き取り装置で引き取ることで、直径70μmの繊維を得た。 Next, using a capillary rheometer (model: Capilograph 1C, manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.), a thermoplastic polyurethane resin is extruded from a die (L/D = 30 mm/1 mm) at a piston speed of 100 mm/min and a cylinder temperature of 230°C, A fiber with a diameter of 70 μm was obtained by taking it up with a take-up device.

その後、得られた繊維を、室温23℃、相対湿度55%の恒温恒湿条件下にて、7日間養生し、ポリウレタン繊維を得た。 Thereafter, the obtained fibers were cured for 7 days under constant temperature and humidity conditions of room temperature 23° C. and relative humidity 55% to obtain polyurethane fibers.

これを用いて、後述の繰り返し伸長変形後の戻り応力および残留歪を測定した結果、戻り応力は2.3MPa、残留歪は43%であった。 As a result of measuring the return stress and residual strain after repeated elongation deformation described later using this, the return stress was 2.3 MPa and the residual strain was 43%.

3)評価用サンプルの成形
<ポリウレタンフィルムの成形方法>
熱可塑性ポリウレタン樹脂(A)~(V)のペレットを、予め、真空減圧下、80℃で12時間乾燥させ、単軸押出機(型式:SZW40-28MG、テクノベル社製)を用いて、スクリュー回転数20rpm、シリンダー温度200~270℃の範囲で、Tダイから樹脂を押出し、それをベルトコンベアで引き取った。これにより、厚み100μmおよび10μmのフィルムを得た。
3) Molding of sample for evaluation <Method of molding polyurethane film>
Pellets of thermoplastic polyurethane resins (A) to (V) are dried in advance at 80° C. for 12 hours under vacuum and reduced pressure, and are extruded by screw rotation using a single screw extruder (model: SZW40-28MG, manufactured by Technobell). At several 20 rpm and a cylinder temperature of 200 to 270° C., the resin was extruded from a T-die and taken up by a belt conveyor. This gave films with a thickness of 100 μm and 10 μm.

得られたフィルムを、室温23℃、相対湿度55%の恒温恒湿条件下にて、7日間養生し、ポリウレタンフィルムを得た。 The resulting film was cured for 7 days under constant temperature and humidity conditions of room temperature of 23° C. and relative humidity of 55% to obtain a polyurethane film.

4)評価
<ソフトセグメント相の融解エンタルピー(単位:mJ/mg)・ハードセグメント相の融解ピーク温度(単位:℃)>
示差走査熱量計(エスアイアイ・ナノテクノロジー社製、商品名:EXSTAR6000 PCステーション、および、DSC220C)を使用して、以下の通り測定した。
4) Evaluation <Melting enthalpy of soft segment phase (unit: mJ/mg)/Melting peak temperature of hard segment phase (unit: °C)>
A differential scanning calorimeter (trade name: EXSTAR6000 PC Station and DSC220C, manufactured by SII Nanotechnology Co., Ltd.) was used to measure as follows.

すなわち、ポリウレタンフィルム約8mgを、アルミニウム製パンにできるだけ密着可能な形状となるように薄く切断して採取した。このアルミニウム製パンにカバーを被せてクリンプしたものを測定用試料(サンプル)とした。同様にアルミナを採取したものをリファレンス試料とした。 That is, about 8 mg of the polyurethane film was thinly cut into a shape that can be adhered to the aluminum pan as much as possible. This aluminum pan was covered with a cover and crimped to obtain a sample for measurement. Alumina was similarly sampled and used as a reference sample.

サンプルおよびリファレンスをセル内の所定位置にセットした後、流量40NmL/minの窒素気流下、試料を10℃/minの速度で-100℃まで冷却し、同温度で5分間保持後、10℃/minの速度で270℃まで昇温した。 After setting the sample and reference at a predetermined position in the cell, the sample was cooled to -100 ° C. at a rate of 10 ° C./min under a nitrogen stream with a flow rate of 40 NmL / min. The temperature was raised to 270°C at a speed of min.

この昇温の間に現れる吸熱ピークの内、使用した非晶性ポリエーテルポリオール(b)(または結晶性ポリエーテルポリオール(b’))の融点以下に現れる吸熱ピークの融解熱量を、ソフトセグメント相の融解エンタルピー(単位:mJ/mg)と定義した。 Among the endothermic peaks that appear during this temperature rise, the heat of fusion of the endothermic peak that appears below the melting point of the amorphous polyether polyol (b) (or crystalline polyether polyol (b′)) used is the soft segment phase. was defined as the melting enthalpy of (unit: mJ/mg).

また、使用した非晶性ポリエーテルポリオール(b)(または結晶性ポリエーテルポリオール(b’))の融点より高温側に現れる吸熱ピークの内、最も高い温度を示す吸熱ピーク温度を、ハードセグメント相の融解ピーク温度(単位:℃)と定義した。 In addition, among the endothermic peaks appearing on the higher temperature side than the melting point of the amorphous polyether polyol (b) (or crystalline polyether polyol (b′)) used, the endothermic peak temperature showing the highest temperature is defined as the hard segment phase was defined as the melting peak temperature (unit: ° C.).

なお、上記の測定において参照点として用いられる、非晶性ポリエーテルポリオール(b)(または結晶性ポリエーテルポリオール(b’))の融点および融解エンタルピーは、示差走査熱量計(エスアイアイ・ナノテクノロジー社製、商品名:EXSTAR6000 PCステーション、および、DSC220C)を使用して、以下の通り測定した。 The melting point and melting enthalpy of the amorphous polyether polyol (b) (or crystalline polyether polyol (b')), which are used as reference points in the above measurements, are measured using a differential scanning calorimeter (SII Nanotechnology Measured as follows using EXSTAR6000 PC Station and DSC220C (manufactured by the same company).

すなわち、非晶性ポリエーテルポリオール(b)(または結晶性ポリエーテルポリオール(b’))約8mgを、アルミニウム製の密閉パンに採取した。このアルミニウム製の密閉パンにカバーを被せてクリンプしたものを測定用試料(サンプル)とした。同様にアルミナを採取したものをリファレンス試料とした。 That is, about 8 mg of amorphous polyether polyol (b) (or crystalline polyether polyol (b')) was collected in a sealed aluminum pan. A sample for measurement was obtained by covering and crimping the closed pan made of aluminum with a cover. Alumina was similarly sampled and used as a reference sample.

サンプルおよびリファレンスをセル内の所定位置にセットした後、流量40NmL/minの窒素気流下、試料を10℃/minの速度で100℃まで昇温し、同温度で5分間保持後、10℃/minの速度で-100℃まで降温した。 After setting the sample and reference at a predetermined position in the cell, the sample was heated to 100 ° C. at a rate of 10 ° C./min under a nitrogen stream with a flow rate of 40 NmL / min. The temperature was lowered to -100°C at a speed of min.

この降温の間に現れる発熱ピークについて、ピーク温度を、非晶性ポリエーテルポリオール(b)(または結晶性ポリエーテルポリオール(b’))の融点(単位:℃)とし、同ピークの融解熱量を、融解エンタルピー(単位:mJ/mg)とした。 Regarding the exothermic peak that appears during this temperature decrease, the peak temperature is the melting point (unit: ° C.) of the amorphous polyether polyol (b) (or the crystalline polyether polyol (b')), and the heat of fusion of the same peak is , melting enthalpy (unit: mJ/mg).

<戻り応力(単位:MPa)>
100μm厚みのポリウレタンフィルムから、巾10mmの短冊状の試験片を切り出し、チャック間距離60mm、伸縮速度500mm/minの条件で、伸度300%まで伸長し、原点まで戻す操作を3回繰り返した。
<Return stress (unit: MPa)>
A strip-shaped test piece with a width of 10 mm was cut out from a polyurethane film with a thickness of 100 μm, stretched to an elongation of 300% under conditions of a distance between chucks of 60 mm and a stretching speed of 500 mm/min, and then returned to the origin, and the operation was repeated three times.

3サイクル目に伸度300%から原点復帰する際に、伸度が200%を示した際の応力を、繰り返し伸長変形後の戻り応力として測定した。 When returning to the origin from 300% elongation in the third cycle, the stress at which the elongation showed 200% was measured as the return stress after repeated elongation deformation.

<残留歪(単位:%)>
10μm厚みのポリウレタンフィルムから、巾10mmの短冊状の試験片を切り出し、チャック間距離60mm、伸縮速度500mm/minの条件で、伸度300%まで伸長し、原点まで戻す操作を3回繰り返した。3サイクル目に伸度300%から原点復帰する際に、応力が0MPaを示した際の伸度を、繰り返し伸長変形後の残留歪として測定した。
<Residual strain (unit: %)>
A strip-shaped test piece with a width of 10 mm was cut from a polyurethane film with a thickness of 10 μm, stretched to an elongation of 300% under conditions of a distance between chucks of 60 mm and an expansion and contraction rate of 500 mm/min, and the operation of returning to the origin was repeated three times. The elongation when the stress showed 0 MPa when returning to the origin from the elongation of 300% in the third cycle was measured as the residual strain after repeated elongation deformation.

<耐熱温度>
100μm厚みのポリウレタンフィルムから、巾10mmの短冊状の試験片を切り出し、動的粘弾性測定装置(アイティー計測制御株式会社製、型式:DVA-220)を用いて、測定開始温度-100℃、昇温速度5℃/min、引張モード、標線間長20mm、静/動応力比1.8、測定周波数10Hzの条件で、動的粘弾性スペクトルを測定した。
<Heat resistant temperature>
A strip-shaped test piece with a width of 10 mm was cut out from a polyurethane film with a thickness of 100 μm, and a dynamic viscoelasticity measuring device (manufactured by IT Keisoku Co., Ltd., model: DVA-220) was used to measure the starting temperature of -100 ° C. A dynamic viscoelastic spectrum was measured under the conditions of a heating rate of 5° C./min, a tensile mode, a gauge length of 20 mm, a static/dynamic stress ratio of 1.8, and a measurement frequency of 10 Hz.

そして、貯蔵弾性率E’が1×10Paを示す温度(すなわち、ガラス転移温度(Tg)よりも高い温度領域(ゴム状領域)の動的粘弾性スペクトルにおいて、貯蔵弾性率E’が1×10Paに到達する温度)を、耐熱温度と定義した。 Then, in the dynamic viscoelastic spectrum in the temperature region (rubber-like region) at which the storage elastic modulus E′ is 1×10 6 Pa (that is, the temperature region (rubber-like region) higher than the glass transition temperature (Tg), the storage elastic modulus E′ is 1 ×10 6 Pa) was defined as the heat resistant temperature.

<耐ブルーム性>
100μm厚みのポリウレタンフィルムから、10cm四方を切り出し、室温23℃、相対湿度55%の恒温恒湿条件下に静置して、フィルム表面に発生する粉吹き現象までの日数を、以下の評価1~5の5段階で評価した。
評価5:試験7日以内では、粉吹き現象が発生しない。
評価4:試験7日以内に、粉吹き現象が発生する。
評価3:試験5日以内に、粉吹き現象が発生する。
評価2:試験3日以内に、粉吹き現象が発生する。
評価1:試験1日以内に、粉吹き現象が発生する。
<Bloom resistance>
A 10 cm square piece was cut out from a polyurethane film having a thickness of 100 μm, and was allowed to stand under constant temperature and humidity conditions at a room temperature of 23° C. and a relative humidity of 55%. It was evaluated on a scale of 5 out of 5.
Evaluation 5: No dusting phenomenon occurred within 7 days of the test.
Evaluation 4: Powder blowing occurs within 7 days of the test.
Evaluation 3: Powder blowing occurs within 5 days of the test.
Evaluation 2: Powder blowing occurs within 3 days of the test.
Evaluation 1: Powder blowing occurs within 1 day of the test.

Figure 0007246910000001
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Figure 0007246910000002
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Figure 0007246910000003
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Figure 0007246910000004
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Figure 0007246910000005
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Claims (6)

ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを含むポリイソシアネート成分と、
分子量400以下の低分子量ポリオール、および、数平均分子量2500以上4000以下の非晶性ポリエーテルポリオールを含むポリオール成分と
の反応生成物である熱可塑性ポリウレタン樹脂であり、
不飽和脂肪酸アミドを含有し、
前記不飽和脂肪酸アミドの含有割合が、前記熱可塑性ポリウレタン樹脂の総量に対して、0.01質量%以上0.5質量%以下である
ことを特徴とする、熱可塑性ポリウレタン樹脂。
a polyisocyanate component comprising bis(isocyanatomethyl)cyclohexane;
A thermoplastic polyurethane resin which is a reaction product with a polyol component containing a low molecular weight polyol having a molecular weight of 400 or less and an amorphous polyether polyol having a number average molecular weight of 2500 or more and 4000 or less,
containing unsaturated fatty acid amides,
A thermoplastic polyurethane resin, wherein the content of the unsaturated fatty acid amide is 0.01% by mass or more and 0.5% by mass or less with respect to the total amount of the thermoplastic polyurethane resin.
前記ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンが、1,4-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを含む
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樹脂。
The thermoplastic polyurethane resin of claim 1, wherein said bis(isocyanatomethyl)cyclohexane comprises 1,4-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane.
前記1,4-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンが、70モル%以上99モル%以下の割合でトランス体を含有する
ことを特徴とする、請求項に記載の熱可塑性ポリウレタン樹脂。
3. The thermoplastic polyurethane resin according to claim 2 , wherein the 1,4-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane contains a trans isomer at a ratio of 70 mol % or more and 99 mol % or less.
請求項1~3のいずれか一項に記載の熱可塑性ポリウレタン樹脂を含む
ことを特徴とする、成形品。
A molded article comprising the thermoplastic polyurethane resin according to any one of claims 1 to 3.
溶融紡糸成形により得られる弾性繊維であることを特徴とする、請求項4に記載の成形品。 5. The molded article according to claim 4, which is an elastic fiber obtained by melt spinning. ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを含むポリイソシアネート成分、および、数平均分子量2500以上4000以下の非晶性ポリエーテルポリオールを反応させて、イソシアネート基末端プレポリマーを得る工程と、
前記イソシアネート基末端プレポリマー、および、分子量400以下の低分子量ポリオールを反応させて、熱可塑性ポリウレタン樹脂を得る工程とを備え、
さらに、前記熱可塑性ポリウレタン樹脂に不飽和脂肪酸アミドを含有させる工程を備え、
前記不飽和脂肪酸アミドの含有割合が、前記熱可塑性ポリウレタン樹脂の総量に対して、0.01質量%以上0.5質量%以下である
ことを特徴とする、熱可塑性ポリウレタン樹脂の製造方法。
A step of reacting a polyisocyanate component containing bis(isocyanatomethyl)cyclohexane and an amorphous polyether polyol having a number average molecular weight of 2500 or more and 4000 or less to obtain an isocyanate group-terminated prepolymer;
a step of reacting the isocyanate group-terminated prepolymer and a low molecular weight polyol having a molecular weight of 400 or less to obtain a thermoplastic polyurethane resin;
Furthermore, comprising a step of adding an unsaturated fatty acid amide to the thermoplastic polyurethane resin,
A method for producing a thermoplastic polyurethane resin, wherein the content of the unsaturated fatty acid amide is 0.01% by mass or more and 0.5% by mass or less with respect to the total amount of the thermoplastic polyurethane resin.
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