JP7468780B2 - ポリウレタン鎖延長剤、ポリウレタン系樹脂形成用組成物、ポリウレタン系樹脂、ポリウレタン系樹脂組成物、成形体及び物品 - Google Patents
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Description
ポリウレタン系樹脂は、例えばポリイソシアネート、ポリオール及び鎖延長剤の反応により得ることができる。ポリイソシアネート、ポリオール及び鎖延長剤の種類や配合割合を変更することにより、得られるポリウレタン系樹脂の各種物性を調整することができる。
このようなポリウレタン系樹脂に関する技術としては、例えば、特許文献1及び2に記載のものが挙げられる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、得られるポリウレタン系樹脂の機械的特性を向上できるポリウレタン鎖延長剤及びポリウレタン系樹脂形成用組成物、並びに、機械的特性が向上したポリウレタン系樹脂、ポリウレタン系樹脂組成物、成形体及び物品を提供するものである。
下記式(1)で示されるアミン化合物(X)を含むポリウレタン鎖延長剤であって、
前記アミン化合物(X)におけるトランス体の比率が50モル%以上であるポリウレタン鎖延長剤。
(上記式(1)中、R1~R12はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1以上4以下の炭化水素基を示し、p及びqはそれぞれ独立に0以上4以下の整数であり、p及びqの少なくとも一方は1以上である。)
[2]
前記アミン化合物(X)が1,4-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン及びその誘導体から選択される少なくとも一種を含む、前記[1]に記載のポリウレタン鎖延長剤。
[3]
前記アミン化合物(X)におけるトランス体の比率が100モル%以下である、前記[1]又は[2]に記載のポリウレタン鎖延長剤。
[4]
ポリイソシアネート化合物(A)と、ポリオール化合物(B)と、前記[1]~[3]のいずれかに記載のポリウレタン鎖延長剤(C)とを含む、ポリウレタン系樹脂形成用組成物。
[5]
ポリイソシアネート化合物(A)とポリオール化合物(B)とが反応してなるイソシアネート基末端プレポリマーと、前記[1]~[3]のいずれかに記載のポリウレタン鎖延長剤(C)とを含む、ポリウレタン系樹脂形成用組成物。
[6]
前記[4]又は[5]に記載のポリウレタン系樹脂形成用組成物により形成されたポリウレタン系樹脂。
[7]
ポリイソシアネート化合物(A)、ポリオール化合物(B)、及び前記[1]~[3]のいずれかに記載のポリウレタン鎖延長剤(C)を反応させてなる、ポリウレタン系樹脂。
[8]
前記ポリオール化合物(B)中の活性水素基数と前記ポリウレタン鎖延長剤(C)中の活性水素基数との合計量に対する前記ポリウレタン鎖延長剤(C)中の活性水素基数の比が0.01以上0.5以下である、前記[6]又は[7]に記載のポリウレタン系樹脂。
[9]
前記ポリオール化合物(B)中の活性水素基数と前記ポリウレタン鎖延長剤(C)中の活性水素基数との合計量に対する前記ポリイソシアネート化合物(A)中のイソシアネート基数の比が0.5以上1.5以下である、前記[6]~[8]のいずれかに記載のポリウレタン系樹脂。
[10]
JIS K 6251:2017に準拠し、引張速度200mm/min、チャック間距離50mmの条件で測定される、前記ポリウレタン系樹脂の引張強度が1.0MPa以上である、前記[6]~[9]のいずれかに記載のポリウレタン系樹脂。
[11]
JIS K 6251:2017に準拠し、引張速度200mm/min、チャック間距離50mmの条件で測定される、前記ポリウレタン系樹脂の引張弾性率が2.5MPa以上である、前記[6]~[10]のいずれかに記載のポリウレタン系樹脂。
[12]
JIS K 6253:2012に準拠して測定される、前記ポリウレタン系樹脂のショアA硬度が50以上である、前記[6]~[11]のいずれかに記載のポリウレタン系樹脂。
[13]
ポリウレタンウレア樹脂である、前記[6]~[12]のいずれかに記載のポリウレタン系樹脂。
[14]
前記[6]~[13]のいずれかに記載のポリウレタン系樹脂を含むポリウレタン系樹脂組成物。
[15]
前記[14]に記載のポリウレタン系樹脂組成物を成形してなる成形体。
[16]
前記[14]に記載のポリウレタン系樹脂組成物又は前記[15]に記載の成形体を含む物品。
本発明のポリウレタン鎖延長剤は、下記式(1)で示されるアミン化合物(X)を含み、アミン化合物(X)におけるトランス体の比率が50モル%以上である。
アミン化合物(X)は、上記式(1)で示される化合物である。
上記式(1)中、R1~R12は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1以上4以下の炭化水素基を示す。
R1及びR2は、得られるポリウレタン系樹脂の機械的特性をより向上させる観点から、それぞれ独立に、好ましくは水素原子又は炭素数1以上4以下のアルキル基であり、より好ましくは水素原子、メチル基又はエチル基であり、更に好ましくは水素原子又はメチル基であり、更に好ましくは水素原子であり、更に好ましくはR1及びR2の両方が水素原子である。
R3~R12は、得られるポリウレタン系樹脂の機械的特性をより向上させる観点から、それぞれ独立に、好ましくは水素原子又は炭素数1以上4以下のアルキル基であり、より好ましくは水素原子、メチル基又はエチル基であり、更に好ましくは水素原子又はメチル基であり、更に好ましくは水素原子であり、更に好ましくはR3~R12のすべてが水素原子である。
ここで、1,4-ビス(アミノメチル)シクロヘキサンの誘導体としては、例えば、上記式(1)中のR1~R12の水素原子のうちの少なくとも1つが、炭素数1以上4以下の炭化水素基で置換された化合物が挙げられる。1,4-ビス(アミノメチル)シクロヘキサンの誘導体における前記炭化水素基としては、得られるポリウレタン系樹脂の機械的特性をより向上させる観点から、好ましくは炭素数1以上3以下のアルキル基、より好ましくはメチル基又はエチル基、更に好ましくはメチル基である。
ここで、アミン化合物(X)には、前記式(1)で示される、シス体及びトランス体のアミン化合物の両方が包含され、アミン化合物(X)中のシス体及びトランス体の合計は100モル%である。また、シス体のアミン化合物(X)とは、前記式(1)における2つのアミノ基含有基が、シクロヘキサン環においてシス位にあるアミン化合物を意味し、トランス体のアミン化合物(X)とは、前記式(1)における2つのアミノ基含有基が、シクロヘキサン環においてトランス位にあるアミン化合物を意味する。
アミン化合物(X)におけるトランス体の比率は、実施例に記載の方法により測定することができる。
本発明に係るポリウレタン鎖延長剤は、本発明の目的を損なわない範囲でアミン化合物(X)以外の鎖延長剤を適宜含有してもよい。アミン化合物(X)以外の鎖延長剤としては、例えば、ポリウレタン系樹脂の鎖延長剤として一般的に使用される鎖延長剤が挙げられる。このような鎖延長剤としては、例えば、従来公知の多価アルコール類やアミン化合物(X)以外のアミン化合物が挙げられる。
本発明のポリウレタン系樹脂形成用組成物は、ポリウレタン系樹脂を形成するための組成物であって、ポリイソシアネート化合物(A)と、ポリオール化合物(B)と、前述した本発明に係るポリウレタン鎖延長剤(以下、「ポリウレタン鎖延長剤(C)」ともいう。)と、を含む。
また、本発明のポリウレタン系樹脂形成用組成物は、ポリイソシアネート化合物(A)とポリオール化合物(B)とが反応してなるイソシアネート基末端プレポリマーと、ポリウレタン鎖延長剤(C)とを含む組成物であってもよい。
本発明に係るポリウレタン系樹脂形成用組成物は、前述した本発明に係るポリウレタン鎖延長剤(C)を含むため、得られるポリウレタン系樹脂の機械的特性を向上させることができる。
ポリイソシアネート化合物(A)としては、イソシアネート基を2個以上有するものであれば特に限定されず、従来公知のものを使用できる。
イソシアネート基を2個有するジイソシアネート化合物としては、例えば、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、メチレンジイソシアネート、イソプロピレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、リジンジイソシアネートメチルエステル、1,5-オクチレンジイソシアネート等の鎖状脂肪族ジイソシアネート化合物;4,4’-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ノルボルナンジイソシアネート、水添トリレンジイソシアネート、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、イソプロピリデンビス(4-シクロヘキシルイソシアネート)、ダイマー酸ジイソシアネート等の脂環式構造含有ジイソシアネート化合物;2,4-もしくは2,6-トリレンジイソシアネート(TDI)、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、1,5-ナフチレンジイソシアネート、p-もしくはm-キシリレンジイソシアネート(XDI)、トリジンジイソシアネート、p-フェニレンジイソシアネート、ジフェニルエーテルジイソシアネート、ジフェニルスルホンジイソシアネート、ジアニシジンジイソシアネート、テトラメチル-m-キシリレンジイソシアネート等の芳香環含有ジイソシアネート化合物等が挙げられる。
イソシアネート基を3個以上有するポリイソシアネート化合物としては、例えば、トリフェニルメタントリイソシアネート、トリイソシアネートフェニルチオフォスフェート、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート(ポリメリックMDI)、HDIやTDIのトリマーであるイソシアヌレート変性体、ビウレット変性体等が挙げられる。
ポリイソシアネート化合物(A)は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
ポリオール化合物(B)としては、特に限定されず、従来公知のものを使用できる。
ポリオール化合物(B)としては、例えば、ポリエステル系ポリオール、ポリエーテル系ポリオール、ポリカーボネート系ポリオール、ポリラクトン系ポリオール等が挙げられる。
ジカルボン酸としては、例えば、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、フマル酸、マレイン酸等の鎖状脂肪族ジカルボン酸;オルトフタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸;及びこれらの反応性誘導体;1,3-シクロペンタンジカルボン酸、1,2-シクロヘキサンジカルボン酸、1,3-シクロヘキサンジカルボン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸等が挙げられる。これらのジカルボン酸は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
グリコール類としては、例えば、ジメチレングリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、2,2-ジエチル-1,3-プロパンジオール、ブチルエチルプロパンジオール、1,2-ブタンジオール、ブチレングリコール、1,4-ブタンジオール、ジメチルブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、2,4-ジエチルペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、3-メチル1,5-ペンタンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,12-ドデカンジオール、ポリエチレンブチレングリコール等の鎖状脂肪族グリコール;1,3-シクロペンタンジオール、1,4-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、2,2-ビス(4-ヒドロキシシクロヘキシル)プロパン等の脂環式グリコール;m-キシリレングリコール、p-キシリレングリコール、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS等の芳香環含有グリコール等が挙げられる。
これらのグリコール類は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
ポリエーテル系ポリオールとしては、例えば、ポリテトラメチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等の脂肪族ポリエーテルポリオール等が挙げられる。
ポリカーボネート系ポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、ノナンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール等の低分子ポリオールと、ジエチレンカーボネート、ジプロピレンカーボネート、ジフェニルカーボネート等のカーボネート化合物との脱アルコール反応により得られるポリオール等が挙げられる。
ポリラクトン系ポリオールとしては、例えば、上記低分子ポリオール等を開始剤としてラクトンを開環重合させて得られるポリラクトンジオール、ポリカプロラクトンジオール、ポリメチルバレロラクトンジオール等のラクトン系ポリエステルジオール等が挙げられる。
本発明に係るポリウレタン系樹脂形成用組成物が溶媒を含む場合、ポリウレタン系樹脂形成用組成物の固形分濃度は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは15質量%以上、更に好ましくは20質量%以上であり、そして、好ましくは80質量%以下、より好ましくは65質量%以下、更に好ましくは50質量%以下、更に好ましくは40質量%以下である。
本発明に係るポリウレタン系樹脂形成用組成物が溶媒として水を含む場合、ポリウレタン系樹脂形成用組成物はエマルションであってもよい。
本発明のポリウレタン系樹脂は、前述した本発明に係るポリウレタン系樹脂形成用組成物により形成される。
また、本発明のポリウレタン系樹脂は、ポリイソシアネート化合物(A)、ポリオール化合物(B)、及び前述した本発明に係るポリウレタン鎖延長剤(C)を反応させてなるものであってもよい。
本発明に係るポリウレタン系樹脂は、前述した本発明に係るポリウレタン鎖延長剤(C)を含むため、機械的特性を向上させることができる。
ここで、本発明に係るポリウレタン系樹脂は、ポリウレタン鎖延長剤(C)としてアミン化合物(X)を用いているため、構造中にウレア結合を有する。そのため、本発明に係るポリウレタン系樹脂は、ポリウレタンウレア樹脂を含み、好ましくはポリウレタンウレア樹脂である。
また、本発明に係るポリウレタン系樹脂は、例えば、ポリイソシアネート化合物(A)とポリオール化合物(B)とを予め反応させたイソシアネート基末端プレポリマーと、ポリウレタン鎖延長剤(C)とを反応させる、いわゆるプレポリマー法や、ポリオール化合物(B)とウレタン鎖延長剤(C)とを予め混合し、次いでこの混合物とポリイソシアネート化合物(A)とを反応させる、いわゆるワンショット法を用いて製造することができる。
前記引張強度はJIS K 6251:2017に準拠し、引張速度200mm/min、チャック間距離50mmの条件で測定することができ、具体的には、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
前記引張弾性率はJIS K 6251:2017に準拠し、引張速度200mm/min、チャック間距離50mmの条件で測定することができ、具体的には、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
前記ショアA硬度はJIS K 6253:2012に準拠して測定することができ、具体的には、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
本発明のポリウレタン系樹脂組成物は、前述した本発明に係るポリウレタン系樹脂を含むものである。本発明に係るポリウレタン系樹脂組成物は、前述した本発明に係るポリウレタン系樹脂を含むため、機械的特性を向上させることができる。
本発明に係るポリウレタン系樹脂組成物中の本発明に係るポリウレタン系樹脂の含有量は、機械的特性をより向上させる観点から、本発明に係るポリウレタン系樹脂組成物に含まれる全樹脂成分を100質量%としたとき、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上、更に好ましくは70質量%以上、更に好ましくは80質量%以上、更に好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上、更に好ましくは98質量%以上、更に好ましくは99質量%以上であり、同様の観点から、好ましくは100質量%以下である。
本発明に係るポリウレタン系樹脂組成物が溶媒を含む場合、ポリウレタン系樹脂組成物の固形分濃度は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは15質量%以上、更に好ましくは20質量%以上であり、そして、好ましくは80質量%以下、より好ましくは70質量%以下、更に好ましくは65質量%以下、更に好ましくは60質量%以下である。
本発明に係るポリウレタン系樹脂組成物が溶媒として水を含む場合、ポリウレタン系樹脂組成物はエマルションであってもよい。
本発明の成形体は、前述した本発明に係るポリウレタン系樹脂組成物を成形してなるものである。また、本発明の物品は、前述した本発明に係るポリウレタン系樹脂組成物、又は本発明に係る成形体を含むものである。すなわち、前述した本発明に係るポリウレタン系樹脂組成物は、各種成形体及び物品の作製に好適に用いることができる。
本発明に係る成形体及び物品は、前述した本発明に係るポリウレタン系樹脂組成物を含むため、機械的特性を向上させることができる。
本発明に係る物品は、本発明に係るポリウレタン系樹脂組成物又は成形体により全体が構成されていてもよいし、本発明に係るポリウレタン系樹脂組成物又は成形体により一部が構成されていてもよい。本発明に係るポリウレタン系樹脂組成物又は成形体により一部が構成されている態様としては、例えば、表面又は内部に本発明に係るポリウレタン系樹脂組成物又は成形体の層を備える構成;表面又は内部に本発明に係るポリウレタン系樹脂組成物が含浸した層を備える構成等が挙げられる。
GC装置Agilent 7890B GC(Agilent Technologies,inc.製)を使用し、トランス体の比率を測定した。具体的には、FID検出強度(面積値)の比からトランス体の比率を算出した。
1,3-BAC:1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン(トランス体の比率:25モル%、三菱瓦斯化学株式会社製)
1,4-BAC:1,4-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン(トランス体の比率:43モル%、三菱瓦斯化学株式会社製)
1,4-BAC:1,4-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン(トランス体の比率:85モル%、三菱瓦斯化学株式会社製)
1,4-BAC:1,4-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン(トランス体の比率:100モル%、東京化成工業株式会社製)
1,4-BAC:1,4-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン(トランス体の比率:99モル%、以下の製造例1に従って作製した。)
1,4-BAC:1,4-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン(トランス体の比率:70モル%、以下の製造例2に従って作製した。)
1,4-BAC:1,4-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン(トランス体の比率:60モル%、以下の製造例3に従って作製した。)
IPDA:イソホロンジアミン(東京化成工業株式会社製)
トランス体の比率が43モル%の1,4-BAC(2質量部)と、トランス体の比率が100モル%の1,4-BAC(98質量部)と、を混合することにより作製した。
トランス体の比率が43モル%の1,4-BAC(35質量部)と、トランス体の比率が85モル%の1,4-BAC(65質量部)と、を混合することにより作製した。
トランス体の比率が43モル%の1,4-BAC(58質量部)と、トランス体の比率が85モル%の1,4-BAC(42質量部)と、を混合することにより作製した。
IPDI:イソホロンジイソシアネート(東京化成工業株式会社製)
(ポリオール化合物)
PTMG:ポリテトラメチレングリコール(富士フイルム和光純薬株式会社製)
(その他の化合物)
MEK:メチルエチルケトン(関東化学株式会社製)
(1)イソシアネート基末端プレポリマー1の合成
攪拌翼及び熱電対を備えた500mLの4口セパラブルフラスコにPTMG(OH基当量:500g/eq.)を101g加え、100℃/減圧度100~200hPaの条件で1時間脱水処理を行った。その後、70℃まで空冷した後、冷却管を備え付け、MEK79g、ジブチル錫ジラウレート0.045g加え、窒素雰囲気下、70℃になるまで加熱した。70℃に到達後、滴下漏斗を備え付け、IPDI25gを60分かけて滴下し、その後70℃で3時間攪拌した。その後、MEK210gを加えて固形分濃度を30質量%とし、イソシアネート基末端プレポリマー(プレポリマー1)の溶液として取り出した。
窒素雰囲気下で、攪拌翼、窒素導入管、熱電対、冷却管及び滴下漏斗を備えた500mLの4口セパラブルフラスコに前記プレポリマー1の溶液150gを加え、60℃になるまで加熱した。60℃に到達後、ポリウレタン鎖延長剤である1,4-BAC(トランス体の比率:85モル%)0.51gを1分かけて滴下し、その後60℃で30分撹拌した。得られた溶液を離型剤を塗布したステンレス製の型に流し入れ、23℃/50%RHの条件で1週間養生した後、庫内温度60℃のオーブンにて1時間養生し、厚み1.5mmのポリウレタンウレア樹脂の試験板を得た。
得られたポリウレタンウレア樹脂の試験板について、以下の各評価をおこなった。得られた結果を表に示す。
試験板の引張試験を実施し、引張強度(MPa)及び引張弾性率(MPa)をそれぞれ測定した。具体的には、JIS K 6251:2017に記載の方法に準拠し、試験板から幅10mmのサンプルを切り出し、引張試験機(株式会社東洋精機製作所製、ストログラフEII-L05)にて、引張速度200mm/min、チャック間距離50mmの条件で測定した。なお、引張弾性率は下記式より算出した。
E=(σ2-σ1)/(ε2-ε1)
E:引張弾性率(MPa)
σ1:ひずみε1=0.05において測定された引張応力
σ2:ひずみε2=0.1において測定された引張応力
試験板の硬度(ショアA)を測定した。具体的には、JIS K 6253:2012に記載の方法に準拠し、硬度計(株式会社テクロック製、デュロメータ タイプA GS―719N)を試験板に押し付け、値を読み取った。
ポリウレタン鎖延長剤である1,4-BAC(トランス体の比率:85モル%)を表に示すポリウレタン鎖延長剤に変更した以外は実施例1と同様にしてポリウレタンウレア樹脂の試験板をそれぞれ得た。
得られたポリウレタンウレア樹脂の試験板について、上記の各評価をおこなった。得られた結果を表に示す。
ポリウレタン鎖延長剤である1,4-BAC(トランス体の比率:85モル%)0.51gを表に示すIPDA0.61gに変更した以外は実施例1と同様にしてポリウレタンウレア樹脂の試験板をそれぞれ得た。
得られたポリウレタンウレア樹脂の試験板について、上記の各評価をおこなった。得られた結果を表に示す。
(1)イソシアネート基末端プレポリマー2の合成
攪拌翼及び熱電対を備えた500mLの4口セパラブルフラスコにPTMG(OH基当量:500g/eq.)を90g加え、100℃/減圧度100~200hPaの条件で1時間脱水処理を行った。その後、70℃まで空冷した後、冷却管を備え付け、MEK77g、ジブチル錫ジラウレート0.045g加え、窒素雰囲気下、70℃になるまで加熱した。70℃に到達後、滴下漏斗を備え付け、IPDI25gを30分かけて滴下し、その後70℃で3時間攪拌した。その後、MEK199gを加えて固形分濃度を30質量%とし、イソシアネート基末端プレポリマー(プレポリマー2)の溶液として取り出した。
窒素雰囲気下で、攪拌翼、窒素導入管、熱電対、冷却管及び滴下漏斗を備えた500mLの4口セパラブルフラスコに前記プレポリマー2の溶液156gを加え、60℃になるまで加熱した。60℃に到達後、ポリウレタン鎖延長剤である1,4-BAC(トランス体の比率:85モル%)1.28gを1分かけて滴下し、その後60℃で30分撹拌した。得られた溶液を離型剤を塗布したステンレス製の型に流し入れ、23℃/50%RHの条件で1週間養生した後、庫内温度60℃のオーブンにて1時間養生し、厚み1.5mmのポリウレタンウレアの試験板を得た。
得られたポリウレタンウレア樹脂の試験板について、上記の各評価をおこなった。得られた結果を表に示す。
攪拌翼及び熱電対を備えた500mLの4口セパラブルフラスコにPTMG(OH基当量:500g/eq.)を112.5g加え、100℃/減圧度100~200hPaの条件で1時間脱水処理を行った。その後、70℃まで空冷した後、冷却管を備え付け、MEK77g、ジブチル錫ジラウレート0.045g加え、窒素雰囲気下、70℃になるまで加熱した。70℃に到達後、滴下漏斗を備え付け、IPDI25gを30分かけて滴下し、その後70℃で3時間攪拌した。その後、MEK200gを加えて固形分濃度を30質量%とし、ポリウレタン樹脂の溶液として取り出した。得られた溶液を離型剤を塗布したステンレス製の型に流し入れ、23℃/50%RHの条件で1週間養生した後、庫内温度60℃のオーブンにて1時間養生し、厚み1.5mmのポリウレタン樹脂の試験板を得た。
ポリウレタン鎖延長剤である1,4-BAC(トランス体の比率:85モル%)を表に示すポリウレタン鎖延長剤に変更した以外は実施例2と同様にしてポリウレタンウレア樹脂の試験板をそれぞれ得た。
得られたポリウレタンウレア樹脂の試験板について、上記の各評価をおこなった。得られた結果を表に示す。
ポリウレタン鎖延長剤である1,4-BAC(トランス体の比率:85モル%)1.28gを表に示すIPDA1.53gに変更した以外は実施例2と同様にしてポリウレタンウレア樹脂の試験板をそれぞれ得た。
得られたポリウレタンウレア樹脂の試験板について、上記の各評価をおこなった。得られた結果を表に示す。
(1)イソシアネート基末端プレポリマー3の合成
攪拌翼及び熱電対を備えた500mLの4口セパラブルフラスコにPTMG(OH基当量:500g/eq.)を107g加え、100℃/減圧度100~200hPaの条件で1時間脱水処理を行った。その後、70℃まで空冷した後、冷却管を備え付け、MEK88g、ジブチル錫ジラウレート0.045g加え、窒素雰囲気下、70℃になるまで加熱した。70℃に到達後、滴下漏斗を備え付け、IPDI25gを30分かけて滴下し、その後70℃で3時間攪拌した。その後、MEK222gを加えて固形分濃度を30質量%とし、イソシアネート基末端プレポリマー(プレポリマー3)の溶液として取り出した。
窒素雰囲気下で、攪拌翼、窒素導入管、熱電対、冷却管及び滴下漏斗を備えた500mLの4口セパラブルフラスコに前記プレポリマー3の溶液80gを加え、60℃になるまで加熱した。60℃に到達後、ポリウレタン鎖延長剤である1,4-BAC(トランス体の比率:85モル%)0.14gを1分かけて滴下し、その後60℃で30分撹拌した。得られた溶液を離型剤を塗布したステンレス製の型に流し入れ、23℃/50%RHの条件で1週間養生した後、庫内温度60℃のオーブンにて1時間養生し、厚み1.5mmのポリウレタンウレアの試験板を得た。
得られたポリウレタンウレア樹脂の試験板について、上記の各評価をおこなった。得られた結果を表に示す。
ポリウレタン鎖延長剤である1,4-BAC(トランス体の比率:85モル%)を表に示すポリウレタン鎖延長剤に変更した以外は実施例3と同様にしてポリウレタンウレア樹脂の試験板をそれぞれ得た。
得られたポリウレタンウレア樹脂の試験板について、上記の各評価をおこなった。得られた結果を表に示す。
ポリウレタン鎖延長剤である1,4-BAC(トランス体の比率:85モル%)0.14gを表に示すIPDA 0.17gに変更した以外は実施例3と同様にしてポリウレタンウレア樹脂の試験板をそれぞれ得た。
得られたポリウレタンウレア樹脂の試験板について、上記の各評価をおこなった。得られた結果を表に示す。
Claims (17)
- 下記式(1)で示されるアミン化合物(X)からなるポリウレタン鎖延長剤であって、
前記アミン化合物(X)におけるトランス体の比率が60モル%以上99モル%以下であり、
前記ポリウレタン鎖延長剤が、ポリイソシアネート化合物(A)及びポリオール化合物(B)と反応させるか、又は、ポリイソシアネート化合物(A)とポリオール化合物(B)とを予め反応させたイソシアネート基末端プレポリマーと反応させるものである、ポリウレタン鎖延長剤。
(上記式(1)中、R1~R12はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1以上4以下の炭化水素基を示し、p及びqはそれぞれ独立に0以上4以下の整数であり、p及びqの少なくとも一方は1以上である。) - 前記アミン化合物(X)が1,4-ビス(アミノメチル)シクロヘキサンを含む、請求項1に記載のポリウレタン鎖延長剤。
- ポリイソシアネート化合物(A)と、ポリオール化合物(B)と、請求項1に記載のポリウレタン鎖延長剤(C)とを含む、ポリウレタン系樹脂形成用組成物。
- ポリイソシアネート化合物(A)とポリオール化合物(B)とが反応してなるイソシアネート基末端プレポリマーと、請求項1に記載のポリウレタン鎖延長剤(C)とを含む、ポリウレタン系樹脂形成用組成物。
- 請求項3に記載のポリウレタン系樹脂形成用組成物により形成されたポリウレタン系樹脂。
- 請求項4に記載のポリウレタン系樹脂形成用組成物により形成されたポリウレタン系樹脂。
- ポリイソシアネート化合物(A)、ポリオール化合物(B)、及び請求項1に記載のポリウレタン鎖延長剤(C)を反応させてなる、ポリウレタン系樹脂。
- 前記ポリオール化合物(B)中の活性水素基数と前記ポリウレタン鎖延長剤(C)中の活性水素基数との合計量に対する前記ポリウレタン鎖延長剤(C)中の活性水素基数の比が0.01以上0.5以下である、請求項5~7のいずれかに記載のポリウレタン系樹脂。
- 前記ポリオール化合物(B)中の活性水素基数と前記ポリウレタン鎖延長剤(C)中の活性水素基数との合計量に対する前記ポリイソシアネート化合物(A)中のイソシアネート基数の比が0.5以上1.5以下である、請求項5~7のいずれかに記載のポリウレタン系樹脂。
- JIS K 6251:2017に準拠し、引張速度200mm/min、チャック間距離50mmの条件で測定される、前記ポリウレタン系樹脂の引張強度が1.0MPa以上である、請求項5~7のいずれかに記載のポリウレタン系樹脂。
- JIS K 6251:2017に準拠し、引張速度200mm/min、チャック間距離50mmの条件で測定される、前記ポリウレタン系樹脂の引張弾性率が2.5MPa以上である、請求項5~7のいずれかに記載のポリウレタン系樹脂。
- JIS K 6253:2012に準拠して測定される、前記ポリウレタン系樹脂のショアA硬度が50以上である、請求項5~7のいずれかに記載のポリウレタン系樹脂。
- ポリウレタンウレア樹脂である、請求項5~7のいずれかに記載のポリウレタン系樹脂。
- 請求項5~7のいずれかに記載のポリウレタン系樹脂を含むポリウレタン系樹脂組成物。
- 請求項14に記載のポリウレタン系樹脂組成物を成形してなる成形体。
- 請求項14に記載のポリウレタン系樹脂組成物を含む物品。
- 請求項15に記載の成形体を含む物品。
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