JPH02151653A - 熱可塑性ポリウレタン―エラストマーとその製造方法 - Google Patents

熱可塑性ポリウレタン―エラストマーとその製造方法

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JPH02151653A
JPH02151653A JP1257621A JP25762189A JPH02151653A JP H02151653 A JPH02151653 A JP H02151653A JP 1257621 A JP1257621 A JP 1257621A JP 25762189 A JP25762189 A JP 25762189A JP H02151653 A JPH02151653 A JP H02151653A
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softener
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ヴォルフリード・ヴェナイス
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、55乃至70のショア−A硬度を持つ熱可塑
性的に加工できるポリウレタン−エラストマーに関する
ものである。
(従来の技術及び発明が解決しようとする課題)55乃
至70のショア−A硬度範囲は、加硫されたニジストマ
ーに相当するものであるが、製造に際して特殊な加硫方
法を遂行し、しかもその場合生ずる廃棄物を処理しなけ
ればならないという難点がある。更に、例えば作業用長
靴、被覆又はホースの如き多くの応用分野で、ゴム様の
触感又は極端な可撓性が求められているが、かかる分野
においては特に熱可塑的に加工できるポリウレタン−エ
ラストマーが使用される。
これらのもので70より小さいショア−A硬度を得るた
めには、しばしば軟化剤が添加される。
工業的に得られる60シヨア−A硬度のものは、約20
重量%のフタル酸ジメチルグリコールを含む。加工性は
良好であるに拘らず、軟化剤が抽出されるような場合、
すなわち例えば油類と結びつけられている製品の長期間
安定性が非常に悪いという重大な欠点がある。更に、特
に高温で長期間にわたって荷重を受けている場合には軟
化剤が揮発してしまう。第三の工学的な難点は、ポリウ
レタンと軟化剤の混合物は相容性のない系をなす。この
系では、時と共に軟化剤が滲出し、従って物理的性質が
大きく変化してしまう。
可撓性を有する熱可塑性ポリウレタンをつくる第二の方
法は、ポリイソシアナート/ポリオールの比を大幅に下
げることにある。例えば、60のショア−A硬度の製品
を得る場合には、この比を30/100にする。しかし
ながらこのような程度まで小さいイソシアナートの割合
は、得られる材料の引張強度をかなり減少させる。加う
るに、該材料の流動性は減少し、特に射出成形法に於け
る加工性が非常に損なわれて、非常に長いサイクル時間
と材料の不利な膠着を覚悟しなければならない。その他
に、このような製品は大きな収縮を示し、このことは用
具の製作と設計にもとより問題を惹起こす。
従って、このような当業界の現況から、本発明の目的は
、55乃至70のショア−A硬度を持ち、軟化剤を必要
としない、ポリウレタン成分として含まれるポリイソシ
アナートの割合が上記理由からあまり少なくない、短い
サイクル時間内に膠着せずに射出成形可能な、また押出
成形が容易で、押出成形体が即時の形状安定性を持つ、
熱可塑的に加工しろるポリウレタンを製造するにある。
(課題を解決するための手段) 上記課題は、ポリウレタンとニトリルゴムとのポリブレ
ンドより成り、場合によっては更に僅少量の通常の助剤
を加えた、55乃至70のショア−A硬度を持つ熱可塑
性ポリウレタン−エラストマーにおいて:a)  ポリ
ウレタン中のポリイソシアナート成分の割合が少なくと
も50重量%テアリ、b) ニトリルゴム中のアクリル
ニトリル含有が34モル%であり、C) ポリウレタン
部分のニトリルゴム部分に対する比が容積%で30:7
0乃至40:60であり、d) 如何なる軟化剤をも添
加しない、ことを特徴とする、前記熱可塑性ポリウレタ
ン−エラストマーにより解決される。
具体的製造については、ポリウレタンとニトリルゴムと
のポリブレンドより成り、場合によっては更に僅少量の
通常の助剤を添加したものより成る、55乃至70のシ
ョア−A硬度を持つ熱可塑性ポリウレタン−エラストマ
ーを、混合、180乃至215℃での捏和並びにそれに
続くペレット化によって製造する方法に於いて:80乃
至90のショア−A硬度と最小50重量%の含量のポリ
イソシアナートとを持つポリウレタン(a)  と、3
4モル%のアクリルニトリル部分を含み、ML1+4、
too℃=50の粘度をもつ二) IJルゴム(b) 
 と、を容積百分率の比a:bが30:70乃至40:
60である割合で互いに混合し、如何なる軟化剤をも添
加しないことを特徴としている。
ポリウレタン成分を30乃至40容積%に抑えるのみで
、前記課題に要求された軟度及び良好な加工性を持つの
みでなく、ポリウレタンの有利な特徴的性質を併せて維
持する、軟らかい熱可塑性ポリウレタン−エラストマー
が製造されうろことは、新規なことであり、予見できな
かったことである。
すなわち熱形状安定性は純ポリウレタンの熱形状安定性
に相当し、本発明による材料からの製品は、油類に対し
耐性があり、従来技術のポリウレタン接着剤を用いて金
属上に固定されることができる。
これらの有利な性質全体は、ポリウレタン成分対ニトリ
ルゴム成分の比が容積%で30:70乃至40:60で
あり、一方の少なくとも50重量%の割合のポリイソシ
アナートを含むポリウレタンと、他方の34モル%のア
クリルニ) IJルを含むニトリルゴムとより成るポリ
ブレンドであるとき、初めて得られる。このポリブレン
ドは絶対に軟化剤を含まない。
加うるに、これらの材料の製造は、用いられるポリウレ
タンがショア−A硬度80乃至90の硬度を持ち、用い
られるニトリルゴムがML l+4.100℃=50の
粘度を持つことを特徴とする。
本発明のポリブレンドを製造する技術は通常の技術的範
囲内で変動するものであり、本発明の対象ではない。例
えば、これらの混合物は、ゴム捏和機で不連続法で製造
することもでき、反応押出機中で連続的に製造すること
もできる。
連続法には、ポリウレタン、ゴム及び時として充填剤、
架橋剤、老化防止剤の如き混合用成分を予備混合するこ
とが含まれる。続いて、混合物は押出機中で溶融され、
捏和され、加熱された推進スクリニー帯を経て、造粒装
置を持ったダイに送られる。得られた粒は直ちに射出成
形法又は押出成形法により完成した製品に更に加工され
ることができる。
不連続製造方法では、加熱されたゴム捏和機中に先ずニ
トリルゴムを置き、ポリウレタンを可塑化した後、これ
に送る。捏和の後混合物をロール圧延し、シートに延ば
し、条片に裁断した。このものを造粒装置で細かくした
。この段階の粒は、任意の時に完成製造に加工すること
ができる。
(実施例) 次の2つの実施例は、本発明のポリブレンドの製造方法
の製品の性質を更に詳細に明らかにするものである。
実施例1 混合成分 30容積%のポリウレタン(ショア−A硬度8o、ポリ
イソシアナート成分50重量%) 67容積%のニトリルブタジェンゴム(アクリルニ) 
IJル含量34モル%、粘度M  H4,100℃=5
) 3容積%の添加物質、それぞれ老化防止剤としてのペン
タエリトリトール−テトラキス−(3−(3’、5°−
ジーtert−ブチルー4°−ヒドロキシフェニル)プ
ロピオナート062部、ジラウリルチオジフロヒオナー
ト0.6部;促進剤としてのトリアリルシアスラート2
,0部;架橋剤としての1.3−ビス−(tert−ブ
チル−ペロキシ−イソプロピル)ベンゼン1.0部より
成るもの、を最初に連続方法で揺動ミキサー中で予備混
合した。続いて配量して押出機中に導いた。その中で被
処理物は180乃至215℃の加熱された帯域を5分間
以内で通行し、それにより溶融し捏和された。
しかる後被処理物は、205℃を越える温度の推進スク
リュー帯を通って、造粒装置を備えたダイに輸送された
粒は射出成形法で平板に加工された。この平板からD 
I N53505 、D I N53504 =A−S
 2、及びD I N53517−Aの規定に従って、
規格に合った測定のために試験片を打抜くことができた
製品の性質 硬度二60ショア−A (D I N53505 )引
張強度:10MPa (D lN53504−A−82
)破断点伸び:45096 (D I N53504−
A−S 2 ”)復元能力の測度としての残留圧縮歪み
(D I N53517−A)  : 24時間/23℃:15% 24時間/70℃:25% 24時間/100℃:45% D I N53455に従い捩り振動線図も、本実施例
により製造されたエラストマーの熱形状安定性が純粋な
ポリウレタンの熱形状安定性に非常に広範囲にわたり相
当することを示した。
実施例2 他の同様な配合量として同じ方法を施した。ただポリウ
レタン対ニトリルブタジェンゴムの比を容積%で35:
62に選んだ。
機械的性質: 硬度:65シヨアーA (D I N53505 )引
張強度:12MPa (D I N53504−A−3
2)破断点伸び2450%(D I N53504−A
−S 2 )残留圧縮歪み(DIN53517−A) 
 :24時間/23℃:15% 24時間/ 70℃:35% 24時間/100℃:55% 又、本発明のエラストマーの硬度は、ポリウレタン/ゴ
ムの混合比を変化させることにより、狙った値に設定で
きる。実施例1による粒状体を、例えば射出成形機で牛
乳瓶キャップの乳首に加工することができる。約5cm
の高さのこの乳首の螢の厚さは通常1乃至2mmである
。本発明のポリブレンドにより、サイクル時間を非常に
小さい値である30秒にすることができる。内直径が約
3Qmmであるゴム軟管状体を、真空による補正を用い
ないで得ることができる:押出成形物はダイを離れた後
直ちに自ら安定である。
(効果) 以上のように、本発明に従って構成または製造された熱
可塑性ポリウレタン−エラストマーは、高度な耐油性を
示す;数日間油中に置いた後も際立った膨潤は現れない
。軟化剤を完全に欠いているから、滲出した作用薬によ
る油の汚れは全くない。更に、この材料は普通のポリウ
レタン用接着剤で金属に永続的に結合される。
このことは、振動減衰子及び弾性パツキン材料の如きゴ
ム要素/金属要素に対する良好な適性の基礎をなすもの
である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ポリウレタンとニトリルゴムとのポリブレンドより
    成り、場合によっては更に僅少量の通常の助剤を加えた
    、55乃至70のショア−A硬度を持つ熱可塑性ポリウ
    レタン−エラストマーにおいて: a)ポリウレタン中のポリイソシアナート成分の割合が
    少なくとも50重量%であり、 b)ニトリルゴム中のアクリルニトリル含有が34モル
    %であり、 c)ポリウレタン部分のニトリルゴム部分に対する比が
    容積%で30:70乃至40:60であり、 d)如何なる軟化剤をも添加しない、 ことを特徴とする、前記熱可塑性ポリウレタン−エラス
    トマー。 2 ポリウレタンとニトリルゴムとのポリブレンドより
    成り、場合によっては更に僅少量の通常の助剤を添加し
    たものより成る、55乃至70のショア−A硬度を持つ
    熱可塑性ポリウレタン−エラストマーを、混合、180
    乃至215℃での捏和並びにそれに続くペレット化によ
    って製造する方法に於いて: 80乃至90のショア−A硬度と最小50重量%の含量
    のポリイソシアナートとを持つポリウレタン(a)と、 34モル%のアクリルニトリル部分を含み、M_L1+
    4、100℃=50の粘度をもつニトリルゴム(b)と
    、 を容積百分率の比a:bが30:70乃至40:60で
    ある割合で互いに混合し、如何なる軟化剤をも添加しな
    いことを特徴とする、前記製造方法。
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