JPH02214715A - 高分子熱可塑性ウレタンエラストマーの製造方法及び高分子熱可塑性ウレタンエラストマー成形体 - Google Patents
高分子熱可塑性ウレタンエラストマーの製造方法及び高分子熱可塑性ウレタンエラストマー成形体Info
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
［ａ業上の利用分野］
本発明は高分子熱可塑性ウレタンニジストマーの製造方
法及び高分子熱可塑性ウレタンエラストマー成形体に係
り、特にガラス転移点の前後で形状回復特性を有する高
分子ウレタンエラストマーであって、常温を含む広い温
度範囲内に任意にガラス転移点を設定することができ、
かつ、射出成形可能な熱可塑性を有する高特性ウレタン
エラストマーを製造する方法及びこの方法により得られ
る形状回復特性を有する高分子熱可塑性ウレタンエラス
トマー成形体に関する。 ［従来の技術］ 従来、形状回復特性を有する高分子体としてはポリノル
ボルネン、スチレン−ブタジェン共重合体、トランスポ
リイソプレン等が広く知られている。これらのうち、ポ
リノルボルネンの形状回復温度は３５℃で固定している
こと及び分子量が３００万以上と大きいため単体では射
出成形が不可能なこと等の理由で、その用途が限定され
ている。また、スチレン−ブタジェン共重合体、トラン
スポリイソプレンは、形状回復温度が約６０〜９０℃と
比較的高いためこれらも用途が限定されている。 一方、高分子熱可塑性ウレタンエラストマー（以下ｒＴ
Ｐυ」と略す、）のガラス転移点（以下ｒＴｇＪと略す
、）は形状回復温度に相当するため、７ｇ付近、又は７
８以上で容易に変形させることができ、それを７ｇ以下
に冷却すると形状が固定され、更に、このエラストマー
を７８以上に加熱するとはじめに成形加工した形に復元
するという形状回復特性を有する。 その他、熱硬化性ウレタンエラストマーも形状回復特性
を有することが知られている。 ［発明が解決しようとする課題］ ＴＰＵは、その耐摩耗性を利用して履物に、機械的物性
や耐薬品性を利用して各種工業材料、スポーツ、レジャ
ー用品、医療用品、チェーブ、ホース、ベルト等に使用
されているが、ＴＰＵのＴｇは約−３０℃以下の低温域
であり、７３前後で形状回復特性を利用するＴＰＵの使
用方法は従来全く知られていない、しかも、従来のＴＰ
Ｕは７３前後の物性変化も小さく、形状回復特性に劣る
ものである。熱硬化性ウレタンエラストマーについても
同様のことが言える。 また、約８０℃以上にＴｇを有する熱硬化ウレタンは建
材、断熱材等に広く使用されてはいるが、７３前後で形
状回復特性を利用した製品は提供されていない。 近年、形状回復特性を有するポリウレタンも開発されつ
つあるが、いずれも加硫を必要とし熱可塑性材料の報告
はなされていない、しかも、いずれも７３前後の物性変
化が小さく、形状回復特性を発現する温度の幅が広く、
７８以上の高温域での温度に対する物性変化が大きい等
の欠点を有している。 このように従来において、ＴＰＵであって、−３０〜＋
８０℃にＴｇを有し、その７３前後での形状回復特性を
利用した製品は知られていない。 本発明は上記従来の問題点を解決し、形状回復特性を有
する高分子ウレタンエラストマーであって、射出成形可
能な熱可塑性を有し、７３前後の物性変化が大きく、形
状回復特性を発現する温度幅が小さく、また、７８以上
での高温域で物性が安定しており、しかもＴｇを約−３
０〜＋８０℃の使用温度域に設定可能な高分子熱可塑性
ウレタンエラストマーの製造方法及び高分子熱可塑性ウ
レタンエラストマー成形体を提供することを目的とする
。 〔課題を解決するための手段及び作用〕請求項（１）の
高分子熱可盟性ウレタンエラストマーの製造方法は、ポ
リオール成分として官能基数２〜３、分子量３００〜１
２００のポリアルキレンオキシド付加物５０〜９９．５
重量％、及び分子量６２〜４００のジオール０．５〜５
０重量％を用い、イソシアネート成分としてジフェニル
メタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート及
びこれらの変性物よりなる群から選ばれた少なくとも１
種を用いて、ＮＣ０１０Ｈ当量比０．９〜１゜３で、プ
レポリマー法にて反応させることによりウレタンエラス
トマーを製造するにあたり、まずイソシアネート成分に
前記ポリアルキレンオキシド付加物の少なくとも７０１
量％を反応させ、次いで得られたポリオール変性イソシ
アネートに、残余のポリアルキレンオキシド付加物と前
記ジオールを反応させることにより、ガラス転移点を一
３０〜＋８０℃の間に有する高分子熱可塑性ウレタンエ
ラストマーを得ることを特徴とする 請求項（２）の高分子熱可塑性ウレタンエラストマー成
形体は、上記請求項（１）の方法で得られた、形状回復
特性を有する高分子熱可塑性ウレタンエラストマー成形
体である。 以下に本発明の詳細な説明する。 本発明に使用されるイソシアネート成分としては、ジフ
ェニルメタンジイソシアネート（以下ｒＭＤＩＪと略す
、）、トリレンジイソシアネート（以下ｒＴＤＩＪと略
す、）、又はこれらの変性物、例えばカルボジイミド、
ウレタン、アロファネート、ビユレット、イソシアヌレ
ート変性物等が挙げられ、これらは１種を単独で、或い
は必要に応じて２種以上を混合して使用される。 本発明に該当しない、ヘキサメチレンジイソシアネート
、イソホロンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソ
シアネート、キシリレンジイソシアネート等のジイソシ
アネート或いはこれらのジイソシアネートの変性物では
、得られるウレタンエラストマーのＴｇが低すぎる等、
使用に際し問題があるため、本発明に適当ではない。 本発明に使用されるポリオール成分のうち、ポリアルキ
レンオキシド付加物としては、水、エチレングリコール
、プロピレングリコール、ビスフェノール−Ａ１ビス（
２−ヒドロキシエチル）ハイドロキノン、グリセリン、
トリメチロールプロパン等の活性水素原子を２〜３個有
する化合物に、プロピレンオキシド（以下「ＰＯ」と略
す、）及び／又はエチレンオキシド（以下「ＥＯ」と略
す、）を開環重合して得られる官能基数２〜３、分子量
３００〜１２００のものが挙げられる。 上記以外の官能基数２〜３のポリオールとして、ポリテ
トラメチレングリコール、アジピン酸等の二価カルボン
酸にエチレングリコール、ジ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、グリセリン等の多
価アルコールを反応させて得られるポリエステルポリオ
ール等があるが、それらのポリオールを用いて得られる
ウレタン変性イソシアネートは、粘度が高くハンドリン
グが困難であり、また最終的に得られるウレタンエラス
トマーはＴｇが低く、７ｇ前後の物性変化が小さい等の
理由から、本発明には適当ではない。 本発明に使用されるジオールとしては、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−又は１．３−又は１．２−ブタンジオール
、ビスフェノール−Ａ１ビス（２−ヒドロキシエチル）
ハイドロキノン等の、１分子中に水酸基を２個有する化
合物、又はこれら化合物にＰＯ及び／又はＥＯを開環重
合して得られるもので、分子量６２〜４００のジオール
が挙げられる。 上記ポリオール成分は、それぞれ１種を単独で用いても
良く、２種以上を混合して用いても良い。 本発明において、ポリオール成分の前記ポリアルキレン
オキシド付加物と上記ジオールとの使用割合は、ポリア
ルキレンオキシド付加物５０〜９９．５重量％に対し、
ジオール０．５〜５０重量％とする。 ポリアルキレンオキシド付加物が９９．５重量％を超え
、ジオールが０．５重量％未満ではＴｇが低くなりすぎ
、また７ｇ前後の物性変化が小さく、ポリアルキレンオ
キシド付加物が５０重量％未満でジオールが５０重量％
を超えるとＴｇが高くなりすぎ、また７ｇ前後の物性変
化が小さい。 本発明においては、前記イソシアネート成分及びポリオ
ール成分のポリウレタン原料を、Ｎ Ｇ Ｏｌｏ Ｈ当
量比０．９〜１．３、好ましくは０．９５〜１．２、更
に好ましくは０．９８〜１．１５で、必要に応じて有機
金属系触媒、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、着
色剤等を添加して、所定量のポリアルキレンオキシド付
加物を予め反応させてポリオール変性イソシアネートを
得、これを更に残余のポリオールと反応させるプレポリ
マー法による反応により、ウレタンエラストマーを製造
する。 即ち、まず、前記イソシアネート成分の所定量に、前記
ポリアルキレンオキシド付加物の全使用量の７０重量％
以上を反応させ、ポリオール変性イソシアネートを得る
。この場合、反応させるポリアルキレンオキシド−付加
物が全使用量の７０重量％未満では７ｇ前後の物性変化
が小さく、Ｔｇ以上における応力残留歪が大きくなり、
７ｇ以下の形状保持性が低下する。ポリアルキレンオキ
シド付加物は好ましくは全使用量の８５重量％以。 上、更に好ましくは全量を反応されるのが好適である。 次に、残余のポリアルキレンオキシド付加物と前記ジオ
ールを混合したポリオール成分を加え反応させて高分子
ウレタンエラストマーを製造する。従来の熱可塑性ウレ
タンエラストマーのペレット製造法に加え反応に際し、
反応混合物を離型剤を塗布した型内に注型し、７０〜１
４０ｔ：の温度で熟成反応させることにより、容易に所
望形状の製品を得ることもできる。 本発明の高分子熱可塑性ウレタンエラストマーはＴｇ付
近、又は７ｇ以上で容易に変形させることができ、それ
を７ｇ以下に冷却すると形状が固定され、更に、このエ
ラストマーを７ｇ以上に加熱するとはじめに成形加工し
た形に復元するという形状回復特性（形状記憶特性）を
有する。また、本発明によるウレタンエラストマーは熱
可塑性であるため、射出成形機による成形加工が可能で
、極めて広範囲の分野に適用することができる。 具体的には、玩具、ギブス、異径配管のジヨイント、ア
クチエエータ−等に適用することができ、更に、建材、
衣料、医療、スポーツ用品、文房具、印刷、光学、電気
、電子、自動車等の多方面に用途開発が続けられており
、特に春料、医療、玩具、電気、自動車等の部品への利
用が注目を浴びてきている形状回復特性高分子材料とし
て、極めて有用である。 ［実施例］ 以下に製造例、実施例及び比較例を挙げて本発明をより
具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り
以下の実施例に限定されるものではない。 なお、実施例及び比較例で得られたウレタンエラストマ
ーの諸物性は以下の方法により測定した。 Ｔｇ及び流動温度二Ｔｇは走差型熱量計を用い、流動温
度は動的粘弾性試験機を用いて測定した。 Ｔｇ前後の物性：７ｇ＋１０℃及びＴｇ−１０℃に招け
る引張弾性率をＪＩＳ Ｋ−７１１３に従い測定し、
その比をＴｇ−１０℃における値を７ｇ＋１０℃におけ
る値で割ることにより求めた。 引張伸び残留歪：上記引張試験において、７ｇ＋１０℃
で２００％引張試験した後のエラストマーの伸びの残留
歪を測定した。 低温形状保持特性：厚み３ｍｍ、幅１０ｍｍ。 長さ８０ｍｍのエラストマーを７ｇ以上でＵ字形に０字
の開きが１０ｍｍとなるように曲げ、Ｔｇ−１０℃で固
定させてＴｇ−１０℃で１時間放置した後のυ字の開い
た長さを測定することにより求めた。 製造例１ 官能基数２、分子量１０５０のポリプロピレングリコー
ル５８８ｇ （０，５８モル）とジフェニルメタンジイ
ソシアネート２５５ｇ （１，０２モル）を反応させて
ＮＧＯ含有率４．５重量％の透明で粘稠なポリオール変
性イソシアネートを得た。 製造例２ 官能基数２、分子量１０５０のポリプロピレングリコー
ル４１２ｇ （０，３９モル）とジフェニルメタンジイ
ソシアネート２５５ｇ （１，０２モル）を反応させて
ＮＣＯ含有率７．９重量％の透明で粘稠なポリオール変
性イソシアネートを得た。 製造例３ 官能基数２、分子量１０５０のポリプロピレングリコー
ル２３５ｇ （０，２２モル）とジフェニルメタンジイ
ソシアネート２５５ｇ （１，０２そル）を反応させて
ＮＧＯ含有率１３．６重量％の透明で粘稠なポリオール
変性イソシアネートを得た。 実施例１ 製造例１で得られたポリオール変性イソシアネート８４
３ｇに、ビスフェノール−ＡにＥＯを付加させて得られ
た分子量３６０のジオールを１５９ｇ （０，４４モル
）反応させ、テフロン系離型剤を塗布した金型に注型し
、１２０ｔ：で−昼゛夜熟成反応させてウレタンエラス
トマーを製造した。 得られたエラストマーの諸物性を第１表に示す。 実施例２ 製造例２で得られたポリオール変性イソシアネート６６
７ｇに、残余の官能基数２、分子量１０５０のポリプロ
ピレングリコール１７６ｇ（０，１７モル）及びビスフ
ェノール−ＡにＥＯを付加させて得られた分子量３６０
のジオール１５９ｇ （０，４４モル）を反応させ、テ
フロン系離型剤を塗布した金型に注型し、１２０℃で一
畳夜熟成反応させてウレタンエラストマーを製造した。 得られたエラストマーの諸物性を第１表に示す。 比較例１ 製造例３で得られたポリオール変性イソシアネート４９
０ｇに、残余の官能基数２、分子量１０５０のポリプロ
ピレングリコール３５３ｇ（０，３４モル）及びビスフ
ェノール−ＡにＥＯを付加させて得られた分子量３６０
のジオール１５９ｇ （０，４４モル）を反応させ、テ
フロン系離型剤を塗布した金型に注型し、１２０℃で一
畳夜熟成反応させてウレタンエラストマーを製造した。 得られたエラストマーの諸物性を第１表に示す。 比較例２ ジフェニルメタンジイソシアネート２５５ｇ（１，０２
モル）に、官能基数２、分子量１０５０のポリプロピレ
ングリコール５８８ｇ（０，５８モル）及びビスフェノ
ール−ＡにＥＯを付加させて得られる分子量３６０のジ
オール１５９ｇ （０，４４モル）を反応させ、テフロ
ン系離型剤を塗布した金型に注型し、１２０℃で一畳夜
熟成反応させてウレタンエラストマーを製造した。 得られたエラストマーの諸物性を第１表に示す。 なお、第１表中、ｐｐ−ｔｏｓｏ及びＢＡ−３グリコー
ルは、下記のものを示す。 ＰＰ−１０５０：官能基数２、分子量ｔｏ５ｏのポリプ
ロピレングリコール ＢＡ−３グリコール：ビスフェノール−ＡのＥＯ付加ジ
オール、分子量３６０ 第１表より、本発明の方法によれば、Ｔｇの温度範囲が
狭く、７ｇ前後の引張弾性率の比が大きい低温形状保持
特性の優れたウレタンエラストマーであって、７３以上
の引張伸び回復率も優れており、また、流動温度は約１
９０℃であり、熱可塑性であって、射出成形可能なウレ
タンエラストマーが得られることが明らかである。 第１表 ７−′
法及び高分子熱可塑性ウレタンエラストマー成形体に係
り、特にガラス転移点の前後で形状回復特性を有する高
分子ウレタンエラストマーであって、常温を含む広い温
度範囲内に任意にガラス転移点を設定することができ、
かつ、射出成形可能な熱可塑性を有する高特性ウレタン
エラストマーを製造する方法及びこの方法により得られ
る形状回復特性を有する高分子熱可塑性ウレタンエラス
トマー成形体に関する。 ［従来の技術］ 従来、形状回復特性を有する高分子体としてはポリノル
ボルネン、スチレン−ブタジェン共重合体、トランスポ
リイソプレン等が広く知られている。これらのうち、ポ
リノルボルネンの形状回復温度は３５℃で固定している
こと及び分子量が３００万以上と大きいため単体では射
出成形が不可能なこと等の理由で、その用途が限定され
ている。また、スチレン−ブタジェン共重合体、トラン
スポリイソプレンは、形状回復温度が約６０〜９０℃と
比較的高いためこれらも用途が限定されている。 一方、高分子熱可塑性ウレタンエラストマー（以下ｒＴ
Ｐυ」と略す、）のガラス転移点（以下ｒＴｇＪと略す
、）は形状回復温度に相当するため、７ｇ付近、又は７
８以上で容易に変形させることができ、それを７ｇ以下
に冷却すると形状が固定され、更に、このエラストマー
を７８以上に加熱するとはじめに成形加工した形に復元
するという形状回復特性を有する。 その他、熱硬化性ウレタンエラストマーも形状回復特性
を有することが知られている。 ［発明が解決しようとする課題］ ＴＰＵは、その耐摩耗性を利用して履物に、機械的物性
や耐薬品性を利用して各種工業材料、スポーツ、レジャ
ー用品、医療用品、チェーブ、ホース、ベルト等に使用
されているが、ＴＰＵのＴｇは約−３０℃以下の低温域
であり、７３前後で形状回復特性を利用するＴＰＵの使
用方法は従来全く知られていない、しかも、従来のＴＰ
Ｕは７３前後の物性変化も小さく、形状回復特性に劣る
ものである。熱硬化性ウレタンエラストマーについても
同様のことが言える。 また、約８０℃以上にＴｇを有する熱硬化ウレタンは建
材、断熱材等に広く使用されてはいるが、７３前後で形
状回復特性を利用した製品は提供されていない。 近年、形状回復特性を有するポリウレタンも開発されつ
つあるが、いずれも加硫を必要とし熱可塑性材料の報告
はなされていない、しかも、いずれも７３前後の物性変
化が小さく、形状回復特性を発現する温度の幅が広く、
７８以上の高温域での温度に対する物性変化が大きい等
の欠点を有している。 このように従来において、ＴＰＵであって、−３０〜＋
８０℃にＴｇを有し、その７３前後での形状回復特性を
利用した製品は知られていない。 本発明は上記従来の問題点を解決し、形状回復特性を有
する高分子ウレタンエラストマーであって、射出成形可
能な熱可塑性を有し、７３前後の物性変化が大きく、形
状回復特性を発現する温度幅が小さく、また、７８以上
での高温域で物性が安定しており、しかもＴｇを約−３
０〜＋８０℃の使用温度域に設定可能な高分子熱可塑性
ウレタンエラストマーの製造方法及び高分子熱可塑性ウ
レタンエラストマー成形体を提供することを目的とする
。 〔課題を解決するための手段及び作用〕請求項（１）の
高分子熱可盟性ウレタンエラストマーの製造方法は、ポ
リオール成分として官能基数２〜３、分子量３００〜１
２００のポリアルキレンオキシド付加物５０〜９９．５
重量％、及び分子量６２〜４００のジオール０．５〜５
０重量％を用い、イソシアネート成分としてジフェニル
メタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート及
びこれらの変性物よりなる群から選ばれた少なくとも１
種を用いて、ＮＣ０１０Ｈ当量比０．９〜１゜３で、プ
レポリマー法にて反応させることによりウレタンエラス
トマーを製造するにあたり、まずイソシアネート成分に
前記ポリアルキレンオキシド付加物の少なくとも７０１
量％を反応させ、次いで得られたポリオール変性イソシ
アネートに、残余のポリアルキレンオキシド付加物と前
記ジオールを反応させることにより、ガラス転移点を一
３０〜＋８０℃の間に有する高分子熱可塑性ウレタンエ
ラストマーを得ることを特徴とする 請求項（２）の高分子熱可塑性ウレタンエラストマー成
形体は、上記請求項（１）の方法で得られた、形状回復
特性を有する高分子熱可塑性ウレタンエラストマー成形
体である。 以下に本発明の詳細な説明する。 本発明に使用されるイソシアネート成分としては、ジフ
ェニルメタンジイソシアネート（以下ｒＭＤＩＪと略す
、）、トリレンジイソシアネート（以下ｒＴＤＩＪと略
す、）、又はこれらの変性物、例えばカルボジイミド、
ウレタン、アロファネート、ビユレット、イソシアヌレ
ート変性物等が挙げられ、これらは１種を単独で、或い
は必要に応じて２種以上を混合して使用される。 本発明に該当しない、ヘキサメチレンジイソシアネート
、イソホロンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソ
シアネート、キシリレンジイソシアネート等のジイソシ
アネート或いはこれらのジイソシアネートの変性物では
、得られるウレタンエラストマーのＴｇが低すぎる等、
使用に際し問題があるため、本発明に適当ではない。 本発明に使用されるポリオール成分のうち、ポリアルキ
レンオキシド付加物としては、水、エチレングリコール
、プロピレングリコール、ビスフェノール−Ａ１ビス（
２−ヒドロキシエチル）ハイドロキノン、グリセリン、
トリメチロールプロパン等の活性水素原子を２〜３個有
する化合物に、プロピレンオキシド（以下「ＰＯ」と略
す、）及び／又はエチレンオキシド（以下「ＥＯ」と略
す、）を開環重合して得られる官能基数２〜３、分子量
３００〜１２００のものが挙げられる。 上記以外の官能基数２〜３のポリオールとして、ポリテ
トラメチレングリコール、アジピン酸等の二価カルボン
酸にエチレングリコール、ジ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、グリセリン等の多
価アルコールを反応させて得られるポリエステルポリオ
ール等があるが、それらのポリオールを用いて得られる
ウレタン変性イソシアネートは、粘度が高くハンドリン
グが困難であり、また最終的に得られるウレタンエラス
トマーはＴｇが低く、７ｇ前後の物性変化が小さい等の
理由から、本発明には適当ではない。 本発明に使用されるジオールとしては、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−又は１．３−又は１．２−ブタンジオール
、ビスフェノール−Ａ１ビス（２−ヒドロキシエチル）
ハイドロキノン等の、１分子中に水酸基を２個有する化
合物、又はこれら化合物にＰＯ及び／又はＥＯを開環重
合して得られるもので、分子量６２〜４００のジオール
が挙げられる。 上記ポリオール成分は、それぞれ１種を単独で用いても
良く、２種以上を混合して用いても良い。 本発明において、ポリオール成分の前記ポリアルキレン
オキシド付加物と上記ジオールとの使用割合は、ポリア
ルキレンオキシド付加物５０〜９９．５重量％に対し、
ジオール０．５〜５０重量％とする。 ポリアルキレンオキシド付加物が９９．５重量％を超え
、ジオールが０．５重量％未満ではＴｇが低くなりすぎ
、また７ｇ前後の物性変化が小さく、ポリアルキレンオ
キシド付加物が５０重量％未満でジオールが５０重量％
を超えるとＴｇが高くなりすぎ、また７ｇ前後の物性変
化が小さい。 本発明においては、前記イソシアネート成分及びポリオ
ール成分のポリウレタン原料を、Ｎ Ｇ Ｏｌｏ Ｈ当
量比０．９〜１．３、好ましくは０．９５〜１．２、更
に好ましくは０．９８〜１．１５で、必要に応じて有機
金属系触媒、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、着
色剤等を添加して、所定量のポリアルキレンオキシド付
加物を予め反応させてポリオール変性イソシアネートを
得、これを更に残余のポリオールと反応させるプレポリ
マー法による反応により、ウレタンエラストマーを製造
する。 即ち、まず、前記イソシアネート成分の所定量に、前記
ポリアルキレンオキシド付加物の全使用量の７０重量％
以上を反応させ、ポリオール変性イソシアネートを得る
。この場合、反応させるポリアルキレンオキシド−付加
物が全使用量の７０重量％未満では７ｇ前後の物性変化
が小さく、Ｔｇ以上における応力残留歪が大きくなり、
７ｇ以下の形状保持性が低下する。ポリアルキレンオキ
シド付加物は好ましくは全使用量の８５重量％以。 上、更に好ましくは全量を反応されるのが好適である。 次に、残余のポリアルキレンオキシド付加物と前記ジオ
ールを混合したポリオール成分を加え反応させて高分子
ウレタンエラストマーを製造する。従来の熱可塑性ウレ
タンエラストマーのペレット製造法に加え反応に際し、
反応混合物を離型剤を塗布した型内に注型し、７０〜１
４０ｔ：の温度で熟成反応させることにより、容易に所
望形状の製品を得ることもできる。 本発明の高分子熱可塑性ウレタンエラストマーはＴｇ付
近、又は７ｇ以上で容易に変形させることができ、それ
を７ｇ以下に冷却すると形状が固定され、更に、このエ
ラストマーを７ｇ以上に加熱するとはじめに成形加工し
た形に復元するという形状回復特性（形状記憶特性）を
有する。また、本発明によるウレタンエラストマーは熱
可塑性であるため、射出成形機による成形加工が可能で
、極めて広範囲の分野に適用することができる。 具体的には、玩具、ギブス、異径配管のジヨイント、ア
クチエエータ−等に適用することができ、更に、建材、
衣料、医療、スポーツ用品、文房具、印刷、光学、電気
、電子、自動車等の多方面に用途開発が続けられており
、特に春料、医療、玩具、電気、自動車等の部品への利
用が注目を浴びてきている形状回復特性高分子材料とし
て、極めて有用である。 ［実施例］ 以下に製造例、実施例及び比較例を挙げて本発明をより
具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り
以下の実施例に限定されるものではない。 なお、実施例及び比較例で得られたウレタンエラストマ
ーの諸物性は以下の方法により測定した。 Ｔｇ及び流動温度二Ｔｇは走差型熱量計を用い、流動温
度は動的粘弾性試験機を用いて測定した。 Ｔｇ前後の物性：７ｇ＋１０℃及びＴｇ−１０℃に招け
る引張弾性率をＪＩＳ Ｋ−７１１３に従い測定し、
その比をＴｇ−１０℃における値を７ｇ＋１０℃におけ
る値で割ることにより求めた。 引張伸び残留歪：上記引張試験において、７ｇ＋１０℃
で２００％引張試験した後のエラストマーの伸びの残留
歪を測定した。 低温形状保持特性：厚み３ｍｍ、幅１０ｍｍ。 長さ８０ｍｍのエラストマーを７ｇ以上でＵ字形に０字
の開きが１０ｍｍとなるように曲げ、Ｔｇ−１０℃で固
定させてＴｇ−１０℃で１時間放置した後のυ字の開い
た長さを測定することにより求めた。 製造例１ 官能基数２、分子量１０５０のポリプロピレングリコー
ル５８８ｇ （０，５８モル）とジフェニルメタンジイ
ソシアネート２５５ｇ （１，０２モル）を反応させて
ＮＧＯ含有率４．５重量％の透明で粘稠なポリオール変
性イソシアネートを得た。 製造例２ 官能基数２、分子量１０５０のポリプロピレングリコー
ル４１２ｇ （０，３９モル）とジフェニルメタンジイ
ソシアネート２５５ｇ （１，０２モル）を反応させて
ＮＣＯ含有率７．９重量％の透明で粘稠なポリオール変
性イソシアネートを得た。 製造例３ 官能基数２、分子量１０５０のポリプロピレングリコー
ル２３５ｇ （０，２２モル）とジフェニルメタンジイ
ソシアネート２５５ｇ （１，０２そル）を反応させて
ＮＧＯ含有率１３．６重量％の透明で粘稠なポリオール
変性イソシアネートを得た。 実施例１ 製造例１で得られたポリオール変性イソシアネート８４
３ｇに、ビスフェノール−ＡにＥＯを付加させて得られ
た分子量３６０のジオールを１５９ｇ （０，４４モル
）反応させ、テフロン系離型剤を塗布した金型に注型し
、１２０ｔ：で−昼゛夜熟成反応させてウレタンエラス
トマーを製造した。 得られたエラストマーの諸物性を第１表に示す。 実施例２ 製造例２で得られたポリオール変性イソシアネート６６
７ｇに、残余の官能基数２、分子量１０５０のポリプロ
ピレングリコール１７６ｇ（０，１７モル）及びビスフ
ェノール−ＡにＥＯを付加させて得られた分子量３６０
のジオール１５９ｇ （０，４４モル）を反応させ、テ
フロン系離型剤を塗布した金型に注型し、１２０℃で一
畳夜熟成反応させてウレタンエラストマーを製造した。 得られたエラストマーの諸物性を第１表に示す。 比較例１ 製造例３で得られたポリオール変性イソシアネート４９
０ｇに、残余の官能基数２、分子量１０５０のポリプロ
ピレングリコール３５３ｇ（０，３４モル）及びビスフ
ェノール−ＡにＥＯを付加させて得られた分子量３６０
のジオール１５９ｇ （０，４４モル）を反応させ、テ
フロン系離型剤を塗布した金型に注型し、１２０℃で一
畳夜熟成反応させてウレタンエラストマーを製造した。 得られたエラストマーの諸物性を第１表に示す。 比較例２ ジフェニルメタンジイソシアネート２５５ｇ（１，０２
モル）に、官能基数２、分子量１０５０のポリプロピレ
ングリコール５８８ｇ（０，５８モル）及びビスフェノ
ール−ＡにＥＯを付加させて得られる分子量３６０のジ
オール１５９ｇ （０，４４モル）を反応させ、テフロ
ン系離型剤を塗布した金型に注型し、１２０℃で一畳夜
熟成反応させてウレタンエラストマーを製造した。 得られたエラストマーの諸物性を第１表に示す。 なお、第１表中、ｐｐ−ｔｏｓｏ及びＢＡ−３グリコー
ルは、下記のものを示す。 ＰＰ−１０５０：官能基数２、分子量ｔｏ５ｏのポリプ
ロピレングリコール ＢＡ−３グリコール：ビスフェノール−ＡのＥＯ付加ジ
オール、分子量３６０ 第１表より、本発明の方法によれば、Ｔｇの温度範囲が
狭く、７ｇ前後の引張弾性率の比が大きい低温形状保持
特性の優れたウレタンエラストマーであって、７３以上
の引張伸び回復率も優れており、また、流動温度は約１
９０℃であり、熱可塑性であって、射出成形可能なウレ
タンエラストマーが得られることが明らかである。 第１表 ７−′
以上詳述した通り、本発明の高分子熱可塑性ウレタンエ
ラストマーの製造方法によれば、形状回復特性を有する
高分子ウレタンエラストマーであって、射出成形可能な
熱可塑性を有し、７ｇ前後の物性変化が大きく、形状回
復特性を発現する温度幅が小さく、また、７５以上での
高温域で物性が安定しており、しかもＴｇを約−３０〜
＋８０℃という、常温を含む広い温度範囲に使用温度域
を設定可能な高分子熱可塑性ウレタンエラストマーを工
業的に有利に製造することが可能とされる。また、本発
明の高分子熱可塑性ウレタンエラストマー成形体によれ
ば、形状回復特性を宥する高特性高分子熱可塑性ウレタ
ンエラストマー成形体が提供される。 代理人 弁理士 重 野 剛
ラストマーの製造方法によれば、形状回復特性を有する
高分子ウレタンエラストマーであって、射出成形可能な
熱可塑性を有し、７ｇ前後の物性変化が大きく、形状回
復特性を発現する温度幅が小さく、また、７５以上での
高温域で物性が安定しており、しかもＴｇを約−３０〜
＋８０℃という、常温を含む広い温度範囲に使用温度域
を設定可能な高分子熱可塑性ウレタンエラストマーを工
業的に有利に製造することが可能とされる。また、本発
明の高分子熱可塑性ウレタンエラストマー成形体によれ
ば、形状回復特性を宥する高特性高分子熱可塑性ウレタ
ンエラストマー成形体が提供される。 代理人 弁理士 重 野 剛
Claims (2)
- （１）ポリオール成分として官能基数２〜３、分子量３
００〜１２００のポリアルキレンオキシド付加物５０〜
９９．５重量％、及び分子量６２〜４００のジオール０
．５〜５０重量％を用い、イソシアネート成分としてジ
フェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシア
ネート及びこれらの変性物よりなる群から選ばれた少な
くとも１種を用いて、ＮＣＯ／ＯＨ当量比０．９〜１．
３で、プレポリマー法にて反応させることによりウレタ
ンエラストマーを製造するにあたり、まずイソシアネー
ト成分に前記ポリアルキレンオキシド付加物の少なくと
も７０重量％を反応させ、次いで得られたポリオール変
性イソシアネートに、残余のポリアルキレンオキシド付
加物と前記ジオールを反応させることを特徴とするガラ
ス転移点を−３０〜＋８０℃の間に有する高分子熱可塑
性ウレタンエラストマーの製造方法。 - （２）請求項第１項記載の製造法より得られる、形状回
復特性を有する高分子熱可塑性ウレタンエラストマー成
形体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1036605A JPH02214715A (ja) | 1989-02-16 | 1989-02-16 | 高分子熱可塑性ウレタンエラストマーの製造方法及び高分子熱可塑性ウレタンエラストマー成形体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1036605A JPH02214715A (ja) | 1989-02-16 | 1989-02-16 | 高分子熱可塑性ウレタンエラストマーの製造方法及び高分子熱可塑性ウレタンエラストマー成形体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02214715A true JPH02214715A (ja) | 1990-08-27 |
Family
ID=12474433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1036605A Pending JPH02214715A (ja) | 1989-02-16 | 1989-02-16 | 高分子熱可塑性ウレタンエラストマーの製造方法及び高分子熱可塑性ウレタンエラストマー成形体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02214715A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8163376B2 (en) | 2003-04-01 | 2012-04-24 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Shape memory polymer composition, fiber reinforced plastic and production process thereof |
| US8945683B2 (en) | 2003-03-31 | 2015-02-03 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Prepreg for fiber reinforced plastic and production process thereof |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02107431A (ja) * | 1988-10-18 | 1990-04-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 形状記憶性管体及びその施工方法 |
-
1989
- 1989-02-16 JP JP1036605A patent/JPH02214715A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02107431A (ja) * | 1988-10-18 | 1990-04-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 形状記憶性管体及びその施工方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8945683B2 (en) | 2003-03-31 | 2015-02-03 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Prepreg for fiber reinforced plastic and production process thereof |
| US8163376B2 (en) | 2003-04-01 | 2012-04-24 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Shape memory polymer composition, fiber reinforced plastic and production process thereof |
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