JPH0236213A - ポリウレタン樹脂及びその製造方法 - Google Patents

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】 及用の亘仰 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ポリエステルポリオールと有機ジイソシアネ
ート化合物とをウレタン化反応させて生成されるポリウ
レタン樹脂に関する。

［従来の技術］ 従来、ポリウレタン樹脂は、ブチレンアジペート系とジ
イソシアネート系とを反応させたもの、エチレンアジペ
ートとジイソシアネートとを反応させたもの、ラクトン
エステル系とジイソシアネートとを反応させたもの、ポ
リカーボネート系とジイソシアネートとを反応させたも
のなどがある。

例えばポリカプロラクトンエステルと４−４−ジフェニ
ルメタンジイソシアネートとをウレタン化反応させたも
のを例示することができる。又、こ−ス系樹脂、ポリエ
ーテル樹脂、ブチラール系樹脂、エポキシ系樹脂等に比
べて耐摩耗性、耐久性、基材との密着性等に優れている
ため、接着剤や、ビデオテープ、オーディオテープ、磁
気ディスク等の磁性体のバインダとして多用されている
。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、ビデオテープ等の磁気記録媒体の高性能
化の要求に伴い、磁性体のバインダとして用いられてい
る従来のポリウレタン樹脂も未だ十分ではなく、次のよ
うな問題点が指摘されるに至っている。

第１に、耐久性が十分でないために、上記ポリウレタン
樹脂のバインダにて磁性体を分散保持した磁性層が、長
期間の使用による磁気ヘッドとの摩擦のために損傷して
しまう。この結果、磁気記録媒体の寿命の長期化が阻外
されている。加えて耐加水分解性及び耐熱性も十分でな
いため、高温、高湿度等の荷酷な条件下ではより著しい
損傷が磁性層に発生する。即ち、このような荷酷な条件
に対する磁気記録媒体の耐久性が低いため、その使用は
温度等の制約を受けることになる。第２に、粘度の低下
が十分でないために、ポリウレタン樹脂の塗布作業の効
率が低く、しかもその塗布厚さを薄くすることが困難で
ある。この結果、磁気記録媒体の磁性層を薄く均一に形
成しつつ生産効率を向上させることや、ビデオテープ等
が厚くなり記録時間の長期間化が阻外されている。しか
も、粘度が高いために磁性体の分散性が十分でなく、磁
性体の分布が不均一となり高密度化が進まないので、磁
気記録媒体における情報の記録・再生精度も十分向上し
ない。又、エチレングリコール。

１−６ヘキサンジオール等の従来の鎖長延長剤をウレタ
ン化反応に用いただけでは、生成したポリウレタン樹脂
の品質が十分安定しない。

本発明は、上記問題点を解決するためになされ、その第
１の目的は、耐加水分解性、耐熱性に優れるとともに耐
久性の高いポリウレタン樹脂を提供することであり、文
箱２の目的は、このようなポリウレタン樹脂を安定した
品質として容易に製造できる製造方法を提供することで
ある。

及匪匹血式 ［課題を解決するための手段］ 上記第１の目的を達成するために本第１の発明の採用し
た手段は、 ポリエステルポリオールと有機ジイソシアネート化合物
とをウレタン化反応させて生成するポリウレタン樹脂に
おいて、 前記ポリエステルポリオールが、３−メチル−１，５ペ
ンタンジオールを主成分とするポリエステルポリオール
である ことを特徴とするポリウレタン樹脂をその要旨とする。

又、上記第２の目的を達成するため本第２の発明の採用
した手順は、 ネオベンチルグリコール、１−３ブタンジオール、１−
４ブタンジオール、３−メチル−１，５ペンタンジオー
ルから選ばれた１種以上を含有する鎖長延長剤を、上記
第１の発明おける３−メチル−１，５ペンタンジオール
を主成分とするポリエステルポリオールと有機ジイソシ
アネート化合物とのウレタン化反応に使用することを特
徴とするポリウレタン樹脂の製造方法をその要旨とする
。

本第１の発明によるポリウレタン樹脂のポリエステルポ
リオールは、下記の構造式で表わされる３−メチル−１
，５ペンタンジオールを主成分とするものであり、上記
ポリエステルポリオール以外に、例えばポリエチレンア
ジペート、ポリプロピレンアジペート等をその成分とし
て、含有していても良い。

ＣＨ３ ＨＨＨＨ ＨＯ−Ｃ−Ｃ−ＣＨ−Ｃ−Ｃ−ＯＨ ＨＨＨＨ また、３−メチル−１，５ペンタンジオールが、使用す
るポリエステルポリオールの成分として約５０重量％以
上を占めていることが好ましい。そして、ポリエステル
ポリオールの分子量は３００〜５０００の範囲であれば
良く、特に５００〜３０００の範囲の分子量に重合され
ていることが好ましい。

一方、有機ジイソシアネート化合物は、２−４トリレン
ジイソシアネート、２−６トリレンジイソシアネート、
キシレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシア
ネート、４−４−−ジフエニルメタンジイソシアネート
、１−５ナフチレンジイソシアネート、イソホロンジイ
ソシアネート等であり、これらのものを単独又は複数の
混合物として使用することができる。そして、特に、２
−４トリレンジイソシアネート、２−６トリレンジイソ
シアネート、４−４−ジフェニルメタンジイソシアネー
トから選ばれた１種以上のものが適している。

前記ポリエステルポリオール及びウレタン化反応に使用
される鎖長延長剤に対する有機イソシアネート化合物の
割合は、モル比でＮ　Ｃｏ／　ＯＨが０゜５〜１．５の
範囲であれば良く、特に０．８〜１．２の範囲であると
好ましい。そして０．５〜１．５の範囲以外となると、
生成されたポリウレタン樹脂の分子量が低くなり、良好
な物性を備えたポリウレタン樹脂を得ることができなく
なる。

本第１の発明によるポリウレタン樹脂の分子量は、数平
均分子量として１００００〜１０００００の範囲であり
、特に好ましくは２００００〜５ｏｏｏｏの範囲である
。この分子量は要求される物性、使用条件によって決定
すればよい。

上述したポリエステルポリオールと有機ジイソシアネー
ト化合物とからなるポリウレタン樹脂を製造する本第２
の発明による鎖長延長剤は、上記両化合物を不活性な溶
媒下でウレタン化反応させる周知の溶液法、又は溶媒を
用いることなく比較的短時間で上記両化合物をウレタン
化反応させる周知の固相法において使用される。この鎖
長延長剤は、ウレタン化反応によるポリエステルポリオ
ールと有機ジイソシアネートとの結合に関与し、生成す
るポリウレタン樹脂の物性、粘度等に影響を与える。そ
して、鎖長延長剤の使用量は、ポリエステルポリオール
に対してモル比で０．３〜３の範囲が好ましい。０．３
より小さなモル比であるとポリウレタン樹脂の耐摩耗性
、引張り強度等の物性が低下し、３を超えるモル比であ
るとポリウレタン樹脂の粘度が上昇するとともに、その
安定性も著しくそこなわれてしまう。又、ネオベンチル
グリコール、１−３ブタンジオール、１−４ブタンジオ
ール、３−メチル−１，５ペンタンジオール以外の化合
物、例えばエチレングリコール、１２プロピレングリコ
ール、１−６ヘキサンジオール、ジエチレングリコール
、ジプロピレングリコール等のジオール、又はトリメチ
ロールプロパン。

グリセリンヘキサントリオール等のトリオール、又ヒド
ロキノン−ビス（βヒドロキシエチル）エーテル、レゾ
ルシノール−ビス（βヒドロキシエチル）エーテル等の
短鎖ポリオールの化合物を鎖長延長剤として併用するこ
ともできる。

爪 尚、上記溶媒法で用いられる溶媒は、酢酸エチル、酢酸
ブチル等のエステル系溶媒、ジオキサンテトラヒドロフ
ラン等のエーテル系溶媒、メチルエチルケトン、シクロ
ヘキサノン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒
、又はトルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒で
あり、各溶媒単独で著しくは併用して使用される。又、
ウレタン化反応に通常用いられる触媒を加用しても良い
ことはもちろんである。

［実施例］ 次に、本発明にて製造されるポリウレタン樹脂について
説明する。尚、本発明は以下に示すものに何ら限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で実施
できる。

実施例−１ ３−メチル−１，５ペンタンジオールと酸成分であるア
ジピン酸を縮重合させた分子ｍ１ｏｏｏのポリエステル
ポリオールと、４−４−ジフェニルメタンジイソシアネ
ートとを、１−４ブタンジオール及び３−メチル−１，
５ペンタンジオールを鎖長延長剤として加用しであるメ
チルエチルケトンの溶媒下で７３°ＣＸ６時間反応させ
、固型分４０％のポリウレタン樹脂を得る。（試料Ａ）
尚、生成したポリウレタン樹脂の分子量等を表１に記す
。

実施例−２ ３−メチル−１，５ペンタンジオールと酸成分であるア
ジピン酸を縮重合させた分子量５００のポリエステルポ
リオールと、４−４′ジフエニルメタンジイソシアネー
トとを、ネオベンチルグリコール及び３−メチルペンタ
ン−１，５ジオールを鎖長延長剤として加用しであるメ
チルエチルケトンの溶媒下で７３℃×９時間反応させ、
固型分４０％のポリウレタン樹脂を得る。（試料Ｂ）比
較例−１ １−４ブタンジオールとアジピン酸からなる分子ｆｆ１
１０００のポリエステルポリオールと４−４ジフエニル
メタンジイソシアネートとを、１−４ブタンジオールを
鎖長延長剤として加用しであるメチルエチルケトンの溶
媒下で７３℃×６時間反応させ、固型分４０％のポリウ
レタン樹脂を得る。

（試料ａ） 比較例−２ ポリエステルポリオールである分子量１０００のポリカ
プロラクトンと４−４′ジフエニルメタンジイソシアネ
ートとを、１−６ヘキサングリコールを鎖長延長剤とし
て加用しであるメチルエチルケトンの溶媒下で７３°Ｃ
Ｘ９時間反応させ、固型分４０％のポリウレタン樹脂を
得る。（試料ｂ〉比較例−３ ３−メチル−１，５ペンタンジオールと酸成分であるア
ジピン酸を縮重合させた分子量１０００のポリエステル
ポリオールと、４−４′ジフエニルメタンジイソシアネ
ートとを、１−６ヘキサングリコールを鎖長延長剤とし
て加用しであるメチルエチルケトンの溶媒下で７３°Ｃ
Ｘ６時間反応させ、固型分４０％のポリウレタン樹脂を
得る。（試料Ｃ） 上記ポリウレタン樹脂Ａ、Ｂ、ａ、ｂ、ｃについて、以
下の実験を行なった。その結果を表２に示す。

靴底丑且 一５℃、１０℃、２０℃、３０℃における各試料の粘度
をＢ型粘度計により測定した。

浅良翫に１久且 各試料を厚さ０．０７μｍのフィルム状に形成したもの
を、３号ダンベル打ち恢き、引張り速度度２００ｍ／ｍ
ｉｎにて引張試験し、引張り強さ、伸びについて測定し
た。この引張試験は、常温常湿の常態時と、恒温恒湿槽
にて７０℃、９５％ＲＨ条件下で１０日間処理した処理
完了時とについて行なった。

上記測定結果により次のような効果が明らかでおる。

（１）発明品（Ａ、Ｂ）は、各温度について安定した低
粘度を備えているので、塗布作業の効率向上及び塗布厚
さの低減が可能である。このため、ビデオテープ等の生
産効率の向上によるコストダウンや、記録時間の長期化
を図ることができる。

しかも、低粘度であるために、微小な磁性体の分散性も
向上し、その高密度化が可能となる。従って、情報の記
録・再生精度を向上させることができる。

（２）本発明品（Ａ、Ｂ）は、引張強度等が常態におい
て向上しているので耐久性に優れ、ビデオテープ等の長
寿命化が可能である。しかも高温・高湿条件下において
も引張強さ等が大きく低下することはない。即ち、耐加
水分解性が高いために荷酷な条件下における耐久性・耐
熱性が比較量（ａ、ｂ）に比べて極めて優れている。更
に、荷酷な条件下であっても伸びの変化が少ないため、
塗膜中の磁性体の分散状態が維持されるので、情報の記
録・再生精度を高精度で維持することができる。

（３）本発明品（Ａ、Ｂ）は、鎖長延長剤として１−４
ブタンジオール及び３−メチル−１，５ペンタンジオー
ルを加用した溶媒下でウレタン化反応させたので、上記
以外の鎖長延長剤である１−６ヘキサングリコールを加
用した比較量（Ｃ）に比べて相溶性が良く、貯蔵時に濁
りが生じないといった効果があり、長期間にわたって安
定した品質のまま貯蔵することができる。

以上のことから、実施例−１，−２のポリウレタン樹脂
は極めて安定な樹脂であり、耐加水分解性、耐熱性、耐
久性に優れ、安定した低粘度を備えたポリウレタン樹脂
となる。又、このようなポリウレタン樹脂を特別な工程
を経ることなく安定した品質で容易に製造することがで
きる。

発明の効果 以上実施例を含めて詳述したように、３−メチル−１，
５ペンタンジオールを主成分とするポリエステルポリオ
ールと有機ジイソシアネート化合物とのウレタン化反応
によって生成する水弟１の発明のポリウレタン樹脂は、
耐加水分解性、耐熱性、耐久性等に優れ、安定した低粘
度を常に備えたポリウレタン樹脂となる。このため、ビ
デオテープ、磁気ディスク等の各種磁気記録媒体のバイ
ンダとして極めて有益である。

又、特定の化合物を含有する鎖長延長剤をウレタン化反
応に使用する水弟２の発明は、耐加水分解性等に優れた
上記ポリウレタン樹脂を安定した品質で容易に製造する
ことができる製造方法となる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ポリエステルポリオールと有機ジイソシアネート化
   合物とをウレタン化反応させて生成するポリウレタン樹
   脂において、 前記ポリエステルポリオールが、３−メチル−１．５ペ
   ンタンジオールを主成分とするポリエステルポリオール
   である ことを特徴とするポリウレタン樹脂。 ２、ネオベンチルグリコール、１−３ブタンジオール、
   １−４ブタンジオール、３−メチル−１．５ペンタンジ
   オールから選ばれた１種以上を含有する鎖長延長剤を、
   前記ウレタン化反応に使用する請求項１記載のポリウレ
   タン樹脂の製造方法。