JPH08301966A - モノファンクショナルポリエーテルを使用するポリテトラメチレンエーテルグリコールのポリウレタンエラストマーの改良 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 プレポリマーの調整の間に、少量のヒド
ロキシル−ファンクショナルポリオキシアルキレンモノ
オールをＰＴＭＥＧから派生するイソシアン酸を鎖端と
なすプレポリマーを添加する。 【効果】 優れた物理的特性、特に、伸び、引張り強さ
及びせん断強さを示し、一方、エラストマーの硬さにほ
とんど影響を及ぼさないグリコールで伸張されたポリウ
レタンエラストマーの調整が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ジイソシアン酸化
合物あるいはポリイソシアン酸化合物（ａ ｄｉ−ｏｒ
ｐｏｌｙｉｓｏｃｙａｎａｔｅ）とポリテトラメチレ
ンエーテルグリコール（ＰＴＭＥＧ）との反応により調
整されるイソシアン酸で鎖端をなすプレポリマーを伸張
した鎖構造によって調整されるポリウレタンエラストマ
ーに関する。特に、本発明は、エラストマープレポリマ
ーフォーミュレーションにおけるモノヒドロキシル官能
のポリオキシアルキレンポリエーテルを使用する、優れ
た物理特性を有するポリテトラメチレンエーテルグリコ
ールを基礎とするポリウレタンエラストマーを調整する
プロセスに関し、また、当該主たるプロセスで使用する
のに適したポリウレタンプレポリマーに関し、さらに、
このプロセスによって生産されるポリウレタンエラスト
マーに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ポリウ
レタンエラストマーは、ますます重要な商業的なポリマ
ー材料になってきている。他の多くの熱可塑性及び熱硬
化性エラストマーと異なり、ポリウレタンエラストマー
フォーミュレーションズにおいて用いられる原材料の範
囲は、他の多くポリマーが不可能である範囲への応用に
適合された物理特性を有するエラストマーの調整を許容
している。このように、ポリウレタンエラストマーは、
コーキング材やシーラント材、エラストメリック繊維、
粘弾性でエネルギー吸収する材料及びギア、自動車のダ
ッシュボード並びにスキー靴のような押出しや射出成形
可能な物品を含む多種で無数の応用を有している。

【０００３】ポリウレタンエラストマーの独特な特性
は、同一のポリマー分子における硬い部分と軟らかい部
分の両方を含む、ポリウレタンポリマーの独特な組織
に、少なくとも部分的に、帰することができる。その性
質及び硬い部分と軟らかい部分の相対量を、クロスリン
クの程度とともに、調整することによって、低いショア
Ａ硬度の範囲から高いショアＤ硬度の範囲までを有する
エラストマーを生産することができる。硬い部分と軟ら
かい部分の含有量は、また、低温における柔軟性、引張
り強さ、モジュール（ｍｏｄｕｌｕｓ）及び熱たわみや
熱ねじれのような高温特性に影響を及ぼす。

【０００４】ポリウレタンエラストマーは多くの方法に
より調整することができる。しかしながら、好ましい方
法は、過量のジイソシアン酸化合物あるいはポリイソシ
アン酸化合物を、例えば分子量が１０００Ｄａから４０
００Ｄａまでの範囲の高分子量のイソシアン酸化合物と
反応可能な化合物と反応することにより、軟らかい部分
であるイソシアン酸で鎖端をなすポリウレタンプレポリ
マーの調整工程を含んでいる。この高分子量のイソシア
ン酸化合物と反応可能な化合物は、一般的に大きな伸び
を有する軟らかいエラストマーを結果として提供する
が、引張り強さ及びモジュールを低下させる。そして、
結果として生ずるイソシアン酸で鎖端をなすプレポリマ
ーは、エラストマー製品を生成するために、一般的には
グリコールやジアミンである、低分子量のイソシアン酸
化合物と反応可能な化合物を用いては、鎖構造伸張され
る。

【０００５】最も有用なポリウレタンエラストマーの中
で、軟らかい部分を含む、グリコールにより伸張された
ポリウレタンは、ポリテトラメチレンエーテルグリコー
ル（ＰＴＭＥＧ）に基づいている。ＰＴＭＥＧは、酸素
原子によってつながれている、４個のメチレンのユニッ
トを含む繰返しユニットを有しており、その一般式は化
１によって表される。

【０００６】

【化１】 ＨＯ−〔ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ −Ｏ−〕ｎ−Ｈ

【０００７】ここで、ｎはＰＴＭＥＧが分子量２５０か
ら１０００まで、好ましくは１０００から４０００であ
るように選択される。しかしながら、ＰＴＭＥＧは、ポ
リオキシプロピレングリコールやポリエステルジオール
のような他の軟らかい部分のポリオールに比べて高価で
あり、従って、ＰＴＭＥＧ製品が競争力を持つために
は、望まれる応用に関して向上された特性を提供しなけ
ればならない。ポリウレタン製造業界は、ポリウレタン
エラストマーの軟らかい部分において、ＰＴＭＥＧの替
わりに他のイソシアン酸化合物と反応可能なポリマーを
代用することにより、より低いコストで、同様の特性を
有する競争力のあるエラストマーを開発するとともに、
ＰＴＭＥＧを基礎とするポリウレタンエラストマーの性
能を向上し、コストを低減する方法を継続的に追求して
きた。

【０００８】例えば、米国特許第５，３４０，９０２号
及びＡ．Ｔ．Ｃｈｅｎらによる論文“Ｃｏｍｐａｒｉｓ
ｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｐｒｏｐｅｒｔ
ｉｅｓ ｏｆ Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ Ｅｌａｓｔ
ｏｍｅｒｓ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｌｏｗ Ｕｎｓａｔｕ
ｒａｔｉｏｎ ＰｏｌｙｏｘｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅＧｌ
ｙｃｏｌｓ ａｎｄ Ｐｏｌｙ（ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙ
ｌｅｎｅ ｏｘｉｄｅ）Ｇｌｙｃｏｌｓ，”ＰＯＬＹＵ
ＲＥＴＨＡＮＥＳ ＷＯＲＬＤ ＣＯＮＧＲＥＳＳ １
９９３，Ｏｃｔｏｂｅｒ １０−１３，１９９３（ｐ
ｐ．３８８−３９９）において、不飽和度が０．０１４
から０．０１７ｍｅｑ／ｇの範囲であるポリオキシプロ
ピレンジオールから調整されたポリウレタンエラストマ
ーは、同じショア硬度の範囲のＰＴＭＥＧを基礎とする
エラストマーと比較して、優れた特性を有していること
を開示している。

【０００９】後者の文献において議論されているよう
に、例えばプロピレングリコールやトリメチロールプロ
パンのような適切な官能イニシエーター分子の上へプロ
ピレン酸化物（メチルオキラン（ｍｅｔｈｙｌｏｘｉｒ
ａｎｅ））の従来の塩基触媒（ｂａｓｅ ｃａｔａｌｙ
ｚｅｄ）によるポリマー化によるポリオキシプロピレン
ポリオールの調整は、製品の分子量を増すとともに、製
品の不飽和度及びモノオール含有量を急速に増加する結
果となる。不飽和の形成の機構は、未だに未解決の課題
であり、例えば、Ｂｌｏｃｋ ａｎｄ Ｇｒａｆｔ Ｐ
ｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ，Ｖ．２，Ｃｅｒｅｓａ，
Ｅｄ； Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓの１７〜
２１ページにおいて議論されている。その機構が何であ
ろうとも、モノファンクショナルであるアリルオキシの
グループであり、そして、アリル基で鎖端をなす不飽和
物とともにポリオキシプロピレンモノオールを結果的に
生成するアリルオキシのグループの生成がその結果であ
る。そのポリオキシプロピレンモノオールは低分子量で
あり、モノファンクショナルな種であるので、この出現
によって、分子量の分布が変化するとともに、最終的な
ポリオールのファンクショナリティ（ｆｕｎｃｔｉｏｎ
ａｌｉｔｙ）も変化する。

【００１０】塩基触媒によるポリエチレン酸化物のポリ
マー化の間に生じた不飽和度は、ＡＳＴＭ Ｄ−２８４
９−６９、『ウレタンフォームポリオール原材料の試
験』によって確立された規定を用いて、第２水銀アセテ
ートを用いた滴定によって測定することができる。例え
ば、ポリオキシプロピレングリコールについては、不飽
和度は、６００〜７００の当量における０．０２７ｍｅ
ｑ．不飽和度／ｇポリオールから、ｃ．ａ．２０００の
当量における０．０９ｍｅｑ／ｇを超える値まで増加す
る。不飽和度のこれらのレベルは、低分子量のジオール
におけるｃ．ａ．１０モル％に対応し、分子量が４００
０のポリオキシプロピレングリコールにおける５０モル
％のモノオールに対応している。同時に、平均ファンク
ショナリティは、理論上のファンクショナリティの２．
０に比較して、不飽和度のこれらのレベルにおいて、約
１．９から約１．６へと減少している。

【００１１】前述の米国特許第５，３４０，９０２号及
び前述のＣｈｅｎらの論文において、ポリオキシプロピ
レンポリオールは、従来のＫＯＨ触媒の替わりに、亜鉛
ヘキサシアノコバルテートグリム（ｚｉｎｅ ｈｅｘａ
ｃｙａｎｏｃｏｂａｌｔａｔｅ ｇｌｙｍｅ）を用いて
調整された。この調整方法によって、分子量がｃ．ａ．
４０００のポリオキシプロピレングリコールの不飽和度
は、約４モル％及び１．９を超える平均ファンクショナ
リティに相当する、０．０１５ｍｅｑ／ｇの範囲のレベ
ルに減少している。分子量が２，２５０のポリオキシプ
ロピレングリコールは、分子量が１０００のＰＴＭＥＧ
から調整される鎖伸張されたエラストマーと同様の特性
とともにショアＡ硬度が８０の範囲の鎖伸張されたエラ
ストマーを調整するために用いられうることを本出願人
は開示している。運悪く、ポリオキシプロピレンから調
整されたエラストマーは、ＰＴＭＥＧの対抗品と同様の
理想的な硬さを有していないので、直接的比較を行うこ
とができない。硬さの相違は、多く特性、特に、引張り
強さ、伸び及び係数に影響を及ぼす。さらに、それらは
比較できる限り、ポリオキシプロピレングリコールから
得られるエラストマーは、ＰＴＭＥＧから得られるエラ
ストマーに比べて、低いせん断強さを示した。

【００１２】２重の金属シアニドグリムにより調整され
た不飽和度の低いポリオールを利用した、ＰＴＭＥＧの
競合製品であるポリオキシプロピレングリコールを基礎
とするポリウレタンエラストマーを調整する能力は、モ
ノール含有量の低いポリオールを前提としている。米国
特許第５，３４０，９０２号の特許権者は、例えば、正
常のモノール含有量の比較的高いポリオールは、ポリウ
レタン生成において、鎖端として作用し、エラストマー
の分子量を制限し、物理特性を劣化することを示唆して
いる。モノールの含有量を削除あるいは低減することに
よって、ポリオールのファンクショナリティは向上し、
エラストマーの分子量は増加し、そして、物理特性は向
上する。

【００１３】例えば米国特許第３，４８３，１６７号に
よって、ポリウレタンエラストマーの生成におけるモノ
ール含有量が鎖端として作用することがさらに裏付けら
れており、この特許においてはより低いアルカノールが
直鎖状のウレタンプレポリマーが添加され、そしてアミ
ンが伸張されている。このより低いアルカノールの添加
によって、プレポリマーのより低い粘性が決定される。
同様の結果は、ＤＥ３，１３２，７６０ Ａｌにおいて
報告されている。米国特許第３，１５０，３６１号にお
いては、より低いアルカノールまたはモノヒドロキシル
基ポリエーテルが、皮革を処理するのに有用なポリオキ
シアルキレントリオールから調整された溶液から生成さ
れる（ｓｏｌｕｔｉｏｎ−ｂｏｒｎｅ）ポリウレタンプ
レポリマーに添加されている。このモノロールはチェー
ンブロッカー（ｃｈａｉｎ ｂｌｏｃｋｅｒｓ）として
働き、クロスリンクされた製品の可塑性を向上するとい
われている。米国特許第３，３８４，６２３号において
は、より低いアルカノール及びモノヒドロキシルファン
クショナルポリエステル及びポリエーテルが、弾性糸紡
績ドープ液を生成するために伸張されたジアミンであ
る、触媒反応されていない直鎖状のポリウレタンプレポ
リマーに対し、溶液中に添加されている。このモノオー
ルは、ジアミンの添加後のポリマー溶液におけるゲル化
を減少すると言われている。後者の特許は、いずれも、
キャストポリウレタンエラストマーのために有用な組成
を提供していない。

【００１４】米国特許第３，８７５，０８６号におい
て、５０重量％までのヒドロキシル官能基ポリオキシア
ルキレンポリエーテルモノオールが、柔軟性のあるポリ
ウレタンフォームの生産における反応物の流動性を向上
し、硬さを制御するために、有意義な量のポリオキシア
ルキレントリオールを含有するワンショットポリウレタ
ンエラストマーフォーミュレーションのＢサイドに添加
されている。その開示された生産プロセスによって調整
された、そのエラストマーは、当該モノオールを含有し
ない対比製品に比べて、はるかに柔軟であり、より低い
引張り強さとより低いせん断強さを示していた。

【００１５】商業上利用可能なこれら製品に比較して優
れた特性を有するＰＴＭＥＧ製品を調整することは好ま
しいと思われる。ＰＴＭＥＧを基礎とするエラストマー
のコストを低減することは、さらに好ましいと思われ
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】ポリウレタンエラストマ
ーを生成するために伸張されたグリコールである、ＰＴ
ＭＥＧを基礎とするポリウレタンプレポリマーに対し
て、高分子量のポリオキシアルキレンを微量添加するこ
とによって、そのエラストマー製品の物理特性を低下さ
せずに、むしろ増加することを、驚くべきことに、発見
した。Ａサイドポリマーにポリオキシアルキレンモノオ
ールを取り入れることによって、硬さに有意義な影響を
及ぼすことは認められなかった。さらに、フォーミュレ
ーションにおいて、比較的安価なポリオキシアルキレン
モノオールを用いることができるので、結果として、現
在のフォーミュレーションに対しコスト面の優位性を備
えている。ポリオキシプロピレンジオールに対しモノオ
ールを含有するのに対応して、物理特性が劣化するとい
う本技術分野の定説の観点からは、この結果は特に驚く
べきものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明のポリウレタンエラストマ
ーは、ジイソシアン酸化合物、好ましくはジイソシアン
酸化合物または低官能基ポリイソシアン酸化合物と；大
部分として平均モル重量数が６００Ｄａから６０００Ｄ
ａまでの間のＰＴＭＥＧ、より好ましくは１０００Ｄａ
から４０００Ｄａまでの間のＰＴＭＥＧ、最も好ましく
は１５００Ｄａから３０００Ｄａの間のＰＴＭＥＧを含
有し、小部分、すなわち、ＰＴＭＥＧの重量に対して
０．５％から１０％の間、より好ましくは１％から８％
の間、最も好ましくは２％から５％の間のポリオキシア
ルキレンモノオール、好ましくはポリオキシプロピレン
モノオールまたはポリオキシブチレンモノオールと；鎖
伸張物、好ましくは低分子量のグリコールを含んでい
る。クロスリンクされたエラストマーが望まれている時
には、用いられるポリオールの小部分は、２以上、例え
ば３から約８、の公称ファンクショナリティ（ｎｏｍｉ
ｎａｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙ）を有している。
好ましくは、ポリオキシアルキレンモノオールを例外と
する、ポリオールは本質的にジファンクショナル（ｄｉ
ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ）である。

【００１８】ポリウレタンという用語は、その構造が支
配的に化２に示すウレタンを含むポリマーが繰返し単位
の間でリンクしていることを意味する。

【００１９】

【化２】

【００２０】このようなリンケージは、化３の有機イソ
シアン酸化合物の群と、化４の有機ヒドロキシルの群の
間の付加反応によって生成される。

【００２１】

【化３】Ｒ−〔−ＮＣＯ〕

【００２２】

【化４】〔ＨＯ−〕−Ｒ

【００２３】ポリマーを生成するために、その有機イソ
シアン酸化合物とヒドロキシル群を含有する化合物は少
なくともジファンクショナルでなければならない。しか
しながら、今、理解されているように、ポリウレタンの
用語は、単にウレタンリンケージを含有するポリマーに
限定されず、ウレタンに対し添加した、アロファン酸化
合物（ａｌｌｏｐｈａｎａｔｅ）、ビウレット、カルボ
ジイミド、オキサゾリニル、イソシアヌ酸化合物（ｉｓ
ｏｃｙａｎｕｒａｔｅ）、ウレチジニジロン（ｕｒｅｔ
ｉｄｉｎｅｄｉｏｎｅ）及び尿素のリンケージを含有す
るポリマーも含む。これらのタイプのリンケージに役立
つイソシアン酸化合物の反応は、ギュンター・エーテル
編集「ザ・ポリウレタン・ハンドブック」第２章７−４
１頁（１９８５年ハンゼル・パブリッシャーズ発行）
（ｔｈｅ ＰＯＬＹＵＲＥＴＨＡＮＥ ＨＡＮＤＢＯＯ
Ｋ，Ｇｕｎｔｅｒ Ｏｅｒｔｅｒ，Ｅｄ．，Ｈａｎｓｅ
ｒＰｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，Ｍｕｎｉｃｈ，１９８５）及
びＪ．Ｈ．ソーンダース，Ｋ．Ｃ．フリッシュ著「ポリ
ウレタン：化学と技術」第３章６３−１１８頁（１９６
３年インターサイエンス・パブリシャーズ発行）ＰＯＬ
ＹＵＲＥＴＨＡＮＥＳ：ＣＨＥＭＩＳＴＲＹ ＡＮＤ
ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ，Ｊ．Ｈ．Ｓａｕｎｄｅｒｓ ａ
ｎｄ Ｋ．Ｃ．Ｆｒｉｓｃｈ，Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃ
ｅ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９６
３，Ｃｈａｐｔｅｒ ＩＩＩ，ｐｐ．６３−１１８に要
約されている。ポリオール（ポリヒドロキシルを含有す
るモノマー）に添加して、最も一般的なイソシアン酸化
合物反応可能なモノマーはアミン及びアルカノールアミ
ンである。これらの場合においては、アミノ群の反応は
ポリウレタン構造における相互に広げられた尿素リンケ
ージに役立つ。

【００２４】このウレタン生成反応には一般に触媒が用
いられる。有用な触媒は当業者によく知られており、多
くの例が、例えば、前掲の「ザ・ポリウレタン・ハンド
ブック」第３章３．４．１（９０−９５頁）または前掲
の「ポリウレタン：化学と技術」第４章１２９−２１７
頁に見出すことができる。最も一般的に用いられている
触媒は、第３アミン及び有機スズ化合物であり、特に、
ジブチルチンジアセテート及びジブチルチンジラウトレ
ートである。触媒の組合せも、しばしば有用である。

【００２５】ポリウレタンエラストマーの調整におい
て、このイソシアン酸化合物を鎖端とするポリマーは、
シソシアン酸化合物と活性水素との比が０．７対１から
２対１の割合の活性水素を含有する化合物と反応され
る。その組成の「インデックス」は、化５で定義され
る。

【００２６】

【化５】−ＮＣＯ／活性水素×１００

【００２７】上記の範囲が用いられるが、多くのポリウ
レタンエラストマーは、インデックスが９０から約１２
０まで、より好ましくは９５から約１１０、そして、最
も好ましくは１００から１０５の範囲で調整される。存
在する活性水素の量の計算においては、未溶解の固体以
外のすべての活性水素を含有する化合物が、一般的に考
慮されている。それゆえ、その総計にはポリオールチェ
ーンエクステンダー、ファンクショナルプラスティサイ
ザーなどが含まれている。

【００２８】ポリウレタンを調整するのに有用な、ヒド
ロキシル群を含有する化合物（ポリオール）は、前掲の
「ザ・ポリウレタン・ハンドブック」第３章３．１（４
２−６１頁）及び前掲の「ポリウレタン：化学と技術」
第２章、第３章及び第４章、３２−４７頁に記載されて
いる。単なる鎖状グリコール、ジヒドロキシ芳香族、ビ
スフェノール及びヒドロキシルを鎖端とするポリエーテ
ル、ポリエステル並びにポリアセタールを含む多くのヒ
ドロキシル群を含有する化合物を用いることができる。
適当なポリオールの広範なリストは、上記の文献及び例
えば、米国特許第３，６５２，６３９号コラム２と３、
米国特許第４，４２１，８７２号コラム２から６並びに
米国特許第４，３１０，６３２号コラム４から６などの
多くの特許において見出すことができる。これら３つの
特許は参考文献として本願に含まれている。

【００２９】ポリエーテルポリオールは、また、好まし
いポリウレタン形成反応生成物を表す。このようなポリ
エステルは、当業界において周知であり、ポリカルボン
酸またはその誘導物、例えばそれらの酸の塩化物または
それらの酸の無水物をポリオールとともに高分子化する
ことにより簡単に調整される。多くのポリカルボン酸が
適しており、例えば、マロン酸、クエン酸、コハク酸、
グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、アゼライン酸、
セバシン酸、マレイン酸、フマル酸、テレフタル酸及び
フタル酸が挙げられる。多数のポリオールが適してお
り、例えば種々の鎖状グリコール、トリメチロールプロ
パン及びトリメチロールエタン、α−メチルグリコシド
及びソルビトールが挙げられる。また、ポリオキシエチ
レングリコール、ポリオキシプロピレングリコール及び
ブロックもしくはヘテリックポリオキシエチレン−ポリ
オキシプロピレングリコールなどの低モル重量のポリオ
キシアルキレングリコールも適している。ジカルボン酸
及びポリオールのこれらのリストは単に例示にすぎず、
これに限定されるものではない。カルボキシル群はまた
イソシアン酸と反応できるが、過量のポリオールは、ヒ
ドロキシルを鎖端とするのを確実にするために用いられ
るべきである。このようなポリエステルポリオールの調
整方法は「ザ・ポリウレタン・ハンドブック」及び「ポ
リウレタン：化学と技術」から得られる。

【００３０】ポリマーモディファイドポリオール、特
に、いわゆるビニルポリマーモディファイドポリオール
もまた、当該ポリオールが適している。このようなポリ
オールは、業界で周知であり、ポリエーテルまたはポリ
エステルポリオール、特に、少量の本来のもしくは誘発
の不飽和を含むポリオールの存在の下に、１または２以
上のビニルモノマー、好ましくはアクリロニトリル及び
スチレンをその場で高分子化することによって調整され
ている。ポリマーポリオールの調整方法は、米国特許第
３，６５２，６３９号の１〜５欄並びに実施例、米国特
許第３，８２３，２０１号の１〜６欄並びに実施例、特
に米国特許第４，６９０，９５６号の２〜８欄並びに実
施例及び米国特許第４，５２４，１５７号において見出
すことができ、これら特許はすべて、参考文献として本
出願に含まれている。

【００３１】他の添加物及び補助物はポリウレタンに一
般的に用いられている。これらの添加物は可塑化剤、流
動制御剤、フィラー、酸化防止剤、火炎阻止剤、顔料、
染料、離型剤などを含んでいる。このような添加物及び
補助物の多くは、Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ Ｈａｎｄ
ｂｏｏｋの３章、§３．４、９０〜１０９頁において、
及びＰｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｓ；Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ
ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｐａｒｔ ＩＩ，Ｔ
ｅｃｈｎｏｌｏｇｙにおいて議論されている。

【００３２】本発明のポリウレタンエラストマーは、グ
リコール伸張された、支配的に直線状ポリウレタンであ
り、イソシアン酸化合物で鎖端をなすＰＴＭＥＧポリマ
ーから派生された軟らかい部分を有している。

【００３３】軟らかい部分のポリウレタンを生成するた
めに用いられるポリオキシテトラメチレンエーテルグリ
コール（ＰＴＭＥＧ）は、例えばボロントリフルオライ
ドエチレートのようなルイス酸などの適した高分子化触
媒の存在のもとにテトラヒドロフランを高分子化するこ
とによって、従来方法で調整されたジヒドロキシルファ
ンクショナルポリオキシテトラメチレンポリマーであ
る。他の触媒も同様に用いることができ、ＰＴＭＥＧ高
分子化の方法は決定的ではない。適したＰＴＭＥＧが商
業的に使用でき、例えばデュポン・ケミカル社製の米国
登録商標テラタン２０００ＰＴＭＥＧを用いることがで
きる。このＰＴＭＥＧは、数平均モル重量が６００Ｄａ
と６０００Ｄａの間、好ましい１０００Ｄａと４０００
Ｄａの間、特に、１５００Ｄａから３０００Ｄａの間で
ある。

【００３４】モノヒドロキシル−ファンクショナルポリ
オキシアルキレンポリエーテルは、ポリオキシアルキレ
ンポリエーテルモノオールの全重量に対し５０重量％以
上、好ましくは７０重量％以上、そして最も好ましくは
９０重量％の主要部分において、ポリオキシプロピレン
またはポリオキシブチレンの残留物を含むべきである。
このポリオキシプロピレンまたはポリオキシブチレンの
残留物は、プロピレン酸化物及びブチレン酸化物からと
同様に、それぞれ、オクセタン及びテトラヒドロフラン
から派生されてもよい。モノファンクショナルイニシエ
ーター残留物以外のポリオキシアルキレンポリエーテル
の残部は、オキシエチレン部分（ｍｏｉｅｔｉｅｓ）の
ような他のオキシアルキレン部分を含有してもよい。最
も好ましい実施態様においては、ヒドロキシル−ファン
クショナルポリオキシアルキレンポリエーテルモノオー
ルはホモポリオキシプロピレンモノオールである。

【００３５】プロピレン酸化物からの派生物以外の部分
（ｍｏｉｅｔｉｅｓ）がヒドロキシル−ファンクショナ
ルポリオキシアルキレンモノオール中に存在している時
には、ブロックあるいはランダム（ヘテリック）の形態
でそれらは存在するであろう。しかしながら、好ましく
は、オキシエチレン部分の量は、３０重量％以下、より
好ましくは２０重量％以下、最も好ましくは１０重量％
以下である。ヒドロキシル−ファンクショナルポリオキ
シアルキレンモノオールの数平均モル重量は、５００Ｄ
ａから１０，０００Ｄａまでの間、より好ましくは１０
００Ｄａから６０００Ｄａの間、最も好ましくは１００
０Ｄａから４０００Ｄａまでの間にある。最も好ましく
は、ヒドロキシル−ファンクショナルポリオキシアルキ
レンモノオールのモル重量は、軟らかい部分のプレポリ
マーを調整するのに用いる主要のＰＴＭＥＧ成分のモル
重量に接近すべきである。

【００３６】ヒドロキシル−ファンクショナルポリオキ
シアルキレンモノオールは、いわゆる当業者が知ってい
る方法によって調整されてもよい。例えば、適切なモル
重量の１モルのポリオキシアルキレンジオールは、アル
キルエーテルでキャップしたジオール、すなわち、モノ
オールを生産するために、ジメチルサルフェイト、ジオ
クチルサルフェイトのようなキャップ剤の１当量とキャ
ップされてもよい。同様に、アルキルエステルでキャッ
プされたモノオールは、無水酢酸、無水ブチル酸、オク
タノ酸塩化物などのエステル生成試薬と、ポリオキシア
ルキレンジオールをキャップすることによって調整され
てもよい。しかしながら、このような方法においては、
支配的にモノ−キャップされた製品を、未だキャップさ
れていないジオール及びジ−キャップされたジオールか
ら分離するために、付加的な精製工程が必要とされる。
「ヒドロキシル−ファンクショナルポリオキシアルキレ
ン」の用語には、エーテル及びエステルキャップされた
製品がその他の製品と同様に包含されている。そのモノ
オールが、本質的に単一のヒドロキシル群の単一のイソ
シアン酸化合物と反応可能なファンクショナリティを有
するポリオキシアルキレンモノヒドロキシル−ファンク
ショナルポリエーテルポリオールであることが重要な臨
界条件である。反応不能のキャップはヒドロキシル−フ
ァンクショナルポリオキシアルキレンモノオールの全量
の少部分をなしているので、反応不能のキャップの性質
は本質的に重要ではない。

【００３７】それゆえ、このヒドロキシル−ファンクシ
ョナルポリオキシアルキレンモノオールを調整する好ま
しい工程は、モノヒドロキシル−ファンクショナルイニ
シエーター化合物をオキシアルキレートすることであ
る。このイニシエーター化合物は、例えば、芳香族の、
非環状脂肪族の、環状脂肪族モノヒドロキシル−ファン
クショナルイニシエーターであってもよい。適した芳香
族イニシエーターは、ノニイルのようなアルキル置換フ
ェノール、ベンジルアルコール、フェノールを包含して
いる。適した環状脂肪族イニシエーターには、シクロヘ
キサノール、アルキル置換のシクロヘキサノール、シク
ロペンタノール、シクロヘキシルメタノールなどが包含
されている。しかしながら、好ましくはこのイニシエー
ターは、例えば、メタノール、エタノール、プロパノー
ル、１−並びに２−ブタノール、２−エチルヘキサノー
ル、１−オクタノールなどの脂肪族アルコールである。
このイニシエーターは、また、脂肪族カルボン酸であっ
てもよい。この場合にはこのオキシアルキル化によっ
て、脂肪族エステルによりキャップされたポリオキシア
ルキレンモノオールが生産される。

【００３８】本発明で用いられているプレポリマー技術
においては、イソシアン酸化合物を鎖端とする、軟らか
い部分を含む、Ａ−サイドポリマーは、ＰＴＭＥＧを主
部に含み、ポリオキシアルキレンモノオールを微量部、
好ましくはＰＴＭＥＧの重量に対し１０重量％以下、最
も好ましくは約１から６重量％の間、そして最も好まし
くは約２から５重量％の間を含有する混合物と、過量の
ジイソシアン酸化合物を反応させることによって調整さ
れている。このイソシアン酸化合物は、（ＮＣＯ／Ｏ
Ｈ）の当価比が１．５以上約２０：１まで、より好まし
くは１．８：１から１０：１まで、最も好ましくは２．
０：１から６．０：１までで用いられてもよい。

【００３９】多くのイソシアン酸化合物がウレタンエラ
ストマーの調整において有用である。このようなイソシ
アン酸化合物の例は米国特許第４，６９０，９５６号コ
ラム８及び９に見出すことができ、この特許は、参考文
献として本出願に含まれている。用いられるイソシアン
酸化合物は、商業上のイソシアン酸、トルエンジイソシ
アン酸（ＴＤＩ）、メチレンジフェニルレンジイソシア
ン酸（ＭＤＩ）及び粗製のあるいはポリメリックＭＤＩ
である。有用であろう他のイソシアン酸化合物には、イ
ソフロンジイソシアン酸及びジメチルキシリデンジイソ
シアン酸も包含している。他のイソシアン酸化合物は、
Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ Ｈａｎｄｂｏｏｋ、３章、
§３．２、ページ６２〜７３及びＰｏｌｙｕｒｅｔｈａ
ｎｅｓ：Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌ
ｏｇｙ，ＩＩ章、§ＩＩ、ページ１７〜３１において見
出すことができる。

【００４０】変更されたイソシアン酸化合物もまた有用
である。このようなイソシアン酸化合物は、低モル量の
ジオールまたはアミンまたはアルカノールアミンと、例
えばＴＤＩまたはＭＤＩなどの商業上のイソシアン酸化
合物との化学反応あるいはイソシアン酸化合物とそれ自
体の化学反応を通じて、一般的に調整されている。前者
の場合、ウレタン、ビウレットまたは尿素リンケージを
含有するイソシアン酸化合物が調整されており、一方、
後者の場合、アロファン酸化合物、カルボジイミドまた
はイソシアヌル酸化物（ｉｓｏｃｙａｎｕｒａｔｅ）リ
ンケージが生成されている。

【００４１】好ましいイソシアン酸化合物には、２，４
−並びに２，６−トルエンジイソシアン酸、２，２′−
２，４′−並びに４，４′−ジフェニルメタンジイソシ
アン酸（ＭＤＩ）、カルボジイミド変更ＭＤＩ及び例え
ば、１，６−ヘキサンジイソシアン酸、イソホスホンジ
イソシアン酸、２，４−並びに２，６−メチルシクロヘ
キシルジイソシアン酸及び４，４′−ジシクロヘキシル
メタンジイソシアン酸などの非環状脂肪族並びに環状脂
肪族イソシアン酸及びそれらの異性体が包含されてい
る。ポリイソシアン酸が用いられている時には、それら
のファンクショナリティは好ましくは約２．２または
２．２以下である。

【００４２】結果としてのプレポリマーは、エラストマ
ーの最終使用に適合するよう設計された重量％のＮＣＯ
族を含有している。多量の硬い部分を有するエラストマ
ーについては、この軟らかい部分のプレポリマーのＮＣ
Ｏ含有量は１０％から２０％であるのが有利であり、一
方、硬い部分が軟らかい部分にり少ない軟らかいエラス
トマーにについては、この軟らかい部分のプレポリマー
のＮＣＯ群の含有量は、３％から１４％の間、好ましく
は４％から１０％の間、最も好ましくは５％から８％の
間であるのが有利である。

【００４３】軟らかい部分のプレポリマーのＮＣＯ群の
含有量の調整は、業界の技能のレベル内にある。トルエ
ンジイソシアン酸化合物（ＴＤＩ）及びメチレンジフェ
ニレンジイソシアン酸化合物（ＭＤＩ）の最も広範に用
いられているイソシアン酸化合物に対するＮＣＯ群の重
量％含有量は、それぞれ、４８％及び３４％である。イ
ソシアン酸化合物と反応可能な化合物とこれらのイソシ
アン酸化合物との反応またはイソシアン酸化合物と反応
可能な化合物とジ−もしくはポリイソシアン酸化合物と
の反応は、イソシアン酸化合物の１当量とイソシアン酸
化合物と反応可能な群の１当量との比が存在するまで
（その時には理論的なイソシアン群の含有量が０とな
る）、順次にイソシアン群の含有量は減少する。しかし
ながら、与えられた当量比（インデックス）によって、
ＮＣＯ群の含有量は、イソシアン酸化合物と反応可能な
化合物のモル重量に反比例する。このようにして、２０
００モル重量のジオール１モルの反応したイソシアン酸
化合物の与えられた量から得られるプレポリマー製品中
のイソシアン酸化合物の含有量は、４０００モル重量の
ジオールの１モルから得られるプレポリマー製品中のイ
ソシアン酸化合物の含有量よりも多い。

【００４４】一般的に窒素雰囲気の下に、攪拌中に、こ
のプレポリマーは、イソシアン酸化合物とイソシアン酸
化合物と反応可能な化合物との反応によって、調整され
る。溶媒は用いられないか、あるいは、もし微量用いら
れるならば、エラストマーを生成するためのグリコール
伸張に先立って、溶媒はプレポリマーから取り除かれな
ければならない。この反応は高温度、例えば４０〜１０
０℃で、より好ましくは５０〜８０℃で行われるのが一
般的であり、そして、ジブチルチンジラウレート、ジブ
チルチンジアセテート、第３アミン、リン酸などの伝統
的なウレタン促進触媒によって付加選択的に触媒反応さ
れてもよい。そのプレポリマーは真空を作用させること
により脱ガスを行うのが有利である。

【００４５】軟らかい部分のポリウレタンプレポリマー
は、比較的低いモル重量の、すなわち、一般的に３００
Ｄａ以下のヒドロキシル−ファンクショナル鎖伸張剤に
よって鎖伸張される。適したヒドロキシル−ファンクシ
ョナル鎖伸張剤の例として、エチレングリコール、１，
２−並びに１，３−プロパンジオール、１，２−並びに
１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、
２，２，４−トリメチル−１，５−ペンタンジオール、
１，６−ヘキサンジオール、１，８−オクタンジオー
ル、１，１０−デカンジオール、１，１２−ドデカンジ
オール、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、トリプロピレングリコー
ル、モル重量が約３００Ｄａまでのポリオキシアルキレ
ングリコール；ヒドロキノン、リソルシノール、４，
４′−シヒドロキシルビフェニールのようなジヒドロキ
シ芳香族化合物；例えばビスフェノールＡ及びビスフェ
ノールＦのような種々のビスフェノール；種々のジヒド
ロキシナフタレン及びモル重量が約３００Ｄａまでのオ
キシアルキル化されたジヒドロキシ芳香族化合物が包含
されている。

【００４６】クロスリンキングの度合が増すにしたがっ
て、溶融処理性が急速に低下するので、一般的に、クロ
スリンク剤の使用は、もし熱可塑性が望まれているなら
ば、最小限とすべきである。最も微量のクロスリンク剤
によって、硬さ、引張り強さ、係数及び圧縮セット（ｃ
ｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｓｅｔ）を向上させるかもしれ
ないが、一方、一般的に伸びやせん断強さを減少させる
かもしれない。適したクロスリンク剤は、グリセリン、
トリメチロールプロパン及びそれらのオキシアルキル化
されたオリゴマーのようなポリヒドロキシルファンクシ
ョナル化合物、Ｎ、Ｎ、Ｎ′、Ｎ′−テトラキス−〔２
−ヒドロキシエチルまたは２−ヒドロキシプロピル〕−
エチレンジアミン、種々のオキシアルキル化された脂肪
族の及び芳香族のジアミン、アミノフェノールなどであ
る。上述のクロスリンク剤のリストは、例示にすぎず、
限定するものではない。好ましくは、本発明のポリウレ
タンエラストマーは、実質的に、または完全に、クロス
リンク剤を欠如している。

【００４７】最大のポリマーのモル重量が望まれる時
に、プレポリマーＮＣＯ群の事実上の完全な反応が達成
されるように、鎖伸張剤及び付加選択的なクロスリンク
剤の量は選択される。化学量論量を超える量の鎖伸張剤
は可塑性効果を及ぼすかもしれないが、この効果はある
場合には望ましいかもしれない。鎖伸張剤が少なすぎた
り、あるいは、クロスリンク剤が少なすぎると、アロフ
ァネート、ウレトジオンまたはイソシアヌレートのリン
ケージを生成するように互いに反応し、あるいは、尿素
リンケージを生成するように水分に反応しうる残留ＮＣ
Ｏ群を含有する製品が生産される。どのような場合にお
いても、このポリマーの特性は経年変化し、それは多く
の場合望ましくない。好ましくは、伸張剤及び付加選択
的なクロスリンク剤は、９５から１０５の、好ましくは
およそ１００のイソシアン酸化合物インデックスで用い
られる。

【００４８】このプレポリマー、鎖伸張剤並びに付加選
択的クロスリンク剤及び染料、顔料、充填材、強化繊
維、電気伝導度変更剤、酸化及び紫外線抑制剤、可塑剤
などの付加選択的付加剤は、存在するときは、徹底的に
混合され、好ましくは、付加選択的に、しかし、一般的
に、適した触媒の存在のもとに、脱ガスされ、そして成
形あるいは押出し加工され、非細胞状の製品を生産して
いる。もし微細細胞状または泡沫状製品が望まれるなら
ば、すなわち、揺動バンパーや靴底としての応用のため
に、所望量の反応可能な、あるいは反応不能な発泡剤が
付加されうる。好ましくは、エラストマーは非細胞状で
あり、５から１０分間矯正することが許可されている。
物理特性の十分な発展は、一般的に、その後４８時間ま
では行われない。

【００４９】本発明を一般的に記述してきたが、単に例
示の目的でここに提供され、限定する意図ではない、い
くつかの特定の実施例を参照して、さらに理解されるで
あろう。

【００５０】

【実施例】実施例１ ポリオール重量を基礎として１．０重量％のモノオール
を用いたポリウレタンエラストマー

【００５１】イソシアン酸を鎖端とするプレポリマー
が、表１に示すフォーミュレーションを用いて調整され
た。

【００５２】

【表１】

【００５３】２０００Ｄａのポリオキシテトラメチレン
エーテルグリコール（テラタン２０００）、２０００Ｄ
ａのオクタノールイニシエートされたポリオキシプロピ
レンモノオール及び４，４′−ジフェニルメタンジイソ
シアン酸（ＭＤＩ）は、熱電対、攪拌器及び窒素導入口
を備え、１０００ｍｌ、３つ口、丸底のフラスコの中に
収納された。攪拌中に、この混合物は８０℃に加熱され
た。この化合物は８０℃で約６時間反応を行い、５．８
７重量％のイソシアン酸（理論的にはＮＣＯ＝６．００
％）を含有する、イソシアン酸を鎖端とするプレポリマ
ーが生成された。

【００５４】イソシアン酸を鎖端とするプレポリマー
は、１ｍｍＨｇ以下の真空中で２０分間、脱ガスを行
い、そして、イソシアン酸とヒドロキシルとの比（ＮＣ
Ｏ／ＯＨ）が１．０５（インデックス１０５）で、１，
４−ブタンジオールを用いて鎖伸張された。１７４．５
５ｇ、０．２４４０当量のプレポリマーが８オンスのコ
ンテナーに添加され、続いて、１，４−ブタンジオール
１０．４５ｇ、０．２３２３当量が添加された。この混
合物は約１分間、充分に攪拌され、次に、１００℃に予
加熱された密閉型中で成形された。この型は通気孔を付
けた１００℃の加熱炉中に搬送され、およそ１６時間養
生された。養生されたエラストマーは型から離され、そ
して、試験の前に、４週間、２３℃で５０％の湿度の状
態に保持された。このエラストマーの物理的機械的特性
は表５に示してある。

【００５５】実施例２ ポリオール重量を基礎として２．０重量％のモノオール
を用いたポリウレタンエラストマー

【００５６】イソシアン酸を鎖端とするプレポリマー
が、表２に示すフォーミュレーションを用いて調整され
た。

【００５７】

【表２】

【００５８】２０００Ｄａのポリオキシテトラメチレン
エーテルグリコール（テラタン２０００）、２０００Ｄ
ａのオクタノールイニシエートされたポリオキシプロピ
レンモノオール及び４，４′−ジフェニルメタンジイソ
シアン酸（ＭＤＩ）は、熱電対、攪拌器及び窒素導入口
を備え、１０００ｍｌ、３つ口、丸底のフラスコの中に
収納された。攪拌中に、この混合物は８０℃に加熱され
た。この化合物は８０℃で約６時間反応を行い、５．８
７重量％のイソシアン酸（理論的にはＮＣＯ＝６．００
％）を含有する、イソシアン酸を鎖端とするプレポリマ
ーが生成された。

【００５９】イソシアン酸を鎖端とするプレポリマー
は、１ｍｍＨｇ以下の真空中で２０分間、脱ガスを行
い、そして、イソシアン酸とヒドロキシルとの比（ＮＣ
Ｏ／ＯＨ）が１．０５（インデックス１０５）で、１，
４−ブタンジオールを用いて鎖伸張された。１７４．５
５ｇ、０．２４４０当量のプレポリマーが８オンスのコ
ンテナーに添加され、続いて、１，４−ブタンジオール
１０．４５ｇ、０．２３２３当量が添加された。この混
合物は約１分間、充分に攪拌され、次に、１００℃に予
加熱された密閉型中で成形された。この型は通気孔を付
けた１００℃の加熱炉中に搬送され、およそ１６時間養
生された。養生されたエラストマーは型から離され、そ
して、試験の前に、４週間、２３℃で５０％の湿度の状
態に保持された。このエラストマーの物理的機械的特性
は表５に示してある。

【００６０】実施例３ ポリオール重量を基礎として４．０重量％のモノオール
を用いたポリウレタンエラストマー

【００６１】イソシアン酸を鎖端とするプレポリマー
が、表３に示すフォーミュレーションを用いて調整され
た。

【００６２】

【表３】

【００６３】２０００Ｄａのポリオキシテトラメチレン
エーテルグリコール（テラタン２０００）、２０００Ｄ
ａのオクタノールイニシエートされたポリオキシプロピ
レンモノオール及び４，４′−ジフェニルメタンジイソ
シアン酸（ＭＤＩ）は、熱電対、攪拌器及び窒素導入口
を備え、１０００ｍｌ、３つ口、丸底のフラスコの中に
収納された。攪拌中に、この混合物は８０℃に加熱され
た。この化合物は８０℃で約６時間反応を行い、５．８
９重量％のイソシアン酸（理論的にはＮＣＯ＝６．００
％）を含有する、イソシアン酸を鎖端とするプレポリマ
ーが生成された。

【００６４】イソシアン酸を鎖端とするプレポリマー
は、１ｍｍＨｇ以下の真空中で２０分間、脱ガスを行
い、そして、イソシアン酸とヒドロキシルとの比（ＮＣ
Ｏ／ＯＨ）が１．０５（インデックス１０５）で、１，
４−ブタンジオールを用いて鎖伸張された。１７４．５
１ｇ、０．２４４０当量のプレポリマーが８オンスのコ
ンテナーに添加され、続いて、１，４−ブタンジオール
１０．４５ｇ、０．２３２３当量が添加された。この混
合物は約１分間、充分に攪拌され、次に、１００℃に予
加熱された密閉型中で成形された。この型は通気孔を付
けた１００℃の加熱炉中に搬送され、およそ１６時間養
生された。養生されたエラストマーは型から離され、そ
して、試験の前に、４週間、２３℃で５０％の湿度の状
態に保持された。このエラストマーの物理的機械的特性
は表５に示してある。

【００６５】比較例 モノオールを含有しないポリウレタンエラストマー

【００６６】イソシアン酸を鎖端とするプレポリマー
が、表４に示すフォーミュレーションを用いて調整され
た。

【００６７】

【表４】

【００６８】２０００Ｄａのポリオキシテトラメチレン
エーテルグリコール（テラタン２０００）及び４，４′
−ジフェニルメタンジイソシアン酸（ＭＤＩ）は、熱電
対、攪拌器及び窒素導入口を備え、１０００ｍｌ、３つ
口、丸底のフラスコの中に収納された。攪拌中に、この
混合物は８０℃に加熱された。この化合物は８０℃で約
６時間反応を行い、５．９８重量％のイソシアン酸（理
論的にはＮＣＯ＝６．００％）を含有する、イソシアン
酸を鎖端とするプレポリマーが生成された。

【００６９】イソシアン酸を鎖端とするプレポリマー
は、１ｍｍＨｇ以下の真空中で２０分間、脱ガスを行
い、そして、イソシアン酸とヒドロキシルとの比（ＮＣ
Ｏ／ＯＨ）が１．０５（インデックス１０５）で、１，
４−ブタンジオールを用いて鎖伸張された。１７４．３
６ｇ、０．２４８３当量のプレポリマーが８オンスのコ
ンテナーに添加され、続いて、１，４−ブタンジオール
１０．６４ｇ、０．２３６４当量が添加された。この混
合物は約１分間、充分に攪拌され、次に、１００℃に予
加熱された密閉型中で成形された。この型は通気孔を付
けた１００℃の加熱炉中に搬送され、およそ１６時間養
生された。養生されたエラストマーは型から離され、そ
して、試験の前に、４週間、２３℃で５０％の湿度の状
態に保持された。このエラストマーの物理的機械的特性
は表５に示してある。

【００７０】これらのエラストマーの物理的機械的特性
を表５にまとめて示してある。ポリテトラメチレングリ
コールを基礎とするエラストマーに対しモノオールを添
加することによって、伸び、引張り強さ、せん断強さに
おいて予想できない向上が見出され、他方、他の特性は
比較的一定に保たれることがわかった。モノオールは鎖
端剤として働き、エラストマーのモル重量を低減し、そ
れゆえ、エラストマーの物理的機械的性質を低減するで
あろうと予想されていた。

【００７１】

【表５】

【００７２】これらの結果は、ポリオキシアルキレンモ
ノオール以外のエラストマー原材料がジファンクショナ
ルであるという事実、即ち、直鎖状ポリマーを生産する
のに要求されるファンクショナリティを超えた過量のフ
ァンクショナリティが存在しないという事実の観点で、
特に驚くべきである。それゆえ、モノファンクショナル
反応生成物が少量であっても、物理特性に重大な影響を
及ぼすであろうことが予想されたであろう。この物理特
性はモル重量に依存することが知られていた。モノオー
ルの添加はエラストマーの硬さにあまり影響を及ぼさな
いように見えることはさらに驚くべきである。対照的
に、米国特許第３，８７５，０８６号に記載されている
ように、Ｂ−サイド（ポリオールサイド）の１ショット
フォーミュレーションにモノオールが添加される工程に
おいては、硬さの大幅な劣化が観察されている。

【００７３】ここに、本発明を十分に記載してきたが、
当業界の通常の知識を有する専門家によっては、本発明
の精神あるいは技術範囲から逸脱することなく、本発明
に対し変化及び変更をなすことは、明白であろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ステファン ディ セネカー アメリカ合衆国 ウエスト バージニア 25320 シスオンビル ボックス 99シー エイチ シー 83

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ａ）２から２．２のファンクショナリテ
   ィを有するジ−またはポリイソシアン酸化合物の反応生
   成物である、２重量％から２０重量％の含有量のＮＣＯ
   群を有するイソシアン酸を鎖端とするプレポリマーと；
   ６００Ｄａと６０００Ｄａの間のモル重量を有するポリ
   テトラメチレンエーテルグリコールと、ポリオキシテト
   ラメチレンエーテルグリコールの重量を基礎として１重
   量％から１０重量％のヒドロキシル−ファンクショナル
   ポリオキシアルキレンモノオールであって、プロピレン
   酸化物、ブチレン酸化物及びテトラヒドロフランまたは
   これらの混合物から派生されたオキシアルキレン部分
   （ｍｏｉｅｔｉｅｓ）を主部分として含有するヒドロキ
   シル−ファンクショナルポリオキシアルキレンモノオー
   ルと、該ポリオキシアルキレンモノオールは５００Ｄａ
   から１０，０００Ｄａのモル重量を有しており、そし
   て、 ｂ）７０から１３０のイソシアン酸インデックスのグリ
   コール鎖伸張剤との反応生成物を含むポリウレタンエラ
   ストマー。
2. 【請求項２】 上記プレポリマーの上記ＮＣＯ群含有量
   が４重量％から１６重量％である請求項１に記載のポリ
   ウレタンエラストマー。
3. 【請求項３】 上記プレポリマーの上記ＮＣＯ群含有量
   が４重量％から１０重量％までである請求項１に記載の
   ポリウレタンエラストマー。
4. 【請求項４】 上記ポリオキシアルキレンモノオールの
   重量％が１重量％から６重量％である請求項１に記載の
   ポリウレタンエラストマー。
5. 【請求項５】 上記ポリオキシアルキレンモノオールの
   重量％が１重量％から６重量％である請求項２に記載の
   ポリウレタンエラストマー。
6. 【請求項６】 上記ポリオキシアルキレンモノオールの
   重量％が１重量％から６重量％である請求項３に記載の
   ポリウレタンエラストマー。
7. 【請求項７】 上記ポリオキシアルキレンモノオールの
   オキシアルキレン部分が最小として９０重量％のオキシ
   プロピレン部分を含んでいる請求項１に記載のポリウレ
   タンエラストマー。
8. 【請求項８】 上記ポリオキシアルキレンモノオールが
   Ｃ_1-20のアルキノールによりイニシエートされたポリオ
   キシプロピレンホモポリマーである請求項１に記載のポ
   リウレタンエラストマー。
9. 【請求項９】 上記ポリオキシアルキレンモノオールの
   モル重量が１０００Ｄａから４０００Ｄａである請求項
   ８に記載のポリウレタンエラストマー。
10. 【請求項１０】 上記ジ−またはポリイソシアン酸化合
    物が２，４−及び２，６−トルエンジイソシアン酸化合
    物；２，４′−，２，２′−及び４，４′−ジフェニル
    メタンジイソシアン酸化合物；２，４′−，２，２′−
    及び４，４′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアン酸
    化合物；テトラメチルキシリデンジイソシアン酸化合
    物；１，６−ヘキサンジイソシアン酸化合物；イソフォ
    ロンジイソシアン酸化合物及びこれらの混合物からなる
    群から選択されたジイソシアン酸化合物である請求項１
    に記載のポリウレタンエラストマー。
11. 【請求項１１】 上記のグリコール鎖伸張剤は、エチレ
    ングリコール、１，２−及び１，３−プロパンジオー
    ル、１，２−及び１，４−ブタンジオール、１，６−ヘ
    キサンジオール、ネオペンチルグリコール、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、２，２，４−トリメチルペンタンジオール、ヒ
    ドロキノン、０，０′−ビス（２−ヒドロキシエチル）
    ヒドロキノン、４，４′−ジヒドロキシビフェニル、ビ
    スフェノールＡ、ビスフェノールＦ及びこれらの混合物
    からなる群から選択される請求項１に記載のポリウレタ
    ンエラストマー。
12. 【請求項１２】 上記グリコール鎖伸張剤は、エチレン
    グリコール、１．４−ブタンジオール、ジエチレンジオ
    ール、１，６−ヘキサンジオール及びこれらの混合物か
    らなる群から選択されるポリウレタンエラストマー。
13. 【請求項１３】 ａ）２から２．２のファンクショナリ
    ティを有するジ−またはポリイソシアン酸化合物の反応
    生成物である、２重量％から２０重量％の含有量のＮＣ
    Ｏ群を有するイソシアン酸を鎖端とするプレポリマー
    と；６００Ｄａと６０００Ｄａの間のモル重量を有する
    ポリテトラメチレンエーテルグリコールと、ポリオキシ
    テトラメチレンエーテルグリコールの重量を基礎として
    １重量％から１０重量％のヒドロキシル−ファンクショ
    ナルポリオキシアルキレンモノオールであって、プロピ
    レン酸化物、ブチレン酸化物及びテトラヒドロフランま
    たはこれらの混合物から派生されたオキシアルキレン部
    分（ｍｏｉｅｔｉｅｓ）を主部分として含有するヒドロ
    キシル−ファンクショナルポリオキシアルキレンモノオ
    ールと、該ポリオキシアルキレンモノオールは５００Ｄ
    ａから１０，０００Ｄａのモル重量を有しており、そし
    て、 ｂ）７０から１３０のイソシアン酸インデックスのグリ
    コール鎖伸張剤との反応生成物を含む、優れた物理特性
    を有するポリウレタンエラストマー。
14. 【請求項１４】 上記のグリコール鎖伸張剤が１，４−
    ブタンジオールからなる請求項１３に記載のポリウレタ
    ンエラストマー。
15. 【請求項１５】 ５００Ｄａから１０，０００Ｄａのモ
    ル重量を有するヒドロキシル−ファンクショナルポリオ
    キシアルキレンモノオールの、ポリオキシテトラメチレ
    ンエーテルグリコールの重量を基礎として１重量％から
    １０重量％の存在のもとにプレポリマーを調整すること
    を含んだ、ジ−あるいはポリイソシアン酸を有するポリ
    テトラメチレンエーテルグリコールから調整された、イ
    ソシアン酸を鎖端とするプレポリマーの反応によって調
    整され、続いてグリコート鎖伸張剤との反応が行われ
    る、優れた物理特性のポリテトラメチレンエーテルグリ
    コールを基礎とするポリウレタンエラストマーのための
    生産方法。
16. 【請求項１６】 上記ポリマーが４重量％から１０重量
    ％のＮＣＯ群を含んでおり、上記ポリオキシテトラメチ
    レンエーテルグリコールが１０００Ｄａから６０００Ｄ
    ａのモル重量を有している請求項１５に記載の生産方
    法。
17. 【請求項１７】 上記ポリオキシアルキレンモノオール
    がＣ_1-20のアルカノールにイニシエートされた、５００
    Ｄａから４０００Ｄａまでのモル重量を有するポリオキ
    シプロピレンモノオールである請求項１６に記載の生産
    方法。
18. 【請求項１８】 グリコール鎖伸張剤が、エチレングリ
    コール、１，４−ブタンジオール、ジエチレングリコー
    ル、１，６−ヘキサンジオール及びその混合物からなる
    群から選択される請求項１５に記載の生産方法。
19. 【請求項１９】 上記ポリオキシアルキレンモノオール
    が１から６重量％までの量で存在する請求項１５に記載
    の生産方法。
20. 【請求項２０】 上記ポリオキシアルキレンモノオール
    が１から４重量％までの量で存在する請求項１５に記載
    の生産方法。