JPH1077326A - 熱可塑性ポリウレタンエラストマー - Google Patents

熱可塑性ポリウレタンエラストマー

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JPH1077326A
JPH1077326A JP9225623A JP22562397A JPH1077326A JP H1077326 A JPH1077326 A JP H1077326A JP 9225623 A JP9225623 A JP 9225623A JP 22562397 A JP22562397 A JP 22562397A JP H1077326 A JPH1077326 A JP H1077326A
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diisocyanate
molecular weight
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polyol
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JP9225623A
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Wolfgang Dipl Chem Dr Kaufhold
ボルフガング・カウフホルト
Ralf Dipl Chem Dr Dujardin
ラルフ・ドウヤルデイン
Heinz Dipl Chem Dr Pudleiner
ハインツ・プートライナー
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Bayer AG
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Bayer AG
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
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    • C08G18/6505Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen the low-molecular compounds being compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
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  • Polymers & Plastics (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱可塑的に処理可能なポリウレタンエラスト
マー及びポリオール成分として末端ヒドロキシル基を有
する特定の水素化されたポリブタジエンを用いるその製
造。 【解決手段】 該ポリオールは乳化剤または溶媒促進剤
をポリウレタン製造中に添加する必要がない程に低分子
量ジオールと相溶性である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、低分子量ジオール及びイソシア
ネートと相溶性である末端ヒドロキシル基を有する特殊
な水素化されたポリブタジエンをポリオール成分として
用いて製造される熱可塑的に処理可能なポリウレタンに
関する。
【0002】熱可塑的に処理可能なポリウレタンエラス
トマー(TPUs)は、直鎖状ポリオール、有機ジイソ
シアネート及び短鎖ジオール(鎖長延長剤)から製造さ
れる。ポリエステルまたはポリエーテルジオールは多く
はポリオール成分として用いられる。しかしながら、そ
のエステルまたはエーテル基は加水分解に対して耐久性
がないため、ポリオールとしては種々のヒドロキシル官
能基化された炭化水素が用いられる。米国特許第3,6
29,172号に末端ヒドロキシル基を有する水素化さ
れたポリブタジエン及びブタジエン共重合体の製造並び
にそのポリウレタンの製造に対する使用が開示されてい
る。ヨーロッパ特許出願公開第624,612号にヒド
ロキシル末端の水素化されたポリブタジエン及びこのタ
イプの異なったポリオールの混合物を用いる熱可塑性ポ
リウレタンの製造が開示されている。これらのポリブタ
ジエンポリオールの欠点は、その低分子量ジオール及び
イソシアネートとの非相溶性にある。これによりポリウ
レタン製造中の反応成分の分離現象(demixing)が生
じ、このことは不満足な特性を有する不均一な生成物が
得られることを意味する。このことを避けるため、溶
媒、乳化剤または相溶性促進剤(compatibility promot
er)を加えなければならない(米国特許第5,057,
573号、ヨーロッパ特許出願公開第676,432
号、米国特許第4,603,188号)。
【0003】上記の欠点は、ポリウレタン製造のために
ポリオール成分として特殊なヒドロキシル末端の水素化
されたポリブタジエンを用いる場合に避け得ることが見
いだされた。これらのポリオールは、ポリウレタン製造
を乳化剤または相溶性促進剤を加えずに塊重合法により
行い得る程度に、容易に低分子量ジオール及びイソシア
ネートと相溶性である。
【0004】従って本発明は、ポリウレタン生成成分 A)有機ジイソシアネート、
【0005】
【外2】
【0006】HO-CH2-CH2-[-{CH2-CH2}m-{CH2-CH(CH2-CH
3)}n-]-CH2-CH2-OH 式中、比m/nは3:1〜1.33:1であり得る、の
ヒドロキシル末端の水素化されたポリブタジエン、 C)分子量60〜500を有する鎖長延長剤、を反応さ
せることにより製造され、ここにB)及びC)中のイソ
シアネートと反応させ得る基に対するA)中のNCO基
のモル比が0.9〜1.2である、熱可塑的に処理可能
なポリウレタンを提供する。
【0007】適当な有機ジイソシアネートA)は、例え
ば脂肪族、環式脂肪族、芳香脂肪族、複素環式及び芳香
族ジイソシアネートであることができ、例えばJustus L
iebigs Annalen der Chemie, 562,75〜136頁に記載され
る。
【0008】詳細には、次のものを例として挙げ得る:
脂肪族ジイソシアネート例えばヘキサメチレンジイソシ
アネート、環式脂肪族ジイソシアネート例えばイソホロ
ンジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシ
アネート、1−メチル−2,4−シクロヘキサンジイソ
シアネート及び1−メチル−2,6−シクロヘキサンジ
イソシアネート並びに対応する異性体混合物、4,4’
−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、2,4’
−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート及び2,
2’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート並びに
対応する異性体混合物、芳香族ジイソシアネート例えば
2,4−トルイレンジイソシアネート、2,4−トルイ
レンジイソシアネート及び2,6−トルイレンジイソシ
アネートの混合物、4,4’−ジフェニルメタンジイソ
シアネート、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネ
ート及び2,2’−ジフェニルメタンジイソシアネー
ト、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート及び
4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートの混合
物、ウレタン改質化された液体4,4’−ジフェニルメ
タンジイソシアネート及び2,4’−ジフェニルメタン
ジイソシアネート、4,4’−ジイソシアナトジフェニ
ル−エタン−(1,2)及び1,5−ナフチレンジイソ
シアネート。1,6−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、ジシクロヘキシルメ
タンジイソシアネート、濃度>96重量%の4,4’−
ジフェニルメタンジイソシアネートとの異性体性ジフェ
ニルメタンジイソシアネート混合物を好適に、そして殊
に4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート及び
1,5−ナフチレンジイソシアネートを用いる。挙げら
れたジイソシアネートは個々にか、または相互の混合物
の状態で使用し得る。またこれらのものは15重量%ま
で(ジイソシアネートの全量に関して計算)のポリイソ
シアネート例えばトリフェニルメタン−4,4’,4”
−トリイソシアネートまたはポリフェニル−ポリメチレ
ンポリイソシアネートと一緒に使用し得る。
【0009】ポリオール成分B)は、式 HO-CH2-CH2-[-{CH2-CH2}m-{CH2-CH(CH2-CH3)}n-]-CH2-C
H2-OH 式中、比m/nは3:1〜1.33:1であり得る、の
ヒドロキシル末端の水素化されたポリブタジエンからな
る。本発明によるポリオールは500〜5000g/モ
ル、好ましくは3000〜4000g/モルの
【0010】
【外3】
【0011】する。本発明によるポリオールは狭い分子
量の分布を示し、ここに多分子性指数
【0012】
【外4】
【0013】用いる鎖長延長剤C)は、分子量60〜5
00を有するジオール、ジアミンまたはアミノアルコー
ル、好ましくは炭素原子2〜14個を有する脂肪族ジオ
ール例えばエタンジオール、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、
ネオペンチルグリコール及び殊に1,4−ブタンジオー
ルである。しかしながらまた、適当なものはテレフタル
酸と炭素原子2〜4個を有するグリコールとのジエステ
ル例えばテレフタル酸ビス−エチレングリコールまたは
テレフタル酸ビス−1,4−ブタンジオール、ハイドロ
キノンのヒドロキシアルキレンエーテル例えば1,4−
ジ−(ヒドロキシエチル)−ハイドロキノン、エトキシ
ル化ビスフェノール、(環式)脂肪族ジアミン例えばイ
ソホロンジアミン、エチレンジアミン、1,2−プロピ
レンジアミン、1,3−プロピレンジアミン、N−メチ
ル−1,3−ジアミノプロパン、N,N’−ジメチルエ
チレンジアミン、2,4−ジアミノ−1−メチルシクロ
ヘキサン、2,6−ジアミノ−1−メチルシクロヘキサ
ン並びに芳香族ジアミン例えば2,4−ジアミノトルエ
ン(2,4−TDA)及び2,6−ジアミノ−トルエン
(2,6−TDA)、2,4−ジアミノ−3,5−ジエ
チルトルエン及び2,6−ジアミノ−3,5−ジエチル
トルエン並びに第一級のモノ、ジ、トリまたはテトラア
ルキル置換された4,4’−ジアミノジフェニルメタン
またはアミノアルコール例えばエタノールアミン、1−
アミノプロパノール、2−アミノプロパノールである。
また上記の鎖長延長剤の混合物も使用し得る。加えてま
た、少量のトリオールも使用し得る。
【0014】更にまた、例えば鎖長停止剤または離型剤
として少量の通常の一官能性化合物を使用し得る。アル
コール例えばオクタノール及びステアリルアルコールま
たはアミン例えばブチルアミン及びステアリルアミンを
例として挙げ得る。
【0015】生成物の特性を調整し得る配合される成分
のモル比は、広い範囲内で変え得る。1:1〜1:12
の鎖長延長剤に対するポリオールのモル比が有用である
ことが証明された。TPUsを製造するために、随時触
媒、補助剤及び添加剤の存在下で配合される成分は、N
CO反応性基殊に低分子量ジオール/トリオール及びポ
リオール中のOH基の合計に対するNCO基の等量比が
0.9:1.0〜1.2:1.0であるような量で反応
させる。
【0016】本発明による適当な触媒は、従来技術から
公知の通常の第三級アミン例えばトリエチルアミン、ジ
メチルシクロヘキシルアミン、N−メチルモルホリン、
N,N’−ジメチル−ピペラジン、2−(ジメチルアミ
ノエトキシ)−エタノール、ジアザビシクロ−(2,
2,2)−オクタンなど並びに殊に有機金属化合物例え
ばチタネート、鉄化合物、スズ化合物例えば二酢酸ス
ズ、ジオクタン酸スズ、ジラウリン酸スズまたは脂肪族
カルボン酸のスズジアルキル塩例えば二酢酸ジブチルス
ズ、ジラウリン酸ジブチルスズなどである。好適な触媒
は、有機金属化合物、殊にチタネートまたは鉄もしくは
スズ化合物である。
【0017】TPU成分及び触媒に加えてまた、他の補
助剤及び添加剤を加え得る。次のものを例として挙げ得
る:潤滑剤例えば脂肪酸、その金属セッケン、脂肪酸ア
ミド及びシリコーン化合物、アンチ・ブロッキング剤、
阻害剤、加水分解、光、熱及び褪色に対する安定剤、耐
燃剤、着色剤、顔料、無機または有機フィラー並びに強
化剤。強化剤は、殊に繊維状強化材料例えば従来技術に
より製造され、かつサイズ剤と共に供給してもよい無機
繊維である。挙げられる補助剤及び添加剤に対するより
詳細なデータは、例えばJ.H.Sanders,K.C.Frisch:"High
Polymers",第XVI巻、ポリウレタン、1及び2部、I
nterscience Publishers 1962及び1964、R.Gaechter,H.M
ueller(編):Taschenbuch der Kunststoffe-Additive、
第3版、Hanser Verlag,ミュンヘン、1989、または
ドイツ国特許出願公開第2,901,774号の専門的
文献中に見いだし得る。
【0018】熱可塑的に処理可能なポリウレタンエラス
トマーの製造は、段階的(プレポリマー法)または全て
の成分の一工程での同時反応(ワン−ショット法)のい
ずれかにより行い得る。プレポリマー法を好ましくは用
いる。ここに、イソシアネート含有プレポリマーをポリ
オール及びジイソシアネートから製造し、そしてこのも
のを第二工程において鎖長延長剤と反応させる。TPU
sは連続的にか、またはバッチ的に製造し得る。最も広
く知られる製造方法は、ベルト法及び押出し法である。
【0019】本発明によるポリオールは他の成分と十分
相溶性であるため、製造は溶媒、乳化剤または相溶性促
進剤を加えずにバルクで行い得る。
【0020】
【実施例】本発明による実施例に用いたポリオール成分
は、KratonR Liquid HPVM 2203なる商標名でシェル社
(Shell Co.)により販売されている、3400g/モ
ルの
【0021】
【外5】
【0022】るヒドロキシル末端の水素化されたポリブ
タジエンであった。比較例において、用いたポリオール
成分は、2つの異なるヒドロキシル末端の水素化された
ポリブタジエン(Ken Seika Corp.,Little Silver,N.J.
製のPolytailRH及びPolytailRHA)の混合物であった。
用いたPolytailRHは2300g/モルの平均分子量、2
【0023】
【外6】
【0024】有していた。4:6の比の混合物に対し、
2.0の平均官能性が得られた。
【0025】実施例1〜9 TPU製造 表1により用いた特定のポリオールを最初にポリオール
の転化が完了するまで120℃で全量のジイソシアネー
トと反応させた。理論値のNCO指数は、MDIを用い
た試験においては20〜30分以内に、そしてH12MD
I(DesmodurRW,Bayer AG)を用いた試験においては2
〜3時間以内に達成された。次に鎖長延長剤を撹拌しな
がら加えた。H12MDIを用いた試験において、更に触
媒としてTPUの全量に対して100ppmのジラウリ
ン酸ジブチルスズを加えた。30〜60秒後、反応混合
物を被覆された金属シート上に注ぎ、そして100℃で
1時間保持した。
【0026】機械的試験 長方形の試験片(50mmx10mmx1mm)を材料
から調製し、そしてこれらの引張強さ、破断時の伸び並
びに伸び率100%及び300%での応力(F100及
びF300)をDIN 53504に従って測定した。
ショアA硬さはDIN 53505に従って測定した。
ガラス転移温度TG及び軟化点Tsoft(E’=2MP
a)はDIN 53440に従って弾性率測定から測定
し、ここに実験データは1Hzの周波数及び2℃/分の
加熱速度を用いて測定した。その結果を表2に要約す
る。
【0027】
【表1】
【0028】
【表2】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハインツ・プートライナー ドイツ47800クレーフエルト・ベテルシユ トラーセ16

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリウレタン生成成分 A)有機ジイソシアネート、 【外1】 HO-CH2-CH2-[-{CH2-CH2}m-{CH2-CH(CH2-CH3)}n-]-CH2-C
    H2-OH 式中、比m/nは3:1〜1.33:1であり得る、の
    ヒドロキシル末端の水素化されたポリブタジエン、 C)分子量60〜500を有する鎖長延長剤、を反応さ
    せることにより製造され、ここにB)及びC)中のイソ
    シアネートと反応し得る基に対するA)中のNCO基の
    モル比が0.9〜1.2である、熱可塑的に処理可能な
    ポリウレタン。
JP9225623A 1996-08-09 1997-08-08 熱可塑性ポリウレタンエラストマー Pending JPH1077326A (ja)

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DE19632125.5 1996-08-09
DE1996132125 DE19632125A1 (de) 1996-08-09 1996-08-09 Thermoplastische Polyurethanelastomere

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JP9225623A Pending JPH1077326A (ja) 1996-08-09 1997-08-08 熱可塑性ポリウレタンエラストマー

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