JPH11279255A - ポリウレタンエラストマー及びその製造法 - Google Patents

ポリウレタンエラストマー及びその製造法

Info

Publication number
JPH11279255A
JPH11279255A JP10084219A JP8421998A JPH11279255A JP H11279255 A JPH11279255 A JP H11279255A JP 10084219 A JP10084219 A JP 10084219A JP 8421998 A JP8421998 A JP 8421998A JP H11279255 A JPH11279255 A JP H11279255A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
elastomer
naphthalenediisocyanate
polyol
component
chain extender
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10084219A
Other languages
English (en)
Inventor
Goji Koyama
剛司 小山
Takashi Nomura
岳志 野村
Yutaka Kono
豊 河野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Original Assignee
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Gas Chemical Co Inc filed Critical Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Priority to JP10084219A priority Critical patent/JPH11279255A/ja
Publication of JPH11279255A publication Critical patent/JPH11279255A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】優れた機械的性質を有するプラスチック製品を
製造するための、離型性と耐熱性の良好なエラストマー
を提供する。 【解決手段】2,6−ナフタレンジイソシアネートとポ
リオール及び鎖延長剤からなるポリウレタンエラストマ
ー、およびこれらを反応促進剤を用いずに反応させる該
ポリウレタンエラストマーの製造法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、成形性及び熱的性質が
改善された新規のポリウレタンエラストマーに関する。
本発明のポリウレタンエラストマーは優れた機械的性質
と衝撃・振動吸収性を示し、例えば、自動車のショック
アブゾーバー用バンプラー、ローラー用ライニング材等
に用いられる。
【0002】
【従来の技術】ポリウレタンエラストマーはイソシアネ
ート基(NCO)を有する化合物とポリオール及び鎖延
長剤とを反応させて製造され、繰り返し屈曲耐久性、お
よび耐溶剤性等に優れており、工業的に極めて有用であ
る。ナフタレジイソシアネートの異性体は数種類ある
が、Angew.Chem.62,57−66頁(19
50)には、1,5−ナフタレンジイソシアネートや
1,4−ナフタレンジイソシアネートおよび2,7−ナ
フタレンジイソシアネートを用いたエラストマーの製造
例が例示されている。
【0003】工業的に1,5−ナフタレンジイソシアネ
ートを用いてエラストマーを製造するためには、ポリオ
ールと1,5−ナフタレンジイソシアネートとからイソ
シアネート末端プレポリマーにして、水やグリコールな
どの鎖延長剤で架橋しながら、反応射出成形を行う。そ
の際、型を更に加熱・保持することによって硬化を完了
し、型からエラストマーを取出すことができ、それを離
型という。硬化が遅いと離型性が悪くなり、生産性が落
ちる。離型性を改善するために、反応促進剤として有機
錫化合物や三級アミンなどのウレタン化触媒を使用する
こともできるが、ウレタン化触媒は耐熱性低下の原因と
なる。
【0004】1,5−ナフタレンジイソシアネートを用
いてエラストマーを製造するに際して、特公昭64−6
218号および特公平3−14847号には、従来のウ
レタン化触媒を用いず、離型性を良くする反応促進剤と
して、尿素化合物を用いることが開示されている。また
特開平4−222812号には、鎖長延長剤にジアミノ
アントラキノンを用い、耐熱性と機械的物性を改善させ
ることが述べられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記の如く、1,5−
ナフタレンジイソシアネートを用いたエラストマーは優
れた機械的性質を有し、離型性や耐熱性の向上が図ら
れ、高性能のプラスチックとして自動車のショックアブ
ゾーバー用バンプラーやローラー用ライニング材等にい
られるが、反応促進剤を用いるのでエラストマー製品の
耐熱性が低下し、更に離型性や耐熱性の改善が望まれて
いる。本発明の目的は、優れた機械的性質を有するプラ
スチック製品を製造するための、離型性と耐熱性の良好
なエラストマーを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】発明者らは上記課題につ
いて鋭意検討した結果、ポリウレタンエラストマーを製
造するためのイソシアネート基(NCO)を有する化合
物として1,5−ナフタレンジイソシアネートに代えて
2,6−ナフタレンジイソシアネートを用いることによ
り、活性水素化合物との反応性がより速いため離型性が
良好であり、反応促進剤を用いずに、優れた機械的性質
を有し、耐熱性も良好なエラストマーが得られることを
見出し、本発明に至った。すなわち本発明は、次式に示
される2,6−ナフタレンジイソシアネートとポリオー
ル及び鎖延長剤からなることを特徴とするポリウレタン
エラストマー、およびこれらを反応促進剤を用いずに反
応させる該ポリウレタンエラストマーの製造法である。
【化2】
【0007】
【発明の実施の形態】本発明ではポリウレタンエラスト
マーに用いられるイソシアネート基(NCO)を有する
化合物に、1,5−ナフタレンジイソシアネートに代え
て、上記式で示される2,6−ナフタレンジイソシアネ
ートを用いる。ナフタレンをニトロ化することにより
1,5−ジニトロナフタレンが得られ、これを還元し、
ホスゲン化することにより1,5−ナフタレンジイソシ
アネートが工業的に製造されているが、2,6−ナフタ
レンジイソシアネートは殆ど知られていない化合物であ
る。2,6−ナフタレンジイソシアネートは、2,6−
ナフタレンジカルボン酸をアミド化し、ウレタン化した
後、熱分解により製造する方法が提案されている(特開
平5−65266号等)。2,6−ナフタレンジイソシ
アネートは1,5−ナフタレンジイソシアネートの異性
体であるが、殆ど知られていない化合物であり、後に述
べるよう1,5−ナフタレンジイソシアネートとは反応
特性が全く異なるものである。
【0008】ポリウレタンエラストマーに用いられるポ
リオールとしては、例えば水やエチレングリコール、ト
リメチロールプロパンなどの開始剤にエチレンオキシ
ド、プロピレンオキシドの1種または2種以上を付加し
たポリアルキレンエーテルポリオール;テトラヒドロフ
ランを開環重合して得られるポリテトラメチレンエーテ
ルグリコール等に代表されるポリエーテルポリオール;
或いはポリカルボン酸と低分子ポリオールとの縮合反応
物、カプロラクトンの開環重合物等に代表されるポリエ
ステルポリオール;およびポリカーボネートポリオール
等が挙げられる。ポリオールの数平均分子量は1000
〜5000、好ましくは2000〜3000である。
【0009】ポリウレタンエラストマーの鎖長延長剤に
は、分子量が50〜1000のポリオール、ポリアミ
ン、或いは水が用いられる。ポリオールとしては、例え
ば、エチレングリコール、ブチレングリコール、トリメ
チロールプロパン、2,3−ジメチル−1,4−ブタン
ジオールなどが挙げられる。ポリアミンとしては、例え
ば、1−メチル−3,5−ジエチル−2,4−ジアミノ
ベンゼン、1−メチル−3,5−ジエチル−2,6−ジ
アミノベンゼンもしくはこれらの混合物、3,3’−ジ
クロロ−4,4’−ジアミノジフェニルメタンなどがあ
る。或いは、末端アミノ基を含有する平均分子量が10
00未満の低分子量ポリオキシアルキレンポリアミン
等、例えばジェファミンD−400が挙げられる。
【0010】本発明のエラストマーの製造方法としては
プレポリマー法とワンショット法とがある。プレポリマ
ー法とはジイソシアネートとポリオールとをジイソシア
ネート過剰で反応させイソシアネート(NCO)末端プ
レポリマー製造し、鎖長延長剤でエラストマーとする2
段法である。ワンショット法はNCO末端プレポリマー
を製造せずに、ジイソシアネート、ポリオール及び鎖長
延長剤を一度に反応器内で混合攪拌し、型に注型した
後、反応硬化させてエラストマーを得る方法である。エ
ラストマーの製造方法として、プレポリマー法やワンシ
ョット法のどちらの方法でも可能であるが、プレポリマ
ー法がより好ましい。
【0011】先ずプレポリマー法について説明する。N
CO末端プレポリマーは、ポリオールの水酸基(OH)
当量に対するジイソシアネートのNCO当量の比を1.
2〜5、好ましくは1.5〜3となるように混合・加熱
し、反応を完結することにより得られる。ポリオールの
OH当量に対するジイソシアネートのNCO当量の比が
1.2未満では、プレポリマーの粘度が高くなり、成型
性が悪くなる。この比が5を超えると得られたエラスト
マーは低温での弾性が低下する。NCO末端プレポリマ
ー製造時の温度は100〜200℃である。温度が10
0℃未満ではナフタレンジイソシアネートが溶融せず、
製造時間が長くなる。温度が200℃を越えるとウレタ
ンが分解する。
【0012】かくして得られたNCO末端プレポリマー
に鎖延長剤を反応させてエラストマーを製造する。鎖延
長剤の配合量は、NCO当量に対する鎖延長剤の活性水
素当量の比が0.7〜1、好ましくは0.8〜1で行わ
れる。NCO当量に対する鎖延長剤の活性水素当量の比
が0.7未満では、高架橋化し、機械的性質が不良とな
る。NCO当量に対する鎖延長剤の活性水素当量の比が
1を超えると、得られたエラストマーは低温での弾性が
低下する。エラストマー製造時の温度は80〜200℃
である。温度が80℃未満ではエラストマーが溶融せ
ず、製造時間が長くなる。温度が200℃を越えるとウ
レタンが分解する。
【0013】本発明のエラストマーはワンショット法で
も製造できる。例えばナフタレンジイソシアネートとポ
リオールでプレポリマー化し、同時に水などの鎖延長剤
を混合し、注型し、型内で発泡・硬化させエラストマー
を製造する。ポリオールとジイソシアネートの配合割合
は、ポリオールのOH当量に対するジイソシアネートの
NCO当量の比が1.2〜5、好ましくは1.5〜3と
なるようにする。ポリオールのOH当量に対するジイソ
シアネートのNCO当量の比が1.2未満では、プレポ
リマーの粘度が高くなり、成型性が悪くなる。またポリ
オールのOH当量に対するジイソシアネートのNCO当
量の比が5を超えると得られたエラストマーは低温での
弾性が低下する。水などの鎖延長剤の配合量は、NCO
当量に対する鎖延長剤の活性水素当量の比が0.7〜
1、好ましくは0.8〜1の範囲で行われる。NCO当
量に対する鎖延長剤の活性水素当量の比が0.7未満で
は、高架橋化し機械的性質が不良となる。NCO当量に
対する鎖延長剤の活性水素当量の比が1を超えると得ら
れたエラストマーは低温での弾性が低下する。
【0014】前述の如く2,6−ナフタレンジイソシア
ネートを用いる本発明のエラストマーの製造法において
は、反応速度が早いので離型性が良く、特に反応促進剤
を用いずにエラストマーを製造することができる。なお
本発明においてエラストマー製造時に可塑剤、顔料及び
その他の添加剤を添加しても良い。可塑剤としてはフタ
ル酸ジアルキルエステル等が挙げられる。顔料としては
二酸化チタンなどである。また、その他の添加剤として
は一般に用いられる酸化防止剤等である。これらの添加
剤はポリオール中に添加しても良いし、NCO末端プレ
ポリマーに添加しても良い。
【0015】本発明の2,6−ナフタレンジイソシアネ
ートとポリオール及び鎖延長剤とを反応させることによ
って得られたポリウレタンエラストマーは、高性能の機
械的特性を有するプラステックスである従来の1,5−
ナフタレンジイソシアネートより得られたポリウレタン
エラストマーと同等、或いはそれ以上の機械的特性を有
しており、離型性が良いので高い生産性が得られ、また
成形性や熱的性質が改善されるので、例えば、自動車の
ショックアブゾーバー用バンプラー、ローラー用ライニ
ング材等に有利に用いられる。
【0016】次に実施例により本発明を更に詳細に説明
する。但し本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。実施例においてショアーA硬度、引張強度、破
断時伸び、引裂強度はJISK6301に準拠して測定
した。熱重量分析は、窒素気流下、昇温速度10℃/m
inの条件で測定した。
【0017】参考例1 2,6−ナフタレンジイソシアネート2.64gをトル
エンに溶かし、100ml溶液とし300mlのフラス
コに入れ、NCO濃度が0.252当量/lとした。n
−ブチルアルコール 1.87gをトルエンに溶かし1
00ml溶液とし300mlのフラスコに入れ、OH濃度
が0.252当量/lとした。それぞれのフラスコに還
流冷却管をつけて、50℃の恒温槽に入れて加温した。
2,6−ナフタレンジイソシアネート溶液の入っている
フラスコにn−ブチルアルコール溶液を入れ、NCO濃
度とOH濃度が0.126当量/lで、反応温度50℃
でウレタン化反応させた。このウレタン反応の58時間
20分後に、過剰のジブチルアミン1Nトルエン溶液で
NCOを尿素にした後に未反応のジブチルアミンを塩酸
1N溶液で滴定した。これよりNCO反応率(=反応前
のNCO濃度に対するウレタン反応化後のNCO濃度の
比率)は73%であった。
【0018】参考例2 参考例1の2,6−ナフタレンジイソシアネートの代わ
りに1,5−ナフタレンジイソシアネートを用いた以外
は、参考例1と同様な方法で実施した。58時間20分
後のNCO反応率は53%であった。以上の参考例1と
参考例2より、2,6−ナフタレンジイソシアネートの
活性水素(すなわちn−ブチルアルコール)に対する反
応性が1,5−ナフタレンジイソシアネートよりもかな
り高いことが分かる。
【0019】実施例1 OH価56mg/KOHを有するアジピン酸と1,4−
ブタンジオールとのポリエステル(旭電化製アデカニュ
ーエース F9−30、200g:0.1モル)を、13
0℃/18mmHgにて脱水した。窒素で置換して常圧
に戻した。次いで2,6−ナフタレンジイソシアネート
(48g:0.23モル)を添加し、反応温度130℃
で反応させ、30分間反応を継続した。得られたプレポ
リマーから気泡を除去するため1mmHgの真空下で脱
泡した。その後、窒素注入で常圧に戻し、温度を100℃
に下げて、プレポリマーを激しく攪拌しながら鎖長延長
剤であるエチレングリコール(10g:0.11モル)
を滴下した。5分後、この混合物を、100℃に予熱し
たモールド中に注型した。離型時間は100℃で10分
であった。得られたエラストマーの機械物性は以下の通
りである。 ショアーA硬度 89 引張強度 391kg/cm2 破断時伸び 625% 引裂強度 91kg/cm 熱重量分析 320℃の重量減少率 5%
【0020】比較例1 実施例1において2,6−ナフタレンジイソシアネート
の代わりに1,5−ナフタレンジイソシアネートを用い
た以外は実施例1と同様な方法で実施した。この混合物
を、100℃に予熱したモールド中に注型した。この時
点で、該混合物は5〜10分間注入可能であった。離型
時間は100℃で30分であった。得られたエラストマ
ーの機械物性は以下の通りである。 ショアーA硬度 93 引張強度 377kg/cm2 破断時伸び 390% 引裂強度 90kg/cm 熱重量分析 320℃の重量減少率 10% 以上より本発明の2,6−ナフタレンジイソシアネート
から得られたエラストマーは、1,5−ナフタレンジイ
ソシアネートに比較して、離型が短時間で可能であり、
機械物性は同等以上の物性を示し、320℃での重量減
少が小さく耐熱性が良好であることが分かる。
【0021】
【発明の効果】本発明の2,6−ナフタレンジイソシア
ネートから得られたエラストマーは、参考例1と参考例
2とから活性水素との反応性が高く、従って実施例1に
みるようにエラストマー製造時の反応性が1,5−ナフ
タレンジイソシアネートよりも速いため離型性が改善さ
れ、反応促進剤を用いずに高い生産性が得られる。この
ため本発明のエラストマー製造法では、反応促進剤のコ
ストが削減され、プロセスが簡略化されると共に、反応
促進剤の製品への影響が回避され、耐熱性の高い高性能
の製品が効率良く得られる。従って本発明の2,6−ナ
フタレンジイソシアネートから得られたエラストマーよ
り、優れた機械物性を有し耐熱性も良好な高精度のプラ
ステック製品を、より効率的に製造することができ、本
発明の工業的意義は極めて大きい。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】次式に示される2,6−ナフタレンジイソ
    シアネートとポリオール及び鎖延長剤からなることを特
    徴とするポリウレタンエラストマー。 【化1】
  2. 【請求項2】イソシアネート化合物、ポリオール及び鎖
    長延長剤からポリウレタンエラストマーを製造するに際
    し、イソシアネート化合物として2,6−ナフタレンジ
    イソシアネートを用い、反応促進剤を用いずに反応させ
    ることを特徴とするポリウレタンエラストマーの製造
    法。
  3. 【請求項3】2,6−ナフタレンジイソシアネートとポ
    リオールとをジイソシアネート過剰で反応させイソシア
    ネート末端プレポリマー製造し、鎖長延長剤でエラスト
    マーとする請求項2に記載のポリウレタンエラストマー
    の製造法。
JP10084219A 1998-03-30 1998-03-30 ポリウレタンエラストマー及びその製造法 Pending JPH11279255A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10084219A JPH11279255A (ja) 1998-03-30 1998-03-30 ポリウレタンエラストマー及びその製造法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10084219A JPH11279255A (ja) 1998-03-30 1998-03-30 ポリウレタンエラストマー及びその製造法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11279255A true JPH11279255A (ja) 1999-10-12

Family

ID=13824380

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10084219A Pending JPH11279255A (ja) 1998-03-30 1998-03-30 ポリウレタンエラストマー及びその製造法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11279255A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002046259A1 (de) * 2000-12-06 2002-06-13 Bayer Aktiengesellschaft Polyurethan-prepolymer und polyurethan-elastomere auf basis von 1,4-naphthalindiisocyanat
KR100872542B1 (ko) * 2008-04-24 2008-12-08 (주)유창하이텍 하이 셀 탄성체와 이 제조 방법
KR100940108B1 (ko) 2009-10-22 2010-02-02 (주)유창하이텍 튜브리스 타이어 코어 및 이 제조 방법
CN107880243A (zh) * 2017-11-23 2018-04-06 广东元星工业新材料有限公司 一种高耐热高性能聚氨酯弹性体及其制备方法
CN110684174A (zh) * 2019-10-24 2020-01-14 山东一诺威聚氨酯股份有限公司 低硬度1,5-萘二异氰酸酯基聚氨酯弹性体及其制备方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002046259A1 (de) * 2000-12-06 2002-06-13 Bayer Aktiengesellschaft Polyurethan-prepolymer und polyurethan-elastomere auf basis von 1,4-naphthalindiisocyanat
KR100872542B1 (ko) * 2008-04-24 2008-12-08 (주)유창하이텍 하이 셀 탄성체와 이 제조 방법
KR100940108B1 (ko) 2009-10-22 2010-02-02 (주)유창하이텍 튜브리스 타이어 코어 및 이 제조 방법
CN107880243A (zh) * 2017-11-23 2018-04-06 广东元星工业新材料有限公司 一种高耐热高性能聚氨酯弹性体及其制备方法
CN110684174A (zh) * 2019-10-24 2020-01-14 山东一诺威聚氨酯股份有限公司 低硬度1,5-萘二异氰酸酯基聚氨酯弹性体及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR900002856B1 (ko) 폴리우레아 또는 폴리우레아-폴리우레탄 중합체의 제조방법
CN103102469B (zh) 一种高强度高韧性的聚氨酯材料及其制备方法和用途
JP2517744B2 (ja) プレポリマ−およびポリウレタン/尿素エラストマ−の製造方法
CN1439662A (zh) 制备易于脱模的软质低收缩率热塑性聚氨酯弹性体的方法
JPS587648B2 (ja) ポリエ−テルウレタンポリマ−の製造方法
JPH06116352A (ja) フッ素化ポリウレタンおよびフッ素化ポリウレタン‐尿素、およびそれらの製造方法
EP0370392A1 (en) Process for the preparation of cyclohexanediisocyanate containing polyisocyanate prepolymers and polyurethanes having high temperature performance
JPH021842B2 (ja)
JPS6154812B2 (ja)
EP0900245B1 (en) Extrudable thermoplastic elastomeric urea-extended polyurethane
JP2009520065A5 (ja)
JPS5982352A (ja) アルコ−ル置換アミド、その製造方法およびこれを含むポリウレタン用鎖長伸長剤、ゴム状組成物および硬化方法
JPH0136845B2 (ja)
KR101682505B1 (ko) 비공기압식 타이어 부재용 폴리우레탄 주조 엘라스토머 및 그 제조 방법
JPH11279255A (ja) ポリウレタンエラストマー及びその製造法
US3014894A (en) Polyurethane plastics
US4537945A (en) Polyether derivative and a poly(urethane)ureamide obtained therefrom
KR101672061B1 (ko) 젖은 노면에서의 제동성능이 향상된 비공기압식 타이어 부재용 폴리우레탄 주조 엘라스토머
JP4451326B2 (ja) 架橋型両性ポリウレタンエラストマーの製造方法
JPH0616767A (ja) ポリウレタン系エラストマー形成性組成物、それを用いたエラストマーの製法
JP3174520B2 (ja) イソシアネート基末端プレポリマー、その製造方法ならびに硬化性ポリウレタン組成物
JPH10176030A (ja) 親水性ポリウレタン樹脂の製造法、成形品、樹脂溶液
US4814411A (en) Increased reactivity of isocyanate terminated polyether prepolymers with metal halide salt complexes of methylenedianiline
JP4474675B2 (ja) 熱硬化性ポリウレタン組成物及び該組成物を用いて得られるoa機器用ロール又はベルト
JP3160680B2 (ja) 複合化ポリ尿素エラストマー組成物