JPS59179513A - Novel preparation of polyester polyether linear block polyurethane - Google Patents
Novel preparation of polyester polyether linear block polyurethaneInfo
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- JPS59179513A JPS59179513A JP58051478A JP5147883A JPS59179513A JP S59179513 A JPS59179513 A JP S59179513A JP 58051478 A JP58051478 A JP 58051478A JP 5147883 A JP5147883 A JP 5147883A JP S59179513 A JPS59179513 A JP S59179513A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は弾性糸や合成皮革などに用いられるブロックポ
リウレタンの製造法に関し、特に互いに相溶性の乏しい
ポリエステルジオールとポリエーテルジオールよシ合成
される均質透明で溶液安定性の良いポリエステルポリエ
ーテル系線状ブロックポリウレタンの製造法に関するも
のである〇従来より、ポリエステル系ポリウレタンはポ
リエーテル系ポリウレタンに比較して、一般的に接着性
が強く、耐溶剤性が良いとされており、一方ポリエーテ
ル系ポリウレタンは初期弾性率が低く、ヒステリシスが
小さく、耐加水分解性が良いとされている。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing block polyurethane used for elastic yarns, synthetic leather, etc., and in particular to a homogeneous, transparent, solution-stable block polyurethane synthesized from polyester diol and polyether diol, which have poor compatibility with each other. This is about a method for producing a good polyester polyether linear block polyurethane. It has traditionally been said that polyester polyurethane generally has stronger adhesive properties and better solvent resistance than polyether polyurethane. On the other hand, polyether polyurethane is said to have a low initial elastic modulus, small hysteresis, and good hydrolysis resistance.
しかしこの両者のポリウレタンを単に混合しただけでは
、その互いの長所が相数されてしまうばかりでなく、こ
れ等両ポリウレタンは、一部のものを除いて互いに相溶
性に乏しく、均一な溶液とする事は難しい。However, if these two polyurethanes are simply mixed together, not only will the advantages of each other be overpowered, but also these two polyurethanes have poor compatibility with each other, with the exception of some, and it is difficult to form a uniform solution. Things are difficult.
またポリエステルジオールとポリエーテルジオールは互
いに相溶性に乏しくその混合物は相分離を起すため、従
来公知の方法、すなわちポリマージオールの混合物に過
剰量の有機ジイソシアネートを反応せしめ、次いでジア
ミン’I;l’i 、ジオール類等の鎖延長剤を用いて
鎖延長せしめて線状ブロックボリウレクンを合成する方
法では、一部ポリエーテルに相溶性のポリエステルジオ
ール例えば、ポリカプロラクトンジオールあるいはポリ
ネオペンチルヘキサメチレンアジペートジオール等を除
いては、ミクロ相分離を起して白濁した組成物しか得ら
れない。Furthermore, since polyester diols and polyether diols have poor compatibility with each other and their mixtures undergo phase separation, a conventionally known method is used: a mixture of polymer diols is reacted with an excess amount of organic diisocyanate, and then diamine 'I; In the method of synthesizing a linear block polyurecne by extending the chain using a chain extender such as a diol, a polyester diol that is partially compatible with the polyether, such as polycaprolactone diol or polyneopentylhexamethylene adipate diol, is used. Otherwise, microphase separation occurs and only a cloudy composition is obtained.
またポリエステルポリエーテル系線状ブロックポリウレ
タンとしてポリエステルグリコール末端にアルキレンオ
キザイドを付加重合させたジオールからのポリウレタン
が知られているが、この様なウレタンの機械物性はポリ
エステル系針プンと特に差異がなく、またこの様なジオ
ールの製造条件のコントロールが;’fif[Lい欠点
がある。Also, polyurethane made from a diol in which alkylene oxide is addition-polymerized to the end of polyester glycol is known as polyester polyether linear block polyurethane, but the mechanical properties of such urethane are not particularly different from those of polyester needle punch. However, there is also a drawback that controlling the manufacturing conditions for such diols is difficult.
本発明はかかる相溶性の乏しいポリエステルジオールと
ポリエーテルジオールを用いて、容易に均一透明で溶液
安定性の良いポリエステルポリエーテル系線状ブロック
ポリウレタンを製造する方法を提供する事にある。The object of the present invention is to provide a method for easily producing a polyester polyether-based linear block polyurethane that is uniformly transparent and has good solution stability using such poorly compatible polyester diol and polyether diol.
かかる目的は、例えば分子量が少なくとも800以上の
ポリエステルジオールに過剰量のジインシアネートを十
分反応せしめ、次いで分子量が少なくとも800以上の
ポリエーテルジオールを反応せしめるか、あるいはポリ
エーテルジオールとジインシアネートを十分反応せしめ
、次いでポリエステルジオールを反応せしめる事により
ポリエステルジオールとポリエーテルジオールかウレタ
ン結合により結合され、かつ末端がインシアネート基と
なったプレポリマーを合成し、次いで該プレポリマーを
ジアミン類あるいはジオール類等の鎖延長剤により鎖然
長する方法(コより達せられる。Such a purpose is achieved, for example, by sufficiently reacting an excess amount of diincyanate with a polyester diol having a molecular weight of at least 800, and then reacting with a polyether diol having a molecular weight of at least 800, or by sufficiently reacting a polyether diol with a diincyanate. Next, by reacting polyester diol, a prepolymer in which the polyester diol and polyether diol are bonded by urethane bonds and has an incyanate group at the end is synthesized, and then the prepolymer is combined with a chain of diamines or diols, etc. A method of lengthening the chain using a lengthening agent.
プレポリマー合成時、ポリエステルジオールあるいはポ
リエステルジオールケ添加した後、通常は70℃〜15
0℃で1〜2時間反応させる事によりポリマージオール
の90〜100%(赤外吸光度によシ測定)を重縮合さ
せる事が好ましい。ジオール成分が十分ジイソシアネー
ト成分と重縮合していない場合&:′I: 、得られた
ポリウレタン組成物の分子量が低くなるか、あるいはミ
クロ相分離を起して白濁した溶液となる。During prepolymer synthesis, after adding polyester diol or polyester diol, the temperature is usually 70°C to 15°C.
It is preferable to polycondense 90 to 100% of the polymer diol (measured by infrared absorbance) by reacting at 0°C for 1 to 2 hours. If the diol component is not sufficiently polycondensed with the diisocyanate component, the resulting polyurethane composition will have a low molecular weight or microphase separation will occur, resulting in a cloudy solution.
またこの時ポリエステルジオールとポリエーテルジオー
ルの組成比は任意に選べるが、ポリエステル系ポリウレ
タンと、ポリエーテル系ポリウレタンの両者の特徴を出
す為には組成比l:3〜3:1が好オしい。At this time, the composition ratio of polyester diol and polyether diol can be arbitrarily selected, but in order to bring out the characteristics of both polyester polyurethane and polyether polyurethane, a composition ratio of 1:3 to 3:1 is preferable.
更に鎖延長時好ましくはプレポリマーを溶剤により50
〜15チに希釈して行うのが良く、高濃度のプレポリマ
ーにより鎖延長を行った場合は、分子量の増大に伴いミ
クロ相分離を起して白濁したポリマー組成物となる傾向
がある。Further, during chain extension, the prepolymer is preferably treated with a solvent for 50%
It is preferable to dilute the polymer to 15 to 15 cm. If chain extension is performed using a prepolymer at a high concentration, microphase separation tends to occur as the molecular weight increases, resulting in a cloudy polymer composition.
この様にして得られたポリウレタンは公知のごとく、ポ
リエステルジオール及びポリエーテルジオールの分子量
、ジイソシアネートとポリマージオールのモル比及び、
鎖延長剤と末端停止剤のモル比により任意にその分子量
を変化させに’ykるが、重量平均分子量が10万〜3
0万である事が好寸しい。すなわち分子量が小さすぎる
と十分な機械物性が期待できず、また大きすぎると組成
物の粘度が高くなりすぎるかあるいはゲル化してしまっ
て作楯性に悪い影響を及ぼす。As is well known, the polyurethane obtained in this way is determined by the molecular weight of the polyester diol and polyether diol, the molar ratio of the diisocyanate and the polymer diol,
The molecular weight can be changed arbitrarily depending on the molar ratio of the chain extender and the terminal stopper, but the weight average molecular weight is 100,000 to 3.
00,000 is a good size. That is, if the molecular weight is too small, sufficient mechanical properties cannot be expected, and if the molecular weight is too large, the viscosity of the composition becomes too high or the composition becomes gelled, which adversely affects the shielding properties.
本発明のポリウレタンの製造に用いられるポリエステル
ジオールとしては、フタル酸、アジピン酸、二景化すル
イン酸、マレイン配管の二地基酸とエチレン、プロピレ
ン、ブチレン、ジエチレン等のグリコールとの組み合せ
より成るポリエステルジオールや、ε−カプロラクトン
等のJid状ラクトンを開環重合して得られるラクトン
エステル系のポリエステルジオールが用いられ得る。ま
たポリエーテルジオールとしては、エチレンオキサイド
、プロピレン刊キザイド、テトラヒドロフラン等のJl
’、(状エーテルを開環重合する!1lJVCより得ら
れる単独あるいは共重合型のポリエーテルジオールが用
いられ得る。The polyester diol used in the production of the polyurethane of the present invention is a polyester diol made of a combination of phthalic acid, adipic acid, Nikei's luic acid, maleic acid, and glycol such as ethylene, propylene, butylene, diethylene, etc. Alternatively, a lactone ester polyester diol obtained by ring-opening polymerization of a Jid-like lactone such as ε-caprolactone may be used. Polyether diols include ethylene oxide, propylene chloride, tetrahydrofuran, etc.
A mono or copolymer type polyether diol obtained from JVC, which performs ring-opening polymerization of an ether like ', (!11), may be used.
これ等のジオールは、いずれも分子量800以上のもの
を用いるのが好ましく、この範囲の分子量のポリマージ
オールより合成されたポリエステルポリエーテル型線状
ブロックボリウ゛レタ/は、ヒステリシス、モジュラス
が小さく、弾性体としての機械物性に優れている。It is preferable to use these diols with a molecular weight of 800 or more. Polyester polyether type linear block polyurethane synthesized from polymer diols with a molecular weight in this range has low hysteresis and modulus, and has low elasticity. It has excellent mechanical properties as a body.
また、ジイソシアネートとしては、ジフェニルメタン−
4,4′−ジインシアネート、トリレンジイソシアネー
ト、ナフチレンジインシアネート、ジフェニルジイソシ
アネート、キシリレンジイソシアネート等の芳香族ジイ
ソシアネートが好適であるが、ヘキサメチレンジイソシ
アネート、リジンジインシアネート等の脂肪族ジイソシ
アネートも用いる事ができる。In addition, as the diisocyanate, diphenylmethane-
Aromatic diisocyanates such as 4,4'-diisocyanate, tolylene diisocyanate, naphthylene diisocyanate, diphenyl diisocyanate, and xylylene diisocyanate are preferred, but aliphatic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate and lysine diisocyanate may also be used. can.
また、鎖延長剤としては、例えばエチレンジアミン、ト
リメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、トリレ
ンジアミン、p、p’−ジアミノジフェニルメタン等の
芳香族ジアミン類、ヒドラジン等の無機ジアミン類、エ
チレングリコール、プロピレングリコール等のグリコー
ル類が好ましいが水、アミノアルコール灼、硫化水素あ
るいけジカルボン酸類も用いる事が出来る。Examples of chain extenders include ethylenediamine, trimethylenediamine, tetramethylenediamine, tolylenediamine, aromatic diamines such as p,p'-diaminodiphenylmethane, inorganic diamines such as hydrazine, ethylene glycol, propylene glycol, etc. Glycols are preferred, but water, amino alcohol, hydrogen sulfide and dicarboxylic acids can also be used.
またプレポリマーの希釈及び鎖延長剤末端停止剤の溶剤
としては、ジメチルホルムアミド、ジエチルホルムアミ
ド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ジ
メチルホスホルアミド等を使用し得る。Further, as a solvent for diluting the prepolymer and for the chain extender terminal stopper, dimethylformamide, diethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, dimethylphosphoramide, etc. can be used.
上記のポリエステルジオール、ポリエーテルジオール、
ジイソシアネート、鎖延長剤、有機溶剤はそれぞれ二種
以上混合して用いる事が可能である。本発明により得ら
れた組成物は、従来より線状ポリウレタンが用いられて
いる分野、例えばポリウレタン弾性糸や、人工皮革、ウ
レタンゴム、ウレタン塗料、ウレタン接着剤等の用途に
用いる事ができる。The above polyester diol, polyether diol,
Two or more diisocyanates, chain extenders, and organic solvents can be used in combination. The composition obtained according to the present invention can be used in fields where linear polyurethane has been conventionally used, such as polyurethane elastic yarn, artificial leather, urethane rubber, urethane paint, urethane adhesive, etc.
次に本発明を実7ifQ例により具体的に説明する。Next, the present invention will be specifically explained using a real 7ifQ example.
実施例1
1.6モルのジフェニルメタン−4,4’−ジイソシア
ネートを50℃で融解し、これに平均分子量1500の
ポリテトラメチレングリコール0.5モルを添加し80
℃で約1時間加熱攪拌後、更K O,5モルのポリエチ
レンブチレンアジペートジオール(平均分子fJ 20
00 )を添加して80℃で2時間加熱攪拌しプレポリ
マーを得た。得られたプレポリマーをジメチルホルムア
ミドにより30チ溶液とし、これに0.558モルのエ
チレンジアミンと0.042モルのジエチルアミンのジ
メチルホルムアミド溶液を約1時間かけて滴下反応さぜ
、ポリマー濃度的15%の組成物とした。Example 1 1.6 mol of diphenylmethane-4,4'-diisocyanate was melted at 50°C, and 0.5 mol of polytetramethylene glycol having an average molecular weight of 1500 was added to give 80 mol of diphenylmethane-4,4'-diisocyanate.
After heating and stirring for about 1 hour at
00) was added and stirred under heating at 80° C. for 2 hours to obtain a prepolymer. The obtained prepolymer was made into a 30% solution in dimethylformamide, and a solution of 0.558 mol of ethylenediamine and 0.042 mol of diethylamine in dimethylformamide was added dropwise to this solution over about 1 hour, resulting in a polymer concentration of 15%. It was made into a composition.
得られた組成物は均質透明な溶液であり、ゲルパーミェ
ーションクロマトクラフィー(GPC) Kよる分析で
は、重量平均分子量が約12万であった。The resulting composition was a homogeneous and transparent solution, and analysis by gel permeation chromatography (GPC) K showed that the weight average molecular weight was about 120,000.
比較例1
ジフェニルメタン−4,4′−ジインシアネートにポリ
テトラメチレングリコールと、ポリエチレンブチレンア
ジペートジオールを一時に添加し加熱反応せしめる以外
は実施例1と同様にしてポリウレタン組成物を得た。こ
の組成物は、GPCでは、重量平均分子量が12゜5万
であったが、ミクロ相分離を起して白濁した液体であっ
た。Comparative Example 1 A polyurethane composition was obtained in the same manner as in Example 1, except that polytetramethylene glycol and polyethylene butylene adipate diol were added to diphenylmethane-4,4'-diincyanate at the same time and reacted with heat. Although the weight average molecular weight of this composition was determined by GPC to be 12.5 million, it was a cloudy liquid due to microphase separation.
実施例2
ジフェニルメタン−4,4′−ジイソシアネートに対し
、最初ポリエチレンブチレンアジベートジオール(平均
分子量2000 )を添加、加熱反Lri後、ポリテト
ラメチレングリコール(平均分子量1500)を添加す
る事を除いては実施例1と同様にして、ポリウレタン組
成物を得た。得られた組成物は、均質透明な液体であり
、GPCによる重量平均分子量の分析結果も実施例1と
ほぼ一致した。Example 2 Polyethylene butylene adibate diol (average molecular weight 2000) was first added to diphenylmethane-4,4'-diisocyanate, and after heating, polytetramethylene glycol (average molecular weight 1500) was added. A polyurethane composition was obtained in the same manner as in Example 1. The obtained composition was a homogeneous transparent liquid, and the weight average molecular weight analysis result by GPC was also almost the same as in Example 1.
実施例3
インシアネート成分としてトリレンジイソシアネートを
、ポリエステルジオールとして一平均分子量1500の
ポリブチレンアジペートジオールを、ポリエーテルジオ
ールとして平均分子」、約20000ボリオキシプロピ
レングリコールを鎖延長剤として11 、 p’−ジア
ミノジフェニルメタンを用いる事を除いては実施例1と
同様にしてポリウレタン組成物を得た。イ)Iられた組
成物は、均質透明な溶液であり、GPCによる分析では
重量平均分子量が約10万であった。Example 3 Tolylene diisocyanate was used as the incyanate component, polybutylene adipate diol with an average molecular weight of 1,500 was used as the polyester diol, and polyoxypropylene glycol with an average molecular weight of about 20,000 was used as the chain extender. A polyurethane composition was obtained in the same manner as in Example 1 except for using diaminodiphenylmethane. b) The resulting composition was a homogeneous and transparent solution, and the weight average molecular weight was approximately 100,000 as analyzed by GPC.
Claims (1)
エーテルジオールがウレタン結合または、ウレタン結合
と尿素結合により結合されてなる均質透明で溶液安定性
の良いポリエステルポリエーテル系線状ブロックポリウ
レタンを合成するに除し、過剰量のジイソシアネート成
分に、ポリエステルジオールを反応せしめた後、ポリエ
ーテルジオールを反応せしめるが、または過剰量のジイ
ソシアネート成分に、ポリエーテルジオールを反応せし
めた後ポリエステルジオールを反応せしめる事により得
られた末端にイソシアネート基をもつプレポリマーを鎖
延長剤によシ鎖延長せしめる事を特徴とするポリエステ
ル・ポリエーテル系線状ブロックポリウレタンの製造法 2)プレポリマーが15〜50%に希釈されている事を
特徴とする特許請求の範囲第1項記載のポリエステルポ
リエーテル系線状ブロックポリウレタンの製造法 3)ポリエステルジオール及びポリエーテルジオールの
分子量が800以上である事を特徴とする特許請求の範
囲第1項記載のポリエステルポリエーテル系線状ブロッ
クポリウレタンの身J造法[Claims] 1) A homogeneous, transparent polyester polyether-based linear block polyurethane with good solution stability, in which a polyester diol and a polyether diol, which are poorly compatible with each other, are bonded by a urethane bond or a urethane bond and a urea bond. When synthesizing, an excess amount of diisocyanate component is reacted with polyester diol and then polyether diol is reacted, or an excess amount of diisocyanate component is reacted with polyether diol and then polyester diol is reacted. A method for producing a polyester/polyether linear block polyurethane characterized by chain-extending a prepolymer having an isocyanate group at the end obtained by the above-mentioned process using a chain extender. 2) Prepolymer content is 15 to 50%. 3) A method for producing a polyester polyether-based linear block polyurethane according to claim 1, characterized in that the polyester diol and the polyether diol have a molecular weight of 800 or more. Method for manufacturing polyester polyether linear block polyurethane according to claim 1
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58051478A JPS59179513A (en) | 1983-03-29 | 1983-03-29 | Novel preparation of polyester polyether linear block polyurethane |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58051478A JPS59179513A (en) | 1983-03-29 | 1983-03-29 | Novel preparation of polyester polyether linear block polyurethane |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59179513A true JPS59179513A (en) | 1984-10-12 |
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ID=12888055
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP58051478A Pending JPS59179513A (en) | 1983-03-29 | 1983-03-29 | Novel preparation of polyester polyether linear block polyurethane |
Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JPS59179513A (en) |
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-
1983
- 1983-03-29 JP JP58051478A patent/JPS59179513A/en active Pending
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