JPWO2015159875A1 - 注型熱硬化型ポリウレタンエラストマー - Google Patents

注型熱硬化型ポリウレタンエラストマー Download PDF

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Abstract

本発明は、少なくともポリカーボネートポリオール(A)とポリイソシアネート(B)とポリロタキサン(C)とを反応させて得られる注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーであって、必要に応じて無機材料(D)をポリカーボネートポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、ポリロタキサン(C)、無機材料(D)の質量の総和に対し、0〜30質量%含むことができ、前記ポリロタキサン(C)の質量添加率が、ポリカーボネートポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、ポリロタキサン(C)、無機材料(D)の質量の総和に対し、1〜10質量%であるか、ポリロタキサン(C)の粘度が120℃で5000cP以下であるか、又はポリイソシアネート(B)の希釈可能倍率が0.4以下である、注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーである。

Description

本発明は、注型成形により得られる熱硬化型ポリウレタンエラストマーに関する。
環状分子と、この環状分子を串刺し状に貫通する直鎖状分子と、この直鎖状分子の両末端に配置され、前記環状分子と直鎖状分子との分離を防止する封鎖基とを有するポリロタキサンが開発されている。このポリロタキサンにおいては、耐傷つき性に優れた硬化物を与える塗料の原料や、低圧縮永久歪などの特徴を持つエラストマーの原料として用いられる(特開2011−046917号公報参照)。
中でも、ポリカーボネートポリオールと、ポリロタキサンと、熱伝導性充填材とを用いた柔軟性と熱伝導性とを有するウレタン材料が提案されている(国際公開第2012/165401号参照)。
そのほかにも、ポリロタキサンを用いた帯電部材は、高品質な電子画像写真を安定して形成可能な電子写真プロセスカートリッジを提供することができることが知られている(国際公開第2013/094129号参照)。
また、最表面層にポリロタキサンを含んだ電子写真感光体は、長時間の繰り返し使用に対して機械的、電気的耐久性に優れるという特徴を持つことが知られている(特開2012−181244号公報参照)。
また、ポリロタキサンを含んだ自動車用透明プラスチックが開発されており、優れた耐擦り傷性や耐チッピング性を持つことが知られている(特開2007−106861号参照)。
また、ポリカーボネートポリオールと、ポリロタキサンを用いたウレタン材料は、溶媒、軟化剤を含まずに所望の柔軟性、伸張性などを有するという特徴を持つことが知られている(国際公開第2011/108515号参照)。
そのほかにも、印刷装置に用いられる紙送り用ローラーの部材として、ポリウレタンエラストマーなどが使用されてきた(特開2011−037564号公報参照)。近年、印刷装置においての高画質化が求められてきており、それに伴い、ローラー痕がないこと、紙への貼り付きがないこと、などの特性が要求されている。ローラー痕の付着や、紙への張り付きを抑えるためには、ローラーのトルエンに対する膨潤率を低くすることによって達成するという報告がある(特開2008−280144号公報参照)。そのため、ローラー痕の付着や、紙への張り付きの無い紙送り用ローラーを作製するためには、エラストマーのトルエン膨潤率を下げる必要がある。
ポリカーボネートポリオールと、ポリロタキサンを用いたウレタン材料は、柔軟性に優れるという特徴を持っている(国際公開第2012/165401号参照)。
特開2011−046917号公報 国際公開第2012/165401号 国際公開第2013/094129号 特開2012−181244号公報 特開2007−106861号 国際公開第2011/108515号 特開2011−037564号公報 特開2008−280144号公報
しかしながら、国際公開第2012/165401号に記載されているウレタン材料は、高温でのタック性が高く、注型成形後に表面がべたつくという問題があった。国際公開第2013/094129号に記載されているウレタン材料は、ポリエーテルポリオールを用いているため、耐候性に劣るという問題があった。また、ポリエーテル材料とポリロタキサンとの相溶性が悪いため、ポリエーテル材料とポリロタキサンとの架橋反応は起こりにくく、ポリエーテル材料同士の架橋反応が優先される結果、得られるエラストマーのゲル分率が低くなり、機械的強度が低くなるという問題があった。特開2012−181244号公報記載の材料は溶媒を含んでいるため、溶液キャスティング法(成膜法)やコーティング法以外での成形が行えず、注型成形等で成形した場合、硬化物内に多量の気泡を形成してしまうという問題があった。特開2007−106861号に記載されているウレタン材料は、架橋構造を形成しておらず、ゲル分率が低いためにエラストマーとしての機械的物性が悪いという問題があった。国際公開第2011/108515号に記載されているウレタン材料は、混合液の粘度が非常に高く、混合液の流動性がほとんどないため、注型成形できないという問題があった。国際公開第2012/165401号に記載されているウレタン材料は、トルエン膨潤率が低いという問題があった。
よって、第1〜第3の本発明では、混合液の粘度が低く、注型成形した硬化物中に気泡がない注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを提供することを課題とする。第1及び第2の本発明では、ゲル分率の高い注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを提供することを課題とする。また、第1の本発明では、60℃で表面のタック性が低い注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを提供することをもその課題とする。また、第3の本発明では、トルエン膨潤率の低い注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを提供することを課題とする。
本発明は、具体的には、以下の構成を有する。
第1の本発明は、〔1〕〜〔6〕の構成を有する。
〔1〕 少なくともポリカーボネートポリオール(A)とポリイソシアネート(B)とポリロタキサン(C)とを無溶媒の下で反応させて得られる、必要に応じて無機材料(D)を含むことができる、注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーであって、
前記ポリロタキサン(C)が、環状分子(Ca)と、この環状分子(Ca)の開口部を串刺し状に貫通する直鎖状分子(Cb)と、この直鎖状分子(Cb)の両末端に配置され、前記環状分子(Ca)と前記直鎖状分子(Cb)との分離を防止する封鎖基(Cc)と、前記環状分子(Ca)を修飾する修飾基(Cd)を有し、
前記ポリロタキサン(C)の質量添加率が、ポリカーボネートポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、ポリロタキサン(C)、無機材料(D)の質量の総和に対し、1〜10質量%であり、無機材料(D)の質量添加率がポリカーボネートポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、ポリロタキサン(C)、無機材料(D)の質量の総和に対し、0〜30質量%である、注型熱硬化型ポリウレタンエラストマー。
〔2〕 無機材料(D)の質量添加率が、ポリカーボネートポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、ポリロタキサン(C)、必要に応じて含まれる無機材料(D)の質量の総和に対し、0〜9質量%である前記〔1〕に記載の注型熱硬化型ポリウレタンエラストマー。
〔3〕 ポリロタキサン(C)の質量添加率が、ポリカーボネートポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、ポリロタキサン(C)、必要に応じて含まれる無機材料(D)の質量の総和に対し、3〜10質量%である前記〔1〕又は〔2〕に記載の注型熱硬化型ポリウレタンエラストマー。
〔4〕 ポリカーボネートポリオール(A)とポリロタキサン(C)とが有する水酸基と、ポリイソシアネート(B)の有するイソシアナト基のモル比率が、NCO/OH=1/1〜5/1である前記〔1〕〜〔3〕のいずれか一つに記載の注型熱硬化型ポリウレタンエラストマー。
〔5〕 ポリカーボネートポリオール(A)の数平均分子量が、500〜1500である前記〔1〕〜〔4〕のいずれか一つに記載の注型熱硬化型ポリウレタンエラストマー。
〔6〕 ポリカーボネートポリオール(A)の脂環含有率が、10%以下である前記〔1〕〜〔5〕のいずれか一つに記載の注型熱硬化型ポリウレタンエラストマー。
第2の本発明は、〔7〕〜〔10〕の構成を有する。
〔7〕 少なくともポリカーボネートポリオール(A)とポリイソシアネート(B)とポリロタキサン(C)とを無溶媒の下で反応させて得られる注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーであって、
前記ポリロタキサン(C)が、環状分子(Ca)と、この環状分子(Ca)の開口部を串刺し状に貫通する直鎖状分子(Cb)と、この直鎖状分子(Cb)の両末端に配置され、前記環状分子(Ca)と前記直鎖状分子(Cb)との分離を防止する封鎖基(Cc)と、前記環状分子(Ca)を修飾する修飾基(Cd)を有し、
前記ポリロタキサン(C)の粘度が120℃で5000cP以下である注型熱硬化型ポリウレタンエラストマー。
〔8〕 ポリロタキサン(C)の質量添加率が、ポリカーボネートポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、ポリロタキサン(C)の質量の総和に対し、3〜10質量%である前記〔7〕に記載の注型熱硬化型ポリウレタンエラストマー。
〔9〕 ポリカーボネートポリオール(A)とポリロタキサン(C)とが有する水酸基と、ポリイソシアネート(B)の有するイソシアナト基のモル比率が、NCO/OH=1/1〜10/1である前記〔7〕又は〔8〕に記載の注型熱硬化型ポリウレタンエラストマー。
〔10〕 修飾基(Cd)の質量比が、環状分子(Ca)と、直鎖状分子(Cb)と、封鎖基(Cc)と、修飾基(Cd)の質量の総和に対し、80%以下である前記〔7〕〜〔9〕のいずれか一つに記載の注型熱硬化型ポリウレタンエラストマー。
第3の本発明は、〔11〕〜〔14〕の構成を有する。
〔11〕少なくともポリカーボネートポリオール(A)とポリイソシアネート(B)とポリロタキサン(C)とを無溶媒の下で反応させて得られる注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーであって、
前記ポリロタキサン(C)が、環状分子(Ca)と、この環状分子(Ca)の開口部を串刺し状に貫通する直鎖状分子(Cb)と、この直鎖状分子(Cb)の両末端に配置され、前記環状分子(Ca)と前記直鎖状分子(Cb)との分離を防止する封鎖基(Cc)と、前記環状分子(Ca)を修飾する修飾基(Cd)を有し、
前記ポリイソシアネート(B)の希釈可能倍率が0.4以下である注型熱硬化型ポリウレタンエラストマー。
〔12〕ポリロタキサン(C)の質量添加率が、ポリカーボネートポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、ポリロタキサン(C)の質量の総和に対し、2〜10質量%である前記〔1〕に記載の注型熱硬化型ポリウレタンエラストマー。
〔13〕ポリイソシアネート(B)1分子中の平均の官能基数が、2.5〜5.0である前記〔11〕又は〔12〕に記載の注型熱硬化型ポリウレタンエラストマー。
〔14〕ポリイソシアネート(B)の希釈可能倍率が0.2以下である前記〔11〕〜〔13〕のいずれか一つに記載の注型熱硬化型ポリウレタンエラストマー。
第1〜第3の本発明によれば、混合液の粘度が低く、注型成形した硬化物中に気泡がない注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを提供することができる。第1及び第2の本発明によれば、ゲル分率の高い注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを提供することができる。また、第1の本発明によれば、60℃で表面のタック性が低い注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを提供することができる。また、第3の本発明によれば、トルエン膨潤率の低い注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを提供することができる。
[第1の本発明]
以下、第1の本発明について具体的に説明する。
第1の本発明は、少なくともポリカーボネートポリオール(A)とポリイソシアネート(B)とポリロタキサン(C)とを無溶媒の下で反応させて得られる、必要に応じて無機材料(D)を含むことができる、注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーであって、
前記ポリロタキサン(C)が、環状分子(Ca)と、この環状分子(Ca)の開口部を串刺し状に貫通する直鎖状分子(Cb)と、この直鎖状分子(Cb)の両末端に配置され、前記環状分子(Ca)と前記直鎖状分子(Cb)との分離を防止する封鎖基(Cc)と、前記環状分子(Ca)を修飾する修飾基(Cd)を有し、
前記ポリロタキサン(C)の質量添加率が、ポリカーボネートポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、ポリロタキサン(C)、無機材料(D)の質量の総和に対し、1〜10質量%であり、無機材料(D)の質量添加率がポリカーボネートポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、ポリロタキサン(C)、無機材料(D)の質量の総和に対し、0〜30質量%である、注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーである。
<ポリカーボネートポリオール(A)>
ポリカーボネートポリオール(A)は、1種以上のポリオールモノマーと、炭酸エステルやホスゲンとを反応させることにより得られる。製造が容易な点及び末端塩素化物の副生成がない点から、1種以上のポリオールモノマーと、炭酸エステルとを反応させて得られるポリカーボネートジオールが好ましい。
ポリオールモノマーは、特に制限されないが、例えば、脂肪族ポリオールモノマー、脂環構造を有するポリオールモノマー、芳香族ポリオールモノマー等が挙げられる。
ポリカーボネートポリオール(A)とポリイソシアネート(B)とポリロタキサン(C)とを含有する混合物の粘度が低くなる点から、ポリカーボネートポリオール(A)は、脂肪族ポリオールモノマーを原料とする脂肪族ポリカーボネートポリオールであることが好ましく、脂肪族ポリカーボネートジオールであることがより好ましく、1,6−ヘキサンジオールと炭酸エステルとをエステル交換反応させて得られた脂肪族ポリカーボネートジオールが特に好ましい。
また、前記ポリカーボネートポリオール(A)は、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、環状エステル等を用いて変性されたものであってもよい。
変性されたポリカーボネートポリオールは、ポリカーボネートポリオールと、ポリエステルポリオールやポリエーテルポリオール、環状エステル等とをエステル交換反応させることにより得ることもできるし、炭酸エステルやホスゲンと、ポリオールモノマーと、ポリエステルポリオールやポリエーテルポリオール、環状エステル等とを反応させることにより得ることもできる。
脂肪族ポリオールモノマーとしては、特に制限されないが、例えば、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール等の直鎖状脂肪族ジオール;2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−メチル−1,9−ノナンジオール等の分岐鎖状脂肪族ジオール;トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の3官能以上の多価アルコール等が挙げられる。
脂環構造を有するポリオールモノマーとしては、特に制限されないが、例えば、1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,3−シクロペンタンジオール、1,4−シクロヘプタンジオール、2,7−ノルボルナンジオール、1,4‐ビス(ヒドロキシエトキシ)シクロヘキサン等の主鎖に脂環式構造を有するジオール等が挙げられる。
芳香族ポリオールモノマーとしては、特に制限されないが、例えば、1,4−ベンゼンジメタノール、1,3−ベンゼンジメタノール、1,2−ベンゼンジメタノール、4,4’−ナフタレンジメタノール、3,4’−ナフタレンジメタノール等が挙げられる。
ポリエステルポリオールとしては、特に制限されないが、例えば、6−ヒドロキシカプロン酸とヘキサンジオールとのポリエステルポリオール等のヒドロキシカルボン酸とジオールとのポリエステルポリオール、アジピン酸とヘキサンジオールとのポリエステルポリオール等のジカルボン酸とジオールとのポリエステルポリオール等が挙げられる。
ポリエーテルポリオールとしては、特に制限されないが、例えば、ポリエチレングリコールやポリプロピレングリコールやポリテトラメチレングリコール等のポリアルキレングリコール等が挙げられる。
環状エステルとしては、特に制限されないが、バレロラクトンやカプロラクトン、ラウロラクトン等のラクトン等が挙げられる。
炭酸エステルとしては、特に制限されないが、例えば、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等の脂肪族炭酸エステル、ジフェニルカーボネート等の芳香族炭酸エステル、エチレンカーボネート等の環状炭酸エステル等が挙げられる。その他に、ポリカーボネートポリオールを生成することができるホスゲン等も使用できる。中でも、ポリカーボネートポリオールの製造のしやすさから、脂肪族炭酸エステルが好ましく、ジメチルカーボネートが特に好ましい。
ポリカーボネートポリオール(A)の数平均分子量は500〜3000が好ましく、500〜1500とすることがさらに好ましい。数平均分子量が500以上であるとき、ポットライフがより長くなる傾向がある。数平均分子量が3000以下であるとき、ゲル分率がより高くなる傾向がある。
数平均分子量は、JIS K 1577に準拠して測定した水酸基価に基づいて算出した数平均分子量とする。具体的には、水酸基価を測定し、末端基定量法により、(56.1×1000×価数)/水酸基価 [mgKOH/g]で算出する。前記式中において、価数は1分子中の水酸基の数である。
上記の混合物の水酸基価は、JIS K 0070に記載の方法で、測定される。
ポリカーボネートポリオール(A)は、単独で用いてもよいし、複数種を併用してもよい。
ポリカーボネートポリオール(A)の平均官能基数は、2〜5が好ましい。平均官能基数がこの範囲であるとき、よりゲル分率が高いポリウレタンエラストマーを得ることができ、かつ、ポットライフもより長くなる傾向がある。
本発明において、ポリカーボネートポリオール(A)が脂環構造を有する場合、その脂環含有率は、好ましくは10質量%以下である。脂環含有率が10質量%以下であるとき、硬化物の強度が十分に高くなり、かつ硬化物の残留歪も小さくなる傾向がある。
ここで、ポリオール中の脂環含有率とは、脂環式炭化水素から2つの水素原子を除いた部分(脂環式炭化水素残基)、例えば脂環構造がシクロヘキサン環である場合は、シクロヘキサンから2つの水素原子を除いた部分(シクロヘキサン残基)が、ポリオール中に質量百分率でどれくらい存在するかを示すものである。また、ポリウレタン樹脂中の脂環含有率とは、脂環式炭化水素残基がポリウレタン樹脂中に質量百分率でどれくらい存在するかを示すものである。
脂環含有率は、具体的には、下記式によって導き出すことができる。
〔脂環含有率〕=〔ポリカーボネートポリオール中の脂環構造の分子量〕/〔ポリカーボネートポリオールの分子量〕
ポリカーボネートポリオール(A)の質量添加率は、ポリカーボネートポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、ポリロタキサン(C)、任意に含むことのできる無機材料(D)の質量の総和に対し、40〜90質量%が好ましく、さらに好ましくは45〜85質量%である。また好ましくは、45〜80質量%である。このような原料比であるとき、よりゲル分率の高いポリウレタンエラストマーを得ることができる。
<ポリイソシアネート(B)>
ポリイソシアネート(B)としては、特に制限されないが、例えば、芳香族イソシアネート、脂肪族イソシアネート、脂環式イソシアネート等が挙げられる。
芳香族イソシアネートとしては、特に制限されないが、例えば、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート(TDI)、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(MDI)、2,4−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’−ジイソシアナトビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジイソシアナトビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジイソシアナトジフェニルメタン、1,5−ナフチレンジイソシアネート、4,4’,4’’−トリフェニルメタントリイソシアネート、m−イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネート、p−イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネート等が挙げられる。
脂肪族イソシアネートとしては、特に制限されないが、例えば、エチレンジイソシアネート、テトラメチ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(HDI)、ドデカメチレンジイソシアネート、1,6,11−ウンデカントリイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエート、ビス(2−イソシアナトエチル)フマレート、ビス(2−イソシアナトエチル)カーボネート、2−イソシアナトエチル−2,6−ジイソシアナトヘキサノエート等が挙げられる。
脂環式イソシアネートとしては、特に制限されないが、例えば、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(水素添加MDI)、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート(水素添加TDI)、ビス(2−イソシアナトエチル)−4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボキシレート、2,5−ノルボルナンジイソシアネート、2,6−ノルボルナンジイソシアネート、水素添加キシリレンジイソシアネート(H6XDI)等が挙げられる。
ポリイソシアネート(B)は、硬化物の強度が高くなるという観点から、また、硬化物の耐光性が向上するという観点から、脂環式イソシアネートを用いることが好ましい。作業性、反応性の観点から、水素添加キシリレンジイソシアネート(H6XDI)を用いることが好ましい。また、ポリイソシアネート(B)は、単独で用いてもよいし、複数種を併用してもよい。
ポリイソシアネート(B)の平均官能基数(平均NCO基数)は、2〜5が好ましい。2.0〜5.0であることがより好ましく、2.5〜5.0であることがさらに好ましい。このような平均官能基数のポリイソシアネートを用いることにより、比較的ポットライフを長くすることができ、かつゲル分率のより高いポリウレタンエラストマーを得ることができる。
ポリイソシアネート(B)の質量添加率は、ポリカーボネートポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、ポリロタキサン(C)、任意に含むことのできる無機材料(D)の質量の総和に対し、5〜50質量%が好ましく、さらに好ましくは10〜40質量%である。ポリイソシアネート(B)の質量添加率がこのような範囲であるとき、比較的ポットライフを長くすることができ、かつゲル分率のより高いポリウレタンエラストマーを得ることができる。
<ポリロタキサン(C)>
本発明に使用されるポリロタキサン(C)は、環状分子(Ca)と、この環状分子(Ca)の開口部を串刺し状に貫通する直鎖状分子(Cb)と、この直鎖状分子(Cb)の両末端に配置され、前記環状分子(Ca)と前記直鎖状分子(Cb)との分離を防止する封鎖基(Cc)と、前記環状分子(Ca)を修飾する修飾基(Cd)が配置されている構成を有する包接化合物である。ポリロタキサンとしては、CAS No.928045−45−8で特定されるポリロタキサンが好ましい。
<(Ca)環状分子>
前記環状分子(Ca)は、その開口部が、直鎖状分子(Cb)が串刺し状に貫通しうる程度の大きさの分子であれば、特に限定されない。この環状分子(Ca)は、ポリロタキサン(C)の製造にあたって、1種類のみを用いてもよいし、複数種類を用いてもよい。
前記環状分子(Ca)は、通常ヒドロキシル基を有し、その水酸基の少なくとも一部が、ポリカーボネートポリオール(A)とポリイソシアネート(B)からなるプレポリマーのイソシアネート基、もしくは、ポリイソシアネート(B)のイソシアネート基と架橋反応を起こす修飾基(Cd)で修飾されている。
前記修飾基(Cd)の導入ができることから、上記環状分子(Ca)としては、シクロデキストリン、例えばα−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン及びγ−シクロデキストリンが好ましい。
前記修飾基(Cd)は、ポリロタキサンに良好な架橋性を付与するとともに、ポリロタキサンを親水性化したり、又はポリロタキサンを疎水性化したりすることができる。
特に前記修飾基(Cd)は、ポリロタキサンを疎水性化する疎水性基を有していることが好ましい。この疎水性基は、前記環状分子(Ca)の水酸基の少なくとも一部を修飾している。
前記疎水性基としては、炭素数1〜50の置換基を有していてもよいアルキレン基、炭素数6〜50の置換基を有していてもよいアリーレン基、炭素数4〜50の置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基、炭素数3〜12のジオールやオキシアルキレンに由来する2価のポリエーテル基、炭素数3〜12のヒドロキシカルボン酸や環状エステル等に由来する2価のポリエステル基、炭素数3〜8のラクタムに由来する2価のポリアミド基などが挙げられる。
前記置換基としては、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子)、炭素数1〜20のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、ドデシルオクチル基)、アリール基(例えば、フェニル基、ナフチル基)、アラルキル基(例えば、ベンジル基、フェネチル基)、アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基)などが挙げられる。
なお、これらの置換基中の炭素は、前記アルキレン基、アリーレン基及びヘテロアリーレン基における炭素数にカウントしない。
また前記ヘテロアリーレン基としては、フリレン基、チエニレン基、ピリジニレン基、ピリダジニレン基、ピリミジニレン基、ピラジニレン基、トリアジニレン基、イミダゾリニレン基、ピラゾリニレン基、チアゾリニレン基、キナゾリニレン基、フタラジニレン基などが挙げられる。
さらに、前記疎水性基の、前記環状分子(Ca)を修飾する部位の他端に結合している反応性基は、互いに反応することができる基、又はポリイソシアネート(B)のイソシアネート基と反応性を有する基であり、その例としては、水酸基、アミノ基、チオール基、カルボキシ基、(メタ)アクリロイル基、ビニル基及びアリル基などの光反応性基、イソシアナト基、ブロックイソシアナト基、ケトン基、アルデヒド基、エポキシ基、オキセタン基及びカルボジイミド基が挙げられる。
前記疎水性基への導入の容易性からは、前記反応性基としては、ポリカプロラクトンの水酸基又はポリカプロラクタムのアミノ基が特に好ましい。前記「ポリ」は、繰り返し単位が2以上であることを意味する。なお、ポリカプロラクトン又はポリカプロラクタムのうち、反応性基の例として挙げた基に該当する部分以外の部分は、前記疎水性基の一部を構成することになる。
また、以上説明した修飾基(Cd)の環状分子(Ca)への導入方法としては、例えば、以下の方法を採用できる。前記環状分子(Ca)としてシクロデキストリンを用い、当該シクロデキストリンの水酸基をプロピレンオキシドによりヒドロキシプロピル化し(シクロデキストリンの水酸基が疎水性基で修飾される)、その後、ε‐カプロラクトンを添加し、触媒として2‐エチルへキサン酸スズを添加する。これによって、反応性基としてカルボキシ基を有する修飾基(Cd)が環状分子(Ca)に導入される。
このときのシクロデキストリンに対するプロピレンオキシド及びε‐カプロラクトンの添加割合を変更することで、修飾度を任意に制御できる。ここで、前記シクロデキストリンの水酸基が修飾され得る最大数を1とすると、0.02以上の修飾度で修飾されていることが好ましい。なお、この修飾度は、ポリロタキサン(C)一分子で見たときの、ポリロタキサンに含まれる複数のシクロデキストリン分子中の水酸基全体(疎水性基で修飾されているものを含む)に対する、修飾された水酸基の割合である。
以上説明した方法と同様な方法、又はその他の水酸基との反応を利用した公知の方法によって、種々の修飾基(Cd)を環状分子(Ca)に導入することができる。
このように修飾基(Cd)によって、ポリロタキサン(C)分子の本体から少し離れた位置に架橋点が導入されると、立体障害が減るなどの理由により、ポリイソシアネート(B)との架橋反応が進行しやすくなる。
<(Cb)直鎖状分子>
本発明に使用される直鎖状分子(Cb)は、環状分子(Ca)の開口部を串刺し状に貫通して、環状分子(Ca)に包接され得るものであれば、特に限定されない。なお、直鎖状分子(Cb)の両末端には、後述する封鎖基(Cc)を導入する際の反応点となる官能基が存在する。前記官能基の例としては、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、メルカプト基、スルホニル基等が挙げられる。
ポリロタキサン(C)の製造に当たっては、この直鎖状分子(Cb)は、1種類のみを用いてもよいし、複数種類を用いてもよい。
前記直鎖状分子(Cb)の例としては、ポリビニルアルコール、ポリカプロラクトン、ポリビニルピロリドン、ポリ(メタ)アクリル酸、セルロース系樹脂(カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等)、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリビニルメチルエーテル、ポリアミン、ポリエチレンイミン、カゼイン、ゼラチン、でんぷん、ポリエステル樹脂、ポリ(メタ)アクリル酸、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂等、ポリテトラヒドロフラン、ポリアニリン、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリイソプレン、ポリブタジエンなどのポリジエン類、ポリジメチルシロキサンなどのポリシロキサン類、ポリスルホン類、ポリイミン類、ポリ無水酢酸類、ポリ尿素類、ポリスルフィド類、ポリフォスファゼン類、ポリケトン類、ポリフェニレン類、ポリハロオレフィン類、並びにこれらの誘導体、共重合体が挙げられる。
これらのうち、ポリカプロラクトン、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラヒドロフラン、ポリジメチルシロキサン、ポリビニルアルコール及びポリビニルメチルエーテルが好ましい。
さらにこれらの中でも、ポリカプロラクトン、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラヒドロフラン及びポリジメチルシロキサンがより好ましく、ポリカプロラクトン及びポリエチレングリコールがさらに好ましく、水溶性であることからポリエチレングリコールが特に好ましい。
直鎖状分子(Cb)の重量平均分子量は、本発明の注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーにおけるゲル分率をより向上させる観点から、その重量平均分子量は1,000以上、好ましくは2,000以上であり、100,000以下、好ましくは80,000以下である。また好ましくは、30,000以下である。
なお、前記重量平均分子量は、ゲル濾過クロマトグラフィー(GPC)で測定したポリスチレン換算の値である。
また、直鎖状分子(Cb)が環状分子(Ca)により包接される際に、直鎖状分子(Cb)が最大限に包接される量(最大包接量)を1とした場合、その平均包接量は通常0.001〜0.6であり、好ましくは0.01〜0.5であり、より好ましくは0.05〜0.4である。
なお、環状分子(Ca)の最大包接量は、直鎖状分子(Cb)の長さと、環状分子(Ca)の直鎖状分子(Cb)の鎖方向における厚さとにより、決定することができる。例えば、直鎖状分子(Cb)がポリエチレングリコールであり、環状分子(Ca)がα−シクロデキストリンの場合、その最大包接量は、Macromolecules 1993, 26, 5698-5703に記載されているように、実験的に求められている。
<(Cc)封鎖基>
本発明に使用されるポリロタキサン(C)の封鎖基(Cc)は、直鎖状分子(Cb)の両端に配置され、環状分子(Ca)と直鎖状分子(Cb)とが分離しないように作用する基であれば、特に限定されない。そのような封鎖基(Cc)は、1種類のみを用いてもよいし、複数種類を用いてもよい。
前記封鎖基(Cc)の例としては、ジニトロフェニル基、シクロデキストリンに由来する基、アダマンチル基、トリチル基、フルオレセニル基、ピレニル基、置換フェニル基(前記フェニル基の置換基としては、アルキル基、アルキルオキシ基、水酸基、ハロゲン、シアノ基、スルホニル基、カルボキシ基、アミノ基及びフェニル基を挙げることができるがこれらに限定されない。置換基は1つ又は複数存在してもよい。)、置換されていてもよい多環芳香族基(前記多環芳香族基の置換基としては、前記と同じものを挙げることができるがこれらに限定されない。置換基は1つ又は複数存在してもよい。)及びステロイド類が挙げられる。
これらの中でも、封鎖基(Cc)の導入のしやすさの観点から、ジニトロフェニル基、シクロデキストリンに由来する基、アダマンチル基、トリチル基、フルオレセニル基及びピレニル基が好ましく、より好ましくはアダマンチル基及びトリチル基である。
封鎖基(Cc)の直鎖状分子(Cb)の両端への配置は、前記両端に存在する官能基と反応する基を有し、かつその基とは別に、前記封鎖基(Cc)となる部位を有する化合物を、直鎖状分子(Cb)と反応させることによって実施することができる。
第1の本発明では、ポリロタキサン(C)の質量添加率は、ポリカーボネートポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、ポリロタキサン(C)、必要に応じて使用できる無機材料(D)の質量の総和に対し、1〜10質量%であるが、好ましくは、3〜10質量%である。ポリロタキサン(C)の質量添加率がこのような範囲であるとき、ゲル分率がより高いポリウレタンエラストマーを得ることができ、かつ製造時のポットライフも比較的長くできる。
<無機材料(D)>
無機材料(D)は、特に制限されないが、例えば、金属、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、合金等が挙げられる。
金属としては、特に制限されないが、例えば、アルミニウム、銅、ニッケル等が挙げられる。
金属酸化物としては、特に制限されないが、例えば、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化ベリリウム、酸化クロム、酸化チタン等が挙げられる。
金属窒化物としては、特に制限されないが、例えば、窒化ホウ素、窒化アルミニウム等が挙げられる。
金属炭化物としては、特に制限されないが、例えば、炭化ホウ素、炭化チタン、炭化珪素等が挙げられる。
合金としては、特に制限されないが、例えば、Fe−Si合金、Fe−Al合金、Fe−Si−Al合金、Fe−Si−Cr合金、Fe−Ni合金、Fe−Ni−Co合金、Fe−Ni−Mo合金、Fe−Co合金、Fe−Si−Al−Cr合金、Fe−Si−B合金、Fe−Si−Co−B合金等が挙げられる。
無機材料(D)の質量添加率は、ポリカーボネートポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、ポリロタキサン(C)、無機材料(D)の質量の総和に対し、0〜30質量%であるが、好ましくは0〜9質量%である。無機材料(D)の添加量が30質量%以下であるとき、ゲル分率がより高くなる傾向がある。
<ポリウレタン樹脂用組成物>
ポリウレタン樹脂用組成物(以下、単に「組成物」ということがある)は、ポリカーボネートポリオール(A)と、ポリイソシアネート(B)と、ポリロタキサン(C)と、必要に応じて使用できる無機材料(D)とを含む混合液であって、前記ポリロタキサン(C)の質量添加率が、ポリカーボネートポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、ポリロタキサン(C)及び無機材料(D)の質量の総和に対し、1〜10質量%であり、無機材料(D)の質量添加率が、ポリカーボネートポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、ポリロタキサン(C)及び無機材料(D)の質量の総和に対し、0〜30質量%である、混合液である。ポリウレタン樹脂用組成物には、触媒、酸化防止剤、脱泡剤、紫外線吸収剤、反応調節剤、可塑剤、離型剤、補強剤、充填剤(無機充填剤・有機充填剤)、安定剤、着色剤(顔料・染料)、難燃性向上剤、光安定剤など、ポリウレタン樹脂用組成物を形成するための従来公知の組成物に使用されている、各種の物質を任意成分として含有することができる。
触媒は、特に制限されないが、例えば、スズ(錫)系触媒(トリメチル錫ラウレート、ジブチル錫ジラウレート等)や鉛系触媒(オクチル酸鉛等)等の金属と有機及び無機酸の塩、並びに有機金属誘導体、アミン系触媒(トリエチルアミン、N−エチルモルホリン、トリエチレンジアミン等)、ジアザビシクロウンデセン系触媒等が挙げられる。中でも、反応性の観点から、ジブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジラウレートが好ましい。使用する触媒の量は特に制限されず、当業者に公知の、適切な量を用いることができる。
酸化防止剤は、特に制限されないが、例えば、IRGANOX1726(BASFジャパン社)、IRGANOX1010(BASFジャパン社)、IRGANOX1076(BASFジャパン社)、IRGANOX245(BASFジャパン社)及びバノックス830(フェノール化合物、アルキル化ジフェニルアミン及びトリアルキルホスファイトのブレンド)(R.Tバンデルビルト社)などが挙げられる。
酸化防止剤の質量添加率は、ポリカーボネートポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、ポリロタキサン(C)、必要に応じて使用できる無機材料(D)の総和に対し、好ましくは0.01〜10質量%であり、より好ましくは0.1〜5質量%である。酸化防止剤の添加率がこのような範囲であるとき、ポリウレタンエラストマーの物性に大きな影響を与えることなく、黄変を抑制することができる。
脱泡剤、紫外線吸収剤、反応調節剤、可塑剤、離型剤、補強剤、充填剤(無機充填剤・有機充填剤)、安定剤、着色剤(顔料・染料)、難燃性向上剤、光安定剤など、その他の成分については、その種類及び量は特に制限されず、当業者に公知の、適切な量を用いることができる。
本発明において、ポリウレタン樹脂用組成物の、ポリカーボネートポリオール(A)と、ポリロタキサン(C)との有する水酸基(OH)と、ポリイソシアネート(B)の有するイソシアナト基(NCO)のモル比率は、NCO/OHが0.1/1〜10/1であることが好ましく、より好ましくはNCO/OHが0.5/1〜5/1であり、さらに好ましくは、NCO/OHは1/1〜5/1である。NCO/OHの値がこのような範囲であるとき、ポットライフがより長くなる傾向がある。
<注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーの製造方法>
次に、本発明の注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーの製造方法について説明する。
本発明の注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーは、例示すれば、以下の第1工程〜第3工程のようにして製造される。
第1工程:ポリカーボネートポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、ポリロタキサン(C)、必要に応じて使用できる無機材料(D)を混合する工程。
第2工程:混合液を型内に適用する工程。
第3工程:型内で混合液を反応させ、熱硬化させる工程。
<<第1工程:ポリカーボネートポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、ポリロタキサン(C)、必要に応じて使用できる無機材料(D)を混合する工程>>
本発明の注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを製造するための、ポリカーボネートポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、ポリロタキサン(C)を混合する工程では、無機材料(D)を使用してもよい。本工程により、ポリウレタン樹脂用組成物が得られる。
<<<無機材料(D)を使用しない場合>>>
本発明の注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを製造するための各成分の混合方法としては、無機材料(D)を使用しない場合には、その混合方法及び操作順序は特に制限されないが、例えば、ポリカーボネートポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)及びポリロタキサン(C)を混合する、いわゆるワンショット法や、ポリカーボネートポリオール(A)とポリイソシアネート(B)とを事前に反応させて合成した分子末端にイソシアナト基を有するプレポリマーと、ポリロタキサン(C)とを混合する、いわゆるプレポリマー法などが挙げられる。
<<<<ワンショット法の場合>>>>
ポリカーボネートポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、ポリロタキサン(C)を混合する、いわゆるワンショット法の場合、その混合方法及び操作順序は特に制限されないが、例えば、一度にすべての成分を混合する方法や、事前に二種類の成分を混合したものに、残りの成分を混合する方法などが挙げられる。混合する成分の順番や、事前に混合する成分の組み合わせは、どの順番や組み合わせでもよい。
<<<<プレポリマー法の場合>>>>
ポリカーボネートポリオール(A)と、ポリイソシアネート(B)とを事前に反応させて合成したプレポリマーと、ポリロタキサン(C)を混合する、いわゆるプレポリマー法の場合、その混合方法及び操作順序は特に制限されないが、例えば、ポリカーボネートポリオール(A)と、ポリイソシアネート(B)とを事前に反応させて合成したプレポリマーに、ポリロタキサン(C)を混合する方法や、ポリロタキサン(C)に、ポリカーボネートポリオール(A)とポリイソシアネート(B)とを事前に反応させて合成した分子末端にイソシアナト基を有するプレポリマーを混合する方法などが挙げられる。
ポリカーボネートポリオール(A)の一部とポリイソシアネート(B)とを事前に反応させてプレポリマーを合成し、ポリカーボネートポリオール(A)の残りと、ポリロタキサン(C)を混合してもよい。プレポリマーとほかの成分の混合順序は特に制限されないが、例えば、一度にすべての成分を混合する方法や、事前に二種類の成分を混合したものに、残りの成分を混合する方法などが挙げられる。混合する成分の順番や、事前に混合する成分の組み合わせは、どの順番や組み合わせでもよい。
<<<無機材料(D)を使用する場合>>>
本発明の注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを製造するための各成分の混合方法としては、無機材料(D)を使用する場合には、その混合方法及び操作順序は特に制限されないが、例えば、ポリカーボネートポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、ポリロタキサン(C)及び無機材料(D)を混合する、いわゆるワンショット法や、ポリカーボネートポリオール(A)とポリイソシアネート(B)とを事前に反応させて合成したプレポリマーと、ポリロタキサン(C)、無機材料(D)とを混合する、いわゆるプレポリマー法などが挙げられる。
<<<<ワンショット法の場合>>>>
ポリカーボネートポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、ポリロタキサン(C)及び無機材料(D)を混合する、いわゆるワンショット法の場合、その混合方法及び操作順序は特に制限されないが、例えば、一度にすべての成分を混合する方法や、事前に二種類の成分を混合したものに、残りの成分を混合する方法や、事前に二種類の成分を混合したものに、残りの二種類の成分を混合したものを混合する方法や、事前に三種類の成分を混合したものに、残りの成分を混合する方法が挙げられる。混合する成分の順番や事前に混合する成分の組み合わせは、どの順番や組み合わせでもよい。
<<<<プレポリマー法の場合>>>>
ポリカーボネートポリオール(A)とポリイソシアネート(B)とを事前に反応させて合成したプレポリマーと、ポリロタキサン(C)、無機材料(D)とを混合する、いわゆるプレポリマー法の場合、その混合方法及び操作順序は特に制限されないが、例えば、プレポリマーとほかの成分を一度に混合する方法や、プレポリマーにほかの成分を順次混合する方法などが挙げられる。
ポリカーボネートポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)及びポリロタキサン(C)を混合する工程、又は、ポリカーボネートポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、ポリロタキサン(C)及び無機材料(D)を混合する工程は、0〜150℃で行うことができ、好ましくは20〜100℃で行うことができる。このような温度範囲内で混合することで、より効率的な混合や注型を行うことができる。
ポリカーボネートポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)及びポリロタキサン(C)を混合する工程、又は、ポリカーボネートポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、ポリロタキサン(C)及び無機材料(D)を混合する工程の混合時間は、5秒〜5時間で行うことができる。好ましくは10秒〜1時間である。このような混合時間とすることで、より効率的にポリウレタンエラストマーを製造することができる。
ポリカーボネートポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)及びポリロタキサン(C)を混合する工程、又は、ポリカーボネートポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、ポリロタキサン(C)及び無機材料(D)を混合する工程で、自公転攪拌機、ミキサー、アジター混合器、等の公知の攪拌装置を用いることができる。
<<第2工程:混合液を型内に適用する工程>>
ポリカーボネートポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、ポリロタキサン(C)、必要に応じて使用できる無機材料(D)の組成物である混合液を型内に注入する。
イソシアナト基を有するポリイソシアネートやポリウレタンプレポリマーと、イソシアナト基と反応性を有する置換基を有するポリカーボネートポリオールやポリロタキサンとを別々のタンクに投入し、保温、脱泡、脱水等を行う。触媒や添加剤、鎖延長剤等は、ポリカーボネートポリオール等と同じタンクに混合しておくことが好ましい。
注型機から、所定の割合で原料である各液を、保温された型内に吐出して注型する。
前記型の材質としては、金属、プラスチック、無機物及び木材等が挙げられる。型の形状は、当業者に公知の形状を用いることができる。必要に応じて、型内には、組成物を注型する前に、予め離型剤を塗布しておくことができる。
また、組成物の硬化速度が比較的遅い場合は、組成物を適用した後、減圧して、さらに脱泡することもできる。この際、型としてオープンモールドを用いる場合は、真空オーブン中で脱泡することもできる。
前記脱泡時の温度は、20〜100℃で行うことが好ましく、より好ましくは50〜80℃である。このような温度で脱泡を行うことにより、より効率的に脱泡を行うことができる。脱泡を行う温度によっては、脱泡を後述する熱硬化させる工程と同時に行うことができる。
前記脱泡の時間は、1分〜60分で行うことが好ましく、より好ましくは5〜30分である。このような時間で脱泡を行うことにより、より効率よくポリウレタンエラストマーの製造を行うことができる。
<<第3工程:型内で混合液を反応させ、熱硬化させる工程>>
ポリカーボネートポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、ポリロタキサン(C)及び必要に応じて使用できる無機材料(D)の混合液は、ポリカーボネートポリオール(A)とポリロタキサン(C)の持つ水酸基と、ポリイソシアネート(B)の持つイソシアネート基とを反応させ、硬化させることができる。これにより、組成物の硬化物である、注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーが得られる。
前記加熱方法としては、自己の反応熱による加熱方法と、前記反応熱と型の積極加熱とを併用する加熱方法等が挙げられる。
型の積極加熱は、型ごと熱風オーブンや電気炉、赤外線誘導加熱炉に入れて加熱する方法が挙げられる。
前記加熱温度は、40〜200℃で行うことが好ましく、より好ましくは60〜160℃である。このような温度で加熱することにより、より効率的にウレタン化反応を行わせることができる。
前記加熱時間は、0.5〜20時間が好ましく、より好ましくは1〜10時間である。このような加熱時間とすることにより、より硬度の高いポリウレタンエラストマーを得ることができる。
また、硬化物を基材から剥離し、注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得てもよい。
[第2の本発明]
次に、第2の本発明について説明する。
第2の本発明は、少なくともポリカーボネートポリオール(A)とポリイソシアネート(B)とポリロタキサン(C)とを無溶媒の下で反応させて得られる注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーであって、
前記ポリロタキサン(C)が、環状分子(Ca)と、この環状分子(Ca)の開口部を串刺し状に貫通する直鎖状分子(Cb)と、この直鎖状分子(Cb)の両末端に配置され、前記環状分子(Ca)と前記直鎖状分子(Cb)との分離を防止する封鎖基(Cc)と、前記環状分子(Ca)を修飾する修飾基(Cd)を有し、
前記ポリロタキサン(C)の粘度が120℃で5000cP以下である注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーである。
第2の本発明におけるポリカーボネートポリオール(A)及びポリイソシアネート(B)の例は、第1の本発明において記載したとおりである。
<ポリロタキサン(C)>
第2の本発明では、ポリロタキサン(C)の粘度は、120℃で5000cP以下であり、好ましくは3500cP以下である。ポリロタキサン(C)の粘度がこの範囲であるとき、ポットライフがより長くなる傾向がある。
なお、ポリロタキサン(C)の粘度は、B型粘度計(ブルックフィールド社製 :LV2+Pro:スピンドル SC4−34:回転数 0.5rpm)を用いて、120℃で測定した値とする。
第2の本発明では、ポリロタキサン(C)の修飾基(Cd)の質量比は、環状分子(Ca)と、直鎖状分子(Cb)と、封鎖基(Cc)と、修飾基(Cd)の質量の総和に対し、90質量%以下であり、好ましくは80質量%以下である。ポリロタキサン(C)の環状分子(Ca)、直鎖状分子(Cb)、封鎖基(Cc)及び修飾基(Cd)については、第1の本発明において記載したとおりである。
第2の本発明では、ポリロタキサン(C)の質量添加率は、ポリカーボネートポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、ポリロタキサン(C)の質量の総和に対し、1〜10質量%が好ましく、さらに好ましくは、3〜10質量%である。ポリロタキサン(C)の添加率がこのような範囲であるとき、よりゲル分率が高いポリウレタンエラストマーを得ることができ、かつ製造時のポットライフも比較的長くできる。
第2の本発明では、ポリウレタン樹脂用組成物は、少なくともポリカーボネートポリオール(A)とポリイソシアネート(B)とポリロタキサン(C)とを含み、前記ポリロタキサン(C)の粘度が120℃で5000cP以下である、組成物である。触媒、酸化防止剤などの組成物に含まれる任意成分、NCO/OHの値などは、第1の本発明において記載したとおりである。
第2の本発明では、注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーの製造方法は、第1の本発明において説明した方法のとおりである。
[第3の本発明]
次に、第3の本発明について説明する。
第3の本発明は、少なくともポリカーボネートポリオール(A)とポリイソシアネート(B)とポリロタキサン(C)とを無溶媒の下で反応させて得られる注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーであって、
前記ポリロタキサン(C)が、環状分子(Ca)と、この環状分子(Ca)の開口部を串刺し状に貫通する直鎖状分子(Cb)と、この直鎖状分子(Cb)の両末端に配置され、前記環状分子(Ca)と前記直鎖状分子(Cb)との分離を防止する封鎖基(Cc)と、前記環状分子(Ca)を修飾する修飾基(Cd)を有し、
前記ポリイソシアネート(B)の希釈可能倍率が0.4以下である注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーである。
第3の本発明におけるポリカーボネートポリオール(A)は、第1の本発明において記載したとおりである。
<ポリイソシアネート(B)>
第3の本発明では、ポリイソシアネート(B)は、その希釈可能倍率が0.4以下である。得られるエラストマーのトルエンに対する膨潤率が低くなる点から、ポリイソシアネート(B)の希釈可能倍率が0.1〜0.4であることがより好ましく、0.1〜0.2であることがさらに好ましい。
本発明において、希釈可能倍率とは、40℃に加熱したイソシアネート10mlに、有機溶媒(モービル石油株式会社製「ペガソール3040」)を1mlずつ添加し、混合液が白濁した点を終点として、下記式で求められるものである。
[数1]
希釈可能倍率=A2/A1
上記式において、A1はイソシアネートの体積(ml)を表し、A2は白濁した点での有機溶媒滴下量(ml)を表す。
第3の本発明では、ポリイソシアネート(B)としては、上記の希釈可能倍率以外には、特に制限されないが、例えば、芳香族イソシアネート、脂肪族イソシアネート、脂環式イソシアネート等が挙げられる。ポリイソシアネート(B)の具体例は、上記の希釈可能倍率の範囲内にある限りにおいて、第1の本発明で記載したとおりである。
第3の本発明では、ポリイソシアネート(B)1分子中の平均官能基数(平均NCO基数)は、2.5〜5.0が好ましい。このような平均官能基数のポリイソシアネートを用いることにより、比較的ポットライフを長くすることができ、かつゲル分率のより高いポリウレタンエラストマーを得ることができる。
例えば、イソシアネートAとイソシアネートBの2種類のポリイソシアネートを用いている場合には、両方のイソシアネートの平均官能基数が2.5〜5.0であることが好ましい。
<ポリロタキサン(C)>
第3の本発明では、ポリロタキサン(C)の環状分子(Ca)、直鎖状分子(Cb)、封鎖基(Cc)及び修飾基(Cd)については、第1の本発明において記載したとおりである。第3の本発明では、ポリロタキサン(C)の質量添加率は、ポリカーボネートポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、ポリロタキサン(C)の質量の総和に対し、1〜10質量%であることが好ましく、2〜10質量%であることがより好ましく、さらに好ましくは、3〜10質量%である。ポリロタキサン(C)の添加率がこのような範囲であるとき、よりゲル分率が高いポリウレタンエラストマーを得ることができ、かつ製造時のポットライフも比較的長くできる。
第3の本発明では、ポリウレタン樹脂用組成物は、少なくともポリカーボネートポリオール(A)とポリイソシアネート(B)とポリロタキサン(C)とを含み、前記ポリイソシアネート(B)の希釈可能倍率が0.4以下である、組成物である。触媒、酸化防止剤などの組成物に含まれる任意成分、NCO/OHの値などは、第1の本発明において記載したとおりである。
第3の本発明では、注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーの製造方法は、第1の本発明において説明した方法のとおりである。
次に、以下の実験例を挙げて、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
[例1]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH3400P」)0.20g(1質量%)と、ETERNACOLL(登録商標)UH100(宇部興産製;数平均分子量1010;水酸基価111mgKOH/g;1,6−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)16.6g(80質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.11gと、酸化防止剤(BASFジャパン社製「IRGANOX1726」)0.21gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。水素添加キシリレンジイソシアネート(H6XDI)3.92g(19質量%)と、調製したポリロタキサン混合液とを自公転攪拌機により均一に混合した。得られた混合物を、テフロン(登録商標)製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、ゲル分率測定試験に供した。
[例2]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH3400P」)0.61g(3質量%)と、ETERNACOLL(登録商標)UH100(宇部興産製;数平均分子量1010;水酸基価111mgKOH/g;1,6−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)16.1g(78質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.13gと、酸化防止剤(BASFジャパン社製「IRGANOX1726」)0.21gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。水素添加キシリレンジイソシアネート(H6XDI)3.91g(19質量%)と、調製したポリロタキサン混合液とを自公転攪拌機により均一に混合した。得られた混合物を、テフロン(登録商標)製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、ゲル分率測定試験に供した。
[例3]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH3400P」)1.00g(5質量%)と、ETERNACOLL(登録商標)UH100(宇部興産製;数平均分子量1010;水酸基価111mgKOH/g;1,6−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)15.4g(76質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.12gと、酸化防止剤(BASFジャパン社製「IRGANOX1726」)0.20gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。水素添加キシリレンジイソシアネート(H6XDI)3.81g(19質量%)と、調製したポリロタキサン混合液とを自公転攪拌機により均一に混合した。得られた混合物を、テフロン(登録商標)製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、ゲル分率測定試験に供した。
[例4]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH3400P」)5.77g(10質量%)と、ETERNACOLL(登録商標)UH100(宇部興産製;数平均分子量1010;水酸基価111mgKOH/g;1,6−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)42.3g(73質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.29gと、酸化防止剤(BASFジャパン社製「IRGANOX1726」)0.58gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。水素添加キシリレンジイソシアネート(H6XDI)9.99g(17質量%)と、調製したポリロタキサン混合液とを自公転攪拌機により均一に混合した。得られた混合物を、テフロン(登録商標)製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、ゲル分率測定試験に供した。
[例5]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH3400P」)0.96g(5質量%)と、ETERNACOLL(登録商標)UH100(宇部興産製;数平均分子量1010;水酸基価111mgKOH/g;1,6−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)15.0g(77質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.10gと、酸化防止剤(BASFジャパン社製「IRGANOX1726」)0.19gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。水素添加キシリレンジイソシアネート(H6XDI)3.48g(18質量%)と、調製したポリロタキサン混合液とを自公転攪拌機により均一に混合した。得られた混合物を、テフロン(登録商標)製ゴム型に注入し、160℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、ゲル分率測定試験に供した。
[例6]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH3400P」)0.93g(5質量%)と、ETERNACOLL(登録商標)UM90(1/3)(宇部興産製;数平均分子量893;水酸基価126mgKOH/g;ポリオール成分が1,4−シクロヘキサンジメタノール:1,6−ヘキサンジオール=1:3のモル比のポリオール混合物と炭酸エステルとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)14.6g(78質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.09gと、酸化防止剤(BASFジャパン社製「IRGANOX1726」)0.19gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。水素添加キシリレンジイソシアネート(H6XDI)3.28g(17質量%)と、調製したポリロタキサン混合液とを自公転攪拌機により均一に混合した。得られた混合物を、テフロン(登録商標)製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、ゲル分率測定試験に供した。
[例7]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH3400P」)0.55g(3質量%)と、ETERNACOLL(登録商標)UH100(宇部興産製;数平均分子量1010;水酸基価111mgKOH/g;1,6−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)15.1g(81質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.10gと、酸化防止剤(BASFジャパン社製「IRGANOX1726」)0.18gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。水素添加キシリレンジイソシアネート(H6XDI)3.01g(16質量%)と、調製したポリロタキサン混合液とを自公転攪拌機により均一に混合した。得られた混合物を、テフロン(登録商標)製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、ゲル分率測定試験に供した。
[例8]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH3400P」)0.98g(5質量%)と、ETERNACOLL(登録商標)UH100(宇部興産製;数平均分子量1010;水酸基価111mgKOH/g;1,6−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)15.6g(79質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.12gと、酸化防止剤(BASFジャパン社製「IRGANOX1726」)0.21gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。水素添加キシリレンジイソシアネート(H6XDI)3.06g(16質量%)と、調製したポリロタキサン混合液とを自公転攪拌機により均一に混合した。得られた混合物を、テフロン(登録商標)製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、ゲル分率測定試験に供した。
[例9]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH3400P」)0.98g(5質量%)と、ETERNACOLL(登録商標)UH200(宇部興産製;数平均分子量2028;水酸基価55mgKOH/g;1,6−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)16.7g(84質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.10gと、酸化防止剤(BASFジャパン社製「IRGANOX1726」)0.20gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。水素添加キシリレンジイソシアネート(H6XDI)2.11g(11質量%)と、調製したポリロタキサン混合液とを自公転攪拌機により均一に混合した。得られた混合物を、テフロン(登録商標)製ゴム型に注入し、160℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、ゲル分率測定試験に供した。
[例10]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH3400P」)1.08g(3質量%)と、ETERNACOLL(登録商標)UH100(宇部興産製;数平均分子量1010;水酸基価111mgKOH/g;1,6−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)29.7g(83質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.19gと、酸化防止剤(BASFジャパン社製「IRGANOX1726」)0.37gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。水素添加キシリレンジイソシアネート(H6XDI)5.11g(14質量%)と、調製したポリロタキサン混合液とを自公転攪拌機により均一に混合した。得られた混合物を、テフロン(登録商標)製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、ゲル分率測定試験に供した。
[例11]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH3400P」)2.99g(3質量%)と、ETERNACOLL(登録商標)UH100(宇部興産製;数平均分子量1010;水酸基価111mgKOH/g;1,6−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)80.0g(74質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.50gと、酸化防止剤(BASFジャパン社製「IRGANOX1726」)1.00gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。水素添加キシリレンジイソシアネート(H6XDI)3.71g(14質量%)と、調製したポリロタキサン混合液21.1gと、アルミナ(日本軽金属社製「ローソーダアルミナ LS−242」)2.53g(9質量%)とを自公転攪拌機により均一に混合した。得られた混合物を、テフロン(登録商標)製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、ゲル分率測定試験に供した。
[例12]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH3400P」)2.99g(3質量%)と、ETERNACOLL(登録商標)UH100(宇部興産製;数平均分子量1010;水酸基価111mgKOH/g;1,6−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)80.0g(79質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.50gと、酸化防止剤(BASFジャパン社製「IRGANOX1726」)1.00gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。水素添加キシリレンジイソシアネート(H6XDI)3.76g(17質量%)と、調製したポリロタキサン混合液18.7gと、アルミナ(日本軽金属社製「ローソーダアルミナ LS−242」)0.22g(1質量%)とを自公転攪拌機により均一に混合した。得られた混合物を、テフロン(登録商標)製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、ゲル分率測定試験に供した。
[比較例1]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH3400P」)0.50g(3質量%)と、ポリエーテルグリコール(アルドリッチ社製;数平均分子量966;水酸基価116mgKOH/g)13.2g(79質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.08gと、酸化防止剤(BASFジャパン社製「IRGANOX1726」)0.17gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。水素添加キシリレンジイソシアネート(H6XDI)2.92g(18質量%)と、調製したポリロタキサン混合液とを自公転攪拌機により均一に混合した。得られた混合物を、テフロン(登録商標)製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、ゲル分率測定試験に供した。
[比較例2]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH3400P」)7.26g(15質量%)と、ETERNACOLL(登録商標)UH100(宇部興産製;数平均分子量1010;水酸基価111mgKOH/g;1,6−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)33.1g(65質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.24gと、酸化防止剤(BASFジャパン社製「IRGANOX1726」)0.59gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。水素添加キシリレンジイソシアネート(H6XDI)9.99g(20質量%)と、調製したポリロタキサン混合液とを自公転攪拌機により均一に混合した。得られた混合物を、テフロン(登録商標)製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、ゲル分率測定試験に供した。
[比較例3]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH3400P」)0.67g(3質量%)と、ETERNACOLL(登録商標)UH100(宇部興産製;数平均分子量1010;水酸基価111mgKOH/g;1,6−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)21.6g(97質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.11gと、酸化防止剤(BASFジャパン社製「IRGANOX1726」)0.22gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。ポリロタキサン混合液を、テフロン(登録商標)製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、ゲル分率測定試験に供した。
[比較例4]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH3400P」)0.79g(3質量%)と、ETERNACOLL(登録商標)UH100(宇部興産製;数平均分子量1010;水酸基価111mgKOH/g;1,6−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)21.3g(80質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.14gと、酸化防止剤(BASFジャパン社製「IRGANOX1726」)0.27gと、溶媒としてジメチルアセトアミド2.67gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。水素添加キシリレンジイソシアネート(H6XDI)4.54g(17質量%)と、調製したポリロタキサン混合液とを自公転攪拌機により均一に混合した。得られた混合物を、テフロン(登録商標)製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、ゲル分率測定試験に供した。
[比較例5]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH3400P」)2.91g(2質量%)と、ETERNACOLL(登録商標)UH100(宇部興産製;数平均分子量1010;水酸基価111mgKOH/g;1,6−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)58.2g(40質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.50gと、酸化防止剤(BASFジャパン社製「IRGANOX1726」)1.11gと、アルミナ(日本軽金属社製「ローソーダアルミナ LS−242」)72.3g(50質量%)とを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。水素添加キシリレンジイソシアネート(H6XDI)11.6g(8質量%)と、調製したポリロタキサン混合液とを自公転攪拌機により均一に混合した。得られた混合物を、テフロン(登録商標)製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、ゲル分率測定試験に供した。
(ポリロタキサン)
各々の実験例で用いたアドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH3400P」は、CAS No.928045−45−8で特定されるポリロタキサンであり、重量平均分子量が70万である。また、軸となるポリエチレングリコールのポリスチレン換算の重量平均分子量は3.5万である。
(ゲル分率の評価)
トルエン浸漬(100℃、22時間)後、真空オーブンにて乾燥(180℃、3時間)後の質量から下記の式にて求めた。
ゲル分率=W2/W1 ×100 (%)
上記式中、W1は、浸漬前の質量(g)を表し、W2は、乾燥後の質量(g)を表す。
(流動性の評価)
加熱後の硬化物の表面を目視で観察し、下記の基準で評価した。
○:表面が平滑である
×:表面が凸凹である
(気泡の有無の評価)
加熱後の硬化物の表面、内部を目視で観察し、下記の基準で評価した。
○:硬化物の表面、内部に気泡がほとんど含まれていない
×:硬化物の表面、内部に気泡が多く含まれている
(タック性の評価)
加熱後の硬化物を60℃に加熱し、表面を指で触り、下記の基準で評価した。
○:表面にべたつきがほとんど無い
×:表面にべたつきが多い
Figure 2015159875
Figure 2015159875
例1〜12では、流動性、気泡の有無、ゲル分率及びタック性のいずれも、良好な結果が得られた。一方、ポリカーボネートポリオール(A)又はポリイソシアネート(B)を含まない比較例1及び3ではいずれも、ゲル分率が低いという結果が得られた。また、ポリロタキサンの量が多い比較例2では、良好な流動性が得られなかった。溶媒を含めた比較例4では、気泡が生じた。無機材料の量が多い比較例5では、良好なタック性が得られなかった。
[例13]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH2400P」)0.19g(1質量%)と、ETERNACOLL(登録商標)UH100(宇部興産製;数平均分子量1010;水酸基価111mgKOH/g;1,6−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)15.4g(82質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.10gと、酸化防止剤(BASFジャパン社製「IRGANOX1726」)0.20gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。水素添加キシリレンジイソシアネート(H6XDI)3.16g(17質量%)と、調製したポリロタキサン混合液とを自公転攪拌機により均一に混合した。得られた混合物を、テフロン(登録商標)製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、ゲル分率測定試験に供した。
[例14]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH2300P」)0.21g(1質量%)と、ETERNACOLL(登録商標)UH100(宇部興産製;数平均分子量1010;水酸基価111mgKOH/g;1,6−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)17.5g(82質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.11gと、酸化防止剤(BASFジャパン社製「IRGANOX1726」)0.22gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。水素添加キシリレンジイソシアネート(H6XDI)3.73g(17質量%)と、調製したポリロタキサン混合液とを自公転攪拌機により均一に混合した。得られた混合物を、テフロン(登録商標)製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、ゲル分率測定試験に供した。
[例15]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH2300P」)0.59g(3質量%)と、ETERNACOLL(登録商標)UH100(宇部興産製;数平均分子量1010;水酸基価111mgKOH/g;1,6−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)15.7g(80質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.10gと、酸化防止剤(BASFジャパン社製「IRGANOX1726」)0.22gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。水素添加キシリレンジイソシアネート(H6XDI)3.46g(17質量%)と、調製したポリロタキサン混合液とを自公転攪拌機により均一に混合した。得られた混合物を、テフロン(登録商標)製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、ゲル分率測定試験に供した。
[例16]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH2400P」)0.93g(5質量%)と、ETERNACOLL(登録商標)UH100(宇部興産製;数平均分子量1010;水酸基価111mgKOH/g;1,6−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)14.5g(78質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.11gと、酸化防止剤(BASFジャパン社製「IRGANOX1726」)0.23gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。水素添加キシリレンジイソシアネート(H6XDI)3.14g(17質量%)と、調製したポリロタキサン混合液とを自公転攪拌機により均一に混合した。得られた混合物を、テフロン(登録商標)製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、ゲル分率測定試験に供した。
[例17]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH2400P」)1.05g(5質量%)と、ETERNACOLL(登録商標)UH100(宇部興産製;数平均分子量1010;水酸基価111mgKOH/g;1,6−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)16.8g(80質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.13gと、酸化防止剤(BASFジャパン社製「IRGANOX1726」)0.23gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。水素添加キシリレンジイソシアネート(H6XDI)3.28g(15質量%)と、調製したポリロタキサン混合液とを自公転攪拌機により均一に混合した。得られた混合物を、テフロン(登録商標)製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、ゲル分率測定試験に供した。
[比較例6]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH2300P」)1.05g(3質量%)と、ETERNACOLL(登録商標)UH100(宇部興産製;数平均分子量1010;水酸基価111mgKOH/g;1,6−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)28.1g(80質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.18gと、酸化防止剤(BASFジャパン社製「IRGANOX1726」)0.35gと、溶媒としてジメチルアセトアミド3.52gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。水素添加キシリレンジイソシアネート(H6XDI)6.00g(17質量%)と、調製したポリロタキサン混合液とを自公転攪拌機により均一に混合した。得られた混合物を、テフロン(登録商標)製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、ゲル分率測定試験に供した。
[比較例7]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH2300P」)1.04g(3質量%)と、ETERNACOLL(登録商標)UH100(宇部興産製;数平均分子量1010;水酸基価111mgKOH/g;1,6−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)33.6g(97質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.17gと、酸化防止剤(BASFジャパン社製「IRGANOX1726」)0.38gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。ポリロタキサン混合液を、テフロン(登録商標)製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、ゲル分率測定試験に供した。
[比較例8]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH2300P」)0.57g(3質量%)と、ポリテトラメチレングリコール(アルドリッチ社製;数平均分子量966;水酸基価116mgKOH/g)15.0g(78質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.09gと、酸化防止剤(BASFジャパン社製「IRGANOX1726」)0.19gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。水素添加キシリレンジイソシアネート(H6XDI)3.56g(19質量%)と、調製したポリロタキサン混合液とを自公転攪拌機により均一に混合した。得られた混合物を、テフロン(登録商標)製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、ゲル分率測定試験に供した。
(ポリロタキサン)
各々の実験例で用いたアドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH3400P」、「スーパーポリマーSH2400P」、「スーパーポリマーSH2300P」、「スーパーポリマーSH1300P」は、いずれもCAS No.928045−45−8で特定されるポリロタキサンである。
スーパーポリマーSH3400P:重量平均分子量が70万である。また、軸となるポリエチレングリコールのポリスチレン換算の数平均分子量は3.5万である。120℃での粘度が5600cPである。また、ポリロタキサンの修飾基の質量比は、82%である。
スーパーポリマーSH2400P:重量平均分子量が40万である。また、軸となるポリエチレングリコールのポリスチレン換算の数平均分子量は2万である。120℃での粘度が2700cPである。また、ポリロタキサンの修飾基の質量比は、82%である。
スーパーポリマーSH2300P:重量平均分子量が30万である。また、軸となるポリエチレングリコールのポリスチレン換算の数平均分子量は2万である。120℃での粘度が3000cPである。また、ポリロタキサンの修飾基の質量比は、77%である。
ゲル分率、流動性及び気泡の有無の評価については、先に記載したとおりである。
Figure 2015159875
Figure 2015159875
表1の例1と表3の例を比較すると、ポリロタキサン(C)として粘度が低いものを用いることで、流動性や気泡の有無、タック性についてはそのままで、ゲル分率を更に高めることができることが示された。また、溶媒を用いた比較例6では気泡が生じ、ポリカーボネートポリオール(A)又はポリイソシアネート(B)を含まない比較例7及び8ではいずれもゲル分率が低いという結果が得られた。
[例18]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH2300P」)0.94g(1質量%)と、ETERNACOLL(登録商標)UH100(宇部興産製;数平均分子量1010;水酸基価111mgKOH/g;1,6−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)64.2g(68質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.47gと、酸化防止剤(豊通ケミプラス株式会社製「IRGANOX1726」)1.04gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。デュラネートD101を29.2g(31質量%)と、調製したポリロタキサン混合液とを自公転攪拌機により均一に混合した。得られた混合物を、ポリテトラフルオロエチレン製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、トルエン膨潤率測定試験に供した。
[例19]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH2300P」)2.86g(3質量%)と、ETERNACOLL(登録商標)UH100(宇部興産製;数平均分子量1010;水酸基価111mgKOH/g;1,6−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)63.2g(66質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.49gと、酸化防止剤(豊通ケミプラス株式会社製「IRGANOX1726」)0.98gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。デュラネートD101を30.0g(31質量%)と、調製したポリロタキサン混合液とを自公転攪拌機により均一に混合した。得られた混合物を、ポリテトラフルオロエチレン製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、トルエン膨潤率測定試験に供した。
[例20]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH2300P」)4.70g(5質量%)と、ETERNACOLL(登録商標)UH100(宇部興産製;数平均分子量1010;水酸基価111mgKOH/g;1,6−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)60.4g(64質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.48gと、酸化防止剤(豊通ケミプラス株式会社製「IRGANOX1726」)0.96gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。デュラネートD101を29.4g(31質量%)と、調製したポリロタキサン混合液とを自公転攪拌機により均一に混合した。得られた混合物を、ポリテトラフルオロエチレン製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、トルエン膨潤率測定試験に供した。
[例21]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH2300P」)2.90g(3質量%)と、ETERNACOLL(登録商標)UH100(宇部興産製;数平均分子量1010;水酸基価111mgKOH/g;1,6−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)59.2g(59質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.49gと、酸化防止剤(豊通ケミプラス株式会社製「IRGANOX1726」)0.98gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。デュラネートD201を35.7g(36質量%)と、調製したポリロタキサン混合液とを自公転攪拌機により均一に混合した。得られた混合物を、ポリテトラフルオロエチレン製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、トルエン膨潤率測定試験に供した。
[例22]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH2300P」)2.29g(3質量%)と、ETERNACOLL(登録商標)UH100(宇部興産製;数平均分子量1010;水酸基価111mgKOH/g;1,6−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)58.6g(76質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.39gと、酸化防止剤(豊通ケミプラス株式会社製「IRGANOX1726」)0.78gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。デュラネートTPA−100を16.4g(21質量%)と、調製したポリロタキサン混合液とを自公転攪拌機により均一に混合した。得られた混合物を、ポリテトラフルオロエチレン製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、トルエン膨潤率測定試験に供した。
[例23]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH2300P」)2.85g(3質量%)と、ETERNACOLL(登録商標)UH100(宇部興産製;数平均分子量1010;水酸基価111mgKOH/g;1,6−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)63.2g(66質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.46gと、酸化防止剤(豊通ケミプラス株式会社製「IRGANOX1726」)0.94gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。デスモジュールXP2580を29.2g(31質量%)と、調製したポリロタキサン混合液とを自公転攪拌機により均一に混合した。得られた混合物を、ポリテトラフルオロエチレン製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、トルエン膨潤率測定試験に供した。
[例24]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH2300P」)2.53g(3質量%)と、ETERNACOLL(登録商標)UH100(宇部興産製;数平均分子量1010;水酸基価111mgKOH/g;1,6−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)57.7g(68質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.44gと、酸化防止剤(豊通ケミプラス株式会社製「IRGANOX1726」)0.85gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。スミジュールN3300を24.3g(29質量%)と、調製したポリロタキサン混合液とを自公転攪拌機により均一に混合した。得られた混合物を、ポリテトラフルオロエチレン製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、トルエン膨潤率測定試験に供した。
[例25]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH2300P」)2.70g(3質量%)と、ETERNACOLL(登録商標)UH100(宇部興産製;数平均分子量1010;水酸基価111mgKOH/g;1,6−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)61.0g(67質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.45gと、酸化防止剤(豊通ケミプラス株式会社製「IRGANOX1726」)0.91gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。コロネートHXを27.0g(30質量%)と、調製したポリロタキサン混合液とを自公転攪拌機により均一に混合した。得られた混合物を、ポリテトラフルオロエチレン製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、トルエン膨潤率測定試験に供した。
[例26]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH2300P」)2.62g(3質量%)と、ETERNACOLL(登録商標)UH100(宇部興産製;数平均分子量1010;水酸基価111mgKOH/g;1,6−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)55.7g(64質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.44gと、酸化防止剤(豊通ケミプラス株式会社製「IRGANOX1726」)0.88gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。デュラネートTPA−100を7.32g(8質量%)と、デュラネートD201を22.0g(25質量%)とを、調製したポリロタキサン混合液とを自公転攪拌機により均一に混合した。得られた混合物を、ポリテトラフルオロエチレン製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、トルエン膨潤率測定試験に供した。
[例27]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH2300P」)2.97g(3質量%)と、ETERNACOLL(登録商標)UM90(1/1)(宇部興産製;数平均分子量914;水酸基価123mgKOH/g;ポリオール成分が1,4−シクロヘキサンジメタノール:1,6−ヘキサンジオール=1:1のモル比のポリオール混合物と炭酸エステルとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)61.3g(61質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.50gと、酸化防止剤(豊通ケミプラス株式会社製「IRGANOX1726」)1.00gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。デュラネートTPA−100を9.05g(9質量%)と、デュラネートD201を27.2g(27質量%)とを、調製したポリロタキサン混合液とを自公転攪拌機により均一に混合した。得られた混合物を、ポリテトラフルオロエチレン製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、トルエン膨潤率測定試験に供した。
[例28]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH2300P」)4.72g(5質量%)と、ETERNACOLL(登録商標)UM90(3/1)(宇部興産製;数平均分子量917;水酸基価122mgKOH/g;ポリオール成分が1,4−シクロヘキサンジメタノール:1,6−ヘキサンジオール=3:1のモル比のポリオール混合物と炭酸エステルとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)57.1g(60質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.48gと、酸化防止剤(豊通ケミプラス株式会社製「IRGANOX1726」)0.95gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。デュラネートTLA−100を4.19g(4質量%)と、デュラネートD201を29.3g(31質量%)とを、調製したポリロタキサン混合液とを自公転攪拌機により均一に混合した。得られた混合物を、ポリテトラフルオロエチレン製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、トルエン膨潤率測定試験に供した。
[例29]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH2300P」)2.93g(3質量%)と、ETERNACOLL(登録商標)UM90(3/1)(宇部興産製;数平均分子量917;水酸基価122mgKOH/g;ポリオール成分が1,4−シクロヘキサンジメタノール:1,6−ヘキサンジオール=3:1のモル比のポリオール混合物と炭酸エステルとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)56.8g(57質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.49gと、酸化防止剤(豊通ケミプラス株式会社製「IRGANOX1726」)0.99gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。デュラネートD201を39.9g(40質量%)と、調製したポリロタキサン混合液とを自公転攪拌機により均一に混合した。得られた混合物を、ポリテトラフルオロエチレン製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、トルエン膨潤率測定試験に供した。
[例30]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH2300P」)4.5g(5質量%)と、ETERNACOLL(登録商標)UM90(3/1)(宇部興産製;数平均分子量917;水酸基価122mgKOH/g;ポリオール成分が1,4−シクロヘキサンジメタノール:1,6−ヘキサンジオール=3:1のモル比のポリオール混合物と炭酸エステルとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)47.7g(53質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.4gと、酸化防止剤(豊通ケミプラス株式会社製「IRGANOX1726」)0.9gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。デュラネートD201を37.8g(42質量%)と、調製したポリロタキサン混合液とを自公転攪拌機により均一に混合した。得られた混合物を、ポリテトラフルオロエチレン製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、トルエン膨潤率測定試験に供した。
[例31]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH2300P」)2.95g(3質量%)と、ETERNACOLL(登録商標)UH100(宇部興産製;数平均分子量1010;水酸基価111mgKOH/g;1,6−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)68.4g(61質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.50gと、酸化防止剤(豊通ケミプラス株式会社製「IRGANOX1726」)0.99gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。デュラネートD201を39.9g(36質量%)と、調製したポリロタキサン混合液とを自公転攪拌機により均一に混合した。得られた混合物を、ポリテトラフルオロエチレン製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、トルエン膨潤率測定試験に供した。
[例32]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH2300P」)4.45g(5質量%)と、ETERNACOLL(登録商標)UM90(3/1)(宇部興産製;数平均分子量917;水酸基価122mgKOH/g;ポリオール成分が1,4−シクロヘキサンジメタノール:1,6−ヘキサンジオール=3:1のモル比のポリオール混合物と炭酸エステルとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)49.9g(55質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.45gと、酸化防止剤(豊通ケミプラス株式会社製「IRGANOX1726」)0.91gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。デュラネートD201を36.3g(40質量%)と、調製したポリロタキサン混合液とを自公転攪拌機により均一に混合した。得られた混合物を、ポリテトラフルオロエチレン製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、トルエン膨潤率測定試験に供した。
[例33]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH2300P」)9.48g(10質量%)と、ETERNACOLL(登録商標)UM90(3/1)(宇部興産製;数平均分子量917;水酸基価122mgKOH/g;ポリオール成分が1,4−シクロヘキサンジメタノール:1,6−ヘキサンジオール=3:1のモル比のポリオール混合物と炭酸エステルとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)48.6g(50質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.48gと、酸化防止剤(豊通ケミプラス株式会社製「IRGANOX1726」)0.97gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。デュラネートD201を38.5g(40質量%)と、調製したポリロタキサン混合液とを自公転攪拌機により均一に混合した。得られた混合物を、ポリテトラフルオロエチレン製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、トルエン膨潤率測定試験に供した。
[例34]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH2300P」)4.56g(5質量%)と、ETERNACOLL(登録商標)UH100(宇部興産製;数平均分子量1010;水酸基価111mgKOH/g;1,6−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)54.0g(59質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.46gと、酸化防止剤(豊通ケミプラス株式会社製「IRGANOX1726」)0.92gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。デュラネートD201を32.9g(36質量%)と、調製したポリロタキサン混合液とを自公転攪拌機により均一に混合した。得られた混合物を、ポリテトラフルオロエチレン製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、トルエン膨潤率測定試験に供した。
[比較例9]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH2300P」)1.28g(3質量%)と、ETERNACOLL(登録商標)UH100(宇部興産製;数平均分子量1010;水酸基価111mgKOH/g;1,6−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)30.0g(63質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.22gと、酸化防止剤(豊通ケミプラス株式会社製「IRGANOX1726」)0.42gと、ジメチルアセトアミド4.34gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。デュラネートD201を11.8g(25質量%)と、調製したポリロタキサン混合液36.2gとを自公転攪拌機により均一に混合した。得られた混合物を、ポリテトラフルオロエチレン製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、トルエン膨潤率測定試験に供した。
[比較例10]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH2300P」)1.04g(3質量%)と、ETERNACOLL(登録商標)UH100(宇部興産製;数平均分子量1010;水酸基価111mgKOH/g;1,6−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)33.6g(97質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.17gと、酸化防止剤(豊通ケミプラス株式会社製「IRGANOX1726」)0.38gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。ポリロタキサン混合液を、ポリテトラフルオロエチレン製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、ゲル分率測定試験に供した。
[比較例11]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。カプロラクトン変性ポリロタキサン(HAPR−g−PCL;アドバンスドソフトマテリアルズ社製「スーパーポリマーSH2300P」)2.28g(3質量%)と、ポリテトラメチレングリコール(アルドリッチ社製;数平均分子量966;水酸基価116mgKOH/g)52.2g(68質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液0.39gと、酸化防止剤(豊通ケミプラス株式会社製「IRGANOX1726」)0.76gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。デュラネートTPA−100を22.3g(29質量%)と、調製したポリロタキサン混合液とを自公転攪拌機により均一に混合した。得られた混合物を、ポリテトラフルオロエチレン製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、トルエン膨潤率測定試験に供した。
[比較例12]
ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)0.031gと脱泡剤(共栄社化学株式会社製「フローレンAC2300−C」)15.3gを混合し、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液を得た。ETERNACOLL(登録商標)UM90(3/1)(宇部興産製;数平均分子量917;水酸基価122mgKOH/g;ポリオール成分が1,4−シクロヘキサンジメタノール:1,6−ヘキサンジオール=3:1のモル比のポリオール混合物と炭酸エステルとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)101g(61質量%)と、ジブチル錫ジラウレート/脱泡剤の混合液1.65gと、酸化防止剤(豊通ケミプラス株式会社製「IRGANOX1726」)1.65gとを混合し、ポリロタキサン混合液を得た。デュラネートD201を64.0g(39質量%)と、調製したポリロタキサン混合液とを自公転攪拌機により均一に混合した。得られた混合物を、ポリテトラフルオロエチレン製ゴム型に注入し、120℃で7時間加熱して硬化させることにより、厚さが約2mmの注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーを得た。得られた試料を、トルエン膨潤率測定試験に供した。
(希釈可能倍率の評価)
40℃に加熱したポリイソシアネート10mlに、有機溶媒(モービル石油株式会社製「ペガソール3040」)を1mlずつ添加し、目視により混合液が白濁した点を終点とした。
希釈可能倍率は下記の式にて求めた。
希釈可能倍率=A2/A1
上記式において、A1はポリイソシアネートの体積(ml)を表し、A2は混合液が白濁した点での有機溶媒滴下量(ml)を表す。
各々の実験例で用いたポリイソシアネートの希釈可能倍率を以下に示す。
・デュラネートD101(旭化成社製、2官能脂肪族ポリイソシアネート):0.1
・デュラネートD201(旭化成社製、2官能脂肪族ポリイソシアネート):0.1
・デュラネートTPA−100(旭化成社製、イソシアヌレート型3官能脂肪族ポリイソシアネート):0.1
・デュラネートTLA−100(旭化成社製、イソシアヌレート型3官能ポリイソシアネート):0.1
・デスモジュールXP2580(バイエル社製、ヘキサメチレンジイソシアネートを基にした脂肪族ポリイソシアネート):0.4
・スミジュールN3300(住友化学社製、ヘキサメチレンジイソシアネートを基にしたイソシアヌレート型ポリイソシアネート):0.1
・コロネートHX(日本ポリウレタン社製、ポリイソシアネート):0.1
・三井化学社製水素添加キシリレンジイソシアネート(H6XDI):0.4以上
また、参考までに他のポリイソシアネートの希釈可能倍率を以下に示す。
・デスモジュールN3600(バイエル社製、ヘキサメチレンジイソシアネートを基にした脂肪族ポリイソシアネート):0.1
・デスモジュールN3800(バイエル社製、ヘキサメチレンジイソシアネートを基にした脂肪族ポリイソシアネート):0.1
・デスモジュールN3900(バイエル社製、ヘキサメチレンジイソシアネートを基にした脂肪族ポリイソシアネート):0.1
・デスモジュールXP2840(バイエル社製、ヘキサメチレンジイソシアネートを基にした脂肪族ポリイソシアネート):0.1
・コロネートHXR(日本ポリウレタン社製、ポリイソシアネート):0.1
・コロネートHXLV(日本ポリウレタン社製、ポリイソシアネート):0.1
・デュラネートTKA−100(旭化成社製、イソシアヌレート型3官能ポリイソシアネート):0.1
(トルエン膨潤率の評価)
トルエンへの浸漬(100℃、22時間)前後の質量から下記の式にて求めた。
W1:浸漬前の質量(g)
W3:浸漬後の質量(g)
膨潤率=W3/W1 ×100 (%)
(圧縮永久歪の評価)
厚さ12.5mm、直径30.0mmの円柱状成型体を作成し、JIS K−7312に準拠して、圧縮率25%、70℃×22時間の条件で圧縮永久歪みを測定した。
(テーバー摩耗試験の評価)
テーバー摩耗試験は、直径100mm、厚み2mmの試験片について、テーバー摩耗試験機を用いて、H−22摩耗輪、荷重1kg重、回転速度60rpmの条件において、1000回転させたときの摩耗量(mg)を測定した。
流動性及び気泡の有無の評価については、先に記載したとおりである。
Figure 2015159875
Figure 2015159875
Figure 2015159875
例18〜20を比較すると、ポリロタキサンの添加量が増えるに従い、トルエンに対する膨潤率が小さくなっていることが分かる。なお、NCO/OHの値を一定にするため、ポリロタキサンの添加量が増えるほど、ポリカーボネートポリオールの添加量を減らしている。
また、例29、32、33と比較例12を比較すると、ポリロタキサンを用いていない比較例12はテーバー摩耗試験の摩耗量が多く、トルエンに対する膨潤率も大きいが、ポリロタキサンを3質量%添加した例32、5質量%添加した例33、10質量%添加した例29は、テーバー摩耗試験の摩耗量が少なく、トルエンに対する膨潤率も小さいことが分かる。さらに、表1の例2で示される試料で同様の試験を行ったところ、圧縮永久歪は94%、テーパー摩耗試験の結果は25mg、膨潤率は526%であった。これと表5及び6の例を比較すると、ポリイソシアネート(B)として希釈可能倍率が0.4以下であるものを用いることで、流動性や気泡の有無、タック性についてはそのままで、トルエン膨潤率を更に低下させることができることが示された。
本発明の注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーは、製紙ローラー、鉄板圧延ローラー、印刷ローラー、事務機器用ローラー、ワイヤーソー用メインローラー、プラテン、スケートローラー、ソリッドタイヤ、キャスター、バッテリーフォークリフト、作業運搬車、工業用トラックホイール、コンベアベルトのアイドラー、ケーブルやベルトのガイドロール、プレーリースプリング、ベルト緩衝剤、オイルシール、エレクトロニクス機器部品、クリーニングブレード、スキージー、ギア類、コネクションリング・ライナー、ポンプライニング、インペラサイクロコーン、サイクロンライナー、研磨パッド、精密部品用ローラー、搬送ローラー、遊戯用車輪、AJV車輪、スノープラウ用ウレタンゴム、防振・制振・耐震ウレタンゴム、鉄板ライニング、金具ライニング、自動車ライン受け具・ストッパー、ウレタンゴム板素材、フォークリフト用車輪、重機搬送用コロ、ピンチロール、ガイドロール、スナバロール、ガラス送り串ロール、薬品機械用特殊加工ローラー、スリッター刃受けローラー、導電性ウレタンゴムローラ、シリコンウエハーワイヤーカットローラー(メインローラー)、パッキン・シート材、ジェットコースター用タイヤ、ガスケット、シール、鉄鋼ロール、製紙ロール及びこれらの材料として広く利用できる。

Claims (14)

  1. 少なくともポリカーボネートポリオール(A)とポリイソシアネート(B)とポリロタキサン(C)とを無溶媒の下で反応させて得られる、必要に応じて無機材料(D)を含むことができる、注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーであって、
    前記ポリロタキサン(C)が、環状分子(Ca)と、この環状分子(Ca)の開口部を串刺し状に貫通する直鎖状分子(Cb)と、この直鎖状分子(Cb)の両末端に配置され、前記環状分子(Ca)と前記直鎖状分子(Cb)との分離を防止する封鎖基(Cc)と、前記環状分子(Ca)を修飾する修飾基(Cd)を有し、
    前記ポリロタキサン(C)の質量添加率が、ポリカーボネートポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、ポリロタキサン(C)、無機材料(D)の質量の総和に対し、1〜10質量%であり、無機材料(D)の質量添加率がポリカーボネートポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、ポリロタキサン(C)、無機材料(D)の質量の総和に対し、0〜30質量%である、注型熱硬化型ポリウレタンエラストマー。
  2. 無機材料(D)の質量添加率が、ポリカーボネートポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、ポリロタキサン(C)、必要に応じて含まれる無機材料(D)の質量の総和に対し、0〜9質量%である請求項1に記載の注型熱硬化型ポリウレタンエラストマー。
  3. ポリロタキサン(C)の質量添加率が、ポリカーボネートポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、ポリロタキサン(C)、必要に応じて含まれる無機材料(D)の質量の総和に対し、3〜10質量%である請求項1又は2に記載の注型熱硬化型ポリウレタンエラストマー。
  4. ポリカーボネートポリオール(A)とポリロタキサン(C)とが有する水酸基と、ポリイソシアネート(B)の有するイソシアナト基のモル比率が、NCO/OH=1/1〜10/1である請求項1〜3のいずれか一項に記載の注型熱硬化型ポリウレタンエラストマー。
  5. ポリカーボネートポリオール(A)の数平均分子量が、500〜1500である請求項1〜4のいずれか一項に記載の注型熱硬化型ポリウレタンエラストマー。
  6. ポリカーボネートポリオール(A)の脂環含有率が、10%以下である請求項1〜5のいずれか一項に記載の注型熱硬化型ポリウレタンエラストマー。
  7. 少なくともポリカーボネートポリオール(A)とポリイソシアネート(B)とポリロタキサン(C)とを無溶媒の下で反応させて得られる注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーであって、
    前記ポリロタキサン(C)が、環状分子(Ca)と、この環状分子(Ca)の開口部を串刺し状に貫通する直鎖状分子(Cb)と、この直鎖状分子(Cb)の両末端に配置され、前記環状分子(Ca)と前記直鎖状分子(Cb)との分離を防止する封鎖基(Cc)と、前記環状分子(Ca)を修飾する修飾基(Cd)を有し、
    前記ポリロタキサン(C)の粘度が120℃で5000cP以下である注型熱硬化型ポリウレタンエラストマー。
  8. ポリロタキサン(C)の質量添加率が、ポリカーボネートポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、ポリロタキサン(C)の質量の総和に対し、3〜10質量%である請求項7に記載の注型熱硬化型ポリウレタンエラストマー。
  9. ポリカーボネートポリオール(A)とポリロタキサン(C)とが有する水酸基と、ポリイソシアネート(B)の有するイソシアナト基のモル比率が、NCO/OH=1/1〜10/1である請求項7又は8に記載の注型熱硬化型ポリウレタンエラストマー。
  10. 修飾基(Cd)の質量比が、環状分子(Ca)と、直鎖状分子(Cb)と、封鎖基(Cc)と、修飾基(Cd)の質量の総和に対し、80%以下である請求項7〜9のいずれか一項に記載の注型熱硬化型ポリウレタンエラストマー。
  11. 少なくともポリカーボネートポリオール(A)とポリイソシアネート(B)とポリロタキサン(C)とを無溶媒の下で反応させて得られる注型熱硬化型ポリウレタンエラストマーであって、
    前記ポリロタキサン(C)が、環状分子(Ca)と、この環状分子(Ca)の開口部を串刺し状に貫通する直鎖状分子(Cb)と、この直鎖状分子(Cb)の両末端に配置され、前記環状分子(Ca)と前記直鎖状分子(Cb)との分離を防止する封鎖基(Cc)と、前記環状分子(Ca)を修飾する修飾基(Cd)を有し、
    前記ポリイソシアネート(B)の希釈可能倍率が0.4以下である注型熱硬化型ポリウレタンエラストマー。
  12. ポリロタキサン(C)の質量添加率が、ポリカーボネートポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、ポリロタキサン(C)の質量の総和に対し、2〜10質量%である請求項11に記載の注型熱硬化型ポリウレタンエラストマー。
  13. ポリイソシアネート(B)1分子中の平均の官能基数が、2.5〜5.0である請求項11又は12に記載の注型熱硬化型ポリウレタンエラストマー。
  14. ポリイソシアネート(B)の希釈可能倍率が0.2以下である請求項11〜13のいずれか一項に記載の注型熱硬化型ポリウレタンエラストマー。
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