JP4915494B2 - 粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂組成物 - Google Patents
粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂組成物 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4915494B2 JP4915494B2 JP2005334450A JP2005334450A JP4915494B2 JP 4915494 B2 JP4915494 B2 JP 4915494B2 JP 2005334450 A JP2005334450 A JP 2005334450A JP 2005334450 A JP2005334450 A JP 2005334450A JP 4915494 B2 JP4915494 B2 JP 4915494B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- active hydrogen
- group
- resin composition
- isocyanate group
- molecular weight
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
- C08G18/10—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C41/00—Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor
- B29C41/02—Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor for making articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C41/18—Slush casting, i.e. pouring moulding material into a hollow mould with excess material being poured off
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Description
最近、スラッシュ成形材料として、柔軟性に優れた粉末状の熱可塑性ポリウレタン樹脂が採用されている。
また、特許文献1には、イソシアネート基末端プレポリマーの有するイソシアネート基の一部を低分子ポリオールなどと反応させた後、イソシアネート基の残部を水と反応させることも開示されている。
一方、熱可塑性樹脂の成形物において、経時によりブルーミング現象が発生することがある。ブルーミング現象は成形物の商品価値を著しく減殺するものであるため、成形物には、経時によるブルーミング現象を発生させないこと(耐ブルーミング性)が要求される。
式〔2〕:5/95≦x1/x3≦35/65
式〔5〕:5/95≦x1/(x2+x3)≦25/75
式〔6〕:3/97≦x2/x3≦67/33
本発明の樹脂組成物は、イソシアネート基末端プレポリマーと、水及び/又はアミンとを分散媒中で反応させる工程を経て得られる。ここに、イソシアネート基末端プレポリマーとの反応に供されるアミンとしては、以下に示すジアミン及びモノアミンを挙げることができる。
ジアミンとしては、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジシクロヘキシル、ジアミノシクロヘキサン、イソホロンジアミン等の脂環族ジアミン;エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等の脂肪族ジアミン;キシリレンジアミン、α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジアミン等の芳香脂肪族ジアミンを挙げることができ、これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。これらのうち、脂環族ジアミンおよび脂肪族ジアミンが好ましく、イソホロンジアミンおよびヘキサメチレンジアミンが特に好ましい。
モノアミンとしては、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジ−n−ブチルアミン、ジ−イソブチルアミン、ジ−t−ブチルアミン、ジ−n−ヘキシルアミン、ジ−シクロヘキシルアミン、ジ−n−オクチルアミン、ジ−2−エチルヘキシルアミン、ジ−n−ノニルアミン、ジ−ドデシルアミンなどのジアルキルアミン(第二級アミン);ジ−アリルアミンなどのジアルケニルアミン;メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ドデシルアミンなどのアルキルアミン(第一級アミン);モノエタノールアミン、ジエタノールアミン等のアルカノールアミンを挙げることができ、これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。これらのうち、ジアルキルアミンが好ましい。
本発明の樹脂組成物を得るために、水との鎖延長反応に供されるイソシアネート基末端プレポリマーとしては、
(1)高分子ポリオール(a)、有機ポリイソシアネート(b)及び一官能の活性水素基含有化合物(c)を特定の割合で反応させて得られるイソシアネート基末端プレポリマー(以下、「イソシアネート基末端プレポリマー(I)」ともいう。);
(2)高分子ポリオール(a)、有機ポリイソシアネート(b)、一官能の活性水素基含有化合物(c)及び二官能の活性水素基含有化合物(d)を特定の割合で反応させて得られるイソシアネート基末端プレポリマー(以下、「イソシアネート基末端プレポリマー(II)」ともいう。)を挙げることができる。
高分子ポリオール(a)と有機ポリイソシアネート(b)とを反応させて得られるプレポリマー;
高分子ポリオール(a)と有機ポリイソシアネート(b)と二官能の活性水素基含有化合物(d)とを反応させて得られるプレポリマーが含まれる。
高分子ポリオール(a)の種類としては特に限定されるものではなく、例えばポリエステルポリオール、ポリエステルアミドポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエーテル・エステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリオレフィンポリオールなどを挙げることができ、これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
また、ε−カプロラクトン、アルキル置換ε−カプロラクトン、δ−バレロラクトン、アルキル置換δ−バレロラクトン等の環状エステル(ラクトン)モノマーの開環重合して得られるラクトン系ポリエステルポリオール等のポリエステルポリオールも好適に使用できる。
一官能の活性水素基含有化合物(c)の有する「炭化水素基」の炭素数は4〜12とされ、好ましくは4〜11、更に好ましくは4〜9とされる。
炭素数が4未満の活性水素基含有化合物を使用する場合には、得られる樹脂の分子量を制御することができない。一方、炭素数が12を超える活性水素基含有化合物を使用する場合には、得られる樹脂による成形物にブルーミングが発生する。
二官能の活性水素基含有化合物(d)の具体例としては、高分子ポリオール(a)であるポリエステルポリオールを得るために使用する低分子ポリオールとして例示した化合物を挙げることができ、これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。これらのうち、1,4−BD及び1,6−HDが好ましい。
イソシアネート基末端プレポリマーと、水との鎖延長反応は、非水系の分散媒中において行われる。
ここに、「非水系の分散媒」は、高分子ポリオール(a)、並びに得られるイソシアネート基末端プレポリマー及び本発明の樹脂組成物を実質的に溶解しない有機溶剤からなる。
なお、非水系の分散媒中に、高分子ポリオールを均一に分散させる観点から、分散剤を用いることが好ましい。分散剤としては、例えば、特開2004−161866号公報に記載の分散剤を好適に使用することができる。
これにより、スラッシュ成形による溶融成形性が、従来公知のポリウレタンウレア樹脂組成物(例えば、特開2004−161866号公報に記載の樹脂組成物)と比較して格段に優れたものとなる。
これにより、本発明の樹脂組成物により得られる成形物は、耐折れ皺性、耐摩耗性及び機械的特性のすべてに優れたものとなる。
一方、主ピークに係る成分の数平均分子量(Mn)が50,000を超える樹脂組成物によっては、耐折れ皺性の良好な成形物を得ることができない(後述する比較例5参照)。
一方、比率〔(x1+x3)/A〕が1.5を超える場合には、超高分子量成分の形成を十分に抑制することができない。
一方、比率(x1/x3)が35/65を超える場合には、得られるポリウレタンウレア樹脂組成物による成形物に、良好な耐折れ皺性や耐摩耗性などを付与することができない。また、当該成形物は、脱型時のグリーン強度不足により変形しやすい。
一方、比率〔(x1+x2+x3)/A〕が1.5を超える場合には、超高分子量成分の形成を十分に抑制することができない。。
この比率〔x1/(x2+x3)〕が5/95未満である場合には、超高分子量成分の形成を十分に抑制することができない。
一方、比率〔x1/(x2+x3)〕が25/75を超える場合には、得られるポリウレタンウレア樹脂組成物の主ピークに係る成分の数平均分子量(Mn)が18,000未満となって、当該樹脂組成物による成形物に、良好な耐折れ皺性や耐摩耗性などを付与することができない。また、当該成形物は、脱型時のグリーン強度不足により変形しやすい。
この比率(x2/x3)が3/97未満である場合には、二官能の活性水素基含有化合物(d)の併用効果(溶融成形性の向上効果)を十分に発揮することができない。
一方、比率(x2/x3)が67/33を超える場合には、得られるポリウレタンウレア樹脂組成物による成形物の耐折れ皺性が損なわれることがある。
第1工程により得られた分散液に有機ポリイソシアネート(b)を添加し、高分子ポリオール(a)と有機ポリイソシアネート(b)とを反応させることにより、イソシアネート基末端プレポリマーの分散液を調製する第2工程と、
第2工程により、又はこの工程の前工程(後述)を経て得られた分散液に水を添加し、イソシアネート基末端プレポリマーと水とを、非水系の分散媒中において鎖延長反応させてポリウレタンウレア樹脂を形成して、その分散液を調製する第3工程と、
第3工程により得られた分散液からポリウレタンウレア樹脂を分離・乾燥して、粉末状の熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂を調製する第4工程とを含み、
第2工程において、及び/又は、第3工程の前工程として、一官能の活性水素基含有化合物(c)を反応させるとともに、
必要に応じて、第2工程において、及び/又は、第3工程の前工程として、二官能の活性水素基含有化合物(d)を反応させる方法により製造することができる。
ここに、「非水系の分散媒」は、高分子ポリオール(a)、並びに得られるイソシアネート基末端プレポリマーおよびポリウレタンウレア樹脂を実質的に溶解しない有機溶剤からなり、高分子ポリオール(a)の種類(極性)に応じて適宜使用することができる。さらに、この第1工程において分散剤(例えば、特開2004−161866号公報に記載の分散剤)を使用することが好ましい。ここに、分散剤の使用量としては、高分子ポリオール(a)に対して0.1〜10質量%であることが好ましく、更に好ましくは0.5〜5質量%とされる。
第1工程で得られる高分子ポリオール(a)の分散液において、分散相(分散媒以外の原料の総和量)と連続相(分散媒)との質量比は、生産効率、製造コストを考慮すると、分散相/連続相=10/90〜80/20であることが好ましく、更に好ましくは40/60〜80/20とされる。
具体的には、第1工程で得られた高分子ポリオール(a)の分散液に有機ポリイソシアネート(b)を添加し、この系を加熱してウレタン化反応させる。
第2工程では、必要に応じて、従来公知のウレタン化触媒などを用いることができる。ウレタン化触媒としては、トリエチレンジアミン、ビス−2−ジメチルアミノエチルエーテル、ジブチルチンジラウレート、ジオクチルチンジラウレート、ナフテン酸鉛、ナフテン酸鉄、オクテン酸銅、ビスマス系触媒等を例示することができる。
一官能の活性水素基含有化合物(c)及び/又は二官能の活性水素基含有化合物(d)を分散液中に導入するタイミングとしては、高分子ポリオール(a)と有機ポリイソシアネート(b)とによるイソシアネート基末端プレポリマーが形成される(第2工程が完了する)前であれば、特に限定されるものではなく、第1工程において、高分子ポリオール(a)とともに仕込んでもよい。
第2工程における反応条件としては、分散媒の種類(沸点)などによっても異なるが、40〜110℃で1〜4時間であることが好ましく、更に好ましくは50〜100℃で2〜3時間とされる。
一官能の活性水素基含有化合物(c)及び/又は二官能の活性水素基含有化合物(d)を分散液中に導入するタイミングとしては、第2工程の完了後、第3工程の開始(水の添加)前であれば、特に限定されるものではない。
イソシアネート基末端プレポリマーと、一官能の活性水素基含有化合物(c)及び/又は二官能の活性水素基含有化合物(d)との反応温度としては40〜85℃であることが好ましく、更に好ましくは50〜80℃とされる。
イソシアネート基末端プレポリマーと、水との反応における反応温度としては40〜85℃であることが好ましく、更に好ましくは50〜80℃とされる。
反応温度が低過ぎると反応に長時間を要する。一方、反応温度が高過ぎると、水などが蒸発して分子量の制御が困難となる。
なお、この第3工程において、公知の界面活性剤を使用してもよい。
具体的には、濾過法またはデカンテーション法により、ポリウレタンウレア樹脂を分散媒から分離し、次いで、常圧または減圧下において、常温または加温して乾燥する。
なお、塊状の樹脂を冷凍粉砕することによって製造される粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂の安息角は33°を超えるものとなる。
平均粒径が過大である場合には、得られる成形物におけるアンダーカット部やコーナー部にピンホールが生じやすい。
一方、平均粒径が過小である場合には、流れ性や粉切れが悪化して、得られる成形物の肉厚が不均一になりやすい。
ここに、「平均粒径」とは、レーザー式粒度分析計によって測定した粒径分布(体積分布)カーブにおける50%の累積パーセントの値をいう。
なお、粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂の平均粒径は、非極性及び/又は低極性の分散媒と、極性の分散媒を併用することで調節可能である。
「紫外線吸収剤」としては、ベンゾフェノン系[2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン等]、ベンゾトリアゾール系[2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール等]、サリチル酸系[フェニルサリシレート等]、ヒンダードアミン系[ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート等]を挙げることができ、これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
酸化防止剤および紫外線吸収剤の添加量は、粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂に対して、通常5質量%以下とされ、好ましくは0.01〜3質量%とされる。
無機系ブロッキング防止剤としては、シリカ、タルク、酸化チタン、炭酸カルシウム等が挙げられ、有機系ブロッキング防止剤としては、粒子径10μm以下の熱硬化性樹脂(例えば、熱硬化性ポリウレタン樹脂、グアナミン系樹脂、エポキシ系樹脂等)、及び粒子径10μm以下の熱可塑性樹脂(例えば、熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂、ポリ(メタ)アクリレート樹脂等)が挙げられる。
これらのうち、有機系ブロッキング防止剤が好ましく、PMMA樹脂粉末などのポリ(メタ)アクリレート樹脂が特に好ましい。
ブロッキング防止剤の添加量は、粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂に対して通常3質量%未満とされ、好ましくは0.1〜2質量%とされる。
本発明の粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂組成物は、スラッシュ成形用の粉末材料として使用される。
スラッシュ成形法の一例を示せば以下のとおりある。
先ず、モールド(金型)に離型剤を塗布した後、この金型を加熱する。ここに、離型剤の塗布は60℃以下で行う。離型剤の塗布方法としては、例えばエアースプレー法、刷毛塗り法などを例示することができる。金型の加熱温度は、通常150〜300℃とされ、好ましくは180〜280℃とされる。加熱方法としては、熱砂加熱法、オイル加熱法などを例示することができる。
次に、粉末材料(本発明の粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂組成物)を金型内に仕込み、15〜45秒間保持(粉付け)し、余剰の粉末材料を除去した後、200〜400℃の加熱オーブン内に金型を入れ、通常20〜300秒、好ましくは30〜120秒間にわたり加熱することにより、粉末材料の溶融を完結させる。
その後、加熱オーブンから取り出した金型を水冷法等により冷却し、脱型することによりスラッシュ成形物(例えば、0.7〜2mmの厚さのシート)を得る。
〔調製例1(分散剤溶液の調製)〕
攪拌機、温度計、留出塔及び窒素ガス導入管を備えた容量2Lの反応器に、アジピン酸762gと無水マレイン酸49gとエチレングリコール386gとを仕込み、窒素ガスを流しながら、150℃、常圧の条件で攪拌することによりエステル化反応させた。
縮合水が認められなくなった時点で、テトラブチルチタネート0.1gを添加し、反応系内の圧力を徐々に0.07kPaまで減圧するとともに、190℃まで徐々に昇温して反応を継続することによりポリエステルを得た。得られたポリエステルの数平均分子量は2,000、ヨウ素価は12.7gI/100gであった。
続いて、攪拌機、温度計、留出塔及び窒素ガス導入管を備えた容量500mLの反応器に、上記のポリエステル74gと酢酸ブチル150gとを仕込み、窒素ガスを流しながら110℃まで昇温して、攪拌した。その後、2−エチルヘキシルメタクリレート75gと過酸化ベンゾイル1gとの溶解混合物を滴下ロートから1時間かけて滴下した。滴下終了後、130℃に昇温して更に2時間反応させることにより、固形分50%の分散剤溶液を得た。以下、これを「分散剤溶液(1)」という。
(1)第1工程:
下記表1に示す処方に従って、攪拌機、温度計、冷却器および窒素ガス導入管を備えた容量3Lの反応器に、1,4−BDとアジピン酸とから得られる数平均分子量1,000のポリエステルジオール(PBA−1000)160.0gと、1,4−BDとエチレングリコールとアジピン酸とから得られる数平均分子量2,600のポリエステルジオール(PBEA−2600)240.0gと、1,6−HDとイソフタル酸とから得られる数平均分子量1,000のポリエステルジオール(PHiP−1000)240.0gと、1,6−HDとオルソフタル酸とから得られる数平均分子量1,500のポリエステルジオール(PHoP−1500)160.0gと、一官能の活性水素基含有化合物(c)であるジ−2−エチルヘキシルアミン39.1gと、分散剤溶液(1)17.3gと、非水系の分散媒としてイソオクタン「キョーワゾール C−800」(協和発酵ケミカル(株)製)692.6gとを仕込み、90〜95℃で1時間攪拌することにより、高分子ポリオール(a)(PBA−1000、PBEA−2600、PHiP−1000およびPHoP−1500)をイソオクタン中に分散させて、非水系の分散液を調製した。
下記表1に示す処方に従って、第1工程で得られた分散液に、有機ポリイソシアネート(b)であるヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)191.7gと、ビスマス系触媒「ネオスタン U−600」(日東化成(株)製)0.051gとを添加し、90〜95℃で3時間にわたり、高分子ポリオール(a)とHDIとジ−2−エチルヘキシルアミンとを反応させることにより、イソシアネート基末端プレポリマー(I)を形成して、その分散液を調製した。
下記表1に示す処方に従って、第2工程で得られた分散液に水57.8g〔イソシアネート基末端プレポリマー(I)のイソシアネート基(計算値)の7当量に相当〕を添加し、イソシアネート基末端プレポリマー(I)と水とを、65〜70℃にて、イソシアネート基が消費されるまで鎖延長反応させることにより、ポリウレタンウレア樹脂を形成して、その分散液を調製した。この実施例において、比率〔(x1+x3)/A〕は0.901、比率(x1/x3)は0.177である。
第3工程で得られた分散液から固形分(ポリウレタンウレア樹脂)を濾別し、これに、下記に示す添加剤(i)〜(v)を添加し、これを乾燥した後、打粉剤「MP1451」(綜研化学(株)製)0.30gを添加することにより、本発明の樹脂組成物を調製した。得られた樹脂組成物の形状は真球状であり、安息角は26°であった。
(i)黒色顔料:カーボンブラック分散顔料「PV−817」(住化カラー(株)製)と、酸化チタン分散顔料「PV−7A1301」(住化カラー(株)製)との混合物(混合比=70/30),添加量=樹脂に対して1.5質量%。
(ii)酸化防止剤:「イルガノックス245」(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製),添加量=樹脂に対して0.25質量%。
(iii) 紫外線吸収剤:「チヌビン 213」(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製),添加量=樹脂に対して0.15質量%。
(iv)光安定剤:「チヌビン 765」(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製),添加量=樹脂に対して0.15質量%。
(v)内部離型剤:「SH200−100,000cs」(東レ・ダウコーニング(株)製),添加量=樹脂に対して0.20質量%。
・測定器:「HLC−8120」(東ソー(株)製)
・カラム:「TSKgel MultiporeHXL-M 」(東ソー(株)製)
粒径=5μm、サイズ=7.8mmID×30cm×4本
・キャリア:テトラヒドロフラン(THF)
・検出器:視差屈折
・サンプル:THF/n−メチルピロリドン=2/1の1%溶液
・検量線:標準ポリスチレン
(1)第1工程:
下記表1に示す処方に従って、ジ−2−エチルヘキシルアミンの仕込み量を26.1gに変更し、非水系の分散媒(イソオクタン)の仕込み量を684.3gに変更したこと以外は実施例1の第1工程と同様にして非水系の分散液を調製した。
下記表1に示す処方に従って、第1工程で得られた分散液を用いたこと以外は実施例1の第2工程と同様にして、イソシアネート基末端プレポリマー(I)を形成して、その分散液を調製した。
下記表1に示す処方に従って、第2工程で得られた分散液に水61.3g〔イソシアネート基末端プレポリマー(I)のイソシアネート基(計算値)の7当量に相当〕を添加したこと以外は実施例1の第3工程と同様にして、ポリウレタンウレア樹脂を形成して、その分散液を調製した。この実施例において、比率〔(x1+x3)/A〕は0.901、比率(x1/x3)は0.111である。
第3工程で得られた分散液を用いたこと以外は実施例1の第4工程と同様にして、本発明の樹脂組成物を調製した。得られた樹脂組成物の形状は真球状であり、安息角は26°であった。また、得られた樹脂組成物について、実施例1と同様にして、超高分子量成分の割合、並びに主ピークに係る成分の数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)及び割合を求めた。結果を表1に併せて示す。
(1)第1工程:
下記表1に示す処方に従って、ジ−2−エチルヘキシルアミンの仕込み量を26.1gに変更し、非水系の分散媒(イソオクタン)の仕込み量を698.5gに変更したこと以外は実施例1の第1工程と同様にして非水系の分散液を調製した。
下記表1に示す処方に従って、第1工程で得られた分散液を用いたこと以外は実施例1の第2工程と同様にして、イソシアネート基末端プレポリマーを形成して、その分散液を調製した。
下記表1に示す処方に従って、第2工程により得られた分散液に、二官能の活性水素基含有化合物(d)である1,4−BDの26.7gを添加し、イソシアネート基末端プレポリマーと1,4−BDとを65〜70℃にて反応させることにより、イソシアネート基末端プレポリマー(II)を形成して、その分散液を調製した。
下記表1に示す処方に従って、第3工程の前工程で得られた分散液に、水23.8g〔イソシアネート基末端プレポリマー(II)のイソシアネート基(計算値)の7当量に相当〕を添加したこと以外は実施例1の第3工程と同様にして、ポリウレタンウレア樹脂を形成して、その分散液を調製した。この実施例において、比率〔(x1+x2+x3)/A〕は0.900、比率〔x1/(x2+x3)〕は0.111、比率(x2/x3)は1.570である。
第3工程で得られた分散液を用いたこと以外は実施例1の第4工程と同様にして、本発明の樹脂組成物を調製した。得られた樹脂組成物の形状は真球状であり、安息角は26°であった。また、得られた樹脂組成物について、実施例1と同様にして、超高分子量成分の割合、並びに主ピークに係る成分の数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)及び割合を求めた。結果を表1に併せて示す。
下記の第1工程、第2工程、第3工程の前工程、第3工程および第4工程を経て、本発明の粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂組成物の各々を製造した。
下記表1に示す処方に従って、ポリエステルジオール(PBA−1000)と、ポリエステルジオール(PBEA−2600)と、ポリエステルジオール(PHiP−1000)と、ポリエステルジオール(PHoP−1500)と、ジ−2−エチルヘキシルアミンと、分散剤溶液(1)と、非水系の分散媒(イソオクタン)とを仕込んだこと以外は実施例1の第1工程と同様にして非水系の分散液を調製した。
下記表1に示す処方に従って、各実施例の第1工程で得られた分散液を用いたこと以外は実施例1の第2工程と同様にして、イソシアネート基末端プレポリマーを形成して、その分散液を調製した。
下記表1に示す処方に従って、各実施例の第2工程により得られた分散液に1,4−BDを添加し、イソシアネート基末端プレポリマーと1,4−BDとを65〜70℃にて反応させることにより、イソシアネート基末端プレポリマー(II)を形成して、その分散液を調製した。
下記表1に示す処方に従って、各実施例の第3工程の前工程で得られた分散液に所定量の水を添加したこと以外は実施例1の第3工程と同様にして、ポリウレタンウレア樹脂を形成して、その分散液を調製した。
なお、水の添加量を除いて配合処方が共通する実施例4〜6において、鎖延長反応時間(イソシアネート基が消費されるまでの時間)は、実施例4(W/w=7)が約7時間、実施例5(W/w=2)が約24時間、実施例6(W/w=4)が約14時間であった。 各実施例において、比率〔(x1+x2+x3)/A〕、比率〔x1/(x2+x3)〕および比率(x2/x3)の値を下記表1に併せて示す。
各実施例の第3工程で得られた分散液を用いたこと以外は実施例1の第4工程と同様にして、本発明の樹脂組成物を調製した。得られた樹脂組成物の形状は何れも真球状であり、安息角は何れも26°であった。また、得られた樹脂組成物の各々について、実施例1と同様にして、超高分子量成分の割合、並びに主ピークに係る成分の数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)及び割合を求めた。結果を表1に併せて示す。また、実施例4に係る樹脂組成物についてのGPCの測定チャートを図1に示す。
*「PBA−1000」:
1,4−BDとアジピン酸とから得られる、数平均分子量1,000のポリエステルジオール。
*「PBEA−2600」:
1,4−BDとエチレングリコールとアジピン酸とから得られる、数平均分子量2,600のポリエステルジオール。
*「PHiP−1000」:
1,6−HDとイソフタル酸とから得られる、数平均分子量1,000のポリエステルジオール。
*「PHoP−1500」:
1,6−HDとオルソフタル酸とから得られる、数平均分子量1,500のポリエステルジオール。
*「イソオクタン(分散媒)」:
「キョーワゾール C−800」(協和発酵ケミカル(株)製)。
*「U−600(触媒)」:
ビスマス系触媒「ネオスタン U−600」(日東化成(株)製)。
下記表2に示す処方に従って、ポリエステルジオール(PBA−1000)160.0gと、ポリエステルジオール(PBEA−2600)240.0gと、ポリエステルジオール(PHiP−1000)240.0gと、ポリエステルジオール(PHoP−1500)160.0gと、ジ−2−エチルヘキシルアミン7.82gと、分散剤溶液(1)17.3gと、非水系の分散媒(イソオクタン)672.6gとを仕込んだこと以外は実施例1の第1工程と同様にして非水系の分散液を調製した。
次いで、得られた分散液を用いたこと以外は実施例1の第2工程と同様にして、イソシアネート基末端プレポリマーを形成して、その分散液を調製した。
次いで、下記表2に示す処方に従って、得られたイソシアネート基末端プレポリマーの分散液に水66.0gを添加したこと以外は実施例1の第3工程と同様にして、ポリウレタンウレア樹脂を形成して、その分散液を調製した。この比較例において、比率〔(x1+x3)/A〕は0.900、比率(x1/x3)は0.031である。
次いで、得られたポリウレタンウレア樹脂の分散液を用いたこと以外は実施例1の第4工程と同様にして樹脂組成物を調製した。得られた樹脂組成物の形状は真球状であり、安息角は26°であった。また、得られた樹脂組成物について、実施例1と同様にして、超高分子量成分の割合、並びに主ピークに係る成分の数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)及び割合を求めた。結果を表2に併せて示す。
下記表2に示す処方に従って、ポリエステルジオール(PBA−1000)160.0gと、ポリエステルジオール(PBEA−2600)240.0gと、ポリエステルジオール(PHiP−1000)240.0gと、ポリエステルジオール(PHoP−1500)160.0gと、分散剤溶液(1)17.3gと、非水系の分散媒(イソオクタン)674.0gとを仕込んだこと以外は実施例1の第1工程と同様にして非水系の分散液を調製した。
次いで、得られた分散液を用いたこと以外は実施例1の第2工程と同様にして、イソシアネート基末端プレポリマーを形成した後、1,4−BDの12.15gを添加し、イソシアネート基末端プレポリマーと1,4−BDとを65〜70℃にて反応させた。
このようにして得られたイソシアネート基末端プレポリマーの分散液に水51.0gを添加したこと以外は実施例1の第3工程と同様にして、ポリウレタンウレア樹脂を形成して、その分散液を調製した。この比較例において、比率〔(x1+x2+x3)/A〕は0.900、比率〔x1/(x2+x3)〕は0、比率(x2/x3)は0.333である。
次いで、得られたポリウレタンウレア樹脂の分散液を用いたこと以外は実施例1の第4工程と同様にして樹脂組成物を調製した。得られた樹脂組成物の形状は真球状であり、安息角は26°であった。また、得られた樹脂組成物について、実施例1と同様にして、超高分子量成分の割合、並びに主ピークに係る成分の数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)及び割合を求めた。結果を表2に併せて示す。
下記表2に示す処方に従って、ポリエステルジオール(PBA−1000)と、ポリエステルジオール(PBEA−2600)と、ポリエステルジオール(PHiP−1000)と、ポリエステルジオール(PHoP−1500)と、ジ−2−エチルヘキシルアミンと、分散剤溶液(1)と、非水系の分散媒(イソオクタン)とを仕込んだこと以外は実施例1の第1工程と同様にして非水系の分散液を調製した。
次いで、得られた分散液の各々を用いたこと以外は実施例1の第2工程と同様にして、イソシアネート基末端プレポリマーを形成した後、1,4−BDを添加し、イソシアネート基末端プレポリマーと1,4−BDとを65〜70℃にて反応させた。
このようにして得られた分散液の各々に、下記表2に示す処方に従って、所定量の水を添加したこと以外は実施例1の第3工程と同様にして、ポリウレタンウレア樹脂を形成して、その分散液を調製した。
各実施例において、比率〔(x1+x2+x3)/A〕、比率〔x1/(x2+x3)〕および比率(x2/x3)の値を下記表2に併せて示す。
次いで、得られたポリウレタンウレア樹脂の分散液の各々を用いたこと以外は実施例1の第4工程と同様にして樹脂組成物を調製した。得られた樹脂組成物の形状は何れも真球状であり、安息角は何れも26°であった。また、得られた樹脂組成物の各々について、実施例1と同様にして、超高分子量成分の割合、並びに主ピークに係る成分の数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)及び割合を求めた。結果を表2に併せて示す。
下記表2に示す処方に従って、ポリエステルジオール(PBA−1000)160.0gと、ポリエステルジオール(PBEA−2600)240.0gと、ポリエステルジオール(PHiP−1000)240.0gと、ポリエステルジオール(PHoP−1500)160.0gと、分散剤溶液(1)17.3gと、非水系の分散媒(イソオクタン)668.3gとを仕込んだこと以外は実施例1の第1工程と同様にして非水系の分散液を調製した。
次いで、得られた分散液を用いたこと以外は実施例1の第2工程と同様にして、イソシアネート基末端プレポリマーを形成して、その分散液を調製した。
次いで、下記表2に示す処方に従って、得られたイソシアネート基末端プレポリマーの分散液に水75.5gを添加したこと以外は実施例1の第3工程と同様にして、ポリウレタンウレア樹脂を形成して、その分散液を調製した。この比較例において、比率〔(x1+x3)/A〕は1.000、比率(x1/x3)は0である。
次いで、得られたポリウレタンウレア樹脂の分散液を用いたこと以外は実施例1の第4工程と同様にして樹脂組成物を調製した。得られた樹脂組成物の形状は真球状であり、安息角は26°であった。また、得られた樹脂組成物について、実施例1と同様にして、超高分子量成分の割合、並びに主ピークに係る成分の数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)及び割合を求めた。結果を表2に併せて示す。
実施例1〜11および比較例1〜6により得られた粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂の各々について、下記(1)〜(8)の項目について測定および評価した。結果を下記表3および表4に示す。
レーザー式粒度分析計「マイクロトラック HRA」(日機装(株)製)にて測定した粒径分布(体積分布)カーブにおける50%の累積パーセントの値を求めた。
230℃に加熱した金型に粉末ポリウレタン樹脂を10秒間熱溶融させ、未溶融の粉末を除去し、300℃のオーブン内で45秒間放置した後、水冷するスラッシュ成形により、厚さ1mmの成形シートを作製した。このようにして得られたシートの溶融状態を目視により観察し、下記の基準に従って評価した。
「◎」:溶融不良は認められない。
「○」:目立たない程度の溶融不良が多少認められる。
「×」:溶融不良がかなり認められる。
上記(2)により得られたシートの表面におけるピンホールの有無および程度を目視により観察し、下記の基準に従って評価した。
「◎」:ピンホールは認められない。
「○」:目立たない程度のピンホールが多少認められる。
「×」:ピンホールがかなり認められる。
上記(2)により得られたシートの脱型時における変形の有無および程度を目視により観察し、下記の基準に従って評価した。
「◎」:変形は認められない。
「○」:僅かな変形が認められる。
「×」:明らかに変形が認められる。
上記(2)により得られたシートを、脱型後30秒間放置し、180°折り曲げた状態で30秒間保持し、これを拡開して24時間静置した後、折り曲げられた部分を目視により観察し、下記の基準に従って評価した。
「◎」:折れ皺は認められない。
「○」:目立たない程度の折れ皺が多少認められる。
「×」:折れ皺が明確に認められる。
上記(2)により得られたシートについて、往復運動平面磨耗試験機を用いて、下記の条件で100往復の試験を行い、シート表面の状態を目視により観察し、下記の基準に従って評価した。
・往復速度=40回/分
・摩擦子:30mm×12mm
・荷重=29.4N
・磨耗材:白綿かなきん3号を5枚積重したもの
「○」:目立たない程度の損傷が多少認められる。
「×」:損傷が顕著に認められる。
上記(2)により得られたシートを50℃の水中に48時間浸漬した後、これを乾燥し、表面におけるブルーミングの有無および程度を目視により観察し、下記の基準に従って評価した。
「◎」:ブルーミングは認められない。
「○」:ブルーミングが僅かに認められる。
「×」:ブルーミングが顕著に認められる。
上記(2)により得られたシートについて、JIS K 6251〜6252に準じて引張試験および引裂試験を行い、引張強度、破断のびおよび引裂強度を測定した。
本発明の粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂組成物は、熱溶融型接着剤などとしても使用することができ、特に接着芯地用接着剤、製本用接着剤、衣服プリント用接着剤として好適に用いることができる。
Claims (2)
- イソシアネート基末端プレポリマーと水とを非水系の分散媒中で反応させる工程を経て得られる熱成形用の粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂組成物であって、
これをゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定したチャートにおいて、
(I)数平均分子量(Mn)が50万以上の成分のピーク面積が、全ピーク面積に対して22%以下であり、
(II)ピーク面積が最大である主ピークに係る成分の数平均分子量が18,000〜50,000であって、
前記イソシアネート基末端プレポリマーは、高分子ポリオール(a)、有機ポリイソシアネート(b)、及び活性水素基と炭素数が4〜12の炭化水素基とを有する一官能の活性水素基含有化合物(c)を反応させることにより得られ、
反応に供される高分子ポリオール(a)の有する活性水素基のモル数をA、一官能の活性水素基含有化合物(c)の有する活性水素基のモル数をx1とし、前記イソシアネート基末端プレポリマーとの反応に供される水の有する活性水素基のモル数をx3とするとき、下記式〔1〕〜〔2〕に示す条件を満足することを特徴とする粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂組成物。
式〔1〕:0.3≦(x1+x3)/A≦1.5
式〔2〕:5/95≦x1/x3≦35/65 - イソシアネート基末端プレポリマーと水とを非水系の分散媒中で反応させる工程を経て得られるスラッシュ成形用の粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂組成物であって、
これをゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定したチャートにおいて、
(I)数平均分子量(Mn)が50万以上の成分のピーク面積が、全ピーク面積に対して22%以下であり、
(II)ピーク面積が最大である主ピークに係る成分の数平均分子量が18,000〜50,000であって、
前記イソシアネート基末端プレポリマーは、高分子ポリオール(a)、有機ポリイソシアネート(b)、活性水素基と炭素数が4〜12の炭化水素基とを有する一官能の活性水素基含有化合物(c)及び二官能の活性水素基含有化合物(d)を反応させることにより得られ、
反応に供される高分子ポリオール(a)の有する活性水素基のモル数をA、一官能の活性水素基含有化合物(c)の有する活性水素基のモル数をx1、二官能の活性水素基含有化合物(d)の有する活性水素基のモル数をx2とし、前記イソシアネート基末端プレポリマーとの反応に供される水の有する活性水素基のモル数をx3とするとき、下記式〔4〕〜〔6〕に示す条件を満足することを特徴とする粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂組成物。
式〔4〕:0.3≦(x1+x2+x3)/A≦1.5
式〔5〕:5/95≦x1/(x2+x3)≦25/75
式〔6〕:3/97≦x2/x3≦67/33
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005334450A JP4915494B2 (ja) | 2005-11-18 | 2005-11-18 | 粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂組成物 |
PCT/JP2006/310796 WO2007057996A1 (ja) | 2005-11-18 | 2006-05-30 | 粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005334450A JP4915494B2 (ja) | 2005-11-18 | 2005-11-18 | 粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007138038A JP2007138038A (ja) | 2007-06-07 |
JP4915494B2 true JP4915494B2 (ja) | 2012-04-11 |
Family
ID=38048387
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005334450A Expired - Fee Related JP4915494B2 (ja) | 2005-11-18 | 2005-11-18 | 粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂組成物 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4915494B2 (ja) |
WO (1) | WO2007057996A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009221293A (ja) * | 2008-03-14 | 2009-10-01 | Sanyo Chem Ind Ltd | 樹脂粉末、樹脂粉末組成物及び成形体 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3327840B2 (ja) * | 1998-07-06 | 2002-09-24 | 三洋化成工業株式会社 | ポリウレタン樹脂系スラッシュ成形用材料 |
JP3059707B2 (ja) * | 1998-09-28 | 2000-07-04 | 三洋化成工業株式会社 | ポリウレタン樹脂系スラッシュ成形用材料 |
JP4620826B2 (ja) * | 2000-03-21 | 2011-01-26 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | パウダースラッシュ成形用ポリウレタン |
DE10162349A1 (de) * | 2001-12-18 | 2003-07-10 | Basf Ag | Thermoplastische Polyurethane auf der Basis aliphatischer Isocyanate |
JP4151068B2 (ja) * | 2002-11-12 | 2008-09-17 | 日本ポリウレタン工業株式会社 | スラッシュ成形用ポリウレタン樹脂粉末の製造方法 |
JP4457401B2 (ja) * | 2003-12-24 | 2010-04-28 | 日本ポリウレタン工業株式会社 | スラッシュ成形用粉末ポリウレタン樹脂の製造方法 |
-
2005
- 2005-11-18 JP JP2005334450A patent/JP4915494B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2006
- 2006-05-30 WO PCT/JP2006/310796 patent/WO2007057996A1/ja active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2007057996A1 (ja) | 2007-05-24 |
JP2007138038A (ja) | 2007-06-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4936209B2 (ja) | 粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂の製造方法 | |
JP2010215926A (ja) | 熱可塑性ポリウレタン | |
KR100962600B1 (ko) | 분말상 열가소성 폴리우레탄우레아 수지의 제조 방법 | |
JP2006009019A (ja) | 高酸官能性ポリエステルから調製されたポリウレタン分散体 | |
JP5381595B2 (ja) | 超低硬度熱硬化性ポリウレタンエラストマー形成組成物、及びそれを用いたゲル状物 | |
JP2006009018A (ja) | 高い酸含有量を有するポリウレタン分散体 | |
JP5463857B2 (ja) | 粉末状熱可塑性樹脂組成物、並びにそれを用いた二層構造を有するシート状熱可塑性樹脂成形物 | |
CN101263174B (zh) | 粉末状热塑性聚氨酯脲树脂的制造方法 | |
JP4457401B2 (ja) | スラッシュ成形用粉末ポリウレタン樹脂の製造方法 | |
US6235830B1 (en) | Polyurethane resin type composition for slush molding | |
JP4915494B2 (ja) | 粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂組成物 | |
JP2009029860A (ja) | 粉末状熱可塑性ポリウレタン(ポリウレア)樹脂組成物 | |
JP4900771B2 (ja) | 粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂の製造方法 | |
JPH05509346A (ja) | 粉体塗料組成物 | |
JP2004002786A (ja) | ポリウレタン樹脂系スラッシュ成形用材料 | |
JP4151068B2 (ja) | スラッシュ成形用ポリウレタン樹脂粉末の製造方法 | |
JP4126720B2 (ja) | スラッシュ成形用粉末ポリウレタン樹脂の製造方法 | |
JP3595450B2 (ja) | ポリウレタン樹脂系スラッシュ成形用材料 | |
JP3942574B2 (ja) | ポリウレタン樹脂系スラッシュ成形用材料 | |
JP4042148B2 (ja) | スラッシュ成形用粉末ポリウレタン樹脂組成物及びスラッシュ成形方法 | |
JP2010070670A (ja) | 粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物、並びにそれを用いたシート状ポリウレタン樹脂成形物及びその製造方法 | |
JP4529437B2 (ja) | スラッシュ成形用粉末ポリウレタン樹脂、並びにその製造方法及びスラッシュ成形方法 | |
JP2019131766A (ja) | 水性ポリウレタン樹脂組成物、該組成物を用いた人工皮革、皮革用表面処理剤 | |
JP2024010486A (ja) | 成形用樹脂組成物及び成形体 | |
JP2000265054A (ja) | ポリウレタン樹脂系スラッシュ成形用材料 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20081021 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110908 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111025 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20111228 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120110 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150203 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4915494 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
R370 | Written measure of declining of transfer procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |