JP2000516990A - 熱可塑性ポリウレタン材料及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明の熱可塑性ポリウレタン材料は、一般式Ｉ： で表され（式中、１＜ｆ＜５００、１＜ｆ’＜１５、Ｒ及びＲ’＝アルキル又はアリール）、かつＸが式II （式中、２＜ｎ＜１４０、１＜（ｎ’＋ｎ”）＜５１）で表されることを特徴とする。本発明の熱可塑性ポリウレタン材料の製造方法は、式IIａ

Description

【発明の詳細な説明】 熱可塑性ポリウレタン材料及びその製造方法 本発明は、一般式Ｉ で表され、式中、ｆが１乃至５００の整数であり、ｆ’が１乃至１５の整数であ り、Ｒ及びＲ’が同一か又は異なるものであって、アルキル基又はアリール基で あり、かつＸが分子量１０００乃至６０００で、かつ式II （式中、ｎが２乃至１４０の整数であり、ｎ’及びｎ”はその合計が１乃至５１ となる整数である）で表されるポリエーテルーポリカプロラクトンブロック共重 合体である熱可塑性ポリウレタン材料に関する。 このポリウレタンは、特に押出、射出及び溶融塗布する上で有用である。 本発明の熱可塑性ポリウレタン材料は、公知のそれらに比べて優 れた特性を有し、比較的低い硬度（約８６のショアＡ値達成可能）で、かつ比較 的高い約２２０℃の融点又は軟化点を有する。 本発明はまた、式IIａ で表されるポリエーテル−ポリカプロラクトンブロック共重合体を、式ＨＯ−Ｒ ’−ＯＨで表される連鎖延長剤及び式ＯＣＮ−Ｒ−ＮＣＯで表されるジイソシア ネート（上記各式中、Ｒ、Ｒ’、ｎ、ｎ’及びｎ”が前記記載の内容を意味する ）と反応させることを含む前記記載の化合物の製造方法に関する。好ましくは、 前記連鎖延長剤が１，４−ブタンジオールであり、前記ジイソシアネートがジフ ェニルメタン４，４’−ジイソシアネート、トルエン２，４−及び２，６−ジイ ソシアネート、ジシクロヘキシルメタン４，４’−ジイソシアネート又は３−イ ソシアノメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキシルイソシアネートである 。 上記反応は、好ましくはジイソシアネートと連鎖延長剤及び式（II）のポリエ ーテル−ポリカプロラクトンの等モル量を、後者２つの化合物の比率を１：１乃 至１５：１として、混合することにより行われる。 上記混合は、成分の合計量として２００乃至１５００ｋｇ／ｈの供給流量で連 続的に行われ、かつ温度１５０乃至３５０℃の押出機中で、４５秒乃至２．５分 の滞留時間で行われる。 上記反応は、好ましくは、ウレタン反応に適した金属錯体系の触媒、特に錫及 び／又はビスマス誘導体の存在下で行われる。 本発明は、式IIａの化合物及びその製造方法にも関し、その方法は、ポリプロ ピレングリコールを、主に第二の性質の末端水酸基を有する式III （式中、ｎは上記記載の内容を意味する）で表される化合物及び式IV のε−カプロラクトンと反応させることにより行われる。 このようにして得られた共重合体は、全体の水酸基の６０％を越える量の主に 第一の性質の末端水酸基を含む。 この反応は、（ａ）ポリプロピレングリコール及びε−カプロラクトンを室温 で窒素ガス流のもとに反応容器に充填する工程と、（ｂ）窒素ガス気流下、１０ ０乃至２００℃の温度で０．５乃至１．５時間加熱する工程と、（ｃ）１６０乃 至２５０℃の温度で金属錯体触媒を添加する工程と、（ｄ）反応を２乃至８時間 維持する工程とを含む。 以下に本発明に関連する方法の実施例を述べる。実施例１ 式IIのポリオールの製造 室温の反応容器に、窒素ガスを流しながら機械攪拌しつつ、ポリプロピレング リコール２，０００ｋｇ及びε−カプロラクトン２，０００ｋｇを充填する。 この未反応の混合物を１２０℃に加熱し、１時間この温度を維持して、出発混 合物から水を除去する。 この未反応の混合物を２００℃に加熱し、この温度で金属錯体触媒の錫誘導体 １５ｐｐｍを添加する。この混合物の温度を２２０℃に急激に昇温し、反応の進 展をガスクロマトグラフィーにより解析する。反応が５時間で一旦完結したら、 反応内容物を１２０℃に冷却し、この温度で容器から排出する。得られた生成物 を窒素雰囲気下で貯蔵する。 Ｔ＝２００℃で発生する最高の熱は、９．９３Ｗ／ｋｇで、反応全体で発生す る熱は、８７．４８ｋＪ／ｋｇである。この方法の断熱温度上昇は、計算による と４３．２℃である。 反応仕事率プロフィールは、この方法によれば反応時間の半分近くの時点で反 応速度が最高レベルにまで増加することを示している。実施例２ 熱可塑性ポリウレタン材料の製造 ジフェニルメタン４，４’−ジイソシアネート１，２５０ｋｇ、ブタンジオー ル３６０ｋｇ及び実施例１で製造されたポリエーテルポリカプロラクトンブロッ ク共重合体４，０００ｋｇを用いる。これらの原料を反応容器として適した形状 の２軸押出機を用い、６０ ０ｋｇ／ｈの供給流量で連続的に混合し、その混合条件は２００℃から３００℃ の間の温度で、滞留時間は１．５乃至２．０分である。 押出機からの排出時に切断し、冷却、乾燥し、標準湿温度条件でビーズ形状に して包装する。この方法では金属錯体触媒１００ｐｐｍを使用する。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 Ｒ’−ＯＨの連鎖延長剤及び式ＯＣＮ−Ｒ−ＮＣＯのジ イソシアネートと反応させる工程を有することを特徴と する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．一般式Ｉ： で表され、式中、ｆが１乃至５００の整数であり、ｆ’が１乃至１５の整数であ り、Ｒ及びＲ’が同一か又は異なるものであって、アルキル基又はアリール基で あり、かつＸが式II （式中、ｎが２乃至１４０の整数であり、ｎ’及びｎ”はその合計が１乃至５１ となる整数である）で表されることを特徴とする熱可塑性ポリウレタン材料。 ２．一般式Ｉ で表され、式中、ｆが１乃至５００の整数であり、ｆ’が１乃至１５の整数であ り、Ｒ及びＲ’が同一か又は異なるものであって、ア ルキル基又はアリール基であり、かつＸが式II （式中、ｎが２乃至１４０の整数であり、ｎ’及びｎ”はその合計が１乃至５１ となる整数である）で表される熱可塑性ポリウレタン材料の製造方法であって、 式IIａ で表される（式中、ｎ、ｎ’及びｎ”が前記の意味を有する）、分子量１０００ 乃至６０００のポリエーテル−ポリカプロラクトンブロック共重合体を、式ＨＯ −Ｒ’−ＯＨの連鎖延長剤及び式ＯＣＮ−Ｒ−ＮＣＯのジイソシアネート（各式 中、Ｒ、Ｒ’が前記の意味を有する）と反応させる工程を有することを特徴とす る熱可塑性ポリウレタン材料の製造方法。 ３．前記連鎖延長剤が、１，４−ブタンジオールであることを特徴とする請求項 ２記載の方法。 ４．前記ジイソシアネートが、ジフェニルメタン４，４’−ジイソシアネート、 トルエン２，４−及び２，６−ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン４， ４’−ジイソシアネート又は３−イソシアノメチル−３，５，５−トリメチルシ クロヘキシルイソシアネー トであることを特徴とする請求項２又は３の方法。 ５．前記反応が、等モル量のジイソシアネートと連鎖延長剤及び式IIのポリエー テル−ポリカプロラクトンブロック共重合体とを、該後者２つの化合物の比率を １：１乃至１５：１として、混合することにより行われることを特徴とする請求 項２乃至４いずれか記載の方法。 ６．前記混合が、成分の合計量として２００乃至１５００ｋｇ／ｈの流量で連続 的に行われ、かつ、温度１５０乃至３５０℃の押出機中で、４５秒乃至２．５分 の滞留時間で行われることを特徴とする請求項５記載の方法。 ７．前記反応が、ウレタン反応に適した金属錯体系触媒の存在下で行われること を特徴とする請求項２乃至６いずれか記載の方法。 ８．前記金属が、錫及び／又はビスマスであることを特徴とする請求項７記載の 方法。 ９．式IIａ で表され、式中、ｎが２乃至１４０の整数であり、かつｎ’及びｎ”はその合計 が１乃至５１となる整数であることを特徴とする、請求項１に記載のボリエーテ ル−ポリカプロラクトンブロック共重合体。 １０．式IIａ で表され、ｎが２乃至１４０の整数であり、かつｎ’及びｎ”はその合計が１乃 至５１となる整数である、請求項２又は９に記載のポリエーテル−ポリカプロラ クトンブロック共重合体の製造方法であって、ポリプロピレングリコールを、式 III （式中、ｎは前記記載の意味を有する）で表される主に第二の性質の末端水酸基 及び式IV で表されるε−カプロラクトンと反応させて、全体の水酸基の６０％を越える量 の主に第一の性質の末端水酸基を有する共重合体を得ることを特徴とする、ポリ エーテル−ポリカプロラクトンブロック共重合体の製造方法。 １１．前記反応が、 （ａ）ポリプロピレングリコール及びε−カプロラクトンを室温で窒素流のもと に反応容器に充填する工程と、 （ｂ）窒素ガス気流下、１００乃至２００℃の温度で０．５乃至１ ．５時間加熱する工程と、 （ｃ）１６０乃至２５０℃の温度で金属錯体触媒を添加する工程と、 （ｄ）反応を２乃至８時間維持する工程と、を含むことを特徴とする請求項１０ 記載の方法。