JP2003252947A - 熱硬化性ポリウレタンエラストマー成形品、その製造方法およびそれに使用される組成物 - Google Patents
熱硬化性ポリウレタンエラストマー成形品、その製造方法およびそれに使用される組成物Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】低硬度かつ圧縮永久歪みが低く、成形性に優れ
た熱硬化性ポリウレタンエラストマー成形品の提供。 【解決手段】数平均分子量４０００〜１２０００、平均
水酸基数が２〜３のポリオキシアルキレンポリオールと
トリレンジイソシアネートとを反応して得られるイソシ
アネート基末端プレポリマー（ｉ）、および、数平均分
子量４０００〜１２０００、平均水酸基数２超〜３のポ
リオキシアルキレンポリオールを主成分とする硬化剤
（ｉｉ）を混合し反応させて得られる熱硬化性ポリウレ
タンエラストマー成形品。
た熱硬化性ポリウレタンエラストマー成形品の提供。 【解決手段】数平均分子量４０００〜１２０００、平均
水酸基数が２〜３のポリオキシアルキレンポリオールと
トリレンジイソシアネートとを反応して得られるイソシ
アネート基末端プレポリマー（ｉ）、および、数平均分
子量４０００〜１２０００、平均水酸基数２超〜３のポ
リオキシアルキレンポリオールを主成分とする硬化剤
（ｉｉ）を混合し反応させて得られる熱硬化性ポリウレ
タンエラストマー成形品。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は熱硬化性ポリウレタ
ンエラストマー成形品、その製造方法および２液型硬化
性組成物に関する。
ンエラストマー成形品、その製造方法および２液型硬化
性組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】熱硬化性ポリウレタンエラストマーは、
耐摩耗性、機械物性、耐溶剤性、耐油性に優れているこ
とから、ロール、キャスター等の工業部品、ソリッドタ
イヤ、ベルト等の自動車部品、紙送りロール、複写機用
ロール等のＯＡ機器部品の他、スポーツ、レジャー用品
など広範囲に利用されている。
耐摩耗性、機械物性、耐溶剤性、耐油性に優れているこ
とから、ロール、キャスター等の工業部品、ソリッドタ
イヤ、ベルト等の自動車部品、紙送りロール、複写機用
ロール等のＯＡ機器部品の他、スポーツ、レジャー用品
など広範囲に利用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の一般的
な熱硬化性ポリウレタンエラストマーは、ＪＩＳ Ｋ６
３０１で規定されるスプリング式硬さ試験機のＡ型によ
る硬度（以下、「ＪＩＳ Ａ硬度」という）が５０〜１
００程度のものであり、特に、柔軟性を要求される用途
には、さらに低硬度のエラストマーが必要であった。
な熱硬化性ポリウレタンエラストマーは、ＪＩＳ Ｋ６
３０１で規定されるスプリング式硬さ試験機のＡ型によ
る硬度（以下、「ＪＩＳ Ａ硬度」という）が５０〜１
００程度のものであり、特に、柔軟性を要求される用途
には、さらに低硬度のエラストマーが必要であった。
【０００４】低硬度の熱硬化性ポリウレタンエラストマ
ーを得る方法として、大量の可塑剤を添加する方法が提
案されたが、強度の低下、圧縮歪みの増大、可塑剤のブ
リードによる表面粘着性の問題があった。また、官能基
数の低い原料を用いて架橋密度を下げる方法も提案され
たが、耐摩耗性や耐薬品性の低下、圧縮永久歪みの著し
い増大の問題があった。さらに、ジフェニルメタンジイ
ソシアネートやカルボジイミド変性ジフェニルメタンジ
イソシアネートと高分子量ポリオールと多官能の硬化剤
を使用し、低硬度かつ圧縮永久歪みを改良する方法が提
案された（特開平８−１５１４２３号公報）が、原料組
成物の粘度が高く、成形不良が起こりやすい問題があっ
た。
ーを得る方法として、大量の可塑剤を添加する方法が提
案されたが、強度の低下、圧縮歪みの増大、可塑剤のブ
リードによる表面粘着性の問題があった。また、官能基
数の低い原料を用いて架橋密度を下げる方法も提案され
たが、耐摩耗性や耐薬品性の低下、圧縮永久歪みの著し
い増大の問題があった。さらに、ジフェニルメタンジイ
ソシアネートやカルボジイミド変性ジフェニルメタンジ
イソシアネートと高分子量ポリオールと多官能の硬化剤
を使用し、低硬度かつ圧縮永久歪みを改良する方法が提
案された（特開平８−１５１４２３号公報）が、原料組
成物の粘度が高く、成形不良が起こりやすい問題があっ
た。
【０００５】したがって、圧縮永久歪みの増大を伴うこ
となく、低硬度が実現でき、なおかつ成形性の良好な熱
硬化性ポリウレタンエラストマーへの要求が高まってい
た。
となく、低硬度が実現でき、なおかつ成形性の良好な熱
硬化性ポリウレタンエラストマーへの要求が高まってい
た。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
する下記の発明である。数平均分子量４０００〜１２０
００、平均水酸基数が２〜３のポリオキシアルキレンポ
リオール（ａ）とトリレンジイソシアネートとを反応し
て得られるイソシアネート基末端プレポリマー（ｉ）、
および数平均分子量４０００〜１２０００、平均水酸基
数２〜３のポリオキシアルキレンポリオール（ｂ）を主
成分とする硬化剤（ｉｉ）[ただし、（ａ）と（ｂ）の
少なくとも一方は平均水酸基数が２を超える。]を混合
し反応させて得られる熱硬化性ポリウレタンエラストマ
ー成形品であって、ＪＩＳ Ｋ ６３０１で規定される
圧縮永久歪みが７％以下、かつＪＩＳ Ｋ６３０１で規
定されるスプリング式硬さ試験機のＡ型による硬度が４
０以下である熱硬化性ポリウレタンエラストマー成形
品。
する下記の発明である。数平均分子量４０００〜１２０
００、平均水酸基数が２〜３のポリオキシアルキレンポ
リオール（ａ）とトリレンジイソシアネートとを反応し
て得られるイソシアネート基末端プレポリマー（ｉ）、
および数平均分子量４０００〜１２０００、平均水酸基
数２〜３のポリオキシアルキレンポリオール（ｂ）を主
成分とする硬化剤（ｉｉ）[ただし、（ａ）と（ｂ）の
少なくとも一方は平均水酸基数が２を超える。]を混合
し反応させて得られる熱硬化性ポリウレタンエラストマ
ー成形品であって、ＪＩＳ Ｋ ６３０１で規定される
圧縮永久歪みが７％以下、かつＪＩＳ Ｋ６３０１で規
定されるスプリング式硬さ試験機のＡ型による硬度が４
０以下である熱硬化性ポリウレタンエラストマー成形
品。
【０００７】数平均分子量４０００〜１２０００、平均
水酸基数が２〜３のポリオキシアルキレンポリオール
（ａ）とトリレンジイソシアネートとを反応して得られ
るイソシアネート基末端プレポリマー（ｉ）、および数
平均分子量４０００〜１２０００、平均水酸基数２〜３
のポリオキシアルキレンポリオール（ｂ）を主成分とす
る硬化剤（ｉｉ）[ただし、（ａ）と（ｂ）の少なくと
も一方は平均水酸基数が２を超える。]を混合し反応さ
せる、熱硬化性ポリウレタンエラストマー成形品の製造
方法であって、ＪＩＳ Ｋ ６３０１で規定される圧縮
永久歪みが７％以下、かつＪＩＳ Ｋ６３０１で規定さ
れるスプリング式硬さ試験機のＡ型による硬度が４０以
下である熱硬化性ポリウレタンエラストマー成形品の製
造方法。
水酸基数が２〜３のポリオキシアルキレンポリオール
（ａ）とトリレンジイソシアネートとを反応して得られ
るイソシアネート基末端プレポリマー（ｉ）、および数
平均分子量４０００〜１２０００、平均水酸基数２〜３
のポリオキシアルキレンポリオール（ｂ）を主成分とす
る硬化剤（ｉｉ）[ただし、（ａ）と（ｂ）の少なくと
も一方は平均水酸基数が２を超える。]を混合し反応さ
せる、熱硬化性ポリウレタンエラストマー成形品の製造
方法であって、ＪＩＳ Ｋ ６３０１で規定される圧縮
永久歪みが７％以下、かつＪＩＳ Ｋ６３０１で規定さ
れるスプリング式硬さ試験機のＡ型による硬度が４０以
下である熱硬化性ポリウレタンエラストマー成形品の製
造方法。
【０００８】数平均分子量４０００〜１２０００、平均
水酸基数が２〜３のポリオキシアルキレンポリオール
（ａ）とトリレンジイソシアネートとを反応して得られ
るイソシアネート基末端プレポリマー（ｉ）、および数
平均分子量４０００〜１２０００、平均水酸基数２〜３
のポリオキシアルキレンポリオール（ｂ）を主成分とす
る硬化剤（ｉｉ）[ただし、（ａ）と（ｂ）の少なくと
も一方は平均水酸基数が２を超える。]からなる２液型
硬化性組成物であって、低分子可塑剤を含まないことを
特徴とし、かつ得られる硬化物のＪＩＳ Ｋ ６３０１
で規定される圧縮永久歪みが７％以下、かつＪＩＳ Ｋ
６３０１で規定されるスプリング式硬さ試験機のＡ型
による硬度が４０以下である、２液型硬化性組成物。
水酸基数が２〜３のポリオキシアルキレンポリオール
（ａ）とトリレンジイソシアネートとを反応して得られ
るイソシアネート基末端プレポリマー（ｉ）、および数
平均分子量４０００〜１２０００、平均水酸基数２〜３
のポリオキシアルキレンポリオール（ｂ）を主成分とす
る硬化剤（ｉｉ）[ただし、（ａ）と（ｂ）の少なくと
も一方は平均水酸基数が２を超える。]からなる２液型
硬化性組成物であって、低分子可塑剤を含まないことを
特徴とし、かつ得られる硬化物のＪＩＳ Ｋ ６３０１
で規定される圧縮永久歪みが７％以下、かつＪＩＳ Ｋ
６３０１で規定されるスプリング式硬さ試験機のＡ型
による硬度が４０以下である、２液型硬化性組成物。
【０００９】
【発明の実施の形態】（プレポリマー）本発明におい
て、イソシアネート基末端プレポリマーの原料としてト
リレンジイソシアネートを使用する。トリレンジイソシ
アネートとしては、２，４−トリレンジイソシアネー
ト、２，６−トリレンジイソシアネート、またはそれら
の混合物が挙げられるが、２，４−トリレンジイソシア
ネートを全トリレンジイソシアネート１００質量部中７
０質量部以上含有するものが好ましい。
て、イソシアネート基末端プレポリマーの原料としてト
リレンジイソシアネートを使用する。トリレンジイソシ
アネートとしては、２，４−トリレンジイソシアネー
ト、２，６−トリレンジイソシアネート、またはそれら
の混合物が挙げられるが、２，４−トリレンジイソシア
ネートを全トリレンジイソシアネート１００質量部中７
０質量部以上含有するものが好ましい。
【００１０】トリレンジイソシアネートと他のポリイソ
シアネート化合物を併用してもよいが、他のポリイソシ
アネート化合物の割合は、全イソシアネート１００質量
部中２０質量部以下が好ましく、特に１０質量部以下が
好ましく、併用しないことがもっとも好ましい。
シアネート化合物を併用してもよいが、他のポリイソシ
アネート化合物の割合は、全イソシアネート１００質量
部中２０質量部以下が好ましく、特に１０質量部以下が
好ましく、併用しないことがもっとも好ましい。
【００１１】本発明において、イソシアネート基末端プ
レポリマーの原料として、数平均分子量４０００〜１２
０００、平均水酸基数が２〜３以下のポリオキシアルキ
レンポリオールを使用する。ポリオキシアルキレンポリ
オールは、開始剤の存在下、公知の方法によりアルキレ
ンオキシドを反応させて製造できる。
レポリマーの原料として、数平均分子量４０００〜１２
０００、平均水酸基数が２〜３以下のポリオキシアルキ
レンポリオールを使用する。ポリオキシアルキレンポリ
オールは、開始剤の存在下、公知の方法によりアルキレ
ンオキシドを反応させて製造できる。
【００１２】開始剤としては２〜８個の活性水素原子を
有する化合物が使用でき、具体的には、エチレングルコ
ール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、
ジプロピレングリコール、１，４−ブタンジオール等の
２価アルコール；トリメチロールプロパン、トリメチロ
ールエタン、グリセリン、１，２，４−ブタントリオー
ル、１，２，６−ヘキサントリオール等の３価アルコー
ル；ペンタエリスリトール、エリスリトール等の４価ア
ルコール；ソルビトール、ジペンタエリスリトール等の
６価アルコール；トリペンタエリスリトール、ショ糖等
の８価アルコール；エチレンジアミン、ヘキサメチレン
ジアミン、トリレンジアミン等のジアミン；モノエタノ
ールアミン、プロパノールアミン、ジエタノールアミン
等のアルカノールアミン；ビスフェノールＡ等のフェノ
ール；等が挙げられる。
有する化合物が使用でき、具体的には、エチレングルコ
ール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、
ジプロピレングリコール、１，４−ブタンジオール等の
２価アルコール；トリメチロールプロパン、トリメチロ
ールエタン、グリセリン、１，２，４−ブタントリオー
ル、１，２，６−ヘキサントリオール等の３価アルコー
ル；ペンタエリスリトール、エリスリトール等の４価ア
ルコール；ソルビトール、ジペンタエリスリトール等の
６価アルコール；トリペンタエリスリトール、ショ糖等
の８価アルコール；エチレンジアミン、ヘキサメチレン
ジアミン、トリレンジアミン等のジアミン；モノエタノ
ールアミン、プロパノールアミン、ジエタノールアミン
等のアルカノールアミン；ビスフェノールＡ等のフェノ
ール；等が挙げられる。
【００１３】これらの化合物を目標の平均水酸基数とな
るように混合して開始剤として使用できる。開始剤とし
ては、２価アルコール、３価アルコールまたはそれらの
混合物が好ましい。
るように混合して開始剤として使用できる。開始剤とし
ては、２価アルコール、３価アルコールまたはそれらの
混合物が好ましい。
【００１４】アルキレンオキシドとしては、プロピレン
オキシド、１，２−ブチレンオキシド、２，３−ブチレ
ンオキシド、エチレンオキシドなどが挙げられ、プロピ
レンオキシドまたはプロピレンオキシドと他のアルキレ
ンオキシドの併用が好ましい。プロピレンオキシドのみ
が好ましく、他のアルキレンオキシドを併用する場合で
も、プロピレンオキシドの割合は７０質量％以上が好ま
しい。
オキシド、１，２−ブチレンオキシド、２，３−ブチレ
ンオキシド、エチレンオキシドなどが挙げられ、プロピ
レンオキシドまたはプロピレンオキシドと他のアルキレ
ンオキシドの併用が好ましい。プロピレンオキシドのみ
が好ましく、他のアルキレンオキシドを併用する場合で
も、プロピレンオキシドの割合は７０質量％以上が好ま
しい。
【００１５】ポリオキシアルキレンポリオールの分子量
は４０００〜１２０００である。分子量が４０００未満
では架橋間分子量が低いため得られる成形品の硬度が高
くなり、分子量１２０００超過では架橋間分子量が高い
ため圧縮永久歪みが増大する。
は４０００〜１２０００である。分子量が４０００未満
では架橋間分子量が低いため得られる成形品の硬度が高
くなり、分子量１２０００超過では架橋間分子量が高い
ため圧縮永久歪みが増大する。
【００１６】ポリオキシアルキレンポリオールの平均水
酸基数は２〜３である。平均水酸基数が２未満である
と、架橋密度が低下し圧縮永久歪みが高くなるため好ま
しくない。また、平均水酸基数が３を超えると、架橋密
度の増加により硬度が高くなり、プレポリマーの粘度も
著しく増大して作業性が低下するので好ましくない。な
お、後述するように、イソシアネート基末端プレポリマ
ーの原料のポリオールか、または、硬化剤に含まれるポ
リオールの少なくともいずれかが、２を超えていること
が必須である。
酸基数は２〜３である。平均水酸基数が２未満である
と、架橋密度が低下し圧縮永久歪みが高くなるため好ま
しくない。また、平均水酸基数が３を超えると、架橋密
度の増加により硬度が高くなり、プレポリマーの粘度も
著しく増大して作業性が低下するので好ましくない。な
お、後述するように、イソシアネート基末端プレポリマ
ーの原料のポリオールか、または、硬化剤に含まれるポ
リオールの少なくともいずれかが、２を超えていること
が必須である。
【００１７】さらに、該ポリオキシアルキレンポリオー
ルの総不飽和度は０．０７以下であることが好ましく、
特に０．０５以下、さらに０．０３以下が好ましい。総
不飽和度が０．０７超過では架橋密度が低下し圧縮永久
歪みが増大するので好ましくない。なお、総不飽和度は
ｍｅｑ／ｇで表されるものである。
ルの総不飽和度は０．０７以下であることが好ましく、
特に０．０５以下、さらに０．０３以下が好ましい。総
不飽和度が０．０７超過では架橋密度が低下し圧縮永久
歪みが増大するので好ましくない。なお、総不飽和度は
ｍｅｑ／ｇで表されるものである。
【００１８】ポリオールは２種以上の混合物であっても
よく、その場合は混合物の数平均分子量、平均水酸基
数、総不飽和度が上記の範囲内であればよい。
よく、その場合は混合物の数平均分子量、平均水酸基
数、総不飽和度が上記の範囲内であればよい。
【００１９】イソシアネート基末端プレポリマーは、ト
リレンジイソシアネートと上記ポリオールとを、イソシ
アネート基／水酸基（モル比）が１．５〜２０、さらに
１．８〜１５、特に２．０〜１０となる割合で反応させ
ることにより製造できる。上記モル比が１．５未満で
は、プレポリマーの粘度が高くなり作業性が低下し、一
方モル比が２０超過では、発泡しやくすくなり好ましく
ない。
リレンジイソシアネートと上記ポリオールとを、イソシ
アネート基／水酸基（モル比）が１．５〜２０、さらに
１．８〜１５、特に２．０〜１０となる割合で反応させ
ることにより製造できる。上記モル比が１．５未満で
は、プレポリマーの粘度が高くなり作業性が低下し、一
方モル比が２０超過では、発泡しやくすくなり好ましく
ない。
【００２０】プレポリマーのイソシアネート基含有量
（質量基準）は０．６〜８％が好ましく、特に０．８〜
６％、さらに１〜４％が好ましい。イソシアネート基含
有量が０．６％未満では、プレポリマーの粘度が高くな
り作業性が低下し、一方イソシアネート基含有量が１５
％超過では発泡しやすくなり好ましくない。
（質量基準）は０．６〜８％が好ましく、特に０．８〜
６％、さらに１〜４％が好ましい。イソシアネート基含
有量が０．６％未満では、プレポリマーの粘度が高くな
り作業性が低下し、一方イソシアネート基含有量が１５
％超過では発泡しやすくなり好ましくない。
【００２１】イソシアネート基末端プレポリマーは公知
の方法で製造することができる。例えば、トリレンジイ
ソシアネートと上記ポリオールとを乾燥窒素気流下、６
０〜１００℃で１〜２０時間加熱反応することによって
得られる。
の方法で製造することができる。例えば、トリレンジイ
ソシアネートと上記ポリオールとを乾燥窒素気流下、６
０〜１００℃で１〜２０時間加熱反応することによって
得られる。
【００２２】（硬化剤）本発明において、硬化剤とし
て、数平均分子量４０００〜１２０００、平均水酸基数
２〜３のポリオキシアルキレンポリオールを主成分とす
る硬化剤を使用する。該ポリオキシアルキレンポリオー
ルは、イソシアネート基末端プレポリマーの原料として
用いるものと同様のものが使用できる。
て、数平均分子量４０００〜１２０００、平均水酸基数
２〜３のポリオキシアルキレンポリオールを主成分とす
る硬化剤を使用する。該ポリオキシアルキレンポリオー
ルは、イソシアネート基末端プレポリマーの原料として
用いるものと同様のものが使用できる。
【００２３】平均水酸基数は２〜３である。平均水酸基
数が２未満であると、架橋密度が低下し硬度は低くなる
ものの圧縮永久歪みが高くなり、成形物表面の粘着性も
増大するため好ましくない。また、平均水酸基数が３超
過では、架橋密度の増加により硬度が高くなるので好ま
しくない。
数が２未満であると、架橋密度が低下し硬度は低くなる
ものの圧縮永久歪みが高くなり、成形物表面の粘着性も
増大するため好ましくない。また、平均水酸基数が３超
過では、架橋密度の増加により硬度が高くなるので好ま
しくない。
【００２４】なお、上述のように、イソシアネート基末
端プレポリマーに用いたポリオキシアルキレンポリオー
ルもしくは、硬化剤に用いるポリオキシアルキレンポリ
オールの少なくとも一方が平均水酸基数が２を超えるこ
とが必要である。本発明においては、硬化剤に用いるポ
リオキシアルキレンポリオールの平均水酸基数が２を超
えていることが好ましく、好ましくは２．２〜３．０で
ある。
端プレポリマーに用いたポリオキシアルキレンポリオー
ルもしくは、硬化剤に用いるポリオキシアルキレンポリ
オールの少なくとも一方が平均水酸基数が２を超えるこ
とが必要である。本発明においては、硬化剤に用いるポ
リオキシアルキレンポリオールの平均水酸基数が２を超
えていることが好ましく、好ましくは２．２〜３．０で
ある。
【００２５】ポリオキシアルキレンポリオールの構造、
平均分子量、総不飽和度の点は、イソシアネート基末端
プレポリマーの原料として用いるポリオキシアルキレン
ポリオールと同様である。なお、硬化剤に使用するポリ
オキシアルキレンポリオールは前記イソシアネート基末
端プレポリマーに使用したポリオキシアルキレンポリオ
ールと同一でも異なっていてもよい。
平均分子量、総不飽和度の点は、イソシアネート基末端
プレポリマーの原料として用いるポリオキシアルキレン
ポリオールと同様である。なお、硬化剤に使用するポリ
オキシアルキレンポリオールは前記イソシアネート基末
端プレポリマーに使用したポリオキシアルキレンポリオ
ールと同一でも異なっていてもよい。
【００２６】本発明においては、硬化剤として、特定の
ポリオキシアルキレンポリオールを用いることにより、
本発明のイソシアネート基末端プレポリマーと混合性が
よく、またイソシアネート基末端プレポリマーと混合し
た際に、減粘効果があるので、作業性がよい。
ポリオキシアルキレンポリオールを用いることにより、
本発明のイソシアネート基末端プレポリマーと混合性が
よく、またイソシアネート基末端プレポリマーと混合し
た際に、減粘効果があるので、作業性がよい。
【００２７】（熱硬化性ポリウレタンエラストマー成形
品の製造方法）本発明において、イソシアネート基末端
プレポリマーと硬化剤を反応させることにより熱硬化性
ポリウレタンエラストマー成形品を製造できる。イソシ
アネート基末端プレポリマーと硬化剤とを反応させる場
合の使用割合は、イソシアネート基／水酸基のモル比が
０．９〜１．２、好ましくは０．９５〜１．１５となる
ような割合が好ましい。０．９未満では圧縮永久歪みの
増大、強度の低下が著しく、１．２超過では硬度の増
加、発泡等の問題がある。
品の製造方法）本発明において、イソシアネート基末端
プレポリマーと硬化剤を反応させることにより熱硬化性
ポリウレタンエラストマー成形品を製造できる。イソシ
アネート基末端プレポリマーと硬化剤とを反応させる場
合の使用割合は、イソシアネート基／水酸基のモル比が
０．９〜１．２、好ましくは０．９５〜１．１５となる
ような割合が好ましい。０．９未満では圧縮永久歪みの
増大、強度の低下が著しく、１．２超過では硬度の増
加、発泡等の問題がある。
【００２８】また、イソシアネート基末端プレポリマー
１００質量部に対する硬化剤の使用割合は５０〜５００
質量部とすることが好ましく、５０〜３５０質量部が特
に好ましい。硬化剤の割合が５０質量部未満ではプレポ
リマーの充分な減粘効果が得られず、５００質量部超過
ではプレポリマーと混合した際に、分散性が悪くなり、
充分に均質化せず、成形不良を起こしやすい問題があ
る。
１００質量部に対する硬化剤の使用割合は５０〜５００
質量部とすることが好ましく、５０〜３５０質量部が特
に好ましい。硬化剤の割合が５０質量部未満ではプレポ
リマーの充分な減粘効果が得られず、５００質量部超過
ではプレポリマーと混合した際に、分散性が悪くなり、
充分に均質化せず、成形不良を起こしやすい問題があ
る。
【００２９】本発明のイソシアネート基末端プレポリマ
ーと硬化剤は混合した直後の粘度（２５℃）が、２００
００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。このような
粘度範囲とすることにより、作業性を良好にし、成型不
良の問題が起きにくい。また、このような粘度範囲を可
塑剤を配合することなく、達成することが肝要である。
本発明においては、可塑剤を配合しないことを特徴とす
る。
ーと硬化剤は混合した直後の粘度（２５℃）が、２００
００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。このような
粘度範囲とすることにより、作業性を良好にし、成型不
良の問題が起きにくい。また、このような粘度範囲を可
塑剤を配合することなく、達成することが肝要である。
本発明においては、可塑剤を配合しないことを特徴とす
る。
【００３０】イソシアネート基末端プレポリマーと硬化
剤を反応させる際に公知のウレタン化反応触媒が使用で
きる。例えば、ジブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫
ジラウレート、ジブチル錫ジオクトエート、２−エチル
ヘキサン酸錫等の有機錫化合物；鉄アセチルアセトナー
ト、塩化第二鉄等の鉄化合物；トリエチルアミン、トリ
エチレンジアミン等の三級アミン系等が挙げられる。中
でも有機錫化合物が好ましい。
剤を反応させる際に公知のウレタン化反応触媒が使用で
きる。例えば、ジブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫
ジラウレート、ジブチル錫ジオクトエート、２−エチル
ヘキサン酸錫等の有機錫化合物；鉄アセチルアセトナー
ト、塩化第二鉄等の鉄化合物；トリエチルアミン、トリ
エチレンジアミン等の三級アミン系等が挙げられる。中
でも有機錫化合物が好ましい。
【００３１】触媒の添加量は、プレポリマーと硬化剤と
の合計１００質量部に対して、０．０００１〜０．１質
量部が好ましく、０．００１〜０．０１質量部が特に好
ましい。０．０００１質量部未満では成形品が脱型可能
になるまでの時間が長くなり、０．１質量部超過では反
応成分混合後のポットライフが短くなりすぎて、いずれ
も好ましくない。
の合計１００質量部に対して、０．０００１〜０．１質
量部が好ましく、０．００１〜０．０１質量部が特に好
ましい。０．０００１質量部未満では成形品が脱型可能
になるまでの時間が長くなり、０．１質量部超過では反
応成分混合後のポットライフが短くなりすぎて、いずれ
も好ましくない。
【００３２】本発明において、上記イソシアネート基末
端プレポリマーや硬化剤に、必要に応じて充填剤、補強
剤、安定剤、難燃剤、離型剤、防黴剤等の添加剤を配合
してもよい。
端プレポリマーや硬化剤に、必要に応じて充填剤、補強
剤、安定剤、難燃剤、離型剤、防黴剤等の添加剤を配合
してもよい。
【００３３】充填剤や補強剤の例としては、カーボンブ
ラック、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、酸化チ
タン、シリカ、ガラス、骨粉、木粉、繊維フレーク等
が、安定剤の例としては、酸化防止剤、ＵＶ吸収剤、光
安定剤等が、難燃剤の例としては、クロロアルキルホス
フェート、ジメチルメチルホスホネート、アンモニウム
ポリホスフェート、有機臭素化合物等が、離型剤の例と
しては、ワックス、石鹸類、シリコンオイル等が、防黴
剤の例としてはペンタクロロフェノール、ペンタクロロ
フェノールラウレート、ビス（トリ−ｎ−ブチル錫）オ
キシド等が挙げられる。
ラック、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、酸化チ
タン、シリカ、ガラス、骨粉、木粉、繊維フレーク等
が、安定剤の例としては、酸化防止剤、ＵＶ吸収剤、光
安定剤等が、難燃剤の例としては、クロロアルキルホス
フェート、ジメチルメチルホスホネート、アンモニウム
ポリホスフェート、有機臭素化合物等が、離型剤の例と
しては、ワックス、石鹸類、シリコンオイル等が、防黴
剤の例としてはペンタクロロフェノール、ペンタクロロ
フェノールラウレート、ビス（トリ−ｎ−ブチル錫）オ
キシド等が挙げられる。
【００３４】本発明において、熱硬化性軟質ポリウレタ
ンエラストマー成形品は、イソシアネート基末端プレポ
リマーと硬化剤を混合後、金型を用いて成形できる。こ
の場合、金型の温度は６０〜１５０℃が好ましく、８０
〜１３０℃が特に好ましい。６０℃より低いと硬化不良
を起こして硬化時間が長くなり、１５０℃より高くなる
と反応が速すぎて、該組成物が金型全体に広がる前に硬
化したり、熱劣化により着色を起こしたりして、いずれ
も好ましくない。また、得られた成形品は脱型後、必要
に応じて６０〜１００℃で数時間加熱することにより架
橋反応を完結できる（後硬化）。場合によっては、さら
に、室温で１〜３日間養生することにより残存するイソ
シアネート基を消失させることができる。
ンエラストマー成形品は、イソシアネート基末端プレポ
リマーと硬化剤を混合後、金型を用いて成形できる。こ
の場合、金型の温度は６０〜１５０℃が好ましく、８０
〜１３０℃が特に好ましい。６０℃より低いと硬化不良
を起こして硬化時間が長くなり、１５０℃より高くなる
と反応が速すぎて、該組成物が金型全体に広がる前に硬
化したり、熱劣化により着色を起こしたりして、いずれ
も好ましくない。また、得られた成形品は脱型後、必要
に応じて６０〜１００℃で数時間加熱することにより架
橋反応を完結できる（後硬化）。場合によっては、さら
に、室温で１〜３日間養生することにより残存するイソ
シアネート基を消失させることができる。
【００３５】金型への注型方法としては、一般的に用い
られる各種注型方法の他、反応射出成形（ＲＩＭ）法も
利用できる。さらに、本発明の２液型硬化性組成物をエ
アレススプレー等により各種基材に対してコーティング
し、該基材上で硬化させて成形品とすることも可能であ
る。
られる各種注型方法の他、反応射出成形（ＲＩＭ）法も
利用できる。さらに、本発明の２液型硬化性組成物をエ
アレススプレー等により各種基材に対してコーティング
し、該基材上で硬化させて成形品とすることも可能であ
る。
【００３６】（熱硬化性ポリウレタンエラストマー成形
品）このようにして得られる成形品は、ＪＩＳ Ｋ ６
３０１で規定される圧縮永久歪みが７％以下であり、特
に３％以下であることが好ましい。また、ＪＩＳＫ ６
３０１で規定されるスプリング式硬さ試験機のＡ型によ
る硬度が４０以下であり、３０以下が好ましい。すなわ
ち、本発明の熱硬化性ポリウレタンエラストマー成形品
は、圧縮永久歪みを低く維持しつつ、低硬度を達成でき
る。しかも、成形性に優れる効果を有する。
品）このようにして得られる成形品は、ＪＩＳ Ｋ ６
３０１で規定される圧縮永久歪みが７％以下であり、特
に３％以下であることが好ましい。また、ＪＩＳＫ ６
３０１で規定されるスプリング式硬さ試験機のＡ型によ
る硬度が４０以下であり、３０以下が好ましい。すなわ
ち、本発明の熱硬化性ポリウレタンエラストマー成形品
は、圧縮永久歪みを低く維持しつつ、低硬度を達成でき
る。しかも、成形性に優れる効果を有する。
【００３７】したがって、本発明の熱硬化性ポリウレタ
ンエラストマー成形品の用途としては、各種ロール類、
防振材、衝撃吸収材などに使用できる。また、シーリン
グ材、ポッティング材、コーキング材、コーティング材
などの用途にも使用できる。
ンエラストマー成形品の用途としては、各種ロール類、
防振材、衝撃吸収材などに使用できる。また、シーリン
グ材、ポッティング材、コーキング材、コーティング材
などの用途にも使用できる。
【００３８】
【実施例】次に本発明を実施例により具体的に説明す
る。部は質量部を示す。例１〜３は実施例であり、例４
〜５は比較例である。
る。部は質量部を示す。例１〜３は実施例であり、例４
〜５は比較例である。
【００３９】（評価項目と測定方法）
（１）イソシアネート基含有量（ＮＣＯ基含量）：ＪＩ
Ｓ Ｋ １６０３に準じて測定した。 （２）粘度：Ｅ型粘度計ＥＨＤ−Ｒ型（（株）東京計器
製）を用い、測定温度２５℃、サンプル量１．５ｍｌ、
標準ローター（１°３４’）を使用して測定した。
Ｓ Ｋ １６０３に準じて測定した。 （２）粘度：Ｅ型粘度計ＥＨＤ−Ｒ型（（株）東京計器
製）を用い、測定温度２５℃、サンプル量１．５ｍｌ、
標準ローター（１°３４’）を使用して測定した。
【００４０】（３）水酸基価：ＪＩＳ Ｋ １５５７に
準じて測定した。 （４）圧縮永久歪み：ＪＩＳ Ｋ ６３０１に準じて、
直径２９ｍｍ、厚さ１２．７ｍｍのサンプルについて、
その厚さの７５％に圧縮固定して７０℃で２２時間加熱
した後、室温に３０分間放置後、その厚さを測定して算
出した。
準じて測定した。 （４）圧縮永久歪み：ＪＩＳ Ｋ ６３０１に準じて、
直径２９ｍｍ、厚さ１２．７ｍｍのサンプルについて、
その厚さの７５％に圧縮固定して７０℃で２２時間加熱
した後、室温に３０分間放置後、その厚さを測定して算
出した。
【００４１】（５）表面硬度：ＪＩＳ Ｋ ６３０１に
準じて、圧縮永久歪み測定サンプル（直径２９ｍｍ、厚
さ１２．７ｍｍ）についてスプリング式硬さ試験機のＡ
型を用いて測定した。 （６）引張試験：ＪＩＳ Ｋ ６３０１に準じて、厚さ
２ｍｍのシートを用いたダンベル状３号試験片につい
て、引張速度毎分５０ｍｍ、温度２３℃、相対温度６５
％の雰囲気下で測定した。
準じて、圧縮永久歪み測定サンプル（直径２９ｍｍ、厚
さ１２．７ｍｍ）についてスプリング式硬さ試験機のＡ
型を用いて測定した。 （６）引張試験：ＪＩＳ Ｋ ６３０１に準じて、厚さ
２ｍｍのシートを用いたダンベル状３号試験片につい
て、引張速度毎分５０ｍｍ、温度２３℃、相対温度６５
％の雰囲気下で測定した。
【００４２】（７）成形性：１１０℃に保持した加熱炉
中のシート用金型（厚さ２ｍｍ×３００ｍｍ四方）に２
００ｇ注型し、３０分間加熱硬化させた際に、金型の４
角に樹脂が行き渡っており、なおかつ、脱型後８０℃で
５時間加熱して得られた成形品の外観を観察した際に泡
が無く、さらに成形品全体の硬度が均一なものを「良
好」とした。
中のシート用金型（厚さ２ｍｍ×３００ｍｍ四方）に２
００ｇ注型し、３０分間加熱硬化させた際に、金型の４
角に樹脂が行き渡っており、なおかつ、脱型後８０℃で
５時間加熱して得られた成形品の外観を観察した際に泡
が無く、さらに成形品全体の硬度が均一なものを「良
好」とした。
【００４３】（原料）ポリオールＡ１〜Ａ５として、表
１に示す開始剤を用い、亜鉛ヘキサシアノコバルテート
錯体触媒を用いて製造した、表１に示す性状を有するポ
リオキシプロピレンポリオールを使用した。また、イソ
シアネートとしては、２，４−トリレンジイソシアネー
ト（２，４−ＴＤＩ）、２，６−トリレンジイソシアネ
ート（２，６−ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシア
ネート（ＭＤＩ）、カルボジイミド変性ジフェニルメタ
ンジイソシアネート（変性ＭＤＩ）（イソシアネート基
含有量２９％）を使用した。
１に示す開始剤を用い、亜鉛ヘキサシアノコバルテート
錯体触媒を用いて製造した、表１に示す性状を有するポ
リオキシプロピレンポリオールを使用した。また、イソ
シアネートとしては、２，４−トリレンジイソシアネー
ト（２，４−ＴＤＩ）、２，６−トリレンジイソシアネ
ート（２，６−ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシア
ネート（ＭＤＩ）、カルボジイミド変性ジフェニルメタ
ンジイソシアネート（変性ＭＤＩ）（イソシアネート基
含有量２９％）を使用した。
【００４４】（プレポリマーの製造方法）撹拌機、滴下
漏斗、窒素導入管および温度計を取り付けた４ツ口フラ
スコに、表２に示すイソシアネートを仕込み、乾燥窒素
気流下、撹拌しながら、表２に示すポリオールを投入し
た。フラスコ内温を９０℃に保ち、５時間反応させてイ
ソシアネート基末端プレポリマーを製造した。得られた
プレポリマーのイソシアネート基含有量、粘度を表２に
示す。
漏斗、窒素導入管および温度計を取り付けた４ツ口フラ
スコに、表２に示すイソシアネートを仕込み、乾燥窒素
気流下、撹拌しながら、表２に示すポリオールを投入し
た。フラスコ内温を９０℃に保ち、５時間反応させてイ
ソシアネート基末端プレポリマーを製造した。得られた
プレポリマーのイソシアネート基含有量、粘度を表２に
示す。
【００４５】（硬化剤の製造方法）表３に示すポリオー
ルを表３に示す部数と、ジブチル錫ジラウレート（ＤＢ
ＴＤＬ）を表３に示す部数とを混合して、硬化剤を製造
した。得られた硬化剤の平均分子量、平均水酸基価、平
均水酸基数、粘度を表３に示した。
ルを表３に示す部数と、ジブチル錫ジラウレート（ＤＢ
ＴＤＬ）を表３に示す部数とを混合して、硬化剤を製造
した。得られた硬化剤の平均分子量、平均水酸基価、平
均水酸基数、粘度を表３に示した。
【００４６】（実施例１〜３および比較例１〜２）表４
に示す組合せのプレポリマーと硬化剤を各々減圧脱泡
後、撹拌機を用いて気泡を巻き込まないように、約３分
間混合し、粘度を測定した（表中、配合粘度）。これを
１１０℃に保持した加熱炉中の圧縮永久歪み測定サンプ
ル用金型および引張試験測定シート用金型に注型し、３
０分間加熱硬化した後、脱型してさらに８０℃で５時間
加熱して各々成形品を得た。それらの物性および成形性
の評価結果を表４に示す。
に示す組合せのプレポリマーと硬化剤を各々減圧脱泡
後、撹拌機を用いて気泡を巻き込まないように、約３分
間混合し、粘度を測定した（表中、配合粘度）。これを
１１０℃に保持した加熱炉中の圧縮永久歪み測定サンプ
ル用金型および引張試験測定シート用金型に注型し、３
０分間加熱硬化した後、脱型してさらに８０℃で５時間
加熱して各々成形品を得た。それらの物性および成形性
の評価結果を表４に示す。
【００４７】
【表１】
【００４８】
【表２】
【００４９】
【表３】
【００５０】
【表４】
【００５１】
【発明の効果】圧縮永久歪みが低く、低硬度であり、か
つ成形性に優れた熱硬化性ポリウレタンエラストマー成
形品が得られる効果を有する。
つ成形性に優れた熱硬化性ポリウレタンエラストマー成
形品が得られる効果を有する。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4F071 AA53 AF18Y AF25Y AH17
BA02 BB01 BC03 BC06
4J034 DA01 DB04 DB05 DB07 DG03
DG04 DG05 DG08 DG09 DG14
DG16 DG22 HA01 HA02 HA07
HA11 HC12 HC61 HC71 JA01
JA38 JA42 QA05 QA07 QB13
QB14 QD02 QD03 RA07 RA08
RA15
Claims (6)
- 【請求項１】数平均分子量４０００〜１２０００、平均
水酸基数が２〜３のポリオキシアルキレンポリオール
（ａ）とトリレンジイソシアネートとを反応して得られ
るイソシアネート基末端プレポリマー（ｉ）、および数
平均分子量４０００〜１２０００、平均水酸基数２〜３
のポリオキシアルキレンポリオール（ｂ）を主成分とす
る硬化剤（ｉｉ）[ただし、（ａ）と（ｂ）の少なくと
も一方は平均水酸基数が２を超える。]を混合し反応さ
せて得られる熱硬化性ポリウレタンエラストマー成形品
であって、 ＪＩＳ Ｋ ６３０１で規定される圧縮永久歪みが７％
以下、かつＪＩＳ Ｋ６３０１で規定されるスプリング
式硬さ試験機のＡ型による硬度が４０以下である熱硬化
性ポリウレタンエラストマー成形品。 - 【請求項２】数平均分子量４０００〜１２０００、平均
水酸基数が２〜３のポリオキシアルキレンポリオール
（ａ）とトリレンジイソシアネートとを反応して得られ
るイソシアネート基末端プレポリマー（ｉ）、および数
平均分子量４０００〜１２０００、平均水酸基数２〜３
のポリオキシアルキレンポリオール（ｂ）を主成分とす
る硬化剤（ｉｉ）[ただし、（ａ）と（ｂ）の少なくと
も一方は平均水酸基数が２を超える。]を混合し反応さ
せる、熱硬化性ポリウレタンエラストマー成形品の製造
方法であって、 ＪＩＳ Ｋ ６３０１で規定される圧縮永久歪みが７％
以下、かつＪＩＳ Ｋ６３０１で規定されるスプリング
式硬さ試験機のＡ型による硬度が４０以下である熱硬化
性ポリウレタンエラストマー成形品の製造方法。 - 【請求項３】前記プレポリマーと前記硬化剤とを混合さ
せた直後の粘度が２００００ｍＰａ・ｓ以下である、請
求項２に記載の製造方法。 - 【請求項４】前記プレポリマーの製造に用いられるポリ
オキシアルキレンポリオールの総不飽和度が０．０７ｍ
ｅｑ／ｇ以下である、請求項２または３に記載の製造方
法。 - 【請求項５】可塑剤を用いないことを特徴とする、請求
項２、３または４に記載の製造方法。 - 【請求項６】数平均分子量４０００〜１２０００、平均
水酸基数が２〜３のポリオキシアルキレンポリオール
（ａ）とトリレンジイソシアネートとを反応して得られ
るイソシアネート基末端プレポリマー（ｉ）、および数
平均分子量４０００〜１２０００、平均水酸基数２〜３
のポリオキシアルキレンポリオール（ｂ）を主成分とす
る硬化剤（ｉｉ）［ただし、（ａ）と（ｂ）の少なくと
も一方は平均水酸基数が２を超える。]からなる２液型
硬化性組成物であって、低分子可塑剤を含まないことを
特徴とし、 かつ得られる硬化物のＪＩＳ Ｋ ６３０１で規定され
る圧縮永久歪みが７％以下、かつＪＩＳ Ｋ ６３０１
で規定されるスプリング式硬さ試験機のＡ型による硬度
が４０以下である、２液型硬化性組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002055976A JP4114371B2 (ja) | 2002-03-01 | 2002-03-01 | 熱硬化性ポリウレタンエラストマー成形品、その製造方法およびそれに使用される組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002055976A JP4114371B2 (ja) | 2002-03-01 | 2002-03-01 | 熱硬化性ポリウレタンエラストマー成形品、その製造方法およびそれに使用される組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003252947A true JP2003252947A (ja) | 2003-09-10 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005097860A1 (en) * | 2004-04-05 | 2005-10-20 | Bayer Materialscience Ag | Low-hardness thermosetting polyurethane elastomer and production method thereof |
| JP2007025282A (ja) * | 2005-07-15 | 2007-02-01 | Canon Chemicals Inc | トナー供給ローラ |
| JP2007025283A (ja) * | 2005-07-15 | 2007-02-01 | Canon Chemicals Inc | トナー供給ローラ |
| JP2008056941A (ja) * | 2007-10-15 | 2008-03-13 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | 導電性ウレタン組成物および導電性ローラ |
| JP2012021113A (ja) * | 2010-07-16 | 2012-02-02 | Dic Corp | 熱硬化性ポリウレタン樹脂組成物及びそれを用いてなるウレタンエラストマー成形品 |
| JP2014227509A (ja) * | 2013-05-24 | 2014-12-08 | 株式会社ブリヂストン | 車両用シートパッドの製造方法及び車両用シートパッド |
| CN111019089A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-04-17 | 万华化学（北京）有限公司 | 一种聚氨酯复合材料及其制备方法 |
| CN114292365A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-04-08 | 上海普利生机电科技有限公司 | 低粘度、高断裂伸长率、高强度的弹性体光敏树脂组合物 |
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-
2002
- 2002-03-01 JP JP2002055976A patent/JP4114371B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| WO2005097860A1 (en) * | 2004-04-05 | 2005-10-20 | Bayer Materialscience Ag | Low-hardness thermosetting polyurethane elastomer and production method thereof |
| KR101172920B1 (ko) * | 2004-04-05 | 2012-08-10 | 바이엘 머티리얼사이언스 아게 | 저경도 열경화성 폴리우레탄 엘라스토머 및 그의 제조 방법 |
| JP2007025282A (ja) * | 2005-07-15 | 2007-02-01 | Canon Chemicals Inc | トナー供給ローラ |
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| JP2014227509A (ja) * | 2013-05-24 | 2014-12-08 | 株式会社ブリヂストン | 車両用シートパッドの製造方法及び車両用シートパッド |
| CN111019089A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-04-17 | 万华化学（北京）有限公司 | 一种聚氨酯复合材料及其制备方法 |
| CN114292365A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-04-08 | 上海普利生机电科技有限公司 | 低粘度、高断裂伸长率、高强度的弹性体光敏树脂组合物 |
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