JP3033910B2 - ポリウレタン用カーボネート基含有可塑剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ブリードしにくい性質を有するポリウレタ
ン用可塑剤として有用なカーボネート基含有可塑剤に関
するものである。

〔従来の技術〕

従来の、ポリウレタン用可塑剤としてジオクチルフタ
レート（DOP）、ジオクチルアジペート（DOA）などがあ
るが、これらは相溶性は優れているが、経時により成形
物から可塑剤が遊離する（ブリード）現象が見られ、成
形物の性質が著るしく変化するという問題点があった。

これを解決するため分子量を大きくしたポリエステル
ポリオール類、あるいはこのポリエステルポリオールの
水酸基を一部アルキルエステル化したものなどである
が、性能的には十分でなかった。特に、後者のアルキル
エステル化ポリエステルは、分子量中に水酸基やカルボ
ン酸基が残り、イソシアネート化合物を用いて高分子化
する反応系中には使用することが出来なかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明者らは、ブリードしにくい性質を有し、かつ活
性水素基を含まないポリウレタン用可塑剤について鋭意
検討した結果、ポリオールの水酸基とジアルキルカーボ
ネートを反応させて得られたカーボネート基含有可塑剤
が目的にかなうことを見出し本発明に到った。

〔課題を解決するための手段〕 即ち、本発明は、１分子中に水酸基を２個以上有する
数平均分子量500以上のポリオールに過剰のジアルキル
カーボネートを反応させて得られることを特徴とするポ
リウレタン用カーボネート基含有可塑剤である。

本発明のポリウレタン用カーボネート基含有可塑剤
は、末端にカーボネート基をもつ化合物で、ポリウレタ
ン以外の一般的なプラスチックにも可塑剤として用いる
ことが出来る。また、本発明のカーボネート基含有可塑
剤は、ジアミノ化合物を混合することによりポリウレタ
ン結合を生成し、反応型可塑剤としても用いることが出
来る。

本発明で用いるポリオールは、１分子中に水酸基を平
均２個以上有し、数平均分子量が500以上のものであ
る。例えば、分子量1,000エチレンアジペート、分子量
2,000のブチレンアジペートのようなポリエステルポリ
オール類、分子量3,000グリセリンベースエチレン／プ
ロピレンオキサシド付加物、分子量2,000の水ベースエ
チレン／プロピレンオキサイド付加物のようなポリエー
テルポリオール、分子量1,000のポリテトラメチレング
リコールのような特殊ポリエーテルがある。これらのポ
リオールは、通常ポリウレタン用原料に使用されている
ものである。

ポリオールの数平均分子量が500未満の場合は、得ら
れるカーボネート基含有可塑剤の可塑剤としての効果、
特にブリード性が低下するので好ましくない。

本発明で用いるジアルキルカーボネートは、ジメチル
カーボネート、ジエチルカーボネートのようなものが挙
げられる。反応させるジアルキルカーボネートの量は、
ポリオールの水酸基１モルに対して１モル用いるのが計
算上好ましいが、カーボネート基を末端に入れるため、
ジアルキルカーボネートを過剰に加える必要がある。通
常ポリオールの水酸基１モルに対してジアルキルカーボ
ネートは、２〜５モル加えるのが好ましい。

本発明におけるポリオールとジアルキルカーボネート
の反応は脱アルコール反応である。反応は、通常の縮合
反応と同じ条件で行なうことが出来る。即ち、120〜200
℃の温度範囲で、必要に応じて10mmHg以内の減圧条件で
反応を終了させる。触媒は、縮合反応に用いるものは全
て使用することが出来る。反応中あるいは、反応終了後
未反応のジアルキルカーボネートを系外に出す必要があ
る。

本発明のポリウレタン用カーボネート基含有可塑剤
は、通常使われる添加剤等を添加することが出来る。こ
れらの例としては酸化防止剤、紫外線吸収剤、耐熱安定
剤、防かび剤、耐加水分解性剤、可塑剤、充填剤、顔
料、染料が挙げられる。

〔実施例〕

次に、本発明について実施例、比較例によって更に詳
細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるも
のではない。

合成例1. 5Lの４つ口フラスコに攪拌機、温度計、留出塔、窒素
導入口を付け、ニッポラン4042（エチレンブチレンアジ
ペート、分子量2,0002官能日本ポリウレタン工業製）、
4,000g、（４モルのOH）、ジエチルカーボネート（分子
量118g）994g（８モル）を仕込み、加熱攪拌した。150
℃〜190℃で12時間反応させた後、徐々に減圧し、20時
間かけて10mmHgまで減圧し、反応を終了させた。反応生
成物は4,200g得られ、この末端基濃度を測るためアルカ
リ分解してエタノールを遊離させガスクロで定量した。
この結果、末端エチルカーボネート基濃度は0.92mmol/g
であった。理論値は0.93mmol/gである。

実施例1. 10Lのニーダーに合成例１で得たカーボネート基含有
化合物196g、分子量1,000ポリブチレンアジペート1,000
gおよび1,4−ブタンジオール135gを仕込み、80℃で混合
した。40℃ジフェニルメタンジイソシアネート625gを仕
込んで約10分間反応させた。冷却してブロック状の熱可
塑性ポリウレタン樹脂を得た。このブロックを粉砕器で
細粉化し、20mm中の単軸押出機（東洋精機製、ラボプラ
ストミル）を用いて180〜200でひも状に押出し、カッタ
ーでペレット化した。このペレットを射出生形器（山城
精機製作所）を用いて100×100×5mmのシートを作製し
た。このシート50℃１週間放置した後、シート表面を観
察したところ放置前と差はなかった。

比較例1. 実施例１と同様にしてポリウレタン樹脂を合成する
際、カーボネート基含有可塑剤の代わりにDOPを同量使
用して同様に合成した。得られたシートを50℃１週間放
置した後、シート表面を観察したところDOPがブリード
しているのが見られた。

合成例2. 3Lの４つ口フラスコに攪拌基、温度計、留出塔、窒素
導入口を付け、サンニックスGL−3000（ポリエーテル、
分子量3,000、３官能、三洋化成工業製）1,680g（1.68
モルのOH）、ジエチルカーボネート397g（3.36モル）お
よびジブチルスズジラウレート0.20gを仕込み、加熱攪
拌した。150℃〜180℃で20時間反応させた後、徐々に減
圧し10時間かけて20mmHgまで減圧し、反応終了させた。
反応生成物は1,740g得られた。末端エチルカーボネート
基濃度は0.72mmol/gであった。論理値0.93mmol/gであ
る。

実施例2. 10Lのニーダーに合成例２で得たカーボネート基含有
可塑剤214g、分子量1,000ポリテトラメチレングリコー
ルおよび1,4−ブタンジオール180gを仕込み80℃で混合
した。40℃のジフェニルメタンジイソシアネート750gを
仕込んで約10分間反応させた。実施例１と同じ操作で粉
砕、ペレット化し、射出成形機により100×100×5mmの
シートを作成した。このシートを50℃１週間放置した
後、シート表面を観察したところ放置前と差はなかっ
た。

比較例2. 実施例２と同様にしてポリウレタン樹脂を合成する
際、カーボネート基含有可塑剤の代わりにDOPを同量使
用して同様に合成した。得られたシートを50℃１週間放
置した後、シート表面を観察したところDOPがブリード
しているのが見られた。

〔発明の効果〕

本発明によるカーボネート基含有化合物はポリウレタ
ン用の可塑剤として用いることが出来る。また、PVC、
ナイロン、ポリエステル、ポリアセタールなどにも相溶
性、ブリード性の優れた可塑剤として使用することが出
来る。

これらの可塑剤として使用する際にアミン基末端ポリ
オール、イソホロンジアミンなどのアミノ化合物、ある
いはアミノ酸樹脂、アミド樹脂、アニリン樹脂などのア
ミノ基を残存させた化合物を併用することによりポリウ
レタン用カーボネート基含有可塑剤は反応性可塑剤とし
て働らき高分子化する。このため物性等の改良を果たす
ことが出来る。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１分子中に水酸基を２個以上有する数平均
   分子量500以上のポリオールに過剰のジアルキルカーボ
   ネートを反応させて得られることを特徴とするポリウレ
   タン用カーボネート基含有可塑剤。