JP5107828B2 - ポリウレタン、ポリウレタンの製造方法、およびポリウレタンを用いた製品 - Google Patents
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Description
下記成分(a)〜(c)に加え、さらに下記成分(d)を反応させることにより得られるポリウレタンである。
成分(a):ポリオール
成分(b):ポリイソシアナト化合物
成分(c):トリアジン誘導体
成分(d):下記化学式(2)で表されるカルボン酸ジオール、その互変異性体および立体異性体、ならびにそれらの塩からなる群から選択される少なくとも一つ
R 3 〜R 16 は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、直鎖若しくは分枝アルキル基、直鎖若しくは分枝アルコキシ基、置換若しくは無置換フェニル基、または任意の置換基であり、
Uは、ポリウレタン鎖であり、Lは、任意の原子団であるか、または存在しない。
R 17 は、水素原子、直鎖若しくは分枝アルキル基、飽和若しくは不飽和の直鎖若しくは分枝若しくは環状炭化水素基、または任意の原子団であり、
R 18 は、水素原子または保護基であり、
L 2 およびL 3 は、それぞれ独立に、直鎖若しくは分枝アルキレン基、飽和若しくは不飽和の直鎖若しくは分枝若しくは環状炭化水素基、または任意の原子団であるか、または存在しない。
(A)前記成分(a)〜(c)を反応させる工程
および
(B)前記工程(A)の反応生成物と前記成分(d)とを反応させる工程
を含む製造方法である。なお、後述するように、本発明のポリウレタンは、この製造方法に限定されず、どのような方法で製造しても良い。
本発明のポリウレタンは、前述の通り、ポリウレタン鎖に、トリアジン誘導体である紫外線吸収剤が、直接、または他の原子団を介して間接的に共有結合しているポリウレタンである。本発明のポリウレタンは、下記化学式(i)で表される。
R3〜R16は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、直鎖若しくは分枝アルキル基、直鎖若しくは分枝アルコキシ基、置換若しくは無置換フェニル基、または任意の置換基であり、
Uは、ポリウレタン鎖であり、Lは、任意の原子団であるか、または存在しない。なお、R3〜R16は、例えば、前記化学式(1)と同じで良い。好ましいR3〜R16は、化学式(1)について後述する通りである。
また、本発明のポリウレタンは、前述の成分(a)〜(c)に加え、さらに下記成分(d)を反応させて得られるポリウレタンである。
成分(a):ポリオール
成分(b):ポリイソシアナト化合物
成分(c):トリアジン誘導体
成分(d):下記化学式(2)で表されるカルボン酸ジオール、その互変異性体および立体異性体、ならびにそれらの塩からなる群から選択される少なくとも一つ
R 17 は、水素原子、直鎖若しくは分枝アルキル基、飽和若しくは不飽和の直鎖若しくは分枝若しくは環状炭化水素基、または任意の原子団であり、
R 18 は、水素原子または保護基であり、
L 2 およびL 3 は、それぞれ独立に、直鎖若しくは分枝アルキレン基、飽和若しくは不飽和の直鎖若しくは分枝若しくは環状炭化水素基、または任意の原子団であるか、または存在しない。
前記成分(a)(ポリオール)は、特に制限されない。例えば、前記ポリオールは、低分子ポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリカーボネートポリオール、ポリブタジエンポリオール、シリコーンポリオール、低分子ジオール、ポリエステルジオール、ポリカーボネートジオール、ポリエーテルジオール、ポリエステルポリカーボネートジオール、ポリブタジエンジオール、およびシリコーンジオール、からなる群から選択される少なくとも一つが好ましいが、これら以外のポリオールでも良い。
前記成分(b)(ポリイソシアナト化合物)は、特に制限されない。前記ポリイソシアナト化合物は、イソシアナト基を2つ含むジイソシアナト化合物であっても良いし、イソシアナト基を3つ以上含んでいても良いが、ジイソシアナト化合物が好ましい。例えば、下記化学式(10)で表されるジイソシアナト化合物を用いることができる。
前記成分(c)(紫外線吸収剤)は、前述の通り、トリアジン誘導体である。前記トリアジン誘導体は、下記化学式(1)で表されるトリアジン誘導体、その互変異性体および立体異性体、ならびにそれらの塩からなる群から選択される少なくとも一つの化合物であることが好ましい。トリアジン誘導体である紫外線吸収剤の中でも、下記化学式(1)であらわされるトリアジン誘導体が、特に紫外線吸収性能、コスト、安全性等に優れており、かつ、ポリウレタン鎖に結合させて一体化させやすく、実用性が高いためである。
L1は、直鎖若しくは分枝アルキレン基であるか、または存在せず、
R1およびR2は、それぞれ独立に、水素原子、または直鎖若しくは分枝状置換基であり、前記直鎖若しくは分枝状置換基は、主鎖中に、C、N、O、S、PおよびSiを含んでいても含んでいなくても良く、
R3〜R16は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、直鎖若しくは分枝アルキル基、直鎖若しくは分枝アルコキシ基、置換若しくは無置換フェニル基、または任意の置換基である。
本発明のポリウレタンは、前記成分(a)〜(c)に加え、さらに、下記化学式(2)で表されるカルボン酸ジオール、その互変異性体および立体異性体、ならびにそれらの塩からなる群から選択される少なくとも一つ(成分(d))を反応させて得られるポリウレタンである。
R17は、水素原子、直鎖若しくは分枝アルキル基、飽和若しくは不飽和の直鎖若しくは分枝若しくは環状炭化水素基、または任意の原子団であり、
R18は、水素原子または保護基であり、
L2およびL3は、それぞれ独立に、直鎖若しくは分枝アルキレン基、飽和若しくは不飽和の直鎖若しくは分枝若しくは環状炭化水素基、または任意の原子団であるか、または存在しない。
本発明のポリウレタンを製造する方法は、前述の通り、何ら限定されない。例えば、前述の通り、前記成分(a)〜(d)を反応させて本発明のポリウレタンを製造することができる。例えば、反応系に水を加えて反応させる場合は、前記成分(a)〜(c)に加え、さらに前記成分(d)を反応させると、反応効率、ポリウレタンの収率等に優れ好ましい。また、本発明のポリウレタンの製造方法は、例えば、一段階でポリウレタン鎖を合成する方法(ワンショット法)でも良い。あるいは、あらかじめポリオールとポリイソシアナト化合物とを反応させてイソシアナト基末端プレポリマーを合成し、さらにジアミンなどの鎖伸長剤を用いて目的のポリウレタンを得る方法(プレポリマー法)でも良い。前記ワンショット法では、例えば下記式(I)を満たすことが好ましく、前記プレポリマー法では、例えば下記式(II)を満たすことが好ましいが、この限りではない。
0.8≦NCO/OH≦1.0 (I)
1.2≦NCO/OH≦4.0 (II)
前記式(I)および(II)中、「NCO」とは、前記成分(a)〜(d)の全ての成分におけるイソシアナト基(−NCO)数の合計であり、「OH」とは、前記成分(a)〜(d)の全ての成分における水酸基(−OH)数の合計である。また、前記プレポリマー法において、NCO/OHの下限値は、より好ましくは1.5以上であり、上限値は、より好ましくは2.0以下である。
(A)前記成分(a)〜(c)を反応させる工程
および
(B)前記工程(A)の反応生成物と前記成分(d)とを反応させる工程
を含む製造方法について説明するが、この方法は、前記工程(A)において前記成分(a)〜(d)の全てを一度に反応させ、前記工程(B)を省略するなど、適宜変更が可能である。
まず、前記工程(A)を行う。具体的には、例えば、以下のようにして行うことができる。
C=A/(A+B)×100 (III)
次に、前記工程(B)を行う。具体的な方法は特に制限されない。例えば、前記工程(A)で得られた反応混合物を精製せずに、すなわち、溶媒の除去等を何も行わずに前記成分(d)(カルボン酸ジオール)を加え、そのまま反応させて前記工程(B)を行っても良い。したがって、工程(B)で使用する溶媒は、例えば、前記工程(A)と同様でも良い。前記成分(d)の添加量は特に制限されない。反応成分(原料)が後述の実施例の物質であり、NCO/OH=1.5で、紫外線吸収剤(前記成分(c))のポリウレタン樹脂中質量比が4%、樹脂酸価が例えば0〜60mg−KOH/g、好ましくは5〜30mg−KOH/g、より好ましくは10〜30mg−KOH/gとして計算すると、前記成分(d)の添加量は、前記工程(A)における前記成分(b)(ポリイソシアナト化合物)の使用量1molに対し、例えば0〜0.53mol、好ましくは0.08〜0.35mol、より好ましくは0.15〜0.35molとなる。反応成分(原料)が実施例の物質以外である場合、前記NCO/OHが1.5以外の数値である場合、および、樹脂酸価が前記以外の数値である場合も、この数値範囲に準じて決定することができる。本工程では、必要に応じ、前記成分(d)以外の成分を適宜添加しても良いし、添加しなくても良い。また、必要に応じ、溶媒等を適宜追加しても良いし、追加しなくても良い。反応温度および反応時間は特に制限されないが、例えば、前記工程(A)で例示した数値範囲と同様である。反応は、例えば、反応速度向上、反応の均一性、反応暴走の防止等の観点から、反応系をよく攪拌しながら行うことが好ましい。また、反応は、例えば、大気中で行っても良いが、副反応防止等の観点から、窒素、アルゴン等の不活性ガス中で行ってもよい。反応追跡は、例えば、GPC(ゲル濾過クロマトグラフィー)等を用いて行うことができる。工程(B)の終了時は適宜決定すれば良く、特に制限されないが、例えば、GPC等による分析で、原料が消失したら、あるいはピークの変動がなくなったら、反応終了とすることができる。
本発明の製造方法では、前記工程(B)の生成物をもって本発明のポリウレタンとしても良い。しかしながら、前述の通り、本発明の製造方法は、前記工程(A)および(B)以外の工程を適宜含んでいても良い。例えば、前記工程(B)の生成物をさらに鎖伸長剤と反応させる工程(C)を含んでいても良い。具体的な方法は特に制限されない。例えば、前記工程(B)で得られた反応混合物を精製せずに、すなわち、溶媒の除去等を何も行わずに鎖伸長剤を加え、そのまま鎖伸長工程(C)を行っても良い。したがって、工程(C)で使用する溶媒は、例えば、前記工程(B)と同様でも良い。また、鎖伸長工程(C)では、溶媒以外に、例えば、水等の分散媒を添加して反応させることが好ましいが、分散媒を添加せずに反応させることもできる。分散媒を添加する場合、添加量は、特に制限されないが、例えば、前記溶媒の質量の1.0〜50.0倍、好ましくは1.5〜20.0倍、より好ましくは2.0〜10.0倍である。前記鎖伸長剤は特に制限されないが、例えば、ポリアミンが好ましく、ジアミンまたはトリアミンがより好ましい。前記ジアミンとしては、例えば、アルキレンジアミン、ポリエーテルジアミン、脂環式ジアミン、芳香族ジアミン等が挙げられる。前記アルキレンジアミンとしては、例えば、エチレンジアミン(EDA)、プロピレンジアミン(PDA)等が挙げられる。前記ポリエーテルジアミンとしては、例えば、ポリオキシプロピレンジアミン、ポリオキシエチレンジアミン等が挙げられる。前記脂環式ジアミンとしては、例えば、メンセンジアミン、イソホロンジアミン、ノルボルネンジアミン、ビス(4−アミノ−3−メチルジシクロヘキシル)メタン、ジアミノジシクロヘキシルメタン、ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、3,9−ビス(3−アミノプロピル)2,4,8,10−テトラオキサスピロ(5,5)ウンデカン等が挙げられる。前記芳香族ジアミンとしては、m−キシリレンジアミン、α−(m/pアミノフェニル)エチルアミン、m−フェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン、ジアミノジエチルジメチルジフェニルメタン、ジアミノジエチルジフェニルメタン、ジメチルチオトルエンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、α,α’−ビス(4−アミノフェニル)−p−ジイソプロピルベンゼン等が挙げられる。前記ジアミンとしては、これら以外に、ヒドラジン、およびジカルボン酸ジヒドラジド化合物等も挙げられる。また、前記トリアミンとしては、例えば、ジアルキレントリアミン等が挙げられる。前記ジアルキレントリアミンとしては、例えば、ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン等が挙げられる。前記鎖伸長剤の添加量は特に制限されないが、前記工程(A)における前記成分(b)(ポリイソシアナト化合物)の使用量1molに対し、例えば0.15〜0.68mol、好ましくは0.15〜0.45mol、より好ましくは0.30〜0.45molである。なお、この数値範囲は、前記NCO/OHが、例えば1.2〜4.0、好ましくは1.5〜4.0、より好ましくは1.5〜2.0である場合に適用できるが、NCO/OHがこれ以外の数値範囲である場合も、前記鎖伸長剤の添加量は、これに準じて決定できる。必要に応じ、前記鎖伸長剤以外の成分を適宜添加しても良いし、添加しなくても良い。例えば、本工程において、水を加えて乳化して反応させる場合には、系のpHを適切に保つために中和剤を添加することが好ましい。前記中和剤は特に制限されないが、例えば、第3級アミン、アンモニア、トリメチルアンモニウムヒドロキシド、金属水酸化物等があげられる。前記第3級アミンとしては、例えば、トリアルキルアミン、N,N−ジアルキルアルカノールアミン、トリアルカノールアミン等が挙げられる。前記トリアルキルアミンとしては、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン(TEA)、トリブチルアミン等が挙げられる。前記N,N−ジアルキルアルカノールアミンとしては、例えば、N,N−ジメチルエタノールアミン、N,N−ジメチルプロパノールアミン、N,N−ジプロピルエタノールアミン、1−ジメチルアミノ−2−メチル−2−プロパノール等が挙げられる。前記トリアルカノールアミンとしては、例えば、トリエタノールアミン等が挙げられる。前記金属水酸化物としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属水酸化物が挙げられる。これら中和剤の中でも、イソシアナト基(−NCO)との反応性に乏しいという観点から、第3級アミンが特に好ましい。イソシアナト基(−NCO)との反応性に乏しければ、残留のイソシアナト基(−NCO)と水酸基(−OH)との反応による鎖伸長を阻害しにくいためである。前記中和剤の添加量は特に制限されないが、前記成分(d)(カルボン酸ジオール)の使用量(mol)に対し、例えば10〜100mol%、好ましくは30〜100mol%、より好ましくは60〜100mol%である。また、必要に応じ、溶媒、分散媒等を適宜追加しても良いし、追加しなくても良い。
本発明のポリウレタンの用途は特に制限されず、どのような用途に用いても良いが、塗料としての用途に特に適している。本発明のポリウレタンは、紫外線吸収剤の分離が効果的に防止されており、耐光性、耐侯性等の性能に優れているためである。本発明のポリウレタンは、例えば、下記表1に示す各種ポリウレタン塗料に適し、これらの中でもラッカー型塗料に特に適する。なお、下記表1の記載は、「ポリウレタン原料工業の概要」第4版(ウレタン工業会)第49ページ「表24 硬化様式によるポリウレタン塗料の分類」の記載を参考に、一部改変したものである。ただし、本発明においては、下記表1中の分類は単なる例示であり、本発明のポリウレタンを用いた塗料はこれらに限定されない。また、下記表1中の硬化方法および硬化条件も単なる例示であって、これらに何ら限定されない。例えば、ラッカー型塗料は、反応を伴って硬化させても良い。
以下のようにして、本発明のポリウレタンを製造(合成)した。
攪拌機、温度計、窒素通気管、冷却管のついた反応器に、NMP(715.9g)、あらかじめNMPにて1質量%に希釈したDBTDL(12.6g)、PCD Mw1000(860.0g)、チヌビン400(64.7g)、H12MDI(524.8g)を加えた。反応系中への窒素ガスの通気および攪拌を続けながら85℃まで加熱し、さらに窒素ガスの通気および攪拌を続けながら85℃で反応を続けた。反応はGPCで追跡し、85℃で1.5時間反応したところで工程(A)を終了した。
前記工程(A)終了後、攪拌しながら空冷し、50℃まで冷ました反応器内に、DMPA(56.3g)を加えた。反応系中への窒素ガスの通気および攪拌を続けながら再度85℃まで加熱し、さらに窒素ガスの通気および攪拌を続けながら85℃で反応を続けた。反応はGPCで追跡し、85℃で3時間反応したところで工程(B)を終了した。
前記工程(B)終了後、攪拌しながら空冷し、60℃まで冷ました反応器内に、中和剤としてTEA(42.5g)を徐々に滴下しながら加えた。さらに攪拌しながら、あらかじめ50℃に加温したイオン交換水(2819.3g)を徐々に加えて乳化させた。さらに攪拌しながら空冷し、40℃まで冷ました反応器内に、EDA(36.2g)を徐々に滴下しながら加えた。さらに、40℃で反応を続けた。反応はGPCで追跡し、40℃で1時間反応したところで工程(C)を終了した。このようにして本発明のポリウレタンを製造することができた。さらに、工程(C)終了後、後処理として、反応器内に、あらかじめ10質量%に水希釈した消泡剤(7.7g)を加え、5分間攪拌し、本発明のポリウレタンを含むエマルジョンを得た。このエマルジョンは、わずかに茶色がかった白濁色の液体であった。このエマルジョン中における固形分含有率(NV)は29.7%(質量比)、粘度は15.0mPa・s、ポリウレタンの平均粒子径は62.4nmであった。
トリアジン誘導体としてチヌビン400に代えてチヌビン405を同質量用いる以外は実施例1と同様にポリウレタンを合成し、本発明のポリウレタンを含むエマルジョンを得た。このエマルジョンは、わずかに茶色がかった白濁色の液体であり、固形分含有率は29.3%(質量比)、粘度は13.5mPa・s、平均粒子径は57.0nmであった。
トリアジン誘導体に代えてベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤であるRUVA−100(大塚化学株式会社の商品名)を同質量用いる以外は実施例1と同様にポリウレタンを合成し、ポリウレタンを含むエマルジョンを得た。このエマルジョンは、わずかに茶色がかった白濁色の液体であり、固形分含有率は29.7%(質量比)、粘度は18.0mPa・s、平均粒子径は68.3nmであった。このエマルジョンを、後述の特性評価において、そのままポリウレタン塗料として用いた。
トリアジン誘導体であるチヌビン400またはチヌビン405(紫外線吸収剤)を合成に用いないこと以外は、実施例1または2と同様にポリウレタンを合成し、ポリウレタンを含むエマルジョンを得た。このエマルジョンは、白濁色の液体であり、固形分含有率は30.2%(質量比)、粘度は10.0mPa・s、平均粒子径は95.8nmであった。このエマルジョンを、後述の特性評価において、そのままポリウレタン塗料として用いた。
工程(C)において、イオン交換水に代えて同質量のNMPを用いる以外は比較例1と同様にして、ポリウレタンを合成した。イオン交換水を加えなかったため、生成物はエマルジョンではなく、ポリウレタンを含む溶液であった。この溶液は、少し黄味がかった透明の液体であり、固形分含有率は20.1%(質量比)、粘度は460.0mPa・sであった。なお、イオン交換水を加えなかったのは、後述のように、水に難溶な紫外線吸収剤を溶解させて用いるためである。この溶液を、後述の特性評価において、そのままポリウレタン塗料として用いた。
前記成分(a)〜(d)、すなわちDBTDL(12.6g)、PCD Mw1000(成分(a))、H12MDI(成分(b))、チヌビン400(成分(c))、およびDMPA(成分(d))を、前記工程(A)および(B)の二段階に分けずに一段階で反応させる以外は、実施例1と同様にしてポリウレタンを合成した。
チヌビン400に代えてチヌビン405を用いる以外は実施例3と同様にして(1段階合成で)本発明のポリウレタンを含むエマルジョンを得た。このエマルジョンは、わずかに黄色がかった白濁色の液体であった。このエマルジョン中における固形分含有率(NV)は29.9%(質量比)、粘度は10.0mPa・s、ポリウレタンの平均粒子径は71.7nmであった。このエマルジョンを、後述の特性評価において、そのままポリウレタン塗料として用いた。
チヌビン400(トリアジン誘導体の紫外線吸収剤)に代えて、RUVA−100(ベンゾトリアゾール系紫外線)を同質量用いる以外は実施例3と同様にして(1段階合成で)ポリウレタンを含むエマルジョンを得た。このエマルジョンは、わずかに茶色がかった白濁色の液体であった。このエマルジョン中における固形分含有率(NV)は30.0%(質量比)、粘度は14.5mPa・s、ポリウレタンの平均粒子径は58.3nmであった。このエマルジョンを、後述の特性評価において、そのままポリウレタン塗料として用いた。
トリエチルアミン(中和剤)を最初から加える以外は、すなわち、NMP(715.9g)、あらかじめNMPにて1質量%に希釈したDBTDL(12.6g)、PCD Mw1000(860.0g)、チヌビン400(64.7g)、H12MDI(524.8g)、DMPA(56.3g)と同時にTEA(42.5g)を加え、その後にトリエチルアミンを加えない以外は、実施例4と同様にして本発明のポリウレタンを含むエマルジョンを得た。このエマルジョンは、わずかに茶色がかった白濁色の液体であった。このエマルジョン中における固形分含有率(NV)は30.1%(質量比)、粘度は15.0mPa・s、ポリウレタンの平均粒子径は65.4nmであった。このエマルジョンを、後述の特性評価において、そのままポリウレタン塗料として用いた。
比較例1で得られたエマルジョンに、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤であるアデカノールUC−3140(ADEKA株式会社の商品名)を加えて分散させ、紫外線吸収剤を含むエマルジョンとした。なお、アデカノールUC−3140の添加量は、比較例1で得られたエマルジョン1000gに対して30.2gの比率とした。このエマルジョンを、後述の特性評価において、そのままポリウレタン塗料として用いた。
比較例2で得られた溶液に、トリアジン誘導体の紫外線吸収剤である前記チヌビン400を加え、攪拌しながら60℃まで加熱した。なお、チヌビン400の添加量は、比較例2で得られた溶液1000gに対して8.0gの比率とした。そのまま60℃で加熱を続け、紫外線吸収剤(チヌビン400)が完全に溶解するまで30分間加熱を続け、紫外線吸収剤を含む溶液とした。この溶液を室温まで冷却させたが、紫外線吸収剤の析出や分離は起こらなかった。この溶液を、後述の特性評価において、そのままポリウレタン塗料として用いた。
比較例2で得られた溶液に、トリアジン誘導体の紫外線吸収剤である前記チヌビン405を加え、攪拌しながら60℃まで加熱した。なお、チヌビン405の添加量は、比較例2で得られた溶液1000gに対して8.0gの比率とした。そのまま60℃で加熱を続け、紫外線吸収剤(チヌビン405)が完全に溶解するまで30分間加熱を続け、紫外線吸収剤を含む溶液とした。この溶液を室温まで冷却させたが、紫外線吸収剤の析出や分離は起こらなかった。この溶液を、後述の特性評価において、そのままポリウレタン塗料として用いた。
比較例2で得られた溶液に、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤である前記RUVA−100を加え、攪拌しながら60℃まで加熱した。なお、RUVA−100の添加量は、比較例2で得られた溶液1000gに対して8.0gの比率とした。そのまま60℃で加熱を続け、紫外線吸収剤(RUVA−100)が完全に溶解するまで30分間加熱を続け、紫外線吸収剤を含む溶液とした。この溶液を室温まで冷却させたが、紫外線吸収剤の析出や分離は起こらなかった。この溶液を、後述の特性評価において、そのままポリウレタン塗料として用いた。
以上のようにして合成した実施例1〜5、参考例1〜3および比較例1〜5のポリウレタンエマルジョンまたは溶液を、実際にポリウレタン塗料として使用し、その特性を確認(評価)した。具体的には、前記各ポリウレタン塗料を、それぞれ、フィルム厚25μmのPETフィルム(東レ株式会社製、商品名ルミラー#QR32)に、乾燥塗膜厚が100mg/dm2(10.0g/m2)になるよう塗装し、150℃で2分乾燥させた。そして、このポリウレタン塗料塗工PETフィルムについて、一般物性および促進耐候性(耐光性も含む)をそれぞれ評価した。
鉛筆硬度 JIS K 5600−5−4(1999)による。
鉛筆は、三菱鉛筆株式会社製uni(商品名)を用いた。
碁盤目密着 JIS K 5600−5−6(1999)による。
膜厚は10μm、カット間隔は1mmとした。
スチールウールラビング
スチールウール#0000により、荷重100g、1往復/秒
でラビングし、ポリウレタン塗工層が剥離するまでの往復回数
を表記した。
耐水 80℃の温水に4時間浸漬後、外観を目視で評価した。
過酷耐水 70℃の温水に100時間浸漬後、外観を目視で評価した。
耐EtOH 室温にて、EtOHに24時間浸漬後、外観を目視で評価した。
試験モード:照射+シャワー
光源:メタルハライドランプ
フィルタ:295〜780nm KF−1フィルタ(可視光含む)
照射:540W/m2(岩崎照度計)、BPT63℃、50%RH
シャワー:照射1時間毎に1分間シャワー実施
Claims (15)
- 下記化学式(i)で表される、ポリウレタン鎖に、トリアジン誘導体である紫外線吸収剤が、直接、または他の原子団を介して間接的に共有結合しているポリウレタンであって、
下記成分(a)〜(c)に加え、さらに下記成分(d)を反応させることにより得られるポリウレタン。
成分(a):ポリオール
成分(b):ポリイソシアナト化合物
成分(c):トリアジン誘導体
成分(d):下記化学式(2)で表されるカルボン酸ジオール、その互変異性体および立体異性体、ならびにそれらの塩からなる群から選択される少なくとも一つ
R 3 〜R 16 は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、直鎖若しくは分枝アルキル基、直鎖若しくは分枝アルコキシ基、置換若しくは無置換フェニル基、または任意の置換基であり、
Uは、ポリウレタン鎖であり、Lは、任意の原子団であるか、または存在しない。
R 17 は、水素原子、直鎖若しくは分枝アルキル基、飽和若しくは不飽和の直鎖若しくは分枝若しくは環状炭化水素基、または任意の原子団であり、
R 18 は、水素原子または保護基であり、
L 2 およびL 3 は、それぞれ独立に、直鎖若しくは分枝アルキレン基、飽和若しくは不飽和の直鎖若しくは分枝若しくは環状炭化水素基、または任意の原子団であるか、または存在しない。 - 前記化学式(2)中、L 2 およびL 3 がメチレン基であり、R 18 が水素原子である請求項1に記載のポリウレタン。
- 前記化学式(2)で表される化合物が、ジメチロールプロピオン酸(DMPA)、ジメチロールブタン酸(DMBA)ジメチロール酪酸、およびジメチロール吉草酸からなる群から選択される少なくとも一つである請求項1または2に記載のポリウレタン。
- 前記成分(c)のトリアジン誘導体が、下記化学式(1)で表されるトリアジン誘導体、その互変異性体および立体異性体、ならびにそれらの塩からなる群から選択される少なくとも一つである請求項1から3のいずれか一項に記載のポリウレタン。
L1は、直鎖若しくは分枝アルキレン基であるか、または存在せず、
R1およびR2は、それぞれ独立に、水素原子、または直鎖若しくは分枝状置換基であり、前記直鎖若しくは分枝状置換基は、主鎖中に、C、N、O、S、PおよびSiを含んでいても含んでいなくても良く、
R3〜R16は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、直鎖若しくは分枝アルキル基、直鎖若しくは分枝アルコキシ基、置換若しくは無置換フェニル基、または任意の置換基である。 - 前記化学式(1)中、L1がメチレン基である請求項4に記載のポリウレタン。
- 前記化学式(1)中、R1およびR2の少なくとも一方が、直鎖若しくは分枝アルキル基であるか、または、前記直鎖若しくは分枝アルキル基の鎖中のメチレン基に代えて酸素原子(エーテル結合)を有する基である、請求項4または5に記載のポリウレタン。
- 前記化学式(i)または(1)中、R4およびR6の少なくとも一方が水酸基である請求項1から6のいずれか一項に記載のポリウレタン。
- 前記化学式(i)または(1)中、R7、R11、R12およびR16からなる群から選択される少なくとも一つが水酸基である請求項1から7のいずれか一項に記載のポリウレタン。
- R3およびR5〜R16が、それぞれ独立に、水素原子または直鎖もしくは分枝アルキル基である請求項9記載のポリウレタン。
- 前記成分(a)におけるポリオールが、低分子ポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリカーボネートポリオール、ポリブタジエンポリオール、シリコーンポリオール、低分子ジオール、ポリエステルジオール、ポリカーボネートジオール、ポリエーテルジオール、ポリエステルポリカーボネートジオール、ポリブタジエンジオール、およびシリコーンジオール、からなる群から選択される少なくとも一つである請求項1から11のいずれか一項に記載のポリウレタン。
- 請求項1から12のいずれか一項に記載のポリウレタンを製造する方法であって、
(A)前記成分(a)〜(c)を反応させる工程
および
(B)前記工程(A)の反応生成物と前記成分(d)とを反応させる工程
を含む製造方法。 - 請求項1から12のいずれか一項に記載のポリウレタンを製造する方法であって、
前記成分(a)〜(c)とともに前記成分(d)を反応させる工程を含む製造方法。 - 請求項1から12のいずれか一項に記載のポリウレタンを含み、ポリウレタンフォーム、寝具、オムツ、緩衝材、断熱材、構造材、エラストマー、工業部品、ロール、パッキン、靴底、ホース、土木用品、建築材用品、防水材、屋上防水溶剤、屋内床材、目土防水材、繊維、スポーツウェアー、下着、雨具、合成皮革、人工皮革、靴、衣類、塗料、接着剤、自動車用部品、木工用品、ハードコートフィルム、または積層フィルムとして使用される製品。
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