JP7458250B2 - 微発泡ポリウレタンエラストマー組成物および微発泡ポリウレタンエラストマー - Google Patents
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Description
本発明の微発泡ポリウレタンエラストマー組成物は、必須成分として、ポリイソシアネート成分と、ポリオール成分と、水と、高分子乳化剤とを含有する。
ポリイソシアネート成分は、ポリイソシアネートとポリオールとの反応生成物である末端イソシアネート基含有プレポリマーを含有する。
ポリオール成分としては、例えば、上記した低分子量ポリオール、上記した高分子量ポリオールなどが挙げられる。
水は、化学発泡剤であって、ポリイソシアネート成分のイソシアネート基と反応して二酸化炭素を生成する。
高分子乳化剤は、微発泡ポリウレタンエラストマー(後述)の耐屈曲性を向上させるための添加剤である。
微発泡ポリウレタンエラストマー組成物は、任意成分として、触媒を含有することができる。
微発泡ポリウレタンエラストマー組成物は、任意成分として、さらに、公知の添加剤を含有することができる。
このような微発泡ポリウレタンエラストマー組成物は、例えば、上記したポリイソシアネート成分を含むA剤と、上記したポリオール成分を含むB剤とを有する二液型樹脂材料(材料キット)として構成される。なお、高分子乳化剤、必要により配合される触媒、および、必要により配合される添加剤のそれぞれは、A剤およびB剤のいずれに含有されてもよいが、好ましくは、B剤に含有される。また、水は、B剤に含有される。
上記の微発泡ポリウレタンエラストマー組成物には、上記した高分子乳化剤が含まれている。
<<ポリイソシアネート成分>>
準備例1(イソシアネート(1))
ポリフェニルメタンポリイソシアネート(p-MDI、商品名MDI-PH、三井化学SKCポリウレタン社製)と、数平均分子量2000のポリカプロラクトンジオールとの反応生成物である末端イソシアネート基含有プレポリマー(イソシアネート基含有率=15質量%、平均官能基数=2)を、イソシアネート(1)として準備した。
ポリフェニルメタンポリイソシアネート(p-MDI、商品名MDI-PH、三井化学SKCポリウレタン社製)と、数平均分子量2000のアジペート系ポリエステルポリオールとの反応生成物である末端イソシアネート基含有プレポリマー(イソシアネート基含有率=15質量%、平均官能基数=2)を、イソシアネート(2)として準備した。
ポリフェニルメタンポリイソシアネート(p-MDI、商品名MDI-PH、三井化学SKCポリウレタン社製)と数平均分子量1000のポリテトラメチレンエーテルグリコール(PTMEG1000)との反応生成物である末端イソシアネート基含有プレポリマー(イソシアネート基含有率=15質量%、平均官能基数=2)を、イソシアネート(3)として準備した。
ポリフェニルメタンポリイソシアネート(p-MDI、商品名MDI-PH、三井化学SKCポリウレタン社製)と数平均分子量2000のポリテトラメチレンエーテルグリコール(PTMEG2000)との反応生成物である末端イソシアネート基含有プレポリマー(イソシアネート基含有率=15質量%、平均官能基数=2)を、イソシアネート(4)として準備した。
準備例5(ポリオール(1))
1,4-ブタンジオール(1,4-BG)を、ポリオール(1)として準備した。
EP550N(市販品、数平均分子量1000のオキシエチレン末端ポリオキシプロピレントリオール、平均水酸基数3、三井化学SKCポリウレタン製)を、ポリオール(2)として準備した。
PTG1000(市販品、数平均分子量1000のポリテトラメチレンエーテルグリコール、平均水酸基数2、三菱化学製)を、ポリオール(3)として準備した。
PTG1500(市販品、数平均分子量1500のポリテトラメチレンエーテルグリコール、平均水酸基数2、三菱化学製)を、ポリオール(4)として準備した。
準備例9(高分子乳化剤(1))
BYK P-9908(市販品、アクリル系共重合体、粘度(40℃)410mPa・s、重量平均分子量4049、数平均分子量907、ビックケミー製)を、高分子乳化剤(1)として準備した。
BYK P-9909(市販品、アクリル系共重合体、粘度(40℃)130mPa・s、重量平均分子量2223、数平均分子量889、ビックケミー製)を、高分子乳化剤(2)として準備した。
BYK P-9902(市販品、ポリカーボネート系共重合体のアルキル鎖アンモニウム塩、ビックケミー製)を、高分子乳化剤(3)として準備した。
BYK P-9904(市販品、塩基性高分子量ブロックコポリマー、粘度(40℃)1050mPa・s、重量平均分子量1785、数平均分子量753、ビックケミー製)を、高分子乳化剤(4)として準備した。
DBTDL(有機金属触媒、ジラウリン酸ジブチルスズ(IV)(ジブチル錫ジラウレート)、日東化成社製)を、触媒(1)として準備した。
Dabco 33LV(アミン系触媒、トリエチレンジアミンの33質量%ジプロピレングリコール溶液、エアプロダクツジャパン社製)を、触媒(2)として準備した。
ベンゾフレックス988SG(可塑剤、安息香酸エステル系化合物、粘度(40℃)16mPa・s、CBC社製)、ピコリン酸(反応遅延剤)、Y-10366(シリコーン系整泡剤、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製)、IRG1135(熱安定化剤、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、BASF社製)、JPP100(耐熱安定剤、亜リン酸エステル類、城北化学工業社製)を準備した。
実施例1、実施例2、実施例4~実施例11および比較例1~8
表1および表2に示した成分中、ポリイソシアネート成分以外の各成分を秤量し、それらを、表1の配合処方に従って配合し、均一になるように攪拌混合することにより、B剤を調製した。なお、B剤の温度を50℃に調整した。
(1)B液相溶性
表1および表2に示した成分中、ポリイソシアネート成分および安定剤以外の各成分を秤量し、それらを、表1および表2の配合処方に従って配合し、均一になるように攪拌混合することにより、B剤を調製した。
微発泡ポリウレタンエラストマーから直径29mmで厚み10mmの円板状の測定試料を切り出し、JIS K6262(2013)に従って、70℃×22時間、50%圧縮の条件で、測定試料の圧縮永久歪みを測定した。その結果を表1および表2に示す。
各微発泡ポリウレタンエラストマーから幅10mm、長さ12cmの短冊形状の試験片を打ち抜き、23℃、周波数5Hzの条件で、繰り返しデマッチャ屈曲試験を実施した。その結果を表1および表2に示す。
微発泡ポリウレタンエラストマーから測定試料を切り出し、JIS K7222(2005)に従って、見かけ密度を測定した。その結果を表1および表2に示す。
微発泡ポリウレタンエラストマーのアスカーC硬度を、JIS K7312-7(1996)に従って測定した。その結果を表1および表2に示す。
微発泡ポリウレタンエラストマーの反発弾性を、JIS K6400-3(2011)に従って、ボールリバウンドにより測定した。その結果を表1および表2に示す。
Claims (5)
- 0.1g/cm3以上1g/cm3以下の密度を有する微発泡ポリウレタンエラストマーを製造するための微発泡ポリウレタンエラストマー組成物であって、
ポリイソシアネートとポリオールとの反応生成物である末端イソシアネート基含有プレポリマーを含有するポリイソシアネート成分と、
ポリオール成分と、
水と、
両親媒性を有する高分子乳化剤とを含有し、
前記両親媒性を有する高分子乳化剤の配合割合が、前記ポリイソシアネート成分100質量部に対して、0.05質量部以上0.5質量部以下であることを特徴とする、微発泡ポリウレタンエラストマー組成物。 - 前記両親媒性を有する高分子乳化剤が、アクリル系共重合体であることを特徴とする、請求項1に記載の微発泡ポリウレタンエラストマー組成物。
- 前記両親媒性を有する高分子乳化剤の40℃における粘度が、100mPa・s以上1500mPa・s以下であることを特徴とする、請求項1または2に記載の微発泡ポリウレタンエラストマー組成物。
- 前記ポリオール成分が、高分子量ポリオールおよび低分子量ポリオールを含み、
前記高分子量ポリオールの数平均分子量が、1000以上3000以下であり、
前記高分子量ポリオールの配合割合が、前記ポリオール成分と、前記水と、前記高分子乳化剤と、必要により配合される触媒と、必要により配合される添加剤との総量に対して、90質量%以下であることを特徴とする、請求項1~3のいずれか一項に記載の微発泡ポリウレタンエラストマー組成物。 - 請求項1~4のいずれか一項に記載の微発泡ポリウレタンエラストマー組成物を成形してなることを特徴とする、微発泡ポリウレタンエラストマー。
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