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JPH0125328B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0125328B2
JPH0125328B2 JP56027665A JP2766581A JPH0125328B2 JP H0125328 B2 JPH0125328 B2 JP H0125328B2 JP 56027665 A JP56027665 A JP 56027665A JP 2766581 A JP2766581 A JP 2766581A JP H0125328 B2 JPH0125328 B2 JP H0125328B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyisocyanate compound
polyurethane resin
thermoplastic polyurethane
molecular weight
diisocyanate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP56027665A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS57143317A (en
Inventor
Masao Oobuchi
Mamoru Akimoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Polyurethane Industry Co Ltd
Original Assignee
Nippon Polyurethane Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Polyurethane Industry Co Ltd filed Critical Nippon Polyurethane Industry Co Ltd
Priority to JP56027665A priority Critical patent/JPS57143317A/en
Publication of JPS57143317A publication Critical patent/JPS57143317A/en
Publication of JPH0125328B2 publication Critical patent/JPH0125328B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は熱可塑性ポリウレタン樹脂を押出成
形、射出成形するに際し、該ポリウレタン樹脂の
硬度を保持しつつ、しかも熱可塑性ポリウレタン
樹脂の欠点とされる耐熱性を改良したポリウレタ
ン樹脂の改質成形方法に関するものである。 熱可塑性ポリウレタン樹脂は押出成形により、
ベルト、チユーブ、電線コード、フイルム等に成
形され、射出成形により、靴底、スキー靴等の成
形品に成形され広く使用されている。ポリウレタ
ンは一般にほぼ230℃以上になると分解するため、
押出成形、射出成形に利用される熱可塑性ポリウ
レタン樹脂はポリウレタンの分解温度より低い温
度で溶融しなければならないという制約がある。
そのため熱可塑性ポリウレタン樹脂から得られた
成形品の耐熱性には限界があり、耐熱性を要求さ
れる分野には使用することができないなどの欠点
があつた。特に低硬度の熱可塑性ポリウレタン樹
脂は耐熱性が劣つており、改良が望まれていた。 一方熱可塑性ポリウレタン樹脂による射出成形
は注型ポリウレタンエラストマーに比較して作業
性、生産性からみるとかなり有利であるが耐熱
性、耐摩耗性等品質面では劣つている。 本発明の目的は該ポリウレタン樹脂の硬度を保
持しつつ耐熱性の優れたポリウレタン成形品を提
供するにあり、他の目的はかかるポリウレタン成
形品を安定かつ工業的に有利に製造する方法を提
供するにある。 本発明方法は熱可塑性ポリウレタン樹脂を押出
成形、射出成形するに際し、溶融した該ポリウレ
タン樹脂に分子量300以上のポリイソシアネート
化合物を添加混合しながら成形することを特徴と
するもので、本発明に適用する熱可塑性ポリウレ
タン樹脂は分子量500〜6000のポリオール、例え
ば2官能のポリエステル、ポリエーテル、ポリカ
ーボネートの各ポリオールおよびこれらのブロツ
ク共重合体と、分子量500以下の有機ジイソシア
ネート、例えば4,4′―ジフエニルメタンジイソ
シアネート(MDI)、トリレンジイソシアネー
ト、4,4′―ジシクロヘキシルメタンジイソシア
ネート、ヘキサメチレンジイソシアネート
(HDI)、イソホロンジイソシアネート、ナフタ
レンジイソシアネート等と、鎖延長剤として例え
ばグリコール、トリオール、ジアミン、ヒドラジ
ン、水等との反応により得られるポリマーであ
る。 これらのポリマーの中で特に一般的に押出成
形、射出成形用として良好なものはポリオールと
してポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジ
ペート、ポリヘキサメチレンジアジペートの各ポ
リオール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリ
カーボネートポリオール、ポリテトラメチレンエ
ーテルグリコール等を用いたポリマーである。ま
た有機ジイソシアネートとしてはMDIが好適で
ある。鎖長延長剤としてはグリコールが好適であ
り、1,4ブタンジオール(1.4BG)、ビスヒド
ロキシエトキシベンゼン(BHEB)が特に好適
である。 本発明において成形材料として使用される熱可
塑性ポリウレタン樹脂としては原則として分岐剤
あるいは架橋剤を用いないで合成したポリマーを
使用する。このため成形温度を低いレベルに保つ
ことが可能であり、ポリウレタンの熱劣化を抑え
ることができる。もちろん成形温度が極端に高く
ならない程度の分岐あるいは架橋を含むポリマー
も使用することができる。 本発明において使用する熱可塑性ポリウレタン
の合成方法としてはポリオールと有機ジイソシア
ネートをあらかじめ反応せしめた後鎖長延長剤を
反応させるいわゆるプレポリマー法または反応原
料をすべて一時に混合するいわゆるワンシヨツト
法のいずれの方法も採用することができる。 重合方法としては押出機を用いて連続的に製造
する方法あるいはバツチ反応によりブロツク状、
フレーク状または粉末状のポリマーを得る方法等
が好適に用いられる。 本発明で使用されるポリウレタン樹脂はウレタ
ン化反応が充分に完結した完全熱可塑性ポリウレ
タン以外にいわゆる不完全熱可塑性エラストマー
すなわち極くわずかのイソシアネート基が残存し
たフレーク又はペレツトを使用し、成形後に架橋
を生じさせるようなポリマーも使用することが可
能である。しかしこのようなペレツトは貯蔵時に
湿気、温度等により変質しやすいという問題があ
るため、好適には反応の完結した完全熱可塑性ポ
リウレタン樹脂を用いるのが好都合である。 本発明に使用されるポリイソシアネート化合物
は分子内にイソシアネート基2個以上、好ましく
は2〜4個、特に好ましくは2個を有し、かつ分
子量300〜約6000、好ましくは800〜3000を有する
末端イソシアネート基を有する化合物である。ま
たこのポリイソシアネート化合物はNCO含量約
2〜約29重量%、好ましくは3.4〜22重量%を含
有する。 該ポリイソシアネート化合物は少くとも1種の
ポリオールと、少くとも1種の有機ポリイソシア
ネートとを反応させて合成することができる。該
ポリオールは分子量60〜5000、好ましくは300〜
2500を有し、分子内に水酸基2個またはそれ以上
を有するポリオールである。これらポリオールの
例として、例えばポリエーテル、ポリエステル、
ポリエステルアミド及びポリカーボネートの各ポ
リオールから成る群から選択されるものを挙げる
ことができる。特に好適なポリオールはポリテト
ラメチレンエーテルグリコールならびにポリカプ
ロラクトン及びポリブチレンアジペートの各ポリ
オールである。該有機ポリイソシアネートは分子
量500以下を有するものであり、好適な有機ポリ
イソシアネートとしては、有機ジイソシアネート
である4,4′―ジフエニルメタンジイソシアネー
ト(MDI)、ヘキサメチレンジイソシアネートを
挙げることができる。また有機ジイソシアネート
の二量体、三量体、カルボジイミド変性体等を使
用することもできる。 上記以外のポリイソシアネート化合物として、
有機ジイソシアネートの三量体、カルボジイミド
変性ポリイソシアネートなど、ならびにトリオー
ルに対して有機ポリイソシアネートを当量比
(NCO/OH)2.0以上で反応せしめたポリイソシ
アネートを使用することができる。またグリコー
ル、トリオール、ポリオール等と有機ポリイソシ
アネートとの反応生成物及び有機ポリイソシアネ
ートとの混合物も使用することができる。 本発明に適用するポリイソシアネート化合物の
分子量はアミン滴定法によつて測定したイソシア
ネート基量から計算された見掛けの分子量として
表わされる。 ポリイソシアネート化合物の分子量が300より
小さい場合は添加量が少なくなり、添加量の若干
の増減による成形物の物性値にバラツキが生じや
すいため安定な耐熱性の改善を図ることができな
い。 また逆に分子量が大きくなりすぎると添加量の
パーセンテージが大きくなる結果ポリイソシアネ
ート化合物による可塑効果が大きくなりすぎて、
成形が不安定となる。 本発明のポリイソシアネート化合物の添加量は
成形に供する熱可塑性ポリウレタン樹脂と該ポリ
イソシアネート化合物との混合物に対して3〜30
(重量)%が好適であり、特に好ましくは5〜20
(重量)%である。 添加量は使用するポリイソシアネート化合物の
NCO含有量および種類により、異なるものであ
るが添加量が少ない場合は目的とする成形物の耐
熱性改良は不充分となる。また添加量が多くなり
すぎると混合不均一や、成形直後の成形物がやわ
らかくなりすぎ、押出成形で連続的にベルト、チ
ユーブ、フイルム等の成形の際は厚み、径が変化
しやすく途中で切断が起りやすく、射出成形にお
いては金型からの型離れが困難となり、作業性が
低下するため好ましくない。 本発明の熱可塑性ポリウレタン樹脂の改質方法
は、熱可塑性ポリウレタン樹脂を射出成形、押出
成形する際に樹脂が溶融状態になつた部分にポリ
イソシアネート化合物を添加するよう静置系混合
装置を射出成形機または押出成形機に装着し、実
施することが好適である。このような静置系混合
装置としては顔料、染料、可塑剤、改質剤等の混
合に用いられる公知の装置を使用することができ
る。 ポリイソシアネート化合物を溶融状態の熱可塑
性ポリウレタン樹脂に添加混合するに際しては回
転部を有する混練装置を使用することも可能であ
るが溶融状の該ポリウレタン樹脂とポリイソシア
ネート化合物との同一系内における粘度差が大き
いため混合が不均一になりやすく、また回転部を
有する混練装置の場合は滞留部が存在し、局部的
に熱劣化を受けやすい部分があり、好ましくな
い。静止系混練素子の形状およびエレメント数は
使用する条件により異なるものであるが溶融ポリ
ウレタン樹脂とポリイソシアネート化合物とが充
分に混合するように選定しなければならない。 以下に本発明実施の方法を押出成形法、射出成
形法に分けて説明する。 〔押出成形法の場合〕 ホツパーから熱可塑性ポリウレタン樹脂のペレ
ツトを供給し、押出機で加熱溶融する。溶融温度
はポリウレタンの種類により異なるものであるが
通常190〜230℃の範囲が好適である。一方ポリイ
ソシアネート化合物は供給タンク内で100℃以下
の温度で溶融し、脱泡しておく。溶融温度が高す
ぎるとポリイソシアネート化合物は変質を生じや
すいため、溶融可能な範囲で低い方が望ましい。
溶融したポリイソシアネート化合物を計量ポンプ
により計量し、必要に応じてフイルターにより
過し、押出機の先端に設置された会合部で溶融し
たポリウレタン樹脂に添加する。ポリイソシアネ
ート化合物との溶融ポリウレタン樹脂とは静止系
混練素子を有する混練装置により混練され、静止
系混練装置に連結したダイを通してベルト、チユ
ーブ、フイルム等に成形される。成形直後は強度
が比較的小さい場合もあるが室温で放置している
間に強度は向上する。成形後加熱熟成することに
より短時間で強度は向上する。 〔射出成形法の場合〕 ホツパーから熱可塑性ポリウレタン樹脂のペレ
ツトを供給し、射出成形機で加熱溶融する。溶融
温度はポリウレタンの種類により異なるものであ
るが通常190〜230℃の範囲が好適である。一方ポ
リイソシアネート化合物は供給タンク内で脱泡
し、100℃以下の温度で溶融しておく。溶融した
ポリイソシアネート化合物を一定量供給できるよ
うな定量機を用い、射出成形機のスクリユーの位
置信号により自動的に、射出成形機の先端に設置
された静止系混練素子を有する混練装置へ間欠的
に定量吐出し、混練された後、静止系混練装置に
連結したノズルを通して金型に射出され、成形品
に加工される。成形直後は強度が比較的小さい場
合もあるが室温で放置している間に強度は向上す
る。成形後加熱熟成することにより、短時間で強
度は向上する。 本発明方法は溶融紡糸によるポリウレタン弾性
糸の製造にも応用することができる。 以下実施例により本発明を説明する。実施例に
おける部及び%はことわりのない限り各々重量
部、重量%である。 実施例 1―1〜1―5 脱水した水酸基価150のポリブチレンアジペー
ト750部とMDI500部を70〜80℃の温度で1時間
反応させて粘稠なポリイソシアネート化合物(A)を
得た。このもののイソシアネート基含有量は6.7
%でこれから算出された分子量は1250であつた。 このようにして得られたポリイソシアネート化
合物(A)とパラプレン22SR(日本ポリウレタン工業
製熱可塑性ポリウレタン樹脂、硬度JIS−A82)
とを成形原料としてポリイソシアネート化合物供
給装置および静止系混練装置を配設した押出成形
機により厚さ2mmのベルトに成形した。 ポリイソシアネート化合物の添加量を変えて押
出成形したベルトの物性結果を表1に示した。 押出成形機は日立造船SH−45押出機(L/D
=25、スクリユー直径45mm、ノンベント型)にエ
レメンド数10個を有する静止系混練素子を配設し
た装置を使用した。
The present invention relates to a modified molding method for polyurethane resin, which maintains the hardness of the polyurethane resin and improves heat resistance, which is a drawback of thermoplastic polyurethane resin, when extrusion molding or injection molding the thermoplastic polyurethane resin. It is. Thermoplastic polyurethane resin is made by extrusion molding.
It is widely used by being molded into belts, tubes, electric wire cords, films, etc., and by injection molding into molded products such as shoe soles and ski boots. Polyurethane generally decomposes at temperatures above 230°C, so
Thermoplastic polyurethane resins used in extrusion molding and injection molding have a restriction that they must be melted at a temperature lower than the decomposition temperature of polyurethane.
Therefore, the heat resistance of molded products obtained from thermoplastic polyurethane resins is limited, and they have disadvantages such as being unable to be used in fields that require heat resistance. In particular, thermoplastic polyurethane resins with low hardness have poor heat resistance, and improvements have been desired. On the other hand, injection molding using thermoplastic polyurethane resin is considerably advantageous in terms of workability and productivity compared to cast polyurethane elastomer, but is inferior in terms of quality such as heat resistance and abrasion resistance. An object of the present invention is to provide a polyurethane molded article that maintains the hardness of the polyurethane resin and has excellent heat resistance, and another object of the present invention is to provide a method for producing such a polyurethane molded article in a stable and industrially advantageous manner. It is in. The method of the present invention is characterized in that when extrusion molding or injection molding a thermoplastic polyurethane resin, a polyisocyanate compound having a molecular weight of 300 or more is added to and mixed with the molten polyurethane resin, and is applicable to the present invention. The thermoplastic polyurethane resin is composed of a polyol with a molecular weight of 500 to 6000, such as bifunctional polyester, polyether, polycarbonate polyols, and block copolymers thereof, and an organic diisocyanate with a molecular weight of 500 or less, such as 4,4'-diphenylmethane. diisocyanate (MDI), tolylene diisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (HDI), isophorone diisocyanate, naphthalene diisocyanate, etc., and a chain extender such as glycol, triol, diamine, hydrazine, water, etc. It is a polymer obtained by reaction. Among these polymers, those that are particularly suitable for extrusion molding and injection molding are polyols such as polyethylene adipate, polybutylene adipate, and polyhexamethylene diadipate, polycaprolactone polyol, polycarbonate polyol, and polytetramethylene ether. It is a polymer using glycol etc. Moreover, MDI is suitable as the organic diisocyanate. Glycols are preferred as chain extenders, with 1,4 butanediol (1.4BG) and bishydroxyethoxybenzene (BHEB) being particularly preferred. As a thermoplastic polyurethane resin used as a molding material in the present invention, in principle, a polymer synthesized without using a branching agent or a crosslinking agent is used. Therefore, the molding temperature can be kept at a low level, and thermal deterioration of polyurethane can be suppressed. Of course, polymers containing branching or crosslinking to the extent that the molding temperature does not become extremely high can also be used. The thermoplastic polyurethane used in the present invention can be synthesized using either the so-called prepolymer method in which a polyol and an organic diisocyanate are reacted in advance and then reacted with a chain extender, or the so-called one-shot method in which all reaction materials are mixed at once. can also be adopted. Polymerization methods include continuous production using an extruder or batch reaction to produce blocks,
A method of obtaining a flaky or powdery polymer is preferably used. The polyurethane resin used in the present invention is not only a completely thermoplastic polyurethane in which the urethanization reaction has been fully completed, but also a so-called incomplete thermoplastic elastomer, that is, flakes or pellets in which very few isocyanate groups remain, and are crosslinked after molding. It is also possible to use such polymers. However, since such pellets have the problem of being susceptible to deterioration due to humidity, temperature, etc. during storage, it is convenient to use fully reacted thermoplastic polyurethane resin. The polyisocyanate compound used in the present invention has two or more isocyanate groups in the molecule, preferably 2 to 4, particularly preferably 2, and a terminal having a molecular weight of 300 to about 6000, preferably 800 to 3000. It is a compound having an isocyanate group. The polyisocyanate compound also contains an NCO content of about 2 to about 29% by weight, preferably 3.4 to 22% by weight. The polyisocyanate compound can be synthesized by reacting at least one polyol with at least one organic polyisocyanate. The polyol has a molecular weight of 60 to 5000, preferably 300 to
2500, and is a polyol having two or more hydroxyl groups in the molecule. Examples of these polyols include polyether, polyester,
Mention may be made of those selected from the group consisting of polyesteramide and polycarbonate polyols. Particularly preferred polyols are polytetramethylene ether glycol and polycaprolactone and polybutylene adipate polyols. The organic polyisocyanate has a molecular weight of 500 or less, and suitable organic polyisocyanates include 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI) and hexamethylene diisocyanate, which are organic diisocyanates. Further, dimers, trimers, carbodiimide modified products, etc. of organic diisocyanates can also be used. As polyisocyanate compounds other than the above,
Trimers of organic diisocyanates, carbodiimide-modified polyisocyanates, and polyisocyanates obtained by reacting organic polyisocyanates with triols at an equivalent ratio (NCO/OH) of 2.0 or more can be used. Further, reaction products of glycols, triols, polyols, etc. and organic polyisocyanates, and mixtures of organic polyisocyanates can also be used. The molecular weight of the polyisocyanate compound applied to the present invention is expressed as the apparent molecular weight calculated from the isocyanate group weight measured by amine titration. If the molecular weight of the polyisocyanate compound is less than 300, the amount added will be small, and a slight increase or decrease in the amount added will likely cause variations in the physical properties of the molded product, making it impossible to stably improve heat resistance. On the other hand, if the molecular weight becomes too large, the percentage of the added amount becomes too large, and the plasticizing effect of the polyisocyanate compound becomes too large.
Molding becomes unstable. The amount of the polyisocyanate compound of the present invention added is 3 to 30% of the mixture of the thermoplastic polyurethane resin and the polyisocyanate compound to be used for molding.
(weight)%, particularly preferably 5 to 20%
(weight)%. The amount added depends on the polyisocyanate compound used.
Although it varies depending on the NCO content and type, if the amount added is small, the desired heat resistance improvement of the molded product will be insufficient. Also, if the amount added is too large, the mixture will be uneven, the molded product will be too soft immediately after molding, and when continuously molding belts, tubes, films, etc. by extrusion molding, the thickness and diameter will change easily and the product will be cut midway. This is undesirable because it is difficult to release the mold from the mold during injection molding, and workability decreases. The method for modifying a thermoplastic polyurethane resin of the present invention involves injection molding using a static mixing device so that a polyisocyanate compound is added to a portion where the resin is in a molten state during injection molding or extrusion molding of a thermoplastic polyurethane resin. Preferably, the process is carried out by being mounted on a machine or an extrusion molding machine. As such a static mixing device, a known device used for mixing pigments, dyes, plasticizers, modifiers, etc. can be used. When adding and mixing a polyisocyanate compound to a molten thermoplastic polyurethane resin, it is also possible to use a kneading device with a rotating part, but the viscosity difference between the molten polyurethane resin and the polyisocyanate compound in the same system Since the mixing ratio is large, mixing tends to be uneven, and in the case of a kneading device having a rotating part, there is a stagnation part, which is not preferable because there are parts that are locally susceptible to thermal deterioration. The shape and number of elements of the static kneading element vary depending on the conditions of use, but must be selected so that the molten polyurethane resin and polyisocyanate compound are sufficiently mixed. The method of carrying out the present invention will be explained below separately into an extrusion molding method and an injection molding method. [In the case of extrusion molding method] Thermoplastic polyurethane resin pellets are supplied from a hopper and heated and melted in an extruder. Although the melting temperature varies depending on the type of polyurethane, a range of 190 to 230°C is usually suitable. On the other hand, the polyisocyanate compound is melted at a temperature of 100°C or less in a supply tank and degassed. If the melting temperature is too high, the polyisocyanate compound is likely to undergo deterioration, so it is desirable that the melting temperature be as low as possible.
The molten polyisocyanate compound is measured by a metering pump, passed through a filter if necessary, and added to the molten polyurethane resin at a meeting point installed at the tip of the extruder. The molten polyurethane resin with the polyisocyanate compound is kneaded by a kneading device having a static kneading element, and is formed into a belt, tube, film, etc. through a die connected to the static kneading device. Immediately after molding, the strength may be relatively low, but the strength improves while left at room temperature. Strength can be improved in a short time by heating and aging after molding. [In the case of injection molding method] Thermoplastic polyurethane resin pellets are supplied from a hopper and heated and melted in an injection molding machine. Although the melting temperature varies depending on the type of polyurethane, a range of 190 to 230°C is usually suitable. On the other hand, the polyisocyanate compound is defoamed in the supply tank and melted at a temperature of 100°C or lower. Using a metering machine capable of supplying a fixed amount of molten polyisocyanate compound, the injection molding machine is automatically and intermittently fed into a kneading device with a static kneading element installed at the tip of the injection molding machine based on the screw position signal. After being dispensed in a fixed amount and kneaded, it is injected into a mold through a nozzle connected to a static kneading device and processed into a molded product. Immediately after molding, the strength may be relatively low, but the strength improves while left at room temperature. By heating and aging after molding, the strength can be improved in a short time. The method of the invention can also be applied to the production of polyurethane elastic yarns by melt spinning. The present invention will be explained below with reference to Examples. Parts and percentages in the examples are parts by weight and percentages by weight, respectively, unless otherwise specified. Examples 1-1 to 1-5 750 parts of dehydrated polybutylene adipate having a hydroxyl value of 150 and 500 parts of MDI were reacted at a temperature of 70 to 80°C for 1 hour to obtain a viscous polyisocyanate compound (A). The isocyanate group content of this product is 6.7
The molecular weight calculated from this in % was 1250. The polyisocyanate compound (A) thus obtained and paraprene 22SR (thermoplastic polyurethane resin manufactured by Nippon Polyurethane Industries, hardness JIS-A82)
was molded into a 2 mm thick belt using an extrusion molding machine equipped with a polyisocyanate compound supply device and a static kneading device. Table 1 shows the physical properties of belts extrusion molded with varying amounts of polyisocyanate compounds added. The extrusion molding machine is Hitachi Zosen SH-45 extruder (L/D
= 25, screw diameter 45 mm, non-vent type) and a stationary kneading element having 10 elements was used.

【表】 比較例 1―1〜1―3 実施例1―1と同様の原料及び装置を用いてポ
リイソシアネート化合物(A)の無添加及び添加量を
変えた場合の比較試験を行い物性結果を表1に示
した。 比較例1―3においては成形不良のため諸物性
値の測定が不能であつた。
[Table] Comparative Examples 1-1 to 1-3 Using the same raw materials and equipment as in Example 1-1, a comparative test was conducted in which the polyisocyanate compound (A) was not added and the amount added was changed, and the physical property results were reported. It is shown in Table 1. In Comparative Examples 1-3, it was impossible to measure various physical properties due to poor molding.

【表】 ポリイソシアネート化合物(A)を添加しない押出
成形ベルトの軟化点は105℃と低いが添加したも
のの軟化点は20〜30℃高くなり、硬度はポリイソ
シアネート化合物を添加しても変化はない。 ポリイソシアネート化合物(A)の添加量が増すに
つれて(A)による可塑化効果が働き混合後の樹脂粘
度は低下する。形状を良くするためダイ温度を添
加量の増加に応じて低くする必要がある。 添加量が30%を超えると成形において離形性が
悪くなり成形性不良となる。 実施例 2―1〜2―4 実施例1で使用したポリイソシアネート化合物
(A)とパラプレン26SR(日本ポリウレタン工業製熱
可塑性ポリウレタン樹脂硬度JIS−A96)とを成
形原料としてポリイソシアネート化合物供給装置
および静止系混練装置を配設した射出成形機によ
り厚さ2mmのシートに成形した。 ポリイソシアネート化合物の添加量を変えて射
出成形したシートの物性結果を表2に示した。 射出成形機は山城精機のSAV−100B型を使用
し、エレメント数10個を有する静止系混練素子を
配設した装置を使用した。
[Table] The softening point of extrusion-molded belts without the addition of polyisocyanate compound (A) is as low as 105°C, but the softening point of belts with addition of polyisocyanate compound (A) is 20 to 30°C higher, and the hardness remains unchanged even with the addition of polyisocyanate compound. . As the amount of polyisocyanate compound (A) added increases, the plasticizing effect of (A) works and the resin viscosity after mixing decreases. In order to improve the shape, it is necessary to lower the die temperature as the amount added increases. If the amount added exceeds 30%, mold release properties during molding will deteriorate, resulting in poor moldability. Examples 2-1 to 2-4 Polyisocyanate compounds used in Example 1
(A) and Paraprene 26SR (thermoplastic polyurethane resin hardness JIS-A96 manufactured by Nippon Polyurethane Industries) are molded into a 2 mm thick sheet using an injection molding machine equipped with a polyisocyanate compound supply device and a static kneading device. did. Table 2 shows the physical properties of sheets injection molded with varying amounts of polyisocyanate compounds added. The injection molding machine used was Yamashiro Seiki's SAV-100B model, which was equipped with a static kneading element having 10 elements.

【表】 比較例 2―1,2―2 実施例2―1と同様の原料及び装置を用いてポ
リイソシアネート化合物(A)の無添加、及び添加量
を範囲外に多くした比較を行い物性結果を表2に
示した。
[Table] Comparative Examples 2-1, 2-2 Using the same raw materials and equipment as in Example 2-1, a comparison was made with no addition of polyisocyanate compound (A) and with an amount added outside the range, and the physical property results were obtained. are shown in Table 2.

【表】【table】

【表】 実施例1の射出成形の場合と同様、実施例2の
射出成形においてもポリウレタン樹脂の硬度を変
化することなく、軟化点を上げることが可能であ
つた。一方抗張力、伸び永久歪は向上した。ヤス
リによる摩耗性もかなり良好な値を示し、熱可塑
性ポリウレタン樹脂特有の摩擦による熱溶融摩耗
性の欠点は、ポリイソシアネート化合物添加によ
り著しく改善されている。 実施例 3―1〜3―5 脱水した水酸基価56のポリエチレンアジペート
2000gと1.4−BG180gとをニーダーに仕込み、
かくはんしながら溶解させ、85℃の温度に保ち、
これに50℃に溶解したMDI766gを加えて反させ
た。反応進行につれて、反応熱により温度が上昇
しながら増粘し、粘度が急激に上昇した。生成し
た樹脂は次第に固化し、ブロツク状の樹脂が得ら
れた。これを粉砕機(グラニユレーター)により
フレーク状に粉砕し、押出機により、ペレツト状
ポリウレタン樹脂()を得た。このポリウレタ
ン樹脂()と表3に示したポリイソシアネート
化合物とを成形原料として実施例1と同様の方法
により押出成形により厚さ2mmのベルトに成形し
た。
[Table] As in the case of injection molding in Example 1, in injection molding in Example 2, it was possible to increase the softening point without changing the hardness of the polyurethane resin. On the other hand, the tensile strength and elongation set were improved. The abrasion resistance by filing also showed quite good values, and the drawback of hot melt abrasion resistance due to friction, which is characteristic of thermoplastic polyurethane resins, was significantly improved by the addition of the polyisocyanate compound. Examples 3-1 to 3-5 Dehydrated polyethylene adipate with a hydroxyl value of 56
Put 2000g and 1.4-BG180g into a kneader,
Dissolve while stirring and keep at a temperature of 85°C.
To this was added 766 g of MDI dissolved at 50°C, and the mixture was allowed to invert. As the reaction progressed, the temperature increased due to reaction heat, and the viscosity increased rapidly. The produced resin gradually solidified, and a block-shaped resin was obtained. This was pulverized into flakes using a granulator, and pelletized polyurethane resin () was obtained using an extruder. Using this polyurethane resin (2) and the polyisocyanate compounds shown in Table 3 as molding raw materials, a belt with a thickness of 2 mm was formed by extrusion molding in the same manner as in Example 1.

【表】 表3に示されたポリイソシアネート化合物の種
類を変えて押出成形したベルトの物性結果を表5
に示した。
[Table] Table 5 shows the physical property results of belts extruded with different types of polyisocyanate compounds shown in Table 3.
It was shown to.

【表】 ポリイソシアネート化合物の添加量はベースと
なるポリウレタン樹脂(a)100部に対して、ポリイ
ソシアネート化合物のNCO含有量(%)×添加量
(g)=1.714になるよう設定し、各種ポリイソシ
アネート化合物の添加効果を見た。結果を表5に
示す。 比較例 3―1〜3―3 実施例3―1と同様の原料及び装置を用いて表
4に示すポリイソシアネート化合物で比較試験を
行つた。結果を表5に示した。 比較例3―2及び3―3においては成形不良の
ため諸物性値の測定が不能であつた。
[Table] The amount of the polyisocyanate compound added was set so that the NCO content (%) of the polyisocyanate compound x the amount added (g) = 1.714 per 100 parts of the base polyurethane resin (a). The effect of adding isocyanate compounds was examined. The results are shown in Table 5. Comparative Examples 3-1 to 3-3 Comparative tests were conducted using the polyisocyanate compounds shown in Table 4 using the same raw materials and equipment as in Example 3-1. The results are shown in Table 5. In Comparative Examples 3-2 and 3-3, it was impossible to measure various physical properties due to poor molding.

【表】【table】

【表】 表3の結果からも判るようにポリイソシアネー
ト化合物のB,C,Dは軟化点が改善されてい
る。一方記号E,F,G,Hで示したn=500
〜1500のポリエチレンアジペートにMDIを付加
したポリイソシアネート化合物は硬度を変化する
ことなく、高軟化点の成形品が得られ、伸び永久
歪、熱収縮率、摩耗性(ヤスリ法)も良好であつ
た。 比較例の場合は成形性において発泡やサージン
グを起した。 実施例 4―1〜4―4 脱水した水酸基価112のポリテトラメチレンエ
ーテルグリコール1000部とMDI500部を70〜80℃
の温度で1時間反応させて粘稠なポリイソシアネ
ート化合物(K)を得た。このもののイソシアネ
ート基含有量は5.60%でこれから算出した分子量
は1500であつた。 このようにして得られたポリイソシアネート化
合物(K)とパラプレン―4319(日本ポリウレタ
ン社製熱可塑性ポリエーテルベースポリウレタン
樹脂硬度JIS−A81)とを成形原料として実施例
1と同様の押出成形機により厚さ2mmのベルトに
成形した。 ポリイソシアネート化合物(K)の添加量を変
えて押出成形したベルトの物性結果を表6に示し
た。
[Table] As can be seen from the results in Table 3, polyisocyanate compounds B, C, and D have improved softening points. On the other hand, n = 500 indicated by symbols E, F, G, H
A polyisocyanate compound obtained by adding MDI to polyethylene adipate of ~1500 produced molded products with a high softening point without changing hardness, and had good elongation set, heat shrinkage rate, and abrasion resistance (file method). . In the case of the comparative example, foaming and surging occurred in moldability. Examples 4-1 to 4-4 1000 parts of dehydrated polytetramethylene ether glycol with a hydroxyl value of 112 and 500 parts of MDI were heated at 70 to 80°C.
The mixture was reacted at a temperature of 1 hour to obtain a viscous polyisocyanate compound (K). The isocyanate group content of this product was 5.60%, and the molecular weight calculated from this was 1500. Using the thus obtained polyisocyanate compound (K) and Paraprene-4319 (thermoplastic polyether-based polyurethane resin hardness JIS-A81 manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) as molding raw materials, the same extrusion molding machine as in Example 1 was used. It was molded into a belt with a diameter of 2 mm. Table 6 shows the physical properties of belts extrusion molded with varying amounts of the polyisocyanate compound (K) added.

【表】 である。
比較例 4―1〜4―3 実施例4―1と同様の原料及び装置を用いてポ
リイソシアネート化合物(K)の無添加及び添加
量を変えた場合の比較試験を行い物性結果を表6
に示した。 比較例4―3においては成形性不良のため諸物
性値の測定が不能であつた。
[Table]
Comparative Examples 4-1 to 4-3 Using the same raw materials and equipment as in Example 4-1, comparative tests were conducted with no addition of polyisocyanate compound (K) and with different amounts added, and the physical property results are shown in Table 6.
It was shown to. In Comparative Example 4-3, it was impossible to measure various physical properties due to poor moldability.

【表】【table】

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 熱可塑性ポリウレタン樹脂を熱成形するに際
し該ポリウレタン樹脂に分子量300以上のポリイ
ソシアネート化合物を添加混合後成形することを
特徴とするポリウレタン樹脂の改質成形方法。 2 熱可塑性ポリウレタンを形成するポリオール
が500〜6000の数平均分子量を有するポリエチレ
ンアジペート、ポリブチレンアジペート、ポリヘ
キサメチレンアジペート、ポリカプロラクトン、
ポリカーボネートポリオール、ポリテトラメチレ
ンエーテルグリコールの各ポリオールから選ばれ
た少なくとも1種を含むポリオールである特許請
求の範囲第1項記載の方法。 3 熱可塑性ポリウレタン樹脂を形成する鎖伸長
剤が分子量500以下のグリコール、トリオール、
ジアミンである特許請求の範囲第1項記載の方
法。 4 熱可塑性ポリウレタン樹脂を形成する有機ジ
イソシアネートが4,4′―ジフエニルメタンジイ
ソシアネート、1,6―ヘキサメチレンジイソシ
アネート及び4,4′―ジシクロヘキシルメタンジ
イソシアネートから選ばれる特許請求の範囲第1
項記載の方法。 5 ポリイソシアネート化合物の分子量が800以
上である特許請求の範囲第1項記載の方法。 6 ポリイソシアネート化合物が有機ジイソシア
ネート誘導体である特許請求の範囲第1項記載の
方法。 7 有機ジイソシアネート誘導体が分子量60〜
5000のグリコール、ポリエーテル、ポリエステ
ル、ポリエステルアミド、ポリカーボネートの各
ポリオールからなる群から選ばれた少なくとも一
種のポリオールと有機ジイソシアネートとを付加
反応させたイソシアネート末端化合物である特許
請求の範囲第6項記載の方法。 8 ポリイソシアネート化合物の添加量が熱可塑
性ポリウレタン樹脂とポリイソシアネート化合物
との混合物に対して3〜30重量%である特許請求
の範囲第1項記載の方法。 9 熱可塑性ポリウレタン樹脂とポリイソシアネ
ート化合物との混合を静止系混練素子を配設した
押出成形機、射出成形機で実施する特許請求の範
囲第1項記載の方法。
[Scope of Claims] 1. A method for modifying and molding a polyurethane resin, which comprises adding and mixing a polyisocyanate compound having a molecular weight of 300 or more to the polyurethane resin when thermoforming the thermoplastic polyurethane resin. 2 polyethylene adipate, polybutylene adipate, polyhexamethylene adipate, polycaprolactone, in which the polyol forming the thermoplastic polyurethane has a number average molecular weight of 500 to 6000;
The method according to claim 1, wherein the polyol contains at least one selected from polycarbonate polyols and polytetramethylene ether glycols. 3 The chain extender forming the thermoplastic polyurethane resin is a glycol, triol, or
The method according to claim 1, wherein the diamine is a diamine. 4. Claim 1, wherein the organic diisocyanate forming the thermoplastic polyurethane resin is selected from 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, and 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate.
The method described in section. 5. The method according to claim 1, wherein the polyisocyanate compound has a molecular weight of 800 or more. 6. The method according to claim 1, wherein the polyisocyanate compound is an organic diisocyanate derivative. 7 Organic diisocyanate derivative has a molecular weight of 60~
5,000 polyols, polyethers, polyesters, polyesteramides, and polycarbonates. Method. 8. The method according to claim 1, wherein the amount of the polyisocyanate compound added is 3 to 30% by weight based on the mixture of the thermoplastic polyurethane resin and the polyisocyanate compound. 9. The method according to claim 1, wherein the thermoplastic polyurethane resin and the polyisocyanate compound are mixed using an extrusion molding machine or an injection molding machine equipped with a static kneading element.
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