説明

熱可塑性ポリウレタンおよびその使用

【課題】向上した表面耐性および良好な工業的加工性を有する熱可塑性ポリウレタン及び該ポリウレタンを含有する成形性組成物並びにその使用。
【解決手段】該ポリウレタンは、(a)1以上の有機ジイソシアネート、(b)少なくとも1つの低分子量ポリオールを含む鎖延長剤、及び(c)少なくとも1つのポリオール成分を、(d)一般式(RSiO)(式中、各Rは独立して、直鎖状および分枝状であり得る、1〜27個の炭素原子を有する有機炭化水素基を表し、nは3〜6000の整数を表す)で示されるポリオルガノシロキサンの混合物の存在下に反応させる工程を含む方法によって製造され、成分a)中のイソシアネート基の数と成分b)およびc)中のイソシアネート反応性基の数の比が0.9:1〜1.1:1である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
熱可塑性ポリウレタン(TPU)は、その良好なエラストマー特性および熱可塑的な加工性のため工業的に非常に重要である。TPUの製造、特性および用途の概説は、例えば、Kunststoff Handbuch(G.Becker、D.Braun)、第7巻、「Polyurethane」、ミュンヘン、ウィーン、Carl Hanser Verlag、1983年に記載されている。
【背景技術】
【0002】
TPUは主に、直鎖状ポリオール(マクロジオール)、例えばポリエステルジオール、ポリエーテルジオールまたはポリカーボネートジオールなど、有機ジイソシアネートおよび短鎖状、主に二官能性のアルコール(鎖延長剤)から製造される。これらは連続的または不連続的に製造され得る。最も良く知られた製造方法は、ベルトプロセス(例えば英国特許公開第GB1057018号)および押出機プロセス(例えば独国特許公開第1964834号)である(これらのそれぞれの全内容を参照によって本明細書に組み入れる)。
【0003】
熱可塑的に加工可能なポリウレタンエラストマーの合成は、段階的に(プレポリマー計量法)または全ての成分を一段階に同時に反応させること(ワンショット計量法)によって実施され得る。
【0004】
DE−A10230020には、TPUの耐摩擦性および耐引掻性(機械的表面耐性)を向上させるためのポリオルガノシロキサンの使用が記載されている。しかしながら、これらの添加剤を含有するTPUを加工すると、射出成形法においては数時間後(数ショット後)に表面欠陥が生じ、これらの欠陥により望ましくない高い不良率が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】英国特許第1057018号明細書
【特許文献2】独国特許第1964834号明細書
【特許文献3】独国特許出願公開第10230020号明細書
【非特許文献】
【0006】
【非特許文献1】G.Becker、D.Braun、Kunststoff Handbuch、第7巻、「Polyurethane」、ミュンヘン、ウィーン、Carl Hanser Verlag、1983年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は概して、向上した表面耐性(耐ライティング性および耐引掻性)および良好な工業的加工性を有する熱可塑性ポリウレタン成形性組成物ならびにその使用に関する。
【0008】
本発明の種々の実施態様による熱可塑性ポリウレタン(TPU)は、向上した機械的表面耐性に加えて良好な工業的加工性を示し、加工された場合、表面欠陥を示さない。
【課題を解決するための手段】
【0009】
従って、本発明は、
a)1以上の有機ジイソシアネート、
b)鎖延長剤として平均1.8以上および3.0以下のツェレビチノフ活性水素原子および60〜400g/molの数平均分子量Mを有する少なくとも1つの低分子量ポリオール、および
c)450〜10000g/molの数平均分子量Mおよび平均1.8以上〜3.0以下のツェレビチノフ活性水素原子を有する少なくとも1つのポリオール成分から、
d)熱可塑性ポリウレタンを基準として0.4〜10重量%の一般式(RSiO)(式中、Rは、構造が直鎖状および分枝状であり得、および1〜27個の炭素原子を含有する有機炭化水素基を表し、nは3〜6000の整数であり得る)で示されるポリオルガノシロキサンの混合物であって、該混合物は、
d1)熱可塑性ポリウレタンを基準として0.2〜2重量%の1以上のポリオルガノシロキサン(RSiO)(式中nは3〜300である)、および
d2)熱可塑性ポリウレタンを基準として0.2〜8重量%の1以上のポリオルガノシロキサン(RSiO)(式中nは1000〜6000である)
からなる混合物の存在下、
e)必要に応じて、触媒
f)必要に応じて、添加剤および/または補助物質、
g)必要に応じて、連鎖停止剤
を添加して得られ、成分a)中のイソシアネート基の数と成分b)、c)および必要に応じてg)中のイソシアネート反応性基の数の比が0.9:1〜1.1:1である、熱可塑性ポリウレタンを提供する。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本発明のある実施態様には、
a)1以上の有機ジイソシアネート、
b)鎖延長剤として平均1.8以上および3.0以下のツェレビチノフ活性水素原子および60〜400g/molの数平均分子量Mを有する少なくとも1つの低分子量ポリオールを含んでなる鎖延長剤、および
c)450〜10000g/molの数平均分子量Mおよび平均1.8以上〜3.0以下のツェレビチノフ活性水素原子を有する少なくとも1つのポリオール成分を、
(d)熱可塑性ポリウレタンを基準として0.4〜10重量%の量での一般式(RSiO)(式中、各Rは独立して、直鎖状および分枝状であり得る、1〜27個の炭素原子を有する有機炭化水素基を表し、nは3〜6000の整数を表す)で示されるポリオルガノシロキサンの混合物であって、該混合物は、
(d1)熱可塑性ポリウレタンを基準として0.2〜2重量%の1以上のポリオルガノシロキサン(RSiO)(式中nは3〜300である)、および
d2)熱可塑性ポリウレタンを基準として0.2〜8重量%の1以上のポリオルガノシロキサン(RSiO)(式中nは1000〜6000である)
からなる混合物の存在下に反応させる工程を含んでなる方法によって製造され、成分a)中のイソシアネート基の数と成分b)およびc)中のイソシアネート反応性基の数の比が0.9:1〜1.1:1である、熱可塑性ポリウレタンが含まれる。
【0011】
本発明の他の実施態様には、本発明によるポリウレタンを含んでなる成形品および自動車用内部装備品が含まれる。
【0012】
本発明の他の実施態様には成形品の製造方法が含まれ、該方法は(i)請求項1に記載のポリウレタンを供給する工程、および(ii)該ポリウレタンに射出成形、押出しおよび/または粉末スラッシュ法を施す工程を含んでなる。
【0013】
本明細書において、単数形の用語「1つの(a)」および「その(the)」は、言葉および/または内容が特に示さない限り同義であって、「1以上の(one or more)」および「少なくとも1つの(at least one)」と互換的に使用する。従って、例えば、本明細書または添付の特許請求の範囲において「1つの鎖延長成分(a chain extension component)」と称することは、単一の鎖延長剤または1より多い鎖延長剤を指称し得る。従って、全ての数値は、特記しない限り、単語「約」によって修飾されると理解される。
【0014】
有機ジイソシアネート(a)として脂肪族、脂環式、芳香脂肪族、芳香族および複素環式のジイソシアネートまたはこのようなジイソシアネートの任意の所望の混合物を用いてよい(HOUBEN−WEYL、「Methoden der organischen Chemie」、E20巻、「Makromolekulare Stoffe」、Georg Thieme Verlag、シュトゥットガルト、ニューヨーク、1987年発行、第1587〜1593頁または「Justus Liebigs Annalen der Chemie」、562巻、第75〜136頁を参照されたい)。具体的な例として次のものを挙げることができる:脂肪族ジイソシアネート、例えばエチレンジイソシアネート、1,4−テトラメチレ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、1,12−ドデカンジイソシアネートなど;脂環式ジイソシアネート、例えばイソホロンジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、1−メチル−2,4−シクロヘキサンジイソシアネートおよび1−メチル2,6−シクロヘキサンジイソシアネート、ならびに対応する異性体混合物、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、2,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートおよび2,2’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ならびに対応する異性体混合物;さらに、芳香族ジイソシアネート、例えば2,4−トルイレンジイソシアネート、2,4−トルイレンジイソシアネートと2,6−トルイレンジイソシアネートとの混合物、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートおよび2,2’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートと4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートとの混合物、ウレタン変性液状またはカルボジイミド変性液状4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートまたはウレタン変性液状またはカルボジイミド変性液状2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’−ジイソシアナト−1,2−ジフェニルエタンおよび1,5−ナフチレンジイソシアネート。好ましくは、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、96重量%を越える4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート含量を有するジフェニルメタンジイソシアネート異性体混合物、特に4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートおよび1,5−ナフチレンジイソシアネートである。上記ジイソシアネートは別々にまたは互いの混合物の形態で使用してよい。これらは15モル%(全ジイソシアネートについて計算した)までのポリイソシアネートと共に使用してもよいが、添加するポリイソシアネートの最大量は、得られる生成物が熱可塑的になお加工可能であるような量でなければならない。ポリイソシアネートの例として、トリフェニルメタン−4,4’,4”−トリイソシアネートおよびポリフェニル−ポリメチレンポリイソシアネートが挙げられる。
【0015】
鎖延長剤b)は、好ましくは、平均1.8〜3.0個のツェレビチノフ活性水素原子を有し、60〜400の分子量を有する。これらは、好ましくは2〜3個、特に好ましくは2個のヒドロキシル基を有するものと理解されるべきである。
【0016】
鎖延長剤b)として、例えば、エタンジオール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−ジメタノールシクロヘキサンおよびネオペンチルグリコールのような2〜14個の炭素原子を有する脂肪族ジオールの群に由来する1以上の化合物を好ましく用いる。しかしながら、テレフタル酸と2〜4個の炭素原子を有するグリコールとのジエステル、例えばテレフタル酸ビス−エチレングリコールまたはテレフタル酸ビス−1,4−ブタンジオール、ヒドロキノンのヒドロキシアルキレンエーテル、例えば1,4−ジ(β−ヒドロキシエチル)−ヒドロキノン、エトキシル化ビスフェノール、例えば1,4−ジ(β−ヒドロキシエチル)−ビスフェノールAも適当である。エタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−ジメタノールシクロヘキサン、1,4−ジ(β−ヒドロキシエチル)−ヒドロキノンまたは1,4−ジ(β−ヒドロキシエチル)−ビスフェノールAを鎖延長剤として特に好ましく用いる。さらに、少量のトリオールを添加することは可能である。
【0017】
ポリオール成分c)として、平均して少なくとも1.8乃至3.0個以下のツェレビチノフ活性水素原子および450〜10000の数平均分子量Mを有するものを用いる。該ポリオールは、その調製から生じる少量の非直鎖状化合物を含有する場合が多い。従って、用語「実質的に直鎖状のポリオール」を用いる場合も多い。ポリエステルジオール、ポリエーテルジオール、ポリカーボネートジオールまたはこれらの混合物は好適である。
【0018】
特に好適なものは、2〜3個、好ましくは2個のヒドロキシル基を含有する化合物、特に450〜6000の数平均分子量Mを有するもの、特に好ましくは600〜4500の数平均分子量Mを有するものである;ヒドロキシル基を含有するポリエステル、ポリエーテルおよびポリカーボネートは特に好適である。
【0019】
適当なポリエーテルジオールは、アルキレン基中に2〜4個の炭素原子を有する1以上のアルキレンオキシドを、結合した2個の活性水素原子を含有するスターター分子と反応させることによって調製してよい。アルキレンオキシドの例として次のものを挙げることができる:エチレンオキシド、1,2−プロピレンオキシド、エピクロロヒドリンおよび1,2−ブチレンオキシドおよび2,3−ブチレンオキシド。エチレンオキシド、プロピレンオキシドおよび1,2−プロピレンオキシドとエチレンオキシドの混合物を好ましく用いる。アルキレンオキシドは、単独で、連続して交互に、または混合物の形態で用いてよい。例えば、次のものはスターター分子として考慮される:水、アミノアルコール、例えばN−アルキルジエタノールアミンなど(例えばN−メチルジエタノールアミン)、およびジオール、例えばエチレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオールおよび1,6−へキサンジオールなど。必要に応じて、スターター分子の混合物を用いることも可能である。ヒドロキシル基を含有するテトラヒドロフランの重合生成物も適当なポリエーテルポリオールである。三官能性ポリエーテルを、二官能性ポリエーテルを基準として0〜30重量%の量で用いることも可能であるが、得られる生成物が熱可塑的になお変形可能であるような最大量で用いることも可能である。実質的に直鎖状のポリエーテルジオールは、450〜6000の数平均分子量Mを好ましく有する。これらは、単独で、または互いの混合物の形態で使用してよい。
【0020】
適当なポリエステルジオールは、例えば、2〜12個の炭素原子、好ましくは4〜6個の炭素原子を有するジカルボン酸と多価アルコールから製造してよい。例えば、以下のものはジカルボン酸として考慮される:脂肪族ジカルボン酸、例えばコハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸およびセバシン酸など、または芳香族ジカルボン酸、例えばフタル酸、イソフタル酸およびテレフタル酸など。ジカルボン酸は、単独で、または混合物の形態で、例えばコハク酸、グルタル酸およびアジピン酸の混合物の形態で使用してよい。ジカルボン酸の代わりに、相当するジカルボン酸誘導体、例えばアルコール基中に1〜4個の炭素原子を有するカルボン酸ジエステル、無水カルボン酸またはカルボン酸塩化物などを使用することは、場合により、ポリエステルジオールの製造に有利であり得る。多価アルコールの例は、2〜10個、好ましくは2〜6個の炭素原子を有するグリコール、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,10−デカンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、1,3−プロパンジオールまたはジプロピレングリコールである。所望の特性に応じて、多価アルコールは、単独で、または互いの混合物の形態で用いてよい。カルボン酸と上記のジオール、特に4〜6個の炭素原子を有するもの、例えば1,4−ブタンジオールまたは1,6−ヘキサンジオールなどとのエステル、ω−ヒドキシカプロン酸のようなω−ヒドロキシカルボン酸の縮合生成物、またはラクトン、例えば必要に応じて置換されたω−カプロラクトンの重合生成物も適当である。エタンジオールポリアジペート、1,4−ブタンジオールポリアジペート、エタンジオール−1,4−ブタンジオールポリアジペート、1,6−ヘキサンジオールネオペンチルグリコールポリアジペート、1,6−ヘキサンジオール−1,4−ブタンジオールポリアジペートおよびポリカプロラクトンをポリエステルジオールとして好適に用いる。ポリエステルジオールは450〜10000の数平均分子量Mを有し、単独でまたは互いの混合物の形態で用いてよい。
【0021】
一般式(RSiO)(式中、Rは構造が直鎖状および分枝状であり得、および1〜27個の炭素原子を含有する有機炭化水素基を表す)で示される化合物をポリオルガノシロキサンd)として用いる。3以上および6000以下の繰り返し単位が存在する。ポリオルガノシロキサンd1)およびd2)を、溶媒を使用せず、または担体物質中におけるマスターバッチの形態で添加してよい。熱可塑性エラストマー、例えばポリエーテルエステル、ポリエステルエステル、TPU、スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレン(SEBS)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)、スチレン−アクリロニトリル(SAN)、ポリアミド(PA)、アクリレート−スチレン−アクリレートブロックコポリマー(ASA)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリカーボネート(PC)、ポリエーテルブロックアミド(PEBA)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリオキシメチレン(POM)またはポリ塩化ビニル(PVC)などは担体物質として適当である。
【0022】
ポリオルガノシロキサンを、TPUの調製中にTPU原料に添加しても、あるいは例えばコンパウンドすることによって引き続いて完成TPUに添加してもよい。
【0023】
ツェレビチノフ活性化合物の相対量は、イソシアネート基の数とイソシアネート反応性基の数との比が0.9:1〜1.1:1になるように好ましく選択される。
【0024】
適当な触媒e)は、先行技術から既知の従来の第3級アミン、例えばトリエチルアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン、N−メチルモルホリン、N,N’−ジメチルピペラジン、2−(ジメチルアミノ−エトキシ)エタノール、ジアザビシクロ[2,2,2]オクタンなど、ならびに特に有機金属化合物、例えばチタン酸エステル、鉄化合物、ビスマス化合物または錫化合物、例えば錫ジアセテート、錫ジオクトエート、錫ジラウレートまたは脂肪族カルボン酸のジアルキル錫塩、例えばジブチル錫ジアセテートまたはジブチル錫ジラウレートなどである。好適な触媒は、有機金属化合物、特にチタン酸エステル、鉄化合物、錫化合物、ジルコン化合物およびビスマス化合物である。概して、本発明によるTPU中の触媒の全量はTPUの全量を基準として、好ましくは0〜5重量%、より好ましくは0〜2重量%である。
【0025】
本発明による熱可塑性ポリウレタンは、補助物質および添加剤f)を含有してよい。典型的な補助物質および添加剤は、滑剤および離型剤、例えば脂肪酸エステル、その金属石鹸、脂肪酸アミド、脂肪酸エステルアミド、粘着防止剤、防炎加工剤、可塑剤(例えばM.Szycher in M. Szycher’s Handbook of Polyurethanes、1999年、CRC Press、第8−28〜8−30頁に記載されたもの。ホスフェート、カルボキシレート(例えばフタレート、アジペート、セバケートなど)、シリコーンおよびアルキルスルホン酸エステルを例として挙げることができる。)、抑制剤、加水分解、熱および変色に対する安定剤、光安定剤(好ましくはUV安定剤、抗酸化剤および/またはHALS化合物。さらなる詳細は、専門文献に見出され得、例えばPlastics Additives Handbook、2001年、第5版、Carl Hanser Verlag、ミュンヘンに記載されている。)、染料、顔料、無機および/または有機の充填剤、静真菌作用および静菌作用を有する物質およびこれらの混合物である。
【0026】
上記の補助物質および添加剤に関するさらなる詳細は、専門文献、例えばJ.H.SaundersおよびK.C.Frischのモノグラフ「High Polymers」、第XVI巻、ポリウレタン、第1部および第2部、Verlag Interscience Publishers、1962年および1964年、R.GachterおよびH.Mullerによる「Taschenbuch fuer Kunststoff−Additive」(Hanser Verlag、ミュンヘン、1990年)またはDE−A2901774に見出し得る。
【0027】
TPUに組み込むことができるさらなる添加剤は、熱可塑性プラスチック、例えばポリカーボネートおよびアクリロニトリル/ブタジエン/スチレンターポリマー(ABS)であり、特にABSである。他のエラストマー、例えばゴム、エチレン/酢酸ビニルコポリマー、スチレン/ブタジエンコポリマー、および他のTPUを用いることも可能である。
【0028】
補助物質および添加剤f)の添加は、TPU製造工程中に、および/またはTPUのさらなるコンパウンド中に実施してよい。
【0029】
いわゆる連鎖停止剤g)としてイソシアネートに反応性である単官能性化合物は、TPUを基準として2重量%までの量で用いてよい。例えば、モノアミン、例えばブチルアミンおよびジブチルアミン、オクチルアミン、ステアリルアミン、N−メチルステアリルアミン、ピロリジン、ピペリジンまたはシクロヘキシルアミンなど、モノアルコール、例えばブタノール、2−エチルヘキサノール、オクタノール、ドデカノール、ステアリルアルコール、種々のアミルアルコール、シクロヘキサノールおよびエチレングリコールモノメチルエーテルなどは適当である。
【0030】
本発明によるTPUは、射出成形法、押出法および/または粉末スラッシ法に好ましく用いられる。
【0031】
本発明によるTPUは、耐熱性成形品および良好な機械的表面耐性を有する表皮の製造に好ましく用いられる。
【0032】
該TPUは、自動車用内部装備品に好ましく用いられる。
【0033】
本発明を、以下の非制限的実施例を参照してさらに詳細に説明する。
【実施例】
【0034】
以下の略称を用いる:
〔PE 225B〕
Mn=2250g/molの分子量を有するポリエステルジオール;Bayer MaterialScience AGの製品
〔Acclaim(登録商標) 2220N〕
Mn=2250g/molの分子量を有するポリエーテルジオール(C−およびC−アルキレン単位の混合エーテル);Bayer MaterialScience AGの製品
〔HDI〕
1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート
〔MDI〕
4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート
〔HDO〕
1,6−ヘキサンジオール
〔BDO〕
1,4−ブタンジオール
〔Irganox(登録商標) 1010〕
Ciba Specialty Chemicals GmbH製の酸化防止剤
〔Tinuvin(登録商標) 234〕
Ciba Specialty Chemicals GmbH製のベンゾトリアゾールに基づく光安定剤
〔EBS〕
エチレン−ビス−ステアリルアミド
〔DBTL〕
ジブチル錫ジラウレート
〔SO〕
錫ジオクトエート
〔MB50−017〕
50%ポリシロキサン(n〜3000)および芳香族TPU50%からなるDOWコーニング製のシロキサンマスターバッチ
〔MB35−027〕
35%ポリシロキサン(n〜3000)および脂肪族TPU50%からなるDOWコーニング製のシロキサンマスターバッチ
〔M350〕
n〜100−150を有するポリオルガノシロキサン;GE Silicones製のシリコーン油
【0035】
芳香族TPU(TPU−1)の製造
643gのPE225B、71gのBDO、2gのIrganox(登録商標) 1010、5gのTinuvin(登録商標) 234、2gのEBSおよび50ppmのSO(ポリオールの量に基づく)の混合物を、ブレード撹拌機を用いて1分あたり500回転(rpm)の速度で攪拌しながら160℃に加熱した。その後、273gのMDIを添加した。次いで、できるだけ最大の粘度が得られるまで攪拌し、次いでTPUを注ぎ出した。該物質を80℃で30分間、熱的後処理に付し、次いで粒状化した。該物質を実施例1〜3の原料物質として用いた。
【0036】
脂肪族TPU(TPU−2)の製造
500gのPE225B、214gのAcclaim(登録商標) 2220N、91gのHDO、5gのIrganox(登録商標) 1010、5gのTinuvin(登録商標) 234および50ppmのDBTL(ポリオールの量に基づく)の混合物を、ブレード撹拌機を用いて1分あたり500回転(rpm)の速度で攪拌しながら130℃に加熱した。その後、183gのHDIを添加した。次いで、できるだけ最大の粘度が得られるまで攪拌し、次いでTPUを注ぎ出した。該物質を80℃で30分間、熱的後処理に付し、次いで粒状化した。該物質を実施例4〜9の原料物質として用いた。
【0037】
一般的な記載に従って製造したTPU顆粒にマスターバッチまたはシリコーン油(正確な処方を表1に記載する)およびカーボンブラック(TPUを基準として2重量%、Cabot製のElftex(登録商標) 435)を添加した。該混合物を、以下の構造:
1.コンベヤーエレメントを有する冷供給ゾーン;
2.第1混練ゾーンを有する第1加熱ゾーン(165℃);
3.コンベヤーエレメントおよび第2混練ゾーンを有する第2加熱ゾーン(175℃);
4.混練ゾーン、コンベヤーエレメントおよび真空脱気を有する第3加熱ゾーン(180℃);
5.デフレクションヘッド(185℃)およびダイ(180℃)
を有するタイプDSE 25、4Z、360Nmの押出機によって10kg/hの押出量および220rpmの速度で押出した;次いで該押出物を、押出物造粒機を用いて顆粒に加工し、および射出成形機を用いて射出成形シートに加工した。
【0038】
工業的加工性の決定
射出成形中、工業的加工性に注意を払った。例えば、射出成形機のホッパーにおける吸入挙動を評価した。欠陥および/または皮膜が成形品上で目視可能であるかどうかを確認した。また、成形品皮膜がいかに素早く形成されるか、およびこれがどの程度の厚みであるかを評価した。評価のために以下の等級を導入した。
等級1:目視可能な皮膜は無い。
等級2:目視可能な皮膜はほとんど無く、また、厚くもならない。
等級3:目視可能な皮膜はほとんど無いが、さらなるショット後、さらに厚くなる。
等級4:多くの皮膜が素早く形成され、さらなるショットにより厚くなる。
等級1または等級2のみが許容可能である。
【0039】
1.表面感度の決定
表面感度を決定するために2つの試験を行った:
クロックメーター試験:これらの試験を以下の条件下、粒状の表面を有する射出成形体上で行った:
摩擦圧力:10N、摩擦経路:260mm、摩擦1回あたりの時間:15秒、ストローク数:100。
【0040】
実施:研磨綿編織布を軸受け表面の真下に伸ばし、該試験を上記の条件下、実施した。表面に対する損傷を定性的に評価した。等級「不良」は明らかに目視可能な表面の摩耗が存在することを意味する。等級「良好」は、摩耗が無いか、あるいは摩耗がほとんど目視できないことを意味する。
【0041】
引掻試験:該試験は、1回のストロークと10Nの力でエリッシェン棒を用いて粒状化表面上で実施した。表面への損傷を定性的に評価した。等級「不良」は、明らかに目視可能な表面への損傷が存在することを意味する。等級「良好」は目視可能な表面損傷が存在しないか、あるいは表面損傷がほとんど目視できないことを意味する。
【0042】
試験結果を表に示す。
【0043】
【表1】

【0044】
実施例1〜3において、芳香族TPU(TPU−1)を用いた。ポリオルガノシロキサンを用いない場合(実施例1)、表面耐性は悪い。高分子量ポリオルガノシロキサンを用いた場合(比較例2)、クロックメーター試験の結果は良好であったが、引掻試験は合格しなかった。実施例3に由来するTPUは、表面感度に対する全ての要求を満たし、良好な工業的加工性を達成した。
【0045】
実施例4〜9においては、脂肪族TPU(TPU−2)を用いた。比較例4、5および9においては、ポリオルガノシロキサンを使用しないか(比較例4)、高分子量ポリオルガノシロキサンのみ(比較例5)または低分子量ポリオルガノシロキサンのみ(比較例9)を使用した。比較例4および9に由来するTPUは、引掻試験において悪い結果を示した。さらに、射出成形機のホッパーにおいて比較例9には吸入問題が存在した。比較例5に由来する物質は、良好な表面耐性を有したが、工業的加工性における問題を示す。
【0046】
本発明による実施例6〜8に由来するTPUは、表面感度に対する全ての要求を満たし、良好な工業的加工性を示した。
【0047】
広範な本発明の概念から逸脱することなく、上記の実施形態に対して変更を加えることができることは当業者に理解されるであろう。従って、本発明は、開示した特定の実施形態に限定されず、添付の特許請求の範囲によって定義されるような本発明の精神および範囲内での変更に及ぶことが意図される。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
(a)1以上の有機ジイソシアネート、
(b)平均して少なくとも1.8および3.0以下のツェレビチノフ活性水素原子および60〜400g/molの数平均分子量Mを有する少なくとも1つの低分子量ポリオールを含んでなる鎖延長剤、および
(c)450〜10000g/molの数平均分子量Mおよび平均して少なくとも1.8乃至3.0以下のツェレビチノフ活性水素原子を有する少なくとも1つのポリオール成分を、
(d)(d1)熱可塑性ポリウレタンを基準として0.2〜2重量%の1以上のポリオルガノシロキサン(RSiO)(式中nは3〜300である)、および
(d2)熱可塑性ポリウレタンを基準として0.2〜8重量%の1以上のポリオルガノシロキサン(RSiO)(式中nは1000〜6000である)
からなる、熱可塑性ポリウレタンを基準として0.4〜10重量%の量の一般式(RSiO)(式中、各Rは独立して、直鎖状および分枝状であり得る、1〜27個の炭素原子を有する有機炭化水素基を表し、nは3〜6000の整数を表す)で示されるポリオルガノシロキサンの混合物の存在下
に反応させることを含む方法によって製造され、成分a)中のイソシアネート基の数と成分b)およびc)中のイソシアネート反応性基の数の比が0.9:1〜1.1:1である、熱可塑性ポリウレタン。
【請求項2】
前記方法は、(a)、(b)および(c)を、前記混合物と、触媒(e);添加剤および補助物質(f);および連鎖停止剤(g)からなる群から選択される1以上のさらなる成分の存在下に反応させることを含んでなる、請求項1に記載の熱可塑性ポリウレタン。
【請求項3】
前記少なくとも1つのポリオール成分は数平均分子量450〜6000g/molを有する、請求項1に記載の熱可塑性ポリウレタン。
【請求項4】
前記少なくとも1つのポリオール成分は600〜4500g/molの数平均分子量を有する、請求項1に記載の熱可塑性ポリウレタン。
【請求項5】
請求項1に記載の熱可塑性ポリウレタンを含んでなる、成形品。
【請求項6】
成形品の製造方法であって、(i)請求項1に記載の熱可塑性ポリウレタンを供給する工程;および(ii)該ポリウレタンを射出成形する工程を含んでなる方法。
【請求項7】
成形品の製造方法であって、(i)請求項1に記載の熱可塑性ポリウレタンを供給する工程;および(ii)該ポリウレタンを押出す工程を含んでなる方法。
【請求項8】
成形品の製造方法であって、(i)請求項1に記載の熱可塑性ポリウレタンを供給する工程;および(ii)該ポリウレタンに粉末スラッシュ法を施す工程を含んでなる方法。
【請求項9】
請求項1に記載の熱可塑性ポリウレタンを含んでなる、自動車用内部装備品。

【公開番号】特開2009−173932(P2009−173932A)
【公開日】平成21年8月6日(2009.8.6)
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願2009−12990(P2009−12990)
【出願日】平成21年1月23日(2009.1.23)
【出願人】(504037346)バイエル・マテリアルサイエンス・アクチェンゲゼルシャフト (728)
【氏名又は名称原語表記】Bayer MaterialScience AG
【Fターム(参考)】