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公開番号2025083519
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-30
出願番号2025041160,2022515697
出願日2025-03-14,2020-09-10
発明の名称熱可塑性ポリウレタン組成物
出願人ルブリゾルアドバンスドマテリアルズ, インコーポレイテッド
代理人個人,個人
主分類C08G 18/48 20060101AFI20250523BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】熱可塑性ポリウレタン組成物を提供すること。
【解決手段】本発明は、高い曲げ弾性率、低密度を有し、かつ繰り返される周期的変形に耐えることができる熱可塑性ポリウレタン材料に関する。熱可塑性ポリウレタン組成物は、ポリ(テトラメチレンエーテルグリコール)などのポリエーテルポリオールとポリブタジエンジオールとのブレンドを含むポリオール成分と、ジイソシアネート成分と、鎖延長剤成分との反応生成物から形成される。熱可塑性ポリウレタン組成物は、一般に、ポリオール成分、ジイソシアネート成分、および任意選択的に鎖延長剤成分の反応生成物から形成される。本発明の熱可塑性ポリウレタン組成物では、ポリオール成分は、ポリオールのブレンドであり、ブレンドは、ポリエーテルポリオールおよびポリブタジエンポリオールを含む。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
明細書中に記載の発明。

発明の詳細な説明【背景技術】
【０００１】
様々な用途での熱可塑性ポリウレタン材料の有用性は、多くの新しい産業で評価されている。しかしながら、特定の用途に適する特性の組み合わせを有する単一の熱可塑性ポリウレタン組成物を発見することは困難であることが多い。例えば、多くの用途では、高い弾性率および硬度が必要とされるが、周期的変形および様々な温度範囲に耐える能力も必要とされる。多くの場合、ポリアミド－コ－ポリエーテルは、高い曲げ弾性率、低密度、および良好な低温耐疲労性を有するため、これらの用途に使用される。しかしながら、高い曲げ弾性率を有する熱可塑性ポリウレタン組成物は、低温の周期的疲労挙動を欠き、不必要に重い。この理由の１つは、高い曲げ弾性率を達成するために、熱可塑性ポリウレタンのハードセグメント含有量が増加し、密度およびガラス転移温度も増加するためである。密度およびガラス転移温度が高くなると、周期的変形を受ける場合に、望ましい性能が低下する。したがって、本発明の目的は、高弾性率、低密度、および周期的変形を維持する能力を含む特性の予想外の組み合わせを有する熱可塑性ポリウレタン組成物を提供することである。
続きを表示（約 2,900 文字）【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
本発明は、ポリオール成分とジイソシアネート成分との反応生成物を含む熱可塑性ポリウレタン組成物であり、ポリオール成分は、ポリエーテルポリオールとポリブタジエンポリオールとの混合物を含む。ポリエーテルポリオールの例としては、ポリ（テトラメチレンエーテルグリコール）、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、およびポリオキシメチレンが挙げられる。ポリブタジエンポリオールには、不飽和ポリブタジエンポリオールもしくはジオールまたはポリブタジエンジオールが含まれ得る。一実施形態では、ポリオール成分は、ポリ（テトラメチレンエーテルグリコール）とポリブタジエンポリオールとの混合物を含むか、またはそれからなる。別の実施形態では、ポリオール成分は、ポリ（テトラメチレンエーテルグリコール）と不飽和ポリブタジエンポリオールとの混合物を含むか、またはそれらからなる。さらに別の実施形態では、ポリオール成分は、ポリ（テトラメチレンエーテルグリコール）およびエチレンオキシドでエンドキャップされたポリ（プロピレングリコール）と、ポリブタジエンポリオールとのブレンドであるポリエーテル成分を含む。熱可塑性ポリウレタン組成物は、任意選択的に鎖延長剤成分を含んでもよい。本発明はまた、本発明の熱可塑性ポリウレタン組成物から作製された物品を含む。
【発明を実施するための形態】
【０００３】
熱可塑性ポリウレタン組成物は、一般に、ポリオール成分、ジイソシアネート成分、および任意選択的に鎖延長剤成分の反応生成物から形成される。本発明の熱可塑性ポリウレタン組成物では、ポリオール成分は、ポリオールのブレンドであり、ブレンドは、ポリエーテルポリオールおよびポリブタジエンポリオールを含む。
【０００４】
ポリオール成分
本発明の熱可塑性ポリウレタン組成物に使用されるポリオール成分は、ポリオールのブレンドであり、ブレンドは、ポリエーテルポリオールおよびポリブタジエンポリオールを含有する。
【０００５】
ポリエーテルポリオールは、典型的には、合計２～１５個の炭素原子を有するジオールまたはポリオールから誘導され、いくつかの実施形態では、２～６の炭素原子を有するアルキレンオキシド、典型的にはエチレンオキシドまたはプロピレンオキシドまたはそれら
の混合物を含むエーテルと反応するアルキルジオールまたはグリコールから誘導される。例えば、ヒドロキシル官能性ポリエーテルは、最初にプロピレングリコールをプロピレンオキシドと反応させ、続いてエチレンオキシドと後続反応させることによって生成することができる。エチレンオキシドから得られる第一級ヒドロキシル基は、第二級ヒドロキシル基よりも反応性が高いため、好ましい。有用な市販のポリエーテルポリオールには、エチレングリコールと反応させたエチレンオキシドを含むポリ（エチレングリコール）、プロピレングリコールと反応させたプロピレンオキシドを含むポリ（プロピレングリコール）、重合したテトラヒドロフランと記載することもでき、かつ通常、ＰＴＭＥＧと呼ばれるテトラヒドロフランと反応させた水を含むポリ（テトラメチレンエーテルグリコール）が含まれる。好適なポリエーテルポリオールには、アルキレンオキシドのポリアミド付加物も含まれ、例えば、エチレンジアミンとプロピレンオキシドとの反応生成物を含むエチレンジアミン付加物、ジエチレントリアミンとプロピレンオキシドとの反応生成物を含むジエチレントリアミン付加物、および類似のポリアミドタイプのポリエーテルポリオールが含まれ得る。コポリエーテルも、記載の組成物に利用することができる。典型的なコポリエーテルには、ＴＨＦおよびエチレンオキシドまたはＴＨＦおよびプロピレンオキシドの反応生成物が含まれる。これらは、ブロックコポリマーのＰｏｌｙＴＨＦ（登録商標）Ｂ、およびランダムコポリマーのＰｏｌｙＴＨＦ（登録商標）ＲとしてＢＡＳＦから入手可能である。
【０００６】
一実施形態では、本発明で使用されるポリエーテルポリオールは、約７００～約１０，０００、例えば、約１，０００～約５，０００、またはさらに約１，０００～約３，０００、またはさらに１０００～約２５００、またはさらに約２０００～約２５００の末端官能基のアッセイによって決定された数平均分子量（Ｍｎ）を有する。一実施形態では、本発明で使用されるポリエーテルポリオールの数平均分子量は、３０００未満である。
【０００７】
一実施形態では、本発明のポリオール成分に使用されるポリエーテルポリオールは、ポリ（テトラメチレンエーテルグリコール）を含むか、またはそれからなる。別の実施形態では、ポリオール成分に使用されるポリエーテルポリオールは、ポリエーテルポリオールのブレンドである。例えば、ポリエーテルポリオールのブレンドは、ポリ（テトラメチレンエーテルグリコール）およびエチレンオキシドでエンドキャップされたポリ（プロピレングリコール）を含むか、またはそれらからなる。
【０００８】
本発明のポリオール成分はまた、ポリブタジエンポリオールを含む。一実施形態では、ポリブタジエンポリオールは、不飽和である。一実施形態では、ポリブタジエンポリオールは、ポリブタジエンジオールを含むか、またはそれからなり、これは、本明細書で使用される場合、ヒドロキシル末端ポリブタジエンも指す。本発明の熱可塑性ポリウレタンを形成するために使用されるポリブタジエンポリオールの分子量は、作製される物品の所望の特徴に依存する。本発明による熱可塑性ポリウレタン組成物を形成するのに好適なポリブタジエンポリオールは、約１００～約１０，０００、例えば約３００～約５，０００、さらに例えば約１，０００～約３，０００、例えば、２，０００の分子量を有し得る。いくつかの実施形態では、ポリブタジエンポリオールは、２．０～３．０、例えば、２．０～２．６のＯＨ官能基を有する。
【０００９】
一実施形態では、ポリブタジエンポリオールは、不飽和であり、ポリブタジエンポリオールがブタジエン鎖に沿って二重結合を含有する。
【００１０】
本発明で有用な市販のポリブタジエンポリオールには、ＣｒａｙＶａｌｌｅｙから入手可能なＫＲＡＳＯＬ（商標）ＬＢＨＰ－２０００、ＫＲＡＳＯＬ（商標）ＬＢＨ２０００、およびＫＲＡＳＯＬ（商標）ＨＬＢＨＰ－２０００、ならびにＮｉｐｐｏｎＳｏｄａＣｏから入手可能なＮＩＳＳＯ（商標）ＰＢＧ２０００、ＮＩＳＳＯ（商
標）ＰＢ－Ｇ１４００、ＮＩＳＳＯ（商標）ＰＢ－ＧＩ１０００、およびＮＩＳＳＯＰＢ－ＧＩ２０００が含まれる。
（【００１１】以降は省略されています）

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