JP4807765B2 - Method for producing thermoplastic polyurethane foam - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は熱可塑性ポリウレタン発泡体の製造方法に関し、特にリサイクル性を有する微細なセルを有し、発泡ガスケット、発泡シール材、各種クッション材、合成皮革等に供し得る熱可塑性ポリウレタン発泡体の製造方法に関する。
【0002】
【従来技術】
従来よりポリウレタン発泡体は発泡ガスケット、発泡シール材、各種クッション材、合成皮革等に用いられているが、従来のポリウレタン発泡体は、素原料であるポリオール、イソシアナート等モノマーと発泡剤を同時に混合し、反応させて作られる。この反応はガス化と同時に樹脂化が起こり極めて繊細な管理を必要としており、発生するガスの圧力で気泡が崩壊しないように、反応系の粘度を高めになるようポリオール、イソシアナートが架橋するよう分子設計されており、得られる発泡体は熱硬化性となる。そのため、これら製品は熱をかけても溶融しないので再溶融によるリサイクルは不可能である。
そのため、従来のポリウレタン発泡体のリサイクルは、発泡体を細かなチップに粉砕した後、接着剤で固める所謂「チップフォーム」と呼ばれる方法で処理されていた。しかしこのチップフォームでは、せいぜいカーペットアンダレイやクッション材等の品質の低い用途に適用されるのみであり、用途にかなり限定されるものである。一方、ポリウレタン発泡体を加水分解で素原料に戻す方法も検討されているが、リサイクル原料の品質が不十分な事やコストが高い事でほとんど普及していない。
【0003】
このような状況を打開するため、発泡用熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物および熱可塑性ポリウレタン発泡体の製造方法が特開平5−301988号公報に記載されている。該公報によれば、熱分解型発泡剤を溶融含有せしめた熱可塑性ポリウレタン樹脂と発泡促進剤を溶融含有せしめた熱可塑性ポリウレタン樹脂からなる発泡用熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物であって、熱分解型発泡剤を溶融含有せしめた熱可塑性ポリウレタン樹脂と発泡促進剤を溶融含有せしめた熱可塑性ポリウレタン樹脂とを溶融混合させて、例えば押出し成形、カレンダー成形、射出成形、プレス成形、ブロー成形により熱可塑性ポリウレタン成形品を製造するものである。しかし、該公報に記載されている分解と同時に発泡させる方法では通常セルは大きく且つ不均一である。更に、従来法のポリウレタン発泡体に比べ、発泡倍率が上がらない事、コストが高いなどコスト/パフォーマンスが悪く実用されていない。
また、特殊なポリオールと特殊なイソシアナートを用い、反射射出成形でリサイクルに有利な熱可塑性樹脂の製造方法が特開平6−316617号公報により提案されているが、この方法を実施するに際して、特殊なプレポリマーを製造する必要があり、また、反射射出成形に限られる。そして、この公報には発泡体の製造については開示されていない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このような状況の下で、本発明者はリサイクルが容易で、且つ、均一微細なセルを有する熱可塑性ポリウレタン発泡体の製造方法について種々検討した結果、本発明を完成したもので、本発明の目的は、リサイクル可能な均一微細なセルを有する熱可塑性ポリウレタン発泡体の製造方法を提供する。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨は、2軸押出機を用いてモノマーであるポリオール、イソシアナート、鎖延長剤より製造された熱可塑性ポリウレタン樹脂に分解型発泡剤を2軸押出機中で連続して配合して得られた分解型発泡剤含有の熱可塑性ポリウレタン発泡配合を、発泡剤が発泡しない加圧下で、発泡剤の分解温度以上に昇温して熱可塑性ポリウレタン樹脂を溶融し、つづいて溶融状態のまま冷却した後、圧力を低下し発泡せしめる事を特徴とした熱可塑性ポリウレタン発泡体の製造方法である。そして、熱可塑性ポリウレタンに分解型発泡剤を配合する温度は、分解型発泡剤の分解温度よりも低い温度で行うことが好ましく、また、熱可塑性ポリウレタン樹脂に可塑剤を添加することが好ましい。この様に本発明では、熱可塑性ポリウレタン樹脂を加圧下発泡剤の分解温度以上に昇温して熱可塑性ポリウレタン樹脂を溶融するので、発泡剤は分解するが加圧のため発泡は抑制されている。このような状態で冷却した後、圧力を低下すると溶融物は冷却により増粘すると共に圧力の低下により発泡するので、架橋剤を使用することなく発泡体が形成される。従って、得られた発泡体は熱可塑性であるのでリサイクル性を有する。そして、この発泡体は独立気泡及び連続気泡の何れの発泡体を得ることが可能であり、更に、このような溶融粘度の高い状態で発泡させるため、微細なセルを有する発泡体が得られる。
【0006】
【発明の実施の形態】
本発明について詳細に述べる。
本発明で用いる熱可塑性ポリウレタン樹脂は、通常使用されているポリオール、イソシアナート、鎖延長剤を反応させ得られたものである。ポリオールとしては、エステル系、エーテル系、ラクトン系、カーボネート系などが使用し得る。具体的に使用しうるエステル系ポリオールを例示すると、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4ブテンジオール、1,3−ブテンジオール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,5−ペンタンジオールなどの多価アルコールであり、エステル系ポリオールとしては、例えばアジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、マレイン酸などの脂肪酸、もしくは芳香族カルボン酸から得られるポリエステルジオールが挙げられる。エーテル系ポリオールとしては、例えばポリエチレングリコール、ポリプロピレンエーテルグリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリヘキサメチレンエーテルグリコールなどのポリアルキレンエーテルジオールが挙げられる。ラクトン系ポリオールとしては、例えばポリカプロラクトングリコール、ポリプロピオラクトングリコール、ポリバレロラクトングリコールなどが挙げられる。カーボネート系ポリオールとしては、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,3ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、メチルペンタンジオール、メチルオクタンジオール、1,9−ノナンジオールなどの多価アルコールと、例えばジエチレンカーボネート、ジプロピレンカーボネート等との脱アルコール反応により得られるポリカーボネートジオールが挙げられる。
【0007】
本発明で用いるイソシアネートとしては、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート等の芳香族イソシアネートや、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水添キシレンジイソシアネート等の脂環式または脂肪族イソシアネートなどが挙げられる。
本発明では鎖延長剤を使用する。使用する鎖延長剤としては、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,4−ビス(β−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、ネオペンチルグリコール、メチルオクタンジオール、1,9−ノナンジオールなどが挙げられる。
【0008】
本発明で用いる発泡剤は熱分解型発泡剤であり、アゾジカルボンアミド(ADCA)、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、ジニトロペンタメチレンテトラミン(DPT)、p−トルエンスルフォニルヒドラジド(TSH)、p,p’−オキシービス(ベンゼンスルフォニルヒドラジド)(OBSH)、ベンゼンスルフォニルヒドラジド(BSH)、トリヒドラジノトリアジン(THT)などの有機発泡剤があげられる。その他として、分解温度が75〜300℃の無機含水化合物が使用し得る。その例として、ほう酸、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化鉄、硫酸カルシウム・二水塩、塩化カルシウム・6水塩、硫酸ナトリウム・10水塩、硫酸マグネシウム・10水塩があげられる。これらの熱分解型発泡剤の分解温度は比較的高い方が混練作業が容易であり、160〜250℃程度が好ましく、この温度では更に発泡時の発泡しやすさもよく好ましい。発泡剤の分解温度は更に190ないし240℃が最も好ましく、このような発泡剤として、ADCAやTHTが好ましい。熱可塑性ポリウレタン樹脂に分解型発泡剤を配合する温度(TU)は、分解型発泡剤の分解温度(TB)よりも低い温度で行う。
【0009】
本発明では、発泡剤の分解をコントロールするために発泡助剤を添加する事が出来る。発泡助剤としては、発泡剤の分解を促進する促進助剤と、分解を抑制する抑制助剤がある。促進助剤としては、亜鉛脂肪酸石けん、鉛脂肪酸石けんなどの金属石けんや、ほう酸、蓚酸、こはく酸、アジピン酸などの酸類。亜鉛華、硝酸亜鉛、フタル酸鉛、フタル酸亜鉛などの無機塩類。その他、尿素、エタノールアミン、グリコール、グリセリンなどがあげられる。抑制助剤としては、マレイン酸、フマル酸、フタル酸などの有機酸。無水マレイン酸、無水フタル酸などの有機酸無水物。その他、ハイドロキノン、脂肪酸アミン、アミド、メルカプタム、ジブチルスズマレートなどが使用し得る。
【0010】
本発明の熱可塑性ポリウレタン樹脂には、可塑剤類を配合することが好ましい。即ち、ポリウレタン樹脂の溶融粘度をコントロールするのに、各種の可塑剤や低分子物質(可塑剤類)を配合する事が出来る。例えば、フタル酸エステルとして、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレートなどのフタル酸エステルや、有機りん酸エステル、エポキシ系化合物などの可塑剤、エチレングリコール、ジエチレングリコール、低分子ポリエチレングリコールなどのグリコール類と安息香酸より得られるジエステル類、ダイマー酸エステル類、塩素化パラフィン類、及び脂肪酸アミド、脂肪酸エステル、脂肪酸等の各種滑剤が使用し得る。可塑剤類を配合する事で樹脂粘度が下げられ、混練時の温度を低下させる事が可能となる。これら可塑剤類をポリウレタン樹脂に対し配合する事で、発泡剤配合温度を230℃以下にする事が好ましい。特に2軸押出機で発泡剤を配合する温度は200℃以下であると発泡剤の分解が進みにくく好ましい。本発明では2軸押出機を用いて、モノマーであるポリオール、イソシアナート、鎖延長剤より熱可塑性ポリウレタン樹脂を製造する工程を使いつつ、分解型発泡剤を押出機の途中より連続して配合する工程を用いて熱可塑性ポリウレタン発泡体を製造することが好ましい。
この工程を用いることで、反応途中の比較的低粘度の状態のポリウレタン樹脂に、低温で分解型発泡剤を配合できるメリットがある。これにより発泡剤を分解せず配合することが容易になり、また発泡剤の選択幅も広がる。
本発明の方法では熱可塑性ポリウレタン樹脂を用いるため、その他の熱可塑性樹脂をポリウレタン樹脂に配合する事が出来る。例えば、ポリエステル樹脂をブレンドする事により、強度・剛性を向上する事が出来るし、ポリオレフィン樹脂をブレンドする事で、真空成形などの熱成形性が向上する。その他、ポリアミド系樹脂やシリコーン系樹脂、フッ素系樹脂なども配合し得る。これらの熱可塑性樹脂を配合するために、各種の相溶化剤を配合する事も出来る。
【0011】
本発明においては、熱可塑性ポリウレタン樹脂に上述の各配合剤を任意の手段によって配合すればよく、例えばミキシングロール、ニーダー、バンバリーミキサー、ニーダールーダーなどを用いて混練する事が出来る。また、2軸押出機を用いたポリウレタン樹脂が溶融状態になった段階で、シリンダーの途中より発泡剤を投入し混練する事ができる。更に、発泡剤をあらかじめポリウレタン樹脂に練り込んでおいたマスターバッチを用いると発泡剤の熱履歴が少なくてすむので好ましい。この様に、発泡剤が短時間の加熱処理時間で混練される事は、発泡剤の分解を抑える事が出来て好ましい。
【0012】
【実施例及び比較例】
参考例1
ポリオキシテトラメチレングリコール(数平均分子量1000)500部、1、4−ブタンジオール45部、4、4’−ジフェニルメタンジイソシアナート200部より得られた熱可塑性ポリウレタン樹脂A100部に対し、トリヒドラジノトリアジン(THT)2部を混練ロールを用い約190℃にて配合した。このコンパウンドを熱プレスにて、50kg/cm2の圧力で235℃15分間加熱し発泡剤を分解した。その後、そのままの状態で190℃に冷却し更に常圧に開放しポリウレタン発泡体を得た。この発泡体は密度が0.5g/cm3で、セル径は約10μmであった。この発泡体を細かく砕いた後、短軸押出機にて押出し成形したところ良好にシートが成形されて、リサイクル性の良い事が確認された。
【0013】
比較例1
参考例1にて得られたコンパウンドの熱プレスでの加熱を235℃15分で発泡剤を分解した後、冷却しないで常圧に開放したところ、消泡してしまい発泡体は得られなかった。
実施例1
2軸押出し機を用いて、ホッパーより参考例1のポリオール、イソシアナート、架橋剤の液状配合物を投入し約200℃のシリンダー内で反応させつつ、シリンダー先端部よりあらかじめ樹脂AにTHTを10/2の配合比で混練したコンパウンドを添加し、約200℃のダイスより0.3mmのシートを成形した。その後このシートを熱プレスにて参考例1と同様に加熱・冷却後常圧に開放し発泡体を得た。この発泡体は密度が0.5g/cm3でセル径は約10μmであった。
【0014】
参考例2
ポリオキシテトラメチレングリコール(数平均分子量1700)500部、1,4−ブタンジオール63.5部、4,4’−MDI253.5部,芳香族エステル系可塑剤144部より得られた低粘度の熱可塑性ポリウレタン樹脂B100部に対しアジゾカーボンアミド(ADCA)5部を混練ロールにて約170℃にて混練しコンパウンドを得た。このコンパウンドを熱プレスにて圧力50kg/cm2で200℃で加熱した。その後、その圧力で180℃に冷却し常圧に解除しポリウレタン発泡体を得た。得られた発泡体の密度は0.1g/cm3で、セル径は約30μmであった。またこのものもリサイクル性が良好であった。
比較例2
参考例2のコンパウンドを熱プレスにて200℃で加熱後、そのまま冷却せず常圧に開放したところ、消泡して発泡体は得られなかった。
【0015】
【発明の効果】
本発明の効果を列挙すると次の通りである
1.本発明の方法により、微細なセルの熱可塑性ポリウレタン発泡体が得られ、合成皮革、発泡ガスケット、発泡シール材として有用な製品が提供できる。
2.このセルは極めて微細な上、均一性もあるので外観も良好であり、見栄えが必要な合成皮革などの用途には最適である。
3.本発明の方法によって得られた発泡体は熱をかける事で溶融するので、生産工程内で廃棄されるべき発泡体の端切れなどや、打ち抜きロスを再度溶融する事で別の製品に適用出来るという、優れたリサイクル性を有する。
4.更に、2軸押出機を用いてポリウレタン樹脂の素原料であるポリオール、イソシアナートなどよりポリウレタン樹脂を一環生産する工程を利用して本発泡体を連続して生産する事が出来るので、経済的にも極めて合理的な方法である。
5.更に本発明は、熱可塑性ポリウレタン樹脂を用いるので、通常のポリウレタン発泡体では配合出来ないようなポリエステル樹脂やポリアミド樹脂、オレフィン系樹脂などをブレンドする事ができる。その事により、剛性の附与、強度の改善、耐水性の向上、撥水性の附与など機能向上させる事が出来るし、それらは同じ熱可塑性樹脂であるので、リサイクル性も良好である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a thermoplastic polyurethane foam, and in particular, a method for producing a thermoplastic polyurethane foam that has fine cells having recyclability and can be used for foam gaskets, foam seal materials, various cushion materials, synthetic leather, and the like. About.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, polyurethane foam has been used for foam gaskets, foam seals, various cushioning materials, synthetic leather, etc., but conventional polyurethane foams are a mixture of raw materials such as polyols and isocyanates and foaming agents at the same time. And made to react. This reaction involves resinization at the same time as gasification, and requires extremely delicate management, so that the polyol and isocyanate are crosslinked so as to increase the viscosity of the reaction system so that bubbles do not collapse due to the pressure of the generated gas. It is molecularly designed and the resulting foam is thermosetting. Therefore, since these products do not melt even when heated, they cannot be recycled by remelting.
For this reason, the conventional polyurethane foam has been recycled by a so-called “chip foam” method in which the foam is pulverized into fine chips and then hardened with an adhesive. However, this chip foam is only applied to low-quality uses such as carpet underlays and cushioning materials, and is extremely limited to uses. On the other hand, a method of returning the polyurethane foam to the raw material by hydrolysis has also been studied, but it is hardly spread due to the insufficient quality of the recycled material and the high cost.
[0003]
In order to overcome such a situation, a thermoplastic polyurethane resin composition for foaming and a method for producing a thermoplastic polyurethane foam are described in JP-A-5-301988. According to the publication, there is provided a foaming thermoplastic polyurethane resin composition comprising a thermoplastic polyurethane resin in which a pyrolytic foaming agent is melted and a thermoplastic polyurethane resin in which a foaming accelerator is melted. A thermoplastic polyurethane resin in which a foaming agent is melted and a thermoplastic polyurethane resin in which a foaming accelerator is melted are melt-mixed, and the thermoplastic polyurethane is obtained by, for example, extrusion molding, calender molding, injection molding, press molding, or blow molding. A molded product is manufactured. However, in the method of foaming simultaneously with the decomposition described in this publication, the cells are usually large and non-uniform. Furthermore, compared to conventional polyurethane foams, the foaming magnification does not increase and the cost is high, resulting in poor cost / performance and not practical use.
In addition, a method for producing a thermoplastic resin that is advantageous for recycling by reflection injection molding using a special polyol and a special isocyanate is proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-316617. Prepolymers are required and are limited to reflective injection molding. This publication does not disclose the production of foam.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Under such circumstances, the inventor of the present invention has completed the present invention as a result of various investigations on a method for producing a thermoplastic polyurethane foam which is easy to recycle and has uniform and fine cells. The object is to provide a process for the production of thermoplastic polyurethane foam with recyclable uniform fine cells.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The gist of the present invention is that a decomposable foaming agent is continuously blended in a twin-screw extruder with a thermoplastic polyurethane resin produced from a monomer polyol, isocyanate, and chain extender using a twin-screw extruder. The obtained thermoplastic polyurethane foam compound containing a decomposable foaming agent is heated to a temperature higher than the decomposition temperature of the foaming agent under pressure that does not cause the foaming agent to foam, and the thermoplastic polyurethane resin is melted. This is a method for producing a thermoplastic polyurethane foam, characterized in that after cooling, the pressure is lowered to cause foaming. And it is preferable to perform the temperature which mix | blends a decomposition-type foaming agent with thermoplastic polyurethane at the temperature lower than the decomposition temperature of a decomposition-type foaming agent, and it is preferable to add a plasticizer to a thermoplastic polyurethane resin . In the present invention as this, since the thermoplastic polyurethane resin is heated to a temperature higher than the decomposition temperature of the pressure blowing agent to melt the thermoplastic polyurethane resin, a blowing agent is foamed for decomposing pressurization is suppressed Yes. After cooling in such a state, when the pressure is lowered, the melt thickens by cooling and foams by the pressure drop, so that a foam is formed without using a crosslinking agent. Therefore, since the obtained foam is thermoplastic, it has recyclability. And this foam can obtain any foam of a closed cell and an open cell, Furthermore, in order to foam in such a state with high melt viscosity, the foam which has a fine cell is obtained.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described in detail.
The thermoplastic polyurethane resin used in the present invention is obtained by reacting a commonly used polyol, isocyanate, and chain extender. As the polyol, ester, ether, lactone, carbonate, and the like can be used. Specific examples of ester polyols that can be used include ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4 butenediol, 1,3-butenediol, 1,6- It is a polyhydric alcohol such as hexanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, neopentyl glycol, 1,5-pentanediol, and examples of the ester polyol include adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, terephthalic acid , Polyester diols obtained from fatty acids such as isophthalic acid and maleic acid, or aromatic carboxylic acids. Examples of the ether polyol include polyalkylene ether diols such as polyethylene glycol, polypropylene ether glycol, polytetramethylene ether glycol, and polyhexamethylene ether glycol. Examples of the lactone polyol include polycaprolactone glycol, polypropiolactone glycol, and polyvalerolactone glycol. Examples of carbonate-based polyols include ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,3 butanediol, 1,5-pentanediol, methylpentanediol, methyloctanediol, and 1,9-nonanediol. Polycarbonate diol obtained by a dealcoholization reaction of a dihydric alcohol with, for example, diethylene carbonate, dipropylene carbonate and the like.
[0007]
Examples of the isocyanate used in the present invention include aromatic isocyanates such as diphenylmethane diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, phenylene diisocyanate, and 1,5-naphthalene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and isophorone. Examples thereof include alicyclic or aliphatic isocyanates such as diisocyanate and hydrogenated xylene diisocyanate.
In the present invention, a chain extender is used. Examples of the chain extender used include ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,3-butanediol, 1,6-hexanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,4. -Bis (β-hydroxyethoxy) benzene, neopentyl glycol, methyloctanediol, 1,9-nonanediol and the like.
[0008]
The foaming agent used in the present invention is a pyrolytic foaming agent, which is azodicarbonamide (ADCA), azobisisobutyronitrile (AIBN), dinitropentamethylenetetramine (DPT), p-toluenesulfonyl hydrazide (TSH), p. , P′-oxy-bis (benzenesulfonylhydrazide) (OBSH), benzenesulfonylhydrazide (BSH), trihydrazinotriazine (THT) and the like. In addition, an inorganic hydrous compound having a decomposition temperature of 75 to 300 ° C. can be used. Examples thereof include boric acid, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, iron hydroxide, calcium sulfate dihydrate, calcium chloride hexahydrate, sodium sulfate decahydrate, magnesium sulfate decahydrate. A relatively high decomposition temperature of these thermally decomposable foaming agents facilitates the kneading operation, and is preferably about 160 to 250 ° C. At this temperature, the ease of foaming at the time of foaming is also favorable. The decomposition temperature of the blowing agent is most preferably 190 to 240 ° C., and ADCA and THT are preferable as such a blowing agent. The temperature (TU) at which the decomposable foaming agent is added to the thermoplastic polyurethane resin is lower than the decomposition temperature (TB) of the decomposable foaming agent.
[0009]
In the present invention, a foaming aid can be added to control the decomposition of the foaming agent. As the foaming assistant, there are an acceleration assistant that promotes the decomposition of the foaming agent and a suppression assistant that suppresses the decomposition. Accelerators include metal soaps such as zinc fatty acid soap and lead fatty acid soap, and acids such as boric acid, oxalic acid, succinic acid, and adipic acid. Inorganic salts such as zinc white, zinc nitrate, lead phthalate, zinc phthalate. Other examples include urea, ethanolamine, glycol, glycerin and the like. Inhibitors include organic acids such as maleic acid, fumaric acid, and phthalic acid. Organic acid anhydrides such as maleic anhydride and phthalic anhydride. In addition, hydroquinone, fatty acid amine, amide, mercaptam, dibutyltin malate and the like can be used.
[0010]
It is preferable to add a plasticizer to the thermoplastic polyurethane resin of the present invention. That is, various plasticizers and low molecular substances (plasticizers) can be blended to control the melt viscosity of the polyurethane resin. For example, as phthalic acid esters, obtained from phthalic acid esters such as dioctyl phthalate and dibutyl phthalate, plasticizers such as organic phosphates and epoxy compounds, glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol, and low molecular weight polyethylene glycol, and benzoic acid. Various lubricants such as diesters, dimer acid esters, chlorinated paraffins, and fatty acid amides, fatty acid esters, and fatty acids may be used. By blending plasticizers, the resin viscosity is lowered and the temperature during kneading can be lowered. By blending these plasticizers with the polyurethane resin, the foaming agent blending temperature is preferably set to 230 ° C. or lower. In particular, the temperature at which the foaming agent is blended in a twin-screw extruder is preferably 200 ° C. or less, so that the decomposition of the foaming agent is difficult to proceed. In the present invention, using a twin-screw extruder, a decomposable foaming agent is continuously blended from the middle of the extruder while using a process for producing a thermoplastic polyurethane resin from the monomers polyol, isocyanate, and chain extender. It is preferred to produce a thermoplastic polyurethane foam using a process.
By using this step, there is an advantage that a decomposable foaming agent can be blended at a low temperature with a polyurethane resin having a relatively low viscosity during the reaction. Thereby, it becomes easy to mix | blend a foaming agent without decomposing | disassembling and the selection range of a foaming agent also spreads.
Since a thermoplastic polyurethane resin is used in the method of the present invention, other thermoplastic resins can be blended with the polyurethane resin. For example, blending a polyester resin can improve strength and rigidity, and blending a polyolefin resin improves thermoformability such as vacuum molding. In addition, polyamide resins, silicone resins, fluorine resins, and the like can also be blended. In order to blend these thermoplastic resins, various compatibilizers can be blended.
[0011]
In the present invention, the above-mentioned compounding agents may be blended into the thermoplastic polyurethane resin by any means, and for example, they can be kneaded using a mixing roll, a kneader, a Banbury mixer, a kneader ruder, or the like. Further, when the polyurethane resin using a twin-screw extruder is in a molten state, a foaming agent can be introduced from the middle of the cylinder and kneaded. Furthermore, it is preferable to use a masterbatch in which a foaming agent is kneaded in advance with a polyurethane resin because the thermal history of the foaming agent is small. As described above, it is preferable that the foaming agent is kneaded in a short heat treatment time because decomposition of the foaming agent can be suppressed.
[0012]
[Examples and Comparative Examples]
Reference example 1
Trihydrazino with respect to 100 parts of thermoplastic polyurethane resin A obtained from 500 parts of polyoxytetramethylene glycol (number average molecular weight 1000), 45 parts of 1,4-butanediol, and 200 parts of 4,4′-diphenylmethane diisocyanate 2 parts of triazine (THT) was blended at about 190 ° C. using a kneading roll. This compound was heated with a hot press at a pressure of 50 kg / cm 2 at 235 ° C. for 15 minutes to decompose the foaming agent. Thereafter, it was cooled to 190 ° C. as it was and further released to normal pressure to obtain a polyurethane foam. This foam had a density of 0.5 g / cm 3 and a cell diameter of about 10 μm. The foam was finely crushed and then extruded with a short shaft extruder. As a result, a sheet was formed satisfactorily, and it was confirmed that recyclability was good.
[0013]
Comparative Example 1
When the compound obtained in Reference Example 1 was heated in a hot press at 235 ° C. for 15 minutes, the foaming agent was decomposed and then released to normal pressure without cooling, resulting in defoaming and no foam. .
Example 1
Using a twin screw extruder, the liquid composition of polyol, isocyanate, and crosslinking agent of Reference Example 1 was introduced from the hopper and reacted in a cylinder at about 200 ° C., and 10% of THT was previously applied to the resin A from the tip of the cylinder. A compound kneaded at a compounding ratio of / 2 was added, and a 0.3 mm sheet was formed from a die at about 200 ° C. Thereafter, the sheet was heated and cooled in a hot press in the same manner as in Reference Example 1 and then released to normal pressure to obtain a foam. This foam had a density of 0.5 g / cm 3 and a cell diameter of about 10 μm.
[0014]
Reference example 2
Low viscosity obtained from 500 parts of polyoxytetramethylene glycol (number average molecular weight 1700), 63.5 parts of 1,4-butanediol, 253.5 parts of 4,4′-MDI, 144 parts of aromatic ester plasticizer A compound was obtained by kneading 5 parts of azidocarbonamide (ADCA) with a kneading roll at about 170 ° C. with respect to 100 parts of thermoplastic polyurethane resin B. This compound was heated at 200 ° C. with a pressure of 50 kg / cm 2 by a hot press. Then, it cooled to 180 degreeC with the pressure, was cancelled | released to normal pressure, and the polyurethane foam was obtained. The density of the obtained foam was 0.1 g / cm 3 and the cell diameter was about 30 μm. Moreover, this thing also had good recyclability.
Comparative Example 2
When the compound of Reference Example 2 was heated at 200 ° C. with a hot press and then released to normal pressure without cooling as it was, the foam was removed and no foam was obtained.
[0015]
【The invention's effect】
The effects of the present invention are listed as follows. By the method of the present invention, a thermoplastic polyurethane foam having fine cells can be obtained, and a product useful as a synthetic leather, a foamed gasket, or a foamed sealing material can be provided.
2. This cell is extremely fine and uniform, so it has a good appearance, and is optimal for applications such as synthetic leather that requires a good appearance.
3. Since the foam obtained by the method of the present invention is melted by applying heat, it can be applied to another product by melting the punching loss and the punching loss again in the production process. , Has excellent recyclability.
4). Furthermore, this foam can be produced continuously by using a process of producing polyurethane resin from polyol, isocyanate, etc., which are raw materials of polyurethane resin, using a twin-screw extruder. Is also a very reasonable method.
5. Furthermore, since a thermoplastic polyurethane resin is used in the present invention, a polyester resin, a polyamide resin, an olefin resin, or the like that cannot be blended with a normal polyurethane foam can be blended. As a result, functions such as imparting rigidity, improving strength, improving water resistance, and imparting water repellency can be improved, and since they are the same thermoplastic resin, recyclability is also good.
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