JW002
一N■c・N一
■ ■ N
/ 0
w
0 360 32①280 240200 −60 120 波数(固一1)
JWO02とJW010の工R測定結果の比較
■o o
JWO02 JW010 ジイソシアネート HI2MDI ← ポリオール E0−PPG ← 鎖延長剤 EDA EG
JWO02とJW010との反応スキームの相違は鎖延長過程にある。すなわち、JW0ユOの場合、
鎖延長剤としてジオール系のEGを用いているので、アミノ基とNCO基との間の反応で生じ
るエリヤ結合は形成されない。しかし、実際には、NCO基と水との間で副作用が起こり、若 干のエリヤ結合が形成される。このことは、1650㎝■付近に現れるユリア結合に起因するシ
ョルダーピークにより確認された。
それに対しJWO02の場合には、比較的明瞭なユリア結合に起因する吸収ピークがみられ る。これは鎖延長剤としてジアミンを用いているため、鎖延長反応によりユリア結合が形 成されるためである。また、このユリア結合の吸収ピークには、Jw010と同様にNCO基と水
との反応により形成されたユリア結合も含まれると考え・られるが、それがどの程度含まれ るかはIR測定からは予測できない。
10.4物性評価
10.4.1エマルジョン物性
エマルジョンの物性評価結果を表10.2に示す。
表10.2エマルジョン物性
サンプル
ホ。リオール NCO/OH 粒子径 不揮発分%
p11 粘度
No. (μm) (Wt%) (cPs/RT)
JW001 EO−PPG 1.50 0.11 30 10.0 35 JWO02 〃 1.75 37.09 〃 〃 〃
JWO03 〃 1.90 O.11 〃 〃 〃
JW004 EO−THF 1.50 20.48 8.8 8.9 3.8
JW005 〃 1.75 一 5.4 9.1 1.6
JW006 〃 1.90 88.43 6.8 9.8 3.1
∫W007 PTMG/PEG 1.50 0.11 33 8.5 29 JW008 〃 1.75 O.12 36 〃 52 JWO09 〃 1.90 O.11 37 〃 55 JW010 EO−PPG 1.50 0.10 30 8.1 30
〃011 PTMG/PEG 〃 0.13 29 8.3 15
JW012 EO−PPG 1.50 O.11 30 7.9 16
JW013 PTMG/PEG 〃 O.1! 26 8.1 18
JW014 PTMG/PEG 1.50 26.50 35 8.6 44 JW015 〃 〃 0.18 26 8.O 21 JW016 EO−THF 1.50 9.8 9.3 3.9
JW017 PTMG/PEG 1.50 13.38 16 9.7 8.4
JW018 〃 〃 8.91 12 8.1 54 JW019 EO−THF* 1.50 ■ し 9.4 9.4 3.8
JW020 EO−THF 〃 14.85 14 9,9 26
*:Mw=1174
(1)粒子径
粒子径は0.1〜100μmの間でバラツキが見られる。粒子径はディスパージョン時のプレ ポリマーの粘度に依存していると考えられる。
(2)不揮発分%
原料の親水性が比較的低い系(例えばJW001〜JWO03)は、不揮発分%を25〜40%程度に 上げても安定である。しかし、親水性が高い系(例えばJwO01〜JWO03)では不揮発分%を 上げると、凝集が発生し、貯蔵安定性が低下する。
(3)PHイ直(10・7)
この数値はエマルジョンの安定性および毒性に影響を及ぼす。PH値が酸性を示す場合、
すなわち中和反応が不足している場合、エマルジョンの安定性は低下する。本試験の結果 はアルカリ性を示し、得られたエマルジョンの安定性も良好である。この値は中和剤の量 で制御できる。
(4)粘度(lo・8)
現状の溶液タイプ(100,OOOcp・付近)に比べ、WPUの粘度は1〜50cps程度と非常に低い。
この低粘度のためひけが発生し、膜厚25μm以下のフイルム成形が難しい。ただし、膜厚 60μ皿以上のフイノレム成形については良好である。
10.4.2フイルム物性(1α9)(1uo)
既開発の溶液型高水蒸気透過性ポリマーの物性データを表10.3に示す。
表10.3溶液型高水蒸気透過性ポリウレタンのフィノレム物性
サンプルハ]ドセグメント親水性セグメント T, M1。。 M、。。 E T,
No. % % (kg/cm2)(kg/cm2)(kg/cm2) (%) (。C)
NM049 36.03 NM094 32.76
K−5 一
50.70
30,6 19,4 20.3 1390 −4 278,4 92.4 136.1 757 −19 261.3 111.7 148.9 707 一
水蒸気透過率}
(9/m2d・y)
3800 4800 4880 *:測定温度:40℃、相対湿度:90%RH、膜厚:8μm
高水蒸気透過性ポリマーの開発において重要となる物性は、ガラス転移温度(T、)と水蒸 気透過率である。この2つの物性を中心に、溶液タイプと比較した結果を以下に示す。な お、評価項目は表10.4の通りである。
表10.4物性評価項目
評価項目 サンプル
ポリオールの影響
#∫WO01〜#∫WO03 1 EO−PPG .
#JWO04〜#JWO06 : EO−THF 一
I
狽iWO07〜#JWO09 : PTMG/PEG
NC0/OH比の影響
(Hard・・g㎜・nt%)
臥鵜11}㌦#JWO07〜#JwO09 1
#JWO04, #JwO07 1 EDA
鎖延長剤の影響 1狽iW010, #JW011 : EG 1
#JW012, #JW013 1 1,4−BD 親水性セグメントの影響
#JWO01〜#JWO03 1 2.99%〜3.27% I
#JWO07〜#∫WO09 139.45%〜43.03%
DMPA含有量の影響 打WO07,#JW017,#こrW01810.50,1.50,3.OO
#lrWO07 1 H1.MDI
イソシアネ】トの影響 #JW014 1 IPDI ・
#JW015 1 TMXDI
(1)ポリオールの影響(図10.1)
①EO−PPG系
ガラス転移温度(○)は、一35℃と比較的高いが、水蒸気透過率(●)は、3300(9/m2day)
と最も低い。
②EO−THF系
水蒸気透過率に関しては、6013(9/m2day)と最も高く、目標値4500(9/㎜2day)をかなり上 回る。しかしながら、ガラス転移温度は、一60℃と最も低い。
③PTMG/PEG系
水蒸気透過率は4530(g/m2day)で目標を上回った。ガラス転移温度は一55℃でEO−THF系 に比べ若干高い。
7◎00 6000ぎ 〜 ) 5000よ ①