JPH0464604B2 - - Google Patents

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JPH0464604B2
JPH0464604B2 JP62145272A JP14527287A JPH0464604B2 JP H0464604 B2 JPH0464604 B2 JP H0464604B2 JP 62145272 A JP62145272 A JP 62145272A JP 14527287 A JP14527287 A JP 14527287A JP H0464604 B2 JPH0464604 B2 JP H0464604B2
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Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本発明は速硬化で、高剛性かつ耐熱性に優れた
ポリイソシアヌレート複合体の製造法に関するも
のである。 〔従来の技術〕 従来から繊維強化プラスチツク(FRP)成形
技術において、予め繊維状強化材がセツトされた
型内へ不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル
樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂反応液を注
入しFRPを得る方法は、一般にレジンインジエ
クシヨン法又は、レジントランスフアーモールデ
イング法と呼ばれ、型内重合を利用した経済的効
率の良い方法として知られている。 産業界、特に自動車工業分野では成形サイクル
が短くかつ耐熱性を有する構造材料が求められて
いるが上記方法では速硬化、耐熱性の両面で満足
すべきものは得られていない。 一方、ポリウレタンエラストマー分野では、反
応射出成形(以下RIMという)技術が発達して
おり特に自動車のバンパーやフエイシア等の成形
に適用されている。この技術は大形成形に適して
いるため多数の部品の一体化が可能でありかつ、
上記レジンインジエクシヨン法に比べ成形サイク
ル時間がはるかに短いという特徴がある。 そして近年このRIM技術とレジンインジエク
シヨン法を組合せて熱硬化性樹脂の複合体を迅速
硬化で得る試みがなされている。 すなわち、予め繊維状強化材を型内にセツト
し、そして熱硬化性樹脂反応液をRIM機にて型
内に注入する方法である。 しかしながら、従来のRIM用反応液、特にポ
リウレタンの場合混合と同時に反応が始まり増粘
が生じるため繊維状強化材への含浸性が劣るとい
う問題がある。また、その他のRINシステムも
検討されているが含浸性、速硬化、高剛性、耐熱
性等の点で満足するものは得られていない。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明者らは、速硬化で成形サイクルが短か
く、かつ高剛性、耐熱性を有する複合体を得るた
め鋭意検討した結果、本発明に到達した。 〔問題点を解決するための手段〕 すなわち本発明は、有機ポリイソシアネート、
ポリオール、三量化触媒からなる配合液を予め繊
維状強化材がセツトされた型内に反応射出成形機
を用い注入して得られるポリイソシアヌレート複
合体の製造法において、 (1) ポリオールとして、水酸基価40〜400を有す
る単独又は混合ポリエーテルポリオールを用
い、 (2) 有機ポリイソシアネートとポリオールの配合
比率が下式定義されるイソシアヌレート化イソ
シアネート濃度〔NCO〕Tで3.0〜5.5mmo
/gの範囲であるポリイソシアヌレート複合
体の製造法に関するものである。 〔NCO〕T= 〔NCO〕o×WA−OH−V/56.11(1−WA) ……(1) ただし、 〔NCO〕T:イソシアヌレート化に消費され
るイソシアネートの理論濃度(mmo/g) 〔NCO〕o:有機ポリイソシアネートのイソ
シアネート濃度(mmo/g) OH−V:単独又は混合ポリオールの水酸基価 WA:有機ポリイソシアネートの重量分率 本発明においては、ポリオールの水酸基価を40
〜400、イソシアヌレート化イソシアネート濃度
を3.0〜5.5mmo/g及び繊維状強化材を組合せ
ることにより成形性、物性両面でバランスのとれ
た優れた特性を得ることができる。 本発明における成形性は初期のウレタン化によ
る増粘をゆるやかに抑制でき、よつて繊維状強化
材への含浸性、充填性が優れているとともに充填
完了後イソシアヌレート化反応がメインとなり急
速に硬化するため短時間の脱型(通常1〜3分)
が達成できる。すなわち、イソシアヌレート化反
応は通常“S字形”の反応挙動を示し、混合初期
の反応速度が非常に遅く、反応初期はほとんど増
粘しないからである。 また物性面においてはポリウレタンのもつ優れ
た耐衝撃性とポリイソシアヌレートのもつ優れた
耐熱性の両方を保持することができる。 本発明に使用することのできる有機ポリイソシ
アネートとしては脂肪族ポリイソシアネート類と
して、たとえば、ヘキサメチレン−1,6−ジイ
ソシアネート、2,2,4−または2,4,4−
トリメチルヘキサメチレン−1,6−ジイソシア
ネートなど;脂環式ポリイソシアネート類として
たとえば、シクロヘキサン−1,4−ジイソシア
ネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4′−ジイ
ソシアネートなど;芳香族ポリイソシアネート類
としてたとえば、P−フエニレンジイソシアネー
ト、トリレン−2,4−または−2,6−ジイソ
シアネート、ジフエニルメタン−2,4−または
−4,4′−ジイソシアネート、ナフチレン−1,
5−ジイソシアネート、キシリレン−1,3−ま
たは−1,4−ジイソシアネート、ジフエニルエ
ーテル−4,4′−ジイソシアネートなどである。 またアニリンとホルマリンとを縮合してからホ
スゲン化して得られる種類のポリフエニレンポリ
メチレンポリイソシアネート、あるいはカルボジ
イミド基又はウレトンイミン基をもつ常温で液状
のジフエニルメタンジイソシアネート類、あるい
はウレタン結合、アロフアネート結合、ビウレツ
ト結合およびウレチジオン環などを含有する改質
ポリイソシアネート類なども使用することができ
る。またはポリオール類に前記ポリイソシアネー
トを過剰に反応して得られるイソシアネート基体
予備重合体も使用することができる。 これらの中で好ましいのは常温で液状かつ低粘
度のものであり、カルボジイミド基又はウレトン
イミン基を有するジフエニルメタン−4,4′−ジ
イソシアネート、又はポリフエニレンポリメチレ
ンポリイソシアネート等である。 本発明に使用することのできるポリオールとし
ては水酸基価40〜400、好ましくは水酸基価50〜
300の単独又は混合ポリエーテルポリオールであ
る。代表的なポリエーテルポリオールの例として
は、プロピレン、グリセリン、トリメチロールプ
ロパン、ペンタエリストール、α−メチルグリコ
シド、シヨ糖などのポリオール類。又ジエタノー
ルアミン、トリエタノールアミン、トリプロパノ
ールアミンなどのアミノアルコール類、エチレン
ジアミン、1,6−ヘキサンジアミン、ジエチレ
ントリアミン、トリエチレンテトラアミン、トル
イレンジアミン、メチレンビスアニリンなどのア
ミン類、リン酸、ピロリン酸またはこれらの部分
エステルなどのリン化合物および、これらの混合
物にエチレンオキシド、プロピレンオキシドなど
を付加して得られるポリエーテルポリオールが挙
げられる。 またグリセリン、トリメチロールプロパン、ペ
ンタエリストール、ソルビトールのようなポリオ
ールにBF3などのカオチン系触媒の存在下でエピ
ハロヒドリンなどを付加して得られる上記範囲の
水酸基を有するハロゲン含有ポリエーテルポリオ
ール等である。 本発明における有機ポリイソシアヌレートとポ
リオールの配合比率はイソシアヌレート化イソシ
アネート濃度が3.0〜5.5mmo/g、好ましくは
3.5〜5.0mmo/gの範囲内になるように行う。 この場合イソシアヌレート化イソシアネート濃
度が3.0mmo/g未満の場合混合初期の増粘が
激しく三量化触媒で反応がコントロールし難く、
繊維状強化材への含浸が悪く、高温下機械的強度
の低いものしか得られない。イソシアヌレート化
イソシアネート濃度が5.5mmo/gを越える場
合は耐衝撃性が著しく低下する等の欠点を生ずる
ようになる。 本発明に使用することのできる三量化触媒とし
ては、例えば、トリエチルアミン、N−メチルモ
ルホリン、2,4,6−トリス(ジメチルアミノ
メチル)フエノール、2,4,6−トリス(ジア
ルキルアミノアルキル)ヘキサヒドロ−S−トリ
アジン、アジリジン化合物等の三級アミン類、ト
リエチルホスフインで代表されるホスフイン類、
酢酸カリウム、2−エチルヘキサン酸カリウム等
のアルカリ金属塩類、さらには3級アミンとエポ
キシ化合物、カーバメイト化合物等の共触媒系が
挙げられる。またこれら三量化触媒は混合物とし
ても使用することができる。 三量化触媒の中で好ましい触媒は三級アミンと
エポキシ化合物の共触媒であり特に好ましくは、
トリエチレンジアミン又は2−メチルトリエチレ
ンジアミンとエポキシ化合物の共触媒である。 本発明は必要に応じ難燃剤、可塑剤、着色剤、
各種充填剤、内部離型剤、その他加工助剤を加え
て用いることができる。 また本発明は成形物の軽量化又は原液粘度を低
下させ流れを良くする目的で発泡剤、水(イソシ
アネートと反応して炭酸ガスを発生)を原液に添
加、又はエアローデイング装置を用いて原液中に
ガスを混入溶解して成形を行ない意図的に成形物
を気泡に混入させることもできる。 本発明に使用することのできる繊維状強化材と
してはガラスに代表されるチヨツプストランドマ
ツト、コンテイニユアスストランドマツト、サー
フエシングマツト、ローピングクロスなどを挙げ
ることができる。またカーボン繊維、アラミド繊
維も同様に用いることができる。また上記繊維状
強化材を2種以上併用することもできる。 これら繊維状強化材としてガラスコンテイニユ
アスストランドマツトを一部または単独で使用す
ることが特に好ましい。 コンテイニユアスストランドマツトを単独また
は他の繊維状強化材と併用して使用することによ
り配合液の含浸性が向上し、充填性が向上するこ
とにより均一な成形品が得られる。 また本発明は必要に応じ各種金網、合成樹脂の
網目状成形物も、繊維状強化材と併用して使用す
ることができる。 〔発明の効果〕 本発明により得られるポリイソシアヌレート複
合体は成形サイクルが短く、成形性に優れ、しか
も優れた耐熱性、剛性を有するため、例えば、自
動車分野におけるバンパービーム、フロアパネ
ル、ドアインナーパネル、各種トレイ類、電気分
野におけるハウジングケース類、その他一般工業
部材の構造材料として極めて有用である。 〔実施例〕 次に実施例によつて更に具体的に説明するが、
本発明はこれに限定されるものではない。 物性測定法は次の方法によつて行つた。 比重 JIS K−7112による 曲げ弾性率、曲げ強度 JIS K−7203による 引張強度、伸び JIS K−7113による アイゾツト衝撃 ノツチ付JIS K−7110による 実施例1〜3、比較例1,2 予め、ガラスコンテイニユアスストランドマツ
トを金型内にセツトしておき、そこへ、表2に示
すA成分(有機ポリイソシアネート、エポキシ化
合物)と表2に示すB成分(ポリオール三級化ア
ミン)の二成分を高圧反応射出成形機(MC−
102型、ポリウレタンエンジニアリング製)を用
い注入硬化させ試験板を得た。 この際、イソシアヌレート化イソシアネート濃
度〔NCO〕Tを変化させて成形を行なつた。 成形条件を表1に、処方及び結果を表2と表3
に示す。
【表】
【表】
【表】 実施例4〜7、比較例3,4 ポリオールの価を変えて成形を行つた。成形方
法、成形条件等は実施例1〜3、比較例1,2と
同様にして成形品を得た、その処方及び物性測定
結果を表4、表5に示す。
【表】
【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 有機ポリイソシアネート、ポリオール、三量
    化触媒からなる配合液を、予め繊維状強化材がセ
    ツトされた型内に反応射出成形機を用い注入して
    得られるポリイソシアヌレート複合体の製造法に
    おいて、 (1) ポリオールとして 水酸基価40〜400を有す
    る単独又は混合ポリエーテルポリオールを用
    い、 (2) 有機ポリイソシアネートとポリオールとの配
    合比率が下式(1)で定義されるイソシアヌレート
    化イソシアネート濃度〔NCO〕Tで3.0〜
    5.5mmo/gの範囲であるポリイソシアヌレ
    ート複合体の製造法。 〔NCO〕T= 〔NCO〕o×WA−OH−V/56.11×(1−WA) ……(1) 〔NCO〕T:イソシアヌレート化に消費され
    るイソシアネートの理論濃度(mmo/g) 〔NCO〕o:有機ポリイソシアネートのイソ
    シアネート濃度(mmo/g) OH−V:単独又は混合ポリオールの水酸基価 WA:有機ポリイソシアネートの重量分率 2 該有機ポリイソシアネートにカルボジイミド
    変性又はウレトンイミン基変性液状ジフエルメタ
    ンジイソシアネートを使用する特許請求の範囲第
    1項記載のポリイソシアヌレート複合体の製造
    法。 3 該有機ポリイソシアネートにポリフエニレン
    ポリメチレンポリイソシアネートを使用する特許
    請求の範囲第1項記載のポリイソシアヌレート複
    合体の製造法。 4 該三量化触媒としてトリエチレンジアミン又
    は2−メチルトリエチレンジアミンとエポキシ化
    合物の共触媒を使用する特許請求の範囲第1項、
    第2項記載のポリイソシアヌレート複合体の製造
    法。 5 該繊維状強化材としてガラスコンテイニユア
    スストランドマツトを使用する特許請求の範囲第
    1項記載のポリイソシアヌレート複合体の製造
    法。
JP62145272A 1987-06-12 1987-06-12 ポリイソシアヌレ−ト複合体の製造法 Granted JPS63309510A (ja)

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