JP2003181849A - 中実のポリウレタン成形品の製造方法 - Google Patents

中実のポリウレタン成形品の製造方法

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JP2003181849A JP2002299015A JP2002299015A JP2003181849A JP 2003181849 A JP2003181849 A JP 2003181849A JP 2002299015 A JP2002299015 A JP 2002299015A JP 2002299015 A JP2002299015 A JP 2002299015A JP 2003181849 A JP2003181849 A JP 2003181849A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 中実のポリウレタン成形品、特に薄い壁およ
び複雑な形状を有する成形品を製造するための簡単かつ
低コストの方法を提供する。 【解決手段】 ジフェニルメタン系イソシアネートを、
少なくとも30重量%の数平均分子量149〜999g
/molのアミン開始ポリエーテルポリオールおよび少
なくとも25重量%の、最大80%の第1級ヒドロキシ
ル基を有する数平均分子量1,000〜16,000g
/molのポリエーテルポリオールを含んでなるポリオ
ール成分と反応させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高い固有の剛直性
(DIN 53 457に従う1800N/mm を超
える曲げ弾性率)の故に、薄い壁および複雑な形状を有
する物品の製造に適している中実の(非発泡の)ポリウ
レタン成形品の製造方法に関する。これらの成形品は、
有機ポリイソシアネートの少なくとも1つの選択基を、
イソシアネート基と反応できる基を有する成分の選択基
と、注型法において反応させることによって製造されう
る。
【0002】
【従来の技術】ポリウレタン注型用配合物は、古くから
既知である(例えば、Kunststoff-Handbuch, Volume VI
I“Polyurethane”, 第3版、Carl Hanser Verlag, Mun
ich/Vienna, 1993年, 第417頁以降または第474頁以降、
参照)。それらは、ポリイソシアネート成分およびポリ
オール成分からなる実質的な反応混合物であり、通常の
助剤物質および添加剤、例えば吸水剤、充填剤などを含
有する。注型用配合物の組成に依存して、成形品は、広
いさまざまな用途のために製造されうる。ポリウレタン
原料の加工は、原則的には、多くの異なる方法によって
行なわれる。最も簡単な場合、開放型が、加圧しないで
充填されうる。低コストエポキシ樹脂型を含めたすべて
の一般的な型が、そのような加工で使用されうる。
【0003】触媒を含まない、迅速硬化する、中実のポ
リウレタン注型用樹脂系(密度>1.0g/cm)が
U.S.特許第3,966,662号に記載されている。
この特許された系は、アミン開始ポリオール、芳香族ポ
リイソシアネートおよび液状不活性変性剤を含む。ポリ
オキシアルキレン、カーボネート、エステル、置換芳香
族、ハロゲン化脂肪族、有機ホスフェート、スルホンな
どが変性剤として使用されうる。これらの注型用樹脂系
は、5分未満の外的加熱なしに、硬化して、容易に離型
する成形品を形成する。他には、ジエチレントリアミン
開始ポリエーテルを、トルエンジイソシアネートと、変
性剤としての不活性ポリエーテル(分子量1500;官
能価3)の存在下で反応させることが、例として記載さ
れている。
【0004】U.S.特許第4,476,292号は、
透明かつ硬質の耐衝撃性ポリウレタン注型用樹脂系を記
載している。これらの系は、アミン開始ポリエーテルポ
リオール、過剰の(環状)脂肪族ポリイソシアネートお
よびポリオキシアルキレンエーテルポリオールから製造
されるプレポリマーを含み、場合によりアミン開始ポリ
オールと組み合わせて使用される。しかしながら、プレ
ポリマーおよび/または(環状)脂肪族ポリイソシアネ
ートの使用は、経済的な観点から欠点を有する。
【0005】EP-A265 781は、ジフェニルメ
タン系からのポリイソシアネートを、イソシアネート基
と反応できる基を有する選択化合物と反応させることに
よって、密度0.8〜1.4g/cmのポリウレタン
成形品の製造方法であって、ポリエーテル鎖に少なくと
も30重量%のエチレンオキシド単位が組み込まれた分
子量500〜999g/molのポリエーテルポリオー
ルが使用される方法を記載している。イソシアネート基
と反応できる基を有する化合物の種類および割合は、こ
れらの成分から形成された混合物の平均ヒドロキシル価
が300より大きくなるように選択される。そのような
反応混合物は、複雑な形状および高い表面質を有する成
形品を製造できる。材料は、薄い壁を有する場合でさ
え、高い固有の剛直性および良好な強度(1800N/
を超える弾性伸び率)を有する。ポリウレタン形成
材料は、反応射出成形法(RIM法)によって処理され
る。しかしながら、RIM法は、短い反応時間しか許容
できず、製造される成形品の重量を制限する。さらに、
上記の注型法と比較して、使用される型(通常アルミニ
ウムまたはスチールから製造される)、型の運搬および
プロセス工学が比較的複雑で、費用がかかる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、中実
のポリウレタン成形品、特に薄い壁および複雑な形状を
有する成形品を製造するための簡単かつ低コストの方法
を提供する。
【0007】
【課題を解決するための手段】この目的および当業者に
明らかな他の目的は、ジフェニルメタン系イソシアネー
トを、少なくとも30重量%の数平均分子量149〜9
99g/molのアミン開始ポリエーテルポリオールお
よび少なくとも25重量%の、最大80%の第1級ヒド
ロキシル基を有する数平均分子量1,000〜16,0
00g/molのポリエーテルポリオールを含んでなる
ポリオール成分と反応させることによって達成される。
【0008】本発明は、 a)ジフェニルメタン系からのジイソシアネートおよび
/ポリイソシアネートを、 b)成分b)〜d)の合計重量に対して30〜70重量
%の、脂肪族アミン、好ましくはエチレンジアミンで開
始される数平均分子量149〜999g/mol、好ま
しくは200〜500g/molの少なくとも1種のポ
リエーテルポリオール、 c)成分b)〜d)の合計重量に対して25〜50重量
%の、イソシアネート基と反応できる少なくとも1つの
基および最大80%、好ましくは最大5%の第1級ヒド
ロキシル基を有する数平均分子量1,000〜16,0
00g/mol、好ましくは2,000〜6,000g
/molの少なくとも1種のポリエーテル、 d)成分b)〜d)の合計重量に対して0〜30重量%
の、ポリヒドロキシル化合物で開始される(数平均)分
子量62〜999g/molのポリエーテルポリオール
と、 e)場合により存在する、イソシアネート付加反応を促
進する触媒および f)場合により存在する、ポリウレタン化学の当業者に
既知の助剤および添加剤の存在下で、反応させ、成分
b)〜d)の種類および割合が、これらの成分から形成
される混合物の平均ヒドロキシル価が300mgKOH
/gより大きくなるように選択される注型法による、1
800N/mmを超える曲げ弾性率(DIN 53
457に従う)を有する中実のポリウレタン成形品の製
造方法を提供する。
【0009】出発成分a)は、室温で液状であるジフェ
ニルメタン系から選択される少なくとも1種のジイソシ
アネートおよび/またはポリイソシアネートである。適
したイソシアネートとしては、室温で液状である4,
4’−ジイソシアナトジフェニルメタン誘導体、例えば
ウレタン基を有するポリイソシアネート、例えば、DE
-PS 16 18 380にしたがって、1molの
4,4’−ジイソシアナトジフェニルメタンを0.05
〜0.3molの低分子量ジオールまたはトリオール、
好ましくは、分子量700未満のポリプロピレングリコ
ールと反応させることによって製造されるもの;カルボ
ジイミドおよび/またはウレトンイミン基を有する4,
4’−ジイソシアナトジフェニルメタン系ジイソシアネ
ート、例えば、U.S.特許第3,449,256号にし
たがって製造されるものが挙げられる。他の特に適して
いるイソシアネートは、4,4’−ジイソシアナトジフ
ェニルメタンと2,4’-および場合により2,2’-ジ
イソシアナトジフェニルメタンとの混合物であり、それ
らは、室温で液状であり、場合により対応して変性され
る。また、記載の異性体に加えてより高い同族体を含有
し、アニリン−ホルムアルデヒド縮合物のホスゲン化に
よる既知の方法によって入手できる室温で液状であるジ
フェニルメタン系ポリイソシアネートの混合物も非常に
適している。ウレタンおよび/またはカルボジイミド基
を有するこれらのポリイソシアネート混合物の変性生成
物も適している。内部離型剤として作用する脂肪酸エス
テルとジイソシアネートおよび/またはポリイソシアネ
ートの反応生成物、例えばDE−OS 2 319 6
48に記載されているものも非常に適している。アロフ
ァネートまたはビウレット基を有する記載のジイソシア
ネートおよびポリイソシアネートの変性生成物も成分
a)として適している。ポリイソシアネート成分a)
は、通常、2.0〜3.5、好ましくは2.5〜3.3
の平均NCO官能価を有する。
【0010】成分b)は、149〜999g/mol、
好ましくは200〜500g/molの(数平均)分子
量を有するアミン開始ポリエーテルポリオールまたはア
ミン開始ポリエーテルポリオールの混合物である。適し
たポリエーテルb)としては、例えばアルキレンオキシ
ドを出発分子に付加することによって、既知の方法によ
って得られるものが挙げられる。好ましい出発化合物
は、アンモニアおよび少なくとも1つの1級または2級
アミノ基を有する化合物である。そのような好ましいア
ミン開始剤の例としては、脂肪族アミン、例えば1,2
−ジアミノエタン、1,2−ジアミノエタンのオリゴマ
ー(例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレントリ
アミンまたはペンタエチレンヘキサミン)、エタノール
アミン、ジエタノールアミン、1,3−ジアミノプロパ
ン、1,3−ジアミノブタン、1,4−ジアミノブタ
ン、1,2−ジアミノへキサン、1,3−ジアミノへキ
サン、1,4−ジアミノへキサン、1,5−ジアミノへ
キサン、1,6−ジアミノへキサン;芳香族アミン、例
えば1,2−ジアミノベンゼン、1,3−ジアミノベン
ゼン、1,4−ジアミノベンゼン、2,3−ジアミノト
ルエン、2,4−ジアミノトルエン、3,4−ジアミノ
トルエン、2,5−ジアミノトルエン、2,6−ジアミ
ノトルエン、2,2’−ジアミノジフェニルメタン、
2,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジア
ミノジフェニルメタン;およびホルムアルデヒドとアニ
リンの酸触媒縮合によって得られる芳香族アミンが挙げ
られる。出発化合物は、単独でまたは混合物で使用され
うる。アルキレンオキシドオキシラン、メチルオキシラ
ンおよびエチルオキシランが、好ましく使用される。こ
れらは、単独でまたは混合物で使用される。混合物が使
用される場合、アルキレンオキシドは、ランダムで、ま
たはブロックで、またはこれら両方で反応させることが
できる。さらなる詳細は、“Ullmanns Encyclopaedie d
er industriellen Chemie”Volume A21、1992年、p670
以降に記載されている。実質的なポイントは、脂肪族ポ
リアミン、特に好ましくはエチレンジアミンが、出発分
子として使用されることが好ましく、成分b)が、成分
b)〜d)の重量に対して30〜70重量%の量で使用
されることである。
【0011】成分c)は、1〜8個の1級および/また
は2級ヒドロキシル基を有し、1,000〜16,00
0g/mol、好ましくは2,000〜6,000g/
molの数平均分子量を有するポリエーテルである。こ
のポリオールは、1.5〜3.5の平均ヒドロキシル価
および80%未満、最も好ましくは5%未満の1級OH
基を有する。成分c)は、アルコキシル化反応において
アルキレンオキシドとしてのプロピレンオキシドの排他
的な使用によって得られる種のポリエーテルポリオール
であることが最も好ましい。
【0012】本発明の実施において有用なポリ(オキシ
アルキレン)ポリオールc)は、適した触媒の存在下
で、多官能出発化合物にアルキレンオキシドを重付加す
ることによる既知の方法によって製造されうる。本発明
の実施において使用されるポリ(オキシアルキレン)ポ
リオールは、例えばEP-A 761 708に記載さ
れているもののように、平均1〜8個、好ましくは1.
5〜3.5個の活性水素原子を有する出発化合物および
1またはそれ以上のアルキレンオキシドから高反応性複
金属シアン化物触媒を使用して、製造されることが好ま
しい。好ましい出発化合物は、1分子あたり2〜8個の
ヒドロキシル基を有する分子、例えば、水、トリエタノ
ールアミン、1,2−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、ジエチレング
リコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリ
コール、トリプロピレングリコール、1,2−ブタンジ
オール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオ
ール、1,2−ヘキサンジオール、1,3−ヘキサンジ
オール、1,4−ヘキサンジオール、1,5−ヘキサン
ジオール、1,6−ヘキサンジオール、グリセロール、
トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソル
ビトールおよびスクロースである。出発化合物は、単独
でまたは混合物として使用されうる。アルキレンオキシ
ドオキシラン、メチルオキシランおよびエチルオキシラ
ンを使用することが好ましい。これらは、単独でまたは
混合物として使用されうる。混合物が使用される場合、
アルキレンオキシドは、ランダムで、またはブロック
で、またはこれら両方で連続的に反応させることができ
る。さらなる詳細は、“Ullmanns Encyclopaedie der i
ndustriellen Chemie”Volume A21、1992年、p670以降
に記載されている。
【0013】高分子量重付加物または重縮合物またはポ
リマーが、微細分散、溶解またはグラフト化形態で存在
する、より高分子量のポリヒドロキシポリエーテルも、
本発明を実施する際の使用に適している。そのような変
性ポリヒドロキシル化合物は、例えば重付加反応(例え
ば、ポリイソシアネートとアミノ官能化合物との反応)
または重縮合反応(例えば、ホルムアルデヒドとフェノ
ールおよび/またはアミンの反応)によって得られ、ヒ
ドロキシル基を有する化合物に、その場で加工される
(例えば、DE-AS 11 68 075に記載され
ている)。ビニルポリマーによって変性されたポリヒド
ロキシル化合物、例えばポリエーテル(例えば、U.S.
特許第3,383,351号に従う)またはポリカーボ
ネートポリオール(例えば、U.S.特許第3,637,
909号に従う)の存在下でのスチレンおよびアクリロ
ニトリルの重合によって得られたものも、本発明の実施
において成分c)として適している。
【0014】本発明にしたがって成分c)として使用さ
れる記載の化合物の例は、例えばKunststoff-Handbuch,
Volume VII“Polyurethane”、第3版、Carl Hanser V
erlag, Munich/Vienna, 1993年、第57〜67頁および第88
〜90頁に記載されている。
【0015】実質的なポイントは、成分c)が成分b)
〜d)の合計重量に対して25〜50重量%の量で使用
されることである。
【0016】場合により使用される成分d)は、1〜8
個の1級および/または2級ヒドロキシル基を有し、6
2〜999の数平均分子量を有するポリエーテルであ
る。ポリエーテルは、1.5〜3.5の平均OH価を有
することが好ましい。成分d)は、高い割合で1級ヒド
ロキシル基を有するポリエーテルポリオール、またはア
ルコキシル化反応においてアルキレンオキシドとしての
エチレンオキシドの排他的な使用によって得られるポリ
エーテルポリオールであることが最も好ましい。
【0017】本発明の実施で使用されるポリ(オキシア
ルキレン)ポリオールd)は、例えば、適した触媒の存
在下で多官能出発化合物にアルキレンオキシドの重付加
による既知の方法で製造されうる。好ましい出発化合物
は、1分子につき2〜8個のヒドロキシル基を有する分
子、例えば水、トリエタノールアミン、1,2−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、ジエチレングリコール、ジプロピレングリ
コール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリ
コール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオ
ール、1,4−ブタンジオール、1,2−ヘキサンジオ
ール、1,3−ヘキサンジオール、1,4−ヘキサンジ
オール、1,5−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサン
ジオール、グリセロール、トリメチロールプロパン、ペ
ンタエリスリトール、ソルビトールおよびスクロールで
ある。出発化合物は単独でまたは混合物で使用されう
る。アルキレンオキシドオキシラン、メチルオキシラン
およびエチルオキシランを使用することが好ましい。ア
ルキレンオキシドは、単独でまたは混合物で使用されう
る。混合物が使用される場合、アルキレンオキシドは、
ランダムで、またはブロックで、またはこれら両方で反
応させることができる。さらなる詳細は、“Ullmanns E
ncyclopaedie der industriellen Chemie”Volume A2
1、1992年、p670以降に記載されている。
【0018】本発明の実施において場合により使用され
うる触媒e)の適した例は、特に既知の3級アミン、例
えば、トリエチルアミン、トリブチルアミン、N−メチ
ルモルホリン、N−エチルモルホリン、N−ココモルホ
リン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジア
ミン、1,4−ジアゾビシクロ[2,2,2]オクタ
ン、N−メチル−N’−ジメチルアミノエチルピペラジ
ン、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン、N,N,
N’,N’−テトラメチル−1,3−ブタンジアミン、
N,N−ジメチルイミダゾール−β−フェニルエチルア
ミン、1,2−ジメチルイミダゾールおよび2−メチル
イミダゾールである。有機金属触媒、特に有機錫触媒、
例えばカルボン酸の錫(II)塩、具体的には錫(I
I)アセテート、錫(II)オクトエート、錫(II)
エチルヘキソエートおよび錫(II)ラウレートおよび
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、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫マレエー
トおよびジオクチルジアセテートが、単独でまたは3級
アミンと組み合わせて使用されうる。成分b)〜f)の
合計重量に対して0.01〜5重量%の触媒または触媒
組合せが、本発明の実施において好ましく使用され、成
分b)〜f)の合計重量に対して0.05〜2重量%が
さらに好ましい。触媒の他の例および触媒の作用様式の
詳細は、Kunststoff-Handbuch, Volume VII“Polyureth
ane”第3版、Carl Hanser Verlag, Munich/Vienna, 19
93年, 第104〜110頁に記載されている。
【0019】場合により組み込まれうる助剤物質および
添加剤f)の例としては、吸水物質、表面活性剤、安定
剤および内部離型剤が挙げられる。
【0020】水に対して高反応性である化合物、例えば
トリス(クロロエチル)オルトホルメート、および水結
合充填剤、例えばアルカリ土類酸化物、ゼオライト、酸
化アルミニウムおよびシリケートの両方が、吸水物質と
して適している。
【0021】適した表面活性剤は、出発材料の均一性を
持続させるために使用する化合物である。そのような表
面活性物質の例は、脂肪酸のナトリウム塩および脂肪酸
とアミンの塩、例えばオレイン酸ジエチルアミンおよび
ステアリン酸ジエタノールアミンである。
【0022】安定剤の適した例は、特に水溶解性ポリエ
ーテルシロキサンである。これらの化合物は、エチレン
オキシドおよびプロピレンオキシドのコポリマーが、ポ
リジメチルシロキサン残基と結合するように構築され
る。そのような安定剤は、例えばU.S.特許第2,7
64,565号に記載されている。
【0023】場合により組み込まれるうる助剤物質f)
の例としては、既知の内部離型剤、例えばDE-OS2
4 04 310に記載されるものが挙げられる。好ま
しい離型剤は、少なくとも12個の脂肪族炭素を有する
脂肪酸と2個またはそれ以上の炭素原子を有する1級モ
ノ−、ジ−もしくはポリアミンまたは少なくとも1つの
1級、2級もしくは3級アミノ基を有するアミド基もし
くはエステル基を有するアミンとの塩;COOHおよび
/またはOH基および少なくとも5のヒドロキシル価ま
たは酸価を有するモノおよび/または多官能カルボン酸
と多官能アルコールの飽和および/または不飽和エステ
ル;リシノール酸および長鎖脂肪酸のエステル様反応生
成物;カルボン酸および3級アミンの塩;および天然お
よび/または合成の油、脂肪およびワックスである。N
−ジメチルアミノプロピルアミンをオレイン酸またはト
ールオイル脂肪酸と反応させることによって得られるア
ミド基含有アミンのオレイン酸またはトールオイル脂肪
酸塩または2molのオレイン酸と1molの1,4−
ジアゾビシクロ[2,2,2]オクタンの塩が特に好ま
しい。
【0024】好ましく使用され、例として記載されるこ
れらの離型剤に加えて、従来技術から既知の他の離型剤
を、原則的に、本発明の実施において、単独でまたは好
ましい離型剤と組み合わせて使用しうる。これらの他の
適した離型剤としては、DE-OS 23 07 58
9に記載の脂肪酸エステルとポリイソシアネートの反応
生成物、DE-OS 23 56 692に記載の反応
性水素原子を有するポリシロキサンとモノイソシアネー
トおよび/またはポリイソシアネートとの反応生成物、
DE−OS 23 63 452に記載のヒドロキシメ
チル基を有するポリシロキサンとモノカルボン酸および
/またはポリカルボン酸のエステル、DE-OS 24
31 968に記載のアミノ基含有ポリシロキサンお
よび脂肪酸の塩である。記載の内部離型剤が、少しでも
使用される場合、反応混合物全体に対して15重量%ま
で、好ましくは10重量%までの量で使用される。
【0025】場合により組み込まれうる他の添加剤f)
は、例えば充填剤である。例として挙げられる充填剤、
例えば強化充填剤は、珪質鉱物、例えば層状ケイ酸塩、
例えばアンチゴライト、蛇紋石、角閃石、アンフィビル
(amphibile)、温石綿、タルク;金属酸化物、例えばカ
オリン、酸化アルミニウム、酸化チタンおよび酸化鉄、
金属塩、例えば、チョーク、重晶石および無機顔料、例
えば硫化カドミウム、硫化亜鉛およびガラス、石綿粉末
などである。天然および合成の繊維鉱物、例えば石綿、
珪灰石、特に場合によりなめらかにされうるさまざまな
長さのガラス繊維が好ましく使用される。繊維は、単独
でまたは混合物で使用されうる。少しでも使用される場
合、充填剤は、成分b)〜f)の合計重量に対して50
重量%までの量で、好ましくは30重量%までの量で、
添加されるのが好都合である。
【0026】場合により組み込まれうる適した難燃剤の
例としては、トリクレシルホスフェート、トリス−2−
クロロエチルホスフェート、トリス−クロロプロピルホ
スフェートおよびトリス−2,3−ジブロモプロピルホ
スフェートが挙げられる。既に記載したハロゲン置換ホ
スフェートに加えて、無機難燃剤、例えば水和酸化アル
ミニウム、アルミニウムポリホスフェートおよび硫酸カ
ルシウムも使用されうる。成分b)〜f)の合計に対し
て25重量%までの上記難燃剤を使用することが有利で
あることが通常わかっている。
【0027】場合により組み込まれうる他の添加剤f)
は、一価アルコール、例えばブタノール、2−エチルヘ
キサノール、オクタノール、ドデカノールおよび/また
はシクロヘキサノールであり、場合により所望の鎖停止
をもたらすために組み込まれ得る。しかしながら、通
常、反応混合物において、そのような一価アルコールは
存在しない。
【0028】成形品の表面質を向上させるために、ガス
を反応混合物に導入することができる。これは、ベンチ
ュリ管または中空攪拌機により(DE-OS 32 4
4037にしたがって)成分b)〜f)の混合物にガス
を、(標準圧力に対して)少なくとも10体積%、好ま
しくは少なくとも20体積%の量で導入することによっ
て行なわれる。
【0029】常套の助剤物質および添加剤についてのさ
らなる詳細は、専門家の文献、例えばKunststoff-Handb
uch, Volume VII “Polyurethane”、第3版、Carl Han
serVerlag, Munich/Vienna、1993年、第104頁以降に記
載されている。
【0030】本発明の方法において、成分b)〜d)を
混合して、「ポリオール成分」を形成し、次いで、ポリ
オール成分は、注型法によりポリイソシアネート成分
a)で加工される。場合により使用される触媒e)なら
びに助剤物質および添加剤f)を、通常、「ポリオール
成分」に添加するか、または「ポリオール成分」の製造
前の1種またはそれ以上の成分b)〜d)に添加する
が、このことは、ポリイソシアネート成分a)と相溶性
のある触媒および助剤物質および添加剤もポリイソシア
ネートに組み込むことができるので、必ずしも必要では
ない。
【0031】成分a)および/または成分b)〜d)か
らなる「ポリオール成分」のどちらかは、ある程度の分
岐を示す。二官能ポリイソシアネート、すなわちジイソ
シアネートが成分a)として使用される場合、「ポリオ
ール成分」の平均官能価が少なくとも2.30であるこ
とが好ましい。排他的に二官能構造成分b)〜d)を使
用する場合、ポリイソシアネート成分は、少なくとも
2.30のNCO官能価を有することが好ましい。10
0のイソシアネート値に基づいて、すべての構造成分の
平均官能価、すなわち成分a)の官能価および「ポリオ
ール成分」の平均官能価の算術平均は、少なくとも2.
15であることが好ましい。
【0032】本発明の方法を行う際に、反応成分の割合
は、反応混合物中のイソシアネート価が70〜140、
好ましくは95〜125になるような割合である。イソ
シアネート価は、明細書において、イソシアネート反応
性基の数によるイソシアネート基の数の商に100を掛け
たものを意味する。
【0033】反応成分を一体に混合する際に形成される
混合物を、適した型に導入する。型に導入された混合物
の量は、通常、得られる成形品が1.0〜1.2g/c
の密度を有するような量である。特に鉱物充填剤が
使用される場合、1.2g/cmを超える密度を有す
る成形品が得られる。20〜80℃、好ましくは20〜
40℃の範囲が、型に導入される混合物の開始温度とし
て、好ましく選択される。型の温度が、通常20〜10
0℃、好ましくは20〜70℃である。通常、成形品
は、3〜5分の型内での滞留時間後、離型されうる。
【0034】本発明の方法は、特に、高いグレードの硬
質成形品、例えば、工業的なハウジングまたは家具要素
の製造に適している。
【0035】
【実施例】これまで本発明を記載してきたが、以下の実
施例を、本発明の例示として挙げる。
【0036】実施例に使用される反応成分は、注型法に
よって加工される。イソシアネート基と反応できる基を
有する構造成分b)〜d)を、まず、触媒e)および助
剤物質および添加剤f)と共に組み合わせて、「ポリオ
ール成分」を形成し、所定のイソシアネート価を保持し
ながら、ポリイソシアネート成分a)によって加工し
た。
【0037】約25℃の温度に保持した反応成分を、2
成分計量混合によって、または秤量によって混合容器に
計り入れ、充分に混合し、可能な限り少量の気泡を反応
混合物中に攪拌する。次いで、反応混合物を型に導入す
る。充填する前に、エポキシ樹脂型の温度は25℃であ
った。型の内壁を、外部表面離型剤で被覆した。
【0038】ポリウレタン系の反応時間は、混合強度お
よび原料の温度に依存する。上記の条件下で、反応時間
は、約35秒であった。約3分の離型時間後、成形品を
型から外した。冷却後、成形品は使用でき、またはすぐ
に検査された。
【0039】原料 ポリイソシアネートa1):アニリン−ホルムアルデヒ
ド縮合物のホスゲン化によって製造されたジフェニルメ
タン系ポリイソシアネートの混合物(NCO含量31.
8重量%、平均官能価2.8、粘度(25℃)100m
Pa・s)。
【0040】ポリイソシアネートa2):オレイン酸、
アジピン酸およびペンタエリスリトールからなる数平均
分子量1100g/molのポリエステルポリオールと
アニリン−ホルムアルデヒド縮合物のホスゲン化によっ
て製造されたジフェニルメタン系ポリイソシアネートの
混合物の反応生成物(NCO含量28重量%、粘度(2
5℃)403mPa・s)。
【0041】成分b):エチレンジアミンのプロポキシ
ル化生成物(平均分子量356g/mol、官能価
4)。 成分c1):重量比74:16のプロピレンオキシドと
エチレンオキシドの混合物を使用するトリメチロールプ
ロパンのアルコキシル化および使用されるアルキレンオ
キシドの全量に対して10重量%のプロピレンオキシド
を使用するアルコキシル化生成物のその後のプロポキシ
ル化によって得られるポリエーテルポリオール(数平均
分子量3740g/mol、官能価3)。
【0042】成分c2):1,2−プロピレングリコー
ルのプロポキシル化生成物(数平均分子量2004g/
mol、官能価2)。 成分d):トリメチロールプロパンのエトキシル化生成
物(数平均分子量660g/mol、官能価3)。
【0043】成分e):ジプロピレングリコール中の
1,4−ジアゾビシクロ[2,2,2]オクタン(33
重量%)。 成分f1):ゼオライト(Baylith(登録商標)Tペース
ト、Bayer AG)。 成分f2):ポリエーテルシロキサン(Tegostab(登録
商標)B 8411、Goldschmidt AG, D-45127 Essen)。
【0044】成分を、表1に記載の量で反応させた。曲
げ弾性率および耐衝撃性を、ASTM-D 790およ
びDIN EN ISO 179/1に従って決定し、
表1に示す。
【0045】
【表1】
【0046】本発明を、例示の目的で上記に詳細に記載
してきたが、そのような詳細な記載は、単なる例示の目
的だけで、特許請求の範囲で限定されることを除いて、
本発明の精神および範囲を逸脱しないかぎり、当業者に
よって変形をなすことができることが理解できるであろ
う。
【0047】本発明の好ましい態様は、以下のとおりで
ある: A.成分b)の分子量が、200〜500g/molで
ある請求項1に記載の方法。 B.成分c)の分子量が、2,000〜6,000g/
molである請求項1に記載の方法。 C.薄い壁を有する物品を製造するために、反応を型内
で行う請求項1に記載の方法。 D.複雑な形状を有する成形物品を製造するために、反
応を型内で行う請求項1に記載の方法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アルフレート・ノイハウス ドイツ連邦共和国42799ライヒリンゲン、 クライストシュトラーセ5番 (72)発明者 ノルベルト・アイゼン ドイツ連邦共和国50999ケルン、ウルメン アレー59アー番 Fターム(参考) 4F071 AA53 AA80 AB18 AB26 AC12A AC18A AE03A AE17 AF20 AF21 AH19 BA03 BB01 BC07 BC10 4F204 AA42 AB02 AG20 EA01 EB01 EE02 EE21 EE23 EF27 4J034 BA07 DB04 DB05 DE04 DG02 HA01 HA07 HA11 HC12 HC64 HC67 HC71 JA34 JA37 MA03 QA02 QA05 QB14 QD03 RA19

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 a)ジフェニルメタン系からのジイソシ
    アネートおよび/ポリイソシアネートを、 b)成分b)、c)およびd)の合計重量に対して30
    〜70重量%の、脂肪族アミンで開始される数平均分子
    量149〜999g/molのポリエーテルポリオー
    ル、 c)成分b)、c)およびd)の合計重量に対して25
    〜50重量%の、イソシアネート基と反応できる少なく
    とも1つの基および最大80%の第1級ヒドロキシル基
    を有する数平均分子量1,000〜16,000g/m
    olのポリエーテル、 d)成分b)、c)およびd)の合計重量に対して0〜
    30重量%の、ポリヒドロキシル化合物で開始される
    (数平均)分子量62〜999g/molのポリエーテ
    ルポリオールを含んでなるポリオール成分と、 e)場合により存在する、イソシアネートの付加反応を
    促進する触媒および f)場合により存在する、ポリウレタン化学の当業者に
    既知の助剤および添加剤の存在下で、反応させ、成分
    b)〜d)の種類および割合が、これらの成分から形成
    される混合物の平均ヒドロキシル価が300mgKOH
    /gより大きくなるように選択される注型法による、1
    800N/mmを超える曲げ弾性率(DIN 53
    457に従う)を有する中実のポリウレタン成形品の製
    造方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の方法によって製造され
    る成形品。
  3. 【請求項3】 請求項1の方法によって製造される薄い
    壁および複雑な形状を有する成形品。
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