JP3073069B2 - 型内硬化成形物の製造方法及び該製造方法によって得られる型内硬化成形物 - Google Patents
型内硬化成形物の製造方法及び該製造方法によって得られる型内硬化成形物Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は型内硬化成形物の製造方
法及び該製造方法によって得られる型内硬化成形物に関
する。重合性組成物を型内硬化させることにより成形物
を製造する方法として、型内へ重合性組成物を移送して
硬化させる樹脂移送成形法(RTM)やキャスト成形法
更には反応射出成形法(RIM)、補強用繊維束に予め
重合性組成物を含浸しておいて型内硬化させる引抜成形
法等が知られている。本発明は、特定の重合性組成物を
型内硬化させることにより、寸法精度、表面特性及び耐
水性に優れた成形物を製造することができる方法、及び
該方法によって得られる成形物に関するものである。
法及び該製造方法によって得られる型内硬化成形物に関
する。重合性組成物を型内硬化させることにより成形物
を製造する方法として、型内へ重合性組成物を移送して
硬化させる樹脂移送成形法(RTM)やキャスト成形法
更には反応射出成形法(RIM)、補強用繊維束に予め
重合性組成物を含浸しておいて型内硬化させる引抜成形
法等が知られている。本発明は、特定の重合性組成物を
型内硬化させることにより、寸法精度、表面特性及び耐
水性に優れた成形物を製造することができる方法、及び
該方法によって得られる成形物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、分子中にラジカル重合性基及びヒ
ドロキシル基を有するラジカル重合性不飽和(ポリ)オ
ール、分子中にラジカル重合性基及びイソシアネート基
を有するラジカル重合性不飽和(ポリ)イソシアネー
ト、及びビニル単量体を含有する重合性組成物を用いる
型内硬化成形物について次のような提案がある。 1)両末端にヒドロキシル基を有する不飽和ポリエステ
ル、ポリイソシアネート、及びビニル芳香族炭化水素等
のビニル単量体を含有する重合性組成物を用いる例(U
SP4855368) 2)片末端にヒドロキシル基を有し且つ他の片末端にビ
ニル基を有するオリゴマー状不飽和ポリエステル、ポリ
イソシアネート又はポリウレタンポリイソシアネート、
及びビニル単量体を含有する重合性組成物を用いる例
(特開昭58−91719)
ドロキシル基を有するラジカル重合性不飽和(ポリ)オ
ール、分子中にラジカル重合性基及びイソシアネート基
を有するラジカル重合性不飽和(ポリ)イソシアネー
ト、及びビニル単量体を含有する重合性組成物を用いる
型内硬化成形物について次のような提案がある。 1)両末端にヒドロキシル基を有する不飽和ポリエステ
ル、ポリイソシアネート、及びビニル芳香族炭化水素等
のビニル単量体を含有する重合性組成物を用いる例(U
SP4855368) 2)片末端にヒドロキシル基を有し且つ他の片末端にビ
ニル基を有するオリゴマー状不飽和ポリエステル、ポリ
イソシアネート又はポリウレタンポリイソシアネート、
及びビニル単量体を含有する重合性組成物を用いる例
(特開昭58−91719)
【0003】ところが、末端基としてヒドロキシル基を
有する不飽和ポリエステル、ポリイソシアネート、及び
ビニル単量体を含有する重合性組成物を用いる上記従来
提案では、該不飽和ポリエステルの構造に起因して硬化
収縮が大きく、したがって寸法精度の悪い、しかもクラ
ックの発生や補強用繊維の浮き出し等が顕著な表面特性
の悪い成形物しか得られない。硬化収縮を小さくするた
めに従来公知の熱可塑性高分子化合物からなる低収縮化
剤を併用しても、その効果が殆んど得られない。また片
末端にヒドロキシル基を有し且つ他の片末端にビニル基
を有するオリゴマー状不飽和ポリエステル、ポリウレタ
ンポリイソシアネート、及びビニル単量体を含有する重
合性組成物を用いる上記従来提案では、ポリイソシアネ
ートを用いる上記従来提案の場合に比べれば硬化収縮が
小さく、したがって寸法精度や表面特性の幾分改善され
た成形物が得られるが、依然としてその改善程度は不充
分であり、低収縮化剤を併用しても硬化収縮を更に改善
することができない。
有する不飽和ポリエステル、ポリイソシアネート、及び
ビニル単量体を含有する重合性組成物を用いる上記従来
提案では、該不飽和ポリエステルの構造に起因して硬化
収縮が大きく、したがって寸法精度の悪い、しかもクラ
ックの発生や補強用繊維の浮き出し等が顕著な表面特性
の悪い成形物しか得られない。硬化収縮を小さくするた
めに従来公知の熱可塑性高分子化合物からなる低収縮化
剤を併用しても、その効果が殆んど得られない。また片
末端にヒドロキシル基を有し且つ他の片末端にビニル基
を有するオリゴマー状不飽和ポリエステル、ポリウレタ
ンポリイソシアネート、及びビニル単量体を含有する重
合性組成物を用いる上記従来提案では、ポリイソシアネ
ートを用いる上記従来提案の場合に比べれば硬化収縮が
小さく、したがって寸法精度や表面特性の幾分改善され
た成形物が得られるが、依然としてその改善程度は不充
分であり、低収縮化剤を併用しても硬化収縮を更に改善
することができない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、従来公知の重合性組成物を用いる型内硬化
成形物の製造方法では、硬化収縮が大きく、そのため寸
法精度及び表面特性の悪い成形物しか得られず、低収縮
化剤を併用しても殆んど効果がない点である。
する課題は、従来公知の重合性組成物を用いる型内硬化
成形物の製造方法では、硬化収縮が大きく、そのため寸
法精度及び表面特性の悪い成形物しか得られず、低収縮
化剤を併用しても殆んど効果がない点である。
【0005】
【課題を解決するための手段】しかして本発明者らは、
ヒドロキシル化合物、イソシアネート化合物、及びビニ
ル単量体を含有する重合性組成物を型内硬化させて得ら
れる成形物について、該ヒドロキシル化合物の化学構造
と得られる型内硬化成形物の特性との関係を研究した結
果、ヒドロキシル化合物として長鎖脂肪族炭化水素残基
を含む疎水基が導入された特定構造のエチレン性不飽和
エステルオールを所定割合で用いることが正しく好適で
あることを見出した。
ヒドロキシル化合物、イソシアネート化合物、及びビニ
ル単量体を含有する重合性組成物を型内硬化させて得ら
れる成形物について、該ヒドロキシル化合物の化学構造
と得られる型内硬化成形物の特性との関係を研究した結
果、ヒドロキシル化合物として長鎖脂肪族炭化水素残基
を含む疎水基が導入された特定構造のエチレン性不飽和
エステルオールを所定割合で用いることが正しく好適で
あることを見出した。
【0006】すなわち本発明は、次のA、B及びCを、
AとBとの反応割合が官能基モル比でOH/NCO=
0.8〜1.2、且つC/(A+B+C)=0.1〜
0.9(重量比)で、触媒存在下に型内硬化させること
を特徴とする型内硬化成形物の製造方法と、該製造方法
によって得られる型内硬化成形物とに係る。
AとBとの反応割合が官能基モル比でOH/NCO=
0.8〜1.2、且つC/(A+B+C)=0.1〜
0.9(重量比)で、触媒存在下に型内硬化させること
を特徴とする型内硬化成形物の製造方法と、該製造方法
によって得られる型内硬化成形物とに係る。
【0007】A:下記の式1で示されるエチレン性不飽
和エステルオールの1種又は2種以上 B:下記の1)及び2)から選ばれるイソシアネート化
合物の1種又は2種以上 1)エチレン性不飽和基を有しないポリイソシアネート 2)上記の1)のポリイソシアネートと多価アルコール
又は(ポリ)エーテルポリオールとから得られる、分子
中に2個以上のイソシアネート基を有するポリウレタン
ポリイソシアネート C:Aと共重合可能なビニル単量体の1種又は2種以上
和エステルオールの1種又は2種以上 B:下記の1)及び2)から選ばれるイソシアネート化
合物の1種又は2種以上 1)エチレン性不飽和基を有しないポリイソシアネート 2)上記の1)のポリイソシアネートと多価アルコール
又は(ポリ)エーテルポリオールとから得られる、分子
中に2個以上のイソシアネート基を有するポリウレタン
ポリイソシアネート C:Aと共重合可能なビニル単量体の1種又は2種以上
【0008】
【式1】
【0009】[式1において、 X;3又は4価のポリオールから水酸基を除いた残基 R1;炭素数5〜21の脂肪族炭化水素基 R2;H又はCH3 p,q,r;1又は2、且つp+q+r=3又は4を満
足するもの]
足するもの]
【0010】Aの式1で示されるエチレン性不飽和エス
テルオールはポリオールの(メタ)アクリル酸・長鎖脂
肪酸混合部分エステル(以下これを混合エステルオール
という)である。混合エステルオールには、(メタ)ア
クリル酸及び炭素数6〜22の長鎖脂肪酸と3価又は4
価の多価アルコール又は3価又は4価のポリエーテルポ
リオールとから誘導され、分子中に1個又は2個の遊離
のヒドロキシル基を有する混合エステルモノオール及び
混合エステルジオールが包含される。かかる混合エステ
ルオールを誘導する場合、遊離のヒドロキシル基が1個
又は2個残るようにポリオール1モルに対する(メタ)
アクリル酸及び長鎖脂肪酸の使用モル比が決定される。
テルオールはポリオールの(メタ)アクリル酸・長鎖脂
肪酸混合部分エステル(以下これを混合エステルオール
という)である。混合エステルオールには、(メタ)ア
クリル酸及び炭素数6〜22の長鎖脂肪酸と3価又は4
価の多価アルコール又は3価又は4価のポリエーテルポ
リオールとから誘導され、分子中に1個又は2個の遊離
のヒドロキシル基を有する混合エステルモノオール及び
混合エステルジオールが包含される。かかる混合エステ
ルオールを誘導する場合、遊離のヒドロキシル基が1個
又は2個残るようにポリオール1モルに対する(メタ)
アクリル酸及び長鎖脂肪酸の使用モル比が決定される。
【0011】混合エステルモノオールとしては、1)グ
リセリンモノメタクリレート・モノオクタノエート、ト
リメチロールプロパンモノアクリレート・モノイソノナ
ノエート、5−メチル−1,2,4−ヘプタントリオー
ルモノメタクリレート・モノオレエート、1,2,6−
ヘキサントリオールモノメタクリレート・モノ2−エチ
ルヘキソエート等の、3価アルコールから誘導される混
合エステルモノオール類、2)ペンタエリスリトールジ
メタクリレート・モノイソステアレート、ペンタエリス
リトールモノメタクリレート・ジイソオクタノエート、
ペンタエリスリトールジメタクリレート・モノオクタノ
エート等の、4価のアルコールから誘導される混合エス
テルモノオール類、3)エチレングリコールモノグリセ
リルエーテルモノメタクリレート・モノイソノナノエー
ト、(ポリ)エトキシル化トリメチロールプロパンモノ
アクリレート・モノイソステアレート、(ポリ)プロポ
キシル化トリメチロールプロパンモノメタクリレート・
モノラウレート、(ポリ)エトキシル化グリセリンモノ
メタクリレート・モノオクタノエート等の、(ポリ)エ
ーテルトリオールから誘導される混合エステルモノオー
ル類、4)エトキシル化ペンタエリスリトールジメタク
リレート・モノイソステアレート、エチレングリコール
ジグリセリルエーテルモノメタクリレート・ジデカノエ
ート等の、(ポリ)エーテルテトラオールから誘導され
る混合エステルモノオール類が挙げられる。
リセリンモノメタクリレート・モノオクタノエート、ト
リメチロールプロパンモノアクリレート・モノイソノナ
ノエート、5−メチル−1,2,4−ヘプタントリオー
ルモノメタクリレート・モノオレエート、1,2,6−
ヘキサントリオールモノメタクリレート・モノ2−エチ
ルヘキソエート等の、3価アルコールから誘導される混
合エステルモノオール類、2)ペンタエリスリトールジ
メタクリレート・モノイソステアレート、ペンタエリス
リトールモノメタクリレート・ジイソオクタノエート、
ペンタエリスリトールジメタクリレート・モノオクタノ
エート等の、4価のアルコールから誘導される混合エス
テルモノオール類、3)エチレングリコールモノグリセ
リルエーテルモノメタクリレート・モノイソノナノエー
ト、(ポリ)エトキシル化トリメチロールプロパンモノ
アクリレート・モノイソステアレート、(ポリ)プロポ
キシル化トリメチロールプロパンモノメタクリレート・
モノラウレート、(ポリ)エトキシル化グリセリンモノ
メタクリレート・モノオクタノエート等の、(ポリ)エ
ーテルトリオールから誘導される混合エステルモノオー
ル類、4)エトキシル化ペンタエリスリトールジメタク
リレート・モノイソステアレート、エチレングリコール
ジグリセリルエーテルモノメタクリレート・ジデカノエ
ート等の、(ポリ)エーテルテトラオールから誘導され
る混合エステルモノオール類が挙げられる。
【0012】混合エステルジオールとしては、1)ペン
タエリスリトールモノメタクリレート・モノイソステア
レート、ペンタエリスリトールモノメタクリレート・モ
ノイソオクタノエート等の、4価のアルコールから誘導
される混合エステルジオール類、2)エトキシル化ペン
タエリスリトールモノメタクリレート・モノイソステア
レート、エチレングリコールジグリセリルエーテルモノ
メタクリレート・モノデカノエート等の、(ポリ)エー
テルテトラオールから誘導される混合エステルジオール
類が挙げられる。
タエリスリトールモノメタクリレート・モノイソステア
レート、ペンタエリスリトールモノメタクリレート・モ
ノイソオクタノエート等の、4価のアルコールから誘導
される混合エステルジオール類、2)エトキシル化ペン
タエリスリトールモノメタクリレート・モノイソステア
レート、エチレングリコールジグリセリルエーテルモノ
メタクリレート・モノデカノエート等の、(ポリ)エー
テルテトラオールから誘導される混合エステルジオール
類が挙げられる。
【0013】以上例示したような混合エステルオールを
誘導するのに用いるポリオールとしては、分子中に含ま
れるヒドロキシル基1個当りの分子量が100以下のも
のが有利に使用できるが、80以下のものが特に有利に
使用できる。
誘導するのに用いるポリオールとしては、分子中に含ま
れるヒドロキシル基1個当りの分子量が100以下のも
のが有利に使用できるが、80以下のものが特に有利に
使用できる。
【0014】Bのイソシアネート化合物には、エチレン
性不飽和基を有しないポリイソシアネート、及び該ポリ
イソシアネートと多価アルコール又は(ポリ)エーテル
ポリオールとから得られる、分子中に2個以上のイソシ
アネート基を有するポリウレタンポリイソシアネートが
包含される。
性不飽和基を有しないポリイソシアネート、及び該ポリ
イソシアネートと多価アルコール又は(ポリ)エーテル
ポリオールとから得られる、分子中に2個以上のイソシ
アネート基を有するポリウレタンポリイソシアネートが
包含される。
【0015】かかるエチレン性不飽和基を有しないポリ
イソシアネートとしては、1)各種のトリレンジイソシ
アネート、メチレン−ビス−(4−フェニルイソシアネ
ート)、ヘキサメチレンジイソシアネート等のジイソシ
アネート類、2)ヘキサメチレンジイソシアネート環状
3量体(日本ポリウレタン社製、コロネートEH)、ポ
リメチレンポリフェニルポリイソシアネート(日本ポリ
ウレタン社製、ミリオネートMR)等の、イソシアネー
ト基を分子中に平均3個以上含有するポリイソシアネー
ト類が挙げられる。
イソシアネートとしては、1)各種のトリレンジイソシ
アネート、メチレン−ビス−(4−フェニルイソシアネ
ート)、ヘキサメチレンジイソシアネート等のジイソシ
アネート類、2)ヘキサメチレンジイソシアネート環状
3量体(日本ポリウレタン社製、コロネートEH)、ポ
リメチレンポリフェニルポリイソシアネート(日本ポリ
ウレタン社製、ミリオネートMR)等の、イソシアネー
ト基を分子中に平均3個以上含有するポリイソシアネー
ト類が挙げられる。
【0016】またエチレン性不飽和基を有しないポリイ
ソシアネートと多価アルコール又は(ポリ)エーテルポ
リオールとから得られる、分子中に2個以上のイソシア
ネート基を有するポリウレタンポリイソシアネートとし
ては、1)前記ジイソシアネート類2モルと、プロピレ
ングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキ
サンジオール等の2価アルコール1モルとから得られ
る、分子中に平均2個のイソシアネート基を有するポリ
ウレタンポリイソシアネート類、2)前記ジイソシアネ
ート類3モルと、グリセリン、トリメチロールプロパ
ン、1,2,6−ヘキサントリオール等の3価アルコー
ル1モルとから得られる、分子中に平均3個のイソシア
ネート基を有するポリウレタンポリイソシアネート類、
3)前記ジイソシアネート類4モルと、ペンタエリスリ
トール1モルとから得られる、分子中に平均4個のイソ
シアネート基を有するポリウレタンポリイソシアネート
類、4)前記ジイソシアネート類2モルと、ポリプロピ
レングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のポ
リエーテルジオール1モルとから得られる、分子中に平
均2個のイソシアネート基を有するポリウレタンポリイ
ソシアネート類、5)前記ジイソシアネート類2モル
と、ポリエトキシル化グリセリン、プロピレングリコー
ルモノグリセリルエーテル等のポリエーテルトリオール
1モルとから得られる、分子中に平均3個のイソシアネ
ート基を有するポリウレタンポリイソシアネート類、
6)前記ジイソシアネート類4モルと、ポリプロポキシ
ル化ペンタエリスリトール、ジグリセリン、エチレング
リコールジグリセリルエーテル等のポリエーテルテトラ
オール1モルとから得られる、分子中に平均4個のイソ
シアネート基を有するポリウレタンポリイソシアネート
類、7)分子中に平均3個のイソシアネート基を有する
ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート2モル
と、前記2価アルコール又はポリエーテルジオール1モ
ルとから得られる、分子中に平均4個のイソシアネート
基を有するポリウレタンポリイソシアネート類が挙げら
れる。
ソシアネートと多価アルコール又は(ポリ)エーテルポ
リオールとから得られる、分子中に2個以上のイソシア
ネート基を有するポリウレタンポリイソシアネートとし
ては、1)前記ジイソシアネート類2モルと、プロピレ
ングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキ
サンジオール等の2価アルコール1モルとから得られ
る、分子中に平均2個のイソシアネート基を有するポリ
ウレタンポリイソシアネート類、2)前記ジイソシアネ
ート類3モルと、グリセリン、トリメチロールプロパ
ン、1,2,6−ヘキサントリオール等の3価アルコー
ル1モルとから得られる、分子中に平均3個のイソシア
ネート基を有するポリウレタンポリイソシアネート類、
3)前記ジイソシアネート類4モルと、ペンタエリスリ
トール1モルとから得られる、分子中に平均4個のイソ
シアネート基を有するポリウレタンポリイソシアネート
類、4)前記ジイソシアネート類2モルと、ポリプロピ
レングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のポ
リエーテルジオール1モルとから得られる、分子中に平
均2個のイソシアネート基を有するポリウレタンポリイ
ソシアネート類、5)前記ジイソシアネート類2モル
と、ポリエトキシル化グリセリン、プロピレングリコー
ルモノグリセリルエーテル等のポリエーテルトリオール
1モルとから得られる、分子中に平均3個のイソシアネ
ート基を有するポリウレタンポリイソシアネート類、
6)前記ジイソシアネート類4モルと、ポリプロポキシ
ル化ペンタエリスリトール、ジグリセリン、エチレング
リコールジグリセリルエーテル等のポリエーテルテトラ
オール1モルとから得られる、分子中に平均4個のイソ
シアネート基を有するポリウレタンポリイソシアネート
類、7)分子中に平均3個のイソシアネート基を有する
ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート2モル
と、前記2価アルコール又はポリエーテルジオール1モ
ルとから得られる、分子中に平均4個のイソシアネート
基を有するポリウレタンポリイソシアネート類が挙げら
れる。
【0017】以上例示したようなポリウレタンポリイソ
シアネートを誘導するのに用いる多価アルコール又は
(ポリ)エーテルポリオールとしては、分子中に含まれ
るヒドロキシル基1個当りの分子量が100以下のもの
が有利に使用できるが、80以下のものが特に有利に使
用できる。
シアネートを誘導するのに用いる多価アルコール又は
(ポリ)エーテルポリオールとしては、分子中に含まれ
るヒドロキシル基1個当りの分子量が100以下のもの
が有利に使用できるが、80以下のものが特に有利に使
用できる。
【0018】Aのエチレン性不飽和エステルオールと共
重合可能なビニル単量体としては、1)メタクリル酸メ
チル、アクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、アクリ
ル酸エチル等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル
類、2)スチレン、メチルスチレン、ジビニルベンゼン
等のビニル芳香族炭化水素、3)ジアリルフタレート等
が挙げられ、これらは1種又は2種以上を適宜用いるこ
とができるが、硬化して得られる成形物の物性から見て
メチルメタクリレート、スチレン、又はその混合物が好
ましい。
重合可能なビニル単量体としては、1)メタクリル酸メ
チル、アクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、アクリ
ル酸エチル等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル
類、2)スチレン、メチルスチレン、ジビニルベンゼン
等のビニル芳香族炭化水素、3)ジアリルフタレート等
が挙げられ、これらは1種又は2種以上を適宜用いるこ
とができるが、硬化して得られる成形物の物性から見て
メチルメタクリレート、スチレン、又はその混合物が好
ましい。
【0019】本発明において、Aのエチレン性不飽和エ
ステルオール、Bのイソシアネート化合物及びCのビニ
ル単量体を触媒存在下に型内硬化させる場合、AとBと
の割合を官能基モル比でOH/NCO=0.8〜1.2
とし、且つAとBとCとの合計量に対するCの割合を重
量比でC/(A+B+C)=0.1〜0.9とするが、
好ましくは上記のOH/NCO=0.95〜1.05と
し、且つ上記のC/(A+B+C)=0.2〜0.6と
する。円滑な成形操作の下で所望通りの優れた特性を備
える型内硬化成形物を得るためである。
ステルオール、Bのイソシアネート化合物及びCのビニ
ル単量体を触媒存在下に型内硬化させる場合、AとBと
の割合を官能基モル比でOH/NCO=0.8〜1.2
とし、且つAとBとCとの合計量に対するCの割合を重
量比でC/(A+B+C)=0.1〜0.9とするが、
好ましくは上記のOH/NCO=0.95〜1.05と
し、且つ上記のC/(A+B+C)=0.2〜0.6と
する。円滑な成形操作の下で所望通りの優れた特性を備
える型内硬化成形物を得るためである。
【0020】本発明に係る硬化成形物の製造方法では、
Aのエチレン性不飽和エステルオール、Bのイソシアネ
ート化合物及びCのビニル単量体を用いるが、この際に
該エチレン性不飽和エステルオールとして炭素数5〜2
1の炭化水素基が導入されたものを用いることが得られ
る型内硬化成形物に寸法精度、表面特性及び耐水性を付
与する上で極めて重要である。得られる型内硬化成形物
に上記のような特性をより効果的に付与するためには、
炭化水素基として、炭素数7〜17のアルキル基、炭素
数7〜17のイソアルキル基、炭素数15〜21のアル
ケニル基が好ましい。またかかる炭化水素基の含有割合
を、エチレン性不飽和エステルオール及びイソシアネー
ト化合物の総和に対して7〜35重量%とするのが好ま
しく、10〜30重量%とするのが更に好ましい。
Aのエチレン性不飽和エステルオール、Bのイソシアネ
ート化合物及びCのビニル単量体を用いるが、この際に
該エチレン性不飽和エステルオールとして炭素数5〜2
1の炭化水素基が導入されたものを用いることが得られ
る型内硬化成形物に寸法精度、表面特性及び耐水性を付
与する上で極めて重要である。得られる型内硬化成形物
に上記のような特性をより効果的に付与するためには、
炭化水素基として、炭素数7〜17のアルキル基、炭素
数7〜17のイソアルキル基、炭素数15〜21のアル
ケニル基が好ましい。またかかる炭化水素基の含有割合
を、エチレン性不飽和エステルオール及びイソシアネー
ト化合物の総和に対して7〜35重量%とするのが好ま
しく、10〜30重量%とするのが更に好ましい。
【0021】Aのエチレン性不飽和エステルオールとB
のイソシアネート化合物との組合せはそれぞれ官能基数
の異なる種々の組合せが可能であるが、エチレン性不飽
和エステルモノオール又はエチレン性不飽和エステルジ
オールとジイソシアネート又は分子中に平均2個のイソ
シアネート基を有するポリウレタンポリイソシアネート
との組合せが好ましい。
のイソシアネート化合物との組合せはそれぞれ官能基数
の異なる種々の組合せが可能であるが、エチレン性不飽
和エステルモノオール又はエチレン性不飽和エステルジ
オールとジイソシアネート又は分子中に平均2個のイソ
シアネート基を有するポリウレタンポリイソシアネート
との組合せが好ましい。
【0022】本発明では、以上説明したようなA、B及
びCの3成分を型内硬化させるのにラジカル開始剤及び
ウレタン化触媒を用いる。ラジカル開始剤としては、
1)ジラウロイルパーオキシド、ジベンゾイルパーオキ
シド、芳香族基にメチル基やメトキシ基等の置換基を有
する置換ベンゾイルパーオキシド等の、ジアシルパーオ
キシド類、2)t−ブチルパーオキシオクトエート、t
−ブチルパーオキシベンゾエート等の、アルキルパーオ
キシカルボキシレート類、3)ジクミルパーオキシド、
ジ−t−ブチルパーオキシド、1,1−ビス(t−ブチ
ルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサ
ン等の、ジアリルパーオキシド類やジアルキルパーオキ
シド類、4)t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシ
ルカーボネート等のパーオキシカーボネート類が挙げら
れる。ウレタン化触媒としては、例えばポリウレタンの
合成において周知の第3級アミン、金属塩等が挙げられ
るが、ジ−n−ブチル錫ジラウレートが有利に使用でき
る。また本発明では、ラジカル開始剤に硬化促進剤を併
用することができる。かかる硬化促進剤としては、ジメ
チルアニリン、ジメチルパラトルイジン等の芳香族第3
級アミンやナフテン酸コバルト等が挙げられる。
びCの3成分を型内硬化させるのにラジカル開始剤及び
ウレタン化触媒を用いる。ラジカル開始剤としては、
1)ジラウロイルパーオキシド、ジベンゾイルパーオキ
シド、芳香族基にメチル基やメトキシ基等の置換基を有
する置換ベンゾイルパーオキシド等の、ジアシルパーオ
キシド類、2)t−ブチルパーオキシオクトエート、t
−ブチルパーオキシベンゾエート等の、アルキルパーオ
キシカルボキシレート類、3)ジクミルパーオキシド、
ジ−t−ブチルパーオキシド、1,1−ビス(t−ブチ
ルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサ
ン等の、ジアリルパーオキシド類やジアルキルパーオキ
シド類、4)t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシ
ルカーボネート等のパーオキシカーボネート類が挙げら
れる。ウレタン化触媒としては、例えばポリウレタンの
合成において周知の第3級アミン、金属塩等が挙げられ
るが、ジ−n−ブチル錫ジラウレートが有利に使用でき
る。また本発明では、ラジカル開始剤に硬化促進剤を併
用することができる。かかる硬化促進剤としては、ジメ
チルアニリン、ジメチルパラトルイジン等の芳香族第3
級アミンやナフテン酸コバルト等が挙げられる。
【0023】ラジカル開始剤、ウレタン化触媒、更には
硬化促進剤の使用量は特に制限されない。ラジカル開始
剤の使用量は通常、A、B及びCの総和100重量部当
たり0.2〜2重量部とする。またウレタン化触媒の使
用量は通常、A及びBの総和100重量部当たり0.0
1〜1重量部とする。更に硬化促進剤の使用量は成形温
度並びにラジカル開始剤の種類によっても異なるが、通
常A、B及びCの総和100重量部当たり1重量部以下
とする。50℃以下の初期型温で型内硬化させる場合に
は、硬化速度を高める上で、硬化促進剤を併用するのが
有利である。
硬化促進剤の使用量は特に制限されない。ラジカル開始
剤の使用量は通常、A、B及びCの総和100重量部当
たり0.2〜2重量部とする。またウレタン化触媒の使
用量は通常、A及びBの総和100重量部当たり0.0
1〜1重量部とする。更に硬化促進剤の使用量は成形温
度並びにラジカル開始剤の種類によっても異なるが、通
常A、B及びCの総和100重量部当たり1重量部以下
とする。50℃以下の初期型温で型内硬化させる場合に
は、硬化速度を高める上で、硬化促進剤を併用するのが
有利である。
【0024】本発明では、Aのエチレン性不飽和エステ
ルオール、Bのイソシアネート化合物及びCのビニル単
量体を用いる型内硬化反応系に無機粉状充填材を含有さ
せることができる。無機粉状充填材の含有量は特に制限
されないが、通常A、B及びCの総和100重量部当た
り250重量部以下とする。無機粉状充填材としては、
アルミナ3水和物( Al2O3・3H2O )、炭酸カルシウム、シ
リカ、硫酸カルシウム2水塩( CaSO4・2H2O )等が挙げら
れるが、結晶水を含むもの、特にアルミナ3水和物を用
いると、得られる型内硬化成形物に難燃性を付与するこ
とができる。
ルオール、Bのイソシアネート化合物及びCのビニル単
量体を用いる型内硬化反応系に無機粉状充填材を含有さ
せることができる。無機粉状充填材の含有量は特に制限
されないが、通常A、B及びCの総和100重量部当た
り250重量部以下とする。無機粉状充填材としては、
アルミナ3水和物( Al2O3・3H2O )、炭酸カルシウム、シ
リカ、硫酸カルシウム2水塩( CaSO4・2H2O )等が挙げら
れるが、結晶水を含むもの、特にアルミナ3水和物を用
いると、得られる型内硬化成形物に難燃性を付与するこ
とができる。
【0025】本発明を適用する成形方法は型内成形方法
であれば特に制限されないが、特に反応射出成形法(R
IM)が有利である。反応射出成形法を適用する場合の
一つの方法としては、A及びCの各所定量を混合溶解し
た溶液と、B及びCの各所定量を混合溶解した溶液と、
ラジカル開始剤溶液とを用い、これらを所定比率となる
ように計量ポンプで移送して型内へ噴射させ、型内でそ
れぞれの液を衝突混合させて硬化し、成形物を得る方法
が挙げられる。この際、型内に予め補強用繊維を装填し
ておくのも有効である。ウレタン化触媒、硬化促進剤、
無機粉状充填材は、A及びCの溶液、又はB及びCの溶
液のいずれか一方又は双方に所定量混合しておくことが
できる。
であれば特に制限されないが、特に反応射出成形法(R
IM)が有利である。反応射出成形法を適用する場合の
一つの方法としては、A及びCの各所定量を混合溶解し
た溶液と、B及びCの各所定量を混合溶解した溶液と、
ラジカル開始剤溶液とを用い、これらを所定比率となる
ように計量ポンプで移送して型内へ噴射させ、型内でそ
れぞれの液を衝突混合させて硬化し、成形物を得る方法
が挙げられる。この際、型内に予め補強用繊維を装填し
ておくのも有効である。ウレタン化触媒、硬化促進剤、
無機粉状充填材は、A及びCの溶液、又はB及びCの溶
液のいずれか一方又は双方に所定量混合しておくことが
できる。
【0026】
・試験区分1(エチレン性不飽和エステルオールの合
成) ・・グリセリンモノメタクリレート・モノオクタノエー
ト(A−1)の合成 メタクリル酸86部(1.0モル)及び触媒としてトリ
エチルアミン3部をとり、60℃に保持して撹拌し、オ
クタン酸グリシジル200部(1.0モル)を30分か
けて滴下した。その後、反応系を70℃で5時間保持し
て合成を終了した。生成物についてオキシラン酸素を定
量したが、殆んど検出されなかった。ここで得られた生
成物はグリセリンモノメタクリレート・モノオクタノエ
ート(A−1)であり、水酸基価195、酸価1.0、
ケン化価394であった。
成) ・・グリセリンモノメタクリレート・モノオクタノエー
ト(A−1)の合成 メタクリル酸86部(1.0モル)及び触媒としてトリ
エチルアミン3部をとり、60℃に保持して撹拌し、オ
クタン酸グリシジル200部(1.0モル)を30分か
けて滴下した。その後、反応系を70℃で5時間保持し
て合成を終了した。生成物についてオキシラン酸素を定
量したが、殆んど検出されなかった。ここで得られた生
成物はグリセリンモノメタクリレート・モノオクタノエ
ート(A−1)であり、水酸基価195、酸価1.0、
ケン化価394であった。
【0027】・・グリセリンモノメタクリレート・モノ
イソパルミテート(A−2)の合成 グリシジルメタクリレート142部(1.0モル)、イ
ソパルミチン酸256部(1.0モル)及び触媒として
トリエチルアミン3部を用い、グリセリンモノメタクリ
レート・モノオクタノエート(A−1)の場合と同様に
操作し、グリセリンモノメタクリレート・モノイソパル
ミテート(A−2)を合成した。ここで得られた生成物
は水酸基価143、酸価1.3、ケン化価284であっ
た。
イソパルミテート(A−2)の合成 グリシジルメタクリレート142部(1.0モル)、イ
ソパルミチン酸256部(1.0モル)及び触媒として
トリエチルアミン3部を用い、グリセリンモノメタクリ
レート・モノオクタノエート(A−1)の場合と同様に
操作し、グリセリンモノメタクリレート・モノイソパル
ミテート(A−2)を合成した。ここで得られた生成物
は水酸基価143、酸価1.3、ケン化価284であっ
た。
【0028】・・エチレングリコールジグリセリルエー
テルモノメタクリレート・モノオクタノエート(A−
3)の合成 エチレングリコールジグリシジルエーテル174部
(1.0モル)、メタクリル酸86部(1.0モル)、
オクタン酸144部(1.0モル)及び触媒としてトリ
エチルアミン3部を用い、グリセリンモノメタクリレー
ト・モノオクタノエート(A−1)の場合と同様に操作
し、エチレングリコールジグリセリルエーテルモノメタ
クリレート・モノオクタノエート(A−3)を合成し
た。ここで得られた生成物は水酸基価276、酸価1.
6、ケン化価271であった。
テルモノメタクリレート・モノオクタノエート(A−
3)の合成 エチレングリコールジグリシジルエーテル174部
(1.0モル)、メタクリル酸86部(1.0モル)、
オクタン酸144部(1.0モル)及び触媒としてトリ
エチルアミン3部を用い、グリセリンモノメタクリレー
ト・モノオクタノエート(A−1)の場合と同様に操作
し、エチレングリコールジグリセリルエーテルモノメタ
クリレート・モノオクタノエート(A−3)を合成し
た。ここで得られた生成物は水酸基価276、酸価1.
6、ケン化価271であった。
【0029】・試験区分2(ポリウレタンポリイソシア
ネートの合成) ・・ポリウレタンポリイソシアネート(B−1)の合成 ジプロピレングリコール134部(1.0モル)及びジ
−n−ブチル錫ジラウレート0.5部をとり、50℃に
保持して撹拌し、コロネートT−80(2,4−及び
2,6−混合トリレンジイソシアネート、日本ポリウレ
タン社製)348部(2.0モル)を30分かけて滴下
した。この際に反応熱が出るが、60℃以下の温度に保
った。その後、60℃で1時間保持して合成を終了し
た。分子中に平均2個のイソシアネート基を有するポリ
ウレタンポリイソシアネート(B−1)を得た。
ネートの合成) ・・ポリウレタンポリイソシアネート(B−1)の合成 ジプロピレングリコール134部(1.0モル)及びジ
−n−ブチル錫ジラウレート0.5部をとり、50℃に
保持して撹拌し、コロネートT−80(2,4−及び
2,6−混合トリレンジイソシアネート、日本ポリウレ
タン社製)348部(2.0モル)を30分かけて滴下
した。この際に反応熱が出るが、60℃以下の温度に保
った。その後、60℃で1時間保持して合成を終了し
た。分子中に平均2個のイソシアネート基を有するポリ
ウレタンポリイソシアネート(B−1)を得た。
【0030】・・ポリウレタンポリイソシアネート(B
−2)の合成 1,4−ブタンジオール92部(1.0モル)、メチレ
ン−ビス−(4−フェニルイソシアネート)500部
(2.0モル)及びジ−n−ブチル錫ジラウレート1.
0部を用い、ポリウレタンポリイソシアネート(B−
1)の合成の場合と同様に操作し、分子中に平均2個の
イソシアネート基を有するポリウレタンポリイソシアネ
ート(B−2)を合成した。
−2)の合成 1,4−ブタンジオール92部(1.0モル)、メチレ
ン−ビス−(4−フェニルイソシアネート)500部
(2.0モル)及びジ−n−ブチル錫ジラウレート1.
0部を用い、ポリウレタンポリイソシアネート(B−
1)の合成の場合と同様に操作し、分子中に平均2個の
イソシアネート基を有するポリウレタンポリイソシアネ
ート(B−2)を合成した。
【0031】・試験区分3{反応射出成形法(RIM)
による成形物の製造とその評価} 表1又は表2に記載の第1液、第2液及びラジカル開始
剤溶液を調製した。これらの3液を、計量ポンプで別々
に定量移送し、反応射出成形機を用いて80℃に加温し
たニッケル電鋳平型内へ噴射した。該ニッケル電鋳平型
内には予め補強用ガラス繊維を装填しておいた。噴射終
了してから5分後に脱型し、長さ25cm×幅25cm×厚
さ0.3cmの平板成形物を得た。上記で得た成形物の外
観について、ガラス繊維の浮きだしの有無及びクラック
の発生有無を肉眼観察した。
による成形物の製造とその評価} 表1又は表2に記載の第1液、第2液及びラジカル開始
剤溶液を調製した。これらの3液を、計量ポンプで別々
に定量移送し、反応射出成形機を用いて80℃に加温し
たニッケル電鋳平型内へ噴射した。該ニッケル電鋳平型
内には予め補強用ガラス繊維を装填しておいた。噴射終
了してから5分後に脱型し、長さ25cm×幅25cm×厚
さ0.3cmの平板成形物を得た。上記で得た成形物の外
観について、ガラス繊維の浮きだしの有無及びクラック
の発生有無を肉眼観察した。
【0032】上記で得た成形物を長さ80mm×幅25mm
×厚さ3mmにダイヤモンドカッターにて切断し、試験片
を作製した。該試験片を正確に秤量した後、80℃の温
水に30時間浸漬した。そして該試験片を取り出し、試
験前後の該試験片の重量を測定して次式で吸水率を算出
し、また曲げ強度(JIS−K6911)を測定して次
式で曲げ強度低下率を算出した。
×厚さ3mmにダイヤモンドカッターにて切断し、試験片
を作製した。該試験片を正確に秤量した後、80℃の温
水に30時間浸漬した。そして該試験片を取り出し、試
験前後の該試験片の重量を測定して次式で吸水率を算出
し、また曲げ強度(JIS−K6911)を測定して次
式で曲げ強度低下率を算出した。
【0033】吸水率(%)={(試験後重量−試験前重
量)/(試験前重量)}×100 曲げ強度低下率(%)={(試験前曲げ強度−試験後曲
げ強度)/試験前曲げ強度}×100 結果を表1又は表2に示した。尚、吸水率及び曲げ強度
低下率はn=3の平均値で示した。
量)/(試験前重量)}×100 曲げ強度低下率(%)={(試験前曲げ強度−試験後曲
げ強度)/試験前曲げ強度}×100 結果を表1又は表2に示した。尚、吸水率及び曲げ強度
低下率はn=3の平均値で示した。
【0034】
【表1】
【0035】
【表2】
【0036】注)表1、表2において、 第1液、第2液、ラジカル開始剤溶液:数値は重量部 エチレン性不飽和エステルオール、イソシアネート化合
物、ビニル単量体、ヒドロキシル化合物:上段は種類、
下段は重量部 A−1〜A−3、B−1、B−2:試験区分1又は試験
区分2で得たもの B−3:2,4−及び2,6−混合トリレンジイソシア
ネート a−1:グリセリンジメタクリレート a−2:ジプロピレングリコールジグリセリルエーテル
ジメタクリレート MMA:メチルメタクリレート ST:スチレン *1:ジベンゾイルパーオキシドの50%溶液
物、ビニル単量体、ヒドロキシル化合物:上段は種類、
下段は重量部 A−1〜A−3、B−1、B−2:試験区分1又は試験
区分2で得たもの B−3:2,4−及び2,6−混合トリレンジイソシア
ネート a−1:グリセリンジメタクリレート a−2:ジプロピレングリコールジグリセリルエーテル
ジメタクリレート MMA:メチルメタクリレート ST:スチレン *1:ジベンゾイルパーオキシドの50%溶液
【0037】
【発明の効果】既に明らかなように、以上説明した本発
明には、寸法精度、表面特性及び耐水性に優れた型内硬
化成形物を製造することができるという効果がある。
明には、寸法精度、表面特性及び耐水性に優れた型内硬
化成形物を製造することができるという効果がある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI // B29K 75:00 105:06 C08L 75:04 (72)発明者 和田 浩孝 愛知県蒲郡市松原町20番12号 (72)発明者 小宮 巌 愛知県豊橋市西幸町字浜池288番地 ヤ マニ西幸ハイツ106号 (56)参考文献 特開 平4−306214(JP,A) 特開 平2−22601(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) CA(STN) REGISTRY(STN)
Claims (5)
- 【請求項1】 次のA、B及びCを、AとBとの反応割
合が官能基モル比でOH/NCO=0.8〜1.2、且
つC/(A+B+C)=0.1〜0.9(重量比)で、
触媒存在下に型内硬化させることを特徴とする型内硬化
成形物の製造方法。 A:下記の式1で示されるエチレン性不飽和エステルオ
ールの1種又は2種以上 B:下記の1)及び2)から選ばれるイソシアネート化
合物の1種又は2種以上 1)エチレン性不飽和基を有しないポリイソシアネート 2)上記の1)のポリイソシアネートと多価アルコール
又は(ポリ)エーテルポリオールとから得られる、分子
中に2個以上のイソシアネート基を有するポリウレタン
ポリイソシアネート C:Aと共重合可能なビニル単量体の1種又は2種以上 【式1】 [式1において、 X;3又は4価のポリオールから水酸基を除いた残基 R1;炭素数5〜21の脂肪族炭化水素基 R2;H又はCH3 p,q,r;1又は2、且つp+q+r=3又は4を満
足するもの] - 【請求項2】 Bがジイソシアネート化合物である請求
項1記載の型内硬化成形物の製造方法。 - 【請求項3】 無機粉状充填材を含有する系で型内硬化
させる請求項1又は2記載の型内硬化成形物の製造方
法。 - 【請求項4】 補強用繊維を装填した型を用いて型内硬
化させる請求項1、2又は3記載の型内硬化成形物の製
造方法。 - 【請求項5】 請求項1、2、3又は4記載の製造方法
によって得られる型内硬化成形物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03285562A JP3073069B2 (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | 型内硬化成形物の製造方法及び該製造方法によって得られる型内硬化成形物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03285562A JP3073069B2 (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | 型内硬化成形物の製造方法及び該製造方法によって得られる型内硬化成形物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0598030A JPH0598030A (ja) | 1993-04-20 |
JP3073069B2 true JP3073069B2 (ja) | 2000-08-07 |
Family
ID=17693160
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03285562A Expired - Fee Related JP3073069B2 (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | 型内硬化成形物の製造方法及び該製造方法によって得られる型内硬化成形物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3073069B2 (ja) |
-
1991
- 1991-10-04 JP JP03285562A patent/JP3073069B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0598030A (ja) | 1993-04-20 |
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