JPH0370732B2 - - Google Patents

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JPH0370732B2
JPH0370732B2 JP59054654A JP5465484A JPH0370732B2 JP H0370732 B2 JPH0370732 B2 JP H0370732B2 JP 59054654 A JP59054654 A JP 59054654A JP 5465484 A JP5465484 A JP 5465484A JP H0370732 B2 JPH0370732 B2 JP H0370732B2
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JP
Japan
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polyol
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polyurethane
amount
Prior art date
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JP59054654A
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Japanese (ja)
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JPS60197718A (en
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Isao Ishikawa
Kosaburo Nagata
Tsuyoshi Tomosada
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Sanyo Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Sanyo Chemical Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0370732B2 publication Critical patent/JPH0370732B2/ja
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【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明はポリウレタンの製法、詳しくは高反応
性、自己離型性を有するポリウレタンの製法、と
くにRIM法(リアクシヨン・インジエクシヨ
ン・モールド法)で成型した場合に優れた高反応
性、自己離型性を与えるポリウレタンの製法に関
するものである。 従来、バンパー、計器パネル、操縦ハンドルな
どの自動車の外装材および内装材のような用途に
適用するウレタン成型品の製造手段としてRIM
法が実用化されている。このようなRIM用ウレ
タン原料としては、高い反応性を有し短時間でキ
ユアー、脱型できることが要求されるとともに、
自己離型性を有し型に離型剤を毎回塗布しなくて
も離型が可能なことが要望されている。 本発明者らはこのような要件を満足させる原料
ポリオールおよびポリウレタン製造法を見出すべ
く検討した結果、特定の重合体ポリオールを使用
することにより、高反応性と自己離型性を有する
ポリウレタン成形品が得られることを見出し、本
発明に到達した。 すなわち本発明は有機イソシアネートと高分子
ポリオール、低分子ジオールとを必要により発泡
剤の存在下に反応させてポリウレタンを製造する
方法において、ポリオールの少なくとも一部とし
て、エチレン性不飽和単量体(a)と官能基数5以上
で当量が1450以上の末端ポリオキシエチレン鎖含
有ブロツクポリオキシアルキレンポリオール(b)と
からの重合体ポリオール(A)を使用し、低分子ジオ
ールは(A)および(A)以外高分子ポリオール(B)、低分
子ジオール(C)からなるポリオール成分の合計重量
に基ずいて4〜25%用いることを特徴とする、自
己離型性を有するポリウレタンの製法。 本発明において使用する重合体ポリオール(A)の
原料物質である上記ブロツクポリオキシアルキレ
ンポリオール(b)としては、少なくとも5個(好ま
しくは6〜12個)の活性水素原子を有する化合物
(たとえば多価アルコール、多価フエノール、ア
ミン類)にエチレンオキサイドおよび他のアルキ
レンオキサイドを、上記末端オキシエチレン鎖を
形成するようにブロツク付加した構造の化合物お
よびそれらの混合物が挙げられる。 上記多価アルコールとしては糖アルコールたと
えばアドニトール、アラビトール、キシリトール
などのペンチトール、ソルビトール、マンニトー
ル、イジトール、タリトール、ズルシトールなど
のヘキシトール;糖類たとえばグルコース、マン
ノース、フラクトース、ソルボースなどの単糖
類、シヨ糖、トレハロース、ラクトース、ラフイ
ノースなどの少糖類;クリコシドたとえばポリオ
ール(たとえばエチレングリコール、プロピレン
グリコールなどのグリコール、グリセリン、トリ
メチロールプロパン、ヘキサントリオール、ペン
タエリスリトールなどのアルカンポリオール)の
グルコシド;ポリ(アルカンポリオール)たとえ
ばトリグリセリン、テトラグリセリンなどのポリ
グリセリン、ジペンタエリスリトール、トリペン
タエリスリトールなどのポリペンタエリスリトー
ル;およびシクロアルカンポリオールたとえばテ
トラキス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサノー
ルなどが挙げられる。上記多価フエノールとして
はノボラツク、たとえば米国特許第3265641号明
細書に記載のポリフエノール;またアミン類とし
てはポリアルキレンポリアミンたとえばジエチレ
ントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙
げられる。これらの活性水素原子含有化合物は2
種以上併用してもよい。また、これらの化合物の
1種以上と2〜4個の活性水素原子を有する化合
物〔たとえば後記(B)のポリエーテルポリオールの
原料として挙げるもの〕との混合物で平均の官能
基数(活性水素原子の数)が5以上(好ましくは
6〜12)のものも使用できる。これらのうちで好
ましいのは多価アルコールとくにソルビトールお
よびシヨ糖である。 上記活性水素原子含有化合物にエチレンオキサ
イド(以下EOと略記)とともに付加させる他の
アルキレンオキサイド(以下AOと略記)として
は通常プロピレンオキサイド(以下POと略記)
が用いられるが、POにその他のアルキレンオキ
サイド(ブチレンオキサイド、スチレンオキサイ
ド等)を少量(たとえば5%以下)併用すること
もできる。 上記ブロツクポリオキシアルキレンポリオール
(b)としては、上記活性水素原子含有化合物にEO
およびAOを、()AO−EOの順序で付加した
もの(チツプド)、()AO−EO−AO−EOの
順序で付加したもの(バランスド)、()EO−
AO−EOの順序で付加したもの等が挙げられる。
これらのうちで好ましいものは()および
()である。 上記ポリオール(b)の当量(OH当りの分子量)
は1450以上好ましくは1500〜3200とくに好ましく
は1600〜3000である。当量が1450より低いもので
は、得られるポリウレタンの温度特性や伸びなど
の物性が低下する。当量が3200を越えると、粘度
が高くなり流れ性が悪くなり反応性が低下するの
で、好ましくない。 (b)の末端ポリオキシエチレン鎖含量(以下末端
EO量と略記)は、通常10%(重量%、以下同様)
以上、好ましくは12%〜30%、さらに好ましくは
15〜28%である。末端EO量が10%未満では反応
性が小さくキユアー性、初期物性が低くく、かつ
自己離型性を有するポリウレタンを成形すること
ができず特にRIM法による成形の場合に満足な
効果は得られない。また末端EO量が30%を越え
るとキユアー性は向上するが粘度が高くなり室温
より少し低い温度で白濁化し、作業性が悪くな
り、また物性的には温度特性や吸水性が悪くなる
ので、好ましくない。なお末端EO量が10%未満
のものでも末端EO量が10%以上のものと組合せ
て、あるいはまた末端EO量が30%を越えるもの
も30以下のものと組合せて全体として(平均の)
末端EO量が上記範囲となるように配合して使用
することができる。 また、(b)の全ポリオキシエチレン鎖含量(以下
全EO量と略記)は通常10%以上好ましくは12〜
30%である。 本発明において用いる重合体ポリオール(A)の製
造に使用されるエチレン性不飽和単量体(b)として
は、下記のものがあげられる: () アクリル酸、メタクリル酸およびその誘導
体:アクリロニトリル、メタアクリロニトリ
ル、アクリル酸、メタクリル酸およびそれらの
塩、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、
ジメチルアミノエチルメタクリレート、アクリ
ル酸アミド、メタクリル酸アミドなど。 () 芳香族ビニル単量体:スチレン,α−メチ
ルスチレンなど。 () オレフイン系炭化水素単量体:エチレン、
プロピレン、ブタジエン、イソブチレン、イソ
プレン、1,4−ペンタジエンなど。 () ビニルエステル単量体:酢酸ビニルなど。 () ビニルハライド単量体:塩化ビニル、塩化
ビニリテンなど。 () ビニルエーテル単量体:ビニルメチルエー
テルなど。 これらのうち好ましいものはアクリロニトリ
ル、メタクリル酸メチル、スチレン、ブタジエン
である。とくに好ましいものはアクリロニトリ
ル、アクリロニトリルとスチレンの併用(スチレ
ン:アクリロニトリルの重量比10:90〜60:40)
である。 上記ポリオール(b)は必要により他のポリオール
〔たとえば後述の(B),(C)の例として挙げる高分子
ポリオールおよび/または低分子ポリオール〕と
併用して重合体ポリオールを製造してもよい。こ
の場合、ポリオール合計量中の(b)の量は通常20%
以上、好ましくは50%以上、低分子ポリオールの
量は通常20%以下である。 重合体ポリオール(A)におけるポリオール〔(b)お
よび必要により他のポリオール〕と単量体との使
用割合は広範囲にわたつてかえられるが、通常ポ
リオール100重量部に対しエチレン性不飽和単量
体(あるいは重合体)2〜70重量部、好ましくは
5〜40重量部である。 ポリオールとエチレン性不飽和単量体からの重
合体ポリオールの製造は通常の方法で行うことが
できる。たとえばポリオール中でエチレン性不飽
和単量体を重合触媒(ラジカル発生剤など)の存
在下重合させる方法(米国特許第3383351号、特
公昭39−24737号、特公昭47−47999号、特開昭50
−15894号)や上記単量体をあらかじめ重合させ
て得た重合体とポリオールとをラジカル発生剤の
存在下グラフト重合させる方法(特公昭47−
47597号)があげられる。好ましいのは前者の方
法である。重合反応に使用される重合触媒(ラジ
カル発生剤)としてはアゾ化合物、過酸化物、過
硫酸塩、過ホウ酸塩などが使用できるが実用上ア
ゾ化合物が好ましい。その使用量もとくに限定さ
れず、たとえばエチレン性不飽和単量体(あるい
は重合体)100重量部に対し0.1〜20重量部好まし
くは0.1〜15重量部である。上記の重合はまた溶
媒たとえばトルエン、キシレン等の存在下で行う
こともできる。反応温度は通常50〜170℃、好ま
しくは90〜150℃である。 本発明のポリウレタンの製法を実施するに当つ
ては、該重合体ポリオール(A)を単独でまたは他の
高分子ポリオール(B)または/および低分子活性水
素含有化合物(C)と併用して有機ポリイソシアネー
トと反応させることにより行なうことができる。
場合により併用される他の高分子ポリオール(B)と
しては、ポリエーテルポリオール、ポリエステル
ポリオール、および他の重合体ポリオールが使用
できる。ポリエーテルポリオールとしては、上記
(b);および(b)以外のポリエーテルポリオールたと
えば2〜4個の活性水素原子を有する化合物(低
官能性多価アルコールたとえばエチレングリコー
ル、ジ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、ネオペンチルグリ
コール、1,6−ヘキサンジオールなどの2価ア
ルコール、グリセリン、トリメチロールプロパ
ン、ヘキサントリオール、トリエタノールアミン
などの3価アルコール、ペンタエリストリール、
メチルグルコシドなどの4価アルコール;多価フ
エノールたとえばハイドロキノン、ビスフエノー
ルA;アミン類たとえばエチレンジアミン、アミ
ノエチルピペラジンなど)のアルキレンオキサイ
ド(EOおよび/またはPOなどのAO)付加物、
ポリテトラメチレンエーテルグリコールなどの低
官能性ポリエーテルポリオール;官能基数が5以
上のポリエーテルポリオールで、末端ポリオキシ
エチレン鎖および内部ランダムポリ(オキシエチ
レン/オキシプロピレン)鎖を有するもの、末端
ポリオキシエチレン鎖を有しない(10%未満)も
の(PO付加物、PO/EOランダム付加物、内部
にのみポリオキシエチレン鎖を有するPO/EOブ
ロツク付加物など)、あるいは当量が1450未満の
もの等が挙げられる。ポリエステルポリオールと
しては、上記低官能性多価アルコール(エチレン
グリコール、ジエチレングリコールなどの2価ア
ルコールまたはこれとグリセリン、トリメチロー
ルプロパンなどの3価アルコールとの混合物)お
よび/または上記低官能性ポリエーテルポリオー
ルに、ポリカルボン酸(たとえばアジピン酸、マ
レイン酸、フタル酸など)、またはその無水物お
よびアルキレンオキサイド(EO,POなど)を反
応(縮合)させる、あるいはラクトン(ε−カプ
ロラクトンなど)を開環重合させることにより得
られるものが挙げられる。他の重合体ポリオール
としては、(b)以外のポリエーテルポリオールおよ
び/またはポリエステルポリオール等のポリオー
ルとエチレン性不飽和単量体(アクリロニトリ
ル、スチレンなど)を重合させて得られるポリオ
ール(たとえば特開昭54−101899号、特開昭54−
122396号公報記載のもの)が挙げられる。(B)のう
ちで好ましいものは、低官能性ポリエーテルポリ
オール〔とくに末端ポリオキシエチレン鎖を有す
るもの(ジオールおよび/またはトリオール、末
端EO量10〜30%)〕およびその重合体ポリオール
である。 高分子ポリオール〔(A)および必要により(B)〕の
合計量中に占める(A)の量は、通常20%以上、好ま
しくは30%以上、更に好ましくは40%以上であ
る。(A)が20%未満ではキユアー性、初期物性およ
び自己離型性の良好なポリウレタンは得られな
い。また高分子ポリオール〔(A)および必要により
(B)〕中の高分子ポリオール部分(重合体部分を除
いたもの)に占める(b)〔(A)中の(b)および必要によ
り加えられる(b)〕の割合は、通常20%以上、好ま
しくは30%以上、さらに好ましくは40%以上であ
る。高分子ポリオール全体の末端EO量は通常10
%以上好ましくは12〜30%、さらに好ましくは15
〜28%である。高分子ポリオール全体の当量(平
均)は通常1450〜3000好ましくは1600〜2800であ
る。 本発明で使用される低分子ジオール化合物(C)と
しては、低分子ジオール、ジアミン、アミノアル
コール等のような鎖伸長剤が使用できる。低分子
ジオールとしてはエチレングリコール、ジエチレ
ングリコール、プロピレングリコール、ジプロピ
レングリコール、ブタンジオール、ネオペンチル
グリコール、ヘキサンジオール、分子量200〜400
のポリエチレングリコールおよびポリプロピレン
グリコール、環状基を有する低分子ジオール類
(たとえば特公昭45−1474号記載のもの;ビスフ
エノールAのプロピレンオキサイド付加物等)で
ある。鎖伸長剤を併用することによりイソシアネ
ートと反応時の発熱量がより大きくなるためキユ
アー性が向上する。また物性は高分子ポリオール
が有している柔軟性に加え成形品中のウレタン結
合(またはウレア結合)濃度が多くなるため硬度
が増加し、剛性と柔軟性をバランスよく有する高
物性の成形品が得られる。 (C)の使用量(重合体ポリオール中に低分子ポリ
オールが含有されている場合はその量も含む。以
下、同様)は要求される性能(剛性等)に応じて
種々変えることができる。低分子ジオールの場合
全ポリオール中通常30%以下好ましくは4〜25%
の量用いられる。ジアミンを用いる場合は上記よ
りも少量たとえばポリオールおよびアミンの合計
量に対し10%以下好ましくは1〜8%である。鎖
伸長剤の量が上記よりも多くするとウレタンの剛
性が出すぎ初期強度が低下し、伸び、衝撃物性が
低下する。高分子ポリオールと鎖伸長剤のモル比
は通常1:20〜160好ましくは1:25〜140であ
る。 (C)は鎖伸長剤であるが、それとともに架橋剤た
とえばグリセリン、トリメチロールプロパン、ト
リエタノールアミン、トリスまたはテトラキス
(ヒドロキシプロピル)エチレンジアミンジエチ
ルジアミノトルエンなどの3価以上の低分子ポリ
オールを使用することもできる。架橋剤の使用は
反応系の粘度を上げ金型注入時の流れ性および成
形品物性の伸びを低下させ、硬度を増大させるの
で、使用しない方が好ましく、使用する場合は少
量とし鎖伸長剤量の20%量以下とするのが好まし
い。 全活性水素成分[(A)および(C)、必要により(B)]
の平均の当量は通常120〜1000好ましくは140〜
900である。 本発明において使用する有機ポリイソシアネー
トとしては従来からポリウレタン製造に使用され
ているものが使用できる。例えば脂肪族ポリイソ
シアネート(ヘキサメチレンジイソシアネート、
リジンジイソシアネートなど)、脂環式ポリイソ
シアネート(水添ジフエニルメタンジイソシアネ
ート、イソホロンジイソシアネート、水添トリレ
ンジイソシアネートなど)、芳香族ポリイソシア
ネート〔トルエンジイソシアネート(TDI)、ジ
フエニルメタンジイソシアネート(MDI)、ナフ
チレンジイソシアネート、キシリレンジイソシア
ネートなど〕およびこれらの混合物が挙げられ
る。これらのうち好ましいものは芳香族ジイソシ
アネートであり、とくに好ましいものはTDI、
MDIである。これらのポリイソシアネートは粗
製ポリイソシアネート、たとえば粗製TDI、粗製
MDI〔粗製ジアミノフエニルメタン{ホルムアル
デヒドと芳香族アミンまたはその混合物との縮合
物生成物;ジアミノジフエニルメタンと少量(た
とえば5〜20重量%)の3官能以上のポリアミン
との混合物}のホスゲン化物:ポリアリルポリイ
ソシアネート(PAPI)〕、あるいは変性ポリイソ
シアネートたとえば液状MDI(カーボジイミド変
性、トリヒドロカルビルホスフエート変性など)
や過剰のポリイソシアネート(TDI、MDIなど)
とポリオールとを反応させて得られる遊離イソシ
アネート含有プレポリマーとして使用することも
でき、またこれらを併用(たとえば変性ポリイソ
シアネートとプレポリマーを併用)することもで
きる。上記プレポリマー製造に用いるポリオール
としては、当量が30〜200のポリオールたとえば
エチレングリコール、プロピレングリコール、ジ
エチレングリコール、ジプロピレングリコールな
どのグリコール;トリメチロールプロパン、グリ
セリンなどのトリオール;ペンタエリスリトー
ル、ソルビトールなどの高官能ポリオール;およ
びこれらのアルキレンオキサイド(エチレンオキ
サイドおよび/またはプロピレンオキサイド)付
加物が挙げられる。これらのうち好ましいものは
官能基数2〜3のものである。上記変性ポリイソ
シアネートおよびプレポリマーの遊離イソシアネ
ート基含量は通常10〜33%好ましくは15〜30%と
くに好ましくは20〜29%のものである。 本発明に従つて該重合体ポリオール(A)を使用し
てポリウレタンを製造するに当り、発泡させてポ
リウレタンフオームを製造してもよく、発泡させ
ずにポリウレタン樹脂(エラストマー、シート)
を製造してもよい。前者の場合、生成ポリウレタ
ン(フオーム)の全密度が通常0.3g/cm3以上、
好ましくは0.5g/cm3以上特に好ましくは0.8g/
cm3以上となるように発泡を行なうのが好ましい。
全密度が0.3g/cm3より低くなると自己離型性の
優れたポリウレタン樹脂は製造できない。 発泡は通常発泡剤を用いて行なわれるが成形時
に空気等の気体を導入するなどの方法(エアーロ
ーデイング)で発泡させることもできる。 発泡剤としては水および/またはハロゲン置換
脂肪族炭化水素系発泡剤(トリクロロモノフロロ
メタンなどのフロン類)が使用できる。水の使用
量は高分子ポリオール(ポリエーテルポリオー
ル)に対し通常0.4%以下好ましくは0.2%以下で
ある。水の使用量が0.4%を越えると反応により
発生した炭酸ガスが泡で表面に露出し成形品外観
を損う。また物性面ではウレア結合の増加により
硬度が大きくなり特に低温でのもろさが大きくな
り好ましくない。ハロゲン置換炭化水素系発泡剤
の使用量は水を併用しない場合は樹脂原料(有機
ポリイソシアネート、高分子ポリオール、鎖伸長
剤、架橋剤の合計)重量に基づいて通常30%以下
(好ましくは2〜20%)であり、高分子ポリオー
ルに対し0.4%の水を併用した場合には樹脂原料
重量に基づいて通常20%以下(とくに0〜15%)
が好ましい。 ポリイソシアネートと活性水素原子含有化合物
(高分子ポリオール、鎖伸長剤、架橋剤、水)と
の割合は、通常のポリウレタン(樹脂、フオー
ム)と同じでよい(NCO指数としてたとえば95
〜120とくに100〜110)。またイソシアネートを過
剰に(指数としてたとえば120〜1000、とくに150
〜500)用いてポリイソシアヌレート(樹脂、フ
オーム)を形成することもできる。 また必要により触媒(第3級アミン類、有機ス
ズ化合物、有機鉛化合物など)、界面活性剤(シ
リコーン系界面活性剤など)、その他の助剤の存
在下に反応を行なうことができる。必要により顔
料、フイラー、難燃剤、溶剤、内部離型剤、揺変
剤などを添加することもできる。 ポリウレタン製造法は従来と同じでよくワンシ
ヨツト法プレポリマー法(準プレポリマー法)の
何れも適用できる。 本発明のポリウレタン製造法はとくにRIM法
による成形に有用であるが、それ以外の方法たと
えば低圧発泡機による注入成形、スプレー法等に
も適用できる。 また、RIM法により成形してポリウレタン成
形品を製造する方法は通常の方法で行うことがで
きる。例えばポリオールに鎖伸長剤、架橋剤、触
媒、必要により発泡剤(水および/またはフロン
類)、顔料、製泡剤を加え均一に混合したものを
A液とし、B液としては有機イソシアネートを予
め用意しておき、高圧発泡機のAおよびBのタン
クに充てんする。予め高圧発泡機の注入ノズルと
モールドの注入口とを接続しておきミキシングヘ
ツドでA液、B液を混合し密閉モールドに注入し
硬化後脱型する。 本発明によりポリオールの少なくとも一部とし
てエチレン性不飽和単量体(a)と官能基数が5以上
で当量が1450以上の末端ポリオキシエチレン鎖含
有するブロツクポリオキシアルキレンポリオール
(b)とからの重合体ポリオール(A)および低分子ジオ
ールを用いて有機ポリイソシアネートと反応させ
ることにより、キユアー性が早く、しかも自己離
型性が優れ樹脂の強度が大巾に改善され、初期強
度の優れたポリウレタンが得られる。また該重合
体ポリオールはキユアー性に優れ触媒使用量が少
なくてすみ触媒の多量使用によるポリウレタンの
物性低下、耐熱低下が避けられる。さらに、該重
合体ポリオールは剛性が出やすいため、ポリエー
テルポリオールを用いる場合に比して、鎖伸長剤
の使用量が少なくてすみ、成形品の伸びの低下が
避けられ、また高価なイソシアネートの使用量を
低減できること。また、鎖伸長剤量を少なくでき
るため、金属等との接着力を有するウレタン基濃
度が相対的に減少し、自己離型性の効果を一層増
長する等の利点を有している。さらにまたポリウ
レタン成形品を塗装する用途の場合キユアー性を
早くするために触媒を多く使用し成形したものは
塗装色が経時的に変色する欠点があるが、本発明
によると、このような問題は発生しない。また本
発明において上記ポリオール(A)に鎖伸長剤を併用
することによりこれを併用しない場合に比べウレ
タン結合濃度が高くなるためさらに発熱量が一段
と大きくなり、初期強度が増大しキユアー性を更
に改善することができ、またウレタン反応物の粘
度を低く維持しながらキユアー性を向上しかつ、
成形品物性の伸びと硬度のバランスの良好な点で
優れた効果を奏する。 本発明による上記重合体ポリオール(A)と有機ポ
リイソシアネートとを反応させてRIM法で成形
する本発明は従来法に比して次の点で優れてい
る: () キユアー性に優れているためRIM法本来の
目的である注入から脱型までのサイクルタイム
を短縮させるのに極めて有効である。 () 触媒量が少なくてもキユアー性が優れてい
るのでポリイソシアネートと反応させた際の粘
度上昇が穏やかとなり成形品中に流れ性不良に
より発生する充填不足やボイドの生成などが避
けられる。 () 従来のキユアー性をあげる方法は多量の触
媒を必要とするため、経日的に成形品物性の低
下が大きいのに対し、本発明のRIM法では触
媒量が少なくてすむため触媒による成形品の物
性低下や塗装成形品での変色などの問題が起ら
ない。 () 触媒量が少なくてもキユアー性が優れてい
るのでポリイソシアネートと反応させた際の粘
度上昇は穏やかであるが、反応硬化前の状態で
あるクリーム状態には早く到達するため金型内
で流動する際、金型表面に存在する凸凹面に侵
入することなく流動し硬化するため、金型面と
ウレタンとの密着性は弱く、脱型時の抵抗が非
常に小さくなり、外部離型剤を一度スプレーす
ると5回以上とくに10〜20回の連続離型が可能
な自己離型性を有する。 さらに本発明の方法はRIM法以外にも各種の
ポリウレタン製造法(フオーム、エラストマー、
シート等)において特に従来比較的多量の触媒を
必要としていたポリウレタン製造法、鎖伸長剤を
使用するポリウレタン製造法において優れた効果
を発揮する。 以下実施例により本発明を説明するが、本発明
はこれに限定されるものではない。(実施例中に
示す部は重量部をあらわす。)以下実施例および
比較例において使用した各成分は次の通りであ
る。 ポリオール:ソルビトール182部にプロピレン
オキサイド9418部、次いでエチレンオキサイド
2400部を付加して得たOH価28のポリエーテル
ポリオール100部とエチレン性不飽和単量体と
してアクリロニトリル10部とスチレン10部とを
予め混合したモノマーを125〜135℃の温度にて
1.0部のアゾビスイソブチロニトリルを開始剤
として反応させたもの。 ポリオール:グリセリン92部と蔗糖228部とを
混合し、平均官能基数5としたものにプロピレ
ンオキサイド6115部とエチレンオキサイド1815
部とを付加して得たOH価34のポリエーテルポ
リオール100部とエチレン性不飽和単量体とし
てアクリロニトリル8部とスチレン2部とを予
め混合したモノマーを125〜135℃の温度にて
0.5部のアソイソブチロニトリルを開始剤とし
て反応させたもの。 ポリオール:蔗糖342部にプロピレンオキサイ
ド13400部、次いでエチレンオキサイド1027部、
さらにプロピレンオキサイド1027部、続いてエ
チレンオキサイド2154部を付加して得たOH価
25のポリエーテルポリオール100部とエチレン
性不飽和単量体としてアクリルニトリル25部を
125〜135℃の温度にて1.0部のアゾビスイソブ
チロニトリルを開始剤として反応させたもの。 ポリオール:平均官能基数6のノボラツク622
部にプロピレンオキサイド7800部次いでエチレ
ンオキサイド2800部を付加して得たOH価30の
ポリエーテルポリオール100部とエチレン性不
飽和単量体としてアクリルニトリル20部を125
〜130℃の温度にて1.0部のアゾイソブチロニト
リルを開始剤として反応させたもの。 ポリオール:トリエチレンテトラミン146部に
プロピレンオキサイド9841部、次いでプロピレ
ンオキサイドとエチレンオキサイドの7対3
(重量比)混合物2333部、更にエチレンオキサ
イド1680部を付加して得たOH価24のポリエー
テルポリオール100部とエチレン性不飽和単量
体としてアクリロニトリル10部とスチレン10部
とを予め混合したモノマーを125〜135℃の温度
にて1.0部のアゾビスイソブチロニトリルを開
始剤として反応させたもの。 ポリオール:ソルビトール182部にプロピレン
オキサイド18726部、次いでエチレンオキサイ
ド2100部を付加して得たポリエーテルポリオー
ル21000部と無水トリメリツト酸774部とを反応
した後、続いてエチレンオキサイド2400部を反
応して得た12官能でOH価28のポリオール100
部とエチレン性不飽和単量体としてアクリロニ
トリル13部を125〜135℃の温度にて0.5部のア
ゾビスイソブチルニトリルを開始剤として反応
させたもの。 ポリオールA:グリセリン92部にプロピレンオキ
サイド4908部、次いでエチレンオキサイド2000
部を付加して得たOH価24のポリエーテルポリ
オール100部とエチレン性不飽和単量体として
アクリロニトリル25部を125〜135℃の温度にて
1.0部のアゾビスイソブチロニトリルを開始剤
として反応させたもの。 ポリオールB:ペンタエリスリトール136部にプ
ロピレンオキサイド4660部、次いでプロピレン
オキサイドとエチレンオキサイドを1対1(重
量比)で混合したもの1200部、続いでエチレン
オキサイド1500部を付加して得たOH価30のポ
リエーテルポリオール100部と、エチレン性不
飽和単量体としてアクリロニトリル12.5部とス
チレン12.5部とを予め混合したモノマーを125
〜135℃の温度にて1.0部のアゾビスイソブチロ
ニトリルを開始剤として反応させたもの。 ポリオールC:プロピレングリコール76部にプロ
ピレンオキサイド3124部、次いでエチレンオキ
サイド800部を付加して得たOH価28のポリエ
ーテルポリオール100部とエチレン性不飽和単
量体としてアクリロニトリル20部とスチレン5
部とを予め混合したモノマーを125〜135℃の温
度にて1.0部のアゾビスイソブチロニトリルを
開始剤として反応させたもの。 ポリオールD:グリセリン92部にプロピレンオキ
サイド4908部、次いでエチレンオキサイド2000
部を付加して得たOH価24のポリエーテルポリ
オール。 ポリオールE:プロピレングリコール76部にプロ
ピレンオキサイド3124部、次いでエチレンオキ
サイド800部を付加して得たOH価28のポリエ
ーテルポリオール。 ポリオールF:プロピレングリコール76部にプロ
ピレンオキサイド1600部、次いでエチレンオキ
サイド700部を付加して得たOH価47のポリエ
ーテルポリオール。 ダイフロン−11u:ダイキン工業社製フロン−11 黒トナー:カーボンブラツク、老化防止剤(紫外
線吸収剤と酸化防止剤および耐熱性向上剤の混
合物等)をポリエーテルポリオールに分散した
もの DABCO 33LV:三共エアープロダクツ社製アミ
ン触媒。 DABCO DC−2:三共エアープロダクツ社製触
媒。 DBTDL:ジブチルチンジラウレート フオムレツツUL−28:化成アツプジヨン(株)取扱
いスズ触媒。 スミジユールPC:住友バイエルウレタン社製変
性MDI ミリオネートMTL: コロネートCE−141:}日本ポリウレタン社製変
性MDI リケイ剤B−511:中京油脂社製外部離型剤(表
−2、−4、6の成形に使用) 上記ポリオールの外観および分析値を表−1に
示す。
The present invention relates to a method for producing polyurethane, specifically a method for producing polyurethane that has high reactivity and self-release properties, and in particular, a method for producing polyurethane that has excellent reactivity and self-release properties when molded using the RIM method (reaction injection molding method). This paper relates to a method for producing polyurethane. Traditionally, RIM has been used as a means of manufacturing urethane molded products for applications such as automobile exterior and interior materials such as bumpers, instrument panels, and steering wheels.
The law is being put into practice. Urethane raw materials for RIM are required to have high reactivity and be able to be cured and demolded in a short time.
It is desired that the material has self-releasing properties and can be released from the mold without having to apply a mold release agent to the mold each time. The present inventors conducted studies to find raw material polyols and polyurethane manufacturing methods that satisfy these requirements. By using a specific polymer polyol, polyurethane molded products with high reactivity and self-releasing properties were produced. The present invention has been achieved based on the discovery that the present invention can be obtained. That is, the present invention provides a method for producing polyurethane by reacting an organic isocyanate with a high-molecular polyol or a low-molecular diol in the presence of a blowing agent if necessary, in which an ethylenically unsaturated monomer (a ) and a block polyoxyalkylene polyol (b) containing a terminal polyoxyethylene chain having a functional group number of 5 or more and an equivalent weight of 1450 or more, and the low molecular weight diol is (A) and (A). A method for producing a polyurethane having self-releasing properties, characterized in that polyol components consisting of a high molecular weight polyol (B) and a low molecular weight diol (C) are used in an amount of 4 to 25% based on the total weight. The block polyoxyalkylene polyol (b), which is a raw material for the polymer polyol (A) used in the present invention, is a compound having at least 5 (preferably 6 to 12) active hydrogen atoms (for example, a polyhydric Examples include compounds having a structure in which ethylene oxide and other alkylene oxides (alcohols, polyhydric phenols, amines) are added with blocks so as to form the terminal oxyethylene chain, and mixtures thereof. Examples of the polyhydric alcohol include sugar alcohols such as pentitol such as adonitol, arabitol, and xylitol; hexitol such as sorbitol, mannitol, iditol, talitol, and dulcitol; and sugars such as monosaccharides such as glucose, mannose, fructose, and sorbose, sucrose, and trehalose. , oligosaccharides such as lactose, raffinose; glycosides such as polyols (e.g. glycols such as ethylene glycol, propylene glycol, alkane polyols such as glycerin, trimethylolpropane, hexanetriol, pentaerythritol); poly(alkane polyols) such as triglycerin , polyglycerols such as tetraglycerin, polypentaerythritols such as dipentaerythritol and tripentaerythritol; and cycloalkane polyols such as tetrakis(hydroxymethyl)cyclohexanol. Examples of the polyhydric phenols include novolaks, such as the polyphenols described in US Pat. No. 3,265,641; and examples of amines include polyalkylene polyamines such as diethylenetriamine and triethylenetetramine. These active hydrogen atom-containing compounds are 2
More than one species may be used in combination. In addition, in a mixture of one or more of these compounds and a compound having 2 to 4 active hydrogen atoms (for example, those mentioned as raw materials for the polyether polyol in (B) below), Those having a number of 5 or more (preferably 6 to 12) can also be used. Preferred among these are polyhydric alcohols, especially sorbitol and sucrose. Another alkylene oxide (hereinafter abbreviated as AO) that is added to the above active hydrogen atom-containing compound together with ethylene oxide (hereinafter abbreviated as EO) is usually propylene oxide (hereinafter abbreviated as PO).
However, a small amount (for example, 5% or less) of other alkylene oxides (butylene oxide, styrene oxide, etc.) can also be used in combination with PO. The above block polyoxyalkylene polyol
As (b), EO is added to the above active hydrogen atom-containing compound.
and AO added in the order ()AO-EO (chipped), ()added in the order AO-EO-AO-EO (balanced), ()EO-
Examples include those added in the order AO-EO.
Among these, preferred are () and (). Equivalent weight of the above polyol (b) (molecular weight per OH)
is 1,450 or more, preferably 1,500 to 3,200, particularly preferably 1,600 to 3,000. If the equivalent weight is lower than 1450, the physical properties such as temperature characteristics and elongation of the resulting polyurethane will deteriorate. If the equivalent weight exceeds 3,200, the viscosity increases, flowability deteriorates, and reactivity decreases, which is not preferable. (b) Terminal polyoxyethylene chain content (hereinafter referred to as terminal
EO amount (abbreviated as EO amount) is usually 10% (weight%, same below)
or more, preferably 12% to 30%, more preferably
It is 15-28%. If the amount of terminal EO is less than 10%, the reactivity is low, the curing property and initial physical properties are low, and it is impossible to mold a polyurethane that has self-releasing properties, and particularly when molding by the RIM method, a satisfactory effect cannot be obtained. do not have. In addition, if the amount of terminal EO exceeds 30%, the curing properties will improve, but the viscosity will increase and it will become cloudy at a temperature slightly lower than room temperature, resulting in poor workability, and physical properties such as temperature characteristics and water absorption will deteriorate. Undesirable. In addition, even if the terminal EO amount is less than 10%, it can be combined with a terminal EO amount of 10% or more, or if the terminal EO amount exceeds 30%, it can be combined with a terminal EO amount of 30 or less (average).
They can be used by blending so that the amount of terminal EO falls within the above range. In addition, the total polyoxyethylene chain content (hereinafter abbreviated as total EO amount) of (b) is usually 10% or more, preferably 12~
It is 30%. Examples of the ethylenically unsaturated monomer (b) used in the production of the polymer polyol (A) used in the present invention include the following: () Acrylic acid, methacrylic acid and derivatives thereof: acrylonitrile, meth Acrylonitrile, acrylic acid, methacrylic acid and their salts, methyl acrylate, methyl methacrylate,
Dimethylaminoethyl methacrylate, acrylic amide, methacrylic amide, etc. () Aromatic vinyl monomers: styrene, α-methylstyrene, etc. () Olefin hydrocarbon monomer: ethylene,
Propylene, butadiene, isobutylene, isoprene, 1,4-pentadiene, etc. () Vinyl ester monomer: vinyl acetate, etc. () Vinyl halide monomers: vinyl chloride, vinylitene chloride, etc. () Vinyl ether monomer: vinyl methyl ether, etc. Among these, preferred are acrylonitrile, methyl methacrylate, styrene, and butadiene. Particularly preferred is acrylonitrile, a combination of acrylonitrile and styrene (styrene:acrylonitrile weight ratio 10:90 to 60:40)
It is. The above-mentioned polyol (b) may be used in combination with other polyols (for example, high-molecular polyols and/or low-molecular polyols listed as examples of (B) and (C) below) to produce a polymer polyol, if necessary. In this case, the amount of (b) in the total amount of polyol is usually 20%
The amount of low molecular weight polyol is preferably 50% or more, and the amount of low molecular weight polyol is usually 20% or less. The proportions of polyol ((b) and other polyols as necessary) and monomers in polymer polyol (A) can be varied over a wide range, but usually the ethylenically unsaturated monomer is used per 100 parts by weight of polyol. (or polymer) from 2 to 70 parts by weight, preferably from 5 to 40 parts by weight. The production of polymer polyols from polyols and ethylenically unsaturated monomers can be carried out by conventional methods. For example, a method of polymerizing an ethylenically unsaturated monomer in a polyol in the presence of a polymerization catalyst (radical generator, etc.) 50
-15894) or a method in which a polymer obtained by prepolymerizing the above monomers and a polyol are graft-polymerized in the presence of a radical generator (Japanese Patent Publication No. 15894-
47597). The former method is preferred. As the polymerization catalyst (radical generator) used in the polymerization reaction, azo compounds, peroxides, persulfates, perborates, etc. can be used, but azo compounds are preferred in practical terms. The amount used is not particularly limited, and is, for example, 0.1 to 20 parts by weight, preferably 0.1 to 15 parts by weight, per 100 parts by weight of the ethylenically unsaturated monomer (or polymer). The above polymerization can also be carried out in the presence of a solvent such as toluene, xylene and the like. The reaction temperature is usually 50-170°C, preferably 90-150°C. In carrying out the method for producing polyurethane of the present invention, the polymer polyol (A) is used alone or in combination with another polymer polyol (B) or/and a low molecular weight active hydrogen-containing compound (C) to produce an organic This can be done by reacting with polyisocyanate.
Other polymer polyols (B) that may be used in combination include polyether polyols, polyester polyols, and other polymer polyols. As polyether polyols, the above
(b); and polyether polyols other than (b), such as compounds having 2 to 4 active hydrogen atoms (low-functional polyhydric alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, neopentyl Glycol, dihydric alcohol such as 1,6-hexanediol, trihydric alcohol such as glycerin, trimethylolpropane, hexanetriol, triethanolamine, pentaerythryl,
alkylene oxide (EO and/or AO such as PO) adducts of tetrahydric alcohols such as methyl glucoside; polyhydric phenols such as hydroquinone, bisphenol A; amines such as ethylenediamine, aminoethylpiperazine, etc.;
Low-functionality polyether polyols such as polytetramethylene ether glycol; polyether polyols with a functional group number of 5 or more, having terminal polyoxyethylene chains and internal random poly(oxyethylene/oxypropylene) chains, terminal polyoxyethylene chains Examples include those with no chains (less than 10%) (PO adducts, PO/EO random adducts, PO/EO block adducts with polyoxyethylene chains only inside), or those with an equivalent weight of less than 1450. It will be done. As the polyester polyol, the above-mentioned low-functional polyhydric alcohol (a dihydric alcohol such as ethylene glycol and diethylene glycol, or a mixture of this and a trihydric alcohol such as glycerin and trimethylolpropane) and/or the above-mentioned low-functional polyether polyol is used. , reacting (condensing) polycarboxylic acids (e.g., adipic acid, maleic acid, phthalic acid, etc.) or their anhydrides with alkylene oxides (EO, PO, etc.), or ring-opening polymerization of lactones (e.g., ε-caprolactone). Examples include those obtained by Other polymer polyols include polyols obtained by polymerizing polyols other than (b) such as polyether polyols and/or polyester polyols with ethylenically unsaturated monomers (acrylonitrile, styrene, etc.) No. 54-101899, Japanese Patent Publication No. 1983-
122396). Among (B), preferred are low-functionality polyether polyols [especially those having terminal polyoxyethylene chains (diols and/or triols, terminal EO content 10 to 30%)] and polymer polyols thereof. The amount of (A) in the total amount of the polymer polyol [(A) and optionally (B)] is usually 20% or more, preferably 30% or more, and more preferably 40% or more. If (A) is less than 20%, a polyurethane with good curing properties, initial physical properties and self-releasing properties cannot be obtained. Also, polymer polyol [(A) and if necessary
The ratio of (b) [(b) in (A) and (b) added if necessary] to the polymer polyol part (excluding the polymer part) in (B)] is usually 20% or more. , preferably 30% or more, more preferably 40% or more. The terminal EO content of the entire polymer polyol is usually 10
% or more, preferably 12 to 30%, more preferably 15%
~28%. The equivalent weight (average) of the entire polymeric polyol is usually 1,450 to 3,000, preferably 1,600 to 2,800. As the low molecular diol compound (C) used in the present invention, chain extenders such as low molecular diols, diamines, amino alcohols, etc. can be used. Low molecular weight diols include ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, butanediol, neopentyl glycol, hexanediol, molecular weight 200-400.
polyethylene glycol and polypropylene glycol, and low-molecular-weight diols having a cyclic group (for example, those described in Japanese Patent Publication No. 1474/1983; propylene oxide adduct of bisphenol A, etc.). By using a chain extender in combination, the amount of heat generated during the reaction with the isocyanate becomes larger, thereby improving the curing property. In addition to the flexibility possessed by polymeric polyols, the hardness increases due to the increased concentration of urethane bonds (or urea bonds) in the molded product, resulting in a molded product with high physical properties that has a good balance of rigidity and flexibility. can get. The amount of (C) used (including the amount of low-molecular-weight polyol if it is contained in the polymer polyol; the same applies hereinafter) can be varied depending on the required performance (rigidity, etc.). In the case of low-molecular diols, it is usually 30% or less, preferably 4 to 25% of the total polyol.
amount used. When a diamine is used, it is used in a smaller amount than the above, for example, 10% or less, preferably 1 to 8%, based on the total amount of polyol and amine. If the amount of the chain extender is greater than the above, the urethane becomes too rigid, resulting in a decrease in initial strength, elongation, and impact properties. The molar ratio of the polymer polyol to the chain extender is usually 1:20 to 160, preferably 1:25 to 140. (C) is a chain extender, and together with it, a crosslinking agent such as trivalent or higher polyol such as glycerin, trimethylolpropane, triethanolamine, tris or tetrakis(hydroxypropyl)ethylenediaminediethyldiaminotoluene may be used. You can also do it. The use of crosslinking agents increases the viscosity of the reaction system, reduces the flowability during injection into the mold, reduces the elongation of the physical properties of the molded product, and increases the hardness, so it is preferable not to use them.If used, use a small amount and adjust the amount of chain extender. It is preferable that the amount is 20% or less. Total active hydrogen components [(A) and (C), if necessary (B)]
The average equivalent weight is usually 120 to 1000, preferably 140 to
It is 900. As the organic polyisocyanate used in the present invention, those conventionally used in the production of polyurethane can be used. For example, aliphatic polyisocyanates (hexamethylene diisocyanate,
lysine diisocyanate, etc.), alicyclic polyisocyanates (hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate, hydrogenated tolylene diisocyanate, etc.), aromatic polyisocyanates [toluene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), naphthylene diisocyanate, etc. isocyanate, xylylene diisocyanate, etc.] and mixtures thereof. Among these, preferred are aromatic diisocyanates, particularly preferred are TDI,
It is MDI. These polyisocyanates are crude polyisocyanates, such as crude TDI, crude
Phosgenated product of MDI [crude diaminophenylmethane {condensation product of formaldehyde and aromatic amine or mixture thereof; mixture of diaminodiphenylmethane and a small amount (e.g. 5 to 20% by weight) of trifunctional or higher functional polyamine} : Polyallyl polyisocyanate (PAPI)] or modified polyisocyanate such as liquid MDI (carbodiimide modification, trihydrocarbyl phosphate modification, etc.)
or excess polyisocyanate (TDI, MDI, etc.)
It can also be used as a free isocyanate-containing prepolymer obtained by reacting polyisocyanate with a polyol, or they can be used in combination (for example, a modified polyisocyanate and a prepolymer are used together). Polyols used in the production of the above prepolymer include polyols having an equivalent weight of 30 to 200, such as glycols such as ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, and dipropylene glycol; triols such as trimethylolpropane and glycerin; and high-functionality polyols such as pentaerythritol and sorbitol. and alkylene oxide (ethylene oxide and/or propylene oxide) adducts thereof. Among these, those having 2 to 3 functional groups are preferred. The content of free isocyanate groups in the above-mentioned modified polyisocyanates and prepolymers is generally 10-33%, preferably 15-30%, particularly preferably 20-29%. When producing polyurethane using the polymer polyol (A) according to the present invention, it may be foamed to produce polyurethane foam, or polyurethane resin (elastomer, sheet) may be produced without foaming.
may be manufactured. In the former case, the total density of the polyurethane (foam) produced is usually 0.3 g/cm 3 or more,
Preferably 0.5 g/cm 3 or more, particularly preferably 0.8 g/cm 3 or more
It is preferable to carry out foaming so that the foam size is at least cm 3 .
If the total density is lower than 0.3 g/cm 3 , a polyurethane resin with excellent self-releasing properties cannot be produced. Foaming is usually carried out using a foaming agent, but foaming can also be carried out by introducing a gas such as air during molding (air loading). As the blowing agent, water and/or a halogen-substituted aliphatic hydrocarbon blowing agent (fluorocarbons such as trichloromonofluoromethane) can be used. The amount of water used is usually 0.4% or less, preferably 0.2% or less, based on the polymer polyol (polyether polyol). If the amount of water used exceeds 0.4%, carbon dioxide gas generated by the reaction will be exposed to the surface as bubbles, damaging the appearance of the molded product. In addition, in terms of physical properties, the increase in urea bonds increases hardness, which is undesirable, as it increases brittleness especially at low temperatures. The amount of the halogen-substituted hydrocarbon blowing agent used is usually 30% or less (preferably 2 to 2%) based on the weight of the resin raw materials (total of organic polyisocyanate, polymeric polyol, chain extender, and crosslinking agent) when water is not used. 20%), and when 0.4% water is used in conjunction with the polymer polyol, it is usually less than 20% (especially 0 to 15%) based on the weight of the resin raw material.
is preferred. The ratio of polyisocyanate and active hydrogen atom-containing compound (polymer polyol, chain extender, crosslinking agent, water) may be the same as that of ordinary polyurethane (resin, foam) (for example, 95 as an NCO index).
~120 especially 100-110). Also, excessive amounts of isocyanate (for example, 120 to 1000 as an index, especially 150
~500) can also be used to form polyisocyanurates (resins, foams). Further, if necessary, the reaction can be carried out in the presence of a catalyst (tertiary amines, organic tin compounds, organic lead compounds, etc.), surfactants (silicone surfactants, etc.), and other auxiliaries. If necessary, pigments, fillers, flame retardants, solvents, internal mold release agents, thixotropic agents, etc. may be added. The polyurethane manufacturing method may be the same as conventional methods, and either the one shot method or the prepolymer method (quasi-prepolymer method) can be applied. The polyurethane manufacturing method of the present invention is particularly useful for molding by the RIM method, but can also be applied to other methods such as injection molding using a low-pressure foaming machine, spraying method, etc. Further, a method for producing a polyurethane molded article by molding by the RIM method can be carried out by a conventional method. For example, a polyol, a chain extender, a crosslinking agent, a catalyst, and if necessary a blowing agent (water and/or fluorocarbons), a pigment, and a foaming agent are added and mixed uniformly to form a liquid A, and a liquid B is an organic isocyanate prepared in advance. Prepare and fill tanks A and B of the high-pressure foaming machine. The injection nozzle of the high-pressure foaming machine and the injection port of the mold are connected in advance, and liquids A and B are mixed with a mixing head and poured into a closed mold, and after hardening, the mold is demolded. According to the present invention, a block polyoxyalkylene polyol containing an ethylenically unsaturated monomer (a) and a terminal polyoxyethylene chain having a functional group number of 5 or more and an equivalent weight of 1450 or more as at least a part of the polyol.
By reacting with an organic polyisocyanate using the polymer polyol (A) and low-molecular diol from (b), the curing property is fast, the self-releasing property is excellent, and the strength of the resin is greatly improved. A polyurethane with excellent initial strength can be obtained. Furthermore, the polymer polyol has excellent curing properties and requires only a small amount of catalyst, thereby avoiding deterioration in physical properties and heat resistance of polyurethane due to the use of a large amount of catalyst. Furthermore, since the polymer polyol is easily rigid, it requires less chain extender than when using a polyether polyol, which prevents a decrease in the elongation of the molded product, and eliminates the need for expensive isocyanates. The amount used can be reduced. Furthermore, since the amount of chain extender can be reduced, the concentration of urethane groups that have adhesive strength with metals etc. is relatively reduced, which has the advantage of further enhancing the self-releasing effect. Furthermore, in the case of painting polyurethane molded products, molded products that use a large amount of catalyst to speed up curing have the disadvantage that the paint color changes over time.According to the present invention, this problem can be solved. Does not occur. In addition, in the present invention, by using a chain extender in combination with the polyol (A), the urethane bond concentration becomes higher than when it is not used in combination, so the calorific value is further increased, the initial strength is increased, and the curing property is further improved. It also improves curing properties while keeping the viscosity of the urethane reactant low, and
It has excellent effects in terms of a good balance between elongation and hardness in the physical properties of molded products. The present invention, in which the polymer polyol (A) and organic polyisocyanate are reacted and molded by the RIM method, is superior to conventional methods in the following points: () Excellent curing properties It is extremely effective in shortening the cycle time from injection to demolding, which is the original purpose of the RIM method. () Even with a small amount of catalyst, it has excellent curing properties, so the increase in viscosity when reacted with polyisocyanate is moderate, and it is possible to avoid insufficient filling and the formation of voids that occur in molded products due to poor flowability. () Conventional methods for increasing curing properties require a large amount of catalyst, resulting in a significant deterioration of the physical properties of the molded product over time, whereas the RIM method of the present invention requires only a small amount of catalyst. Problems such as deterioration of physical properties of the product and discoloration of painted molded products do not occur. () Even with a small amount of catalyst, the curing property is excellent, so the viscosity increase is moderate when reacting with polyisocyanate, but it quickly reaches the cream state, which is the state before reaction curing, so it is difficult to cure in the mold. When flowing, the urethane flows and hardens without penetrating the uneven surfaces on the mold surface, so the adhesion between the mold surface and the urethane is weak, and the resistance during demolding is extremely small, making it difficult to use external mold release agents. It has self-releasing properties that allow it to be released from the mold 5 or more times, especially 10 to 20 times, once sprayed. Furthermore, the method of the present invention can be applied to various polyurethane manufacturing methods (foam, elastomer,
It exhibits excellent effects particularly in polyurethane manufacturing methods that conventionally required relatively large amounts of catalysts (sheets, etc.) and polyurethane manufacturing methods that use chain extenders. The present invention will be explained below with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto. (The parts shown in the Examples represent parts by weight.) The components used in the Examples and Comparative Examples below are as follows. Polyol: 182 parts of sorbitol, 9418 parts of propylene oxide, then ethylene oxide
100 parts of a polyether polyol with an OH number of 28 obtained by adding 2400 parts of the monomer, and 10 parts of acrylonitrile and 10 parts of styrene as ethylenically unsaturated monomers were mixed together at a temperature of 125 to 135°C.
Reacted with 1.0 part of azobisisobutyronitrile as an initiator. Polyol: 92 parts of glycerin and 228 parts of sucrose are mixed to give an average number of functional groups of 5, 6115 parts of propylene oxide and 1815 parts of ethylene oxide.
A monomer prepared by pre-mixing 100 parts of a polyether polyol with an OH value of 34 obtained by adding 100 parts with 8 parts of acrylonitrile and 2 parts of styrene as ethylenically unsaturated monomers was heated at a temperature of 125 to 135°C.
Reacted with 0.5 part of asoisobutyronitrile as an initiator. Polyol: 342 parts of sucrose, 13,400 parts of propylene oxide, then 1027 parts of ethylene oxide,
OH value obtained by further adding 1027 parts of propylene oxide, followed by 2154 parts of ethylene oxide
25 polyether polyol and 25 parts of acrylonitrile as ethylenically unsaturated monomer.
Reacted at a temperature of 125-135°C with 1.0 part of azobisisobutyronitrile as an initiator. Polyol: Novolak 622 with an average functional group number of 6
100 parts of a polyether polyol with an OH value of 30 obtained by adding 7800 parts of propylene oxide and 2800 parts of ethylene oxide to 125 parts of acrylonitrile as an ethylenically unsaturated monomer.
Reacted at a temperature of ~130°C with 1.0 part of azoisobutyronitrile as an initiator. Polyol: 146 parts of triethylenetetramine to 9,841 parts of propylene oxide, then 7:3 of propylene oxide and ethylene oxide
(Weight ratio) A monomer prepared by pre-mixing 100 parts of a polyether polyol with an OH value of 24 obtained by adding 2333 parts of the mixture and 1680 parts of ethylene oxide, and 10 parts of acrylonitrile and 10 parts of styrene as ethylenically unsaturated monomers. reacted with 1.0 part of azobisisobutyronitrile as an initiator at a temperature of 125-135°C. Polyol: 21,000 parts of polyether polyol obtained by adding 18,726 parts of propylene oxide to 182 parts of sorbitol and then 2,100 parts of ethylene oxide were reacted with 774 parts of trimellitic anhydride, and then 2,400 parts of ethylene oxide were reacted. Polyol 100 with 12 functional and OH value 28
and 13 parts of acrylonitrile as an ethylenically unsaturated monomer were reacted at a temperature of 125 to 135°C with 0.5 part of azobisisobutylnitrile as an initiator. Polyol A: 92 parts of glycerin, 4908 parts of propylene oxide, then 2000 parts of ethylene oxide
100 parts of a polyether polyol with an OH value of 24 obtained by adding 25 parts of acrylonitrile as an ethylenically unsaturated monomer at a temperature of 125 to 135°C.
Reacted with 1.0 part of azobisisobutyronitrile as an initiator. Polyol B: 4,660 parts of propylene oxide to 136 parts of pentaerythritol, then 1,200 parts of a 1:1 (weight ratio) mixture of propylene oxide and ethylene oxide, and then 1,500 parts of ethylene oxide with an OH value of 30. 125 parts of a monomer prepared by pre-mixing 100 parts of polyether polyol, 12.5 parts of acrylonitrile and 12.5 parts of styrene as ethylenically unsaturated monomers.
Reacted at a temperature of ~135°C with 1.0 part of azobisisobutyronitrile as an initiator. Polyol C: 100 parts of a polyether polyol with an OH value of 28 obtained by adding 3124 parts of propylene oxide to 76 parts of propylene glycol and then 800 parts of ethylene oxide, 20 parts of acrylonitrile as ethylenically unsaturated monomers, and 5 parts of styrene.
1.0 part of azobisisobutyronitrile as an initiator and reacted with 1.0 part of azobisisobutyronitrile at a temperature of 125 to 135°C. Polyol D: 92 parts of glycerin, 4908 parts of propylene oxide, then 2000 parts of ethylene oxide
A polyether polyol with an OH value of 24 obtained by adding Polyol E: A polyether polyol with an OH value of 28 obtained by adding 3124 parts of propylene oxide to 76 parts of propylene glycol and then 800 parts of ethylene oxide. Polyol F: A polyether polyol with an OH value of 47 obtained by adding 1,600 parts of propylene oxide and then 700 parts of ethylene oxide to 76 parts of propylene glycol. DABCO 33LV: Sankyo Air Amine catalyst manufactured by Products. DABCO DC-2: Catalyst manufactured by Sankyo Air Products. DBTDL: Dibutyltin dilaurate omelette UL-28: Tin catalyst handled by Kasei Appdition Co., Ltd. Sumidyur PC: Modified MDI Millionate manufactured by Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd. MTL: Coronate CE-141: } Modified MDI manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd. Resilient agent B-511: External mold release agent manufactured by Chukyo Yushi Co., Ltd. (Tables 2, 4 and 6 molding Table 1 shows the appearance and analytical values of the above polyol.

〔成形条件〕〔Molding condition〕

吐出量:約20〜40Kg/分 吐出圧力(A液/B液)(Kg/cm2G):160/150 注入時間:約1.5〜2.2秒 原料温度(A,B液共):約40℃ モールド温度:約70℃ イソシアネートインデツクス:105 成形処方および得られた高密度ポリウレタンの
物性値は表−2〜7の通りである。 なお成形したポリウレタンは次の条件で放置後
測定した。表−3、5の成形品は離型後120℃で
30分アニーリングした後25℃×60%RHで3日以
上放置後測定した。表−7の成形品は離型後25℃
×60%RHで1週間以上放置した後測定した。 (注)離型時間および物性は次の通りである。 離型時間:モールドに反応液を注入開始から取り
出すまでの時間 初期強度−:成形品をモールドから取り出し直
後成形品の端を180゜折り曲げてクラツクが入ら
なくなるまでの、注入開始からの時間(秒)。 初期強度−:成形品をモールドから取り出し直
後に1号ダンベルで打ち抜いて引張強度測定用
サンプルを作成する。次いでこのサンプルを離
型後60秒の時点で引張強度を測定し初期強度と
した。 自己離型回数:モールドに外部離型剤を一度塗布
後、連続成形を行なつて塗布時と同様の離型性
が得られる回数。モールドとしては、平板型お
よび実型(表−2、表−4では乗用車バンパー
生産用型、表−5では乗用車ハンドル生産用
型)を使用した。 50%−モジユラス 引張強度 伸び:ダンベル2号、 クロスヘツド スピード50mm/分 引裂強度:ダンベルB形、クロスヘツドスピード
50mm/分 曲げモジユラス:サンプル25×125×2.5mm スパン40mm ローデイングノーズ5R クロスヘツドスピード10mm/分 チヤートスピード100mm/分 ヒートサグ:サンプル25×125×2.5mm 上記サンプルを100mmオーバーハングした状
態で120℃×1hr放置後、室温で30分冷却し垂れ
た距離を測定。 脆化温度:JIS K−6301による。
Discharge amount: approx. 20-40Kg/min Discharge pressure (A/B) (Kg/ cm2G ): 160/150 Injection time: approx. 1.5-2.2 seconds Raw material temperature (both A and B): approx. 40℃ Mold temperature: about 70°C Isocyanate index: 105 The molding recipe and physical properties of the obtained high-density polyurethane are shown in Tables 2 to 7. The molded polyurethane was left to stand under the following conditions and then measured. The molded products in Tables 3 and 5 are heated at 120℃ after release from the mold.
After annealing for 30 minutes, it was left at 25°C x 60% RH for 3 days or more and then measured. The molded products in Table 7 are heated at 25℃ after release from the mold.
Measurements were taken after being left at 60% RH for more than one week. (Note) The mold release time and physical properties are as follows. Mold release time: The time from the start of injection of the reaction liquid into the mold until it is taken out. Initial strength -: The time from the start of injection until the end of the molded product is bent 180 degrees immediately after the molded product is removed from the mold and no cracks are formed (seconds). ). Initial strength: Immediately after the molded product is removed from the mold, it is punched out using a No. 1 dumbbell to create a sample for tensile strength measurement. Next, the tensile strength of this sample was measured 60 seconds after release from the mold, and this was taken as the initial strength. Number of self-release times: After applying an external mold release agent to a mold once, the number of times continuous molding is performed to obtain mold release properties similar to those obtained during application. As molds, flat plate molds and actual molds (in Tables 2 and 4, molds for producing passenger car bumpers, and in Table 5, molds for producing passenger car handles) were used. 50% - Modulus tensile strength elongation: Dumbbell No. 2, Crosshead speed 50mm/split Tear strength: Dumbbell type B, Crosshead speed
50mm/min Bending modulus: Sample 25 x 125 x 2.5mm Span 40mm Loading nose 5R Crosshead speed 10mm/min Chart speed 100mm/min Heat sag: Sample 25 x 125 x 2.5mm 120℃ with the above sample overhanged by 100mm After leaving it for 1 hour, cool it down at room temperature for 30 minutes and measure the distance it sagged. Brittle temperature: According to JIS K-6301.

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 有機イソシアネートと高分子ポリオール、低
分子ジオールとを必要により発泡剤の存在下に反
応させてポリウレタンを製造する方法において、
ポリオールの少なくとも一部として、エチレン性
不飽和単量体(a)と官能基数5以上で当量が1450以
上の末端ポリオキシエチレン鎖含有ブロツクポリ
オキシアルキレンポリオール(b)とからの重合体ポ
リオール(A)を使用し、低分子ジオールは(A)および
(A)以外高分子ポリオール(B)、低分子ジオール(C)か
らなるポリオール成分の合計重量に基ずいて4〜
25%用いることを特徴とする、自己離型性を有す
るポリウレタンの製法。 2 (A)を、高分子ポリオールの重量に基いて20%
以上の量使用する、特許請求の範囲第1項記載の
製法。 3 (b)の末端ポリオキシエチレン鎖含量が10重量
%以上である、特許請求の範囲第1項または第2
項記載の製法。 4 (b)のポリオキシエチレン鎖含量が10〜30重量
%である、特許請求の範囲第1,2または3項記
載の製法。 5 (B)が末端ポリオキシエチレン鎖含有ジオール
および/またはトリオールである、特許請求の範
囲第1〜4項のいずれか記載の製法。 6 発泡剤をポリウレタンの全密度が0.5g/cm3
以上となる量使用する特許請求の範囲第1〜5項
のいずれか記載の製法。
[Claims] 1. A method for producing polyurethane by reacting an organic isocyanate with a high-molecular polyol and a low-molecular diol in the presence of a blowing agent if necessary,
As at least a part of the polyol, a polymer polyol (A ), and low molecular weight diols are (A) and
Based on the total weight of polyol components consisting of high molecular polyol (B) and low molecular diol (C) other than (A)
A method for producing polyurethane with self-releasing properties, characterized by using 25%. 2 (A) at 20% based on the weight of the polymeric polyol
The manufacturing method according to claim 1, wherein the above amount is used. Claim 1 or 2, wherein the terminal polyoxyethylene chain content of 3(b) is 10% by weight or more.
Manufacturing method described in section. 4. The method according to claim 1, 2 or 3, wherein the polyoxyethylene chain content of (b) is 10 to 30% by weight. 5. The manufacturing method according to any one of claims 1 to 4, wherein (B) is a terminal polyoxyethylene chain-containing diol and/or triol. 6 Add the foaming agent to polyurethane whose total density is 0.5 g/cm 3
The manufacturing method according to any one of claims 1 to 5, wherein the above amount is used.
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