JPH04117419A - メチレンジイソシアナート系プレポリマーの製造方法 - Google Patents

メチレンジイソシアナート系プレポリマーの製造方法

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JPH04117419A
JPH04117419A JP2236460A JP23646090A JPH04117419A JP H04117419 A JPH04117419 A JP H04117419A JP 2236460 A JP2236460 A JP 2236460A JP 23646090 A JP23646090 A JP 23646090A JP H04117419 A JPH04117419 A JP H04117419A
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Hiroshi Ueda
洋 上田
Yoshio Yoshida
義夫 吉田
Hiroshi Inoue
浩 井上
Toshikazu Kaneda
俊和 金田
Toshiaki Moriya
敏明 守屋
Tsutomu Kumazawa
熊沢 勉
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はメチレンジイソシアナート系プレポリマー(以
下、必要によりrMD Iプレポリマー」と称する)の
製造方法に関し、詳しくは脱型時間を遅らすことなく、
かつ優れた#型性を崩し貯蔵安定性に優れたMDIプレ
ポリマーの製造方法に関する。
得られた製造物はポリウレタン樹脂及び/又はポリウレ
ア樹脂の反応射出成形(以下、RIMと略す)時に金型
からの離型を容易にするための内部離型剤として有効に
使用てきる。
(従来の技術) 一般にポリウレタン樹脂を金型内て成形する場合、ワッ
クス、金属石鹸等の外部離型剤を毎回塗布することか行
われてきた。しかしなから、本方法ては他の熱可塑性の
樹脂による場合とくらべ大規模生産を必要とする自動車
部品等を生産する場合、生産性に問題かあった。
この問題を解決すべく、内部離型剤の開発か望まれてい
る。
内部離型剤に関する技術としては、例えば、特公昭49
−24997号、同55−42092号公報には、脂肪
酸エステル化合物をウレタンフオーム樹脂の製造に使用
する製造方法について開示されている。
また、特公昭58−18368号公報には、脂肪酸エス
テル化合物をイソシアナート化合物と反応させて内部離
型剤として使用する製造方法か開示されている。
夏に特公平1−29453号公報には、特定のリシノー
ル酸エステル化合物を内部離型剤として使用するウレタ
ン/ウレアエラストマーの製造方法が開示されている。
また、米国特許4,858,224号明細書には、特定
のリシノール酸エステル化合物をインシアナート化合物
と反応させて内部離型剤として使用する製造方法か開示
されている。
更に特開昭60−500418号公報には、脂肪酸金属
塩を内部離型剤として使用するウレタン/ウレア、ウレ
アエラストマーの製造方法か開示されている。
〔発明か解決しようとする課題〕
これらの従来の内部離型剤を使用することにより、熱硬
化性樹脂の欠点である外部離型剤の使用頻度(回数)を
減らすことかできる。又、脱型時の壓離れかよく、型汚
れ、ヤツレ等による不良率を低減てきる。
しかし、特公平1−29453号公報に記載の方法では
以下の問題かある。即ち、同公報には内部離型剤につい
で、浸透圧によって測定てきる900〜4500の平均
分子量、5よりも小さい酸価及び12.5〜125のO
H価を墳するエステル革含有綜合化合物からなり、この
生成物はリシノール酸3〜15モルと、32〜400の
分子量を有する1価アルコールまたは多価アルコール1
モルまたは該1価または多価アルコールの数種の混合物
から製造された化合物と記載されている。具体的な実施
例としては、内部離型剤としで、リシノール酸3〜15
モルと、32〜400の分子量を有する2価アルコール
(例えば2価アルコールとしで、1.6−ヘキサンジオ
ール)が挙げられている。
上記内部離型剤の実施例に従って使用した場合、内部離
型剤なしと比較した場合確かに効果は認められるが、内
部離を剤をレジン成分に入れた場合、末端が2級OHに
なる為、NGOの反応性が低く、脱型時の強度に問題か
あった。従っで、複雑な塑を使用する工業的な生産工程
ては不十分である。
上記の欠点を解決するために、米国特許4,858゜2
24号明細書に記載のように内部離型剤をイソシアナー
ト側に入れた場合、前述のようにレジン成分に入れた場
合と比較すれば、いくらか改良出来るものの不十分であ
る。この原因は、内部離型剤製造時リシノール酸、及び
オリゴマーの分子内及び分子間の縮合反応(副反応)か
起こり、最終の生成物の官能基数を低下させているもの
と推測出来る。
従っで、米国特許4,868,224号明細書の実施例
に示す様にポリメリックMDIを併用することか望まし
い。しかし同号明細書に記載のMDIプレポリマーに内
部離型剤を入れた場合、貯蔵安定性に問題かある。これ
は同号明細書中の実施例に記載されるMDIプレポリマ
ーの変性剤であるポリプロピレンポリオールと内部離型
剤との相溶性が悪い為と推測される。
以上の如〈従来の特定のリシノール酸エステル化合物と
インシアナート化合物とを反応させて内部離型剤として
使用した場合、離型効果はあるものの、生成物であるM
DIプレポリマーの貯蔵安定性と、脱型時の強度(gr
een strength)に問題があった。
なお特開昭63−273622号公報には、末端1級、
2級アミノ基を含む化合物とポリオールとの混合物とで
MDIプレポリマーを製造する実施例が記載されている
か、RIM製品の物性改良方法にすきず、得られたMD
Iプレポリマーの貯蔵性も低いという欠点かある。
そこて本発明の目的は、脱型時間(型内キュアー時間)
を遅らすことなく、且つ優れた離型性を有し、貯蔵安定
性に優れたMDIプレポリマーの製造方法を提供するこ
とにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者は上記目的を達成すべく、鋭意検討を重ねた結
果、本発明に至った。
即ち、本発明に係るMDIの製造方法は、(I)ジフェ
ニルメタン2.4′−及び/又は4.4′−ジイソシア
ナート及び/又は異性体の混合物を主成分とするジイソ
シアナートと、(II)リシノール酸及び/又は12ヒ
ドロキシルステアリン酸3〜15モルと、32〜400
の分子量を有する1価アルコールまたは多価アルコール
から選ばれた1種または2種以上の混e物から製造され
、かつ該生成物か900〜4500の平均分子量、10
以下の酸価及び12.5〜125のOH価を有するエス
テル基含有綜合化合物と、 (III)末端に1級アミノ基及び/又は2級アミノ基
及び/又はイミノ基を有する分子量400〜+2000
のポリエーテルポリオールとを混合、反応させることに
より生成されるMDIプレポリマーの製造方法においで
、該MDIプレポリマーのNCO含量か5〜28%で、
前記成分(II )のエステル基含有縮合化合物の含有
量か2〜50*量%であることを特徴とする。
以下、本発明について詳述する。
本発明に用いられる成分(II )の化合物は、特定の
脂肪酸エステルであり、具体的には、リシノール酸及び
/又は112ヒドロキシルステアリン酸3〜15モルと
、32〜400の分子量を有する1価アルコールまたは
多価アルコールから選ばれた1種または2種以上の混合
物から製造され、かつ該生成物が900〜4500、好
ましくは2500〜3500の平均分子量、10以下、
好ましく(ま2以下の酸価及び12.5〜125、好ま
しくは30〜55のOH価を有するエステル基含有縮合
化合物である。好ましい成分(II)の化合物としては
、特公平1−29453号公報に記載された脂肪酸エス
テルか挙げられる。
脂肪酸エステルの分子量か900未満になると離型性能
か低下し、4500を越えると粘度か高く樹脂との相溶
性か悪くなる。
また、酸価か10を越えると、遊離の酸か多く反応時の
金属触媒の劣化をきたし1また成形物の塗装のはしき等
の原因となる。l個か低すぎる場合も脂肪酸エステルの
粘度が高ぐ、樹脂との相溶性か悪く、また高くなると離
型性能が低下する。
また、該脂肪酸エステルの原料である1価または多価ア
ルコールの分子量か400を越えると脂肪酸エステルの
粘度が高く、樹脂との相溶性か悪く、32未満になると
反応か遅くなり、離型性能の低下をきたす。
前述の分子量の範囲にはいるアルコールとしては、エー
テル基を含むことも可能で、アルカノールまたはシクロ
アルカノールも使用できる。
これらの具体例としては、■例えばメタノール、エタノ
ール、n−ヘキサノール、n−ドデカノール、n−オク
タツール等の1価アルコール、■例えばシクロヘキサノ
ール11.6−ヘキサンジオール1.4−ジヒドロキシ
シクロヘキサン、クリセリン、トリメチロールプロパン
等の多価アルコール、■例えばエチレンクリコール、1
.2−および1.3−ジヒドロキシプロパン、1.2−
、1.3−21,4−または2.3−ジヒドロキシブタ
ン、ネオペンチルグリコール、1.4−とスーヒドロキ
シメチルーシクロヘキサン、1.8−ジヒドロキシオク
タン等の62〜400の分子量を有するアルカンジオー
ルか挙げられる。中ても2価アルコールである1、6−
ヘキサンジオールを使用した場合、特に離型性の点て好
ましい、なお、特公平1−29453号公報では酸価5
以下の制限かあるか本発明てはlO以下て可能である。
本発明に用いられる成分(III)の化合物は、分子量
400〜12000のポリエーテルポリオールであり、
末端1級アミノ基及び/又は末端2級アミノ基及び/又
は末端イミノ基を有する化合物である。
成分(III)の化合物としては、特公昭63−568
87号公報の実施例に記載されている末端芳香族ポリエ
ーテルアミノ、及び脂肪族ポリエーテルアミノを好まし
く便用てきる。末端イミノ基を含む脂肪族ポリアミノの
例としては、特開昭63−273623号公報の実施例
に記載されているポリエーテルイミンも含まれる。
特に好ましい2〜3官能性の脂肪族ポリエーテルアミノ
の例としては、テキサコ社製のJeffamine D
−230、D−400、D−2000,T−5ooO等
か挙げられる。
本発明において成分(I)として用いられるMDIは、
ジフェニルメタン2.4′−及び/又は4.4′−ジイ
ソシアナート及び/又は異性体の混合物が主成分として
用いられる。また必要に応し。
ポリメリックMDI及び/又はカルボジイミドを含んて
いても良い。
上記成分(I)と成分(II )と成分(III)の反
応生成物であるMDIプレポリマーのNCO含量として
は5〜28%の範囲てあり、好ましくは10〜25%の
範囲である。NCO含量か5%未満の場合にはプレポリ
マーの粘度か高くなり、成形時の混合不良の原因となり
、28%を越えるとプレポリマーの貯蔵安定性か問題と
なり好ましくない。
また成分(II )の含有量は、2〜50重量%、好ま
しくは5〜25重量%の範囲である。2重量%未渦の場
合には離型性か問題となり、また50重量%を越えると
プレポリマーの貯蔵安定性か問題となり好ましくない。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を挙げて本発明を更に詳説するか
、本発明はこれらの実施例によって限定されるものては
ない。
合成例 内部離型剤としての脂肪酸エステルの合成(IMR−A
) 特公乎1−29453号公報の実施例2に従い合成した
。リシノール酸7モルと1.6−ヘキサンジオール1モ
ル、及び四部酸チタン50ppmを3交のフラスコに入
れて 190℃に加熱し、大気圧下て生成した水を4時
間抜き出す。次いて圧力を20UAbまで低下させ、そ
してさらに反応水を抜き出す。少量の有機成分を含む全
ての水をその後8時間にわたって留出させる。混合物を
さらに1時間2011bに維持してから冷却する。
以上の方法により下記の特性を有する内部離型剤か得ら
れた。
酸価 1.5 OH価、35 粘度: 1300cps/25℃ (IMR−B) 12ヒドロキシルステアリン酸7モルと1.6−ヘキサ
ンジオール1モル、及び四部酸チタン50pp−を3文
のフラスコに入れてI MR−Aと同様反応させた。
以上の方法により下記の特性を有する内部離型剤か得ら
れた。
酸価:8.0 OH価:40 粘度・3300cps/25℃ (IMR−C) リシノール酸7モルとの1,6−ヘキサンジオール1モ
ルを3文のフラスコに入れて無触媒で、IMR−Aと同
様に反応させた。
以上の方法により下記の特性を有する内部離型剤か得ら
れた。
酸価:6,7 OH価:35 粘度・1300cps/25℃ また実施例及び比較例中のその他の原料等は以下のもの
を使用した。
芳香族シアミノ架橋剤(DETDA) エチルコーボレイション社製 エタキュア−100 活性水素価630mg/KOH PPG (A) トリプロピレンクリコールを開始剤としで、フロピレン
オキシドを付加した分子量2000のポリエーテルジオ
ール 0)1価:56 粘度 800cl)s/25℃ PPG  (B) クリセリンを開始剤としで、プロピレンオキシドを付加
した分子量5000のポリエーテルジオール OH価、34 粘度: 1100cps/25℃ ポリエーテルアミノr Jeffai+1neL M 
T −3001Jテキサコケミカル社製 分子量3000のポリエーテルトリオール50重量部と
分子量2000のポリエーテルジオール50重量部の混
合物を触媒存在下1アンモニアと反応させた末端1級ア
ミノを有する化合物。
ポリエーテルアミノI  JeffamineD−21
]ODJテキサコケミ力ル社製 分子量2000のポリエーテルジオールを触媒存在下、
アンモニアと反応させた末端1級アミノを有する化合物
DABCO33LV ジプロピレングリコール(DPG)を溶媒にしたトリエ
チレンシアミノの33%溶解液(触媒)DBTDL ニ
ジブチル錫ラウレート(触媒)A E −300三井東
圧化学社製の商品名エチレンシアミノのプロピレンオキ
シド4モル付加物 D −400+テキサコケミカル社製の商品名分子量4
00未満の末端アミノポリエーテル。
実施例1 以下のようにしてMDIプレポリマー(A)〜(J)を
製造し、貯蔵安定性について評伝すると共にNGO含量
及び粘度を測定した。
MDIプレポリマー(A) 85.91ii部の4.4′−ジフェニルメタンジイソ
シアナートの中に14.1重量部のトリプロピレンクリ
コールを挿入し、80℃で2hr混合攪拌した。
生成物は、1週間後も透明てあった。
NGO含量22.5%、粘度8(10cps/25℃M
DIプレポリマー(B) 85.9重量部の4.4′−ジフェニルメタンジイソシ
アナートの中に14.[i置部のトリプロピレングリコ
ールを挿入し、80℃て2hr混合攪拌後、IMR−A
を14.2重量部投入し、さらにlhr混合攪拌した。
生成物は、透明であったか1口径結晶物か析出した。
NGO含量19.5%、粘度800cps/25℃MD
Iプレポリマー(C) 80重量部の4.4′−ジフェニルメタンジイソシアナ
ートと 2.4′−ジフェニルメタンジイソシアナート
を25%含む4.4′−ジフェニルメタンジイソシアナ
ート20重量部を90°Cて混合攪拌した後、ポリエー
テルアミノr Jeffallline D−2000
Jを41.6重量部滴下し、混合攪拌した。
生成物は、1週間後も透明であった。
NGO含量21.7%、粘度15[10cps/25℃
MDIプレポリマー(D) 80!i量部の4.4′−ジフェニルメタンジイソシア
ナートと 2.4゛−ジフェニルメタンジイソシアナー
トを25%含む4.4′−ジフェニルメタンジイソシア
ナート20重量部を90°Cて混合攪拌した後、ポリエ
ーテルアミノr Jeffamine D−2000J
を41.6重量部滴下し、混合攪拌した後、IMR−A
2Q、0重量部を挿入し、さらにlhr混合攪拌した。
生成物は、1週間後も透明てあった。
NGO含量20.4%、粘度900cps/25℃MD
Iプレポリマー(E) IMR−Bを使用し、実施例1に従い、MDIプレポリ
マーを合成した。
生成物は、1週間後も透明てあった。
NCO含量20.2%、粘度1200cps/25℃M
DIプレポリマー(F) TMR−Cを使用し1MDIプレポリマー(D)と同様
にしてMDIプレポリマーを合成した。
生成物は、1週間後も透明てあった。
NGO含量20.4%、粘ti 900cps/25℃
MDIプレポリマー(G): 2.4′−ジフェニルメタンジイソシアナートを30%
含むMDI20重量部とNGO含量29%のカルボジイ
ミド変性MDI80重量部とを90℃て混合攪拌した後
、PPG (A)を32.8重量部挿入し、80℃で2
hr混合攪拌した後、NGO含量31,5%のポリメリ
ックMDIを20重量部挿入した。
生成物は、1週間後も透明てあった。
N00%22.8%、1100cps/25℃MDIプ
レポリマー(H) 2.4′−ジフェニルメタンジイソシアナートを30%
含むMDI20重量部とNGO含量29%のカルボジイ
ミド変性MDI80重量部とを90℃で混合攪拌した後
、PPG (A)を32.8重量部挿入し、80℃て2
hr混合攪拌した後、IMR−Aを13.3重量部挿入
し、80℃てlhr混合攪拌した後、NGO含量31.
5%のポリメリックMDIを20重量部挿入した。
生成物には、濁りか発生したが、1週間後の結晶析出は
無かった。
NGO含量20.4%、粘度1100cps/25℃M
DIプレポリマー(I) 2.4′−ジフェニルメタンジイソシアナートを30%
含むMDI20重量部とNGO含量29%のカルボジイ
ミド変性MDI80重量部とを90℃て混合攪拌した後
、r Jeffamine D−2000Jを32.8
重量部挿入し、80℃て2hr混合攪拌した後、NGO
含量31.5%のポリメリックMDIを20重量部挿入
した。
生成物は、1週間後の結晶析出は無かった。
NGO含量22.8%、粘度1300cps/25℃M
DIプレポリマー(J) 2.4′−ジフェニルメタンジイソシアナートを30%
含むMDI80重量部とNGO含量29%のカルボジイ
ミド変性MDI20重量部とを90℃て混合攪拌した後
、r Jeffamine D −2000Jを32.
8重量部滴下挿入し、80℃で2hr混合攪拌した後、
IMR−Aを13.3重量部挿入し、80℃て2hr混
合攪拌した後、NGO含量31.5%のポリメリックM
DIを20重量部挿入した。
生成物は、1週間後も透明てあった。
NGO含量19.7%、粘度1200cps/25℃実
施例2 実施例1て得られたMDIプレポリマー(A)〜(F)
及び表1に示す原料を用いて以下に示すようなRIM成
形を行った。
(成形) 東邦機械m1ni−RI M発泡機を使用し、RIM成
形て平板シートを作成した。金型サイズは200x  
300X  3mmて金型温度は70°Cに設定した。
吐出速度は200g/see、レジン温度は40’C、
イソシアナート温度は40℃、 air量はレジン中3
0%に保った。
なお外部離を剤を用いる場合は中東油脂社製r D−1
86コを用い、スプレーで塗布した。
(評価) 11理l 離型回数は金型をDMFでよく洗浄乾燥後、r D−1
86Jをスプレーし、金型滞留時間を30秒に固定し、
金型から連続して何回離型可能かを測定した。
Lユニ之ム1 脱型後、成形シートを180度折り曲げクラックの発生
しない時間(see)を測定し、グリーン強度とした。
1ex、M(曲げ弾性率) JISK−7203試験法 以上の評価結果を表1に示した。
以下余白 表1から明らかなように、内部離型剤をレシン側にいれ
て使用した場合(試料No、2)、離型回数は内部離型
剤無しく試料No、1)と比較し効果はあるか、クリー
ン強度は悪くなることかわかる。
又、脂肪酸エステル内部離型剤をイソシアナート側に使
用した場合(試料No、3)、グリーン強度は改善され
るが、内部離型剤無しく試料No。
1)と比較した場合不十分であることがわかる。
更に試料No、4のように内部離型剤無してプレポリマ
ー側に末端1級アミノ基を有するポリエーテルポリオー
ルを入れても離型回数か出ないことがわかる。
これに対し、本発明の試料N005〜7の場合は、離型
性及びグリーン強度か顕著に向上していることがわかる
実施例3 実施例2においで、原料を表2のように形成し、田型価
した。
その結果を表2に示す。
表2から明らかなように、本発明の試料No、 12は
離型性とクリーン強度が改善されることがわかる。
実施例4 実施例2の試料No、 5においで、MDIプレポリマ
ー中の成分(II )含有量を40重量%に代えたとこ
ろ、離型性及びグリーン強度が改善されることか確認さ
れた。
[発明の効果コ 本発明によれば5脱型時間(型内キュアー時間)を遅ら
すことなく、かつ優れた離型性を持ち貯蔵安定性に優れ
たMDIプレポリマーの製造方法を提供できる。
特許出願人 三井東圧化学株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ( I )ジフェニルメタン2,4′−及び/又は4,4
    ′−ジイソシアナート及び/又は異性体の混合物を主成
    分とするジイソシアナートと、 (II)リシノール酸及び/又は12ヒドロキシルステア
    リン酸3〜15モルと、32〜400の分子量を有する
    1価アルコールまたは多価アルコールから選ばれた1種
    または2種以上の混合物から製造され、かつ該生成物が
    900〜4500の平均分子量、10以下の酸価及び1
    2.5〜125のOH価を有するエステル基含有縮合化
    合物と、 (III)末端に1級アミノ基及び/又は2級アミノ基及
    び/又は、イミノ基を有する分子量400〜12000
    のポリエーテルポリオールと、 を混合、反応させることにより生成されるメチレンジイ
    ソシアナート系プレポリマーの製造方法において、該メ
    チレンジイソシアナート系プレポリマーのNCO含量が
    5〜28%で、前記成分(II)のエステル基含有縮合化
    合物の含有量が2〜50重量%であることを特徴とする
    メチレンジイソシアナート系プレポリマーの製造方法。
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Cited By (3)

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JP2018095875A (ja) * 2016-12-15 2018-06-21 東ソー株式会社 アロファネート基含有ポリイソシアネートプレポリマー
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