JPS60108414A - Manufacture of polyurethane elastomer - Google Patents

Manufacture of polyurethane elastomer

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JPS60108414A
JPS60108414A JP58215934A JP21593483A JPS60108414A JP S60108414 A JPS60108414 A JP S60108414A JP 58215934 A JP58215934 A JP 58215934A JP 21593483 A JP21593483 A JP 21593483A JP S60108414 A JPS60108414 A JP S60108414A
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compound
molecular weight
active hydrogen
mold release
injection molding
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小野 祐資
Masahiko Funaki
舟木 柾彦
Yukio Otoshi
大歳 幸男
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Asahi Glass Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To obtain the titled elastomer of improve self-releasability, by incorporating specific polysiloxane compound in a reactive mixture made up of active hydrogen-contg. compound and polyisocyanate one followed by performing reacton injection molding. CONSTITUTION:The objective non-porous or microcellular elastomer can be obtained by incorporating (A) a reactive mixture made up of (i) active hydrogen- contg. compound consisting mainly of a) high-molecular weight active hydrogen- contg. compound (pref. polyoxyalkylene polyol) and b) chain extender (pref. ethylene glycol) and ii) polyisocyanate compound (pref. 4,4-diphenylmethane diisocyanate) with (B) a polysiloxane compond of a molecular weight 30,000- 150,000, virtually free from active hydrogen-contg. functional group reactive to isocyanate group (pref. polydimethylsiloxane) followed by performing reaction injection molding. EFFECT:Capable of giving molded articles with no problems in terms of adhesivity in coating operation and discoloration. USE:Outer skin for automabile bumper, etc.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自己離型性のポリウレタン系エラストマーの反
応射出成形による製造方法に関するものであり、特に特
定のポリシロキサン系化合物を内部離型剤として使用す
ることを特徴とするポリウレタン系エラストマーの製造
方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing a self-releasing polyurethane elastomer by reaction injection molding, and is particularly characterized by using a specific polysiloxane compound as an internal mold release agent. The present invention relates to a method for producing a polyurethane elastomer.

比較的高分子量のポリオールなどの高分子量活性水素含
有化合物と鎖伸長剤とを必須とし触媒や発泡剤を任意に
配合した活性水素含有化合物成分とポリイソシアネート
化合物を必須とするインシアネート成分の少なくとも2
成分を使用し反応射出成形によりポリウレタンエラスト
マーやポリウレタンウレアエラストマーなどのポリウレ
タン系エラストマーを製造する方法は公知である。高分
子量活性水素含有化合物の代表例は上記比較的高分子量
のポリオールであり、以下特に言及しない限り、高分子
量ポリオールとして記載する。鎖伸長剤は比較的低分子
量の多価アルコールやポリアミンであり、これも活性水
素含有化合物の1種である。触媒の使用は通常必須であ
るが、インシアネート成分に添加することもできるもの
である。ハロゲン化炭化水素系発泡剤等の発泡剤を少量
使用しマイクロセルラー状のポリウレタン系エラストマ
ーを製造することは成形性の改善などの意味で通常採用
されている手段である。さらに、活性水素含有化合物成
分を2以上に分け、インシアネート成分と合計で3成分
以上を使用して反応射出成形を行うことも公知である。
At least two components: an active hydrogen-containing compound component that essentially includes a high-molecular-weight active hydrogen-containing compound such as a relatively high-molecular-weight polyol, a chain extender, and optionally a catalyst and a blowing agent, and an incyanate component that essentially includes a polyisocyanate compound.
A method for producing polyurethane elastomers such as polyurethane elastomers and polyurethane urea elastomers by reaction injection molding using components is known. A typical example of a high molecular weight active hydrogen-containing compound is the above-mentioned relatively high molecular weight polyol, which will be described below as a high molecular weight polyol unless otherwise specified. The chain extender is a relatively low molecular weight polyhydric alcohol or polyamine, which is also a type of active hydrogen-containing compound. The use of a catalyst is usually essential, but it can also be added to the incyanate component. Using a small amount of a blowing agent such as a halogenated hydrocarbon blowing agent to produce a microcellular polyurethane elastomer is a commonly used means for improving moldability. Furthermore, it is also known to divide the active hydrogen-containing compound component into two or more parts and perform reaction injection molding using a total of three or more components including the incyanate component.

反応射出成形によるポリウレタン系エラストマーの製造
方法において、成形型内面に離型剤を塗布することは必
須の要件となっている。ポリオール成分とインシアネー
ト成分の混合物である反応性混合物は成形型中で反応硬
化し、脱型に耐えうる程度に硬化した後脱型される。こ
のとき得られるポリウレタン系エラストマーは、成形型
表面に強固に付着し易すく離型剤なしには脱型が極めて
困難である。しかし、成形型内面に塗布して使用される
離型剤(以下外部離型剤という)の使用は、成形時間の
短縮化に対して大きな障害となっている0通常の付着性
の少ない合成樹脂の射出成型においては、外部離型剤の
使用は不要であるかまたは必要であってもモの寿命は充
分に長い。即ち1回の外部離型剤の塗布によって多数の
成形物を成形することができる。しかしながら、ポリウ
レタン系エラストマーの反応射出成形においては外部離
型剤の寿命は極めて短く、頻繁に外部離型剤の塗布をく
り返す必要があり、しかも通常外部離型剤の塗布作業は
繁雑かつ長時間を要する。従って、成形物1個当りの平
均成形時間中に占める外部離型剤の塗布に要する時間の
割合は極めて大きく、この外部離型剤の塗布に要する時
間を短縮しない限り、成形時間の短縮化は極めて困難な
事情にある。
In the method for producing polyurethane elastomers by reaction injection molding, it is essential to apply a mold release agent to the inner surface of the mold. The reactive mixture, which is a mixture of a polyol component and an incyanate component, is reacted and cured in a mold, and is demolded after being cured to an extent that it can withstand demolding. The polyurethane elastomer obtained at this time easily adheres firmly to the surface of the mold and is extremely difficult to release from the mold without a mold release agent. However, the use of a mold release agent that is applied to the inner surface of the mold (hereinafter referred to as an external mold release agent) is a major obstacle to shortening molding time. In injection molding, the use of external mold release agents is not necessary, or even if necessary, the mold life is sufficiently long. That is, a large number of molded articles can be molded by applying the external mold release agent once. However, in reaction injection molding of polyurethane elastomers, the life of the external mold release agent is extremely short, and it is necessary to repeat the application of the external mold release agent frequently. Moreover, the application process of the external mold release agent is usually complicated and takes a long time. It takes. Therefore, the time required for applying the external mold release agent to the average molding time per molded product is extremely large, and unless the time required for applying the external mold release agent is shortened, the molding time cannot be shortened. We are in an extremely difficult situation.

外部離型剤の寿命を延長するために、ポリウレタン系エ
ラストマー自体の離型性を向上する試みが知られている
。その代表的方法は内部離型剤の使用である。即ち反応
性混合物中に内部離型剤を配合し、得られるポリウレタ
ン系エラストマーの付着性を低減しようとするものであ
り、これによって外部離型剤の使用が不要とならないよ
うにしてもその寿命を大幅に延長することが可能となる
。たとえば、特公昭5B−81174号公報には特定の
ポリシロキサン系化合物を外部離型剤としておよび内部
離型剤として併用する例が記載されており、また特公昭
55−1178号公報にはこの特定のポリシロキサン系
化合物からなる内部離型剤が記載されている。しかし、
これら内部離型剤はその効果がいまだ充分とはいえない
ものであり、また取り扱いも不便なものである。たとえ
ば、上記公報中に記載されているカルボン酸基含有ポリ
シロキサン系化合物は、ポリウレタン系エラストマーの
製造に必要な触媒を失活させ易いため反応性混合物とす
る前の段階で両者を共存させることができないものであ
る。従って、触媒を含有する成分と該内部離型剤を含有
する成分とを必要とし、かついずれもイソシアネート成
分には添加し得ないのですくなくとも3成分を使用して
反応射出成形を行う必要があり、現在広く使用されてい
る2成分の原料を使用する反応射出成形装置には適用し
難いものである。
In order to extend the life of the external mold release agent, attempts are known to improve the mold release properties of the polyurethane elastomer itself. A typical method is the use of internal mold release agents. That is, an internal mold release agent is blended into the reactive mixture to reduce the adhesion of the resulting polyurethane elastomer, and even if this eliminates the need to use an external mold release agent, it may shorten its lifespan. It is possible to extend it significantly. For example, Japanese Patent Publication No. 5B-81174 describes the use of a specific polysiloxane compound as an external mold release agent and an internal mold release agent, and Japanese Patent Publication No. 55-1178 describes the use of a specific polysiloxane compound as an external mold release agent and an internal mold release agent. An internal mold release agent consisting of a polysiloxane compound is described. but,
These internal mold release agents are not yet fully effective and are also inconvenient to handle. For example, the carboxylic acid group-containing polysiloxane compounds described in the above-mentioned publication tend to deactivate the catalyst necessary for producing polyurethane elastomers, so it is difficult to coexist the two before forming a reactive mixture. It is something that cannot be done. Therefore, a component containing a catalyst and a component containing the internal mold release agent are required, and since neither can be added to the isocyanate component, it is necessary to perform reaction injection molding using at least three components. This method is difficult to apply to reaction injection molding equipment that uses two-component raw materials that are currently widely used.

さらに、上記カルボン酸を有するポリシロキサン系化合
物以外に、水酸基、アミノ基、メルカプト基などのイン
シアネート基と反応しうる活性水素含有官能基を含有す
るポリシロキサン系化合物も内部離型剤として検討され
ている。
Furthermore, in addition to the above-mentioned polysiloxane compounds containing carboxylic acids, polysiloxane compounds containing active hydrogen-containing functional groups that can react with incyanate groups such as hydroxyl groups, amino groups, and mercapto groups have also been investigated as internal mold release agents. ing.

′ これら活性水素含有官能基を含有するポリシロキサ
ン系化合物が内部離型剤として検討されている理由の1
つは、塗装性の改良を期待しうる点にある。一般的な内
部離型剤の問題点は内部離型剤が成型品内部から表面に
経時的に浸出し、塗料の成型品表面に対する付着力を低
減させることにある。これに対し、活性水素含有官能基
を含有するポリシロキサン系化合物はインシアネート基
と反応してポリウレタン−に固定され、この浸出が防止
されると考えられる。しかし、一方、離型剤としての性
能から考えると成型時には内部離型剤は成型型に接す木
表面にその内部よりはより多く存在する方が有効と考え
られ、内部離型剤の表面への移動が抑制されることは離
型性発揮の面からは好ましくないと考えられる。
' One of the reasons why polysiloxane compounds containing these active hydrogen-containing functional groups are being considered as internal mold release agents.
One is that it can be expected to improve paintability. The problem with common internal mold release agents is that they leach from the interior of the molded product to the surface over time, reducing the adhesion of paint to the surface of the molded product. On the other hand, it is thought that the polysiloxane compound containing an active hydrogen-containing functional group reacts with the incyanate group and is fixed to the polyurethane, thereby preventing this leaching. However, on the other hand, considering its performance as a mold release agent, it is thought that it is more effective for the internal mold release agent to exist on the wood surface in contact with the mold during molding, rather than inside it. Suppression of the movement of is considered undesirable from the viewpoint of exhibiting mold releasability.

本発明者は反応射出成形等によるポリウレタン系エラス
トマーの製造において有効な内部離型剤について種々の
研究検討を行った結果、特定のポリシロキサン系化合物
が特に有効であることを見い出した。即ち、実質的に活
性水素含有官能基を有していないポリシロキサン系化合
物であってもある特定の分子量範囲にあるものは塗装性
を大幅に低減させることはないことを見い出した。その
分子量の範囲は約3万〜15万である。しかも、この化
合物は離型効果の持続性に優れ、かつ塗装時の密着性や
変色性をと問題のない成型品の製造が可能である。本発
明はこのインシアネート基と反応しうる活性水素含有官
能基を実質的に含有しない分子量約3万〜15万のポリ
シロキサン系化合物を内部離型剤として使用することを
特徴とするポリウレタン系エラストマーの製造方法に関
するものであり、即ち、 高分子量活性水素含有化合物と鎖伸長剤を含む活性水素
含有化合物とポリインシアネート化合物が混合された反
応性混合物を成形型中で硬化する反応射出成型方法によ
る非泡状あるいはマイクロセルラー状のポリウレタン系
エラストマーの製造方法において、反応性混合物中にイ
ンシアネート基と反応しうる活性水素含有官能基を実質
的に含有しない分子量約3万〜15万のポリシロキサン
系化合物を配合することを特徴とする内部離型性の優れ
たポリウレタン系エラストマーの製造方法、 である。
The present inventor conducted various studies on internal mold release agents that are effective in the production of polyurethane elastomers by reaction injection molding, etc., and as a result, discovered that certain polysiloxane compounds are particularly effective. That is, it has been found that even polysiloxane compounds having substantially no active hydrogen-containing functional groups within a certain specific molecular weight range do not significantly reduce paintability. Its molecular weight ranges from about 30,000 to 150,000. Furthermore, this compound has an excellent long-lasting mold release effect, and it is possible to produce molded products with no problems with adhesion or discoloration during painting. The present invention provides a polyurethane elastomer characterized in that a polysiloxane compound having a molecular weight of about 30,000 to 150,000 and which does not substantially contain active hydrogen-containing functional groups capable of reacting with the incyanate group is used as an internal mold release agent. The present invention relates to a method for producing a non-containing compound using a reaction injection molding method in which a reactive mixture of a high molecular weight active hydrogen-containing compound, an active hydrogen-containing compound containing a chain extender, and a polyincyanate compound is cured in a mold. In the method for producing a foamy or microcellular polyurethane elastomer, a polysiloxane compound having a molecular weight of about 30,000 to 150,000 that does not substantially contain active hydrogen-containing functional groups that can react with incyanate groups in the reactive mixture. A method for producing a polyurethane elastomer with excellent internal mold releasability, characterized by incorporating the following.

本発明における内部離型剤であるポリシロキサン系化合
物は+Si+R)2−0%(R:炭素数1〜4の低級ア
ルキル基あるいはフェニル基などのアリール基、ただし
2つのRは異なっていてもよい。n:整数)を主鎖とす
る化合物であり、特に2つのRがいずれもメチル基であ
るポリジメチルシロキサンを主鎖とする化合物が最も好
ましい。この主鎖内にはランダム状あるいはブロック状
i: (−St(R)(X)−0+ (X : R以外
の1価の有機基、ただし活性水素含有官能基を実質的に
有していないもの)を有していてもよい。また、主鎖は
通常線状であるが一部に短鎖あるいは比較的長鎖の分岐
を有していてもよい。
The polysiloxane compound that is the internal mold release agent in the present invention is +Si+R) 2-0% (R: lower alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or aryl group such as phenyl group, however, two R may be different) n: an integer) as its main chain, and most preferably a compound whose main chain is polydimethylsiloxane in which both of the two R's are methyl groups. This main chain contains random or block-like i: (-St(R)(X)-0+ (X: monovalent organic groups other than R, but does not substantially have active hydrogen-containing functional groups). Furthermore, the main chain is usually linear, but it may partially have short or relatively long chain branches.

また、主鎖の末端は通常−8i+R)sで表わされる基
が存在するが、この3つのHの一部はXであってもよい
。最も一般的かつ広く使用されているポリシロキサン系
化合物は (CHa )a!3i0 (−8i (C)Ia )2
−0)sSi((l)Ia )aで表わされるポリジメ
チルシロキサンであり、本発明におけるポリシロキサン
系化合物もこのポリジメチルシロキサンが好ましい。本
発明におけるポリシロキサン系化合物の分子量は約3万
〜15万であることが必要である。ポリシロキサン系化
合物の分子量が低減するほど塗装性が低下する傾向にあ
る。従って、より好ましい分子量の下限は約5万であり
、さらに好ましくは約8万である。一方、高分子量にな
るほどその粘度が急上昇し、あまりに高粘度のポリシロ
キサン系化合物は取り扱いが困難であり、好ましい分子
量の上限は約12万である。
Further, at the end of the main chain, there is usually a group represented by -8i+R)s, but some of these three H's may be X. The most common and widely used polysiloxane compound is (CHa)a! 3i0 (-8i (C)Ia)2
-0)sSi((l)Ia)a, and this polydimethylsiloxane is also preferred as the polysiloxane compound in the present invention. It is necessary that the molecular weight of the polysiloxane compound used in the present invention is about 30,000 to 150,000. Paintability tends to decrease as the molecular weight of the polysiloxane compound decreases. Therefore, the lower limit of the molecular weight is more preferably about 50,000, and even more preferably about 80,000. On the other hand, as the molecular weight increases, the viscosity increases rapidly, and a polysiloxane compound with an excessively high viscosity is difficult to handle, and the preferable upper limit of the molecular weight is about 120,000.

本発明における上記ポリシロキサン系化合物の配合量は
特に限定されるものではないが、高分子量活性水素化合
物100重量部に対して約0.1〜10重量部が適当で
あり、特に約0.5〜5重量部が好ましい。本発明にお
けるポリシロキサン系化合物は上記のようにインシアネ
ート基と反応しうる活性水素含有官能基を含まない。
The amount of the polysiloxane compound in the present invention is not particularly limited, but is suitably about 0.1 to 10 parts by weight, particularly about 0.5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the high molecular weight active hydrogen compound. ~5 parts by weight is preferred. The polysiloxane compound in the present invention does not contain an active hydrogen-containing functional group that can react with incyanate groups as described above.

従って、ポリシロキサン系化合物はポリイソシアネート
化合物などのインシアネート基を有する化合物にあらか
じめ混合して使用しても支障はない。しかしながら、通
常は後述活性水素含有化合物を含む成分にあらかじめ配
合して使用することが好ましい。勿論、ポリウレタン系
エラストマーの製造方法によってはポリイソシアネート
化合物と活性水素含有化合物の両者に配合することもで
きる。
Therefore, there is no problem even if the polysiloxane compound is mixed in advance with a compound having an incyanate group such as a polyisocyanate compound. However, it is usually preferable to use it by blending it in advance with a component containing an active hydrogen-containing compound described below. Of course, depending on the method for producing the polyurethane elastomer, it can be added to both the polyisocyanate compound and the active hydrogen-containing compound.

本発明のポリウレタン系エラストマーは反応射出成形方
法で製造される。即ち、比較的高圧で噴出された少なく
とも2成分を混合室で衝突混合して反応性混合物とし、
これ・を直ちに成形型に射出して成形型中で反応性混合
物を短時間で硬化させてポリウレタン系エラストマーと
する方法である。反応性混合物は混合室下流側やランナ
一部に設けられたアフターミキシング機構で再混合され
ることもある。成形型内面には通常外部離型剤が塗布さ
れる。本発明における内部離型剤と外部離型剤の併用に
よって離型性がより向上し、外部離型剤の面からみれば
その寿命が大幅に延長される。外部離型剤としては種々
のものを使用でき、本発明をとおける内部離型剤と同様
のあるいはその他のポリシロキサン系化合物は勿論、た
とえばワックス系外部離型剤、シリコン系外部離型剤、
フッ素化合物外部離型剤なども使用しうる。
The polyurethane elastomer of the present invention is produced by a reaction injection molding method. That is, at least two components ejected at relatively high pressure are collided and mixed in a mixing chamber to form a reactive mixture;
This is a method in which this is immediately injected into a mold and the reactive mixture is cured in a short time in the mold to form a polyurethane elastomer. The reactive mixture may be remixed by an after-mixing mechanism provided downstream of the mixing chamber or part of the runner. An external mold release agent is usually applied to the inside surface of the mold. The combined use of an internal mold release agent and an external mold release agent in the present invention further improves mold releasability and significantly extends the life of the external mold release agent. Various types of external mold release agents can be used, including polysiloxane compounds similar to the internal mold release agent used in the present invention or other polysiloxane compounds, such as wax-based external mold release agents, silicone-based external mold release agents,
Fluorine compound external mold release agents and the like may also be used.

本発明において反応性混合物とは活性水素含有化合物と
ポリイソシアネート化合物との少なくとも2成分を混合
した混合物であり、通常はさらに触媒を含む。さらに通
常は発泡剤その他のポリウレタン系エラストマーの全原
料成分を含む混合物である。反応射出成形においては、
活性水素含有化合物とポリイソシアネート化合物以外の
全原料成分との混合物である通常システム液と呼ばれる
成分とポリイソシアネート化合物を含む成分の2成分を
混合した混合物であり高圧発泡機と呼ばれる混合射出装
置によって混合され射出される反応性の混合物である。
In the present invention, the reactive mixture is a mixture of at least two components, an active hydrogen-containing compound and a polyisocyanate compound, and usually further contains a catalyst. Furthermore, it is usually a mixture containing all raw materials for the polyurethane elastomer, including a blowing agent. In reaction injection molding,
It is a mixture of two components: a component usually called system liquid, which is a mixture of active hydrogen-containing compounds and all raw materials other than polyisocyanate compounds, and a component containing polyisocyanate compounds, and is mixed by a mixing injection device called a high-pressure foamer. It is a reactive mixture that is then injected.

反応性混合物においてインシアネート基と非反応性の成
分、たとえば強化繊維や粉末充填剤など、の一部ないし
全部がインシアネート化合物に配合して使用されること
もある。また、高分子量ポリオールの一部をあらかじめ
ポリイソシアネート化合物と反応させたポリイソシアネ
ート化合物の一部ないし全部として使用されることもあ
る。また、活性水素含有化合物成分あるいはポリイソシ
アネート化合物含有成分を2以上の成分とし1合計3以
上の成分を使用して反応射出成形を行うことも可能であ
る。
In the reactive mixture, some or all of the components that are non-reactive with the incyanate group, such as reinforcing fibers and powder fillers, may be used in combination with the incyanate compound. Further, it may be used as part or all of a polyisocyanate compound obtained by reacting a part of a high molecular weight polyol with a polyisocyanate compound in advance. It is also possible to carry out reaction injection molding using two or more active hydrogen-containing compound components or polyisocyanate compound-containing components, a total of three or more components.

t 本発明において高分子量活性水素含有化合物として好ま
しいものは高分子量ポリオールであり特にポリオキシア
ルキレンポリオールであるが、これに限られるものでは
ない。たとえば、高分子量ポリオキシアルキレンポリオ
ールの水酸基の一部ないし全部をアミン基に置換したア
ミノ化ポリエーテルを使用して反応射出成形によりポリ
ウレタン系エラストマーを製造することは公知であり、
本発明においても同様の7ミノ化ポリエーテルを高分子
量活性水素含有化合物の一部ないし全部として使用しう
る。このアミノ化ポリオールとしては、後述高分子量ポ
リオールと同等の範囲の分子量を有するものが好ましく
、そのアミノ化率はそれ単独の使用あるいはそれと高分
子量ポリオールとの併用の場合の全アミノ基の数/(全
アミン基の数十全水酸基の数)で表わして約(80%以
下が適当である。
t In the present invention, the high molecular weight active hydrogen-containing compound is preferably a high molecular weight polyol, particularly a polyoxyalkylene polyol, but is not limited thereto. For example, it is known to produce a polyurethane elastomer by reaction injection molding using an aminated polyether in which some or all of the hydroxyl groups of a high molecular weight polyoxyalkylene polyol are replaced with amine groups.
In the present invention, a similar 7-minated polyether can be used as part or all of the high molecular weight active hydrogen-containing compound. The aminated polyol preferably has a molecular weight in the same range as the high molecular weight polyol described below, and the amination rate is the number of total amino groups/(when used alone or in combination with a high molecular weight polyol). Expressed in tens of total hydroxyl groups to total amine groups, approximately (80% or less) is suitable.

本発明において高分子量ポリオールとは水酸基当りの平
均分子量約800〜4000、特に約 2 1000〜2500.1分子当りの平均水酸基数1.8
〜8.0、特に約2.0〜3.5の1種あるいは2種以
上の混合物からなる高分子量ポリオールが適当である。
In the present invention, high molecular weight polyol refers to an average molecular weight per hydroxyl group of about 800 to 4,000, particularly about 2,1000 to 2,500.The average number of hydroxyl groups per molecule is 1.8.
High molecular weight polyols having a molecular weight of 1 to 8.0, particularly 2.0 to 3.5, or a mixture of two or more, are suitable.

高分子量ポリオールとしては特にポリオキシアルキレン
ポリオールまたはそれを主成分とする高分子量ポリオー
ル混合物が好ましい。
The high molecular weight polyol is particularly preferably a polyoxyalkylene polyol or a high molecular weight polyol mixture containing it as a main component.

ポリオキシアルキレンポリオール以外としては、ポリブ
タジェングリコールなどの水酸基炭化水素系ポリマー、
ポリエステルポリオール、ポリエーテルエステルポリオ
−□ル、ポリカーボネートポリオールなどがあり、これ
らは単独で使用しうるがポリオキシアルキレンポリオー
ルと併用されることが好ましい。ポリオキシアルキレン
ポリオールと他の高分子量ポリオールを併用する場合は
、両者の混合物に対してポリオキシアルキレンポリオー
ルが少なくとも60重量%、特に少なくとも80重量%
であることが好ましい、併用される他の高分子量ポリオ
ールとしては、少なくとも2個の水酸基を有するブタジ
ェンのホモポリマーやコポリマーが特に好ましい。
In addition to polyoxyalkylene polyols, hydroxyl hydrocarbon polymers such as polybutadiene glycol,
Examples include polyester polyols, polyether ester polyols, polycarbonate polyols, etc., and although these can be used alone, they are preferably used in combination with polyoxyalkylene polyols. When polyoxyalkylene polyols and other high molecular weight polyols are used together, at least 60% by weight, in particular at least 80% by weight of polyoxyalkylene polyols, based on the mixture of both.
The other high molecular weight polyol used in combination is particularly preferably a butadiene homopolymer or copolymer having at least two hydroxyl groups.

ポリオキシアルキレンポリオールとしては、多価のイニ
シエーターにアルキレンオキシドなどのエポキシドを多
数付加して得られるポリオキシアルキレンポリオールや
テトラヒドロフランなどの4員環以上の環状エーテルの
開環重合体が適当である。多価のイニシエーターとして
は多価アルコール、多価フェノール、アルカノールアミ
ン、モノあるいはポリアミンなど適当であり、特に多価
アルコールが最も好ましい。エポキシドとしては、炭素
数2〜4のフルキレンオキシドが最も好ましいが、それ
とともにハロゲン含有アルキレンオキシド、スチレンオ
キシド、グリシジルエーテル、その他のエポキシドを併
用することができる。最も好ましいポリオキシアルキレ
ンポリオールは、多価のイニシエーターにプロピレンオ
キシドあるいはブチレンオキシド、特に好ましくはプロ
ピレンオキシドとエチレンオキシドとを付加して得られ
るポリオキシアルキレンポリオールである。エチレンオ
キシドはポリオキシアルキレンポリオールのオキシアル
キレン鎖の末端部分にオキシエチレン基を存在させるた
めに付加反応の最後の段階で反応させることが好ましい
。場合によっては、エチレンオキシドと他のフルキレン
オキシドとを混合しであるいは順次に反応させてオキシ
アルキレン鎖の非末端部分にオキシエチレン基を存在さ
せてもよい。オキシアルキレン鎖の末端部分に存在する
オキシエチレン基の割合は少なくとも5重量%であるこ
とが好ましい。より好ましくは約8重量%以上である。
Suitable polyoxyalkylene polyols include polyoxyalkylene polyols obtained by adding a large number of epoxides such as alkylene oxides to a polyvalent initiator, and ring-opening polymers of cyclic ethers having four or more membered rings such as tetrahydrofuran. Suitable polyhydric initiators include polyhydric alcohols, polyhydric phenols, alkanolamines, mono- and polyamines, and polyhydric alcohols are particularly preferred. As the epoxide, fullkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms is most preferred, but halogen-containing alkylene oxide, styrene oxide, glycidyl ether, and other epoxides can be used in combination therewith. The most preferred polyoxyalkylene polyol is a polyoxyalkylene polyol obtained by adding propylene oxide or butylene oxide, particularly preferably propylene oxide and ethylene oxide, to a polyvalent initiator. Ethylene oxide is preferably reacted in the last step of the addition reaction in order to cause an oxyethylene group to be present at the end of the oxyalkylene chain of the polyoxyalkylene polyol. In some cases, ethylene oxide and other fullkylene oxides may be mixed or reacted sequentially to form an oxyethylene group at the non-terminal portion of the oxyalkylene chain. Preferably, the proportion of oxyethylene groups present at the terminal parts of the oxyalkylene chains is at least 5% by weight. More preferably, it is about 8% by weight or more.

また、全オキシエチレン基の割合の上限は35重量%以
下であることが好ましい。特に末端オキシエチレン基が
反応性を確保する面で必要であることにより、ポリオキ
シアルキレンポリオール中のオキシエチレン基はその実
質的にすべてがオキシアルキレン鎖の末端部分に存在す
る方が好ましい。
Further, the upper limit of the proportion of all oxyethylene groups is preferably 35% by weight or less. In particular, since terminal oxyethylene groups are necessary to ensure reactivity, it is preferable that substantially all of the oxyethylene groups in the polyoxyalkylene polyol are present at the terminal portions of the oxyalkylene chains.

上記ポリオキシアルキレンポリオールのより好ましい平
均水酸基数は約2,1〜3.0である。
A more preferable average number of hydroxyl groups in the polyoxyalkylene polyol is about 2.1 to 3.0.

このポリオキシアルキレンポリオールは、ポリ 5 オキシアルキレントリオールまたはポリオキシアルキレ
ンジオールと3価以上のポリオキシアルキレンポリオー
ルとの混合物からなる。ポリオキシアルキレンポリオー
ルの混合物は別々に製造されたポリオキシアルキレンポ
リオールを混合してもよく、また2種以上の多価イニシ
工−ターの混合物にアルキレンオキシドなどを付加して
製造してもよい。多価のイニシェーターとしてはたとえ
ば以下のような化合物があるがこれらに限られることは
ない。
This polyoxyalkylene polyol consists of a poly 5 oxyalkylene triol or a mixture of a polyoxyalkylene diol and a trivalent or higher polyoxyalkylene polyol. A mixture of polyoxyalkylene polyols may be produced by mixing separately produced polyoxyalkylene polyols, or by adding an alkylene oxide or the like to a mixture of two or more types of polyvalent initiators. Examples of multivalent initiators include, but are not limited to, the following compounds.

多価アルコール;エチレングリコール、プロピレングリ
コール、l、4−ブタンジオール、ジエチレングリコー
ルなどのポリエチレングリコール、ジプロピレングリコ
ールなどのポリプロピレングリコール、グリセリ乙トリ
メチロールプロパン、へ午サントリオール、ペンタエリ
スリトール、ジグリセリン、デキストロース、α−メチ
ルグリコシド、ソルビトール、シュークロース。
Polyhydric alcohols; polyethylene glycols such as ethylene glycol, propylene glycol, l,4-butanediol, diethylene glycol, polypropylene glycols such as dipropylene glycol, glycerin trimethylolpropane, santriol, pentaerythritol, diglycerin, dextrose, alpha-methyl glycoside, sorbitol, sucrose.

多価フェノール;ビスフェノールA、ビス 6 フエノールS、カテコール、フェノールホルムアルデヒ
ド初期縮合物。
Polyhydric phenol; bisphenol A, bis 6 phenol S, catechol, phenol formaldehyde initial condensate.

アルカノールアミン;モノエタノールアミン、ジェタノ
ールアミン、トリエタノールアミン、ジイソプロパツー
ルアミン、N−メチルジェタノールアミン。
Alkanolamine; monoethanolamine, jetanolamine, triethanolamine, diisopropanolamine, N-methyljetanolamine.

モノあるいはポリアミン;エチレンジアミン、ジエチレ
ントリアミン、ジアミノジフェニルメタン、アニリン。
Mono- or polyamines; ethylenediamine, diethylenetriamine, diaminodiphenylmethane, aniline.

鎖伸長剤は分子量400以下の低分子量ポリオールおよ
び/またはポリアミン化合物からなる。特に分子量20
0以下の低分子量ポリオールが好ましい。低分子量ポリ
オールは水酸基を2以上、特に2〜4個有する多価アル
コールやアルカノールアミン、および前記したような多
価のイニシエーターに少量のアルキレンオキシドを付加
して得られるポリオールが適当である。特に好ましい低
分子量ポリオールは炭素数2〜4の2価アルコールであ
る。ポリアミンとしては、アルキレン置換基および/ま
たはハロゲンを有する芳香族ジアミンが適当である。好
ましい具体的な鎖伸長剤は、エチレングリコール、1,
4−ブタンジオール、プロピレングリコール、ジエチレ
ンゲルコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、
トリメチロールプロパン、ジェタノールアミン、トリエ
タノールアミン、などであり、特にエチレングリコール
と1.4−ブタンジオールが好ましい。芳香族ジアミン
としては、たとえばジエチルトルエンジアミン、モノク
ロルパラフェニレンジアミン、テトラメチルメチレンジ
アニリンなどが好ましい。
The chain extender consists of a low molecular weight polyol and/or a polyamine compound having a molecular weight of 400 or less. Especially molecular weight 20
Low molecular weight polyols of 0 or less are preferred. Suitable low molecular weight polyols include polyhydric alcohols and alkanolamines having 2 or more, especially 2 to 4, hydroxyl groups, and polyols obtained by adding a small amount of alkylene oxide to the above-mentioned polyvalent initiators. Particularly preferred low molecular weight polyols are dihydric alcohols having 2 to 4 carbon atoms. Suitable polyamines are aromatic diamines having alkylene substituents and/or halogens. Preferred specific chain extenders include ethylene glycol, 1,
4-butanediol, propylene glycol, diethylene gelcol, dipropylene glycol, glycerin,
These include trimethylolpropane, jetanolamine, triethanolamine, etc., and ethylene glycol and 1,4-butanediol are particularly preferred. Preferred examples of the aromatic diamine include diethyltoluene diamine, monochloroparaphenylene diamine, and tetramethylmethylene dianiline.

その使用量は高分子量ポリオールとの合計量に対し5〜
40重量%、特に10〜30重量%が適当である。
The amount used is 5 to 50% based on the total amount of high molecular weight polyol.
40% by weight, especially 10-30% by weight, is suitable.

ポリインシアネート化合物は少なくとも2個のインシア
ネート基を有する芳香族、脂環族、脂肪族、その他のポ
リイソシアネート化合物やその変性物からなる。たとえ
ば、2.4− )リレンジイソシアネート、2.8−ト
リレンジイソシアネート、4.4′−ジフェニルメタン
ジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシア
ネート、キシリレンジイソシアネート、インホロンジイ
ソシアネート、メチレン−ビス(シクロヘキシルイソシ
アネート)、ヘキサメチレンインシアネート、などがあ
る。また、変性体としては、二量体、三量体、プレポリ
マー型変性体、カルボジイミド変性体、尿素変性体、そ
の他のものがある。これらポリイソシアネート化合物は
2種以上併用してもよい。特に好ましいポリイソシアネ
ート化合物は4.4′−ジフェニルメタンジイソシアネ
ート、およびそのカルボジイミド変性体やプレポリマー
型変性体である。ポリイソシアネート化合物の使用量は
インシアネートインデックスで表わして80〜120、
特に85〜 +10が適当である。
The polyincyanate compound includes aromatic, alicyclic, aliphatic, and other polyisocyanate compounds having at least two incyanate groups, and modified products thereof. For example, 2.4-)lylene diisocyanate, 2.8-tolylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, polymethylene polyphenylisocyanate, xylylene diisocyanate, inphorone diisocyanate, methylene-bis(cyclohexyl isocyanate), hexamethylene incyanate, etc. Examples of modified products include dimers, trimers, prepolymer modified products, carbodiimide modified products, urea modified products, and others. Two or more of these polyisocyanate compounds may be used in combination. Particularly preferred polyisocyanate compounds are 4,4'-diphenylmethane diisocyanate and its carbodiimide-modified and prepolymer-type modified products. The amount of polyisocyanate compound used is 80 to 120 expressed as incyanate index,
In particular, 85 to +10 is suitable.

反応射出成形方法におけるポリウレタン系エラストマー
の製造において、上記主原料以外に通常触媒の使用が必
須であり、発泡剤の使用も好ましい。触媒としては各種
の第3級アミン系触媒や有機スズ化合物などの有機金属
化合物が 9 あり、両者は単独あるいは併用して使用される。本発明
において、発泡剤は必ずしも必須ではなく、発泡剤を使
用しなくとも原料に溶存する空気や水の存在によりわず
かに発泡したエラストマーが得られ、またこれらを充分
除去することにより非泡状のエラストマーが得られる。
In the production of polyurethane elastomers using the reaction injection molding method, it is usually essential to use a catalyst in addition to the above-mentioned main raw materials, and it is also preferable to use a blowing agent. Catalysts include various tertiary amine catalysts and organometallic compounds such as organotin compounds, and both may be used alone or in combination. In the present invention, a blowing agent is not necessarily essential; even without using a blowing agent, a slightly foamed elastomer can be obtained due to the presence of air and water dissolved in the raw materials, and by sufficiently removing these, a non-foamed elastomer can be obtained. An elastomer is obtained.

しかしながら少量の発泡剤の使用は成形性の改良などの
理由により好ましい。発泡剤としては空気や水なども使
用しうるが好ましくは低沸点のハロゲン炭化水素が使用
される。具体的にはトリクロロフルオロメタ乙ジクロロ
フルオロメタ乙塩化メチレン等が適当である。その量は
高分子量ポリオールと鎖伸長剤の合計100重量部に対
して15重量部以下、特に2〜lO重量部が適当である
However, it is preferable to use a small amount of blowing agent for reasons such as improving moldability. Air, water, etc. can be used as the blowing agent, but halogen hydrocarbons with a low boiling point are preferably used. Specifically, trichlorofluorometa, dichlorofluorometa, methylene chloride, etc. are suitable. The amount thereof is preferably 15 parts by weight or less, particularly 2 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the high molecular weight polyol and chain extender.

さらに任意の添加成分として種々の添加剤を添加しうる
。たとえば、強化繊維、充填剤、着色剤、紫外線吸収剤
、酸化防止剤、難燃剤などがある。特に強化繊維、また
はフレク状強化剤を配合することは吸水寸法変化率を低
下させる0 効果ある。これは、ポリウレタン系エラストマーの剛性
や強度を向上させるためであると思われる。強化繊維と
しては、ガラス繊維のミルドファイバーやカットファイ
バー、あるいはワラストナイトなどが適当である。また
、フレーク状強化剤としてはマイカガラスフレークなど
が用いうる。その量はポリウレタン系エラストマー全体
に対して約20重量%以下で充分効果を有する。上記触
媒や発泡剤を含めてこれらの添加剤は通常高分子量ポリ
オールと鎖伸長剤を含むポリオール成分に添加される。
Furthermore, various additives may be added as optional additive components. Examples include reinforcing fibers, fillers, colorants, ultraviolet absorbers, antioxidants, and flame retardants. In particular, blending reinforcing fibers or flexible reinforcing agents is effective in reducing the rate of dimensional change after water absorption. This seems to be to improve the rigidity and strength of the polyurethane elastomer. Suitable reinforcing fibers include milled glass fibers, cut fibers, and wollastonite. Moreover, mica glass flakes or the like can be used as the flake-like reinforcing agent. The amount thereof is approximately 20% by weight or less based on the entire polyurethane elastomer to have a sufficient effect. These additives, including the catalysts and blowing agents mentioned above, are usually added to the polyol component containing the high molecular weight polyol and chain extender.

しかし、インシアネート基に対して不活性な添加剤はイ
ンシアネート成分に添加することもできる。
However, additives which are inert towards incyanate groups can also be added to the incyanate component.

反応射出成形方法は通常上記ポリオール成分とイソシア
ネート成分を急速に混合して反応性混合物としこれを直
ちに成形型に射出し、成形型中でこの反応性混合物を反
応させ、硬化後成形物として取りだすことによって行な
われる。
The reaction injection molding method usually involves rapidly mixing the above polyol component and isocyanate component to form a reactive mixture, which is immediately injected into a mold, allowing the reactive mixture to react in the mold, and taking it out as a molded product after curing. It is carried out by

場合により、ポリオール成分やインシアネート成分を2
以上に分け、あるいは第3の成分を使用することにより
3以上の成分を用いることもある。急速な混合は通常各
成分の衝突混合により行なわれ、またランナ一部にアフ
ターミキシング機構を設けて再混合を行なうこともある
In some cases, a polyol component or an incyanate component may be added.
Three or more components may be used by dividing them into the above components or by using a third component. Rapid mixing is usually achieved by impingement mixing of each component, and an after-mixing mechanism may be provided in a portion of the runner to perform remixing.

本発明は自動車の外装部品、特にバンパー外殻の成形の
ために使用される。しかしながら、この用途に限られる
ものではなく他の自動車用部品、ハウジング用成形品、
その他の用途にも適用しうる。
The present invention is used for molding exterior parts of automobiles, especially bumper shells. However, it is not limited to this use, and can be used for other automobile parts, molded products for housing,
It can also be applied to other uses.

以下に本発明を実施例により具体的に説明するが本発明
はこれら実施例に限られるものではない。
EXAMPLES The present invention will be specifically explained below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

実施例及び比較例 高圧発泡機のポリオール成分側タンクに本発明の内部離
型剤を含有した高分子量ポリオール、鎖伸長剤等の混合
物を仕込み、一方ポリイソシアネート化合物をインシア
ネート成分側タンクに仕込んだ。高圧発泡機の吐出圧力
を150kg/am’、吐出量80〜120kg/分、
各成分の液温3G〜40℃に調整し反応射出成形を行な
った。I&形型は大きさ140mm X 120mm 
X 1400mm、内厚3■の自動車用バンパー外殻成
形用の鉄製の金型を使用し、その型温を80〜70℃に
調整して成形を行なった。また、成形時には最初にワッ
クス系離型剤を金型に塗布し、その後塗布無しで何回成
形可能かを測定した。また、下記方法により成形品の塗
装性を試験した。これらの結果を第1表に示す。
Examples and Comparative Examples A mixture of a high molecular weight polyol containing the internal mold release agent of the present invention, a chain extender, etc. was charged into the polyol component side tank of a high-pressure foaming machine, while a polyisocyanate compound was charged into the incyanate component side tank. . The discharge pressure of the high-pressure foaming machine is 150 kg/am', the discharge amount is 80 to 120 kg/min,
Reaction injection molding was performed while adjusting the liquid temperature of each component to 3G to 40°C. I & shape size is 140mm x 120mm
An iron mold for molding the outer shell of an automobile bumper having a diameter of 1400 mm and an inner thickness of 3 cm was used, and the mold temperature was adjusted to 80 to 70 DEG C. for molding. Furthermore, during molding, a wax-based mold release agent was first applied to the mold, and then the number of times molding could be performed without application was measured. In addition, the paintability of the molded product was tested using the following method. These results are shown in Table 1.

a−一一五 ポリオール成分 高分子量ポリオール 84重量部 (分子量約fl15Go 、オキシエチレン基含有量約
15重量%のポリオキシプ ロピレンオキシエチレントリオ− ル) 鎖伸長剤:エチレングリコール 16重量部触 媒: (グブ:1−33LV O,4tt )(ジブチル錫ジ
ラウレート Q、08//)発泡剤:フロン11 5〃 3 内部離型剤[下記] [表記] インシアネート成分 カルボジイミド変性ジフェニルメタンジイソシアネート
(Neo含量28%) 【使用量はインデックスが105となる量]外部離型剤 A:融点約110℃のワックスを有機溶媒に溶解分散し
たもの。
a-115 polyol component High molecular weight polyol 84 parts by weight (polyoxypropyleneoxyethylene triol with molecular weight of about fl15Go and oxyethylene group content of about 15% by weight) Chain extender: 16 parts by weight of ethylene glycol Catalyst: ( (Dibutyltin dilaurate Q, 08//) Blowing agent: Freon 11 5 3 Internal mold release agent [below] [Description] Incyanate component carbodiimide-modified diphenylmethane diisocyanate (Neo content 28%) [The amount used is the amount that gives an index of 105] External mold release agent A: Wax having a melting point of about 110°C is dissolved and dispersed in an organic solvent.

B:融点約80℃のワックスを有機溶媒約に溶解分散し
たもの。
B: Wax having a melting point of about 80° C. is dissolved and dispersed in an organic solvent.

内部離型剤 インシアネート基と反応しうる活性水素含有官能基を実
質的に含有しない下記ポリジメチルシロキサン 分子量 粘度 (25℃、 ask ) A: 3万 1万 B:IQ万 30万 C: 15万 200万  4 D: 1万 300 E: 1千 lO 塗装性の試験 塗装: 1.1.1)リクロルエタンで成形品の蒸気洗
浄を行なった後、下記のごとく塗装を行った。
The following polydimethylsiloxane which does not substantially contain active hydrogen-containing functional groups that can react with the internal mold release agent incyanate group Molecular weight Viscosity (25°C, ask) A: 30,000 10,000 B: IQ 300,000 300,000 C: 150,000 2,000,000 4 D: 10,300 E: 1,000 lO Paintability Test Painting: 1.1.1) After steam cleaning the molded product with lychloroethane, painting was performed as follows.

1、下塗;ポリウレタン系プライマー 100℃・30分焼付、塗膜厚20ト 2、上塗;ポリウレタン系トップコート120℃・40
分焼付、塗膜厚35ル 評価: 付着性試験・J I S 00202 基盤目試験第1
1. Undercoat: polyurethane primer baked at 100℃ for 30 minutes, film thickness 20cm 2. Topcoat: polyurethane top coat at 120℃, 40℃
Separation baking, coating film thickness 35 l Evaluation: Adhesion test/JIS 00202 Base grain test 1st
seed

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、高分子量活性水素含有化合物および鎖伸長剤を必須
とする活性水素含有化合物とポリイソシアネート化合物
とを混合した反応性混合物を成形型中で硬化する反応射
出成型方法による非泡状あるいはマイクロセルラー状の
ポリウレタン系エラストマーの製造方法において、反応
性混合物中にインシアネート基と反応しうる活性水素含
有官能基を実質的に含有しない分子量約3万〜15万の
ポリシロキサン系化合物を配合することを特徴とする内
部離型性を有するポリウレタン系エラストマーの製造方
法。
1. A non-foamed or microcellular shape produced by a reaction injection molding method in which a reactive mixture of a polyisocyanate compound and a high molecular weight active hydrogen-containing compound and a chain extender are indispensable. A method for producing a polyurethane elastomer, characterized in that a polysiloxane compound having a molecular weight of about 30,000 to 150,000 that does not substantially contain active hydrogen-containing functional groups that can react with incyanate groups is blended into the reactive mixture. A method for producing a polyurethane elastomer having internal mold releasability.
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