JPS60260633A - ポリウレタン充填用のケイ酸質充填剤 - Google Patents
ポリウレタン充填用のケイ酸質充填剤Info
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- JPS60260633A JPS60260633A JP60116649A JP11664985A JPS60260633A JP S60260633 A JPS60260633 A JP S60260633A JP 60116649 A JP60116649 A JP 60116649A JP 11664985 A JP11664985 A JP 11664985A JP S60260633 A JPS60260633 A JP S60260633A
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- polyurethane
- fillers
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- silicic acid
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はポリウレタン充填用のケイ酸質充填剤に関する
ものであシ、特にポリウレタンの破断時の伸びを改善す
るケイ酸質充填剤に関するものである。
ものであシ、特にポリウレタンの破断時の伸びを改善す
るケイ酸質充填剤に関するものである。
ポリウレタンはウレタン結合を有する重合体であ)、主
としてイソシアネート基と活性水素基との縮合によって
得られる重合体である。以下でポリウレタン形成原料と
は少くとも2個のイソシアネート基を有するイソシアネ
ート化合物と少くとも2個の活性水素を有する活性水素
化合物を主に示すものであシ、その詳細は後述する。ポ
リウレタン形成原料から得られるポリウレタンは種々の
用途に用いられるが、特にフオームとエラストマーに用
いられる。その他、塗料、接着剤、繊維9人工皮革、コ
ーキング材。
としてイソシアネート基と活性水素基との縮合によって
得られる重合体である。以下でポリウレタン形成原料と
は少くとも2個のイソシアネート基を有するイソシアネ
ート化合物と少くとも2個の活性水素を有する活性水素
化合物を主に示すものであシ、その詳細は後述する。ポ
リウレタン形成原料から得られるポリウレタンは種々の
用途に用いられるが、特にフオームとエラストマーに用
いられる。その他、塗料、接着剤、繊維9人工皮革、コ
ーキング材。
熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などにも使用される。これ
らの内、特にフオーム、エラストマー。
らの内、特にフオーム、エラストマー。
熱可塑性樹脂などの成形品とされて使用されるポリウレ
タンに、ケイ酸質充填剤を充填する場合がある。ケイ酸
質充填剤が充填場れるポリウレタンとしては、成形品と
されるポリウレタンに限られるものではないが、以下で
は主にケイ酸質充填剤が充填されるフオームやエラスト
マーについて説明する。
タンに、ケイ酸質充填剤を充填する場合がある。ケイ酸
質充填剤が充填場れるポリウレタンとしては、成形品と
されるポリウレタンに限られるものではないが、以下で
は主にケイ酸質充填剤が充填されるフオームやエラスト
マーについて説明する。
ケイ酸質充填剤とはケイ酸質を含む充填剤であシ、たと
えば、ガラス繊維、アスベスト、ケイ酸カルシウム(ウ
オラストナイト)などの繊維状充填剤、ガラスフレーク
、天然マイカ、合成マイカなどの平板状充填剤、ガラス
パウダー。
えば、ガラス繊維、アスベスト、ケイ酸カルシウム(ウ
オラストナイト)などの繊維状充填剤、ガラスフレーク
、天然マイカ、合成マイカなどの平板状充填剤、ガラス
パウダー。
シリカ、タルク、クレー、ガラスピーズ、7リカバルー
ンなどの粉末〜粒状充填剤などがある。
ンなどの粉末〜粒状充填剤などがある。
これらの内、特に繊維状充填剤や平板状充填剤は、合成
樹脂の物理的性質の改善、特に強度や弾性率の改善に有
効であり、合成樹脂の補強充填剤として用いられる。粉
末〜粒状充填剤は主に増量剤として用いられるが、合成
樹脂を補強する効果もある。
樹脂の物理的性質の改善、特に強度や弾性率の改善に有
効であり、合成樹脂の補強充填剤として用いられる。粉
末〜粒状充填剤は主に増量剤として用いられるが、合成
樹脂を補強する効果もある。
ポリウレタンに上記の充填剤を充填した場合、強度や弾
性率が改善されるが、特に繊維状充填剤や平板状充填剤
を充填した場合にその効果が顕著である。ところが一方
、ケイ酸質充填剤を充填するとポリウレタンの破断時の
伸びが低下する問題がおる。たとえば、ポリウレタンエ
ラストマー単独であれば、引張強度試験において破断に
至るまでの伸びの割合が大きいのに対し、ケイ酸質充填
剤が充填されたポリウレタンエラストマーでは破断に至
るまでの伸びの割合が小さい。これは、エラストマーと
しての物性が低下したことに等しい。従って、ポリウレ
タンエラストマーの場合、ケイ酸質充填剤が充填されて
強度や弾性率が向上すると同時に破断時の伸びの低下が
少いことが望まれる場合が少くない。
性率が改善されるが、特に繊維状充填剤や平板状充填剤
を充填した場合にその効果が顕著である。ところが一方
、ケイ酸質充填剤を充填するとポリウレタンの破断時の
伸びが低下する問題がおる。たとえば、ポリウレタンエ
ラストマー単独であれば、引張強度試験において破断に
至るまでの伸びの割合が大きいのに対し、ケイ酸質充填
剤が充填されたポリウレタンエラストマーでは破断に至
るまでの伸びの割合が小さい。これは、エラストマーと
しての物性が低下したことに等しい。従って、ポリウレ
タンエラストマーの場合、ケイ酸質充填剤が充填されて
強度や弾性率が向上すると同時に破断時の伸びの低下が
少いことが望まれる場合が少くない。
同様に軟質ポリウレタンフォームなどの伸ヒカ大きいフ
オームにおいても、ケイ酸質充填剤の充填による破断時
の伸びの低下が少いことが好ましいと考えられる。
オームにおいても、ケイ酸質充填剤の充填による破断時
の伸びの低下が少いことが好ましいと考えられる。
ポリウレタンの製造と成形を同時に行う方法として反応
射出成形(Reaction Injection ’
Molding )が注目されている。これはイソシア
ネート化合物を含む液状成分と活性水素化合物 ・・・
(。
射出成形(Reaction Injection ’
Molding )が注目されている。これはイソシア
ネート化合物を含む液状成分と活性水素化合物 ・・・
(。
を含む液状成分との少くとも2成分を型直前で混合し直
ちに型に射出し、型内で混合物を反応硬化させてポリウ
レタン成形品を得る成形方法である。この方法は、液状
成分の射出であるので射出圧が低くてすむこと、樹脂を
加熱溶融させる必要がないので熱エネルギーが少くてす
むこと、ポリウレタン形成原料から直接成形品が得られ
ることなど多くの特徴を有する成形方法であり、今後こ
の方法が広く使用されるようになると期待されている。
ちに型に射出し、型内で混合物を反応硬化させてポリウ
レタン成形品を得る成形方法である。この方法は、液状
成分の射出であるので射出圧が低くてすむこと、樹脂を
加熱溶融させる必要がないので熱エネルギーが少くてす
むこと、ポリウレタン形成原料から直接成形品が得られ
ることなど多くの特徴を有する成形方法であり、今後こ
の方法が広く使用されるようになると期待されている。
この反応射出成形(以下RIMと呼ぶ)方法によって、
充填剤含有ポリウレタンを成形する方法が検討されてい
る。特に充填剤としてガラス繊維のミルドファイバーや
チョツプドストランドあるいはウオラストナイトなどの
ケイ酸質充填剤を使用して、繊維強化ポリウレタン成形
品を得ることが最大の課題となっている。この繊維強化
ポリウレタンのRIM方法についてはその装置や方法に
ついて既にある程度の提案がかされており、このために
使用されるガラス繊維の長さや径、あるいはその充填量
等についても検討が行なわれている。しかしながら、R
IM方法によるケイ酸質充填剤含有ポリウレタンにおい
て、前記破断時の伸びの低下の問題は末だ充分に検討さ
れておらず、ましてその解決策も示されていない。
充填剤含有ポリウレタンを成形する方法が検討されてい
る。特に充填剤としてガラス繊維のミルドファイバーや
チョツプドストランドあるいはウオラストナイトなどの
ケイ酸質充填剤を使用して、繊維強化ポリウレタン成形
品を得ることが最大の課題となっている。この繊維強化
ポリウレタンのRIM方法についてはその装置や方法に
ついて既にある程度の提案がかされており、このために
使用されるガラス繊維の長さや径、あるいはその充填量
等についても検討が行なわれている。しかしながら、R
IM方法によるケイ酸質充填剤含有ポリウレタンにおい
て、前記破断時の伸びの低下の問題は末だ充分に検討さ
れておらず、ましてその解決策も示されていない。
本発明者はRI M方法あるいはそわに相当する方法に
よって、ガラス繊維ミルドファイバー等のケイ酸質充填
剤を含有するポリウレタンを成形し、その引張強度や弾
性率を測定するとともに破断時の伸びの割合を測定して
、この方法によって破断時の伸びの低減が少いケイ酸質
充填剤含有ポリウレタンを見い出すべく種々の研究検討
を行った。一般の充填剤を含有する合成樹脂の物性向上
には充填剤を表面処理する方法とともに合成樹脂に添加
剤を加える方法がある。
よって、ガラス繊維ミルドファイバー等のケイ酸質充填
剤を含有するポリウレタンを成形し、その引張強度や弾
性率を測定するとともに破断時の伸びの割合を測定して
、この方法によって破断時の伸びの低減が少いケイ酸質
充填剤含有ポリウレタンを見い出すべく種々の研究検討
を行った。一般の充填剤を含有する合成樹脂の物性向上
には充填剤を表面処理する方法とともに合成樹脂に添加
剤を加える方法がある。
本発明者は主として、充填剤を表面処理する方法に用い
うる化合物を探索した。しかし、一般に、この表面処理
剤はまた添加剤としても有効である。添加剤として使用
する場合は、一般に表面処理剤として使用するものに比
較して使用量が多くなる問題点がある。本発明において
は、以下に説明するように比較的高価な化合物を使用す
るため、表面処理剤として使用する。また、以下に説明
する化合物を用いる方法はポリウレタンのRIM方法に
よる成形の場合に限られるものではなく、ケイ酸質充填
剤の存在下にポリウレタン形成原料を反応させてケイ酸
質充填剤含有ポリウレタンを製造する」場合にも有効で
あると考えられる。
うる化合物を探索した。しかし、一般に、この表面処理
剤はまた添加剤としても有効である。添加剤として使用
する場合は、一般に表面処理剤として使用するものに比
較して使用量が多くなる問題点がある。本発明において
は、以下に説明するように比較的高価な化合物を使用す
るため、表面処理剤として使用する。また、以下に説明
する化合物を用いる方法はポリウレタンのRIM方法に
よる成形の場合に限られるものではなく、ケイ酸質充填
剤の存在下にポリウレタン形成原料を反応させてケイ酸
質充填剤含有ポリウレタンを製造する」場合にも有効で
あると考えられる。
本発明者はケイ酸質充填剤含有ポリウレタンの破断時の
伸びを改善しうる表面処理剤を見い出すべく種々の化合
物について研究検討を行った結果、フッ素系界面活性剤
または長鎖アルキルアルコールのアクリル酸エステルあ
るいはメタクリル酸エステルが有効であることを見い出
した。本発明は、この化合物を含む処理剤で処理された
ポリウレタン充填用のケイ酸質充填剤である。即ち、本
発明は、[フッ素系界面活性剤または長鎖アルキルアル
コールのアクリル酸エステルあるいはメタクリル酸エス
テルを含む処理剤で処理されたポリウレタン充填用のケ
イ酸質充填剤」である。
伸びを改善しうる表面処理剤を見い出すべく種々の化合
物について研究検討を行った結果、フッ素系界面活性剤
または長鎖アルキルアルコールのアクリル酸エステルあ
るいはメタクリル酸エステルが有効であることを見い出
した。本発明は、この化合物を含む処理剤で処理された
ポリウレタン充填用のケイ酸質充填剤である。即ち、本
発明は、[フッ素系界面活性剤または長鎖アルキルアル
コールのアクリル酸エステルあるいはメタクリル酸エス
テルを含む処理剤で処理されたポリウレタン充填用のケ
イ酸質充填剤」である。
本発明の目的とする破断時の伸びの改善とはケイ酸質充
填剤の添加によってポリウレタンの伸びが低下する割合
が少いことをいう。ケイ酸質充填剤を含まないポリウレ
タンの伸びは太きいが、ケイ酸質充填剤の充填量が多く
なる程伸びが減少する。この伸びの割合は試験片を引張
〕試験にかけ、試験片が破断した時点の長さの元の試験
片の長さに対する割合で測定される。
填剤の添加によってポリウレタンの伸びが低下する割合
が少いことをいう。ケイ酸質充填剤を含まないポリウレ
タンの伸びは太きいが、ケイ酸質充填剤の充填量が多く
なる程伸びが減少する。この伸びの割合は試験片を引張
〕試験にかけ、試験片が破断した時点の長さの元の試験
片の長さに対する割合で測定される。
との破断時の伸びは引張強度と比例する関係はない。た
とえば、引張強度が高くても破断時の伸ばは少ないもの
がある。一般にガラス繊維などの繊維状充填剤を充填す
るとポリウレタンの引張強度は大巾に向上するが、破断
時の伸びは逆に低下することが多く、との破断時の伸び
を向上させると一般に引張強度は低下し易い。本発明の
目的は、ケイ酸質充填剤を添加したことによる引張強度
等0物性0向上をあまり阻害す 11.(ることなく、
破断時の伸びを向上させようとす するものである。
とえば、引張強度が高くても破断時の伸ばは少ないもの
がある。一般にガラス繊維などの繊維状充填剤を充填す
るとポリウレタンの引張強度は大巾に向上するが、破断
時の伸びは逆に低下することが多く、との破断時の伸び
を向上させると一般に引張強度は低下し易い。本発明の
目的は、ケイ酸質充填剤を添加したことによる引張強度
等0物性0向上をあまり阻害す 11.(ることなく、
破断時の伸びを向上させようとす するものである。
フッ素系界面活性剤としては、構成成分中にフッ素原子
を含む界面活性剤であシ、特にポリフルオロアルキル基
を含む界面活性剤が好ましい。ポリフルオロアルキル基
含有のフッ素系界面活性剤としては、特に限定されるこ
となく、たとえば従来よシ公知乃至周知のものなどが広
範囲にわたって採用され得る。ポリフルオロアルキル基
の炭素数は4〜20個が好適でsb、通常はパーフルオ
ロアルキル基であることが望ましく、炭素数は6〜18
個であることが望ましい。勿論、ポリフルオロアルキル
基は直鎖状でも分岐状でも良く、部分的に水素原子や塩
素原子などを含むもの、あるいはエーテル結合を含むも
のでも良い。ポリフルオロアルキル基は、少なくとも末
端部がパーフルオロアルキル基でおるものが好適に選定
される。そして、フッ素系界面活性剤は、アニオン系、
カチオン系、ノニオン系9両性など各種タイプのものが
、広範囲にわたって採用され得る。
を含む界面活性剤であシ、特にポリフルオロアルキル基
を含む界面活性剤が好ましい。ポリフルオロアルキル基
含有のフッ素系界面活性剤としては、特に限定されるこ
となく、たとえば従来よシ公知乃至周知のものなどが広
範囲にわたって採用され得る。ポリフルオロアルキル基
の炭素数は4〜20個が好適でsb、通常はパーフルオ
ロアルキル基であることが望ましく、炭素数は6〜18
個であることが望ましい。勿論、ポリフルオロアルキル
基は直鎖状でも分岐状でも良く、部分的に水素原子や塩
素原子などを含むもの、あるいはエーテル結合を含むも
のでも良い。ポリフルオロアルキル基は、少なくとも末
端部がパーフルオロアルキル基でおるものが好適に選定
される。そして、フッ素系界面活性剤は、アニオン系、
カチオン系、ノニオン系9両性など各種タイプのものが
、広範囲にわたって採用され得る。
これらフッ素系界面活性剤の内で特に好ましいものは、
フッ素系両性界面活性剤とフッ素系カチオン性界面活性
剤である。フッ素系両性界面活性剤の例としては、 の両性界面活性剤があげられる。式中で、Rfは炭素数
4〜20個のポリフルオロアルキル基、特に炭素数6〜
18個のパーフルオロアルキル基であシ、Wは二価の有
機結合基でらシ、好ましくは−QR−である。Qは−c
oN(R1)−又は−80富N(Rリーであリ R1は
水素原子又は炭素数1〜4個の低級アルキル基、Rは炭
素数1〜10個の二価のアルキレン基である。Ra 、
R1はアルΦル基、ヒドロキシアルキル基、又は−A
COOMであり、場合によっては−WRf でも良く、
R2とR3は同一または異なった基でちゃ得る。Aは炭
素数1〜3個の二価のアルキレン基、Mはナトリウム、
カリウムの如きアルカリ金属または一冊4である。Zo
は−ACO00,−A80sOの如き陰イオン性基であ
る。その具体的な化合物は、たとえば、米国特許第38
36552号明細書、特公昭4B−25161号公報、
米国特許第5859425号明細書などに記載されてい
る。
フッ素系両性界面活性剤とフッ素系カチオン性界面活性
剤である。フッ素系両性界面活性剤の例としては、 の両性界面活性剤があげられる。式中で、Rfは炭素数
4〜20個のポリフルオロアルキル基、特に炭素数6〜
18個のパーフルオロアルキル基であシ、Wは二価の有
機結合基でらシ、好ましくは−QR−である。Qは−c
oN(R1)−又は−80富N(Rリーであリ R1は
水素原子又は炭素数1〜4個の低級アルキル基、Rは炭
素数1〜10個の二価のアルキレン基である。Ra 、
R1はアルΦル基、ヒドロキシアルキル基、又は−A
COOMであり、場合によっては−WRf でも良く、
R2とR3は同一または異なった基でちゃ得る。Aは炭
素数1〜3個の二価のアルキレン基、Mはナトリウム、
カリウムの如きアルカリ金属または一冊4である。Zo
は−ACO00,−A80sOの如き陰イオン性基であ
る。その具体的な化合物は、たとえば、米国特許第38
36552号明細書、特公昭4B−25161号公報、
米国特許第5859425号明細書などに記載されてい
る。
その他、特開昭48−441f32号公報、特開昭51
−125213号公報などに記載されている如きポリフ
ルオロアルキル基含有両性界面活性剤やグリシン型のフ
ッ素系両性界面活性剤なども使用され得る。更に、特願
昭52−128717号明細書に記載されているピペラ
ジン環を含有するフッ素系両性界面活性剤や特願昭53
−55550号明細書に記載されているポリフルオロア
ルキル基含有両性界面活性剤などでも良い。
−125213号公報などに記載されている如きポリフ
ルオロアルキル基含有両性界面活性剤やグリシン型のフ
ッ素系両性界面活性剤なども使用され得る。更に、特願
昭52−128717号明細書に記載されているピペラ
ジン環を含有するフッ素系両性界面活性剤や特願昭53
−55550号明細書に記載されているポリフルオロア
ルキル基含有両性界面活性剤などでも良い。
フッ素系カチオン性界面活性剤の例としては、がちけら
れる。上記式中で、Rf は炭素数4〜20個のポリフ
ルオロアルキル基、特に炭素数6〜18個のパーフルオ
ロアルキル基であシ、Qは一〇0N(R1)−又は−8
0,N(Rリーであり、R1は水素原子又は炭素数1〜
4個の低級アルキル基、Rは炭素数1〜10個の二価の
アルキレン基である。又 H4、R1、R@は水素原子
、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、又は−ACOO
M であシ、Aは炭素数1〜3個の二価のアルキレン基
、Mはナトリウム、カリウムの如きアルカリ金属又は−
NH,である。xはハロゲン原子、−H80,。
れる。上記式中で、Rf は炭素数4〜20個のポリフ
ルオロアルキル基、特に炭素数6〜18個のパーフルオ
ロアルキル基であシ、Qは一〇0N(R1)−又は−8
0,N(Rリーであり、R1は水素原子又は炭素数1〜
4個の低級アルキル基、Rは炭素数1〜10個の二価の
アルキレン基である。又 H4、R1、R@は水素原子
、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、又は−ACOO
M であシ、Aは炭素数1〜3個の二価のアルキレン基
、Mはナトリウム、カリウムの如きアルカリ金属又は−
NH,である。xはハロゲン原子、−H80,。
−CH3SO4,−H,PO4,−CH,Coo又は−
C’I(、C’1COOである。f”L Rは直鎖状で
も分岐状でも良く、更にR4、H8,−の一つと11と
Rとで環状になっても良い。その他、本発明においては
、米国特許第4062849号明細書、米国特許第40
49668号明細書、特開昭50−8!306号公報、
特公昭51−42086号公報、特公昭50 ”−50
1sOB号公報などに記載されている如き、パーフルオ
ロポリカチオン性界面活性剤などの ゛・(。
C’I(、C’1COOである。f”L Rは直鎖状で
も分岐状でも良く、更にR4、H8,−の一つと11と
Rとで環状になっても良い。その他、本発明においては
、米国特許第4062849号明細書、米国特許第40
49668号明細書、特開昭50−8!306号公報、
特公昭51−42086号公報、特公昭50 ”−50
1sOB号公報などに記載されている如き、パーフルオ
ロポリカチオン性界面活性剤などの ゛・(。
フッ素系カチオン性界面活性剤も使用可能である。
本発明において使用する他の化合物は長鎖アルキルアル
コールのアクリル酸エステルあるいはメタクリル酸エス
テルである。長鎖アルキルアルコールは炭素数8以上の
アルキル基、特に直鎖アルキル基を有するアルコールで
あυ、一般式CnH2n+10H(n : 8以上)で
表わされるものである。アルキル基の炭素数nは、好ま
しくは10〜20である。具体的な長幼アルキルアルコ
ールとしては、たとえば、n−ドデシルアルコール、n
−fト5デシルアルコール、セチルアルコール、ステア
リルアルコールfxトカする。これら長鎖アルキルアル
コールをアクリル酸あるいけメタクリル酸と反応させて
、あるいはその他の方法で、目的のアクリル酸エステル
おるいはメタクリル酸エステルが得られる。
コールのアクリル酸エステルあるいはメタクリル酸エス
テルである。長鎖アルキルアルコールは炭素数8以上の
アルキル基、特に直鎖アルキル基を有するアルコールで
あυ、一般式CnH2n+10H(n : 8以上)で
表わされるものである。アルキル基の炭素数nは、好ま
しくは10〜20である。具体的な長幼アルキルアルコ
ールとしては、たとえば、n−ドデシルアルコール、n
−fト5デシルアルコール、セチルアルコール、ステア
リルアルコールfxトカする。これら長鎖アルキルアル
コールをアクリル酸あるいけメタクリル酸と反応させて
、あるいはその他の方法で、目的のアクリル酸エステル
おるいはメタクリル酸エステルが得られる。
上記化合物を含む処理剤は、通常溶液あるいは分散液の
形態で用いられる。溶媒や分散媒の種類は特に限定され
ず、たとえば水、低級アルコール、低級・10ゲン化炭
化水素、エーテル。
形態で用いられる。溶媒や分散媒の種類は特に限定され
ず、たとえば水、低級アルコール、低級・10ゲン化炭
化水素、エーテル。
ケトン、その他の上記化合物を溶解あるいは分散しうる
液状物が適等である。この溶媒おるいは分散媒は1種は
勿論2種以上の混合物であってもよい。また、上記本発
明における化合物の少くとも1抽を含む処理剤は、さら
に他の添加剤を含んでいてもよい。たとえば、pH調節
剤。
液状物が適等である。この溶媒おるいは分散媒は1種は
勿論2種以上の混合物であってもよい。また、上記本発
明における化合物の少くとも1抽を含む処理剤は、さら
に他の添加剤を含んでいてもよい。たとえば、pH調節
剤。
粘度調節剤、界面活性剤1分散安定剤、潤滑剤。
帯電防止剤、消泡剤、微粒子粉末などである。
さらに、上記化合物以外に有機ケイ素化合物やエポキシ
樹脂等の合成樹脂などを添加してもよい。処理剤中の上
記本発明の化合物の濃度は特に限定されない。濃度が低
い場合は処理剤による処理をくり返すことができるから
である。しかしながら、練度が高過ぎると充填剤への付
着量が多くなり過ぎ、それに見合うだけの効果向上は壮
いので、自ずから制限される。通常処理剤中の上記化合
物の濃度は11. OO1〜10重量%程度、特に0.
1〜5.01;稲%が好ましい。
樹脂等の合成樹脂などを添加してもよい。処理剤中の上
記本発明の化合物の濃度は特に限定されない。濃度が低
い場合は処理剤による処理をくり返すことができるから
である。しかしながら、練度が高過ぎると充填剤への付
着量が多くなり過ぎ、それに見合うだけの効果向上は壮
いので、自ずから制限される。通常処理剤中の上記化合
物の濃度は11. OO1〜10重量%程度、特に0.
1〜5.01;稲%が好ましい。
処理剤による処理方法は特に限定されない。
たとえば、処理剤を充填剤に含浸させる方法、充填剤に
処理剤を吹き付ける方法、処理剤と充填剤を混合した後
分離する方法、など種々の方法で処理剤を充填剤に接触
させ、次いで処理剤中の溶剤や分散液を蒸発させて除く
方法が一般的である。また、充填剤がガラス繊維などの
場合は、これを製造する工程で直接処理剤を用いて処理
することができる。また、ガラス繊維のミルドファイバ
ーやチョツプドストランドなどの場合、処理剤で処理し
た後のロービングを切断して処理されたミルドファイバ
ーやチョツプドストランドとするとともできる。
処理剤を吹き付ける方法、処理剤と充填剤を混合した後
分離する方法、など種々の方法で処理剤を充填剤に接触
させ、次いで処理剤中の溶剤や分散液を蒸発させて除く
方法が一般的である。また、充填剤がガラス繊維などの
場合は、これを製造する工程で直接処理剤を用いて処理
することができる。また、ガラス繊維のミルドファイバ
ーやチョツプドストランドなどの場合、処理剤で処理し
た後のロービングを切断して処理されたミルドファイバ
ーやチョツプドストランドとするとともできる。
処理された充填剤に付着した本発明における上記化合物
の量も、処理した効果が発揮されうる程度に付着してい
ればよいので特に制限されない。しかし、たとえば充填
剤がガラス繊維の場合では′0.01〜5,0重滑%が
適当であるので、一般には0001〜5.0重量%程度
で効果が発揮されると考えられる。
の量も、処理した効果が発揮されうる程度に付着してい
ればよいので特に制限されない。しかし、たとえば充填
剤がガラス繊維の場合では′0.01〜5,0重滑%が
適当であるので、一般には0001〜5.0重量%程度
で効果が発揮されると考えられる。
本発明におけるケイ酸質充填剤としては、前記のような
種々のケイ酸質充填剤を使用しうるが、好ましくはガラ
ス繊維、ガラスフレーク。
種々のケイ酸質充填剤を使用しうるが、好ましくはガラ
ス繊維、ガラスフレーク。
ガラスピーズ、ガラスマイクロバルーン、ガラスパウダ
ーなどのガラス質充填剤であシ、特に補強効果の高いガ
ラス繊維が適当である。またガラス質以外の繊維状ケイ
酸質充填剤、たとえばアスベストやケイ酸カルシウム繊
維(ウオラストナイト)や天然マイカや合成マイカなど
の平板状充填剤も補強効果が高いので好ましい。
ーなどのガラス質充填剤であシ、特に補強効果の高いガ
ラス繊維が適当である。またガラス質以外の繊維状ケイ
酸質充填剤、たとえばアスベストやケイ酸カルシウム繊
維(ウオラストナイト)や天然マイカや合成マイカなど
の平板状充填剤も補強効果が高いので好ましい。
ガラス繊維を例にとれば、その形態には種々のものがあ
るが、RIM方法に使用する場合はポリウレタン形成原
料とともに流れ易いことが必要であるので、ガラス繊維
のミルドファイバーやチョツプドストランドが適当であ
る。同様にポリウレタン形成原料やその混合物を含浸さ
せる場合や予めガラス繊維を成形型に充填した後RIM
方法や他の方法でポリウレタン形成原料混合物を導入す
る場合などでは、その形態は特に限定されず、たとえば
ロービング、チョツプドストランドマット、コンテイニ
ュアスストラ ・・(ンドマット、ロービングクロス、
クロス等モ使用するととができる。なお、本発明におい
てケイ酸質充填剤はその1種や1形態を使用することは
勿論、2種以上あるいは2形態以上のケイ酸質充填剤を
使用することができる。
るが、RIM方法に使用する場合はポリウレタン形成原
料とともに流れ易いことが必要であるので、ガラス繊維
のミルドファイバーやチョツプドストランドが適当であ
る。同様にポリウレタン形成原料やその混合物を含浸さ
せる場合や予めガラス繊維を成形型に充填した後RIM
方法や他の方法でポリウレタン形成原料混合物を導入す
る場合などでは、その形態は特に限定されず、たとえば
ロービング、チョツプドストランドマット、コンテイニ
ュアスストラ ・・(ンドマット、ロービングクロス、
クロス等モ使用するととができる。なお、本発明におい
てケイ酸質充填剤はその1種や1形態を使用することは
勿論、2種以上あるいは2形態以上のケイ酸質充填剤を
使用することができる。
ケイ酸質充填剤は、ポリウレタン形成原料混合物の反応
が終了する時点以前にポリウレタン形成原料混合物中に
存在させられる。たとえば、ポリウレタン形成原料の少
なくとも一方に予め混入しておく方法、ポリウレタン形
成原料の混合の際同時に混入する方法、ポリウレタン形
成原料混合物に混合あるいは浸漬する方法、ポリウレタ
ン形成原料混合物を含浸あるいは吹付する方法等である
。特にRIM方法の場合は少なくとも2種の液状のポリ
ウレタン形成原料の1つあるいはそれ以上に予め混合し
てRIM成形を行う方法、またはケイ酸質充填剤を含む
流動化しうる成分を第5成分として少なくとも2種のポ
リウレタン形成原料の混合射出の際同時に混合するか、
あるいは混合射出直後のポリウレタン形成原料混合物に
混合してRIM成形を行う方法を用いることが好ましい
。
が終了する時点以前にポリウレタン形成原料混合物中に
存在させられる。たとえば、ポリウレタン形成原料の少
なくとも一方に予め混入しておく方法、ポリウレタン形
成原料の混合の際同時に混入する方法、ポリウレタン形
成原料混合物に混合あるいは浸漬する方法、ポリウレタ
ン形成原料混合物を含浸あるいは吹付する方法等である
。特にRIM方法の場合は少なくとも2種の液状のポリ
ウレタン形成原料の1つあるいはそれ以上に予め混合し
てRIM成形を行う方法、またはケイ酸質充填剤を含む
流動化しうる成分を第5成分として少なくとも2種のポ
リウレタン形成原料の混合射出の際同時に混合するか、
あるいは混合射出直後のポリウレタン形成原料混合物に
混合してRIM成形を行う方法を用いることが好ましい
。
ポリウレタンに対するケイ酸質充填剤の充填量は特に限
定されない。RIM方法以外の方法の場合、たとえば含
浸や混合を用いる方法の場 ′合、極めて多量に充填す
ることが可能である。
定されない。RIM方法以外の方法の場合、たとえば含
浸や混合を用いる方法の場 ′合、極めて多量に充填す
ることが可能である。
しかしRIM成形の場合はケイ酸質充填剤やそれを含む
成分が成形型内へ射出されるためにはある程度以上の流
動性を必要とするため、その充填量は制限されることが
多い。通常は成形品に対して50重量%以下、通常は5
〜30重旨%程度充填される。勿論、可能であればそれ
以上充填されてもよい。
成分が成形型内へ射出されるためにはある程度以上の流
動性を必要とするため、その充填量は制限されることが
多い。通常は成形品に対して50重量%以下、通常は5
〜30重旨%程度充填される。勿論、可能であればそれ
以上充填されてもよい。
本発明のポリウレタンの製造は特に前記RIM方法で行
なわれることが好ましい。充填剤含有ポリウレタンのR
IM方法による製造は種々のRIM方法が考えられるが
、好ましくは以下の2つの方法が使用される。1つの方
法は、少なくとも2種のポリウレタン形成原料の少なく
とも一方に予め充填剤を分散しておき、との充填剤を含
むポリウレタン形成原料をRIM方法で成形する方法で
ある。たとえば、ポリエーテルポリオールなどの活性水
素化合物を含む成分に充填剤を分散させ、仁の成分とイ
ソシアネート化合物を含む成分とを用いてR工M方法で
成形を行う方法であ石。勿論、予め充填剤を加える成分
はイソシアネート化合物を含む成分であってもよく、ま
た両成分にともに加えることもでちる。他の方法は充填
剤含有成分を第3の成分としてRIM方法を行う方法で
ある。RIM方法は通常イソシアネート化合物を含む成
分と活性水素化合物を含む成分との2成分を混合射出す
る場合が多いが、3成分やそれ以上の成分を混合射出す
ることもできる。従って、この方法を用いて充填剤を含
有し、かつ流動化しうる成分を第3の成分として2ある
いはそれ以上の成分とともに混合射出することができる
。この方法はまた2つの方法が考えられ、1つは第3の
成分を他の成分の混合時に同時に混合する方法であシ、
他の方法は他の成分を混合した直後の混合物に第5の成
分を混入する方法である。この第5の成分は、充填剤と
液状成分あるいは流動化しうる固体成分との混合物が適
肖であり、この液状成分としてはポリウレタン形成原料
の一部、たとえば活性水素化合物を用いるととが好まし
い。
なわれることが好ましい。充填剤含有ポリウレタンのR
IM方法による製造は種々のRIM方法が考えられるが
、好ましくは以下の2つの方法が使用される。1つの方
法は、少なくとも2種のポリウレタン形成原料の少なく
とも一方に予め充填剤を分散しておき、との充填剤を含
むポリウレタン形成原料をRIM方法で成形する方法で
ある。たとえば、ポリエーテルポリオールなどの活性水
素化合物を含む成分に充填剤を分散させ、仁の成分とイ
ソシアネート化合物を含む成分とを用いてR工M方法で
成形を行う方法であ石。勿論、予め充填剤を加える成分
はイソシアネート化合物を含む成分であってもよく、ま
た両成分にともに加えることもでちる。他の方法は充填
剤含有成分を第3の成分としてRIM方法を行う方法で
ある。RIM方法は通常イソシアネート化合物を含む成
分と活性水素化合物を含む成分との2成分を混合射出す
る場合が多いが、3成分やそれ以上の成分を混合射出す
ることもできる。従って、この方法を用いて充填剤を含
有し、かつ流動化しうる成分を第3の成分として2ある
いはそれ以上の成分とともに混合射出することができる
。この方法はまた2つの方法が考えられ、1つは第3の
成分を他の成分の混合時に同時に混合する方法であシ、
他の方法は他の成分を混合した直後の混合物に第5の成
分を混入する方法である。この第5の成分は、充填剤と
液状成分あるいは流動化しうる固体成分との混合物が適
肖であり、この液状成分としてはポリウレタン形成原料
の一部、たとえば活性水素化合物を用いるととが好まし
い。
本発明のポリウレタンの製造はRIM方法を用いること
が好ましいが、それのみに限られるものではない。RI
M方法では主にエラストマー、発泡エラストマー、硬質
フオーム、半硬質フオーム、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹
脂などを成形することができるが、とれらは他の方法で
も製造することができる。特に、硬質、半硬質、軟質な
どのフオームは主に従来方法で今後とも製造されるとと
が多いと考えられる。RIM以外の方法でケイ酸質充填
剤含有ポリウレタンを製造する場合、本発明を適用しう
る。たとえば予め処理されたケイ酸質充填剤または添加
剤と充填剤の組み合せを含むポリウレタン形成原料ヵ1
.ヶ□17オー、□□□よ、8□、i・(。
が好ましいが、それのみに限られるものではない。RI
M方法では主にエラストマー、発泡エラストマー、硬質
フオーム、半硬質フオーム、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹
脂などを成形することができるが、とれらは他の方法で
も製造することができる。特に、硬質、半硬質、軟質な
どのフオームは主に従来方法で今後とも製造されるとと
が多いと考えられる。RIM以外の方法でケイ酸質充填
剤含有ポリウレタンを製造する場合、本発明を適用しう
る。たとえば予め処理されたケイ酸質充填剤または添加
剤と充填剤の組み合せを含むポリウレタン形成原料ヵ1
.ヶ□17オー、□□□よ、8□、i・(。
また、ポリウレタン形成原料混合物を処理されたガラス
繊維ロービングなどの充填剤に含浸して成形することが
できる。
繊維ロービングなどの充填剤に含浸して成形することが
できる。
本発明におけるポリウレタンとはウレタン結合を有する
重合体でアシ、ウレタン結合以外に尿素結合、ビユレッ
ト結合、アロファネート結合などを含む場合が多い。さ
らに、ポリイソシアヌレートなどのウレタン結合以外の
結合を多く含む重合体も含まれる。このポリウレタン結
合は、インシアネート基と活性水素基との反応で形成さ
れる。ブロック化されたあるいはマスクされたイソシア
ネート基は直接活性水素基と反応しないが、一度イソシ
アネート基を生成して反応するものであるから本発明に
おけるイソシアネート基の1種とする。ポリウレタンは
少なくとも2種のポリウレタン形成原料から形成される
。その内の1種は少なくとも2個のイソシアネート基を
有するインシアネート化合物であシ、他の1種は少なく
とも2個の活性水素を有する活性水素化合物である。イ
ソシアネート化合物および活性水素化合物はそれぞれ2
種以上の化合物の混合物であってもよい。イソシアネー
ト化合物と活性水素化合物との反応には通常触媒を必要
とし、アミンなどの塩基性触媒や有機スズ化合物などの
有機金属化合物が使用されることが多い。
重合体でアシ、ウレタン結合以外に尿素結合、ビユレッ
ト結合、アロファネート結合などを含む場合が多い。さ
らに、ポリイソシアヌレートなどのウレタン結合以外の
結合を多く含む重合体も含まれる。このポリウレタン結
合は、インシアネート基と活性水素基との反応で形成さ
れる。ブロック化されたあるいはマスクされたイソシア
ネート基は直接活性水素基と反応しないが、一度イソシ
アネート基を生成して反応するものであるから本発明に
おけるイソシアネート基の1種とする。ポリウレタンは
少なくとも2種のポリウレタン形成原料から形成される
。その内の1種は少なくとも2個のイソシアネート基を
有するインシアネート化合物であシ、他の1種は少なく
とも2個の活性水素を有する活性水素化合物である。イ
ソシアネート化合物および活性水素化合物はそれぞれ2
種以上の化合物の混合物であってもよい。イソシアネー
ト化合物と活性水素化合物との反応には通常触媒を必要
とし、アミンなどの塩基性触媒や有機スズ化合物などの
有機金属化合物が使用されることが多い。
イソシアネート化合物としては、少なくとも2個のイソ
シアネート基を有する芳香族、脂肪族、脂環族、複素猥
族尋の炭化水嵩を始めとし、イソシアネート末端プレポ
リマーや種々の化合物で変性した変性イソシアネート化
合物、それらでマスクされたおるいはブロック化された
化合物などがある。特に、TDI、 MDI、 PAP
I その他の芳香族ポリイソシアネートまたはそれらが
変性された変性ポリイソシアネートが多く用いられる。
シアネート基を有する芳香族、脂肪族、脂環族、複素猥
族尋の炭化水嵩を始めとし、イソシアネート末端プレポ
リマーや種々の化合物で変性した変性イソシアネート化
合物、それらでマスクされたおるいはブロック化された
化合物などがある。特に、TDI、 MDI、 PAP
I その他の芳香族ポリイソシアネートまたはそれらが
変性された変性ポリイソシアネートが多く用いられる。
活性水素化合物としては非常に多くの種類があるが、主
に水酸基を有する化合物即ちポリオールが最も多く用い
られる。たとえば、ポリエーテルポリオールやポリエス
テルポリオールである。また、ポリマーポリオールなど
のブロック重合体や重合体含有ポリオール、水噛基含有
ポリブタジェン、アクリルポリオールなどの重合体もあ
る。また、水酸基以外の活性水素基にはアミン、その他
のものがあυ、たとえばアミンやアンモニアで処理した
ポリオールなどがある。また、比較的低分子のポリオー
ルやアミン化合物は架槁剤あるいは鎖延長剤などとも呼
ばれ、エラストマーやフオームの原料の1種として用い
られる仁とが多い。イソシアネート化合物、活性水素化
合物、触媒以外の原料としては、さらに多くの添加剤が
使用される。たとえば、フオームの場合、発泡剤や整泡
剤が必要とされる。その他の添加剤としては、たとえば
、着色剤、離型剤、安定剤、難燃剤、軟化剤。
に水酸基を有する化合物即ちポリオールが最も多く用い
られる。たとえば、ポリエーテルポリオールやポリエス
テルポリオールである。また、ポリマーポリオールなど
のブロック重合体や重合体含有ポリオール、水噛基含有
ポリブタジェン、アクリルポリオールなどの重合体もあ
る。また、水酸基以外の活性水素基にはアミン、その他
のものがあυ、たとえばアミンやアンモニアで処理した
ポリオールなどがある。また、比較的低分子のポリオー
ルやアミン化合物は架槁剤あるいは鎖延長剤などとも呼
ばれ、エラストマーやフオームの原料の1種として用い
られる仁とが多い。イソシアネート化合物、活性水素化
合物、触媒以外の原料としては、さらに多くの添加剤が
使用される。たとえば、フオームの場合、発泡剤や整泡
剤が必要とされる。その他の添加剤としては、たとえば
、着色剤、離型剤、安定剤、難燃剤、軟化剤。
ケイ酸質充填剤以外の充填剤である。ケイ酸質充填剤以
外の充填剤としては、たとえば炭素繊維、合成繊維など
の繊維状充填剤や炭酸カルシウムea酸バリウム、水酸
化アルミニウムなどの粉末充填剤があシ、ケイ酸質充填
剤と併用することができる。
外の充填剤としては、たとえば炭素繊維、合成繊維など
の繊維状充填剤や炭酸カルシウムea酸バリウム、水酸
化アルミニウムなどの粉末充填剤があシ、ケイ酸質充填
剤と併用することができる。
以下に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発
明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
実施例
後記の処理剤を水または有機溶媒に溶解し、この溶媒に
ガラス繊維ミルドファイバー (平均長さ140μ、繊
維径14μ、Eガラス:旭ファイバーグラス■製、商品
名rMt−BJ )を入れて攪拌した後、内容物を吸引
沢過し、乾燥して処理剤付着量0.1重゛U°%の被処
理ガラス繊維を製造した。
ガラス繊維ミルドファイバー (平均長さ140μ、繊
維径14μ、Eガラス:旭ファイバーグラス■製、商品
名rMt−BJ )を入れて攪拌した後、内容物を吸引
沢過し、乾燥して処理剤付着量0.1重゛U°%の被処
理ガラス繊維を製造した。
この被処理ガラス繊維を最終成形品中のガラス繊維が2
0重量%となる量を、ポリエーテルポリオール(分子量
約6000.官能基数3゜旭オーリン99製)70重量
%、1,4−ブタンジオール30重量部、および所定量
の触媒(トリエチレンジアミンとジプチル錫ジラウレー
ト)の混合物に混入しポリオールスラリーを製造し 。
0重量%となる量を、ポリエーテルポリオール(分子量
約6000.官能基数3゜旭オーリン99製)70重量
%、1,4−ブタンジオール30重量部、および所定量
の触媒(トリエチレンジアミンとジプチル錫ジラウレー
ト)の混合物に混入しポリオールスラリーを製造し 。
た。
とのポリオールスラリーと変性MnI(化成 −1(
アップジョン■[、商品名「アイソネート−1430L
J )とをイソシアネートインデックスが106となる
量とを使用し、RIM成形機で成形を行った。この成形
品の密度、曲げ弾性率、引張シ強度、および破断時の伸
びを測定した。
J )とをイソシアネートインデックスが106となる
量とを使用し、RIM成形機で成形を行った。この成形
品の密度、曲げ弾性率、引張シ強度、および破断時の伸
びを測定した。
測定は次の方法で行った。
曲げ弾性率 : ASTM D −790引張シ強度
: JIBK−6301 破断時の伸び : JIB K−6501結果を下表に
示す。なお番号1は未処理ガラス繊維を使用した例であ
る。
: JIBK−6301 破断時の伸び : JIB K−6501結果を下表に
示す。なお番号1は未処理ガラス繊維を使用した例であ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、フッ素系界面活性剤、または長鎖アルキルアルコー
ルのアクリル酸エステルあるいはメタクリル酸エステル
を含む処理剤で処理されたポリウレタン充填用のケイ酸
質充填剤。 2、フッ素系界面活性剤がポリフルオロアルキル基を含
む両性界面活性剤あるいはカチオン性界面活性剤である
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項の充填剤。 5゜ケイ酸質充填剤がガラス質充填剤であることを特徴
とする特許請求の範囲第1項の充填剤。 4゜ガラス質充填剤がガラス繊維であるととを特徴とす
る特許請求の範囲第3項の充填剤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60116649A JPS60260633A (ja) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | ポリウレタン充填用のケイ酸質充填剤 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60116649A JPS60260633A (ja) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | ポリウレタン充填用のケイ酸質充填剤 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP55135118A Division JPS5759950A (en) | 1980-09-30 | 1980-09-30 | Siliceous filler and preparation of polyurethane containing the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60260633A true JPS60260633A (ja) | 1985-12-23 |
JPH0138819B2 JPH0138819B2 (ja) | 1989-08-16 |
Family
ID=14692452
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60116649A Granted JPS60260633A (ja) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | ポリウレタン充填用のケイ酸質充填剤 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60260633A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5779775A (en) * | 1995-09-07 | 1998-07-14 | Nisshinbo Industries, Inc. | Stock solution composition for use in production of hard polyurethane foam |
JP2008174624A (ja) * | 2007-01-17 | 2008-07-31 | Admatechs Co Ltd | 表面処理無機粉体 |
-
1985
- 1985-05-31 JP JP60116649A patent/JPS60260633A/ja active Granted
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5779775A (en) * | 1995-09-07 | 1998-07-14 | Nisshinbo Industries, Inc. | Stock solution composition for use in production of hard polyurethane foam |
JP2008174624A (ja) * | 2007-01-17 | 2008-07-31 | Admatechs Co Ltd | 表面処理無機粉体 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0138819B2 (ja) | 1989-08-16 |
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