JPH02202509A - 低温速硬化性に優れた繊維強化ポリウレタン樹脂組成物 - Google Patents

低温速硬化性に優れた繊維強化ポリウレタン樹脂組成物

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JPH02202509A
JPH02202509A JP1019765A JP1976589A JPH02202509A JP H02202509 A JPH02202509 A JP H02202509A JP 1019765 A JP1019765 A JP 1019765A JP 1976589 A JP1976589 A JP 1976589A JP H02202509 A JPH02202509 A JP H02202509A
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polyurethane resin
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fiber mat
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Takao Fukami
孝夫 深見
Yoshizumi Kataoka
良純 片岡
Koichi Oka
宏一 岡
Masanori Shindo
新藤 正則
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Nippon Polyurethane Industry Co Ltd
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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40〜60℃の温度領域で1〜3分で硬化可能
な速硬化性を有し、しかも硬化物は耐衝撃性、耐熱性、
剛性に優れた繊維強化ポリウレタン組成物に関するもの
である。
〔従来の技術〕
近年、自動車部品の分野において、軽値化。
そしてデザインの多様化に伴ない、プラスチックの使用
が増加しつつある。、特に構造部材、セミ構造部材とし
て剛性の大きい長繊維強化、フラスチック化が指向され
ている。
従来、この種の樹脂として不飽和ポリエステル系が主流
となっている。この系統の樹脂全効率良く生産する方法
として、シートモールディングコンパウンド(SMC)
が知られているが、高温度、高圧力を必要とし設備面で
の投資が大きくなっており又、型内に予め繊維状強化材
をセットし、閉型後、液状不飽和ポリエステル樹脂組成
物を注入して型内硬化させるレジンインジェクシヲン法
も知られているが通常硬化が遅く。
生産効率が低い。そして一般的にこの種の樹脂は耐衝撃
性が劣る。
一方、ポリウレタン樹脂は良好な耐衝撃性を有する硬化
換金提供することが知られているが。
一般的に耐熱性に乏しい。そこで、耐熱性改良のため、
多官能のポリオールを用いて架橋密度を高める方法があ
るが、この場合、ゲル化は早まるが、硬化直後の反応率
が低く未反応イソシアネート基、水酸基が残りやすく、
二って物性発現性が遅く9通常ボストキエア又は1日数
を経過しまいと実用に耐える物性が得られ危いという欠
点があった、 そして、従来のウレタン化触媒を用いて反応性を高める
と、液の増粘が早すぎてウレタン組成物が十分に長繊維
マットに浸透せず硬化する。
一方、長繊維マットへ液が浸透するように反応v!4g
Mすると、硬化時の物性発現性に劣り脱型に長時間を要
し、生産性が低いという問題があった。
〔発明が解決しようとする課題点〕
本発明は長繊維マットへの浸透性が良く、低温速硬化で
物性発現性に優れ、か′)硬化物は優れ九耐衝撃性、耐
熱性1強度を示す繊維強化ポリウレタン樹脂組成物を提
供することである。
(課題を解決する次めの手段〕 本発明者等は、鋭意i負討の結果、特定のウレタン組成
物、特定の触媒、そして長繊維マットを組み合わせろこ
とにより低温速硬化性及び。
成形品の物性が優れていることを見い出し本発明に至っ
た。
すなわち本発明は、長繊維マットとポリウレタン樹脂と
からなる繊維強化ポリウレタン樹脂組成物において、ポ
リウレタン樹脂が 先有機ポリイソ7アネート b8分子量300〜700の官能基数3以上を有するポ
リエーテルポリオール c、エチレングリコール及び/又は1,3ブタンジオー
ル d、硬化触媒として一般式tl)に示されるイミダゾー
ル化合物からなり c、H,、。
(m=1〜4.n=1〜4の整数) aとbeeの比率が130 / 100〜180 / 
100重量比であり、該ポリウレタン樹脂組成物と長繊
維マットの比率が90/10〜50150重量比である
ことを特徴とする繊維強化ポリウレタン樹脂組成物に関
するものである。
本組成物は、予め型内?ζ長繊維マットをセットし、閉
型後該ポリウレタン樹脂組成物を注入する方法、又は成
形型の構造によっては成形型閉型的に注入を行う方法で
成形することができる。
注入は、高圧反応射出成形機(RI M)又は、二液混
合低圧注入機上用いて行うのが簡便でおる。
本発明に使用することのできる有機ポリイソ7アネー)
 t−1としては、脂肪族ポリイソシアネート類として
1次とえば、ヘキサメチレン−1,6−ジインシアネー
ト、2,2.4−1た42.4.4−トリメチルへキサ
メチレン−1,6−ジイソシアネートなど;脂環式ポリ
イソシアネート類として次トエハ、シクロヘキサン−1
,4′−ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−
4,4−ジイソシアネートなど;芳香族ポリイソシアネ
ート類としてたとえば、P−フェニレンジインシアネー
ト、トリレン−2,4−1たけ−2,6−ジインシアネ
ート。
ジフェニルメタン−2,4−1次は−4,4′−ジイン
シアネート、ナフチレン−1,5−ジイソシアネート、
キシリレン−1,3−または−1,4−ジインシアネー
ト、ジフェニルエーテル−4,4′−ジイソシアネート
などである。
また、アニソ/とホルマリンとを縮合してからホスゲン
化して得られる種類のポリフェニン/ポリメチレンポリ
イソシアネート、あるいはカルボジイミド基又はウレト
ンイミン基をもつ常温で液状のジフェニルメタンジイソ
シアネート類、あるいはウレタ/結合、アロファネート
結合、ビウレット結合およびウレチジオ73jlなどを
含有する改質ポリイソシアネート類なども使用すること
ができる。
ま友、ポリオール類に前記ポリイソシアネートを過剰に
反応して得られるイソシアネート基体予備重合体も使用
することができる。
これらの中で特に好ましい有機ポリイソシアネ〜トハ、
ジフヱニルメタンジイソシアネート系ポリイソシアネー
トで、常温で液状かつ低粘度で高剛性の成形物が得られ
るポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネート、又
は、カルボジイミド基又はウレトンイミン基を有するジ
フェニルメタンジイソシアネートなどである。
本発明に使用することのできるポリエーテルポリオール
(h)としては、グリセリン、トリメチロールプロパン
、ペンタエリストールナトのポリオール類、ジェタノー
ルアミ/、トリエタノールアミン、トリプロパツールア
ミンなどのアミノアルコール類、エチレンジアミン、1
,6−ヘキサンジアミン、ジエチレントリアミン、トル
イレンジアミンなどのアミ7類及び、これらの混合物に
エチレンオキシド、プロピレンオキシド愈どを付加して
得られる分子量300〜700゜官能基数3以上のポリ
エーテルポリオールである。
仁の場合、ポリエーテルポリオールの分子量が300よ
り小さくなると7反応が早過ぎて触媒による反応制御が
難しく、かつ硬化物の耐衝撃性が低下するようになる。
一方ポリエーテルボリオールの分子量がフOOより大き
くなると、硬化物は構造材料としての剛性、耐熱性が得
られなくなる。そしてポリエーテルポリオールの分子量
が300〜700の範囲であっても、ポリエーテルポリ
オールの官能基数が2の場合も同様に実用性のある剛性
、耐熱性が得られない。
本発明に使用することのできる鎖長剤FC)としてハウ
エチレングリコール、1.3−メタンジオール、又はこ
れらの混合物である。この場合、他の化合物例えば、1
.4ブタンジオール、1.6ヘキサノノオール、ジプロ
ピレングリコール、ジエチレングリコールなども通常ポ
リウレタン組成物における鎖長剤としてよく知られてい
るが。
1.4ブタンジオール、l、6ヘキサンジオールなどは
冬期固体が常温固体の九め、ポリエーテルポリオールへ
の配合時、溶解工程を必要とする上、配合液の冬期分離
も生じ好ましくない。
又、ジグ口ビレングリコール、ジエチレングリコールで
して1.6へキサンジオールなどの分子量の比較的大き
い鎖艮剤?用いた場合、ウレタンのハードセグメントの
#東方が巧くなり、その結果、良好な剛性、耐熱性が得
られない。
本発明におけるイソシアネート基(N CO)/水酸基
(O)l)の当量比としては0.9〜1.2であり好ま
しくは1.0〜1.1 ’″Cある。
そして、有機ポリイノシアネートとポリオール(ポリエ
ーテルポリオール+鎖長剤、)の比率は130/100
〜180/1007!を置部であり、この範囲より有機
ポリイソシアネートが少なくなると。
耐熱性が劣り、一方、この範囲より有機ポリイソシアネ
ートが多くなると、耐衝撃性が劣る傾向にある。
本発明におけるポリエーテルポリオール(Alと鎖長剤
(C)の使用比率(重il)は、100/4〜100/
100の範囲が好ましい。特に好ましくは10015〜
100/60の範囲である。
本発明に使用することのできる硬化触媒(d+としては
、一般式(1)に示されるイミダゾール化合物であり 
          (1) Cnl(2+u (m”1〜4.n=1〜4の整数) 代表例としては、l、2−ジメチルイミダゾール。
1−ブチル−2メチルイミグゾールなどが挙げられる。
なお9本発明には当業界で公知のウレタン化触媒を併用
することもできる。代表例としてはトリエチルアミン、
トリプロピルアミン、トリブチルアミン、N−メチルモ
ルホリフ、N、N−ジメチルシクロヘキシルアミン、N
、N−ジメチルベンジルアミン、  N、 N、 N:
 N’−テトラメチルへキサメチレンジアミン、トリエ
チレンジアミン。
1、8ジアザービシクO(5,4,0)ウンデセン−7
などの三級アミン又は、これらの有機酸塩、ヌタナスオ
クトエート、ジブチルチンジラウレート、ナフテン酸亜
鉛などの有機金属化合物が挙げられる。
本発明に使用することのできる長繊維マットとしては、
ガラス繊維、カーボンf11.ta、 アラミド繊維な
どのチョツプドストランドマット、コンティニュアスス
トランドマット、サーフェシングマット、クロス、ロー
ビングクロスなどを挙げることができる。これら長繊維
マットは2種以上併用することもできる8 本発明において該ポリウレタン樹脂組成物と長繊維マッ
トの比率は90/10〜50150重量比が好ましい。
長繊維マットの比率が少なすぎると。
剛性が不足し、一方多すぎると、該ポリウレタン樹脂組
成物の長繊維マットへの含浸注入が困難となり好ましく
ない。
本発明は必要に応じ各種金網1合成樹脂の網目状成形物
も長繊維マットと併用して使用することができる。又9
本発明は必要に応じ発泡剤。
耐燃剤9着色剤、各種充填剤、内部離聾剤、その他加工
助剤を加えることができる。
〔発明の効果〕
本発明の繊維強化ポリウレタン樹脂組成物は速硬化性で
、硬化物は優れた耐衝撃性、耐熱性。
剛性を有するため2例えば自動車分野におけるバンパー
ビーム、フロアパネル、ドアインナーパネル、ドアライ
ナー、ヘッドライナー ダツシュボード、ピラーのカバ
ーその他一般工業部材の構造部材として極めて有用であ
る。
〔実施例〕
次に実施例によって本発明を更に具体的に説明するが1
本発明はこれらに限定される本のではない。
物性測定法は次の方法で行なった。
測定項目       測定法 比  重               JIS  K
−7112曲げ弾性$JIS  K−7203 曲げ強度       JIS  K−7203アイゾ
ツト@隼ノツチ付       JIS  K−711
0pqR形in度(18,5kgf%−荷TOJIS 
 K−7207実施例1〜3.比較例1〜2 キャビティーサイズ300X300X3mm050℃型
内に同サイズのグラスロンM8609(ガラスコンテニ
アスマット、旭ファイバーグラス製、商品名)(il−
置き、そこへ25℃のミリオネー)MR200(ポリフ
ェニレンポリメチレンポリイソシアネートNCO含有率
30.9%2日本ポリウレタン工業製商品名)150重
量部、アデヵポリエーテルAM30(グリセリンベース
ポリエーテルポリオール水酸基価540.旭電化工業製
商品名)93.9重量部、エチレングリコール6.1重
量部、及び表IK示す硬化触媒金ラボミキサーにて攪拌
混合し、注入後直ちに型締めを行なった。そして型締め
2分後に脱型を行ない成形板表面のタックを調べた。
なお各処方ともゲルタイムが20〜30秒になるよう触
媒量を調整した。
結果を表IK示す。
表 1 実施例1 実施例2 実施例3 比較例1 比較例21
.2ジメチルイミタンール         0.3 
   0.2   0.2S     −−DABCO
33LV1)       −0,1−0,25−トワ
q−ノメザプイ7りo−Jヒン^り一ミン      
−       −0,1−0,5成形板のタック  
        無    jIls     有  
  有表1の註 1)トリエチレンジアミ/のジプロピレングリコール溶
液 三共エアープロダクツ製 商品名 ・触媒使用量は、ポリウレタン樹脂組成物に対する重量
%である。
実施例4〜6.比較例3〜4 実施例1と同様の50℃型内にグラスロンM8609を
置きそこへ表2に示すA、B2成分を低圧2液混合注入
機(ポリウレタンエンジニアリング製MU203H)を
用いて注入し、型締め3 ’F後て脱型2行ない成形板
を得た配合及び。
物性を 表2に示す。
以下余白 表2の註 1)カルボジイミド基含有液状ジフェニルメタンジイソ
シアネート NCO含有率288% 日本ポリウレタン工業製 商品
名2)ポリオキシプロピレントリオール    水酸基
価 402三洋化成工業製 商品名 3)ポリオキシプロピレングリコール    水酸基価
 27071!17II化工業製  商品名 実施例7.比較例6〜7 キャビティーサイズ3QOX250X2.5mmの50
℃型内にグラスロンM8609を置き、閉型後表3に示
す30℃のA、B2成分を高圧反応射出成形機(RIM
)(ポリウレタンエンジニアリング製Mc102)を用
い型内に注入し、3分後に脱型を行ない成形板を得之。
配合及び物性を表3に示す。
以下余白 表3の註 1)1.8ジアザ−ビアクロ(5゜ す/アゲcI製  商品名

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  長繊維マットとポリウレタン樹脂とからなる繊維強化
    ポリウレタン樹脂組成物においてポリウレタン樹脂が a、有機ポリイソシアネート b、分子量300〜700の官能基数3以上を有するポ
    リエーテルポリオール c、エチレングリコール及び/又は1,3ブタンジオー
    ル d、硬化触媒として一般式(1)に示されるイミダゾー
    ル化合物からなり ▲数式、化学式、表等があります▼(1) (m=1〜4、n=1〜4の整数) aとb+cの比率が130/100〜180/100重
    量比であり、該ポリウレタン樹脂組成物と長繊維マット
    の比率が90/10〜50/50重量比であることを特
    徴とする繊維強化ポリウレタン樹脂組成物
JP1019765A 1989-01-31 1989-01-31 低温速硬化性に優れた繊維強化ポリウレタン樹脂組成物 Expired - Fee Related JPH07103306B2 (ja)

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Cited By (2)

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KR100415729B1 (ko) * 2000-12-29 2004-02-05 삼성종합화학주식회사 열가소성 폴리우레탄 탄성체의 제조방법
KR20190077150A (ko) * 2017-12-22 2019-07-03 하대환 인발성형용 속경화성 이액형 폴리우레탄 수지 조성물

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