JPH0243213A - 形状記憶性成形体 - Google Patents
形状記憶性成形体Info
- Publication number
- JPH0243213A JPH0243213A JP63098781A JP9878188A JPH0243213A JP H0243213 A JPH0243213 A JP H0243213A JP 63098781 A JP63098781 A JP 63098781A JP 9878188 A JP9878188 A JP 9878188A JP H0243213 A JPH0243213 A JP H0243213A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- deformation
- molded article
- hardness
- polyurethane resin
- shape
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Landscapes
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (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4!l脂から構成された形状記憶
性を有する成形体に関するものであり、更に井しくはポ
リウレタン樹脂から構成された成形体にガラス転移温度
(以下Tgという)以上の温度で変形を与え、ついで当
該樹脂の7g未満に冷却して変形を固定させてこの状態
を持続し、使用に際し再び1g以上に加熱することによ
り元の形状に回復させることを特徴とするポリウレタン
樹脂から構成された形状記憶性成形体に関するものであ
る。
性を有する成形体に関するものであり、更に井しくはポ
リウレタン樹脂から構成された成形体にガラス転移温度
(以下Tgという)以上の温度で変形を与え、ついで当
該樹脂の7g未満に冷却して変形を固定させてこの状態
を持続し、使用に際し再び1g以上に加熱することによ
り元の形状に回復させることを特徴とするポリウレタン
樹脂から構成された形状記憶性成形体に関するものであ
る。
ゴム、プラスチックなどの樹脂は常温で外力を加えると
変形し、外力を取り去ると元に戻るという性質を有する
。従来のポリウレタン樹脂においては外力を加えること
により変形し、外方を取り去った後も変形した形状を維
持し、温度が上昇したときに元の形状に戻るという形状
記憶性を有するものはなかった。
変形し、外力を取り去ると元に戻るという性質を有する
。従来のポリウレタン樹脂においては外力を加えること
により変形し、外方を取り去った後も変形した形状を維
持し、温度が上昇したときに元の形状に戻るという形状
記憶性を有するものはなかった。
形状記憶性を有する素材としては、ある種の金属、形状
記憶合金がよく知られており、形状記↑を性を有する樹
脂材料としては、ノルボルネン系樹脂(特開昭59−5
3528)(特開昭6l−91244)、)ランスイソ
プレン系樹脂(特開昭55−93806)(特願昭6l
−034150)、ビニル系誘導体とアクリル酸誘導体
または合成ゴムとの混合物(特開昭63 −17952
)が挙げられるにすぎない。
記憶合金がよく知られており、形状記↑を性を有する樹
脂材料としては、ノルボルネン系樹脂(特開昭59−5
3528)(特開昭6l−91244)、)ランスイソ
プレン系樹脂(特開昭55−93806)(特願昭6l
−034150)、ビニル系誘導体とアクリル酸誘導体
または合成ゴムとの混合物(特開昭63 −17952
)が挙げられるにすぎない。
本発明者はポリウレタン樹脂の用途を開発すべく努力を
重ねた結果本発明に達したものである。
重ねた結果本発明に達したものである。
本発明は形状記憶性を有するポリウレタン樹脂から構成
された成形体を提供するものである。
された成形体を提供するものである。
本発明の形状記憶性を有する成形体はTgが0〜100
℃の範囲であり、7g未満で硬さ(ショアーD)65以
上、7g以上で硬さ(ショアーD)55木満の特徴を有
するポリウレタン樹脂から構成された成形体であり、当
該成形体に7g以上で変形を与え、ついで7g未満に冷
却して変形を固定し、使用に際し当該成形体の7g以上
に加熱する方法を用いることによって与えた変形を除去
し、形状を回復させるものである。
℃の範囲であり、7g未満で硬さ(ショアーD)65以
上、7g以上で硬さ(ショアーD)55木満の特徴を有
するポリウレタン樹脂から構成された成形体であり、当
該成形体に7g以上で変形を与え、ついで7g未満に冷
却して変形を固定し、使用に際し当該成形体の7g以上
に加熱する方法を用いることによって与えた変形を除去
し、形状を回復させるものである。
本発明で使用されるポリウレタン樹脂はTgが0〜to
(1℃、好ましくは20〜80℃の範囲であるものが用
いられる。Tgが0℃未満では形状記憶性を有する成形
体を冷却し変形を固定しても、常温で変形が回復するの
で実用に適さない。1′gが100℃以上では当該成形
体を構成するポリウレタン樹脂の長期使用可能温度を超
えるので好ましくない。
(1℃、好ましくは20〜80℃の範囲であるものが用
いられる。Tgが0℃未満では形状記憶性を有する成形
体を冷却し変形を固定しても、常温で変形が回復するの
で実用に適さない。1′gが100℃以上では当該成形
体を構成するポリウレタン樹脂の長期使用可能温度を超
えるので好ましくない。
また本発明において良好な形状記憶性を有する成形体を
得るために、当該成形体を構成するポリウレタン樹脂の
硬さ(ショアーD)が7g未満で65以上、好ましくは
70以上、より好ましくは73以上であり、7g以上で
硬さ(ショアーD)55未満、好ましくは50未満であ
ることが不可欠である。Tg未7^で硬さ(ショアーD
)65未満では当該成形体を7g以上で変形を与え、つ
いで7g未満に冷却しても変形を固定できない。また7
g以上で硬さ(ショア−D)55以上では自u1な変形
を与えるには硬すぎて実用に通さない。
得るために、当該成形体を構成するポリウレタン樹脂の
硬さ(ショアーD)が7g未満で65以上、好ましくは
70以上、より好ましくは73以上であり、7g以上で
硬さ(ショアーD)55未満、好ましくは50未満であ
ることが不可欠である。Tg未7^で硬さ(ショアーD
)65未満では当該成形体を7g以上で変形を与え、つ
いで7g未満に冷却しても変形を固定できない。また7
g以上で硬さ(ショア−D)55以上では自u1な変形
を与えるには硬すぎて実用に通さない。
以下、本発明に適するポリウレタン樹脂の構成について
詳述する。
詳述する。
本発明で用いられるポリウレタン樹脂は(A)平均官能
基数2.0〜6.0且つ数平均分子量250〜1,00
0のポリヒドロキシル化合物と(B)有機ポリイソシア
ネートを公知の方法で反応させて成る組成物から形成さ
れる。
基数2.0〜6.0且つ数平均分子量250〜1,00
0のポリヒドロキシル化合物と(B)有機ポリイソシア
ネートを公知の方法で反応させて成る組成物から形成さ
れる。
ポリヒドロキシル化合物の平均官能基数が2゜0未満で
はポリウレタン樹脂の充分な強度を得にくく実用に供し
難い。平均官能基数が6.0以上ではポリウレタン樹脂
のTgがioo℃を超えるため好ましくない。好適な官
能基数は2.0〜60、より好ましくは2.0〜4.0
の範囲である。
はポリウレタン樹脂の充分な強度を得にくく実用に供し
難い。平均官能基数が6.0以上ではポリウレタン樹脂
のTgがioo℃を超えるため好ましくない。好適な官
能基数は2.0〜60、より好ましくは2.0〜4.0
の範囲である。
ポリヒドロキシル化合物の数平均分子量は1゜000以
上ではポリウレタン樹脂のTgが0℃未満、あるいは7
g未満の硬さ(シ3アーD)が65未満となるため好ま
しくない。数平均分子量が250未満ではポリウレタン
樹脂のTgが100℃を超える、あるいは7g以上の硬
さ(シ旨アーD)が55以上となるため好ましくない、
好適な数平均分子量は250−1.000.より好まし
くは30o〜700の範囲である。
上ではポリウレタン樹脂のTgが0℃未満、あるいは7
g未満の硬さ(シ3アーD)が65未満となるため好ま
しくない。数平均分子量が250未満ではポリウレタン
樹脂のTgが100℃を超える、あるいは7g以上の硬
さ(シ旨アーD)が55以上となるため好ましくない、
好適な数平均分子量は250−1.000.より好まし
くは30o〜700の範囲である。
本発明に用いるポリヒドロキシル化合物は通常ウレタン
樹脂に用いるものが使用できる。例えば、多価アルコー
ルにエチレンオキサイド及び/またはプロピレンオキサ
イド等のアルキレンオキサイドを開環したポリアルキレ
ンエーテルボ、リオール、多価アルコールと低分子量カ
ルボン酸との縮合反応により生成するポリエステルポリ
オール、ヒドロキシル末端液状ポリブタジェン、アクリ
ルポリオール、ラクトン開環ポリエステルポリオール、
ヒマシ油誘導体、その低含水酸基化合物が用いられ、ま
たこれらの二種以上の混合物を使用することもできる。
樹脂に用いるものが使用できる。例えば、多価アルコー
ルにエチレンオキサイド及び/またはプロピレンオキサ
イド等のアルキレンオキサイドを開環したポリアルキレ
ンエーテルボ、リオール、多価アルコールと低分子量カ
ルボン酸との縮合反応により生成するポリエステルポリ
オール、ヒドロキシル末端液状ポリブタジェン、アクリ
ルポリオール、ラクトン開環ポリエステルポリオール、
ヒマシ油誘導体、その低含水酸基化合物が用いられ、ま
たこれらの二種以上の混合物を使用することもできる。
本発明に用いる有機ポリイソシアネートとしては末端基
として少なくとも2個のインシアネート基を有する脂肪
族あるいは芳香族有機化合物であり、ポリウレタン樹脂
工業において公知なポリイソシアネートがいずれも使用
できる6例えば、4・4′−ジフェニルメタンジイソシ
アネート、トリレンジイソシアネート、ボソアルキレン
ボリフェニルイソシ゛rネート、ヘキサメチレンジイソ
シアネート、ナフチレンジイソシアネート、およびこれ
らポリイソシアネートの二力導体等を挙げることができ
、またこれらの二種以上の混合物を使用することもでき
る。また、前記有機ポリイソシアネートに当譬的に不足
の前記ポリヒドロキシル化合物を付加した末端基として
イソシアネート基を含有するプレポリマーも使用できる
。
として少なくとも2個のインシアネート基を有する脂肪
族あるいは芳香族有機化合物であり、ポリウレタン樹脂
工業において公知なポリイソシアネートがいずれも使用
できる6例えば、4・4′−ジフェニルメタンジイソシ
アネート、トリレンジイソシアネート、ボソアルキレン
ボリフェニルイソシ゛rネート、ヘキサメチレンジイソ
シアネート、ナフチレンジイソシアネート、およびこれ
らポリイソシアネートの二力導体等を挙げることができ
、またこれらの二種以上の混合物を使用することもでき
る。また、前記有機ポリイソシアネートに当譬的に不足
の前記ポリヒドロキシル化合物を付加した末端基として
イソシアネート基を含有するプレポリマーも使用できる
。
本発明に用いるポリウレタン樹脂は前記ポリヒドロキシ
ル化合物と有機ポリイソシアネートとの反応により得ら
れるが、他に必要に応じて本発明の目的を損なわない範
囲で副原料を併用してもよい。副原料としては、例えば
触媒、充填剤、強化溶、安定剤、着色剤、1a9F8剤
、発泡抑制剤、界面活性剤などがある。
ル化合物と有機ポリイソシアネートとの反応により得ら
れるが、他に必要に応じて本発明の目的を損なわない範
囲で副原料を併用してもよい。副原料としては、例えば
触媒、充填剤、強化溶、安定剤、着色剤、1a9F8剤
、発泡抑制剤、界面活性剤などがある。
前記原料を使用してワンシせフト法、プレポリマー法、
準プレポリマー法などのポリウレタン工業において公知
の方法によってポリウレタン樹脂から構成された成形体
が製造される。当該成形体の製造はキャスト等により直
接シート、フィルムあるいは所定の形状の成形体とする
。成形条件は常温成形、加熱成形ともに利用でき、本発
明の目的とする効果をb’n杏巳ない限り特に制限はな
い。
準プレポリマー法などのポリウレタン工業において公知
の方法によってポリウレタン樹脂から構成された成形体
が製造される。当該成形体の製造はキャスト等により直
接シート、フィルムあるいは所定の形状の成形体とする
。成形条件は常温成形、加熱成形ともに利用でき、本発
明の目的とする効果をb’n杏巳ない限り特に制限はな
い。
本発明の成形体に実際の使用に当たって変形を与える温
度は成形体を構成するポリウレタン樹脂のTg以上であ
れば良く、好ましくはT g〜T gt30℃の範囲で
ある。変形の与え方も特に制限はなく、成形体の形状や
肉厚等に応じて成形体を変形させ易い温度雰囲気(例え
ば加熱空気中、加タチ液体中、水蒸気中等)下にlき、
素手あるいは適当な道具で変形を与えることができる。
度は成形体を構成するポリウレタン樹脂のTg以上であ
れば良く、好ましくはT g〜T gt30℃の範囲で
ある。変形の与え方も特に制限はなく、成形体の形状や
肉厚等に応じて成形体を変形させ易い温度雰囲気(例え
ば加熱空気中、加タチ液体中、水蒸気中等)下にlき、
素手あるいは適当な道具で変形を与えることができる。
変形を固定するには、Tg以上で変形を与えられた当該
成形体を変形を保持したまま′rg未満に冷却、好まし
くは急冷しなければならない。
成形体を変形を保持したまま′rg未満に冷却、好まし
くは急冷しなければならない。
成形体から変形を取り除き、所定の形状の成形体に戻す
には、]゛g温度以上、好ましくはTg〜T”g+3o
℃に加熱すれば良く、変形は自動的に除去され形状は回
復する。温度を高くする程成形体が所定の形状に回復す
る時間は短くなる。加熱の手段も変形付与時と同様に制
限はなく、加熱空気、水蒸気等を用いて成形体を加熱す
れば良い。
には、]゛g温度以上、好ましくはTg〜T”g+3o
℃に加熱すれば良く、変形は自動的に除去され形状は回
復する。温度を高くする程成形体が所定の形状に回復す
る時間は短くなる。加熱の手段も変形付与時と同様に制
限はなく、加熱空気、水蒸気等を用いて成形体を加熱す
れば良い。
本発明を実施すれば一旦変形させた成形体を所定の形状
まで回復しうるので、成形体の使用に際して、その形状
のままでは装着や組み立て、輸送等が困1な場合に変形
を与えて取扱いが容易となる様に形状を変え、装着や組
み立て等が終了した後で加熱により所定の形状にまで回
復させることができるから、本発明の形状記憶性を有す
る成形体をパイプや電線等の接合材やシール材、バイブ
や棒状物体の内、外部ラミネート材、物体の被覆材、締
め付はビンやクランプなどの工作、建築用固定材、ギブ
スなどの医療機器材料、未使用時には折り畳んでおき使
用時に形状を回復させて使用する携帯用容器や食器類、
自動車バンパーなどの衝撃吸収後の変形回復を必要とす
る部材、住宅の間仕切りの間隙防止材、玩具用部材、文
具材や教材、造花やブロー千などの装飾品材、熱感応の
スイッチなどの電気部品材、パツキンやOリング、型取
り材、板面やかつら下地材などとして使用することかで
きる。但し、用途はこれらに限定されるものではない。
まで回復しうるので、成形体の使用に際して、その形状
のままでは装着や組み立て、輸送等が困1な場合に変形
を与えて取扱いが容易となる様に形状を変え、装着や組
み立て等が終了した後で加熱により所定の形状にまで回
復させることができるから、本発明の形状記憶性を有す
る成形体をパイプや電線等の接合材やシール材、バイブ
や棒状物体の内、外部ラミネート材、物体の被覆材、締
め付はビンやクランプなどの工作、建築用固定材、ギブ
スなどの医療機器材料、未使用時には折り畳んでおき使
用時に形状を回復させて使用する携帯用容器や食器類、
自動車バンパーなどの衝撃吸収後の変形回復を必要とす
る部材、住宅の間仕切りの間隙防止材、玩具用部材、文
具材や教材、造花やブロー千などの装飾品材、熱感応の
スイッチなどの電気部品材、パツキンやOリング、型取
り材、板面やかつら下地材などとして使用することかで
きる。但し、用途はこれらに限定されるものではない。
り下実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例1〜14及び比較例1〜4
表1〜3に示す配合成分(単位は重量部)のインシアネ
−(・成分以外を混合し、次いでインシアネート成分を
混合し、これを200mmx 200m In X厚み
2mmのシリコーン製オープン型C:庄ヤさせた。室温
でそのまま5時間放置した後脱型し、引き続き室温で7
日間養生してポリウレタン樹脂で構成された成形体を得
た。
−(・成分以外を混合し、次いでインシアネート成分を
混合し、これを200mmx 200m In X厚み
2mmのシリコーン製オープン型C:庄ヤさせた。室温
でそのまま5時間放置した後脱型し、引き続き室温で7
日間養生してポリウレタン樹脂で構成された成形体を得
た。
当該成形体を7g+20℃のBWA乾燥機に入れ10分
間放置した後、室温雰囲気下に取り出した直後に円柱状
に変形を与えたまま水中にいれ急冷し変形を固定させた
。再び室温下にもどした当該成形体の固定された変形が
長く維持され変化が無いことを評価した。
間放置した後、室温雰囲気下に取り出した直後に円柱状
に変形を与えたまま水中にいれ急冷し変形を固定させた
。再び室温下にもどした当該成形体の固定された変形が
長く維持され変化が無いことを評価した。
史にこのものを、再度’T’ g + 20℃の熱風乾
燥機にいれ、完全に元の形状に回復することを評価した
。
燥機にいれ、完全に元の形状に回復することを評価した
。
性能は下記の方法で評価した。その結果を、実施例1〜
6及び比較例1については表1に、実施例7〜9及び比
較例2については表2に、実施例10〜14及び比較例
3〜4については表3に、それぞれ示す。
6及び比較例1については表1に、実施例7〜9及び比
較例2については表2に、実施例10〜14及び比較例
3〜4については表3に、それぞれ示す。
性能評価方法は次のとうりである。
○硬さ試験
ショアー硬さ試験方法、D型試験機(JIS−Z−22
46)にて測定した。
46)にて測定した。
Oガラス転移温度(1”g)
硬さが温度の1騨によって急激に低下する温度で評価し
た。
た。
○形状記憶性の有無判定
有り:形状記憶性があり、1゛g未満で変形の固定と7
8以上で完全な形状の回復をともに有する。
8以上で完全な形状の回復をともに有する。
なし:12未満もしくは常温での変形の固定が不可もし
くは不完全な場合、あるいは78以上での固定された変
形の回復が不可表 *:0℃での測定値 、もしくは不完全の場合。
くは不完全な場合、あるいは78以上での固定された変
形の回復が不可表 *:0℃での測定値 、もしくは不完全の場合。
○形状回復温度
7g未満の温度で変形が固定された当該成形体を熱風乾
燥機中で常温から昇温したとき固定された変形が完全な
元の形状に回復する時の温度。
燥機中で常温から昇温したとき固定された変形が完全な
元の形状に回復する時の温度。
○ポリヒドロキモ用化合物
ポリオールl:エフセノール400SO(旭硝子■)ソ
ルビトール系OH価4 ポリオール2:エフセノール400MP(旭硝子■)ペ
ンタエリスリトール系 08価400 ポリオール3:エフセノール430(旭硝子■)グリセ
リン系OH価400 ポリオール4:エフセノール420(旭硝子■)ジオー
ル系OH価280 ポリオール5:エフセノール330(旭硝子■)グリセ
リン系0H1di530 ポリオール6:エフセノール1030 (旭硝子■)グ
リセリン系OH価160 ○自機ポリイソシ゛7ネート イソシア不−トA:ミリオネートMR−200(日本ポ
リウレタン■) イソシアネートB:ミリオネートMTL (日本ポリウ
レタン■) 0副原料 発氾抑制剤:バイリ7)”I’パウダー(栗田工業触媒
二N、N′−テトラメチルへキサメチレンジアミン (以上余白)
ルビトール系OH価4 ポリオール2:エフセノール400MP(旭硝子■)ペ
ンタエリスリトール系 08価400 ポリオール3:エフセノール430(旭硝子■)グリセ
リン系OH価400 ポリオール4:エフセノール420(旭硝子■)ジオー
ル系OH価280 ポリオール5:エフセノール330(旭硝子■)グリセ
リン系0H1di530 ポリオール6:エフセノール1030 (旭硝子■)グ
リセリン系OH価160 ○自機ポリイソシ゛7ネート イソシア不−トA:ミリオネートMR−200(日本ポ
リウレタン■) イソシアネートB:ミリオネートMTL (日本ポリウ
レタン■) 0副原料 発氾抑制剤:バイリ7)”I’パウダー(栗田工業触媒
二N、N′−テトラメチルへキサメチレンジアミン (以上余白)
Claims (3)
- (1)ガラス転移温度(Tg)が0〜100℃の範囲で
あるポリウレタン樹脂から構成された形状記憶性を有す
る成形体。 - (2)特許請求の範囲第1項記載のポリウレタン樹脂が
ガラス転移温度(Tg)未満で硬さ(ショアーD)65
以上、ガラス転移温度以上で硬さ(ショアーD)55未
満であることを特徴とする形状記憶性を有する成形体。 - (3)特許請求の範囲第1項および第2項記載のポリウ
レタン樹脂から構成された成形体にガラス転移温度(T
g)以上の温度で変形を与え、ついで当該樹脂のガラス
転移温度(Tg)未満に冷却して変形を固定し、使用に
際し当該樹脂のガラス転移温度(Tg)以上に加熱して
再び元の形状に回復させることを特徴とする形状記憶性
を有する成形体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63098781A JPH0243213A (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | 形状記憶性成形体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63098781A JPH0243213A (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | 形状記憶性成形体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0243213A true JPH0243213A (ja) | 1990-02-13 |
Family
ID=14228910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63098781A Pending JPH0243213A (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | 形状記憶性成形体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0243213A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8945683B2 (en) | 2003-03-31 | 2015-02-03 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Prepreg for fiber reinforced plastic and production process thereof |
| JP2019199932A (ja) * | 2018-05-17 | 2019-11-21 | 三井化学株式会社 | 構造体 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61293214A (ja) * | 1985-06-21 | 1986-12-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 高分子エラストマ−成形体及びその使用方法 |
-
1988
- 1988-04-20 JP JP63098781A patent/JPH0243213A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61293214A (ja) * | 1985-06-21 | 1986-12-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 高分子エラストマ−成形体及びその使用方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8945683B2 (en) | 2003-03-31 | 2015-02-03 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Prepreg for fiber reinforced plastic and production process thereof |
| JP2019199932A (ja) * | 2018-05-17 | 2019-11-21 | 三井化学株式会社 | 構造体 |
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