WO2019093358A1 - ポリウレタン樹脂組成物、ポリウレタン樹脂、成形品、繊維強化プラスチックおよび繊維強化プラスチックの製造方法 - Google Patents
ポリウレタン樹脂組成物、ポリウレタン樹脂、成形品、繊維強化プラスチックおよび繊維強化プラスチックの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2019093358A1 WO2019093358A1 PCT/JP2018/041294 JP2018041294W WO2019093358A1 WO 2019093358 A1 WO2019093358 A1 WO 2019093358A1 JP 2018041294 W JP2018041294 W JP 2018041294W WO 2019093358 A1 WO2019093358 A1 WO 2019093358A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- polyurethane resin
- resin composition
- less
- polyisocyanate
- fiber
- 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.)
- Ceased
Links
- 0 *N1C(***C(O)=O)CCCC1 Chemical compound *N1C(***C(O)=O)CCCC1 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
- C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
- C08G18/74—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
- C08G18/76—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic
- C08G18/7657—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
- C08G18/089—Reaction retarding agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
- C08G18/16—Catalysts
- C08G18/22—Catalysts containing metal compounds
- C08G18/222—Catalysts containing metal compounds metal compounds not provided for in groups C08G18/225 - C08G18/26
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
- C08G18/16—Catalysts
- C08G18/22—Catalysts containing metal compounds
- C08G18/225—Catalysts containing metal compounds of alkali or alkaline earth metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
- C08G18/16—Catalysts
- C08G18/22—Catalysts containing metal compounds
- C08G18/24—Catalysts containing metal compounds of tin
- C08G18/244—Catalysts containing metal compounds of tin tin salts of carboxylic acids
- C08G18/246—Catalysts containing metal compounds of tin tin salts of carboxylic acids containing also tin-carbon bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/30—Low-molecular-weight compounds
- C08G18/32—Polyhydroxy compounds; Polyamines; Hydroxyamines
- C08G18/3203—Polyhydroxy compounds
- C08G18/3206—Polyhydroxy compounds aliphatic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/48—Polyethers
- C08G18/4825—Polyethers containing two hydroxy groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/48—Polyethers
- C08G18/4833—Polyethers containing oxyethylene units
- C08G18/4837—Polyethers containing oxyethylene units and other oxyalkylene units
- C08G18/4845—Polyethers containing oxyethylene units and other oxyalkylene units containing oxypropylene or higher oxyalkylene end groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
- C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
- C08G18/721—Two or more polyisocyanates not provided for in one single group C08G18/73 - C08G18/80
- C08G18/724—Combination of aromatic polyisocyanates with (cyclo)aliphatic polyisocyanates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
- C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
- C08G18/721—Two or more polyisocyanates not provided for in one single group C08G18/73 - C08G18/80
- C08G18/725—Combination of polyisocyanates of C08G18/78 with other polyisocyanates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
- C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
- C08G18/74—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
- C08G18/75—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic
- C08G18/751—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring
- C08G18/752—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group
- C08G18/757—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group containing at least two isocyanate or isothiocyanate groups linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
- C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
- C08G18/74—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
- C08G18/76—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic
- C08G18/7657—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings
- C08G18/7664—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings containing alkylene polyphenyl groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
- C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
- C08G18/77—Polyisocyanates or polyisothiocyanates having heteroatoms in addition to the isocyanate or isothiocyanate nitrogen and oxygen or sulfur
- C08G18/78—Nitrogen
- C08G18/79—Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/797—Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates containing carbodiimide and/or uretone-imine groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
- C08J5/0405—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres
- C08J5/042—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres with carbon fibres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
- C08J5/0405—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres
- C08J5/043—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres with glass fibres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
- C08J5/046—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with synthetic macromolecular fibrous material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
- C08J2375/04—Polyurethanes
- C08J2375/08—Polyurethanes from polyethers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
- C08K5/34—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
- C08K5/3412—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having one nitrogen atom in the ring
- C08K5/3432—Six-membered rings
Definitions
- the present invention relates to a polyurethane resin composition, a polyurethane resin, a molded article, a fiber reinforced plastic, and a method of producing a fiber reinforced plastic.
- a polyurethane resin composition containing a polyisocyanate component and a polyol component is injected into a preheated mold and cured to produce a polyurethane molded article having a desired shape.
- a polyurethane resin composition is required to secure a pot life (gel time) that can sufficiently flow in a mold.
- a polyurethane resin composition for example, a polyisocyanate component containing polyphenylmethane polyisocyanate and alicyclic polyisocyanate and a polyol component, and in the polyisocyanate component, an isocyanate group derived from polyphenylmethane polyisocyanate
- a rigid polyurethane resin composition has been proposed in which the proportion of isocyanate groups derived from alicyclic polyisocyanate is 10 to 70 mol% with respect to the total amount of isocyanate groups derived from alicyclic polyisocyanates (for example, Patent Reference 1.).
- the reaction retarder when added to the hard polyurethane resin composition, the reactivity between the polyisocyanate component and the polyol component is reduced, so that the time (curing time) required for curing of the hard polyurethane resin composition becomes long. There is. As a result, the time required for producing a polyurethane molded article is increased, and the production efficiency of the polyurethane molded article is reduced.
- the present invention provides a polyurethane resin composition, a polyurethane resin, a molded article, a fiber reinforced plastic, and a method for producing a fiber reinforced plastic, which can reduce the curing time while improving the pot life. .
- the present invention [1] contains a polyisocyanate component containing polyphenylmethane polyisocyanate, a polyol component, an organic metal catalyst, and a reaction retarder represented by the following general formula (1), and the organic metal catalyst It contains the polyurethane resin composition whose molar ratio of the said reaction retarder to 1 mol is 0.50 or more and 2.50 or less.
- A represents an aliphatic ring or an aromatic ring.
- R 1 represents a hydrocarbon group constituting ring A.
- R 2 represents an aliphatic hydrocarbon group bonded to ring A.
- R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group bonded to a nitrogen atom contained in ring A.
- R 4 represents a hydrogen atom or a carboxyl group bonded to ring A.
- m is 1 or 2.
- N is 0 or 1, and the sum of n and m is 2 or less.
- the present invention [2] includes the polyurethane resin composition as described in the above [1], wherein the reaction retarder is represented by the following general formula (2).
- the present invention [3] comprises the polyurethane resin composition according to the above [2], wherein the reaction retarder is picolinic acid.
- the content ratio of the reaction retarder is 0.05 parts by mass or more and 1.4 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyol component. It contains the polyurethane resin composition according to any one of the above.
- the present invention [5] comprises the polyurethane resin composition according to any one of the above [1] to [4], wherein the organometallic catalyst comprises a potassium salt.
- the content ratio of the organometallic catalyst is 0.001 parts by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyol component. It contains the polyurethane resin composition according to one aspect.
- the polyisocyanate component further contains an alicyclic polyisocyanate, and in the polyisocyanate component, an isocyanate group derived from the polyphenylmethane polyisocyanate and an isocyanate derived from the alicyclic polyisocyanate
- the polyurethane resin composition according to any one of the above [1] to [6], wherein the proportion of the isocyanate group derived from the alicyclic polyisocyanate relative to the total amount of groups is 10 mol% or more and 70 mol% or less Including.
- the ratio of the total of isocyanate groups of the polyisocyanate component to the total of hydroxyl groups of the polyol component is 75 or more and 400 or less, where the total of hydroxyl groups of the polyol component is 100. And [7].
- the present invention includes a polyurethane resin containing a cured product of the polyurethane resin composition according to any one of the above [1] to [8].
- the present invention includes a molded article comprising the polyurethane resin described in the above [9].
- the present invention [11] comprises a fiber and a cured product of the polyurethane resin composition according to any one of the above [1] to [8], which is impregnated in the fiber. Including.
- the present invention [12] includes the fiber-reinforced plastic according to the above-mentioned [11], wherein the fibers are at least one selected from the group consisting of carbon fibers, glass fibers and aramid fibers.
- the present invention is a method for producing a fiber-reinforced plastic according to the above-mentioned [11] or [12], which is selected from the group consisting of RTM method, HP-RTM method, WCM method and RIM method It includes a method of producing a fiber reinforced plastic produced by one molding method.
- the present invention [14] includes the method for producing a fiber-reinforced plastic according to the above [13], wherein the molding temperature in the molding method is 25 ° C. or more and 250 ° C. or less.
- the present invention [15] includes the method for producing a fiber-reinforced plastic according to the above [13] or [14], wherein a molding time in the molding method is 10 seconds to 5 minutes.
- the molar ratio of the reaction retarder to 1 mol of the organic metal catalyst is the above lower limit or more, the initial reaction of the polyisocyanate component containing polyphenylmethane polyisocyanate and the polyol component is suppressed Thus, the pot life of the polyurethane resin composition can be improved.
- reaction retarder is a compound represented by the above general formula (1) and the molar ratio of the reaction retarder to 1 mol of the organic metal catalyst is not more than the above upper limit, after the pot life has elapsed (that is, the polyurethane resin composition).
- the reaction of the polyisocyanate component and the polyol component can be smoothly progressed after the flowability starts to decrease), and the curing time of the polyurethane resin composition can be reduced.
- the polyurethane resin composition can have a pot life and a curing time in a well-balanced manner, and can be suitably used for the production of polyurethane resins and molded articles.
- the polyurethane resin of the present invention can be efficiently produced because it contains the cured product of the above-mentioned polyurethane resin composition.
- the molded article of the present invention contains the above-described polyurethane resin, it can be manufactured efficiently.
- the fiber-reinforced plastic of the present invention comprises fibers and a cured product of the above-mentioned polyurethane resin composition impregnated in the fibers, so that it can be efficiently manufactured while improving mechanical strength. .
- a fiber reinforced plastic is produced by the RTM method, the HP-RTM method, the WCM method, and / or the RIM method.
- the above polyurethane resin composition is supplied to the fibers in the mold, for example, by being injected into the mold.
- the fiber reinforced plastic comprising the cured product of the fiber and the polyurethane resin composition is removed Be typed. That is, the fiber reinforced plastic can be demolded in a relatively short time, so it is excellent in demoldability.
- the curing time of the polyurethane resin composition can be reduced while the polyurethane resin composition can be impregnated into the fibers smoothly, and the time required for the production of the fiber reinforced plastic can be reduced. As a result, the production efficiency of fiber reinforced plastic can be improved.
- the polyurethane resin composition can be smoothly impregnated into the fiber, it is possible to produce a fiber-reinforced plastic molded article having excellent impact strength and surface gloss originally possessed by the polyurethane resin and good surface roughness.
- the polyurethane resin composition of the present invention contains a polyisocyanate component, a polyol component, an organic metal catalyst, and a reaction retarder represented by the following general formula (1).
- the polyisocyanate component contains at least polyphenylmethane polyisocyanate (p-MDI), and preferably further contains a carbodiimide derivative of polyphenylmethane polyisocyanate.
- polyphenylmethane polyisocyanate is produced by a known method, and specifically produced, for example, by phosgenation of polymeric methylene dianiline obtained by condensation reaction of aniline and formalin.
- polyphenylmethane polyisocyanate is generally described also as polymeric MDI, crude MDI, polymethylene polyphenyl polyisocyanate, etc.
- the polyphenylmethane polyisocyanate usually contains diphenylmethane diisocyanate (monomer) and a condensate (oligomer, polymer) of diphenylmethane diisocyanate. That is, polyphenylmethane polyisocyanate is a composition containing diphenylmethane diisocyanate (MDI) and a condensate of diphenylmethane diisocyanate.
- MDI diphenylmethane diisocyanate
- diphenylmethane diisocyanate examples include 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,2'-diphenylmethane diisocyanate and the like.
- the isocyanate group content (isocyanate group concentration) of polyphenylmethane polyisocyanate is, for example, 10% by mass or more, preferably 20% by mass or more, for example, 50% by mass or less, preferably 40% by mass or less.
- the isocyanate group content can be measured by the n-butylamine method according to JIS K-1603 (2007) using a potentiometric titrator (the same applies hereinafter).
- the content ratio of polyphenylmethane polyisocyanate is the total content of the polyisocyanate component.
- the content is, for example, 10% by mass or more, preferably 30% by mass or more, for example, 90% by mass or less, preferably 70% by mass or less.
- the carbodiimide derivative of polyphenylmethane polyisocyanate is produced, for example, by decarboxylative condensation of the above-described polyphenylmethane polyisocyanate by a known method.
- the carbodiimide derivative of polyphenylmethane polyisocyanate contains, for example, a carbodiimide derivative of diphenylmethane diisocyanate and / or a carbodiimide derivative of a condensation product of diphenylmethane diisocyanate.
- the carbodiimide derivative of polyphenylmethane polyisocyanate may be a carbodiimide derivative of diphenylmethane diisocyanate or a carbodiimide derivative of a condensate of diphenylmethane diisocyanate, and a carbodiimide derivative of diphenylmethane diisocyanate and a carbodiimide derivative of a condensate of diphenylmethane diisocyanate It may be a composition containing
- the isocyanate group content of the carbodiimide derivative of polyphenylmethane polyisocyanate is, for example, 5% by mass or more, preferably 15% by mass or more, for example, 45% by mass or less, preferably 35% by mass or less.
- the carbodiimide group content of the carbodiimide derivative of polyphenylmethane polyisocyanate is, for example, 10% by mass or more, preferably 20% by mass or more, for example, 50% by mass or less, preferably 40% by mass or less.
- the carbodiimide group content can be measured by 13 C-NMR.
- the content ratio of the carbodiimide derivative of polyphenylmethane polyisocyanate is, for example, 5% by mass or more, preferably 20% by mass or more, for example 70% by mass or less, preferably 60% by mass, based on the total amount of the polyisocyanate component.
- the content is more preferably 50% by mass or less.
- the polyisocyanate component can further contain an alicyclic polyisocyanate as an optional component.
- the polyisocyanate component may be composed only of polyphenylmethane polyisocyanate, or may be composed of polyphenylmethane polyisocyanate and a carbodiimide derivative of polyphenylmethane polyisocyanate, and polyphenylmethane polyisocyanate and alicyclic polyisocyanate. It may be composed of polyphenylmethane polyisocyanate, a carbodiimide derivative of polyphenylmethane polyisocyanate and alicyclic polyisocyanate.
- alicyclic diisocyanate for example, 1,3-cyclopentadiisocyanate, 1,3-cyclopentene diisocyanate, cyclohexane diisocyanate (1,3- or 1,4-cyclohexane diisocyanate or a mixture thereof), 1,3- or 1,4 -Bis (isocyanatomethyl) cyclohexane or a mixture thereof (H 6 XDI), 2,5- or 2,6-di (isocyanatomethyl) bicyclo [2.2.1] heptane or a mixture thereof (bis (isocyanatomethyl) ) Norbornane, NBDI), 3-isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexyl isocyanate (isophorone diisocyanate) (IPDI), methylene bis (cyclohexyl isocyanate) (4,4'-, 2, 4'- or 2, 2) ' Methylenebis (cyclohexyl isocyanate
- alicyclic polyisocyanates preferably, 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, 1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, 2,5-di (isocyanatomethyl) bicyclo [2. 2.1] Heptane, 2,6-di (isocyanatomethyl) bicyclo [2.2.1] heptane, isophorone diisocyanate, more preferably 1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane (1,1) 4-H 6 XDI).
- the isocyanate group content of the alicyclic polyisocyanate is, for example, 20% by mass or more, preferably 30% by mass or more, for example, 60% by mass or less, preferably 50% by mass or less.
- the content ratio of the alicyclic polyisocyanate is, for example, 1% by mass or more, preferably 5% by mass or more, for example, 40% by mass or less, preferably 25% by mass or less based on the total amount of the polyisocyanate component. .
- the ratio of the isocyanate group derived from the alicyclic polyisocyanate to the total amount of the isocyanate group derived from the polyphenylmethane polyisocyanate and the isocyanate group derived from the alicyclic polyisocyanate is, for example, 10 mol% or more Preferably, it is 15 mol% or more, more preferably 20 mol% or more, for example, 70 mol% or less, preferably 60 mol% or less, more preferably 50 mol% or less.
- the proportion of the isocyanate group derived from the alicyclic polyisocyanate is in the above range, it has an appropriate pot life, is excellent in compatibility between the polyisocyanate component and the polyol component, and is excellent in mechanical properties and heat resistance, Can produce polyurethane resin and molded articles which are also excellent in heat resistance.
- the ratio of isocyanate group derived from alicyclic polyisocyanate to the total amount of isocyanate groups of the polyisocyanate component is, for example, 5 mol% or more, preferably 10 mol% or more, for example, 60 mol% or less, preferably 40 mol% or less It is.
- the reaction rate of the alicyclic polyisocyanate is slow as compared to the reaction rate of the polyphenylmethane polyisocyanate and the reaction rate of the carbodiimide derivative of the polyphenylmethane polyisocyanate.
- the polyurethane resin composition contains an alicyclic polyisocyanate
- the polyurethane resin composition in order to stably secure the pot life and the curing time in a well-balanced manner, it is preferable to the total amount of hydroxyl groups of the polyol component. And adjusting the proportion of the isocyanate group derived from the alicyclic polyisocyanate to a predetermined range.
- the ratio (NCO / OH) of the isocyanate group derived from the alicyclic polyisocyanate to the total amount of hydroxyl groups of the polyol component is, for example, 0.28 or more, preferably 0.30 or more, more preferably 0.35 or more, For example, it is 0.5 or less, preferably 0.45 or less.
- the ratio of the isocyanate group derived from the alicyclic polyisocyanate to the total of the hydroxyl groups of the polyol component is the above lower limit or more, the curing time of the polyurethane resin composition can be reliably reduced. If the ratio of the isocyanate group derived from the alicyclic polyisocyanate to the total of hydroxyl groups of the polyol component is equal to or less than the above upper limit, the pot life of the polyurethane resin composition can be reliably improved while curing the polyurethane resin composition It is possible to reliably reduce the time.
- the ratio of the total of isocyanate groups of the polyisocyanate component to the total of hydroxyl groups of the polyol component is preferably 75 or more, preferably 100, based on the total of hydroxyl groups of the polyol component. Is 90 or more, more preferably 100 or more, for example, 400 or less, preferably 300 or less, more preferably 250 or less.
- Polyol components include, for example, high molecular weight polyols and low molecular weight polyols.
- the polyol component can be used alone or in combination of two or more.
- the high molecular weight polyol is a compound having a number average molecular weight of 500 or more and 10000 or less having two or more hydroxyl groups, and, for example, the high molecular weight polyol etc. described in paragraphs [0052] to [0067] of WO 2017/014178. Can be mentioned.
- the high molecular weight polyols can be used alone or in combination of two or more.
- the low molecular weight polyol is a compound having a number average molecular weight of 60 to less than 500 having two or more hydroxyl groups, and, for example, the low molecular weight polyol described in paragraphs [0068] to [0070] of WO 2017/014178, etc. Can be mentioned.
- the low molecular weight polyols can be used alone or in combination of two or more.
- the polyol component preferably comprises a low molecular weight polyether polyol, and more preferably consists of a low molecular weight polyether polyol.
- low molecular weight polyether polyol polyoxyalkylene (carbon number (C) 2-3) polyol, polytetramethylene ether glycol and the like can be mentioned.
- the low molecular weight polyether polyols can be used alone or in combination of two or more.
- the polyoxyalkylene (C2-3) polyol is a polyoxyalkylene polyol having 2 to 3 carbon atoms of alkylene oxide, and, for example, the above-mentioned low molecular weight polyol (for example, ethylene glycol, propylene glycol, bisphenol A, etc.) or Examples thereof include addition polymers of alkylene oxides such as ethylene oxide and propylene oxide (including random and / or block copolymers of two or more types of alkylene oxides) using a known low molecular weight amine as an initiator.
- the above-mentioned low molecular weight polyol for example, ethylene glycol, propylene glycol, bisphenol A, etc.
- alkylene oxides such as ethylene oxide and propylene oxide (including random and / or block copolymers of two or more types of alkylene oxides) using a known low molecular weight amine as an initiator.
- polyoxyalkylene (C2-3) polyol polyoxyethylene polyol, polyoxypropylene polyol, random and / or block copolymer of polyoxyethylene and polyoxypropylene, polyoxypropylene bisphenol A ether, etc. Can be mentioned.
- the number of functional groups of the polyoxyalkylene (C2-3) polyol is determined according to the number of functional groups of the initiator.
- polytetramethylene ether glycol examples include a ring-opening polymer obtained by cationic polymerization of tetrahydrofuran, and non-crystalline polytetramethylene ether glycol obtained by copolymerizing a dihydric alcohol described later with a polymerization unit of tetrahydrofuran.
- polyoxyalkylene (C2-3) polyols are preferably mentioned.
- the number average molecular weight of the low molecular weight polyether polyol is, for example, 60 or more, preferably 100 or more, for example, less than 500, preferably 400 or less.
- the average functional group number of the polyol component is, for example, 2.0 or more, for example, 5.0 or less, preferably 4.0 or less.
- the average hydroxyl value of the polyol component is, for example, 300 mg KOH / g or more, preferably 350 mg KOH / g or more, for example 1200 mg KOH / g or less, preferably 1000 mg KOH / g or less, more preferably 600 mg KOH / g or less.
- the average functional group number of the polyol component can be calculated from the charged components, and the average hydroxyl value can be determined from a known titration method.
- the organic metal catalyst is a known urethanization catalyst, and examples thereof include organic tin compounds, organic lead compounds, organic nickel compounds, organic copper compounds, organic bismuth compounds, potassium salts and the like.
- the organometallic catalysts can be used alone or in combination of two or more.
- organic tin compounds include tin acetate, tin octylate, tin oleate, tin laurate, monobutyl tin trioctoate, dibutyl tin diacetate, dimethyl tin dilaurate, dibutyl tin dilaurate, dibutyl tin dimercaptide, dibutyl tin maleate, dibutyl tin di Neodecanoate, dioctyltin dimercaptide, dioctyltin dilaurate, dibutyltin dichloride and the like can be mentioned.
- organic lead compounds include lead octanoate and lead naphthenate.
- organic nickel compound nickel naphthenate etc. are mentioned, for example.
- organic cobalt compound cobalt naphthenate etc. are mentioned, for example.
- organic copper compound copper octenoic acid etc. are mentioned, for example.
- organic bismuth compound include bismuth octylate and bismuth neodecanoate.
- potassium salt potassium carbonate, potassium acetate, octylate potassium etc. are mentioned, for example.
- organometallic catalysts preferred are preferably organic tin compounds and potassium salts, more preferably combined use of organic tin compounds and potassium salts, still more preferably monobutyltin trioctate and potassium octylate Combinations of That is, the organometallic catalyst preferably comprises a potassium salt.
- the content ratio of the potassium salt is, for example, 1 part by mass or more, preferably 5 parts by mass or more, for example, 30 parts by mass or less with respect to 1 part by mass of the organotin compound. Preferably, it is 20 parts by mass or less.
- the content ratio of the organic metal catalyst (100% of the effective component amount) is, for example, 0.001 parts by mass or more, preferably 0.01 parts by mass or more, more preferably 0. It is 1 part by mass or more, for example, 10 parts by mass or less, preferably 5 parts by mass or less, more preferably 3 parts by mass or less.
- the reaction retarder is a heterocyclic compound represented by the following general formula (1).
- A represents an aliphatic ring or an aromatic ring.
- R 1 represents a hydrocarbon group constituting ring A.
- R 2 represents an aliphatic hydrocarbon group bonded to ring A.
- R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group bonded to a nitrogen atom contained in ring A.
- R 4 represents a hydrogen atom or a carboxyl group bonded to ring A.
- m is 1 or 2.
- N is 0 or 1
- the sum of n and m is 2 or less.
- m is 1 or 2.
- A is 1, A is a 5-membered heteroaliphatic ring (pyrrolidine ring) or a 5-membered heteroaromatic ring (pyrrole ring), and when m is 2, It is a 6-membered heteroaliphatic ring (piperidine ring) or a 6-membered heteroaromatic ring (pyridine ring).
- R 2 represents a C 1 aliphatic hydrocarbon group bonded to ring A, and specifically, represents a methylene group (—CH 2 —).
- R 2 is bonded to R 1 , and the bonding site of R 2 is at the ⁇ position (2 position) or the ⁇ position (3 position) of ring A.
- n is 0 or 1
- the sum of n and m is 2 or less.
- R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group bonded to a nitrogen atom contained in ring A.
- the alkyl group represented as R 3 in the general formula (1) is, for example, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms (eg, methyl group, ethyl group etc.) Can be mentioned.
- R 3 is preferably a hydrogen atom.
- R 4 represents a hydrogen atom or a carboxyl group bonded to ring A, preferably a hydrogen atom.
- reaction retarder represented by the above general formula (1) examples include a reaction retarder represented by the following general formula (2), nicotinic acid, 2,6-pyridinedicarboxylic acid, proline and the like. Such a reaction retarder represented by the general formula (1) can be used singly or in combination of two or more.
- reaction retarders represented by the general formula (1) preferred are reaction retarders represented by the following general formula (2).
- Such a reaction retarder represented by the above general formula (2) can be used alone or in combination of two or more.
- reaction retarder represented by the general formula (2)
- preferred is picolinic acid. That is, the reaction retarder preferably comprises picolinic acid, and more preferably consists of picolinic acid.
- the molar ratio of the reaction retarder to 1 mol of the organic metal catalyst is 0.50 or more, preferably 0.80 or more, more preferably 1.0 or more and 2.5 or less, preferably 2.0 or less.
- the molar ratio of the reaction retarder to 1 mol of potassium salt is, for example, 0.52 or more, preferably 0.9 or more, more preferably 1.1 or more, for example, It is 2.6 or less, preferably 2.1 or less.
- the pot life of the polyurethane resin composition can be improved. If the molar ratio of the reaction retarder is equal to or less than the above upper limit, the curing time of the polyurethane resin composition can be reduced.
- the molar ratio of the reaction retarder to 1 mol of isocyanate groups of the polyisocyanate component is, for example, 0.1 ⁇ 10 ⁇ 3 or more, preferably 1.0 ⁇ 10 ⁇ 3 or more, more preferably 2.5 ⁇ 10 -3 or more, for example, 7.0 ⁇ 10 -3 or less, preferably 5.0 ⁇ 10 -3 or less, more preferably 4.0 ⁇ 10 -3 or less.
- the content of the reaction retarder is, for example, 0.05 parts by mass or more, preferably 0.20 parts by mass or more, more preferably 0.50 parts by mass or more, per 100 parts by mass of the polyol component. 1.4 parts by mass or less, preferably 1.3 parts by mass or less, more preferably 1.0 parts by mass or less, and still more preferably 0.8 parts by mass or less.
- the polyurethane resin composition can further contain known additives at an appropriate ratio as an optional component.
- additives examples include, for example, additives described in paragraphs [0090] to [0138] and [0142] of WO 2017/014178, and specifically, stabilizers, release agents Fillers, impact absorbing fine particles, hydrolysis inhibitors, dehydrating agents, flame retardants, antifoaming agents, pigments, dyes, lubricants, plasticizers, blocking agents and the like.
- Such a polyurethane resin composition is configured, for example, as a two-part resin material having an agent A containing a polyisocyanate component and an agent B containing a polyol component.
- agent A containing a polyisocyanate component
- agent B containing a polyol component.
- Each of the organometallic catalyst, the reaction retarder and the known additive may be contained in any of the agent A and the agent B, but is preferably contained in the agent B.
- the molar ratio of the reaction retarder to 1 mol of the organic metal catalyst is not less than the above lower limit. Therefore, the reaction of the initial stage with the polyisocyanate component containing polyphenylmethane polyisocyanate and a polyol component can be suppressed, and the improvement of the pot life of a polyurethane resin composition can be aimed at.
- reaction retarder is a compound represented by the above general formula (1) and the molar ratio of the reaction retarder to 1 mol of the organic metal catalyst is not more than the above upper limit, after the pot life has elapsed (that is, the polyurethane resin composition).
- the reaction of the polyisocyanate component and the polyol component can be smoothly progressed after the flowability starts to decrease), and the curing time of the polyurethane resin composition can be reduced.
- the polyurethane resin composition can have a pot life and a curing time in a well-balanced manner, and can be suitably used for the production of polyurethane resins and molded articles.
- the polyisocyanate component and the polyol component are reacted (urethane reaction) to cure the polyurethane resin composition. That is, the polyurethane resin comprises a cured product of the polyurethane resin composition, and preferably comprises the cured product of the polyurethane resin composition.
- Examples of the method for producing a polyurethane resin include known methods such as a one-shot method and a prepolymer method.
- the polyisocyanate component and the polyol component are reacted at one time.
- the reaction temperature in the one-shot method is, for example, 25 ° C. (room temperature) or more, preferably 35 ° C. or more, for example, 250 ° C. or less, preferably 200 ° C. or less.
- the reaction time in the one-shot method is, for example, 5 minutes or more, preferably 4 hours or more, for example, 72 hours or less, preferably 24 hours or less.
- a polyisocyanate component and a part of a polyol component are reacted to synthesize an isocyanate group-terminated prepolymer having an isocyanate group at a molecular terminal.
- the obtained isocyanate group-terminated prepolymer is reacted with the remainder of the polyol component.
- the reaction temperature in the synthesis of the isocyanate group-terminated prepolymer is, for example, 25 ° C. (room temperature) or more, preferably 50 ° C. or more, for example, 150 ° C. or less, preferably 120 ° C. or less.
- the reaction time in the synthesis of the isocyanate group-terminated prepolymer is, for example, 0.5 hours or more, preferably 2 hours or more, for example, 18 hours or less, preferably 10 hours or less.
- the reaction temperature range of the isocyanate group-terminated prepolymer and the polyol component is, for example, the same as the reaction temperature range in the one-shot method
- the reaction time range of the isocyanate group-terminated prepolymer and the polyol component is, for example, , The same as the reaction time range in the one-shot method.
- the manufacturing method of a polyurethane resin can use bulk polymerization, solution polymerization, etc., for example.
- the polyurethane resin produced in this manner has high rigidity, has a relatively high glass transition temperature, and is excellent in heat resistance.
- the glass transition temperature of the polyurethane resin is, for example, 70 ° C. or more, preferably 90 ° C. or more, more preferably 110 ° C. or more, still more preferably 120 ° C. or more, for example, 220 ° C. or less.
- the glass transition temperature can be measured by a known DSC measurement device.
- a molded article is manufactured by the well-known method (for example, RIM method etc. which are mentioned later) which hardens
- the polyisocyanate component (agent A) and / or the polyol component (agent B) is preferably heated to lower the viscosity
- the mixture is mixed, then defoamed if necessary, and poured into a preheated mold (mold).
- an isocyanate group-terminated prepolymer and / or a polyol component (agent B) is preferably heated to reduce the viscosity, and then mixed. After degassing if necessary, it is poured into a preheated mold.
- each component (A agent, B agent, isocyanate group terminal prepolymer) of the polyurethane resin composition is, for example, 25 ° C. or higher, preferably 35 ° C. or higher, for example, 150 ° C. or lower, preferably 120 ° C. It is below.
- the preheating temperature of the mold is, for example, 50 ° C. or more, preferably 60 ° C. or more, for example, 200 ° C. or less, preferably 180 ° C. or less, more preferably 100 ° C. or less.
- the polyurethane resin composition is reacted under the above reaction conditions and then demolded.
- the molded article may be heated at room temperature for about 7 days or less, if necessary.
- a polyurethane resin and a molded article are manufactured by curing the above-mentioned polyurethane resin composition. Therefore, even if it heats a polyurethane resin composition to said reaction temperature, the fluidity of a polyurethane resin composition is securable until the pot life which a polyurethane resin composition has passes passes. And after progress of pot life, a polyurethane resin composition can be hardened smoothly.
- Fiber-reinforced plastic The application of the polyurethane resin and the molded article described above is not particularly limited, and examples thereof include fiber reinforced plastics (FRP), plastics for structural materials, plastics for core of structural materials, and the like.
- FRP fiber reinforced plastics
- a fiber reinforced plastic is a plastic in which fibers are reinforced in a polyurethane resin, and comprises fibers and a polyurethane resin impregnated with the fibers (cured product of polyurethane resin composition), preferably, the fibers and the polyurethane resin It consists of
- the fibers include carbon fibers, glass fibers, aramid fibers, boron fibers, metal fibers, cellulose nanofibers, artificial silk cocoons and the like.
- the fibers can be used alone or in combination of two or more.
- a fiber Preferably, a carbon fiber, glass fiber, an aramid fiber is mentioned.
- the fibers are preferably made of at least one selected from the group consisting of carbon fibers, glass fibers and aramid fibers.
- fibers particular preference is given to carbon fibers.
- the carbon fiber is not particularly limited, and examples thereof include pitch carbon fiber, PAN (polyacrylonitrile) carbon fiber, rayon carbon fiber and the like. Carbon fibers can be used alone or in combination of two or more.
- PAN polyacrylonitrile
- the form of the fiber bundle is not particularly limited, and examples thereof include large tow, regular tow, and the like.
- the form of the fiber is not particularly limited, and examples thereof include a string, a fabric (a plain woven fabric, a uniaxial woven fabric, a multiaxial woven fabric, a non-crimped fabric, etc.), a non-woven fabric, etc., preferably a woven fabric .
- a plurality of (for example, 2 to 20) sheets of fabric-like fibers can be stacked and used.
- the fiber content is, for example, 20% by volume or more, preferably 30% by volume or more, for example, 80% by volume or less, preferably 70% by volume or less on a volume basis.
- Such a fiber reinforced plastic is manufactured, for example, by impregnating the above-mentioned fiber with the above-mentioned polyurethane resin composition and curing it.
- RTM Resin Transfer Molding
- HP-RTM High-Pressure Resin Transfer Molding
- WCM Weight Compression Molding
- RIM Reaction Injection Molding
- the RTM method, the HP-RTM method, the WCM method, and / or the RIM method is employed. That is, the fiber reinforced plastic is preferably produced by the RTM method, the HP-RTM method, the WCM method, and / or the RIM method. In other words, the fiber reinforced plastic is preferably produced by any one molding method selected from the group consisting of RTM method, HP-RTM method, WCM method and RIM method.
- the method for producing a fiber-reinforced plastic preferably comprises the steps of disposing fibers in a mold, and supplying the above-described polyurethane resin composition to fibers in the mold so as to impregnate the fibers with the fibers. Curing the polyurethane resin composition impregnated in the fibers.
- the polyurethane resin composition (agent A and agent B), which is depressurized in the mold and pressurized, is injected at high speed into the mold to impregnate the fibers with the above conditions.
- agent A and agent B which is depressurized in the mold and pressurized
- the mold in the above HP-RTM method, the mold is heated to the above-described preheating temperature, and fibers cut and molded in advance according to the inner size of the mold are placed in the mold and then mixed.
- the resulting polyurethane resin composition (agent A and agent B) is applied (or dropped) onto the fibers disposed in the mold and impregnated, without reducing the pressure in the mold, and cured under the above conditions.
- the molding temperature in these molding methods is a temperature at which the polyurethane resin composition impregnated in the fiber is cured, and for example, 25 ° C. (room temperature) or more, Preferably, the temperature is 35 ° C. or higher, for example, 250 ° C. or lower, preferably 200 ° C. or lower, and more preferably 150 ° C. or lower.
- the molding time in the above molding method is the time required for curing of the polyurethane resin composition impregnated in the fiber, and is, for example, 10 seconds or more, preferably 20 seconds or more, for example, 5 minutes or less, preferably It is less than 3 minutes.
- Such a fiber-reinforced plastic comprises fibers and a cured product of the above-mentioned polyurethane resin composition impregnated in the fibers, so that it can be efficiently manufactured while improving mechanical strength.
- the polyurethane resin composition described above is poured into the mold heated to the above-described preheating temperature. At this time, since the pot life of the polyurethane resin composition is improved, the polyurethane resin composition can flow sufficiently in the mold even when the preheating temperature is in the above range, and the fibers are impregnated smoothly.
- the polyurethane resin composition is then cured in a short time in the mold as the curing time is reduced, and then the fiber reinforced plastic comprising the fiber and the polyurethane resin is demolded. That is, the fiber reinforced plastic can be demolded in a relatively short time, so it is excellent in demoldability.
- the polyurethane resin composition can be smoothly impregnated into the fiber, it is possible to produce a fiber-reinforced plastic molded article having excellent impact strength and surface gloss originally possessed by the polyurethane resin and good surface roughness.
- Such fiber reinforced plastic is suitably used, for example, as a member (for example, structural member, interior material, exterior material, wheel, spoke, seat seat table, etc.) of a vehicle (car, aircraft, motorcycle, bicycle) .
- fiber reinforced plastics are, for example, outer shell materials of helmets, robot members, ship members, yacht members, rocket members, office use, health care members (prosthetic foot for care, care use, bed, eye Wear frames, etc.), wearable structural materials, sports goods (shafts of golf clubs, tennis racquet frames, skis, snowboards, etc.), amusement members (such as roller coasters), building materials such as buildings and houses, paper rolls It is suitably used as a housing of electronic parts (smartphones, tablets, etc.), a structure of power generation devices (thermal power generation, hydroelectric power generation, wind power generation, nuclear power generation), a structure of tank lorries, etc.
- blending ratios content ratios
- physical property values parameters, etc.
- blending ratios content ratios
- Physical property values, parameters, etc. may be substituted for the upper limit (numerical values defined as “below”, “less than”) or lower limit (numerical values defined as “above”, “exceed”), etc. it can.
- “part” and “%” are mass references
- the isocyanate group content of the isocyanate (3) was 43.3% by mass.
- Preparation example 5 (polyol (2)) A trade name Uniol DB-400 (manufactured by NOF Corporation, polyoxypropylene bisphenol A ether) was prepared as a polyol (2).
- reaction retardant (1) Picolinic acid (a reaction retarder contained in the general formula (1)) was prepared as a reaction retarder (1).
- reaction retardant (2) Nicotinic acid (a reaction retarder contained in the general formula (1)) was prepared as a reaction retarder (2).
- reaction retardant (3) 2,6-Pyridinedicarboxylic acid (reaction retarder contained in the general formula (1)) was prepared as a reaction retarder (3).
- reaction retardant (4) 2-Pyridinyl acetic acid (reaction retarder included in the general formula (1)) was prepared as a reaction retarder (4).
- reaction retardant (5) 2-Piperidinecarboxylic acid (reaction retarder contained in the general formula (1)) was prepared as a reaction retarder (5).
- reaction retardant (6) Proline (a reaction retarder contained in the general formula (1)) was prepared as a reaction retarder (6).
- reaction retardant (7) A trade name DP-4 (manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd., acidic phosphoric acid butyl ester, another reaction retarder) was prepared as a reaction retarder (7).
- reaction retardant (8) Isonicotinic acid (other reaction retarder) was prepared as a reaction retarder (8).
- reaction retardant (9) 2-pyridine propionic acid (other reaction retarder) was prepared as a reaction retarder (9).
- reaction retardant (10) 4-Piperidinecarboxylic acid (other reaction retarder) was prepared as a reaction retarder (10).
- Preparation example 18 (epoxy component) A trade name Epicoat 807 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, bisphenol F epoxy resin) was prepared as an epoxy component.
- Preparation example 20 (carbon fiber (1)) SIGRATEX CB300-45 / ST (SGL Carbon, non-crimp fabric) was prepared as a carbon fiber (1).
- Preparation example 21 (carbon fiber (2)) A trade name Vesfite W-7161 (manufactured by Toho Tenax Co., PAN-based carbon fiber, 12K twill weave) was prepared as a carbon fiber (2).
- the components other than the polyisocyanate component and the carbon fiber are weighed, and they are blended according to the formulation of Tables 1 to 7 and stirred and mixed so as to be uniform.
- the B agent was prepared by carrying out. The temperature of agent B was adjusted to 40 ° C.
- the A component was prepared by weighing the separately prepared polyisocyanate component according to the formulation shown in Tables 1 to 7 and stirring and mixing them uniformly. The temperature of agent A was adjusted to 40 ° C.
- the agent A was added to the agent B and stirred for 5 seconds by a high-speed stirrer (rotation speed: 5000 rpm) while deaerating them by vacuum pressure reduction to prepare a polyurethane resin composition.
- the polyurethane resin composition is quickly injected into a one-sided open mold (thickness 2 mm, depth 100 mm, width 300 mm) preheated to 90 ° C. (hardened at 90 ° C. for 180 seconds, polyurethane resin (molding 2 mm in thickness, 100 mm in length, 300 mm in width).
- Comparative Examples 9 to 11 The agent A was changed to an epoxy resin curing agent, the agent B was changed to an epoxy component, and the epoxy resin composition was prepared at the compounding amounts described in Table 4, and the preheating temperature and molding temperature of the mold are shown in Table 4 The epoxy resin was manufactured like Example 1 except having changed into the value shown to.
- Comparative Example 11 carbon fibers shown in Table 4 were placed in a one-sided open mold to produce a fiber reinforced plastic.
- the polyurethane resin composition or the epoxy resin composition was inserted into a 100 mL polycup, and the viscosity of the polyurethane composition or the epoxy component was measured by a B-type viscometer.
- the measurement of the pot life was started at the moment when mixing of the agent A (polyisocyanate component or epoxy resin curing agent) and the agent B (polyol component or epoxy component) was started.
- the end of the measurement of the pot life starts the viscosity increase of the polyurethane resin composition (or the epoxy resin composition due to the reaction of the epoxy resin curing agent and the epoxy component) by the reaction of the polyol component and the isocyanate component, and the fluidity decreases. It was set as the time to start (time exceeded 500 mPa ⁇ s with a B-type viscometer).
- the blending amounts of the respective components are as described in Tables 1 to 7.
- ⁇ Puncture test >> The puncture test which shows the impact strength of a fiber reinforced plastic was implemented based on JISK 7211-2, and the energy at the time of maximum impact force and puncture energy were measured. The results are shown in Table 4.
- ⁇ surface glossiness >> The specular gloss of the fiber reinforced plastic was measured based on JIS Z 8741. The results are shown in Table 4.
- ⁇ Surface Roughness >> Ra and Rz defined in JIS B 0601 were determined using a stylus type surface roughness measuring machine (manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd., product name SURFCOM 1400D) to calculate the surface roughness (Ra / Rz). The results are shown in Table 4.
- the polyurethane resin composition of the present invention is suitably used, for example, as an industrial material of various industries such as a raw material of a polyurethane resin.
- the polyurethane resin and molded article of the present invention are suitably used, for example, in fiber reinforced plastics, plastics for structural materials, plastics for core of structural materials, and the like.
- the fiber reinforced plastic of the present invention is suitably used, for example, as various industrial products such as members of vehicles.
- the method for producing a fiber reinforced plastic of the present invention is suitably used for producing various industrial products.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
Abstract
ポリウレタン樹脂組成物は、p-MDIを含有するポリイソシアネート成分と、ポリオール成分と、有機金属触媒と、下記一般式(1)に示す反応遅延剤とを含有し、有機金属触媒1molに対する反応遅延剤のmol比が、0.50以上2.50以下である。(一般式(1)中、Aは、脂肪族環または芳香族環を示す。R1は、環Aを構成する炭化水素基を示す。R2は、環Aに結合する脂肪族炭化水素基を示す。R3は、環Aに含まれる窒素原子に結合する水素原子またはアルキル基を示す。R4は、環Aに結合する水素原子またはカルボキシル基を示す。mは、1または2であり、nは、0または1であり、nおよびmの総和は、2以下である。)
Description
本発明は、ポリウレタン樹脂組成物、ポリウレタン樹脂、成形品、繊維強化プラスチックおよび繊維強化プラスチックの製造方法に関する。
従来、ポリイソシアネート成分およびポリオール成分を含むポリウレタン樹脂組成物を、予め加熱した金型内に注入して硬化させ、所望の形状を有するポリウレタン成形品を製造することが知られている。このようなポリウレタン樹脂組成物は、金型内において十分に流動できるポットライフ(ゲルタイム)を確保することが要求される。
そのようなポリウレタン樹脂組成物として、例えば、ポリフェニルメタンポリイソシアネートおよび脂環族ポリイソシアネートを含有するポリイソシアネート成分と、ポリオール成分とを含み、ポリイソシアネート成分において、ポリフェニルメタンポリイソシアネート由来のイソシアネート基と、脂環族ポリイソシアネート由来のイソシアネート基との総量に対する、脂環族ポリイソシアネート由来のイソシアネート基の割合が、10~70モル%である硬質ポリウレタン樹脂組成物が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
しかし、上記特許文献1に記載の硬質ポリウレタン樹脂組成物では、金型の予備加熱温度などの成形条件によって、金型内において流動性を十分に確保できず、成形不良が生じる場合がある。そこで、硬質ポリウレタン樹脂組成物に反応遅延剤を添加して、硬質ポリウレタン樹脂組成物のポットライフの向上を図ることが検討される。
しかし、硬質ポリウレタン樹脂組成物に反応遅延剤を添加すると、ポリイソシアネート成分とポリオール成分との反応性が低下するために、硬質ポリウレタン樹脂組成物の硬化に要する時間(硬化時間)が長くなるという不具合がある。その結果、ポリウレタン成形品の製造に要する時間が増加し、ポリウレタン成形品の製造効率が低下するという不具合がある。
そこで、本発明は、ポットライフの向上を図ることができながら、硬化時間の低減を図ることができるポリウレタン樹脂組成物、ポリウレタン樹脂、成形品、繊維強化プラスチックおよび繊維強化プラスチックの製造方法を提供する。
本発明[1]は、ポリフェニルメタンポリイソシアネートを含有するポリイソシアネート成分と、ポリオール成分と、有機金属触媒と、下記一般式(1)に示す反応遅延剤と、を含有し、前記有機金属触媒1molに対する前記反応遅延剤のmol比が、0.50以上2.50以下である、ポリウレタン樹脂組成物を含む。
(一般式(1)中、Aは、脂肪族環または芳香族環を示す。R1は、環Aを構成する炭化水素基を示す。R2は、環Aに結合する脂肪族炭化水素基を示す。R3は、環Aに含まれる窒素原子に結合する水素原子またはアルキル基を示す。R4は、環Aに結合する水素原子またはカルボキシル基を示す。mは、1または2であり、nは、0または1であり、nおよびmの総和は、2以下である。)
本発明[2]は、前記反応遅延剤が、下記一般式(2)で示される、上記[1]に記載のポリウレタン樹脂組成物を含む。
本発明[2]は、前記反応遅延剤が、下記一般式(2)で示される、上記[1]に記載のポリウレタン樹脂組成物を含む。
(一般式(2)中、A、R2、R3およびnは、上記一般式(1)A、R2、R3およびnと同意義を示す。)
本発明[3]は、前記反応遅延剤が、ピコリン酸である、上記[2]に記載のポリウレタン樹脂組成物を含む。
本発明[3]は、前記反応遅延剤が、ピコリン酸である、上記[2]に記載のポリウレタン樹脂組成物を含む。
本発明[4]は、前記反応遅延剤の含有割合が、前記ポリオール成分100質量部に対して、0.05質量部以上1.4質量部以下である、上記[1]~[3]のいずれか一項に記載のポリウレタン樹脂組成物を含む。
本発明[5]は、前記有機金属触媒が、カリウム塩を含む、上記[1]~[4]のいずれか一項に記載のポリウレタン樹脂組成物を含む。
本発明[6]は、前記有機金属触媒の含有割合が、前記ポリオール成分100質量部に対して、0.001質量部以上10質量部以下である、上記[1]~[5]のいずれか一項に記載のポリウレタン樹脂組成物を含む。
本発明[7]は、前記ポリイソシアネート成分は、脂環族ポリイソシアネートをさらに含有し、前記ポリイソシアネート成分において、前記ポリフェニルメタンポリイソシアネート由来のイソシアネート基と、前記脂環族ポリイソシアネート由来のイソシアネート基との総量に対する、前記脂環族ポリイソシアネート由来のイソシアネート基の割合が、10mol%以上70mol%以下である、上記[1]~[6]のいずれか一項に記載のポリウレタン樹脂組成物を含む。
本発明[8]は、前記ポリオール成分の水酸基の総和に対する、前記ポリイソシアネート成分のイソシアネート基の総和の割合が、前記ポリオール成分の水酸基の総和を100として、75以上400以下である、上記[1]~[7]に記載のポリウレタン樹脂組成物を含む。
本発明[9]は、上記[1]~[8]のいずれか一項に記載のポリウレタン樹脂組成物の硬化物を含む、ポリウレタン樹脂を含む。
本発明[10]は、上記[9]に記載のポリウレタン樹脂を含む、成形品を含む。
本発明[11]は、繊維と、前記繊維に含浸されている、上記[1]~[8]のいずれか一項に記載のポリウレタン樹脂組成物の硬化物と、を備える、繊維強化プラスチックを含む。
本発明[12]は、前記繊維が、炭素繊維、ガラス繊維およびアラミド繊維からなる群から選択される少なくとも1種以上からなる、上記[11]に記載の繊維強化プラスチックを含む。
本発明[13]は、上記[11]または[12]に記載の繊維強化プラスチックの製造方法であって、RTM法、HP-RTM法、WCM法およびRIM法からなる群から選択されるいずれか1つの成形方法により製造する、繊維強化プラスチックの製造方法を含む。
本発明[14]は、前記成形方法における成形温度は、25℃以上250℃以下である、上記[13]に記載の繊維強化プラスチックの製造方法を含む。
本発明[15]は、前記成形方法における成形時間は、10秒以上5分以下であることを特徴とする、上記[13]または[14]に記載の繊維強化プラスチックの製造方法を含む。
本発明のポリウレタン樹脂組成物では、有機金属触媒1molに対する反応遅延剤のmol比が上記下限以上であるので、ポリフェニルメタンポリイソシアネートを含有するポリイソシアネート成分と、ポリオール成分との初期の反応を抑制でき、ポリウレタン樹脂組成物のポットライフの向上を図ることができる。
また、反応遅延剤が上記一般式(1)に示す化合物であり、有機金属触媒1molに対する反応遅延剤のmol比が上記上限以下であるので、ポットライフの経過後(つまり、ポリウレタン樹脂組成物の流動性が低下し始めた後)において、ポリイソシアネート成分とポリオール成分との反応を円滑に進行させることができ、ポリウレタン樹脂組成物の硬化時間の低減を図ることができる。
そのため、ポリウレタン樹脂組成物は、ポットライフと硬化時間とをバランスよく有することができ、ポリウレタン樹脂および成形品の製造に好適に用いることができる。
本発明のポリウレタン樹脂は、上記のポリウレタン樹脂組成物の硬化物を含むので、効率よく製造されることができる。
本発明の成形品は、上記のポリウレタン樹脂を含むので、効率よく製造されることができる。
本発明の繊維強化プラスチックは、繊維と、繊維に含浸されている上記のポリウレタン樹脂組成物の硬化物とを備えるので、機械強度の向上を図ることができながら、効率よく製造されることができる。
本発明の繊維強化プラスチックの製造方法では、RTM法、HP-RTM法、WCM法、および/または、RIM法により、繊維強化プラスチックを製造する。
つまり、予め成形された繊維を金型内に配置した後、上記のポリウレタン樹脂組成物を、例えば、金型内に注入するなどして、金型内の繊維に供給する。
このとき、上記のポリウレタン樹脂組成物は、ポットライフが向上しているので、金型内において、十分に流動でき、繊維に円滑に含浸される。
そして、上記のポリウレタン樹脂組成物は、硬化時間が低減されているので、金型内において比較的短い時間で硬化し、その後、繊維およびポリウレタン樹脂組成物の硬化物を備える繊維強化プラスチックは、脱型される。つまり、繊維強化プラスチックは、比較的短い時間で脱型できるので、脱型性に優れている。
そのため、ポリウレタン樹脂組成物を繊維に円滑に含浸できながら、ポリウレタン樹脂組成物の硬化時間を低減でき、繊維強化プラスチックの製造に要する時間の低減を図ることができる。その結果、繊維強化プラスチックの製造効率の向上を図ることができる。
また、ポリウレタン樹脂組成物を繊維に円滑に含浸できることから、ポリウレタン樹脂が元来有する優れた衝撃強度や表面光沢度、良好な表面粗度を有する繊維強化プラスチック成形品を製造することができる。
<ポリウレタン樹脂組成物>
本発明のポリウレタン樹脂組成物は、ポリイソシアネート成分と、ポリオール成分と、有機金属触媒と、下記一般式(1)に示される反応遅延剤とを含有する。
本発明のポリウレタン樹脂組成物は、ポリイソシアネート成分と、ポリオール成分と、有機金属触媒と、下記一般式(1)に示される反応遅延剤とを含有する。
ポリイソシアネート成分は、少なくともポリフェニルメタンポリイソシアネート(p-MDI)を含有し、好ましくは、ポリフェニルメタンポリイソシアネートのカルボジイミド誘導体をさらに含有する。
ポリフェニルメタンポリイソシアネートは、公知の方法で製造され、具体的には、例えば、アニリンとホルマリンとの縮合反応により得られるポリメリックメチレンジアニリンを、ホスゲン化することによって製造される。なお、ポリフェニルメタンポリイソシアネートは、一般に、ポリメリックMDI、クルードMDI、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートなどとも表記される。
ポリフェニルメタンポリイソシアネートは、通常、ジフェニルメタンジイソシアネート(モノマー)と、ジフェニルメタンジイソシアネートの縮合体(オリゴマー、ポリマー)とを含有する。つまり、ポリフェニルメタンポリイソシアネートは、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)と、ジフェニルメタンジイソシアネートの縮合体とを含む組成物である。
ジフェニルメタンジイソシアネートとして、例えば、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、2,2’-ジフェニルメタンジイソシアネートなどが挙げられる。
ポリフェニルメタンポリイソシアネートのイソシアネート基含有率(イソシアネート基濃度)は、例えば、10質量%以上、好ましくは、20質量%以上、例えば、50質量%以下、好ましくは、40質量%以下である。なお、イソシアネート基含有率は、電位差滴定装置を用いて、JIS K-1603(2007年)に準拠したn-ブチルアミン法により測定できる(以下同様)。
ポリイソシアネート成分が、ポリフェニルメタンポリイソシアネートに加えて他のポリイソシアネート(例えば、ポリフェニルメタンポリイソシアネートのカルボジイミド誘導体など)を含む場合、ポリフェニルメタンポリイソシアネートの含有割合は、ポリイソシアネート成分の総量に対して、例えば、10質量%以上、好ましくは、30質量%以上、例えば、90質量%以下、好ましくは、70質量%以下である。
ポリフェニルメタンポリイソシアネートのカルボジイミド誘導体は、例えば、上記したポリフェニルメタンポリイソシアネートを、公知の方法で脱炭酸縮合させることにより製造される。
ポリフェニルメタンポリイソシアネートのカルボジイミド誘導体は、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネートのカルボジイミド誘導体、および/または、ジフェニルメタンジイソシアネートの縮合体のカルボジイミド誘導体を含有する。つまり、ポリフェニルメタンポリイソシアネートのカルボジイミド誘導体は、ジフェニルメタンジイソシアネートのカルボジイミド誘導体、または、ジフェニルメタンジイソシアネートの縮合体のカルボジイミド誘導体からなってもよく、ジフェニルメタンジイソシアネートのカルボジイミド誘導体と、ジフェニルメタンジイソシアネートの縮合体のカルボジイミド誘導体とを含む組成物であってもよい。
ポリフェニルメタンポリイソシアネートのカルボジイミド誘導体のイソシアネート基含有率は、例えば、5質量%以上、好ましくは、15質量%以上、例えば、45質量%以下、好ましくは、35質量%以下である。
ポリフェニルメタンポリイソシアネートのカルボジイミド誘導体のカルボジイミド基含有率は、例えば、10質量%以上、好ましくは、20質量%以上、例えば、50質量%以下、好ましくは、40質量%以下である。なお、カルボジイミド基含有率は、13C-NMRにより測定できる。
ポリフェニルメタンポリイソシアネートのカルボジイミド誘導体の含有割合は、ポリイソシアネート成分の総量に対して、例えば、5質量%以上、好ましくは、20質量%以上、例えば、70質量%以下、好ましくは、60質量%以下、さらに好ましくは、50質量%以下である。
ポリイソシアネート成分は、任意成分として、脂環族ポリイソシアネートをさらに含有することができる。
つまり、ポリイソシアネート成分は、ポリフェニルメタンポリイソシアネートのみからなってもよく、ポリフェニルメタンポリイソシアネートおよびポリフェニルメタンポリイソシアネートのカルボジイミド誘導体からなってもよく、ポリフェニルメタンポリイソシアネートおよび脂環族ポリイソシアネートからなってもよく、ポリフェニルメタンポリイソシアネート、ポリフェニルメタンポリイソシアネートのカルボジイミド誘導体および脂環族ポリイソシアネートからなってもよい。
脂環族ジイソシアネートとして、例えば、1,3-シクロペンタンジイソシアネート、1,3-シクロペンテンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート(1,3-または1,4-シクロヘキサンジイソシアネートもしくはその混合物)、1,3-または1,4-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンもしくはその混合物(H6XDI)、2,5-または2,6-ジ(イソシアナトメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタンもしくはその混合物(ビス(イソシアナトメチル)ノルボルナン、NBDI)、3-イソシアナトメチル-3,5,5-トリメチルシクロヘキシルイソシアネート(イソホロンジイソシアネート)(IPDI)、メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)(4,4’-、2,4’-または2,2’-メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート、これらのTrans,Trans-体、Trans,Cis-体、Cis,Cis-体、もしくはその混合物))(H12MDI)、メチルシクロヘキサンジイソシアネート(メチル-2,4-シクロヘキサンジイソシアネート、メチル-2,6-シクロヘキサンジイソシアネート)などが挙げられる。脂環族ポリイソシアネートは、単独使用または2種類以上併用することができる。
脂環族ポリイソシアネートのなかでは、好ましくは、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,4-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、2,5-ジ(イソシアナトメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、2,6-ジ(イソシアナトメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、イソホロンジイソシアネートが挙げられ、より好ましくは、1,4-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(1,4-H6XDI)が挙げられる。
脂環族ポリイソシアネートのイソシアネート基含有率は、例えば、20質量%以上、好ましくは、30質量%以上、例えば、60質量%以下、好ましくは、50質量%以下である。
脂環族ポリイソシアネートの含有割合は、ポリイソシアネート成分の総量に対して、例えば、1質量%以上、好ましくは、5質量%以上、例えば、40質量%以下、好ましくは、25質量%以下である。
また、ポリイソシアネート成分において、ポリフェニルメタンポリイソシアネート由来のイソシアネート基と、脂環族ポリイソシアネート由来のイソシアネート基との総量に対する、脂環族ポリイソシアネート由来のイソシアネート基の割合は、例えば、10mol%以上、好ましくは、15mol%以上、より好ましくは、20mol%以上、例えば、70mol%以下、好ましくは、60mol%以下、より好ましくは、50mol%以下である。
脂環族ポリイソシアネート由来のイソシアネート基の割合が上記範囲であれば、適度なポットライフを有するとともに、ポリイソシアネート成分とポリオール成分との相溶性に優れ、かつ、機械物性および耐熱性に優れ、さらには、耐熱性にも優れるポリウレタン樹脂および成形品を製造することができる。
また、ポリイソシアネート成分のイソシアネート基の総量に対する、脂環族ポリイソシアネート由来のイソシアネート基の割合は、例えば、5mol%以上、好ましくは、10mol%以上、例えば、60mol%以下、好ましくは、40mol%以下である。
なお、脂環族ポリイソシアネートの反応速度は、ポリフェニルメタンポリイソシアネートの反応速度、および、ポリフェニルメタンポリイソシアネートのカルボジイミド誘導体の反応速度と比較して遅い。
そのため、ポリウレタン樹脂組成物が脂環族ポリイソシアネートを含有する場合、ポリウレタン樹脂組成物において、ポットライフと硬化時間とをバランスよく安定して確保するために、好ましくは、ポリオール成分の水酸基の総量に対する、脂環族ポリイソシアネート由来のイソシアネート基の割合を所定の範囲に調整する。
ポリオール成分の水酸基の総量に対する、脂環族ポリイソシアネート由来のイソシアネート基の割合(NCO/OH)は、例えば、0.28以上、好ましくは、0.30以上、より好ましくは、0.35以上、例えば、0.5以下、好ましくは、0.45以下である。
ポリオール成分の水酸基の総和に対する脂環族ポリイソシアネート由来のイソシアネート基の割合が上記下限以上であれば、ポリウレタン樹脂組成物の硬化時間の低減を確実に図ることができる。ポリオール成分の水酸基の総和に対する脂環族ポリイソシアネート由来のイソシアネート基の割合が上記上限以下であれば、ポリウレタン樹脂組成物のポットライフの向上を確実に図ることができながら、ポリウレタン樹脂組成物の硬化時間の低減を確実に図ることができる。
また、ポリオール成分の水酸基の総和に対する、ポリイソシアネート成分のイソシアネート基の総和の割合(イソシアネートインデックス、(NCO/OH)×100)は、ポリオール成分の水酸基の総和を100として、例えば、75以上、好ましくは、90以上、より好ましくは、100以上、例えば、400以下、好ましくは、300以下、より好ましくは、250以下である。
ポリオール成分として、例えば、高分子量ポリオールおよび低分子量ポリオールが挙げられる。ポリオール成分は、単独使用または2種類以上併用することができる。
高分子量ポリオールは、水酸基を2つ以上有する数平均分子量500以上10000以下の化合物であって、例えば、国際公開第2017/014178号の[0052]段落~[0067]段落に記載の高分子量ポリオールなどが挙げられる。高分子量ポリオールは、単独使用または2種類以上併用することができる。
低分子量ポリオールは、水酸基を2つ以上有する数平均分子量60以上500未満の化合物であって、例えば、国際公開第2017/014178号の[0068]段落~[0070]段落に記載の低分子量ポリオールなどが挙げられる。低分子量ポリオールは、単独使用または2種類以上併用することができる。
このようなポリオール成分のなかでは、好ましくは、低分子量ポリオールが挙げられ、より好ましくは、低分子量ポリエーテルポリオールが挙げられる。つまり、ポリオール成分は、好ましくは、低分子量ポリエーテルポリオールを含み、より好ましくは、低分子量ポリエーテルポリオールからなる。
具体的には、低分子量ポリエーテルポリオールとして、ポリオキシアルキレン(炭素数(C)2~3)ポリオール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなどが挙げられる。
低分子量ポリエーテルポリオールは、単独使用または2種以上併用することができる。
低分子量ポリエーテルポリオールは、単独使用または2種以上併用することができる。
ポリオキシアルキレン(C2~3)ポリオールは、アルキレンオキサイドの炭素数が2~3のポリオキシアルキレンポリオールであって、例えば、上記の低分子量ポリオール(例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ビスフェノールAなど)や公知の低分子量アミンを開始剤とする、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドなどのアルキレンオキサイドの付加重合物(2種以上のアルキレンオキサイドのランダムおよび/またはブロック共重合体を含む。)などが挙げられる。
具体的には、ポリオキシアルキレン(C2~3)ポリオールとして、ポリオキシエチレンポリオール、ポリオキシプロピレンポリオール、ポリオキシエチレンおよびポリオキシプロピレンのランダムおよび/またはブロック共重合体、ポリオキシプロピレンビスフェノールAエーテルなどが挙げられる。なお、ポリオキシアルキレン(C2~3)ポリオールの官能基数は、開始剤の官能基数に応じて決定される。
ポリテトラメチレンエーテルグリコールとして、例えば、テトラヒドロフランのカチオン重合により得られる開環重合物や、テトラヒドロフランの重合単位に後述する2価アルコールを共重合した非晶性ポリテトラメチレンエーテルグリコールなどが挙げられる。
このような低分子量ポリエーテルポリオールのなかでは、好ましくは、ポリオキシアルキレン(C2~3)ポリオールが挙げられる。
低分子量ポリエーテルポリオールの数平均分子量は、例えば、60以上、好ましくは、100以上、例えば、500未満、好ましくは、400以下である。
また、ポリオール成分の平均官能基数は、例えば、2.0以上、例えば、5.0以下、好ましくは、4.0以下である。ポリオール成分の平均水酸基価は、例えば、300mgKOH/g以上、好ましくは、350mgKOH/g以上、例えば、1200mgKOH/g以下、好ましくは、1000mgKOH/g以下、より好ましくは、600mgKOH/g以下である。なお、ポリオール成分の平均官能基数は、仕込み成分から算出することができ、また、平均水酸基価は、公知の滴定法から求めることができる。
有機金属触媒は、公知のウレタン化触媒であって、例えば、有機錫化合物、有機鉛化合物、有機ニッケル化合物、有機銅化合物、有機ビスマス化合物、カリウム塩などが挙げられる。有機金属触媒は、単独使用または2種以上併用することができる。
有機錫化合物として、例えば、酢酸錫、オクチル酸錫、オレイン酸錫、ラウリル酸錫、モノブチル錫トリオクテート、ジブチル錫ジアセテート、ジメチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジメルカプチド、ジブチル錫マレエート、ジブチル錫ジネオデカノエート、ジオクチル錫ジメルカプチド、ジオクチル錫ジラウリレート、ジブチル錫ジクロリドなどが挙げられる。
有機鉛化合物として、例えば、オクタン酸鉛、ナフテン酸鉛などが挙げられる。有機ニッケル化合物として、例えば、ナフテン酸ニッケルなどが挙げられる。有機コバルト化合物として、例えば、ナフテン酸コバルトなどが挙げられる。有機銅化合物として、例えば、オクテン酸銅などが挙げられる。有機ビスマス化合物として、例えば、オクチル酸ビスマス、ネオデカン酸ビスマスなどが挙げられる。
カリウム塩として、例えば、炭酸カリウム、酢酸カリウム、オクチル酸カリウムなどが挙げられる。
このような有機金属触媒のなかでは、好ましくは、有機錫化合物およびカリウム塩が挙げられ、より好ましくは、有機錫化合物およびカリウム塩の併用が挙げられ、さらに好ましくは、モノブチル錫トリオクテートおよびオクチル酸カリウムの併用が挙げられる。つまり、有機金属触媒は、好ましくは、カリウム塩を含む。
有機錫化合物およびカリウム塩が併用される場合、カリウム塩の含有割合は、有機錫化合物1質量部に対して、例えば、1質量部以上、好ましくは、5質量部以上、例えば、30質量部以下、好ましくは、20質量部以下である。
有機金属触媒(有効成分量100%換算)の含有割合は、ポリオール成分100質量部に対して、例えば、0.001質量部以上、好ましくは、0.01質量部以上、より好ましくは、0.1質量部以上、例えば、10質量部以下、好ましくは、5質量部以下、より好ましくは、3質量部以下である。
反応遅延剤は、下記一般式(1)に示される複素環化合物である。
(一般式(1)中、Aは、脂肪族環または芳香族環を示す。R1は、環Aを構成する炭化水素基を示す。R2は、環Aに結合する脂肪族炭化水素基を示す。R3は、環Aに含まれる窒素原子に結合する水素原子またはアルキル基を示す。R4は、環Aに結合する水素原子またはカルボキシル基を示す。mは、1または2であり、nは、0または1であり、nおよびmの総和は、2以下である。)
一般式(1)において、R1は、環Aを構成する炭素数1の炭化水素基を示し、具体的には、メチレン基(-CH2-)またはメチン基(-CH=)を示す。また、一般式(1)中において、mは、1または2である。
一般式(1)において、R1は、環Aを構成する炭素数1の炭化水素基を示し、具体的には、メチレン基(-CH2-)またはメチン基(-CH=)を示す。また、一般式(1)中において、mは、1または2である。
そのため、一般式(1)において、Aは、mが1である場合、5員複素脂肪族環(ピロリジン環)または5員複素芳香族環(ピロール環)であり、mが2である場合、6員複素脂肪族環(ピペリジン環)または6員複素芳香族環(ピリジン環)である。
一般式(1)において、R2は、環Aに結合する炭素数1の脂肪族炭化水素基を示し、具体的には、メチレン基(-CH2-)を示す。一般式(1)において、R2は、R1に結合しており、R2の結合箇所は、環Aのα位(2位)またはβ位(3位)である。また、一般式(1)において、nは、0または1であり、nおよびmの総和は、2以下である。
そのため、一般式(1)において、カルボキシル基(-COOH)は、nが1である場合、環Aのα位の炭素原子(R1)に結合するメチレン基(R2)を介して、環Aに結合し、nが0である場合、環Aのα位またはβ位の炭素原子(R1)に直接結合する。
一般式(1)において、R3は、環Aに含まれる窒素原子に結合する水素原子またはアルキル基を示す。一般式(1)において、R3として示されるアルキル基は、例えば、炭素数1~12のアルキル基が挙げられ、好ましくは、炭素数1~4のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基など)が挙げられる。一般式(1)において、R3は、好ましくは、水素原子である。
一般式(1)において、R4は、環Aに結合する水素原子またはカルボキシル基を示し、好ましくは、水素原子を示す。
上記一般式(1)に示される反応遅延剤として、具体的には、下記一般式(2)に示される反応遅延剤、ニコチン酸、2,6-ピリジンジカルボン酸、プロリンなどが挙げられる。このような一般式(1)に示される反応遅延剤は、単独使用または2種以上併用することができる。
このような一般式(1)に示される反応遅延剤のなかでは、好ましくは、下記一般式(2)に示される反応遅延剤が挙げられる。
(一般式(2)中、A、R2、R3およびnは、上記一般式(1)A、R2、R3およびnと同意義を示す。)
上記一般式(2)に示される反応遅延剤として、具体的には、ピコリン酸(一般式(2)において、A:芳香族環、R3:水素原子、n=0)、2-ピリジニル酢酸(一般式(2)において、A:芳香族環、R3:水素原子、n=1)、2-ピペリジンカルボン酸(一般式(2)において、A:脂肪族環、R3:水素原子、n=1)などが挙げられる。このような上記一般式(2)に示される反応遅延剤は、単独使用または2種以上併用することができる。
上記一般式(2)に示される反応遅延剤として、具体的には、ピコリン酸(一般式(2)において、A:芳香族環、R3:水素原子、n=0)、2-ピリジニル酢酸(一般式(2)において、A:芳香族環、R3:水素原子、n=1)、2-ピペリジンカルボン酸(一般式(2)において、A:脂肪族環、R3:水素原子、n=1)などが挙げられる。このような上記一般式(2)に示される反応遅延剤は、単独使用または2種以上併用することができる。
このような一般式(2)に示される反応遅延剤のなかでは、好ましくは、ピコリン酸が挙げられる。つまり、反応遅延剤は、好ましくは、ピコリン酸を含み、より好ましくは、ピコリン酸からなる。
有機金属触媒1molに対する反応遅延剤のmol比は、0.50以上、好ましくは、0.80以上、より好ましくは、1.0以上、2.5以下、好ましくは、2.0以下である。
また、有機金属触媒がカリウム塩を含む場合、カリウム塩1molに対する反応遅延剤のmol比は、例えば、0.52以上、好ましくは、0.9以上、より好ましくは、1.1以上、例えば、2.6以下、好ましくは、2.1以下である。
反応遅延剤のmol比が上記下限以上であれば、ポリウレタン樹脂組成物のポットライフの向上を図ることができる。反応遅延剤のmol比が上記上限以下であれば、ポリウレタン樹脂組成物の硬化時間の低減を図ることができる。
また、ポリイソシアネート成分のイソシアネート基1molに対する、反応遅延剤のmol比は、例えば、0.1×10-3以上、好ましくは、1.0×10-3以上、より好ましくは、2.5×10-3以上、例えば、7.0×10-3以下、好ましくは、5.0×10-3以下、より好ましくは、4.0×10-3以下である。
また、反応遅延剤の含有割合は、ポリオール成分100質量部に対して、例えば、0.05質量部以上、好ましくは、0.20質量部以上、より好ましくは、0.50質量部以上、例えば、1.4質量部以下、好ましくは、1.3質量部以下、より好ましくは、1.0質量部以下、さらに好ましくは、0.8質量部以下である。
また、ポリウレタン樹脂組成物は、任意成分として、さらに、公知の添加剤を、適宜の割合で含有することができる。
公知の添加剤として、例えば、国際公開第2017/014178号の[0090]段落~[0138]段落および[0142]段落に記載の添加剤が挙げられ、具体的には、安定剤、離型剤、フィラー、衝撃吸収性微粒子、加水分解防止剤、脱水剤、難燃剤、消泡剤、顔料、染料、滑剤、可塑剤、ブロッキング剤などが挙げられる。
このようなポリウレタン樹脂組成物は、例えば、ポリイソシアネート成分を含むA剤と、ポリオール成分を含むB剤とを有する二液型樹脂材料として構成される。有機金属触媒、反応遅延剤および公知の添加剤のそれぞれは、A剤およびB剤のいずれに含有されてもよいが、好ましくは、B剤に含有される。
このようなポリウレタン樹脂組成物では、有機金属触媒1molに対する反応遅延剤のmol比が上記下限以上である。そのため、ポリフェニルメタンポリイソシアネートを含有するポリイソシアネート成分と、ポリオール成分との初期の反応を抑制でき、ポリウレタン樹脂組成物のポットライフの向上を図ることができる。
また、反応遅延剤が上記一般式(1)に示す化合物であり、有機金属触媒1molに対する反応遅延剤のmol比が上記上限以下であるので、ポットライフの経過後(つまり、ポリウレタン樹脂組成物の流動性が低下し始めた後)において、ポリイソシアネート成分とポリオール成分との反応を円滑に進行させることができ、ポリウレタン樹脂組成物の硬化時間の低減を図ることができる。
そのため、ポリウレタン樹脂組成物は、ポットライフと硬化時間とをバランスよく有することができ、ポリウレタン樹脂および成形品の製造に好適に用いることができる。
<ポリウレタン樹脂>
ポリウレタン樹脂を製造するには、ポリイソシアネート成分とポリオール成分とを反応(ウレタン化反応)させて、ポリウレタン樹脂組成物を硬化させる。つまり、ポリウレタン樹脂は、ポリウレタン樹脂組成物の硬化物を含み、好ましくは、ポリウレタン樹脂組成物の硬化物からなる。
ポリウレタン樹脂を製造するには、ポリイソシアネート成分とポリオール成分とを反応(ウレタン化反応)させて、ポリウレタン樹脂組成物を硬化させる。つまり、ポリウレタン樹脂は、ポリウレタン樹脂組成物の硬化物を含み、好ましくは、ポリウレタン樹脂組成物の硬化物からなる。
ポリウレタン樹脂の製造方法として、例えば、ワンショット法、プレポリマー法などの公知の方法が挙げられる。
ワンショット法では、例えば、ポリイソシアネート成分とポリオール成分とを一度に反応させる。
ワンショット法における反応温度は、例えば、25℃(室温)以上、好ましくは、35℃以上、例えば、250℃以下、好ましくは、200℃以下である。また、ワンショット法における反応時間は、例えば、5分以上、好ましくは、4時間以上、例えば、72時間以下、好ましくは、24時間以下である。
プレポリマー法では、例えば、まず、ポリイソシアネート成分とポリオール成分の一部とを反応させて、分子末端にイソシアネート基を有するイソシアネート基末端プレポリマーを合成する。次いで、得られたイソシアネート基末端プレポリマーと、ポリオール成分の残部とを反応させる。
イソシアネート基末端プレポリマーの合成における反応温度は、例えば、25℃(室温)以上、好ましくは、50℃以上、例えば、150℃以下、好ましくは、120℃以下である。また、イソシアネート基末端プレポリマーの合成における反応時間は、例えば、0.5時間以上、好ましくは、2時間以上、例えば、18時間以下、好ましくは、10時間以下である。
また、イソシアネート基末端プレポリマーとポリオール成分との反応温度の範囲は、例えば、ワンショット法における反応温度の範囲と同じであり、イソシアネート基末端プレポリマーとポリオール成分との反応時間の範囲は、例えば、ワンショット法における反応時間の範囲と同じである。
なお、ポリウレタン樹脂の製造方法は、例えば、バルク重合や溶液重合などを用いることができる。
このように製造されるポリウレタン樹脂は、高い剛性を有するとともに、ガラス転移温度が比較的高く、耐熱性に優れる。具体的には、ポリウレタン樹脂のガラス転移温度は、例えば、70℃以上、好ましくは、90℃以上、より好ましくは、110℃以上、さらに好ましくは、120℃以上、例えば、220℃以下である。なお、ガラス転移温度は、公知のDSC測定装置により測定できる。
また、成形品は、ポリウレタン樹脂組成物を硬化させるとともに成形する公知の方法(例えば、後述するRIM法など)により、製造される。そのため、成形品は、ポリウレタン樹脂を含む。
具体的には、ポリウレタン樹脂組成物をワンショット法により硬化させる場合、ポリイソシアネート成分(A剤)、および/または、ポリオール成分(B剤)を、好ましくは、加温して低粘度化させてから混合し、その後、必要に応じて脱泡した後、予備加熱した成形型(金型)に注入する。
また、ポリウレタン樹脂組成物をプレポリマー法により硬化させる場合、イソシアネート基末端プレポリマー、および/または、ポリオール成分(B剤)を、好ましくは、加温して低粘度化させてから混合し、その後、必要に応じて脱泡した後、予備加熱した成形型に注入する。
ポリウレタン樹脂組成物の各成分(A剤、B剤、イソシアネート基末端プレポリマー)の加温温度は、例えば、25℃以上、好ましくは、35℃以上、例えば、150℃以下、好ましくは、120℃以下である。
また、成形型の予備加熱温度は、例えば、50℃以上、好ましくは、60℃以上、例えば、200℃以下、好ましくは、180℃以下、さらに好ましくは、100℃以下である。
その後、ポリウレタン樹脂組成物を上記の反応条件にて反応させた後、脱型する。
これによって、所望形状に成形された成形品が製造される。なお、脱型後、成形品を、必要に応じて、室温にて、7日間以内程度で熱成させてもよい。
このように、ポリウレタン樹脂および成形品は、上記のポリウレタン樹脂組成物を硬化することにより製造される。そのため、上記の反応温度にポリウレタン樹脂組成物を加熱しても、ポリウレタン樹脂組成物が有するポットライフが経過するまで、ポリウレタン樹脂組成物の流動性を確保することができる。そして、ポットライフの経過後、ポリウレタン樹脂組成物を円滑に硬化させることができる。
そのため、ポリウレタン樹脂および成形品は、効率よく製造されることができる。
<繊維強化プラスチック>
上記のポリウレタン樹脂および成形品の用途は、特に制限されないが、例えば、繊維強化プラスチック(FRP:Fiber Reinforced Plastics)、構造材用プラスチック、構造材芯材用プラスチックなどが挙げられる。
上記のポリウレタン樹脂および成形品の用途は、特に制限されないが、例えば、繊維強化プラスチック(FRP:Fiber Reinforced Plastics)、構造材用プラスチック、構造材芯材用プラスチックなどが挙げられる。
このような用途のなかでは、好ましくは、繊維強化プラスチックが挙げられる。
繊維強化プラスチックは、繊維をポリウレタン樹脂中に入れて強化したプラスチックであり、繊維と、繊維に含浸されているポリウレタン樹脂(ポリウレタン樹脂組成物の硬化物)とを備え、好ましくは、繊維とポリウレタン樹脂とからなる。
繊維として、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ボロン繊維、金属繊維、セルロースナノファイバー、人工の蜘蛛の糸などが挙げられる。繊維は、単独使用または2種類以上併用することができる。
繊維として、好ましくは、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維が挙げられる。言い換えれば、繊維は、好ましくは、炭素繊維、ガラス繊維およびアラミド繊維からなる群から選択される少なくとも1種以上からなる。
繊維として、とりわけ好ましくは、炭素繊維が挙げられる。
炭素繊維は、特に制限されないが、例えば、ピッチ系炭素繊維、PAN(ポリアクリロニトリル)系炭素繊維、レーヨン系炭素繊維などが挙げられる。炭素繊維は、単独使用または2種類以上併用することができる。
炭素繊維として、好ましくは、PAN(ポリアクリロニトリル)系炭素繊維が挙げられる。
繊維束の形態は、特に制限されず、例えば、ラージトウ、レギュラートウなどが挙げられる。また、繊維の形態は、特に制限されず、例えば、紐状、織物状(平織物、一軸織物、多軸織物、ノンクリンプ織物など)、不織布状などが挙げられ、好ましくは、織物状が挙げられる。また、織物状の繊維を、複数枚(例えば、2~20枚)重ねて用いることもできる。
繊維強化プラスチックにおいて、繊維含有率は、体積基準で、例えば、20体積%以上、好ましくは、30体積%以上、例えば、80体積%以下、好ましくは、70体積%以下である。
<繊維強化プラスチックの製造方法>
このような繊維強化プラスチックは、例えば、上記の繊維に、上記したポリウレタン樹脂組成物を含浸させ、硬化させることにより製造される。
このような繊維強化プラスチックは、例えば、上記の繊維に、上記したポリウレタン樹脂組成物を含浸させ、硬化させることにより製造される。
繊維強化プラスチックの製造方法として、例えば、RTM(Resin Transfer Molding)法、HP-RTM(High-Pressure Resin Transfer Molding)法、WCM(Wet Compression Molding)法、RIM(Reaction Injection Molding)法、プリプレグ法、ハンドレイアップ法、フィラメントワインディング法、プルトルージョン法などが挙げられる。
繊維強化プラスチックの製造方法のなかでは、好ましくは、RTM法、HP-RTM法、WCM法、および/または、RIM法が採用される。つまり、繊維強化プラスチックは、好ましくは、RTM法、HP-RTM法、WCM法、および/または、RIM法により製造される。言い換えれば、繊維強化プラスチックは、好ましくは、RTM法、HP-RTM法、WCM法およびRIM法からなる群から選択されるいずれか1つの成形方法により製造される。
すなわち、繊維強化プラスチックの製造方法は、好ましくは、金型内に繊維を配置する工程と、上記したポリウレタン樹脂組成物を、繊維に含浸させるように、金型内の繊維に供給する工程と、繊維に含浸したポリウレタン樹脂組成物を硬化させる工程と、を含む。
RTM法およびRIM法では、金型の内寸に合わせて予め裁断および成型した繊維を、金型内に配置し、金型を上記の予備加熱温度に加熱する。そして、ポリイソシアネート成分(A剤)およびポリオール成分(B剤)を混合した後、予備加熱された金型に注入し、繊維に含浸させて上記条件で硬化させる。
また、HP-RTM法では、上記RTM法において、金型内を減圧し、加圧したポリウレタン樹脂組成物(A剤およびB剤)を高速で型内に注入し、繊維に含浸させ、上記条件で硬化させる。具体的には、特表2015-533352号公報に記載されている製造方法となる。
WCM法では、上記HP-RTM法において、金型を上記の予備加熱温度に加熱した後、金型の内寸に合わせて予め裁断および成型した繊維を、金型内に配置し、その後、混合したポリウレタン樹脂組成物(A剤およびB剤)を、金型内を減圧することなく、金型に配置した繊維上に塗布(または滴下)して含浸させ、上記条件で硬化させる。
これら成形方法(RTM法、HP-RTM法、WCM法およびRIM法)における成形温度は、繊維に含浸したポリウレタン樹脂組成物を硬化させるときの温度であって、例えば、25℃(室温)以上、好ましくは、35℃以上、例えば、250℃以下、好ましくは、200℃以下、さらに好ましくは、150℃以下である。
また、上記の成形方法における成形時間は、繊維に含浸したポリウレタン樹脂組成物の硬化に要する時間であって、例えば、10秒以上、好ましくは、20秒以上、例えば、5分以下、好ましくは、3分以下である。
以上によって、繊維強化プラスチックが製造される。
このような繊維強化プラスチックは、繊維と、繊維に含浸されている上記のポリウレタン樹脂組成物の硬化物とを備えるので、機械強度の向上を図ることができながら、効率よく製造されることができる。
具体的には、予め成形された繊維を金型内に配置した後、上記のポリウレタン樹脂組成物を、上記の予備加熱温度に加熱された金型内に注入する。このとき、ポリウレタン樹脂組成物は、ポットライフが向上しているので、予備加熱温度が上記の範囲であっても、金型内において、十分に流動でき、繊維に円滑に含浸される。
そして、ポリウレタン樹脂組成物は、硬化時間が低減されているので、金型内において比較液短い時間で硬化し、その後、繊維およびポリウレタン樹脂を備える繊維強化プラスチックは、脱型される。つまり、繊維強化プラスチックは、比較的短い時間で脱型できるので、脱型性に優れている。
そのため、ポリウレタン樹脂組成物を繊維に円滑に含浸できながら、繊維強化プラスチックの製造に要する時間の低減を図ることができる。その結果、繊維強化プラスチックの製造効率の向上を図ることができる。
また、ポリウレタン樹脂組成物を繊維に円滑に含浸できることから、ポリウレタン樹脂が元来有する優れた衝撃強度や表面光沢度、良好な表面粗度を有する繊維強化プラスチック成形品を製造することができる。
このような繊維強化プラスチックは、例えば、乗物(自動車、航空機、自動二輪車、自転車)の部材(例えば、構造部材、内装材、外装材、ホイール、スポーク、座席シートテーブルなど)として、好適に用いられる。
また、繊維強化プラスチックは、上記の他、例えば、ヘルメットの外殻材、ロボット部材、船舶部材、ヨット部材、ロケット部材、事務用いす、ヘルスケア部材(介護用義足、介護用いす、ベッド、アイウェアフレームなど)、ウェアラブル部材の構造材、スポーツ用品(ゴルフクラブのシャフト、テニスラケットのフレーム、スキー板、スノーボードなど)、アミューズメント部材(ジェットコースターなど)、ビル・住宅などの建築資材、製紙用ロール、電子部品(スマートフォン、タブレットなど)の筐体、発電装置(火力発電、水力発電、風力発電、原子力発電)の構造体、タンクローリーなどの構造体などとして、好適に用いられる。
以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、それらに限定されない。以下の記載において用いられる配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上記の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなど該当記載の上限値(「以下」、「未満」として定義されている数値)または下限値(「以上」、「超過」として定義されている数値)に代替することができる。なお、「部」および「%」は、特に言及がない限り、質量基準である。
<原料の準備>
<<ポリイソシアネート成分の準備>>
準備例1(イソシアネート(1))
商品名コスモネートM-200(三井化学SKCポリウレタン社製、ポリフェニルメタンポリイソシアネート、イソシアネート基含有率=31.2質量%)を、イソシアネート(1)として準備した。
<<ポリイソシアネート成分の準備>>
準備例1(イソシアネート(1))
商品名コスモネートM-200(三井化学SKCポリウレタン社製、ポリフェニルメタンポリイソシアネート、イソシアネート基含有率=31.2質量%)を、イソシアネート(1)として準備した。
準備例2(イソシアネート(2))
商品名コスモネートLK(三井化学SKCポリウレタン社製、ポリフェニルメタンポリイソシアネートのカルボジイミド誘導体、イソシアネート基含有率=28.3質量%、カルボジイミド基含有率=30質量%)を、イソシアネート(2)として準備した。
商品名コスモネートLK(三井化学SKCポリウレタン社製、ポリフェニルメタンポリイソシアネートのカルボジイミド誘導体、イソシアネート基含有率=28.3質量%、カルボジイミド基含有率=30質量%)を、イソシアネート(2)として準備した。
準備例3(イソシアネート(3))
国際公開第2009/051114号公報の製造例3に記載の方法で得られた1,4-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを、イソシアネート(3)として準備した。
国際公開第2009/051114号公報の製造例3に記載の方法で得られた1,4-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを、イソシアネート(3)として準備した。
イソシアネート(3)のイソシアネート基含有率は43.3質量%であった。
<<ポリオール成分の準備>>
準備例4(ポリオール(1))
商品名アクトコールDiol-280(三井化学SKCポリウレタン社製、ポリオキシプロピレンポリオール、数平均分子量=281、水酸基価400mgKOH/g、平均官能基数=2、25℃、粘度=63mPa・s)を、ポリオール(1)として準備した。
準備例4(ポリオール(1))
商品名アクトコールDiol-280(三井化学SKCポリウレタン社製、ポリオキシプロピレンポリオール、数平均分子量=281、水酸基価400mgKOH/g、平均官能基数=2、25℃、粘度=63mPa・s)を、ポリオール(1)として準備した。
準備例5(ポリオール(2))
商品名ユニオールDB-400(日油社製、ポリオキシプロピレンビスフェノールAエーテル)を、ポリオール(2)として準備した。
商品名ユニオールDB-400(日油社製、ポリオキシプロピレンビスフェノールAエーテル)を、ポリオール(2)として準備した。
<<有機金属触媒の準備>>
準備例6(有機金属触媒(1))
商品名SCAT-24(日東化成社製、モノブチル錫トリオクテート、分子量=605.43、錫含有量=1.65mmol/g)を、有機金属触媒(1)として準備した。
準備例6(有機金属触媒(1))
商品名SCAT-24(日東化成社製、モノブチル錫トリオクテート、分子量=605.43、錫含有量=1.65mmol/g)を、有機金属触媒(1)として準備した。
準備例7(有機金属触媒(2))
商品名ヘキソエートカリウム13%(東栄化工社製、オクチル酸カリウム、カリウム含有量=3.3mmol/g)を、有機金属触媒(2)として準備した。
商品名ヘキソエートカリウム13%(東栄化工社製、オクチル酸カリウム、カリウム含有量=3.3mmol/g)を、有機金属触媒(2)として準備した。
<<反応遅延剤の準備>>
準備例8(反応遅延剤(1))
ピコリン酸(一般式(1)に含まれる反応遅延剤)を、反応遅延剤(1)として準備した。
準備例8(反応遅延剤(1))
ピコリン酸(一般式(1)に含まれる反応遅延剤)を、反応遅延剤(1)として準備した。
準備例9(反応遅延剤(2))
ニコチン酸(一般式(1)に含まれる反応遅延剤)を、反応遅延剤(2)として準備した。
ニコチン酸(一般式(1)に含まれる反応遅延剤)を、反応遅延剤(2)として準備した。
準備例10(反応遅延剤(3))
2,6-ピリジンジカルボン酸(一般式(1)に含まれる反応遅延剤)を、反応遅延剤(3)として準備した。
2,6-ピリジンジカルボン酸(一般式(1)に含まれる反応遅延剤)を、反応遅延剤(3)として準備した。
準備例11(反応遅延剤(4))
2-ピリジニル酢酸(一般式(1)に含まれる反応遅延剤)を、反応遅延剤(4)として準備した。
2-ピリジニル酢酸(一般式(1)に含まれる反応遅延剤)を、反応遅延剤(4)として準備した。
準備例12(反応遅延剤(5))
2-ピペリジンカルボン酸(一般式(1)に含まれる反応遅延剤)を、反応遅延剤(5)として準備した。
2-ピペリジンカルボン酸(一般式(1)に含まれる反応遅延剤)を、反応遅延剤(5)として準備した。
準備例13(反応遅延剤(6))
プロリン(一般式(1)に含まれる反応遅延剤)を、反応遅延剤(6)として準備した。
プロリン(一般式(1)に含まれる反応遅延剤)を、反応遅延剤(6)として準備した。
準備例14(反応遅延剤(7))
商品名DP-4(大八化学工業社製、酸性リン酸ブチルエステル、他の反応遅延剤)を、反応遅延剤(7)として準備した。
商品名DP-4(大八化学工業社製、酸性リン酸ブチルエステル、他の反応遅延剤)を、反応遅延剤(7)として準備した。
準備例15(反応遅延剤(8))
イソニコチン酸(他の反応遅延剤)を、反応遅延剤(8)として準備した。
イソニコチン酸(他の反応遅延剤)を、反応遅延剤(8)として準備した。
準備例16(反応遅延剤(9))
2-ピリジンプロピオン酸(他の反応遅延剤)を、反応遅延剤(9)として準備した。
2-ピリジンプロピオン酸(他の反応遅延剤)を、反応遅延剤(9)として準備した。
準備例17(反応遅延剤(10))
4-ピペリジンカルボン酸(他の反応遅延剤)を、反応遅延剤(10)として準備した。
4-ピペリジンカルボン酸(他の反応遅延剤)を、反応遅延剤(10)として準備した。
準備例18(エポキシ成分)
商品名エピコート807(三菱化学社製、ビスフェノールF型エポキシ樹脂)を、エポキシ成分として準備した。
商品名エピコート807(三菱化学社製、ビスフェノールF型エポキシ樹脂)を、エポキシ成分として準備した。
準備例19(エポキシ樹脂硬化剤)
商品名ジェファーミンT-403(ハンツマン社製、ポリエーテルアミン)を、エポキシ樹脂硬化剤として準備した。
商品名ジェファーミンT-403(ハンツマン社製、ポリエーテルアミン)を、エポキシ樹脂硬化剤として準備した。
準備例20(炭素繊維(1))
SIGRATEX C B300-45/ST(SGLカーボン社製、ノンクリンプ織物)を、炭素繊維(1)として準備した。
SIGRATEX C B300-45/ST(SGLカーボン社製、ノンクリンプ織物)を、炭素繊維(1)として準備した。
準備例21(炭素繊維(2))
商品名ベスファイト W-7161(東邦テナックス社製、PAN系炭素繊維、12K綾織)を、炭素繊維(2)として準備した。
商品名ベスファイト W-7161(東邦テナックス社製、PAN系炭素繊維、12K綾織)を、炭素繊維(2)として準備した。
<ポリウレタン樹脂および繊維強化プラスチックの製造>
実施例1~33および比較例1~8、12~17
以下の方法により、ポリウレタン樹脂組成物を調製した。各成分の量は、表1~7に記載の通りである。
実施例1~33および比較例1~8、12~17
以下の方法により、ポリウレタン樹脂組成物を調製した。各成分の量は、表1~7に記載の通りである。
すなわち、表1~7に示した成分(原料)中、ポリイソシアネート成分および炭素繊維以外の各成分を秤量し、それらを、表1~7の配合処方に従って配合し、均一になるように攪拌混合することにより、B剤を調製した。なお、B剤の温度を40℃に調整した。
別途用意したポリイソシアネート成分を、表1~7の配合処方に従って秤量し、それらを均一になるように攪拌混合することにより、A剤を調製した。なお、A剤の温度を40℃に調整した。
その後、B剤にA剤を加えて、それらを真空減圧により脱気しながら高速撹拌機(回転数5000rpm)によって5秒間攪拌して、ポリウレタン樹脂組成物を調製した。
そして、ポリウレタン樹脂組成物を、予め90℃に加熱(予熱)した一面開放金型(厚み2mm、深さ100mm、幅300mm)に手早く注入し、90℃において180秒で硬化させ、ポリウレタン樹脂(成形品、厚み2mm、縦100mm、横300mm)を製造した。
なお、実施例7、17、18、20、21では、一面開放金型内に、表1および表4に示す炭素繊維を設置し、繊維強化プラスチックを製造した。
比較例9~11
A剤をエポキシ樹脂硬化剤に変更し、B剤をエポキシ成分に変更し、表4に記載の配合量でエポキシ樹脂組成物を調製したこと、および、金型の予熱温度および成形温度を表4に示す値に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、エポキシ樹脂を製造した。
A剤をエポキシ樹脂硬化剤に変更し、B剤をエポキシ成分に変更し、表4に記載の配合量でエポキシ樹脂組成物を調製したこと、および、金型の予熱温度および成形温度を表4に示す値に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、エポキシ樹脂を製造した。
なお、比較例11では、一面開放金型内に、表4に示す炭素繊維を設置し、繊維強化プラスチックを製造した。
<評価>
実施例1~33および比較例1~17について、以下の通り評価を実施した。
実施例1~33および比較例1~17について、以下の通り評価を実施した。
<<ポットライフ(秒)>>
上記したポリウレタン樹脂組成物およびエポキシ樹脂組成物のポットライフを測定した。その結果を表1~7に示す。
上記したポリウレタン樹脂組成物およびエポキシ樹脂組成物のポットライフを測定した。その結果を表1~7に示す。
ポリウレタン樹脂組成物またはエポキシ樹脂組成物を、100mLのポリカップに挿入し、ポリウレタン組成物またはエポキシ成分の粘度をB型粘度計で計測した。
なお、ポットライフの測定開始は、A剤(ポリイソシアネート成分またはエポキシ樹脂硬化剤)と、B剤(ポリオール成分またはエポキシ成分)との混合を開始した瞬間とした。
また、ポットライフの測定終了は、ポリオール成分とイソシアネート成分の反応によりポリウレタン樹脂組成物(または、エポキシ樹脂硬化剤とエポキシ成分の反応によりエポキシ樹脂組成物)の粘度増加が始まり、流動性が低下し始める時間(B型粘度計で500mPa・sを超えた時間)とした。なお、各成分の配合量は、表1~表7に記載の通りである。
<<180秒脱型性>>
以下の方法により、上記したポリウレタン樹脂およびエポキシ樹脂の180秒脱型性を評価した。その結果を表1~7に示す。
以下の方法により、上記したポリウレタン樹脂およびエポキシ樹脂の180秒脱型性を評価した。その結果を表1~7に示す。
上記の一面開放金型にポリウレタン樹脂組成物またはエポキシ樹脂組成物を注入後、90℃(比較例10および11では140℃)において180秒で硬化させ、次いで、金型から硬化物(ポリウレタン樹脂またはエポキシ樹脂)を取り出し、このときの硬化物の状態を目視により観察した。
○:完全に硬化しており、未硬化部分がなかった。
△:未硬化部分は観測されないが、硬化が不十分であり、反りや折れ曲がりが起こった。
×:未硬化の液状樹脂部分、もしくは、金型内面に付着樹脂が観測された。
<<曲げ物性>>
繊維強化プラスチックの曲げ強さおよび曲げ弾性率を、JIS K 7074に基づいて測定した。その結果を表4に示す。
<<パンクチャー試験>>
繊維強化プラスチックの衝撃強度を示すパンクチャー試験を、JIS K 7211-2に基づいて実施し、最大衝撃力時エネルギー、パンクチャーエネルギーを測定した。その結果を表4に示す。
<<表面光沢度>>
繊維強化プラスチックの鏡面光沢度を、JIS Z 8741に基づいて測定した。その結果を表4に示す。
<<表面粗度>>
触針式表面粗さ測定機(東京精密社製、製品名SURFCOM 1400D)を用いてJIS B 0601に定義されたRaおよびRzを求め、表面粗度(Ra/Rz)を算出した。その結果を表4に示す。
○:完全に硬化しており、未硬化部分がなかった。
△:未硬化部分は観測されないが、硬化が不十分であり、反りや折れ曲がりが起こった。
×:未硬化の液状樹脂部分、もしくは、金型内面に付着樹脂が観測された。
<<曲げ物性>>
繊維強化プラスチックの曲げ強さおよび曲げ弾性率を、JIS K 7074に基づいて測定した。その結果を表4に示す。
<<パンクチャー試験>>
繊維強化プラスチックの衝撃強度を示すパンクチャー試験を、JIS K 7211-2に基づいて実施し、最大衝撃力時エネルギー、パンクチャーエネルギーを測定した。その結果を表4に示す。
<<表面光沢度>>
繊維強化プラスチックの鏡面光沢度を、JIS Z 8741に基づいて測定した。その結果を表4に示す。
<<表面粗度>>
触針式表面粗さ測定機(東京精密社製、製品名SURFCOM 1400D)を用いてJIS B 0601に定義されたRaおよびRzを求め、表面粗度(Ra/Rz)を算出した。その結果を表4に示す。
なお、上記発明は、本発明の例示の実施形態として提供したが、これは単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。当該当技術分野の当業者によって明らかな本発明の変形例は、後記請求の範囲に含まれる。
本発明のポリウレタン樹脂組成物は、例えば、ポリウレタン樹脂の原料などの各種産業の工業材料として好適に用いられる。本発明のポリウレタン樹脂および成形品は、例えば、繊維強化プラスチック、構造材用プラスチック、構造材芯材用プラスチックなどに好適に用いられる。本発明の繊維強化プラスチックは、例えば、乗物の部材などの各種産業製品として好適に用いられる。本発明の繊維強化プラスチックの製造方法は、各種産業製品の製造に好適に用いられる。
Claims (15)
- ポリフェニルメタンポリイソシアネートを含有するポリイソシアネート成分と、
ポリオール成分と、
有機金属触媒と、
下記一般式(1)に示す反応遅延剤と、を含有し、
前記有機金属触媒1molに対する前記反応遅延剤のmol比が、0.50以上2.50以下であることを特徴とする、ポリウレタン樹脂組成物
(一般式(1)中、Aは、脂肪族環または芳香族環を示す。R1は、環Aを構成する炭化水素基を示す。R2は、環Aに結合する脂肪族炭化水素基を示す。R3は、環Aに含まれる窒素原子に結合する水素原子またはアルキル基を示す。R4は、環Aに結合する水素原子またはカルボキシル基を示す。mは、1または2であり、nは、0または1であり、nおよびmの総和は、2以下である。)。 - 前記反応遅延剤が、ピコリン酸であることを特徴とする、請求項2に記載のポリウレタン樹脂組成物。
- 前記反応遅延剤の含有割合は、前記ポリオール成分100質量部に対して、0.05質量部以上1.4質量部以下であることを特徴とする、請求項1に記載のポリウレタン樹脂組成物。
- 前記有機金属触媒が、カリウム塩を含むことを特徴とする、請求項1に記載のポリウレタン樹脂組成物。
- 前記有機金属触媒の含有割合は、前記ポリオール成分100質量部に対して、0.001質量部以上10質量部以下であることを特徴とする、請求項1に記載のポリウレタン樹脂組成物。
- 前記ポリイソシアネート成分は、脂環族ポリイソシアネートをさらに含有し、
前記ポリイソシアネート成分において、前記ポリフェニルメタンポリイソシアネート由来のイソシアネート基と、前記脂環族ポリイソシアネート由来のイソシアネート基との総量に対する、前記脂環族ポリイソシアネート由来のイソシアネート基の割合が、10mol%以上70mol%以下であることを特徴とする、請求項1に記載のポリウレタン樹脂組成物。 - 前記ポリオール成分の水酸基の総和に対する、前記ポリイソシアネート成分のイソシアネート基の総和の割合は、前記ポリオール成分の水酸基の総和を100として、75以上400以下であることを特徴とする、請求項1に記載のポリウレタン樹脂組成物。
- 請求項1に記載のポリウレタン樹脂組成物の硬化物を含むことを特徴とする、ポリウレタン樹脂。
- 請求項9に記載のポリウレタン樹脂を含むことを特徴とする、成形品。
- 繊維と、
前記繊維に含浸されている、請求項1に記載のポリウレタン樹脂組成物の硬化物と、を備えることを特徴とする、繊維強化プラスチック。 - 前記繊維が、炭素繊維、ガラス繊維およびアラミド繊維からなる群から選択される少なくとも1種以上からなることを特徴とする、請求項11に記載の繊維強化プラスチック。
- 請求項11に記載の繊維強化プラスチックの製造方法であって、RTM法、HP-RTM法、WCM法およびRIM法からなる群から選択されるいずれか1つの成形方法により製造することを特徴とする、繊維強化プラスチックの製造方法。
- 前記成形方法における成形温度は、25℃以上250℃以下であることを特徴とする、請求項13に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
- 前記成形方法における成形時間は、10秒以上5分以下であることを特徴とする、請求項13に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201880068091.9A CN111247186B (zh) | 2017-11-13 | 2018-11-07 | 聚氨酯树脂组合物、聚氨酯树脂、成型品、纤维增强塑料及纤维增强塑料的制造方法 |
| US16/758,170 US11319403B2 (en) | 2017-11-13 | 2018-11-07 | Polyurethane resin composition, polyurethane resin, molded article, fiber reinforced plastic, and method for producing fiber reinforced plastic |
| JP2019552833A JP7189883B2 (ja) | 2017-11-13 | 2018-11-07 | ポリウレタン樹脂組成物、硬化物、成形品、繊維強化プラスチックおよび繊維強化プラスチックの製造方法 |
| EP18875409.7A EP3712187A4 (en) | 2017-11-13 | 2018-11-07 | COMPOSITION OF POLYURETHANE RESIN, POLYURETHANE RESIN, MOLDED ARTICLE, FIBER REINFORCED PLASTIC AND PROCESS FOR THE PRODUCTION OF FIBER REINFORCED PLASTIC |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017-218125 | 2017-11-13 | ||
| JP2017218125 | 2017-11-13 | ||
| JP2018-107380 | 2018-06-05 | ||
| JP2018107380 | 2018-06-05 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2019093358A1 true WO2019093358A1 (ja) | 2019-05-16 |
Family
ID=66437810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2018/041294 Ceased WO2019093358A1 (ja) | 2017-11-13 | 2018-11-07 | ポリウレタン樹脂組成物、ポリウレタン樹脂、成形品、繊維強化プラスチックおよび繊維強化プラスチックの製造方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11319403B2 (ja) |
| EP (1) | EP3712187A4 (ja) |
| JP (1) | JP7189883B2 (ja) |
| CN (1) | CN111247186B (ja) |
| TW (1) | TWI791669B (ja) |
| WO (1) | WO2019093358A1 (ja) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4830748A (ja) * | 1971-08-23 | 1973-04-23 | ||
| JPH02145617A (ja) * | 1988-11-28 | 1990-06-05 | Nippon Polyurethane Ind Co Ltd | 反応性安定化ポリオール組成物 |
| JPH0559307A (ja) * | 1991-08-29 | 1993-03-09 | Toyobo Co Ltd | 防汚塗料用樹脂組成物 |
| JPH05105661A (ja) * | 1991-02-17 | 1993-04-27 | Bayer Ag | 3,(4)−置換ピロリジンの製造方法およびこれをポリイソシアネート重付加プロセスのための触媒として使用する方法 |
| WO2009051114A1 (ja) | 2007-10-15 | 2009-04-23 | Mitsui Chemicals Polyurethanes, Inc. | ポリウレタン樹脂 |
| WO2017014178A1 (ja) | 2015-07-17 | 2017-01-26 | 三井化学株式会社 | 硬質ポリウレタン樹脂組成物、硬質ポリウレタン樹脂、成形品および繊維強化プラスチック |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5958022A (ja) * | 1982-09-28 | 1984-04-03 | Nippon Polyurethan Kogyo Kk | 安定化したポリイソシアネ−ト組成物の製造方法 |
| FR2849042B1 (fr) * | 2002-12-24 | 2005-04-29 | Rhodia Chimie Sa | Composition polycondensable a reticulation retardee, son utilisation pour realiser des revetements et revetements ainsi obtenus |
| JP2004168956A (ja) * | 2002-11-22 | 2004-06-17 | Toshiba Corp | ウレタン樹脂の処理方法、ウレタン樹脂分解生成物、再生樹脂の製造方法、及び再生樹脂 |
| JP4980034B2 (ja) * | 2006-11-30 | 2012-07-18 | 旭有機材工業株式会社 | 鋳型用有機粘結剤及びこれを用いて得られる鋳物砂組成物並びに鋳型 |
| JP5429608B2 (ja) * | 2009-03-13 | 2014-02-26 | 日本ポリウレタン工業株式会社 | 基材上に形成されるポリウレタン樹脂皮膜材料セット |
| EP2395036A1 (en) * | 2010-05-17 | 2011-12-14 | Bayer MaterialScience AG | Polyurethane dispersions with an acid-base mixture as an additive |
| DE102011002809A1 (de) * | 2011-01-18 | 2012-07-19 | Henkel Ag & Co. Kgaa | 2K-PU-Zusammensetzung mit verzögerter Vernetzung |
| WO2013132714A1 (ja) * | 2012-03-07 | 2013-09-12 | Dic株式会社 | ウレタン(メタ)アクリレート樹脂組成物及び被覆材 |
| DE102014215384A1 (de) * | 2014-08-05 | 2016-02-11 | Evonik Degussa Gmbh | Stickstoffhaltige Verbindungen, geeignet zur Verwendung bei der Herstellung von Polyurethanen |
| DE102014215382A1 (de) * | 2014-08-05 | 2016-02-11 | Evonik Degussa Gmbh | Stickstoffhaltige Verbindungen, geeignet zur Verwendung bei der Herstellung von Polyurethanen |
| DE102014215388A1 (de) * | 2014-08-05 | 2016-02-11 | Evonik Degussa Gmbh | Stickstoffhaltige Verbindungen, geeignet zur Verwendung bei der Herstellung von Polyurethanen |
| EP3078696A1 (de) * | 2015-04-08 | 2016-10-12 | Evonik Degussa GmbH | Herstellung emissionsarmer polyurethane |
| CN106479419A (zh) * | 2015-08-26 | 2017-03-08 | 盐城市瓯华化学工业有限公司 | 一种通过烟酸制作pur热熔胶的制备方法 |
-
2018
- 2018-11-07 EP EP18875409.7A patent/EP3712187A4/en not_active Withdrawn
- 2018-11-07 JP JP2019552833A patent/JP7189883B2/ja active Active
- 2018-11-07 CN CN201880068091.9A patent/CN111247186B/zh active Active
- 2018-11-07 WO PCT/JP2018/041294 patent/WO2019093358A1/ja not_active Ceased
- 2018-11-07 US US16/758,170 patent/US11319403B2/en active Active
- 2018-11-12 TW TW107140064A patent/TWI791669B/zh active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4830748A (ja) * | 1971-08-23 | 1973-04-23 | ||
| JPH02145617A (ja) * | 1988-11-28 | 1990-06-05 | Nippon Polyurethane Ind Co Ltd | 反応性安定化ポリオール組成物 |
| JPH05105661A (ja) * | 1991-02-17 | 1993-04-27 | Bayer Ag | 3,(4)−置換ピロリジンの製造方法およびこれをポリイソシアネート重付加プロセスのための触媒として使用する方法 |
| JPH0559307A (ja) * | 1991-08-29 | 1993-03-09 | Toyobo Co Ltd | 防汚塗料用樹脂組成物 |
| WO2009051114A1 (ja) | 2007-10-15 | 2009-04-23 | Mitsui Chemicals Polyurethanes, Inc. | ポリウレタン樹脂 |
| WO2017014178A1 (ja) | 2015-07-17 | 2017-01-26 | 三井化学株式会社 | 硬質ポリウレタン樹脂組成物、硬質ポリウレタン樹脂、成形品および繊維強化プラスチック |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| See also references of EP3712187A4 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3712187A4 (en) | 2021-08-11 |
| EP3712187A1 (en) | 2020-09-23 |
| TWI791669B (zh) | 2023-02-11 |
| TW201925342A (zh) | 2019-07-01 |
| US11319403B2 (en) | 2022-05-03 |
| US20200308336A1 (en) | 2020-10-01 |
| JP7189883B2 (ja) | 2022-12-14 |
| CN111247186B (zh) | 2022-05-31 |
| JPWO2019093358A1 (ja) | 2020-11-19 |
| CN111247186A (zh) | 2020-06-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102481812B1 (ko) | 폴리이소시아누레이트 기재 중합체 및 섬유 강화된 복합재 | |
| CN104185649B (zh) | 储存稳定的聚氨酯‑预浸料坯和由其生产的纤维复合材料组件 | |
| JP2012503054A (ja) | イソシアネート系強靱化剤を含んでなるベンゾオキサジン系組成物 | |
| CN107735421A (zh) | 硬质聚氨酯树脂组合物、硬质聚氨酯树脂、成型品及纤维增强塑料 | |
| US8945683B2 (en) | Prepreg for fiber reinforced plastic and production process thereof | |
| EP3864063B1 (en) | A process for preparing a prepreg binder composition, a prepreg and use thereof | |
| CN108137774B (zh) | 改进包含聚异氰脲酸酯的反应产物的断裂韧性的方法 | |
| US10865283B2 (en) | Method for producing composite fiber components | |
| CN102093528B (zh) | 一种混合型聚醚-聚酯聚氨酯/环氧阻尼复合材料制备方法 | |
| EP3333209B1 (en) | Thermoplastic polyurethane matrix resin | |
| CN107771193A (zh) | 用于风力涡轮机中的层结构的聚氨酯体系 | |
| JP7189883B2 (ja) | ポリウレタン樹脂組成物、硬化物、成形品、繊維強化プラスチックおよび繊維強化プラスチックの製造方法 | |
| WO2008132169A1 (en) | Preparing composition for composite laminates | |
| WO2011081662A1 (en) | Polyurethane compositions for composite structures | |
| JP2021138787A (ja) | ポリウレタン樹脂組成物、ポリウレタン樹脂、成形品および繊維強化プラスチック | |
| JP2019172870A (ja) | ポリウレタン樹脂組成物、繊維強化プラスチックおよび繊維強化プラスチックの製造方法 | |
| JP7022585B2 (ja) | 積層体および積層体の製造方法 | |
| CN118027356A (zh) | 用于制备热塑性聚合物基体的树脂组合物 | |
| JPH0252644B2 (ja) | ||
| JP2004300292A (ja) | 形状記憶ポリマー半硬化材料及びその製造方法並びに形状記憶ポリマー硬化物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 18875409 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2019552833 Country of ref document: JP Kind code of ref document: A |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2018875409 Country of ref document: EP Effective date: 20200615 |