JP2002020447A - 機械部品用ウレタンエラストマー形成性組成物及びこれを用いたウレタンエラストマー製機械部品の製造方法 - Google Patents
機械部品用ウレタンエラストマー形成性組成物及びこれを用いたウレタンエラストマー製機械部品の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 反発弾性の温度依存性の小さい産業機器部品
用ウレタンエラストマー形成性組成物を提供する。 【解決手段】 ポリオール（Ａ１）とＭＤＩを反応させ
て得られるイソシアネート基末端ウレタンプレポリマー
（Ａ）と硬化剤（Ｂ）からなる産業機器部品用ウレタン
エラストマー形成性組成物において、ポリオール（Ａ
１）及び硬化剤（Ｂ）の少なくとも一方に、下記式で示
される構造を有するポリエステルポリオール（イ）及び
ラクトン系ポリオール（ロ）の両方を含有することを特
徴とする、産業機器部品用ウレタンエラストマー形成性
組成物より解決する。 【化１】
用ウレタンエラストマー形成性組成物を提供する。 【解決手段】 ポリオール（Ａ１）とＭＤＩを反応させ
て得られるイソシアネート基末端ウレタンプレポリマー
（Ａ）と硬化剤（Ｂ）からなる産業機器部品用ウレタン
エラストマー形成性組成物において、ポリオール（Ａ
１）及び硬化剤（Ｂ）の少なくとも一方に、下記式で示
される構造を有するポリエステルポリオール（イ）及び
ラクトン系ポリオール（ロ）の両方を含有することを特
徴とする、産業機器部品用ウレタンエラストマー形成性
組成物より解決する。 【化１】
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、機械部品に用いら
れるウレタンエラストマー形成性組成物及びウレタンエ
ラストマー製機械部品の製造方法に関するものであり、
特に反発弾性の温度依存性の小さい機械部品用ウレタン
エラストマー形成性組成物及びウレタンエラストマー製
機械部品の製造方法に関するものである。
れるウレタンエラストマー形成性組成物及びウレタンエ
ラストマー製機械部品の製造方法に関するものであり、
特に反発弾性の温度依存性の小さい機械部品用ウレタン
エラストマー形成性組成物及びウレタンエラストマー製
機械部品の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、機械部品に用いられる注型ウレ
タンエラストマーにおいて、イソシアネート原料として
は、ジフェニルメタンジイソシアネート（以下、ＭＤＩ
と略す）等を用いられ、ポリオール原料としては、エチ
レンアジペート、ブチレンアジペート、カプロラクトン
等のポリエステルジオール、あるいはポリテトラメチレ
ンエーテルグリコール等のポリエーテルジオールを用い
られる。また必要に応じて短鎖ジオール原料としては、
１，４−ブタンジオール（以下、１，４−ＢＤと略
す）、トリメチロールプロパン（以下、ＴＭＰと略
す）、あるいはそれらの混合物等が用いられている。生
産手段としては、ワンショット法、プレポリマー法等が
挙げられるが、反応制御のしやすさから、イソシアネー
ト基（以下、ＮＣＯと略す）末端プレポリマーをポリオ
ールで硬化するプレポリマー法が広く用いられている。
タンエラストマーにおいて、イソシアネート原料として
は、ジフェニルメタンジイソシアネート（以下、ＭＤＩ
と略す）等を用いられ、ポリオール原料としては、エチ
レンアジペート、ブチレンアジペート、カプロラクトン
等のポリエステルジオール、あるいはポリテトラメチレ
ンエーテルグリコール等のポリエーテルジオールを用い
られる。また必要に応じて短鎖ジオール原料としては、
１，４−ブタンジオール（以下、１，４−ＢＤと略
す）、トリメチロールプロパン（以下、ＴＭＰと略
す）、あるいはそれらの混合物等が用いられている。生
産手段としては、ワンショット法、プレポリマー法等が
挙げられるが、反応制御のしやすさから、イソシアネー
ト基（以下、ＮＣＯと略す）末端プレポリマーをポリオ
ールで硬化するプレポリマー法が広く用いられている。
【０００３】機械部品に使用される注型ウレタンエラス
トマーは温度依存性が大きく、低温時と高温時のエラス
トマー物性（特に反発弾性）が著しく異なり、機械の設
計が困難であるのが現状である。一般的には、機械を使
用するに際し、低温時においては予熱にて対処してい
る。しかし、高速稼働時や連続稼働時では機械部品が高
温になるため、設計した性能を発揮しなかったり、部品
の破損が発生することが多発しやすい。
トマーは温度依存性が大きく、低温時と高温時のエラス
トマー物性（特に反発弾性）が著しく異なり、機械の設
計が困難であるのが現状である。一般的には、機械を使
用するに際し、低温時においては予熱にて対処してい
る。しかし、高速稼働時や連続稼働時では機械部品が高
温になるため、設計した性能を発揮しなかったり、部品
の破損が発生することが多発しやすい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、特に
反発弾性の温度依存性の小さい機械部品用ウレタンエラ
ストマー形成性組成物、及びこれを用いた機械部品を提
供することである。
反発弾性の温度依存性の小さい機械部品用ウレタンエラ
ストマー形成性組成物、及びこれを用いた機械部品を提
供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、ウレタン
エラストマー形成性組成物の検討を行い、その結果、嵩
高いポリエステルポリオール及びラクトン系ポリオール
を使用することにより、前記課題を解決できることを見
い出し、本発明を完成させるに至った。
エラストマー形成性組成物の検討を行い、その結果、嵩
高いポリエステルポリオール及びラクトン系ポリオール
を使用することにより、前記課題を解決できることを見
い出し、本発明を完成させるに至った。
【０００６】すなわち、本発明は以下の（１）〜（４）
に示されるものである。 （１） イソシアネート基末端ウレタンプレポリマー
（Ａ）と硬化剤（Ｂ）からなる熱硬化ウレタンエラスト
マー形成性組成物において、イソシアネート基末端ウレ
タンプレポリマー（Ａ）が、下記式に示される繰り返し
構造単位を有する数平均分子量５００〜３，０００の側
鎖アルキル基含有ポリエステルポリオール（イ）と数平
均分子量５００〜３，０００のラクトン系ポリオール
（ロ）からなるポリオール（Ａ１）と、ジフェニルメタ
ンジイソシアネート（Ａ２）を反応させて得られ、硬化
剤（Ｂ）が、数平均分子量３００以下の短鎖ジオール
（Ｂ１）と数平均分子量５００以下の短鎖トリオール
（Ｂ２）からなることを特徴とする、機械部品用ウレタ
ンエラストマー形成性組成物。
に示されるものである。 （１） イソシアネート基末端ウレタンプレポリマー
（Ａ）と硬化剤（Ｂ）からなる熱硬化ウレタンエラスト
マー形成性組成物において、イソシアネート基末端ウレ
タンプレポリマー（Ａ）が、下記式に示される繰り返し
構造単位を有する数平均分子量５００〜３，０００の側
鎖アルキル基含有ポリエステルポリオール（イ）と数平
均分子量５００〜３，０００のラクトン系ポリオール
（ロ）からなるポリオール（Ａ１）と、ジフェニルメタ
ンジイソシアネート（Ａ２）を反応させて得られ、硬化
剤（Ｂ）が、数平均分子量３００以下の短鎖ジオール
（Ｂ１）と数平均分子量５００以下の短鎖トリオール
（Ｂ２）からなることを特徴とする、機械部品用ウレタ
ンエラストマー形成性組成物。
【０００７】
【化４】
【０００８】（２） イソシアネート基末端ウレタンプ
レポリマー（Ａ）と硬化剤（Ｂ）からなる熱硬化ウレタ
ンエラストマー形成性組成物において、イソシアネート
基末端ウレタンプレポリマー（Ａ）が、下記式に示され
る繰り返し構造単位を有する数平均分子量５００〜３，
０００の側鎖アルキル基含有ポリエステルポリオール
（イ）からなるポリオール（Ａ１）と、ジフェニルメタ
ンジイソシアネート（Ａ２）を反応させて得られ、硬化
剤（Ｂ）が、数平均分子量３００以下の短鎖ジオール
（Ｂ１）、数平均分子量５００以下の短鎖トリオール
（Ｂ２）、及び数平均分子量５００〜３，０００のラク
トン系ポリオール（ロ）からなること特徴とする、機械
部品用ウレタンエラストマー形成性組成物。
レポリマー（Ａ）と硬化剤（Ｂ）からなる熱硬化ウレタ
ンエラストマー形成性組成物において、イソシアネート
基末端ウレタンプレポリマー（Ａ）が、下記式に示され
る繰り返し構造単位を有する数平均分子量５００〜３，
０００の側鎖アルキル基含有ポリエステルポリオール
（イ）からなるポリオール（Ａ１）と、ジフェニルメタ
ンジイソシアネート（Ａ２）を反応させて得られ、硬化
剤（Ｂ）が、数平均分子量３００以下の短鎖ジオール
（Ｂ１）、数平均分子量５００以下の短鎖トリオール
（Ｂ２）、及び数平均分子量５００〜３，０００のラク
トン系ポリオール（ロ）からなること特徴とする、機械
部品用ウレタンエラストマー形成性組成物。
【０００９】
【化５】
【００１０】（３） イソシアネート基末端ウレタンプ
レポリマー（Ａ）と硬化剤（Ｂ）からなる熱硬化ウレタ
ンエラストマー形成性組成物において、イソシアネート
基末端ウレタンプレポリマー（Ａ）が、数平均分子量５
００〜３，０００のラクトン系ポリオール（ロ）からな
るポリオール（Ａ１）と、ジフェニルメタンジイソシア
ネート（Ａ２）を反応させて得られるものであり、硬化
剤（Ｂ）が、数平均分子量３００以下の短鎖ジオール
（Ｂ１）、数平均分子量５００以下の短鎖トリオール
（Ｂ２）、及び下記式に示される繰り返し構造単位を有
する数平均分子量５００〜３，０００の側鎖アルキル基
含有ポリエステルポリオール（イ）からなること特徴と
する、機械部品用ウレタンエラストマー形成性組成物。
レポリマー（Ａ）と硬化剤（Ｂ）からなる熱硬化ウレタ
ンエラストマー形成性組成物において、イソシアネート
基末端ウレタンプレポリマー（Ａ）が、数平均分子量５
００〜３，０００のラクトン系ポリオール（ロ）からな
るポリオール（Ａ１）と、ジフェニルメタンジイソシア
ネート（Ａ２）を反応させて得られるものであり、硬化
剤（Ｂ）が、数平均分子量３００以下の短鎖ジオール
（Ｂ１）、数平均分子量５００以下の短鎖トリオール
（Ｂ２）、及び下記式に示される繰り返し構造単位を有
する数平均分子量５００〜３，０００の側鎖アルキル基
含有ポリエステルポリオール（イ）からなること特徴と
する、機械部品用ウレタンエラストマー形成性組成物。
【００１１】
【化６】
【００１２】（４） 前記（１）〜（３）のいずれかの
形成性組成物を混合した後、液状物をあらかじめ加熱し
た型内に注入して硬化させ、その後硬化物を脱型するこ
とを特徴とする、ウレタンエラストマー製機械部品の製
造方法。
形成性組成物を混合した後、液状物をあらかじめ加熱し
た型内に注入して硬化させ、その後硬化物を脱型するこ
とを特徴とする、ウレタンエラストマー製機械部品の製
造方法。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明に用いられるＮＣＯ末端ウ
レタンプレポリマー（Ａ）は、ポリオール（Ａ１）とＭ
ＤＩ（Ａ２）を反応させて得られるものである。また、
このポリオール（Ａ１）は、下記式に示される繰り返し
構造単位を有する側鎖アルキル基含有ポリエステルポリ
オール（イ）及び／又はラクトン系ポリオール（ロ）か
らなるものである。
レタンプレポリマー（Ａ）は、ポリオール（Ａ１）とＭ
ＤＩ（Ａ２）を反応させて得られるものである。また、
このポリオール（Ａ１）は、下記式に示される繰り返し
構造単位を有する側鎖アルキル基含有ポリエステルポリ
オール（イ）及び／又はラクトン系ポリオール（ロ）か
らなるものである。
【００１４】
【化７】
【００１５】側鎖アルキル基含有ポリエステルポリオー
ル（イ）は、少なくとも炭素数２以上の側鎖アルキル基
を含有する低分子ポリオールと、脂肪族ジカルボン酸
（又はこれらのジアルキルエステル、酸無水物、酸ハラ
イド）を用いて得られるものである。
ル（イ）は、少なくとも炭素数２以上の側鎖アルキル基
を含有する低分子ポリオールと、脂肪族ジカルボン酸
（又はこれらのジアルキルエステル、酸無水物、酸ハラ
イド）を用いて得られるものである。
【００１６】このような低分子ポリオールとしては、
２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオール、２−エ
チル−２−ノルマルプロピル−１，３−プロパンジオー
ル、２−エチル−２−ノルマルブチル−１，３−プロパ
ンジオール等が挙げられる。本発明で好ましいものは、
２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオール、２−エ
チル−２−ノルマルブチル−１，３−プロパンジオール
である。
２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオール、２−エ
チル−２−ノルマルプロピル−１，３−プロパンジオー
ル、２−エチル−２−ノルマルブチル−１，３−プロパ
ンジオール等が挙げられる。本発明で好ましいものは、
２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオール、２−エ
チル−２−ノルマルブチル−１，３−プロパンジオール
である。
【００１７】脂肪族ポリカルボン酸としては、マロン
酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、
スペリン酸、セバチン酸、アゼライン酸、ドデカン酸、
フマル酸、マレイン酸、リンゴ酸、酒石酸等が挙げられ
る。本発明で好ましいものは、炭素数６以上の脂肪族ジ
カルボン酸であり、特にアジピン酸が好ましい。
酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、
スペリン酸、セバチン酸、アゼライン酸、ドデカン酸、
フマル酸、マレイン酸、リンゴ酸、酒石酸等が挙げられ
る。本発明で好ましいものは、炭素数６以上の脂肪族ジ
カルボン酸であり、特にアジピン酸が好ましい。
【００１８】ラクトン系ポリオール（ロ）は、低分子ポ
リオールを開始剤として、ε−カプロラクトン、γ−バ
レロラクトン等の環状エステルモノマーを開環付加させ
て得られるものである。
リオールを開始剤として、ε−カプロラクトン、γ−バ
レロラクトン等の環状エステルモノマーを開環付加させ
て得られるものである。
【００１９】開始剤に用いられる低分子ポリオールとし
ては、前述の炭素数２以上の側鎖アルキル基を含有する
低分子ポリオールの他に、エチレングリコール（以下、
ＥＧと略す）、１，２−プロパンジオール、１，３−プ
ロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−Ｂ
Ｄ、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオ
ール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、ジエチ
レングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチ
ルグリコール、シクロへキサンジオール、シクロヘキサ
ンジメタノール等が挙げられる。本発明では、炭素数６
以下の低分子ジオールが好ましい。
ては、前述の炭素数２以上の側鎖アルキル基を含有する
低分子ポリオールの他に、エチレングリコール（以下、
ＥＧと略す）、１，２−プロパンジオール、１，３−プ
ロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−Ｂ
Ｄ、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオ
ール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、ジエチ
レングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチ
ルグリコール、シクロへキサンジオール、シクロヘキサ
ンジメタノール等が挙げられる。本発明では、炭素数６
以下の低分子ジオールが好ましい。
【００２０】本発明に用いられる側鎖アルキル基含有ポ
リエステルポリオール（イ）、ラクトン系ポリオール
（ロ）の数平均分子量は５００〜３，０００であり、
１，０００〜２，５００が好ましい。
リエステルポリオール（イ）、ラクトン系ポリオール
（ロ）の数平均分子量は５００〜３，０００であり、
１，０００〜２，５００が好ましい。
【００２１】本発明に用いられるＭＤＩ（Ａ２）として
は、各種異性体、すなわち、４，４′−ＭＤＩ、２，
４′−ＭＤＩ、２，２′−ＭＤＩ、これらの任意の混合
物が挙げられる。また、液状ＭＤＩ（カルボジイミド化
ＭＤＩ、ウレトンイミン化ＭＤＩ等）も用いることがで
きる。
は、各種異性体、すなわち、４，４′−ＭＤＩ、２，
４′−ＭＤＩ、２，２′−ＭＤＩ、これらの任意の混合
物が挙げられる。また、液状ＭＤＩ（カルボジイミド化
ＭＤＩ、ウレトンイミン化ＭＤＩ等）も用いることがで
きる。
【００２２】本発明に使用するＮＣＯ末端プレポリマー
（Ａ）は、ポリオール（Ａ１）、ＭＤＩ（Ａ２）、必要
に応じて鎖延長剤とを、反応温度：５０〜１００℃、反
応時間：１〜５時間という条件にて、ウレタン化反応に
よって得られる。
（Ａ）は、ポリオール（Ａ１）、ＭＤＩ（Ａ２）、必要
に応じて鎖延長剤とを、反応温度：５０〜１００℃、反
応時間：１〜５時間という条件にて、ウレタン化反応に
よって得られる。
【００２３】ＮＣＯ末端プレポリマー（Ａ）のＮＣＯ含
量は、５〜２５質量％が好ましい。ＮＣＯ含量が５質量
％より低い場合には、主にプレポリマーの粘度が高くな
り、注型時にウレタン樹脂の流れ性が著しく悪くなる。
２５質量％より高い場合は、保存時及び使用時の性状安
定性が著しく悪くなり、安定した機械部品が得にくく、
成型不良につながるなどの問題が起こるため、機械部品
用の注型用ウレタンプレポリマーとして適さないものと
なってしまう。
量は、５〜２５質量％が好ましい。ＮＣＯ含量が５質量
％より低い場合には、主にプレポリマーの粘度が高くな
り、注型時にウレタン樹脂の流れ性が著しく悪くなる。
２５質量％より高い場合は、保存時及び使用時の性状安
定性が著しく悪くなり、安定した機械部品が得にくく、
成型不良につながるなどの問題が起こるため、機械部品
用の注型用ウレタンプレポリマーとして適さないものと
なってしまう。
【００２４】本発明に用いられる硬化剤（Ｂ）は、少な
くとも数平均分子量３００以下のジオール（Ｂ１）と数
平均分子量５００以下のトリオール（Ｂ２）を用いたも
のである。
くとも数平均分子量３００以下のジオール（Ｂ１）と数
平均分子量５００以下のトリオール（Ｂ２）を用いたも
のである。
【００２５】数平均分子量３００以下の短鎖ジオール
（Ｂ１）として、ＥＧ、ジエチレングリコール、プロピ
レングリコール、１，４−ＢＤ、１，３−ブタンジオー
ル、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコー
ル、水素添加ビスフェノールＡ等が挙げられる。本発明
では、１，４−ＢＤが特に好ましい。
（Ｂ１）として、ＥＧ、ジエチレングリコール、プロピ
レングリコール、１，４−ＢＤ、１，３−ブタンジオー
ル、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコー
ル、水素添加ビスフェノールＡ等が挙げられる。本発明
では、１，４−ＢＤが特に好ましい。
【００２６】数平均分子量５００以下の短鎖トリオール
（Ｂ２）として、グリセリン、ＴＭＰ、ヘキサントリオ
ール等が挙げられる。本発明では、ＴＭＰが特に好まし
い。
（Ｂ２）として、グリセリン、ＴＭＰ、ヘキサントリオ
ール等が挙げられる。本発明では、ＴＭＰが特に好まし
い。
【００２７】本発明で好ましい短鎖ジオールと短鎖トリ
オールとの質量比率は、５０／５０〜９０／１０の範囲
のものである。
オールとの質量比率は、５０／５０〜９０／１０の範囲
のものである。
【００２８】本発明は、ＮＣＯ末端プレポリマー（Ａ）
におけるポリオール（Ａ１）及び硬化剤（Ｂ）の両方を
通して、前述の側鎖アルキル基含有ポリエステルポリオ
ール（イ）及びラクトン系ポリオール（ロ）の両方を含
有することがポイントである。すなわち、ポリオール
（Ａ１）が（イ）及び（ロ）からなる場合は、硬化剤
（Ｂ）に（イ）及び（ロ）は必ずしも必須ではない。し
かし、ポリオール（Ａ１）が（イ）からなる場合は、硬
化剤（Ｂ）には（ロ）が必須となり、ポリオール（Ａ
１）が（ロ）からなる場合は、硬化剤（Ｂ）には（イ）
が必須となる。
におけるポリオール（Ａ１）及び硬化剤（Ｂ）の両方を
通して、前述の側鎖アルキル基含有ポリエステルポリオ
ール（イ）及びラクトン系ポリオール（ロ）の両方を含
有することがポイントである。すなわち、ポリオール
（Ａ１）が（イ）及び（ロ）からなる場合は、硬化剤
（Ｂ）に（イ）及び（ロ）は必ずしも必須ではない。し
かし、ポリオール（Ａ１）が（イ）からなる場合は、硬
化剤（Ｂ）には（ロ）が必須となり、ポリオール（Ａ
１）が（ロ）からなる場合は、硬化剤（Ｂ）には（イ）
が必須となる。
【００２９】本発明では、硬化物全体に対する側鎖アル
キル基含有ポリエステルポリオール（イ）とラクトン系
ポリオール（ロ）の各含有量は、それぞれ１０〜５０質
量％が好ましく、特に１５〜４５質量％が好ましい。
（イ）、（ロ）の含有量がこの範囲外の場合は、得られ
るポリウレタンエラストマーの温度依存性が大きくなり
やすい。
キル基含有ポリエステルポリオール（イ）とラクトン系
ポリオール（ロ）の各含有量は、それぞれ１０〜５０質
量％が好ましく、特に１５〜４５質量％が好ましい。
（イ）、（ロ）の含有量がこの範囲外の場合は、得られ
るポリウレタンエラストマーの温度依存性が大きくなり
やすい。
【００３０】なお本発明では、ポリオール（Ａ１）や硬
化剤（Ｂ）に、（イ）及び（ロ）以外のポリオールを併
用することが可能であり、例えば、（イ）、（ロ）以外
のポリエステルジオール、ポリエーテルジオール、ポリ
カーボネートジオール等が挙げられる。
化剤（Ｂ）に、（イ）及び（ロ）以外のポリオールを併
用することが可能であり、例えば、（イ）、（ロ）以外
のポリエステルジオール、ポリエーテルジオール、ポリ
カーボネートジオール等が挙げられる。
【００３１】（イ）及び（ロ）以外のポリエステルジオ
ールとしては、ポリ（エチレンアジペート）ジオール、
ポリ（プロピレンアジペート）ジオール、ポリ（エチレ
ン−プロピレンアジペート）ジオール、ポリ（ブチレン
アジペート）ジオール、ポリ（ヘキサメチレンアジペー
ト）ジオール等、及びエチレングリコール（以下、ＥＧ
と略す）、プロピレングリコール、アジピン酸を重縮合
させることによって、製造されるコポリエステルジオー
ル、例えばポリ（テトラメチレン−エチレンアジペー
ト）ジオール、ポリ（１，４−ブチレン−プロピレンア
ジペート）ジオール、及びポリ（１，４−ブチレン−エ
チレン−プロピレンアジペート）ジオールを含むが、こ
れに制限されるものではない。また、上記ポリエステル
の混合物も使用できる。
ールとしては、ポリ（エチレンアジペート）ジオール、
ポリ（プロピレンアジペート）ジオール、ポリ（エチレ
ン−プロピレンアジペート）ジオール、ポリ（ブチレン
アジペート）ジオール、ポリ（ヘキサメチレンアジペー
ト）ジオール等、及びエチレングリコール（以下、ＥＧ
と略す）、プロピレングリコール、アジピン酸を重縮合
させることによって、製造されるコポリエステルジオー
ル、例えばポリ（テトラメチレン−エチレンアジペー
ト）ジオール、ポリ（１，４−ブチレン−プロピレンア
ジペート）ジオール、及びポリ（１，４−ブチレン−エ
チレン−プロピレンアジペート）ジオールを含むが、こ
れに制限されるものではない。また、上記ポリエステル
の混合物も使用できる。
【００３２】ポリエーテルジオールとしては、ＥＧ、
１，３−ブタンジオール、１，４−ＢＤ、ジエチレング
リコール、ジプロピレングリコール、１，２−プロピレ
ングリコール、１，３−プロピレングリコール等の短鎖
ジオールの単品又は２種以上の混合物を開始剤として、
エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレン
オキサイド、スチレンオキサイド、及びテトラヒドロフ
ラン等の環式エーテルの単品又は２種以上の混合物を開
環重合して製造されるポリエーテルである。また、これ
らのポリエーテルの混合物も使用できる。
１，３−ブタンジオール、１，４−ＢＤ、ジエチレング
リコール、ジプロピレングリコール、１，２−プロピレ
ングリコール、１，３−プロピレングリコール等の短鎖
ジオールの単品又は２種以上の混合物を開始剤として、
エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレン
オキサイド、スチレンオキサイド、及びテトラヒドロフ
ラン等の環式エーテルの単品又は２種以上の混合物を開
環重合して製造されるポリエーテルである。また、これ
らのポリエーテルの混合物も使用できる。
【００３３】ポリカーボネートジオールとしては、上述
した短鎖ジオールと、ジフェニルカーボネート、ジエチ
ルカーボネート、エチレンカーボネート等の低分子カー
ボネートからの縮重合によって得られるものが挙げられ
る。また、上記ポリカーボネートの混合物も使用でき
る。
した短鎖ジオールと、ジフェニルカーボネート、ジエチ
ルカーボネート、エチレンカーボネート等の低分子カー
ボネートからの縮重合によって得られるものが挙げられ
る。また、上記ポリカーボネートの混合物も使用でき
る。
【００３４】なお、必要に応じて、短鎖ポリオールをＮ
ＣＯ末端プレポリマーの鎖延長剤として用いることもで
きる。
ＣＯ末端プレポリマーの鎖延長剤として用いることもで
きる。
【００３５】本発明では、触媒を用いると生産性が向上
するので好ましい。この触媒としては、公知のウレタン
化触媒が挙げられ、例えばジブチルチンジラウレート、
ジオクチルチンジラウレート等の有機金属化合物や、ト
リエチレンジアミンやトリエチルアミン等の有機アミン
やその塩等が挙げられる。なお、触媒を用いる場合は、
硬化剤（Ｂ）に配合しておくのが好ましい。
するので好ましい。この触媒としては、公知のウレタン
化触媒が挙げられ、例えばジブチルチンジラウレート、
ジオクチルチンジラウレート等の有機金属化合物や、ト
リエチレンジアミンやトリエチルアミン等の有機アミン
やその塩等が挙げられる。なお、触媒を用いる場合は、
硬化剤（Ｂ）に配合しておくのが好ましい。
【００３６】触媒を使用する場合、好ましい触媒の使用
量は、硬化物全体に対して０．００１〜１質量％であ
り、好ましくは０．０５〜０．９質量％である。
量は、硬化物全体に対して０．００１〜１質量％であ
り、好ましくは０．０５〜０．９質量％である。
【００３７】触媒の添加量が下限未満の場合、硬化促進
効果が低く硬化反応終了まで時間を要し、製造効率の向
上効果があまり期待できない。逆に上限を超えると硬化
反応が速くなりすぎ、直ちに増粘するため、成形型への
流れ性が悪くなり成型不良が生じる。
効果が低く硬化反応終了まで時間を要し、製造効率の向
上効果があまり期待できない。逆に上限を超えると硬化
反応が速くなりすぎ、直ちに増粘するため、成形型への
流れ性が悪くなり成型不良が生じる。
【００３８】発明の産業機器部品用ウレタンエラストマ
ーの具体的な製造手順としては、上記各原料と成形型を
用い、例えば以下のようにして製造される。 １．ＮＣＯ末端プレポリマー（Ａ）、硬化剤（Ｂ）を均
一に混合し、巻き込んだ空気を抜く。 ２．プレヒートした成形型に液を流し込み（注型）、加
熱して硬化反応させる。このときの温度は６０〜２００
℃程度、好ましくは１００〜１５０℃である。金型の形
状は２ｍｍ厚以上の平板状が好ましい。 ３．外観を観察して硬化したら、硬化物を型から取り出
す（脱型）。脱型は、注型してから、１〜１０時間が目
安である。
ーの具体的な製造手順としては、上記各原料と成形型を
用い、例えば以下のようにして製造される。 １．ＮＣＯ末端プレポリマー（Ａ）、硬化剤（Ｂ）を均
一に混合し、巻き込んだ空気を抜く。 ２．プレヒートした成形型に液を流し込み（注型）、加
熱して硬化反応させる。このときの温度は６０〜２００
℃程度、好ましくは１００〜１５０℃である。金型の形
状は２ｍｍ厚以上の平板状が好ましい。 ３．外観を観察して硬化したら、硬化物を型から取り出
す（脱型）。脱型は、注型してから、１〜１０時間が目
安である。
【００３９】なお注型時における、ＮＣＯ末端プレポリ
マーのＮＣＯと硬化剤の水酸基（ＯＨ）とのモル比は、
ＮＣＯ／ＯＨ＝１．０〜１．２が好ましく、１．０５〜
１．１５が特に好ましい。
マーのＮＣＯと硬化剤の水酸基（ＯＨ）とのモル比は、
ＮＣＯ／ＯＨ＝１．０〜１．２が好ましく、１．０５〜
１．１５が特に好ましい。
【００４０】本発明においては、必要に応じて添加剤と
して、加水分解防止剤、酸化防止剤、脱泡剤、紫外線吸
収剤、反応調節剤等を使用できる。
して、加水分解防止剤、酸化防止剤、脱泡剤、紫外線吸
収剤、反応調節剤等を使用できる。
【００４１】このようにして得られたウレタンエラスト
マーの硬度（ＪＩＳ−Ａ硬度、ＪＩＳ−Ｋ７３１２）は
６０〜９０が好ましい。また反発弾性（ＪＩＳ−Ｋ７３
１２）は１０〜５０％が好ましい。
マーの硬度（ＪＩＳ−Ａ硬度、ＪＩＳ−Ｋ７３１２）は
６０〜９０が好ましい。また反発弾性（ＪＩＳ−Ｋ７３
１２）は１０〜５０％が好ましい。
【００４２】
【実施例】本発明について、実施例及び比較例により、
更に詳細に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定
されるものではない。実施例及び比較例において、
「％」は全て「質量％」を意味する。
更に詳細に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定
されるものではない。実施例及び比較例において、
「％」は全て「質量％」を意味する。
【００４３】合成実施例１〜３、合成比較例１〜３ 〔プレポリマーの製造〕攪拌機、温度計、窒素ガス導入
管を備えた容量：１００Ｌの反応器に、表１に示す配合
で、ＭＤＩと各種ポリオールを混合し、７５℃で３時間
反応させて、各種のＮＣＯ末端プレポリマーを得た。結
果を表１に示す。
管を備えた容量：１００Ｌの反応器に、表１に示す配合
で、ＭＤＩと各種ポリオールを混合し、７５℃で３時間
反応させて、各種のＮＣＯ末端プレポリマーを得た。結
果を表１に示す。
【００４４】
【表１】
【００４５】合成実施例４〜６、合成比較例４〜６ 〔硬化剤の配合〕攪拌機、温度計、窒素ガス導入管を備
えた容量：１００Ｌの反応器に、表２に示す配合比で、
１．４−ＢＤ、ＴＭＰ、各種ポリオール、触媒を７５℃
で１時間混合後した。
えた容量：１００Ｌの反応器に、表２に示す配合比で、
１．４−ＢＤ、ＴＭＰ、各種ポリオール、触媒を７５℃
で１時間混合後した。
【００４６】
【表２】
【００４７】表１、２における原料の略記号は以下の通
り。 ＭＤＩ ：４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート ＤＭＨＡ−２０００：２−エチル−２−ノルマルブチル−１，３−プロパンジオ ールとアジピン酸から得られるポリエステルジオール 数平均分子量＝２，０００ ＰＣＬ−２０００ ：ＥＧとε−カプロラクトンから得られるラクトン系ポリオ ール 数平均分子量＝２，０００ ＤＭＰＡ−２０００：２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオールとアジピン 酸から得られるポリエステルジオール 数平均分子量＝２，０００ ＥＡ−２０００ ：ＥＧとアジピン酸から得られるポリエステルジオール 数平均分子量＝２，０００
り。 ＭＤＩ ：４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート ＤＭＨＡ−２０００：２−エチル−２−ノルマルブチル−１，３−プロパンジオ ールとアジピン酸から得られるポリエステルジオール 数平均分子量＝２，０００ ＰＣＬ−２０００ ：ＥＧとε−カプロラクトンから得られるラクトン系ポリオ ール 数平均分子量＝２，０００ ＤＭＰＡ−２０００：２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオールとアジピン 酸から得られるポリエステルジオール 数平均分子量＝２，０００ ＥＡ−２０００ ：ＥＧとアジピン酸から得られるポリエステルジオール 数平均分子量＝２，０００
【００４８】〔ポリウレタンエラストマーの製造〕表３
に示す配合比で、あらかじめ７０℃に加熱したＮＣＯ末
端プレポリマー、硬化剤を混合、脱泡を行った後、あら
かじめ１３０℃に加温した永久圧縮歪み測定用金型に注
型し、その後１３０℃・１時間で一次硬化させた。一次
硬化後、直ちに脱型して、更に１１０℃・３時間で二次
硬化させた。次いで、室温にて１週間養生させて、ウレ
タンエラストマーを得た。
に示す配合比で、あらかじめ７０℃に加熱したＮＣＯ末
端プレポリマー、硬化剤を混合、脱泡を行った後、あら
かじめ１３０℃に加温した永久圧縮歪み測定用金型に注
型し、その後１３０℃・１時間で一次硬化させた。一次
硬化後、直ちに脱型して、更に１１０℃・３時間で二次
硬化させた。次いで、室温にて１週間養生させて、ウレ
タンエラストマーを得た。
【００４９】〔物性測定〕得られたウレタンエラストマ
ーを０℃、２０℃、６０℃の各温度で２時間養生し、こ
のサンプルを速やかに恒温恒湿室（２３℃、６０ＲＨ
％）において、動的粘弾性の正接損失（ｔａｎδ）が最
大となる温度、硬度及び反発弾性を測定した。結果を表
３に示す。
ーを０℃、２０℃、６０℃の各温度で２時間養生し、こ
のサンプルを速やかに恒温恒湿室（２３℃、６０ＲＨ
％）において、動的粘弾性の正接損失（ｔａｎδ）が最
大となる温度、硬度及び反発弾性を測定した。結果を表
３に示す。
【００５０】
【表３】
【００５１】動的粘弾性測定条件 サンプルサイズ：４０×５×２（ｍｍ） 昇温速度：２℃／分、周波数：１１Ｈｚ 硬度測定 ＪＩＳ−Ｋ７３１２に準じて測定した 反発弾性測定 ＪＩＳ−Ｋ７３１２に準じて測定した
【００５２】
【発明の効果】本発明の機械部品用ウレタンエラストマ
ー形成組成物において、嵩高い側鎖アルキル基含有ポリ
エステルポリオール及びラクトン系ポリオールを用いる
ことにより、温度依存性の小さいウレタンエラストマー
成型物を得ることが可能となった。特に反発弾性の温度
による変化が小さいため、広い温度範囲において機械部
品の設計性能を保つことができる。
ー形成組成物において、嵩高い側鎖アルキル基含有ポリ
エステルポリオール及びラクトン系ポリオールを用いる
ことにより、温度依存性の小さいウレタンエラストマー
成型物を得ることが可能となった。特に反発弾性の温度
による変化が小さいため、広い温度範囲において機械部
品の設計性能を保つことができる。
Claims (4)
- 【請求項１】 イソシアネート基末端ウレタンプレポリ
マー（Ａ）と硬化剤（Ｂ）からなる熱硬化ウレタンエラ
ストマー形成性組成物において、 イソシアネート基末端ウレタンプレポリマー（Ａ）が、
下記式に示される繰り返し構造単位を有する数平均分子
量５００〜３，０００の側鎖アルキル基含有ポリエステ
ルポリオール（イ）と数平均分子量５００〜３，０００
のラクトン系ポリオール（ロ）からなるポリオール（Ａ
１）と、ジフェニルメタンジイソシアネート（Ａ２）を
反応させて得られ、 硬化剤（Ｂ）が、数平均分子量３００以下の短鎖ジオー
ル（Ｂ１）と数平均分子量５００以下の短鎖トリオール
（Ｂ２）からなることを特徴とする、機械部品用ウレタ
ンエラストマー形成性組成物。 【化１】 - 【請求項２】 イソシアネート基末端ウレタンプレポリ
マー（Ａ）と硬化剤（Ｂ）からなる熱硬化ウレタンエラ
ストマー形成性組成物において、 イソシアネート基末端ウレタンプレポリマー（Ａ）が、
下記式に示される繰り返し構造単位を有する数平均分子
量５００〜３，０００の側鎖アルキル基含有ポリエステ
ルポリオール（イ）からなるポリオール（Ａ１）と、ジ
フェニルメタンジイソシアネート（Ａ２）を反応させて
得られ、 硬化剤（Ｂ）が、数平均分子量３００以下の短鎖ジオー
ル（Ｂ１）、数平均分子量５００以下の短鎖トリオール
（Ｂ２）、及び数平均分子量５００〜３，０００のラク
トン系ポリオール（ロ）からなること特徴とする、機械
部品用ウレタンエラストマー形成性組成物。 【化２】 - 【請求項３】 イソシアネート基末端ウレタンプレポリ
マー（Ａ）と硬化剤（Ｂ）からなる熱硬化ウレタンエラ
ストマー形成性組成物において、イソシアネート基末端
ウレタンプレポリマー（Ａ）が、数平均分子量５００〜
３，０００のラクトン系ポリオール（ロ）からなるポリ
オール（Ａ１）と、ジフェニルメタンジイソシアネート
（Ａ２）を反応させて得られるものであり、硬化剤
（Ｂ）が、数平均分子量３００以下の短鎖ジオール（Ｂ
１）、数平均分子量５００以下の短鎖トリオール（Ｂ
２）、及び下記式に示される繰り返し構造単位を有する
数平均分子量５００〜３，０００の側鎖アルキル基含有
ポリエステルポリオール（イ）からなること特徴とす
る、機械部品用ウレタンエラストマー形成性組成物。 【化３】 - 【請求項４】 請求項１から３のいずれかに記載の形成
性組成物を混合した後、液状物をあらかじめ加熱した型
内に注入して硬化させ、その後硬化物を脱型することを
特徴とする、ウレタンエラストマー製機械部品の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000201955A JP3799594B2 (ja) | 2000-07-04 | 2000-07-04 | 機械部品用ウレタンエラストマー形成性組成物及びこれを用いたウレタンエラストマー製機械部品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000201955A JP3799594B2 (ja) | 2000-07-04 | 2000-07-04 | 機械部品用ウレタンエラストマー形成性組成物及びこれを用いたウレタンエラストマー製機械部品の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002020447A true JP2002020447A (ja) | 2002-01-23 |
| JP3799594B2 JP3799594B2 (ja) | 2006-07-19 |
Family
ID=18699551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000201955A Expired - Fee Related JP3799594B2 (ja) | 2000-07-04 | 2000-07-04 | 機械部品用ウレタンエラストマー形成性組成物及びこれを用いたウレタンエラストマー製機械部品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3799594B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20120096149A (ko) * | 2011-02-22 | 2012-08-30 | 금호석유화학 주식회사 | 젖은 노면에서의 제동성능이 향상된 비공기압식 타이어 부재용 폴리우레탄 주조 엘라스토머 |
-
2000
- 2000-07-04 JP JP2000201955A patent/JP3799594B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20120096149A (ko) * | 2011-02-22 | 2012-08-30 | 금호석유화학 주식회사 | 젖은 노면에서의 제동성능이 향상된 비공기압식 타이어 부재용 폴리우레탄 주조 엘라스토머 |
| KR101672061B1 (ko) * | 2011-02-22 | 2016-11-02 | 금호석유화학 주식회사 | 젖은 노면에서의 제동성능이 향상된 비공기압식 타이어 부재용 폴리우레탄 주조 엘라스토머 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3799594B2 (ja) | 2006-07-19 |
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