JPH04213317A

JPH04213317A - エネルギー吸収部材

Info

Publication number: JPH04213317A
Application number: JP3060332A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Yamamoto; 山本　祐宏
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1990-04-20
Filing date: 1991-03-25
Publication date: 1992-08-04

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエネルギー吸収部材に係
り、特に、幅広い温度範囲にて著しく高いエネルギー吸
収特性を示すエネルギー吸収部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種音響機器、ＯＡ機器、ＦＡ機器分野
では、振動を吸収して騒音等の問題を解消するために、
その構造材料の一部に制振材料が用いられている。

【０００３】従来、このような用途に用いられる制振材
料としては、次の■〜■が知られている。 ■　　ゴム材料：例えば、ブチルゴム、ポリノルボルネ
ンゴム ■　　フォーム：例えば、ウレタンフォーム■　　熱可
塑性エラストマー：例えば、軟質塩化ビニル

【０００４
】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の制振材料の
うち、■のゴム材料は、制振効果を示す温度幅が狭い、
加硫工程が必要であるといった欠点を有し、更に可塑剤
の移行性（マイグレーション）の問題もある。■のフォ
ームは成形品の加工が困難でシート打抜きに限られると
いう欠点を有する上に、やはり、制振効果を示す温度幅
が狭いという欠点がある。更に、■のエラストマーは、
制振効果を示す温度幅が狭い、圧縮永久歪が劣るという
欠点を有する上に、可塑剤の移行性の問題もある。特に
、いずれの制振材料にも共通する欠点として、制振効果
を示す温度幅が狭く、使用温度範囲に制限があるという
問題がある。

【０００５】本発明は上記従来の問題点を解決し、幅広
い温度範囲で高いエネルギー吸収効果を示し、その他の
特性にも著しく優れるエネルギー吸収部材を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１のエネルギー吸
収部材は、両末端にＯＨ基を持つ線状ポリプロピレング
リコール（ＰＰＧ）、３〜５官能のヒマシ油系ポリオー
ル及び４，４´−ジフェニルメタンジイソシアネート（
ＭＤＩ）から成るウレタンエラストマーであって、ＭＤ
ＩのＮＣＯ当量数に対する線状ＰＰＧ及びヒマシ油系ポ
リオールのＯＨ当量数の比（以下「α値」と称す。）が
１．２０〜１．６０で、かつ、ヒマシ油系ポリオールの
ＯＨ当量数に対する線状ＰＰＧのＯＨ当量数の比（以下
「β値」と称す。）が１．２０〜２．００であることを
特徴とする。

【０００７】請求項２のエネルギー吸収部材は、上記請
求項１のエネルギー吸収部材を構成するウレタンエラス
トマーと、イソシアネート基（ＮＣＯ基）を有する化合
物とを反応させてなることを特徴とする。

【０００８】以下に本発明を詳細に説明する。

【０００９】請求項１のエネルギー吸収部材は、特定の
線状ＰＰＧ、ヒマシ油系ポリオール及びＭＤＩから成る
ウレタンエラストマーであって、α値が１．２０〜１．
６０で、かつ、β値が１．２０〜２．００のものである
。このα値が１．２０未満では０〜６０℃におけるエネ
ルギー吸収性能が著しく低下し、１．６０を超えると系
全体が固化しなくなる。また、β値が１．２０未満では
０〜６０℃におけるエネルギー吸収性能が著しく低下し
、２．００を超えると圧縮永久歪が劣る。

【００１０】本発明に係るウレタンエラストマーを構成
する線状ＰＰＧは、その平均分子量が１０００〜３００
０、特に１５００〜２５００であることが好ましい。ま
た、ヒマシ油系ポリオールは、その平均分子量が３００
〜２０００、特に５００〜１５００であることが好まし
い。また、ＭＤＩは取扱い性の面から液状ＭＤＩを用い
るのが好適である。

【００１１】なお、本発明に係るウレタンエラストマー
は、必要に応じて線状ＰＰＧ、ヒマシ油系ポリオール及
びＭＤＩ以外の成分が添加されていても良い。例えば、
線状ＰＰＧの一部を１，４−ブタンジオール、トリメチ
ロールプロパンといった短鎖グリコールに置換すること
により、得られるエネルギー吸収部材の硬度を高めるこ
とができる。また、線状ＰＰＧ１００ｐｐｗに対して０
．５〜１０ｐｐｗのパラフィンワックスを添加すること
により、得られるエネルギー吸収部材の表面粘着性を低
下させることができる。

【００１２】本発明に係るウレタンエラストマーは、線
状ＰＰＧ、ヒマシ油系ポリオール及びＭＤＩの所定量を
触媒の存在下常法に従って反応させることにより、容易
に製造することができる。ここで、使用される触媒とし
ては、特に限定されないが、トリエチレンジアミンが好
適であり、その添加量は線状ＰＰＧ１００ｐｐｗに対し
て０．２〜２重量％とするのが好ましい。

【００１３】請求項２のエネルギー吸収部材は、このよ
うなウレタンエラストマーをイソシアネート基を有する
化合物と反応させてなるものである。請求項２のエネル
ギー吸収部材は、例えば、本発明に係るウレタンエラス
トマーの成形品をイソシアネート基を有する化合物、例
えば液状ＭＤＩを必要に応じて溶剤で希釈した溶液中に
浸漬した後取り出し、オーブン等で加熱乾燥することに
より、容易に製造することができる。

【００１４】この場合、用いるＭＤＩ溶液のＭＤＩ濃度
が低く、２重量％以下であると、一応の改良効果は得ら
れるものの、浸漬時間、浸漬回数を増やす必要があり、
効率が悪い。逆に、ＭＤＩ溶液のＭＤＩ濃度が高く、２
５重量％を超えると、ウレタンエラストマー成形品表面
のＯＨ基との反応に関与しない過剰のＮＣＯ基が残存す
ることとなり、成形品表面でＭＤＩがはじいて粒状とな
る。これはウレタンエラストマーと液状ＭＤＩとの濡れ
性が悪いために起こる現象である。このようなことから
、用いるＭＤＩ溶液のＭＤＩ濃度は２〜２５重量％、特
に２〜１０重量％とするのが好ましい。

【００１５】なお、ウレタンエラストマー成形品を浸漬
するＭＤＩ溶液中には微量の離型剤を添加しておくこと
により、成形品処理面を非常に低摩擦とすることができ
、カットが入り難くなり、より一層優れた効果を得るこ
とができる。

【００１６】このようなウレタンエラストマー及びその
反応物よりなる本発明のエネルギー吸収部材は、例えば
、下記分野に用いられるエネルギー吸収部材として、極
めて有効である。

【００１７】音響機器１．レーザーディスク（メカ支持、足ゴム）２．コンパ
クトディスク（メカ支持、足ゴム）３．ＶＴＲ（モータ
ー支持、足ゴム）４．ビデオカメラ（メカ支持、パッキン）５．スピーカ
ーエッジＦＡ機器１．自動搬送ライン（ストッパー）２．ロボット（ストッパー）ＯＡ機器１．ハードディスクドライブ（メカ支持、ストッパー）
２．フロッピードライブ（メカ支持、足ゴム）３．複写
機（メカ支持、ストッパー）４．ＣＤ−ＲＯＭ（メカ支持、パッキン、足ゴム）５．
プリンター（メカ支持、足ゴム）スポーツ用具１．野球グラブ（捕球部クッション）２．スポーツシューズ（ヒール部クッション）３．プロ
テクター

【００１８】

【作用】請求項１のエネルギー吸収部材は、幅広い温度
領域で高いエネルギー吸収性を示す、高エネルギー吸収
材である。また、可塑剤を含有しないため、マイグレー
ションを起こすこともなく、分子構造に架橋が入ってい
るため、圧縮永久歪にも優れている。更に、ＲＩＭ成形
することも可能であるため、生産性にも優れる。

【００１９】また、請求項２のエネルギー吸収部材によ
れば、より一層優れたエネルギー吸収部材が提供される
。即ち、ウレタンエラストマー成形品の表面に残存する
ＯＨ基を、ＮＣＯ基含有化合物のＮＣＯ基と反応させる
ことにより、表面が非粘着性となり、著しい改善効果が
得られる。

【００２０】なお、請求項１で提供されるゲル状のウレ
タンエラストマーを補強する手段として、■　　ウレタ
ン系接着剤（例えば「Ｎ−３０２２／コロネートＬ　」
日本ホ゜リウレタン社製）■　　ラテックスコーティン
グ（「ウレタンラテックス　ホ゛ンテ゛ィック１０４０
」大日本インキ　社製）等の手段が考えられるが、■の
方法では、塗布後の乾燥時間が長い、■の方法は、ウレ
タンエラストマーとラテックスとが接着しないため実用
性に欠ける等の欠点があり適さない。

【００２１】これに対して、請求項２のエネルギー吸収
部材では、ウレタンエラストマー表面上の残存ＯＨ基を
ＮＣＯ基と反応させるため、形成される皮膜とウレタン
エラストマー本体との接着力が極めて強固である。しか
も、ウレタンエラストマー本体には反応触媒が含まれて
いるので、上記ＯＨ基とＮＣＯ基との反応速度も速く、
作業性にも優れる。

【００２２】

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限
り、以下の実施例に限定されるものではない。

【００２３】実施例１〜５，比較例１〜４〈ウレタンエラストマーの製造〉表１，２に示すＰＰＧ、ヒマシ油系ポリオール及びトリ
エチレンジアミンを表１，２に示す割合でガラス容器に
入れ、８０℃に加温しながら約３０分間真空脱泡した。これに、表１，２に示すＭＤＩを表１，２に示す割合で
加え、１分間、減圧下（５ｍｍＨｇ）で撹拌した後、予
め８０℃に予熱しておいた成形型に流し込んだ。成形材
料は、３〜４分後にゲル状となり、約１０分後に固化し
た。成形品を成形型より取り出し、直径８ｍｍ、高さ６
ｍｍの円柱状サンプルを得た。これを１００℃で３時間
、アフターキュアーした後、下記測定に用いた。

【００２４】〈エネルギー吸収特性の測定〉粘弾性測定機（レオメトリックス社製；測定条件３０Ｈ
ｚ）を用いて、各サンプルのロス特性（Ｔａｎδ）を−
２０℃〜＋６０℃の範囲にわたって測定した。結果を表
１，２に示す。

【００２５】なお、Ｔａｎδは損失弾性率Ｇ″と貯蔵弾
性率Ｇ′との比Ｇ″／Ｇ′で示される値で、Ｔａｎδが
大きいほど、エネルギー吸収性（制振性）に優れている
ことを示す。

【００２６】比較例５，６ブチルゴム（比較例５）又はウレタンフォーム（比較例
６）製のサンプルについて、同様にＴａｎδを測定し、
結果を表２に示した。

【００２７】表１及び表２より、本発明のエネルギー吸
収部材は、幅広い温度範囲でＴａｎδ０．５以上の高い
エネルギー吸収特性を示すことが明らかである。なお、
表１，２中の配合単位はｐｐｗであり、各成分の詳細は
次の通りである。　　ＰＰＧ２０００：ポリプロピレングリコール（平均
分子量２０００）　　　　　　　　　　　　　　　　　
　（「スミフェン　３６００　」住友バイエルウレタン
社製）　　Ｈ−９１：４官能ヒマシ油系ポリオール（分
子量　７０１）　　　　　　　　　　　　（「ＵＲＩＣ
　　Ｈ−９１」伊藤製油社製）　　液状ＭＤＩ：ＮＣＯ
含有　２８．８　重量％　　　　　　　　　　　　　　
（「ミリオネート　　ＭＴＬ」日本ポリウレタン社製）

【００２８】

【表１】

【００２９】

【表２】

【００３０】実施例６平均分子量約２０００の線状ＰＰＧ（「ＥＸＣＥＮＯＬ
　２０２０」旭硝子社製）１００ｐｐｗ、ヒマシ油系ポ
リオール（「ＵＲＩＣ　　Ｈ−９１」伊藤製油社製）１
０．３ｐｐｗ、ＤＢＵ系フェノール塩（「ＳＡ　　Ｎｏ
．１」サンアプロ社製）０．０５ｐｐｗをガラス容器に
入れ、約８０℃に加温しながら約３０分間真空脱泡した
。これに１６．４ｐｐｗの液状ＭＤＩ（「ミリオネート
　　ＭＴＬ」日本ポリウレタン社製）を加え、１分間減
圧下（５ｍｍＨｇ）で撹拌した後、予め８０℃に予熱し
ておいた成形型に流し込み、１０分間オーブン中で加温
した後、取り出し、１００ｍｍ角、厚さ２ｍｍのシート
成形品を得た。

【００３１】別に、液状ＭＤＩ（ミリオネート　　ＭＴ
Ｌ）／シリコーン系離型剤（「ＵＸ−１２１」信越化学
社製）／塩化メチレンの混合系で、各重量が、ａｇ／２
ｇ／８８−ａｇの比率の処理液を調製した。この処理液
に上記方法にて作成されたシートを浸漬後、直ちに取り
出し、オーブンにて８０℃で５分加熱処理した後、室温
にて１時間放置した。同様にして、液状ＭＤＩの濃度（
ａ％）を変えて、各々、処理したシートを作り、表面の
粘着性を触感にて、また、外観を目視にて評価し、処理
なしの場合と比較した。結果を表３に示す。なお、表３
中の評価基準は次の通りである。

【００３２】

【表３】

【００３３】次に、Ｎｏ．１，３，４のシートについて
、耐亀裂性を評価した。試験は、第１図に示す連続加重
式引掻強度試験機（ＨＥＩＤＯＮ社製）を用い、下記条
件にて行なった。図中、Ｓはサンプルシートである。引掻速度：１００ｍｍ／ｍｉｎ移動距離Ｌ：１００ｍｍ荷重Ｍ：５０ｇ引掻針Ｎ：サファイヤ製　　先端角θ＝９０°（０．０
５Ｒ）引掻針の往復回数に対する各シートの損傷の有無を表４
に示す。なお、表４における評価基準は次の通りである
。耐亀裂性試験評価基準 ○：損傷なし ×：損傷わずかにあり ××：損傷あり ×××：著しい損傷あり表４より、ＭＤＩ処理を施したものは、耐亀裂性が著し
く向上していることが明らかである。

【００３４】

【表４】

【００３５】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のエネルギー
吸収部材によれば、幅広い温度範囲にて優れたエネルギ
ー吸収特性を示す、即ち、使用温度領域の広いエネルギ
ー吸収部材であって、成形性、加工性、生産性に優れ、
マイグレーションの問題もなく、また、圧縮永久歪にも
優れたエネルギー吸収部材が提供される。

【００３６】請求項２のエネルギー吸収部材によれば、
表面性状が良好で、外観が優れ、耐亀裂性等の機械的特
性が著しく改善されたエネルギー吸収部材が提供される
。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１図は実施例６で用いた連続加重式引掻強度
試験機を示す構成図である。

【符号の説明】

Ｍ：荷重Ｎ：引掻針Ｓ：サンプルシート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　両末端にＯＨ基を持つ線状ポリプロピ
レングリコール、３〜５官能のヒマシ油系ポリオール及
び４，４´−ジフェニルメタンジイソシアネートから成
るウレタンエラストマーであって、４，４´−ジフェニ
ルメタンジイソシアネートのＮＣＯ当量数に対する線状
ポリプロピレングリコール及びヒマシ油系ポリオールの
ＯＨ当量数の比が１．２０〜１．６０で、かつ、ヒマシ
油系ポリオールのＯＨ当量数に対する線状ポリプロピレ
ングリコールのＯＨ当量数の比が１．２０〜２．００で
あることを特徴とするエネルギー吸収部材。
【請求項２】　　両末端にＯＨ基を持つ線状ポリプロピ
レングリコール、３〜５官能のヒマシ油系ポリオール及
び４，４´−ジフェニルメタンジイソシアネートから成
るウレタンエラストマーであって、４，４´−ジフェニ
ルメタンジイソシアネートのＮＣＯ当量数に対する線状
ポリプロピレングリコール及びヒマシ油系ポリオールの
ＯＨ当量数の比が１．２０〜１．６０で、かつ、ヒマシ
油系ポリオールのＯＨ当量数に対する線状ポリプロピレ
ングリコールのＯＨ当量数の比が１．２０〜２．００で
あるウレタンエラストマーを、イソシアネート基を有す
る化合物と反応させてなることを特徴とするエネルギー
吸収部材。