JPH05331364A - Impact-absorbing material - Google Patents

Impact-absorbing material

Info

Publication number
JPH05331364A
JPH05331364A JP16848392A JP16848392A JPH05331364A JP H05331364 A JPH05331364 A JP H05331364A JP 16848392 A JP16848392 A JP 16848392A JP 16848392 A JP16848392 A JP 16848392A JP H05331364 A JPH05331364 A JP H05331364A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stress
foam
polyurethane foam
rigid polyurethane
strain
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.)
Granted
Application number
JP16848392A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3173136B2 (en
Inventor
Akihiro Maruyama
昭洋 丸山
Hiroya Fukuda
紘哉 福田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bridgestone Corp filed Critical Bridgestone Corp
Priority to JP16848392A priority Critical patent/JP3173136B2/en
Publication of JPH05331364A publication Critical patent/JPH05331364A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3173136B2 publication Critical patent/JP3173136B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Vibration Dampers (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a material which absorbs energy at a high efficiency, can be used satisfactorily even at a high temp., and is excellent in impact-absorbing capability by specifying the yield point in the stress-compression strain curve and stress during compression of a rigid polyurethane foam. CONSTITUTION:An impact-absorbing material comprises a rigid polyurethane foam which gives a stress-compression strain curve having no yield point when compressed at -30 to 100 deg.C and exhibits a constant stress in the range of compression of 10-65%. The foam is prepd. by mixing 100 pts.wt. polyhydroxy compd. with l-200 pts.wt, powder having a mean particle size of 0.05-100mum and reacting the mixture with a polyisocyanate compd. The powder dispersed is present in cell membranes of the foam, giving it an impact-absorbing capability.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、運動場の壁やフェン
ス、ヘルメットの内張り、自動車ボディの衝撃吸収部材
などに好適に用いられる衝撃吸収材に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shock absorbing material suitable for use as a wall or fence in a playground, a lining of a helmet, a shock absorbing member of an automobile body, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、衝突時のエネルギーを吸収するため、運動場の壁や
フェンス、ヘルメットの内張り、自動車のバンパー、梱
包用緩衝材などに衝撃吸収材が幅広く使用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to absorb energy in a collision, a wide range of shock absorbing materials have been used for playing field walls, fences, helmet linings, automobile bumpers, cushioning materials for packing, etc. It is used.

【0003】このような衝撃吸収材の材料として、ポリ
スチレン、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの熱可塑
性樹脂が汎用されているが、熱可塑性樹脂のフォーム
は、環境あるいは使用温度に対するエネルギー吸収特性
の変化幅が大きく、特に高温下では著しくエネルギー吸
収量が低下するという問題がある。しかも、エネルギー
吸収特性を代表する歪と応力の関係においては、図5に
示すように歪の増加に伴い応力が連続的に増加する傾向
を持ち、上限応力値以下で大きなエネルギー吸収量を得
たい場合の利用には適していない。
Thermoplastic resins such as polystyrene, polyethylene, and polypropylene are widely used as materials for such shock absorbing materials, and thermoplastic resin foams have a wide range of variation in energy absorption characteristics with respect to the environment or use temperature. However, there is a problem that the amount of energy absorption remarkably decreases particularly at high temperatures. Moreover, in the relationship between strain and stress, which represents the energy absorption characteristics, the stress tends to continuously increase as the strain increases as shown in FIG. 5, and it is desired to obtain a large energy absorption amount below the upper limit stress value. Not suitable for use in the case.

【0004】これに対し、熱硬化性樹脂であるポリウレ
タンフォーム、特に架橋密度の高い硬質ポリウレタンフ
ォームは、温度に対するエネルギー吸収特性の変化幅が
小さいため、高温下での使用に適するという利点を有す
る。
On the other hand, a polyurethane foam which is a thermosetting resin, especially a rigid polyurethane foam having a high cross-linking density, has an advantage that it is suitable for use at high temperatures because the range of change in energy absorption characteristics with respect to temperature is small.

【0005】しかしながら、従来の硬質ポリウレタンフ
ォームは、歪と応力の関係においては、上記熱可塑性樹
脂に比べれば歪に対して応力が変化しにくいものの、図
5に示すように歪に対して応力がいったん上昇した後降
下するという降伏点が見られるなど、未だ十分とはいえ
ない。
However, in the conventional rigid polyurethane foam, in the relationship between strain and stress, the stress is less likely to change with respect to the strain as compared with the above-mentioned thermoplastic resin, but as shown in FIG. It is still not enough, for example, that there is a yield point where it rises and then descends.

【0006】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
エネルギー吸収効率が高く、しかも高温下でも良好に使
用することができる優れた衝撃吸収性を有する衝撃吸収
材を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances.
An object of the present invention is to provide an impact absorbing material having high energy absorbing efficiency and excellent impact absorbing property that can be favorably used even at a high temperature.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、衝撃吸収材を−30〜100℃で圧縮した
とき、応力−圧縮歪曲線で降伏点を持たず、圧縮率が1
0〜65%の範囲で応力が実質的に一定である硬質ポリ
ウレタンフォームにて形成したものである。
In order to achieve the above object, the present invention has a stress-compression strain curve having no yield point and a compressibility of 1 when an impact absorbing material is compressed at -30 to 100 ° C.
It is formed of a rigid polyurethane foam whose stress is substantially constant in the range of 0 to 65%.

【0008】この場合、上記硬質ポリウレタンフォーム
としては、平均粒径0.5〜100μmの粉体が分散含
有されているものが有効に用いられる。
In this case, as the rigid polyurethane foam, one in which powder having an average particle diameter of 0.5 to 100 μm is dispersed and contained is effectively used.

【0009】[0009]

【作用】即ち、本発明者らは、衝撃吸収性に優れ、高い
エネルギー吸収効率を有する衝撃吸収材につき検討を行
った結果、ポリヒドロキシ化合物とポリイソシアネート
化合物とを主成分とするポリウレタン発泡原料を発泡・
反応させて硬質ポリウレタンフォームを製造するに際
し、上記発泡原料に平均粒径が0.05〜100μmの
粉体を上記ポリヒドロキシ化合物100重量部に対し1
〜200重量部配合した場合、得られた硬質ポリウレタ
ンフォームのセル膜中に上記粉体が分散、存在し、これ
によりこの硬質ポリウレタンフォームを−30〜100
℃で圧縮した場合、圧縮率10〜65%の範囲で歪の変
化に対して応力が一定で、降伏点も認められず、このよ
うな降伏点を持たず、広い歪範囲で応力が実質的に一定
な硬質ポリウレタンフォームが衝撃吸収材として優れた
特性を有することを知見したものである。
That is, as a result of the investigations by the present inventors on an impact absorbing material having excellent impact absorption and high energy absorption efficiency, a polyurethane foam raw material containing a polyhydroxy compound and a polyisocyanate compound as main components was obtained. Foaming
When producing a rigid polyurethane foam by reaction, a powder having an average particle size of 0.05 to 100 μm is added to the foaming raw material in an amount of 1 per 100 parts by weight of the polyhydroxy compound.
When mixed in an amount of up to 200 parts by weight, the above-mentioned powder is dispersed and present in the cell membrane of the obtained rigid polyurethane foam.
When compressed at ℃, the stress is constant against the change of strain in the compressibility range of 10 to 65%, the yield point is not recognized, and the stress does not have such a yield point, and the stress is substantially in a wide strain range. It was discovered that a rigid polyurethane foam having a certain level has excellent properties as an impact absorbing material.

【0010】更に詳述すると、図6に示すように、従来
の硬質ポリウレタンフォームは、これを圧縮するとセル
破壊がランダムに生じ、このため温度−30〜100℃
で圧縮したとき、図5に示すように降伏点を有し、歪の
変化に対し応力が一定化しないものであるが、本発明の
硬質ポリウレタンフォームよりなる衝撃吸収材は、図2
に示すように圧縮歪がかかる側から順次セル破壊が生
じ、このため図1に示すように降伏点を持たず、圧縮初
期の段階では歪と応力がほぼ比例し、ある応力値に達し
た以後は歪の変化に対し応力が実質的に一定となり、圧
縮の終期に応力が増大するという特徴を有するものであ
る。
More specifically, as shown in FIG. 6, when the conventional rigid polyurethane foam is compressed, cell breakage occurs randomly, which results in a temperature of -30 to 100 ° C.
5 has a yield point as shown in FIG. 5 and the stress does not become constant in response to changes in strain. However, the shock absorber made of the rigid polyurethane foam of the present invention has
As shown in Fig. 1, cell fracture occurs sequentially from the side where compressive strain is applied. Therefore, there is no yield point as shown in Fig. 1, and strain and stress are almost proportional in the initial stage of compression, and after reaching a certain stress value. Has a characteristic that the stress becomes substantially constant with respect to the change in strain, and the stress increases at the end of compression.

【0011】従って、本発明の衝撃吸収材は、高いエネ
ルギー吸収効率を有し、しかも高温、例えば70〜10
0℃においてもエネルギー吸収特性の変化が小さく、優
れた衝撃吸収効果を与えるものである。
Therefore, the impact absorbing material of the present invention has a high energy absorption efficiency and is high in temperature, for example, 70 to 10.
Even at 0 ° C, the change in energy absorption characteristics is small, and an excellent impact absorption effect is provided.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明を更に具体的に説明すると、本
発明の衝撃吸収材は、−30〜100℃で圧縮したと
き、応力−圧縮歪曲線で降伏点を持たず、圧縮率が10
〜65%の範囲で応力が実質的に一定である硬質ポリウ
レタンフォームからなる。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail below. The shock absorbing material of the present invention does not have a yield point on the stress-compression strain curve and has a compressibility of 10 when compressed at -30 to 100 ° C.
It consists of a rigid polyurethane foam with a substantially constant stress in the range of ˜65%.

【0013】この場合、本発明の衝撃吸収材は、図3に
示すように、圧縮特性として、長さ50mm,幅50m
m,高さ50mmの大きさを有する試験体を用い、高さ
方向に対する圧縮スピードが50mm/secの圧縮条
件において、圧縮率が10〜65%の範囲、応力が2〜
8kg/cm2の範囲で実質的に一定(応力の変動が±
0.5kg/cm2)である。
In this case, as shown in FIG. 3, the impact absorbing material of the present invention has compression characteristics of length 50 mm, width 50 m.
Using a test piece having a size of m and a height of 50 mm, under a compression condition of a compression speed of 50 mm / sec in the height direction, the compression ratio is in the range of 10 to 65% and the stress is 2 to
Substantially constant in the range of 8 kg / cm 2 (variation of stress is ±
0.5 kg / cm 2 ).

【0014】また、上記硬質ポリウレタンフォームは、
衝撃吸収体としての特性を確保するため、JIS−A−
9514により測定したフォーム密度が25〜90kg
/m 3、特に30〜80kg/m3の範囲の値を有するこ
とが好ましい。
Further, the rigid polyurethane foam is
To ensure the characteristics as a shock absorber, JIS-A-
Foam density measured by 9514 is 25-90 kg
/ M 3, Especially 30-80kg / m3Have a value in the range
And are preferred.

【0015】更に、上記ポリウレタンフォームは、平均
粒径0.05〜100μmの粉体が分散含有されている
ものが好適に用いられる。
Further, as the above-mentioned polyurethane foam, one in which powder having an average particle diameter of 0.05 to 100 μm is dispersed and contained is preferably used.

【0016】このような衝撃吸収材に用いる硬質ポリウ
レタンフォームは、ポリヒドロキシ化合物、ポリイソシ
アネート化合物、触媒、発泡剤、整泡剤などを含有する
ポリウレタンフォーム発泡原料に粉体を配合し、これを
発泡・反応させて得ることができる。
The rigid polyurethane foam used for such an impact absorbing material is obtained by blending a powder into a polyurethane foam foaming raw material containing a polyhydroxy compound, a polyisocyanate compound, a catalyst, a foaming agent, a foam stabilizer, and foaming this.・ Can be obtained by reacting.

【0017】ここで、ポリヒドロキシ化合物としては、
特に制限はなく、例えばグリセリン、シュークローズ、
エチレンジアミン等に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を開環付加重合
して得られるポリエーテルポリオール類;アジピン酸、
コハク酸などの多塩基酸とエチレングリコール、プロピ
レングリコールなどのポリヒドロキシル化合物との重縮
合反応あるいはラクトン類の開環重合によって得られる
ポリエステルポリオール類等が挙げられ、これらの1種
を単独で又は2種以上を併用して使用することができ
る。この場合、硬質ポリウレタンフォームの耐熱性を向
上させるため、全ポリヒドロキシ化合物の平均OH価と
して200以上、好ましくは300以上とすることが好
ましい。
Here, as the polyhydroxy compound,
There is no particular limitation, for example, glycerin, sucrose,
Polyether polyols obtained by ring-opening addition polymerization of alkylene oxides such as ethylene oxide and propylene oxide with ethylenediamine and the like; adipic acid,
Examples thereof include polyester polyols obtained by polycondensation reaction of polybasic acids such as succinic acid and polyhydroxyl compounds such as ethylene glycol and propylene glycol, or ring-opening polymerization of lactones. One of these may be used alone or 2 One or more species can be used in combination. In this case, in order to improve the heat resistance of the rigid polyurethane foam, the average OH value of all polyhydroxy compounds is preferably 200 or more, more preferably 300 or more.

【0018】触媒としては、ウレタンフォーム分野で使
用されているものであればいずれのものも用いることが
できる。例えばジブチル錫ジラウレート、鉛オクトエー
ト、スタナスオクトエート等の有機金属系化合物;トリ
エチレンジアミン、テトラメチルヘキサメチレンジアミ
ン等のアミン系化合物等が挙げられ、更にN,N’,
N’’−トリス(ジアミノプロピル)ヘキサヒドロ−s
−トリアジン、酢酸カリウム、オクチル酸カリウム等の
イソシアヌレート変性に使用されているものも使用でき
る。
As the catalyst, any catalyst used in the field of urethane foam can be used. Examples thereof include organometallic compounds such as dibutyltin dilaurate, lead octoate and stannas octoate; amine compounds such as triethylenediamine and tetramethylhexamethylenediamine, and N, N ′,
N ″ -tris (diaminopropyl) hexahydro-s
-Triazine, potassium acetate, potassium octylate and the like used for isocyanurate modification can also be used.

【0019】また、発泡剤としては、硬質ポリウレタン
フォームの製造に使用されているいずれのものも用いる
ことができ、例えば水、トリクロロフルオロメタン、
1,1,2−トリクロロ−1,2,2−トリフルオロエ
タンなどのクロロフルオロカーボン類、ジクロロトリフ
ルオロエタン、ジクロロテトラフルオロエタンなどのハ
イドロクロロフルオロカーボン類、塩化メチレンなどの
ハイドロクロロカーボン類、ヘキサフルオロプロパンな
どのハイドロフルオロカーボン類、ペンタンなどのハイ
ドロカーボン類などが使用できる。これらの中でも、大
気への拡散などによる環境への影響に鑑みて水が特に好
ましい。なお、一般に水を多用した場合、発泡・反応時
に発生する熱量が多く、得られる硬質ウレタンフォーム
内部にスコーチが発生し易いものであるが、後述する粉
体を配合していることにより、相対的に発熱量が少な
く、スコーチが防止できるという利点もある。なお、水
の配合量はポリヒドロキシ化合物100重量部に対し、
0.5〜10重量部の範囲が好ましい。
As the foaming agent, any of those used in the production of rigid polyurethane foam can be used, and examples thereof include water, trichlorofluoromethane,
Chlorofluorocarbons such as 1,1,2-trichloro-1,2,2-trifluoroethane, hydrochlorofluorocarbons such as dichlorotrifluoroethane and dichlorotetrafluoroethane, hydrochlorocarbons such as methylene chloride, hexafluoro Hydrofluorocarbons such as propane and hydrocarbons such as pentane can be used. Among these, water is particularly preferable in view of the influence on the environment due to diffusion into the atmosphere. Generally, when a large amount of water is used, a large amount of heat is generated during foaming / reaction, and scorch is likely to be generated inside the obtained rigid urethane foam. Moreover, there is an advantage that the amount of heat generation is small and scorch can be prevented. The amount of water blended is 100 parts by weight of the polyhydroxy compound,
The range of 0.5 to 10 parts by weight is preferable.

【0020】更に、整泡剤としては、ポリオキシアルキ
レンアルキルエーテルなどのポリオキシアルキレン系の
もの、オルガノポリシロキサンなどのシリコーン系のも
のなど、硬質ポリウレタンフォーム用として効果のある
ものは全て使用することができるが、表面張力が16〜
22dyn/cm、特に18〜21.5dyn/cmの
範囲の整泡剤が好ましい。表面張力が16dyn/cm
より小さい整泡剤を使用すると、セル荒れなどの現象が
発生する場合がある。一方、22dyn/cmより大き
いと、得られる硬質ポリウレタンフォームを構成するセ
ルが球形に近くなり、一定応力に対して安定的に座屈が
起こらない場合がある。これについて更に詳しく説明す
ると、図4に示すように、セルが球形に近くなるとセル
の長径方向からの入力に対して座屈ストロークが短く、
結果としてセルの集合体であるフォームとしてのマクロ
的な応力−圧縮率特性においても応力が一定な座屈域、
即ち有効歪範囲が小さくなり、エネルギー吸収効率を低
下させるものと考えられる。一般に、得られる応力その
ものもセルの長径/短径比と関わりがあり、この比が大
きい場合の長径方向が最も高い応力を示す。従って、本
発明の衝撃吸収材は、そのセルの長径/短径比が1〜
5、好ましくは1.5〜4の範囲とする必要があると共
に、応力入力方向(圧縮方向)にセルの長径方向を沿わ
せるように使用することが好ましく、これにより高い衝
撃吸収能を発揮することができる。
Further, as the foam stabilizer, use should be made of all those which are effective for rigid polyurethane foam, such as polyoxyalkylene type compounds such as polyoxyalkylene alkyl ether and silicone type compounds such as organopolysiloxane. Surface tension is 16 ~
A foam stabilizer in the range of 22 dyn / cm, particularly 18 to 21.5 dyn / cm is preferable. Surface tension is 16 dyn / cm
When a smaller foam stabilizer is used, a phenomenon such as cell roughening may occur. On the other hand, when it is higher than 22 dyn / cm, the cells constituting the obtained rigid polyurethane foam become close to a spherical shape, and buckling may not occur stably under a constant stress. Explaining this in more detail, as shown in FIG. 4, when the cell is close to a sphere, the buckling stroke is short with respect to the input from the long axis direction of the cell,
As a result, the buckling region where the stress is constant even in macroscopic stress-compressibility characteristics as a foam that is an aggregate of cells,
That is, it is considered that the effective strain range becomes small and the energy absorption efficiency is lowered. Generally, the obtained stress itself is also related to the major axis / minor axis ratio of the cell, and when this ratio is large, the major axis direction shows the highest stress. Therefore, the impact absorbing material of the present invention has a cell major axis / minor axis ratio of 1 to
5, preferably in the range of 1.5 to 4, and is preferably used so that the major axis direction of the cell is along the stress input direction (compression direction), whereby high shock absorbing ability is exhibited. be able to.

【0021】一方、ポリイソシアネート化合物として
は、ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイ
ソシアネート等の芳香族系イソシアネート類;イソホロ
ンジイソシアネート等の脂環族系イソシアネート類、ヘ
キサメチレンジイソシアネート等の脂肪族系イソシアネ
ート類、これらの粗製物などの1種を単独で又は2種以
上を併用して使用できる。
On the other hand, examples of the polyisocyanate compound include aromatic isocyanates such as diphenylmethane diisocyanate and tolylene diisocyanate; alicyclic isocyanates such as isophorone diisocyanate, aliphatic isocyanates such as hexamethylene diisocyanate, and crude products thereof. These can be used alone or in combination of two or more.

【0022】なお、ポリヒドロキシ化合物及び水等の活
性水素を有する化合物の全量に対するポリイソシアネー
ト化合物の使用量、即ちイソシアネート指数は、通常の
硬質ウレタンフォームを製造する場合は80〜130の
範囲、イソシアヌレート変性硬質ウレタンフォームを製
造する場合は150〜350の範囲とすることが望まし
い。
The amount of the polyisocyanate compound used relative to the total amount of the polyhydroxy compound and the compound having active hydrogen such as water, that is, the isocyanate index is in the range of 80 to 130 in the case of producing a usual rigid urethane foam, and isocyanurate. When producing a modified rigid urethane foam, the range of 150 to 350 is desirable.

【0023】上記発泡原料に配合される粉体としては、
平均粒径が0.05〜100μm、好ましくは0.5〜
50μm、更に好ましくは1〜30μmのものを使用す
ることが必要で、これにより、歪変化に対して広い歪範
囲で応力が一定である硬質ポリウレタンフォームが得ら
れる。なお、このようにセル膜中に粉体が存在すること
により、圧縮率の変化に対して一定の応力が持続するメ
カニズムについては、まだ十分に解明されていないが、
異質な粉体の存在が一つ一つのセルの破壊応力を一定化
させるものと推定される。即ち、粉体の存在は、それぞ
れのセルにおいて応力集中点となり、あたかもノッチを
入れたような効果が発現するものと考えられる。
The powder to be mixed with the foaming raw material is as follows:
The average particle size is 0.05 to 100 μm, preferably 0.5 to
It is necessary to use the one having a thickness of 50 μm, more preferably 1 to 30 μm, whereby a rigid polyurethane foam having a constant stress in a wide strain range against strain change can be obtained. The mechanism by which the powder is present in the cell film in such a manner that a constant stress is maintained with respect to the change in the compressibility has not been sufficiently clarified, but
It is presumed that the presence of foreign powders stabilizes the fracture stress of each cell. That is, it is considered that the presence of the powder serves as a stress concentration point in each cell, and an effect as if a notch is formed appears.

【0024】ここで、使用される粉体の平均粒径が0.
05μmより小さい場合は応力集中点を形成できない場
合があり、100μmを超えると通常利用されるウレタ
ン発泡器での使用が困難となる場合がある。
Here, the average particle size of the powder used is 0.
If it is less than 05 μm, the stress concentration point may not be formed, and if it exceeds 100 μm, it may be difficult to use it in a urethane foamer that is usually used.

【0025】本発明で使用できる粉体の材質としては、
上述した平均粒径を有すれば特に制限されず、例えば炭
酸カルシウム、水酸化アルミニウムなどの無機化合物;
鉄、アルミニウムなどの金属;更にポリアミド、塩化ビ
ニル、メラミン等の有機物が挙げられ、これらの1種を
単独で又は2種以上を併用して使用することができる。
As the material of the powder which can be used in the present invention,
There is no particular limitation as long as it has the above-mentioned average particle size, and for example, inorganic compounds such as calcium carbonate and aluminum hydroxide;
Metals such as iron and aluminum; and organic substances such as polyamide, vinyl chloride and melamine can be used, and one of these can be used alone or two or more can be used in combination.

【0026】また、このような平均粒径の粉体の使用量
は、全ポリヒドロキシ化合物100重量部に対して、1
〜200重量部、特に2〜50重量部の範囲とすること
が好ましい。粉体の使用量が1部未満であると、応力集
中点の存在が小さ過ぎて歪に対する応力が一定にならな
い場合があり、一方200重量部を超える場合、混合・
撹拌して硬質ウレタンフォームを形成させる際の反応液
の粘度が著しく増加し、混合・撹拌効率が低下すると共
に、非反応性成分が増加し、この非反応性成分の増加は
反応時の生成熱減少にもつながり、結果として反応完結
性が低下し、強度不足などを招く場合がある。
The amount of the powder having such an average particle diameter used is 1 with respect to 100 parts by weight of the total polyhydroxy compound.
It is preferably in the range of ˜200 parts by weight, particularly 2 to 50 parts by weight. If the amount of powder used is less than 1 part, the stress concentration points may be too small and the stress against strain may not be constant, while if it exceeds 200 parts by weight, mixing and
The viscosity of the reaction liquid when forming rigid urethane foam by stirring remarkably increases, the mixing and stirring efficiency decreases, and non-reactive components increase. This may lead to a decrease, and as a result, the completion of the reaction may decrease, leading to insufficient strength.

【0027】上記発泡原料を発泡・反応させて硬質ポリ
ウレタンフォーム製造する場合、発泡・反応は、通常の
硬質ポリウレタンフォームと同様の方法を採用すること
ができるが、発泡速度は、ライズタイムを10〜140
秒、特に15〜110秒の範囲に調整することが好まし
く、ライズタイムが10秒より短いと必要十分な撹拌時
間が得られないと共に、フォーム内にスコーチが発生し
易くなる場合がある。一方、140秒を超えるとセルが
球形に近くなるため、上述したようにエネルギー吸収効
率が低下する場合がある。
When a rigid polyurethane foam is produced by foaming and reacting the above foaming raw material, the foaming and reaction can be carried out in the same manner as in the case of ordinary rigid polyurethane foam. 140
It is preferable to adjust the time in seconds, particularly in the range of 15 to 110 seconds. If the rise time is shorter than 10 seconds, necessary and sufficient stirring time may not be obtained and scorch may easily occur in the foam. On the other hand, when the time exceeds 140 seconds, the cell becomes nearly spherical, so that the energy absorption efficiency may decrease as described above.

【0028】本発明の衝撃吸収材は、エネルギー吸収効
率が高く、優れた衝撃吸収性を有し、しかも温度変化に
対し、エネルギー吸収効果の変化が少ないため、運動場
の壁やフェンス、ヘルメットの内張り、梱包用衝撃材な
どとして好適に用いられるほか、特に自動車のバンパ
ー、ドア、フェンダー、ピラー、フロア、トランクなど
のボディーに配設する衝撃吸収部材として有効に用いら
れる。
The impact absorbing material of the present invention has high energy absorbing efficiency, excellent impact absorbing property, and little change in energy absorbing effect with respect to temperature change. Therefore, the wall of a playground, fence, lining of helmet, etc. In addition to being suitably used as a packaging impact material, it is particularly effectively used as an impact absorbing member to be mounted on bodies such as automobile bumpers, doors, fenders, pillars, floors and trunks.

【0029】次に、本発明の実施例と比較例を示す。Next, examples of the present invention and comparative examples will be shown.

【0030】[実施例、比較例]表1に示す配合処方に
従って、まず、1リットルの紙コップにポリヒドロキシ
化合物200gを秤量し、これに所定量の触媒、シリコ
ーン整泡剤及び水を添加し、プロペラ式撹拌機により約
10秒撹拌後、更に所定量の表1に示す粉体を加えて約
30秒間十分に混合・撹拌した。
Examples and Comparative Examples According to the formulation shown in Table 1, 200 g of a polyhydroxy compound was first weighed in a 1 liter paper cup, and a predetermined amount of catalyst, silicone foam stabilizer and water were added thereto. After being stirred for about 10 seconds by a propeller stirrer, a predetermined amount of the powder shown in Table 1 was further added and sufficiently mixed and stirred for about 30 seconds.

【0031】次いで、この均一混合液に所定量の粗製ジ
フェニルメタンジイソシアネートを添加し、室温中で約
5秒間高速撹拌し、この高速撹拌した反応液を250m
m×250mm×250mmの木製モールド内にセット
されたポリエチレン製の袋へ注ぎ、室温にて発泡・反応
させた。得られたフォームを50℃のオーブン中で約1
0分間アフターキュアーを行って硬質ポリウレタンフォ
ームを得た。この場合、粗製ジフェニルメタンジイソシ
アネート添加後の高速撹拌開始の時点から反応液の見か
けの体積増加が終了するまでに要した時間を、各フォー
ムのライズタイム(発泡・硬化時間)とした。
Next, a predetermined amount of crude diphenylmethane diisocyanate was added to this homogeneous mixed solution, and the mixture was stirred at room temperature for about 5 seconds at high speed, and the reaction solution stirred at high speed was heated to 250 m.
It was poured into a polyethylene bag set in a m × 250 mm × 250 mm wooden mold, and foamed and reacted at room temperature. The resulting foam is placed in an oven at 50 ° C for about 1
After-curing was performed for 0 minutes to obtain a rigid polyurethane foam. In this case, the time required from the start of high-speed stirring after the addition of crude diphenylmethane diisocyanate to the end of the apparent increase in volume of the reaction solution was taken as the rise time (foaming / curing time) of each foam.

【0032】次いで、得られたフォームについてフォー
ム密度をJIS−A−9514により測定し、また応力
−歪特性を下記方法により測定した。なお、これらの測
定はフォームの発泡・硬化が終了した後、3日間放置し
た後に実施した。
Then, the foam density of the obtained foam was measured according to JIS-A-9514, and the stress-strain characteristic was measured by the following method. These measurements were carried out after leaving the foam for 3 days after foaming and curing.

【0033】応力−歪特性の測定方法 得られた硬質ポリウレタンフォームを高さ30mm・幅
50mm・長さ50mmの試験片に切り取り、島津製作
所製のオートグラフAGS−500Aを用いた平板間圧
縮により、試験片の高さ方向(セルの長径方向、つまり
発泡方向)を50mm/secの降下スピードで圧縮し
た。この結果を図1に示す。
Method for measuring stress-strain characteristics The obtained rigid polyurethane foam was cut into a test piece having a height of 30 mm, a width of 50 mm and a length of 50 mm, and compressed between flat plates using an autograph AGS-500A manufactured by Shimadzu Corporation. The test piece was compressed in the height direction (the major axis direction of the cell, that is, the foaming direction) at a descending speed of 50 mm / sec. The result is shown in FIG.

【0034】なお、表には応力−歪特性は、50%歪時
応力と有効歪で表示した。この50%歪時応力は、図4
に示したように試験片の高さ方向に対する圧縮率が50
%に達した時の応力、有効歪は、応力が急激に上昇し始
める圧縮歪を表す。
In the table, the stress-strain characteristics are shown as stress at 50% strain and effective strain. The stress at 50% strain is shown in FIG.
As shown in, the compressibility in the height direction of the test piece is 50
The stress and effective strain when reaching 100% represent the compressive strain at which the stress starts to rise rapidly.

【0035】[0035]

【表1】 (注) (1)ポリヒドロキシ化合物:武田薬品工業(株)製の
ポリエーテルポリオールGR30C(OH価=430) (2)整泡剤:日本ユニカー(株)製のシリコーン整泡
剤L−5430、表面張力19.2dyn/cm 整泡剤の表面張力は、協和化学(株)製のCBVP式表
面張力計A−3型を用い、25℃にて測定した。 (3)触媒:花王(株)製のテトラメチルヘキサメチレ
ンジアミン、カオライザーNo.1 (4)粉体A:白石カルシウム(株)製の重質炭酸カル
シウム、ホワイトンSB(平均粒径1.8μm) (5)粉体B:戸田工業(株)製のバリウムフェライ
ト、GP−500(平均粒径1.2μm) (6)ポリイソシアネート:住友バイエルウレタン
(株)製の粗製ジフェニルメタンジイソシアネート、4
4V20
[Table 1] (Note) (1) Polyhydroxy compound: Polyether polyol GR30C (OH value = 430) manufactured by Takeda Pharmaceutical Co., Ltd. (2) Foam stabilizer: Silicone foam stabilizer L-5430 manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd. Surface tension 19.2 dyn / cm The surface tension of the foam stabilizer was measured at 25 ° C. using a CBVP type surface tensiometer A-3 type manufactured by Kyowa Chemical Co., Ltd. (3) Catalyst: Tetramethylhexamethylenediamine manufactured by Kao Corporation, Kaolizer No. 1 (4) Powder A: heavy calcium carbonate manufactured by Shiraishi Calcium Co., Ltd., Whiten SB (average particle size 1.8 μm) (5) Powder B: barium ferrite manufactured by Toda Kogyo Co., Ltd., GP- 500 (Average particle size 1.2 μm) (6) Polyisocyanate: Crude diphenylmethane diisocyanate manufactured by Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd., 4
4V20

【0036】図1、表1の結果より、粉体を配合しない
もの(比較例)は、降伏点が認められ、有効歪が大き
く、エネルギー吸収効率が低い。これに対して粉体を配
合したものは、図1に示したように、圧縮率が10〜6
5%の範囲で応力がほぼ一定であり、歪に対し応力の安
定性が極めて高いと共に、降伏点も見られず、エネルギ
ー吸収効率が高いことが認められる。このことは、実施
例1及び比較例で得られたフォームを圧縮した際の様子
を観察すると、それぞれ図2,6で示すように、実施例
1で得られたフォームは圧縮方向から順次座屈が生じ、
座屈が生じていない部分はフォーム自体のセル形状を保
つため、座屈が生じていない部分が存在する範囲では歪
に対して応力が一定であるのに対し、比較例のものは、
座屈がほぼフォーム内部全体に生じ、各セルに対し応力
がかかるため歪に対し応力が変動することによるものと
考えられる。
From the results shown in FIG. 1 and Table 1, those without the powder (Comparative Example) have a yield point, a large effective strain, and a low energy absorption efficiency. On the other hand, when the powder is blended, the compressibility is 10 to 6 as shown in FIG.
It is recognized that the stress is almost constant in the range of 5%, the stability of the stress against strain is extremely high, the yield point is not observed, and the energy absorption efficiency is high. This means that when the foams obtained in Example 1 and Comparative Example are observed to be compressed, the foams obtained in Example 1 are buckled sequentially from the compression direction as shown in FIGS. Occurs,
The portion where no buckling occurs maintains the cell shape of the foam itself, so the stress is constant with respect to strain in the range where there is a portion where buckling does not occur, whereas the comparative example has
It is considered that the buckling occurs almost inside the foam and the stress is applied to each cell, so that the stress varies with the strain.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明の衝撃吸収材は、衝撃吸収能に優
れ、このため運動場の壁やフェンス、ヘルメットの内張
り、自動車のバンパーやボディーの衝撃吸収部材、梱包
用緩衝材などとして幅広く使用することができる。
The shock absorbing material of the present invention is excellent in shock absorbing ability and therefore widely used as a wall or fence in a playground, a lining of a helmet, a shock absorbing member for automobile bumpers or bodies, a cushioning material for packing, etc. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例及び比較例で得られたフォームそれぞれ
の圧縮歪に対する応力を示すグラフである。
FIG. 1 is a graph showing stress with respect to compressive strain of foams obtained in Examples and Comparative Examples.

【図2】実施例1で得られたフォームを圧縮した際に観
察したフォームの圧縮状態を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory view showing a compressed state of the foam observed when the foam obtained in Example 1 was compressed.

【図3】本発明方法によって得られた硬質ポリウレタン
フォームの圧縮歪に対する応力を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing stress against compressive strain of rigid polyurethane foam obtained by the method of the present invention.

【図4】セルの断面が長い楕円形のものと円形のものと
に圧力がかかる状態を示す模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a state where pressure is applied to an elliptical cell having a long cross section and a circular cell having a cross section.

【図5】ポリスチレンフォームと硬質ポリウレタンフォ
ームの圧縮歪に対する応力を示したグラフである。
FIG. 5 is a graph showing stress against compressive strain of polystyrene foam and rigid polyurethane foam.

【図6】比較例で得られたフォームを圧縮した際に観察
したフォームの圧縮状態を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a compressed state of a foam observed when the foam obtained in a comparative example is compressed.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 −30〜100℃で圧縮したとき、応力
−圧縮歪曲線で降伏点を持たず、圧縮率が10〜65%
の範囲で応力が実質的に一定である硬質ポリウレタンフ
ォームからなることを特徴とする衝撃吸収材。
1. When compressed at -30 to 100 ° C., the stress-compression strain curve has no yield point and the compressibility is 10 to 65%.
An impact absorbing material comprising a rigid polyurethane foam having a substantially constant stress in the range.
【請求項2】 硬質ポリウレタンフォームが平均粒径
0.5〜100μmの粉体が分散含有されたものである
請求項1記載の衝撃吸収材。
2. The shock absorbing material according to claim 1, wherein the rigid polyurethane foam contains powder having an average particle diameter of 0.5 to 100 μm dispersed therein.
JP16848392A 1992-06-03 1992-06-03 Shock absorber Expired - Fee Related JP3173136B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16848392A JP3173136B2 (en) 1992-06-03 1992-06-03 Shock absorber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16848392A JP3173136B2 (en) 1992-06-03 1992-06-03 Shock absorber

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05331364A true JPH05331364A (en) 1993-12-14
JP3173136B2 JP3173136B2 (en) 2001-06-04

Family

ID=15868934

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16848392A Expired - Fee Related JP3173136B2 (en) 1992-06-03 1992-06-03 Shock absorber

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3173136B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008072496A1 (en) * 2006-12-14 2008-06-19 Murata Manufacturing Co., Ltd. Antenna coil
JP2010215721A (en) * 2009-03-13 2010-09-30 Bridgestone Corp Polyurethane foam
WO2015190392A1 (en) * 2014-06-12 2015-12-17 株式会社ブリヂストン Soft polyurethane foam molded article and seat pad
JP2016072101A (en) * 2014-09-30 2016-05-09 株式会社豊田自動織機 Constraint jig for power storage device
US20170321028A1 (en) * 2016-05-09 2017-11-09 Johns Manville System and method for making high-density cover boards

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008072496A1 (en) * 2006-12-14 2008-06-19 Murata Manufacturing Co., Ltd. Antenna coil
JPWO2008072496A1 (en) * 2006-12-14 2010-03-25 株式会社村田製作所 Antenna coil
JP5003688B2 (en) * 2006-12-14 2012-08-15 株式会社村田製作所 Antenna coil
US8358250B2 (en) 2006-12-14 2013-01-22 Murata Manufacturing Co., Ltd. Antenna coil
TWI449263B (en) * 2006-12-14 2014-08-11 Murata Manufacturing Co Antenna coil
JP2010215721A (en) * 2009-03-13 2010-09-30 Bridgestone Corp Polyurethane foam
WO2015190392A1 (en) * 2014-06-12 2015-12-17 株式会社ブリヂストン Soft polyurethane foam molded article and seat pad
CN106459333A (en) * 2014-06-12 2017-02-22 株式会社普利司通 Soft polyurethane foam molded article and seat pad
US10870377B2 (en) 2014-06-12 2020-12-22 Bridgestone Corporation Soft polyurethane foam molded article and seat pad
JP2016072101A (en) * 2014-09-30 2016-05-09 株式会社豊田自動織機 Constraint jig for power storage device
US20170321028A1 (en) * 2016-05-09 2017-11-09 Johns Manville System and method for making high-density cover boards

Also Published As

Publication number Publication date
JP3173136B2 (en) 2001-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1630192A2 (en) Process for producing flexible polyurethane foam using hydrated metal salt blowing agents
CN1765949B (en) Polyurethane foam and process for producing the same
JPH10306135A (en) Open-cellular porous polyurethane product
JP3292725B2 (en) Manufacturing method of polyurethane foam
UA61089C2 (en) A method for producing hard and elastic foam urethane foamed materials
JP2001139655A (en) Method for producing polyurethane foam
JP3173137B2 (en) Method for producing rigid polyurethane foam
JP3173136B2 (en) Shock absorber
JP3487915B2 (en) Method for producing open-cell polyurethane foam
JP4745671B2 (en) Method for producing polyurethane foam having open cell structure
JP2015007169A (en) Rigid polyurethane foam and impact absorbing material
JP2022079417A (en) Composition for molding soft polyurethane foam
US5667741A (en) Method of manufacturing a molding for energy absorbent pads and mold used in the method
JP7250431B2 (en) Polyurethane foam and its manufacturing method
JPH07156162A (en) Production of impact absorbing molded product
JP3531849B2 (en) Urethane composition, urethane foam, and method for producing urethane foam
JP2000095048A (en) Shock absorbing pad
JPH11140153A (en) Ordinary-temperature-forming polyurethane stock for vibration-damping material, vibration-damping material obtained therefrom and production of vibration-damping structural material
JP2015007167A (en) Method for manufacturing rigid polyurethane foam, rigid polyurethane foam and impact absorbing material
WO2023171762A1 (en) Flexible polyurethane foam
JP5435991B2 (en) Polyurethane foam
JP2002241457A (en) Heat insulation panel
JP2006274074A (en) Method for producing rigid polyurethane foam
JP2011157469A (en) Rigid foamed synthetic resin and method for producing the same
WO2023171766A1 (en) Composition for flexible polyurethane foam formation and flexible polyurethane foam

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 7

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080330

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 8

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090330

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090330

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 9

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100330

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100330

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110330

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 10

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110330

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 11

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120330

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees