JPH07233232A - 微細セル構造ポリウレタンエラストマー及びその製造方法 - Google Patents
微細セル構造ポリウレタンエラストマー及びその製造方法Info
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- JPH07233232A JPH07233232A JP6052895A JP5289594A JPH07233232A JP H07233232 A JPH07233232 A JP H07233232A JP 6052895 A JP6052895 A JP 6052895A JP 5289594 A JP5289594 A JP 5289594A JP H07233232 A JPH07233232 A JP H07233232A
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- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ポリエステルポリオールと安価なＭＤＩとか
らなる使用可能時間の長いプレポリマーを使用し、高荷
重を繰り返し受けても破壊し難く、又ヘタリ量も少ない
耐久性に優れた微細セル構造のポリウレタンエラストマ
ーを得る。 【構成】 数平均分子量２０００、水酸基価５６のポリ
エチレンアジペートポリエステルポリオール１００重量
部と、純ＭＤＩ３５重量部とを反応させ、その後、生成
物１００重量部に対して０．５重量部のエチレングリコ
ーを添加し反応させてイソシアネート末端プレポリマー
を得、次いで、このプレポリマーとシリコーン系整泡
剤、アミン系触媒及び主発泡剤である水を含む発泡成分
とを、それぞれ所要量混合して攪拌し、反応させた後、
注型し、発泡硬化後、脱型して微細セル構造ポリウレタ
ンエラストマーを得る。
らなる使用可能時間の長いプレポリマーを使用し、高荷
重を繰り返し受けても破壊し難く、又ヘタリ量も少ない
耐久性に優れた微細セル構造のポリウレタンエラストマ
ーを得る。 【構成】 数平均分子量２０００、水酸基価５６のポリ
エチレンアジペートポリエステルポリオール１００重量
部と、純ＭＤＩ３５重量部とを反応させ、その後、生成
物１００重量部に対して０．５重量部のエチレングリコ
ーを添加し反応させてイソシアネート末端プレポリマー
を得、次いで、このプレポリマーとシリコーン系整泡
剤、アミン系触媒及び主発泡剤である水を含む発泡成分
とを、それぞれ所要量混合して攪拌し、反応させた後、
注型し、発泡硬化後、脱型して微細セル構造ポリウレタ
ンエラストマーを得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、微細セルにより構成さ
れた、比較的低発泡のポリウレタンエラストマー及びそ
の製造方法に関する。本発明の微細セル構造ポリウレタ
ンエラストマー（以下、エラストマーということもあ
る。）は、機械的強度が大きく、且つ、大荷重を繰り返
し受けた時の動的特性、特に疲労破壊やヘタリ等におけ
る耐久性に優れるため、自動車などの補助スプリングの
緩衝材等として利用される。
れた、比較的低発泡のポリウレタンエラストマー及びそ
の製造方法に関する。本発明の微細セル構造ポリウレタ
ンエラストマー（以下、エラストマーということもあ
る。）は、機械的強度が大きく、且つ、大荷重を繰り返
し受けた時の動的特性、特に疲労破壊やヘタリ等におけ
る耐久性に優れるため、自動車などの補助スプリングの
緩衝材等として利用される。
【０００２】
【従来の技術】微細セル構造を有するポリウレタンエラ
ストマーは、従来より防振材、衝撃吸収材等に用いられ
ている。そのようなエラストマーは、従来、例えば、エ
チレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブ
チレングリコール、グリセリン及びトリメチロールプロ
パン等に、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド
及び１，４−ブチレンオキサイド等のアルキレンオキサ
イドを付加させたもの１種又は２種以上と、マロン酸、
マレイン酸、アジピン酸及びテレフタル酸等の有機酸類
の１種又は２種以上とを縮重合させて得られる、数平均
分子量が１０００〜３０００のポリエステルポリオール
と、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリ
レンジイソシアネート及びそれらの混合物、ジフェニル
メタン−４，４’−ジイソシアネート（ＭＤＩ）、ナフ
タレン−１，５−ジイソシアネート（ＮＤＩ）、３，
３’−ジメチル−４，４’−ビフェニレンジイソシアネ
ートなどのポリイソシアネートとを反応させて得られる
イソシアネート末端プレポリマー（以下、プレポリマー
ということもある。）と、水、触媒及び整泡剤などから
なる発泡成分とを、混合攪拌して反応させることにより
得られている。
ストマーは、従来より防振材、衝撃吸収材等に用いられ
ている。そのようなエラストマーは、従来、例えば、エ
チレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブ
チレングリコール、グリセリン及びトリメチロールプロ
パン等に、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド
及び１，４−ブチレンオキサイド等のアルキレンオキサ
イドを付加させたもの１種又は２種以上と、マロン酸、
マレイン酸、アジピン酸及びテレフタル酸等の有機酸類
の１種又は２種以上とを縮重合させて得られる、数平均
分子量が１０００〜３０００のポリエステルポリオール
と、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリ
レンジイソシアネート及びそれらの混合物、ジフェニル
メタン−４，４’−ジイソシアネート（ＭＤＩ）、ナフ
タレン−１，５−ジイソシアネート（ＮＤＩ）、３，
３’−ジメチル−４，４’−ビフェニレンジイソシアネ
ートなどのポリイソシアネートとを反応させて得られる
イソシアネート末端プレポリマー（以下、プレポリマー
ということもある。）と、水、触媒及び整泡剤などから
なる発泡成分とを、混合攪拌して反応させることにより
得られている。
【０００３】上記のようにして得られるエラストマーの
中で、特にポリイソシアネート成分としてＮＤＩを使用
した場合は、機械的強度に優れ、また、高荷重を繰り返
し受けても破壊し難い、ヘタリ量も少ない等耐久性にも
優れるため、自動車の補助スプリング等の緩衝材などと
して有用である。しかし、ＮＤＩは高価であり、また、
ポリエステルポリオールとＮＤＩとの反応により得られ
るプレポリマーは、その使用可能時間が短いという問題
がある。一方、汎用のポリイソシアネート成分であるＭ
ＤＩは安価であり、また、エラストマー製造時の作業性
が良好であり、得られるプレポリマーの使用可能時間も
長いが、機械的強度、耐久性等の点で十分な性能を有す
るエラストマーを得ることができない。
中で、特にポリイソシアネート成分としてＮＤＩを使用
した場合は、機械的強度に優れ、また、高荷重を繰り返
し受けても破壊し難い、ヘタリ量も少ない等耐久性にも
優れるため、自動車の補助スプリング等の緩衝材などと
して有用である。しかし、ＮＤＩは高価であり、また、
ポリエステルポリオールとＮＤＩとの反応により得られ
るプレポリマーは、その使用可能時間が短いという問題
がある。一方、汎用のポリイソシアネート成分であるＭ
ＤＩは安価であり、また、エラストマー製造時の作業性
が良好であり、得られるプレポリマーの使用可能時間も
長いが、機械的強度、耐久性等の点で十分な性能を有す
るエラストマーを得ることができない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
微細セル構造ポリウレタンエラストマーの欠点を克服す
るものであり、ポリイソシアネート成分として安価なＭ
ＤＩを使用し、使用可能時間の長いプレポリマーを得、
且つ、ＮＤＩを使用した場合と同等の機械的強度及び耐
久性等を有するエラストマー及びその製造方法を提供す
ることを目的とする。
微細セル構造ポリウレタンエラストマーの欠点を克服す
るものであり、ポリイソシアネート成分として安価なＭ
ＤＩを使用し、使用可能時間の長いプレポリマーを得、
且つ、ＮＤＩを使用した場合と同等の機械的強度及び耐
久性等を有するエラストマー及びその製造方法を提供す
ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】第１発明の微細セル構造
ポリウレタンエラストマーは、イソシアネート末端プレ
ポリマーと、発泡成分とを混合、攪拌し、発泡硬化させ
て得られる微細セル構造ポリウレタンエラストマーにお
いて、上記プレポリマーは、数平均分子量が１０００〜
３０００のポリエステルポリオールと、ジフェニルメタ
ン−４，４’−ジイソシアネートとを、１：０．２〜
０．６の重量比で反応させ、その後、上記ポリオールと
上記ジイソシアネートとの反応生成物１００重量部に対
して、低分子量ポリオールを０．１〜２．０重量部添加
し反応させたものであり、上記発泡成分は、水を主発泡
剤として含むものであることを特徴とする。また、第２
発明は、得られるエラストマーの耐久性試験における耐
久回数が５０万回以上、ヘタリ量が１０％以下であり、
且つ、上記プレポリマーの使用可能時間が４時間以上で
あることを特徴とする。
ポリウレタンエラストマーは、イソシアネート末端プレ
ポリマーと、発泡成分とを混合、攪拌し、発泡硬化させ
て得られる微細セル構造ポリウレタンエラストマーにお
いて、上記プレポリマーは、数平均分子量が１０００〜
３０００のポリエステルポリオールと、ジフェニルメタ
ン−４，４’−ジイソシアネートとを、１：０．２〜
０．６の重量比で反応させ、その後、上記ポリオールと
上記ジイソシアネートとの反応生成物１００重量部に対
して、低分子量ポリオールを０．１〜２．０重量部添加
し反応させたものであり、上記発泡成分は、水を主発泡
剤として含むものであることを特徴とする。また、第２
発明は、得られるエラストマーの耐久性試験における耐
久回数が５０万回以上、ヘタリ量が１０％以下であり、
且つ、上記プレポリマーの使用可能時間が４時間以上で
あることを特徴とする。
【０００６】上記「ポリエステルポリオール」として
は、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロ
ピレングリコール、１，４−ブチレングリコール、グリ
セリン及びトリメチロールプロパン等に、エチレンオキ
サイド、ジエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド
及び１，４−ブチレンオキサイド等のアルキレンオキサ
イドを付加させたもの１種又は２種以上と、マロン酸、
マレイン酸、アジピン酸及びテレフタル酸等の有機酸類
の１種又は２種以上とを縮重合させて得られる、数平均
分子量が１０００〜３０００のものを使用できる。
は、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロ
ピレングリコール、１，４−ブチレングリコール、グリ
セリン及びトリメチロールプロパン等に、エチレンオキ
サイド、ジエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド
及び１，４−ブチレンオキサイド等のアルキレンオキサ
イドを付加させたもの１種又は２種以上と、マロン酸、
マレイン酸、アジピン酸及びテレフタル酸等の有機酸類
の１種又は２種以上とを縮重合させて得られる、数平均
分子量が１０００〜３０００のものを使用できる。
【０００７】上記「ＭＤＩ」は純ＭＤＩである。純ＭＤ
Ｉは官能基数が２であり、上記ポリエステルポリオール
との反応で生成するプレポリマーが鎖構造となり、得ら
れるエラストマーが優れた耐久性を持つものとなる。純
ＭＤＩ以外の、例えば、粗ＭＤＩ、カルボジイミド変性
ＭＤＩは平均官能基数が２〜３であり、プレポリマーに
乱れた網状構造が形成され、得られるエラストマーは伸
びが小さく、特に大荷重が繰り返し加わった時の疲労破
壊等の耐久性に劣ったものとなる。
Ｉは官能基数が２であり、上記ポリエステルポリオール
との反応で生成するプレポリマーが鎖構造となり、得ら
れるエラストマーが優れた耐久性を持つものとなる。純
ＭＤＩ以外の、例えば、粗ＭＤＩ、カルボジイミド変性
ＭＤＩは平均官能基数が２〜３であり、プレポリマーに
乱れた網状構造が形成され、得られるエラストマーは伸
びが小さく、特に大荷重が繰り返し加わった時の疲労破
壊等の耐久性に劣ったものとなる。
【０００８】上記「イソシアネート末端プレポリマー」
は、上記ポリエステルポリオールと上記ＭＤＩを１：
０．２〜０．６の重量比で反応させて得られる。ＭＤＩ
がポリエステルポリオール１に対して０．２未満では、
プレポリマー中のフリーのＭＤＩ含有量が少なくなり、
プレポリマー生成時の液の粘度が上昇して作業性が低下
する。また、０．６を越える場合は、プレポリマー中の
フリーのＭＤＩの含有量が多くなり、発泡剤との反応が
速く、セル径及びその形状等が不均一となる。更に、エ
ラストマーの機械的強度及び耐久性等が低下する。
は、上記ポリエステルポリオールと上記ＭＤＩを１：
０．２〜０．６の重量比で反応させて得られる。ＭＤＩ
がポリエステルポリオール１に対して０．２未満では、
プレポリマー中のフリーのＭＤＩ含有量が少なくなり、
プレポリマー生成時の液の粘度が上昇して作業性が低下
する。また、０．６を越える場合は、プレポリマー中の
フリーのＭＤＩの含有量が多くなり、発泡剤との反応が
速く、セル径及びその形状等が不均一となる。更に、エ
ラストマーの機械的強度及び耐久性等が低下する。
【０００９】上記「低分子量ポリオール」としては、エ
チレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブ
チレングリコール、１，５−ペンタメチレングリコー
ル、１，６−ヘキサメチレングリコール及びトリメチロ
ールプロパン等の、末端に２乃至３個の活性水素基を有
する短鎖長の低分子量アルキレンポリオールを使用でき
る。本発明の「水を主発泡剤として含む発泡成分」は、
主発泡剤である水の他に、触媒、整泡剤等を加えたもの
である。発泡成分中の水の量比は特に限定はされない
が、発泡剤であるとともに架橋剤としても作用する水の
量比が、発泡成分の全量１に対して０．５以上であれ
ば、得られるエラストマーは分子配列が整った網状構造
となり、機械的強度及び特に大荷重を繰り返し受けた時
の疲労破壊やヘタリにおける耐久性の優れたものとなり
好ましい。
チレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブ
チレングリコール、１，５−ペンタメチレングリコー
ル、１，６−ヘキサメチレングリコール及びトリメチロ
ールプロパン等の、末端に２乃至３個の活性水素基を有
する短鎖長の低分子量アルキレンポリオールを使用でき
る。本発明の「水を主発泡剤として含む発泡成分」は、
主発泡剤である水の他に、触媒、整泡剤等を加えたもの
である。発泡成分中の水の量比は特に限定はされない
が、発泡剤であるとともに架橋剤としても作用する水の
量比が、発泡成分の全量１に対して０．５以上であれ
ば、得られるエラストマーは分子配列が整った網状構造
となり、機械的強度及び特に大荷重を繰り返し受けた時
の疲労破壊やヘタリにおける耐久性の優れたものとなり
好ましい。
【００１０】第３発明の微細セル構造ポリウレタンエラ
ストマーの製造方法は、数平均分子量が１０００〜３０
００のポリエステルポリオールと、ジフェニルメタン−
４，４’−ジイソシアネートとを、１：０．２〜０．６
の重量比で反応させ、その後、上記ポリオールと上記ジ
イソシアネートとの反応生成物１００重量部に対して、
低分子量ポリオールを０．１〜２．０重量部添加し反応
させて、部分的に架橋されたイソシアネート末端プレポ
リマーを得、次いで、該プレポリマーと水を主発泡剤と
して含む発泡成分とを混合、攪拌し反応させることを特
徴とする。
ストマーの製造方法は、数平均分子量が１０００〜３０
００のポリエステルポリオールと、ジフェニルメタン−
４，４’−ジイソシアネートとを、１：０．２〜０．６
の重量比で反応させ、その後、上記ポリオールと上記ジ
イソシアネートとの反応生成物１００重量部に対して、
低分子量ポリオールを０．１〜２．０重量部添加し反応
させて、部分的に架橋されたイソシアネート末端プレポ
リマーを得、次いで、該プレポリマーと水を主発泡剤と
して含む発泡成分とを混合、攪拌し反応させることを特
徴とする。
【００１１】上記方法では、ポリエステルポリオールと
ＭＤＩとを反応させた後、水を主発泡剤として含む発泡
成分を添加する前に（発泡剤が存在しない状態で）、ポ
リエステルポリオールとＭＤＩとの反応生成物に低分子
量ポリオールを添加し反応させて、その一部が架橋され
たプレポリマーを調製することを特徴とする。このよう
にプレポリマーを一部架橋することにより、ポリイソシ
アネートとしてＭＤＩを使用するにもかかわらず、ＮＤ
Ｉを用いた場合と同等の機械的強度及び耐久性を有する
エラストマーを得ることができる。また、低分子量ポリ
オールの添加量は、ポリエステルポリオールとＭＤＩと
の反応生成物１００重量部に対して、０．１〜２．０重
量部と非常に少量であることも特徴であり、この添加量
が上記範囲内であれば、得られるエラストマーは分子配
列の整った網状構造となり、優れた機械的強度及び耐久
性が実現される。
ＭＤＩとを反応させた後、水を主発泡剤として含む発泡
成分を添加する前に（発泡剤が存在しない状態で）、ポ
リエステルポリオールとＭＤＩとの反応生成物に低分子
量ポリオールを添加し反応させて、その一部が架橋され
たプレポリマーを調製することを特徴とする。このよう
にプレポリマーを一部架橋することにより、ポリイソシ
アネートとしてＭＤＩを使用するにもかかわらず、ＮＤ
Ｉを用いた場合と同等の機械的強度及び耐久性を有する
エラストマーを得ることができる。また、低分子量ポリ
オールの添加量は、ポリエステルポリオールとＭＤＩと
の反応生成物１００重量部に対して、０．１〜２．０重
量部と非常に少量であることも特徴であり、この添加量
が上記範囲内であれば、得られるエラストマーは分子配
列の整った網状構造となり、優れた機械的強度及び耐久
性が実現される。
【００１２】本発明では、上記プレポリマーと上記発泡
成分とは、プレポリマーのイソシアネート当量と発泡成
分の水酸基当量とが、０．９〜１．２の範囲となるよう
に混合され、使用される。また、必要に応じてその他の
助剤を使用することもできる。そのような助剤として
は、エラストマー原料の粘度を低下させ、攪拌混合を容
易にするための各種の液状難燃剤、希釈剤或いは酸化防
止剤、紫外線吸収剤、着色剤などのその他の添加剤等が
挙げられる。それらの使用量は得られるエラストマーの
性能を著しく損ねない限り特に限定はされない。
成分とは、プレポリマーのイソシアネート当量と発泡成
分の水酸基当量とが、０．９〜１．２の範囲となるよう
に混合され、使用される。また、必要に応じてその他の
助剤を使用することもできる。そのような助剤として
は、エラストマー原料の粘度を低下させ、攪拌混合を容
易にするための各種の液状難燃剤、希釈剤或いは酸化防
止剤、紫外線吸収剤、着色剤などのその他の添加剤等が
挙げられる。それらの使用量は得られるエラストマーの
性能を著しく損ねない限り特に限定はされない。
【００１３】
【作用】本発明では、安価であって、エラストマー製造
時の作業性に優れたＭＤＩを使用しており、これまでの
技術では、得られるエラストマーは耐久性、特に大荷重
を繰り返し受けるような場合の性能が劣ったものである
ことが知られている。しかし、本発明では、ポリエステ
ルポリオールとＭＤＩとの反応生成物に、発泡剤及び架
橋剤として作用する水等と接触させる前に、少量の低分
子量ポリオールを作用させることにより、上記反応生成
物の構成分子の一部が架橋反応により結合され、内部構
造が強化されたプレポリマーになるものと考えられ、Ｍ
ＤＩを用いたにもかかわらず、ポリイソシアネートとし
てＮＤＩを使用したプレポリマーの場合と同等の優れた
耐久性等を有するエラストマーを得ることができる。
時の作業性に優れたＭＤＩを使用しており、これまでの
技術では、得られるエラストマーは耐久性、特に大荷重
を繰り返し受けるような場合の性能が劣ったものである
ことが知られている。しかし、本発明では、ポリエステ
ルポリオールとＭＤＩとの反応生成物に、発泡剤及び架
橋剤として作用する水等と接触させる前に、少量の低分
子量ポリオールを作用させることにより、上記反応生成
物の構成分子の一部が架橋反応により結合され、内部構
造が強化されたプレポリマーになるものと考えられ、Ｍ
ＤＩを用いたにもかかわらず、ポリイソシアネートとし
てＮＤＩを使用したプレポリマーの場合と同等の優れた
耐久性等を有するエラストマーを得ることができる。
【００１４】
【実施例】以下、実施例、比較例によって本発明を詳し
く説明する。 (1) 使用原料 (a) ポリイソシアネート 純ＭＤＩ：日本ポリウレタン社製、商品名「ミリオ
ネートＭＴ」 ＮＤＩ：三井東圧社製、商品名「コスモネートＮ
Ｄ」 (b) ポリエステルポリオール ポリエチレンアジペートポリエステルポリオール：
大日本インキ社製、商品名「ＯＤＸ−１０２」（数平均
分子量；２０００、水酸基価；５６） ポリエチレンアジペートポリエステルポリオール：
大日本インキ社製、商品名「ＯＤＸ−２８６」（数平均
分子量；１０００、水酸基価；１１２） ポリ（エチレン／ブチレン）アジペートポリエステ
ルポリオール：大日本インキ社製、商品名「ＯＤＸ−１
０５」（数平均分子量；２０００、水酸基価；５６）
く説明する。 (1) 使用原料 (a) ポリイソシアネート 純ＭＤＩ：日本ポリウレタン社製、商品名「ミリオ
ネートＭＴ」 ＮＤＩ：三井東圧社製、商品名「コスモネートＮ
Ｄ」 (b) ポリエステルポリオール ポリエチレンアジペートポリエステルポリオール：
大日本インキ社製、商品名「ＯＤＸ−１０２」（数平均
分子量；２０００、水酸基価；５６） ポリエチレンアジペートポリエステルポリオール：
大日本インキ社製、商品名「ＯＤＸ−２８６」（数平均
分子量；１０００、水酸基価；１１２） ポリ（エチレン／ブチレン）アジペートポリエステ
ルポリオール：大日本インキ社製、商品名「ＯＤＸ−１
０５」（数平均分子量；２０００、水酸基価；５６）
【００１５】(c) 低分子量ポリオール エチレングリコール：日曹油化工業社製（数平均分
子量；６２、水酸基価；１８０８） １，４−ブチレングリコール：ＢＡＳＦ社製（数平
均分子量；９０、水酸基価；１２４５） １，６−ヘキサングリコール：ＢＡＳＦ社製（数平
均分子量；１１８、水酸基価；９５０） (d) 発泡剤 水を主体とした混合物：住友バイエル社製、商品名「ア
ディティブＳＭ」 (e) 触媒 トリエチレンジアミン（主成分）：三共エアプロダクツ
社製、商品名「ＤＡＢＣＯ ３３ＬＶ」 (f) 整泡剤 シリコーン系：東レ・ダウコーニング・シリコーン社
製、商品名「ＳＦ−２９６２」
子量；６２、水酸基価；１８０８） １，４−ブチレングリコール：ＢＡＳＦ社製（数平
均分子量；９０、水酸基価；１２４５） １，６−ヘキサングリコール：ＢＡＳＦ社製（数平
均分子量；１１８、水酸基価；９５０） (d) 発泡剤 水を主体とした混合物：住友バイエル社製、商品名「ア
ディティブＳＭ」 (e) 触媒 トリエチレンジアミン（主成分）：三共エアプロダクツ
社製、商品名「ＤＡＢＣＯ ３３ＬＶ」 (f) 整泡剤 シリコーン系：東レ・ダウコーニング・シリコーン社
製、商品名「ＳＦ−２９６２」
【００１６】(3) 各物性の測定方法 実施例及び比較例で得られた微細セル構造ポリウレタン
エラストマーについて以下の方法により性能試験を行っ
た。 (a) 比重：試片（寸法；１２０×１００×３ｍｍ）の重
量を、その体積で除する。 (b) 引張強度、破断時伸び：ＪＩＳ Ｋ ６３０１に準
拠、３号ダンベルを使用 (c) 引裂強度：ＪＩＳ Ｋ ６３０１に準拠、Ｂ型ダン
ベルを使用、引張速度；５００ｍｍ／分 (d) 耐久性：試片に４．７５ＫＮの付加を２Ｈｚの周期
で繰り返し加え、破壊に至までの回数を記録する。５０
万回負荷を加えても破壊しないことを目標とする。 (e) ヘタリ：上記耐久性試験前の試片の高さから試験後
の試片の高さを減じた値を、試験前の試片の高さで除し
て１００倍して表す。 (f) プレポリマー使用可能時間：プレポリマー調製後、
そのプレポリマーを使用したエラストマーの脱型時に割
れ、膨れ等を生じず、良品が得られる限界までの時間で
表す。
エラストマーについて以下の方法により性能試験を行っ
た。 (a) 比重：試片（寸法；１２０×１００×３ｍｍ）の重
量を、その体積で除する。 (b) 引張強度、破断時伸び：ＪＩＳ Ｋ ６３０１に準
拠、３号ダンベルを使用 (c) 引裂強度：ＪＩＳ Ｋ ６３０１に準拠、Ｂ型ダン
ベルを使用、引張速度；５００ｍｍ／分 (d) 耐久性：試片に４．７５ＫＮの付加を２Ｈｚの周期
で繰り返し加え、破壊に至までの回数を記録する。５０
万回負荷を加えても破壊しないことを目標とする。 (e) ヘタリ：上記耐久性試験前の試片の高さから試験後
の試片の高さを減じた値を、試験前の試片の高さで除し
て１００倍して表す。 (f) プレポリマー使用可能時間：プレポリマー調製後、
そのプレポリマーを使用したエラストマーの脱型時に割
れ、膨れ等を生じず、良品が得られる限界までの時間で
表す。
【００１７】(3) 実施例、比較例のエラストマー原料の
組成 実施例１〜４及び比較例１〜２のエラストマー原料の組
成をそれぞれ表１に示す。表１中の各成分の割合は全て
ポリエステルポリオールを１００重量部とした場合の重
量部で表されている。
組成 実施例１〜４及び比較例１〜２のエラストマー原料の組
成をそれぞれ表１に示す。表１中の各成分の割合は全て
ポリエステルポリオールを１００重量部とした場合の重
量部で表されている。
【００１８】
【表１】
【００１９】実施例１〜４及び比較例１〜２ 表１のプレポリマーの項に示すポリエステルポリオール
とポリイソシアネートとを反応器中へ投入して、反応さ
せ、その後、得られた反応生成物に低分子量ポリオール
を添加し、攪拌、混合して反応させイソシアネート末端
のプレポリマーを得る。一方、表１の発泡成分の項に示
す発泡剤、触媒及び整泡剤を混合し、均一に攪拌する。
上記プレポリマーと発泡成分とをそれぞれ所定の温度に
調整し、所定比率で混合、攪拌した後、金型中へ注型
し、比較的低発泡のポリウレタンエラストマーを得た。
得られたエラストマーの物性を上記方法に従って測定し
た。その結果を表２に示す。
とポリイソシアネートとを反応器中へ投入して、反応さ
せ、その後、得られた反応生成物に低分子量ポリオール
を添加し、攪拌、混合して反応させイソシアネート末端
のプレポリマーを得る。一方、表１の発泡成分の項に示
す発泡剤、触媒及び整泡剤を混合し、均一に攪拌する。
上記プレポリマーと発泡成分とをそれぞれ所定の温度に
調整し、所定比率で混合、攪拌した後、金型中へ注型
し、比較的低発泡のポリウレタンエラストマーを得た。
得られたエラストマーの物性を上記方法に従って測定し
た。その結果を表２に示す。
【００２０】
【表２】
【００２１】表２の結果によれば、ポリエステルポリオ
ールとポリイソシアネートとの反応生成物に、発泡成分
を添加する前に、低分子量ポリオールを添加し、反応さ
せて得られるプレポリマーを使用した実施例１〜４で
は、得られたエラストマーは、使用したポリエステルポ
リオール及び低分子量ポリオールの種類にかかわりな
く、優れた引張強度、引裂強度等を有し、且つ、耐久性
試験の結果ではいずれも５０万回の繰り返し荷重の負荷
の後も疲労破壊を生ずることがなく、ヘタリ量も５〜６
％程度で非常に優れた耐久性を有することが分かる。ま
た、プレポリマーの使用可能時間もいずれも６時間と長
い。
ールとポリイソシアネートとの反応生成物に、発泡成分
を添加する前に、低分子量ポリオールを添加し、反応さ
せて得られるプレポリマーを使用した実施例１〜４で
は、得られたエラストマーは、使用したポリエステルポ
リオール及び低分子量ポリオールの種類にかかわりな
く、優れた引張強度、引裂強度等を有し、且つ、耐久性
試験の結果ではいずれも５０万回の繰り返し荷重の負荷
の後も疲労破壊を生ずることがなく、ヘタリ量も５〜６
％程度で非常に優れた耐久性を有することが分かる。ま
た、プレポリマーの使用可能時間もいずれも６時間と長
い。
【００２２】一方、ポリエステルポリオールとポリイソ
シアネートとの反応生成物に、直接発泡剤、触媒及び整
泡剤からなる発泡成分を添加した比較例１では、引張強
度、引裂強度及びプレポリマーの使用可能時間では、各
実施例と殆ど同等の性能を示しているが、耐久性試験で
は１０万回の繰り返し負荷で試片が疲労破壊し、従って
ヘタリ量の測定はできなかった。また、ポリイソシアネ
ートとしてＮＤＩを使用した比較例２では、機械的強度
及び耐久性は各実施例と同等であり優れているが、プレ
ポリマーの使用可能時間は各実施例の半分の３時間とな
っており、この点において非常に劣っていることが分か
る。
シアネートとの反応生成物に、直接発泡剤、触媒及び整
泡剤からなる発泡成分を添加した比較例１では、引張強
度、引裂強度及びプレポリマーの使用可能時間では、各
実施例と殆ど同等の性能を示しているが、耐久性試験で
は１０万回の繰り返し負荷で試片が疲労破壊し、従って
ヘタリ量の測定はできなかった。また、ポリイソシアネ
ートとしてＮＤＩを使用した比較例２では、機械的強度
及び耐久性は各実施例と同等であり優れているが、プレ
ポリマーの使用可能時間は各実施例の半分の３時間とな
っており、この点において非常に劣っていることが分か
る。
【００２３】尚、本発明においては、前記具体的実施例
に示すものに限られず、目的、用途に応じて本発明の範
囲内で種々変更した実施例とすることができる。例え
ば、ポリエステルポリオールとポリイソシアネートとの
反応生成物に対して、実施例１〜２では０．１〜１．０
重量部の範囲のエチレングリコールを、実施例３では
０．１〜１．５重量部の１，４−ブチレングリコール
を、実施例４では０．２〜２．０重量部の１，６−ヘキ
サメチレングリコールを添加し、反応させることによ
り、各実施例と同様使用可能時間の長いプレポリマーと
することができ、また、優れた機械的強度及び耐久性を
有するエラストマーを得ることができる。
に示すものに限られず、目的、用途に応じて本発明の範
囲内で種々変更した実施例とすることができる。例え
ば、ポリエステルポリオールとポリイソシアネートとの
反応生成物に対して、実施例１〜２では０．１〜１．０
重量部の範囲のエチレングリコールを、実施例３では
０．１〜１．５重量部の１，４−ブチレングリコール
を、実施例４では０．２〜２．０重量部の１，６−ヘキ
サメチレングリコールを添加し、反応させることによ
り、各実施例と同様使用可能時間の長いプレポリマーと
することができ、また、優れた機械的強度及び耐久性を
有するエラストマーを得ることができる。
【００２４】
【発明の効果】第１発明の微細セル構造ポリウレタンエ
ラストマーは、プレポリマーを構成するポリイソシアネ
ートとしてＭＤＩを使用した場合の、プレポリマーの使
用可能時間が長いという長所を維持しつつ、且つ、従来
その欠点とされていた大荷重を繰り返し受けた場合の疲
労破壊或いはヘタリを改良し、その耐久性がポリイソシ
アネートとしてＮＤＩを使用した場合と同等のエラスト
マーを得ることができる。また、第２発明では、エラス
トマーの耐久性試験における耐久回数が５０万回以上、
ヘタリ量が１０％以下であり、且つ、上記プレポリマー
の使用可能時間が４時間以上である微細セル構造ポリウ
レタンエラストマーを得ることができる。更に、第３発
明では、低分子量ポリオールによって一部架橋された特
定のプレポリマーに、発泡成分を作用させることによ
り、上記第１〜２発明の優れたエラストマーを得ること
ができる。
ラストマーは、プレポリマーを構成するポリイソシアネ
ートとしてＭＤＩを使用した場合の、プレポリマーの使
用可能時間が長いという長所を維持しつつ、且つ、従来
その欠点とされていた大荷重を繰り返し受けた場合の疲
労破壊或いはヘタリを改良し、その耐久性がポリイソシ
アネートとしてＮＤＩを使用した場合と同等のエラスト
マーを得ることができる。また、第２発明では、エラス
トマーの耐久性試験における耐久回数が５０万回以上、
ヘタリ量が１０％以下であり、且つ、上記プレポリマー
の使用可能時間が４時間以上である微細セル構造ポリウ
レタンエラストマーを得ることができる。更に、第３発
明では、低分子量ポリオールによって一部架橋された特
定のプレポリマーに、発泡成分を作用させることによ
り、上記第１〜２発明の優れたエラストマーを得ること
ができる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｌ 75:04
Claims (3)
- 【請求項１】 イソシアネート末端プレポリマーと、発
泡成分とを混合、攪拌し、発泡硬化させて得られる微細
セル構造ポリウレタンエラストマーにおいて、 上記プレポリマーは、数平均分子量が１０００〜３００
０のポリエステルポリオールと、ジフェニルメタン−
４，４’−ジイソシアネートとを、１：０．２〜０．６
の重量比で反応させ、その後、上記ポリオールと上記ジ
イソシアネートとの反応生成物１００重量部に対して、
低分子量ポリオールを０．１〜２．０重量部添加し反応
させたものであり、上記発泡成分は、水を主発泡剤とし
て含むものであることを特徴とする微細セル構造ポリウ
レタンエラストマー。 - 【請求項２】 上記エラストマーの耐久性試験における
耐久回数が５０万回以上、ヘタリ量が１０％以下であ
り、且つ、上記プレポリマーの使用可能時間が４時間以
上である請求項１記載の微細セル構造ポリウレタンエラ
ストマー。 - 【請求項３】 数平均分子量が１０００〜３０００のポ
リエステルポリオールと、ジフェニルメタン−４，４’
−ジイソシアネートとを、１：０．２〜０．６の重量比
で反応させ、その後、上記ポリオールと上記ジイソシア
ネートとの反応生成物１００重量部に対して、低分子量
ポリオールを０．１〜２．０重量部添加し反応させて、
部分的に架橋されたイソシアネート末端プレポリマーを
得、次いで、該プレポリマーと水を主発泡剤として含む
発泡成分とを混合、攪拌し反応させることを特徴とする
微細セル構造ポリウレタンエラストマーの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05289594A JP3420628B2 (ja) | 1994-02-24 | 1994-02-24 | 微細セル構造ポリウレタンエラストマー及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05289594A JP3420628B2 (ja) | 1994-02-24 | 1994-02-24 | 微細セル構造ポリウレタンエラストマー及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07233232A true JPH07233232A (ja) | 1995-09-05 |
| JP3420628B2 JP3420628B2 (ja) | 2003-06-30 |
Family
ID=12927602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05289594A Expired - Lifetime JP3420628B2 (ja) | 1994-02-24 | 1994-02-24 | 微細セル構造ポリウレタンエラストマー及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3420628B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100817817B1 (ko) * | 2007-08-24 | 2008-03-31 | 강남화성 (주) | 고내구성 및 고강도를 갖는 탄성체제조용 폴리우레탄조성물 및 이를 이용한 토목구조물용 폴리우레탄지지부재의 제조방법 |
| KR20160045756A (ko) | 2013-09-04 | 2016-04-27 | 디아이씨 가부시끼가이샤 | 발포 우레탄 조성물 및 범프 쿠션 |
| WO2016186830A1 (en) * | 2015-05-15 | 2016-11-24 | Stepan Company | Ethoxylated vegetable oils in low density spray foam formulations |
| KR20220112070A (ko) * | 2021-02-03 | 2022-08-10 | 주식회사 풍산 | 겔화반응 시간 조절을 통한 상온에서의 폴리우레탄 폼 합성방법 |
| CN115322321A (zh) * | 2022-08-03 | 2022-11-11 | 佳化化学科技发展（上海）有限公司 | 一种亲水性软质泡沫及其制备方法 |
-
1994
- 1994-02-24 JP JP05289594A patent/JP3420628B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100817817B1 (ko) * | 2007-08-24 | 2008-03-31 | 강남화성 (주) | 고내구성 및 고강도를 갖는 탄성체제조용 폴리우레탄조성물 및 이를 이용한 토목구조물용 폴리우레탄지지부재의 제조방법 |
| KR20160045756A (ko) | 2013-09-04 | 2016-04-27 | 디아이씨 가부시끼가이샤 | 발포 우레탄 조성물 및 범프 쿠션 |
| WO2016186830A1 (en) * | 2015-05-15 | 2016-11-24 | Stepan Company | Ethoxylated vegetable oils in low density spray foam formulations |
| KR20220112070A (ko) * | 2021-02-03 | 2022-08-10 | 주식회사 풍산 | 겔화반응 시간 조절을 통한 상온에서의 폴리우레탄 폼 합성방법 |
| CN115322321A (zh) * | 2022-08-03 | 2022-11-11 | 佳化化学科技发展（上海）有限公司 | 一种亲水性软质泡沫及其制备方法 |
| CN115322321B (zh) * | 2022-08-03 | 2024-03-12 | 佳化化学科技发展（上海）有限公司 | 一种亲水性软质泡沫及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3420628B2 (ja) | 2003-06-30 |
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