JPS60190410A - Abrasion-resistant polyurethane - Google Patents

Abrasion-resistant polyurethane

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JPS60190410A
JPS60190410A JP59047778A JP4777884A JPS60190410A JP S60190410 A JPS60190410 A JP S60190410A JP 59047778 A JP59047778 A JP 59047778A JP 4777884 A JP4777884 A JP 4777884A JP S60190410 A JPS60190410 A JP S60190410A
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polyurethane
oil
polyol
component
aromatic
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Takashi Nishi
敬 西
Yukio Miyazaki
行雄 宮崎
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Toyo Tire and Rubber Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:An abrasion-resistant polyurethane that is obtained by allowing a specific polyalkylene polyol based on aromatic amine and a polyisocyanate component to react in the presence of an aliphatic or aromatic oil component. CONSTITUTION:The objective polyurethane is obtained by allowing (A) a polyol consisting of a polyalkylene polyol based on an aromatic amine of 200-700 hydroxyl values, bearing 2 or more functional hydroxyls on the average and (B) a 2 or more functional isocyanate compound to react with each other in the presence of (C) an aliphatic or aromatic oil component. Further, it is preferred to use (D) an inorganic powder in such an amount as the weight ratio of C/D is 2- 6/1.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規なポリウレタンに関し、特に高い熱変形温
度を有し、かつ耐摩擦、耐摩耗性に優れたポリウレタン
に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a new polyurethane, and particularly to a polyurethane that has a high heat distortion temperature and excellent friction and abrasion resistance.

硬質ポリウレタンは無発泡成形物と発泡成形物に大別さ
れ、無発泡成形物と低発泡成形物はエンジニアリング樹
脂として各種機器部品や自動車部品等に用いられている
Rigid polyurethane is broadly classified into non-foamed molded products and foamed molded products, and the non-foamed molded products and low-foamed molded products are used as engineering resins in various equipment parts, automobile parts, etc.

従来の硬質ポリウレタンは、多官能性の脂肪族又は芳香
族のポリオール単量体やポリオキシアルキレンポリオー
ル、特にポリオキシプロピレンポリオール又は多官能性
の脂肪族或いは芳香族ポリエステルポリオールの一種又
はそれ以上の混合物からなるポリオール成分と、脂肪族
又は芳香族ポリイソシアネート或はポリイソチオシアネ
ートの一種、又はそれ以−トの混合物からなるボリイソ
シアネート成分とを触媒、発泡剤等の存在下で硬化成形
されている。
Conventional rigid polyurethanes are mixtures of one or more polyfunctional aliphatic or aromatic polyol monomers, polyoxyalkylene polyols, especially polyoxypropylene polyols, or polyfunctional aliphatic or aromatic polyester polyols. A polyol component consisting of an aliphatic or aromatic polyisocyanate or a polyisothiocyanate, or a polyisocyanate component consisting of a mixture thereof are cured and molded in the presence of a catalyst, a blowing agent, etc.

しかしながら、これらのポリウレタン成形体は一般に耐
熱性に乏しく、耐熱性を評価する尺度として熱変形温度
(ΔSTM D−648に準拠して測定)をとった場合
、従来のポリウレタン成形物はせいぜい70〜90°C
が限度であり、実用強度を有して90℃を越えることは
困難であった。一方イソシアネートの三量化によって得
られるインシアヌレート基の導入により耐熱性を向1−
させ得るが、同時に得られる成形体が極端にもろくなり
実用に耐えないという欠点を生ずる。
However, these polyurethane molded products generally have poor heat resistance, and when heat distortion temperature (measured according to ΔSTM D-648) is taken as a measure for evaluating heat resistance, conventional polyurethane molded products have a temperature of 70 to 90 at most. °C
is the limit, and it was difficult to exceed 90°C with practical strength. On the other hand, the introduction of incyanurate groups obtained by trimerization of isocyanate improves heat resistance.
However, at the same time, the resulting molded product becomes extremely brittle and cannot be put into practical use.

またエンジニアリング樹脂としてはP(荷重kg/cm
2)とV(速度m/l6in)の積であるpv値が80
0以上であることが摺動部材として好ましいとされてい
る。しかし現状のポリオールとポリイソシアネートから
なる硬質ポリウレタンではPV値は400以下であり、
低速かつ低荷重での条件でしか使用でかない欠点を有し
ている。一般に耐摩擦、耐摩耗性を向上させるには、二
硫化モリブデンや黒鉛が使用されるが、これらの化合物
は硬質ポリウレタンには顕着な効果はなく、むしろ熱変
形温度、引張り強さ、曲げ強さ及び耐衝撃性を低下させ
る。
Also, as an engineering resin, P (load kg/cm
The pv value, which is the product of 2) and V (velocity m/l6in), is 80.
It is said that a value of 0 or more is preferable for a sliding member. However, the current rigid polyurethane made of polyol and polyisocyanate has a PV value of 400 or less.
It has the disadvantage that it can only be used under conditions of low speed and low load. Generally, molybdenum disulfide and graphite are used to improve friction and wear resistance, but these compounds have no noticeable effect on hard polyurethane, but rather improve heat distortion temperature, tensile strength, and bending strength. Decreases hardness and impact resistance.

そこで耐摩擦、耐摩耗性を向上させるため、各種のシリ
コン樹脂、弗素オリゴマー、チタンカップリング剤、シ
ランカップリング剤、カプセル化オイル等を添加してみ
たが、何れも含泡、耐衝撃性、引張り強さ、曲げ強さ等
の特性において劣化することが判明した。また繊維補強
も負の効果しかなかった。
In order to improve friction and abrasion resistance, we tried adding various silicone resins, fluorine oligomers, titanium coupling agents, silane coupling agents, encapsulated oil, etc., but none of them had foam-containing, impact resistance, It was found that properties such as tensile strength and bending strength deteriorated. Furthermore, fiber reinforcement had only a negative effect.

本発明の目的は高い熱安定性を有すると共に、耐摩擦、
耐摩耗性に優れたポリウレタンを提供することにあり、
特に従来の硬質ポリウレタンでは達成できなかった少な
くとも90℃以上の高い熱変形温度を有し且つ実用強度
、特に耐衝撃性を有する新規なポリウレタンを提供する
ことにある。
The object of the present invention is to have high thermal stability, friction resistance,
Our goal is to provide polyurethane with excellent wear resistance.
In particular, it is an object of the present invention to provide a new polyurethane that has a high heat distortion temperature of at least 90° C., which could not be achieved with conventional rigid polyurethanes, and has practical strength, especially impact resistance.

3− また本発明の目的は低速・高荷重、高速・低荷重及び高
速・高荷重に於ても使用可能な耐摩擦、耐摩耗性のポリ
ウレタンを提供することにある。
3- Another object of the present invention is to provide a polyurethane with friction and wear resistance that can be used at low speeds and high loads, high speeds and low loads, and high speeds and high loads.

本発明は少なくとも2官能性の水酸基を有するポリオー
ル成分と、少なくとも2官能性のポリイソシアネート成
分の反応により得られるポリウレタンであって、該ポリ
オール成分として水酸基価200〜700の芳香族アミ
ン基体ポリオキシアルキレンポリオールを使用し、該ポ
リオール成分及び/又はポリイソシアネート成分に、脂
肪族もしくは芳香族の油成分を添加したことを特徴とす
る耐摩擦、耐摩耗性ポリウレタンに係る。
The present invention relates to a polyurethane obtained by the reaction of a polyol component having at least a difunctional hydroxyl group and an at least difunctional polyisocyanate component, wherein the polyol component is an aromatic amine-based polyoxyalkylene having a hydroxyl value of 200 to 700. The present invention relates to a friction-resistant and abrasion-resistant polyurethane characterized by using a polyol and adding an aliphatic or aromatic oil component to the polyol component and/or polyisocyanate component.

本発明のポリウレタンは各種の分野に使用できるが、特
に耐熱性と耐摩擦、耐摩耗性を要求される各種の工業用
部品、例えば摺動材の部品またその地被覆物等として有
用である。
The polyurethane of the present invention can be used in various fields, and is particularly useful as various industrial parts that require heat resistance, friction resistance, and abrasion resistance, such as sliding material parts and ground coverings thereof.

一般に軟質7オーム及び硬質7オームに使用されるポリ
オールはインシアネートとの相溶性は優4− れているが、潤滑油や脂肪族油との相溶性はよくない。
Polyols generally used for soft 7 ohms and hard 7 ohms have excellent compatibility with incyanate, but poor compatibility with lubricating oils and aliphatic oils.

本発明においで芳香族アミン基体ポリオールを使用した
ことにより、潤滑油との相溶性もよく、高いHDTと衝
撃強度が得られるばかりでなく、成形性をも有効に向上
させうろことも判った。
It has been found that the use of aromatic amine-based polyols in the present invention not only provides good compatibility with lubricating oils and provides high HDT and impact strength, but also effectively improves moldability.

又芳香族第3級アミンによる適度な自己触媒作用により
化学反応が進行するので、触媒をあえて必要としない。
Further, since the chemical reaction proceeds due to the moderate autocatalytic action of the aromatic tertiary amine, no catalyst is intentionally required.

従ってポリオール液に触媒を加える必要がないので、ポ
リオール液の保存安定性に優れることなどが挙げられる
。又成形性の向上とは少なくとも2官能性の芳香族アミ
ン基体ポリオールによる一次網目の導入により、ポリウ
レタン成形品の脱型時の強度が病くなることなどが挙げ
られる。
Therefore, since there is no need to add a catalyst to the polyol liquid, the storage stability of the polyol liquid can be improved. In addition, the improvement in moldability includes the fact that the strength of the polyurethane molded product upon demolding becomes poor due to the introduction of a primary network using at least a bifunctional aromatic amine-based polyol.

上記の少なくとも2官能性の水酸基価200〜700、
好ましくは300〜500の芳香族アミン基体ポリオキ
シアルキレンポリオールは、公知の方法によりアニリン
などの芳香族モノアミン又は2,4−及び2.6− ト
リレンジアミン(TDA)及びいわゆる粗製TDA、4
.4′−ジアミ7ノフェニルメタン及びアニリンとホル
マリンの縮合により得られるポリメチレンポリフェニレ
ンポリアミン、オルト又はメタ又はバラフェニレンジア
ミン、メタ又はバラキシリレンジアミンなどの芳香族ジ
アミン及び芳香族ポリアミンの1′I4又はそれ以上に
、プロピレンオキシド、エチレンオキシドなどのアルキ
レンオキシドの1種又は2種以りを付加して得られ、遊
離の1級又は2級アミンが実質的に残っていないポリオ
ールである。
the above-mentioned at least bifunctional hydroxyl value 200 to 700,
Preferably 300 to 500 aromatic amine-based polyoxyalkylene polyols are prepared by known methods such as aromatic monoamines such as aniline or 2,4- and 2,6-tolylene diamines (TDA) and so-called crude TDA, 4
.. Aromatic diamines and aromatic polyamines such as 4'-diami7nophenylmethane and polymethylene polyphenylene polyamines obtained by condensation of aniline and formalin, ortho-, meta-, or para-phenylene diamines, meta- or para-xylylene diamines, and 1'I4 or aromatic polyamines. It is a polyol obtained by adding one or more alkylene oxides such as propylene oxide and ethylene oxide to the polyol, and substantially no free primary or secondary amine remains.

上記の芳香族アミン基体ポリオールとポリイソシアネー
トからなるポリウレタンはIIDTは高くなるが、耐摩
擦、耐摩耗性は悪い。耐摩擦、耐摩耗性を向上させるた
めに鋭意努力した結果、脂肪放油、芳香族油等の潤滑油
を添加することによって耐摩擦、耐摩耗性を向上し得る
ことが判った。
The polyurethane made of the above-mentioned aromatic amine-based polyol and polyisocyanate has a high IIDT, but has poor friction resistance and abrasion resistance. As a result of intensive efforts to improve friction and wear resistance, it has been found that friction and wear resistance can be improved by adding lubricating oils such as fatty oils and aromatic oils.

本発明ではこの油成分がポリウレタンの表面ににじみ出
るブリード現象を生じ、このブリード現象がグリース効
果を生じ耐摩擦、耐摩耗性を向上させる。しかしながら
油成分の表面への移行は製品の外観に悪影響を及ぼし商
品価値を損ねることがあるため、油成分の移行を抑制す
る研究を行った。
In the present invention, this oil component causes a bleed phenomenon in which it oozes out onto the surface of the polyurethane, and this bleed phenomenon produces a grease effect and improves friction resistance and abrasion resistance. However, since the migration of oil components to the surface can have a negative effect on the appearance of the product and reduce its commercial value, we conducted research to suppress the migration of oil components.

先ず脂肪放油と、二硫化モリブデン、黒鉛、カーボン等
の固体潤滑剤を混線後、ウレタン樹脂に添加したが、脂
肪放油と固体潤滑剤が同量でも脂肪放油のウレタン樹脂
表面への移行は防止できなかった。
First, fat oil and a solid lubricant such as molybdenum disulfide, graphite, carbon, etc. were mixed together and then added to the urethane resin, but even if the fat oil and solid lubricant were in the same amount, the fat oil would migrate to the urethane resin surface. could not be prevented.

そこで更に鋭意研究を行った結果、本発明において油成
分と油成分保持能力を有する無機化合物粉末を併用する
ことにより上記問題点を解決することが可能となった。
Therefore, as a result of further intensive research, it has become possible to solve the above problems by using in combination an oil component and an inorganic compound powder having the ability to retain the oil component in the present invention.

本発明においては脂肪放油としては脂環族油も含む。上
記脂肪放油としては、例えばJISに規定されている潤
滑油が好ましく、具体的にはタービーフ一 ン油、ギア油、マシン油、軸受油、冷凍機油、内燃機関
用潤滑油等が例示できる。また芳香族油としては例えば
エクステングーオイル又はプロセスオイルと呼ばれてい
る石油系軟化剤等が用いられ、パラフィン系プロセスオ
イル、ナフテン系プロセスオイル、アロマチック系プロ
セスオイル等の各種の軟化剤を使用することができる。
In the present invention, alicyclic oils are also included as fatty oils. The above-mentioned fat release oil is preferably a lubricating oil specified by JIS, and specific examples thereof include turf oil, gear oil, machine oil, bearing oil, refrigeration machine oil, and lubricating oil for internal combustion engines. In addition, as the aromatic oil, for example, a petroleum-based softener called extengu oil or process oil is used, and various softeners such as paraffin-based process oil, naphthenic process oil, aromatic process oil, etc. are used. can do.

本発明において上記脂肪放油もしくは芳香族油は単独又
は混合物として使用され、そのl5OVG〔粘度グレー
ド、cst(mm2/s)、40’C)は68−100
0が好ましく、100〜680が特に好ましい。この範
囲においでは油はポリウレタンの表面ににじみ出る移行
現象が生じ、この移行現象がグリース効果を生じ耐摩擦
、耐摩耗性を向上させる。
In the present invention, the above fatty oil or aromatic oil is used alone or as a mixture, and its l5OVG [viscosity grade, cst (mm2/s), 40'C] is 68-100
0 is preferred, and 100 to 680 are particularly preferred. In this range, a migration phenomenon occurs in which the oil oozes onto the surface of the polyurethane, and this migration phenomenon produces a grease effect and improves the friction and wear resistance.

本発明において上記油成分の添加量はポリウレタン10
0重量部に対して1〜20重量部が好ましく、2〜15
重量部が特に好ましい。この範囲では得られるポリウレ
タンの引張り強さ、曲げ強さ、衝撃=8− 強さ等を低下させることなく、耐摩擦、耐摩耗性を向上
させることがで終る。
In the present invention, the amount of the oil component added is 10% polyurethane.
It is preferably 1 to 20 parts by weight, and 2 to 15 parts by weight relative to 0 parts by weight.
Parts by weight are particularly preferred. Within this range, it is possible to improve the friction resistance and abrasion resistance without reducing the tensile strength, bending strength, impact strength, etc. of the polyurethane obtained.

本発明で使用される無機化合物としては例えば水酸化カ
ルシウム、水酸化亜鉛、水酸化アルミニウム等の金属水
酸化物、硫酸バリウム、硫酸ナトリウム等の金属硫酸塩
、亜硫酸す) +7ウム等の金属亜硫酸塩、塩化ナトリ
ウム、塩化カリウム等の金属ハロゲン化物等の1種又は
2種以上を挙げることができる。無機化合物粉末の粒子
径が大きいと、油成分による湿潤が不充分となり、ポリ
ウレタン樹脂内で散在した形となり局部的な物性低下及
び二次加熱により樹脂表面に悪影響を及ぼすため、その
粒子径は50μ以下が好ましい。
Inorganic compounds used in the present invention include, for example, metal hydroxides such as calcium hydroxide, zinc hydroxide, and aluminum hydroxide, metal sulfates such as barium sulfate and sodium sulfate, and metal sulfites such as sulfite). , sodium chloride, potassium chloride, and other metal halides. If the particle size of the inorganic compound powder is large, it will not be sufficiently wetted by the oil component, and will be scattered in the polyurethane resin, causing local physical property deterioration and secondary heating, which will have an adverse effect on the resin surface. The following are preferred.

また本発明においで油成分と無機化合物粉末の混合割合
は重量比で2〜6/1が好ましく、更に3〜5/1の範
囲がより好ましい。油成分と無機化合物粉末の混練は、
通常重量比で両者を等量ずつボールミル等で混練し、使
用時に所望量の油成分で希釈して使用するのが好ましい
。このようにして油成分及び無機化合物粉末を添加する
ことにより、本発明のポリウレタンにポリアセクール樹
脂、モノマーキャストナイロン樹脂、高密度ポリエチレ
ン樹脂よりも優れた耐摩擦、耐摩耗性を伺すすることが
できる。
Further, in the present invention, the mixing ratio of the oil component and the inorganic compound powder is preferably 2 to 6/1 by weight, and more preferably 3 to 5/1. Kneading the oil component and inorganic compound powder is
It is preferable to knead equal amounts of both in a normal weight ratio using a ball mill or the like, and dilute with a desired amount of oil component before use. By adding the oil component and inorganic compound powder in this manner, the polyurethane of the present invention can exhibit superior friction and wear resistance to polyacecool resin, monomer cast nylon resin, and high-density polyethylene resin. .

しかしながら無機化合物の添加は物理特性には余り望ま
しくない。そこで更に鋭意研究を行った結果、本発明に
おいて油成分及び/又は無機化合物粉末と共にポリマー
ポリオールを併用することにより上記問題点を解決する
ことが可能となった。
However, the addition of inorganic compounds is less desirable for physical properties. Therefore, as a result of further intensive research, it has become possible to solve the above problems by using a polymer polyol together with an oil component and/or an inorganic compound powder in the present invention.

本発明においてポリマーポリオールはポリエーテルポリ
オールにビニル基を持つモアマーをグラフト重合させた
ものであり、その水酸基価は約56〜200の範囲のも
のが好ましい。具体例として例えば市販品の代表例を示
せば、三井日曹製の1101131/28.32/30
.34/45.36/28.40/45等を挙げること
ができる。ポリマーポリオールの添加量はポリオール成
分100重量部に対して2〜30重量部の範囲が望まし
い。またポリマーポリオールは油成分と混合した状態で
ポリオール成分及び/又はポリイソシアネート成分に添
加するのが好ましい。尚、油成分とポリマーポリオール
及び油担持体である無機化合物粉末を混合使用しても油
成分の表面へのブリード現象を抑制することが可能であ
る。
In the present invention, the polymer polyol is obtained by graft-polymerizing a polyether polyol with a moamer having a vinyl group, and preferably has a hydroxyl value in the range of about 56 to 200. As a specific example, a representative example of a commercially available product is 1101131/28.32/30 manufactured by Mitsui Nisso.
.. Examples include 34/45.36/28.40/45. The amount of polymer polyol added is preferably in the range of 2 to 30 parts by weight per 100 parts by weight of the polyol component. Further, it is preferable that the polymer polyol is added to the polyol component and/or the polyisocyanate component in a state mixed with the oil component. Incidentally, it is also possible to suppress the bleeding phenomenon of the oil component to the surface by using a mixture of the oil component, the polymer polyol, and the inorganic compound powder serving as the oil carrier.

これらポリオール類はイソシアネート類との反応に先だ
ち、水分率を0.05%以下、好ましくは0.02%以
下としておく必要がある。またポリイソシアネート類も
予め脱ガスを十分にしておく。これらを怠ると硬化反応
時に不必要な発泡が起こる。
These polyols must have a moisture content of 0.05% or less, preferably 0.02% or less prior to the reaction with isocyanates. Also, the polyisocyanates should be sufficiently degassed in advance. If these are neglected, unnecessary foaming will occur during the curing reaction.

但し発泡体を得る場合は勿論この限りではない。However, this is of course not the case when obtaining a foam.

本発明のポリイソシアネート成分としてはポリウレタン
製造分野における各種の少なくとも2官能性の公知の脂
肪族、脂環族及び芳香族ポリイソシアネートを使用でき
るが、なかでも芳香族ポリ11− インシアネートが特に好適に使用される6例えば4.4
゛−ノフェニルメタンジイソシア杢−ト(旧N)及びカ
ーポジイミド変性MDI(例えば1本ポリウレタン社M
T1.)、ポリメチレンボリフェニルイソシアネー) 
(PAPI)、ポリメリックポリイソシアネート(例え
ば住友バイエルウレタン44V)、2.4−及び2.6
−ドリレンジイソシアネート(’rot)、オルトトル
イジンジイソシアネー) (TODI)、ナ7チレンジ
イソシアネー) (NDI)、キシリレンジインシアネ
−4(XDI)等が好適に使用される。
As the polyisocyanate component of the present invention, various at least difunctional aliphatic, alicyclic and aromatic polyisocyanates known in the field of polyurethane production can be used, but aromatic poly-11-incyanate is particularly preferred. used 6 e.g. 4.4
゛-nophenylmethane diisocyanate (formerly N) and carposiimide-modified MDI (for example, Ippon Polyurethane Co., Ltd. M
T1. ), polymethylene polyphenylisocyanate)
(PAPI), polymeric polyisocyanates (e.g. Sumitomo Bayer Urethane 44V), 2.4- and 2.6-
-lylene diisocyanate ('rot), orthotoluidine diisocyanate (TODI), natylene diisocyanate (NDI), xylylene diisocyanate-4 (XDI), and the like are preferably used.

ポリオール成分とポリイソシアネート成分はワンショッ
ト法でもプレポリマー法でも反応させることができる。
The polyol component and the polyisocyanate component can be reacted by a one-shot method or a prepolymer method.

ポリオールとポリイソシアネートとの反応はイソシアネ
ートインデックスとして、好ましくは、100〜180
、特に好ましくは105〜160の範囲で行うのが適当
で、この範囲外ではインシアネートインデックスが小さ
くなっても大きくなっても耐熱性は低下してくる。この
原因は明=12= らかでないが、実質的なポリマーの分子量が低下するた
めと推定される。摩擦係数を下げるためにはインシアネ
ートインデックスは100〜115が望ましい。
The reaction between a polyol and a polyisocyanate is preferably performed in an isocyanate index of 100 to 180.
It is particularly preferable to carry out the process within the range of 105 to 160. Outside this range, heat resistance decreases regardless of whether the incyanate index becomes small or large. Although the reason for this is not clear, it is presumed that the substantial molecular weight of the polymer is reduced. In order to lower the coefficient of friction, the incyanate index is preferably 100 to 115.

本発明のポリウレタンの製造に際して触媒は特に必要と
しないが、トリエチレンジアミンなどの3級アミン、ジ
ブチルチンジラウレートなどの有機金属化合物などの公
知の触媒を用いることもできる。しかしイソシアヌレー
ト環を生成するインシアネート三量化触媒は好ましくな
い。尚、より一層の物理特性の改良のため、弗素樹脂、
ポリアミド樹脂等の合成樹脂粉末と金属石ケンを併用し
て、無機質充填剤をポリオール又はポリイソシアネート
に予め混合しておくことにより無機質充填剤含有ポリウ
レタンとすることも可能である。無機質充填剤としては
グラファイト、炭化珪素、酸化アルミニウム、二硫化モ
リブデンなどが挙げられ、硬度、成型収縮率、摩擦係数
、耐摩耗性などの改良に効果がある。また本発明て゛は
水、MJフルオロトリクロロエタンなどのハロゲン化炭
化水素、アゾビスイソブチロニトリルなどの有機発泡剤
を用いることにより発泡体とすることもi(能である。
Although a catalyst is not particularly required for producing the polyurethane of the present invention, known catalysts such as tertiary amines such as triethylene diamine and organometallic compounds such as dibutyltin dilaurate can also be used. However, incyanate trimerization catalysts that produce isocyanurate rings are not preferred. In addition, in order to further improve physical properties, fluororesin,
It is also possible to obtain an inorganic filler-containing polyurethane by using a synthetic resin powder such as a polyamide resin together with a metal soap and mixing the inorganic filler with the polyol or polyisocyanate in advance. Examples of inorganic fillers include graphite, silicon carbide, aluminum oxide, and molybdenum disulfide, which are effective in improving hardness, molding shrinkage, friction coefficient, wear resistance, and the like. Further, the present invention can also be made into a foam by using water, a halogenated hydrocarbon such as MJ fluorotrichloroethane, or an organic blowing agent such as azobisisobutyronitrile.

本発明において硬化反応は例えば次のように行うことが
できる。先ず配合物の液温を室温〜120℃とし、注型
する型の温度を50〜120 ’Cとして注型、硬化し
て脱型する。本発明の硬化成形体はその*までも従来の
ポリウレタン成形体よりも高いII D Tを有してい
るが、更に140〜180”Cの温度で熱処理を行うこ
とにより、衝撃強度等の特性を向↓−させることができ
る。熱処理は空気又は窒素などの不活性〃ス雰囲気中で
行うことができる。
In the present invention, the curing reaction can be carried out, for example, as follows. First, the liquid temperature of the compound is set to room temperature to 120°C, and the temperature of the casting mold is set to 50 to 120'C, and the mixture is cast, cured, and demolded. Although the cured molded product of the present invention has higher IIDT than conventional polyurethane molded products, properties such as impact strength can be improved by heat treatment at a temperature of 140 to 180"C. The heat treatment can be carried out in an inert gas atmosphere such as air or nitrogen.

以下に参考例及び実施例を挙げて本発明を説明する。The present invention will be explained below with reference to reference examples and examples.

実施例I TD八へ体ポリオール[武IB薬品工業製[GR−30
1、水酸基価4001540gをとり100℃に加熱し
、約30分間真空減圧下で脱水した。水分含有量は0.
015%であった。また、トリレンジイソシアネート]
1“DI、 NC0%48.8%] 350gをとり8
0℃に加熱し、約30分間真空減圧下で脱水した。水分
含有量は0.02%であった。
Example I TD octahedral polyol [manufactured by Take IB Pharmaceutical Industry Co., Ltd. [GR-30]
1. A sample having a hydroxyl value of 4,001,540 g was taken, heated to 100°C, and dehydrated under vacuum for about 30 minutes. Water content is 0.
It was 0.015%. Also, tolylene diisocyanate]
1"DI, NC0%48.8%] Take 350g and 8
It was heated to 0° C. and dehydrated under vacuum for about 30 minutes. Moisture content was 0.02%.

次いでTD八へ体ポリオール100gをビーカーに入れ
、その−ににTDI(65g)を添加し、さらに潤滑油
[丸善石油製、「RO−320−l、l5OVt’、 
320]を8.3g加え20秒間プロペラ型撹拌槻で撹
拌し、次いで1分間真空デシケータ−中で脱泡しt、−
8この混合液を直ちに90℃に加熱した内寸130Io
mX1.30鎚mX:(to+nの2枚重ねの組立式〃
ラスモールドに注ぎ入れ、100°Cの空気恒温乾燥話
中で30分反応させた後、硬化物を型より取り出した。
Next, 100 g of TD eight-body polyol was placed in a beaker, TDI (65 g) was added to the beaker, and lubricating oil [Maruzen Oil Co., Ltd., "RO-320-l, 15OVt',
320] was added and stirred for 20 seconds using a propeller-type stirrer, and then defoamed in a vacuum desiccator for 1 minute.
8 This mixture was immediately heated to 90°C with an inner dimension of 130Io.
mX1.30 mX: (2-ply assembly type of to+n)
After pouring into a lath mold and reacting for 30 minutes in an air constant temperature drying oven at 100°C, the cured product was taken out from the mold.

次いで140℃の空気恒温乾燥話中で2時間熱処理を行
い無発泡の強靭なポリウレタンを得た。
Next, heat treatment was performed for 2 hours in a constant temperature air drying oven at 140° C. to obtain a non-foamed and tough polyurethane.

実施例2〜4 15− Ba504 (20g )を乳鉢にとりその中に潤滑油
1夷0−0−320(20を添加し、よ< ?jL練し
混練油とした。
Examples 2 to 4 15-Ba504 (20 g) was placed in a mortar and lubricating oil 1.0-0-320 (20 g) was added thereto and kneaded to obtain a kneading oil.

そして、ビーカーに11記混練油と潤滑油を実施例2 
実施例3 実施例4 混練油(Fi) 6.6 11,0 18,2潤滑油(
ビ) 5 11,0 16,5上記の如く添加(2、よ
くまぜ、その−I−に脱水したG R−30(100g
)とTDI(65FI)を加えて実施例1と同様にして
無発泡の強靭なポリウレタンを得た。
Then, put the kneading oil and lubricating oil in Example 2 in a beaker.
Example 3 Example 4 Kneading oil (Fi) 6.6 11,0 18,2 lubricating oil (
B) 5 11,0 16,5 Add as above (2. Mix well, add dehydrated GR-30 (100 g
) and TDI (65FI) in the same manner as in Example 1 to obtain a non-foamed, tough polyurethane.

得られたポリウレタンの熱変形温度を^STM、Ba4
8により荷重18.6kH/ca+2の条件下で、曲げ
弾性率を^STM、l”) 790により、アイゾツト
衝撃値を^STN、D256により、ノツチ付の条件下
で、摩擦係数を東洋ボールドウィン社製の摩擦試験機に
より、乾燥状態、20m/1n、5−60kg/cm”
の条件下で測定した。
The heat distortion temperature of the obtained polyurethane is ^STM, Ba4
8 is the flexural modulus under a load of 18.6 kHz/ca+2, ^STM, l'') 790 is the Izot impact value ^STN, and D256 is the friction coefficient under the notched condition, manufactured by Toyo Baldwin Co., Ltd. Dry condition, 20m/1n, 5-60kg/cm" using a friction tester.
Measured under the following conditions.

参考例】 =16− 実施例1で調整したG R−30(100g)とTil
l(65g)をビーカーに入れ実施例1と同様にして無
発泡のポリウレタンを得た。
Reference example] =16- GR-30 (100g) and Til prepared in Example 1
1 (65 g) was placed in a beaker and the same procedure as in Example 1 was carried out to obtain non-foamed polyurethane.

実施例1〜4、参考例1の結果を第1表に示す。The results of Examples 1 to 4 and Reference Example 1 are shown in Table 1.

実施例5 T0八基体ポリオール[1”GR−30J、水酸基価4
001540gをとり100℃に加熱し、約30分間真
空減圧で脱水した。水分含有量は0.016%であった
。またポリメリックMDI[住人バイエルウレタン製、
l−44V20J、NC0%31.1%] 560gを
80℃に加熱し、約30分間真空減圧下で脱水した。
Example 5 T0 eight base polyol [1”GR-30J, hydroxyl value 4
001540g was taken, heated to 100°C, and dehydrated under vacuum for about 30 minutes. Moisture content was 0.016%. In addition, Polymeric MDI [manufactured by Bayer Urethane,
1-44V20J, NC0% 31.1%] 560 g was heated to 80° C. and dehydrated under vacuum for about 30 minutes.

水分含有率は0.018%であった。The moisture content was 0.018%.

上記G R−30(100g)をビーカーにとり、その
上に44 V −20(101g)を添加し、さらに潤
滑油[丸善石油製、[RO−260J、l5OVG 2
601 ]−0gを加え実施例1と同様にして無発泡の
強靭なポリウレタンを得た。
The above GR-30 (100 g) was placed in a beaker, 44 V-20 (101 g) was added thereto, and lubricating oil [Maruzen Oil Co., Ltd., [RO-260J, 15OVG 2] was added.
601]-0g was added and the same procedure as in Example 1 was carried out to obtain a non-foamed and tough polyurethane.

実施例6〜8 潤滑油[丸善石油製、j 1.50 B J、l5OV
G 5:10175gとポリマーポリオール1三井日曹
製、「POII40/45J、水酸基価110175.
を混練し、70°Cに加熱し真空減圧下に脱水した。次
いで実施例5で調整したG R−30(100,)をビ
ーカーにとり、その−にに44V−20の所定量を加え
、さらに潤滑油/ポリマポリオール混線物を加え実施例
1と同様にしてポリウレタンを得た。
Examples 6 to 8 Lubricating oil [Maruzen Oil Co., Ltd., j 1.50 B J, 15OV
G 5: 10175g and Polymer Polyol 1 manufactured by Mitsui Nisso, "POII 40/45J, hydroxyl value 110175.
The mixture was kneaded, heated to 70°C, and dehydrated under vacuum. Next, the GR-30 (100,) prepared in Example 5 was placed in a beaker, a predetermined amount of 44V-20 was added to the beaker, a lubricating oil/polymer polyol mixture was added, and polyurethane was prepared in the same manner as in Example 1. I got it.

参考例2 実施例5で調整した、G R−30(100EI)と4
4V−20(101g)をビーカーにとり実施例5と同
様にしてポリウレタンを得た。
Reference Example 2 GR-30 (100EI) and 4 prepared in Example 5
4V-20 (101 g) was placed in a beaker and carried out in the same manner as in Example 5 to obtain polyurethane.

実施例5〜8、参考例2の結果を第2表に示す。The results of Examples 5 to 8 and Reference Example 2 are shown in Table 2.

実施例9 TDA基体ポリオール[[GR−30,1、水酸基価4
001540gを加熱し、減圧下で脱水した。水分含有
率は0.015%であった。またカーポジイミド変性N
DII日本ポリウレタン社、[ミリオネート M T 
1. J、NGO含有量28.8%] 570gを加熱
し減圧下で脱水した。水分含有率は0.015%であっ
た。
Example 9 TDA-based polyol [[GR-30,1, hydroxyl value 4
001540g was heated and dehydrated under reduced pressure. The moisture content was 0.015%. Also, carposiimide modified N
DII Nippon Polyurethane Co., Ltd., [Millionate MT
1. J, NGO content 28.8%] 570 g was heated and dehydrated under reduced pressure. The moisture content was 0.015%.

」二記G R−30(100g)をビーカーにとり、そ
のJ: ニHT 1. (109g ) 全添加し、サ
ラニ潤滑油[[RO−2601、l5OVに 2601
10.5gヲ加え、実施例1と同様にしてポリウレタン
を得た。
2. Take G R-30 (100g) in a beaker and add its J: HT 1. (109g) Add all Sarani lubricating oil [[RO-2601, 2601 to 15OV]
Polyurethane was obtained in the same manner as in Example 1 by adding 10.5 g.

実施例10〜12 乳鉢に、Na2SO3,(15g)をとり、その上に潤
滑油[rRO−260J、l5OVG 260)全15
8添加し、よく混練して混線物とする。一方ポリマーボ
リオール([P OP 40 / 45 J、水酸基価
1101100gを100℃に加熱し減圧下に脱水する
。次いでビーカーに下記のように添加しよく撹拌する。
Examples 10-12 Place Na2SO3 (15g) in a mortar, and add lubricating oil [rRO-260J, 15OVG 260) on top of it, total 15
8 and knead well to make a mixed wire mixture. On the other hand, 100 g of polymer polyol ([P OP 40/45 J, hydroxyl value 1101] was heated to 100° C. and dehydrated under reduced pressure. Then, it was added to a beaker as shown below and stirred well.

=19一 実施例10 実施例1] 実施例12 Na2SO−”潤滑油 5.2 8.4 9.8混練物
 (g) 潤滑油 (g) 8.4 +9.3 30.1ポリマー
ボ 8 16 24 リオール(g) その中に実施例9で調整したGR−30とMTl、を添
加し実施例2〜4と同様にしてポリウレタンを得た。
=19-Example 10 Example 1] Example 12 Na2SO-" Lubricating oil 5.2 8.4 9.8 Kneaded product (g) Lubricating oil (g) 8.4 +9.3 30.1 Polymer bottle 8 16 24 Riolu (g) GR-30 and MTl prepared in Example 9 were added thereto to obtain polyurethane in the same manner as in Examples 2 to 4.

参考例3 実施例9で調整したG R−30(100g)とMTI
Reference Example 3 GR-30 (100g) prepared in Example 9 and MTI
.

(109g)をビーカーにとり実施例9と同様にしてポ
リウレタンを得た。
(109 g) was placed in a beaker and carried out in the same manner as in Example 9 to obtain polyurethane.

実施例9〜12、参考例3の結果を第3表に示す。The results of Examples 9 to 12 and Reference Example 3 are shown in Table 3.

20− 第1表 第2表 第3表 (以上) 特許出願人 東洋ゴム工業株式会社 代理人 弁理士田村 巌20- Table 1 Table 2 Table 3 (that's all) Patent applicant: Toyo Rubber Industries, Ltd. Agent: Patent attorney Iwao Tamura

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)少なくと62官能性の水酸基を有するポリオール
成分と、少なくとも2官能性のポリイソシアネート成分
の反応により得られるポリウレタンであって、該ポリオ
ール成分として水酸基価200〜700の芳香族アミン
基体ポリオキシアルキレンポリオールを使用し、該ポリ
オール成分及び/又はポリイソシアネート成分に、脂肪
族もしくは芳香族の油成分を添加したことを特徴とする
耐摩擦、耐摩耗性ポリウレタン。
(1) A polyurethane obtained by the reaction of a polyol component having at least 62 functional hydroxyl groups and an at least difunctional polyisocyanate component, wherein the polyol component is an aromatic amine-based polyoxylic acid having a hydroxyl value of 200 to 700. A friction-resistant and wear-resistant polyurethane characterized by using an alkylene polyol and adding an aliphatic or aromatic oil component to the polyol component and/or polyisocyanate component.
(2)ポリウレタン樹脂100重量部に対して油成分を
1〜20重量部使用し、更に無機化合物粉末を油成分と
無機化合物粉末の割合が重量比で2〜671となる範囲
で使用する請求の範囲第1項に記載のポリウレタン。
(2) The oil component is used in an amount of 1 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of the polyurethane resin, and the inorganic compound powder is further used in a range in which the weight ratio of the oil component to the inorganic compound powder is 2 to 671. A polyurethane according to Range 1.
(3)ポリオール成分100重量部に対して更にポリマ
ーポリオールを2〜30重量部配合した請求の範囲v&
1項又は第2項に記載のポリウレタン。
(3) Claims v&
The polyurethane according to item 1 or 2.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4874598A (en) * 1972-01-11 1973-10-08
JPS508851A (en) * 1973-05-25 1975-01-29
JPS5214691A (en) * 1975-07-25 1977-02-03 Mitsuboshi Belting Ltd Process for preparing polyurethane

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