JPS6247453B2

JPS6247453B2 -

Info

Publication number: JPS6247453B2
Application number: JP57004156A
Authority: JP
Inventors: Ko Ishihara
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 1982-01-14
Filing date: 1982-01-14
Publication date: 1987-10-08
Also published as: JPS58120645A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、自動車のサスペンシヨンストラツト
用のスプリングバンパ、鉄道車両のエリゴ等に好
適に用いられる緩衝部材としてのポリウレタンエ
ラストマースポンジの表面密封成形品に関する。

（従来技術）従来、上記用途に用いられる緩衝部材は、高圧
縮荷重がくり返し負荷される条件下で使用される
ため、走行安定性や乗り心地性等の面から非線形
バネ特性が要求され、さらに最近の軽量化指向と
もあいまつて、ポリウレタンエラストマーのスポ
ンジ体が注目され始め、実用化検討が行なわれて
いる。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、スポンジ（連続気泡構造のスポ
ンジ）には加硫ゴムに比較して、本質的に吸水性
が大であるという性質があり、前述の如き用途に
用いる場合には次のような欠点がある。

(1) 吸収された水が低温時（０℃以下）に凍結
し、スポンジ本来の優れた緩衝能が得られず、
くり返し高圧縮条件下で早期破壊が起こり耐久
性が著しく低下する。

(2) 吸水された水により、緩衝部材を構成するあ
るいは緩衝部材に付属する鋼製部材（自動車の
サスペンシヨンストラツトのピストンロツド、
鉄道車両のエリゴのコイルバネ等）が早期に腐
食し摩耗する。

(3) 吸水された水がスポンジと緩衝部材を構する
鋼製部材の界面に達すると、接着ハクリを引き
起こし耐久性が低下する。

上記の如きスポンジの欠点を改良するため種々
の試みがなされており、例えば、スポンジに水が
かからないようにするために、保護カバーなるも
のを付属部材として接着せしめる手段が知られて
いるが、水のふりかかりを完全に防止することは
できず前記欠点を解決するには至つていない。

また、スポンジへの水の浸入を遮断するために
スポンジの表面に、スプレー、浸漬、ハケ処理等
によりスキン層を形成せしめる手段も知られてい
るが、本質的に水の浸入を遮断することはでき
ず、やはり前記欠点を解決するには至つていな
い。さらに、この手段においては、スポンジとス
キン層とは単に物理的に結合しているのみで、く
り辺し高圧縮を受けるとスキン層の早期破損、ハ
クリが起こるという不具合も生じ、実用に供する
には多くの問題を残しているのが実情である。

本発明は以上の事情に鑑み発明されたものであ
つて、スポンジの前記欠点を解決し、くり返し高
圧縮に耐える優れた耐久性を有するポリウレタン
エラストマースポンジの表面密封成形品を提供す
ることを目的とする。

（問題点を解決するための手段）本発明は、それ自身の表面に、イソシアネート
と反応性を有する活性基を分子内に有するフツ素
系撥水材からなるスキン層が形成されているポリ
ウレタンエラストマースポンジの表面密封成形品
を要旨とする。

本発明におけるフツ素系撥水材としては、一般
式Ｈ（C₂F₄）ｎ−Ｘ（ｎ；整数、Ｘ；−OH、−
COOH、−NH₂等の活性水素含有基）で示される
疎水性パーフルオロアルキル系撥水材が用いられ
る。かかる撥水材としては、エマルジヨンタイ
プ、溶剤タイプいずれのものも用いられる。

本発明におけるポリウレタンエラストマースポ
ンジは、従来公知の材料、例えば、末端イソシア
ネート基含有ウレタンプレポリマー（液状）、
水、その他任意の添加剤等を混合し、該混合物を
金型内に注型し、発泡硬化させて得られるが、前
記の用途に用いるには、密度は0.3〜0.8ｇ／cm³の
ものが好適である。

以上の如き材料を用いて製造される本発明のポ
リウレタンエラストマースポンジの表面密封成形
品の製造方法の一例を示すと、まず、前記撥水材
を金型内面にスプレー塗布し、次いでポリウレタ
ン混合物を金型内に注入する。さらに型を閉じて
60〜110℃の範囲の温度にて加熱処理をすること
により、ポリウレタンに含有されているイソシア
ネート基と撥水材に含有されている活性基（水酸
基、カルボキシル基、アミノ基、エポキシ基等）
とが化学的に反応し、その界面で強固な化学結合
を形成する。その結果、得られる成形品の表面に
は、強固に結合された疎水性スキン層が形成され
ることになる。

（実施例）以下に、実施例にて本発明を具体的に説明す
る。全ての例において、ポリエステルアジペート
系グリコール（分子量2000）100重量部および
１・５−ナフチレンジイソシアネート24重量部
（以下「部」と記す）を用いた。

比較例１脂肪酸スルホネートの50wt％水溶液2.15部を上
記プリポリマー124部（ポリエステルアジペート
系グリコールと１・５−ナフチレンジイソシアネ
ートとの反応物）と混合し、その混合物を金型
（90℃）内に投入し、90℃×６時間の加熱処理を
施し、密度0.5ｇ／cm³のスポンジ成形品を得た。

比較例２ 40wt％水性ポリウレタン分散液を、あらかじ
め金型（90℃）内面にスプレー塗布しスキン層を
形成させておく。その後、比較例１で用いた混合
物を金型に注型し、同様の加熱処理を施した。得
られた成形品は、表面にポリウレタンスキン層が
形成されていた。

実施例１溶剤型フツ素系撥水材（大日本インキ工業製、
商品名デイツクガードF327、パーフルオロアル
キル基を有するアクリル酸エステル共重合体で水
酸基５％含有）20部にトルエン80部を混合した撥
水材溶液を金型（90℃）内面にスプレー塗布し、
その後比較例１で用いた混合物を金型内に注型
し、同様の加熱処理を施した。得られた成形品
は、その表面に疎水性のフツ素系撥水材からなる
スキン層が強固に形成されていた。

以上の各例によつて得られた成形品に対して、
霧状に水を吹付けながら耐久試験を行ない、圧縮
くり返し回数５万回毎に吸水率を測定した。その
結果を第１図に示す。

尚、成形品形状（第２図）は、外径d₁＝60mm、
内径d₂＝20mm、高さｈ＝90mmであり、耐久試験条
件は、サイクル：２Hz、圧縮率：０〜70％で行な
つた。

第１図の結果から明らかなように、実施例品は
スキン層の破壊もなく、吸水率は50万回に至るま
で約35％程度以下に抑制することができ、耐久性
が良好であつた。

（発明の効果）本発明のポリウレタンエラストマースポンジ
は、それ自身の表面に、スポンジ成形材料（イソ
シアネート基含有）と化学的に反応し、強固な結
合を形成しうるフツ素系撥水材（分子内にイソシ
アネートと反応しうる活性基含有）からなる疎水
性スキン層が形成されているため、撥水効果に優
れ、しかもくり返し高圧縮を受けてもスキン層が
破損したり、剥離したりすることがなく、長期に
わたつて良好な緩衝機能を奏する。

また、本発明のスポンジ表面密封成形品は、撥
水効果に優れるため、従来品に比較してそれ自身
の内部に保持しうる水分量を極力少量に維持で
き、低温時（０℃以下）において保持水の凍結に
よる成形品自身の脆性化を極力抑制することがで
きるため、長期にわたつて良好な緩衝機能を奏す
る。

さらに、本発明のスポンジ表面密封成形品は、
撥水効果に優れるため、吸水保持された水による
付属の鋼製部材（ロツド、コイルバネ等）の腐食
を抑制しうる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の効果を説明するグラフであ
り、第２図は吸水試験に用いたポリウレタンエラ
ストマースポンジ成形品の断面図である。

Claims

【特許請求の範囲】

１ポリウレタンエラストマースポンジの表面
に、イソシアネートと反応性を有する活性基を分
子内に有するフツ素系撥水材からなるスキン層が
形成されていることを特徴とするポリウレタンエ
ラストマースポンジの表面密封成形品。