JPS6252769B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はエネルギー吸収用ポリウレタンフオー
ムに関するものであり、特に特定の添加成分を含
むエネルギー吸収用ポリウレタンフオームに関す
るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to energy absorbing polyurethane foams, and more particularly to energy absorbing polyurethane foams containing specific additive components.
エネルギー吸収用のポリウレタンフオームは自
動車のバンパー芯材やクラツシユパツド等に用い
られる他、各種衝撃吸収材として使用される。こ
のポリウレタンフオームは、半硬質ポリウレタン
フオームの１種であり、ポリオールとポリイソシ
アナート化合物を主成分として反応させ、発泡硬
化させて得られる。ポリオールとしては、大別し
て２種のものが用いられている。その１つはポリ
マーポリオールと呼ばれるポリオールであり、ポ
リエーテルポリオールやポリエステルポリオール
中でアクリロニトリルやスチレンをグラフト重合
して得られるポリオールである。他のポリオール
は通常ポリウレタンフオームの原料として用いら
れているポリエーテルポリオールやポリエステル
ポリオールに属するポリオールである。後者のポ
リオールを使用したエネルギー吸収用ポリウレタ
ンフオームとしては、例えば特公昭52−43239号
公報、特公昭53−4040号公報、特公昭53−14119
号公報等に記載されている。ポリマーポリオール
を使用したエネルギー吸収用ポリウレタンフオー
ムに比較して後者のポリオールを用いたフオーム
は、ポリオールの粘度が低い等の理由によつてポ
リオールの取り扱いが容易であることやポリオー
ルの価格が低いことなどの理由によつて、将来性
が高いと予想される。 Polyurethane foam for energy absorption is used for automobile bumper core materials, crash pads, etc., and is also used as various shock absorbing materials. This polyurethane foam is a type of semi-rigid polyurethane foam, and is obtained by reacting a polyol and a polyisocyanate compound as main components and foaming and curing the foam. Broadly speaking, two types of polyols are used. One of them is a polyol called a polymer polyol, which is a polyol obtained by graft polymerizing acrylonitrile or styrene in a polyether polyol or polyester polyol. Other polyols are polyols belonging to the polyether polyols and polyester polyols that are commonly used as raw materials for polyurethane foams. Examples of energy absorbing polyurethane foams using the latter polyol include, for example, Japanese Patent Publication No. 52-43239, Japanese Patent Publication No. 53-4040, and Japanese Patent Publication No. 53-14119.
It is stated in the publication number etc. Compared to energy-absorbing polyurethane foams that use polymer polyols, the latter foams are easier to handle due to the lower viscosity of the polyol, and the price of the polyol is lower. It is expected that the future prospects will be high for these reasons.
本発明者は、実質的にポリマーポリオールを使
用することなくエネルギー吸収用ポリウレタンフ
オームを製造することを検討した。このポリウレ
タンフオームは連続気泡を有する半硬質フオーム
であるが、エネルギー吸収用として使用するため
には圧縮硬度が不足する場合が多かつた。圧縮硬
度が不足するとポリウレタンフオームが低い衝撃
力で変形し易くなりエネルギー吸収効率が低下す
る。 The inventors have considered producing energy absorbing polyurethane foams substantially without the use of polymer polyols. Although this polyurethane foam is a semi-rigid foam having open cells, it often lacks compression hardness to be used for energy absorption. If the compressive hardness is insufficient, the polyurethane foam becomes easily deformed by low impact forces, resulting in a decrease in energy absorption efficiency.
本発明者は、エネルギー吸収用ポリウレタンフ
オームの圧縮硬度を向上する目的で種々の検討を
行つた。ポリウレタンフオームの圧縮硬度を向上
させる方法の１つとして、水酸基価の低いポリオ
ールを原料とする方法が考えられる。しかし、水
酸基価の低いポリオールを使用したポリウレタン
フオームは独立気泡が生成し易くなるとともにも
ろくなるという欠点がある。そこで本発明者は特
定のポリオールを使用することなくポリウレタン
フオームの圧縮硬度を向上することを目的として
添加剤の探索を行つた。その結果、塩化ビニル系
樹脂の添加が有効であることを見い出した。本発
明はこの塩化ビニル系樹脂が配合されたエネルギ
ー吸収用ポリウレタンフオームであり、即ちポリ
オールを主成分とするポリオール成分とポリイソ
シアネート化合物を主成分とするイソシアネート
成分との少くとも２成分を反応させて得られるエ
ネルギー吸収用ポリウレタンフオームにおいて、
エネルギー吸収用ポリウレタンフオーム中に該ポ
リウレタンフオームを基準として５〜40重量％の
塩化ビニル系樹脂を存在させたことを特徴とする
エネルギー吸収用ポリウレタンフオームである。 The present inventor conducted various studies for the purpose of improving the compression hardness of energy absorbing polyurethane foam. One possible method for improving the compression hardness of polyurethane foam is to use a polyol with a low hydroxyl value as a raw material. However, a polyurethane foam using a polyol with a low hydroxyl value has the disadvantage that closed cells are likely to be formed and the foam becomes brittle. Therefore, the present inventor searched for additives with the aim of improving the compression hardness of polyurethane foam without using a specific polyol. As a result, it was found that addition of vinyl chloride resin was effective. The present invention is an energy-absorbing polyurethane foam containing this vinyl chloride resin, that is, at least two components, a polyol component containing a polyol as a main component and an isocyanate component containing a polyisocyanate compound as a main component, are reacted. In the resulting energy absorbing polyurethane foam,
This is an energy absorbing polyurethane foam characterized in that a vinyl chloride resin is present in the energy absorbing polyurethane foam in an amount of 5 to 40% by weight based on the polyurethane foam.
本発明において、塩化ビニル系樹脂とは塩化ビ
ニルのホモポリマーあるいは塩化ビニルを主成成
分とする複数のモノマーのコポリマー、またはこ
れらポリマーを主成分とするブレンドポリマーで
あつて、場合により可塑剤、安定剤、その他の添
加剤を含むものをいう。好ましくは塩化ビニルの
割合が80重量％以上のホモポリマーやコポリマー
を用いる。添加剤の内、可塑剤は使用することが
好ましいが、使用せずにたとえば粉末状態でポリ
ウレタンフオームの原料成分に混合することもで
きる。好ましくは可塑剤を使用し、特に塩化ビニ
ルペーストレジンと呼ばれる流動性の可塑剤配合
塩化ビニル系樹脂を用いることが好ましい。これ
が塩化ビニル系樹脂は通常ポリオール成分に添加
して用いるが、これに限られるものではない。塩
化ビニル系樹脂の配合量は、ポリウレタンフオー
ムを基準として５〜40重量％、特に５〜30重量％
が好ましい。この配合量は、可塑剤その他の添加
剤を含む量であるが、充填剤など塩化ビニル系樹
脂に配合されずにポリウレタンフオーム原料に添
加されるものは計算から除かれる。 In the present invention, the vinyl chloride resin refers to a homopolymer of vinyl chloride, a copolymer of multiple monomers containing vinyl chloride as the main component, or a blend polymer containing these polymers as the main component, and optionally includes a plasticizer and stabilizer. containing additives and other additives. Preferably, a homopolymer or copolymer having a vinyl chloride content of 80% by weight or more is used. Among the additives, it is preferable to use a plasticizer, but it is also possible to mix it, for example, in a powdered state with the raw material components of the polyurethane foam without using it. Preferably, a plasticizer is used, and it is particularly preferable to use a fluid vinyl chloride resin containing a plasticizer called vinyl chloride paste resin. The vinyl chloride resin is usually used by adding it to the polyol component, but it is not limited thereto. The blending amount of vinyl chloride resin is 5 to 40% by weight, especially 5 to 30% by weight based on the polyurethane foam.
is preferred. This blending amount includes plasticizers and other additives, but fillers and other additives that are not blended with the vinyl chloride resin but are added to the polyurethane foam raw material are excluded from the calculation.
本発明のエネルギー吸収用のポリウレタンフオ
ームはポリオールとポリイソシアネート化合物を
それぞれ主成分とする少くとも２成分の反応性混
合物を成形型中で発泡硬化して得られる半硬質の
フオームである。ポリオールとしては前記のよう
に実質的にポリマーポリオールを含まないポリオ
ールが好ましいが、勿論ポリマーポリオールを使
用してもよい。ポリウレタンフオームは通常上記
２成分に加えて触媒と発泡剤が使用される。ま
た、エネルギー吸収用のポリウレタンフオームで
は鎖延長剤あるいは架橋剤として低分子量ポリオ
ールやアミン類が使用されることが多い。本発明
におおいても、通常これら触媒、発泡剤、鎖延長
剤（架橋剤）は必須の成分である。その他、本発
明のポリウレタンフオームには整泡剤、着色剤、
充填剤、安定剤その他の添加剤を添加してもよ
い。 The energy absorbing polyurethane foam of the present invention is a semi-rigid foam obtained by foaming and curing in a mold a reactive mixture of at least two components each containing a polyol and a polyisocyanate compound as main components. The polyol is preferably a polyol containing substantially no polymer polyol as described above, but of course a polymer polyol may also be used. Polyurethane foam usually uses a catalyst and a blowing agent in addition to the above two components. Furthermore, in energy absorbing polyurethane foams, low molecular weight polyols and amines are often used as chain extenders or crosslinking agents. In the present invention, these catalysts, blowing agents, and chain extenders (crosslinking agents) are usually essential components. In addition, the polyurethane foam of the present invention includes foam stabilizers, colorants,
Fillers, stabilizers and other additives may also be added.
本発明のポリウレタンフオームの原料として使
用しうるポリオールとしては、ポリエーテルポリ
オール、ポリエステルポリオール、その他のポリ
オールを使用しうるが、特にポリエーテルポリオ
ールが好ましい。ポリエーテルポリオールとして
は、２〜５価の多価アルコールその他のイニシエ
ーターに炭素数２〜４のアルキレンオキシドの１
種または２種以上を付加して得られるポリオキシ
アルキレンポリオールやテトラヒドロフラン重合
体などが好ましい。これらポリエーテルポリオー
ルとして特に、水酸基数２〜４、水酸基１個当り
の分子量1000〜3000のポリエーテルポリオールが
適当である。また水酸基数の高いポリエーテルポ
リオールと水酸基数の低い（ただし２以上）ポリ
エーテルポリオールの組み合せや、分子量の異る
ポリエーテルポリオールの組み合せを用いること
ができる。 As the polyol that can be used as a raw material for the polyurethane foam of the present invention, polyether polyols, polyester polyols, and other polyols can be used, but polyether polyols are particularly preferred. As the polyether polyol, one of alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms is used as a divalent to 5-valent polyhydric alcohol or other initiator.
Preferred are polyoxyalkylene polyols and tetrahydrofuran polymers obtained by adding one species or two or more species. As these polyether polyols, polyether polyols having 2 to 4 hydroxyl groups and a molecular weight of 1000 to 3000 per hydroxyl group are particularly suitable. Further, a combination of a polyether polyol with a high number of hydroxyl groups and a polyether polyol with a low number of hydroxyl groups (however, two or more) or a combination of polyether polyols with different molecular weights can be used.
鎖延長剤あるいは架橋剤としては多価アルコー
ルやアミン類が使用される。多価アルコールとし
ては、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、１・４−ブタンジオール、１・２−ブタンジ
オール、グリセリン、トリメチロールプロパンな
どの２〜４価の多価アルコールが好ましい。その
他、分子量1000以下のポリエーテルポリオール、
ポリエステルポリオールあるいはアミン−アルキ
レンオキシド付加物、またはアルカノールアミン
や芳香族アミンなども使用しうる。 Polyhydric alcohols and amines are used as chain extenders or crosslinking agents. As the polyhydric alcohol, di- to tetrahydric polyhydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,2-butanediol, glycerin, and trimethylolpropane are preferred. Other polyether polyols with a molecular weight of 1000 or less,
Polyester polyols or amine-alkylene oxide adducts, alkanolamines, aromatic amines, etc. may also be used.
発泡剤としては、水と塩化メチレン、トリクロ
ルフルオロメタン、ジクロルジフルオロメタンそ
の他のハロゲン化炭化水素が好ましい。触媒とし
ては、各種アミン類やアミン類と有機金属化合物
の組み合せが好ましい。ポリイソシアネート化合
物は、トリレンジイソシアネート（TDI）、ジフ
エニルメタンジイソシアネート（MDI）、ポリメ
チレンポリフエニルイソシアナート（PAPI）、そ
の他の芳香族ポリイソシアネートが好ましく、特
に変性されたMDIなどの変性ポリイソシアネート
化合物が好ましい。 As the blowing agent, water and methylene chloride, trichlorofluoromethane, dichlorodifluoromethane and other halogenated hydrocarbons are preferred. As the catalyst, various amines or a combination of amines and an organometallic compound are preferred. The polyisocyanate compound is preferably tolylene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), polymethylene polyphenyl isocyanate (PAPI), or other aromatic polyisocyanate, particularly modified polyisocyanate compounds such as modified MDI. is preferred.
本発明のポリウレタンフオームはポリオール成
分とイソシアネート成分との少くとも２成分を混
合し、発泡硬化して製造される。通常、ポリオー
ル成分はポリイソシアネート化合物を除く全原料
の混合物であり、イソシアネート成分はポリイソ
シアネート化合物のみからなる。しかし、これの
みに限られるものではなく、ポリイソシアネート
化合物と非反応性の化合物や原料をイソシアネー
ト成分に加えて用いてもよい。両成分の混合は高
圧発泡機で行うことが好ましい。急速に混合され
た両成分は直ちにモールドへ注入され、モールド
内で発泡硬化する。 The polyurethane foam of the present invention is produced by mixing at least two components, a polyol component and an isocyanate component, and then foaming and curing the mixture. Usually, the polyol component is a mixture of all raw materials except the polyisocyanate compound, and the isocyanate component consists only of the polyisocyanate compound. However, the present invention is not limited to this, and compounds or raw materials that are non-reactive with the polyisocyanate compound may be added to the isocyanate component. Preferably, both components are mixed in a high-pressure foaming machine. Both rapidly mixed components are immediately poured into a mold where they foam and harden.
塩化ビニル系樹脂の添加はポリウレタンフオー
ムの圧縮強度を向上させるとともに、もろさを低
下させず良好な伸び特性を保持する。従つて自動
車パンパーの芯材などの同途に特に適している。
以下に本発明を実施例により具体的に説明する
が、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。 Addition of vinyl chloride resin improves the compressive strength of the polyurethane foam and maintains good elongation properties without reducing brittleness. Therefore, it is particularly suitable for applications such as core materials for automobile pumpers.
EXAMPLES The present invention will be specifically explained below using Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
実施例 １
OH価28.0のポリエーテルポリオール36.4部、
塩ビペーストレジン（鐘淵化学工業(株)社製PSM
−31）7.3部、１・４−ブタンジオール（OH価
1245）9.1部、OH価1130の架橋剤（トリエタノー
ルアミン）0.4部、水0.76部、アミン系触媒
（DABCO 33LV）0.18部、有機スズ化合物系触媒
（DBTAL）0.01部を均一に混合した液に液状のジ
フエニルメタンジイソシアネート（日本ポリウレ
タン(株)社製ミリオネートMTL、NCO28.5％）
45.9部を衝突混合させ金型内に注入した。５分で
脱型が可能となりフオームを得た。得られたフオ
ームは密度0.092ｇ／cm3、圧縮強度1.71Kg／cm2、
30分後の歪回復率96.5％、破断時伸び75％であつ
た。Example 1 36.4 parts of polyether polyol with an OH value of 28.0,
PVC paste resin (PSM manufactured by Kanebuchi Chemical Industry Co., Ltd.)
-31) 7.3 parts, 1,4-butanediol (OH value
1245), 0.4 parts of a crosslinking agent (triethanolamine) with an OH value of 1130, 0.76 parts of water, 0.18 parts of an amine catalyst (DABCO 33LV), and 0.01 part of an organic tin compound catalyst (DBTAL). Liquid diphenylmethane diisocyanate (Millionate MTL manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd., NCO28.5%)
45.9 parts were mixed by collision and injected into the mold. It was possible to remove the mold in 5 minutes, and a form was obtained. The obtained foam has a density of 0.092g/cm 3 , a compressive strength of 1.71Kg/cm 2 ,
The strain recovery rate after 30 minutes was 96.5% and the elongation at break was 75%.
比較例 １
実施例１から塩ビペーストレジンのみを除いて
実施例と同様にしてフオームを得た。フオームの
物性は密度0.092ｇ／cm3、圧縮強度1.39Kg／cm2、
30分後の歪回復率96.7％、破断時伸び53％であつ
た。Comparative Example 1 A foam was obtained in the same manner as in Example 1 except that only the vinyl chloride paste resin was removed. The physical properties of the foam are density 0.092g/cm 3 , compressive strength 1.39Kg/cm 2 ,
The strain recovery rate after 30 minutes was 96.7% and the elongation at break was 53%.
実施例 ２
OH価28.0のポリエーテルポリオール38.9部、
塩ビペーストレジン（PSM−31）9.7部、１・４
−ブタンジオール2.4部、ジエタノールアミン0.7
部、水1.7部、DABCO 33LV0.6部、整泡剤SH−
190（東レシリコーン社製）0.05部を均一に混合
した液と液状のジフエニルメタンジイソシアネー
ト46.0部を衝突混合させ金型内に注入しフオーム
を得た。得られたフオームは密度0.098ｇ／cm3、
圧縮強度2.49Kg／cm2、30分後の歪回復率97.1％、
破断時伸び64％であつた。Example 2 38.9 parts of polyether polyol with an OH value of 28.0,
PVC paste resin (PSM-31) 9.7 parts, 1.4
-2.4 parts of butanediol, 0.7 parts of diethanolamine
1.7 parts of water, 0.6 parts of DABCO 33LV, foam stabilizer SH-
A uniformly mixed solution of 0.05 part of 190 (manufactured by Toray Silicone Co., Ltd.) and 46.0 parts of liquid diphenylmethane diisocyanate were collision-mixed and injected into a mold to obtain a foam. The obtained foam has a density of 0.098 g/cm 3 ,
Compressive strength 2.49Kg/cm 2 , strain recovery rate 97.1% after 30 minutes,
The elongation at break was 64%.
比較例 ２
実施例２から塩ビペーストレジンのみを除いて
実施例２と同様にしてフオームを得た。フオーム
物性は密度0.102ｇ／cm3、圧縮強度1.82Kg／cm2、
30分後の回復率97.4％、破断時伸び89％であつ
た。Comparative Example 2 A foam was obtained in the same manner as in Example 2 except that only the vinyl chloride paste resin was removed. The foam physical properties are density 0.102g/cm 3 , compressive strength 1.82Kg/cm 2 ,
The recovery rate after 30 minutes was 97.4%, and the elongation at break was 89%.
Claims (1)
ポリイソシアネート化合物を主成分とするイソシ
アネート成分との少くとも２成分を反応させて得
られるエネルギー吸収用ポリウレタンフオームに
おいて、エネルギー吸収ポリウレタンフオーム中
に該ポリウレタンフオームを基準として５〜40重
量％の塩化ビニル系樹脂を存在させたことを特徴
とするエネルギー吸収用ポリウレタンフオーム。 ２ 塩化ビニル系樹脂が塩化ビニルペーストレジ
ンの形態で使用したことを特徴とする特許請求の
範囲の１のポリウレタンフオーム。 ３ ポリオールが実質的にポリマーポリオールを
含まないポリオールであることを特徴とする特許
請求の範囲１のポリウレタンフオーム。 ４ ポリオールがポリエーテルポリオールである
ことを特徴とする特許請求の範囲１のポリウレタ
ンフオーム。[Scope of Claims] 1. An energy absorbing polyurethane foam obtained by reacting at least two components: a polyol component containing a polyol as a main component and an isocyanate component containing a polyisocyanate compound as a main component. An energy absorbing polyurethane foam characterized in that a vinyl chloride resin is present in an amount of 5 to 40% by weight based on the polyurethane foam. 2. The polyurethane foam according to claim 1, wherein the vinyl chloride resin is used in the form of a vinyl chloride paste resin. 3. The polyurethane foam of claim 1, wherein the polyol is a polyol substantially free of polymer polyols. 4. The polyurethane foam according to claim 1, wherein the polyol is a polyether polyol.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7544980A JPS572341A (en) | 1980-06-06 | 1980-06-06 | Polyurethane foam for absorbing energy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7544980A JPS572341A (en) | 1980-06-06 | 1980-06-06 | Polyurethane foam for absorbing energy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS572341A JPS572341A (en) | 1982-01-07 |
| JPS6252769B2 true JPS6252769B2 (en) | 1987-11-06 |
Family
ID=13576578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7544980A Granted JPS572341A (en) | 1980-06-06 | 1980-06-06 | Polyurethane foam for absorbing energy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS572341A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6042431A (en) * | 1983-08-19 | 1985-03-06 | Mitui Toatsu Chem Inc | Polyurethane foam sheet of excellent heat process-ability and laminate thereof |
| US4718463A (en) * | 1985-12-20 | 1988-01-12 | Mallinckrodt, Inc. | Method of producing prefilled sterile plastic syringes |
-
1980
- 1980-06-06 JP JP7544980A patent/JPS572341A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS572341A (en) | 1982-01-07 |
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