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JP7564672B2 - Bound stopper and manufacturing method thereof - Google Patents

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JP7564672B2 JP2020164872A JP2020164872A JP7564672B2 JP 7564672 B2 JP7564672 B2 JP 7564672B2 JP 2020164872 A JP2020164872 A JP 2020164872A JP 2020164872 A JP2020164872 A JP 2020164872A JP 7564672 B2 JP7564672 B2 JP 7564672B2
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Description

本発明は、車両用ショックアブソーバーのピストンロッドに装着されるバウンドストッパおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to a bound stopper that is attached to the piston rod of a vehicle shock absorber and a method for manufacturing the same.

図7に示すように、車両用ショックアブソーバー70は、シリンダのピストンロッド72にバウンドストッパ75が装着されている。符号71はシリンダ本体、符号73はスプリングである。バウンドストッパ75は蛇腹形状に成形された弾性発泡体からなり、路面からの衝撃や振動でショックアブソーバー70が伸縮してシリンダ本体71とバウンドストッパ75が衝突すると、バウンドストッパ75が圧縮変形して衝撃を緩和する。 As shown in FIG. 7, a shock absorber 70 for a vehicle has a bound stopper 75 attached to a piston rod 72 of a cylinder. Reference numeral 71 denotes the cylinder body, and reference numeral 73 denotes a spring. The bound stopper 75 is made of an elastic foam molded into a bellows shape, and when the shock absorber 70 expands and contracts due to impact or vibration from the road surface and the cylinder body 71 collides with the bound stopper 75, the bound stopper 75 compresses and deforms to absorb the impact.

バウンドストッパ75は、シリンダ本体の衝突やそれによる圧縮変形が繰り返されるため、機械的強度が大きく、且つ大荷重を繰り返し受けた時の疲労破壊やへたり等に対する耐久性が要求される。 The bound stopper 75 is subject to repeated collisions with the cylinder body and the resulting compressive deformation, so it must have high mechanical strength and be durable against fatigue failure and settling when subjected to repeated heavy loads.

従来、高荷重、高変形に対する耐久性や耐へたり性を備えつつ、コストダウンを図るバウンドストッパとして、ポリエステル系ポリオールをポリオール成分とし、ジフェニルメタンジイソシアネートをイソシアネート成分とするウレタン原料を金型に注入し、70℃以上で加熱する一次加硫を行った後に、成形体を金型から取り出して加熱する二次加硫を行うことにより、スキン層の密度(Da)および発泡セル径(Ra)と、コア部の密度(Db)および発泡セル径(Rb)を、特定の式及び関係を満たすように形成したポリウレタン発泡体で構成したものが提案されている(特許文献1)。 A conventional bound stopper that is durable and resistant to settling under high loads and large deformations while reducing costs has been proposed, which is made by injecting a urethane raw material containing polyester polyol as the polyol component and diphenylmethane diisocyanate as the isocyanate component into a mold and heating it to 70°C or higher for primary vulcanization, and then removing the molded body from the mold and heating it for secondary vulcanization, thereby forming a polyurethane foam so that the density (Da) and foam cell diameter (Ra) of the skin layer and the density (Db) and foam cell diameter (Rb) of the core satisfy specific formulas and relationships (Patent Document 1).

特開2015-183832号公報JP 2015-183832 A

しかしながら、一次加硫および二次加硫によって、スキン層の密度(Da)および発泡セル径(Ra)と、コア部の密度(Db)および発泡セル径(Rb)を特定の式及び関係を満たすようにしなければならないため、反応の制御が難しい問題がある。 However, the primary and secondary vulcanization processes must ensure that the density (Da) and foam cell diameter (Ra) of the skin layer and the density (Db) and foam cell diameter (Rb) of the core layer satisfy specific formulas and relationships, making it difficult to control the reaction.

さらに、車両においては、快適性(良好な乗り心地)が求められるが、従来のバウンドストッパでは、車両走行時、路面の凹凸等による、突き上げ感があり、乗り心地の向上が得られなかった。 Furthermore, vehicles require comfort (a good ride quality), but with conventional bounding stoppers, there was a feeling of being pushed up due to unevenness in the road surface while the vehicle was traveling, and no improvement in ride quality was achieved.

本発明は前記の点に鑑みなされたものであって、機械的強度が大きく、乗り心地を良好なものにでき、更に製造の容易なバウンドストッパおよびその製造方法の提供を目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above points, and aims to provide a bound stopper that has high mechanical strength, provides a comfortable ride, and is easy to manufacture, as well as a method for manufacturing the same.

請求項1の発明は、車両用ショックアブソーバーのピストンロッドに装着されるポリウレタン発泡体製のバウンドストッパにおいて、少なくともイソシアネート成分と発泡剤とを含むポリウレタン発泡体用組成物から得られたポリウレタン発泡体からなり、前記イソシアネート成分は、ポリオール成分と、活性水素基を有する環状分子を構成体に含むポリロタキサンと、ジフェニルメタンジイソシアネートとから得られたイソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーからなることを特徴とする。 The invention of claim 1 is a polyurethane foam bound stopper to be attached to a piston rod of a shock absorber for a vehicle, which is made of polyurethane foam obtained from a polyurethane foam composition containing at least an isocyanate component and a blowing agent, and is characterized in that the isocyanate component is made of a urethane prepolymer having an isocyanate group at its end, which is obtained from a polyol component, a polyrotaxane containing a cyclic molecule having an active hydrogen group as a constituent, and diphenylmethane diisocyanate.

請求項2の発明は、請求項1において、前記イソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーは、前記ポリオール成分100重量部に対して前記ポリロタキサンの配合量が0.1~6.5重量部であることを特徴とする。 The invention of claim 2 is the same as that of claim 1, in which the urethane prepolymer having an isocyanate group at its end has a blending amount of the polyrotaxane of 0.1 to 6.5 parts by weight per 100 parts by weight of the polyol component.

請求項3の発明は、請求項1または2において、前記ポリウレタン発泡体の密度が0.2~0.7g/cmであることを特徴とする。 The invention of claim 3 is characterized in that in the invention of claim 1 or 2, the density of the polyurethane foam is 0.2 to 0.7 g/ cm3 .

請求項4の発明は、車両用ショックアブソーバーのピストンロッドに装着されるポリウレタン発泡体製のバウンドストッパの製造方法において、ポリオール成分と、活性水素基を有する環状分子を構成体に含むポリロタキサンと、を溶融状態で混合した後にジフェニルメタンジイソシアネートを配合してイソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーを作製し、少なくとも前記イソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーと発泡剤とを含むポリウレタン発泡体用組成物を、金型に注入し、発泡させて前記ポリウレタン発泡体製のバウンドストッパを形成することを特徴とする。 The invention of claim 4 is a method for manufacturing a bound stopper made of polyurethane foam to be attached to a piston rod of a shock absorber for a vehicle, which comprises mixing a polyol component and a polyrotaxane containing cyclic molecules having active hydrogen groups as constituents in a molten state, then blending diphenylmethane diisocyanate to prepare a urethane prepolymer having an isocyanate group at its terminal, and injecting a polyurethane foam composition containing at least the urethane prepolymer having an isocyanate group at its terminal and a foaming agent into a mold and foaming the polyurethane foam to form a bound stopper.

本発明のバウンドストッパは、少なくともイソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーと発泡剤とを含むポリウレタン発泡体用組成物から得られたポリウレタン発泡体で構成される。イソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーは、ポリオール成分と、活性水素基を有する環状分子を構成体に含むポリロタキサンと、を溶融状態で混合した後にジフェニルメタンジイソシアネートを配合することにより得られる。 The bound stopper of the present invention is composed of a polyurethane foam obtained from a polyurethane foam composition containing at least a urethane prepolymer having an isocyanate group at its terminal and a foaming agent. The urethane prepolymer having an isocyanate group at its terminal is obtained by mixing a polyol component and a polyrotaxane containing a cyclic molecule having an active hydrogen group in a molten state, and then adding diphenylmethane diisocyanate.

図2の模式図に示すように、ポリロタキサン20は、環状分子21の開口部に軸状分子23が串刺し状に挿通され、軸状分子23の両端に封鎖基25を有する。封鎖基25は環状分子21が軸状分子23から離脱するのを防ぐ。本発明によれば、イソシアネート基を末端に有するウレタンポリマーの作製時に、ポリオール成分の水酸基及びポリロタキサン20の環状分子21における活性水素基がジフェニルメタンジイソシアネートと反応してウレタン結合を形成する。その後、少なくともイソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーと発泡剤とによる発泡反応でポリウレタン発泡体が形成され、該ポリウレタン発泡体からなるバウンドストッパが得られる。 As shown in the schematic diagram of FIG. 2, the polyrotaxane 20 has an axial molecule 23 inserted in a skewer-like manner into the opening of the cyclic molecule 21, and the axial molecule 23 has blocking groups 25 at both ends. The blocking groups 25 prevent the cyclic molecule 21 from detaching from the axial molecule 23. According to the present invention, when preparing a urethane polymer having an isocyanate group at its end, the hydroxyl group of the polyol component and the active hydrogen group in the cyclic molecule 21 of the polyrotaxane 20 react with diphenylmethane diisocyanate to form a urethane bond. Then, a polyurethane foam is formed by a foaming reaction between at least the urethane prepolymer having an isocyanate group at its end and a foaming agent, and a bound stopper made of the polyurethane foam is obtained.

ポリロタキサン20は、環状分子21が軸状分子23に沿ってある程度自由に移動することができ、バウンドストッパを構成するポリウレタン発泡体は、ポリロタキサン20の環状分子21の部分に形成されたウレタン結合(架橋点)も軸状分子23に沿って動くことができる(滑車効果)。滑車効果によりポリウレタン発泡体に外部から大きな荷重を繰返し受けても、受けた荷重を分散させることができるため、架橋点が破壊されることを防ぐことができる。また、軸状分子23上で環状分子21同士が接近した場合、環状分子21同士が距離を一定に保とうとする空気バネ効果が発現し、空気バネ効果によりポリウレタン発泡体は優れた復元性を有する。これらの作用により、本発明のポリウレタン発泡体は機械的強度が高まったり、外部から加わる動的エネルギーを低減し、破壊やへたり等に対する耐久性を向上させたり、乗り心地を良好にすることができる。 In the polyrotaxane 20, the cyclic molecules 21 can move relatively freely along the axial molecules 23, and in the polyurethane foam constituting the bound stopper, the urethane bonds (crosslinking points) formed in the cyclic molecules 21 of the polyrotaxane 20 can also move along the axial molecules 23 (pulley effect). Even if the polyurethane foam is repeatedly subjected to a large load from the outside, the pulley effect can disperse the load, preventing the crosslinking points from being destroyed. In addition, when the cyclic molecules 21 approach each other on the axial molecules 23, an air spring effect is generated in which the cyclic molecules 21 try to keep a constant distance between them, and the air spring effect gives the polyurethane foam excellent restorability. Due to these actions, the polyurethane foam of the present invention has increased mechanical strength, reduced dynamic energy applied from the outside, improved durability against destruction and sagging, and improved ride comfort.

また、本発明によれば、イソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーの作製時に、溶融状態のポリオール成分にポリロタキサンが添加され、ポリオール成分及びポリロタキサンが溶融状態で混合されるため、ポリオール成分中にポリロタキサンを均一に分散させることができる。ポリオール成分とポリロタキサンの混合は、ポリロタキサンの融点以上の温度で行うことが好ましい。一方、ポリオール成分と発泡剤及びイソシアネート成分等を、一度に混合して金型に注入するワンショット法では、常温固体のポリロタキサンは融点以上に溶融するか、分散媒体に溶解又は分散させる必要があるが、各成分の温度や粘度等の違いからポリロタキサンを均一に分散させることは難しくなる。更に、超高分子量化合物であるポリロタキサンの全ての活性水素基とイソシアネート成分を確実に反応させることは難しく、ポリロタキサンの有する滑車効果や空気バネ効果が十分に得られなくなり、機械的強度や耐久性に優れ、乗り心地を良好にするポリウレタン発泡体が得られ難い。 In addition, according to the present invention, when preparing a urethane prepolymer having an isocyanate group at its end, polyrotaxane is added to a molten polyol component, and the polyol component and polyrotaxane are mixed in a molten state, so that the polyrotaxane can be uniformly dispersed in the polyol component. The polyol component and polyrotaxane are preferably mixed at a temperature equal to or higher than the melting point of the polyrotaxane. On the other hand, in the one-shot method in which the polyol component, the foaming agent, the isocyanate component, etc. are mixed at once and injected into a mold, the polyrotaxane, which is a solid at room temperature, needs to be melted at a temperature equal to or higher than the melting point, or dissolved or dispersed in a dispersion medium, but it is difficult to uniformly disperse the polyrotaxane due to differences in the temperature, viscosity, etc. of each component. Furthermore, it is difficult to reliably react all the active hydrogen groups of the polyrotaxane, which is an ultra-high molecular weight compound, with the isocyanate component, so that the pulley effect and air spring effect of the polyrotaxane cannot be fully obtained, and it is difficult to obtain a polyurethane foam that is excellent in mechanical strength and durability and provides a good ride.

また、本発明では、ポリウレタン発泡体中にポリロタキサンを分散させるために界面活性剤などの分散媒体が不要となり、ポリウレタン発泡体の分散媒体に由来する機械的強度、破壊やへたり等に対する耐久性の低下を防ぐことができる。分散媒体として、分子中に活性水素基を有さない化合物を使用した場合、機械的強度の低下やブリード等が起こり、分子中に活性水素基を1個含む化合物(モノオール)を使用した場合、架橋密度の低下による機械的強度の低下等が起こり得る。 In addition, in the present invention, a dispersion medium such as a surfactant is not required to disperse polyrotaxane in the polyurethane foam, and the decrease in mechanical strength and durability against breakage, sagging, etc., caused by the dispersion medium of the polyurethane foam can be prevented. If a compound that does not have an active hydrogen group in the molecule is used as the dispersion medium, a decrease in mechanical strength and bleeding, etc. may occur, and if a compound (monol) that contains one active hydrogen group in the molecule is used, a decrease in mechanical strength due to a decrease in crosslink density may occur.

また、本発明において使用するジフェニルメタンジイソシアネートは、1,5-ナフタレンジイソシアネート(NDI)よりも安価であり、NDIと比較して、世界的に生産量が大きく、グローバルな調達が可能である。 In addition, the diphenylmethane diisocyanate used in the present invention is less expensive than 1,5-naphthalene diisocyanate (NDI), and compared to NDI, it is produced in larger quantities worldwide and can be procured globally.

本発明の一実施形態に係るバウンドストッパの断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a bound stopper according to an embodiment of the present invention. 活性水素基を有する環状分子を構成体に含むポリロタキサンの構造を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a structure of a polyrotaxane containing, as a constituent, a cyclic molecule having an active hydrogen group. 本発明のバウンドストッパの製造に使用する金型の断面図及び発泡時の金型の断面図である。1A and 1B are cross-sectional views of a mold used in manufacturing the bound stopper of the present invention and a cross-sectional view of the mold during foaming. 本発明のバウンドストッパの製造において脱型時の金型の断面図である。4 is a cross-sectional view of a mold during demolding in the manufacture of the bound stopper of the present invention. FIG. 実施例1~9の配合及び物性を示す表である。1 is a table showing the compositions and physical properties of Examples 1 to 9. 実施例10~16及び比較例1~2の配合及び物性を示す表である。1 is a table showing the formulations and physical properties of Examples 10 to 16 and Comparative Examples 1 and 2. バウンドストッパの装着状態を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which the bound stopper is attached.

図1に示す本発明の一実施形態に係るバウンドストッパ10は、図7に示すバウンドストッパ75と同様に車両のショックアブソーバーのピストンロッド72に装着されるものである。 The bound stopper 10 according to one embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is attached to the piston rod 72 of a shock absorber of a vehicle, similar to the bound stopper 75 shown in FIG. 7.

バウンドストッパ10は、側部外周面10aが蛇腹形状に成形された筒状のポリウレタン発泡体からなり、中心には、ショックアブソーバーのピストンロッドを挿通可能とする貫通孔11が形成されている。バウンドストッパ10は、上部10bが下部10cよりも外径が大に形成されている。バウンドストッパ10の長さ及び径はショックアブソーバーに応じた値とされる。 The bound stopper 10 is made of a cylindrical polyurethane foam with the outer peripheral surface 10a molded into a bellows shape, and has a through hole 11 in the center through which the piston rod of the shock absorber can be inserted. The bound stopper 10 is formed so that the upper part 10b has a larger outer diameter than the lower part 10c. The length and diameter of the bound stopper 10 are determined according to the shock absorber.

バウンドストッパ10を構成するポリウレタン発泡体の密度(JIS K7222:2005準拠)は、0.2~0.7g/cmが好ましい。密度が0.2g/cm未満の場合、ポリウレタン発泡体の物性が低下し、それに対して密度が0.7g/cmを越える場合には、ポリウレタン発泡体の発泡成形時に発泡圧が高くなって成形が難しくなる。 The density (based on JIS K7222:2005) of the polyurethane foam constituting the bound stopper 10 is preferably 0.2 to 0.7 g/cm 3. If the density is less than 0.2 g/cm 3 , the physical properties of the polyurethane foam are degraded, whereas if the density exceeds 0.7 g/cm 3 , the foaming pressure increases during foam molding of the polyurethane foam, making molding difficult.

バウンドストッパ10を構成するポリウレタン発泡体の引張強度(JIS K6251:2017準拠)は3.5MPa以上が好ましい。 The tensile strength (in accordance with JIS K6251:2017) of the polyurethane foam that constitutes the bound stopper 10 is preferably 3.5 MPa or more.

バウンドストッパ10を構成するポリウレタン発泡体は、ポリウレタン発泡体用組成物から得られる。ポリウレタン発泡体用組成物は、少なくともイソシアネート成分と発泡剤とを含む。 The polyurethane foam that constitutes the bound stopper 10 is obtained from a polyurethane foam composition. The polyurethane foam composition contains at least an isocyanate component and a foaming agent.

イソシアネート成分は、ポリオール成分と、活性水素基を有する環状分子を構成体に含むポリロタキサンと、を溶融状態で混合した後にジフェニルメタンジイソシアネートを配合することにより得られたイソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーからなる。 The isocyanate component is made of a urethane prepolymer having an isocyanate group at the end, which is obtained by mixing a polyol component and a polyrotaxane containing cyclic molecules with active hydrogen groups in a molten state, and then adding diphenylmethane diisocyanate.

ポリオール成分は、ポリエステルポリオールが用いられ、エステル結合間の平均炭素数が3~8のポリエステルポリオールが好ましい。
エステル結合間の平均炭素数が3~8のポリエステルポリオールは、縮合系ポリエステルポリオールまたは開環系ポリエステルポリオールが用いられる。また、ポリオール成分には、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(PTMG)[HO-(CHCHCHCHO)-H]も使用することができる。
The polyol component is a polyester polyol, preferably having an average carbon number of 3 to 8 between ester bonds.
Condensation polyester polyols or ring-opening polyester polyols are used as the polyester polyols having an average carbon number between ester bonds of 3 to 8. In addition, polytetramethylene ether glycol (PTMG) [HO-(CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O) n -H] can also be used as the polyol component.

縮合系ポリエステルポリオールとしては、ヒドロキシル基間の炭素数が2~6のジオールと、カルボキシル基間の炭素数が4~10のジカルボン酸とを重縮合させたものが好ましい。 As the condensation polyester polyol, a polycondensation product of a diol having 2 to 6 carbon atoms between hydroxyl groups and a dicarboxylic acid having 4 to 10 carbon atoms between carboxyl groups is preferred.

ヒドロキシル基間の炭素数が2~6のジオールとしては、エチレングリコール[HO-CHCH-OH]、1,4-ブタンジオール[HO-(CH-OH]、1,6-ヘキサンジオール[HO-(CH-OH]を挙げることができる。
カルボキシル基間の炭素数が4~10のジカルボン酸としては、アジピン酸[HOOC-(CH-COOH]、スベリン酸[HOOC-(CH-COOH]、セバシン酸[HOOC-(CH-COOH]、ドデカン二酸[HOOC-(CH10-COOH]を挙げることができる。なお、カルボキシル基間の炭素数には、カルボキシル基を構成する炭素の数は含まれない。
Examples of diols having 2 to 6 carbon atoms between the hydroxyl groups include ethylene glycol [HO-CH 2 CH 2 -OH], 1,4-butanediol [HO-(CH 2 ) 4 -OH], and 1,6-hexanediol [HO-(CH 2 ) 6 -OH].
Examples of dicarboxylic acids having 4 to 10 carbon atoms between the carboxyl groups include adipic acid [HOOC-(CH 2 ) 4 -COOH], suberic acid [HOOC-(CH 2 ) 6 -COOH], sebacic acid [HOOC-(CH 2 ) 8 -COOH], and dodecanedioic acid [HOOC-(CH 2 ) 10 -COOH]. Note that the number of carbon atoms between the carboxyl groups does not include the number of carbons constituting the carboxyl groups.

開環系ポリエステルポリオールとしては、ε-カプロラクトンを開環重合させたポリカプロラクトンジオール(PCL)が好ましい。 As a ring-opening polyester polyol, polycaprolactone diol (PCL) obtained by ring-opening polymerization of ε-caprolactone is preferred.

なお、イソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマー用のポリオールの重量平均分子量(Mw)は800~5000、より好ましくは1000~3000、水酸基価は、20~200mgKOH/g、より好ましくは35~180mgKOH/gである。 The weight average molecular weight (Mw) of the polyol for the urethane prepolymer having an isocyanate group at the end is 800 to 5000, more preferably 1000 to 3000, and the hydroxyl value is 20 to 200 mgKOH/g, more preferably 35 to 180 mgKOH/g.

活性水素基を有する環状分子を構成体に含むポリロタキサンは、図2の模式図に示したとおりであり、活性水素基を有する環状分子21の開口部に軸状分子23が串刺し状に挿通され、軸状分子23の両端の封鎖基25で環状分子21の離脱を防ぐ構造からなる。環状分子21の活性水素基としては、水酸基、アミノ基等を挙げることができ、特に水酸基が好適である。活性水素基を有する環状分子を構成体に含むポリロタキサンは、水酸基価が60~100mgKOH/g、軸状分子の分子量が1万~4万、全体の分子量が15万~80万のものが好ましい。活性水素基を有する環状分子を構成体に含むポリロタキサンの配合量は、ポリオール成分100重量部に対して0.1~6.5重量部が好ましく、より好ましくは0.5~6重量部である。0.1重量部未満の場合、物性向上効果が得られなくなる。6.5重量部を超える場合、ウレタンプレポリマーの粘度が高くなりすぎ、成形が難しくなる。 As shown in the schematic diagram of FIG. 2, the polyrotaxane containing a cyclic molecule having an active hydrogen group in its constituents is structured such that an axial molecule 23 is inserted in a skewer-like manner into the opening of a cyclic molecule 21 having an active hydrogen group, and blocking groups 25 at both ends of the axial molecule 23 prevent the cyclic molecule 21 from detaching. Examples of the active hydrogen group of the cyclic molecule 21 include a hydroxyl group and an amino group, and the hydroxyl group is particularly preferred. The polyrotaxane containing a cyclic molecule having an active hydrogen group in its constituents preferably has a hydroxyl value of 60 to 100 mg KOH/g, a molecular weight of the axial molecule of 10,000 to 40,000, and a total molecular weight of 150,000 to 800,000. The amount of the polyrotaxane containing a cyclic molecule having an active hydrogen group in its constituents is preferably 0.1 to 6.5 parts by weight, more preferably 0.5 to 6 parts by weight, per 100 parts by weight of the polyol component. If it is less than 0.1 part by weight, the effect of improving physical properties cannot be obtained. If it exceeds 6.5 parts by weight, the viscosity of the urethane prepolymer will be too high, making molding difficult.

ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)は、2,2’-ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメリックMDI(クルードMDI)がある。4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネートは、モノメリックMDIあるいはピュアMDIとも称される。また、ポリメリックMDI(クルードMDI)は、モノメリックMDIと高分子量のポリイソシアネートの混合物である。それらの中でも4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネートが好ましい。
本発明で使用するジフェニルメタンジイソシアネートは、1,5-ナフタレンジイソシアネート(NDI)よりも安価であり、NDIと比較して、世界的に生産量が大きく、グローバルな調達が可能である。
Diphenylmethane diisocyanate (MDI) includes 2,2'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4'-diphenylmethane diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, and polymeric MDI (crude MDI). 4,4'-diphenylmethane diisocyanate is also called monomeric MDI or pure MDI. Polymeric MDI (crude MDI) is a mixture of monomeric MDI and high molecular weight polyisocyanate. Among them, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate is preferred.
The diphenylmethane diisocyanate used in the present invention is less expensive than 1,5-naphthalene diisocyanate (NDI), and compared with NDI, it is produced in a larger amount worldwide and can be procured globally.

イソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーのNCO%は、2~7%が好ましく、より好ましくは3~6%である。NCO%が2%未満の場合には、十分な強度が得られず、耐久性も悪くなる。一方、NCO%が7%を超えると柔軟性が無くなって硬くなり、脆くなって耐久性も悪くなる。 The NCO% of a urethane prepolymer having an isocyanate group at its end is preferably 2 to 7%, and more preferably 3 to 6%. If the NCO% is less than 2%, sufficient strength is not obtained and durability is also poor. On the other hand, if the NCO% is more than 7%, the flexibility is lost and the material becomes hard, brittle, and durability is also poor.

ポリウレタン発泡体用組成物に含まれる発泡剤は、水、代替フロンあるいはペンタンなどの炭化水素を、単独または組み合わせて使用できる。水の場合は、イソシアネート成分の反応時に炭酸ガスを発生し、その炭酸ガスによって発泡がなされる。発泡剤としての水の配合量は、イソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマー100重量部に対して0.2~5重量部が好ましい。 The blowing agent contained in the polyurethane foam composition can be water, a fluorocarbon substitute, or a hydrocarbon such as pentane, either alone or in combination. When water is used, carbon dioxide gas is generated during the reaction of the isocyanate component, and the foaming is caused by this carbon dioxide gas. The amount of water used as the blowing agent is preferably 0.2 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of the urethane prepolymer having an isocyanate group at its terminal.

ポリウレタン発泡体用組成物には、触媒、整泡剤、耐加水分解剤、架橋剤、難燃剤、着色剤、安定剤、充填剤等の添加剤を含ませることができる。 Polyurethane foam compositions can contain additives such as catalysts, foam stabilizers, hydrolysis stabilizers, crosslinking agents, flame retardants, colorants, stabilizers, and fillers.

触媒は、公知のウレタン化触媒や遅延触媒(感温触媒)を併用することができる。ウレタン化触媒としては例えば、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、ジエタノールアミン、ジメチルアミノモルフォリン、N-エチルモルホリン、テトラメチルグアニジン等のアミン触媒や、スタナスオクトエートやジブチルチンジラウレート等のスズ触媒やフェニル水銀プロピオン酸塩あるいはオクテン酸鉛等の金属触媒(有機金属触媒とも称される。)等が挙げられる。遅延触媒はウレタン化触媒の活性基部分をギ酸やオクチル酸等の酸でブロックしたアミン塩であり、例えば、ジアザビシクロアルケンのフェノール塩、ジアザビシクロアルケンのオクチル酸塩、3級アミン塩等を挙げることができる。 The catalyst may be a known urethanization catalyst or a retardation catalyst (temperature-sensitive catalyst). Examples of urethanization catalysts include amine catalysts such as triethylamine, triethylenediamine, diethanolamine, dimethylaminomorpholine, N-ethylmorpholine, and tetramethylguanidine, tin catalysts such as stannous octoate and dibutyltin dilaurate, and metal catalysts (also called organometallic catalysts) such as phenylmercury propionate and lead octenate. Retarded catalysts are amine salts in which the active group of the urethanization catalyst is blocked with an acid such as formic acid or octylic acid, and examples of such catalysts include phenol salts of diazabicycloalkenes, octylic acid salts of diazabicycloalkenes, and tertiary amine salts.

整泡剤は、ポリウレタン発泡体に用いられるものであればよく、シリコーン系整泡剤、含フッ素化合物系整泡剤および公知の界面活性剤を挙げることができる。整泡剤は、イソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーの作製時に配合しておけば、ウレタンプレポリマー中に均一に分散するため整泡力を向上でき、セルが細かく均一なポリウレタン発泡体を得ることができる。 The foam stabilizer may be any foam stabilizer that is used in polyurethane foam, and examples of such foam stabilizers include silicone-based foam stabilizers, fluorine-containing compound-based foam stabilizers, and known surfactants. If the foam stabilizer is added during the preparation of the urethane prepolymer having an isocyanate group at its end, it will disperse uniformly in the urethane prepolymer, improving the foam stabilization ability and allowing the production of polyurethane foam with fine and uniform cells.

耐加水分解剤は、カルボジイミド化合物等を挙げることができる。特に、ポリオール成分としてポリエステルポリオールを使用した場合、耐加水分解剤を配合することによりポリウレタン発泡体の耐加水分解性を向上させることができる。カルボジイミド基は活性水素基と反応性を有するため、ポリウレタン発泡体の製造時に発泡剤と共に配合することが好ましい。 Examples of hydrolysis stabilizers include carbodiimide compounds. In particular, when polyester polyol is used as the polyol component, the hydrolysis resistance of the polyurethane foam can be improved by adding a hydrolysis stabilizer. Since carbodiimide groups are reactive with active hydrogen groups, it is preferable to add them together with the blowing agent when producing the polyurethane foam.

架橋剤は、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、ジプロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン等が挙げられる。架橋剤は、イソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーの作製時に配合することが好ましく、ポリオール成分やポリロタキサンと共に溶融状態で混合すれば、ウレタンプレポリマー中に架橋剤を均一に分散させることができる。 Examples of crosslinking agents include ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,4-butanediol, glycerin, and trimethylolpropane. The crosslinking agent is preferably added when preparing the urethane prepolymer having an isocyanate group at its end. If the crosslinking agent is mixed in a molten state together with the polyol component and polyrotaxane, the crosslinking agent can be uniformly dispersed in the urethane prepolymer.

難燃剤は、ポリ塩化ビニル、クロロプレンゴム、塩素化ポリエチレンなどのハロゲン化化合物、リン酸エステルやハロゲン化リン酸エステル等の縮合リン酸化合物、或いはメラミン樹脂やウレア樹脂などの有機系化合物、酸化アンチモンや水酸化アルミニウムなどの無機系化合物等を挙げることができる。難燃剤は、イソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーの作製時に配合しておけば、ウレタンプレポリマー中に均一に分散させることができる。 Examples of flame retardants include halogenated compounds such as polyvinyl chloride, chloroprene rubber, and chlorinated polyethylene; condensed phosphate compounds such as phosphate esters and halogenated phosphate esters; organic compounds such as melamine resins and urea resins; and inorganic compounds such as antimony oxide and aluminum hydroxide. If the flame retardant is added during the preparation of the urethane prepolymer having an isocyanate group at its end, it can be uniformly dispersed in the urethane prepolymer.

着色剤は、顔料、染料等を挙げることができる。着色剤は、イソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーの作製時に配合しておけば、ウレタンプレポリマー中に均一に分散させることができる。 Examples of colorants include pigments and dyes. If the colorant is added during the preparation of the urethane prepolymer having an isocyanate group at its end, it can be uniformly dispersed in the urethane prepolymer.

安定剤は、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤等を挙げることができる。安定剤は、イソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーの作製時に配合しておけば、ウレタンプレポリマー中に均一に分散させることができる。 Examples of stabilizers include antioxidants, ultraviolet absorbers, and light stabilizers. If the stabilizer is added during the preparation of the urethane prepolymer having an isocyanate group at its end, it can be uniformly dispersed in the urethane prepolymer.

イソシアネートインデックス(INDEX)は、90~120が好ましい。イソシアネートインデックスが90未満の場合は架橋度が小さく、ポリウレタン発泡体が十分な機械的強度が得られなかったり、繰返し荷重を受けた時のへたり等が大きくなり、一方120を超える場合は架橋度が大きく、ポリウレタン発泡体が硬くなったり、弾性が低くなる。より好ましいイソシアネートインデックスは95~115である。イソシアネートインデックスは、ポリウレタン発泡体の分野で使用される指数であって、ポリウレタン発泡体用組成物中の活性水素基に対するイソシアネート基の当量比を百分率で表した数値[NCO基の当量/活性水素基の当量×100]である。 The isocyanate index (INDEX) is preferably 90 to 120. If the isocyanate index is less than 90, the degree of crosslinking is low, and the polyurethane foam does not obtain sufficient mechanical strength and is prone to sagging when subjected to repeated loads. On the other hand, if the isocyanate index is more than 120, the degree of crosslinking is high, and the polyurethane foam becomes hard and has low elasticity. A more preferred isocyanate index is 95 to 115. The isocyanate index is an index used in the field of polyurethane foams, and is a numerical value that represents the equivalent ratio of isocyanate groups to active hydrogen groups in a polyurethane foam composition, expressed as a percentage [equivalent of NCO groups/equivalent of active hydrogen groups x 100].

バウンドストッパの製造方法について説明する。バウンドストッパの製造は、ウレタンプレポリマー作製工程と、ポリウレタン発泡体用組成物の金型への注入・発泡工程と、脱型工程と、とよりなる。 The manufacturing method of the bound stopper is explained below. The manufacturing process of the bound stopper consists of a urethane prepolymer preparation process, a polyurethane foam composition injection and foaming process into a mold, and a demolding process.

ウレタンプレポリマー作製工程では、所定温度に加熱し溶融状態としたポリオール成分に、活性水素基を有する環状分子を構成体に含むポリロタキサンを添加し、溶融状態で所定時間混合した後にイソシアネートを加え、ポリオール成分及びポリロタキサンの環状分子の活性水素基とイソシアネートを反応させ、イソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーを作製する。 In the urethane prepolymer production process, a polyrotaxane containing cyclic molecules with active hydrogen groups as constituents is added to a polyol component that has been heated to a specified temperature and put into a molten state, and after mixing in the molten state for a specified time, isocyanate is added, causing the active hydrogen groups of the polyol component and the cyclic molecules of the polyrotaxane to react with the isocyanate, producing a urethane prepolymer with an isocyanate group at its end.

ポリオール成分及びポリロタキサンを加熱し溶融状態とするには、使用するポリオール成分の融点によるが、60~120℃で加熱することが好ましい。ポリオール成分やポリロタキサンが常温固体であっても、溶融状態で混合するためポリオール成分とポリロタキサンを均一に分散させることができる。 To heat the polyol component and polyrotaxane to a molten state, it is preferable to heat them at 60 to 120°C, depending on the melting point of the polyol component used. Even if the polyol component and polyrotaxane are solid at room temperature, they can be mixed in a molten state and therefore uniformly dispersed.

イソシアネートを加え、ポリオール成分及びポリロタキサンの環状分子の活性水素基とイソシアネートを反応させるには、100~180℃で加熱することが好ましい。 It is preferable to add isocyanate and heat at 100 to 180°C to react the isocyanate with the active hydrogen groups of the polyol component and the cyclic molecules of the polyrotaxane.

ポリウレタン発泡体用組成物の金型への注入・発泡工程では、少なくともイソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーと前記発泡剤及び適宜の添加剤とを含むポリウレタン発泡体用組成物を、金型に注入し、発泡させて前記ポリウレタン発泡体製のバウンドストッパを形成する。 In the step of injecting and foaming the polyurethane foam composition into a mold, the polyurethane foam composition, which contains at least a urethane prepolymer having an isocyanate group at its end, the foaming agent, and appropriate additives, is injected into a mold and foamed to form a bound stopper made of the polyurethane foam.

図3の(3-A)に、バウンドストッパ用金型30の一実施形態を示す。前記金型30は、下型31、中型33、上型35とよりなる。
下型31は、左右に分割可能な第1下型31aと第2下型31bとからなり、前記バウンドストッパ10の側部外周面10aを形成する型面311a、311bを有する。
中型33は、前記バウンドストッパ10の貫通孔11を形成する型面33aを外周に有するほぼ棒形状からなり、第1下型31aと第2下型31b間に配置される。下型31と中型33は、組み合わせによって第1下型31aの型面311a及び第2下型31bの型面311bと、中型33の型面33aとの間にキャビティ34を形成する。
3(3-A) shows one embodiment of a bound stopper mold 30. The mold 30 comprises a lower mold 31, a middle mold 33, and an upper mold 35.
The lower die 31 is made up of a first lower die 31 a and a second lower die 31 b which can be separated into left and right halves, and has die surfaces 311 a and 311 b which form the side outer peripheral surface 10 a of the bound stopper 10 .
The middle die 33 is substantially rod-shaped and has a die surface 33a on its outer periphery that forms the through hole 11 of the bound stopper 10, and is disposed between the first lower die 31a and the second lower die 31b. The lower die 31 and the middle die 33 are combined to form a cavity 34 between the die surface 311a of the first lower die 31a and the die surface 311b of the second lower die 31b and the die surface 33a of the middle die 33.

前記キャビティ34にポリウレタン発泡体用組成物を注入した後、図3の(3-B)に示すように、上型35を被せて閉型し、ポリウレタン発泡体用組成物40を反応させて発泡させる。閉型状態で所定時間放置してキュア(一次キュア)し、ポリウレタン発泡体からなるバウンドストッパ10を形成する。一次キュア条件としては、60~120℃で10~120分行うことが好ましい。 After the polyurethane foam composition is injected into the cavity 34, as shown in FIG. 3 (3-B), the upper mold 35 is placed over the cavity 34 to close the mold, and the polyurethane foam composition 40 is reacted and foamed. The mold is left in the closed state for a predetermined time to cure (primary cure), forming a bound stopper 10 made of polyurethane foam. The primary cure is preferably performed at 60 to 120°C for 10 to 120 minutes.

脱型工程では、図4に示すように上型35を外し、第1下型31aと第2下型31bを開き、中型33を分離する。第1下型31a及び第2下型31bから分離された中型33は、前記ポリウレタン発泡体からなるバウンドストッパ10の貫通孔11に嵌まった状態となっている。その後、バウンドストッパ10をその弾性を利用して中型33から拭き取り、バウンドストッパ10を得る。なお、バウンドストッパ10は、脱型後に二次キュアするのが好ましい。二次キュア条件としては、90~180℃で8~24時間行うことが好ましい。 In the demolding process, as shown in FIG. 4, the upper die 35 is removed, the first lower die 31a and the second lower die 31b are opened, and the middle die 33 is separated. The middle die 33 separated from the first lower die 31a and the second lower die 31b is fitted into the through hole 11 of the bound stopper 10 made of the polyurethane foam. The bound stopper 10 is then wiped off from the middle die 33 by utilizing its elasticity, and the bound stopper 10 is obtained. It is preferable to perform a secondary cure of the bound stopper 10 after demolding. The secondary cure is preferably performed at 90 to 180°C for 8 to 24 hours.

<イソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーの作製>
ポリエステルポリオールPO-1~PO-7と、イソシアネートを用い、図5及び図6に示す各実施例及び各比較例に使用するイソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーを作製した。
ポリエステルポリオールPO-1~PO-7とイソシアネートは、以下の内容からなる。
<Preparation of urethane prepolymer having isocyanate group at its terminal>
Polyester polyols PO-1 to PO-7 and isocyanate were used to prepare urethane prepolymers having isocyanate groups at their ends for use in the examples and comparative examples shown in FIGS.
The polyester polyols PO-1 to PO-7 and the isocyanate were as follows.

・ポリエステルポリオールPO-1
ポリエステルポリオールPO-1は、カルボン酸間の炭素数4のアジピン酸(AA)と、ヒドロキシル基間の炭素数2のエチレングリコール(EG)とからなるエステル結合間の平均炭素数3の縮合系ポリエステルポリオールであり、Mw;2000、官能基数;2、水酸基価;56mgKOH/g、品名;ポリライト OD-X-102、DIC社製である。
・Polyester polyol PO-1
The polyester polyol PO-1 is a condensation polyester polyol having an average of 3 carbon atoms between ester bonds, which is composed of adipic acid (AA) having 4 carbon atoms between the carboxylic acids and ethylene glycol (EG) having 2 carbon atoms between the hydroxyl groups, and has Mw; 2000, functionality; 2, hydroxyl value; 56 mgKOH/g, product name; Polylite OD-X-102, manufactured by DIC Corporation.

・ポリエステルポリオールPO-2
ポリエステルポリオールPO-2は、カルボン酸間の炭素数4のアジピン酸(AA)と、ヒドロキシル基間の炭素数4の1,4-ブタンジオール(BG)とからなるエステル結合間の平均炭素数4の縮合系ポリエステルポリオールであり、Mw;2000、官能基数;2、水酸基価;56mgKOH/g、品名;ポリライト OD-X-668、DIC社製である。
・Polyester polyol PO-2
The polyester polyol PO-2 is a condensation polyester polyol having an average of 4 carbon atoms between ester bonds, which is composed of adipic acid (AA) having 4 carbon atoms between the carboxylic acids and 1,4-butanediol (BG) having 4 carbon atoms between the hydroxyl groups, and has Mw; 2000, functionality; 2, hydroxyl value; 56 mgKOH/g, product name; Polylite OD-X-668, manufactured by DIC Corporation.

・ポリエステルポリオールPO-3
ポリエステルポリオールPO-3は、カルボン酸間の炭素数4のアジピン酸(AA)と、ヒドロキシル基間の炭素数6の1,6-ヘキサンジオール(HD)とからなるエステル結合間の平均炭素数5の縮合系ポリエステルポリオールであり、Mw;2000、官能基数;2、水酸基価;56mgKOH/g、品名;HS2H-201AP、豊国製油社製である。
・Polyester polyol PO-3
The polyester polyol PO-3 is a condensation polyester polyol having an average of 5 carbon atoms between ester bonds, which is composed of adipic acid (AA) having 4 carbon atoms between the carboxylic acids and 1,6-hexanediol (HD) having 6 carbon atoms between the hydroxyl groups, and has Mw; 2000, functionality; 2, hydroxyl value; 56 mgKOH/g, product name; HS2H-201AP, manufactured by Toyokuni Oil Mills.

・ポリエステルポリオールPO-4
ポリエステルポリオールPO-4は、カルボン酸間の炭素数8のセバシン酸(SA)と、ヒドロキシル基間の炭素数6の1,6-ヘキサンジオール(HD)とからなるエステル結合間の平均炭素数7の縮合系ポリエステルポリオールであり、Mw;2000、官能基数;2、水酸基価;56mgKOH/g、品名;HS2H-201AP、豊国製油社製である。
・Polyester polyol PO-4
The polyester polyol PO-4 is a condensation polyester polyol having an average of 7 carbon atoms between ester bonds, which is composed of sebacic acid (SA) having 8 carbon atoms between the carboxylic acids and 1,6-hexanediol (HD) having 6 carbon atoms between the hydroxyl groups, and has Mw; 2000, functionality; 2, hydroxyl value; 56 mgKOH/g, product name; HS2H-201AP, manufactured by Toyokuni Oil Mills.

・ポリエステルポリオールPO-5
ポリエステルポリオールPO-5は、カルボン酸間の炭素数10のドデカン二酸(DDA)と、ヒドロキシル基間の炭素数6の1,6-ヘキサンジオール(HD)とからなるエステル結合間の平均炭素数8の縮合系ポリエステルポリオールであり、Mw;3700、官能基数;2、水酸基価;30mgKOH/g、品名;ポリライトOD-X-2555、豊国製油社製である。
・Polyester polyol PO-5
The polyester polyol PO-5 is a condensation polyester polyol having an average of 8 carbon atoms between ester bonds, which is composed of dodecanedioic acid (DDA) having 10 carbon atoms between the carboxylic acids and 1,6-hexanediol (HD) having 6 carbon atoms between the hydroxyl groups, and has Mw; 3700, functionality; 2, hydroxyl value; 30 mgKOH/g, product name: Polylite OD-X-2555, manufactured by Toyokuni Oil Mills.

・ポリエステルポリオールPO-6
ポリエステルポリオールPO-6は、ε-カプロラクトンを開環重合させたエステル結合間の平均炭素数5のポリカプロラクトンジオール(PCL)であり、Mw;2000、官能基数;2、水酸基価;56mgKOH/g、品名;プラクセル220、ダイセル社製である。
・Polyester polyol PO-6
The polyester polyol PO-6 is a polycaprolactone diol (PCL) having an average carbon number of 5 between ester bonds obtained by ring-opening polymerization of ε-caprolactone, and has Mw; 2000, functionality; 2, hydroxyl value; 56 mgKOH/g, product name; PLACCEL 220, manufactured by Daicel Corporation.

・ポリエステルポリオールPO-7
ポリエステルポリオールPO-7は、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(PTMG)であり、エステル結合間の平均炭素数4、Mw;2000、官能基数;2、水酸基価;56mgKOH/g、品名;PTMG2000、三菱化学社製である。
・Polyester polyol PO-7
The polyester polyol PO-7 is polytetramethylene ether glycol (PTMG), having an average carbon number between ester bonds of 4, Mw of 2000, functionality of 2, hydroxyl value of 56 mgKOH/g, product name: PTMG2000, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation.

・ポリロタキサン:水酸基を有する環状分子を構成体に含むポリロタキサン、分子量;180000、水酸基価;85mgKOH/g、品名;スーパーポリマーSH1300P(融点;約40℃)、アドバンスド・マテリアル社製 Polyrotaxane: Polyrotaxane containing cyclic molecules with hydroxyl groups in the structure, molecular weight: 180,000, hydroxyl value: 85 mg KOH/g, product name: Super Polymer SH1300P (melting point: approx. 40°C), manufactured by Advanced Materials Co., Ltd.

・イソシアネート
実施例1~16及び比較例2は、イソシアネートが、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(モノメリックMDI)、NCO%;33.6%、品名;コスモネートMT、東ソー社製である。
比較例1は、イソシアネートが1,5-ナフタレンジイソシアネート(NDI)である。
Isocyanate In Examples 1 to 16 and Comparative Example 2, the isocyanate was 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (monomeric MDI), NCO %: 33.6%, product name: Cosmonate MT, manufactured by Tosoh Corporation.
In Comparative Example 1, the isocyanate is 1,5-naphthalene diisocyanate (NDI).

前記のポリオール、ポリロタキサン及びイソシアネートを、図5及び図6に示す各実施例及び各比較例の比率で配合したイソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーを次のように作製した。実施例1~16及び比較例1は、イソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマー中にポリロタキサンを含み、比較例2はポリロタキサンを含んでいない。 A urethane prepolymer having an isocyanate group at its end was prepared by blending the above-mentioned polyol, polyrotaxane, and isocyanate in the ratios shown in each example and comparative example in Figures 5 and 6 as follows. Examples 1 to 16 and Comparative Example 1 contain polyrotaxane in the urethane prepolymer having an isocyanate group at its end, and Comparative Example 2 does not contain polyrotaxane.

20Lの金属製反応釜に、実施例及び比較例に応じた規定量のポリオール(あらかじめ100℃程度に加熱し、溶融状態とした)を投入し、投入後、130℃で加熱し、その状態で実施例に応じた規定量のポリロタキサン(固体状態)を反応釜に投入し、130℃に保持したまま10分間混合してポリロタキサンを溶融させつつ、ポリオール中に均一に分散させる。反応釜を130℃に維持した状態で、実施例に応じた規定量のイソシアネートを投入し、更に20分間混合する。その後、反応釜を室温で放置し、徐冷することによりイソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーを作製した。なお、比較例1のイソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーは、ポリオールとイソシアネートのみから作製した。 A 20-liter metal reaction vessel is charged with a specified amount of polyol (preliminarily heated to about 100°C to make it molten) according to the examples and comparative examples, and then heated to 130°C. In this state, a specified amount of polyrotaxane (solid state) according to the examples is charged into the reaction vessel, and mixed for 10 minutes while maintaining the temperature at 130°C to melt the polyrotaxane and disperse it uniformly in the polyol. With the reaction vessel maintained at 130°C, a specified amount of isocyanate according to the examples is charged and mixed for another 20 minutes. The reaction vessel is then left at room temperature and slowly cooled to produce a urethane prepolymer having an isocyanate group at its end. The urethane prepolymer having an isocyanate group at its end in Comparative Example 1 was produced only from polyol and isocyanate.

<テストピースの作製>
作製したイソシアネート基を末端に有するウレタンポリマーと次の発泡液を用い、実施例1~16及び比較例1~3のテストピースを後述の方法で作製した。
・発泡液:水/ひまし油=50/50、品名;アドベードSV、ラインケミージャパン社製
<Preparation of test pieces>
Using the prepared urethane polymer having an isocyanate group at its end and the following foaming liquid, test pieces of Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 to 3 were prepared by the methods described below.
Foaming liquid: water/castor oil = 50/50, product name: Advado SV, manufactured by Rhein Chemie Japan

80℃に温調したイソシアネート基を末端に有するウレタンポリマーと、40℃に温調した発泡液を、図5及び図6に示す実施例1~16及び比較例1~2の比率で配合してポリウレタン発泡体用組成物を作製し、そのポリウレタン発泡体用組成物を混合した後、80℃に温調したテストピース用金型内に規定量注入した。テストピース用金型は、200×110×30mmのキャビティを有する。各実施例及び各比較例の注入量は図5及び図6に示す。金型内で発泡させ、80℃で30分キュア(一次キュア)を行った後に得られたポリウレタン発泡体を脱型した。脱型後のポリウレタン発泡体を、更に100℃で12時間キュア(二次キュア)し、実施例1~16および比較例1~2のテストピースを得た。 A polyurethane foam composition was prepared by mixing a urethane polymer having an isocyanate group at the end, which had been adjusted to 80°C, with a foaming liquid, which had been adjusted to 40°C, in the ratios shown in Figures 5 and 6 for Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 and 2. The polyurethane foam composition was mixed and then poured into a test piece mold, which had been adjusted to 80°C, in a specified amount. The test piece mold had a cavity of 200 x 110 x 30 mm. The amount poured for each Example and Comparative Example is shown in Figures 5 and 6. The polyurethane foam was foamed in the mold, cured at 80°C for 30 minutes (primary curing), and then demolded. The polyurethane foam after demolding was further cured at 100°C for 12 hours (secondary curing) to obtain test pieces for Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 and 2.

<製品の作製>
図3及び図4に示した製品用金型(キャビティ容量152ml)を用い、図5及び図6で示す各実施例及び各比較例の注入量とした以外は、テストピースの作製と同様にして、実施例1~16及び比較例1~3の製品(バウンドストッパ)を得た。
<Product Creation>
The products (bound stoppers) of Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 to 3 were obtained in the same manner as in the preparation of the test pieces, except that the production mold (cavity volume: 152 ml) shown in FIGS. 3 and 4 was used and the injection amounts were those of the examples and comparative examples shown in FIGS. 5 and 6.

各実施例及び各比較例のテストピースについて、密度、引張強度を測定し、また、製品について乗り心地を測定した。測定結果は図5及び図6に示す。 The density and tensile strength of the test pieces of each example and each comparative example were measured, and the ride comfort of the products was also measured. The measurement results are shown in Figures 5 and 6.

密度は、テストピース(200×110×30mm)をそのまま測定サンプルとして使用し(上下面及び側面全てスキン層有り)、JIS K7222:2005に準拠して測定した。 The density was measured in accordance with JIS K7222:2005 using a test piece (200 x 110 x 30 mm) as the measurement sample (with skin layers on all top, bottom and side surfaces).

引張強度は、テストピースから、2号ダンベル×厚み2mm(上下面及び側面全てスキン層無し)の測定サンプルを、スライス等で作製し、JIS K6251:2017に準拠して測定した。引張強度は、3.5MPa未満の場合に判定「×」、3.5MPa~4MPa未満の場合に判定「〇」、4MPa以上の場合に判定「◎」とした。 Tensile strength was measured in accordance with JIS K6251:2017 by slicing a measurement sample of No. 2 dumbbell x 2 mm thickness (no skin layer on the top, bottom or sides) from the test piece. Tensile strength was judged as "x" if it was less than 3.5 MPa, "good" if it was between 3.5 MPa and less than 4 MPa, and "◎" if it was 4 MPa or more.

乗り心地は、製品(バウンドストッパ10)をシャフトに挿通し、オートグラフ(株式会社島津製作所)によって、(A)1%圧縮(変位)時の荷重(N)と、(B)5%圧縮(変位)時の荷重(N)を測定し、バウンドストッパの変位量(5%圧縮量と1%圧縮量の差)と荷重変化量とから、次の式により荷重変化の傾きを算出した。バウンドストッパの変位量は4mmである。
荷重変化の傾き=(B-A)/変位量
The ride comfort was evaluated by inserting the product (bound stopper 10) into a shaft, measuring (A) the load (N) at 1% compression (displacement) and (B) the load (N) at 5% compression (displacement) using an autograph (Shimadzu Corporation), and calculating the slope of the load change from the displacement of the bound stopper (the difference between the 5% compression and the 1% compression) and the load change using the following formula. The displacement of the bound stopper was 4 mm.
Load change slope = (B-A)/displacement

車両走行時の路面の凹凸等による突き上げ感は、上記の荷重変化の傾きが小さい程、小さく感じ、乗り心地が向上する。乗り心地の判定は、荷重変化の傾きが、10.0以上の場合に判定「×」、8.5~10.0未満の場合に判定「〇」、8.5未満の場合に判定「◎」とした。 The smaller the gradient of the load change, the smaller the feeling of being pushed up by unevenness in the road surface while the vehicle is traveling, and the better the ride comfort. The gradient of the load change was judged as "x" if it was 10.0 or more, "good" if it was 8.5 to less than 10.0, and "excellent" if it was less than 8.5.

また、引張強度の判定と乗り心地の判定の一方にでも「×」がある場合に総合判定を「×」、両判定が何れも「〇」の場合あるいは「〇」と「◎」の場合に総合判定を「〇」、両判定が何れも「◎」の場合に総合判定を「◎」とした。 In addition, if either the tensile strength or ride comfort judgment is marked with an "X", the overall judgment is marked with an "X", if both judgments are marked with an "O" or if both are marked with an "O" and an "◎", the overall judgment is marked with an "O", and if both judgments are marked with an "◎", the overall judgment is marked with an "◎".

実施例1は、エステル結合間の平均炭素数3のポリエステルポリオールPO-1(AA/EG)の1000gと、ポリロタキサン30gと、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネートの334gとから作製された、NCO%(理論値)5.0%のイソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーの100gと、発泡液3.0gとで、イソシアネートインデックス108となるポリウレタン発泡体用組成物を作製し、テストピース用金型と製品用金型への注入量を323gと75gにして、テストピース及び製品を作製した。
実施例1は、密度が0.49g/cm、引張強度が3.5MPa、引張強度の判定「〇」、荷重変化の傾きが8.2、乗り心地の判定「◎」であり、総合判定「〇」であった。
In Example 1, a polyurethane foam composition with an isocyanate index of 108 was prepared from 1000 g of polyester polyol PO-1 (AA/EG) having an average carbon number of 3 between ester bonds, 30 g of polyrotaxane, and 100 g of a urethane prepolymer having an isocyanate group at a terminal and an NCO% (theoretical value) of 5.0%, which was prepared from 334 g of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, and 3.0 g of foaming liquid. The amounts of this composition injected into a test piece mold and a product mold were 323 g and 75 g, respectively, to prepare a test piece and a product.
Example 1 had a density of 0.49 g/cm 3 , a tensile strength of 3.5 MPa, a tensile strength rating of "good", a load change slope of 8.2, and a ride comfort rating of "excellent", resulting in an overall rating of "good".

実施例2は、エステル結合間の平均炭素数4のポリエステルポリオールPO-2(AA/BG)の1000gと、ポリロタキサン30gと、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネートの334gとから作製された、NCO%(理論値)5.0%のイソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーの100gと、発泡液3.0gとで、イソシアネートインデックス108となるポリウレタン発泡体用組成物を作製し、テストピース用金型と製品用金型への注入量を330gと76gにして、テストピース及び製品を作製した。
実施例2は、密度が0.50g/cm、引張強度が3.8MPa、引張強度の判定「〇」、荷重変化の傾きが8.0、乗り心地の判定「◎」であり、総合判定「〇」であった。
In Example 2, a polyurethane foam composition with an isocyanate index of 108 was prepared from 1000 g of polyester polyol PO-2 (AA/BG) having an average carbon number between ester bonds of 4, 30 g of polyrotaxane, and 334 g of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, as well as 100 g of a urethane prepolymer having an isocyanate group at a terminal and an NCO% (theoretical value) of 5.0%, and the prepolymer was mixed with 3.0 g of foaming liquid. The amounts of the mixture injected into a test piece mold and a product mold were 330 g and 76 g, respectively, to prepare a test piece and a product.
Example 2 had a density of 0.50 g/cm 3 , a tensile strength of 3.8 MPa, a tensile strength rating of "good", a load change slope of 8.0, and a ride comfort rating of "excellent", resulting in an overall rating of "good".

実施例3は、エステル結合間の平均炭素数5のポリエステルポリオールPO-3(AA/HD)の1000gと、ポリロタキサン30gと、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネートの334gとから作製された、NCO%(理論値)5.0%のイソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーの100gと、発泡液3.0gとで、イソシアネートインデックス108となるポリウレタン発泡体用組成物を作製し、テストピース用金型と製品用金型への注入量を317gと73gにして、テストピース及び製品を作製した。
実施例3は、密度が0.48g/cm、引張強度が4.2MPa、引張強度の判定「◎」、荷重変化の傾きが7.5、乗り心地の判定「◎」であり、総合判定「◎」であった。
In Example 3, a polyurethane foam composition with an isocyanate index of 108 was prepared from 1000 g of polyester polyol PO-3 (AA/HD) having an average carbon number of 5 between ester bonds, 30 g of polyrotaxane, and 334 g of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, as well as 100 g of a urethane prepolymer having an isocyanate group at a terminal and an NCO% (theoretical value) of 5.0%, and the prepolymer was mixed with 3.0 g of foaming liquid. The amounts of the mixture injected into the test piece mold and the product mold were 317 g and 73 g, respectively, to prepare a test piece and a product.
Example 3 had a density of 0.48 g/cm 3 , a tensile strength of 4.2 MPa, a tensile strength rating of "A", a load change slope of 7.5, and a ride comfort rating of "A", resulting in an overall rating of "A".

実施例4は、エステル結合間の平均炭素数7のポリエステルポリオールPO-4(SA/HD)の1000gと、ポリロタキサン30gと、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネートの334gとから作製された、NCO%(理論値)5.0%のイソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーの100gと、発泡液3.0gとで、イソシアネートインデックス108となるポリウレタン発泡体用組成物を作製し、テストピース用金型と製品用金型への注入量を343gと79gにして、テストピース及び製品を作製した。
実施例4は、密度が0.52g/cm、引張強度が4.8MPa、引張強度の判定「◎」、荷重変化の傾きが7.2、乗り心地の判定「◎」であり、総合判定「◎」であった。
In Example 4, a polyurethane foam composition with an isocyanate index of 108 was prepared from 1000 g of polyester polyol PO-4 (SA/HD) having an average carbon number of 7 between ester bonds, 30 g of polyrotaxane, and 334 g of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, as well as 100 g of a urethane prepolymer having an isocyanate group at its terminal and an NCO% (theoretical value) of 5.0%, and the prepolymer was mixed with 3.0 g of foaming liquid. The amounts of the mixture injected into the test piece mold and the product mold were 343 g and 79 g, respectively, to prepare a test piece and a product.
Example 4 had a density of 0.52 g/cm 3 , a tensile strength of 4.8 MPa, a tensile strength rating of "A", a load change slope of 7.2, and a ride comfort rating of "A", resulting in an overall rating of "A".

実施例5は、エステル結合間の平均炭素数8のポリエステルポリオールPO-5(DDA/HD)の1000gと、ポリロタキサン30gと、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネートの266gとから作製された、NCO%(理論値)5.0%のイソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーの100gと、発泡液3.0gとで、イソシアネートインデックス108となるポリウレタン発泡体用組成物を作製し、テストピース用金型と製品用金型への注入量を337gと78gにして、テストピース及び製品を作製した。
実施例5は、密度が0.51g/cm、引張強度が4.9MPa、引張強度の判定「◎」、荷重変化の傾きが7.0、乗り心地の判定「◎」であり、総合判定「◎」であった。
In Example 5, a polyurethane foam composition with an isocyanate index of 108 was prepared from 1000 g of polyester polyol PO-5 (DDA/HD) having an average carbon number of 8 between ester bonds, 30 g of polyrotaxane, and 266 g of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, and 100 g of a urethane prepolymer having an isocyanate group at a terminal and an NCO% (theoretical value) of 5.0%, and the prepolymer was mixed with 3.0 g of foaming liquid. The amounts of the mixture injected into the test piece mold and the product mold were 337 g and 78 g, respectively, to prepare a test piece and a product.
Example 5 had a density of 0.51 g/cm 3 , a tensile strength of 4.9 MPa, a tensile strength rating of "A", a load change slope of 7.0, and a ride comfort rating of "A", resulting in an overall rating of "A".

実施例6は、エステル結合間の平均炭素数5のポリエステルポリオールPO-6(PCL)の1000gと、ポリロタキサン30gと、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネートの334gとから作製された、NCO%(理論値)5.0%のイソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーの100gと、発泡液3.0gとで、イソシアネートインデックス108となるポリウレタン発泡体用組成物を作製し、テストピース用金型と製品用金型への注入量を323gと75gにして、テストピース及び製品を作製した。
実施例6は、密度が0.49g/cm、引張強度が4.4MPa、引張強度の判定「◎」、荷重変化の傾きが7.6、乗り心地の判定「◎」であり、総合判定「◎」であった。
In Example 6, a polyurethane foam composition with an isocyanate index of 108 was prepared from 1000 g of polyester polyol PO-6 (PCL) having an average carbon number of 5 between ester bonds, 30 g of polyrotaxane, and 334 g of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, and 100 g of a urethane prepolymer having an isocyanate group at a terminal and an NCO% (theoretical value) of 5.0%, and the prepolymer was injected in amounts of 323 g and 75 g into a test piece mold and a product mold to prepare a test piece and a product.
Example 6 had a density of 0.49 g/cm 3 , a tensile strength of 4.4 MPa, a tensile strength rating of "A", a load change slope of 7.6, and a ride comfort rating of "A", resulting in an overall rating of "A".

実施例7は、エステル結合間の平均炭素数5のポリエステルポリオールPO-6(PCL)の1000gと、ポリロタキサン30gと、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネートの245gとから作製された、NCO%(理論値)3.0%のイソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーの100gと、発泡液1.9gとで、イソシアネートインデックス103となるポリウレタン発泡体用組成物を作製し、テストピース用金型と製品用金型への注入量を330gと76gにして、テストピース及び製品を作製した。
実施例7は、密度が0.50g/cm、引張強度が4.0MPa、引張強度の判定「◎」、荷重変化の傾きが7.3、乗り心地の判定「◎」であり、総合判定「◎」であった。
In Example 7, a polyurethane foam composition having an isocyanate index of 103 was prepared from 1000 g of polyester polyol PO-6 (PCL) having an average carbon number of 5 between ester bonds, 30 g of polyrotaxane, and 245 g of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, and 100 g of a urethane prepolymer having an isocyanate group at a terminal and an NCO% (theoretical value) of 3.0%, and 1.9 g of foaming liquid. The amounts of the composition injected into a test piece mold and a product mold were 330 g and 76 g, respectively, to prepare a test piece and a product.
Example 7 had a density of 0.50 g/cm 3 , a tensile strength of 4.0 MPa, a tensile strength rating of "A", a load change slope of 7.3, and a ride comfort rating of "A", resulting in an overall rating of "A".

実施例8は、エステル結合間の平均炭素数5のポリエステルポリオールPO-6(PCL)の1000gと、ポリロタキサン30gと、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネートの288gとから作製された、NCO%(理論値)4.0%のイソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーの100gと、発泡液2.5gとで、イソシアネートインデックス104となるポリウレタン発泡体用組成物を作製し、テストピース用金型と製品用金型への注入量をそれぞれ337gと78gにして、テストピース及び製品を作製した。
実施例8は、密度が0.51g/cm、引張強度が4.2MPa、引張強度の判定「◎」、荷重変化の傾きが7.4、乗り心地の判定「◎」であり、総合判定「◎」であった。
In Example 8, a polyurethane foam composition having an isocyanate index of 104 was prepared from 1000 g of polyester polyol PO-6 (PCL) having an average carbon number of 5 between ester bonds, 30 g of polyrotaxane, and 288 g of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, and 100 g of a urethane prepolymer having an isocyanate group at a terminal and an NCO% (theoretical value) of 4.0%, and 2.5 g of foaming liquid. 337 g and 78 g were injected into a test piece mold and a product mold, respectively, to prepare a test piece and a product.
Example 8 had a density of 0.51 g/cm 3 , a tensile strength of 4.2 MPa, a tensile strength rating of "A", a load change slope of 7.4, and a ride comfort rating of "A", resulting in an overall rating of "A".

実施例9は、エステル結合間の平均炭素数5のポリエステルポリオールPO-6(PCL)の1000gと、ポリロタキサン30gと、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネートの383gとから作製された、NCO%(理論値)6.0%のイソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーの100gと、発泡液3.8gとで、イソシアネートインデックス103となるポリウレタン発泡体用組成物を作製し、テストピース用金型と製品用金型への注入量を323gと75gにして、テストピース及び製品を作製した。
実施例9は、密度が0.49g/cm、引張強度が4.7MPa、引張強度の判定「◎」、荷重変化の傾きが7.8、乗り心地の判定「◎」であり、総合判定「◎」であった。
In Example 9, a polyurethane foam composition with an isocyanate index of 103 was prepared from 1000 g of polyester polyol PO-6 (PCL) having an average carbon number of 5 between ester bonds, 30 g of polyrotaxane, and 383 g of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, and 100 g of a urethane prepolymer having an isocyanate group at a terminal and an NCO% (theoretical value) of 6.0%, and the prepolymer was injected in amounts of 323 g and 75 g into a test piece mold and a product mold to prepare a test piece and a product.
Example 9 had a density of 0.49 g/cm 3 , a tensile strength of 4.7 MPa, a tensile strength rating of "A", a load change slope of 7.8, and a ride comfort rating of "A", resulting in an overall rating of "A".

実施例10は、エステル結合間の平均炭素数5のポリエステルポリオールPO-6(PCL)の1000gと、ポリロタキサン30gと、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネートの334gとから作製された、NCO%(理論値)5.0%のイソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーの100gと、発泡液3.0gとで、イソシアネートインデックス108となるポリウレタン発泡体用組成物を作製し、テストピース用金型と製品用金型への注入量を191gと45gにして、テストピース及び製品を作製した。
実施例10は、密度が0.29g/cm、引張強度が4.0MPa、引張強度の判定「◎」、荷重変化の傾きが7.0、乗り心地の判定「◎」であり、総合判定「◎」であった。
In Example 10, a polyurethane foam composition with an isocyanate index of 108 was prepared from 1000 g of polyester polyol PO-6 (PCL) having an average carbon number of 5 between ester bonds, 30 g of polyrotaxane, and 334 g of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, and 100 g of a urethane prepolymer having an isocyanate group at a terminal and an NCO% (theoretical value) of 5.0%, and the prepolymer was mixed with 3.0 g of foaming liquid. The amounts of the mixture injected into the test piece mold and the product mold were 191 g and 45 g, respectively, to prepare a test piece and a product.
Example 10 had a density of 0.29 g/cm 3 , a tensile strength of 4.0 MPa, a tensile strength rating of "A", a load change slope of 7.0, and a ride comfort rating of "A", resulting in an overall rating of "A".

実施例11は、エステル結合間の平均炭素数5のポリエステルポリオールPO-6(PCL)の1000gと、ポリロタキサン30gと、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネートの334gとから作製された、NCO%(理論値)5.0%のイソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーの100gと、発泡液3.0gとで、イソシアネートインデックス108となるポリウレタン発泡体用組成物を作製し、テストピース用金型と製品用金型への注入量を271gと62gにして、テストピース及び製品を作製した。
実施例11は、密度が0.41g/cm、引張強度が4.2MPa、引張強度の判定「◎」、荷重変化の傾きが7.5、乗り心地の判定「◎」であり、総合判定「◎」であった。
In Example 11, a polyurethane foam composition with an isocyanate index of 108 was prepared from 1000 g of polyester polyol PO-6 (PCL) having an average carbon number of 5 between ester bonds, 30 g of polyrotaxane, and 334 g of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, and 100 g of a urethane prepolymer having an isocyanate group at a terminal and an NCO% (theoretical value) of 5.0%, and the prepolymer was injected in amounts of 271 g and 62 g into a test piece mold and a product mold to produce a test piece and a product.
Example 11 had a density of 0.41 g/cm 3 , a tensile strength of 4.2 MPa, a tensile strength rating of "A", a load change slope of 7.5, and a ride comfort rating of "A", resulting in an overall rating of "A".

実施例12は、エステル結合間の平均炭素数5のポリエステルポリオールPO-6(PCL)の1000gと、ポリロタキサン30gと、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネートの334gとから作製された、NCO%(理論値)5.0%のイソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーの100gと、発泡液3.0gとで、イソシアネートインデックス108となるポリウレタン発泡体用組成物を作製し、テストピース用金型と製品用金型への注入量を409gと94gにして、テストピース及び製品を作製した。
実施例12は、密度が0.62g/cm、引張強度が4.5MPa、引張強度の判定「◎」、荷重変化の傾きが8.0、乗り心地の判定「◎」であり、総合判定「◎」であった。
In Example 12, a polyurethane foam composition with an isocyanate index of 108 was prepared from 1000 g of polyester polyol PO-6 (PCL) having an average carbon number of 5 between ester bonds, 30 g of polyrotaxane, and 334 g of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, and 100 g of a urethane prepolymer having an isocyanate group at a terminal and an NCO% (theoretical value) of 5.0%, and the prepolymer was injected into a test piece mold and a product mold in amounts of 409 g and 94 g, respectively, to prepare a test piece and a product.
Example 12 had a density of 0.62 g/cm 3 , a tensile strength of 4.5 MPa, a tensile strength rating of "A", a load change slope of 8.0, and a ride comfort rating of "A", resulting in an overall rating of "A".

実施例13は、エステル結合間の平均炭素数5のポリエステルポリオールPO-6(PCL)の1000gと、ポリロタキサン5gと、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネートの324gとから作製された、NCO%(理論値)5.0%のイソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーの100gと、発泡液3.0gとで、イソシアネートインデックス108となるポリウレタン発泡体用組成物を作製し、テストピース用金型と製品用金型への注入量を323gと75gにして、テストピース及び製品を作製した。
実施例13は、密度が0.49g/cm、引張強度が4.0MPa、引張強度の判定「◎」、荷重変化の傾きが8.0、乗り心地の判定「◎」であり、総合判定「◎」であった。
In Example 13, a polyurethane foam composition with an isocyanate index of 108 was prepared from 1000 g of polyester polyol PO-6 (PCL) having an average carbon number of 5 between ester bonds, 5 g of polyrotaxane, and 100 g of a urethane prepolymer having an isocyanate group at a terminal and an NCO% (theoretical value) of 5.0%, which was prepared from 324 g of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, and 3.0 g of foaming liquid. The amounts of the composition injected into the test piece mold and the product mold were 323 g and 75 g, respectively, to prepare a test piece and a product.
Example 13 had a density of 0.49 g/cm 3 , a tensile strength of 4.0 MPa, a tensile strength rating of "A", a load change slope of 8.0, and a ride comfort rating of "A", resulting in an overall rating of "A".

実施例14は、エステル結合間の平均炭素数5のポリエステルポリオールPO-6(PCL)の1000gと、ポリロタキサン10gと、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネートの326gとから作製された、NCO%(理論値)5.0%のイソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーの100gと、発泡液3.0gとで、イソシアネートインデックス108となるポリウレタン発泡体用組成物を作製し、テストピース用金型と製品用金型への注入量を330gと76gにして、テストピース及び製品を作製した。
実施例14は、密度が0.50g/cm、引張強度が4.1MPa、引張強度の判定「◎」、荷重変化の傾きが7.9、乗り心地の判定「◎」であり、総合判定「◎」であった。
In Example 14, a polyurethane foam composition with an isocyanate index of 108 was prepared from 1000 g of polyester polyol PO-6 (PCL) having an average carbon number of 5 between ester bonds, 10 g of polyrotaxane, and 10 g of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, and 100 g of a urethane prepolymer having an isocyanate group at a terminal and an NCO% (theoretical value) of 5.0%, the prepolymer being made from 326 g of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate. The amounts of the composition injected into a test piece mold and a product mold were 330 g and 76 g, respectively, to prepare a test piece and a product.
Example 14 had a density of 0.50 g/cm 3 , a tensile strength of 4.1 MPa, a tensile strength rating of "A", a load change slope of 7.9, and a ride comfort rating of "A", resulting in an overall rating of "A".

実施例15は、エステル結合間の平均炭素数5のポリエステルポリオールPO-6(PCL)の1000gと、ポリロタキサン50gと、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネートの342gとから作製された、NCO%(理論値)5.0%のイソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーの100gと、発泡液3.0gとで、イソシアネートインデックス108となるポリウレタン発泡体用組成物を作製し、テストピース用金型と製品用金型への注入量を337gと78gにして、テストピース及び製品を作製した。
実施例15は、密度が0.51g/cm、引張強度が4.7MPa、引張強度の判定「◎」、荷重変化の傾きが7.4、乗り心地の判定「◎」であり、総合判定「◎」であった。
In Example 15, a polyurethane foam composition with an isocyanate index of 108 was prepared from 1000 g of polyester polyol PO-6 (PCL) having an average carbon number of 5 between ester bonds, 50 g of polyrotaxane, and 100 g of a urethane prepolymer having an isocyanate group at a terminal and an NCO% (theoretical value) of 5.0%, which was prepared from 342 g of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, and 3.0 g of foaming liquid. The amounts of the composition injected into the test piece mold and the product mold were 337 g and 78 g, respectively, to prepare a test piece and a product.
Example 15 had a density of 0.51 g/cm 3 , a tensile strength of 4.7 MPa, a tensile strength rating of "A", a load change slope of 7.4, and a ride comfort rating of "A", resulting in an overall rating of "A".

実施例16は、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(PTMG)からなるポリエステルポリオールPO-7の1000gと、ポリロタキサン30gと、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネートの334gとから作製された、NCO%(理論値)5.0%のイソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーの100gと、発泡液2.1gとで、イソシアネートインデックス102となるポリウレタン発泡体用組成物を作製し、テストピース用金型と製品用金型への注入量を330gと76gにして、テストピース及び製品を作製した。
実施例16は、密度が0.51g/cm、引張強度が5.0MPa、引張強度の判定「◎」、荷重変化の傾きが9.6、乗り心地の判定「〇」であり、総合判定「〇」であった。
In Example 16, a polyurethane foam composition with an isocyanate index of 102 was prepared from 1000 g of polyester polyol PO-7 made of polytetramethylene ether glycol (PTMG), 30 g of polyrotaxane, and 100 g of a urethane prepolymer having an isocyanate group at a terminal and an NCO% (theoretical value) of 5.0%, which was made from 334 g of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, and 2.1 g of foaming liquid. 330 g and 76 g were injected into a test piece mold and a product mold to prepare a test piece and a product.
Example 16 had a density of 0.51 g/cm 3 , a tensile strength of 5.0 MPa, a tensile strength rating of "A", a load change slope of 9.6, and a ride comfort rating of "O", resulting in an overall rating of "O".

比較例1は、イソシアネートとして1,5-ナフタレンジイソシアネート(NDI)を用い、エステル結合間の平均炭素数3のポリエステルポリオールPO-1(AA/EG)の1000gと、ポリロタキサン30gと、1,5-ナフタレンジイソシアネート(NDI)の273gとから作製された、NCO%(理論値)5.0%のイソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーの100gと、発泡液3.0gとで、イソシアネートインデックス108となるポリウレタン発泡体用組成物を作製し、テストピース用金型と製品用金型への注入量を330gと76gにして、テストピース及び製品を作製した。
比較例1は、密度が0.50g/cm、引張強度が4.3MPa、引張強度の判定「◎」、荷重変化の傾きが11.3、乗り心地の判定「×」であり、総合判定「×」であった。
In Comparative Example 1, 1,5-naphthalene diisocyanate (NDI) was used as the isocyanate, and a polyurethane foam composition with an isocyanate index of 108 was prepared from 1000 g of polyester polyol PO-1 (AA/EG) having an average carbon number between ester bonds of 3, 30 g of polyrotaxane, and 273 g of 1,5-naphthalene diisocyanate (NDI), as well as 100 g of a urethane prepolymer having an isocyanate group at a terminal and an NCO% (theoretical value) of 5.0%, and 3.0 g of foaming liquid. The amounts injected into the test piece mold and the product mold were 330 g and 76 g, respectively, to prepare a test piece and a product.
Comparative Example 1 had a density of 0.50 g/cm 3 , a tensile strength of 4.3 MPa, a tensile strength rating of "A", a load change slope of 11.3, and a ride comfort rating of "X", resulting in an overall rating of "X".

比較例2は、ポリロタキサンを含まない例であり、エステル結合間の平均炭素数5のポリエステルポリオールPO-6(PCL)の1000gと、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネートの334gとから作製された、NCO%(理論値)5.0%のイソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーの100gと、発泡液3.0gとで、イソシアネートインデックス108となるポリウレタン発泡体用組成物を作製し、テストピース用金型と製品用金型への注入量を323gと75gにして、テストピース及び製品を作製した。
比較例2は、密度が0.49g/cm、引張強度が4.0MPa、引張強度の判定「◎」、荷重変化の傾きが10.1、乗り心地の判定「×」であり、総合判定「×」であった。
Comparative Example 2 is an example that does not contain polyrotaxane, and a polyurethane foam composition having an isocyanate index of 108 was prepared from 1000 g of polyester polyol PO-6 (PCL) having an average carbon number of 5 between ester bonds and 100 g of a urethane prepolymer having an isocyanate group at a terminal and an NCO% (theoretical value) of 5.0%, which was prepared from 334 g of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, and 3.0 g of foaming liquid. The amounts injected into the test piece mold and the product mold were 323 g and 75 g, respectively, to prepare a test piece and a product.
Comparative Example 2 had a density of 0.49 g/cm 3 , a tensile strength of 4.0 MPa, a tensile strength rating of "A", a load change slope of 10.1, and a ride comfort rating of "X", resulting in an overall rating of "X".

このように、各実施例は、機械的強度(引張強度及)が大きく、且つ乗り心地が良好なものである。それに対して、イソシアネートとして1,5-ナフタレンジイソシアネート(NDI)を用いた比較例1と、ポリロタキサンを配合しなかった比較例2は、実施例1~16と比べて乗り心地に劣っている。
なお、本発明は実施例に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
Thus, each of the Examples has high mechanical strength (tensile strength) and good ride comfort. In contrast, Comparative Example 1, which used 1,5-naphthalene diisocyanate (NDI) as the isocyanate, and Comparative Example 2, which did not contain polyrotaxane, are inferior in ride comfort to Examples 1 to 16.
The present invention is not limited to the embodiments, and can be modified without departing from the spirit of the invention.

10 バウンドストッパ
20 活性水素基を有する環状分子を構成体に含むポリロタキサン
30 金型
31 下型
33 中型
35 上型
REFERENCE SIGNS LIST 10 Bound stopper 20 Polyrotaxane containing cyclic molecules having active hydrogen groups in its constituents 30 Mold 31 Lower mold 33 Middle mold 35 Upper mold

Claims (4)

車両用ショックアブソーバーのピストンロッドに装着されるポリウレタン発泡体製のバウンドストッパにおいて、
少なくともイソシアネート成分と発泡剤とを含むポリウレタン発泡体用組成物から得られたポリウレタン発泡体からなり、
前記イソシアネート成分は、ポリオール成分と、活性水素基を有する環状分子を構成体に含むポリロタキサンと、ジフェニルメタンジイソシアネートとから得られたイソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーからなり、
前記イソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーは、前記ポリオール成分100重量部に対して前記ポリロタキサンの配合量が0.1重量部以上であり、
前記ポリウレタン発泡体の密度が0.2g/cm 以上であることを特徴とするバウンドストッパ。
A polyurethane foam bound stopper is attached to a piston rod of a shock absorber for a vehicle.
The polyurethane foam is obtained from a polyurethane foam composition including at least an isocyanate component and a blowing agent.
the isocyanate component is composed of a urethane prepolymer having an isocyanate group at a terminal thereof , the urethane prepolymer being obtained from a polyol component, a polyrotaxane containing a cyclic molecule having an active hydrogen group as a constituent, and diphenylmethane diisocyanate;
The urethane prepolymer having an isocyanate group at its end has a blending amount of the polyrotaxane of 0.1 parts by weight or more per 100 parts by weight of the polyol component,
A bound stopper characterized in that the density of the polyurethane foam is 0.2 g/cm3 or more .
前記イソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーは、前記ポリオール成分100重量部に対して前記ポリロタキサンの配合量が0.1~6.5重量部であることを特徴とする請求項1に記載のバウンドストッパ。 The bound stopper according to claim 1, characterized in that the urethane prepolymer having an isocyanate group at its end has a blending amount of the polyrotaxane of 0.1 to 6.5 parts by weight per 100 parts by weight of the polyol component. 前記ポリウレタン発泡体の密度が0.2~0.7g/cmであることを特徴とする請求項1または2に記載のバウンドストッパ。 3. The bound stopper according to claim 1, wherein the polyurethane foam has a density of 0.2 to 0.7 g/cm 3 . 車両用ショックアブソーバーのピストンロッドに装着されるポリウレタン発泡体製のバウンドストッパの製造方法において、
ポリオール成分と、活性水素基を有する環状分子を構成体に含むポリロタキサンと、を溶融状態で混合した後にジフェニルメタンジイソシアネートを配合してイソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーを作製し、
少なくとも前記イソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーと発泡剤とを含むポリウレタン発泡体用組成物を、金型に注入し、発泡させて前記ポリウレタン発泡体製のバウンドストッパを形成し、
前記イソシアネート基を末端に有するウレタンプレポリマーは、前記ポリオール成分100重量部に対して前記ポリロタキサンの配合量が0.1重量部以上であり、
前記バウンドストッパを構成するポリウレタン発泡体の密度が0.2g/cm 以上であることを特徴とするバウンドストッパの製造方法。
A method for manufacturing a bound stopper made of polyurethane foam to be attached to a piston rod of a shock absorber for a vehicle, comprising the steps of:
A polyol component and a polyrotaxane containing, as a constituent, a cyclic molecule having an active hydrogen group are mixed in a molten state, and then diphenylmethane diisocyanate is added to the mixture to prepare a urethane prepolymer having an isocyanate group at its terminal.
a polyurethane foam composition including at least a urethane prepolymer having an isocyanate group at a terminal thereof and a foaming agent is injected into a mold and foamed to form a bound stopper made of the polyurethane foam;
The urethane prepolymer having an isocyanate group at its end has a blending amount of the polyrotaxane of 0.1 parts by weight or more per 100 parts by weight of the polyol component,
A method for manufacturing a bound stopper, wherein the density of the polyurethane foam constituting the bound stopper is 0.2 g/cm3 or more .
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