JP7368104B2 - 軟質ポリウレタンフォームとその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、良好な止水性を有する軟質ポリウレタンフォームとその製造方法に関する。
２物体間で圧縮されて使用される止水用のポリウレタンフォームとして、モールドポリウレタンフォームからなるものがある。
モールドポリウレタンフォームは、ポリオール、イソシアネート、発泡剤、整泡剤、触媒を含むポリウレタンフォーム原料を混合し、金型へ注入して発泡させるモールド発泡成形法で製造される。
モールドポリウレタンフォームは、ポリオール、イソシアネート、発泡剤、整泡剤、触媒を含むポリウレタンフォーム原料を混合し、金型へ注入して発泡させるモールド発泡成形法で製造される。
モールド発泡成形法では、成形サイクルの短縮や、複雑な形状からなるポリウレタンフォームの脱型を容易にするため、反応性を高めるポリオールとして、エチレンオキサイドを含むポリオールや、一級末端ポリオールが用いられる。
しかし、モールド発泡成形法では、反応性を高めるポリオールとして、エチレンオキサイドを含むポリオールや、一級末端ポリオールが用いられるため、親水性が上がり、モールドポリウレタンフォームの止水性が低下し易い問題がある。
本発明は前記の点に鑑みなされたものであって、モールド発泡成形された止水性の良好な軟質ポリウレタンフォームとその製造方法の提供を目的とする。
請求項１の発明は、モールド発泡成形された軟質ポリウレタンフォームであって、セルの開口径が４０～９０μｍであり、２５％ＣＬＤ硬さが５～８０ｋＰａであることを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１において、セル径が２００～４００μｍであることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１または２において、密度が８０～２５０ｋｇ／ｍ３であることを特徴とする。
請求項４の発明は、ポリオール、イソシアネート、触媒、発泡剤、整泡剤を含むポリウレタンフォーム原料を混合し、金型に注入して発泡させる軟質ポリウレタンフォームの製造方法において、前記ポリオールは、エチレンオキサイド含有ポリオールを含み、前記整泡剤は、粘度が９００ｍＰａ・ｓ（２５℃）以上であるシリコーン整泡剤を用いることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項４において、前記エチレンオキサイド含有ポリオールは、エチレンオキサイド含有率が１０～２０％であり、前記エチレンオキサイド含有ポリオール１００重量部に対して前記シリコーン整泡剤が０．２～０．９重量部であることを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項４または５において、全ポリオール中の前記エチレンオキサイド含有ポリオールの量が、７０～９５重量％であることを特徴とする。
請求項７の発明は、請求項４から６の何れか一項において、前記イソシアネートが、ＭＤＩ系であり、前記発泡剤が水であり、前記エチレンオキサイド含有ポリオール１００重量部に対して前記発泡剤の量が１～３重量部であることを特徴とする。
請求項８の発明は、請求項４から７の何れか一項において、前記ポリオールにブタジエン系ポリオールを含むことを特徴とする。
本発明によれば、モールド発泡成形された止水性の良好な軟質ポリウレタンフォームを得ることができる。
以下、本発明の実施形態について説明する。本発明の軟質ポリウレタンフォームは、モールド発泡成形されたものであって、セルの開口径が４０～９０μｍであり、２５％ＣＬＤ硬さが５～８０ｋＰａである。
本発明の軟質ポリウレタンフォームのセル構造は、セル骨格で包囲された部分にセル膜が形成され、そのセル膜に開口（穴）を有するものである。本発明では、セルの開口径（セル膜の開口径）は、４０～９０μｍが好ましく、より好ましくは４０～７０μｍである。セルの開口径の測定方法は次のとおりである。軟質ポリウレタンフォームを鋭利な刃物でカットした断面について任意の１５個のセルについて開口部の長径をデジタルマイクロスコープで測定し、その平均値をセルの開口径とする。
軟質ポリウレタンフォームの２５％ＣＬＤ硬さは、ＪＩＳ Ｋ６４００－２：２００４ Ｄ法に基づいて、軟質ポリウレタンフォームの全面を押圧した際の２５％圧縮時の硬さである。
本発明の軟質ポリウレタンフォームは、セルの開口径及び２５％ＣＬＤ硬さを前記範囲とすることにより、２物体間で圧縮されて止水材として使用される際に、２物体に密着し、良好な止水性を発揮することができる。
本発明の軟質ポリウレタンフォームのセル径は、２００～４００μｍが好ましく、より好ましくは２００～３００μｍである。平均セル径の測定は次のとおりである。軟質ポリウレタンフォームを鋭利な刃物で切断し、その切断面における中央部の１００個のセル径をデジタルマイクロスコープで測定し、その平均値をセル径とした。
また、本発明の軟質ポリウレタンフォームの密度は、８０～２５０ｋｇ／ｍ３であり、より好ましくは８０～２５０ｋｇ／ｍ３である。密度は、ＪＩＳ－Ｋ７２２２：２００５に基づいて測定される。密度を前記範囲とすることにより、軟質ポリウレタンフォームを軽量化することができる。
また、本発明の軟質ポリウレタンフォームは、スキン層を表面に有する。スキン層は、軟質ポリウレタンフォームの内部よりも緻密な層からなり、軟質ポリウレタンフォームを金型内で発泡させる際に、金型の内面（キャビティ面）と接する軟質ポリウレタンフォームの表面に形成される。
なお、前記セルの開口径及びセル径が測定される部位は、スキン層よりも内側の部分である。
なお、前記セルの開口径及びセル径が測定される部位は、スキン層よりも内側の部分である。
本発明の軟質ポリウレタンフォームは、モールド発泡方法によって所定形状に形成される。軟質ポリウレタンフォームの形状として、例えば軟質ポリウレタンフォームが２物体間で圧縮されて止水材として使用される場合、２物体の圧縮面に応じた形状を挙げる。
モールド発泡方法は、ポリオール、イソシアネート、触媒、発泡剤、整泡剤を含むポリウレタンフォーム原料を混合し、金型に注入して発泡させ、その後に脱型して金型の内面形状からなるポリウレタンフォームを得る発泡方法である。
ポリオールは、メインポリオールとしてエチレンオキサイド（ＥＯ）含有ポリオールが使用される。エチレンオキサイド含有ポリオールは、エチレンオキサイド含有率（ＥＯ含有率）が１０～２０％のポリエーテルポリオールが好ましい。エチレンオキサイド含有率は、アルキレンオキサイド単位の全量を１００重量％とした場合のエチレンオキサイド単位の含有率である。エチレンオキサイド含有率が小になると、キュア性が低下して成形性が悪くなり、その逆にエチレンオキサイドの含有率が大になると軟質ポリウレタンフォームの親水性が増大し、止水性が低下する。なお、エチレンオキサイド含有ポリオールは、一種類に限られず、複数種類用いてもよく、エチレンオキサイド含有率（ＥＯ含有率）が７０～８０％のポリエーテルポリオールを用いてもよい。
ポリオールは、エチレンオキサイド含有ポリオール（メインポリオール）と共に、エチレンオキサイドを含有しないサブポリオールを併用してもよい。サブポリオールは、ブタジエン系ポリオールが好ましい。ブタジエン系ポリオールを含有することにより、撥水効果があり、止水性が向上する。全ポリオール中のエチレンオキサイド含有ポリオールの量は、７０～１００重量％が好ましく、より好ましくは７０～９５重量％である。エチレンオキサイド含有ポリオールの含有量が低くなると、キュア性が低下して成形性が悪くなる。
エチレンオキサイド含有ポリオール（メインポリオール）とサブポリオールは、平均官能基数が２～５のものが好ましく、より好ましくは２～４である。ポリオールの平均官能基数が２より低い場合、架橋反応が生じ難く、発泡性が劣る傾向にあり、得られる軟質ポリウレタンフォームが歪特性等に劣り、止水性が低くなる。一方、ポリオールの平均官能基数が高すぎると、架橋反応が大になって、軟質ポリウレタンフォームに脱型後のシュリンク（収縮）を生じ易くなり、良好な軟質ポリウレタンフォームが得難くなる。
また、使用するポリオールの数平均分子量は２０００～７０００、水酸基価は２０～８０ｍｇＫＯＨ／ｇが好ましい。
また、使用するポリオールの数平均分子量は２０００～７０００、水酸基価は２０～８０ｍｇＫＯＨ／ｇが好ましい。
イソシアネートは、ＭＤＩ系イソシアネートが好ましい。ＭＤＩ系イソシアネート（ジフェニルメタンジイソシアネート系イソシアネート）として、具体的には、２，２’－ジフェニルメタンジイソシアネート（２，２’－ＭＤＩ）、２，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート（２，４’－ＭＤＩ）、４，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート（４，４’－ＭＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネートとポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートの混合物であるポリメリックＭＤＩ、これらのウレタン変性体、ウレア変性体、アロファネート変性体、ビウレット変性体、カルボジイミド変性体、イソシアヌレート変性体等、さらにこれらのイソシアネートとポリオール類を反応させて得られるＭＤＩプレポリマー等を挙げることができる。ＭＤＩ系イソシアネートは、複数種類を併用してもよい。ポリイソシアネートとしてＭＤＩ系イソシアネートを用いることにより、ポリウレタンフォーム原料中のポリオール等との反応性を高めることができる。
イソシアネートインデックス（ＩＮＤＥＸ）は６０～１２０が好ましい。イソシアネートインデックスが６０未満になると、良好な軟質ポリウレタンフォームが得られなくなる。一方、イソシアネートインデックスが１２０を超えると、軟質ポリウレタンフォームが硬くなりすぎたり、良好な軟質ポリウレタンフォームができなくなったりする。イソシアネートインデックスは、イソシアネートにおけるイソシアネート基のモル数をポリオールの水酸基や発泡剤としての水などの活性水素基の合計モル数で割った値に１００を掛けた値であり、［イソシアネートのＮＣＯ当量／活性水素当量×１００］で計算される。
触媒は、軟質ポリウレタンフォームの製造に用いられているものを使用することができる。例えば、アミン系触媒、有機金属系触媒等が挙げられる。アミン系触媒としては、例えば、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ホリン、Ｎ－エチルモルホリン等が挙げられる。有機金属系触媒としては、例えば、スタナスオクトエート、ジブチルチンジラウレート、オクテン酸鉛、オクチル酸カリウム等が挙げられる。それらの触媒のうちの一種類に限られず、二種類以上を併用してもよい。触媒の量は、メインポリオールを１００重量部とした場合に、０．５～３．０重量部が好ましい。
発泡剤は、水、ペンタン、シクロペンタン、メチレンクロライド、炭酸ガス等が挙げられ、これらを１種または２種以上用いられる。発泡剤として、水を用いた場合には、ポリオールとイソシアネートとの反応時に炭酸ガスを発生し、その炭酸ガスによってポリウレタンフォームの発泡が行われる。発泡剤としての水の量は、メインポリオール１００重量部に対して１～３重量部が好ましい。発泡剤（水）の量が１重量部未満の場合には軟質ポリウレタンフォームを軽量化することができなくなり、逆に３重量部を超えると止水性が低下する。
整泡剤は、ＪＩＳ Ｋ１５５７－５に基づく粘度が９００ｍＰａ・ｓ（２５℃）以上、好ましくは１０００～１００００ｍＰａ・ｓ（２５℃）、より好ましくは１３００～９０００ｍＰａ・ｓ（２５℃）のシリコーン整泡剤が使用される。整泡剤の粘度は、整泡剤を測定試料として、ＪＩＳ Ｋ１５５７－５に基づき、Ｅ型粘度計を用いて、２５℃で測定した。シリコーン整泡剤は、粘度が９００ｍＰａ・ｓ（２５℃）未満の場合、成形性と止水性の両立が難しくなる。シリコーン整泡剤としては、直鎖状シリコーン（（ＡＢ）ｎ型）が好ましい。使用可能な整泡剤の例として、Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ社製の「Ｌ６２１」、「Ｌ６２９」、「Ｌ－６１６４」を挙げることができる。「Ｌ６２１」は、直鎖状シリコーンで、粘度が７２８０ｍＰａ・ｓ（２５℃）である。また、「Ｌ６２９」は、直鎖状シリコーンで、粘度が１５６０ｍＰａ・ｓ（２５℃）である。さらに「Ｌ－６１６４」は、直鎖状シリコーンで、粘度が４８４０ｍＰａ・ｓ（２５℃）である。整泡剤は一種類に限られず、二種類以上を併用してもよい。シリコーン整泡剤の量は、メインポリオール１００重量部に対して０．２～０．９重量部が好ましく、より好ましくは０．４５～０．７０重量部である。シリコーン整泡剤の量は、少なすぎると止水性を発揮し難くなる。逆に多すぎると成形性のコントロールが難しくなる。
その他に適宜配合される添加材として、例えば、架橋剤、難燃剤、着色剤等を挙げることができる。
架橋剤は、軟質ポリウレタンフォームの硬さを調整するために配合される。架橋剤としては、ジエタノールアミン、グリセリン、ジエチレントリアミン等を挙げることができる。架橋剤を配合する場合、架橋剤の量は、メインポリオール１００重量部に対して０．１～２重量部が好ましい。架橋剤は、一種に限られず、二種以上を使用してもよい。
難燃剤は、軟質ポリウレタンフォームを低燃焼化するために配合される。難燃剤としては、公知の液体系難燃剤や固体系難燃剤等を挙げることができる。難燃剤を配合する場合、難燃剤の量は、メインポリオール１００重量部に対して、０．５～３．０重量部が好ましい。難燃剤は、一種に限られず、二種以上を併用してもよい。
着色剤は、軟質ポリウレタンフォームを適宜の色にするために配合され、求められる色に応じたものが使用される。
着色剤は、軟質ポリウレタンフォームを適宜の色にするために配合され、求められる色に応じたものが使用される。
軟質ポリウレタンフォームを製造する際に使用される金型は、下型と上型とからなり、下型と上型間にキャビティ（成形空間）を有し、前記キャビティにポリウレタンフォーム原料が注入される。金型の温度は、５０～８０℃が好ましい。金型へのポリウレタンフォーム原料の注入は、公知のポリウレタンフォーム原料注入装置、例えば低圧注入装置あるいは高圧注入装置を用いて行われる。
実施例及び比較例について説明する。次の物質を用い、図１及び図２の表に示す配合からなる各実施例及び各比較例（比較例９を除く）のポリウレタンフォーム原料を調製し、温度６０℃の金型に注入し、発泡、硬化させて軟質ポリウレタンフォームを作製した。金型のキャビティの内寸は４０×１５×１ｃｍであり、キャビティ容量は６００ｃｍ３、ポリウレタンフォーム原料の注入量は６０～１２０ｇである。実際の製造時には、注入装置として、軟質ポリウレタンフォームの製造に使用されている高圧注入機を用いることができる。なお、比較例９は、エプトシーラーＮｏ．６８５（日東電工社製）を、実施例及び他の比較例と同様の寸法・形状にして用いた。
・メインポリオール１：ポリエーテルポリオール、官能基数３、分子量５０００、水酸基価３３ｍｇＫＯＨ／ｇ、エチレンオキサイド含有率１４％、品名；ＦＡ－７０３、三洋化成工業社製
・メインポリオール２：ポリエーテルポリオール、官能基数３、分子量４８００、水酸基価３５ｇＫＯＨ／ｇ、エチレンオキサイド含有率７８％、品番；ＣＰ１４２１、ダウ・ケミカル日本社製 ・サブポリオール：ブタジエンポリオール、官能基数２、分子量２８００、水酸基価４７ｍｇＫＯＨ／ｇ、品名；Ｒ－４５ＨＴ、出光興産社製 ・触媒－１：アミン触媒、品番；ＤＡＢＣＯ ３３ＬＳＩ、エボニック社製 ・触媒－２：アミン触媒、品番；ＴＯＹＯＣＡＴ Ｄ－６０、東ソー社製 ・触媒－３：アミン触媒、品番；ＤＡＢＣＯ ＢＬ－１１、エボニック社製 ・架橋剤：ジエタノールアミン
・整泡剤－１：直鎖状シリコーン系整泡剤、粘度７２８０ｍＰａ・ｓ（２５℃）、品番；Ｌ６２１、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ、ジャパン社製
・整泡剤－２；直鎖状シリコーン系整泡剤、粘度１５６０ｍＰａ・ｓ（２５℃）、品番；Ｌ６２９、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ、ジャパン社製
・整泡剤－３：シリコーン系整泡剤、粘度９００ｍＰａ・ｓ（２５℃）、商品名；ＳＺ１９１９、東レダウコーニング社製
・整泡剤－４：ジメチルシロキサンコポリマー、粘度６１０ｍＰａ・ｓ（２５℃）、品番；Ｌ－３１８４Ｊ、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ、ジャパン社製
・整泡剤－５：シリコーン系整泡剤、粘度５２０ｍＰａ・ｓ（２５℃）、品番；Ｌ－５９８、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ、ジャパン社製
：整泡剤－６：シリコーン系整泡剤、粘度３００ｍＰａ・ｓ（２５℃）、品番；ＤＣ１９３、エボニックジャパン社製
・整泡剤－７：シリコーン系整泡剤、粘度４０ｍＰａ・ｓ（２５℃）、品番；Ｂ－８７３８ＬＦ、エボニックジャパン社製
・イソシアネート；ポリメリックＭＤＩのウレタン変性体、品番；Ｃ－１３４３、東ソー社製
・メインポリオール２：ポリエーテルポリオール、官能基数３、分子量４８００、水酸基価３５ｇＫＯＨ／ｇ、エチレンオキサイド含有率７８％、品番；ＣＰ１４２１、ダウ・ケミカル日本社製 ・サブポリオール：ブタジエンポリオール、官能基数２、分子量２８００、水酸基価４７ｍｇＫＯＨ／ｇ、品名；Ｒ－４５ＨＴ、出光興産社製 ・触媒－１：アミン触媒、品番；ＤＡＢＣＯ ３３ＬＳＩ、エボニック社製 ・触媒－２：アミン触媒、品番；ＴＯＹＯＣＡＴ Ｄ－６０、東ソー社製 ・触媒－３：アミン触媒、品番；ＤＡＢＣＯ ＢＬ－１１、エボニック社製 ・架橋剤：ジエタノールアミン
・整泡剤－１：直鎖状シリコーン系整泡剤、粘度７２８０ｍＰａ・ｓ（２５℃）、品番；Ｌ６２１、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ、ジャパン社製
・整泡剤－２；直鎖状シリコーン系整泡剤、粘度１５６０ｍＰａ・ｓ（２５℃）、品番；Ｌ６２９、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ、ジャパン社製
・整泡剤－３：シリコーン系整泡剤、粘度９００ｍＰａ・ｓ（２５℃）、商品名；ＳＺ１９１９、東レダウコーニング社製
・整泡剤－４：ジメチルシロキサンコポリマー、粘度６１０ｍＰａ・ｓ（２５℃）、品番；Ｌ－３１８４Ｊ、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ、ジャパン社製
・整泡剤－５：シリコーン系整泡剤、粘度５２０ｍＰａ・ｓ（２５℃）、品番；Ｌ－５９８、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ、ジャパン社製
：整泡剤－６：シリコーン系整泡剤、粘度３００ｍＰａ・ｓ（２５℃）、品番；ＤＣ１９３、エボニックジャパン社製
・整泡剤－７：シリコーン系整泡剤、粘度４０ｍＰａ・ｓ（２５℃）、品番；Ｂ－８７３８ＬＦ、エボニックジャパン社製
・イソシアネート；ポリメリックＭＤＩのウレタン変性体、品番；Ｃ－１３４３、東ソー社製
各実施例及び各比較例に対し、密度（ｋｇ／ｍ３）、硬さ（２５％ＣＬＤ（ｋＰａ）、５０％ＣＬＤ（ｋＰａ））、セル径（μｍ）、セルの開口径（μｍ）、成形性、止水性について測定した。
密度はＪＩＳ－Ｋ７２２２：２００５に基づいて測定した。 ２５％ＣＬＤ及び５０％ＣＬＤは、ＪＩＳ Ｋ６４００－２：２００４ Ｄ法に基づいて測定した。
セル径は、各実施例及び各比較例を鋭利な刃物でカットし、その切断面における中央部の１００個のセル径をデジタルマイクロスコープＶＨＸ-５０００(キーエンス社製)で測定し、その平均値をセル径（平均）とした。
セルの開口径は、各実施例及び各比較例に対し、鋭利な刃物でカットした断面における任意の１５個のセルについて開口部の長径をデジタルマイクロスコープＶＨＸ-５０００(キーエンス社製)で測定し、その平均値をセルの開口径（平均）とした。
成形性は、脱型した各実施例及び各比較例（比較例９を除く）について、シュリンクや、パンクなどの不良が明確に存在する場合「×」、僅かに存在する場合「△」、全く無い良好な場合「〇」とした。
セル径は、各実施例及び各比較例を鋭利な刃物でカットし、その切断面における中央部の１００個のセル径をデジタルマイクロスコープＶＨＸ-５０００(キーエンス社製)で測定し、その平均値をセル径（平均）とした。
セルの開口径は、各実施例及び各比較例に対し、鋭利な刃物でカットした断面における任意の１５個のセルについて開口部の長径をデジタルマイクロスコープＶＨＸ-５０００(キーエンス社製)で測定し、その平均値をセルの開口径（平均）とした。
成形性は、脱型した各実施例及び各比較例（比較例９を除く）について、シュリンクや、パンクなどの不良が明確に存在する場合「×」、僅かに存在する場合「△」、全く無い良好な場合「〇」とした。
止水性試験について説明する。各実施例及び各比較例について打ち抜き用サンプルを用意し、片面に両面接着テープ（日東電工製、品名：Ｎｏ．５０００）を貼着し、その後、図３に示す寸法のＵ字形に打ち抜いて試験片を作成する。
次に、図４に示す寸法の２枚のアクリル樹脂板において、互いに対向する面にポリプロピレン（ＰＰ）フィルム（厚み２５μｍ）と、スペーサー（厚み５ｍｍ）をセットし、ポリプロピレンフィルムの表面をアルコールで洗浄する。試験片の両面接着テープ側を一方のアクリル樹脂板のポリプロピレンフィルム表面に載置し、次に他方のアクリル樹脂板を、ポリプロピレンフィルムが試験片側となるようにして被せ、四隅を蝶ナットで締め付け、試験片の厚みを５ｍｍ（５０％圧縮）にする。次に、Ｕ字形の試験片内に水頭高さ（水位）が１００ｍｍとなるように蒸留水を注入する。注入完了後、漏れ始めるまでの時間を測定し、漏れ始めるまでの時間が１時間未満の場合「×」、１～３時間未満の場合「△」、３～２４時間未満の場合「〇」、２４時間以上の場合「◎」とした。
次に、図４に示す寸法の２枚のアクリル樹脂板において、互いに対向する面にポリプロピレン（ＰＰ）フィルム（厚み２５μｍ）と、スペーサー（厚み５ｍｍ）をセットし、ポリプロピレンフィルムの表面をアルコールで洗浄する。試験片の両面接着テープ側を一方のアクリル樹脂板のポリプロピレンフィルム表面に載置し、次に他方のアクリル樹脂板を、ポリプロピレンフィルムが試験片側となるようにして被せ、四隅を蝶ナットで締め付け、試験片の厚みを５ｍｍ（５０％圧縮）にする。次に、Ｕ字形の試験片内に水頭高さ（水位）が１００ｍｍとなるように蒸留水を注入する。注入完了後、漏れ始めるまでの時間を測定し、漏れ始めるまでの時間が１時間未満の場合「×」、１～３時間未満の場合「△」、３～２４時間未満の場合「〇」、２４時間以上の場合「◎」とした。
実施例１は、メインポリオール１（エチレンオキサイド含有率１４％）を１００重量部、メインポリオール２（エチレンオキサイド含有率７８％）を２．００重量部、サブポリオール（ブタジエンポリオール）を１２．００重量部、触媒－１（アミン触媒）を０．６０重量部、触媒－２（アミン触媒）を０．５０重量部、触媒－３（アミン触媒）を０．０７重量部、架橋剤を１．００重量部、整泡剤－１（直鎖状シリコーン系整泡剤、粘度７２８０ｍＰａ・ｓ（２５℃））を０．６５重量部、発泡剤（水）を１．２０重量部、イソシアネートを２７．７重量部、イソシアネートインデックスを１００とした例である。 実施例１は、密度２００ｋｇ／ｍ３、２５％ＣＬＤ硬さ３０ｋＰａ、５０％ＣＬＤ硬さ５４ｋＰａ、スキン層有り、セル径（平均）２５２μｍ、セルの開口径（平均）４６μｍ、成形性「〇」、止水性「◎」であり、成形性及び止水性が良好である。
実施例２は、整泡剤－１の量を０．５０重量部とし、イソシアネートインデックが９０となるようにイソシアネートの量を調整した以外、実施例１と同様である。 実施例２は、密度２００ｋｇ／ｍ３、２５％ＣＬＤ硬さ２２ｋＰａ、５０％ＣＬＤ硬さ３７ｋＰａ、スキン層有り、セル径（平均）２１７μｍ、セルの開口径（平均）５８μｍ、成形性「〇」、止水性「◎」であり、成形性及び止水性が良好である。なお、実施例２は、実施例１と比べて硬さ（２５％ＣＬＤと５０％ＣＬＤ硬さ）が低く、セル径（平均）が小さく、セルの開口径（平均）が大になった。
実施例３は、サブポリオールを１５重量部、整泡剤－１の量を０．８０重量部、発泡剤（水）を２．００重量部とし、イソシアネートインデックスが８０となるようにイソシアネートの量を調整した以外、実施例１と同様である。 実施例３は、密度１３０ｋｇ／ｍ３、２５％ＣＬＤ硬さ１０ｋＰａ、５０％ＣＬＤ硬さ１５ｋＰａ、スキン層有り、セル径（平均）２５５μｍ、セルの開口径（平均）７０μｍ、成形性「〇」、止水性「◎」であり、成形性及び止水性が良好である。なお、実施例３は、実施例１と比べ、密度及び硬さ（２５％ＣＬＤと５０％ＣＬＤ硬さ）が共に低くなり、セル径（平均）は殆ど変化しなかったがセルの開口径（平均）が大になった。
実施例４は、イソシアネートインデックスが７０．０となるようにイソシアネートの量を調整した以外、実施例１と同様である。 実施例４は、密度１３０ｋｇ／ｍ３、２５％ＣＬＤ硬さ５ｋＰａ、５０％ＣＬＤ硬さ８ｋＰａ、スキン層有り、セル径（平均）２５６μｍ、セルの開口径（平均）７８μｍ、成形性「〇」、止水性「〇」であり、成形性及び止水性が良好である。なお、実施例４は、実施例１と比べ、密度及び硬さ（２５％ＣＬＤと５０％ＣＬＤ硬さ）が共に低くなり、セル径（平均）は殆ど変化しなかったがセルの開口径（平均）が大になり、止水性が実施例１の「◎」から「〇」へ幾分低下した。
実施例５は、発泡剤（水）を２．５０重量部とし、イソシアネートインデックスが１００となるようにイソシアネートの量を調整した以外、実施例４と同様である。 実施例５は、密度１００ｋｇ／ｍ３、２５％ＣＬＤ硬さ１７ｋＰａ、５０％ＣＬＤ硬さ２６ｋＰａ、スキン層有り、セル径（平均）２７０μｍ、セルの開口径（平均）７９μｍ、成形性「〇」、止水性「〇」であり、成形性及び止水性が良好である。なお、実施例５は、実施例４と比べ、密度が低く、硬さ（２５％ＣＬＤと５０％ＣＬＤ硬さ）が高くなったが、セル径（平均）及びセルの開口径（平均）については実施例４とほぼ同じであった。
実施例６は、実施例４における整泡剤－１（直鎖状シリコーン系整泡剤、粘度１５６０ｍＰａ・ｓ（２５℃））の０．６５重量部に代えて、整泡剤－２（直鎖状シリコーン系整泡剤、粘度１５６０ｍＰａ・ｓ（２５℃））を０．３５重量部とした以外、実施例４と同様である。 実施例６は、密度１３０ｋｇ／ｍ３、２５％ＣＬＤ硬さ９ｋＰａ、５０％ＣＬＤ硬さ１４ｋＰａ、スキン層有り、セル径（平均）２３５μｍ、セルの開口径（平均）８７μｍ、成形性「〇」、止水性「〇」であり、成形性及び止水性が良好である。なお、実施例６は、実施例４と比べ、硬さ（２５％ＣＬＤと５０％ＣＬＤ硬さ）が高くなり、セル径（平均）が小、セルの開口径（平均）が大になった。
実施例７は、実施例４におけるサブポリオールを０重量部とし、イソシアネートインデックスが実施例４と同一の７０になるようにイソシアネートの量を調整した以外、実施例４と同様である。 実施例７は、密度１３０ｋｇ／ｍ３、２５％ＣＬＤ硬さ７ｋＰａ、５０％ＣＬＤ硬さ１１ｋＰａ、スキン層有り、セル径（平均）２６２μｍ、セルの開口径（平均）７２μｍ、成形性「〇」、止水性「〇」であり、成形性及び止水性が良好である。なお、実施例７は、実施例４と比べ、硬さ（２５％ＣＬＤと５０％ＣＬＤ硬さ）が高くなり、セル径（平均）及びセルの開口径（平均）については実施例４とほぼ同じであった。
比較例１は、メインポリオール１（エチレンオキサイド含有率１４％）を１００重量部、メインポリオール２（エチレンオキサイド含有率７８％）を２．００重量部、サブポリオール（ブタジエンポリオール）を１５重量部、触媒－１（アミン触媒）を０．６０重量部、触媒－２（アミン触媒）を０．５０重量部、触媒－３（アミン触媒）を０．０７重量部、架橋剤を１．００重量部、整泡剤－５（シリコーン系整泡剤、粘度５２０ｍＰａ・ｓ（２５℃））を０．６５重量部、発泡剤（水）を１．２０重量部、イソシアネートを２４．５重量部、イソシアネートインデックスを９０とした例である。 比較例１は、軟質ポリウレタンフォームのガス入りが強く、成形性が悪かったため、硬さ（２５％ＣＬＤ及び５０％ＣＬＤ）、セル径、セルの開口径については測定しなかった。比較例１は、密度２００ｋｇ／ｍ３、スキン層有り、成形性「×」、止水性「◎」であり、成形性は悪かったが止水性については良好であった。
比較例２は、比較例１における整泡剤－５（シリコーン系整泡剤、粘度５２０ｍＰａ・ｓ（２５℃））の０．６５重量部に代えて整泡剤－３（シリコーン系整泡剤、粘度９００ｍＰａ・ｓ（２５℃））を０．２０重量部にした以外、比較例１と同様である。 比較例２は、軟質ポリウレタンフォームのシュリンク（収縮）があり、成形性が悪かったため、硬さ（２５％ＣＬＤ及び５０％ＣＬＤ）、セル径、セルの開口径については測定しなかった。比較例３は、密度２００ｋｇ／ｍ３、スキン層有り、成形性「×」、止水性「×」であり、成形性及び止水性が悪かった。
比較例３は、比較例１における整泡剤－５（シリコーン系整泡剤、粘度５２０ｍＰａ・ｓ（２５℃））の０．６５重量部に代えて整泡剤－４（ジメチルシロキサンコポリマー、粘度６１０ｍＰａ・ｓ（２５℃））を１．００重量部、ガス抜き剤を０重量部、発泡剤（水）を１．４０重量部にし、イソシアネートインデックスが１００になるようにイソシアネートの量を調整した以外、比較例１と同様である。 比較例３は、密度２００ｋｇ／ｍ３、２５％ＣＬＤ硬さ３３ｋＰａ、５０％ＣＬＤ硬さ５４ｋＰａ、スキン層有り、セル径（平均）２２１μｍ、セルの開口径（平均）１２１μｍ、成形性「〇」、止水性「×」であり、止水性が悪かった。
比較例４は、比較例１における整泡剤－５（シリコーン系整泡剤、粘度５２０ｍＰａ・ｓ（２５℃））の０．６５重量部に代えて整泡剤－７（シリコーン系整泡剤、粘度４０ｍＰａ・ｓ（２５℃））を０．５０重量部、ガス抜き剤を０重量部、発泡剤（水）を１．４０重量部にし、イソシアネートインデックスが１００になるようにイソシアネートの量を調整した以外、比較例１と同様である。 比較例４は、密度２００ｋｇ／ｍ３、２５％ＣＬＤ硬さ３１ｋＰａ、５０％ＣＬＤ硬さ５０ｋＰａ、スキン層有り、セル径（平均）２３３μｍ、セルの開口径（平均）１２８μｍ、成形性「〇」、止水性「×」であり、止水性が悪かった。
比較例５は、比較例１における整泡剤－５（シリコーン系整泡剤、粘度５２０ｍＰａ・ｓ（２５℃））の０．６５重量部に代えて整泡剤－６（シリコーン系整泡剤、粘度３００ｍＰａ・ｓ（２５℃））を０．４０重量部、発泡剤（水）を２．０重量部にし、イソシアネートインデックスが１００になるようにイソシアネートの量を調整した以外、比較例１と同様である。 比較例５は、密度１３０ｋｇ／ｍ３、２５％ＣＬＤ硬さ１５ｋＰａ、５０％ＣＬＤ硬さ２８ｋＰａ、スキン層有り、セル径（平均）２０８μｍ、セルの開口径（平均）１００μｍ、成形性「△」、止水性「×」であり、成形性及び止水性が悪かった。
比較例６は、比較例１における整泡剤－５（シリコーン系整泡剤、粘度５２０ｍＰａ・ｓ（２５℃））の０．６５重量部に代えて整泡剤－６（シリコーン系整泡剤、粘度３００ｍＰａ・ｓ（２５℃））を０．２０重量部、発泡剤（水）を２．０重量部にし、イソシアネートインデックスが１００になるようにイソシアネートの量を調整した以外、比較例１と同様である。 比較例６は、密度１３０ｋｇ／ｍ３、２５％ＣＬＤ硬さ８ｋＰａ、５０％ＣＬＤ硬さ１２ｋＰａ、スキン層有り、セル径（平均）２１０μｍ、セルの開口径（平均）１４４μｍ、成形性「△」、止水性「×」であり、成形性及び止水性が悪かった。
比較例７は、軟質ポリウレタンフォームに代えてＥＰＤＭゴムで構成したものである。 比較例７は、密度１３０ｋｇ／ｍ３、２５％ＣＬＤ硬さ６ｋＰａ、５０％ＣＬＤ硬さ１０ｋＰａ、スキン層無、止水性「△」であり、止水性が悪かった。
前記のように、本発明によれば、成形性よくモールド発泡成形された止水性の良好な軟質ポリウレタンフォームを得ることができる。本発明の軟質ポリウレタンフォームは、２物体間で圧縮される止水材として好適なものである。
Claims (7)
- モールド発泡成形された軟質ポリウレタンフォームを備える止水材であって、
前記軟質ポリウレタンフォームのセルの開口径が４０～９０μｍであり、
２５％ＣＬＤ硬さが５～８０ｋＰａであることを特徴とする止水材。 - 前記軟質ポリウレタンフォームのセル径が２００～４００μｍであることを特徴とする請求項１に記載の止水材。
- 前記軟質ポリウレタンフォームの密度が８０～２５０ｋｇ／ｍ３であることを特徴とする請求項１または２に記載の止水材。
- ポリオール、イソシアネート、触媒、発泡剤、整泡剤を含むポリウレタンフォーム原料を混合し、金型に注入して発泡させる軟質ポリウレタンフォームの製造方法において、
前記ポリオールは、エチレンオキサイド含有ポリオールを含み、
前記整泡剤は、粘度が１０００ｍＰａ・ｓ（２５℃）以上であるシリコーン整泡剤を用い、
前記エチレンオキサイド含有ポリオールは、エチレンオキサイド含有率が１０～２０％であり、全ポリオール中の前記エチレンオキサイド含有ポリオールの量は、７０～１００重量％であることを特徴とする、軟質ポリウレタンフォームの製造方法。 - 前記エチレンオキサイド含有ポリオール１００重量部に対して前記シリコーン整泡剤が０．２～０．９重量部であることを特徴とする請求項４に記載の軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
- 前記イソシアネートが、ＭＤＩ系であり、
前記発泡剤が水であり、
前記エチレンオキサイド含有ポリオール１００重量部に対して前記発泡剤の量が１～３重量部であることを特徴とする請求項４または５に記載の軟質ポリウレタンフォームの製造方法。 - 前記ポリオールにブタジエン系ポリオールを含むことを特徴とする請求項４～６の何れか一項に記載の軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
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