JP5606083B2 - 独泡ウレタンシート及びその製造方法 - Google Patents
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Description
特許文献1には、特定のポリオール化合物と多官能イソシアネート化合物、整泡剤を添加して非反応性気体の存在下で攪拌し、メレンゲ状態の気泡分散液を得た後硬化させる技術が開示されている。特許文献1は、衝撃吸収性とクッション性に優れ、底着き感の無い軟質ポリウレタンフォームを提供することを目的とする。しかし、この技術では、機械的攪拌により気泡を混入させる方法であるため、密度は実施例1に記載のように0.85g/cm3と高く、低密度にすることができない。
本発明において、独泡ウレタンシートは本質的に独立気泡と連続気泡の混在したものであるが、その独泡率が少なくとも5%以上であれば、独泡ウレタンシートの物性値である止水性や透湿性が向上し、効果がある。従って、本発明では、独泡率5%以上のウレタンシートを独泡ウレタンシートと定義する。また、液状ウレタン原料に配合する熱膨張性マイクロカプセルの添加量は、使用するポリオールに対し5部〜30部が好ましい。ここで、添加量が5部未満では製品の密度の低下効果が少なく、独泡率の向上に対し寄与も少ない。また、添加量が30部を超えると、製品の強度の低下や硬さの上昇があると同時に、経済的にも好ましくない。更に、ウレタンシートの厚みは好ましくは0.1mm〜30mmである。ここで、厚みを0.1mm未満にするには技術的な困難を伴うことから、0.1mmを下限値としている。また、マイクロカプセルは熱によりシート状表面より発泡し、その発泡層ができると、該発泡層が断熱層になるため、ある厚み以上になると効率的に発泡し得ない。従って、30mmを上限値としている。
触媒としては、公知のアミン系触媒や有機金属系触媒を用いることができ、具体的にはビス(ジメチルアミノエチル)エーテル、ペンタメチルジエチレントリアミン、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン、N,N−ジメチルエタノールアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルヘキサメチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルプロピレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、トリエチレンジアミン、N−メチル−N’−(ジメチルアミノ)エチルピペラジン、N−メチルモノフォリン、N−エチルモノフォリン、トリエチルアミン、ラウリン酸錫、オクタン酸錫などが例示される。この触媒の添加量は、ポリオール成分100重量部に対して一般に0.01〜5重量部である。この触媒の添加量は、ウレタンフォーム作製する場合の一般的な配合部数である。
価アミン、又はこれらにエチレンオキシド、プロピレンオキシドを付加したもの、トリエ
タノールアミン、ジエタノールアミンなどを用いることができる。架橋剤の添加量は、ポ
リオール成分100重量部に対して一般に0〜20重量部である。この架橋剤の添加量は、ウレタンフォーム作製する場合の一般的な配合部数である。整泡剤としては、一般に用いられているシリコーン系整泡剤を適宜用いることができる。なお、ポリウレタンフォームに要求される性能に応じて、難燃剤、充填材、帯電防止剤、着色剤、安定剤などを必要に応じて本発明の目的を逸脱しない範囲で添加することができる。
液状ウレタン原料を塗布する方法としては、例えばロールコーターやナイフコーター、ダイスコーター、スプレーコーターが好適な手段として挙げられる。
まず、ポリオール、ポリイソシアネート、触媒、熱膨張性マイクロカプセル及び他の添加剤を混合し、液状ウレタン原料を準備する。次に、図1(A)に示すように、離型性基材としての第1のフィルム1a上に液状ウレタン原料2を均一に塗布する。つづいて、液状ウレタン原料2の上に第2のフィルム1bを載せる(図1(B)参照)。更に、第1・第2のフィルム1a,1bで挟まれた状態の液状ウレタン原料を、オーブンに入れ、60℃〜130℃に加熱する。これにより、発泡と樹脂化が進行し、独泡ウレタンシート3が形成される(図1(C)参照)。なお、ひきつづき、第1・第2のフィルム1a,1bに挟まれた状態の独泡ウレタンシート3を取り出した後、第1・第2のフィルム1a,1bを剥離し、上下面にスキン層4が形成された製品(防水シーリング材)を得ることができる。
(実施例1)
まず、PTMG1000(三菱化学社製の商品名、分子量1020で水酸基価110.9のポリテトラメチレンエーテルグリコール)100部、FTR1600(三井化学社製の商品名で石油樹脂)15部、アクトコールIR94(三井化学社製の商品名で水酸基価920の架橋剤)2部、水1.1部、NP−405(信越化学社製の商品名でシリコーン整泡剤)0.5部、スタノクトSO(錫系触媒)0.15部、ルプラネートMI(BASF INOAC ポリウレタン社製の商品名、液状ピュアMDI)46.45部よりなる液体ウレタン原料に、エクスパンセルDU40(日本フィライト社製、熱膨張性マイクロカプセル)10部を配合して、液温35℃にて攪拌した。次に、この液状原料をポリエステル系離型フィルム上に1.8mmの隙間を設けたナイフコーターを用いコーティングした。
つづいて、加熱オーブン中で70℃,3.5分加熱し、更に130℃で6.5分加熱した後、シート状ウレタン製品を離型フィルムから剥離した。得られた製品の接触角は95度で、密度0.105g/cm3、独泡率15%の厚み約10mmの極めて平滑な表面を持った製品であった。また、この製品の引張強さは353kPa、伸び150%で、透湿性は2.4gで止水性は13cmであった。
まず、PTMG2000(三菱化学社製の商品名、分子量2010で水酸基価55.1のポリテトラメチレンエーテルグリコール)100部、FTR1600(三井化学社製の商品名で石油樹脂)15部、アクトコールIR94(三井化学社製の商品名で水酸基価920の架橋剤)2部、水1.0部、NP−405(信越化学社製の商品名でシリコーン整泡剤)0.5部、スタノクトSO(錫系触媒)0.25部、ルプラネートMI(BASF
INOAC ポリウレタン社製の商品名、液状ピュアMDI)31.85部よりなる液体ウレタン原料に、エクスパンセルDU40(日本フィライト社製、熱膨張性マイクロカプセル)7部を配合して、液温35℃にて攪拌した。次に、この液状原料をポリエステル系離型フィルム上に1.8mmの隙間を設けたナイフコーターを用いコーティングした。つづいて、加熱オーブン中で70℃,3.5分加熱し、更に130℃で6.5分加熱した後、シート状ウレタン製品を離型フィルムから剥離した。得られた製品の接触角は97度で、密度0.101g/cm3、独泡率15%の厚み約10mmの極めて平滑な表面を持った製品であった。また、この製品の引張強さは260kPa、伸び170%で、透湿性は2.1gで止水性は15cmであった。
本実施例3では、FTR1600を入れないこと以外は実施例2と同様にしてシート状ウレタン製品を得た。得られた製品の接触角は92度で、密度0.091g/cm3、独泡率12%の厚み約10mmの極めて平滑な表面を持った製品であった。また、この製品の引張強さは210kPa、伸び110%で、透湿性は2.9gで止水性は9cmであった。
まず、エクセノール4600(旭化成社製の商品名、分子量5000で水酸基価34.5のポリプロピレングリコール)100部、FTR1600(三井化学社製の商品名で石油樹脂)15部、水2.0部、NP−405(信越化学社製の商品名でシリコーン整泡剤)1部、スタノクトSO(錫系触媒)0.3部、T65(日本ポリウレタン社製の商品名、トルエンジイソシアナート)25.9部よりなる液体ウレタン原料を液温35℃にて攪拌した。次に、この液状原料をポリエステル系離型フィルム上に1.8mmの隙間を設けたナイフコーターを用いコーティングした。つづいて、加熱オーブン中70℃で3.5分加熱し、更に130℃で6.5分加熱した後、シート状ウレタン製品を離型フィルムから剥離した。得られた製品の接触角は95度で、密度0.094g/cm3、独泡率0%の厚み約10mmの極めて平滑な表面を持った製品であった。また、この製品の引張強さは55kPa、伸び60%で、透湿性は4.5gで止水性は7cmであった。
まず、ダイマー酸ポリオール(日立化成ポリオール社製、分子量1000で水酸基価130、ダイマー酸とジエチレングリコールからなるポリエステルポリオール)100部、水1.6部、NP−405(信越化学社製の商品名でシリコーン整泡剤)1部、DABCO−33LV(日本乳化剤社製のアミン触媒)0.2部、スタノクトSO(錫系触媒)0.25部、イソシアナート末端プレポリマー(前述のダイマー酸ポリオール(日立化成ポリオール社製、分子量1000で水酸基価130、ダイマー酸とジエチレングリコールからなるポリエステルポリオール)とT65(日本ポリウレタン社製のトルエンジイソシアナート)よりなる、NCO%=30)60.2部よりなる液状ウレタン原料を液温35℃にて撹拌した。次に、この液状原料をポリエステル系離型フィルム上に1.8mmの隙間を設けたナイフコーターを用いコーティングした。つづいて、加熱オーブン中で70℃,3.5分加熱し、更に130℃で6.5分加熱した後、シート状ウレタン製品を離型フィルムから剥離した。得られた製品の接触角は98度で、密度0.091g/cm3、独泡率0%の厚み約10mmの極めて平滑な表面を持った製品であり引張強さは77kPa、伸び40%で、透湿性は3.4gで止水性は7.5cmであった。
接触角:接触角は、得られたウレタンフォームをアルミフォイルで挟み、約200℃で加熱しつつ圧力約50kg/cm2にてプレスして薄いフィルム状にした後、アルミフォイルを取り除き、フィルム状のウレタンフォームに水滴を滴下して、協和接触角測定器で測定した。
Claims (1)
- ポリテトラメチレンエーテル系ポリオールとポリイソシアネートとを含む液状ウレタン原料に、前記ポリテトラメチレンエーテル系ポリオール100重量部に対して7重量部以上の未膨張の熱膨張性マイクロカプセルおよび1重量部以上の水を配合し加熱により発泡・硬化してなる,シーリング材として利用される独泡ウレタンシートであって、密度が0.105g/cm3以下であり、水との接触角が90度以上であることを特徴とする独泡ウレタンシート。
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