JPH10130356A - 模型素材用組成物、成形品、模型の製法 - Google Patents

模型素材用組成物、成形品、模型の製法

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JPH10130356A
JPH10130356A JP8301369A JP30136996A JPH10130356A JP H10130356 A JPH10130356 A JP H10130356A JP 8301369 A JP8301369 A JP 8301369A JP 30136996 A JP30136996 A JP 30136996A JP H10130356 A JPH10130356 A JP H10130356A
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Jiro Nagarego
治朗 流郷
Yuichi Sasaya
裕一 笹谷
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Sanyo Chemical Industries Ltd
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    • C08G2110/0025Foam properties rigid

Abstract

(57)【要約】 【課題】 切削加工時に発生する粉塵が空中に飛散しに
くく、作業環境を悪化させにくいといった特徴を有する
模型素材用のポリウレタンフォーム成形品を提供する。 【解決手段】 ヒドロキシル価が200〜700のポリ
オール、有機ポリイソシアネート、無機粉及び/又は中
空微小球、脱水剤と共に、ポリエチレングリコール等の
ポリアルキレングリコールの高級脂肪酸ジエステルもし
くはジアルキルエーテルの液状品を、粉塵飛散低減剤と
して組成物全質量に対し3〜30%含有する組成物を用
い、この組成物を硬化成形してなる模型素材用硬質ポリ
ウレタンフォーム成形品である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は模型素材用ポリウレタン
フォーム形成性組成物、模型素材用ポリウレタンフォー
ム成形品及び模型の製法に関する。さらに詳しくは、切
削時に発生する粉塵が空中に舞いにくく、作業環境を悪
化させにくいといった特徴を有する模型素材用硬質ポリ
ウレタンフォーム形成性組成物、模型素材用ポリウレタ
ンフォーム成形品及び粉塵の飛散が低減された模型の製
法に関する
【0002】
【従来の技術】従来、模型素材としては、中空微小球や
機械的撹拌で微細化した不活性ガスにより軽量化した硬
質ポリウレタンフォーム等が知られている(特開平1−
318067号公報、特開平4−35651号公報
等)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の模型素
材用ポリウレタンフォーム成形品は、切削加工時に発生
した粉塵が空中に舞いやすく、そのため作業環境を悪化
させるといった問題があった。特に、寸法安定性向上の
ためにタルクや炭酸カルシウムなどの無機充填材を多く
含有させたものや、手加工性をよくするために低密度に
したものは、この傾向が強く、改善が求められていた。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記問題
点を解決すべく鋭意検討した結果、特定の粉塵飛散低減
剤が有効であることを見出し、本発明に到達した。即ち
本発明は、ヒドロキシル価が200〜700のポリオー
ル(A)、有機ポリイソシアネート(B)、無機粉およ
び/または中空微小球からなる充填材(C)および脱水
剤(D)からなる模型素材用ポリウレタンフォーム形成
性組成物において、更に、一般式 XO(AO)nY (1) [式中O(AO)nは、エチレンオキサイド(EO)、
プロピレンオキサイド(PO)及びEOとPOの併用か
ら選ばれるアルキレンオキサイド(AO)がnモル結合
したポリアルキレングリコールHO(AO)nHの残
鎖;nは1〜100の数;X、Yは各々R又はRCO
(Rは炭素数5〜21の飽和または不飽和脂肪族炭化水
素基を示す)である]で表される粉塵飛散低減剤(E)
を、組成物全質量に対し、3〜30%含有することを特
徴とする模型素材用組成物;この組成物を硬化成形して
なる模型素材用ポリウレタンフォーム成形品;並びに、
この成形品を切削加工する粉塵の飛散が低減された模型
の製法である。
【0005】本発明において、ヒドロキシル価が200
〜700のポリオール(A)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、およびその他のポ
リオールが挙げられる。
【0006】ポリエーテルポリオールとしては、例え
ば、多価アルコール、多価フェノール、アミン類、ポリ
カルボン酸、リン酸などの少なくとも2個(好ましくは
3〜8個)の活性水素原子を有する化合物に、アルキレ
ンオキサイドが付加した構造の化合物およびそれらの混
合物が挙げられる。これらのうちで好ましいものは多価
アルコールである。
【0007】ここで、多価アルコールとしては、2〜8
価のもの、例えば、エチレングリコール、プロピレング
リコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペン
タエリスリトール、メチルグルコシド、ジグリセリン、
ソルビトールおよびシュークローズなどが挙げられる。
多価フェノールとしては、例えば、ハイドロキノン、ビ
スフェノールA、フェノールとホルムアルデヒドの縮合
物などが挙げられる。アミン類としては、例えば、トリ
エタノールアミン、エチレンジアミン、トルエンジアミ
ン、ジフェニルメタンジアミンおよびジエチレントリア
ミンなどが挙げられる。
【0008】活性水素原子含有化合物に付加させるアル
キレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド(E
O)、プロピレンオキサイド(PO)、1,2−、2,
3−、1,4−または2,3−ブチレンオキサイド、ス
チレンオキサイドなど、およびこれらの組み合わせ(ブ
ロックおよび/またはランダム付加)が挙げられる。こ
れらのうち好ましいものは、POおよびEOとPOの組
み合わせである。
【0009】ポリエーテルポリオールの具体例として
は、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリエタノ
ールアミン、ペンタエリスリトール、ソルビトールおよ
び、シュークローズのプロピレンオキサイド付加物が挙
げられる。
【0010】ポリエステルポリオールとしては、ポリカ
ルボン酸とポリオールからの縮合ポリエステルポリオー
ル、およびラクトン開環重合によるラクトンポリエステ
ルポリオールが挙げられる。ここで、ポリカルボン酸と
しては、アジピン酸、セバシン酸、無水マレイン酸など
の脂肪族ジカルボン酸(無水物)、無水フタル酸、テレ
フタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸などの芳香
族ポリカルボン酸が挙げられる。好ましくは、アジピン
酸、無水フタル酸、およびテレフタル酸である。ポリオ
ールとしては、前記ポリエーテルポリオールの項で説明
した多価アルコール、およびそのアルキレンオキサイド
低モル(通常1〜3モル)付加物が挙げられる。好まし
くは、1,4−ブタンジオール、エチレングリコール、
およびジエチレングリコールである。縮合ポリエステル
ポリオールの具体例としては、ポリ(1,4−ブタンジ
オールアジペート、ポリ(1,4−ブタンジオールテレ
フタレート)、ポリ(ジエチレングリコール)テレフタ
レートが挙げられる。
【0011】ラクトンポリエステルポリオールにおい
て、使われるラクトンとしては、ε−カプロラクトン、
δ−バレロラクトンが挙げられる。好ましくは、ε−カ
プロラクトンである。ラクトンポリエステルポリオール
の具体例としては、ポリε−カプロラクトンポリオール
が挙げられる。
【0012】その他のポリオールとしては、アクリロニ
トリル、スチレン、メチルメタクリレートなどのビニル
化合物のホモポリマーまたはコポリマーでグラフト変性
したポリエーテルポリオール、ポリブタジエンポリオー
ル、水酸基含有ビニル重合体(アクリル計ポリオール、
例えば特公昭58−57413号公報記載のもの)など
が挙げられる。
【0013】上記ポリオール(A)のヒドロキシル価
は、通常200〜700であり、好ましくは、250〜
600である。ヒドロキシル価が200未満では、得ら
れたポリウレタン成形品の耐熱性や強度が、模型素材用
として使用するには不十分となり、700を越えると成
形品が、硬く、脆くなりすぎ、また反応熱のため、成形
品にスコーチが発生しやすくなる。
【0014】本発明において、上記ポリオール(A)と
ともに、模型素材としての必要特性を損なわない範囲
で、上記以外のポリオール、例えば、ヒドロキシル価が
200未満のポリオール(高分子量ポリエーテルポリオ
ール、ひまし油など)、ポリアミン(ジエチルトリレン
ジアミン、2,2’,3,3’−テトラクロロ−4,
4’−ジアミノジフェニルメタンなど)などを併用して
もよい。
【0015】上記ポリオール(A)のうち好ましいもの
は、多化アルコールのアルキレンオキサイド付加物であ
り、特に好ましくは、グリセリン、トリメチロールプロ
パン、トリエタノールアミン、ペンタエリスリトール、
ソルビトールおよび、シュークローズのプロピレンオキ
サイド付加物である。
【0016】本発明において、ポリイソシアネート
(B)としては、従来からウレタンフォームの製造に使
用されているものが使用できる。このようなポリイソシ
アネートとしては、例えば、トルエンジイソシアネート
(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MD
I)、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート(ポリ
メリックMDI)、p−フェニレンジイソシアネート、
3,3’−ジメチルジフェニル4,4’−ジイソシアネー
ト、ジアニシジンジイソシアネート、m−キシレンジイ
ソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネー
ト、1,5−ナフタレンジイソシアネートなどの芳香族
ポリイソシアネート;1,6−ヘキサメチレンジイソシ
アネート、2,2,4(2,4,4)−トリメチルヘキ
サメチレンジイソシアネートなどの脂肪族ポリイソシア
ネート;4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシア
ネート(水添MDI)、1,4−シクロヘキシルジイソ
シアネート、メチルシクロヘキシルジイソシアネート
(水添TDI)などの脂環式ポリイソシアネート;キシ
レンジイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシ
アネートなどの芳香脂肪族ポリイソシアネート;ウレタ
ン変性TDI、ウレタン変性MDI、カルボジイミド変
性MDIなどの変性イソシアネートが挙げられる。これ
らのうち好ましいものは芳香族ポリイソシアネートであ
り、特に好ましいものはポリメチレンポリフェニルイソ
シアネートである。
【0017】本発明において、充填材(C)のうち無機
粉としては、炭酸カルシウム、タルク、水酸化アルミニ
ウム、硫酸カルシウム、雲母、ミルドファイバーなどが
挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭酸カルシ
ウムおよびタルクである。
【0018】充填材(C)のうち中空微小球としては、
例えば、ポリ塩化ビニリデン、ポリメチルメタクリレー
ト、ポリアクリロニトリルなどの熱可塑性樹脂からなる
中空微小球、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂
などの熱硬化性樹脂からなる中空微小球、ガラス、アル
ミナ、シラス、カーボンなどの無機物からなる中空微小
球が挙げられる。中空微小球の直径は通常、平均で10
〜200μm、かさ比重は通常0.01〜0.5であ
る。このような中空微小球の具体例としては、マツモト
マイクロスフェアF−80EDおよびMFLシリーズ
(松本油脂製薬社製)、フェノリックマイクロバルーン
BJO−0930(ユニオンカーバイド社製)、グラス
バブルズK−15、K−37(スコッチライト社製)な
どがある。
【0019】本発明において、脱水剤(D)としては、
通常用いられる脱水効果を持つ化合物が使用できるが、
中性またはアルカリ性で粒径が0.1〜50μmの脱水
剤が好ましい。このようなものとしては、例えば、酸化
カルシウム、硫酸カルシウム(半水石膏)、塩化カルシ
ウム、モレキュラシーブが挙げられる。好ましくは硫酸
カルシウム(半水石膏)およびモレキュラシーブであ
る。
【0020】本発明において、粉塵飛散低減剤(E)
は、一般式 XO(AO)nY (1) [式中O(AO)nは、EO、PO及びEOとPOの併
用から選ばれるAOがnモル結合したポリアルキレング
リコールHO(AO)nHの残鎖;nは1〜100の
数;X、Yは各々R又はRCO(Rは炭素数5〜21の
飽和または不飽和脂肪族炭化水素基を示す)である]で
表されるものである。該粉塵飛散低減剤(E)は、ポリ
アルキレングリコールHO(AO)nHの両末端水酸基
を脂肪酸または高級アルコールで封鎖したエステル化物
又はエーテル化物である。
【0021】ここで、ポリアルキレングリコールHO
(AO)nHとしては、EOまたはPOのホモポリマ
ー、およびEOとPOからなるブロックまたはランダム
コポリマーが挙げられる。好ましくはEOのホモポリマ
ーである。ポリアルキレングリコールHO(AO)nH
におけるnは、通常1〜100の数であるが、ポリアル
キレングリコールの分子量で言えば、ポリエチレングリ
コール(以下PEGと略記)の場合は、好ましくは20
0〜1000、特に200〜600、ポリプロピレング
リコール(以下PPGと略記)の場合は、好ましくは2
00〜4000、特に200〜1000、EOとPOか
らなるコポリマー(以下PEPGと略記)の場合は、好
ましくは400〜5000、特に1000〜3000で
ある。
【0022】上記脂肪酸としては、炭素数が通常6〜2
2、好ましくは8〜18の飽和または不飽和の脂肪酸が
挙げられる。ここで飽和脂肪酸としては、カプリル酸、
カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン
酸、ステアリン酸などが、不飽和脂肪酸としては、オレ
イン酸、リノール酸、リノレイン酸などが挙げられる。
好ましくは、ラウリン酸、オレイン酸である。
【0023】上記高級アルコールとしては、炭素数が通
常5〜21、好ましくは8〜18の飽和または不飽和の
脂肪族アルコールが挙げられる。ここで飽和脂肪族アル
コールとしては、ラウリルアルコール、ミリスチルアル
コール、セチルアルコール、ステアリルアルコールなど
が、不飽和脂肪族アルコールとしては、オレイルアルコ
ールなどが挙げられる。好ましくは、ラウリルアルコー
ル、オレイルアルコールである。
【0024】粉塵飛散低減剤(E)は単独で使用しても
よく、2種以上を併用してもよい。粉塵飛散低減剤
(E)は固体状であってもよいが、粉塵飛散抑制効果を
高めるためには、20℃で液状またはペースト状、特に
液状であることが望ましい。2種以上の粉塵飛散低減剤
(E)を組み合わせて用い、このうち少なくとも1種を
液状またはペースト状のものにしてもよい。上記粉塵飛
散低減剤(E)のうち好ましくは、PEG(分子量20
0〜600)のジラウリン酸エステルおよびジオレイン
酸エステルである。
【0025】本発明の組成物中にはウレタンフォーム形
成用の整泡剤やポリウレタン反応用触媒等を含有してい
てもよい。整泡剤としては、通常のウレタンフォーム製
造時に使用されるシリコーン系整泡剤が挙げられる。整
泡剤の中でも、比較的整泡力の強い軟質スラブフォーム
用整泡剤や硬質フォーム用整泡剤が好ましい。軟質フォ
ーム用整泡剤の具体例としては、SH−190(トーレ
シリコーン社製)、L−520、SZ−1127(日本
ユニカー社製)などが挙げられる。硬質フォーム用整泡
剤の具体例としては、SH−193、SH−195(ト
ーレシリコン社製)、SZ−1627、SZ−1931
(日本ユニカー社製)などが挙げられる。
【0026】触媒としては、ポリウレタン反応に通常使
用される触媒が挙げられる。このようなものとしては、
例えば、トリエチレンジアミン、N−エチルモルホリ
ン、ジエチルエタノールアミン、1,8−ジアザビシク
ロ(5,4,0)ウンデセン−7などのアミン系触媒、
オクチル酸第1錫、ジブチル錫ジラウレート、オクチル
酸鉛などの金属触媒がある。これらのうち好ましいもの
は、ジブチル錫ジラウレート、オクチル酸鉛などの金属
触媒である。
【0027】本発明の組成物中には、必要により更に、
滑剤(ステアリン酸カルシウム、エチレンジアミンステ
アリルアミド、オレイン酸モノエタノールアミドな
ど)、可塑剤(ジオクチルフタレート、ジオクチルアジ
ペートなど)、チクソ性付与剤(微粒子状シリカな
ど)、紫外線吸収剤、老化防止剤、抗酸化剤、着色剤
(染料、顔料)、難燃剤、防黴剤、抗菌剤などを含有さ
せることができる。
【0028】本発明の組成物中の各成分の量は、以下の
とおりである。イソシアネート指数[NCO/活性水素
原子含有基の当量比×100]は、通常80〜140、
好ましくは85〜120、特に95〜115である。イ
ソシアネート指数が80未満では、成形品の強度が不足
し、線膨張係数も大きくなる。140を越えると、成形
品が硬く、脆くなる。
【0029】充填材(C)のうち無機粉は、成形品の寸
法安定性や材料強度の向上に役立ち、中空微小球は成形
品の軽量化や加工性向上に役立つことから、その量は成
形品の用途に応じて選択されるべきものである。例え
ば、強度や寸法安定性を高めるためには、無機粉量を増
やせばよく、低密度で切削加工しやすい成形品を得るた
めには、中空微小球量を増やせばよい。充填材(C)は
また、ポリオール(A)やポリイソシアネート(B)か
らなる組成物中に、メカニカルフロス法などにより不活
性ガスを微細な気泡にして分散する際の核形成剤とな
り、気泡を安定に保持する役割を果たす。充填材(C)
の量は、組成物全質量に対して通常2〜50%、好まし
くは5〜40%である。2%未満では、気泡の保持効果
が不十分であり、50%を超えると組成物の粘度が上が
りすぎて製造が困難になる。
【0030】脱水剤(D)は、組成物中の水分による硬
化反応中の発泡を防止するために添加する。したがっ
て、その量は組成物中の水分含量に応じて増減すべきも
のであり、充填材量が多い場合は、脱水剤量も多くする
必要がある。脱水剤(D)の量は、組成物全質量に対し
て、通常0.5〜8%、好ましくは0.8〜6%であ
る。0.5%未満では吸湿により硬化反応中に発泡現象
が起き、得られた成形品のきめが粗くなるため、模型用
素材としては適さなくなる。また8%を超えると、脱水
効果は8%を使用した場合と変わらないが、切削加工性
が悪くなる。
【0031】粉塵飛散低減剤(E)は、成形品の切削加
工時の粉塵飛散量を低減する効果を有する。粉塵飛散量
は、密度の低い成形品ほど多くなる傾向にあり、したが
って粉塵飛散低減剤(E)含有量も多めにすることが望
ましい。粉塵飛散低減剤(E)の量は、組成物全質量に
対して、通常3〜30%、好ましくは5〜20%であ
る。3%未満では粉塵飛散量の低減効果が不十分であ
り、30%以上では成形品の硬度や耐熱性が不足する。
【0032】整泡剤の量は、組成物全質量に対して、通
常3%を超えない量、好ましくは0.1〜3%、特に
0.2〜2%である。後述のメカニカルフロス発泡の場
合、0.1%未満では、成形品製造時に吹き込む不活性
ガスを微小に分散保持する事が困難となり、所望の密
度、気泡径の成形品が得られにくくなることがある。3
%を超えると、成形品の表面へ整泡剤がブリードアウト
しやすくなる。
【0033】触媒の量は、金属触媒を使用する場合、組
成物全質量に対して、通常0.2%を超えない量、好ま
しくは0.001〜0.2%、特に0.01〜0.1%
である。0.001%未満では硬化が遅すぎるため、成
形品中の気泡径が大きくなり、成形品のきめが粗くなっ
て模型用素材としては適さなくなることがある。触媒量
が多くなるほど成形品のきめが細かくなる傾向にあり、
模型用素材としてより好ましくなるが、0.2%を越え
ると硬化が早すぎて成形品の製造が困難になる。
【0034】本発明の組成物は、通常、ポリオール
(A)からなる成分(以下、OH成分と略す)と有機ポ
リイソシアネート(B)からなる成分(以下、NCO成
分と略す)の2つの成分に分けて製造される。充填材
(C)、脱水剤(D)、粉塵飛散低減剤(E)、整泡剤
等は通常OH成分に含有させるが、NCO成分に含有さ
せてもよい。特に充填材量が多いときは、充填材の一部
をNCO成分に含有させることが好ましい。
【0035】各成分の製造は、各種原料をプロペラ型、
櫂型などの撹拌羽根の付いた混合槽、プラネタリーミキ
サー、ホーバルトミキサーなどを用いて混合する。着色
剤や触媒のような少量使用するものは、あらかじめOH
成分に添加しておいてもよいが、OH成分とNCO成分
を混合して硬化成形する時に、混合機中に同時に添加し
てもよい。
【0036】本発明の模型素材用ポリウレタンフォーム
成形品は、本発明の組成物を硬化してなるものである。
本発明の成形品を製造する方法としては、通常下記の工
程手順が代表的である。 (1)前記方法により、OH成分とNCO成分を製造す
る。 (2)OH成分とNCO成分および必要により不活性ガ
スを、一定割合で均一に混合し、混合液を型に流し込
む。 (3)型内で硬化後脱型し、成形品を得る。混合液を型
に流し込んで硬化させる。
【0037】ここで、混合方法としては、メカニカルフ
ロス法、すなわちオークスミキサーのような高いせん断
力をもつミキサーを用いて、OH成分とNCO成分およ
び必要により不活性ガスを均一に混合させる方法が好適
に用いられる。メカニカルフロス法は、連続的に液成分
中にガス混入させるのに適した方法である。不活性ガス
を混入しないか、少量しか混入しない場合は、バッチ方
式で混合を行ってもよく、この場合は例えば、ホーバル
トミキサーが用いられる。
【0038】本発明の成形品において、混入させる不活
性ガスとしては、OH成分やNCO成分とは反応せず、
大気圧下−30℃で液状でないガスが挙げられる。好ま
しくは、空気、窒素、炭酸ガスである。不活性ガスを混
入させる場合、その量としては、不活性ガスの体積と全
組成物体積の合計に対して、通常10〜70%、好まし
くは20〜60%である。成形品の密度は、通常0.1
0〜1.40g/cm3、好ましくは0.10〜0.8
0g/cm3、特に好ましくは0.15〜0.50g/
cm3である。
【0039】本発明の組成物から本発明の成形品を作る
他の方法としては、上記のOH成分とNCO成分を混合
した混合液(不活性ガスは分散してあっても、分散して
なくてもよい)を、ガラス、カーボン、セラミックスな
どの無機物あるいはビニロン、ケブラー、アクリルなど
の合成高分子からなる繊維、不織布、織布などの補強材
に含浸させ、引き続いて成形硬化する方法がある。この
ような方法によって、軽量で曲げ強度の大きい成形品を
製造することができる。
【0040】本発明の成形品はNCマシン等による機械
切削、ノミ、カンナ、ノコギリによる手加工等の方法に
より切削加工(研磨、研削も含む)され、所望の形状の
模型とすることができる。本発明の成形品はこの研磨、
研削も含む切削加工の際の粉塵の飛散が従来と較べて顕
著に低減される利点がある。
【0041】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。実施例中
の部は質量部である。使用した原料、分析法は以下のと
おりである。 [使用原料] ポリオール(A1):グリセリンにPOを付加した、ヒ
ドロキシル価400のポリエーテルポリオール ポリオール(A2):ペンタエリスリトールにPOを付
加した、ヒドロキシル価400のポリエーテルポリオー
ル ポリイソシアネート(B1):ポリメチレンポリフェニ
ルイソシアネート(日本ポリウレタン工業製「ミリオネ
ートMR−200」) 中空微小球(C1):熱可塑性樹脂中空微小球(松本油
脂製薬製「マツモトマイクロスフェアMFL−80GC
A」) 無機粉(C2):炭酸カルシウム(白石カルシウム製
「ホワイトンSB」) 脱水剤(D1):モレキュラーシーブ(ユニオン昭和製
「モレキュラーシーブ3A−Bパウダー」)
【0042】粉塵飛散低減剤(E1):PEG(分子量
200)のジラウリン酸エステル(液状) 粉塵飛散低減剤(E2):PEG(分子量400)のジ
オレイン酸エステル(液状) 粉塵飛散低減剤(E3):PEG(分子量600)のジ
オレイン酸エステル(液状) 粉塵飛散低減剤(E4):PEG(分子量1000)ジ
オレイン酸エステル(固体状) 粉塵飛散低減剤(E5):PEPG(分子量1960、
EO/PO=5/30)のジステアリン酸エステル(液
状) 整泡剤:シリコーン系整泡剤(日本ユニカー製「SZ−
1931」)
【0043】[粉塵飛散量]:成形品を帯鋸で切断し、
このとき発生する切り粉5gを300mlのガラス瓶に
入れて蓋をし、上下に数回激しく振って静置し、3秒後
に瓶の中で舞っている粉塵量の多少により、○、△、×
の判定を行った。○は粉塵がほとんど舞っていない、△
はわずか舞っている、×はかなりの量舞っていることを
示す。 [硬度]:ASTM D2240に準じて、高分子計器
製「D型硬度計」を用いて測定した。 [熱変形温度]:JIS K6911に準じて、東洋精
機製作所製「HDT試験器」を用いて測定した。 [手加工性]:密度0.5g/cm3以下の成形品につ
いて評価した。評価はノミ、カンナ、ノコギリなどによ
る切削性、切り粉のつながり性、ペーパー掛け性などを
総合で評価し、1〜5までの5段階で評価した。1が最
も手加工性が悪く、5が最も手加工性がよい。
【0044】実施例1〜8 表1に記載の質量部で、各原料をプラネタリーミキサー
に投入し、130rpmで10分間撹拌して、本発明の
組成物であるOH成分を得た。NCO成分に充填材を含
有させる場合にも、同様の混合を行った。次に、OH成
分とNCO成分を表1の割合で、合計約400gになる
よう1Lの容器に取り、プロペラ羽根で約1分間混合
し、それを50mm×50mm×200mmの金型に流
し込み80℃で2時間加熱キュアした。これを8時間放
置冷却し、脱型して成形品を得た。成形品の評価結果を
表1に示す。 比較例1、2 表1に記載の質量部で、実施例1〜8と同様にして成形
品を得た。評価結果を表1に示す。
【0045】
【表1】
【0046】実施例9〜15 表2に記載の質量部で、各原料をプラネタリーミキサー
に投入し、130〜200rpmで10分間撹拌して、
本発明の組成物であるOH成分およびNCO成分を得
た。次に、メカニカルフロス機(東邦機械工業製MF−
350型メカニカルフロス発泡装置)のローターを30
0rpmで回転させながら、OH成分およびNCO成分
を合計で10〜20L/分、乾燥空気を表2に記載した
割合でミキシングヘッド入口部に連続供給した。そし
て、出口部から連続吐出される微細気泡が均一に分散し
た混合液を、500mm×500mm×200mmのア
ルミ型に100mmの厚さで注入し、80℃で2時間加
熱キュアした。これを8時間放置冷却し、脱型して成形
品を得た。成形品の評価結果を表2に示す。 比較例3〜5 表2に記載の質量部で、実施例9〜15と同様にして成
形品を得た。評価結果を表2に示す。
【0047】
【表2】
【0048】
【発明の効果】本発明の組成物により、模型素材用とし
て必要な硬度や熱変形温度のレベルを維持したまま、切
削加工時の粉塵飛散量を大幅に低減した模型素材用ウレ
タンフォーム成形品を得ることができる。特に、従来粉
塵飛散量が多かった、低密度品や充填材を多量に含有す
る場合でも本発明の成形品は粉塵飛散量が少なく、作業
環境の改善に効果がある。更に、本発明の組成物を用い
た成形品は、切削加工性が改善されるという効果も有す
る。上記効果を奏することから、本発明の組成物からな
る成形品は、デザインモデル、モックアップモデル、マ
スターモデル、倣いモデルなどの模型素材用途;真空成
形型などの型材用途;検査治具用途;家具用途;彫刻、
版木などの趣味や教材向け用途などに有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C08K 7/22 C08K 7/22 C08L 75/04 C08L 75/04 // G09B 23/00 G09B 23/00 (C08G 18/48 101:00)

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ヒドロキシル価が200〜700のポリ
    オール(A)、有機ポリイソシアネート(B)、無機粉
    および/または中空微小球からなる充填材(C)および
    脱水剤(D)からなる模型素材用ポリウレタンフォーム
    形成性組成物において、更に、一般式 XO(AO)nY (1) [式中O(AO)nは、エチレンオキサイド(EO)、
    プロピレンオキサイド(PO)及びEOとPOの併用か
    ら選ばれるアルキレンオキサイド(AO)がnモル結合
    したポリアルキレングリコールHO(AO)nHの残
    鎖;nは1〜100の数;X、Yは各々R又はRCO
    (Rは炭素数5〜21の飽和または不飽和脂肪族炭化水
    素基を示す)である]で表される粉塵飛散低減剤(E)
    を、組成物全質量に対し、3〜30%含有することを特
    徴とする模型素材用組成物。
  2. 【請求項2】 粉塵飛散低減剤(E)が20℃で液状で
    ある請求項1記載の組成物。
  3. 【請求項3】 粉塵飛散低減剤(E)がポリエチレング
    リコール(平均分子量200〜600)のジラウレート
    もしくはジオレエートである請求項1記載の組成物。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか記載の組成物を
    硬化成形してなる模型素材用ポリウレタンフォーム成形
    品。
  5. 【請求項5】 メカニカルフロス法により、成形品体積
    に対して10〜70%の合計体積を占める微小気泡が成
    形品中に均一に分散されてなる請求項3記載の成形品。
  6. 【請求項6】 成形品の密度が、0.15〜0.50g
    /cm3である請求項4又は5記載の成形品。
  7. 【請求項7】 請求項4〜6のいずれか記載の成形品を
    切削加工する、粉塵の飛散が低減された模型の製法。
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