JPH11291375A - 定型弾性発泡シール材及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 止水性、曲面追従性及び耐侯性に優れ、長期
間にわたって止水性を要求されるような箇所、被着部分
が曲面となった箇所へも使用することが可能な定型弾性
発泡シール材を得る。 【解決手段】 両末端に水酸基を有するポリジエン系ジ
オール、両末端に熱分解によって活性化するイソシアネ
ート基（ブロックイソシアネート基）を有するジイソシ
アネート化合物及び熱分解型化学発泡剤を含むコーティ
ング液を離型性担体上にコーティングし、これを加熱し
て硬化・発泡させて得た定型弾性発泡体の少なくとも一
方の面に感圧性接着剤層を形成してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、目地材、シーリン
グ材等として適度な柔軟性を有し、かつ、優れた止水性
を有する定型弾性発泡シール材に関するものである。

【０００２】従来より、目地材、シーリング材等として
使用される定型弾性発泡シール材としては、ポリウレタ
ン発泡体、ポリエチレン発泡体、ＥＰＤＭ発泡体、ネオ
プレン（クロロプレン）ゴム発泡体、等の発泡体を基材
とし、この基材の少なくとも一方の面に感圧性接着剤層
を形成したものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これらの従来の定型弾
性発泡シール材のうち、ポリウレタン発泡体を基材とし
て用いたものは、安価ではあるが、止水性に劣り、加水
分解による劣化が起こり易いために、それほど高い止水
性を要求されない部位（水圧がかからない部位等も含
む）、ライフサイクルが比較的短い製品に限って用いら
れ、ポリエチレン発泡体を基材として用いたものは、柔
軟性及び弾性に劣り、曲面追従性にも劣るために、単独
での使用は平滑面となった部位のみに限られ、ＥＰＤＭ
発泡体を基材として用いたものは、高温となるような箇
所での使用も可能であるが、圧縮永久歪みが大きく、ま
た、発泡体中に含まれる軟化剤が被着体に移行するとい
う問題があるため、使用する部位に制限を受け、ネオプ
レン（クロロプレン）ゴム発泡体を基材として用いたも
のは、安価ではあるが、耐侯劣化し易いため、ライフサ
イクルが比較的短い製品に限って用いられていた。すな
わち、上記したような定型弾性発泡シール材は、いずれ
も一長一短があるため、使用箇所等に制限を受けるとい
った問題があった。

【０００４】本発明は、上記したような従来の定型弾性
発泡シール材のような欠点がなく、従って、使用箇所に
特段の制限を受けることなく、良好な止水性、耐侯性、
曲面追従性を有する定型弾性発泡シール材を提供するも
のである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
になされた本発明の定型弾性発泡シール材は、両末端に
水酸基を有するポリジエン系ジオール、両末端に熱分解
することによって活性化するイソシアネート基を有する
ジイソシアネート化合物及び熱分解型化学発泡剤を含有
するコーティング液を離型性担体上にコーティングした
後、加熱して硬化・発泡させて得られる定型弾性発泡体
を基材とし、この基材の少なくとも一方の面に感圧性接
着剤層を形成してなることを特徴とするものである。

【０００６】ポリジエン系ジオールと、炭素数４〜１２
のジエン系モノマーの単独もしくは共重合体、もしく
は、ジエン系モノマーと炭素数２〜２２のα−オレフィ
ン系付加重合性モノマー等との共重合体で、両末端に水
酸基を有するものである。また、本発明において使用す
るポリジエン系ジオールとして好ましくは、数平均分子
量が５００〜３５００の、常温（２３℃）・常圧（１気
圧）で流動性を示す液状物である。

【０００７】ジイソシアネート化合物としては、トリレ
ンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネー
ト、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、キシ
レンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネー
ト、イソホロンジイソシアネート、等のジイソシアネー
ト化合物のイソシアネート基（−ＮＣＯ基）の活性を一
時的に低下させ、常温では安定状態とし、熱分解させる
ことにより活性化するようにした化合物（以下、このよ
うなジイソシアネート化合物を「ブロックジイソシアネ
ート化合物」、このようなイソシアネート基を「ブロッ
クイソシアネート基」と記すことがある）が使用でき
る。

【０００８】イソシアネート基の活性を一時的に低下さ
せる方法として具体的には、イソシアネート基に、フェ
ノール系化合物、オキシム系化合物、ラクタム系化合
物、ピラゾール系化合物等から選ばれるブロック化剤を
付加させておく方法が挙げられる。また、これらのブロ
ック化剤を付加されたイソシアネート基（ブロックイソ
シアネート基）は、加熱することによりブロック化剤が
解離（熱分解）し、イソシアネート基が活性化する。

【０００９】ブロックイソシアネート基の熱分解温度
は、後記する熱分解型化学発泡剤の熱分解温度よりも低
くなるようにしておくのが望ましい。ブロックイソシア
ネート基の熱分解温度が、熱分解型化学発泡剤の分解温
度よりも高い場合、得られる発泡体の発泡セルの強度が
低くなるため、連続気泡が形成され易くなり、止水性が
低下するおそれがある。一方、ブロックイソシアネート
基の熱分解温度を、熱分解型化学発泡剤の分解温度より
も低くしておくことにより、発泡時にはある程度の架橋
反応が進んでいるため、発泡セルの強度が高く、上記の
ような問題は生じ難い。ブロックイソシアネート基の具
体的な熱分解温度については、使用する熱分解型化学発
泡剤の種類によって異なり、一概には決められないが、
一般的には、７０〜１６０℃程度の範囲から選定され
る。

【００１０】尚、本発明において、通常使用されるジイ
ソシアネート化合物（イソシアネート基の活性を低下さ
せていない化合物）ではなく、ブロックジイソシアネー
ト化合物を使用する理由は、通常使用されるジイソシア
ネート化合物をそのまま使用した場合、上記のポリジエ
ン系ジオールとの架橋反応の進行が速過ぎ、作業性に劣
ると共に、均一な発泡状態の発泡体を得ることができな
くなる、等の問題があるからである。

【００１１】本発明において使用されるジイソシアネー
ト化合物として特に好適なものとしては、ヘキサメチレ
ンジイソシアネート又はイソホロンジイソシアネート
を、化１に示す３，５−ジメチルピラゾールでブロック
化したものが挙げられる。これらのジイソシアネート化
合物を使用することにより、他のジイソシアネート化合
物を使用した場合よりも、耐侯性及び耐黄変性の面で優
れた定型弾性発泡体を得ることができる。

【００１２】

【化１】

【００１３】コーティング液中に含まれる熱分解型化学
発泡剤は、加熱すると分解してガスを発生するものであ
り、具体的には、重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウ
ム、ソヂウムボロンハイドライド、シリコンオキシハイ
ドライド等の無機系発泡剤；アゾジカルボアミド、オキ
シビスベンゼンスルフォニルヒドラジド、ベンゼンスル
フォニルヒドラジド、ｐ−トルエンスルフォニルヒドラ
ジド、ジアゾアミノベンゼン、アゾビスイソブチロニト
リル、ジニトロペンタメチレンテトラミン等の有機系発
泡剤；等から選ばれる発泡剤、或いは、これらから選ば
れる二種以上の発泡剤を併用して用いることができる。

【００１４】本発明において使用する熱分解型化学発泡
剤として特に好ましくは、ブロックイソシアネート基の
分解温度との関係上、適度な分解温度を有し、かつ、良
好な発泡状態の定型弾性発泡体が得られる等の理由によ
り、オキシビスベンゼンスルフォニルヒドラジドであ
る。

【００１５】上記の発泡剤の添加量としては、使用する
発泡剤の種類、得ようとする定型弾性発泡体の発泡倍
率、等によって異なり一概には決められないが、一般的
には、ポリジエン系ジオール１００重量部当たり５〜２
０重量部程度が、定型弾性発泡シール材として好適な６
〜２５倍程度の発泡倍率の定型弾性発泡体を得るための
目安である。

【００１６】本発明において使用する上記のポリジエン
系ジオール、ジイソシアネート化合物（ブロックジイソ
シアネート化合物）及び熱分解型化学発泡剤とを含有す
るコーティング液中には、必要に応じて、ポリジエン系
ジオール中の水酸基とジイソシアネート化合物中のイソ
シアネート基との反応を促進する触媒、整泡剤、酸化防
止剤、紫外線吸収剤、充填剤、顔料等の着色剤、等の各
種添加剤を添加することも可能である。特に、発泡セル
を安定化させるためには、上記の触媒及び整泡剤を添加
するのが望ましい。

【００１７】上記触媒としては、従来より水酸基とイソ
シアネート基との反応を促進するために一般的に使用さ
れている、トリエチレンジアミン、テトラメチルヘキサ
ジアミン、ジエチルシクロヘキシルアミン等のアミン系
触媒；スタナスオクテート、ジブチルチンジラウレート
等の錫系触媒；等から選ばれる一種又はこれらから選ば
れる二種以上を併用して用いることができる。

【００１８】上記整泡剤としては、シリコン系整泡剤、
具体的には、ジメチルポリシロキサンとポリエーテルの
ブロック共重合体や官能基を付加させたポリシロキサン
等を特に好適に使用することができる。

【００１９】また、コーティング剤の粘度低下等を目的
として、有機溶媒、低粘度石油系オイル等を添加しても
差し支えないが、この有機溶媒や低粘度石油系オイル等
を添加した場合、発泡時に気泡の破壊（連続気泡が形成
される）が起こったり、得られた定型弾性発泡体の表面
からこれらが滲み出る（ブリード現象が生じる）等の問
題があり、これらを添加する場合には、充分に留意する
必要がある。

【００２０】上記のポリジエン系ジオール、ジイソシア
ネート化合物、熱分解型化学発泡剤及び必要に応じて添
加される触媒、整泡剤等の各種添加剤を含有するコーテ
ィング液は、所定量となるように計量したこれら各成分
をミキサー等により充分に混合・攪拌して均一化するこ
とにより得られる。

【００２１】このようにして得られたコーティング液
は、離型紙や離型性フィルム等の離型性担体上に所定の
厚さにコーティングされた後、加熱されて硬化・発泡せ
しめられ、定型弾性発泡体とされる。このとき使用する
離型紙等の離型性単体としては、コーティング液を硬化
・発泡させるための温度としても変質せず、得られた定
型弾性発泡体との剥離性が適度なものを選択して使用す
る必要があることは言うまでもなく、例えば、上質紙上
にポリメチルペンテン樹脂層を形成したラミネート紙等
が好適に使用することができる。

【００２２】コーティング液をコーティングする手段と
しては、ドクターナイフコーター、コンマドクターコー
ター、ロールコーター、グラビアコーター、スプレーコ
ーター等を用いての通常の手段が採用し得るが、本発明
において使用するコーティング液の粘度特性やその塗布
量等の見地から、特に好ましくは、ドクターナイフコー
ター、コンマドクターコーターを用いてコーティングす
る手段である。

【００２３】離型性担体上にコーティングされたコーテ
ィング液は、まず、加熱されてブロックイソシアネート
基の分解温度（ブロック化剤を解離させるための温度、
好適には７０〜１６０℃）以上となったとき、イソシア
ネート基が活性化し、ポリジエン系ジオールの水酸基と
反応しはじめる。また、更に加熱を続け、熱分解型化学
発泡剤の分解温度（一般的には１７０〜２００℃）以上
となったとき、発泡剤が分解してガスが発生し、定型弾
性発泡体が得られる。

【００２４】水酸基とイソシアネート基との反応速度及
び架橋度は、使用するイソシアネート化合物の種類及び
ポリジエン系ジオールとの割合、使用する触媒の種類及
びその添加量、加熱条件等によって変化し、また、得ら
れる定型弾性発泡体のセル状態、発泡倍率等は、この水
酸基とイソシアネート基との反応速度及び架橋度、発泡
剤の種類やその添加量、加熱条件等によって変化するも
のである。従って、本発明の定型弾性発泡体を得るに当
たっては、これらの各種条件を調整し、所望の定型弾性
発泡体を得るのである。

【００２５】本発明における定型弾性発泡体の発泡倍率
として好ましくは、上記した通り、６〜２５倍程度であ
る。上記範囲を超える発泡倍率とすることも不可能なこ
とではないが、発泡セルの状態をコントロールすること
が困難となり、セル荒れ、セル破れ等が生じ易くなる。
また、上記範囲未満の発泡倍率とした場合、柔軟性が低
下し、シール材としては不適当なものとなってしまう。

【００２６】また、止水性を特に要求されるような箇所
に使用するような場合では、上記の定型弾性発泡体とし
て、密度が０．０５〜０．２ｇ／ｃｍ³ の範囲となるよ
うに上記の各種条件を選定するのが望ましい。密度が上
記範囲未満であると、得られる定型弾性発泡体の引張強
度及び復元回復力が悪化すると共に、発泡セルも粗くな
るため、止水性に劣るものとなり、密度が上記範囲を超
える場合、得られる定型弾性発泡体の硬度が高くなりす
ぎ、曲面への追従性が悪くなる。

【００２７】更にまた、定型弾性発泡体の厚さとして
は、３．０〜１０．０ｍｍ程度とするのが望ましい。定
型弾性発泡体の厚さが上記範囲未満では、シール材とし
ての機能を充分に発揮せず、定型弾性発泡体の厚さが上
記範囲を超えると、曲面への追従性が悪くなる。

【００２８】上記のようにして得られた定型弾性発泡体
の少なくとも一方の面には、感圧性接着剤（粘着剤）層
が形成される。この感圧性接着剤としては、ポリイソプ
レン、スチレン−ブタジエンゴム、ブチルゴム等からな
るゴム系感圧性接着剤；アクリル系コポリマー等からな
るアクリル系感圧性接着剤；等が使用できる。尚、水と
接触する部位に使用することが想定されるような場合で
は、上記の感圧性接着剤としては、エマルジョン系のも
のではなく、溶剤系のものを使用するのが望ましい。ま
た、この溶剤としては、トルエン、キシレン、酢酸エチ
ル等の従来より一般に使用されているものが使用でき
る。

【００２９】定型弾性発泡体に感圧性接着剤層を形成す
る手段としては、この定型弾性発泡体に感圧性接着剤層
を形成するためのコーティング液を塗布して形成する方
法、或いは、感圧性接着剤層を離型性担体上に形成し、
これを定型弾性発泡体に転写する方法等が採用できる。
このとき、感圧性接着剤と定型弾性発泡体との密着性を
向上させるためのプライマー処理（下塗り処理）やコロ
ナ放電処理等を施すことも勿論可能である。

【００３０】本発明の定型弾性発泡シール材において使
用する感圧性接着剤の種類やその厚さ等については、接
着目的（仮止めする程度で充分なのか、永久的に接着し
ている必要があるのか等）、被着体の種類（材質）、使
用環境等に応じて適宜選定すればよい。

【００３１】以上のようにして得られる本発明の定型弾
性発泡シール材は、一般に使用されている粘着テープ等
のように、所定幅とされたものを、感圧性接着剤に対し
て離型性を有する紙やフィルム等の離型性担体を介在さ
せながら紙管等の巻き芯に所定長さ巻き取った状態とし
て流通・販売するようにしてもよいし、定型の抜き型等
によって打ち抜き加工する等して得た定型シートの状態
として流通・販売するようにしてもよい。

【００３２】

【実施例】以下、具体的な実施例を挙げるが、本発明の
定型弾性発泡シール材は、以下に示す実施例に限定され
るものではない。

【００３３】〔実施例１〜３、比較例１〜３〕表１に示
す配合のコーティング液を、離型紙上にドクターナイフ
コーターを用いてコーティングした後、１９５℃のオー
ブン中で３〜４分３０秒間加熱し、厚さ５ｍｍの定型弾
性発泡体を得た。

【００３４】得られた定型弾性発泡体の、密度、曲面追
従性、発泡セルの状態、引張強度、止水性及び耐侯性に
ついて、以下の方法で評価した。結果を表１に併せて示
す。

【００３５】〔評価方法〕 （１）密度 ＪＩＳ−Ａ−９５１３に準拠して測定。 （２）曲面追従性 直径が５０ｍｍのパイプへの追従性を下記基準で評価。 ＜基準＞ ◎：極めて良好 ○：良好 ×：追従せず浮きが発生 （３）発泡セルの状態 ２０倍ルーペを用いて目視により観察し、下記基準で評
価。 ＜基準＞ ◎：極めて細かく、均一なセル ○：やや大きいが、均一なセル ×：大きく、不均一なセル （４）引張強度 ＪＩＳ−Ｋ−６７６７に準拠して測定し、下記基準で評
価。 ＜基準＞ ◎：１．０ｋｇｆ／ｃｍ² 以上 ×：１．０ｋｇｆ／ｃｍ² 未満 （５）止水性 図２、３に示す試験機具９を用い、本体９１と蓋体９２
との間に図２に示すような形状に打ち抜いた定型弾性発
泡体１１を挟み、ネジ締めトルクが５０ｋｇｆ・ｃｍと
なるようにボルト９９によって固定した。次いで、圧力
減バルブ９４を開いた状態で水圧ポンプ８より試験機具
９中に水を注入しはじめ、圧力減バルブ９４より水が出
はじめてから圧力減バルブ９４を閉めて、試験機９具内
の水圧（圧力計７の目盛り）が１ｋｇｆ／ｃｍ² となる
ように調整した。このままの状態で２０時間放置した
後、試験機具９内の水圧を上げ、漏水しはじめたときの
水圧（圧力計７の目盛り）を測定した。 （６）耐侯性 サンシャインウエザオメーターを用い、６３℃で１００
０時間経過後の定型弾性発泡体の状態を目視により観察
し、下記基準で評価した。 ＜基準＞ ５：外観・風合い共に変わらず ４：表面が僅かに変色したが、ひび割れの発生なく、風
合いも変わらず ３：表面がやや変色し、ひび割れも僅かに発生したが、
風合いは変わらず ２：表面の変色、ひび割れが目立つが、風合いは変わら
ず １：変色、ひび割れが著しく、風合いも硬くなった

【００３６】

【表１】

【００３７】また、実施例１により得られた定型弾性発
泡体の一方の面に感圧性接着剤層を形成し、シール材と
したものを図１に示す。図１は、上記定型弾性発泡シー
ル材の部分拡大断面図であり、図１中の符号１は本発明
の定型弾性発泡シール材、符号１１は実施例１により得
られた定型弾性発泡体、符号１２は感圧性接着剤層を示
している。

【００３８】この定型弾性発泡シール材１は、止水性、
曲面追従性及び耐侯性に優れ、長期間にわたって優れた
止水性を要求されるような箇所へも好適に使用できるも
のであるとともに、被着部分が曲面となった箇所に使用
しても、止水性を損なうようなことがなかった。また、
実施例１により得られた定型弾性発泡体１に代えて、実
施例２、３により得られた定型弾性発泡体を使用して得
た定型弾性発泡シール材についても、上記の諸特性に優
れるものであった。

【００３９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の定型弾性
発泡シール材は、高発泡・低密度でありながら、優れた
止水性を示し、しかも、曲面追従性及び耐侯性にも優れ
るものであった。従って、長期間にわたって優れた止水
性を要求されるような箇所に好適に使用し得るものであ
り、また、被着部分が曲面となった箇所に使用しても、
止水性を損なうようなこともないものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の定型弾性発泡シール材の一実施例を示
す部分拡大断面図である。

【図２】定型弾性発泡体の止水性を評価するための方法
（定型弾性発泡体を試験器具に取り付ける方法）を説明
するための図である。

【図３】定型弾性発泡体の止水性を評価するための方法
を説明するための図である。

【符号の説明】

１ 定型弾性発泡シール材 １１ 定型弾性発泡体 １２ 感圧性接着剤層

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 定型弾性発泡体を基材とし、その少なく
   とも一方の面に感圧性接着剤層を形成してなる定型弾性
   発泡シール材であって、 定型弾性発泡体が、両末端に水酸基を有するポリジエン
   系ジオール、両末端に熱分解することによって活性化す
   るイソシアネート基を有するジイソシアネート化合物及
   び熱分解型化学発泡剤を含有するコーティング液を離型
   性担体上にコーティングした後、加熱して硬化・発泡さ
   せて得られる定型弾性発泡体である、定型弾性発泡シー
   ル材。
2. 【請求項２】 両末端に水酸基を有するポリジエン系ジ
   オールの数平均分子量が、５００〜３５００である請求
   項１記載の定型弾性発泡シール材。
3. 【請求項３】 ジイソシアネート化合物が有するイソシ
   アネート基の分解温度が、当該ジイソシアネート化合物
   を含むコーティング液中に添加される熱分解型化学発泡
   剤の分解温度よりも低温である請求項１又は２記載の定
   型弾性発泡シール材。
4. 【請求項４】 両末端に水酸基を有するポリジエン系ジ
   オール、両末端に熱分解することによって活性化するイ
   ソシアネート基を有するジイソシアネート化合物及び熱
   分解型化学発泡剤を含有するコーティング液を離型性担
   体上にコーティングした後、加熱して硬化・発泡させて
   定型弾性発泡体を得る工程、 定型弾性発泡体の少なくとも一方の面に感圧接着剤層を
   形成する工程、とからなる定型弾性発泡シール材の製造
   方法。