JPS5944913B2 - ポリウレタンフオ−ム層の成形方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポリウレタンフォームの切断面又は切削面上に
ポリウレタンフォーム層をスプレー発泡により形成させ
る際に付加発泡させるべきポリウレタンフォームのウレ
タン原料液組成即ちポリヒドロキシ化合物、ポリイソシ
アネートの必須原料ならびに発泡剤、整泡剤、難燃剤、
触媒等のうち発泡剤のみを含有しない組成よりなる該ウ
レタン原料液を予め切断面又は切削面上に吹付け、高密
度ポリウレタンフォームを形成させた後、該付加発泡さ
せるべきポリウレタンフォームの付加層を形成する、発
泡剤を含むウレタン原料液によりポリウレタンフォーム
の付加層をスプレー発泡させ、ポリウレタンフォームの
切断面又は切削面上に良好な結合強度を有するポリウレ
タンフォーム層を形成せしめる方法に関するものである
。

ポリウレタンフォームは熱硬化性のプラスチックフォー
ムであり、なかでも硬質のポリウレタンフォームは優れ
た防熱性により工業用防熱材として広範囲に利用されて
いる。

ポリウレタンフォームを防熱材として使用する際の施工
方法については、予め所定の形状に成形されたポリウレ
タンフォーム材を防熱対象部に接合して防熱層を構成す
る方法とウレタン原料液組成物を直接防熱対象部にスプ
レー発泡させポリウレタンフォーム層を形成させる方法
とが代表的である。

特にスプレー発泡法は防熱対象部が任意の形状でも適用
できること、ポリウレタン層の厚さの調節が容易である
こと及び作業性が良好であること等の理由によつて現地
施工に好適であるため、大型構造物等の防熱施工には現
場施工の方法がよく利用されている。

犬型構造物等における防熱材の施工ならびに補修の際に
しばしば既に施工されたポリウレタンフオーム層の表面
の全面又は一部を切断又は切削により取り除いた後にポ
リウレタンフオーム層を付加してスプレー発泡させる必
要がある。

その代表的な例としては先づ第１はスプレー発泡を上向
き（重力方向と反対方向）、水平向き（重力方向と直角
方向）又は上向きと水平向きとの中間方向等の方向に実
施すると発泡対象部においてポリウレタンフオーム形成
時に硬化反応課程の柔かいフオームが垂れ易くなり、形
成されたポリウレタンフオーム層の表面に著しい凹凸状
態が発生するため均一なポリウレタンフオーム層を得る
には既に発泡されたポリウレタンフオーム層の表面の全
面又はその１部を切断又は切削し、平滑にした後にポリ
ウレタンフオーム層を付加し、発泡させる場合である。

第２はポリウレタンフオームの補修のために亀裂又は欠
損個所などの不良個所を切断又は切削により取り除いた
後にポリウレタンフオーム層をスプレー発泡により形成
させる場合である。

第３は所定の形状を有するポリウレタンフオーム防熱材
を防熱対象個所に接合施行した後に、該防熱材上にポリ
ウレタンフオーム層をスプレー発泡により形成させる際
に該防熱材の表面は通常切断又は切削されているため、
切断面又は切削面えのスプレー発泡が必要となる場合で
ある。

従来ポリウレタンフオームの切断面又は切削面に直接ポ
リウレタンフオームをスプレイ発泡により形成させると
、切断面又は切削面と該面上に形成されたポリウレタン
フオームの接合部において良好な結合強度を得ることは
極めて困難であり、一般的にポリウレタンフオームの接
合部における結合強度はポリウレタンフオームの通常の
引張強度の１．／／！〜１×に低下する。

従つてポリウレタンフオームの切断面又は切削面と該面
上に付加発泡されたポリウレタンフオームとの良好な結
合強度を有する接合方法に関する技術はポリウレタンフ
オーム層の施工上における重要な課題となつているので
ある。

ポリウレタンフオームの切断面又は切削面上に良好な結
合強度を有するポリウレタンフオームをスプレイ発泡さ
せる一般的な方法としてはポリウレタンフオームの切断
面又は切削面に予め表面被覆処理を施し、該切断面又は
切削面を平滑にした後にポリウレタンフオームをスプレ
イ発泡させる方法がある。

しかしながら従来の方法には次に示すような種種な欠点
がある。

第１はポリウレタンフオームの切断面又は切削面上に予
め表面被覆処理を施す際には通常コテ塗り又は刷毛塗り
方法が採用されているが、この方法は施工に長時間を要
し、作業性が悪い。

第２の欠点は塗料の塗布の際には溶剤の蒸発に長時間を
要するため作業能率上好ましくない。

又塗料の塗布後溶剤によつてポリウレタンフオームが浸
される恐れがある。更に第３の欠点は表面被覆処理を施
すとポリウレタン層との間に物理的、化学的性状の異な
る薄層が存在し、該薄層を施す際にはポリウレタンフオ
ームよりなる防熱構造における力学的特性、熱的特性に
とつて不都合な現象を生じさせないような厳密な薄層の
施工が要求されるため、該薄層を構成する材料の品質選
定、管理及び施工管理が極めて複雑となる。

従つてポリウレタンフオームの切断面又は切削面上にポ
リウレタンフオーム層をスプレイ発泡により付加して形
成させる際には、ポリウレタンフオームの切断面又は切
削面に作業性が良好で該切断面又は切削面における結合
強度が大きく、且つ防熱層を構成するポリウレタンフオ
ームと物理的、化学的性質における差異が少なく、表面
が平滑な薄層を施す表面処理技術が要望されているが、
該表面処理技術は極めて難かしく未だ完壁な該表面処理
技術は見出されていないのである。

本発明は、上記の要望に応え、従来法の欠点を完全に解
消したポリウレタンフオームの切断面又は切削面上に良
好な結合強度を有するポリウレタンフオームを円滑且つ
簡単にスプレイ発泡させることを目的として、本発明者
等が鋭意研究した結果逐に見出したもので、ポリウレタ
ンフオームの切断面又は切削面上にポリウレタンフオー
ム層をスプレイ発泡により形成させる際に、付加発泡さ
せるべきポリウレタンフオームを形成するウレタン原料
液組成即ちポリヒドロキシ化合物、ポリイソシアネート
の必須原料並びに発泡剤、整泡剤、難燃剤、触媒等の助
剤のうち、発泡剤のみを含有しない組成よりなる該ウレ
タン原料液を予め切断面又は切削面上に吹付け、付加発
泡させるべきポリウレタンフオームと同一組成のウレタ
ン原料液よりなる高密度ポリウレタンフオーム層を形成
させた後に、該付加発泡させるべきポリウレタンフオー
ムを形成する、発泡剤を含有した組成のウレタン原料液
によつてポリウレタンフオームの付加層をスプレイ発泡
により形成させ、ポリウレタンフオームの切断面又は切
削面上に良好な結合強度を有するポリウレタンフオーム
層を形成させる方法を提供するものである。

本発明において、発泡剤を含有しないウレタン原料液を
切断面又は切削面上に吹付けるにも拘らず、高密度のポ
リウレタンフオームが形成されるのはウレタン原料液に
不純物として極く少量含有されている水分等によつてウ
レタン原料液の重合反応時に炭酸ガス等が発生し、発泡
に寄与するためである。

高密度ポリウレタンフオームの密度は、含有されている
水分量によつて異なるが通常２００〜５００ｋ９／ｄで
ある。本発明においては、ポリウレタンフオームの切断
面又は切削面上に発泡剤を含有しない組成よりなるウレ
タン原料液を吹付ける際にはポリウレタンフオームの切
断面又は切削面が完全に該高密度ポリウレタンフオーム
にて覆われ、且つ表面が平滑でピンホール等の欠損がな
く、出来るだけ均一な厚さであることが勘要であり、該
高密度ポリウレタン層の好適な厚さは好ましくは１〜５
ｍ７！Ｌである。

ポリウレタンフオームの原料液に使用される発泡剤の種
類は１フツ化３塩化メタン（ＣＣ２３Ｆｌ沸点２３．８
１Ｃ）、２フツ化２塩化メタン（ＣＣｌ２Ｆ２、沸点−
２９．８℃）、３フツ化３塩化エタン（ＣＣｌ２ＦＣＣ
ｌＦ２、沸点４７．６℃）が一般的であり、発泡剤の添
加量はポリウレタンフオームの所要密度により異なり、
通常ポリヒドロキシ化合物１００部に対して発泡剤量は
数部〜数十部である。

これらの発泡剤は粘度が極めて小さいためウレタン原料
液全体の粘度を低下させ、スプレイ発泡を円滑に実施さ
せる機能を有している。

このため発泡剤を含まない原料液は粘度が高くなり、ス
プレー作業の際の支障が発生しやすくなるため、吹付け
するウレタン原料液の温度調節による粘度を低下せしめ
て適当な粘度に調節する等の処置が望ましい。

次に本発明の一実施の態様を説明する添付図面によつて
本発明を詳細説明する。

第１〜第３図において、防熱対象物である構造物の囲壁
（番号ａ）上にポリウレタンフオーム層（番号ｂ）を施
した後、該ポリウレタンフオーム層の表面（番号ｄ）の
凹凸が著しければ該ポリウレタンフオーム層の表面を切
断又は切削して平滑な面（番号ｃ）を形成せしめた後、
ポリウレタンフオーム層を付加し、スプレイ発泡させる
必要がある。

しかしながら切断面又は切削面（番号ｃ）に直接ウレタ
ンフオームをスプレイ発泡させると該切断面又は切削面
と付加されるポリウレタンフオーム層との間に良好な結
合強度を得ることは極めて困難である。

そこで、付加発泡させるべきポリウレタンフオームのウ
レタン原料液の構成成分のうち発泡剤のみを含有しない
組成よりなるウレタン原料液を予めポリウレタンフオー
ムの切断面又は切削面（番号ｃ）上に吹付け、高密度ポ
リウレタンフオーム（番号ｅ）を形成せしめた後に、付
加ポリウレタンフオーム層（番号ｆ）を形成させること
により切断面又は切削面（番号ｃ）における結合強度が
良好となる。

本発明の特徴とするところを纒めると以下に示す通りで
ある。

第１の特徴はポリウレタンフオームの切断面又は切削面
上に発泡剤のみを含まないウレタン原料液を吹付けて高
密度ポリウレタンフオームを形成させる際には一回の吹
付けで１〜５龍の厚さの高密度ポリウレタンフオーム層
の形成が可能であり、且つ該高密度ポリウレタンフオー
ムの形成後、通常１５〜３０分経過後には該高密度ポリ
ウレタンフオーム上に新たなポリウレタンフオーム層の
発泡施工が可能であるため、作業能率が極めて良好であ
り、現場施行には好適である。

第２の特徴はポリウレタンフオームの切断面又は切削面
上に施工される高密度ポリウレタンフオーム層と付加発
泡されるポリウレタンフオーム層とが発泡剤を含有しな
いか又は含有することをのみ異にし、同一ポリウレタン
フオーム層よりなるが故に、両者の物理的、化学的性状
がほぼ同等であり、ポリウレタンフオームよりなる防熱
構造における力学的特性及び熱的特性にとつて不都合に
なることがない。

以下実施例によつて本発明を更に詳細説明する。

実施例 １ポリヒドロキシ化合物、ポリイソシアネート
、発泡剤である１フツ化３塩化メタン、燐酸塩系難燃剤
、及び珪素樹脂系整泡剤より構成されるポリウレタン原
料液のスプレイ発泡により成形されたポリウレタンフオ
ーム層の切削面上に、１フツ化３塩化メタンのみを含ま
ない該ウレタン原料液を吹付け、高密度ポリウレタンフ
オームを成形させた後に、再び発泡剤１フツ化３塩化メ
タンを含む該ウレタン原料液を吹付け、ポリウレタンフ
オームを形成させて構成されるポリウレタンフオーム層
における引張結合強度及びフオームを構成する気泡の大
きさを、切削面を含まないポリウレタンフオーム層なら
びに切削面上に発泡剤を含む該ウレタン原料液を直接吹
付け、スプレイ発泡させて成形せしめたポリウレタンフ
オーム層と比較した。

その結果を第１表に示す。ケース１、（第４図）、 スプレイ発泡により形成されるポリウレタンフオーム１
により構成される切削面を含まないポリウレタンフオー
ム構造体、ケース２、（第５図）、 ポリウレタンフオームの切削面２上に発泡剤を含むウレ
タン原料液を直接スプレイ発泡させて成形されるポリウ
レタンフオーム１より構成されるポリウレタンフオーム
構造体、ケース３、（第６図）、 本発明による場合で、ポリウレ２ンフオームの切削面２
上に発泡剤を含まないウレタン原料液を吹付け、高密度
ポリウレタンフオーム３を形成させた後に、再び発泡剤
を含むウレタン原料液１をスプレイし、スプレイ発泡に
よりポリウレタンフオームを形成させることにより成形
されるポリウレタンフオーム構造体。

第１表に示す如く本発明による場合、発泡方向における
引張の結合強度は通常の切削面を含まない連続したポリ
ウレタンフオーム構造体の場合とほぼ同様であり、且つ
切削面上に於ても、本発明の場合（ケース３）は発泡剤
を含有せしめないにも拘らず連続したフオーム構造体の
場合と著差のない気泡のセルサイズを示し、本発明の場
合、切削面が防熱効果に対して障害とならないことが分
る。

【図面の簡単な説明】

第１、第２、第３図は本発明の切断面上又は切削面上に
ポリウレタンフオーム層を形成せしめる方法の一実施の
態様を示す図、第４、第５、第６図は夫々実施例１のケ
ース１、ケース２、ケース３の場合を示す図である。 ａ・・・・・・容器の囲壁、ｂ・・・・・・ポリウレタ
ンフオーム層、ｃ・・・・・・切断面又は切削面、ｄ・
・・・・・ポリウレタンフオーム層の凹凸の著しい表面
、ｅ・・・・・・発泡剤を含有しないウレタン原料液に
より形成されるポリウレタン皮膜、ｆ・・・・・・追加
発泡されたポリウレタンフオーム層、１・・・・・・発
泡剤を含むウレタン原料液のスプレイ発泡により形成さ
れたポリウレタンフオーム層、２・・・・・・切削面又
は切断面、３・・・・・・発泡剤を含まないウレタン原
料液をスプレイして形成せしめたポリウレタンフオーム
層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ポリウレタンフォームの切断面又は切削面上にポリ
   ウレタンフォーム層をスプレー発泡により形成される際
   に、付加発泡させるべきポリウレタンフオームを形成す
   るウレタン原料液組成、即ちポリヒドロキシ化合物、ポ
   リイソシアネートの必須原料並びに発泡剤、整泡剤、難
   燃剤、触媒等の助剤のうち発泡剤のみを含有しない組成
   よりなる該ウレタン原料液を予め切断面又は切削面上に
   吹付け、付加発泡させるべきポリウレタンフォームと同
   一組成のウレタン原料液よりなる高密度ポリウレタンフ
   ォーム層を形成させた後に、該付加発泡させるべきポリ
   ウレタンフォームを形成する、発泡剤を含有した組成の
   ウレタン原料液によつて、ポリウレタンフォームの付加
   層をスプレイ発泡により形成させることを特徴とするポ
   リウレタンフォーム層の成形方法。