JPH07117064A

JPH07117064A - シーリング材用発泡体の形成方法

Info

Publication number: JPH07117064A
Application number: JP5264940A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Kawami; 見薫川
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1993-10-22
Filing date: 1993-10-22
Publication date: 1995-05-09

Abstract

(57)【要約】【目的】発泡体の物性が一定で、有機溶剤を溶媒として
使用せず、断続運転の際に装置の洗浄を要しないシーリ
ング材用発泡体を形成する方法の提供を目的とする。【構成】一液性硬化型合成樹脂エマルジョンに製泡剤、
増粘剤を添加し、シーリング材を機械的に発泡させ、形
成したい溝部に直接吐出、乾燥してシーリング材用発泡
体を形成する方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】シール材料、整泡剤、増粘剤を添
加し、機械的に発泡させたものを使用するシーリング材
用発泡体を形成する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】合成樹脂は、圧縮成形、射出成形、金
型、押出成形、ブロー成形、積層成形、発泡加工等、様
々な方法で成形、加工が可能であるが、このようにして
作られた成形品の中で、発泡加工された成形品の占める
割合が増加している。現在、汎用されている発泡性合成
樹脂材料としては、二液性の発泡性樹脂材料と、加熱発
泡性樹脂材料とを挙げることができ、加熱発泡性樹脂材
料では、熱可塑性樹脂に熱分解型の発泡剤を添加したも
のが一般的である。

【０００３】合成樹脂発泡体の性質は、材料となる合成
樹脂組成物、発泡倍率や気泡構造に依存し、強度、断熱
性、吸音特性、緩衝性等の点で、発泡させていない合成
樹脂と大きく異なっている。特に、断熱性、吸音特性等
に優れているため、建築用あるいは自動車車両用のシー
リング材、あるいは、Ｔシャツの文字や図柄の形成等衣
料雑貨、化粧用パフ等様々な用途に用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、二液性の発泡
樹脂材料では、液の混合比率、あるいは反応温度のバラ
ツキにより発泡の度合いに差が生じ、発泡体の物性が一
定しないという問題点があった。また、加熱発泡性樹脂
材料においても、型枠に吐出後加熱の際に、熱の伝わり
易い材料表面部と熱の伝わりにくい内部とで発泡倍率に
差が生じやすく、均一な発泡体の形成が困難で、二液性
の発泡樹脂材料同様物性が一定しないという問題点があ
った。また、上記のような二液性の発泡樹脂材料、加熱
発泡性樹脂材料では有機溶媒が溶剤として使用される
が、これは混合装置中で樹脂材料が硬化しやすく、断続
運転の際には装置の洗浄が必須である為である。さら
に、装置の洗浄の際には、これら樹脂材料が水には溶解
しないため、有機溶媒を使用せざるを得ず、作業環境を
良好に保つ上で問題があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
上記のような問題点を解決すべく鋭意研究を重ねた結
果、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は一
液性硬化型合成樹脂エマルジョンに整泡剤、増粘剤を添
加し、機械的に発泡させ、形成したい溝部に直接吐出、
乾燥してシーリング材用発泡体を形成する方法である。
本発明は、機械的発泡を行う際に、高速攪拌機を用いて
５００〜２０００回転／分の回転数で１〜３分間行う発
泡であることを特徴とする。また、前記形成したい溝部
に直接吐出する場合に、５０〜２００ｇ／分の吐出量で
シーリング材用発泡体を吐出することを特徴とする。

【０００６】以下に本発明を詳述する。一液性硬化型合
成樹脂エマルジョンとは、一液性硬化型の合成樹脂をこ
の合成樹脂が溶解しない溶剤に分散させた乳濁液をい
う。エマルジョンには、連続相が水の場合の水−油エマ
ルジョン（ｗ／ｏ型エマルジョン）と、油の場合の油−
水エマルジョンの２種類がある。一般には、自然にエマ
ルジョンを生じさせることはできず、安定なエマルジョ
ンをつくるために第三の成分を添加するが、この第三の
成分を乳化剤といい、一般的には界面活性剤が使用され
る。

【０００７】ここで、合成樹脂エマルジョンに使用でき
る合成樹脂としては、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、
ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、ス
チレン、ポリウレタン、ＡＢＳ樹脂、ポリビニルホルマ
ール、酢酸繊維素、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェ
ノール樹脂、ユリア樹脂、シリコン樹脂等を挙げること
ができるが、ポリウレタン、アクリル樹脂、シリコン樹
脂等が好ましい。これらの樹脂は、弾性、耐光性、耐熱
性等に優れているからである。一液性硬化型合成樹脂エ
マルジョンの代表的なものは、商品名スーパーフレック
スＥ−４０００、アクリルセット３３０Ｅとして、
それぞれ第一工業製薬（株）、（株）日本触媒によって
市販されている。

【０００８】ここで使用するエマルジョンの連続相とし
ては、水等が好ましい。上記の樹脂と連続相とを用いた
合成樹脂エマルジョンは、合成樹脂３０〜６０重量％を
水等の連続相と混和して調製する。

【０００９】本発明で使用する整泡剤は、起泡剤と言い
換えることもでき、発泡体を形成するフォーム液の界面
張力に強く影響を与える添加剤をいう。整泡剤は、使用
する合成樹脂エマルジョンの種類、起泡の方法等によっ
て、適宜選択することが可能である。一般的には、整泡
剤として、メチルポリシロキサンをベースとしたものが
用いられる。市販の界面活性剤を使用することも可能で
あり、例えば、やし油アルコール硫酸化ナトリウム、ア
ルキルべンゼンスルホン酸ナトリウム、高級脂肪酸モノ
グリセリド硫酸化ナトリウム、アルコールポリグリコー
ル硫酸化ナトリウム、やし油脂肪酸カリ石鹸等を挙げる
ことができる。特に、ステアリン酸ナトリウム、アルキ
ルスルホン酸ナトリウム、高級脂肪酸アミドが好まし
い。この理由は、安定した微細な泡が得られるからであ
る。

【００１０】一液性硬化型合成樹脂エマルジョンに添加
する整泡剤の量は、このエマルジョン１００重量部に対
して２〜１０重量部であることが好ましい。整泡剤の添
加量が少なすぎると起泡が不十分となり、多すぎるとか
えって分子の会合が起こり、起泡性が悪くなるためであ
る。

【００１１】増粘剤とは、エマルジョンの粘稠度を増加
させ、また保護コロイドとして添加するものをいう。増
粘剤は、溶剤分散系のものと水分散系のものとに大別さ
れるが、溶剤分散系のものとしては、Ａｌ−ステアレー
ト、Ｚｎ−ステアレート等の金属石鹸、シリカゲル等の
けい酸質、有機ベントナイト及び重合油などを挙げるこ
とができる。水分散系のものとしては、けい酸系、ベン
トナイト等の無機質、メチルセルロース、ＣＭＣ等のセ
ルロース誘導体、カゼインおよびカゼイン酸塩等のタン
パク質、アルギン酸塩、ポリアクリル酸塩等を挙げるこ
とができる。ここでは、水分散系増粘剤であるポリアク
リル酸アンモニウム、ポリアクリル酸ソーダ、ポリアク
リルアミド等が好ましい。一液性硬化型合成樹脂エマル
ジョンに添加する増粘剤の量は、このエマルジョン１０
０重量部に対して０．５〜５０重量部であることが好ま
しい。増粘剤の添加量が少なすぎるとこのエマルジョン
の粘度が低く泡がすぐにつぶれてしまい、逆に多すぎる
と粘度が高くなりすぎ、泡ができにくくなるためであ
る。また、製品の物性として、耐水性が低下する場合が
生じることもある。

【００１２】上記各成分の混合および機械的発泡は、好
ましくは、以下のように行う。図１を用いて説明する。
上記各成分を、図１に示す装置のタンク２０〜２４にそ
れぞれ別個に入れ、各タンク下部に設けられたポンプ２
６〜３０を調節しながら混合室１０に導き、攪拌子１２
を回転させて攪拌し、機械的に、混合されたシーリング
材用組成物を泡立てて発泡させる。ここで使用される装
置は、上記のように攪拌子１２を混合室１０内に備え、
機械的に上記の材料中に空気を混入し起泡することがで
きるものであれば良く、例えば、ディスパー、オークス
ミキサー等の高速攪拌機を用いることができる。また、
施工現場で攪拌、発泡させる場合には、小型の高速攪拌
機を用いるとよい。このようにして発泡させたシーリン
グ材用発泡体は、上記のようなノズル付きの装置の混合
室１０中で攪拌し、混合室１０の底部１４に設けられた
ノズル１６から押し出してもよく、また、小型の容器中
で攪拌し、絞り出し袋等の器具に移してシーリング材用
発泡体を形成させたい溝部４２に絞り出してもよい。シ
ーリング材用発泡体に用いられる各成分は、上記のよう
な高速攪拌機を用いて５００〜２０００ｒｐｍで、１〜
３分間、混合攪拌し発泡させる。攪拌条件をこの範囲と
するのは、均一で安定した微細な泡が形成できるからで
ある。

【００１３】シーリング材用組成物は、十分発泡した
後、混合室底部１４に設けられたノズル１６より、シー
リング材を形成したいシール用溝部４２に直接吐出され
る。図１に示した溝部４２は、被塗物４０として自動車
用ヘッドライト本体と、図示しないがガラスキャップを
気密に保持するシーリング材が形成される部分であり、
被塗物４０の表面に一定の深さと幅をもって形成された
凹部である。本発明の方法では、一液性硬化型合成樹脂
エマルジョンに整泡剤、増粘剤を添加し、シーリング材
を機械的に発泡させ、形成したい溝部に直接吐出、乾燥
してこの溝部４２にシーリング材用発泡体４４を形成す
る。ノズルの口径、溝部の幅は特に限定されないが、ノ
ズルの口径が溝部の幅よりも約２〜５ｍｍ小さいことが
好ましい。この理由は、小さすぎては吐出に時間がかか
り、大きすぎては溝部から発泡体がはみ出しやすく作業
性が低下するからである。シーリング材を形成したい溝
部を有する被塗物の例としては、図１に示した自動車用
ランプのパッキング部の他、タイトシール容器、各種パ
ッキン等を挙げることができる。この中でも、自動車用
ランプのパッキング部等が特に好ましい。

【００１４】発泡したシーリング材用組成物を吐出する
際には、溝部４２全体が水平になるように被塗物２０を
設置し、この溝部４２に沿ってノズル１６の先端１６ａ
を移動させつつ発泡したシーリング材用組成物を溝部４
２に直接吐出する。ノズル１６を固定したまま、被塗物
２０を溝部４２が水平になるように移動させて溝部４２
に上記発泡体を吐出してもよい。発泡したシーリング材
用発泡体の吐出量は装置の能力によって異なるが、５０
〜２００ｇ／分が好ましい。この理由は、少なすぎては
生産性が悪く、多すぎては発泡体形状の調整が困難だか
らである。

【００１５】以上のように被塗物２０に形成された溝部
４２に吐出されたシーリング材用組成物を、乾燥し、シ
ーリング材用発泡体４４を形成する。乾燥は、室温、加
熱、冷却等、いかなる方法で行ってもよい。例えば、シ
ーリング材用組成物を発泡させる際に加熱した場合に
は、上記溝部に直接吐出後に冷却して乾燥させ、また、
短時間に乾燥させたい場合には加熱してもよい。被塗物
の耐熱性、乾燥に要する時間等を勘案して適宜選択す
る。

【００１６】

【実施例】以下に実施例をもって本発明を具体的に説明
するが、本発明は何らこれらの実施例に限定されるもの
ではない。

【００１７】（製造例）（１）ウレタンエマルジョンを用いたシーリング材用発
泡体ウレタンエマルジョンとして、スーパーフレックスＥ
−４０００（ＰＴＭＧ−ＨＭＤＩ系、第一工業製薬
（株）製）１００重量部、整泡剤としてＦ２４２Ｔ（ジ
メチルポリシロキサン系、信越シリコーン（株）製）５
重量部、増粘剤としてLatekoll AS （アクリル酸アンモ
ニア系、ＢＡＳＦ社製）２．５重量部を、ディスパー
（特殊機化工業（株）製）を用いて５００ｒｐｍで３分
間混合攪拌し、発泡させた。口径３ｍｍのノズルから幅
５ｍｍの溝部へ直接このシーリング材用発泡組成物を吐
出し、ギヤオーブン中において１２０℃で５分間加熱乾
燥し、シーリング材用発泡体を形成させた（実施例
１）。

【００１８】（２）アクリルエマルジョンを用いたシー
リング材用発泡体アクリルエマルジョンとして、アクリルセット３３０
Ｅ（アクリル酸系ポリマー混合物、（株）日本触媒製）
１００重量部、整泡剤としてＳＨ−１９０（東レ・ダウ
コーニング（株）製）１重量部、増粘剤としてアロンＡ
−２０Ｌ（ポリアクリル酸ソーダ系、東亜合成化学
（株）製）５重量部を、ディスパー（特殊機化工業
（株）製）を用いて１０００ｒｐｍで２分間混合攪拌
し、発泡させた。口径５ｍｍのノズルから幅８ｍｍの溝
部へ直接このシーリング材用発泡組成物を吐出し、室温
雰囲気中において２５℃で３０分間乾燥し、シーリング
材用発泡体を形成させた（実施例２）。

【００１９】（３）二液型反応性発泡体Ａ液は、ポリエーテルポリオールＧ−５０００を１００
重量部、エチレングリコールを２重量部、発泡剤として
水を０．５重量部、シリコン整泡剤Ｆ２４２Ｔ（信越
シリコーン（株））を２重量部、アミン触媒ＴＥＤＡ
Ｌ−３３（東ソー（株）製）１重量部からなる。Ｂ液
は、ポリメリックＭＤＩからなる。上記の配合による二
液発泡ウレタン樹脂のＡ：Ｂの比率を１００：２５の割
合として反応させ、以下に示す実施例と同様の大きさの
試験片を作製した（比較例１）。上記の配合による二液
発泡ウレタン樹脂のＡ：Ｂの比率を１００：３０の割合
として反応させ、以下に示す実施例と同様の大きさの試
験片を作製した（比較例２）。

【００２０】（物性評価）上記のようにして起泡した本
発明の実施例１および２の発泡体と、比較例１および２
の組成物を、長さ４０ｃｍ、幅４０ｃｍ、厚さ５ｃｍに
吐出、乾燥して物性評価用の試験片とし、その物性を、
以下の方法で測定し評価した。硬度は、ＪＩＳＫ６４
０１に準じて測定した。圧縮残留歪みはＪＩＳＫ６４
０１に準じて測定した。測定結果を表１に示す。

【００２１】

【００２２】表１に示すように、機械的に発泡させて形
成される実施例１または２の発泡体は、硬度、密度、圧
縮残留歪みともに目標値の範囲内の値を示し、シーリン
グ材として良好な物性を有する発泡体を得ることができ
た。一方、比較例１および２の二液型反応性発泡体で
は、上記Ａ液とＢ液の配合比率のわずかな相違によって
物性が大きく異なり、物性値が目標値の範囲外となる場
合があることが示された。この変動は、Ａ液とＢ液との
配合比率、雰囲気温度等に左右されたためと考えられ
た。以上から、本発明のシーリング材用発泡体の形成方
法によれば、シーリング材として良好な物性を持つ発泡
体を得ることができることが明らかになった。本発明の
方法で得られるシーリング材用発泡体の上記の様な硬度
の高さ、圧縮残留歪みの小ささは、一液を機械的に発泡
させて形成されることによるものと考えられた。すなわ
ち、二液の場合のように混合比率、反応温度による物性
の変動がないこと、また、機械的に発泡させるため、加
熱発泡のように物体表面と内部とで熱伝導率の関係から
温度差が生じ、これが発泡過程に影響することがないた
めである。従って、シーリング効果が高く、従来のシー
リング材と比較して長期の使用に耐えることができる。

【００２３】

【発明の効果】以上示したように、本発明のシーリング
材用発泡体は一液であるため、物性が安定なフォームを
形成させることができる。また、本発明のシーリング材
用発泡体は水系のエマルジョンであるため、混合装置中
で短時間のうちに硬化することがなく、断続運転を行う
場合においても装置の洗浄が不要である。さらに、水系
エマルジョンとして使用するために、装置を洗浄等する
場合にも有機溶剤を使用する必要がなく、作業環境を良
好に保ち、作業に従事する者の健康を保つ上でも有用で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】シーリング材用発泡体の製造装置を示す一部
断面斜視図である。

【符号の説明】

１０混合室１２攪拌子１４底部１６ノズル１６ａノズルの先端２０タンク２２タンク２４タンク２６ポンプ２８ポンプ３０ポンプ４０被塗物（ヘッドライト本体）４２シール用溝部４４シーリング材用発泡体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一液性硬化型合成樹脂エマルジョンに整泡
剤、増粘剤を添加し、シーリング材を機械的に発泡さ
せ、形成したい溝部に直接吐出、乾燥してシーリング材
用発泡体を形成する方法。
【請求項２】前記シーリング材の機械的発泡が、高速攪
拌機を用いて５００〜２０００回転／分の回転数で１〜
３分間行う発泡である請求項１に記載のシーリング材用
発泡体を形成する方法。
【請求項３】前記形成したい溝部に直接吐出が、５０〜
２００ｇ／分の吐出量で行われる請求項１に記載のシー
リング材用発泡体を形成する方法。