友人の仕事なんですが、以下の内容の事で困っているそうなのでアドバイスを

質問

友人の仕事なんですが、以下の内容の事で困っているそうなのでアドバイスをお願いします。

車の部品を作っているそうなんですが、内容はイソシアネートとポリオールというものを金型に流し込み発泡させ、（形は様々です。）その後加工するそうですが、出来上がった製品には硬い場所と柔らかい場所が出来てしまうそうです。またその場所は毎回同じ場所です。硬い分には問題ないそうですが、指で擦るとボロボロ崩れてしまうのが問題だそうです。
何故、硬い場所と柔らかい場所が出来てしまうのか知りたいとの事でした。
教えて頂けると助かります。よろしくお願いします。

回答No.2

psa29 · ベストアンサー

これだけの情報では、本当の原因は分かりませんが、イソシアネートとポリオールとを混ぜているのですから、ウレタンの発砲体を作られているのですよね。
硬いところと軟らかいところができてしまう理由として、当然、イソシアネートとポリオールの混合不足によるばらつきが考えられますが、それでは、毎回同じ場所がばらつく理由を説明できません。
混合不足ならば、硬さがばらつく場所も毎回異なるか、全体的に硬いところと軟らかいところが出来るはずです。
ですから、硬さの違いは、原料の混合不足ではなく、金型の形状と金型に流し込む原料の量に起因するのではないでしょうか？
元の原料の体積に対して、発砲後の体積が何倍に膨らんだかを発泡倍率と言いますが、同じ原料を使っても発泡倍率が大きいほど（大きく膨らんでいるほど）、その発泡体は軟らかくなります。
金型の形状から、自由に膨らんで発泡倍率が大きな部分と金型の体積に対して、原料が多く入れられて、隙間が少ないことから発泡できずに、発泡倍率の小さい部分とが出来てしまっているのではないでしょうか？
ですから、発泡倍率の小さい部分が常に硬くなってしまいます。

指で擦るとボロボロ崩れてしまうのは、ウレタンの組成も関係すると思います。
ポリオールの分子量を高めて、イソシアネートの比率を下げれば、崩れにくくなるのではないでしょうか？
たぶん、組成を変えるのが良いと思いますが、発泡倍率によっても崩れやすさは幾分変わると思います。

硬いところが、崩れやすくなっていますか？
軟らかいところが崩れやすくなっていますか？
軟らかいところが、崩れやすいのならば、金型への原料注入量を少し増やすか、ポリオール以外にイソシアネートと反応して炭酸ガスを発生させる発泡成分（例えば有機酸）が配合されているはずですから、その量を減らしても発泡倍率は低下します。
２種類の液体原料を混合して、金型に注入しているのならば、ポリオールの方に発泡成分が入っているはずです。
イソシアネートとアルコールとの反応からウレタンが生成しますが、この反応からは炭酸ガスが発生しないので、発泡することはありません。
イソシアネートと反応して、二酸化炭素を発生させるさせるものが別途必要なのです。

回答No.1

swisszh

1) イソシアナートとポリオールを反応させてポリウレタン発泡樹脂の合成段階で、
２）初段階は、まだ粘性がでていなく（モノマー同士の混合体）、混合体が均一性を失って、部分的に
不均一になり、イソシアネートの濃い部分（硬い場所）と薄い部分（柔らかい場所）になったとかんがえられる。
３）多分発泡する前の段階で、不均一になったとかんがえられ、金型（小さければ）をよくふったりして中の混合体を均一に保つテストをして、製品の検査を試してみると。
４）化学反応と発砲が加わり、混合体がよく開発されていない（製造方法をふくめた）かも。
４）イソシアナートもポリオールも色々な種類があり、混合体じたいを分離をおそくするか、分離させないようによくする可能性もありますが、これは開発で、時間がかかります。