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発泡ウレタン(ウレタンフォーム)専門店

発泡ウレタンの固まり方

断熱や気密や充填などの目的でエアータイトフォームを上手に活用するには、まずは、ウレタンフォーム本体の缶から出てくる泡がどのように発泡しながら固まるのか、また、ご自身がイメージしている発泡ウレタンと近いものなのかなど、使用する前に理解しておく必要があります。

エアータイト社の発泡ウレタンは、液体ではなく、ムース状の泡が出てくるハンドタイプでスプレー缶式の現場発泡ウレタンなので、難しい知識や機械装置や工具や電源などは特に必要としません。施工したい場所に缶を持ち込み、好きな形に硬質発泡ウレタンを現場発泡させながら仕上げることができます。

吐出されたムース状の泡は固まると施工した面と自己接着をするので、色々な材質や様々な形状の物に対し、ダイレクトに直接発泡施工が行えるという利点がある発泡ウレタンとなります。

硬質ウレタンフォームと呼ばれるものには工場で作られたボード状のものと、自分で施工する現場発泡ウレタンと呼ばれるものがあります。現場で発泡させることのできるウレタンフォームの種類としては、当社が取り扱うエアータイトフォームの缶タイプとは異なり、断熱工事業者様が車両トラックに大きな2つのドラム缶原料を積み込み、専用の吹き付け機械を現場でセッティングし、大量に壁面などに吹き付け施工を行う工事用のものも存在します。

発泡して固まると諸性能はほぼ同等であることから用途も似ており、主に大規模用や小規模用としても使い分けされています。ただし、気泡の構造や、固まる時間、作業性、硬化プロセス、コストの違いがあるなどと、細かな特質は若干異なるため、これらを正しく認識したうえで適所に採用します。

エアータイトフォームとはウレタン原料を一つのスプレー缶にまとめた簡易型、1液性、1液型と呼ぶ湿気硬化型の硬質発泡ウレタンです。ウレタン原液は噴出と同時にムース状の泡となり、後は自然に固まるのを待つだけという仕組みの硬質ウレタンフォームです。

缶から出てきた泡は大気中の水分と常温により、ゆっくとりと反応して発泡硬化します。空気に触れる表面から固まり始め、やがて、内部まで固まりが進む硬化プロセスです。本品は2つの化学原料を調合し、物理的に混ぜ合わせて使う2液性と呼ばれるタイプの発泡ウレタンではありません。エアゾール缶式で湿気硬化型のフォームなので作業の際は特別な混合調合や、機械装置の電圧管理など特別な知識は必要としません。

また、ハンドタイプなので大掛かりにホースを配ったり、機器装置をセッティングするなどの専門的な段取りやテクニックも必要としません。しかしながら、発泡して固まるという性質は日常生活ではあまり見かけることのない特性でもあり、珍しい性質を持つ材料であるということを理解しておく必要があります、且つ、決して、発泡ウレタンスプレー缶は簡単とは言い切れないのが実態です。

市場で類似品などが簡単などとして市販されることがありますが、これを鵜呑みにし、闇雲に使用してしまい、お客様での発泡施工失敗が絶えないのは、未経験な売り手側の安易な認識など知識不足が影響しているものです。

大体を前もって理解しておけば取扱い自体は難しくありませんが、上手く固まらせる方法、上手く接着させる方法などは、施工箇所や施工形状などお客様の具体的な使途によっても異なるため、全てをカバーできる絶対的な方法論はありません。

このことからも前もって知っておいて欲しい幾つかのポイントやノウハウがあるので当社では詳細を解説しております。ご利用が初めてのお客様は参考にしてみてください。また、何となく分かりにくいところ、読んだり、聞いても理解ができない方は、製品1本より全国通販にも応対しておりますので実際に触りながらお試し、色々と工夫されては如何でしょうか。試すのはとても大事なことです。




発泡ウレタンをどのような箇所に使うのか。

缶から出てきたフォームは10分前後で表面から固まり、常温環境で発泡後のサイズが縦横30ミリ程度のサイズならば約40分程で内部まで固まります。湿気硬化型のフォームなので塗布や充填後は固まるのを待つだけですが、接着させる対象面がビニルであったり、仕上げるサイズが50ミリを超えるような場合、箱やパイプのような内部に発泡させるときは、前もって水霧吹きを対象面や出した直後のフォームに施し、発泡硬化を助けるようにして使います。

缶から出てくるフォームは液体ではなく泡なので、塗布直後にヘラなどで潰して慣らすとベタベタになり、小さな一つ一つの泡が破泡し、気泡が抜け、その後は膨らまずに固まり、平常時よりも硬くなったりなど基本物性のバランスが乱れます。なるべく固まるまで触れない様にして待ちます。


発泡ウレタンの泡の出方や発泡のイメージを把握する。

発泡施工がはじめての方は、以下で解説する内容を参考にして頂き、まずは新聞紙の上や空き箱の中で試し出しを行ってみてください。発泡して固まるというイメージを認識していただいてから実施工するようにします。固まるまでのフォームは粘着性があるので、発泡テストの時も衣類や周囲を汚さない様にご注意ください。


ムース状での吐出について知る。

エアータイトフォームの缶から出てくる原液は、ノズル吐出でも、ガン吐出の時でも、水のような液体ではなく、生クリームのようなムース状で出てきます。整髪ムースやシェービングムースの泡の出方と似ています。塗布パターンは塗料スプレーのような吹き付け霧状の噴出ではありません。棒状のクリーミーな感じでの噴出です。

フォームを出してから数分経つと、泡の表面は少しずつネバネバになり始め、やがて、表面は膜を形成するように乾燥します。その後、徐々に内部まで固まりが進みます。硬化するとカッターナイフで加工切断ができるようになります。

穴からの注入ではなく、隙間や面に塗布する場合には、施工する相手面と液吐出口を10ミリ程離して施工すると、噴出時の勢いを落ち着かせることができます。できるだけ均一な塗布量を心がけることで、発泡後のサイズムラは少なく、施工を綺麗に仕上げることができます。固まったときにうまくくっ付かないときは、最初の段階で上手くくっ付いていないことが考えられます。


箱の中に充填するときの逃げ孔の必要性。

発泡ウレタンを箱の中など面に囲まれたところに発泡硬化させるときは、注入する孔とは別に逃げ孔となる出ガス孔も作っておきます。奥側が極端に密閉されたところや、仕上げる大きさにも関係しますが、奥側に逃げ孔がないと奥の方に発泡流動しないことがあります。

急速に固まらずに1時間ほどかけてジワジワと発泡硬化するタイプなので、充填して直ぐに奥で硬化して詰まることはありませんが、1メートルを超えるような長いパイプの中に向けて注入をし続けると入口付近にフォームが戻ってくることもあり、入れすぎには注意をします。

充填をした後、はみ出て固まった部分はカッターナイフで除去することができます。はみ出てきても拭き取ったりはせず、自然に溢れるのが終わるのを待つ方が良いです。また、箱の中に充填する場合は、前もって内部を水霧吹きで湿らせておくと空気に触れにくいところまでスムーズに固まります。逃げ孔の必要性は施工するサイズが大きくなるほど余分な発泡圧を内部に溜めないよう圧を逃がす対策を考えます。パイプ形状で片方の奥が行き止まりのような箇所の場合にも水霧吹きは必須で、入口から発泡させず、別売の延長ノズルなどを接続して、奥の方からショット開始する計画が望ましいこともあります。


吐出直後1分後のサイズから約2倍になる。

エアータイトフォームの缶から出てくる原液は、出てきたままの等倍発泡ではなく、固まるまでに約2倍の大きさに膨らむフォームです。抵抗なく自由発泡させたとき、箱の中など圧密発泡のときとで発泡の大きさはことなります。更に、発泡具合は環境の温度や湿度、対象面の温度によっても変化がありますので、大凡として2倍の大きさになると思ってください。

ここで言う2倍とは吐出した直後の泡サイズを基準とし、この倍の大きさになって固まるという意味です。仕上げる目的厚みは、半分より若干少なめを塗布量の基本と考えると上手く施工できます。

尚、溢れる満タンまで一気にフォームを充填してしまうと、発泡硬化中、予想以上に無理な発泡圧が施工部位の周囲や内部に加わる可能性があり、その場合は周囲の材料変形リスクが少し高まります。特に5面や6面をもつ箱形状のところに注入作業をするときは、可能ならば作業を何回かに分け、固まった後に足りなければ再充填する、待てない場合には、吐出したフォームの上に水霧吹きをして重ね塗りを続けるなどの作業を心がけるようにします。


天井面に補修で使用する場合のテクニック。

クリーミーなムース状での吐出なので、下から上に向ける天井面の施工時は、固まる前にフォームが落ちてくる可能性が高く、十分なテクニックや養生ならびに自身を守る作業服やヘルメットが必須です。

材料選びに関しても天井付近への施工はウレタンの缶本体の長さが邪魔になるので、缶が短いMサイズを使用し、更に、別売の延長ノズルをつないで遠隔した吐出でゆっくりと面に少量を塗りつけるようにします。

厚みや一塊りを大きくしないよう、フォームの間隔を空けて施工をし、時間を空け、数回の作業を繰り返して最終的に隙間なく仕上げていきます。高所や天井付近の施工は、足場での不安定、手を挙げながら操作するので、吐出量が不安定になりやすく、あまり広い面の個人施工は適しません。広い面積の天井を施工する場合には専門業者に依頼することを推奨します。


仕上がり時に形成されるスキン層に着目する。

プラスチック系断熱材の中で唯一現場発泡ができるのが発泡ウレタンです。硬質ウレタンフォームは現場での発泡品だけでなく、工場で作られるボード状のものもあります。硬化体自体は同じ傾向の特長を持つものですが、現場発泡式の場合は硬化体の表面に薄い表皮が形成されます。ボード状のものには表皮はありません。

尚、この表皮の部分は気泡が非常に細かく強く、外見ではつるつるに見え、硬化体内部の気泡を守る役割も持ちます。

硬化体の内部も独立気泡構造なので、表面をカットしたからと言っても悪影響がでる心配はありませんが、現場発泡品の本来あるべき活用、使用法としてはなるべくこの表皮は残しておきたいところでもあります。尚、対象面と接着をした面に表皮はできません。あくまで吐出後から硬化するときに空気に触れている面だけに形成される表皮層となります。


接着剤や固定材が不要の断熱材として捉える。

硬質ウレタンフォーム、ポリスチレンフォームなどのボード状である高性能断熱材を施工するとき、気になるのが繋ぎ目などの隙間となります。

この隙間を施工を放っておくと施工した後に性能低下部位となって、結露発生などの原因となることもあります。無理に力技で誤魔化すようにピッタリとくっつけても、接合面が平らでなかったり、少しでも凹凸があると、すきま風が通ってしまいます。

エアータイトフォームは発泡性がある接着剤でもあり、目に見える表面のシール効果だけではなく、材料の継ぎ目内部まで安定した連続断熱施工も行えます。

断熱材の施工部分が複雑な形状だったり、細かい部分であっても、気密テープや粘着テープで表面気密だけで蓋をするように誤魔化することなく、継ぎ目内部側も周囲と同じ断熱性能を保ちながら、気密化だけでなく断熱対策まで徹底することができます。


意外に問題が多い、ヒートブリッジ熱橋対策を考える。

エアータイトフォームの原料は接着能力の高いウレタン樹脂です。木と鉄、発泡体とコンクリート同士などと、異種の素材同士で使えます。そして、四角と丸、ギザギザと平ら、などと異形同士の箇所にも万能に隙間埋めができます。硬化体は十分な断熱性能も持ちます。

熱を通しやすい熱橋となるヒートブリッジなどの熱を伝えやすい材料自体が周囲の熱を伝え呼び込んでしまい、結露発生や周囲にカビ腐れなどの問題を引き起こすことがありますが、断熱性能と接着性能を同時に持ち併せているので、このような熱橋保護にも使用が可能です。

材料の温度変化は目に見えず、実際にクレームなどの問題が起きてから問題点に気がつくことが多々ありますが、施工する時に誤魔化すると大事な物がやがて腐ったりなど耐久化に問題が生じるので、長寿化は高価な材料を使うことではなく、丁寧で親切な事前対策が肝心であると言えます。


入り口が狭い瓢箪形状でも充填硬化できる。

エアータイトフォームの液の出方は、ムース状でありながら、後に発泡して固まるので奥が続くようなところの入り口付近だけを施工するというような使い方もできます。

最初だけ少し勢いを強めに泡を出し、施工物の内面と泡が接触すれば、そこを起点とし、うまく充填硬化が進みます。

液体ではなく、ムース状態で塗布されることから、隙間ではなく空洞の部分でも充填材としても使えます。

少し幅のある空洞箇所であっても、ソフトクリームを作るような要領でクネクネと上面と下面など泡を出した最初の段階で、うまく泡が面と接するようにすれば、噴出を続けても泡は奥側にあまり進まずに手前だけ発泡させる施工テクニックもあります。また、入口付近だけでなく、入口が狭くて奥が拡がっているような瓢箪形状のところでも充填発泡が簡素にできます。


面への施工方法は工夫を要する。

湿気硬化型の発泡ウレタンはなので、硬化時間がゆっくりであり、天井面など上方で広い面への施工はお勧めができません。

100パーセント不可能ではありませんが、施工している最中に固まる前に泡の重さでダレ落ちてくる可能性が高いので、ロスも多く注意が必要です。

天井面施工時の工夫としては、薄く塗る、フォーム同士を離して施工するなど、一塊りを大きくしない、2度塗り、3度塗り施工などのテクニックが求められます。尚、壁面や床面ならば、泡を塗る、敷き詰める感じでどんどん面状態に容易にゆっくりと仕上げることが可能で、スプレー噴射ではないので大掛かりな養生も必要なく、割とコンパクトにスポット施工することができます。
敷き詰めてフォームを吐出する場合にも約2倍に発泡することを想定し、少し薄目に、少し細めに、フォームを塗布し、発泡後に足りないところをもう一度重ね塗りする方がスムーズと言えます。


発泡のテクニックを学ぶ。

例えば、数メートル上部から下に向けて泡を落とし込むような充填施工では、隙間の幅が100ミリ未満などの狭い場合には、泡の重さで下方に真っ直ぐ落とし込んで施工するのは至難の技です。下に落ちる途中で泡が側面に触れて、下の方まで泡が届かない可能性があります。それであっても、どんどんフォームを噴出し続ければ奥の方に発泡流動はできますが、前もって湿気を与えておくなどの条件を整えないと、スムーズに発泡固化ができません。

また、パイプなどで片方の奥が行き止まりの場合には奥側の壁が発泡抵抗となり完全に奥側に流動させることは難しいです。この場合には条件として出ガスの逃げ穴が奥側にほしいところです。角となる入隅など部分的であれば、天井面への施工可能です。しかしながら、簡易発泡ウレタンでは天井部の全面施工は非常に困難であり、自身では施工計画でずに、ウレタン吹き付け専門業者に施工依頼すべきが基本となっています。

理由としましては、湿気硬化型でゆっくりと固まる性質によって、どうしても硬化する前に泡が垂れ落ちてくる可能性が高いためです。固まってしまえばフォーム自身の重さで落ちてくることはまずありません。壁面、側面などで少量を部分的に施工したい場合には、泡を盛ったり、塗りつけていく方法で面仕上げを行う方が施工は意外と楽であり、且つ、厚みも綺麗に仕上げやすいです。丸い筒や柱などの周りに泡をぐるっと塗りつけるような使い方も自在です。


発泡ウレタンの硬さイメージ。

エアータイトフォームは硬質の発泡ウレタンです。近年、住宅では省エネ施工で必須とされる業者施工による気密断熱吹き付け施工で使われる100倍発泡などのウレタン吹き付け品と性能も似ていますが、硬質発泡ウレタンはスポンジのようにフワフワで手で千切りやすいタイプではありません。これら大きくと比べると、発泡スチロールの硬さと近い触感となります。ただし、硬質と言われても鉄や石や木材のような硬さのものではありません。


硬質と言っても石や鉄や木材のような硬さではない。硬化体の表面を親指で強く押すと、少しだけ跡が付く感じに凹む。握りこぶしで強くたたいても、差ほど手は痛くはない硬さ。発泡スチロールの固さにやや似ている。少し、弾力がある感じで、スポンジみたいや綿のようにグシュっと潰れる感じではない。硬化体全体が小さな気泡の集まりなので、針や刃などの鋭利なものに対しては削れやすく脆いと言える。爪でひっかく削れる感じ。


硬化体はネジを指で差し回せて食いつく。一般的な長さ30ミリらいのビスで大体630グラムくらいまで耐えそうな感じ。ペンチで引っ張ったら抜ける。人の指の強い力で抜こうとすれば引き抜けるといった感じ。硬化体に紙が付いた状態の場合はネジを差し回したときは意外に強く噛んでいる。ただ、数回、ビスを回し戻すと、穴に遊びができ、硬化体がボソボソになる。再度その穴を使う場合はビスにエアータイトフォームを発泡接着剤のように少し塗って、ビスを締めれば数時間後にはかなり強固になっている。


画像の硬化体は幅40ミリ、高さ40ミリ、長さ600ミリの棒状サイズに作ったもの。これを手でゆっくりと曲げてみると、角度は40度から45度くらいまで撓りながらどうにか曲がる。クセが多少残るが元に戻せる感じ。角度を強く45度以上に曲げると硬化体に折れる部分に亀裂が入り、やがれザックリと折れ切れる。イメージは堅すぎず、柔らかすぎずの感じです。


発泡ウレタンの特性を理解する。

簡易発泡ウレタンの施工は個人差を考えましても差ほど難しいものではありませんが癖があります。恐らく、決して身近ではない発泡して固まる材料ですので、お買い求め後に施工している最中、なかなか発泡しないな、いつまで発泡するのだろう、などの不安はつきものです。急速には膨らまないので焦りは少ないと思いますが、後からジワジワと膨らんできるので、大体の施工イメージは前もって整えておきましょう。半分を目安に計画的に充填しておかないと、後からいっぱい溢れ出てくることもありますのでご注意ください。


2倍発泡の意味について。

固まるまでに見た目で2倍ほど発泡をします。例として発泡後30ミリ厚みに仕上げるならば、塗布や充填する量は約15ミリ程が最適量となります。水霧吹きをするなどで厚みは重ね塗りをしながらどんどん大きくできます。一度で100ミリ以上などと厚めに仕上げたい場合は、施工面と塗布した泡にも少しだけ水霧吹きするなどして発泡形成を助けるようにすると上手く固まります。一度目の泡が固まった後に重ね塗りをしていくことも分離はしないので可能です。エアゾール品なので、缶の中身の全量を一気に出し続けるような連続使用はなるべく控えます。多量に出したいときは使用途中で数秒ほど缶を休ませて振ったりして、缶内の圧力を整えてあげることも無駄なく最後まで使うコツとなります。


大きなサイズに仕上げることも可能

6面の箱形状の中、サンドイッチ状の空間などに充填したい場合で、一つの注入穴から上手に泡を流動できる規模は縦横など約300ミリサイズの発泡拡がりを限界と考えます。これ以上の充填規模の場合には注入穴数を増やし、充填作業も数回、数日に分け、水霧吹きも充填休憩で途中数回行うなどで発泡を助けるようにして使います。上部が開いている5面の箱ならば底部に敷き詰めるように上から徐々に充填して満タンになるように容易に施工できますが、6面の四角い箱となると角の四隅は空気溜まりができやすいこともあり、四隅に注入穴を兼ねた出ガス穴を設置するとよいです。内部に水霧吹きをしっかりと行い、ノズルを奥に差し込んで箱の中心部から発泡が四方にスタートするような充填計画が望ましいです。


1缶からのできあがり量について

エアータイトフォームのLサイズ缶750ml缶は1缶で約50リットルの硬化体になります。缶の大きさと、できあがる量を基準で考えると出来量は750mlが50リットルですので約66倍発泡という表現もできますが、既に説明の通り、原料は噴射ガスと一緒に加圧された状態でエアゾール化されているので66倍に発泡するという表現は適しません。ご自身のイメージを間違えないようにします。見た目で66倍には発泡しません。塗布後の泡を見て、固まったときにこの2倍サイズに膨らむものです。缶の中の原料はドロドロのゲル状で噴射ガスなどが混合物となっていて混ざり合って出てきます。このため、出てくるのは水の様な液体ではなくクリーム状態となります。


硬質発泡ウレタンは薬品に強い。

硬質発泡ウレタンと名前が似ている発泡スチロールは割と身近な材料と言えます。発泡スチロールとは知ってのとおりビーズのような粒粒の固まりです。硬質発泡ウレタンはこれとは少し樹脂構造が異なり、硬質発泡ウレタンは粒の集まりではなく石鹸やビールのような細かく小さな泡の集まりが固まったものです。それぞれ、触ってみると硬さなどはとても似ているのですが、発泡スチロールよりも硬質発泡ウレタンの方がカッターナイフで切り易いなど加工性が良く、原料の違いから硬質発泡ウレタンは耐薬品性に優れているなどの特徴もあります。


現場発泡ウレタンの二次発泡失敗とは。

2液性の現場発泡の硬質ウレタン施工には2次発泡亀裂といわれる現象があります。原料配合や温度管理やルールに基づいて規定の薄い施工厚さの場合には亀裂は発生することが少ないのですが、誤って20ミリを超えるような厚塗りを一気にしてしまうと硬化体に亀裂発生が稀に起こります。

これとは別に、2液のバランス不良で施工してしまい、未硬化の液が時間経過後に硬化するときに起こる2次的な発泡もあります。A液、B液と呼ばれる2つの原液の混合バランスを崩していることに気が付かず、処方不具合による施工上のミスとなりますが、一旦、正常にしっかりと発泡して固まったものがもう一度発泡することではありません。

2液性の硬質ウレタンは吹き付け施工時に施工サイズを大きくすると瞬間的に100度近く高熱になるようなことも珍しくありません。一度目に吹き付けた泡が完全に硬化や定着をしないうちに直ぐに重ね吹きをすると、重ね塗りをした泡が最初に吹き付けた泡の発泡放熱を妨げてしまい、一度目に吹いた発泡ウレタンの発泡生成ガス、熱や膨らみ自体が行き場を失い、硬化体にひび割れ亀裂を後に起こすというような施工失敗となります。

1液性のタイプに関してもこれに似たような現象は例外ではなく、液を必要以上に入れすぎたり、水霧吹きをせず一気に30ミリを超える厚塗りをしてしまうと、未反応、未硬化の液を餡子のように内側に残して固まってしまうケースがあります。表面上では固まったように見えても内側内部はドロドロ状態で活きていて、それは暫くの期間は固まらずに続くこともあるので注意が必要です。施工後は乾燥前に直ぐに蓋をするような行為はなるべくせず、完全に固まってから次の工程に進むのが基本中のキホンとも言えます。


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