ポリオールとイソシアネートの比率：

ポリオールは高い水酸基価と大きな分子量を持つため、架橋密度が高まり、発泡体の密度向上に役立ちます。イソシアネート指数、すなわちポリオール中のイソシアネートと活性水素のモル比を調整することで、架橋度を高め、密度を向上させることができます。一般的に、イソシアネート指数は1.0～1.2の範囲です。

 

発泡剤の選択と投与量：

発泡剤の種類と添加量は、発泡後の空気膨張率と気泡密度に直接影響を与え、ひいては発泡層の厚さにも影響します。物理発泡剤の添加量を減らすと、発泡体の多孔性が低下し、密度が高まります。例えば、化学発泡剤である水は、イソシアネートと反応して二酸化炭素を生成します。水の量を増やすと発泡体の密度が低下するため、添加量は厳密に管理する必要があります。

 

触媒の量：

触媒は、発泡プロセスにおける発泡反応とゲル化反応が動的平衡に達するように調整する必要があり、そうでなければ気泡の崩壊や収縮が生じる。発泡反応とゲル化反応の両方に強い触媒効果を持つ強アルカリ性第三級アミン化合物を配合することで、自己皮膜形成システムに適した触媒が得られる。

 

温度調節：

金型温度：金型温度が低下すると、表面の厚みが増加します。金型温度を上げると反応速度が速くなり、より緻密な構造が形成されやすくなるため、密度が高まりますが、温度が高すぎると反応が制御不能になる可能性があります。一般的に、金型温度は40～80℃に制御されます。

 

熟成温度：

熟成温度を30～60℃、熟成時間を30秒～7分に制御することで、製品の離型強度と生産効率の最適なバランスを得ることができる。

 

圧力制御:

発泡工程中の圧力を高めることで、気泡の膨張を抑制し、発泡構造をより緻密にし、密度を高めることができる。しかし、過度の圧力は金型への要求を高め、コスト増につながる。

 

撹拌速度：

撹拌速度を適切に上げることで、原料の混合がより均一になり、反応がより完全に進行し、密度を高めることができます。しかし、撹拌速度が速すぎると空気が過剰に混入し、密度が低下するため、一般的には1000～5000rpmに制御されます。

 

過充填係数：

自己発泡性製品の反応混合物の注入量は、自由発泡性製品の注入量よりもはるかに多くする必要があります。製品や材料系にもよりますが、一般的には50%～100%の過剰充填率で高い金型圧力を維持し、スキン層における発泡剤の液化を促進します。

 

皮膚層の均一化時間：

発泡ポリウレタンを型に流し込んだ後、表面を均す時間が長いほど、皮膜は厚くなります。流し込み後の均し時間を適切に管理することも、皮膜の厚さを制御する手段の一つです。