スプレーポリウレタンフォーム（SPF）の基礎

スプレーポリウレタンフォーム（SPF） 建築、自動車、船舶、産業用途で広く使用されている、汎用性が高く効果の高い断熱材およびシーリング材です。液体として塗布され、その後膨張して継ぎ目のない一体型のフォーム層を形成するという点で独特です。

SPFは、通常「A」側と「B」側と呼ばれる2つの液体成分をスプレーノズルで混合することによって現場で作成されます。

• 「A」面： 主に イソシアネート最も一般的なのはメチレンジフェニルジイソシアネート（MDI）とポリマーMDI（pMDI）です。
• 「B」面： のブレンド ポリオール 触媒（反応速度を制御する）、発泡剤（フォーム構造を作成する）、界面活性剤（セルを安定させる）、難燃剤などのさまざまな添加剤。

これら2種類の液体を混合して噴霧すると、急速な化学反応が起こります。この反応により混合物は大きく膨張し、その後、硬質または半硬質の泡に硬化します。この膨張により、SPFは不規則な形状、隙間、亀裂、裂け目を埋め、連続したバリアを形成します。

SPF には、細胞構造と密度によって次の 2 つの主なタイプが分類されます。

1. オープンセルスプレーフォーム（ocSPF）：
   • 密度： 密度が低い (0.4～1.2 ポンド/立方フィート)。
   • 構造： 完全に閉じられていない小さな気泡で構成されているため、空気がフォームに浸透する可能性があります。
   • R値: 一般的に低くなります (1 インチあたり R-3.5 ～ R-4.0 程度)。
   • プロパティ: より柔らかく、柔軟性があり、ある程度の湿気を通します。また、遮音性にも優れています。
   • 用途: 吸音性とコスト効率が重視される内壁の空洞、屋根裏、天井などによく使用されます。主に空気バリアとして機能しますが、防湿バリアとしての機能はありません。

1. クローズドセルスプレーフォーム（ccSPF）：
   • 密度： 高密度 (標準では 1.75 ～ 2.25 ポンド/フィート³、屋根では最大 3 ポンド/フィート³)。
   • 構造： 密集した完全にカプセル化されたセルで構成され、その内部にガス（多くの場合、発泡剤）を閉じ込めます。
   • R値: はるかに高い（通常、1 インチあたり R-6.0 ～ R-7.0）ため、優れた耐熱性が得られます。
   • プロパティ: より硬く、より強く、空気バリアに加えて蒸気バリアとしても機能します。また、吸水性にも優れています。
   • 用途: 屋外用途、屋根、床下空間、地下室、湿気制御、構造的完全性、最大限の断熱性が重要なエリアに最適です。 壁システムのラック強度を大幅に向上させることができます。c

建物断熱： 住宅、商業ビル、工業ビルの壁、屋根、屋根裏、床下、地下室。

  屋根： 断熱性と防水性を備えた、平らな屋根や勾配の緩い屋根の主な屋根材（多くの場合、保護コーティング付き）として。

  気密性: 空気の漏れを防ぐために、窓、ドア、パイプ、電気配線、その他の貫通部の周囲を密閉します。

  防音: 特に、部屋間または外部からの騒音の伝達を低減するオープンセルフォームです。

  冷蔵： 冷蔵倉庫、冷凍庫、加工工場の断熱。

ポリウレタンフォームの一般的な特性：

  低密度: 他の多くの材料、特に金属と比較して。

  断熱性と遮音性： 柔軟な（オープンセル）フォームと硬質（クローズドセル）フォームはどちらも優れた断熱特性を備えています。

  機械的特性: 圧縮強度、引張強度、引き裂き強度、弾力性など、配合によって大きく異なります。

  耐久性: 一般的に、時間が経っても著しく劣化しない弾力性のある素材です。

  汎用性: 幅広い硬度と柔軟性に配合でき、さまざまな形態（フォーム、エラストマー、コーティング、接着剤、シーラント）で使用できます。

  耐薬品性: さまざまな化学薬品、油、溶剤に対して耐性があるように配合できます。

  耐水性: 独立気泡硬質フォームは、吸水性に対する抵抗力が特に優れています。

ポリウレタンフォーム、特に建築・自動車用途においては、火災安全性は極めて重要な考慮事項です。ポリウレタンは有機材料であり、可燃性です。しかし、フォームには特定の火災安全基準と建築基準を満たすために難燃剤が配合されています。

可燃性: 改質されていないポリウレタンフォームは、十分な熱源にさらされると燃えます。

難燃剤: 製造時に添加剤を配合することで、フォームの耐着火性を向上させ、炎の広がり速度を低下させます。

建築基準法: 建築基準法では、断熱材やその他のフォーム用途に必要な耐火性能を規定しており、多くの場合、必要な耐火性能を達成するために、フォームプラスチックと組み合わせて防火バリア（乾式壁など）を使用することを義務付けています。

重要な注意: 難燃性フォームは、未改質フォームよりも着火・燃焼に対する耐性が優れていますが、耐火性はありません。適切なシステム設計と設置、特に規定の防火バリアの使用は、火災安全にとって不可欠です。

ポリウレタンフォームの驚くべき汎用性は、多様な特性を持つ様々な形状に加工できるというその能力に由来しています。ポリウレタンフォームを基本構造（オープンセル vs. クローズドセル）、柔軟性（フレキシブル vs. ハードセル）、製造方法、そして密度や耐火性といった主要な特性によって分類することで、この複雑な素材を理解するための明確な枠組みが得られます。これらの分類を理解することで、専門家も消費者も、広大なポリウレタンフォームの世界を理解し、特定のプロジェクトや製品に最適なタイプを選択できるようになります。