スポンジはポリウレタンフォームの一種であり、またソフトポリウレタンフォームの一種でもあります。
その多孔性のハニカム構造により、スポンジは柔らかさ、吸水性、弾力性、防水性に優れた特性を持ち、ソファ、衣類、マットレス、フレキシブル包装などの業界で広く使用されています。
スポンジの主な原材料:
1. 有機イソシアネート:最も一般的に使用されるイソシアネートはメチレンジイソシアネートで、略してTDIです。2つの異性体があり、それぞれ4murTDIと6murTDIです。
スポンジの製造において、4-TDIは全体の80%を占めています。
2. ポリエーテルポリオール:スポンジでは主にポリエーテルプロピレングリコールとポリエーテルグリセロールが使用され、機能基が少なく(2-3)、ヒドロキシ価が低く、分子量が高い特徴があります。
分子式は CH3-CHO (C3H6O) m (C2H4O) nH CH2O (C3H6O) m (C2H4O) nH です。
3. カタリスト:ポリエーテルポリオールとイソシアネートの反応を促進し、鎖成長をさせるためのカタリストとして、オクタン酸スズおよびジブチルスズが使用されます。
架橋反応を促進する触媒と、イソシアネートと水の反応で放出されるCO2ガスには、トリエタノールアミン、トリエチレンジアミン、トリエチルアミンなどがあります。
4. 泡安定剤(フォーム安定剤):一般的にシリコーン系の泡安定剤を使用し、主にシリコン-炭素結合のSi-Cコポリマーを使用し、使用量は約0.5%~5%です。
5. 外部発泡剤:沸点の低いフッ素炭化水素が一般的に使用され、例えばフロリントリクロロメタン(Fmur11)などです。
環境に優しくないため、一般にFmur11の代わりにシクロペンタンまたはジクロロメタンが使用され、効果は良好です。
6. 水:スポンジの製造において、水は欠かせません。水はTDIと反応してCO2ガスを放出し、鎖伸長の役割を果たします。