ウレタンフォームの勉強

道具の検討

掘鑿道具の持ち手パイプの電線管を水密化するのにウレタンフォームを使用する予定です。そもそも使い方として間違っていないのか。強度に問題が無いのか不安になってきました。
そこでウレタンフォームについてお勉強します。こちらのサイトを参考にしました。

軟質ウレタンフォームとは　－原料、性状、製造法、特長、用途など－
硬質ウレタンフォームの特徴　－特徴、諸性質、用途など－
日本ウレタン工業協会
https://www.urethane-jp.org

※因みに上記二つのページは日本ウレタン工業協会のホームページからはデッドリンクになっています。ホームページからだとQ&Aがほぼ同じ内容です。

二つのページを読んで判ったこと。
・ウレタンフォームには大きく分けて軟質と硬質その中間の半硬質の3種類がある。
・軟質ウレタンフォームの特徴は気泡が連通し柔らかくて復元性があ る。いわゆるスポンジ、用途はクッション等。
・硬質ウレタンフォームの特徴は内部の気泡が独立していることで復元性はない。用途は断熱材等。
・半硬質ウレタンフォームは中間的な性状で主に衝撃吸収材用に用いられる。

ポリウレタンの種類
日本ウレタン工業協会
https://www.urethane-jp.org

今回使うのは断熱材用の硬質ウレタンフォームになります。更に、
・硬質ウレタンフォームの見かけは、小さな泡の集合体。
・小さな硬い泡は、一つ一つが独立した気泡になっている。
・泡の中に熱を伝えにくいガスが封じ込められている。
・これにより優れた断熱性能を維持する。
・スポンジと違って吸水性はない。

ふむふむ。更に更に、
・硬質ウレタンフォームには、自己接着性という特長がある。
・金属・合板・コンクリート等に発泡することにより、対象物に強く接着する。
・硬質ウレタンフォームの自己接着力は鉄板の場合で20N/cm2。

なるほど、金属に強く付着して吸水性はない。電線管を水密化するのにウレタンフォームを使うのは間違いではないです。
自己接着力の20N/cm2ですが、どれぐらい？　自分が中学校のときは力の単位は『kg重』でした。『N（ニュートン）』は馴染めない。笑
1kg重＝9.8Nなので20Nは約2kg重です。1cm2あたり2kgの力をかけないと剥がれないということですな。

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もう少し情報収集が必要です。圧縮強度、引張強度、剪断強度などの物理特性です。これが無いと強度計算ができません。
日本ウレタン工業協会 のサイトにはこの情報はありません。ネット検索でも見つからず、辿り着いたのは以前お世話になったショップサイトです。

発泡ウレタンの基本物性 | 発泡ウレタン（ウレタンフォーム）専門店   ←のキャッシュです
https://www.airtight.co.jp

以下の記述を見つけました。

（前略）
発泡させ、固まってしまえば俗にいう硬質発泡ウレタンと同じような物性のものになります。
（後略）

■圧縮強度は4から6N/平方センチメートル。気泡の集まりなので面に強く、点の細い力に弱い。
■引張強度は9から11N/平方センチメートル。棒状に固まらせて軽く曲げても折れない弾力硬さ。

これで強度計算ができます。

感想と構想

ショップにはこんな記述もありました。

■使用期限は未使用の場合で最長で製造後１８か月。涼しいところで立て保管する。

ウレタンフォームって、使用期限があるのね。ストック品は2015年12月に購入したので2年以上前です。こりゃ腐ってるな…。

【５/18後記】
　記事が長いので強度計算は別投稿に分載しました。