JPH0784015B2 - ポリウレタンフオ−ムの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ポリウレタンフォームの製造方法に関する。

［従来の技術］ 従来、ウレタンフォームスラブは大型ブロック状に発泡
成形されたウレタンフォームで、これを所望の厚さにス
ライスし、あるいは所望の形状に切断加工することによ
り車両用内装材や車両用クッション材として広く使用さ
れている。

ところで、ポリウレタンフォームの製造方法として、第
５図に示す如く、大型の容器（発泡槽）１にポリウレタ
ン発泡原液を注入し、これを発泡ライズさせ、キュアさ
せることによりポリウレタンフォームスラブ２を製造す
る方法が知られている。この場合、発泡槽１の内面を図
示しない離型紙で覆って発泡操作を行なうのが普通であ
る。かかるバッチ式製造方法によれば、比較的狭い場所
でも実施できるという特徴を有する。また、この方法で
は、発泡槽１の形状を変化させることで任意形状のスラ
ブを製造できるという長所がある。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、従来のバッチ式製造方法によれば、以下
に述べる問題点を有する。

即ち、発泡槽１にポリウレタン発泡原液を撹拌して注入
すると、発泡反応が進行し、徐徐に液面がライズする。
その際、発泡反応が進行するに伴ってライズする原液の
粘度も上昇するから、発泡槽１に接触している付近では
発泡槽内面との摩擦抵抗により発泡が阻害されてしま
う。このため、発泡完了後のポリウレタンフォームスラ
ブ２は、第５図及び第６図に示すように、スラブの中央
で高く周縁部で低い形状となり、平坦な頂面が得られな
い。

その結果、第５図に二点鎖線で示したように、得られた
スラブ２の凸状頂部を所定の寸法になるまで切除しなけ
ればならず、廃棄部分を生じたり工程が増大する等の問
題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ポリウレタ
ンフォームスラブを製造する際、頂面が平坦なスラブを
得ることができるポリウレタンフォームの製造方法を提
供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、ポリウレタン発泡原液を撹拌混合して発泡槽
内に注入した後発泡原液の発泡上昇を開始させ、発泡上
昇が約70％進行したところから完了直前の任意のところ
で、上部より発泡槽内に裏面が平坦な重しを載せ発泡上
昇を完了させることを要旨とする。

［作用］ 本発明によれば、適宜に混合，撹拌したポリウレタンフ
ォーム発泡原液を発泡槽に注入した後、発泡原液の発泡
上昇（ライズ）を開始させ、発泡上昇が約70％進行した
ところから完了直前のところで、上部より発泡槽内に裏
面が平坦な重しをのせて発泡ライズを完了させることに
より、頂面が平坦なポリウレタンフォームスラブを得る
ことができる。従って、従来のように凸状頂部を所定の
形状になるまで切ったりすることなく、ムダなスラブが
生じないとともに切断工程を省略できる。

本発明において、重しの材質は金属，プラスチックなど
種々のものが用いられるが、発泡反応によるガス（炭酸
ガス）を逃がすためポリウレタンフォームシートなどの
連続気泡のフォームシートを重しの裏面に用いるのが好
ましい。

また、上記重しの重量は発泡原液のライズの速度，発泡
ゲル化の強さ，発泡槽の大きさにより一般に決められな
いが、略0.5〜2.0g/cm程度が良い。ここで、重しは重す
ぎると、発泡を抑制すると同時に発泡反応を阻害しワレ
などを生じる。また、軽すぎると、発泡原液の頂部によ
り重しがそのまま持上げられ平坦にならない。

本発明において、ポリウレタンフォーム発泡原液は、ポ
リエーテルポリオール，ポリエステルポリオールなどの
ポリオール、トリレンジイソシアネートなどの有機イソ
シアネート、アミン触媒、錫触媒、発泡剤（水）、整泡
剤（シリコーン油）、その他顔料、充填剤等が要求され
る特性に応じて適宜に組合われて使用される。

本発明において、発泡上昇が約70％進行した後完了直前
の任意のところで重しを用いるが、これは発泡上昇が70
％より低いと、ゲル化が弱いため重しを支えるきれず発
泡反応を阻害するからである。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図を参照して説
明する。ここで、第１図は本発明に係るポリウレタンフ
ォームの製造装置、第２図は同装置に係る発泡槽の斜視
図、第３図は同発泡槽の動作の説明図である。

図中の11は、上部が開口された円筒形状の発泡槽であ
る。この発泡槽11上には、枠体12が設けられている。こ
の枠体12には、所定の位置にスプロケット13を取付けた
回転軸14が設けられている。前記スプロケット13には、
一端が発泡槽11の外側に延出してその先端にバランサー
15を吊した３本のチェーン16が係合されている。これら
のチェーン16の他端は、発泡槽11内に配置された裏面が
平坦な重し17の上面側に夫々バランス良く取付けられて
いる。なお、前記重り17の裏面には、図示しないがポリ
ウレタンフォームシートが張付けられている。前記発泡
槽11の側壁には、発泡原液導入口11aが開口されてお
り、該導入口11aには開閉自在な扉18が設けられてい
る。

前記発泡槽11の近傍には、レール20が付設されている。
このレール20上には脚部に車輪21を設けた台車22が載置
され、押出しシリンダ23の伸縮により発泡槽11に対して
接近したり後退できるようになっている。前記台車22に
は、回動軸24が水平に張設され、前記回動軸24には円筒
形の混合撹拌槽25が枢軸固定されている。前記回動軸24
は、図示しないモータ及び変則ギアにより回動駆動され
るようになっており、これにより混合撹拌槽25は図中矢
印で示す方向に回動傾斜されるようになっている。混合
撹拌槽25の内部にはその軸方向に撹拌羽根26が設けら
れ、この撹拌羽根26は混合撹拌槽25の下に付設されたモ
ータ27により回転駆動されるようになっている。また、
前記混合撹拌槽25の側面下端部には、発泡液吐出管28が
斜下方に向けて延設されている。この発泡原液吐出管28
と前記混合撹拌槽25とは、両者の境界部分に設けられた
電磁弁29を介して連通されている。更に、混合撹拌槽25
の上部には有機イソシアネート成分の計量タンク30が配
置され、該計量タンク30は配管31を介して有機イソシア
ネート供給源に連結されている。前記計量タンク30の下
端には原料供給管32が設けられ、該原料供給管32と計量
タンク30の間には電磁弁33が設けられている。また、原
料供給管32には例えばポリオールや触媒等、イソシアネ
ート成分以外のポリウレタンフォーム原料供給管34が連
結されている。

前記有機イソシアネート成分計量タンク30にはポリウレ
タンフォーム原料の洗浄溶剤供給管35が付設され、この
供給管35は洗浄溶剤タンク36に連結されている。また、
洗浄溶剤廃液受け37が設置され、この廃液受け37はポン
プ38を介して前記洗浄溶剤タンク36に連結されている。

次に、上記構造の製造装置の作用について説明する。

まず、押出しシリンダ23を伸縮させ、混合撹拌槽25を発
泡槽11から後退させた状態でポリウレタンフォーム発泡
原液の調整を行なう。即ち、配管31から計量タンク30内
に有機イソシアネート成分を供給して計量した後、電磁
弁33を開くことにより、この所定量のイソシアネート成
分を原料供給管32から混合撹拌槽25内に投入する。同時
に、配管34からポリオール成分及び触媒等の他の原料を
混合撹拌槽25内に投入する。つづいて、撹拌羽根26を回
転させ、均一に混合する。

次いで、押出しシリンダ23を伸縮駆動させることにより
混合撹拌槽25を図示の位置まで前進させ、発泡原液吐出
管28の先端を発泡原液導入口11aから発泡槽11内に挿入
する。その際、扉16は発泡原液吐出管28で押されて容易
に開くようになっている。つづいて、電磁弁29を開くこ
とにより混合撹拌槽25内で調整された発泡原液を吐出管
28を通して発泡槽11内に注入する。その際、必要に応じ
て回動軸24を回転させ、混合撹拌槽25を前傾させること
により発泡原液の流出を促進する。

この後、押出しシリンダ23を収縮駆動させることにより
混合撹拌槽25を後退させ、扉16を閉じる。この際、発泡
槽11内の発泡原液の状態は、第３図（ａ）に示す通りに
なっている。そして、発泡槽11内ではポリウレタン発泡
原液の発泡反応及びこれによる発泡ライズが進行する。
しばらくして発泡ライズが例えば約70％進行したところ
で、第３図（ｂ）に示す如く発泡槽11内の上方に位置し
ていた重りを下方に落とす。その結果、発泡槽11内では
発泡原液が重り17を押し上げながらライズが進行し、所
望のポリウレタンフォームスラブ19が得られる（第３図
（ｃ）図示）。

一方、上記のように発泡槽11の中でポリタンフォームス
ラブの発泡成形が行われている間に、発泡槽11から後退
した混合撹拌槽25及びイソシアネート成分計量タンク30
では、次のようにして内面に付着しているポリウレタン
発泡原液の洗浄が行われる。即ち、ポンプ38が駆動し、
洗浄溶剤タンク36内に洗浄溶剤が供給され、更に混合撹
拌槽25に洗浄溶剤が満たされる。つづいて、撹拌羽根26
を回すことにより、混合撹拌槽25の内壁に付着している
発泡原液を溶解した後電磁弁29を開いて洗浄溶剤を排出
する。洗浄溶剤を排出する際、吐出管28の内壁に付着し
ている発泡原液も溶解される。こうして排出された洗浄
溶剤は廃液受け37に貯溜された後、ポンプ38で洗浄溶剤
タンク36に送られ再利用される。

洗浄が終了すると、記述したのと同様にして次の発泡原
料の調整が行われる。また、発泡槽11は図示しないター
ンテーブルを回転して引出され、代わりに別の発泡槽が
図示の位置に設置される。こうして、上記と同様の操作
を繰返すことにより連続してポリウレタンフォームスラ
ブの製造を行なうことができる。

しかして、上記実施例によれば、ポリウレタンフォーム
原液を撹拌合してこれを発泡槽11内に注入した後、発泡
原液の発泡ライズを開始させ、ライズが約70％進行した
ところで重り17を載せライズを完了させるため、ライズ
中、発泡槽11内の発泡原液の略中央部が重り17でライズ
を抑制され、かつ周辺部が重り17が直接当接しないため
自由にライズし、もって最終的に発泡原液の頂面全体が
均一になり、第７図に示す如く頂面が平坦な円筒形状の
ポリウレタンフォームスラブを得ることができる。

なお、上記実施例では、ライズが約70％進行したところ
で重りを載せたが、これに限定されず、ライズが約70％
進行したところから完了直前の任意のところで適宜重り
を載せてもよい。

また、上記実施例で述べたポリウレタンフォームの製造
装置の構造も上述した構造のものに限定されないことは
勿論である。

［発明の効果］ 以上詳述した如く本発明によれば、従来と比べ頂面が平
坦なポリウレタンフォームスラブを得ることができ、も
って従来のように凸状頂部を所定の形状になるまで切っ
たりすることなく、スラブの歩留りの向上，切断工程の
省略が可能なポリウレタンフォームの製造方法を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るポリウレタンフォームの製造装置
の説明図、第２図は同装置に係る発泡槽の斜視図、第３
図（ａ）〜（ｃ）は同発泡槽内の発泡状態の説明図、第
４図は従来のバッチ式製造方法の説明図、第５図は従来
方法により得られるポリウレタンフォームスラブの斜視
図、第６図は第５図の正面図、第７図は本発明法により
得られるポリウレタンフォームスラブの正面図である。 11……発泡槽、12……枠体、13……スプロケット、14…
…回転軸、15……バランサー、16……チェーン、17……
重り、18……扉、20……レール、21……車輪、22……台
車、23……押出しシリンダ、24……回動軸、25……混合
撹拌層、26……撹拌羽根、27……モータ、28……発泡原
液吐出管、29,33……電磁弁、30……計量タンク、31…
…配管、32……原料供給管、34……原料供給配管、35…
…洗浄溶剤供給管、36……洗浄溶剤タンク、37……洗浄
溶剤廃液受け、38……ポンプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリウレタン発泡原液を撹拌混合して発泡
   槽内に注入した後発泡原液の発泡上昇を開始させ、発泡
   上昇が約70％進行したところから完了直前の任意のとこ
   ろで、上部より発泡槽内に裏面が平坦な重しを載せ発泡
   上昇を完了させることを特徴とするポリウレタンフォー
   ムの製造方法。