JPS6216165B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポリウレタン樹脂原料等のように混合
と同時に反応を開始する物質を広幅、例えば200
〜500mmの幅に、ほぼ均一に分布できる分散方法
に関する。

従来、例えば第１図ａに示すようなパネルを製
造するときには、芯材となる合成樹脂発泡体１の
原料を外装材２の中央あるいは第１図ｂに示すよ
うに相当幅（約70〜80％）に注入口あるいはスプ
レーガン等を介して吐出しその上に裏面材を積層
した後、型内に入れ、数分後に脱型して製品とす
るのが普通であつた。換言すれば、従来は原料の
分散ムラは、反応、発泡時の原料自体の流動性に
よる拡がりと、発泡により膨脹した体積を所定容
積の型内で反応、発泡途中に強制的に移動（流
動）させ、型内の空隙を充填せしめることによ
り、分散ムラを補足する方法であつた。そのため
従来分散法によつて原料を外装材に分散した場合
には、○イこの種原料は短時間で反応、発泡、硬化
すると共に温度に極めて敏感であり、かつ発熱反
応のため分散位置における堆積量、外装材の各位
置における温度差によつて反応、発泡状態が千差
万別となり、その状態で発泡硬化するため良い物
性が得られない。○ロ原料の反応、発泡が相当に進
行した段階で無理に分散ムラを修正するため発泡
倍率が低下する。すなわち、原料の粘度と発泡剤
の気化のタイミングがアンバランスになるばかり
でなく気化してセル内に充填されていた気体をセ
ルを破壊してセル外へ漏洩させられるためであ
る。○ハ発泡途中で上下左右に流動されるため気泡
（セル）の大きさ、膜とその形状および分布がラ
ンダムとなり、境界層の形成や発泡組織の密度の
不均一などにより、断熱性と機械強度が大きく低
減される。○ニ不均質発泡組織のため外気温に対す
るセル内の気体の膨脹、収縮の変化がバラバラと
なり、寸法安定性に欠ける。○ホ反応、発泡途中に
発泡組織を前後左右に流動するため発泡剤が外気
に漏洩し、作業環境の悪化と樹脂の有効利用の低
下を招く等の欠点があつた。

本発明はこのような欠点を除去するため、ポリ
ウレタン樹脂等の短時間の内に反応、発泡、硬化
する原料を吐出直後、所謂発泡組織形成前の液状
（クリームタイム初期）のときに表、裏面材の対
向面にその対向面間を橋絡するように配設したロ
ーラを介して各面材とのギヤツプをコントロール
しながら、原料の平均的な分散化と付着を同時に
行うことにより、均質発泡組織を両面材間に形成
し、その断熱性と機械強度と発泡倍率を向上せし
めるようにしたポリウレタン樹脂等の分散方法を
提案する。

以下に図面を用いて本発明に係るポリウレタン
樹脂等の分散方法の一実施例について詳細に説明
する。すなわち、第２図は本発明に係る分散方法
の実施に供する装置の要部のみを示す説明図であ
る。すなわち、図において１は外装材で、例えば
金属板、合成樹脂板、石膏ボード、スレート板等
であり、表面もしくは裏面が平滑であつたり、凹
凸状模様の加工が施されたりした面材である。特
に金属板の場合はカラー鉄板、ステンレス板、ア
ルミニウム板、銅板等からなり、これを第１図ａ
に示す樋状断面に成形して用いることが多い。２
は裏面材で可撓性のある帯状物、例えばクラフト
紙、アスベスト紙、アスフアルトフエルト、金属
箔、合成紙、合成樹脂シートの一種もしくは二種
以上をラミネートしたり、防水処理等したもので
ある。なお、裏面材２において背面２ａには接着
を阻害する被膜、シート状物を設けないことが好
ましい。３は搬送機構でローラ、ベルト、チエー
ン等の部品を配列して外装材１を一定方向に水平
に移動するものである。４は分散用ローラでポリ
ウレタン樹脂等の原料がクリームタイム領域内に
ある状態のときに吐出による不均一分散を均一分
散とするためのものである。さらに具体的に説明
すると、外装材１と裏面材２がある間隔ｈで対面
する区域で、かつ外装材１の背面１ａと裏面材２
の背面２ａと直接接触あるいは間接的に接触する
位置に、外装材１の進行方向と逆行する方向に回
転するように支承する。しかも分散用ローラ４は
その外周面が少なくとも20℃〜−20℃程度の温度
範囲に冷却されている。これは、ポリウレタン樹
脂等は温度によつて反応速度が大きく促進される
ことにより、発泡あるいは接着力が上昇し、その
分散用ローラの外周に付着して他へ添着できなく
なると共に分散用ローラ４の回転が阻止され、原
料の分散を行い得なくなることを排除するためで
ある。なお上記の好ましい温度領域としては、約
−10〜＋10℃である。またこのローラ４は外周が
平滑であつたり、場合によつては平行目、綾目の
ローレツト加工の如き形状の加工を施すこともあ
る。通常は平滑面で、かつポリウレタン樹脂等の
原料と接着しにくい材質、例えばフツ素樹脂、ポ
リエチレン樹脂被膜のコーテングもしくはフイル
ムのラミネートあるいは平滑度の高い仕上面の金
属（ステンレス、銅、アルミニウム）からなると
共に熱伝導にすぐれた素材から形成される。また
この分散用ローラ４は外装材１と裏面材（これを
総称して面材という）２の幅と同等かそれより大
きい（長い）ものであり、円筒状あるいはクラウ
ン形状に形成する。さらに回転速度の上記面材の
速度と相応するか、高速、低速等任意でその目的
に応じて自由にコントロールできる。その他、外
周面の冷却方法としては、冷水を循環させるか、
気体の気化による冷却かサーモモジユール等を介
して電気的に冷却するか種々の方法があり、これ
も目的に応じて選択する。５は押圧用ローラでロ
ーラ４の外周面に裏面材２の背面を接触させるよ
うに機能するものであり、ローラ４の回転速度に
相応してローラ４と逆方向に回転し、裏面材２を
挾持により送出すると共に分散用ローラ４の外周
に付着したポリウレタン樹脂等の原料を裏面材２
の背面２ａに付着させ、原料の分散を平均化する
のに役立つものである。６はポリウレタン樹脂等
の原料で例えば発泡剤入りの原料、所謂ポリウレ
タンフオーム、ポリイソシアヌレートフオーム、
ポリウレアフオーム、フエノールフオーム等を形
成するものである。この種原料は成分の混合と同
時に原料の状態がクリームタイムーゲルタイムー
ライズタイムと変化するものであり、特に分散を
行うには吐出と同時あるいはクリームタイム状態
のとき、所謂液状であるため粘度が少さく、かつ
反応により性状が各成分の状態を大きく変化せし
めない領域、すなわちクリームタイム状態Ａが最
適である。７はポリウレタン樹脂等の原料６を混
合した後に吐出する吐出機であり、例えばパイプ
状ノズル、スプレーガンまたは実願昭52―39114
号もしくはこれに類する構造のノズル等からな
る。なお、これらノズル等は外装材１の背面１ａ
により広く分散せしめられるものであるが、いず
れも平均に分散することは困難である。特にパイ
プ状ノズルとスプレーガンは中心に非常に多く分
布されるが、実願昭52―39114号に示すノズルは
相当大幅に分散率を改善しているがまだ十分でな
い。８はキユアオーブンで上型９と下型１０が間
隔ｈで対面しながら矢印方向に水平に定速で移動
し、ポリウレタン樹脂等の原料を高温下、例えば
40〜11℃下で反応、発泡、硬化させるものであ
る。この型材９，１０としては、スチールベル
ト、キヤタピラー、ローラ等の方式がある。

次に本発明に係る分散方法の一実施例について
第２図等を用いて詳細に説明する。いま外装材１
としては0.27mm厚のカラー鉄板を第１図ａに示す
断面形状に成形し、原料６としてはポリウレタン
樹脂を準備する。すなわちポリオール、所謂Ａ液
としては、AZシステム、SA―229―S4（第一工
業製薬社製）とポリイソシアネート、所謂Ｂ液と
しては、ミリオネートMR―100（日本ポリウレ
タン社製）を20℃に加温し、これをワンシヨツト
法によりＷ＝365mm、Ｈ＝15mmの外装材１の背面
中心に第３図ａに示すように吐出する。裏面材２
としてはクラフト紙（幅375mm）の表面（化粧
面）に防水処理を施したものを用いる。また分散
用ローラ４としてはステンレス製で、その外周に
20ミクロンのフツ素樹脂被膜を平滑にコーテング
した直径50mmの長さ350mmの円筒体とし、その外
周面を約０℃に冷水の循環により維持する。さら
にローラ４，５の回転数は30ｍ／minに対応する
速度である。キユアオーブン８は約90℃に加温
（雰囲気）され、型温９，10は約60〜70℃に設定
されている。また外装材１の背面１ａとローラ４
の外周とのギヤツプは0.4mmとする。原料６の吐
出量は33000cm²に平均に吐出した際には約0.3mmの
1300ｇとする。

そこで、ミキシングされた原料６が第３図ａに
示すようなパターンで外装材１の背面に吐出され
たと仮定する。外装材１が搬送機３により矢印方
向に水平に移動している間に、原料６は各成分の
混合物から次第に反応、発泡し始める。このクリ
ームタイムの初期の段階において分散用ローラ４
がこの反応物と接触し、0.4mmのギヤツプより突
出した反応物をローラ４の外周に一時的に付着せ
しめる。すなわち、第３図ｂに示すようにローラ
４の外周より突出した反応物、所謂第３図ｂにお
いてハツチングした部分を回転と同時に裏面材２
の背面２ａに付着する。ここでこの付着した反応
物の一部分が裏面材２の背面の組織（紙は粗面に
なつており、かつ水分を含有しているため）に反
応的に付着、分散、含浸される。そしてこの位置
をすぎた裏面材２の背面では反応が次第に活発に
なり下方に徐々に発泡膨脹する。なおこの際、裏
面材２に付着しなかつた原料６は外装材１の原料
と接触するときにその摩擦により剥落する。一方
外装材の背面の残りの原料６はローラ４の位置で
強制的に分散されながら、次第に発泡し、キユア
オーブン８に入る前のクリームタイムかゲルタイ
ム初期の段階で積層一体化され、キユアオーブン
８に送給される。換言すれば原料６は分散用ロー
ラ４によつて所定位置における余剰の原料を滞留
しつつ分散し、かつその一部を移動させて、補助
的に分散し、原料の不均一分散を均一分散化する
ことである。このようにして分散された原料６は
キユアオーブン８内でより反応、発泡し、ゲルタ
イム→ライズタイムと変化してポリウレタンフオ
ームとなつてその出口（図示せず）から送出され
る。

このように分散して得た複合構造のパネルの芯
材の発泡組織は、約40倍の発泡倍率となり、しか
も発泡組織が均一となり、断熱性、機械強度が大
きく改善されていた。

以上説明したのは本発明に係る分散方法の一実
施例にすぎず、ローラ４，５をロレツト式の噛合
形成にしたり、裏面材を波状に形成したものを用
いることもできる。

その他、第４図に示すようにローラ５を複数個
配設することもできる。

上述したように本発明に係るポリウレタン樹脂
等の分散方法によれば、熱に敏感な原料を低反応
状態のときに分散を一つのローラによつて同時に
二方向に分散し、不均一分散を均一分散にし、前
記した○イ〜○ホのような欠点を除去した特徴があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂはポリウレタンフオームを芯材と
するパネルの斜視図とそのパネル形成時の原料の
分散状態を示す説明図、第２図は本発明に係るポ
リウレタン樹脂等の分散方法の実施に供する装置
の要部を示す説明図、第３図ａ，ｂは本発明に係
る分散方法の工程の一部を示す説明図、第４図は
その他の実施例を示す説明図である。 １，ロ……外装材、２……裏面材、４……分散
用ローラ、６……原料。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 定速で一定方向に移動している基材の背面に
   ポリウレタン樹脂原料等の反応物を吐出し、該原
   料等がクリームタイム領域内にあるときに前記移
   動方向と対向するように回転すると共に外周面の
   温度が０〜20℃の温度に冷却されたローラを大幅
   に接触せしめて、反応途中の原料等をローラ外周
   面に付着させて搬送し、該搬送された原料等を前
   記基材と相応した速度で同一方向に移動する可撓
   性のある帯状物の背面に少なくともその一部を付
   着するように接触せしめて前記原料等を平均に分
   散したことを特徴とするポリウレタン樹脂原料等
   の分散方法。