JP4316757B2

JP4316757B2 - Method for continuous coating of thermosetting polyurethane and method for producing thermosetting polyurethane sheet

Info

Publication number: JP4316757B2
Application number: JP37479099A
Authority: JP
Inventors: 高志飯山; 民生川住; 操益田; 浩史田邊
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 1999-12-28
Publication date: 2009-08-19
Anticipated expiration: 2019-12-28
Also published as: JP2001187362A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２液反応型の熱硬化性ポリウレタン原料を基材に連続的に塗工する連続塗工方法、および、上記連続塗工方法によって得られた塗工物から熱硬化性ポリウレタンシートを連続的に生産する熱硬化性ポリウレタンシートの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、基材に２液反応型の熱硬化性ポリウレタンを積層する方法としては、基材を挿入した型内に混合注入装置を用いて混合したウレタン原料を注入硬化する注型成形や、２液衝突混合スプレー装置を用いて基材にウレタン原料を吹き付けて硬化する方法、または、ポウレタン層だけをまず先に成形し、その後、このポリウレタン層を、接着層を介して基材と積層する方法等、バッチ式に行う積層方法が確立されている。
【０００３】
一方、上記のウレタン原料を、生産性の向上と長尺のシートを製造するという理由から、基材に連続的に塗工する連続式積層方法が望まれていた。しかし、従来の連続塗工技術では製造装置のいずれかの部分にウレタン反応硬化物が付着するため、長時間安定した生産ができなかった。すなわち、ナイフコーターやロールコーター、ダイコーター等を用いる塗工方法では、２液混合後の混合ウレタン原料の反応が進んでゲル化が逐次進行するため、直接ウレタン原料が付着するドクターナイフ、ロール、ダイあるいは混合ウレタン原料を溜めておくパンの壁等は、ゲル化物が時間とともに成長していく現象が見られ、やがて生産に支障をきたす原因となる。この現象は、混合ウレタン原料が固体壁面で滞留層を形成し、順次ゲル化して固化層を厚く成長させることによると考えられる。
【０００４】
この現象を少しでも緩和する方法として、原料の触媒量を減らしたり、原料に反応遅延剤を添加して意図的に原料の反応速度を落としたり、または原料を溶媒で希釈して成形した後、加熱するなどて溶媒を除去する方法等がある。しかしながらこれらの方法では、上記ゲル化の現象を緩和するに止まるだけでなく、反応速度が落ちるため生産性の低下につながるため、根本的な解決策ではない。しかも溶媒で希釈する方法では装置が複雑で且つ制御が難しくなったり、また厚塗りを行うためには重ね塗りが必要になったり、更に溶媒が有機溶媒の場合揮発による作業者への人的被害や環境問題が課題となる。
【０００５】
また一方、２液反応型の熱硬化性ポリウレタンは、原料の反応性にもよるが発熱反応により熱が著しく発生し蓄熱する性質をもつ。この性質は混合ウリタン原料が大きな溜まりを形成すればするほど顕著に起こるため、上記ナイフコーターやロールコーターのような原料溜まりを形成する塗工方法は不向きとなる。
【０００６】
そこで、混合ウレタン原料を装置の一部に触れさせることなく連続的に基材に塗工する方法として、上記のバッチ式の方法で用いる２液衝突混合スプレー装置を使用し、一定速度で走行する基材に定位置から順次スプレー塗工していく生産方法が考えられる。また別の方法としては特開昭５８―５８１７４号公報に、特殊なダイの使用によって上記反応硬化物の付着成長を緩和して安定に連続塗工する方法が提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、２液衝突混合スプレー装置を用いた前者の方法では、上記のスプレー装置は混合ウレタン原料をノズルから噴射するため、原料ミストが飛散して環境汚染や装置の汚染の原因となる。このため除外設備を増設したり、メンテナンスを頻繁に行う必要がある。また塗工の際の歩留まり損失が大きくなるが、ノズルヘッドをある程度基材に近づけるような方法をとっても避けることが難しい。また更に、スプレー塗工の製品に与える影響として塗工表面の平滑性を出すことが、スプレー密度の違いによる厚みムラ、スプレー後の不完全なレベリングの二つの理由で難しくなる。またスプレーによる塗工は多かれ少なかれ気泡が発生するため、外観が悪くなったり、強度の低下を招く。したがってスプレー装置を用いた連続塗工方法には多くの問題点がある。
【０００８】
一方、特開昭５８―５８１７４号公報に開示された方法では、確かに安定した連続塗工をある程度保持できるが、上記の壁面滞留硬化は着実に進行するため、塗工中に常にダイリップを調整する必要がある。また数時間から数日間の連続塗工となると困難でダイを複数用意して交換する方法をとる必要もある。また更にダイ内の構造は複雑であるため、洗浄に手間がかかる。
【０００９】
本発明の目的は、基材に、２液反応型の熱硬化性ポリウレタン原料を連続的に長時間安定に、しかも気泡を発生させることなく塗工する方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記課題に鑑み、鋭意検討を重ねた結果、ウレタン混合注入機と、圧着ロールとニップロールとを併せもつ塗工装置とを組み合わせ用いることにより、基材に２液反応型の熱硬化性ポリウレタン原料を装置に触れることなく連続的に長時間安定に塗工できることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち本発明の熱硬化性ポリウレタンの連続塗工方法の第１の態様は、基材の片面または両面に２液反応型の熱硬化性ポリウレタンの原料を連続的に塗工する、熱硬化性ポリウレタンの連続塗工方法において、
前記原料を混合する混合工程と、
混合した前記原料を、水平面に対して５°以上かつ４０°以下の角度で下向きに傾斜して一定速度で走行する搬送体の上面に吐出する原料供給工程と、
前記搬送体の上面に吐出された原料の上に前記基材を供給し、該基材と前記搬送体とで前記原料を挟持しつつ、挟持された前記原料を圧着ロールおよび受け板で押圧して厚みを均一にする塗工工程と、
前記塗工工程の後、前記基材と前記搬送体とで挟持されている前記原料を少なくとも一対のニップロールで押圧して前記原料の脱泡を行う脱泡工程とを有することを特徴とする。
【００１２】
上記塗工工程では、圧着ロールの回転によって基材を供給するものであってもよい。また、上記脱泡工程の後に、混合した原料を、基材の上面に吐出する第２の原料供給工程と、基材の上面に吐出された原料の上に第２の搬送体を供給し、上記搬送体とこの第２の搬送体とで、基材を間に挟んだ２層の原料を挟持しつつ、挟持された原料を第２の圧着ロールおよび第２の受け板で押圧して厚みを均一にする第２の塗工工程と、この程の後、搬送体と第２の搬送体とで挟持されている２層の原料を少なくとも一対のニップロールで押圧して原料の脱泡を行う第２の脱泡工程とを有するものであってもよい。
【００１３】
また、本発明の熱硬化性ポリウレタンの連続塗工方法の第２の態様は、基材の片面または両面に２液反応型の熱硬化性ポリウレタンの原料を連続的に塗工する、熱硬化性ポリウレタンの連続塗工方法において、
前記原料を混合する混合工程と、
混合した前記原料を、水平面内で一定速度で走行する搬送体の上面に、前記搬送体の幅方向に往復させながら吐出する原料供給工程と、
前記搬送体の上面に吐出された原料の上に前記基材を供給し、該基材と前記搬送体とで前記原料を挟持しつつ、挟持された前記原料を圧着ロールおよび受け板で押圧して厚みを均一にする塗工工程と、
前記塗工工程の後、前記基材と前記搬送体とで挟持されている前記原料を少なくとも一対のニップロールで押圧して前記原料の脱泡を行う脱泡工程とを有することを特徴とする。
【００１４】
この場合も、上記塗工工程では、圧着ロールの回転によって基材を供給するものであってもよい。また、脱泡工程の後に、混合した原料を、基材の上面に、基材の幅方向に往復させながら吐出する第２の原料供給工程と、基材の上面に吐出された原料の上に第２の搬送体を供給し、上記搬送体とこの第２の搬送体とで、基材を間に挟んだ２層の原料を挟持しつつ、挟持された原料を第２の圧着ロールおよび第２の受け板で押圧して厚みを均一にする第２の塗工工程と、この工程の後、搬送体と第２の搬送体とで挟持されている前記２層の原料を少なくとも一対のニップロールで押圧して原料の脱泡を行う第２の脱泡工程とを有するものであってもよい。
【００１５】
本発明の熱硬化性ポリウレタンの連続塗工方法によれば、塗工工程では熱硬化性ポリウレタンの原料は圧着ロールと受け板とで押圧され、さらにその後、脱泡工程で一対のニップロールで押圧されるが、これら各ロールおよび受け板は、搬送体や基材を介して原料を押圧するので、原料がこれら各ロールや受け板に接触することはない。従って、原料のゲル化の進行に伴う固化層が各ロール等に固着することもなく、長時間にわたって安定して原料が塗工される。
【００１６】
また、原料は、水平面に対して５°以上かつ４０°以下の角度で下向きに傾斜して一定速度で走行する搬送体上に吐出されるか、または、搬送体が水平面内で走行される場合には搬送体の幅方向に往復させながら吐出されるので、圧着ロールおよび受け板とによる押圧によって、吐出された原料は厚みが一定となるとともに、一定の幅に拡幅される。さらに、塗工工程の後、ニップロールで押圧することによって、原料中に存在していた気泡がニップロールで押し出され、除去される。
【００１７】
本発明の熱硬化性ポリウレタンの製造方法は、上記本発明の熱硬化性ポリウレタンの連続塗工方法によって得られた塗工物からから熱硬化性ポリウレタンシートを製造する方法であって、得られた塗工物を加熱して熱硬化性ポリウレタンの原料を硬化させる硬化工程と、硬化した熱硬化性ポリウレタンから、この熱硬化性ポリウレタンの両面に密着している搬送体あるいは基材を剥離する剥離工程とを有する。
【００１８】
これにより、気泡が存在しない熱硬化性ポリウレタンシートが、長時間にわたって安定して連続的に生産される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の実施に用いられる熱硬化性ポリウレタン連続塗工装置の一例の概略構成図である。
【００２１】
図１に示すように、この連続塗工装置は、基材１の両面に、２液反応型の熱硬化性ポリウレタン原料を塗工するものであり、下向きに角度θで傾斜した、一定の速度で走行する補助シート２を有する。
【００２２】
また、この塗工装置は、基材１の裏面に２液反応型の熱硬化性ポリウレタン原料を塗工する要素として、補助シート２の走行方向に対して上流側から、熱硬化性ポリウレタン原料を混合し補助シート２上に吐出する第１のウレタン混合注入装置と、基材１を供給するとともに、第１のウレタン混合注入装置から吐出された熱硬化性ポリウレタン原料を基材１と補助シート２との間で所定の厚みに圧着するための第１の圧着ロール４およびその受け板５と、第１の圧着ロール４で所定の厚みとされた熱硬化性ポリウレタン原料をさらに押圧する一対のニップロール６とを有する。
【００２３】
第１のウレタン混合注入装置としては、攪拌するチャンバーを備えたウレタン混合注入装置を一般的に使用することができる。このウレタン混合注入装置が備える基本的設備としては、２液をそれぞれ貯蔵するタンクと、熱硬化性ウレタン原料を吐出するノズル３ａを備えたミキシングヘッド３と、タンクからミキシングヘッド３に原料を輸送するポンプおよびホースと、ミキシングヘッド３を洗浄するための洗浄ラインとがある。またオプションとしては、タンク内を攪拌する装置や温度調節する装置、タンク内の圧力調整装置等が例示できるが、これらに限られるものではない。少なくとも上記ウレタン混合注入装置に必要な性能としては、２液の攪拌混合が確実に行えること、吐出量が安定すること、およびミキシングヘッド３ａにおいて吐出圧力が長時間連続的に安定した吐出が行えることであり、吐出量については混合液として±２重量％以下が好ましく、±１．５重量％以下が更に好ましい。ミキシングヘッド３は、補助シート２の幅方向中央部に配置されている。
【００２４】
さらに、基材１の裏面に熱硬化性ポリウレタン原料を塗工する要素の下流側には、基材１の表面に２液反応型の熱硬化性ポリウレタン原料を塗工する要素として、熱硬化性ポリウレタン原料を混合し、基材１の表面に吐出する、第１のウレタン混合注入装置と同様の、ノズル７ａを備えた第２のミキシングヘッド７を備えた第２のウレタン混合注入装置と、補助シート２’を供給するとともに、第２のウレタン混合注入装置から吐出された熱硬化性ポリウレタン原料を補助シート２’と補助シート２との間で所定の厚みに圧着するための第２の圧着ロール８およびその受け板９と、第２の圧着ロール８で所定の厚みとされた熱硬化性ポリウレタン原料をさらに押圧する一対のニップロール１０とを有する。
【００２５】
次に、上述の熱硬化性ポリウレタン塗工装置による、基材１の両面への熱硬化性ポリウレタンの塗工手順について説明する。
【００２６】
まず、第１のミキシングヘッド３のノズル３ａから、一定の速度で走行する補助シート２上の幅方向中央部に、熱硬化性ポリウレタン原料が吐出される。吐出された熱硬化性ポリウレタン原料は、第１の圧着ロール４の上流側に原料溜まり（以下、樹脂バンクという）を形成しながら所定の塗工幅に拡幅し、補助シート２の走行に伴い第１の圧着ロール４と受け板５との間を通過することによって、均一な厚みとされる。ここで、第１の圧着ロール４の周面に基材１が保持され、基材１は、第１の圧着ロール４の回転によって、第１の圧着ロール４と熱硬化性ポリウレタン原料との間に、ポリウレタン原料と密着されて供給される。つまり、熱硬化性ポリウレタン原料は、基材１と補助シート２とに挟まれた状態で搬送される。これにより、第１の圧着ロール４および受け板５に熱硬化性ポリウレタン原料を付着させることなく、基材１の裏面に熱硬化性ポリウレタン原料を連続的に塗工することができる。
【００２７】
基材１と補助シート２とに挟持された熱硬化性ポリウレタン原料は、更に、一対のニップロール６の間を通過し、これにより脱泡が行われる。この工程においても、熱硬化性ポリウレタン原料は基材１と補助シート２とに挟持された状態であるので、熱硬化性ポリウレタン原料がニップロール６に付着することはない。
【００２８】
基材１と補助シート２との挟持された熱硬化性ポリウレタンがニップロール６を通過した後、更に、基材１の表面に、第２のミキシングヘッド７のノズル７ａより熱硬化性ポリウレタン原料が吐出される。吐出された熱硬化性ポリウレタン原料は、第２の圧着ロール８の上流側に樹脂バンクを形成しながら所定の塗工幅に拡幅し、第２の圧着ロール８と受け板９との間を通過することによって均一な厚みとされる。第２の圧着ロール８の周面には補助シート２’が保持されており、第１の圧着ロール４と同様に、第２の圧着ロール８の回転に伴って補助シート２が第２の圧着ロール８と熱硬化性ポリウレタン原料との間に供給される。これにより、第２の圧着ロール８および受け板９に熱硬化性ポリウレタン原料を付着させることなく、基材１の表面に熱硬化性ポリウレタン原料を連続的に塗工することができる。
【００２９】
２枚の補助シート２，２’に挟持された状態で基材１の両面に塗工された熱硬化性ポリウレタン原料は、更に、一対のニップロール１０の間を通過し、脱泡が行われる。この工程においても、熱硬化性ポリウレタン原料は２枚の補助シート２，２’に挟持された状態であるので、熱硬化性ポリウレタン原料がニップロール１０に付着することはない。
【００３０】
以上説明したように、熱硬化性ポリウレタン原料を挟持しつつ搬送する各要素、すなわち第１および第２の圧着ロール４，８、受け板５，９、およびニップロール６，１０は、必ず補助シート２，２’または基材１を介して熱硬化性ポリウレタン原料と接触する構成となっているので、これらの要素に熱硬化性ポリウレタン原料が付着するのを確実に防止することができる。その結果、熱硬化性ウレタン原料のゲル化の進行に伴う固化層が上記の各要素に固着することもなくなるので、熱硬化性ウレタン原料を長時間にわたって安定して連続的に塗工することができる。
【００３１】
また、本実施形態では、補助シート２をその走行方向下流に向かって下向きに角度θだけ傾斜させ、その上に熱硬化性ポリウレタン原料を塗工しているが、本発明においては、その傾斜角度θは、５°以上４０°以下の範囲である。
【００３２】
ここで、このように傾斜させることにより塗工に与える効果について詳細に述べる。本発明者らは、１点固定注入方法において注入した原料がいかに早く拡幅し、しかも長時間安定した塗工が可能であるか検討した結果、塗工面を下向きに５〜４０°傾斜させると、水平面での塗工に比べて拡幅が容易に早く行えることを見出した。
【００３３】
この理由として、重力による拡幅への寄与が考えられるが、これにより、拡幅速度が速くなるだけでなく、樹脂バンクの体積が減って畜熱効果が下がり樹脂バンクが長時間安定するようになった。また、樹脂バンク内に発生した気泡が圧着ロール４，８の直下へ浸入するのを防ぐ効果も見出すことができた。傾斜角度θが５°未満では本発明の効果が十分でないため好ましくなく、また、４０°を超える場合は拡幅への効果は大きいが、塗工した原料が流動して均一な厚みが保持できないため好ましくない。
【００３４】
一方、傾斜面を用いた塗工による拡幅への効果が極めて有効な塗工幅は、２００ｃｍが限度である。しかし、２００ｃｍ以下の塗工幅の場合であっても、塗工幅が広い程拡幅しずらくなるので、例えば１００ｃｍを超える塗工幅に対しては、ミキシングヘッド３，７を補助シート２の幅方向に移動させながら熱硬化性ポリウレタン原料を吐出させるか、または、補助シート２の幅方向に複数のミキシングヘッドを配置し、多点注入を行うことが好ましい。なお、ミキシングヘッドを幅方向に移動させる場合には、塗工面は傾斜面である必要はなく、水平面であることが好ましい。
【００３５】
次に、ニップロール６，１０の効果について述べる。圧着ロール４，８を用いて塗工した後更にニップロール６，１０で押圧することにより、基材１と補助シート２，２’の間に取り込まれた気泡を塗工物の両端部に逃がす効果があることが判明した。
【００３６】
以下に、基材１の裏面へ塗工する場合を例に挙げて、ニップロール６の効果を詳細に説明する。
【００３７】
通常、基材１が平滑であれば、圧着ロール４で塗工する際ほとんど気泡が発生することはない。しかし、僅かではあるが気泡が生じることもあり、また特に、基材１が平滑でない場合は、樹脂バンクに基材１を密着させるときに気泡が多く発生して圧着ロール４に取り込まれやすくなる。また基材１が平滑であっても、原料を落とし込みで注入の際は気泡が発生しやすくなり、更に原料中に気泡が存在することもある。これらの原因で塗工物中に取り込まれた気泡は、塗工ウレタン層中に気泡として存在するか、または塗工表面に移行してクレーターとなるが、クレーターとなる場合は塗工物表面の外観を悪くする原因になる。気泡として存在する場合であっても、外観には無関係であるが、塗工ウレタン層の物性の低下につながる恐れがある。
【００３８】
したがって、塗工中に発生した気泡はできる限り除去する必要があったが、このことはニップロール６を用いることにより解決された。すなわち、圧着ロール４と受け板５との間隔よりも、上下のニップロール６の間隔を若干狭くすることにより、一旦塗工された塗工物を更に押圧し、気泡を塗工端部に逃がすことが可能となった。また更に、ニップロール６の別の効果として、圧着ロール４による塗工精度を更に高めることが判明した。この際のニップロール６の間隔は、原料の粘度や硬化速度によって多少異なるが、圧着ロール４と受け板５との間隔に対して８５〜９９．５％が好ましく、９０〜９９％が更に好ましい。
【００３９】
以上、上流側のニップロール６について述べたが、このことは下流側のニップロール１０についても同様である。
【００４０】
上述のようにして基材１の両面に塗工された熱硬化性ポリウレタン原料は、反応硬化を促進するために加熱される。
【００４１】
加熱工程については、加熱炉または加熱テーブル等の加熱装置を設置して塗工物を加熱する方法が考えられる。加熱炉または加熱テーブルの形態、加熱方式等に制約はない。また、設置する加熱装置は、前述した塗工設備と同様に傾斜させる必要はなく、塗工設備とは別の設備として、塗工設備の下流側に水平に配置してもよい。更に、加熱装置の数および位置についても、下流側のニップロール１０よりも下流に１つだけ設置する必要はなく、目的および加熱装置の性能等に応じて、複数の加熱装置をそれぞれ必要な位置に設置することもできる。例えば、ニップロール１０の下流側の他にニップロール６と第２のミキシングヘッド７との間にも加熱装置を設置し、基材１の表面に熱硬化性ポリウレタン原料を塗工する前に、基材１の裏面に塗工された熱硬化性ポリウレタン原料を加熱し硬化させることもできる。
【００４２】
硬化した塗工物は、次に、シートとして連続的に巻き取られるか、または連続的に所望の大きさにカットされる。この工程については特に制約はないが、連続プロセスとするため、巻き取りであれば二軸の巻き取り機を設置して連続的に塗工物を巻き取ることができるようにする。また、塗工物をシートとして巻き取る場合には、塗工物を巻き取る前に、補助シート２，２’を硬化した塗工物から剥離する必要がある。なお、巻き取り機による引き取りによって補助シート２，２’を剥離することもできるが、この場合には、引き取り張力を安定させるための工夫が必要となる。一方、塗工物を連続的にカットする場合は、アキュムレータを組み込んで定寸に連続的にカットする方法や、カッターを塗工速度に合せて斜めにカットする公知の方法が使用できる。
【００４３】
（第２の実施形態）
図２は、本発明の実施に用いられる熱硬化性ポリウレタン連続塗工装置の他の例の概略構成図である。
【００４４】
図２に示す塗工装置も、図１に示した塗工装置と基本的には同様に構成される。すなわち、補助シート２２の走行方向に対して上流側から順に、第１のミキシングヘッド２３およびノズル２３ａを備える第１のウレタン混合注入装置、基材２１を供給しつつ熱硬化性ポリウレタン原料を均一の厚さにする第１の圧着ロール２４およびこれの受け板２５、一対のニップロール２６、第２のミキシングヘッド２７およびノズル２７ａを備える第２のウレタン混合注入装置、補助シート２２’を供給しつつ熱硬化性ポリウレタン原料を均一の厚さにする第２の圧着ロール２８およびその受け板２９、一対のニップロール３０を有する。
【００４５】
本実施形態の、第１の実施形態との最も大きな相違点は、補助シート２２が水平方向に走行される点である。また、それに伴って、第１のミキシングヘッド２３および第２のミキシングヘッド２７が、それぞれヘッドガイド３１，３２により補助シート２２の幅方向に移動可能に設けられており、各ミキシングヘッド２３，２７を補助シート２２の幅方向に移動させながら熱硬化性ポリウレタン原料を吐出することができるように構成されている。これにより、塗工面を傾斜させることなく、熱硬化性ポリウレタン原料を補助シート２２上および基材２１上で拡幅することができるようになる。その他の構成および動作は第１の実施形態と同様であるので、説明は省略する。
【００４６】
以上、本発明について代表的な２つの実施形態を例に挙げて説明したが、ここで、本発明に用いられる２液反応型の熱硬化性ポリウレタンおよび各要素について述べる。
【００４７】
本発明に用いられる２液反応型の熱硬化性ポリウレタンとは、例えばトリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート等のイソシアネート基をもつ化合物と、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール等のポリオール類との反応で生成される高分子であり、架橋反応により液体原料から固体へと硬化する反応硬化型の樹脂であり、架橋剤として例えば３，３‘ジクロロ４，４’ジアミノジフェニルメタン等の公知の架橋剤が使用でき、また公知の触媒が使用できる。上記樹脂において、基材１の片面または両面に連続的に塗工し硬化一体化する製造方法に好ましい反応硬化速度としては、２５℃において２液混合後粘度が１００パスカル秒（Ｐａ・ｓ）に到達するまでの時間（以下ポットライフという）が０．１〜１０分であり、０．５〜５分が更に好ましい。また上記樹脂において本発明の製造方法に好ましい粘度は、混合前の２液原料の粘度として０．１〜５パスカル秒であり、０．２〜２パスカル秒が更に好ましい。
【００４８】
圧着ロールおよびニップロールは、材質、形状、構造等特に制約なく市販のものが利用できるが、目的の塗工厚み精度に合せてロール表面の平滑度、ロールの真円度、ロール間の平行度等を考慮して選択する必要がある。また基材や補助シートの繰り出し時の張力や速度を考慮して、ロール径や駆動の有無等を決める必要がある。また更に、ニップロールは１組だけでなく複数組用いても良く、特にウレタン原料の粘度が高い場合には一度に極端にニップロール間隔を狭くせず、複数組のニップロールを用いて段階的に押圧を加える方法が好ましく例示できる。また一方、ロールを温度調節する方法や、基材の引き取り速度に同調用してロールを駆動する方法も好ましく例示できる。
【００４９】
本発明に用いる基材とは、フレキシブルであり、連続塗工時の引き取り張力に耐えることができるものであれば特に限定されないが、本発明の塗工方法に適用できるものとしては水密性があることが必須となる。すなわち、基材が不織布等の場合、原料が面内を染み渡り通過してしまうので、圧着ロールに付着してしまうので塗工ができなくなるので使用できない。好ましい基材としては、各種高分子フィルム、フィルムを積層した紙、金属箔、複合材シート等が例示でき、特に複合材シートでは特公平４−４２１６８号公報に示されているガラス繊維強化複合シートも好ましく使用できる。
【００５０】
本発明の搬送体として用いられる補助シートは、熱硬化性ウレタン原料が硬化した後に剥離できるシートであれば特に制約はなく、ウレタンとの接着性がほとんどないエチレン、プロピレン等のフィルム、シリコーン等をコートした剥離紙等が好ましく例示できる。また補助シートの熱硬化性ウレタンとの密着面には、塗工物表面の光沢を調整したり、エンボス模様を転写できるような凹凸加工が施されていてもよい。
【００５１】
また、本発明における搬送体として、上述した実施形態では補助シートを用いた例を示したが、これに限らずエンドレスベルトを用いてもよい。搬送体としてエンドレスベルトを用いた場合、エンドレスベルトは、ウレタン原料が直接塗工されるものであるので、少なくともウレタン原料が硬化した後に剥離することが必須となるが、この機能を発揮するエンドレスベルトとしては表面にテフロンコートしたエンドレスベルトが好ましく例示できる。エンドレスベルト基材の材質には特に制約はなく、ガラスクロスに樹脂を含浸したベルトや、金属ベルト等が目的に応じて選択できる。また、エンドレスベルトを用いた場合、硬化した熱硬化性ポリウレタン原料からの剥離は、エンドレスベルトの折り返しによって自動的に行われるので、加熱工程では、エンドレスベルトが折り返されるまでの間に熱硬化性ポリウレタン原料を硬化させるように、加熱装置の性能およびエンドレスベルトの長さを規定しなければならない。
【００５２】
本発明は、ウレタン混合注入機と、圧着ロールとニップロールとを併せもつ塗工装置とを組み合わせ用いることにより、基材に２液反応型の熱硬化性ポリウレタン原料を装置に触れることなく連続的に長時間安定に塗工できる製造方法を提供するものであるが、実際に塗工装置を得る場合にはこれらに限定されるものではなく、上記請求範囲以外の公知の製造技術を本発明の効果を損なわない範囲で組み合わせることが可能である。例えば、圧着ロールおよびニップロール以外に冷却ロールを付加する、凹凸を転写するためにエンボスロールを組み込む、または本発明の製造方法を実施するプロセスを全体の一部分とする等が考えられる。
【００５３】
【実施例】
以下、本発明を実施例に沿って更に詳しく説明するが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
【００５４】
（実施例１）
本実施例は上述した第１の実施形態に対応する実施例であり、基材の裏面のみに２液反応型の熱硬化性ポリウレタン（リムスプレーＳＸ−３５０、三井化学製、ポットライフが２分）を塗工した。
【００５５】
補助シートは、幅が１．３ｍ、長さが５ｍのテーブル（受け板およびニップロールに対応する位置が取り除かれている）を２０°傾斜させて設置し、その上面を１ｍ／分の速度で走行させた。補助シートとしては、シリコーンをコートした、幅が１．１ｍの剥離紙（ＥＫ１００Ｄ、リンテック製、１００ｇ／ｍ²）を用いた。ウレタン混合注入装置（ＤＧ１０３、東邦機械製）は、テーブルの幅方向中央部、上流端から約３０ｃｍの位置に設置し、熱硬化性ポリウレタンを１２００ｇ／分の吐出量で補助シート上に吐出した。
【００５６】
圧着ロールは、直径２０ｃｍの金属製のものとし、ミキシングヘッドによる熱硬化性ポリウレタンの注入位置より約２０ｃｍ下流に配置した。圧着ロールにより供給される基材としては、ガラス繊維強化複合シート（プレグロンＬＦ１５、三井化学製）を用いた。この基材を樹脂バンクに密着させつつ、熱硬化性ポリウレタンを基材と補助シートとで挟持した状態で、圧着ロールと受け板との間を通過させた。圧着ロールと受け板との間隔は１ｍｍとした。一対のニップロールは、直径２０ｃｍの金属製のものとし、圧着ロールより５０ｃｍ下流に、互いの間隔を０．９５ｍｍとして配置した。ニップロールより２０ｃｍ下流には、長さ２００ｃｍの加熱チャンバ（熱風式、平均温度８０℃）を設置した。ニップロールを通過した熱硬化性ポリウレタンをこの加熱チャンバ内を通過させて加熱硬化させた。
【００５７】
テーブルの下流側には巻き取り機を設置し、補助シートおよび基材を速度１ｍ／分の速度で引き取るとともに、得られた塗工物を、補助シートを剥がしつつ巻き取るようにした。また補助シートおよび基材の繰り出し側には、ブレーキの付いたシャフトを設け、常に１０〜５０Ｎの張力がかかるようにした。
【００５８】
このようにして塗工した結果、拡幅が容易に進んで樹脂バンクの状態が長時間安定し、また表面に気泡のまったくない塗工物が得られた。
【００５９】
（実施例２）
本実施例は、上述した第２の実施形態に対応する実施例であり、テーブルを水平に設置し、ミキシングヘッドを補助シートの幅方向中央部より左右４０ｃｍの間を１０往復／分の速度で移動させて熱硬化性ポリウレタンを吐出させた他は、実施例１同様に行った。
【００６０】
このようにして塗工した結果、樹脂バンクの状態が長時間安定し、また表面に気泡のまったくない塗工物が得られた。
【００６１】
（比較例１）
テーブルを水平に設置した他は、実施例１と同様に行った。
【００６２】
このようにして塗工した結果、拡幅が遅く、また樹脂バンクの体積が大きくなって粘度が上がり、バンクの状態が長時間安定しなかった。
【００６３】
（比較例２）
ニップロールを使用しない他は、実施例１と同様に行った。
【００６４】
このようにして塗工した結果、拡幅が容易に進んで樹脂バンクの状態が長時間安定したが、塗工物表面に多数の気泡が存在していた。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、塗工工程および脱泡工程で、搬送体や基材を介して熱硬化性ポリウレタン原料の押圧を行うことにより、従来では達成できなかった２液反応型の熱硬化性ポリウレタン原料を長時間にわたって安定的に、かつ、気泡を残すことなく塗工することができる。従って、従来の方法に比べて熱硬化性ポリウレタンシートの生産性を飛躍的に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施に用いられる熱硬化性ポリウレタン連続塗工装置の一例の概略構成図である。
【図２】本発明の実施に用いられる熱硬化性ポリウレタン連続塗工装置の他の例の概略構成図である。
【符号の説明】
１，２１基材
２，２’，２２，２２’ 補助シート
３，７，２３，２７ミキシングヘッド
３ａ，７ａ，２３ａ，２７ａノズル
４，８，２４，２８圧着ロール
５，９，２５，２９受け板
６，１０，２６，３０ニップロール
３１，３２ヘッドガイド[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a continuous coating method in which a two-component reaction type thermosetting polyurethane raw material is continuously applied to a base material, and a thermosetting polyurethane sheet from a coated product obtained by the continuous coating method. The present invention relates to a method for producing a thermosetting polyurethane sheet that is continuously produced.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a method of laminating a two-component reaction type thermosetting polyurethane on a base material, cast molding for injecting and curing a urethane raw material mixed by using a mixing injection device in a mold in which the base material is inserted, or two-component A method in which a urethane raw material is sprayed and cured on a base material using a collision mixing spray device, or a method in which only a polyurethane layer is formed first, and then this polyurethane layer is laminated with the base material via an adhesive layer, etc. A lamination method that is performed in a batch manner has been established.
[0003]
On the other hand, a continuous laminating method in which the above urethane raw material is continuously applied to a base material has been desired for the purpose of improving productivity and producing a long sheet. However, in the conventional continuous coating technique, a urethane reaction cured product adheres to any part of the production apparatus, and thus stable production for a long time cannot be performed. That is, in the coating method using a knife coater, a roll coater, a die coater, etc., since the reaction of the mixed urethane raw material after mixing the two liquids proceeds and gelation proceeds sequentially, the doctor knife, roll, On the wall of the bread where the raw materials for the die or the mixed urethane are stored, a phenomenon that the gelled product grows with time is seen, which eventually causes problems in production. This phenomenon is thought to be due to the mixed urethane raw material forming a staying layer on the solid wall surface and then gelling to grow the solidified layer thickly.
[0004]
As a method to alleviate this phenomenon as much as possible, after reducing the amount of catalyst of the raw material, intentionally reducing the reaction rate of the raw material by adding a reaction retarder to the raw material, or after diluting the raw material with a solvent, There is a method of removing the solvent by heating or the like. However, these methods are not fundamental solutions because they not only relieve the phenomenon of gelation but also reduce the reaction rate, leading to a decrease in productivity. In addition, the method of diluting with a solvent makes the device complicated and difficult to control, requires repeated coating to perform thick coating, and, if the solvent is an organic solvent, causes injury to workers due to volatilization. And environmental issues become issues.
[0005]
On the other hand, the two-component reaction type thermosetting polyurethane has a property of generating heat and storing heat by an exothermic reaction, although it depends on the reactivity of the raw material. Since this property becomes more prominent as the mixed uritan raw material forms a larger reservoir, a coating method for forming the raw material reservoir such as the knife coater or the roll coater is not suitable.
[0006]
Therefore, as a method of continuously applying the mixed urethane raw material to the substrate without touching a part of the apparatus, the two-liquid collision mixing spray apparatus used in the above batch method is used, and the vehicle travels at a constant speed. A production method is conceivable in which the base material is sequentially sprayed from a fixed position. As another method, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-58174 proposes a method of reducing the adhesion growth of the reaction-cured product by using a special die and stably coating continuously.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the former method using the two-liquid collision mixing spray device, the spray device injects the mixed urethane raw material from the nozzle, so that the raw material mist scatters and causes environmental pollution and equipment contamination. For this reason, it is necessary to increase the number of excluded equipment and to perform frequent maintenance. In addition, the yield loss during coating increases, but it is difficult to avoid the method by bringing the nozzle head closer to the substrate to some extent. Furthermore, it is difficult to achieve smoothness of the coating surface as an effect on the product of spray coating, for two reasons: uneven thickness due to a difference in spray density and incomplete leveling after spraying. In addition, since air bubbles are generated more or less by spraying, the appearance is deteriorated and the strength is reduced. Therefore, there are many problems with the continuous coating method using a spray device.
[0008]
On the other hand, with the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-58174, stable continuous coating can be maintained to a certain extent, but the above-mentioned wall surface stiffening proceeds steadily, so the die lip is always adjusted during coating. There is a need to. In addition, it is difficult to apply continuously for several hours to several days, and it is necessary to prepare a plurality of dies and replace them. Furthermore, since the structure in the die is complicated, it takes time to clean.
[0009]
An object of the present invention is to provide a method for coating a base material with a two-component reaction type thermosetting polyurethane raw material continuously for a long time and without generating bubbles.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventors have used a two-component reaction type heat on a base material by combining a urethane mixing and injection machine and a coating apparatus having both a pressure roll and a nip roll. It has been found that a curable polyurethane raw material can be applied continuously and stably for a long time without touching the apparatus, and the present invention has been completed.
[0011]
That is, the first aspect of the continuous coating method of the thermosetting polyurethane of the present invention is a thermosetting polyurethane in which a raw material of a two-component reaction type thermosetting polyurethane is continuously applied to one side or both sides of a substrate. In the continuous coating method of
A mixing step of mixing the raw materials;
A raw material supply step for discharging the mixed raw material to the upper surface of the carrier that is inclined downward at an angle of 5 ° or more and 40 ° or less with respect to a horizontal plane and travels at a constant speed;
The base material is supplied onto the raw material discharged on the upper surface of the transport body, and the sandwiched raw material is pressed by a pressure roll and a backing plate while the raw material is sandwiched between the base material and the transport body. Coating process to make the thickness uniform,
And a defoaming step of defoaming the raw material by pressing the raw material sandwiched between the base material and the transporting body with at least a pair of nip rolls after the coating step.
[0012]
In the coating step, the substrate may be supplied by rotation of the pressure-bonding roll. In addition, after the defoaming step, a second raw material supply step of discharging the mixed raw material onto the upper surface of the base material, and supplying a second carrier onto the raw material discharged onto the upper surface of the base material, While holding the two layers of raw materials with the base material sandwiched between the transport body and the second transport body, the sandwiched raw materials are pressed by the second pressure roll and the second backing plate to obtain a thickness. The second coating step for making the material uniform, and after this time, the two layers of raw material sandwiched between the carrier and the second carrier are pressed by at least a pair of nip rolls to degas the raw material. It may have a 2nd defoaming process.
[0013]
Moreover, the 2nd aspect of the continuous coating method of the thermosetting polyurethane of this invention is a thermosetting which coat | covers the raw material of a two-component reaction type thermosetting polyurethane on the single side | surface or both surfaces of a base material continuously. In the continuous polyurethane coating method,
A mixing step of mixing the raw materials;
A raw material supply step for discharging the mixed raw material while reciprocating in the width direction of the carrier on the upper surface of the carrier running at a constant speed in a horizontal plane,
The base material is supplied onto the raw material discharged on the upper surface of the transport body, and the sandwiched raw material is pressed by a pressure roll and a backing plate while the raw material is sandwiched between the base material and the transport body. Coating process to make the thickness uniform,
And a defoaming step of defoaming the raw material by pressing the raw material sandwiched between the base material and the transporting body with at least a pair of nip rolls after the coating step.
[0014]
Also in this case, in the coating step, the base material may be supplied by rotation of the pressure-bonding roll. In addition, after the defoaming step, the mixed raw material is discharged on the upper surface of the base material while reciprocating in the width direction of the base material, and on the raw material discharged on the upper surface of the base material. A second transport body is supplied, and the sandwiched raw material is sandwiched between the second transport body and the second transport body while sandwiching the two layers of the raw material with the base material interposed therebetween. A second coating step in which the thickness is made uniform by pressing with a backing plate, and after this step, the two layers of raw material sandwiched between the transport body and the second transport body are at least a pair of nip rolls. And a second defoaming step in which the raw material is defoamed by pressing.
[0015]
According to the continuous coating method of the thermosetting polyurethane of the present invention, the raw material of the thermosetting polyurethane is pressed by the pressure-bonding roll and the backing plate in the coating process, and then pressed by the pair of nip rolls in the defoaming process. However, since each of these rolls and the backing plate presses the raw material via the carrier or the base material, the raw material does not come into contact with each of these rolls or the backing plate. Therefore, the solidified layer accompanying the progress of gelation of the raw material does not adhere to each roll or the like, and the raw material is stably applied over a long period of time.
[0016]
In addition, the raw material is discharged onto a transport body that is inclined downward at an angle of 5 ° or more and 40 ° or less with respect to a horizontal plane and travels at a constant speed, or when the transport body travels in a horizontal plane Is discharged while being reciprocated in the width direction of the carrier, so that the discharged raw material has a constant thickness and is expanded to a constant width by pressing with the pressure-bonding roll and the backing plate. Furthermore, after the coating process, by pressing with a nip roll, bubbles existing in the raw material are pushed out by the nip roll and removed.
[0017]
The method for producing a thermosetting polyurethane of the present invention is a method for producing a thermosetting polyurethane sheet from a coated product obtained by the continuous coating method of the thermosetting polyurethane of the present invention. A curing process for heating the coated material to cure the thermosetting polyurethane raw material, and a peeling process for peeling the carrier or the substrate that is in close contact with both surfaces of the thermosetting polyurethane from the cured thermosetting polyurethane. And have.
[0018]
As a result, a thermosetting polyurethane sheet free of bubbles is stably and continuously produced over a long period of time.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0020]
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an example of a thermosetting polyurethane continuous coating apparatus used for carrying out the present invention.
[0021]
As shown in FIG. 1, this continuous coating apparatus applies a two-component reaction type thermosetting polyurethane raw material to both surfaces of a substrate 1 and is inclined at an angle θ downward at a constant speed. Auxiliary seat 2 traveling at
[0022]
In addition, this coating apparatus is provided with a thermosetting polyurethane raw material from the upstream side with respect to the traveling direction of the auxiliary sheet 2 as an element for applying the two-component reaction type thermosetting polyurethane raw material to the back surface of the substrate 1. The first urethane mixed injection device for mixing and discharging onto the auxiliary sheet 2 and the base material 1 are supplied, and the thermosetting polyurethane raw material discharged from the first urethane mixed injection device is used as the base material 1 and the auxiliary sheet 2. A pair of nip rolls for further pressing the thermosetting polyurethane raw material having a predetermined thickness by the first pressure-bonding roll 4 6.
[0023]
As the first urethane mixing / injecting apparatus, a urethane mixing / injecting apparatus having a stirring chamber can be generally used. The basic equipment provided in this urethane mixing and injecting apparatus includes a tank for storing two liquids, a mixing head 3 having a nozzle 3a for discharging a thermosetting urethane raw material, and transporting the raw material from the tank to the mixing head 3. There are a pump and a hose, and a cleaning line for cleaning the mixing head 3. Examples of the options include a device for stirring the tank, a device for adjusting the temperature, a pressure adjusting device in the tank, and the like, but are not limited thereto. At least the performance required for the urethane mixing and injecting apparatus is that the two liquids can be mixed and stirred reliably, the discharge amount is stable, and the discharge pressure can be continuously and stably discharged for a long time in the mixing head 3a. The discharge amount is preferably ± 2% by weight or less, more preferably ± 1.5% by weight or less as a mixed solution. The mixing head 3 is disposed at the center in the width direction of the auxiliary sheet 2.
[0024]
Further, on the downstream side of the element for applying the thermosetting polyurethane raw material to the back surface of the base material 1, as an element for applying the two-component reaction type thermosetting polyurethane raw material to the surface of the base material 1, thermosetting Similar to the first urethane mixed injection device, which mixes polyurethane raw materials and discharges them onto the surface of the substrate 1, a second urethane mixed injection device provided with a second mixing head 7 provided with a nozzle 7a, and an auxiliary device A second pressure roll for supplying the sheet 2 ′ and pressure-bonding the thermosetting polyurethane material discharged from the second urethane mixing / injecting device to a predetermined thickness between the auxiliary sheet 2 ′ and the auxiliary sheet 2. 8 and a receiving plate 9 thereof, and a pair of nip rolls 10 for further pressing the thermosetting polyurethane raw material having a predetermined thickness by the second pressure roll 8.
[0025]
Next, a procedure for applying thermosetting polyurethane to both surfaces of the substrate 1 using the above-described thermosetting polyurethane coating apparatus will be described.
[0026]
First, a thermosetting polyurethane raw material is discharged from the nozzle 3a of the first mixing head 3 to the central portion in the width direction on the auxiliary sheet 2 that travels at a constant speed. The discharged thermosetting polyurethane raw material is widened to a predetermined coating width while forming a raw material reservoir (hereinafter referred to as a resin bank) on the upstream side of the first pressure-bonding roll 4. By passing between the pressure-bonding roll 4 of 1 and the receiving plate 5, it is set as uniform thickness. Here, the base material 1 is held on the peripheral surface of the first pressure-bonding roll 4, and the base material 1 is rotated between the first pressure-bonding roll 4 and the thermosetting polyurethane raw material by the rotation of the first pressure-bonding roll 4. And supplied in close contact with the polyurethane raw material. That is, the thermosetting polyurethane raw material is conveyed while being sandwiched between the base material 1 and the auxiliary sheet 2. Thereby, the thermosetting polyurethane raw material can be continuously applied to the back surface of the substrate 1 without attaching the thermosetting polyurethane raw material to the first pressure roll 4 and the backing plate 5.
[0027]
The thermosetting polyurethane raw material sandwiched between the base material 1 and the auxiliary sheet 2 further passes between the pair of nip rolls 6, whereby defoaming is performed. Also in this process, since the thermosetting polyurethane raw material is sandwiched between the base material 1 and the auxiliary sheet 2, the thermosetting polyurethane raw material does not adhere to the nip roll 6.
[0028]
After the thermosetting polyurethane sandwiched between the base material 1 and the auxiliary sheet 2 passes through the nip roll 6, the thermosetting polyurethane raw material is further discharged onto the surface of the base material 1 from the nozzle 7 a of the second mixing head 7. Is done. The discharged thermosetting polyurethane raw material is widened to a predetermined coating width while forming a resin bank on the upstream side of the second pressure roll 8, and passes between the second pressure roll 8 and the receiving plate 9. By doing so, a uniform thickness is obtained. The auxiliary sheet 2 ′ is held on the peripheral surface of the second pressure-bonding roll 8, and, like the first pressure-bonding roll 4, the auxiliary sheet 2 is second-bonded with the rotation of the second pressure-bonding roll 8. Supplied between the roll 8 and the thermosetting polyurethane raw material. Thereby, the thermosetting polyurethane raw material can be continuously applied to the surface of the substrate 1 without attaching the thermosetting polyurethane raw material to the second pressure-bonding roll 8 and the backing plate 9.
[0029]
The thermosetting polyurethane raw material coated on both surfaces of the base material 1 while being sandwiched between the two auxiliary sheets 2 and 2 ′ further passes between the pair of nip rolls 10 and defoamed. Also in this step, since the thermosetting polyurethane material is sandwiched between the two auxiliary sheets 2 and 2 ′, the thermosetting polyurethane material does not adhere to the nip roll 10.
[0030]
As described above, each element that transports the thermosetting polyurethane material while sandwiching the thermosetting polyurethane material, that is, the first and second pressure-bonding rolls 4, 8, the receiving plates 5, 9, and the nip rolls 6, 10, must always be the auxiliary sheet 2. , 2 'or the substrate 1 is in contact with the thermosetting polyurethane raw material, it is possible to reliably prevent the thermosetting polyurethane raw material from adhering to these elements. As a result, the solidified layer accompanying the progress of gelation of the thermosetting urethane raw material does not stick to each of the above elements, so that the thermosetting urethane raw material can be stably and continuously applied over a long period of time. it can.
[0031]
Further, in this embodiment, the auxiliary sheet 2 is inclined downward by an angle θ toward the downstream in the traveling direction, and the thermosetting polyurethane raw material is applied thereon, but in the present invention, the inclination angle is θ ranges from 5 ° to 40 °.
[0032]
Here, the effect given to coating by inclining in this way will be described in detail. As a result of examining how quickly the raw material injected in the one-point fixed injection method can be widened and stable coating can be performed for a long time, when the coating surface is inclined downward by 5 to 40 °, It was found that widening can be performed easily and quickly compared to coating on a horizontal surface.
[0033]
This can be attributed to the widening due to gravity, but this not only increases the speed of widening, but also reduces the volume of the resin bank, reduces the heat effect, and stabilizes the resin bank for a long time. . Moreover, the effect which prevents the bubble which generate | occur | produced in the resin bank permeates directly under the press rolls 4 and 8 was also able to be found. If the inclination angle θ is less than 5 °, the effect of the present invention is not sufficient because it is not sufficient, and if it exceeds 40 °, the effect on the widening is great, but the coated raw material flows and cannot maintain a uniform thickness. It is not preferable.
[0034]
On the other hand, the coating width in which the effect of widening by coating using an inclined surface is extremely effective is limited to 200 cm. However, even if the coating width is 200 cm or less, the wider the coating width, the harder it is to widen. For example, for coating widths exceeding 100 cm, the mixing heads 3 and 7 are attached to the auxiliary sheet 2. It is preferable to discharge the thermosetting polyurethane raw material while moving in the width direction, or arrange a plurality of mixing heads in the width direction of the auxiliary sheet 2 and perform multi-point injection. When the mixing head is moved in the width direction, the coating surface does not need to be an inclined surface and is preferably a horizontal surface.
[0035]
Next, the effect of the nip rolls 6 and 10 will be described. The effect of releasing the air bubbles taken in between the base material 1 and the auxiliary sheets 2 and 2 'to both ends of the coated material by applying the pressure using the pressure rolls 4 and 8 and then pressing them with the nip rolls 6 and 10. Turned out to be.
[0036]
Below, the case where it coats to the back surface of the base material 1 is mentioned as an example, and the effect of the nip roll 6 is demonstrated in detail.
[0037]
Usually, if the base material 1 is smooth, almost no bubbles are generated when coating with the pressure-bonding roll 4. However, a small amount of air bubbles may be generated, and in particular, when the base material 1 is not smooth, many air bubbles are generated when the base material 1 is brought into close contact with the resin bank and are easily taken into the press roll 4. . Even if the substrate 1 is smooth, bubbles are likely to be generated when the raw material is dropped and injected, and there are also cases where bubbles are present in the raw material. Bubbles taken into the coated product due to these causes exist as bubbles in the coated urethane layer, or move to the coated surface and become a crater. It may cause the appearance to deteriorate. Even if they exist as bubbles, they are irrelevant to the appearance, but may lead to a decrease in physical properties of the coated urethane layer.
[0038]
Therefore, it was necessary to remove bubbles generated during coating as much as possible, but this was solved by using the nip roll 6. That is, by slightly narrowing the gap between the upper and lower nip rolls 6 rather than the gap between the pressure-bonding roll 4 and the backing plate 5, the coated material once applied is further pressed and air bubbles are released to the coating end. Became possible. Furthermore, as another effect of the nip roll 6, it has been found that the coating accuracy by the pressure roll 4 is further improved. In this case, the gap between the nip rolls 6 is somewhat different depending on the viscosity of the raw material and the curing speed, but is preferably 85 to 99.5%, more preferably 90 to 99% with respect to the gap between the pressure-bonding roll 4 and the backing plate 5.
[0039]
The upstream nip roll 6 has been described above, but the same applies to the downstream nip roll 10.
[0040]
The thermosetting polyurethane raw material coated on both surfaces of the substrate 1 as described above is heated to promote reaction curing.
[0041]
As for the heating step, a method of heating a coated material by installing a heating device such as a heating furnace or a heating table can be considered. There is no restriction | limiting in the form of a heating furnace or a heating table, a heating system, etc. Moreover, it is not necessary to incline the heating apparatus installed similarly to the coating equipment mentioned above, and you may arrange | position horizontally downstream from the coating equipment as equipment different from the coating equipment. Further, regarding the number and position of the heating devices, it is not necessary to install only one downstream of the nip roll 10 on the downstream side, and according to the purpose and the performance of the heating device, a plurality of heating devices are respectively set to necessary positions. It can also be installed. For example, in addition to the downstream side of the nip roll 10, a heating device is also installed between the nip roll 6 and the second mixing head 7, and before the thermosetting polyurethane raw material is applied to the surface of the base material 1, The thermosetting polyurethane raw material coated on the back surface of 1 can be heated and cured.
[0042]
The cured coating is then continuously wound up as a sheet or continuously cut to the desired size. There is no particular restriction on this step, but since it is a continuous process, a biaxial winder is installed to wind up the coated material continuously for winding. Moreover, when winding up a coated material as a sheet | seat, before winding up a coated material, it is necessary to peel from auxiliary | assistant sheet | seat 2,2 'from the cured coated material. The auxiliary sheets 2 and 2 'can be peeled off by taking up with a winder, but in this case, a device for stabilizing the take-up tension is required. On the other hand, when cutting a coated material continuously, a method of incorporating an accumulator and continuously cutting to a fixed size or a known method of cutting a cutter diagonally according to the coating speed can be used.
[0043]
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of another example of a thermosetting polyurethane continuous coating apparatus used for carrying out the present invention.
[0044]
The coating apparatus shown in FIG. 2 is basically configured in the same manner as the coating apparatus shown in FIG. That is, in order from the upstream side with respect to the traveling direction of the auxiliary sheet 22, the first urethane mixing / injecting device including the first mixing head 23 and the nozzle 23 a, and the base material 21 are supplied, and the thermosetting polyurethane raw material is made uniform. Heat is supplied while supplying the first pressure-bonding roll 24 and the receiving plate 25 thereof, the pair of nip rolls 26, the second mixing head 27, the nozzle 27a, and the auxiliary sheet 22 '. It has the 2nd press roll 28 and its receiving plate 29 and the pair of nip roll 30 which make a curable polyurethane raw material uniform thickness.
[0045]
The biggest difference between the present embodiment and the first embodiment is that the auxiliary seat 22 travels in the horizontal direction. Along with this, the first mixing head 23 and the second mixing head 27 are provided so as to be movable in the width direction of the auxiliary sheet 22 by the head guides 31 and 32, respectively. The thermosetting polyurethane raw material can be discharged while being moved in the width direction of the auxiliary sheet 22. Thereby, it becomes possible to widen the thermosetting polyurethane raw material on the auxiliary sheet 22 and the base material 21 without inclining the coating surface. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
[0046]
As described above, the present invention has been described by taking two typical embodiments as examples. Here, the two-component reaction type thermosetting polyurethane and each element used in the present invention will be described.
[0047]
The two-component reaction type thermosetting polyurethane used in the present invention is, for example, a polymer produced by a reaction between a compound having an isocyanate group such as tolylene diisocyanate or diphenylmethane diisocyanate and a polyol such as propylene glycol or polyethylene glycol. It is a molecule and is a reaction-curing resin that cures from a liquid raw material to a solid by a crosslinking reaction. As a crosslinking agent, a known crosslinking agent such as 3,3′dichloro4,4′diaminodiphenylmethane can be used. These catalysts can be used. In the above resin, a preferable reaction curing rate for a production method in which the substrate 1 is continuously coated on one side or both sides of the substrate 1 and cured and integrated, the viscosity after mixing two liquids at 25 ° C. is 100 Pascal seconds (Pa · s) The time to reach (hereinafter referred to as pot life) is from 0.1 to 10 minutes, and more preferably from 0.5 to 5 minutes. Moreover, the viscosity preferable for the production method of the present invention in the above resin is 0.1 to 5 pascal seconds as the viscosity of the two-component raw material before mixing, and more preferably 0.2 to 2 pascal seconds.
[0048]
Commercially available crimp rolls and nip rolls can be used with no particular restrictions on material, shape, structure, etc., but the roll surface smoothness, roll roundness, parallelism between rolls, etc. according to the desired coating thickness accuracy It is necessary to select in consideration of. In addition, it is necessary to determine the roll diameter and the presence / absence of driving in consideration of the tension and speed when the base material and the auxiliary sheet are fed. Furthermore, not only one set of nip rolls but also a plurality of sets may be used. Especially when the viscosity of the urethane raw material is high, the gap between the nip rolls is not extremely narrowed at once, and a plurality of sets of nip rolls are pressed stepwise. The method of adding can be illustrated preferably. On the other hand, a method of adjusting the temperature of the roll and a method of driving the roll in synchronism with the take-up speed of the substrate can be preferably exemplified.
[0049]
The base material used in the present invention is not particularly limited as long as it is flexible and can withstand the take-up tension at the time of continuous coating, but water-tightness is applicable to the coating method of the present invention. It is essential. That is, when the base material is a non-woven fabric or the like, the raw material penetrates and passes through the surface, so that it adheres to the pressure roll and cannot be used because it cannot be applied. Preferred examples of the base material include various polymer films, papers laminated with films, metal foils, composite material sheets, and the like. Particularly, the composite material sheet is a glass fiber reinforced composite sheet disclosed in Japanese Examined Patent Publication No. 4-42168. Can also be preferably used.
[0050]
The auxiliary sheet used as the carrier of the present invention is not particularly limited as long as it is a sheet that can be peeled off after the thermosetting urethane raw material is cured, such as ethylene, propylene film, silicone, etc. that have almost no adhesiveness to urethane. Preferred examples include coated release paper. Further, the surface of the auxiliary sheet that is in close contact with the thermosetting urethane may be subjected to unevenness processing that can adjust the gloss of the surface of the coated product or transfer the embossed pattern.
[0051]
Moreover, although the example which used the auxiliary | assistant sheet | seat was shown in the embodiment mentioned above as a conveyance body in this invention, not only this but an endless belt may be used. When an endless belt is used as the carrier, the endless belt is coated with urethane raw material directly, so it is essential to peel off at least after the urethane raw material is cured. As an example, an endless belt whose surface is coated with Teflon can be preferably exemplified. The material of the endless belt substrate is not particularly limited, and a belt in which a glass cloth is impregnated with a resin, a metal belt, or the like can be selected according to the purpose. In addition, when an endless belt is used, peeling from the cured thermosetting polyurethane raw material is automatically performed by folding the endless belt. Therefore, in the heating process, the thermosetting polyurethane is used until the endless belt is folded. In order to cure the raw materials, the performance of the heating device and the length of the endless belt must be defined.
[0052]
The present invention uses a urethane mixture injection machine and a coating apparatus having both a pressure-bonding roll and a nip roll, so that a two-component reaction type thermosetting polyurethane raw material can be continuously applied to the substrate without touching the apparatus. The present invention provides a production method capable of stably coating for a long time, but is not limited to these when actually obtaining a coating apparatus, and other known production techniques other than the above-mentioned claims are effective for the present invention. Can be combined within a range not impairing the above. For example, it is conceivable to add a cooling roll in addition to the pressure-bonding roll and the nip roll, to incorporate an embossing roll to transfer the unevenness, or to make the process of implementing the manufacturing method of the present invention a part of the whole.
[0053]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in more detail along an Example, it is not necessarily limited to these.
[0054]
Example 1
This example corresponds to the first embodiment described above, and a two-component reaction type thermosetting polyurethane (rim spray SX-350, manufactured by Mitsui Chemicals, pot life is 2 minutes only on the back surface of the base material. ) Was applied.
[0055]
The auxiliary sheet is installed with a table with a width of 1.3 m and a length of 5 m (positions corresponding to the backing plate and the nip roll are removed) inclined by 20 °, and the upper surface runs at a speed of 1 m / min. I let you. As an auxiliary sheet, a silicone-coated release paper having a width of 1.1 m (EK100D, manufactured by Lintec, 100 g / m ² ) Was used. A urethane mixed injection device (DG103, manufactured by Toho Kikai Co., Ltd.) was installed at the center in the width direction of the table, at a position about 30 cm from the upstream end, and thermosetting polyurethane was discharged onto the auxiliary sheet at a discharge rate of 1200 g / min.
[0056]
The pressure roll was made of metal with a diameter of 20 cm, and was arranged about 20 cm downstream from the injection position of the thermosetting polyurethane by the mixing head. A glass fiber reinforced composite sheet (Preglon LF15, manufactured by Mitsui Chemicals) was used as the substrate supplied by the pressure roll. While the base material was in close contact with the resin bank, the thermosetting polyurethane was passed between the pressure-bonding roll and the backing plate in a state where the thermosetting polyurethane was sandwiched between the base material and the auxiliary sheet. The distance between the pressure roll and the backing plate was 1 mm. The pair of nip rolls were made of metal with a diameter of 20 cm, and were arranged 50 cm downstream from the pressure-bonding roll with an interval of 0.95 mm. A heating chamber (hot air type, average temperature 80 ° C.) having a length of 200 cm was installed 20 cm downstream from the nip roll. The thermosetting polyurethane that passed through the nip roll was passed through the heating chamber and cured by heating.
[0057]
A winder was installed on the downstream side of the table, and the auxiliary sheet and the substrate were taken up at a speed of 1 m / min, and the obtained coated material was taken up while peeling off the auxiliary sheet. Further, a shaft with a brake was provided on the auxiliary sheet and the feeding side of the base material so that a tension of 10 to 50 N was always applied.
[0058]
As a result of coating in this manner, it was possible to obtain a coated product in which the widening was facilitated, the state of the resin bank was stable for a long time, and there were no bubbles on the surface.
[0059]
(Example 2)
This example is an example corresponding to the above-described second embodiment, in which the table is installed horizontally, and the mixing head is moved at a speed of 10 reciprocations per minute between the left and right 40 cm from the center in the width direction of the auxiliary sheet. The same procedure as in Example 1 was performed except that the thermosetting polyurethane was discharged after being moved.
[0060]
As a result of coating in this way, a coated product was obtained in which the state of the resin bank was stable for a long time and there were no bubbles on the surface.
[0061]
(Comparative Example 1)
The same procedure as in Example 1 was performed except that the table was installed horizontally.
[0062]
As a result of coating, the widening was slow, the volume of the resin bank was increased, the viscosity was increased, and the state of the bank was not stable for a long time.
[0063]
(Comparative Example 2)
The same procedure as in Example 1 was performed except that no nip roll was used.
[0064]
As a result of coating in this manner, the widening easily progressed and the state of the resin bank was stable for a long time, but many bubbles were present on the surface of the coated product.
[0065]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the coating process and the defoaming process, by pressing the thermosetting polyurethane raw material through the carrier and the base material, a two-component reaction type that could not be achieved conventionally. This thermosetting polyurethane raw material can be applied stably over a long period of time without leaving bubbles. Therefore, the productivity of the thermosetting polyurethane sheet can be dramatically improved as compared with the conventional method.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an example of a thermosetting polyurethane continuous coating apparatus used in the practice of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of another example of a thermosetting polyurethane continuous coating apparatus used for carrying out the present invention.
[Explanation of symbols]
1,21 Base material
2,2 ', 22,22' Auxiliary sheet
3, 7, 23, 27 Mixing head
3a, 7a, 23a, 27a nozzle
4,8,24,28 Crimp roll
5, 9, 25, 29 Back plate
6, 10, 26, 30 Nip roll
31, 32 Head guide

Claims

In a continuous coating method of a thermosetting polyurethane, in which a raw material of a two-component reaction type thermosetting polyurethane is continuously applied to one side or both sides of a substrate,
A mixing step of mixing the raw materials;
A raw material supply step for discharging the mixed raw material to the upper surface of the carrier that is inclined downward at an angle of 5 ° or more and 40 ° or less with respect to a horizontal plane and travels at a constant speed;
The base material is supplied onto the raw material discharged on the upper surface of the transport body, and the sandwiched raw material is pressed by a pressure roll and a backing plate while the raw material is sandwiched between the base material and the transport body. Coating process to make the thickness uniform,
A defoaming step of defoaming the raw material by pressing the raw material sandwiched between the base material and the transport body with at least a pair of nip rolls after the coating step; Continuous coating method of thermosetting polyurethane.

The continuous coating method of thermosetting polyurethane according to claim 1, wherein in the coating step, the base material is supplied by rotation of the pressure-bonding roll.

After the defoaming step, a second raw material supply step of discharging the mixed raw material onto the upper surface of the base material;
A second transport body is supplied on the raw material discharged on the upper surface of the base material, and two layers of the raw material sandwiching the base material are sandwiched between the transport body and the second transport body. Meanwhile, a second coating step of pressing the sandwiched raw material with a second pressure roll and a second backing plate to make the thickness uniform,
After the second coating step, the second layer of raw material sandwiched between the transport body and the second transport body is pressed by at least a pair of nip rolls to degas the raw material. It has a defoaming process, The continuous coating method of the thermosetting polyurethane of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned.

The thermosetting polyurethane continuous coating method according to claim 3, wherein in the second coating step, the second transport body is supplied by rotation of the second pressure-bonding roll.

In a continuous coating method of a thermosetting polyurethane, in which a raw material of a two-component reaction type thermosetting polyurethane is continuously applied to one side or both sides of a substrate,
A mixing step of mixing the raw materials;
A raw material supply step for discharging the mixed raw material while reciprocating in the width direction of the carrier on the upper surface of the carrier running at a constant speed in a horizontal plane,
The base material is supplied onto the raw material discharged on the upper surface of the transport body, and the sandwiched raw material is pressed by a pressure roll and a backing plate while the raw material is sandwiched between the base material and the transport body. Coating process to make the thickness uniform,
A defoaming step of defoaming the raw material by pressing the raw material sandwiched between the base material and the transport body with at least a pair of nip rolls after the coating step; Continuous coating method of thermosetting polyurethane.

The thermosetting polyurethane continuous coating method according to claim 5, wherein in the coating step, the base material is supplied by rotation of the pressure-bonding roll.

After the defoaming step, a second raw material supply step of discharging the mixed raw material while reciprocating in the width direction of the base material on the upper surface of the base material;
A second transport body is supplied on the raw material discharged on the upper surface of the base material, and two layers of the raw material sandwiching the base material are sandwiched between the transport body and the second transport body. Meanwhile, a second coating step of pressing the sandwiched raw material with a second pressure roll and a second backing plate to make the thickness uniform,
After the second coating step, the second layer of raw material sandwiched between the transport body and the second transport body is pressed by at least a pair of nip rolls to degas the raw material. It has a defoaming process, The continuous coating method of the thermosetting polyurethane of Claim 5 or 6 characterized by the above-mentioned.

The thermosetting polyurethane continuous coating method according to claim 7, wherein in the second coating step, the second transport body is supplied by rotation of the second pressure-bonding roll.

A method for producing a thermosetting polyurethane sheet from a coated product obtained by the continuous coating method of thermosetting polyurethane according to claim 1, 2, 5 or 6,
After the defoaming step, a curing step of heating the coated material and curing the thermosetting polyurethane raw material,
A method for producing a thermosetting polyurethane sheet, comprising: a peeling step of peeling the carrier and the substrate from the cured thermosetting polyurethane.

A method for producing a thermosetting polyurethane sheet from a coated product obtained by the continuous coating method of thermosetting polyurethane according to claim 3, 4, 7, or 8,
After the second defoaming step, a curing step of heating the coated material and curing the raw material of the thermosetting polyurethane;
A method for producing a thermosetting polyurethane sheet, comprising: a peeling step of peeling the transport body and the second transport body from the cured thermosetting polyurethane.