JP4360678B2 - 硬質ポリウレタンフォーム・ボードの製造方法とその製造装置 - Google Patents

Description

本発明は硬質ポリウレタンフォーム・ボードの製造方法とその製造装置に関し、詳しくは、面材付きの硬質ポリウレタンフォーム・ボードの製造方法とその製造装置に関する。

表面材を貼着された硬質ポリウレタンフォーム・ボードは、軽量であり、高い断熱性、防湿性を有するため、各種建築内外装材、断熱性建具、冷凍車両、自動販売機、乾燥機などとして重宝され多用されている（例えば、特許文献１）。

硬質ポリウレタンフォーム・ボードは、断熱層として硬質ポリウレタンフォームを中心に配置し、その表面に各種面材を取り付けた構造をしており、用途に応じて、亜鉛めっき鋼板やガルバリウム鋼板（５５％アルミニウム、亜鉛４３．４％、シリコン１．６％の合金層をめっきした鋼板）、アルミニウム材といった耐食性金属板、樹脂フィルム、木製板材、紙材などの各種面材、あるいはこれらの組み合わせ等が選択されて構成されている。

そして、連続的に生産される際には、規定寸法から外れた両端部をカッターで切断すると共に、長さ方向も所定長さにカッターによって切断される。
特開２００１−３０３８６５号公報

しかしながら、上記従来技術の表面材付き硬質ポリウレタンフォームの切断面である木口部分は、硬質ポリウレタンフォームがそのままむき出しの状態になっており、硬質ポリウレタンフォームには独立気泡を多く含まれているとは言え、木口部分からの吸水は避けられない。特に、面材として金属材を貼着した硬質ポリウレタンフォーム屋根材は、夏期において温度の上昇が著しく（約７０℃程度）、雨天の場合や水洗される場合には高温高湿の環境となり、長手方向の木口部分から水分が侵入して面材が剥がれたり、虫類や微生物が木口部分から侵入して、少なくない被害を与える場合がある。

そこで、本発明の目的は、上記従来技術の有する問題点に鑑みて、少なくとも長手方向の木口部分に硬質ポリウレタンフォームがむき出しにならず、この部分からの吸水を確実に防止可能な硬質ポリウレタンフォーム・ボード製造方法および製造装置を提供することにある。

上記課題は、請求項記載の発明により達成される。すなわち、本発明に係る硬質ポリウレタンフォーム・ボードの製造方法の特徴構成は、耐水性を有する上下面材間に硬質ポリウレタンフォーム原液組成物を吐出し、硬質ポリウレタンフォーム原液組成物を発泡させつつ冷却して硬化させると共に、幅方向端部を長手方向に切断する方法において、前記上下面材の内、少なくとも折り曲げ可能な面材を硬質ポリウレタンフォームの両側面の厚み相当分だけ残して切断する工程と、この切断工程の後に、前記硬質ポリウレタンフォームの両側面を切断する工程と、切断された硬質ポリウレタンフォームの切断面に接着剤を塗布する工程と、ついで、前記折り曲げ可能な面材を折り曲げて前記硬質ポリウレタンフォームの両側面に貼着する工程と、を有することにある。

この構成によれば、長手方向を形成する幅方向両端部側面の木口部分を連続製造ライン中で効率よく確実に被覆できるので、この部分からの吸水の防止あるいは虫類の侵入防止を確実にできる。

その結果、少なくとも長手方向の木口部分に硬質ポリウレタンフォームがむき出しにならず、この部分からの吸水を確実に防止可能な硬質ポリウレタンフォーム・ボード製造方法を提供することができた。

前記折り曲げ可能な面材としてフィルム状の面材を用いると共に、前記接着剤としてホットメルト系粘着剤を用いることが好ましい。

この構成によれば、接着剤を塗布された硬質ポリウレタンフォームの切断面に、面材を容易に貼着できると共に、二液混合タイプの接着剤などを使用する場合に比べて、硬質ポリウレタンフォームの切断面に接着剤を塗布し易く、塗布作業効率が高くなる。

又、本発明に係る硬質ポリウレタンフォーム・ボードの製造装置の特徴構成は、耐水性を有する上下面材を送給すると共に、これら両面材間に硬質ポリウレタンフォーム原液組成物を吐出するミキシングヘッドを備え、吐出された硬質ポリウレタンフォーム原液組成物を発泡させつつ冷却して硬化させ、硬質ポリウレタンフォーム・ボードを形成するダブルコンベアと、このダブルコンベアから送給される前記硬質ポリウレタンフォーム・ボードの幅方向端部を長手方向に沿って切断する切断装置とを有する装置において、前記切断装置が、前記上下面材の内、少なくとも折り曲げ可能な面材を硬質ポリウレタンフォームの両側面の厚み相当分だけ残して切断する第１カッターと、この第１カッターによる切断の後、前記硬質ポリウレタンフォームの両側面を切断する第２カッターと、切断された前記硬質ポリウレタンフォームの切断面に接着剤を塗布する塗布装置を備え、前記折り曲げ可能な面材を折り曲げて前記硬質ポリウレタンフォームの両側面に貼着可能にしたことにある。

この構成によれば、少なくとも長手方向の木口部分に硬質ポリウレタンフォームがむき出しにならず、この部分からの吸水を確実に防止可能な硬質ポリウレタンフォーム・ボード製造装置を提供することができる。

前記折り曲げ可能な面材がフィルム状の面材であり、前記接着剤がホットメルト系粘着剤であることが好ましい。

この構成によれば、木口部分を被覆する作業効率の高い装置を提供できる。

本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る硬質ポリウレタンフォーム・ボードの製造装置の要部構造を示す。図示はしないが、上流側の製造ラインにおいて、搬送される下面材の上に硬質ポリウレタン発泡原液がミキシングヘッドから吐出され、その上から上面材が貼着される。このような面材付き硬質ポリウレタンフォーム・ボードが、上下のダブルコンベア１，２間に挟持されて下流側に搬送される。その間、吐出された硬質ポリウレタン発泡原液は発泡しつつ硬化し、ダブルコンベア１，２間に挟持されて所定厚みの面材付き硬質ポリウレタンフォーム・ボードとなって、図外の下面側搬送ローラにより、下流側に送られてくる。途中、測長ロール３を経由することにより、以後の移動距離が計測されて、下流側に配置されている切断装置であるカッターにより所定長さに切断される。

図１では、面材付き硬質ポリウレタンフォーム・ボードの一例として、中心断熱層である硬質ポリウレタンフォーム４の表裏に、波状をしたガルバリウム鋼板を下面材５とすると共に、アルミニウム箔とクラフト紙を貼り合わせた耐水性のラミネート・シートを上面材６として配置した構成を示す。

以下に、面材付き硬質ポリウレタンフォーム・ボードの製造方法を、図２を参照して説明する。測長ロール３を経由して下流側に搬送される硬質ポリウレタンフォーム・ボードは、幅方向左右両端部に配置されている一対のカッター７により、上面材６の両幅端部のみが所定長さにトリミングされる（図２（イ））。上面材６の幅は、硬質ポリウレタンフォーム４の幅に対して、硬質ポリウレタンフォーム４の厚み分の２倍程度長くなるようにトリミングする。

つぎに、上面材６でるラミネート・シートの一端側を跳ね上げると共に下面材５をそのままにして、一端側の規定寸法外となっている硬質ポリウレタンフォーム４の端部をカッター８ａにより切断すると共に、他端側を他のカッター８ｂにより下面材５と共に硬質ポリウレタンフォーム４を切断する。この場合、カッター８ｂによる切断は、下面材５と硬質ポリウレタンフォーム４のみであり、上面材６を切断せずに残しておく（図２（ロ））。

そして、両端部の上面材６を跳ね上げて、硬質ポリウレタンフォーム４の両側面での切断面に対して、接着剤を塗布する（図２（ハ））。接着剤の塗布方法は、特に限定されるものではないが、塗布装置であるスプレーにより側面全面に対して吹き付ける、あるいは側面の高さ方向の数箇所で側面の長手方向にわたりビード状に接着剤を、塗布装置であるノズル状の治具より吐出して付着させる等の方法が好ましい。製造ラインにおける自動化が可能であり、後述する上面材の貼着工程において上面材を安定かつ強固に貼着できるからである。

接着剤としては、種々のものを使用できるが、ホットメルト系粘着剤を使用すると接着作業が楽となり好ましい。特に、ダブルコンベアから排出される硬質ポリウレタンフォームは、冷却途中でもなお６０〜７０℃程度に蓄熱されているため、その側面に塗布されるホットメルト系の粘着剤は、急激な冷却硬化が緩和されるため、以後工程の上面材との接着に時間がかかったとしても、確実に広い面積にわたって貼着できるようになり都合がよい。もっとも、所定の時間内で貼着力が得られるものであれば、ホットメルト系粘着剤以外のいかなる接着剤や粘着剤を用いても良い。

硬質ポリウレタンフォーム４の両端切断面に接着剤が塗布されると、跳ね挙げていた上面材６を折り曲げて、接着剤塗布面に当接し、貼着させる（図２（ニ））。この場合、上面材の配置されている上表面と、硬質ポリウレタンフォーム４の両側面とが略直角になるように、例えばＬ字形治具を用いる等により、上面材６に折り癖を付けつつ、上面材６を略直角に折り曲げて貼着する。このようにすることにより、硬質ポリウレタンフォーム・ボードを並置施工した場合に、隣接する断熱パネルどうしが隙間を生じることなく、面接着可能になる。

そして、幅方向に交差する方向に移動するクロスカッター９により、所定長さに裁断されて面材付き硬質ポリウレタンフォーム・ボードが得られる（図２（ホ））。下面材５の一端側は、硬質ポリウレタンフォーム・ボードを並設する際、隣接する硬質ポリウレタンフォーム・ボードどうしを重ね合わせて、隙間ができないようにするため、所定長さの張り出し部５ａを設けている。

上記製造法により製造された面材付き硬質ポリウレタンフォーム・ボードは、少なくとも長手方向の木口部分はむき出しにならないため、この部分からの吸水や、虫類の侵入を確実に防止できることになる。尚、短辺部分である幅方向については、用途に応じて適宜防水材料を貼着することも望ましい。

上記実施形態に示した工程に従い、製造した面材付き硬質ポリウレタンフォーム・ボードを、種々の環境条件下に曝して面材の状況を確認した。その結果を表１に示す。尚、粘着剤は、ホットメルト系粘着剤（商品名：セメダイン社製ＨＭ４０９）を用いる共に、約１６０℃に加熱してタンクに貯留して、このタンクからスプレーを用い、図２（ハ）に示すようにして約１００ｇ／ｍ²の割合で硬質ポリウレタンフォームの両側面に塗布した。

表１より、常温環境から７０℃×相対湿度９５％の高温多湿条件までの種々な環境に曝しても、面材の浮きはみられず、硬質ポリウレタンフォームへの水分の侵入が防止されていることがわかる。また、上記ホットメルト系粘着剤を約５０ｇ／ｍ²の割合で硬質ポリウレタンフォームの両側面に塗布した場合も、表１と同様な結果が得られた。

〔別実施の形態〕
（１）上記実施形態では、下面材として波状をしたガルバリウム鋼板を使用し、上面材としてアルミニウム箔とクラフト紙を貼り合わせたラミネート・シートを使用した例を挙げて説明したが、本発明はこのような材料の組み合わせに限定されるものではない。ガルバリウム鋼板に代えて各種亜鉛めっき鋼板、カラー鋼板、アルミニウム板、各種樹脂フィルム、アスファルトなどであってもよく、上面材も各種耐水性材料を用いることができ、更には両面を同一材料で構成してもよい。
（２）断面形状についても種々の形状を採用することができ、波状についても、丸波状、角波状その他の形状を採用でき、もとより断面に凹凸が形成されていない平板であってもよい。

上記実施形態では、屋根材に使用する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各種建築内外装材、断熱性建具、冷蔵庫、ショーケース、冷凍車両、冷凍コンテナ、自動販売機、乾燥機などの壁材などとして利用することができる。

本発明の一実施形態に係る硬質ポリウレタンフォーム・ボードの製造装置の要部構成斜視図 本発明の一実施形態に係る硬質ポリウレタンフォーム・ボードの製造工程を説明する概略幅方向断面図

符号の説明

４ 硬質ポリウレタンフォーム
５ 下面材
６ 上面材

Claims (4)

1. 耐水性を有する上下面材間に硬質ポリウレタンフォーム原液組成物を吐出し、硬質ポリウレタンフォーム原液組成物を発泡させつつ冷却して硬化させると共に、幅方向端部を長手方向に切断する硬質ポリウレタンフォーム・ボードの製造方法において、
   前記上下面材の内、少なくとも折り曲げ可能な面材を硬質ポリウレタンフォームの両側面の厚み相当分だけ残して切断する工程と、
   この切断工程の後に、前記硬質ポリウレタンフォームの両側面を切断する工程と、
   切断された硬質ポリウレタンフォームの切断面に接着剤を塗布する工程と、ついで、
   前記折り曲げ可能な面材を折り曲げて前記硬質ポリウレタンフォームの両側面に貼着する工程と、を有することを特徴とする硬質ポリウレタンフォーム・ボードの製造方法。
2. 前記折り曲げ可能な面材としてフィルム状の面材を用いると共に、前記接着剤としてホットメルト系粘着剤を用いる請求項１の硬質ポリウレタンフォーム・ボードの製造方法。
3. 上面材として、前記折り曲げ可能なフィルム状の面材を用いると共に、下面材として、鋼板またはアルミニウム板を用い、硬質ポリウレタンフォームの前記両側面のうち、一方の側面については、上面材を跳ね上げると共に下面材をそのままにして硬質ポリウレタンフォームの側面を切断し、他方の側面については、下面材と共に硬質ポリウレタンフォームの側面を切断することを特徴とする請求項１又は２に記載の硬質ポリウレタンフォーム・ボードの製造方法。
4. 耐水性を有する上下面材を送給すると共に、これら両面材間に硬質ポリウレタンフォーム原液組成物を吐出するミキシングヘッドを備え、吐出された硬質ポリウレタンフォーム原液組成物を発泡させつつ冷却して硬化させ、硬質ポリウレタンフォーム・ボードを形成するダブルコンベアと、このダブルコンベアから送給される前記硬質ポリウレタンフォーム・ボードの幅方向端部を長手方向に沿って切断する切断装置とを有する硬質ポリウレタンフォーム・ボードの製造装置において、
   前記切断装置が、前記上下面材の内、少なくとも折り曲げ可能な面材を硬質ポリウレタンフォームの両側面の厚み相当分だけ残して切断する第１カッターと、この第１カッターによる切断の後、前記硬質ポリウレタンフォームの両側面を切断する第２カッターと、切断された前記硬質ポリウレタンフォームの切断面に接着剤を塗布する塗布装置を備え、前記折り曲げ可能な面材を折り曲げて前記硬質ポリウレタンフォームの両側面に貼着可能にしたことを特徴とする硬質ポリウレタンフォーム・ボードの製造装置。

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