JP5145972B2 - 発泡樹脂シートの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、発泡樹脂シートの製造方法に係り、特に発泡ウレタンシートの製造に好適な発泡樹脂シートの製造方法に関する。詳しくは、本発明は、キャリア上に発泡樹脂材料を供給し、硬化させるようにした発泡樹脂シートの製造方法に関する。

発泡ウレタンシートの製造方法として、フィルムなどの離型性基材をキャリアとし、このキャリアを連続的に走行させながら、該キャリア上にウレタン反応液を供給し、硬化させる方法がある（例えば特開平７−１８６２８５、特開２００３−１１８０３９、特開２００５−２２７３９２）。

この特開２００５−２２７３９２には、このウレタン反応液として、メカニカルフロス法により調製されたもの（ポリオール、イソシアネート等の原料を、発泡剤を加えずに撹拌混合し、この混合に際して空気等のガスを混入させて気泡を形成したもの）をキャリア上に供給することが記載されている。
特開平７−１８６２８５ 特開２００３−１１８０３９ 特開２００５−２２７３９２

ウレタン反応液は流動性を有しているため、ウレタン反応液を走行しているキャリア上に供給した場合、ウレタン反応液が走行方向から見て側方（サイド）に広がる（展延する）。このため、キャリア上に形成される展延体にあっては、サイド部の厚みが端ほど小さくなる。

均一厚さのシートを製造する場合、このように厚みが減少するサイド部は、規定厚みよりも小さく、切除することになる。そのため、製造歩留を高くするために、この厚みの小さいサイド部の幅が小さいことが望まれる。

本発明は、このような背景に鑑みて創案されたものであり、厚みの小さいサイド部の幅が小さい発泡樹脂シートを製造可能な発泡樹脂シートの製造方法を提供することを目的とする。

請求項１の発泡樹脂シートの製造方法は、連続的に走行するキャリア上にヘッドから発泡樹脂材料を供給し、該発泡樹脂材料を該キャリアで展延させてシート状の展延体とした後、硬化させて発泡樹脂シートとする発泡樹脂シートの製造方法において、まず、展延体の側辺部を構成する第１の発泡樹脂材料を第１のヘッドから供給し、その後展延体の残部を構成する第２の発泡樹脂材料を第２のヘッドから供給するようにした製造方法であって、該第２のヘッドから第２の発泡樹脂材料をキャリア上に供給するに際し、該第１の発泡樹脂材料の厚みよりも小さくなるように第２の発泡樹脂材料を供給し、該第１の発泡樹脂材料の流動性が第２の発泡樹脂材料の流動性よりも低いことを特徴とするものである。

請求項２の発泡樹脂シートの製造方法は、請求項１において、前記展延体の両サイドを第１の発泡樹脂材料にて構成することを特徴とするものである。

請求項３の発泡樹脂シートの製造方法は、請求項１又は２において、発泡樹脂材料はメカニカルフロス法により調製されたウレタン反応液であることを特徴とするものである。

請求項４の発泡樹脂シートの製造方法は、請求項３において、第１の発泡樹脂材料は第２の発泡樹脂材料よりも反応性が高いことを特徴とするものである。

請求項５の発泡樹脂シートの製造方法は、請求項３において、第１の発泡樹脂材料の硬化物は第２の発泡樹脂材料の硬化物よりも硬度が高いことを特徴とするものである。

請求項６の発泡樹脂シートの製造方法は、請求項１ないし５のいずれか１項において、第１のヘッドからキャリア上に第１の発泡樹脂材料の幅が２５ｍｍ以下となるように第１の発泡樹脂材料を供給することを特徴とするものである。

本発明の発泡樹脂シートの製造方法によると、第１の発泡樹脂材料から流動性の低い第１の発泡樹脂材料をキャリア上に供給して第１の発泡樹脂材料よりなる堰状部を形成し、その後、流動性の高い第２の発泡樹脂材料をキャリア上に供給して展延体を形成し、その後、展延体を硬化させる。従って、流動性の高い第２の発泡樹脂材料がサイド方向に広がることが第１の発泡樹脂材料によって防止され、規定厚みの範囲の割合が多い発泡樹脂シートを製造することができる。

なお、展延体の両サイドを第１の発泡樹脂材料で構成することにより、第２の発泡樹脂材料のサイド方向への広がりが両サイドにおいて阻止される。

本発明では、第２の発泡樹脂材料の厚みが第１の発泡樹脂材料の厚みよりも小さくなるように第２の発泡樹脂材料を供給することにより、第２の発泡樹脂材料が堰状の第１の発泡樹脂材料を乗り越えてサイド方向に広がることが確実に防止される。

第１の発泡樹脂材料の流動性を第２の発泡樹脂材料の流動性よりも低いものとするためには、第１の発泡樹脂材料を第２の発泡樹脂材料よりも反応性が高いものとしてもよい。また、第１の発泡樹脂材料の硬化物が第２の発泡樹脂材料の硬化物よりも高硬度となるように原料を調製してもよい。

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。

第１図は実施の形態に係る発泡樹脂シートの製造方法を示す模式図である。（ａ）図はキャリア走行方向に沿う断面図、（ｂ），（ｃ），（ｄ）図はそれぞれ（ａ）図のＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線、Ｄ−Ｄ線断面図である。第２図は実施の形態に係る発泡樹脂シートの製造方法を示す斜視図、第３図及び第４図は別の実施の形態を示す断面図である。

第１図の通り、ウレタンに対して離型性を有した合成樹脂フィルムや離型紙などよりなるキャリア３が巻出ロール３ａから巻き出されて連続的に走行し、巻取ロール３ｂに巻き取られる。キャリア３は、エンドレスベルト（図示略）によって下側から支承され、該エンドレスベルトと同速で第１図（ａ）の左から右へ移動する。

このキャリア３の上へ第１のウレタン反応液（発泡樹脂材料）１１が第１のヘッド１から供給され、第２のウレタン反応液１２が第２のヘッド２から供給される。第１及び第２のヘッド１，２は、いずれもメカニカルフロスヘッドであり、第１のウレタン反応液１１は第２のウレタン反応液１２よりも流動性が低いものとなっている。

第１のヘッド１はキャリア３の幅方向の両側端近傍に配置されている。第２のヘッド２は、第１のヘッド１よりもキャリア３の走行方向下流側に、且つキャリア３の幅方向の中央部に配置されている。

なお、この実施の形態では、第２のヘッド２は１個だけ用いられているが、キャリア幅方向に配置位置を異ならせて２個以上設けてもよい。

第１のウレタン反応液１１は第２のウレタン反応液１２よりも流動性が低いものとなっている。そのため、第１図（ｂ），（ｃ）の通り、キャリア３の両サイドに低流動性の第１のウレタン反応液１１よりなる堰が形成され、高流動性の第２のウレタン反応液１２がこの堰状の第１のウレタン反応液１１，１１の間に供給されることになる。

このため、幅方向に広がろうとする第２のウレタン反応液１２がこの堰状の第１のウレタン反応液１１，１１によって止められる。

キャリア３上に供給されたウレタン反応液１１，１２は、その後、平たく展延し、展延体１３となる。

この展延体１３の両サイドは、端ほど厚みが小さくなるが、第１のウレタン反応液１１の流動性が低いために、展延体１３の厚みが均等である範囲Ｗは、展延体１３を高流動性の第２のウレタン反応液１２のみで構成した場合（図示略）よりも大きいものとなる。

この展延体１３は、キュア炉２０を通過して硬化し、ウレタンシート（発泡ポリウレタンシート）１４となる。

展延体１３の均等厚み部分の幅Ｗが大きいので、得られるウレタンシート１４の均等厚み部分の幅も大きいものとなる。

ウレタン反応液１１，１２としては、ウレタン発泡シートを製造するためのポリオール及びイソシアネートを主体とするものを用いることができる。

第１のウレタン反応液１１の流動性を第２のウレタン反応液１２の流動性よりも低いものとするためには、第１のウレタン反応液１１として第２のウレタン反応液１２よりも反応性が高いものを用いてもよい。ウレタン反応液の反応性を高くすることは、有機アミン類あるいは有機金属塩等の一般的なウレタンフォーム用触媒の添加量を増加させることにより達成される。

第１のウレタン反応液１１の流動性を第２のウレタン反応液１２よりも低いものとするために、第１のウレタン反応液として、硬化後の硬度が第２のウレタン反応液の硬化後の硬度よりも高い組成のものを用いてもよい。

なお、厚さ２〜１０ｍｍのウレタンシートを製造する場合、第１図（ｃ）の通り、第１のウレタン反応液１１が第２のヘッド２の配置位置まで移動した状態にて、幅ｄが２５ｍｍ以下例えば１０〜２５ｍｍ特に１０〜２０ｍｍ程度となっていることが好ましい。

また、この状態における第１のウレタン反応液１１の高さｈは、第２のウレタン反応液１２の供給厚みよりも高い。このように第１のウレタン反応液１１の高さを高くすることにより、キャリア３上に供給された第２のウレタン反応液１２が堰状の第１のウレタン反応液１１を乗り越えることが確実に防止される。

キャリア３上に供給されたウレタン反応液１１，１２は、その後、徐々に高さを減じ、やがて全体としてほぼ一様な厚みの平坦な展延体１３となり、キュア炉２０に導入される。

キュア炉２０内の温度は１００〜１５０℃程度が好適であるが、これに限定されない。キュア炉内の温度は、一様であってもよいが、入口側が高く、出口側ほど低くなるものが好ましい。キュア炉２０内の滞留時間は１５〜３０分程度が好ましい。

上記実施の形態では、第１のヘッド１をキャリア３の両サイドに配置しているが、一方のサイドにのみ第１のヘッド１を配置してもよい（図示略）。

本発明では、展延体１３の上面を均すためのドクターブレードやローラを用いてもよい。

上記の説明はウレタンシートの製造に関するものであるが、本発明はその他の発泡樹脂シートの製造にも適用できる。

＜実施例１＞
第１，２図に示す方法によってウレタンシートを製造した。

幅６００ｍｍのシリコーンコート工程紙製キャリア３の両サイドに第１のヘッド１をそれぞれ設置した。第１のヘッド１，１の間隔は５５０ｍｍとした。

第１のヘッド１から２００ｍｍ下流に第２のヘッド２を設置した。第２のヘッド２は、キャリア３の幅方向の中央に配置した。

ウレタン反応液１１，１２の配合は次の通りである。
［第１のウレタン反応液１１］
ポリエーテルポリオール（旭硝子（株）製 ＥＸ８２８） １００重量部
１，４ブタンジオール（東ソー（株）製） １３重量部
シリコーン系整泡剤 ２重量部
金属系触媒 ０．３重量部
ＭＤＩ ７０．４重量部
（硬化時間２０分／１００℃）
［第２のウレタン反応液１２］
ポリエーテルポリオール（旭硝子（株）製 ＥＸ８２８） １００重量部
１，４ブタンジオール（東ソー（株）製） ８重量部
シリコーン系整泡剤 ３重量部
金属系触媒 ０．１重量部
ＭＤＩ ４８．３重量部
（硬化時間２５分／１００℃）
＜注＞
（１） ＥＸ８２８は分子量５０００のポリエーテルポリオール
（２） シリコーン系整泡剤は、モメンティブ パフォーマンス マテリアルのＬ６２６
（３） 金属触媒は、オクチル酸ニッケル（日本化学産業（株）製）
（４） ＭＤＩは三井化学ポリウレタン（株）製Ｈ１９０

上記の配合液を各ヘッド１，２で混合して空気を混入させた後、各ヘッド１，２からキャリア３上に供給した。第１のウレタン反応液１１の供給量は、０．１ｋｇ／ｍｉｎであり、第２のウレタン反応液１２の供給量は２．２ｋｇ／ｍｉｎである。キャリア３の移動速度は２ｍ／分とした。

第１のウレタン反応液１１が第２のヘッド２の位置まで移動した状態において、第１のウレタン反応液１１の幅ｄは１０〜２０ｍｍ、高さｈは５〜１０ｍｍであった。

第２のヘッド２からキャリア３上に第２のウレタン反応液１２を目標厚み４ｍｍで供給することにより、キュア炉２０に入る直前において厚さが約４ｍｍの略均等厚みの展延体１３が形成された。

キュア炉２０を通過して得られたウレタンシート１４の幅方向の厚さ分布を測定した。結果を第５図に示す。

＜比較例１＞
第２のヘッド２のみから第２のウレタン反応液１２を供給した他は実施例１と同様にしてウレタンシートを製造した。なお、第２のヘッド２からのウレタン反応液１２の供給量は、実施例１における各ヘッド１，２から供給の合計量（２．３ｋｇ／ｍｉｎ）とした。

得られたウレタンシートの厚み分布の測定結果を第３図に示す。

製品規格厚みが４ｍｍの場合、±１０％の公差が許容されるので、３．６〜４．４ｍｍの範囲を製品として出荷することができる。

第３図の通り、実施例１では、ウレタンシートの端から約１５ｍｍの範囲のみで厚さが３．６ｍｍ未満であるのに対し、比較例１では端から約４５ｍｍの範囲まで厚さが３．６ｍｍ未満である。この第５図より、本発明によると、製品歩留りが著しく向上することが認められる。

実施の形態に係る発泡樹脂シートの製造方法を示す模式図である。 実施の形態に係る発泡樹脂シートの製造方法を示す斜視図である。 実施例及び比較例の結果を示すグラフである。

符号の説明

１ 第１のヘッド
２ 第２のヘッド
３ キャリア
１１ 第１のウレタン反応液
１２ 第２のウレタン反応液
１３ 展延体
１４ ウレタンシート
２０ キュア炉

Claims (6)

1. 連続的に走行するキャリア上にヘッドから発泡樹脂材料を供給し、該発泡樹脂材料を該キャリアで展延させてシート状の展延体とした後、硬化させて発泡樹脂シートとする発泡樹脂シートの製造方法において、
   まず、展延体の側辺部を構成する第１の発泡樹脂材料を第１のヘッドから供給し、その後展延体の残部を構成する第２の発泡樹脂材料を第２のヘッドから供給するようにした製造方法であって、
   該第２のヘッドから第２の発泡樹脂材料をキャリア上に供給するに際し、該第１の発泡樹脂材料の厚みよりも小さくなるように第２の発泡樹脂材料を供給し、
   該第１の発泡樹脂材料の流動性が第２の発泡樹脂材料の流動性よりも低いことを特徴とする発泡樹脂シートの製造方法。
2. 請求項１において、前記展延体の両サイドを第１の発泡樹脂材料にて構成することを特徴とする発泡樹脂シートの製造方法。
3. 請求項１又は２において、発泡樹脂材料はメカニカルフロス法により調製されたウレタン反応液であることを特徴とする発泡樹脂シートの製造方法。
4. 請求項３において、第１の発泡樹脂材料は第２の発泡樹脂材料よりも反応性が高いことを特徴とする発泡樹脂シートの製造方法。
5. 請求項３において、第１の発泡樹脂材料の硬化物は第２の発泡樹脂材料の硬化物よりも硬度が高いことを特徴とする発泡樹脂シートの製造方法。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項において、第１のヘッドからキャリア上に第１の発泡樹脂材料の幅が２５ｍｍ以下となるように第１の発泡樹脂材料を供給することを特徴とする発泡樹脂シートの製造方法。

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