JPS5944214B2 - 発泡尿素樹脂板の連続製造方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は硬化剤及び界面活性剤を含む水溶液を起泡さ
せた泡沫と尿素樹脂初期縮合物の水溶液とを混合して得
られる尿素樹脂泡沫から発泡尿素樹脂板を連続的に製造
する方法及びその装置に係るものである。

発泡尿素樹脂板は気泡を多く含んだ多孔質の尿素樹脂の
板状物で吸音、断熱、装飾等の為の建築材料、農業用苗
床、緩衝材、断熱材等にひろく用いられている。

発泡尿素樹脂硬化体は、界面活性剤及び所要量の硬化剤
を加えた水溶液に空気を吹きこみ、これを起泡させた後
、これに尿素樹脂初期縮合物の水溶液を混合・撹拌し注
型後反応させ固化乾燥する方法により多く製造されてい
る。発泡尿素樹脂板は一般にこれら硬化体を所要厚さに
切断してつくられている。しかしながらこれら硬化体よ
り板を切り出す為には該硬化体が切断による剪断力に耐
えるに充分な強度をもつている必要があり、そのために
は硬化が相当に進行していなければならない。

硬化は通常常温では除々にしか進行しないので充分な強
度が得られる為には長時間を要し、これらの硬化体より
大量の発泡、尿素樹脂板を製造する為には、膨大な硬化
用の場所を必要とし、製造も不連続となり多くの人力を
要し生産能率が極めて低い。硬化を促進する為に加熱す
る方法もあるが、尿素樹脂水溶液には多量の水が含まれ
ているため、加熱時に表面層は硬化が進行するが水分が
蒸発するために蒸発潜熱が奪われ内部まで均一に加熱し
難く、内部と表面との収縮差に基いてクラツクが生起し
易いという欠点がある。又高周波誘電加熱による硬化方
法の提案もあるが特殊の大型装置を必要とし、経費を多
く要する欠点がある。

この発明の目的は、未硬化の尿素樹脂泡沫よりクラツク
歪のない板状成形品を迅速且つ連続的に製造する方法及
び装置を提供するにある。

この発明による方法は次の（ａ）〜（ｆ）工程を含むこ
とを特徴とする発泡尿素樹脂板の製造方法である。

（ａ）回動する無端ベルトコンベアの始端部に硬化．剤
及び界面活性剤を含む水溶液を起泡させた泡沫と尿素樹
脂初期縮合物の水溶液とを混合して得られる初期硬化前
の尿素樹脂泡沫（以下泡沫体と称す。）を該ベルトコン
ベアのベルト巾方向に拡げて供給する。（ｂ）該自沫体
を回転する成形ロールで前記ベルトコンベアのベルト巾
方向に所要厚さに押し拡げベルトコンベアの回動方向に
送り込む。

（ｃ）該成形ロールの上向回転側に設けられた掻取板に
て該ロールに附着せる泡沫体を掻取りベルつトコンベア
上の泡沫体と一体にせしめると共に該掻取板の下縁によ
り泡沫体を所定厚の板状泡沫体とする。

（ｄ）前記板状泡沫体を高湿度婁囲気中で加熱硬化し、
未乾燥発泡尿素樹脂板とする。

（ｅ）前記未乾燥発泡尿素樹脂板を加熱乾燥し、発泡尿
素樹脂板とする。

（ｆ）前記発泡尿素樹脂板を無端ベルトコンベアの終端
部より取出す。

この発明の装置は前記のこの発明の方法を実施する装置
であり、該方法を円滑に実施する為にこの発明の装置で
は、前記無端ベルトコンベアは耐熱性ベルトを有し、板
状泡沫体の加熱硬化の為に硬化室が、未乾燥発泡尿素樹
脂板の加熱乾燥の為に乾燥室が、それぞれ無端ベルトコ
ンベアのベルトを囲み設けられてある。

更に成形ロールはその下周面がコンベアと同一方向に、
該コンベアと同一又はこれより稍々大なる周速にて回転
され、掻取板は成形ロールの上向回転側にてこれに僅小
な間隙を、且つその下縁を該コンベアと製品厚に相当す
る所望の間隔を保持して設けられ、硬化室及び乾燥室に
はそれぞれ水蒸気及び熱風の供給口と排出口が設けられ
てある。この発明に使用される泡沫体は一般に機械的攪
拌法により調製されるものである。

即ちアルキルナフタレンスルホン酸ソーダ、アルキルベ
ンゼンスルホン酸ソーダ、アルコールスルホナート等の
界面活性剤及び主として無機又は有機の酸である硬化剤
を含む水溶液を攪拌又は空気を吹き込むことにより起泡
させた泡沫と尿素樹脂初期縮合物の約３０〜約６０重量
％の水溶液とを攪拌●混合することにより泡沫体が調製
される。この調製法は公知の方法であり、例えば特公昭
４２−２３１１８号及び特公昭４６−１９８７４号公報
に記載されてある。この発明の方法を円滑に実施する為
に重要な点は泡沫体を部分的Ｋ滞留せしめないこと、尿
素樹脂泡沫が初期硬化に達する前に板状に賦形すること
並びに、板状泡沫体を歪クラツクを生ずることなく速に
硬化せしむることである。

泡沫体の硬化は加熱時に殆んど進歩するが、常温の状態
でも泡沫体の硬化は徐々に進行し初期硬化の段階に到る
。泡沫体は、初期硬化前には流動性を示しナイフで分断
できない流動体であるが、初期硬化の段階まで硬化が進
むとナイフで分断できる性質を示す。ロール及び掻取板
で板状に賦形するにはこの初期硬化前でなければならな
い。また、加熱硬化工程に到るまでに、具体的には板状
に賦形されるまでに、部分的に滞留（付着を含む。）が
あると泡沫体の物性が部分的に異状値を示し、円滑なる
連続操業が不可能となる。又板状泡沫体の硬化に際して
歪クラツクが生ずるのは、前述の如く加熱により表面層
は硬化が進行するが水分が蒸発する為に内部まで均一に
加熱することができない為であり、歪クラツクのない発
泡尿素樹脂板をうる為には水分の蒸発を押えて均一に加
熱することが必要である。以下この発明の方法及び装置
をこの発明の方法を実施する装置の概略図の第１図平面
図、第２図側面図を基として説明する。

この発明の方法は無端ベルトコンベア１０上で行なわれ
る。

ベルトコンベア１０はヘツドプーリ１１とテールプ一り
１２の間に張設されたベルト１３を主体として構成され
る。ベルト１３は金属、耐熱性ゴム等の耐熱・耐蝕性材
料が用いられ、表面に泡沫体又は板状体が附着せぬよう
平滑なものが望まれる。無端ベルトコンベア１０は図示
せざる駆動源によりヘツドプ一１月１が回転せしめられ
、上側のベルト１３が矢印方向即ち図で右から左に移動
せしめられる。１３ａはベルト始端部、１３ｂはベルト
終端部である。

泡沫体１ａは泡沫体の製造装置より移送管２によりベル
トコンベアの始端部１３ａにベルト巾方向に拡げて供給
される。

図面においては、移送管２の出口をテイース３で二又に
分け、更に２ケのロード状の供給器４を取付け、泡沫体
１ａをベルト巾方向に拡げる例を示してある。ベルト１
３上に供給された泡沫体１ａはベルト１３の移動に伴つ
て成形ロール２０によりベルト巾方向に所要厚さに押し
拡げられ成形ロール２０に喰い込まれ、ベルト１３の移
動方向に送り込まれる。

成形ロール２０はその下周面がコンベア１０即ちベルト
１３と同一方向に、該ベルト１３と同一又はこれより稍
々大なる周速で回転されている。このように泡沫体１ａ
がベルト１３にベルト巾方向に拡げて供給され、更に成
形ロール２０及びベルト１３が常に回転及び移動してい
るので、泡沫体１ａの供給量が特に大きくない限り、泡
沫体１ａは成形ロール２０に喰い込まれベルト巾方向に
押し拡げられ滞留は起らない。勿論泡沫体１ａの供給量
、即ち発泡尿素樹脂板の製造量は無端ベルトコンベアの
大きさ及びその速度により或る範囲に限定される。又硬
化及び乾燥の為必要な時間を確保する為にベルト移動速
度及び硬化及び乾燥室の長さが設計されているので、処
理量を増加する為のベルト速度の上昇には限度があり、
又硬化及び乾燥室の長さを大とすることもコンベアの長
さが大となり実用的でないので、コンベアの巾を大とす
ることが必要である。成形ロール２０は平滑で傷がつき
難い周面を有するものが望ましい。

研磨したる後クロムメツキしたものが好ましい。成形ロ
ール２０の周面の材質を上述の如くしても成形ロールへ
の泡沫体の附着を避けることができない。よつてこの発
明の方法及び装置においては、成形ロール２０の上向回
転側即ち図面において左側にて、成形ロール２０に僅少
な間隙、例えば２Ｔ１ｔ１ｎ以内、要すればその先端が
成形ロールは摺接する如く掻取板２１が設けられる。掻
取板２１は成形ロール２０の巾全体に亘る刃先を有し、
成形ロール面を傷つけない耐食性の材料が用いられ、プ
ラスチツク、ゴム等が適当である。掻取板２１は又その
下縁をベルト１３と製品厚に相当する所望の間隔を保持
して設けられる。成形ロール２０に附着せる泡沫体１ａ
は掻取板２１により成形ロール２０より掻取られ、成形
ロール２０上に滞留することはない。又掻取られた泡沫
体１ａはベルト１３上の泡沫体１ａと一体とされ掻取板
２１の下縁により厚さが制御されて板状泡沫体１ｂとし
て送り出される。泡沫体１ａが成形ロール２０に喰い込
まれる際はベルト巾方向に押し拡げられると共に若干圧
縮された状態となり、成形ロール２０の下端を過ぎると
膨張する状態を示す。従つて製品厚さを制御する掻取板
２１の下縁のベルト１３との間隔は成形ロール２０とベ
ルト１３との間隔に等しいかこれより大としておかない
と泡沫体１ａが成形ロール２０の手前で停滞する虞れる
あるので、成形ロール２０はこれに必要な間隔をベルト
１３との間にとられる。掻取板２１にて所定厚とされた
板状泡沫体１ｂは、次にベルト１３を囲んで設けられた
硬化室２２内に移送せしめられる。

硬化室２２には水蒸気の供給口２２ａ及び排出口２２ｂ
が設けられ、ベルト１３及び板状泡沫体１ｂ又は未乾燥
発泡尿素樹脂板１ｃの通路には適宜な通気阻止設備が設
けられてある。硬化室２２には水蒸気供給口２２ａより
水蒸気が送入され、室内が高湿高温度に保たれ、ドレン
及び廃蒸気は排出口２２ｂより排出される。板状泡沫体
１ｂは硬化室２２内で高湿雰囲気によりその水分の蒸発
が押えられると共に、板状泡沫体１ｂは比較的薄い板状
となつており水分を多く含んでいるので、その伝達効率
も高く、高温水蒸気により内部まで均一に迅速に加熱さ
れ硬化する。従つて板状泡沫体１ｂにクラツク歪が生ず
ることはない。板状泡沫体１ｂの加熱温度は４０〜８０
℃、滞溜時間即ち硬化時間は５〜２０分が適当な例であ
る。板状泡沫体１ｂは硬化室２２内で硬化し、未乾燥発
泡尿素樹脂板１ｅとなり該室より送り出され、次に乾燥
室２３に送り込まれる。乾燥室２３もベルト１３を囲ん
で設けられてあり、硬化室２２に水蒸気が送入されてい
るのに対して熱風が送入されている以外は硬化室２２と
概ね同様に構成されている。未乾燥発泡尿素樹脂板１ｃ
は乾燥室２３内で熱風、例えば１（１）〜１６０℃の熱
風、により乾燥され、発泡尿素樹脂板１ｄとなり該室よ
り送り出される。尚硬化室２２では板状泡沫体の硬化を
１００％完了しなくとも殆んど終らしめておき、乾燥室
２３で硬化を完了するごとくしても歪クラツク等の起る
虞れがない。乾燥室２３より送出された発泡尿素樹脂板
１ｄはベルト終端部１３ｂより取出され製品とされる。

このようにして製造される発泡尿素樹脂板１ｄは連続せ
る長い板状体であるので、取出後直ちに又は乾燥室若し
くは硬化室より送出されるベルト上で所望の長さに切断
される。発泡尿素樹脂板が取出されたベルト部分がコン
ベアの下側に回動されている間に、要すれば冷却し、泡
沫体が硬化室に移送される間にベルト接触部が先に硬化
しないようにしておくのが望ましい。

次にこの発明の方法及び装置の実施例を述べる。実施例
の装置は第１図及び第２図の装置に準じた装置である。
使用せる無端ベルトコンベアは、ベルトの材質が２フラ
イ厚さ６Ｔｗｎの耐熱ゴムで、長さ２２ｍ（註無端ベル
ト長。

））巾１５００７ｍで、速度約３ｍ／分であるものであ
る。泡沫体としては、尿素フオルムアルデヒド初期縮合
物４２％水溶液とアルキルナフタリンスルホン酸ソーダ
と燐酸をそれぞれ１％を含む水溶液を発泡能力６ｍ／時
の発泡機に供給し圧縮空気を吹き込み湿潤嵩比重５４ｋ
ｆＺ斌乾燥時嵩比重１５ｋｆ／ｄの尿素樹脂初期縮合物
と硬化剤及び泡沫を含むものを用いた。

泡沫体は発泡機の吐出圧により移送管よりテイースで二
又に分け更に２ケ・の３００ｍφのロード状の供給器に
よりコンベアベルトの始端部に供給した。成形ロールと
して３００Ｔｍ（Ｘ）の径のクロム鍍金のものを用い、
周速を約３ｍ／分とし、ベルトとの間隔を約１５Ｔｍと
した。

掻取板は巾８０７ｍのゴムライニングのものを成形ロー
ルに接して設け、ベルトとの間隔を約２０ｗｍとした。
硬化室は水蒸気の吹込みにより約６０℃に保たれ、乾燥
室は熱風の吹込みにより約１２０℃に保たれた。

硬化室、乾燥室共に長さは２０ｍであり、板状泡沫体の
硬化室、乾燥室内の滞溜時間はそれぞれ約７分である。
以上の装置に連続的に泡沫体を送り込むことにより歪、
クラツクのない厚さ約２０１ｒｔｍ１厚さむら数％以内
の発泡尿素樹脂板が連続的に得られ、ベルトコンベアよ
り取出後最終製品の寸法に裁断した。

因に上記の実施例において硬化室への水蒸気の送入を中
止して該室での加熱硬化を行わず直接乾燥室へ送り込ん
だところ、硬化が充分進んでいないので板状体はつぶれ
てしまい且つ下面もベルトに融着し取出しが困難であつ
た。

以上この発明の方法及び装置を尿素とフオルムアルデヒ
ドの縮合反応によつて得られる尿素樹脂について説明し
たが、この発明の対象の発泡板はチオ尿素樹脂又は変成
された樹脂等を含む広義の尿素樹脂の発泡板と解されな
ければならない。

又フエノール樹脂についても概ね同様に実施することが
できる。この発明の方法及び装置は以上の如くであるの
で、単一の装置で未硬化の尿素樹脂泡沫より板状成形品
を迅速且つ連続的に製造することができ、又敷地及び人
力を要することが少い。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ （ａ）硬化剤及び界面活性剤を含む水溶液を起泡さ
   せた泡沫と尿素樹脂初期縮合物の水溶液とを混合して得
   られる初期硬化前の尿素樹脂泡沫（以下泡沫体と称す。 ）を回動する無端ベルトコンベアの始端部において該ベ
   ルトコンベアのベルト巾方向に拡げて供給し；（ｂ）該
   泡沫体を回転する成形ロールで、前記ベルトコンベアの
   ベルト巾方向に所要厚さに押し拡げベルトコンベアの回
   動方向に送り込み；（ｃ）該成形ロールの上向回転側に
   設けられた掻取板にて該ロールに附着せる泡沫体を掻取
   りベルトコンベア上の泡沫体と一体にせしめると共に、
   該掻取板の下縁により泡沫体を所定厚の板状泡沫体とし
   ；（ｄ）前記板状泡沫体を高湿度雰囲気中で加熱硬化し
   、未乾燥発泡尿素樹脂板とし、（ｅ）前記未乾燥発泡尿
   素樹脂板を加熱乾燥し、発泡尿素樹脂板とし；及び（ｆ
   ）前記発泡尿素樹脂板を無端ベルトコンベアの終端部よ
   り取出す；ことを特徴とする発泡尿素樹脂板の製造方法
   。 ２ （ａ）回動する無端ベルトコンベアの始端部にて硬
   化剤及び界面活性剤を含む水溶液を起泡させた泡沫と尿
   素樹脂初期縮合物の水溶液とを混合して得られる初期硬
   化前の尿素樹脂泡沫を受入れ、その終端部にて発泡尿素
   樹脂板が取出される、回動する無端ベルトコンベアを備
   え、該コンベアは耐熱性ベルトを有し；（ｂ）該コンベ
   アには始端部から終端部に向けて、該コンベアのベルト
   上に成形ロール及び掻取板、次に該コンベアのベルトを
   囲み硬化室、乾燥室が設けられ；（ｃ）該成形ロールは
   その下周面が、コンベアと同一方向に、該コンベアと同
   一又はこれより稍々大なる周速にて回転され、該掻取板
   は成形ロールの上向回転側にてこれに僅小な間隙を、且
   つその下縁を該コンベアと製品厚に相当する所望の間隔
   を保持して設けられ；（ｄ）前記硬化室には水蒸気の供
   給口と排出口が設けられ；及び（ｅ）前記乾燥室には熱
   風の供給口と排出口が設けられ；てなる発泡尿素樹脂板
   の連続製造装置。