(57)【要約】  【課題】  攪拌用エアの圧入により良好な混合性能、吐出性能は確保しながら、面材上へのレイダウン幅を安定化して製品品質の向上を達成する。  【解決手段】  原料成分Ｐ，Ｒ、触媒及び攪拌用エアＡが送り込まれる混合室５ａとこの混合室５ａ内で攪拌混合された混合原液７を連続移動する面材２上に吐出流下させる吐出ノズル部５ｂとを有するミキシングヘッド５の全体を水平又はほぼ水平姿勢に設置することにより、混合原液７を混合室５ａ及び吐出ノズル部５ｂ内で水平又はほぼ水平に流動させた後、吐出ノズル部５ｂの先端開口５ｃから面材２上に吐出流下させて、断熱サンドイツチパネルを連続製造する。  【選択図】      図２
2006110899.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料成分をミキシングヘッドの混合室内に送り込むとともに、この混合室内に攪拌用の圧縮空気又は圧縮気体を圧入して原料成分を攪拌混合した後、その混合原液を前記ミキシングヘッド先端の吐出ノズル部を経て連続移動する面材上に吐出流下させることによりウレタンフォーム製品を連続的に製造するウレタンフォーム製品の連続製造方法であって、  前記ミキシングヘッド全体を水平又はほぼ水平姿勢に設置して混合原液を混合室内及び吐出ノズル部内で水平又はほぼ水平に流動させた後、この吐出ノズル部の先端開口から前記面材上に吐出流下させることを特徴とするウレタンフォーム製品の連続製造方法。
【請求項２】
前記ミキシングヘッドの混合室及びその先端の吐出ノズル部として、断面円形又は長軸方向が水平となる断面楕円形状のものを用いる請求項１に記載のウレタンフォーム製品の連続製造方法。
【請求項３】
原料成分が、活性水素含有ポリオールとポリイソシアネート水及び触媒を主成分とするものである請求項１または２に記載のウレタンフォーム製品の連続製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば断熱サンドイッチパネルやサイジング材、ラミネートボード類等の各種ウレタンフォーム製品を連続的に製造する場合に用いられるウレタンフォーム製品の連続製造方法に関する。詳しくは、原料成分をミキシングヘッドの混合室内に送り込むとともに、この混合室内に攪拌用の圧縮空気又は圧縮気体を圧入して原料成分を攪拌混合した後、その混合原液を前記ミキシングヘッド先端の吐出ノズル部を経て連続移動する面材上に吐出流下させることによりウレタンフォーム製品を連続的に製造するウレタンフォーム製品の連続製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
断熱サンドイッチパネル等のウレタンフォーム製品の連続製造に用いられるミキシングヘッドに要求される基本的な性能は、化学反応を伴う混合であることからみて、原料成分が均一かつ十分に混合されること、反応物が固形化したり結晶化したりしないように常に一定流量で吐出されること、が非常に重要である。
【０００３】
このような重要な基本的要求性能に応えるミキシングヘッドとして、原料成分が送り込まれる混合室内に攪拌用の圧縮空気又は例えば、Ｎ2 ガス等の圧縮気体（以下、これらを単に攪拌用エアと称する) を圧入することにより、原料成分をスタティックミキサー又は絞りによる機械式攪拌とエア攪拌との相乗作用で均一かつ十分に混合させるようにしたもの（以下、エア攪拌方式のミキシングヘッドと称する）が従来より一般的に採用されている。
【０００４】
ところで、エア攪拌方式のミキシングヘッドを用いたウレタンフォーム製品の連続製造方法として、従来では、図７に示すように、エア攪拌方式のミキシングヘッド５０全体を水平又はほぼ水平面に沿い矢印ｘ方向に向けて連続移動される面材５１に対して垂直又はほぼ垂直姿勢に設置し、このミキシングヘッド５０の混合室５０ａ内で原料成分が機械式攪拌とエア攪拌との相乗作用で混合された原液５３を混合室５０ａ及び吐出ノズル部５０ｂ内で矢印ｙに示すように垂直又はほぼ垂直に流下させた後、その吐出ノズル部５０ｂの先端開口からスカート状に広げて前記面材５１上に吐出流下させる方法が採られていた（例えば、非特許文献１参照）。
【０００５】
【非特許文献１】特許庁公報５７（１９８２）−１３３［３３４７］  周知・慣用技術集（発泡成形）、日本国特許庁発行、昭和５７年８月３日、ｐ３８２−ｐ３８４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記非特許文献１に開示されている従来技術の場合、混合室５０ａ内でのエア攪拌により混合性能及び定流量吐出性能というミキシングヘッドとして要求される基本的性能は確保できるものの、混合室５０ａ内に圧入されたエアの主流が吐出ノズル部５０ｂの周辺領域を下向きに流れて外部に吐出されるために、吐出ノズル部５０ｂの先端開口からスカート状に広げて吐出される混合原液５３は、通常、図８の（ａ）に示すように、その中心部にエア領域Ａが形成されたｄなる径の円環状を呈して流下することになり、連続製造に伴い中心部のエア領域Ａの内圧ｐが経時的に上昇すると、図８の（ｂ）に示すように、円環状混合原液５３の径ｄ１が次第に大きくなるとともに、この円環状混合原液５３外周の一部で面材５１との接触部近くに風船状の気泡Ｂが定期的に発生され、この風船状の気泡Ｂがエア領域Ａの内圧ｐの更なる上昇により破裂し、このような気泡破裂に伴い円環状形混合原液５３の径が図８の（ａ）のように、急激に小さくなる（ｄ１→ｄ）。
【０００７】
このように攪拌用エアの圧入に伴い混合原液５３が中心部にエア領域Ａを有する円環状を呈して吐出され、その円環状混合原液５３の径が気泡破裂等によって定期的に増減変化することに起因して、図９の（ａ），（ｂ）に示すように、面材５１上への原液散布幅（レイダウン幅）Ｈが広くなったり、狭くなったり非常に不安定であり、その結果、一定速度で連続移動する面材５１の単位面積当たりの原液供給量にばらつきを生じて製品幅及び厚み、平面平滑性などが変動し一定した品質の製品を製造することが難しいという問題があった。
【０００８】
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、攪拌用エアの圧入により良好な混合性能、吐出性能は確保しながら、面材上へのレイダウン幅を安定化して製品品質の向上を達成することができるウレタンフォーム製品の連続製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係るウレタンフォーム製品の連続製造方法は、原料成分をミキシングヘッドの混合室内に送り込むとともに、この混合室内に攪拌用の圧縮空気又は圧縮気体を圧入して原料成分を攪拌混合した後、その混合原液を前記ミキシングヘッド先端の吐出ノズル部を経て連続移動する面材上に吐出流下させることによりウレタンフォーム製品を連続的に製造するウレタンフォーム製品の連続製造方法であって、前記ミキシングヘッド全体を水平又はほぼ水平姿勢に設置して混合原液を混合室内及び吐出ノズル部内で水平又はほぼ水平に流動させた後、この吐出ノズル部の先端開口から前記面材上に吐出流下させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
上記のような特徴を有する本発明によれば、ミキシングヘッドの混合室内での機械式攪拌と圧縮空気又は圧縮気体の圧入によるエア攪拌との相乗作用によって原料成分を均一かつ十分に混合させ得るとともに、その混合原液を圧力変動にかかわらず一定流量で吐出させ得るといったミキシングヘッドとしての基本的な要求性能を確保することができる。しかも、混合原液が混合室内及び吐出ノズル部内で水平又はほぼ水平に流動した後、ノズル部の先端開口から吐出流下されるものであるから、比重の大きい混合原液はその中心部にエア領域を形成することなく、中実状態を維持したままで水平流動して吐出されることになる。一方、比重の小さいエアは混合室及び吐出ノズル部内の最上部に形成される空間内を水平流動した後、ノズル部の先端開口から吐出されるとき混合原液と分離されて外部に放出されることになる。このように、攪拌用エアの圧入に起因する混合原液の径変化や気泡の発生及び気泡の定期的な破裂に伴う急激な径変化を一切生起しないために、連続製造にかかわらず面材上への所定のレイダウン幅を常に安定よく保つことができる。加えて、攪拌用エアを過剰に入れることも可能であるから、混合性能、定量吐出性能を一段と高めることができる。したがって、製品幅はもとより、製品厚み、平面平滑性なども一定化することができ、品質の高い製品を連続製造することができるという効果を奏する。
【００１１】
本発明方法において、前記ミキシングヘッドの混合室及びその先端の吐出ノズル部としては、請求項２に記載のように、断面円形又は長軸方向が水平となる断面楕円形状のもののいずれを用いてもよい。
【００１２】
また、本発明方法で用いる原料成分は、請求項３に記載のように、活性水素含有ポリオールとポリイソシアネート水及び触媒を主成分とするものであり、これに分散剤や発泡剤、助剤、各種充填剤、顔料などを添加してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係るウレタンフォーム製品の一例である断熱サンドイッチパネルの連続製造方法の実施に用いられる連続製造設備の要部の側面図である。この断熱サンドイッチパネルの連続製造設備１０は、スチール、アルミ、ステンレス等の金属板からなる上面材１と下面材２を互いに対向させて水平面に沿って同一方向に連続移動させるように掛架された上下一対のベルトコンベア３，４と、これらベルトコンベア３，４の入口部に向けて供給される上、下面材１，２間に配置されて後述する混合原液を下面材２上にレイダウンするミキシングヘッド５と、主たる原料成分である活性水素含有ポリオール、ポリイソシアネート水及び触媒を計量し保温して前記ミキシングヘッド５に移送供給する装置（これは周知であるため、図示は省略する）とから構成されている。
【００１４】
前記ミキシングヘッド５は、図２に明示するように、活性水素含有ポリオールＰ、ポリイソシアネート水Ｒ及び触媒からなる原料成分が送り込まれると同時に、攪拌用エアＡが圧入され、かつ、その送り込まれた原料成分を機械的に攪拌するアジテーター６ａ付きの攪拌機６が回転可能に収容された断面円形状の混合室５ａと、この混合室５ａ内で攪拌混合された原液７を吐出する断面円形状の吐出ノズル部５ｂとを有している。また、ミキシングヘッド５の他端部側には前記攪拌機６を回転駆動するモータ８が取付けられている。
【００１５】
そして、上記ミキシングヘッド５はそのモータ８を含む全体が、図１ないし図３に示すように、水平又はほぼ水平面に沿い矢印ｘ方向に連続移動される下面材２に対して平行となるように水平又はほぼ水平姿勢に設置されており、これによって、混合室５ａ内で攪拌混合された混合原液７を混合室５ａ及び吐出ノズル部５ｂ内で水平又はほぼ水平に流動させた後、この吐出ノズル部５ｂの先端開口５ｃから下面材２上に吐出流下させるように構成されている。
【００１６】
上記のごとく構成された断熱サンドイッチパネルの連続製造設備１０によれば、ミキシングヘッド５の混合室５ａ内に送り込まれた原料成分Ｐ，Ｒ及び触媒は、アジテーター６ａ付きの攪拌機６による機械式攪拌と攪拌用エアＡによるエア攪拌との相乗作用によって均一かつ十分に混合されるとともに、混合室５ａ内の圧力変動にかかわらず吐出ノズル部５ｂから常に一定流量で吐出されることになり、ミキシングヘッド５としての基本的な要求性能を確実に保持することが可能である。
【００１７】
また、混合室５ａで均一かつ十分に攪拌混合された混合原液７は混合室５ａ内及び吐出ノズル部５ｂ内を水平又はほぼ水平に流動した後、ノズル部５ｂの先端開口５ｃから下面材２上に向けて吐出流下される。このとき、比重の大きい混合原液７は、図４の断面図に示すように、その中心部にエア領域を形成することなく、中実状態を維持したままで水平流動する。一方、比重の小さいエアＡは混合室５ａ内及び吐出ノズル部５ｂ内の上部空間５ｄを水平流動した後、先端開口５ｃから吐出されるとき、混合原液７と分離されて大気に放出されることになる。
【００１８】
このように攪拌用エアＡを圧入したとしても、混合原液７の中心部にエア領域を形成させることなく、混合原液７を中実状態に維持させたまま水平流動及び吐出流下させることが可能であるために、混合原液７の径変化や気泡の発生及び気泡の定期的な破裂に伴う急激な径変化が一切生起されず、混合原液７の下面材２上へのレイダウン幅Ｈ（図３参照）を常に安定よく保つことが可能であり、またそれゆえに、攪拌用エアＡを過剰に入れて混合性能、定量吐出性能を一段と向上することも可能である。したがって、製品幅はもとより、製品厚み、平面平滑性なども一定化して品質の高い断熱サンドイッチパネルを連続製造することができる。
【００１９】
なお、上記実施の形態では、ミキシングヘッド５の混合室５ａ及び吐出ノズル部５ｂとして、断面円形のものを用いたが、図５に示すように、その長軸方向が水平となる断面楕円形の混合室５ａ及び吐出ノズル部５ｂを用いてもよい。この場合でも、中央部にエア領域が形成されない中実状態のままで混合原液７を水平流動させて吐出流下させ、かつ、エアＡは吐出ノズル部５ｂ内の上部空間５ｄを水平流動させ混合原液７と分離させて大気に放出させることが可能である。
【００２０】
また、ミキシングヘッド５の吐出ノズル部５ｂの先端開口５ｃについて、上記実施の形態では垂直面またはほぼ垂直面に沿って切断形成しているが、図６に示すように、上部ほど混合室５ａ側に位置するような傾斜面に沿って切断形成してもよい。この場合は、吐出ノズル部５ｂ内の上部空間５ｄを水平流動してくるエアＡと、吐出ノズル部５ｂ内の下層部分を中実状態で水平流動してくる混合原液７との気液分離面積を大きくとれるため、混合原液７中にエアを巻込んで風船状の気泡が形成され、この気泡が破裂して混合原液７のレイダウン幅が変化するという不良現象の発生をより確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係るウレタンフォーム製品の連続製造方法の実施に用いられる断熱サンドイッチパネルの連続製造設備の要部の側面図である。
【図２】ミキシングヘッドの一部を断面した拡大側面図である。
【図３】ミキシングヘッドの設置姿勢を説明する要部の拡大概略斜視図である。
【図４】ミキシングヘッドの吐出ノズル部内での混合原液の流動状況を説明する拡大断面図である。
【図５】ミキシングヘッドの吐出ノズル部の他の形状例を示す拡大断面図である。
【図６】ミキシングヘッドの吐出ノズル部の先端開口の他の例を示す要部の拡大側面図である。
【図７】エア攪拌方式のミキシングヘッドを用いた従来のウレタンフォーム製品の連続製造設備における要部の側面図である。
【図８】（ａ），（ｂ）は従来設備のミキシングヘッドから吐出流下される混合原液の形態及びその変化を説明する断面図である。
【図９】（ａ），（ｂ）は混合原液の形態変化に伴うレイダウン幅の変動を説明する要部の平面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１，２  上，下面材
５  ミキシングヘッド
５ａ  混合室
５ｂ  吐出ノズル部
５ｃ  ノズル部の先端開口
７  混合原液
Ｐ，Ｒ  原料成分
Ａ  攪拌用エア（圧縮空気又は圧縮気体）
【図１】
2006110899.tif 000003
【図２】
2006110899.tif 000004
【図３】
2006110899.tif 000005
【図４】
2006110899.tif 000006
【図５】
2006110899.tif 000007
【図６】
2006110899.tif 000008
【図７】
2006110899.tif 000009
【図８】
2006110899.tif 000010
【図９】
2006110899.tif 000011