(57)【要約】【課題】低沸点炭化水素化合物を発泡剤として使用した硬質ポリウレタンフォーム発泡原液組成物として使用した場合に爆発することのないポリウレタンフォームサンドイッチパネルの製造方法を提供する。【解決手段】表面材１２、裏面材１４、及び前記表面材１２と裏面材１４との周縁部に配設された枠材１６にて構成された容器状外面材１０の空間部１５に、枠材１６に形成された注入口１８から硬質ポリウレタンフォーム発泡原液組成物Ｍを注入して発泡、硬化させる工程を有し、硬質ポリウレタンフォーム発泡原液組成物Ｍは低沸点炭化水素化合物を発泡剤の主成分とするものであり、硬質ポリウレタンフォーム発泡原液組成物Ｍを注入する前に、注入口１８から不活性ガス注入ノズル２０を挿入し、不活性ガスを吐出することにより空間部１５内の空気を不活性ガスにてパージ、置換する製造方法とする。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面材、裏面材、及び前記表面材と裏面材との周縁部に配設された枠材にて構成された容器状外面材内に形成された空間部に、前記枠材に形成された注入口から硬質ポリウレタンフォーム発泡原液組成物を注入して発泡、硬化させてサンドイッチパネルとする製造方法であって、
前記硬質ポリウレタンフォーム発泡原液組成物は低沸点炭化水素化合物を発泡剤の主成分とするものであり、
前記硬質ポリウレタンフォーム発泡原液組成物を注入する前に、前記注入口から不活性ガス注入ノズルを挿入し、不活性ガスを吐出することにより前記空間部内の空気を不活性ガスにてパージ、置換することを特徴とするサンドイッチパネルの製造方法。
【請求項２】
前記不活性ガス注入ノズルの吐出口を、前記空間部の中央部より前記注入口から遠方位置まで挿入する請求項１に記載のサンドイッチパネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、硬質ポリウレタンフォームを断熱材としたサンドイッチパネルの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
サンドイッチパネルは、表面材、裏面材、及び前記表面材と裏面材との周縁部に配設された枠材にて容器状外面材を作製し、表面材と裏面材をプレスにて圧縮しつつ容器状外面材内部に形成された空間部に、前記枠材に形成された注入口から硬質ポリウレタンフォーム発泡原液組成物を注入して発泡、硬化させることにより製造されている（非特許文献１、第２３８〜２３９頁）。
【０００３】
係るサンドイッチパネルの製造に使用される硬質ポリウレタンフォーム発泡原液組成物においては、要求される断熱性能を満足するために、従来はフロン系発泡剤が使用されていた（非特許文献１、第１２５頁）。
【０００４】
しかるに、周知のようにフロン化合物はオゾン層を破壊するものであるのでその使用が禁止され、現在はオゾン破壊係数の小さなＨＣＦＣ化合物が使用されている。さらに２００３年においてＨＣＦＣ化合物の使用も禁止されることが国際的に決定されており、発泡剤の一つとしてノルマルペンタン、シクロペンタン等の低沸点炭化水素化合物の使用が検討されている。
【０００５】
【非特許文献１】
岩田敬治著「ポリウレタン樹脂ハンドブック」日刊工業新聞社、昭和６２年９月２５日
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ノルマルペンタン、シクロペンタン等の低沸点炭化水素化合物は可燃性の化合物であり、ガス化した状態では、空気と混合するとかなり広い濃度範囲で爆発性混合物を形成し、静電気などの火花をきっかけにして爆発する。
【０００６】
本発明の目的は、ノルマルペンタン、シクロペンタン等の低沸点炭化水素化合物を発泡剤として使用した硬質ポリウレタンフォーム発泡原液組成物として使用した場合に爆発することのないポリウレタンフォームサンドイッチパネルを製造することができるサンドイッチパネルの製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、表面材、裏面材、及び前記表面材と裏面材との周縁部に配設された枠材にて構成された容器状外面材内に形成された空間部に、前記枠材に形成された注入口から硬質ポリウレタンフォーム発泡原液組成物を注入して発泡、硬化させてサンドイッチパネルとする製造方法であって、
前記硬質ポリウレタンフォーム発泡原液組成物は低沸点炭化水素化合物を発泡剤の主成分とするものであり、
前記硬質ポリウレタンフォーム発泡原液組成物を注入する前に、前記注入口から不活性ガス注入ノズルを挿入し、不活性ガスを吐出することにより前記空間部内の空気を不活性ガスにてパージ、置換することを特徴とする。
【０００８】
係る構成により、表面材、裏面材、及び枠材にて構成された容器状外面材内に形成された空間部内の酸素を排除できる結果、発泡剤として低沸点炭化水素化合物を含む硬質ポリウレタンフォーム発泡原液組成物を、空間部内に注入して硬質ポリウレタンフォームを形成する際に、空間部内で引火、爆発することなくサンドイッチパネルを製造することができる。
【０００９】
パージは、空間部内の空気を１００％不活性ガスで置換することを意味するものではなく、低沸点炭化水素が気化しても空間部内にて酸素濃度が爆発限界を下回る濃度にしかならないように置換されていればよいことを意味する。
【００１０】
上記製造方法においては、前記不活性ガス注入ノズルの吐出口を、前記空間部の中央部より前記注入口から遠方位置まで挿入することが好ましい。
【００１１】
不活性ガスの吐出圧力を強くすれば、空間部内の空気を不活性ガスでパージすることは比較的容易であるが、注入口の大きさが限定されていること、不活性ガスを高圧で吐出すると空間部内の圧力が上昇しすぎて表面材ないし裏面材が内圧で変形するおそれが有るなどの問題が生じる。不活性ガス注入ノズルの吐出口を、空間部の中央部より注入口から遠方位置まで挿入することにより、比較的穏やかな条件で不活性ガスを吐出することにより、短時間で不活性ガスによる空間部の空気のパージを行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明において表面材、裏面材及び枠材により形成された空間部をパージするために使用する不活性ガスは、ノルマルペンタンやシクロペンタン等の低沸点脂肪族炭化水素と反応する成分、とりわけ酸素を含有せず、また硬質ポリウレタンフォームの形成に影響を与えない常温で気体の物質であれば、特に限定なく使用可能である。具体的には窒素、炭酸ガス、アルゴン等が例示される。これらの不活性ガスは単独で使用してもよく、また２種以上を併用してもよい。これらの不活性ガスの中でも、特に分離膜方式の窒素ガス発生機を使用して得られる窒素ガスによるパージを行うことが低コストであり、最も好ましい。
【００１３】
不活性ガスの吐出量は、製造するサンドイッチパネルのサイズ、不活性ガス注入ノズルの内径や長さなどを考慮して適宜設定されるが、作業性と不活性ガス供給装置の価格などを考慮すると、５０〜１５０Ｌ／ｍｉｎであることが好ましい。
【００１４】
硬質ポリウレタンフォームを形成するための硬質ポリウレタンフォーム発泡原液組成物は、ポリオール組成物とイソシアネート成分とを混合することにより形成される。ポリオール組成物は、ポリオール化合物、発泡剤、触媒、整泡剤を含み、必要に応じて可塑剤、低分子量多官能活性水素化合物、充填剤等が添加、混合される。ポリオール化合物、触媒、整泡剤などは、硬質ポリウレタンフォームの技術分野において公知の化合物（例えば上記非特許文献１参照）を限定なく使用することができる。
【００１５】
発泡剤としては、上述のようにノルマルペンタンやシクロペンタンなどの低沸点炭化水素化合物を主成分として使用する。主成分とは、１００％が低沸点炭化水素化合物であってもよく、一部に他の発泡剤、例えば水を使用してもよいことを意味する。
【００１６】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１には、表面材１２、裏面材１４及び枠材１６から形成された容器状外面材１０を斜視図にて示した。枠材１６の短辺側の中央部に注入口１８が形成されている。通常は、硬質ポリウレタンフォーム発泡原液組成物が発泡と共に空間部内に完全に充填可能なように、容器状外面材１０の各隅部には、連続気泡軟質ポリウレタンフォームを充填した小さなガス抜き部が設けられる。
【００１７】
表面材、裏面材並びに枠材としては公知の材料が使用可能である。表面材と裏面材とは同一材料であっても異なった材料であってもよい。具体的には、面材としてはステンレス鋼板、メッキ鋼板、カラー鋼板、アルミ面材、樹脂パネル、クラフト紙等が例示され、枠材としては、木材、樹脂材等が例示される。
【００１８】
図２には、図１のＸ−Ｘ断面図であって、注入口１８より不活性ガス注入ノズル２０を挿入して不活性ガスを吐出し、容器状外面材１０の内部の空間部１５の空気をパージする状態を示したものである。不活性ガスは、供給源（図示せず）からＡに供給され、不活性ガス注入ノズル２０の先端より吐出される。不活性ガス注入ノズル２０の先端位置は、空間部１５の中央部Ｃの注入口１８から遠方位置であることが好ましく、図２において、Ｌ／Ｌ０　＝０．６〜０．８であること、即ち空間部の長辺長さの６０〜８０％位置であることが好ましい。この範囲において、最も有効にかつ短時間で不活性ガス置換を行うことができる。
【００１９】
不活性ガス注入ノズル２０の外径は、注入口１８の内径より小さくし、パージされた空気を主としてこの不活性ガス注入ノズル２０と注入口１８の空隙から排出可能に構成される。
【００２０】
図３には、不活性ガス注入ノズル２０の先端より吐出された不活性ガスの流れを模式的に示した。不活性ガスは、不活性ガス注入ノズル２０の先端より吐出された後、空気を押し出しつつ矢印の方向に流れ、不活性ガス注入ノズル２０と注入口１８の空隙から排出される。
【００２１】
図１〜図３においては、長方形のパネルの短辺側に注入口１８を設けた例を示したが、製造するパネルの形状によっては、長辺側に注入口を設けてもよく、また注入口は複数設けてもよい。
【００２２】
図４には、不活性ガス置換後の容器状外面材の空間部１５に、ミキシングヘッド２４にて混合、形成された硬質ポリウレタンフォーム発泡原液組成物Ｍを注入ノズル２２より注入する状態を示した。硬質ポリウレタンフォーム発泡原液組成物Ｍは、発泡しつつ空間部１５内を充填する。
【００２３】
図５には、多段プレス３０を使用し、容器状外面材１０Ａ〜１０Ｆをプレスしつつ、不活性ガス注入ノズル２０とミキシングヘッド２４をそれぞれ１基づつ使用し、容器状外面材１０の空間部を不活性ガスにて置換した後、直ちにミキシングヘッド２４から硬質ポリウレタンフォーム発泡原液組成物Ｍを注入する製造方法を示した。
【００２４】
このような構成の製造方法とすることにより、一旦置換した不活性ガスが、再び注入口より徐々に侵入する空気により置換されることなく、サンドイッチパネルを製造することができる。
【００２５】
図５においては、多段プレスを使用し、複数の容器状外面材をセットした状態で空間部を不活性ガスにて置換し、次いで硬質ポリウレタンフォーム発泡原液組成物を注入してサンドイッチパネルを製造する例を示したが、この方法によると、自動化のための機械を導入しない場合には、不活性ガス置換を行う作業とミキシングヘッドを作動させて硬質ポリウレタンフォーム発泡原液組成物を注入する作業とにそれぞれ別の作業員を要するという問題が生じる。
【００２６】
係る問題を回避する製造方法として、図１に示した容器状外面材１０の組み立て工程で、容器状外面材１０の組み立て後に、次の材料を集めて容器状外面材を組み立てる時間を利用して空間部の不活性ガス置換を行い、置換後には、注入口を粘着テープにて封止してサンドイッチパネルの成形工程に供給することが好ましい。
【００２７】
容器状外面材の内部の空間部を不活性ガスにて置換するに要する時間と材料を集めて容器状外面材を組み立てる時間を比較すると、ほぼ同じであるため、上記構成により、特に自動化のための機械設備を導入することなく、効率的に低コストでサンドイッチパネルの製造が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】表面材、裏面材及び枠材から形成された容器状外面材を示した斜視図
【図２】注入口より不活性ガス注入ノズルを挿入して不活性ガスを吐出し、空間部の空気をパージする状態を示した図１のＸ−Ｘ断面図
【図３】不活性ガス注入ノズルの先端より吐出された不活性ガスの空間部内での流れを模式的に示した図
【図４】不活性ガス置換後の容器状外面材の空間部に、ミキシングヘッドから硬質ポリウレタンフォーム発泡原液組成物Ｍを注入する状態を示した断面図
【図５】多段プレスを使用した本発明のサンドイッチパネルの製造方法を例示した図
【符号の説明】
１０　　　容器状外面材
１２　　　表面材
１４　　　裏面材
１５　　　空間部
１６　　　枠材
１８　　　注入口
２０　　　不活性ガス注入ノズル２０
Ｍ　　　硬質ポリウレタンフォーム発泡原液組成物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004098320.tif 000006
【図５】
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