(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオール、ポリイソシアネート、触媒、発泡剤、並びに必要に応じて架橋剤、界面活性剤、充填剤等必要成分を用いて可とう性紐状ポリウレタンフォームを製造するに当たり、
１）上記原料成分を連続的に混合して反応性ポリウレタンフォーム原液を製造する第一行程と、
２）該混合された反応性ポリウレタンフォーム原液を、連続的に移動する離型性を有する基材上にほぼ全面に渡って、あるいは該基材の進行方向に沿って平行な複数本の紐状に区分して塗布する第二工程と、
３）更に上面より離型性を有する基材を重ねる第三工程と、
４）前記第三工程において離型性を有する二つの基材によってサンドイッチされた反応性ポリウレタンフォーム原液を、基材の進行方向に沿って平行に連続的に複数本に区分し、かつ袋状化する第四行程と、
５）前記第四工程において区分された反応性ポリウレタンフォーム原液を発泡硬化させる第五行程と、
６）発泡硬化させた可とう性紐状ポリウレタンフォームを、前記基材から脱型する第六行程と、
からなる、可とう性紐状ポリウレタンフォームを連続して同時に複数本製造することを特徴とする製造方法。
【請求項２】
前記第四工程において、反応性ポリウレタンフォーム原液を連続的に複数本に区分する方法は、ヒートシール法であることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記第五工程において、離型性を有する基材の上面より発泡ガス、並びに発泡体を逃がすことを特徴とする請求項１または２に記載の製造方法。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は円形あるいは異形の可とう性ポリウレタンフォームの紐状物を連続的に複数本同時に製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
紐状のクロロプレン系ゴムあるいはＥＰＤＭ系ゴムフォームは一般的に１軸のゴム押出機から水平方法に押し出され加熱等を加え製造される。これらの製品は押出機から押し出された時点で十分に粘弾性を有していることから形状保持性が良く、単にコンベヤーベルト上に押し出されるだけでも円形あるいは異形の形状を保持し、円形あるいは異形の製品を製造することができる。しかしながらゴムフォームは低密度化が困難で、例えば０．２ｇ／ｃｍ３以下の密度の製品は商業的に製造するのが困難である。
【０００３】
またこれらの紐状ゴムフォーム製品は一軸のゴム押出機より押し出されるのであるが、その押し出し本数は１本乃至２本と限定される。
これは押し出された製品が型を使用せずにそのまま発泡される為、２本以上押し出す場合同一速度で同一太さの製品を押し出す必要があり、これにより同一コンベヤー上で同時に複数本の製品が成形される。しかしながら本押し出し条件は２本が限度であり３本以上となると前述の同一速度、同一太さの条件で押し出すことができない。以上のことから紐状ゴムフォームは性能は良いものの非常に高価となって使用分野も限定される。
【０００４】
一方可とう性紐状ポリウレタンフォームをゴムの発泡体と同様に直接原料から製造することは粘弾性が極端に小さいことから形状保持ができず、従って製造することが困難である。
そこで前もって原料を反応させて熱可塑性のポリウレタンポリマーを合成し、次いで本発泡性熱可塑性ウレタン樹脂を紐状に溶融押し出しする２段階ゴム的方式が一部とられてきた。
しかしながらこの方法はポリマー合成の第一工程、並びに溶融発泡の第二工程の２段階工程を経るため高価につく。またゴム同様に密度が０．２ｇ／ｃｍ３以下の製品を製造することが困難である。
またこれらの製品は熱可塑性であって熱硬化性でない為、耐熱性が低く高温領域での使用ができない欠点も有している。
【０００５】
また例え熱可塑性ウレタン樹脂を用いて押し出す方法をとったとしても、本方法では低密度の製品を製造することはできないばかりか連続気泡ポリウレタンフォームの製品を製造することはできない。従ってブロック形状あるいは板状形状のポリウレタンフォームを製造し、この製品をスライサーにかけてシート形状化し、更に丸刃カッター等を用いて直角にカットして紐状の可とう性のポリウレタンフォームを製造していた。
しかしながらこの方法では正方形や長方形の断面角形状の製品は作ることができるが円形や異形の断面を有する製品を作ることができないと共に、ゴムフォーム以上に非常に高価な製品となる。また表面にスキン層を有する製品も製造することができない。
【０００６】
そこで溶融発泡するのではなく直接素原料から一段階方法によって安価に低密度から高密度の熱硬化性の連続気泡構造、または独立気泡構造の紐状の可とう性ポリウレタンフォームを複数本同時に製造する技術が要望されていた。
また形状的には断面４角形製品のみでなく円形や楕円形、半円形、異形の可とう性紐状ポリウレタンフォームを製造する技術が要望されていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、第一の課題は既にポリマー化された熱可塑性ポリウレタン樹脂からフォームを造るのではなく、ポリウレタン素原料から直接紐状の町とう性ポリウレタンフォームを数本から数十本同時に連続して製造する技術を提供することである。
本発明の第二の課題は紐状の密度０．２ｇ／ｃｍ３以上の高密度製品を製造することができると共に、０．２ｇ／ｃｍ３以下の低密度の可とう性紐状ポリウレタンフォームをも連続して工業的に製造する技術を提供することである。
本発明の第三の課題は紐状で表曲に内部密度より大きい自己形成スキンを有する可とう性紐状ポリウレタンフォームを同時に複数本連続して製造する技術を提供することである。
本発明の第四の課題は断面が４角形製品のみでなく円形や楕円形、半円形、異形の可とう性紐状ポリウレタンフォームを製造する技術を提供することである。
本発明の第五の課題は連続気泡並びに独立気泡の可とう性紐状ポリウレタンフォームを複数本同時に製造する技術を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願の発明者は、可とう性紐状ポリウレタンフォームを製造するに必要なポリオール、ポリイソシアネート、発泡剤、触媒並びに必要に応じて架橋剤、界面活性剤、充填剤等の必要成分から可とう性紐状ポリウレタンフォームを複数本連続して製造するに当たり、
１）上記原料成分を連続的に混合して反応性ポリウレタンフォーム原液を製造する第一行程と、
２）該混合された反応性ポリウレタンフォーム原液を、連続的に移動する離型性を有する基材上にほぼ全面に渡って、あるいは該基材の進行方向に沿って平行な複数本の紐状に区分して塗布する第二工程と、
３）更に上面より離型性を有する基材を重ねる第三工程と、
４）前記第三工程において離型性を有する二つの基材によってサンドイッチされた反応性ポリウレタンフォーム原液を、基材の進行方向に沿って平行に連続的に複数本に区分し、かつ袋状化する第四行程と、
５）前記第四工程において区分された反応性ポリウレタンフォーム原液を発泡硬化させる第五行程と、
６）発泡硬化させた可とう性紐状ポリウレタンフォームを、前記基材から脱型する第六行程と、
からなる、可とう性紐状ポリウレタンフォームを連続して同時に複数本製造することができる方法を見い出し、本発明を完成させた。
【０００９】
ここでポリウレタン原料成分を連続的に混合する手段としては一般のポリウレタンフォームを製造する際に使用される発泡機と称される低圧法あるいは高圧法の混合機で良く、要はポリウレタン原料成分を定量的に連続して送るポンプ設備とこれらの複数のポンプにて送られた成分を攪拌機等にて混合し吐出する手段とを有するものであればいかなるものであっても良い。
次に本混合された反応性ポリウレタンフォーム原液を移動する離型性を有する基材上に塗布するのであるが、この離型性を有する基材とは一般に離型紙、離型フィルムと称されているものであれば良く、例えばクラフト紙等の表面に離型性シリコン樹脂を焼き付けたもの、あるいはクラフト紙の表面に離型性を有するメチルペンタン樹脂等を一体化させたもの、ポリエステルフィルム表面に離型性シリコン樹脂を焼き付けたもの等も使用可能であり、あるいはグラスファイバー強化テフロンシートであっても良い。
ここで離型性を有する基材上へ反応性ポリウレタンフォーム原液を塗布するのであるが、離型性を有する基材のほぼ全面に渡って塗布するものであっても、あるいは離型性を有する基材の進行方向に平行に紐状に複数本区分して塗布するのであっても良い。
次に更に上面より離型性を有する基材を重ねるのであるが、この上面の離型性を有する基材は下面に使用する離型性を有する基材と同一であっても異質であっても良い。
【００１０】
次に２枚の離型性を有する基材でサンドイッチされた反応性ポリウレタンフォーム原液を基材の進行方向に平行に連続的に区分して進行させるのであるが、この手段としては上面、下面より回転するベルトにて挟む方法、上面、下面より熱プレートを当てて熱シールして区分する方法等で目的を達成することができる。この熱シール方法を採用する場合には当然熱可塑性フィルムの基材か、あるいは紙の表面に熱可塑性樹脂を一体化させた離型性を有する基材を使用するのが良いが、この場合反応性ポリウレタンフォーム原液が進行方向に平行にしかも紐状に塗布され、ヒートシール面には原料が塗布されていない状態が好ましい。
またフィルム上にシリコン樹脂等の離型性樹脂が処理されている場合には、そのフィルム表面を熱で溶融させた後ヒートシールするのが好ましい。またベルト等にて挟む方式の場合には、例えば紙と樹脂を一体化させたものではなく樹脂そのものからなるフィルムを離型性を有する基材として選ぶのが良い。
しかしながら袋状の区分はいかなる方法であっても紐状に反応性ポリウレタンフォーム原液が区分される方法であればいかなる方法でも良いが好ましくはヒートシール方式が良い。
次に区分された袋状物の中で反応性ポリウレタンフォーム原液を発泡硬化させるのであるが自然発泡キュアーであっても加熱発泡キュアーであっても、また他の方法であっても良い。
次に発泡硬化した可とう性紐状ポリウレタンフォームを脱型するのであるが上面、下面よりベルト等で挟んでいた方法に於いては上下ベルトを開放し、また進行方向に連続的に袋を切断する。またヒートシール方法で区分されて製造された場合にはヒートシールを熱により開放するか、あるいは区分された袋を進行方向に切断するかの方法等で脱型することができる。
【００１１】
本発明では反応性ポリウレタンフォーム原液を上面、下面より離型性を有する基材を乗せて複数に区分してサンドイッチ状にするのであるが、この時目的の可とう性紐状ポリウレタンフォームが連続気泡を望む場合には必ず各区分内の袋部に発泡ガスを逃がすための開放部をつくる必要がある。
これら開放部は例えば各区分された袋の上面に断続的にミシン目状に切れ目を入れたものであっても、小円形の穴を製品の進行する方向に断続的に入れたものであっても良い。
これらの開放部は連続気泡化する時のガスを外部に逃がす働きと同時に一定形状の紐状製品を作るために余分な原料を逃がす働きをもする。
また本目的の可とう性紐状ポリウレタンフォームが独立気泡の場合には必ずしも切れ目は必要でないが、別に一定サイズ並びに形状の紐状製品を作るための余分な原料の逃がしとして利用しても良い。
これらの切れ目は前もってフィルムに開けられたものであっても製造途中であけられた切れ目であっても良いが、できれば前もって開けた離型性を有する基材として使用するのが均一に一定サイズの切れ目を入れられることから好ましい。
【００１２】
また連続的に移動する離型性を有する基材上に混合された反応性ポリウレタンフォーム原液を塗布する方法としてはドクターナイフ方式、リバースコーター方式、あるいはスプレー方式等の方法で達成可能であり、また本方法に限定されず全面的あるいは進行方向に紐状に塗布することができればいかなる方法であっても良い。しかしながら移動する離型性基材上に紐状に反応性ポリウレタンフォーム原液を塗布する方法としては複数本にスプレーする方法が好ましい。特に好ましくはジェットスプレー方式が好ましい。
【００１３】
本発明の紐状ポリウレタンフォームに使用するポリオールとは一般のポリウレタンフォームに使用するものであれば何でも使用可能であり、例えばポリオキシアルキレンポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリジエンポリオール等いかなるポリオールも使用することができる。
ポリイソシアネートとは一般に使用するトリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート等ウレタンフォームに使用可能なポリイソシアネートであれば使用することができる。架橋剤あるいは鎖延長剤としては１．４ブタシジオール、トリメチロールプロパン、ブタンジオール、エチレングリコール、ジエチレングリコール等の低分子量ポリオールやメチレンビスジフェニルポリアミン、トリレンジアミン等の一般に使用されるポリアミン等も使用できる。
発泡剤としては水、フロン類、低沸点有機溶剤、ＣＯ２等一般に使用される発泡剤が使用できる。
界面活性剤としてはポリジメチルシロキサン−ポリオキシアルキレングリコール共重合体等の一般的に使用されるシリコン系界面活性剤が好ましいが、非シリコン系界面活性剤も単独あるいは併用で使用することができる。
触媒としては３級アシンや有機金属化合物等一般に使用される触媒ならすべて使用することができる。
また本発明においてはワンショット法でも前もってポリオールとポリイソシアネートとを反応させるプレポリマー法も本発明は可能である。
また本発明の紐状ポリウレタンフォームに於いてはウレタン結合以外に尿素結合等を一般に含有することもあるが、他にイソシアヌレート結合等を含有していても可とう性であれば本発明の範囲に含まれる。
充填剤としては炭酸カルシウム、クレー、硫酸バリウム、水酸化バリウム、水酸化アルミニウム等の無機充填剤、ジオクチルフタレート、石油樹脂、アスファルト、ポリブテン等一般に使用されるものが使用できる。
【００１４】
【作用】
本発明は同時に連続して多数本の紐状ポリウレタンフォームを製造するものである。一般に既存の技術で同時に連続して多数本の紐状ポリウレタンフォームを製造する場合には複数の金型モールド内に反応性ポリウレタンフォーム原液を注入することになるが、この金型使用方法では短尺製品の製造は可能であるがエンドレスの連続長尺製品の製造は不可能である。
本発明は高価な金型を使用することなく紐状ポリウレタンフォームを同時に多数本製造するものであって、即ち混合された反応性ポリウレタンフォーム原液を上下２枚の離型紙を有する基材を用いて製品の製造進行方向に連続して袋状に複数本区分する。
区分時点に於いては、この区分された袋は厚さが薄い状態であるが製品の進行と共に反応性ポリウレタンフォーム原液は発泡して体積が増大して円形の袋状物となる。更に加熱を加えながら進行させることによって袋状内のポリウレタンフォームはキュアーして製品となる。本袋状内のキュアーされた紐状ポリウレタンフォームはカッターナイフ等を用いて離型性を有する基材が進行方向に連続して切断され、その後脱型されて製品となる。
また紐状ポリウレタンフォームが連続気泡フォームの場合には、上面が離型性をする基材の上面の切れ目よりヘルスバブルと称するガスを逃がす必要がある。
【００１５】
本発明の作用効果について図１、図２を用いて具体的に説明する。
図１は本発明の製造方法を説明する平面図であり、図２はその装置の側面図である。ポリウレタンフォームに必要な原料成分は発泡機と称される混合機で攪拌混合され下面の離型性を有する基材４上に紐状６の状態で塗布される。この塗布された離型性を有する基材４上に上面ロール２を介して上面より離型性を有する基材５が乗せられる。
次に袋状に区分されるために熱プレート９を用いて上面５、下面４の離型性基材が熱接合され区分線７が形成される。
区分線７で区分された内部の反応性ポリウレタンフォーム原液８は次第に発泡体積を増して、区分された紐状の袋は連続的に楕円形乃至円形となってゆき反応性ポリウレタンフォーム最終体１０が形成され、この時点でヘルスバブルを出して紐状ポリウレタンフォーム１１となる。
【００１６】
本発明に於いて楕円形乃至円形以外の異形製品を望む場合には発泡工程、あるいは形状形成の反応性ポリウレタンフォーム最終体１０で異形を形成する為の加温金型を押し当てて成型すれば良い。
【００１７】
【実施例】
実施例１
グリセリンにプロピレンオキサイドを付加重合させた分子量３０００のポリオール１００重量部、トリレンジイソシアネート（Ｔ−８０）３９．６重量部、Ｈ２Ｏ３．０部、シリコン界面活性剤Ｌ５２０（日本ユニカー社製）１．５重量部、トリエチレンジアミンＤＡＢＣＯ３３ＬＶ（三共エアープロダクト社製）０．２５部、スタナスオクトエート０．３部割合で発泡機と称される混合機を用いて１分間に３７５ｇ混合吐出した。
本反応性ポリウレタンフォーム原液はスプレー方式の分割塗布機を経て６本に分割され、１分間に３ｍの速度で走行する７０ミクロン厚さのポリエチレンフィルム上に３３ｍｍ間隔で分割塗布された。
本下面の塗布されたポリエチレンフィルムの上に上面より７０ミクロン厚さのポリエチレンフィルムが乗せられ図１に示された熱プレート９にて連続的に幅５ｍｍで熱シールされた。
６本の反応性ポリウレタンフォーム原液８が内在するシートは８０℃の発泡オープン中に導入され発泡して次第に円形となる。
本６本の袋状物より成るシートは反応性ポリウレタンフォーム最終体１０で上面よりミシン目付けロータリーカッターを用いて切れ目が入れられ、この切れ目よりヘルスバブルと称されるガスが逃がされ連続気泡紐状ポリウレタンフォーム１１が形成される。本製品は密度約０．０６ｇ／ｃｍ３、直径２０ｍｍの円形の紐状ポリウレタンフォームとなった。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は２枚の離型性を有する基材を用いて同時に複数本の紐状ポリウレタンフォームを製造するものである。
本製造方法により従来金型を用いて短尺品のみしか製造できなかった紐状ポリウレタンフォームについて、長尺品を連続的に製造可能となるばかりではなく同時に多数本の低密度から高密度までの製品を金型を用いずに安価に製造することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の製造方法を示す設備の平面図
【図２】  本発明の製造方法を示す設備の側面図
【符号の説明】
１    下面繰り出しロール
２    上面繰り出しロール
３    キャリアーロール
４    下面離型性を有する基材
５    上面離型性を有する基材
６    紐状塗布反応性ポリウレタンフォーム原液
７    ヒートシール線
８    反応性ポリウレタンフォーム原液
９    熱プレート
１０  反応性ポリウレタンフォーム最終体
１１  紐状ポリウレタンフォーム
【図１】
0004410889.tif 000002
【図２】
0004410889.tif 000003