(57)【要約】【課題】  薄厚で高強度・高剛性・高断熱性を有する硬質ポリウレタンフォームを提供すること。また、こうした硬質ポリウレタンフォームを連続ラインで効率よく成形する製造方法あるいは製造装置を提供すること。【解決手段】  同一平面上に形成された異なる特性を有する２種類以上のポリウレタン形成層２，３を有し、一体として平板状のパネル１を構成することを特徴とする。また、ポリウレタン形成層２，３がそれぞれ異なるパターンを有することを特徴とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一平面上に形成された異なる特性を有する２種類以上のポリウレタン形成層を有し、一体として平板状の成形体を構成することを特徴とする硬質ポリウレタンフォーム。
【請求項２】
前記ポリウレタン形成層がそれぞれ異なるパターンを有することを特徴とする請求項１記載の硬質ポリウレタンフォーム。
【請求項３】
前記ポリウレタン形成層のうち、最も高密度のポリウレタン形成層が、前記成形体の中央部あるいは両端部に設けられたことを特徴とする請求項１または２記載の硬質ポリウレタンフォーム。
【請求項４】
異なる特性を有する２種類以上のポリウレタン原料を異なるヘッドから供給し、連続ライン上で同時に成形し、平板状の成形体を作製することを特徴とする硬質ポリウレタンフォームの製造方法。
【請求項５】
前記ポリウレタン原料のうちの少なくとも２以上が、同一のイソシアネート成分を有することを特徴とする請求項４記載の硬質ポリウレタンフォームの製造方法。
【請求項６】
平板状の成形体用の成形型と、該成形型にポリウレタン原料を供給する複数のヘッドを有し、前記成形型およびヘッドのいずれか一方あるいは両方が連続ライン上で移動するとともに、異なる特性を有する２種類以上のポリウレタン原料を各ヘッドから同時に前記成形型に供給可能な構成を有することを特徴とする硬質ポリウレタンフォームの製造装置。
【請求項７】
前記複数のヘッドのうちの少なくとも１つが、他のヘッドとの相対的位置を変更可能な構成を有することを特徴とする請求項６記載の硬質ポリウレタンフォームの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硬質ポリウレタンフォーム、その製造方法および製造装置に関し、具体的には、例えば建材用パネル等に用いられる硬質ポリウレタンフォーム、その製造方法および製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、住宅用あるいは倉庫用などの建材用パネルなどに多く用いられる硬質ポリウレタンフォームの製造においては、連続ラインおよびバッチ成型問わず、単一のウレタン原料を用いて製造されてきた（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
ここで、建材用パネル、特に金属サイディング分野においては、例えばＬ１０００〜８０００ｍｍ×Ｗ３００〜５００ｍｍ×Ｄ１０〜２０ｍｍの硬質ポリウレタンフォームが用いられてきた。さらに強度や断熱性が要求される場合には、これに必要な厚みを有する硬質ポリウレタンフォームによって強度を確保するパネルを作製する方法、複数枚の硬質ポリウレタンフォームのパネル（密度や組成が相違する場合を含む）を貼り合わせる方法、硬質ポリウレタンフォーム製のパネルの外枠など部分的に別の素材を貼り付けて補強する方法、あるいは金属製パネルとの貼り合わせにより強度を確保する方法など種々の工夫が行われてきた。
【０００４】
また、硬質ポリウレタンフォームの成形において、互いに密度が異なるウレタン樹脂低密度発泡層及び繊維強化ウレタン樹脂高密度発泡層を有しかつ高強度・高剛性・高断熱性を有する繊維強化ウレタン樹脂複層発泡体が提案されている。具体的には、図４（一部修正）に示すように、繊維強化ウレタン樹脂複層発泡体は、少なくとも１枚のマット状強化繊維５３を含む繊維強化高密度ウレタン樹脂発泡層５１と、マット状体あるいは網状体５４を含む低密度ウレタン樹脂発泡層５２とが一体化されたものであって、繊維強化高密度ウレタン樹脂発泡層５１の低密度ウレタン樹脂発泡層５２に対する樹脂密度比が３以上であることを特徴としている。また、繊維強化ウレタン樹脂複層発泡体は、２層及び３層の場合がある（例えば特許文献２および３参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平０８−１４３６３８号公報
【特許文献２】特開平１０−２９６９３９号公報
【特許文献３】特開平１１−５８５３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従前のこうした硬質ポリウレタンフォームやその製造方法には、以下のような問題点があった。
【０００７】
つまり、上記のような金属サイディング分野においては、より大きな居住空間の確保の観点からパネルの肉厚軽減の要請が強く、また、硬質ポリウレタンフォームの軽量化の観点から低密度化が進む一方、パネルの端部の強度の強化が課題となっている。
【０００８】
また、硬質ポリウレタンフォームに要求される性能には、上記の強度だけではなく、剛性、寸法安定性、熱伝導率、難燃性、低密度、低コスト等、多様にある。しかしながら、それらの特性には、それぞれ相反する特性の場合がある。例えば、低コストを図って低密度化をすることによって、パネル全体の強度・剛性が低下し、剛性不足による折れや反りが問題となることが多い。逆に、高強度・高剛性を図って高密度にすると、高コストまたは過重量となり製品として使用できない等の課題がある。
【０００９】
そこで、本発明では、こうした要請や課題に対応すべく、薄厚で高強度・高剛性・高断熱性を有する硬質ポリウレタンフォームを提供すること、また、こうした硬質ポリウレタンフォームを連続ラインで効率よく成形する製造方法あるいは製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、以下に示す硬質ポリウレタンフォーム、その製造方法および製造装置によって上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに到った。
【００１１】
本発明は、硬質ポリウレタンフォームであって、同一平面上に形成された異なる特性を有する２種類以上のポリウレタン形成層を有し、一体として平板状の成形体を構成することを特徴とする。
【００１２】
従前の硬質ポリウレタンフォームの強度確保には、上記のように肉厚のパネルや厚み方向に多層を形成するなど、厚みの増大を避けることが困難であった。これに対し、本発明は、同一平面上に異なる特性を有する２種類以上のポリウレタン形成層、例えば高密度のポリウレタン形成層と低密度のポリウレタン形成層を一体として形成したパネルを作製することによって、強度の確保とともに、薄肉のパネルを形成することができる。また、ここでいう「異なる特性」とは、主成分であるポリオールおよびイソシアネートの成分の相違による特性の相違のみならず、発泡剤・触媒・整泡剤・難燃剤などの添加剤の相違によって異なる特性の有する場合を含み、低密度層と高密度層との特性の相違に限らず、高難燃層と高密度層、あるいは独立気泡層と連続気泡層など種々の異なる特性をいう。こうした特性の相違を利用することによって、薄厚で高強度・高剛性・高断熱性を有する硬質ポリウレタンフォームを提供することが可能となる。
【００１３】
本発明は、上記硬質ポリウレタンフォームであって、前記ポリウレタン形成層がそれぞれ異なるパターンを有することを特徴とする。
【００１４】
上記のように、本発明の本質は、従前の均一な硬質ポリウレタンフォームではなく、一体として平板状の成形体を構成するパネル内部に、強度や断熱性などの異なる特性のポリウレタン形成層を有する硬質ポリウレタンフォームの不均一性にある。一方、実際のパネルの使用時においては、パネルの端部あるいは中央部など部分的に強度や断熱性などの特性が必要とされるが、必ずしもパネル全体としてこれらの特性が必要とされないことも多い。本発明は、異なる特性のポリウレタン形成層を、種々のパターンでパネル内部に作製し、一体として平板状の成形体を形成することによって、こうした要請に対応し、薄厚で高強度・高剛性・高断熱性を有する硬質ポリウレタンフォームを提供することが可能となる。
【００１５】
本発明は、上記硬質ポリウレタンフォームであって、前記ポリウレタン形成層のうち、最も高密度のポリウレタン形成層が、前記成形体の中央部あるいは両端部に設けられたことを特徴とする。
【００１６】
硬質ポリウレタンフォームは建材用パネルなどに多用され、上記のように、パネル中央部あるいは端部の強化の要請が強い。本発明は、こうした要請に対し、最も高密度のポリウレタン形成層をパネルの中央部あるいは両端部に設けることによって、金属サイディングなど建材用パネルとしての要請に応え、特に重要な部分の強度の強化を図るとともに、パネル全体として薄厚で、高い強度を有する硬質ポリウレタンフォームを提供することができる。
【００１７】
本発明は、硬質ポリウレタンフォームの製造方法であって、異なる特性を有する２種類以上のポリウレタン原料を異なるヘッドから供給し、連続ライン上で同時に成形し、平板状の成形体を作製することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、硬質ポリウレタンフォームの製造装置であって、平板状の成形体用の成形型と、該成形型にポリウレタン原料を供給する複数のヘッドを有し、前記成形型およびヘッドのいずれか一方あるいは両方が連続ライン上で移動するとともに、異なる特性を有する２種類以上のポリウレタン原料を各ヘッドから同時に前記成形型に供給可能な構成を有することを特徴とする。
【００１９】
従前の硬質ポリウレタンフォームの製造にあっては、連続ライン上に１つのミキシングヘッドからポリウレタン原液を供給し、均一な平板状の成形体であるパネルを作製していた。本発明は、異なる特性を有する２種類以上のポリウレタン原料を異なるヘッドから供給し、連続ライン上で同時に成形することによって、同一平面上に形成された異なる特性を有する２種類以上のポリウレタン形成層を有し、一体として平板状の成形体を構成する硬質ポリウレタンフォームを作製することができる。また、製造装置については、平板状の成形体用の成形型と、成形型にポリウレタン原料を供給する複数のヘッドを有し、成形型およびヘッドのいずれか一方あるいは両方が連続ライン上で移動するとともに、異なる特性を有する２種類以上のポリウレタン原料を各ヘッドから同時に成形型に供給可能な構成を有することによって、こうした製造方法を適切に実行することができる。このような製造方法あるいは製造装置によって、従前の単一処方では得られなかった特性を有する硬質ポリウレタンフォームを得ることを可能とした。
【００２０】
本発明は、上記硬質ポリウレタンフォームの製造方法であって、前記ポリウレタン原料のうちの少なくとも２以上が、同一のイソシアネート成分を有することを特徴とする。
【００２１】
建材用パネルなどに用いる硬質ポリウレタンフォームは、上記のように異なる特性によって強化される。一方異なる特性のポリウレタン形成層で構成されるパネルであっても、パネル成形時の処理工程は同様であることが好ましく、仕上がり後の加工性などについてもパネル全体として均等であることが好ましい。本発明は、パネルを構成するポリウレタン形成層を、同一のイソシアネート成分を有するポリウレタン原料を用いて作製することによって、硬質ポリウレタンフォーム作成時の加熱温度や加熱時間など処理工程の共通化を図ることが可能となり、仕上がり後のパネル全体の均等な加工性などを確保することが可能となる。
【００２２】
本発明は、上記硬質ポリウレタンフォームの製造装置であって、前記複数のヘッドのうちの少なくとも１つが、他のヘッドとの相対的位置を変更可能な構成を有することを特徴とする。
【００２３】
上記のように、本発明の本質は、一体として平板状の成形体を構成するパネル内部に、強度や断熱性などの異なる特性のポリウレタン形成層を有する硬質ポリウレタンフォームの不均一性にある。さらに、種々の用途に対応するためには、異なる特性のポリウレタン形成層を、種々のパターンでパネル内部に作製し、一体として平板状の成形体を形成することが好ましい。このとき、製造装置としては、上記のような成形型と複数のヘッドを有し、そのヘッドの少なくとも１つが、他のヘッドとの相対的位置を変更可能な構成を有することによって、種々のパターンに対応して薄厚で高強度・高剛性・高断熱性を有する硬質ポリウレタンフォームを提供することが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
以上のように、本発明は、同一平面上に形成された異なる特性を有する２種類以上のポリウレタン形成層を有し、一体として平板状の成形体の硬質ポリウレタンフォームを構成することによって、薄厚で高強度・高剛性・高断熱性を有する硬質ポリウレタンフォームを提供すること、また、こうした硬質ポリウレタンフォームを連続ラインで効率よく成形する製造方法あるいは製造装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明は、同一平面上に形成された異なる特性を有する２種類以上のポリウレタン形成層が、一体として平板状の成形体の硬質ポリウレタンフォームを構成する。以下、本発明に係る硬質ポリウレタンフォームの好適な実施形態について、図面を用いて説明する。
【００２６】
＜本発明に係る硬質ポリウレタンフォームの構成例＞
図１（Ａ）〜（Ｄ）および（Ｅ）は、本発明に係るパネル１（硬質ポリウレタンフォームに相当）の具体的な態様として、主たるポリウレタン形成層であって所定の特性を有するポリウレタン形成層２（以下「形成層Ａ２」という）と、形成層Ａ２と異なる特性を有するポリウレタン形成層３（以下「形成層Ｂ３」という）が、それぞれ異なる特性を有しパターンを有する場合を例示する。ここでは、両者の特性の差異を、形成層の密度に差を設けた場合を例として説明する。
【００２７】
図１（Ａ）は、パネル１のほぼ全面に形成層Ａ２が形成され、パネル１の中央部に形成層Ｂ３が形成されるとともに、両形成層がパネル１の同一平面状に形成され、一体として平板状の成形体を構成するパネル１を示している。パネル１の中央部を部分的に強度や断熱性などの特性を強化しつつ、パネル１全体として必要な機能を確保することによって、薄厚で高強度・高剛性・高断熱性などの特性を有するパネル１とすることが可能となる。例えば、形成層Ａ２を低密度層とし形成層Ｂ３を高密度層とすることによって、パネル１全体としては低密度を確保しつつ、中央部に高い強度を有するパネル１を構成することができることから、高強度でかつ高弾性のパネル１とすることができる。
【００２８】
図１（Ｂ）は、一体として形成したパネル１内部の中央に形成層Ａ２が形成され、両端部に形成層Ｂ３が形成されている。パネル１の端部を部分的に強度や断熱性などの特性を強化しつつ、パネル１全体として必要な機能を確保することによって、薄厚で高強度・高剛性・高断熱性などの特性を有するパネル１とすることが可能となる。例えば、上記同様、形成層Ａ２を低密度層とし形成層Ｂ３を高密度層とすることによって、パネル１全体としては低密度を確保しつつ、両端部に高い強度を有するパネル１を構成することができることから、特に端部の強度が高いパネル１とすることができる。
【００２９】
図１（Ｃ）は、一体として形成したパネル１内部の主要部に形成層Ａ２が形成され、この形成層Ａ２を蛇行するように形成層Ｂ３が形成されている。パネル１全面に渡り部分的に強度や断熱性などの特性を強化しつつ、パネル１全体として必要な機能を確保することによって、薄厚で高強度・高剛性・高断熱性などの特性を有するパネル１とすることが可能となる。例えば、上記同様、形成層Ａ２を低密度層とし形成層Ｂ３を高密度層とすることによって、パネル１全体の低密度性を確保しつつ、パネル全体として高い強度を有する構成を形成することができる。ここで、蛇行幅あるいは蛇行間隔を調整することによって、パネル１の強度を調整することが可能となる。
【００３０】
図１（Ｄ）は、一体として形成したパネル１内部の中央に形成層Ａ２が形成され、図１（Ｃ）における蛇行状に代えて、ジグザク状に形成層Ｂ３が形成されている。パネル１の中央部を部分的に強度や断熱性などの特性を強化しつつ、パネル１全体として必要な機能を確保することによって、薄厚で高強度・高剛性・高断熱性などの特性を有するパネル１とすることが可能となる。例えば、上記同様、形成層Ａ２を低密度層とし形成層Ｂ３を高密度層とすることによって、パネル１全体の低密度性を確保しつつ、パネル全体として高い強度を有する構成を形成することができる。ここでも、ジグザク状の幅あるいは間隔を調整することによって、パネル１の強度を調整することが可能となる。
【００３１】
このように、異なる特性の形成層Ａ２と形成層Ｂ３を種々のパターンでパネル１の内部に作製し、一体として平板状の成形体を形成することによって、パネル１の実用時の要請に対応した、薄厚で高強度・高剛性・高断熱性を有する硬質ポリウレタンフォームを提供することが可能となる。むろん形成層Ａ２と形成層Ｂ３が逆の特性である場合を含むものである。パネル１上に形成されるパターンは、上記に限定されるものではなく、図１（Ｅ）のように形成層Ｂ３ａと３ｂがパネル１上でクロスする場合など種々のパターンが可能である。また、異なる特性の形成層についても、上記のように２つの形成層Ａ２と形成層Ｂ３の組合せだけではなく、３以上組合せ可能であり、これらパネル上の面積比についても任意に設定することが可能である。なお、ここでいう異なる特性とは、例えば形成層Ａを形成層Ｂよりも低密度層あるいは高密度層とする場合などが相当し、必ずしも所定の密度を基準とし、例えば１０ｋｇ／ｃｍ３以下を低密度層、それ以上を高密度とするように、絶対値をもって特性を規制する趣旨ではなく、相対的に特性の相違が明確であれば足りるものである。
【００３２】
特性の相違は、密度の相違に限らず、高難燃層と高密度層、あるいは独立気泡層と連続気泡層など種々の異なる特性をいう。つまり、形成層Ａ２と形成層Ｂ３を、以下のように異なる処方を組み合わせることによって、各々パネル１として優れた機能を有することができる。
（１）低密度処方と高密度処方との組合せ
上記のように、パネル１全体の低密度性を確保しつつ、部分的あるいはパネル１全体としての高強度・高剛性を有する構成を形成することができる。
（２）高難燃性処方と高密度処方との組合せ
図１（Ａ）〜（Ｅ）における形成層Ａ２を高難燃性処方とし、形成層Ｂ３を高密度処方とすることによって、形成層Ａ２によるパネル１全体の高難燃性を確保しつつ、形成層Ｂ３によって部分的あるいはパネル１全体としての高強度・高剛性を有する構成を形成することができる。
（３）独立気泡処方と連続気泡処方との組合せ
図１（Ａ）〜（Ｅ）における形成層Ａ２を独立気泡処方とし、形成層Ｂ３を連続気泡処方とすることによって、形成層Ａ２によるパネル１全体の低熱伝導性・高強度性・低吸水性を確保しつつ、形成層Ｂ３によって部分的あるいはパネル１全体としての低収縮性・低密度化が可能であるという利点を有する構成を形成することができる。と同時に、独立気泡処方が有する高収縮性・高密度化が必要であるという欠点、および連続気泡が有する高熱伝導性・低強度性・高吸水性という欠点を相互に補完し合うことができるという優れた機能を有するパネルを形成することができる。
【００３３】
＜本発明に係る硬質ポリウレタンフォームの製造装置の構成例＞
本発明に係る硬質ポリウレタンフォームの製造装置（以下「本装置」という）は、図２および図３に例示するように、パネル１（「平板状の成形体」に相当）用の成形型１１と、成形型１１にポリウレタン原料を供給する複数のヘッド１２，１３を有し、成形型１１およびヘッド１２，１３のいずれか一方あるいは両方が連続ライン上で移動するとともに、異なる特性を有する２種類以上のポリウレタン原料を各ヘッド１２，１３から同時に成形型１１に供給可能な構成を有することを特徴とする。こうした構成によって、従前の単一処方では得られなかった特性を有するパネルを得ることを可能とした。以下、図２および図３を基に、本装置を用いたパネル１の製造方法について詳述する。ここでは、成形型１１を移動させることによって、所望の大きさのパネルを作製することができる場合を例示する。
【００３４】
図２（Ａ）は、本装置を用いて上記図１（Ａ）のパターンを有するパネル１を作製する場合を例示する。
（Ａ−１）成形型１１に対し、図２（Ａ１）に示すように、低密度形成層Ａ２用のポリウレタン原料を供給するヘッド１２、および高密度形成層Ｂ３用のポリウレタン原料を供給するヘッド１３を配設する。ここでは、ヘッド１２は、図２（Ａ２）に示すように、２つの供給口１２ａ，１２ｂからポリウレタン原料を供給する構造を有するタイプを例示する。
（Ａ−２）次に、ヘッド１２および１３から各ポリウレタン原料を供給しながら、成形型１１を移動させる。各ポリウレタン原料の供給量は、パネル１の仕上がり状態における形成層Ａ２および形成層Ｂ３の容積比（面積比）に対応して設定される。形成層Ａ２を形成するポリウレタン原料２ａ，２ｂがヘッド１２の供給口１２ａ，１２ｂを介して成形型１１に供給され、形成層Ｂ３を形成するポリウレタン原料３ａがヘッド１３を介して成形型１１に供給される。このとき、成形型１１の矢印ｖ方向への移動に伴い、図２（Ａ２）に示すように、成形型１１の表面に順次パネル１のパターンが形成される。
（Ａ−３）成形型１１上に形成されたパターンは、所定時間の静置、加熱あるいは乾燥風など処理を行うことによって硬化され、図２（Ａ３）に示すように、パネル１の中央部に形成層Ｂ３が連続的に形成されたパネル１が作製される。このとき、形成層Ａ２と形成層Ｂ３が持つ特性の組合せによって、薄厚で高強度・高剛性・高断熱性等を固有の特性を有するパネル１が完成する。
【００３５】
同様に、図２（Ｂ）は、本装置を用いて上記図１（Ｂ）のパターンを有するパネル１を作製する場合を例示する。
（Ｂ−１）成形型１１に対し、図２（Ｂ１）に示すように、低密度形成層Ａ２用のポリウレタン原料を供給するヘッド１２、および高密度形成層Ｂ３用のポリウレタン原料を供給するヘッド１３ａ，１３ｂを配設する。
（Ｂ−２）次に、ヘッド１２および１３ａ，１３ｂから各ポリウレタン原料を供給しながら、成形型１１を移動させる。各ポリウレタン原料の供給量は、パネル１の仕上がり状態における形成層Ａ２および形成層Ｂ３の容積比（面積比）に対応して設定される。形成層Ａ２を形成するポリウレタン原料２ａがヘッド１２を介して成形型１１に供給され、形成層Ｂ３を形成するポリウレタン原料３ａ，３ｂがヘッド１３ａ，１３ｂを介して成形型１１に供給される。このとき、成形型１１の矢印ｖ方向への移動に伴い、図２（Ｂ２）に示すように、成形型１１の表面に順次パネル１のパターンが形成される。
（Ｂ−３）成形型１１上に形成されたパターンは、所定時間の静置、加熱あるいは乾燥風など処理を行うことによって硬化され、図２（Ｂ３）に示すように、パネル１の両端部に形成層Ｂ３が連続的に形成されたパネル１が作製される。このとき、形成層Ａ２と形成層Ｂ３が持つ特性の組合せによって、薄厚で高強度・高剛性・高断熱性等を有するパネル１が完成する。
【００３６】
図３（Ｃ）は、本装置を用いて上記図１（Ｄ）のパターンを有するパネル１を作製する場合を例示する。高密度形成層Ｂ３用のポリウレタン原料を供給するヘッド１３が、ヘッド１２ａ，１２ｂとの相対的位置を変更するように構成される点に特徴がある。こうした構成によって、種々の用途に対応した異なる特性の形成層Ａ２およびＢ３を、種々のパターンでパネル内部に作製することができ、本装置では図１（Ｃ）および(Ｄ)のパターンを作製することができる。
（Ｃ−１）成形型１１に対し、図３（Ｃ１）に示すように、低密度形成層Ａ２用のポリウレタン原料を供給するヘッド１２ａ，１２ｂ、および高密度形成層Ｂ３用のポリウレタン原料を供給するヘッド１３を配設する。ヘッド１３は、図３（Ｃ２）に示すように、成形型１１の移動方向（矢印ｖ方向）に対して垂直方向の往復（矢印ｈの左右方向）の移動が可能な構成となっている。
（Ｃ−２）次に、ヘッド１２ａ，１２ｂおよび１３から各ポリウレタン原料を供給しながら、成形型１１を移動させる。形成層Ａ２を形成するポリウレタン原料２ａ，２ｂがヘッド１２ａ，１２ｂを介して成形型１１に供給され、形成層Ｂ３を形成するポリウレタン原料３ａがヘッド１３を介して成形型１１に供給される。このとき、矢印ｖ方向の成形型１１の移動およびヘッド１３の矢印ｈの左右方向の移動に伴い、図３（Ｃ２）に示すように、成形型１１の表面に順次パネル１のパターンが形成される。ヘッド１３の左右の移動速度は、形成層Ｂ３の所望のパターンに応じて成形型１１の移動速度との関係において制御される。また、各ポリウレタン原料２ａ，２ｂおよび３ａの供給量は、パネル１の仕上がり状態における形成層Ａ２および形成層Ｂ３の容積比（面積比）に対応して設定されるとともに、ヘッド１２ａ，１２ｂからのポリウレタン原料２ａ，２ｂの供給量は、ヘッド１３の位置によって増減制御することによって、均一なパネルの作製が可能となる。
（Ｃ−３）成形型１１上に形成されたパターンは、所定時間の静置、加熱あるいは乾燥風など処理を行うことによって硬化され、図３（Ｃ３）に示すように、パネル１全体にジグザグ状の形成層Ｂ３が連続的に形成されたパネル１が作製される。このとき、形成層Ａ２と形成層Ｂ３が持つ特性の組合せによって、薄厚で高強度・高剛性・高断熱性等を有するパネル１が完成する。
【００３７】
同様に、図３（Ｄ）は、本装置を用いて上記図１（Ｅ）のパターンを有するパネル１を作製する場合を例示する。図３（Ｃ）に示す構成と同様、高密度形成層Ｂ３用のポリウレタン原料を供給口ヘッド１３ａ，１３ｂが、ヘッド１２との相対的位置を変更するように構成される点に特徴がある。むろんヘッド１３全体を移動し、ヘッド１２との相対的位置を変更するように構成することも可能である。こうした構成によって、種々の用途に対応した異なる特性の形成層Ａ２およびＢ３を、種々のパターンでパネル内部に作製することができ、本装置では図１（Ｅ）のパターンを作製することができる。
（Ｄ−１）成形型１１に対し、図３（Ｄ１）に示すように、低密度形成層Ａ２用のポリウレタン原料を供給するヘッド１２、および高密度形成層Ｂ３用のポリウレタン原料を供給するヘッド１３を配設する。ここでは、ヘッド１３は、２つの供給口１３ａ，１３ｂからポリウレタン原料を供給する構造を有するタイプを例示し、成形型１１の中心部に位置するヘッド１３が、図３（Ｄ２）の矢印ｒに示すような方向に回転できるような構成となっている。
（Ｄ−２）次に、ヘッド１２および１３ａ，１３ｂから各ポリウレタン原料を供給しながら、成形型１１を移動させる。形成層Ａ２を形成するポリウレタン原料２ａがヘッド１２を介して成形型１１に供給され、形成層Ｂ３を形成するポリウレタン原料３ａ，３ｂがヘッド１３ａ，１３ｂを介して成形型１１に供給される。このとき、矢印ｖ方向の成形型１１の移動およびヘッド１３の矢印ｒの回転に伴い、図３（Ｄ２）に示すように、成形型１１の表面に順次パネル１のパターンが形成される。各ポリウレタン原料の供給量は、パネル１の仕上がり状態における形成層Ａ２および形成層Ｂ３の容積比（面積比）に対応して設定される。ヘッド１３の回転速度は、形成層Ｂ３の所望のパターンに応じて成形型１１の移動速度との関係において制御される。
（Ｄ−３）成形型１１上に形成されたパターンは、所定時間の静置、加熱あるいは乾燥風など処理を行うことによって硬化され、図３（Ｄ３）に示すように、パネル１全体に蛇行状の２つの形成層Ｂ３がクロスするように連続的に形成されたパネル１が作製される。このとき、形成層Ａ２と形成層Ｂ３が持つ特性の組合せによって、薄厚で高強度・高剛性・高断熱性等を有するパネル１が完成する。
【００３８】
以上のパネル１の作製において、ウレタン原液２ａ，２ｂあるいは３ａ，３ｂは、同一のイソシアネート成分を有することが好ましい。パネル１作成時の加熱温度や加熱時間など処理工程は、硬質ポリウレタンフォームを構成するポリオール化合物や発泡剤・触媒・整泡剤・難燃剤などの添加剤あるいはイソシアネートの各成分に依存する。このうち、ポリオール化合物や発泡剤・触媒・整泡剤・難燃剤などの添加剤は、密度や断熱性あるいは独立発泡や連続発泡などの特性に直接関与する成分であり、パネル１の要求される仕様によって必然的に決定される。一方イソシアネート（またはＰ液）は、ポリオール化合物や添加剤によっていくつかの化合物から選択できる余地があり、同一のイソシアネート成分を有するウレタン原液２ａ，２ｂあるいは３ａ，３ｂを用いることによって、パネル１作成時の形成層Ａ２および形成層Ｂ３の形成に必要な加熱温度や加熱時間など処理工程の共通化を図り、仕上がり後のパネル１全体について、上記の固有の特性を除く加工性など均等な物性を確保することが可能となる。
【００３９】
以上、本発明の実施態様を例示したが、これに限定されるものでなく、例えば、パネル１の作製においては、２種類のウレタン原液を供給する場合について述べたが、３種類以上のウレタン原液を用い、それぞれ異なった形成層を作製することも可能である。また、ヘッド数あるいはウレタン原液の供給口についても、パネルの大きさあるいは形成層のパターンに応じて、３つ以上設けることも可能である。さらに、成形型１１を移動させずにヘッド１２，１３をｖ方向と逆に移動させる方法を用いることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上の実施形態では、硬質ポリウレタンフォーム、その製造方法および製造装置について例示したが、本発明は、広く１つの形成体において異なる特性を有する形成層が必要とされる他のポリマーあるいはその製造装置についても、適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る硬質ポリウレタンフォームの構成例を示す説明図
【図２】本発明に係る硬質ポリウレタンフォームの製造方法を例示する説明図
【図３】本発明に係る硬質ポリウレタンフォームの製造方法を例示する説明図
【図４】従来技術に係る硬質ポリウレタンフォームを例示する説明図
【符号の説明】
【００４２】
１    パネル（硬質ポリウレタンフォーム）
２    ポリウレタン形成層（形成層Ａ）
２ａ、２ｂ  形成層Ａ用ポリウレタン原料
３    ポリウレタン形成層（形成層Ｂ）
３ａ、３ｂ  形成層Ｂ用ポリウレタン原料
１１  成形型
１２、１２ａ、１２ｂ  形成層Ａ用ヘッド
１３、１３ａ、１３ｂ  形成層Ｂ用ヘッド
ｈ    ヘッドの移動方向
ｒ    ヘッドの回転方向
ｖ    成形型の移動方向
【図１】
2007321031.tif 000003
【図２】
2007321031.tif 000004
【図３】
2007321031.tif 000005
【図４】
2007321031.tif 000006