(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオールとイソシアネートと触媒を含む反応混合液を５０〜５００μｍの塗布厚で離型シート上に塗布し、前記反応混合液を離型シートの反応混合液非塗布面側のみから加熱する第一加熱を行って反応混合液の硬化を促進させ、硬化途中の前記反応混合液の表面に、セル数が２０〜６０個／インチのゴムスポンジ、あるいは５０〜１００個／インチのポリウレタン発泡体のいずれかの発泡体からなる基材を載置し、前記基材の載置後、該基材を押圧して反応混合液表面へ圧着させて前記反応混合液の一部を前記基材に含浸させて厚み３０〜５０μｍの含浸層を形成し、その後に前記反応混合液を前記離型シートの反応混合液非塗布面側のみから加熱する第二加熱を行って前記反応混合液の硬化を完了させることにより、前記反応混合液が硬化してなる被膜を基材の表面に形成して防水性シール材として用いられる被膜が形成された積層体を得ることを特徴とする被膜が形成された積層体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、被膜が形成された積層体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、発泡体の表面に被膜が形成された製品は、その性質を利用して種々の分野で用いられている。一例として、防水性シール材の用途を挙げることができる。この防水性シール材においては、シール面が水分を通しにくいものであることが要求されるが、そのシール面に対する要求を前記被膜によって満たすことができる。また、前記防水性シール材は、二物体間で挟持された状態で用いられることが多く、その際に圧縮変形することが一般的に要求されるが、その要求を前記発泡体によって満たすことができる。
【０００３】
従来における前記発泡体の表面に被膜が形成された製品の製造方法として、発泡成形型に発泡原料を注入して発泡成形する方法と、移送コンベアの幅方向両側にサイドウォールを配設し、前記サイドウォール間の移送コンベア上に発泡原料を連続的に注入して発泡成形する方法とが知られている。
【０００４】
しかし、前者の製造方法においては、発泡成形型の形状やサイズによって製品の形状やサイズが定まるため、製品サイズに自由度が少なく、しかも製品のサイズを大きくすると発泡成形型の作製費用が非常に高くなる問題がある。さらに、発泡成形型という閉型空間で発泡成形されるため、発泡体の密度が増大し、発泡原料の使用量が増して製品コストが増大する問題もある。
【０００５】
一方、後者の製造方法においては、移送コンベアの上方が開放された状態で発泡成形されるため、製品の上面形状が一定にならず、しかも上下方向で密度が異なり、一定品質になり難い問題がある。
【０００６】
また、特開平９−１８３９６３号には、少なくとも粘着付与剤を含有するイソシアネート末端プレポリマーからなる原料を、加熱により流動状態にした後に離型シート上に流延して被膜を形成し、該被膜が流動状態にあるうちにポリウレタンフォームを被膜に圧着し、その後イソシアネート末端プレポリマーを硬化させて防水性シール材を製造する方法が開示されている。
【０００７】
しかし、前記加熱によって流動状態となったイソシアネート末端プレポリマーは、離型シート上に流延された後、ポリウレタンフォームの圧着までの間に所定温度以下になると、その温度低下部分で固化して接着性が低下又は無くなってしまう。そのため、ポリウレタンフォームと被膜とを均一かつ確実に一体化させるには、イソシアネート末端プレポリマーが流延された離型シートの温度を所定温度に、かつ温度分布が均一となるようにして維持しなければならず、工程管理にかなりの設備、ノウハウ、精度が要求される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は前記の点に鑑みなされたもので、防水性シール材として好適な被膜が形成された積層体を、品質一定に、しかも安価に、かつ複雑な設備、ノウハウ等を要することなく容易に製造できる方法を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、ポリオールとイソシアネートと触媒を含む反応混合液を５０〜５００μｍの塗布厚で離型シート上に塗布し、前記反応混合液を離型シートの反応混合液非塗布面側のみから加熱する第一加熱を行って反応混合液の硬化を促進させ、硬化途中の前記反応混合液の表面に、セル数が２０〜６０個／インチのゴムスポンジ、あるいは５０〜１００個／インチのポリウレタン発泡体のいずれかの発泡体からなる基材を載置し、前記基材の載置後、該基材を押圧して反応混合液表面へ圧着させて前記反応混合液の一部を前記基材に含浸させて厚み３０〜５０μｍの含浸層を形成し、その後に前記反応混合液を前記離型シートの反応混合液非塗布面側のみから加熱する第二加熱を行って前記反応混合液の硬化を完了させることにより、前記反応混合液が硬化してなる被膜を基材の表面に形成して防水性シール材として用いられる被膜が形成された積層体を得ることを特徴とする被膜が形成された積層体の製造方法に係る。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下添付の図面に従ってこの発明における実施の形態を詳細に説明する。図１は、この発明の被膜が形成された積層体の製造方法に用いられる装置の一例を示す概略図である。図１に示す製造装置１０は、離型シート供給装置１１、吐出装置１５、ドクターナイフ１７、加熱装置１９、基材供給装置２５、押圧装置３１とよりなる。
【００１１】
離型シート供給装置１１は、離型シートＳが巻かれた離型シートロール１２から連続的に一方向へ、この例では水平な一方向へ離型シートＳを供給し、図示しない駆動モータにより回転する離型シート巻き取りロール１３で巻き取るようになっている。前記離型シートＳは、離型シートＳの供給時に上面となる表面Ｓ１が接着性の無い、又は乏しいように処理された紙あるいはプラスチックシート（フィルムと称されるものも含む）等からなる。前記離型シートＳの幅は、目的とする製品のサイズに応じて適宜決定される。また、前記離型シートロール１２と離型シート巻き取りロール１３間には、前記離型シートＳの下面と接触して離型シートＳを支持するための支持ロールや支持板等の支持部材（図示せず）を設けてもよい。
【００１２】
吐出装置１５は、離型シートＳの表面Ｓ１上に反応混合液Ｌを吐出するものであり、ポリウレタン原料の吐出装置として多用されている低圧注入装置等、公知のものが使用される。この例の吐出装置１５は、吐出ノズル１６が前記離型シートロール１２近くの上方に配置されて離型シート表面Ｓ１に反応混合液Ｌを吐出するようになっている。
【００１３】
反応混合液Ｌは、被膜形成原料であり、ポリオールとイソシアネートと触媒を含み、反応によってポリウレタンを形成するポリウレタン原料からなる。使用されるポリオールは限定されない。一例としてポリエーテルポリールを挙げる。また、使用されるイソシアネートは限定されないが、本発明では離型シートＳを介して反応混合液Ｌが加熱されるため、揮発性の低いＭＤＩが好適である。触媒としては、ポリウレタンの合成に用いられる触媒であって、反応混合液の混合後一定条件で触媒能を発揮するものが用いられる。特に、本発明では温度条件で触媒能を発揮する感温触媒が好適である。感温触媒の例として、アミン触媒を部分的または全体的にカルボン酸で中和したブロック触媒や、常時は封止剤となる化合物であって活性が封止もしくは抑制された状態から、熱によってアミン触媒が形成される熱活性触媒や、加熱により触媒の分子構造的立体障害の低下、窒素原子への電子対の接近、水素結合の低下などで触媒活性が急増する感熱触媒等が挙げられる。具体的には、１，５−ジアザビシクロ〔４，３，０〕ノネン−５オクチル酸塩（ＤＢＮオクチル酸塩）が特に好適である。その他適宜の添加剤を加えてもよい。
【００１４】
前記反応混合液Ｌにおけるポリオール、イソシアネート、触媒、適宜加えられる添加剤の割合は、反応によってポリウレタンを形成できる値とされ、使用するポリオール、イソシアネート、触媒等によって決定される。また、前記反応混合液Ｌは、前記離型シートＳの表面Ｓ１へドクターナイフ１７によって所定厚み、かつ均一に塗布できるようにするためなどの理由から、２０℃の粘度が０．５〜５００Ｐａ・Ｓのものが好ましい。さらに、前記ドクターナイフ１７による塗布厚は、適宜とされるが、特には５０μｍ〜５００μｍ程度とするのが、適度な柔軟性及び優れた防水性を有する被膜が得られる点で好ましい。
【００１５】
ドクターナイフ１７は、前記のように離型シートＳの表面Ｓ１に吐出された反応混合液Ｌを離型シートＳの表面Ｓ１に均一に塗布するためのもので、公知のものからなり、前記吐出ノズル１６と後記の基材載置位置Ｅ間における離型シートＳの上方に配置される。また、前記ドクターナイフ１７の下端と離型シートＳの表面Ｓ１間の距離は、前記反応混合液Ｌの塗布厚に応じて設定される。
【００１６】
加熱装置１９は、前記離型シートＳの表面Ｓ１に所要厚で塗布された反応混合液Ｌを、前記離型シートＳの反応混合液非塗布面側、すなわち下面側から加熱するためのものであり、この例では第一加熱装置２１と第二加熱装置２３とよりなる。
【００１７】
第一加熱装置２１は、前記離型シートＳの表面Ｓ１上に塗布された反応混合液Ｌに対し、前記離型シートＳへの基材載置前に第一加熱を行って、反応混合液Ｌの硬化を促進させるものである。前記第一加熱装置２１の位置は、前記ドクターナイフ１７と基材載置位置Ｅ間とするのが好ましい。このようにすれば、前記ドクターナイフ１７による反応混合液Ｌの均一な塗布が反応混合液Ｌの硬化促進によって妨げられず、しかも前記硬化開始前の粘性の低い反応混合液Ｌが基材に過剰に含浸するのを防止することができる。さらに、前記第一加熱装置２１を離型シートＳの下方側に配置して前記離型シートＳの反応混合液非塗布面側Ｓ２から第一加熱を行うようにするのが好ましい。このように前記離型シートＳの反応混合液非塗布面側Ｓ２から第一加熱を行えば、前記反応混合液Ｌにおける基材との積層表面側は直接加熱されないため、硬化が進行しすぎて基材との粘着性あるいは接着性が損なわれることがなく、基材との強固な一体化を実現することができる。
【００１８】
第二加熱装置２３は、基材載置後における反応混合液Ｌの第二加熱のためのものであり、この第二加熱によって反応混合液Ｌの硬化を完了させる。前記第二加熱装置２３の位置は、基材載置位置Ｅよりも離型シートの供給方向Ｑに沿って下流位置とされ、より好ましくは、後記の押圧装置３１による基材と反応混合液Ｌとの圧着位置Ｆよりも下流側である。これは、前記圧着位置Ｆよりも上流側で第二加熱を行うと、前記反応混合液Ｌの硬化がさらに進行して反応混合液Ｌにおける基材載置面の接着性あるいは粘着性が低下して、圧着位置Ｆで基材と反応混合液Ｌを圧着させても反応混合液Ｌが十分に接着性あるいは粘着性を発揮せず、圧着による接合強度の増大効果が得にくいからである。さらに、前記第二加熱装置２３は離型シートＳの反応混合液非塗布面側Ｓ２から第二加熱を行うことができるように、前記離型シートＳの下方に配置するのが好ましい。これは、前記第二加熱を基材側から行うと、基材を構成する発泡体の断熱性に妨げられて、前記反応混合液Ｌを効率的に加熱できなくなるからである。
【００１９】
前記第一加熱装置２１及び第二加熱装置２３は、電熱ヒーターや熱風装置等公知の加熱装置が使用される。また、加熱温度は、前記反応混合液Ｌが硬化を進行させることのできる温度とされ、反応混合液Ｌの配合等により異なるが、例として５０〜１５０℃程度を挙げる。
【００２０】
基材供給装置２５は、前記離型シートＳの表面に塗布された反応混合液Ｌの上面で構成される基材載置面Ｌ１に基材Ｂを供給するためのものであり、この例では、一連の基材Ｂが巻かれた基材ロール２６と、該基材ロール２６から供給される基材Ｂの上面と接触して離型シートＳの供給方向Ｑに合わせて回転する回転ロール２７及び２８とよりなる。前記回転ロール２７，２８の少なくとも一方が駆動モータ等で回転し、それによって前記一連の基材Ｂが離型シートＳの供給方向Ｆと同方向へ供給される。
【００２１】
基材Ｂは発泡体からなる。前記基材Ｂを構成する発泡体としては、適宜のものとされるが、弾性変形可能なものが好ましい。例としてゴムスポンジ、ポリオレフィン系発泡体、ポリウレタン発泡体等を挙げる。特に、セル数が１インチあたり２０〜１００個のもの、より好ましくはゴムスポンジにあっては２０〜６０個／インチ、ポリウレタン発泡体にあっては５０〜１００個／インチのものが好適である。この範囲のセル数からなる発泡体を基材Ｂとして用いることにより、基材Ｂ自体の防水性が良好になるのみならず、前記反応混合液Ｌの一部が基材Ｂに含浸して基材Ｂとの間に含浸層が形成され、その含浸層によって製品の防水性が一層向上するようになる。
【００２２】
押圧装置３１は、この例では前記第一加熱装置２１と第二加熱装置２３の間に配置されて基材Ｂを離型シートＳ側へ押圧し、それによって前記基材Ｂを反応混合液Ｌの表面へ圧着させる。この例における押圧装置３１は加圧ロールで構成されているが、他の加圧板等であってもよい。
【００２３】
なお、その他の装置として、製品の巻き取り装置を設けたり、前記第二加熱装置２３よりも下流位置に製品を所要寸法に裁断する裁断装置を設けたりしてもよい。
【００２４】
次に、本発明に係る被膜が形成された積層体の製造方法を、前記製造装置１０を用いて説明する。
まず、前記離型シートロール１２から一連の離型シートＳを連続的に一方向へ、この例では水平な一方向へ供給し、前記離型シート巻き取りロール１３で巻き取りを続ける。そして、前記離型シートロール１２から供給される離型シートＳの表面Ｓ１上に吐出ノズル１６から前記反応混合液Ｌを連続的に吐出し、その吐出された反応混合液Ｌを前記ドクターナイフ１７によって所要厚みにして離型シートＳ上に均一に塗布する。
【００２５】
続いて、前記第一加熱装置２１によって、前記離型シートＳの反応混合液非塗布面側Ｓ２から反応混合液Ｌを第一加熱し、該反応混合液Ｌの硬化を促進させる。その後、前記基材ロール２６から基材Ｂを供給し、前記第一加熱後の反応混合液Ｌの上面で構成される基材載置面Ｌ１に基材Ｂを載置する。これによって、前記離型シートＳ上には硬化が始まった反応混合液Ｌと基材Ｂが順次積層され、その積層状態のものが押圧装置３１へ連続的に送られる。そして、前記押圧装置３１によって、前記基材Ｂが下方へ押されて反応混合液Ｌに圧着され、硬化途中の反応混合液Ｌと基材Ｂが確実に密着する。その際、前記基材Ｂを構成する発泡体として前記範囲のセル数のものを用いれば、前記反応混合液Ｌの一部が基材Ｂに含浸して反応混合液Ｌ側の基材Ｂ表面付近に反応混合液含浸層を形成する。
【００２６】
次いで、前記第二加熱装置２３によって、前記離型シートＳの反応混合液非塗布面側Ｓ２から反応混合液Ｌを第二加熱し、該反応混合液Ｌの硬化を完了させる。これによって、前記反応混合液Ｌが被膜Ｃになって前記基材Ｂに強固に結合一体化し、被膜が形成された積層体Ｐが離型シートＳ表面に形成される。
【００２７】
その後、前記離型シートＳのみが離型シート巻き取りロール１３に巻き取られ、前記被膜が形成された積層体Ｐが製品として得られる。
【００２８】
（実施例）
ポリオールとして、クラポールＦ３０１０（ＯＨ価：５６、平均官能基数３、（株）クラレ製）とプラセル２２０ＡＬ（ＯＨ価：５６平均官能基数２、ダイセル化学工業（株））用い、イソシアネートとして、コロネート１０５０（ＮＣＯ％：２３％、ＭＤＩプレポリマー、日本ポリウレタン工業（株）製）を用い、感温性触媒として、Ｕｃａｔ１１０２（ＤＢＮオクチル酸塩、サンアプロ（株）製）を用い、それらを表１に示す配合として吐出装置のミキシングヘッドで混合し、実施例１，２の反応混合液Ｌを調製した。
【００２９】
【表１】
0004236411.tif 000002
【００３０】
前記実施例１，２の反応混合液Ｌを用い、図１の装置により実施例１，２の被膜が形成された積層体を製造した。その際、前記各反応混合液Ｌを、ドクターナイフ１７で厚み１００μｍとなるように離型シートＳ上に塗布した。離型シートＳとしては、シリコンコートされたＰＥＴフィルムを用い、また、基材ＢとしてはシールフレックスＥＳＨ（セル数６０〜８０個／インチのウレタンフォーム、（株）イノアックコーポレーション製）を厚み１０ｍｍとしたものを用いた。第一加熱装置２１及び第二加熱装置２３としては、遠赤ヒーターを用い、第一加熱装置２１を６０℃に設定して第一加熱を行い、また第二加熱装置を１３０℃に設定して第二加熱を行った。押圧装置３１による圧着は、基材Ｂを９／１０に圧縮して行った。
【００３１】
なお、実施例１及び２の被膜が形成された積層体は、第二加熱後の裁断によって平面寸法を１０００×２０００ｍｍにした。このようにして得られた実施例品は、被膜の厚みが５０μｍであり、被膜と基材との間に含浸層が３０〜５０μｍの範囲で形成されていた。
【００３２】
また、前記実施例品を、Ｕ字試験法と称される止水試験方法にしたがい、１５ｍｍ幅でＵ字形を形成する試験片に打ち抜き、その試験片をアクリル樹脂板で挟んで基材Ｂを５０％に圧縮して試験を行ったところ、１００ｍｍＡｑの水圧で２４時間保持することができた。さらに２００ｍｍＡｑの水圧でも２４時間保持することができ、防水性に優れることが確認できた。
【００３３】
なお、前記実施例の説明では、一連の基材を連続的に供給して製品を連続的に製造する場合について説明したが、この発明はそれに限られるものではなく、図２に示す製造装置４０のように、裁断等によって所要サイズにされた基材Ｂ１を、離型シートＳ上で第一加熱された反応混合液Ｌの表面に載置するようにしてもよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上図示し説明したように、この発明の被膜が形成された積層体の製造方法によれば、離型シートのサイズを変えることによって、サイズの異なる製品を簡単に製造することができ、従来のように発泡成形型を作製し直す必要がないため、簡単かつ安価に製品を得ることができる。さらに、あらかじめ形成された基材を離型シート上の反応混合液表面に載置して製品を製造するものであり、従来のように上方が開放された移送コンベア上で自由に発泡成形するものとは異なるため、表面形状が一定の製品を得ることができる。しかも、製品密度が従来のような発泡時の上下方向で変化して製品の品質がばらつくということがなく、品質の一定な製品が得られる。さらに、必要な製造装置も複雑とならず、合理的に製品を製造することができる。
【００３５】
また、この発明においては、反応混合液の加熱を、反応混合液表面への基材の載置前に行う第一加熱と、基材載置後に行う第二加熱との二段階で行えば、第一加熱によって、反応混合液を基材内への適度な含浸状態及び良好な接着または粘性状態となる硬化進行状態にすることができ、さらには第二加熱によって、反応混合液を完全に硬化させて被膜を形成するとともに被膜と基材との強固な一体化を確実かつ効率的に行うことができる。
【００３６】
さらに、この発明においては、反応混合液表面への基材の載置後に基材を反応混合液表面へ圧着させるようにすれば、基材と反応混合液との密着が確実になり、基材との結合強度の高い被膜を基材表面に形成することができる。
【００３７】
また、この発明においては、触媒として感温性触媒を用いれば、反応混合液の硬化反応制御も容易に行うことができ、効率よく製品を製造することができる。
【００３８】
また、この発明においては、反応混合液をドクターナイフで離型シート上に塗布するようにすれば、基材表面に形成される被膜の厚みを均一にでき、製品の品質をさらに一定にすることができる。
【００３９】
さらに、この発明においては、離型シートを連続的に供給して離型シート上に反応混合液を連続的に塗布し、硬化途中の反応混合液の表面に基材を連続的に載置するようにすれば、被膜が形成された積層体を連続的に製造することができ、極めて合理的、かつ経済的に製品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明に用いられる製造装置の一実施例の概略図である。
【図２】  他の基材を使用する場合の製造装置の概略図である。
【符号の説明】
１０  製造装置
１２  離型シートロール
１３  離型シート巻き取りロール
１６  吐出ノズル
１７  ドクターナイフ
２１  第一加熱装置
２３  第二加熱装置
３１  押圧装置
Ｂ    基材
Ｃ    被膜
Ｌ    反応混合液
Ｐ    被膜が形成された積層体
Ｓ    離型シート
Ｓ２  反応混合液非塗布面側
【図１】
0004236411.tif 000003
【図２】
0004236411.tif 000004