(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の片面または両面に２液反応型の熱硬化性ポリウレタンの原料を連続的に塗工する、熱硬化性ポリウレタンの連続塗工方法において、
前記原料を混合する混合工程と、
混合した前記原料を、水平面に対して５°以上かつ４０°以下の角度で下向きに傾斜して一定速度で走行する搬送体の上面に吐出する原料供給工程と、
前記搬送体の上面に吐出された原料の上に前記基材を供給し、該基材と前記搬送体とで前記原料を挟持しつつ、挟持された前記原料を圧着ロールおよび受け板で押圧して厚みを均一にする塗工工程と、
前記塗工工程の後、前記基材と前記搬送体とで挟持されている前記原料を少なくとも一対のニップロールで押圧して前記原料の脱泡を行う脱泡工程とを有することを特徴とする、熱硬化性ポリウレタンの連続塗工方法。
【請求項２】
前記塗工工程では、前記圧着ロールの回転によって前記基材を供給する、請求項１に記載の熱硬化性ポリウレタンの連続塗工方法。
【請求項３】
前記脱泡工程の後、混合した前記原料を、前記基材の上面に吐出する第２の原料供給工程と、
前記基材の上面に吐出された原料の上に第２の搬送体を供給し、前記搬送体と前記第２の搬送体とで、前記基材を間に挟んだ２層の原料を挟持しつつ、挟持された前記原料を第２の圧着ロールおよび第２の受け板で押圧して厚みを均一にする第２の塗工工程と、
前記第２の塗工工程の後、前記搬送体と前記第２の搬送体とで挟持されている前記２層の原料を少なくとも一対のニップロールで押圧して前記原料の脱泡を行う第２の脱泡工程とを有することを特徴とする、請求項１または２に記載の熱硬化性ポリウレタンの連続塗工方法。
【請求項４】
前記第２の塗工工程では、前記第２の圧着ロールの回転によって前記第２の搬送体を供給する、請求項３に記載の熱硬化性ポリウレタンの連続塗工方法。
【請求項５】
基材の片面または両面に２液反応型の熱硬化性ポリウレタンの原料を連続的に塗工する、熱硬化性ポリウレタンの連続塗工方法において、
前記原料を混合する混合工程と、
混合した前記原料を、水平面内で一定速度で走行する搬送体の上面に、前記搬送体の幅方向に往復させながら吐出する原料供給工程と、
前記搬送体の上面に吐出された原料の上に前記基材を供給し、該基材と前記搬送体とで前記原料を挟持しつつ、挟持された前記原料を圧着ロールおよび受け板で押圧して厚みを均一にする塗工工程と、
前記塗工工程の後、前記基材と前記搬送体とで挟持されている前記原料を少なくとも一対のニップロールで押圧して前記原料の脱泡を行う脱泡工程とを有することを特徴とする、熱硬化性ポリウレタンの連続塗工方法。
【請求項６】
前記塗工工程では、前記圧着ロールの回転によって前記基材を供給する、請求項５に記載の熱硬化性ポリウレタンの連続塗工方法。
【請求項７】
前記脱泡工程の後、混合した前記原料を、前記基材の上面に、前記基材の幅方向に往復させながら吐出する第２の原料供給工程と、
前記基材の上面に吐出された原料の上に第２の搬送体を供給し、前記搬送体と前記第２の搬送体とで、前記基材を間に挟んだ２層の原料を挟持しつつ、挟持された前記原料を第２の圧着ロールおよび第２の受け板で押圧して厚みを均一にする第２の塗工工程と、
前記第２の塗工工程の後、前記搬送体と前記第２の搬送体とで挟持されている前記２層の原料を少なくとも一対のニップロールで押圧して前記原料の脱泡を行う第２の脱泡工程とを有することを特徴とする、請求項５または６に記載の熱硬化性ポリウレタンの連続塗工方法。
【請求項８】
前記第２の塗工工程では、前記第２の圧着ロールの回転によって前記第２の搬送体を供給する、請求項７に記載の熱硬化性ポリウレタンの連続塗工方法。
【請求項９】
請求項１、２、５または６に記載の熱硬化性ポリウレタンの連続塗工方法によって得られた塗工物から熱硬化性ポリウレタンシートを製造する方法であって、
前記脱泡工程の後、前記塗工物を加熱し前記熱硬化性ポリウレタンの原料を硬化させる硬化工程と、
硬化した前記熱硬化性ポリウレタンから前記搬送体および前記基材を剥離する剥離工程とを有する、熱硬化性ポリウレタンシートの製造方法。
【請求項１０】
請求項３、４、７または８に記載の熱硬化性ポリウレタンの連続塗工方法によって得られた塗工物から熱硬化性ポリウレタンシートを製造する方法であって、
前記第２の脱泡工程の後、前記塗工物を加熱し前記熱硬化性ポリウレタンの原料を硬化させる硬化工程と、
硬化した前記熱硬化性ポリウレタンから前記搬送体および前記第２の搬送体を剥離する剥離工程とを有する、熱硬化性ポリウレタンシートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２液反応型の熱硬化性ポリウレタン原料を基材に連続的に塗工する連続塗工方法、および、上記連続塗工方法によって得られた塗工物から熱硬化性ポリウレタンシートを連続的に生産する熱硬化性ポリウレタンシートの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、基材に２液反応型の熱硬化性ポリウレタンを積層する方法としては、基材を挿入した型内に混合注入装置を用いて混合したウレタン原料を注入硬化する注型成形や、２液衝突混合スプレー装置を用いて基材にウレタン原料を吹き付けて硬化する方法、または、ポウレタン層だけをまず先に成形し、その後、このポリウレタン層を、接着層を介して基材と積層する方法等、バッチ式に行う積層方法が確立されている。
【０００３】
一方、上記のウレタン原料を、生産性の向上と長尺のシートを製造するという理由から、基材に連続的に塗工する連続式積層方法が望まれていた。しかし、従来の連続塗工技術では製造装置のいずれかの部分にウレタン反応硬化物が付着するため、長時間安定した生産ができなかった。すなわち、ナイフコーターやロールコーター、ダイコーター等を用いる塗工方法では、２液混合後の混合ウレタン原料の反応が進んでゲル化が逐次進行するため、直接ウレタン原料が付着するドクターナイフ、ロール、ダイあるいは混合ウレタン原料を溜めておくパンの壁等は、ゲル化物が時間とともに成長していく現象が見られ、やがて生産に支障をきたす原因となる。この現象は、混合ウレタン原料が固体壁面で滞留層を形成し、順次ゲル化して固化層を厚く成長させることによると考えられる。
【０００４】
この現象を少しでも緩和する方法として、原料の触媒量を減らしたり、原料に反応遅延剤を添加して意図的に原料の反応速度を落としたり、または原料を溶媒で希釈して成形した後、加熱するなどて溶媒を除去する方法等がある。しかしながらこれらの方法では、上記ゲル化の現象を緩和するに止まるだけでなく、反応速度が落ちるため生産性の低下につながるため、根本的な解決策ではない。しかも溶媒で希釈する方法では装置が複雑で且つ制御が難しくなったり、また厚塗りを行うためには重ね塗りが必要になったり、更に溶媒が有機溶媒の場合揮発による作業者への人的被害や環境問題が課題となる。
【０００５】
また一方、２液反応型の熱硬化性ポリウレタンは、原料の反応性にもよるが発熱反応により熱が著しく発生し蓄熱する性質をもつ。この性質は混合ウリタン原料が大きな溜まりを形成すればするほど顕著に起こるため、上記ナイフコーターやロールコーターのような原料溜まりを形成する塗工方法は不向きとなる。
【０００６】
そこで、混合ウレタン原料を装置の一部に触れさせることなく連続的に基材に塗工する方法として、上記のバッチ式の方法で用いる２液衝突混合スプレー装置を使用し、一定速度で走行する基材に定位置から順次スプレー塗工していく生産方法が考えられる。また別の方法としては特開昭５８―５８１７４号公報に、特殊なダイの使用によって上記反応硬化物の付着成長を緩和して安定に連続塗工する方法が提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、２液衝突混合スプレー装置を用いた前者の方法では、上記のスプレー装置は混合ウレタン原料をノズルから噴射するため、原料ミストが飛散して環境汚染や装置の汚染の原因となる。このため除外設備を増設したり、メンテナンスを頻繁に行う必要がある。また塗工の際の歩留まり損失が大きくなるが、ノズルヘッドをある程度基材に近づけるような方法をとっても避けることが難しい。また更に、スプレー塗工の製品に与える影響として塗工表面の平滑性を出すことが、スプレー密度の違いによる厚みムラ、スプレー後の不完全なレベリングの二つの理由で難しくなる。またスプレーによる塗工は多かれ少なかれ気泡が発生するため、外観が悪くなったり、強度の低下を招く。したがってスプレー装置を用いた連続塗工方法には多くの問題点がある。
【０００８】
一方、特開昭５８―５８１７４号公報に開示された方法では、確かに安定した連続塗工をある程度保持できるが、上記の壁面滞留硬化は着実に進行するため、塗工中に常にダイリップを調整する必要がある。また数時間から数日間の連続塗工となると困難でダイを複数用意して交換する方法をとる必要もある。また更にダイ内の構造は複雑であるため、洗浄に手間がかかる。
【０００９】
本発明の目的は、基材に、２液反応型の熱硬化性ポリウレタン原料を連続的に長時間安定に、しかも気泡を発生させることなく塗工する方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記課題に鑑み、鋭意検討を重ねた結果、ウレタン混合注入機と、圧着ロールとニップロールとを併せもつ塗工装置とを組み合わせ用いることにより、基材に２液反応型の熱硬化性ポリウレタン原料を装置に触れることなく連続的に長時間安定に塗工できることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち本発明の熱硬化性ポリウレタンの連続塗工方法の第１の態様は、基材の片面または両面に２液反応型の熱硬化性ポリウレタンの原料を連続的に塗工する、熱硬化性ポリウレタンの連続塗工方法において、
前記原料を混合する混合工程と、
混合した前記原料を、水平面に対して５°以上かつ４０°以下の角度で下向きに傾斜して一定速度で走行する搬送体の上面に吐出する原料供給工程と、
前記搬送体の上面に吐出された原料の上に前記基材を供給し、該基材と前記搬送体とで前記原料を挟持しつつ、挟持された前記原料を圧着ロールおよび受け板で押圧して厚みを均一にする塗工工程と、
前記塗工工程の後、前記基材と前記搬送体とで挟持されている前記原料を少なくとも一対のニップロールで押圧して前記原料の脱泡を行う脱泡工程とを有することを特徴とする。
【００１２】
上記塗工工程では、圧着ロールの回転によって基材を供給するものであってもよい。また、上記脱泡工程の後に、混合した原料を、基材の上面に吐出する第２の原料供給工程と、基材の上面に吐出された原料の上に第２の搬送体を供給し、上記搬送体とこの第２の搬送体とで、基材を間に挟んだ２層の原料を挟持しつつ、挟持された原料を第２の圧着ロールおよび第２の受け板で押圧して厚みを均一にする第２の塗工工程と、この程の後、搬送体と第２の搬送体とで挟持されている２層の原料を少なくとも一対のニップロールで押圧して原料の脱泡を行う第２の脱泡工程とを有するものであってもよい。
【００１３】
また、本発明の熱硬化性ポリウレタンの連続塗工方法の第２の態様は、基材の片面または両面に２液反応型の熱硬化性ポリウレタンの原料を連続的に塗工する、熱硬化性ポリウレタンの連続塗工方法において、
前記原料を混合する混合工程と、
混合した前記原料を、水平面内で一定速度で走行する搬送体の上面に、前記搬送体の幅方向に往復させながら吐出する原料供給工程と、
前記搬送体の上面に吐出された原料の上に前記基材を供給し、該基材と前記搬送体とで前記原料を挟持しつつ、挟持された前記原料を圧着ロールおよび受け板で押圧して厚みを均一にする塗工工程と、
前記塗工工程の後、前記基材と前記搬送体とで挟持されている前記原料を少なくとも一対のニップロールで押圧して前記原料の脱泡を行う脱泡工程とを有することを特徴とする。
【００１４】
この場合も、上記塗工工程では、圧着ロールの回転によって基材を供給するものであってもよい。また、脱泡工程の後に、混合した原料を、基材の上面に、基材の幅方向に往復させながら吐出する第２の原料供給工程と、基材の上面に吐出された原料の上に第２の搬送体を供給し、上記搬送体とこの第２の搬送体とで、基材を間に挟んだ２層の原料を挟持しつつ、挟持された原料を第２の圧着ロールおよび第２の受け板で押圧して厚みを均一にする第２の塗工工程と、この工程の後、搬送体と第２の搬送体とで挟持されている前記２層の原料を少なくとも一対のニップロールで押圧して原料の脱泡を行う第２の脱泡工程とを有するものであってもよい。
【００１５】
本発明の熱硬化性ポリウレタンの連続塗工方法によれば、塗工工程では熱硬化性ポリウレタンの原料は圧着ロールと受け板とで押圧され、さらにその後、脱泡工程で一対のニップロールで押圧されるが、これら各ロールおよび受け板は、搬送体や基材を介して原料を押圧するので、原料がこれら各ロールや受け板に接触することはない。従って、原料のゲル化の進行に伴う固化層が各ロール等に固着することもなく、長時間にわたって安定して原料が塗工される。
【００１６】
また、原料は、水平面に対して５°以上かつ４０°以下の角度で下向きに傾斜して一定速度で走行する搬送体上に吐出されるか、または、搬送体が水平面内で走行される場合には搬送体の幅方向に往復させながら吐出されるので、圧着ロールおよび受け板とによる押圧によって、吐出された原料は厚みが一定となるとともに、一定の幅に拡幅される。さらに、塗工工程の後、ニップロールで押圧することによって、原料中に存在していた気泡がニップロールで押し出され、除去される。
【００１７】
本発明の熱硬化性ポリウレタンの製造方法は、上記本発明の熱硬化性ポリウレタンの連続塗工方法によって得られた塗工物からから熱硬化性ポリウレタンシートを製造する方法であって、得られた塗工物を加熱して熱硬化性ポリウレタンの原料を硬化させる硬化工程と、硬化した熱硬化性ポリウレタンから、この熱硬化性ポリウレタンの両面に密着している搬送体あるいは基材を剥離する剥離工程とを有する。
【００１８】
これにより、気泡が存在しない熱硬化性ポリウレタンシートが、長時間にわたって安定して連続的に生産される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の実施に用いられる熱硬化性ポリウレタン連続塗工装置の一例の概略構成図である。
【００２１】
図１に示すように、この連続塗工装置は、基材１の両面に、２液反応型の熱硬化性ポリウレタン原料を塗工するものであり、下向きに角度θで傾斜した、一定の速度で走行する補助シート２を有する。
【００２２】
また、この塗工装置は、基材１の裏面に２液反応型の熱硬化性ポリウレタン原料を塗工する要素として、補助シート２の走行方向に対して上流側から、熱硬化性ポリウレタン原料を混合し補助シート２上に吐出する第１のウレタン混合注入装置と、基材１を供給するとともに、第１のウレタン混合注入装置から吐出された熱硬化性ポリウレタン原料を基材１と補助シート２との間で所定の厚みに圧着するための第１の圧着ロール４およびその受け板５と、第１の圧着ロール４で所定の厚みとされた熱硬化性ポリウレタン原料をさらに押圧する一対のニップロール６とを有する。
【００２３】
第１のウレタン混合注入装置としては、攪拌するチャンバーを備えたウレタン混合注入装置を一般的に使用することができる。このウレタン混合注入装置が備える基本的設備としては、２液をそれぞれ貯蔵するタンクと、熱硬化性ウレタン原料を吐出するノズル３ａを備えたミキシングヘッド３と、タンクからミキシングヘッド３に原料を輸送するポンプおよびホースと、ミキシングヘッド３を洗浄するための洗浄ラインとがある。またオプションとしては、タンク内を攪拌する装置や温度調節する装置、タンク内の圧力調整装置等が例示できるが、これらに限られるものではない。少なくとも上記ウレタン混合注入装置に必要な性能としては、２液の攪拌混合が確実に行えること、吐出量が安定すること、およびミキシングヘッド３ａにおいて吐出圧力が長時間連続的に安定した吐出が行えることであり、吐出量については混合液として±２重量％以下が好ましく、±１．５重量％以下が更に好ましい。ミキシングヘッド３は、補助シート２の幅方向中央部に配置されている。
【００２４】
さらに、基材１の裏面に熱硬化性ポリウレタン原料を塗工する要素の下流側には、基材１の表面に２液反応型の熱硬化性ポリウレタン原料を塗工する要素として、熱硬化性ポリウレタン原料を混合し、基材１の表面に吐出する、第１のウレタン混合注入装置と同様の、ノズル７ａを備えた第２のミキシングヘッド７を備えた第２のウレタン混合注入装置と、補助シート２’を供給するとともに、第２のウレタン混合注入装置から吐出された熱硬化性ポリウレタン原料を補助シート２’と補助シート２との間で所定の厚みに圧着するための第２の圧着ロール８およびその受け板９と、第２の圧着ロール８で所定の厚みとされた熱硬化性ポリウレタン原料をさらに押圧する一対のニップロール１０とを有する。
【００２５】
次に、上述の熱硬化性ポリウレタン塗工装置による、基材１の両面への熱硬化性ポリウレタンの塗工手順について説明する。
【００２６】
まず、第１のミキシングヘッド３のノズル３ａから、一定の速度で走行する補助シート２上の幅方向中央部に、熱硬化性ポリウレタン原料が吐出される。吐出された熱硬化性ポリウレタン原料は、第１の圧着ロール４の上流側に原料溜まり（以下、樹脂バンクという）を形成しながら所定の塗工幅に拡幅し、補助シート２の走行に伴い第１の圧着ロール４と受け板５との間を通過することによって、均一な厚みとされる。ここで、第１の圧着ロール４の周面に基材１が保持され、基材１は、第１の圧着ロール４の回転によって、第１の圧着ロール４と熱硬化性ポリウレタン原料との間に、ポリウレタン原料と密着されて供給される。つまり、熱硬化性ポリウレタン原料は、基材１と補助シート２とに挟まれた状態で搬送される。これにより、第１の圧着ロール４および受け板５に熱硬化性ポリウレタン原料を付着させることなく、基材１の裏面に熱硬化性ポリウレタン原料を連続的に塗工することができる。
【００２７】
基材１と補助シート２とに挟持された熱硬化性ポリウレタン原料は、更に、一対のニップロール６の間を通過し、これにより脱泡が行われる。この工程においても、熱硬化性ポリウレタン原料は基材１と補助シート２とに挟持された状態であるので、熱硬化性ポリウレタン原料がニップロール６に付着することはない。
【００２８】
基材１と補助シート２との挟持された熱硬化性ポリウレタンがニップロール６を通過した後、更に、基材１の表面に、第２のミキシングヘッド７のノズル７ａより熱硬化性ポリウレタン原料が吐出される。吐出された熱硬化性ポリウレタン原料は、第２の圧着ロール８の上流側に樹脂バンクを形成しながら所定の塗工幅に拡幅し、第２の圧着ロール８と受け板９との間を通過することによって均一な厚みとされる。第２の圧着ロール８の周面には補助シート２’が保持されており、第１の圧着ロール４と同様に、第２の圧着ロール８の回転に伴って補助シート２が第２の圧着ロール８と熱硬化性ポリウレタン原料との間に供給される。これにより、第２の圧着ロール８および受け板９に熱硬化性ポリウレタン原料を付着させることなく、基材１の表面に熱硬化性ポリウレタン原料を連続的に塗工することができる。
【００２９】
２枚の補助シート２，２’に挟持された状態で基材１の両面に塗工された熱硬化性ポリウレタン原料は、更に、一対のニップロール１０の間を通過し、脱泡が行われる。この工程においても、熱硬化性ポリウレタン原料は２枚の補助シート２，２’に挟持された状態であるので、熱硬化性ポリウレタン原料がニップロール１０に付着することはない。
【００３０】
以上説明したように、熱硬化性ポリウレタン原料を挟持しつつ搬送する各要素、すなわち第１および第２の圧着ロール４，８、受け板５，９、およびニップロール６，１０は、必ず補助シート２，２’または基材１を介して熱硬化性ポリウレタン原料と接触する構成となっているので、これらの要素に熱硬化性ポリウレタン原料が付着するのを確実に防止することができる。その結果、熱硬化性ウレタン原料のゲル化の進行に伴う固化層が上記の各要素に固着することもなくなるので、熱硬化性ウレタン原料を長時間にわたって安定して連続的に塗工することができる。
【００３１】
また、本実施形態では、補助シート２をその走行方向下流に向かって下向きに角度θだけ傾斜させ、その上に熱硬化性ポリウレタン原料を塗工しているが、本発明においては、その傾斜角度θは、５°以上４０°以下の範囲である。
【００３２】
ここで、このように傾斜させることにより塗工に与える効果について詳細に述べる。本発明者らは、１点固定注入方法において注入した原料がいかに早く拡幅し、しかも長時間安定した塗工が可能であるか検討した結果、塗工面を下向きに５〜４０°傾斜させると、水平面での塗工に比べて拡幅が容易に早く行えることを見出した。
【００３３】
この理由として、重力による拡幅への寄与が考えられるが、これにより、拡幅速度が速くなるだけでなく、樹脂バンクの体積が減って畜熱効果が下がり樹脂バンクが長時間安定するようになった。また、樹脂バンク内に発生した気泡が圧着ロール４，８の直下へ浸入するのを防ぐ効果も見出すことができた。傾斜角度θが５°未満では本発明の効果が十分でないため好ましくなく、また、４０°を超える場合は拡幅への効果は大きいが、塗工した原料が流動して均一な厚みが保持できないため好ましくない。
【００３４】
一方、傾斜面を用いた塗工による拡幅への効果が極めて有効な塗工幅は、２００ｃｍが限度である。しかし、２００ｃｍ以下の塗工幅の場合であっても、塗工幅が広い程拡幅しずらくなるので、例えば１００ｃｍを超える塗工幅に対しては、ミキシングヘッド３，７を補助シート２の幅方向に移動させながら熱硬化性ポリウレタン原料を吐出させるか、または、補助シート２の幅方向に複数のミキシングヘッドを配置し、多点注入を行うことが好ましい。なお、ミキシングヘッドを幅方向に移動させる場合には、塗工面は傾斜面である必要はなく、水平面であることが好ましい。
【００３５】
次に、ニップロール６，１０の効果について述べる。圧着ロール４，８を用いて塗工した後更にニップロール６，１０で押圧することにより、基材１と補助シート２，２’の間に取り込まれた気泡を塗工物の両端部に逃がす効果があることが判明した。
【００３６】
以下に、基材１の裏面へ塗工する場合を例に挙げて、ニップロール６の効果を詳細に説明する。
【００３７】
通常、基材１が平滑であれば、圧着ロール４で塗工する際ほとんど気泡が発生することはない。しかし、僅かではあるが気泡が生じることもあり、また特に、基材１が平滑でない場合は、樹脂バンクに基材１を密着させるときに気泡が多く発生して圧着ロール４に取り込まれやすくなる。また基材１が平滑であっても、原料を落とし込みで注入の際は気泡が発生しやすくなり、更に原料中に気泡が存在することもある。これらの原因で塗工物中に取り込まれた気泡は、塗工ウレタン層中に気泡として存在するか、または塗工表面に移行してクレーターとなるが、クレーターとなる場合は塗工物表面の外観を悪くする原因になる。気泡として存在する場合であっても、外観には無関係であるが、塗工ウレタン層の物性の低下につながる恐れがある。
【００３８】
したがって、塗工中に発生した気泡はできる限り除去する必要があったが、このことはニップロール６を用いることにより解決された。すなわち、圧着ロール４と受け板５との間隔よりも、上下のニップロール６の間隔を若干狭くすることにより、一旦塗工された塗工物を更に押圧し、気泡を塗工端部に逃がすことが可能となった。また更に、ニップロール６の別の効果として、圧着ロール４による塗工精度を更に高めることが判明した。この際のニップロール６の間隔は、原料の粘度や硬化速度によって多少異なるが、圧着ロール４と受け板５との間隔に対して８５〜９９．５％が好ましく、９０〜９９％が更に好ましい。
【００３９】
以上、上流側のニップロール６について述べたが、このことは下流側のニップロール１０についても同様である。
【００４０】
上述のようにして基材１の両面に塗工された熱硬化性ポリウレタン原料は、反応硬化を促進するために加熱される。
【００４１】
加熱工程については、加熱炉または加熱テーブル等の加熱装置を設置して塗工物を加熱する方法が考えられる。加熱炉または加熱テーブルの形態、加熱方式等に制約はない。また、設置する加熱装置は、前述した塗工設備と同様に傾斜させる必要はなく、塗工設備とは別の設備として、塗工設備の下流側に水平に配置してもよい。更に、加熱装置の数および位置についても、下流側のニップロール１０よりも下流に１つだけ設置する必要はなく、目的および加熱装置の性能等に応じて、複数の加熱装置をそれぞれ必要な位置に設置することもできる。例えば、ニップロール１０の下流側の他にニップロール６と第２のミキシングヘッド７との間にも加熱装置を設置し、基材１の表面に熱硬化性ポリウレタン原料を塗工する前に、基材１の裏面に塗工された熱硬化性ポリウレタン原料を加熱し硬化させることもできる。
【００４２】
硬化した塗工物は、次に、シートとして連続的に巻き取られるか、または連続的に所望の大きさにカットされる。この工程については特に制約はないが、連続プロセスとするため、巻き取りであれば二軸の巻き取り機を設置して連続的に塗工物を巻き取ることができるようにする。また、塗工物をシートとして巻き取る場合には、塗工物を巻き取る前に、補助シート２，２’を硬化した塗工物から剥離する必要がある。なお、巻き取り機による引き取りによって補助シート２，２’を剥離することもできるが、この場合には、引き取り張力を安定させるための工夫が必要となる。一方、塗工物を連続的にカットする場合は、アキュムレータを組み込んで定寸に連続的にカットする方法や、カッターを塗工速度に合せて斜めにカットする公知の方法が使用できる。
【００４３】
（第２の実施形態）
図２は、本発明の実施に用いられる熱硬化性ポリウレタン連続塗工装置の他の例の概略構成図である。
【００４４】
図２に示す塗工装置も、図１に示した塗工装置と基本的には同様に構成される。すなわち、補助シート２２の走行方向に対して上流側から順に、第１のミキシングヘッド２３およびノズル２３ａを備える第１のウレタン混合注入装置、基材２１を供給しつつ熱硬化性ポリウレタン原料を均一の厚さにする第１の圧着ロール２４およびこれの受け板２５、一対のニップロール２６、第２のミキシングヘッド２７およびノズル２７ａを備える第２のウレタン混合注入装置、補助シート２２’を供給しつつ熱硬化性ポリウレタン原料を均一の厚さにする第２の圧着ロール２８およびその受け板２９、一対のニップロール３０を有する。
【００４５】
本実施形態の、第１の実施形態との最も大きな相違点は、補助シート２２が水平方向に走行される点である。また、それに伴って、第１のミキシングヘッド２３および第２のミキシングヘッド２７が、それぞれヘッドガイド３１，３２により補助シート２２の幅方向に移動可能に設けられており、各ミキシングヘッド２３，２７を補助シート２２の幅方向に移動させながら熱硬化性ポリウレタン原料を吐出することができるように構成されている。これにより、塗工面を傾斜させることなく、熱硬化性ポリウレタン原料を補助シート２２上および基材２１上で拡幅することができるようになる。その他の構成および動作は第１の実施形態と同様であるので、説明は省略する。
【００４６】
以上、本発明について代表的な２つの実施形態を例に挙げて説明したが、ここで、本発明に用いられる２液反応型の熱硬化性ポリウレタンおよび各要素について述べる。
【００４７】
本発明に用いられる２液反応型の熱硬化性ポリウレタンとは、例えばトリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート等のイソシアネート基をもつ化合物と、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール等のポリオール類との反応で生成される高分子であり、架橋反応により液体原料から固体へと硬化する反応硬化型の樹脂であり、架橋剤として例えば３，３‘ジクロロ４，４’ジアミノジフェニルメタン等の公知の架橋剤が使用でき、また公知の触媒が使用できる。上記樹脂において、基材１の片面または両面に連続的に塗工し硬化一体化する製造方法に好ましい反応硬化速度としては、２５℃において２液混合後粘度が１００パスカル秒（Ｐａ・ｓ）に到達するまでの時間（以下ポットライフという）が０．１〜１０分であり、０．５〜５分が更に好ましい。また上記樹脂において本発明の製造方法に好ましい粘度は、混合前の２液原料の粘度として０．１〜５パスカル秒であり、０．２〜２パスカル秒が更に好ましい。
【００４８】
圧着ロールおよびニップロールは、材質、形状、構造等特に制約なく市販のものが利用できるが、目的の塗工厚み精度に合せてロール表面の平滑度、ロールの真円度、ロール間の平行度等を考慮して選択する必要がある。また基材や補助シートの繰り出し時の張力や速度を考慮して、ロール径や駆動の有無等を決める必要がある。また更に、ニップロールは１組だけでなく複数組用いても良く、特にウレタン原料の粘度が高い場合には一度に極端にニップロール間隔を狭くせず、複数組のニップロールを用いて段階的に押圧を加える方法が好ましく例示できる。また一方、ロールを温度調節する方法や、基材の引き取り速度に同調用してロールを駆動する方法も好ましく例示できる。
【００４９】
本発明に用いる基材とは、フレキシブルであり、連続塗工時の引き取り張力に耐えることができるものであれば特に限定されないが、本発明の塗工方法に適用できるものとしては水密性があることが必須となる。すなわち、基材が不織布等の場合、原料が面内を染み渡り通過してしまうので、圧着ロールに付着してしまうので塗工ができなくなるので使用できない。好ましい基材としては、各種高分子フィルム、フィルムを積層した紙、金属箔、複合材シート等が例示でき、特に複合材シートでは特公平４−４２１６８号公報に示されているガラス繊維強化複合シートも好ましく使用できる。
【００５０】
本発明の搬送体として用いられる補助シートは、熱硬化性ウレタン原料が硬化した後に剥離できるシートであれば特に制約はなく、ウレタンとの接着性がほとんどないエチレン、プロピレン等のフィルム、シリコーン等をコートした剥離紙等が好ましく例示できる。また補助シートの熱硬化性ウレタンとの密着面には、塗工物表面の光沢を調整したり、エンボス模様を転写できるような凹凸加工が施されていてもよい。
【００５１】
また、本発明における搬送体として、上述した実施形態では補助シートを用いた例を示したが、これに限らずエンドレスベルトを用いてもよい。搬送体としてエンドレスベルトを用いた場合、エンドレスベルトは、ウレタン原料が直接塗工されるものであるので、少なくともウレタン原料が硬化した後に剥離することが必須となるが、この機能を発揮するエンドレスベルトとしては表面にテフロンコートしたエンドレスベルトが好ましく例示できる。エンドレスベルト基材の材質には特に制約はなく、ガラスクロスに樹脂を含浸したベルトや、金属ベルト等が目的に応じて選択できる。また、エンドレスベルトを用いた場合、硬化した熱硬化性ポリウレタン原料からの剥離は、エンドレスベルトの折り返しによって自動的に行われるので、加熱工程では、エンドレスベルトが折り返されるまでの間に熱硬化性ポリウレタン原料を硬化させるように、加熱装置の性能およびエンドレスベルトの長さを規定しなければならない。
【００５２】
本発明は、ウレタン混合注入機と、圧着ロールとニップロールとを併せもつ塗工装置とを組み合わせ用いることにより、基材に２液反応型の熱硬化性ポリウレタン原料を装置に触れることなく連続的に長時間安定に塗工できる製造方法を提供するものであるが、実際に塗工装置を得る場合にはこれらに限定されるものではなく、上記請求範囲以外の公知の製造技術を本発明の効果を損なわない範囲で組み合わせることが可能である。例えば、圧着ロールおよびニップロール以外に冷却ロールを付加する、凹凸を転写するためにエンボスロールを組み込む、または本発明の製造方法を実施するプロセスを全体の一部分とする等が考えられる。
【００５３】
【実施例】
以下、本発明を実施例に沿って更に詳しく説明するが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
【００５４】
（実施例１）
本実施例は上述した第１の実施形態に対応する実施例であり、基材の裏面のみに２液反応型の熱硬化性ポリウレタン（リムスプレーＳＸ−３５０、三井化学製、ポットライフが２分）を塗工した。
【００５５】
補助シートは、幅が１．３ｍ、長さが５ｍのテーブル（受け板およびニップロールに対応する位置が取り除かれている）を２０°傾斜させて設置し、その上面を１ｍ／分の速度で走行させた。補助シートとしては、シリコーンをコートした、幅が１．１ｍの剥離紙（ＥＫ１００Ｄ、リンテック製、１００ｇ／ｍ2）を用いた。ウレタン混合注入装置（ＤＧ１０３、東邦機械製）は、テーブルの幅方向中央部、上流端から約３０ｃｍの位置に設置し、熱硬化性ポリウレタンを１２００ｇ／分の吐出量で補助シート上に吐出した。
【００５６】
圧着ロールは、直径２０ｃｍの金属製のものとし、ミキシングヘッドによる熱硬化性ポリウレタンの注入位置より約２０ｃｍ下流に配置した。圧着ロールにより供給される基材としては、ガラス繊維強化複合シート（プレグロンＬＦ１５、三井化学製）を用いた。この基材を樹脂バンクに密着させつつ、熱硬化性ポリウレタンを基材と補助シートとで挟持した状態で、圧着ロールと受け板との間を通過させた。圧着ロールと受け板との間隔は１ｍｍとした。一対のニップロールは、直径２０ｃｍの金属製のものとし、圧着ロールより５０ｃｍ下流に、互いの間隔を０．９５ｍｍとして配置した。ニップロールより２０ｃｍ下流には、長さ２００ｃｍの加熱チャンバ（熱風式、平均温度８０℃）を設置した。ニップロールを通過した熱硬化性ポリウレタンをこの加熱チャンバ内を通過させて加熱硬化させた。
【００５７】
テーブルの下流側には巻き取り機を設置し、補助シートおよび基材を速度１ｍ／分の速度で引き取るとともに、得られた塗工物を、補助シートを剥がしつつ巻き取るようにした。また補助シートおよび基材の繰り出し側には、ブレーキの付いたシャフトを設け、常に１０〜５０Ｎの張力がかかるようにした。
【００５８】
このようにして塗工した結果、拡幅が容易に進んで樹脂バンクの状態が長時間安定し、また表面に気泡のまったくない塗工物が得られた。
【００５９】
（実施例２）
本実施例は、上述した第２の実施形態に対応する実施例であり、テーブルを水平に設置し、ミキシングヘッドを補助シートの幅方向中央部より左右４０ｃｍの間を１０往復／分の速度で移動させて熱硬化性ポリウレタンを吐出させた他は、実施例１同様に行った。
【００６０】
このようにして塗工した結果、樹脂バンクの状態が長時間安定し、また表面に気泡のまったくない塗工物が得られた。
【００６１】
（比較例１）
テーブルを水平に設置した他は、実施例１と同様に行った。
【００６２】
このようにして塗工した結果、拡幅が遅く、また樹脂バンクの体積が大きくなって粘度が上がり、バンクの状態が長時間安定しなかった。
【００６３】
（比較例２）
ニップロールを使用しない他は、実施例１と同様に行った。
【００６４】
このようにして塗工した結果、拡幅が容易に進んで樹脂バンクの状態が長時間安定したが、塗工物表面に多数の気泡が存在していた。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、塗工工程および脱泡工程で、搬送体や基材を介して熱硬化性ポリウレタン原料の押圧を行うことにより、従来では達成できなかった２液反応型の熱硬化性ポリウレタン原料を長時間にわたって安定的に、かつ、気泡を残すことなく塗工することができる。従って、従来の方法に比べて熱硬化性ポリウレタンシートの生産性を飛躍的に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施に用いられる熱硬化性ポリウレタン連続塗工装置の一例の概略構成図である。
【図２】本発明の実施に用いられる熱硬化性ポリウレタン連続塗工装置の他の例の概略構成図である。
【符号の説明】
１，２１    基材
２，２’，２２，２２’    補助シート
３，７，２３，２７    ミキシングヘッド
３ａ，７ａ，２３ａ，２７ａ    ノズル
４，８，２４，２８    圧着ロール
５，９，２５，２９    受け板
６，１０，２６，３０    ニップロール
３１，３２    ヘッドガイド
【図１】
0004316757.tif 000002
【図２】
0004316757.tif 000003