JP2008254305A - 硬質ポリウレタンフォームパネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】厚さの薄い断熱パネルの成形において、使用中に亀裂の発生が起こらないミキシングヘッドを使用した硬質ポリウレタンフォームパネルの製造方法を提供する。
【解決手段】両面の面材と前記面材の間に配設された枠材により形成される成形空間に、前記枠材に形成された注入孔より、ミキシングヘッドに設けられた注入ノズルから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硬質ポリウレタンフォームパネルの製造方法であって、注入ノズル１４は、ミキシングヘッド本体１２側の太径部１６と太径部１６の先端側の外径２２ｍｍ以下の細径部１８とからなることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、両面に面材が積層された硬質ポリウレタンフォームパネルの製造方法に関するものである。

硬質ポリウレタンフォームのパネルの両面に面材を積層したサンドイッチパネルの製造方法として、枠体の両面に面材を配設してプレスで押圧し、枠体に形成した注入孔から高圧発泡機により硬質ポリウレタンフォームの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は公知である（特許文献１）。

係る硬質ポリウレタンフォームの発泡原液組成物の注入における高圧発泡機のミキシングヘッドは、円筒状外筒部と該円筒内部において出退自在のシリンダーとを有し、ポリオール組成物供給口とポリイソシアネート成分供給口を備え、シリンダーが油圧シリンダーで後退した時に、それぞれポリオール組成物供給口とポリイソシアネート成分供給口から供給される２液が衝突混合して発泡原液組成物が形成されて先端のノズルから吐出され、シリンダーが前進した時にポリオール組成物供給口とポリイソシアネート成分供給口が閉鎖されて発泡原液組成物の供給が停止する構成となっている。

特開平１０−６３３号公報

上記のミキシングヘッドの注入ノズルにおいては、発泡原液組成物供給停止時にはポリオール組成物供給口とポリイソシアネート成分供給口が閉鎖される必要があり、内部においてシリンダーが高精度のすり合わせ状態で摺動可動でなければならない。そのために注入ノズルはミキシングヘッドと一体化されており、交換できないものであるので、射出成形によるパネルの製造においては、一つのミキシングヘッドを使用し、枠体に形成する注入孔の大きさを一定にして異なる厚さのパネルを製造していた。そして製造する硬質ポリウレタンフォームサンドイッチパネルの厚さが例えば３０ｍｍ以下の薄いパネルの場合には、注入ノズルの外径が枠材の厚さより大きくなって直接注入ノズルを成形空間に挿入できなくなるので、係る場合においては、従来は注入ノズルの先端に径の細い補助ノズルを装着し、該補助ノズルを枠材の注入孔に挿入して成形空間に発泡原液組成物を注入する方法が採用されていた。

しかし、このような補助ノズルを使用すると成形において内部に発泡原液組成物が残留し、短時間で発泡硬化して流路が詰まってしまうために、１回の発泡原液組成物の注入終了ごとに補助ノズル内部を、発泡原液組成物を溶解する有機溶剤にて洗浄する必要があるが、有機溶剤の使用制限による環境改善が求められる結果、注入ノズルの改善が必要となった。

係る事態改善の方策として注入ノズルを細くすることが考えられるが、単純に従来と同様の形状の注入ノズルをそのまま細径にて枠材の注入孔に挿入可能に長く形成すると、使用中に注入ノズルの外周部が破損する場合があることが判明した。

本発明は、厚さの薄い断熱パネルの成形において、使用中に外周部の破損が起こらないミキシングヘッドを使用した硬質ポリウレタンフォームパネルの製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、両面の面材と前記面材の間に配設された枠材により形成される成形空間に、前記枠材に形成された注入孔より、ミキシングヘッドに設けられた注入ノズルから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硬質ポリウレタンフォームパネルの製造方法であって、
前記注入ノズルは、ミキシングヘッド側の太径部と前記太径部の先端側の細径部とからなることを特徴とする。

係る構成のノズルを備えたミキシングヘッドを使用することにより、使用中に外周部の破損を発生することなく硬質ポリウレタンフォームパネルを製造することができる。

上記の硬質ポリウレタンフォームパネルの製造方法においては、前記細径部は、外径２５ｍｍ以下、長さが１０〜３０ｍｍであることが好ましい。

係る製造方法によって、使用中により確実に外周部の破損を発生することなく硬質ポリウレタンフォームパネルを製造することができる。

本発明の硬質ポリウレタンフォームパネルの製造において使用する原料は、公知のポリウレタンフォームを使用することができ、いわゆるイソシアヌレートフォームであってもよい。パネルを構成する硬質ポリウレタンフォームの密度は２０〜６０ｋｇ／ｍ^３、より好ましくは２５〜５０ｋｇ／ｍ^３である。本発明により製造する硬質ポリウレタンフォームパネルの大きさは特に限定されるものではないが、厚さが１０〜５０ｍｍであることが好ましい。

本発明の硬質ポリウレタンフォームパネルを構成する面材としては、クラフト紙等の紙、樹脂フィルム、アルミフォイル、樹脂／金属箔積層面材等の可とう性面材、カラー鋼板、ガルバ鋼板、ステンレススチール薄板、アルミニウム板、樹脂板等の硬質面材などが使用可能である。

枠材を構成する部材は、樹脂、木材、金属材など特に限定されるものではないが、上記硬質面材であることが好ましい。即ち、カラー鋼板、ガルバ鋼板、ステンレススチール薄板、アルミニウム板等を折り曲げて箱体状として枠材を面材と一体に形成することが好ましい。

図１は、本発明の硬質ポリウレタンフォームパネルの製造に好適な注入ノズルを備えたミキシングヘッドを例示した斜視図であり、図２はその断面図である。ミキシングヘッド１０は、ミキシングヘッド本体１２と注入ノズル１４とを備えており、注入ノズル１４はミキシングヘッド本体側の太径部１６とその先端側の細径部１８とからなる。ミキシングヘッド本体１２の注入ノズルと反対側にはシリンダーを操作する油圧シリンダー部２６と接続する接続部２７が設けられている。またミキシングヘッド本体１２の側面には、硬質ポリウレタンフォームを形成するためのポリオール組成物を供給、循環させる配管４４（往）、４５（複）を接続したサイドブロック１３ｒとポリイソシアネート成分を供給する配管を接続したサイドブロック１３ｐが装着されている。

ミキシングヘッド本体１２と注入ノズル１４の内部には油圧シリンダー２６にて出退自在に構成されるシリンダー２８が配設されている。ミキシングヘッド本体１２の内部には、ポンプ（図示せず）に接続された配管を通じてポリイソシアネート成分を供給する流路５１、５２が形成されており、ポリイソシアネート成分は、シリンダー２８の前進状態、即ち成形を行わない状態においては流路５２（往路）より供給されてシリンダー２８に形成された溝５５を通過し、流路５１（復路）を通過して循環する。またポリオール組成物は、ポンプ（図示せず）に接続された配管を通じて供給され、シリンダー２８の前進状態においてはミキシングヘッド本体１２の内部に形成された流路５４（往路）より供給されてシリンダー２８に形成された溝５６を通過し、流路５３（復路）を通過して循環する。ポリイソシアネート成分とポリオール組成物は、それぞれ、温度調節された貯蔵タンクに戻り、液の温度調節が行われる。

成形時においてはシリンダー２８が油圧シリンダーの作用により先端がＰ位置まで後退し、流路５２から供給されるポリイソシアネート成分と流路５４から供給されるポリオール組成物が衝突混合して発泡原液組成物となって注入ノズルの先端から成形空間に供給される。そして所定量を注入した後にシリンダー２８が油圧シリンダーの作用で前進し、発泡原液組成物の供給を停止すると同時にポリイソシアネート成分とポリオール組成物は再び循環する。また注入ノズル１４内の発泡原液組成物はシリンダー２８の前進と同時に注入ノズル１４の先端から押し出され、内部が有機溶剤による洗浄を行うことなくクリーニングされる構成となっている。

図２に示した注入ノズルにおいて、細径部１８の長さＬ２は１０〜３０ｍｍである。細径部１８の長さＬ２が３０ｍｍを超えると、シリンダー２８と注入ノズルの内周面との間にわずかに残存する発泡原液組成物が硬化してシリンダー２８と細径部１８の外筒とが接着する。その結果、次のパネルの成形においてシリンダー２８が後退する際に細径部１８を構成する外筒部に歪が発生し、その繰返しにより細径部１８の外周部に破損が生じる場合がある。

注入ノズル１４の細径部１８の外径Ｄは２５ｍｍ以下であることが好ましい。２５ｍｍを超える場合には外周部の破損発生の問題が起こりにくい。外径Ｄは２２ｍｍ以下であることがより好ましい。また外径Ｄは１０ｍｍ以上であることが好ましい。細径部１８の外筒の肉厚は２．５ｍｍ以上であることが好ましい。注入ノズル１４の太径部は細径部より太く、２０〜５０ｍｍであることが好ましい。注入ノズル１４の長さＬ１は４０〜１００ｍｍであることが好ましく、５０〜８０ｍｍであることがより好ましい。長すぎると使用中に変形するおそれが高くなり、短すぎると枠材の注入孔がプレス定盤の中にある場合に注入ノズルが届かない場合が発生する。

図３は、図１、２に例示したミキシングヘッドを使用して硬質ポリウレタンフォームパネルを製造する状況を例示した側面図（ポリオール組成物を供給するサイドブロック１３ｒが手前となる場合の図）である。上面材３２と下面材３３は端部で折り曲げられて枠材３３を形成し、成形空間Ｃが形成される。枠材３３に注入孔３８が形成されており、該注入孔３８は、ミキシングヘッドのノズル１４の先端の細径部１８を挿通する大きさであり、枠材３４に形成された注入孔３８の成形空間Ｃ側には、端部を枠材３４に固定した跳ね戸方式の蓋３６が配設されている。枠材３４は、１枚の板状部材を折り曲げて上面材３２、下面材３３と同時に形成することが好ましいが、面材と枠材とを別体ないし別材料にて構成し、接着、融着、溶接などの手段により形成してもよい。図３においては、折り曲げ加工により一体に形成された例を示した。

上面材３２、下面材３３と枠材３４からなる外面材は上定盤４０と下定盤４２とを備えたプレスにより押圧し、外面材は上定盤４０と下定盤４２の間にミキシングヘッド１０を前進、近接させ、ノズル１４の細径部１８を注入孔３８から成形空間Ｃに挿入し注入孔３８から発泡原液組成物Ｍを注入して発泡硬化させて硬質ポリウレタンフォームパネルを製造する。

図４には、本発明の硬質ポリウレタンフォームパネルの製造に好適な注入ノズルの別の例を示した側面図である。注入ノズル１４はミキシングヘッド本体側の太径部１６とその先端側の細径部１８とからなるが、細径部１８は、太径部１６からテーパー状に先端側ほど細径となるように形成されている。係る構成の注入ノズル１４は、図１に例示の注入ノズルよりも外周部の破損が起こりにくいという特徴を有する。

本発明の硬質ポリウレタンフォームパネルの製造に好適な注入ノズルを備えたミキシングヘッドを例示した斜視図 図１に例示したミキシングヘッドの断面図 図１、２に例示したミキシングヘッドを使用して硬質ポリウレタンフォームパネルを製造する状況を例示した側面図 本発明の好適な注入ノズルの別の例を示した側面図

符号の説明

１０ ミキシングヘッド
１２ ミキシングヘッド本体
１４ 注入ノズル
１６ 太径部
１８ 細径部

Claims (3)

1. 両面の面材と前記面材の間に配設された枠材により形成される成形空間に、前記枠材に形成された注入孔より、ミキシングヘッドに設けられた注入ノズルから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硬質ポリウレタンフォームパネルの製造方法であって、
   前記注入ノズルは、ミキシングヘッド側の太径部と前記太径部の先端側の細径部とからなることを特徴とする硬質ポリウレタンフォームパネルの製造方法。
2. 前記細径部は、外径２５ｍｍ以下、長さが１０〜３０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の硬質ポリウレタンフォームパネルの製造方法。
3. 前記細径部は、前記太径部よりテーパー状に連接されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の硬質ポリウレタンフォームパネルの製造方法。

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