JP2010194816A - Method for manufacturing polyurethane molding, method for manufacturing ice storage container, polyurethane molding and ice storage container - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポリウレタン成型品の製造方法、貯氷容器の製造方法、ポリウレタン成型品および貯氷容器に関するものであって、特に水発泡によるポリウレタン成型品の製造方法貯氷容器の製造方法、ポリウレタン成型品および貯氷容器に関するものである。 The present invention relates to a method for producing a polyurethane molded article, a method for producing an ice storage container, a polyurethane molded article and an ice storage container, and more particularly, a method for producing a polyurethane molded article by water foaming, a method for producing an ice storage container, a polyurethane molded article and ice storage It relates to the container.
カップ式飲料自動販売機やアイスディスペンサに内蔵される貯氷容器は、金属製の容器を高密度のポリウレタンで囲繞することにより、構成されている。この高密度のポリウレタンは、主としてフロンを発泡材としており、ウレタンの反応熱がフロンを揮発させることにより、ウレタンを発泡させていた。このように、フロンを用いて高密度のウレタンを発泡させる場合には、成形金型の温度とウレタンの反応温度との温度差により、成形金型に接する表面に表面が硬いインテグラルスキン層が発泡表面を覆うように形成され、高密度のポリウレタンの表面には面材を設ける必要がなかった。 An ice storage container built in a cup-type beverage vending machine or an ice dispenser is configured by surrounding a metal container with high-density polyurethane. This high-density polyurethane mainly uses chlorofluorocarbon as a foam material, and the reaction heat of urethane volatilizes chlorofluorocarbon to foam the urethane. Thus, when foaming high-density urethane using chlorofluorocarbon, an integral skin layer with a hard surface is formed on the surface in contact with the mold due to the temperature difference between the temperature of the mold and the reaction temperature of the urethane. It was formed so as to cover the foamed surface, and it was not necessary to provide a face material on the surface of the high-density polyurethane.
しかしながら、特定フロンのオゾン層破壊、地球温暖化などの環境問題に由来する規制強化への対応が迫られるに至った。そして、図４に示すように、イソシアネートと水が化学反応することにより、発生した炭酸ガスを用いてウレタンを発泡させる水発泡が採用されるに至っている（たとえば、特許文献１参照）。 However, it has become necessary to respond to stricter regulations arising from environmental problems such as ozone depletion and global warming. And as shown in FIG. 4, the water foaming which foams urethane using the generated carbon dioxide gas by the chemical reaction of isocyanate and water has come to be employ | adopted (for example, refer patent document 1).
ところで、水発泡によりウレタンを発泡させると、表面の発泡反応が十分に抑制されずに、インテグラルスキン層が薄くなる。このため、ウレタン発泡の密度が部分的に低い箇所では、表面を押えると、発泡部がひずむなど、表面の硬さが従来のポリウレタン成型品よりも劣るという問題が生じた。 By the way, when urethane is foamed by water foaming, the integral skin layer becomes thin without sufficiently suppressing the foaming reaction on the surface. For this reason, in the part where the density of urethane foam is partially low, when the surface is pressed, the foamed portion is distorted and the surface hardness is inferior to that of a conventional polyurethane molded product.
たとえば、インテグラルスキン層が厚く形成されるフロンを発泡材とする場合のように、上部が開口されたオープン形状の成型品（貯氷容器）が伏せた状態で成型されるように、金型Ｄの中に金属製の容器２を伏せてセットし、図５−１に示すように、金型Ｄと容器２との間に形成される成型空間（キャビティ）Ｃに発泡原液を注入すると、図５−２に示すように、発泡反応初期において、流動抵抗が大きな側部が発泡反応により成長する。発泡が継続し、図５−３に示すように、発泡反応終期になると、上部（貯氷容器の底部となる部分）に発泡原液が廻る。そして、図４−４に示すように、成型空間Ｃに発泡ウレタンＵが行き渡り、発泡反応を継続する。その途中で、ウレタンＵの硬化が始まるが、側部は流動抵抗が大きいためウレタンＵが逆流することはない。したがって、成型品の上部（貯氷容器の底部）よりも側部のウレタン密度が低くなり、表面硬度が小さくなる。このように成型された成型品（貯氷容器）は、従来の成型品（貯氷容器）よりも表面の硬さが劣ることになる。
For example, the mold D is formed so that an open-shaped molded product (ice storage container) with an open top is faced down, as in the case where a fluorocarbon material having a thick integral skin layer is used as a foam material. When the
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、表面が硬いインテグラルスキン層が形成される水発泡によるポリウレタン成型品の製造方法、貯氷容器の製造方法、ポリウレタンの充填密度が均一となるポリウレタン成型品および貯氷容器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and a method for producing a polyurethane molded product by water foaming in which an integral skin layer having a hard surface is formed, a method for producing an ice storage container, and a polyurethane filling density are uniform. An object is to provide a polyurethane molded product and an ice storage container.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ポリウレタン発泡原液に含まれたイソシアネートと水が化学反応することにより発生した炭酸ガスを用いてポリウレタンを発泡させ、ポリウレタンを所望の形に成型するポリウレタン成型品の製造方法において、ポリウレタン成型品が発泡ウレタンの流動抵抗が小さな流動部と、流動部に連設され、発泡ウレタンの流動抵抗が大きな抵抗部とを有する場合に、抵抗部が上となるように、ポリウレタン成型品の成型空間を形成したことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention foams polyurethane using carbon dioxide gas generated by a chemical reaction between isocyanate and water contained in the polyurethane foam stock solution, and obtains a desired polyurethane. In the manufacturing method of a polyurethane molded product molded into a shape, when the polyurethane molded product has a fluidized part having a small flow resistance of urethane foam and a fluidized part continuously connected to the fluidized part, the resistance is The molding space of the polyurethane molded product is formed so that the portion is on the top.
また、本発明は、ポリウレタン発泡原液に含まれたイソシアネートと水が化学反応することにより発生した炭酸ガスを用いてポリウレタンを発泡させ、容器を囲繞するようにポリウレタンを成型する貯氷容器の製造方法において、発泡ウレタンの流動抵抗が小さな容器の底部が下に、発泡ウレタンの流動抵抗が大きな容器の側部が上となるように、型と容器との間に成型空間を形成したことを特徴とする。 The present invention also relates to a method for manufacturing an ice storage container in which polyurethane is foamed using carbon dioxide gas generated by a chemical reaction between isocyanate and water contained in a polyurethane foam stock solution, and the polyurethane is molded so as to surround the container. The molding space is formed between the mold and the container so that the bottom of the container with a small flow resistance of urethane foam is on the bottom and the side of the container with a large flow resistance of urethane foam is on the top. .
また、本発明は、ポリウレタン発泡原液に含まれたイソシアネートと水が化学反応することにより発生した炭酸ガスを用いてポリウレタンを発泡させ、ポリウレタンを所望の形に成型したポリウレタン成型品において、発泡ウレタンの流動抵抗が小さな流動部と発泡ウレタンの流動抵抗が大きな抵抗部とを有する場合に、流動部のポリウレタンの密度と抵抗部のポリウレタンの密度とが同一となるように成型したことを特徴とする。 The present invention also relates to a polyurethane molded product obtained by foaming polyurethane using carbon dioxide gas generated by a chemical reaction between isocyanate and water contained in the polyurethane foam stock solution, and molding the polyurethane into a desired shape. In the case where a fluid part having a small flow resistance and a resistance part having a large flow resistance of urethane foam are formed, the density of the polyurethane in the fluid part and the density of the polyurethane in the resistance part are molded to be the same.
また、本発明は、ポリウレタン発泡原液に含まれたイソシアネートと水が化学反応することにより発生した炭酸ガスを用いてポリウレタンを発泡させ、容器を囲繞するように成型した貯氷容器において、発泡ウレタンの流動抵抗が小さな容器底部を囲繞するポリウレタンの密度と発泡ウレタンの流動抵抗の大きな容器側部を囲繞するポリウレタンの密度とが同一となるように成型したことを特徴とする。 The present invention also relates to the flow of urethane foam in an ice storage container formed by foaming polyurethane using carbon dioxide gas generated by a chemical reaction between isocyanate and water contained in the polyurethane foam stock solution and surrounding the container. It is characterized in that the density of the polyurethane surrounding the bottom of the container having a small resistance is equal to the density of the polyurethane surrounding the side of the container having a large flow resistance of urethane foam.
本発明にかかるポリウレタン成型品の製造方法は、発泡ウレタンの流動抵抗が大きな抵抗部が上となるようにポリウレタン成型品の成型空間（キャビティ）を形成したので、抵抗部に最後にポリウレタンが充填されることになる。したがって、ポリウレタンの充填密度は均一なものとなり、ポリウレタン成型品は、フロンにより発泡されたポリウレタン成型品と同様に、表面が硬いインテグラルスキン層が形成される。この結果、水発泡により発泡されたポリウレタン成型品の表面に面材を設ける必要がない。 In the method for producing a polyurethane molded product according to the present invention, since the molding space (cavity) of the polyurethane molded product is formed so that the resistance portion having a large flow resistance of urethane foam is on the top, the resistance portion is finally filled with polyurethane. Will be. Therefore, the filling density of the polyurethane becomes uniform, and an integral skin layer having a hard surface is formed in the polyurethane molded product in the same manner as the polyurethane molded product foamed by Freon. As a result, it is not necessary to provide a face material on the surface of the polyurethane molded product foamed by water foaming.
本発明にかかる貯氷容器の製造方法は、発泡ウレタンの流動抵抗が小さな容器の底部が下に、発泡ウレタンの流動抵抗が大きな容器の側部が上となるように、型と容器との間に成型空間を形成したので、容器の側部に最後にポリウレタンが充填されることになる。したがって、ポリウレタンの充填密度は均一なものとなり、貯氷容器は、フロンにより発泡された貯氷容器と同様に、表面が硬いインテグラルスキン層が形成される。この結果、水発泡により発泡された貯氷容器の表面に面材を設ける必要がない。 The manufacturing method of the ice storage container according to the present invention is such that the bottom of the container having a small flow resistance of urethane foam is on the bottom, and the side of the container having a large flow resistance of urethane foam is on the side between the mold and the container. Since the molding space is formed, the side of the container is finally filled with polyurethane. Therefore, the packing density of polyurethane becomes uniform, and an integral skin layer having a hard surface is formed in the ice storage container in the same manner as the ice storage container foamed by Freon. As a result, it is not necessary to provide a face material on the surface of the ice storage container foamed by water foaming.
本発明にかかるポリウレタン成型品は、発泡ウレタンの流動抵抗が小さな流動部と発泡ウレタンの流動抵抗が大きな抵抗部とを有する場合に、流動部のポリウレタンの密度と抵抗部のポリウレタンの密度とが同一となるように成型したので、ポリウレタンの充填密度が均一となり、ポリウレタン成型品は、フロンにより発泡されたポリウレタン成型品と同様に、表面が硬いインテグラルスキン層が形成される。したがって、水発泡により発泡されたポリウレタン成型品に面材を設ける必要がない。 When the polyurethane molded product according to the present invention has a fluidized part with a small flow resistance of urethane foam and a resistive part with a large flow resistance of urethane foam, the density of the polyurethane in the fluidized part and the density of the polyurethane in the resistive part are the same. Therefore, the integral density of the polyurethane becomes uniform, and an integral skin layer having a hard surface is formed in the polyurethane molded product in the same manner as the polyurethane molded product foamed by Freon. Therefore, it is not necessary to provide a face material on a polyurethane molded product foamed by water foaming.
本発明にかかる貯氷容器は、発泡ウレタンの流動抵抗が小さな容器底部を囲繞するポリウレタンの密度と発泡ウレタンの流動抵抗の大きな容器側部を囲繞するポリウレタンの密度とが同一となるように成型したので、ポリウレタンの充填密度が均一となり、貯氷容器は、フロンにより発泡された貯氷容器と同様に、表面が硬いインテグラルスキン層が形成される。したがって、水発泡により発泡された貯氷容器に面材を設ける必要がない。 The ice storage container according to the present invention is molded so that the density of the polyurethane surrounding the bottom of the container where the flow resistance of urethane foam is small and the density of the polyurethane surrounding the side of the container where the flow resistance of urethane foam is large are the same. The packing density of polyurethane becomes uniform, and the ice storage container forms an integral skin layer having a hard surface, similar to the ice storage container foamed by Freon. Therefore, it is not necessary to provide a face material on the ice storage container foamed by water foaming.
以下に、本発明にかかるポリウレタン成型品の製造方法、ポリウレタン成型品および貯氷容器の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a method for producing a polyurethane molded product, a polyurethane molded product and an ice storage container according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
ここで説明するポリウレタン成型品は、カップ式飲料自動販売機やアイスディスペンサに内蔵される貯氷容器１であって、図１に示すように、容器２と、該容器２を囲繞する断熱材３とを備えている。
The polyurethane molded product described here is an
容器２は、金属製（たとえば、アルミ製）であって、上面が開放され、底部に穴２１が設けられた有底の円筒形を呈している。開放された上面は、図示せぬ蓋体によって、閉塞されるようになっている。底部に開けられた穴２１には、復氷を防止するアジテータ（図示せず）が取り付けられた軸が挿通するとともに、貯氷容器１の下方に設けられた製氷器（図示せず）から氷が送り込まれるようになっている。
The
断熱材３は、ポリウレタンを発泡成型したものであって、ここで説明する断熱材３は、イソシアネートと水が化学反応することにより、発生した炭酸ガスを用いてウレタンを発泡させる水発泡により成型されるものである。
The
また、図１に示すように、断熱材３は、容器底部を囲繞する底部３１が厚く、容器側部を囲繞する側部３２が薄く形成されるようになっている。したがって、底部を成型する成型空間底部（キャビティ底部）における発泡ウレタンの流動抵抗は小さく、側部を成型する成型空間側部（キャビティ側部）における発泡ウレタンの流動抵抗は大きくなる。
Moreover, as shown in FIG. 1, the
上述した貯氷容器を製造する場合には、図２に示すように、発泡ウレタンの流動抵抗が小さな底部が下に、発泡ウレタンの流動抵抗が大きな容器の側部が上となるように、型Ｄと容器２との間に成型空間（キャビティ）Ｃを形成する。
In the case of manufacturing the ice storage container described above, as shown in FIG. 2, the bottom of the urethane foam with low flow resistance is on the bottom, and the side of the container with high foam urethane flow resistance is on the mold D. A molding space (cavity) C is formed between the
なお、成形空間（キャビティ）Ｃを形成する型Ｄには、成形空間上部に挿通するガス抜孔Ｈが複数設けてある。ガス抜孔Ｈは、成形空間（キャビティ）Ｃに炭酸ガスが溜まり貯氷容器（成形品）１の表面にボイドが生成されることを防止するためのもので、成形した貯氷容器（成型品）１の開口部上面には、ガス抜孔Ｈの痕跡が複数残ることになる。また、型は、鉄、アルミ等の金属製の金型であっても良いし、樹脂製の型であっても良い。 The mold D forming the molding space (cavity) C is provided with a plurality of gas vent holes H inserted through the upper part of the molding space. The gas vent hole H is for preventing carbon dioxide from accumulating in the molding space (cavity) C and generating voids on the surface of the ice storage container (molded product) 1. A plurality of traces of the gas vent hole H remain on the upper surface of the opening. The mold may be a metal mold such as iron or aluminum, or may be a resin mold.
つぎに、図３−１に示すように、型Ｄと容器２との間に形成された成型空間底部（キャビティ底部）に発泡原液を注入すると、図３−２に示すように、発泡反応初期において発泡したウレタンＵは、発泡ウレタンの流動抵抗が小さな成型空間底部（キャビティ底部）から発泡ウレタンの流動抵抗が大きな成型空間側部（キャビティ側部）に向けて成長する。
Next, as shown in FIG. 3-1, when the foaming stock solution is injected into the bottom of the molding space (cavity bottom) formed between the mold D and the
発泡が継続し、図３−３に示すように、発泡反応終期になると、ウレタンＵの発泡圧を上げながら流動抵抗が大きな成型空間側部（キャビティ側部）には発泡原液が廻る。そして、図３−４に示すように、発泡反応終期になると、成型空間に発泡ウレタンＵが行き渡り、発泡反応が継続する。その途中で、ウレタンＵの硬化が始まるが、発泡ウレタンの流動抵抗が大きい成型空間側部に最後に発泡ウレタンＵが充填されるため、ウレタンＵの発泡圧が、発泡ウレタンの流動抵抗が小さな成型空間底部（キャビティ底部）に作用することになり、ウレタン密度が均一となる。 When foaming continues and the end of the foaming reaction is reached, as shown in FIG. 3-3, the foaming stock solution goes around the molding space side (cavity side) where the flow resistance is high while the foaming pressure of the urethane U is increased. Then, as shown in FIG. 3-4, when the foaming reaction ends, the foamed urethane U spreads over the molding space and the foaming reaction continues. In the middle of the process, the urethane U begins to harden, but the urethane foam U is filled in the side of the molding space where the flow resistance of the urethane foam is large. It acts on the space bottom (cavity bottom), and the urethane density becomes uniform.
上述した実施の形態である貯氷容器（ポリウレタン成型品）の製造方法により製造された貯氷容器（ポリウレタン成型品）１は、発泡ウレタンの流動抵抗が小さな容器底部を囲繞するポリウレタンの密度と発泡ウレタンの流動抵抗の大きな容器側部を囲繞するポリウレタンの密度が略同一であり、断熱材３の表面に表面が硬いインテグラルスキン層が形成される。
The ice storage container (polyurethane molded product) 1 manufactured by the method for manufacturing the ice storage container (polyurethane molded product) according to the embodiment described above has a density of polyurethane surrounding the bottom of the container with a small flow resistance of foamed urethane and the urethane foam. The integral skin layer having a hard surface is formed on the surface of the
また、この製造方法により製造された貯氷容器（ポリウレタン成型品）１の断熱材３を分析すると、炭酸ガスにより発泡されたことが確認される。
Moreover, when the
さらに、この製造方法により製造された貯氷容器（ポリウレタン成型品）１の開口縁部上面には、ガス抜孔Ｈの痕跡が残るので、この製造方法で製造された貯氷容器（ポリウレタン成型品）１か否かが確認される。 Further, since the trace of the gas vent hole H remains on the upper surface of the opening edge of the ice storage container (polyurethane molded product) 1 manufactured by this manufacturing method, the ice storage container (polyurethane molded product) 1 manufactured by this manufacturing method is used. It is confirmed whether or not.
上述した実施の形態である貯氷容器（ポリウレタン成型品）の製造方法は、発泡ウレタンの流動抵抗が小さな容器２の底部が下に、発泡ウレタンの流動抵抗が大きな容器２の側部が上となるように、型Ｄと容器２との間に成型空間（キャビティ）Ｃを形成したので、容器２の側部に最後にポリウレタンが充填されることになる。したがって、ポリウレタンＵの充填密度は均一なものとなり、貯氷容器１は、フロンにより発泡された貯氷容器と同様に、表面が硬いインテグラルスキン層が形成される。この結果、水発泡により発泡された貯氷容器１の表面に面材を設ける必要がない。
In the method for manufacturing an ice storage container (polyurethane molded product) according to the above-described embodiment, the bottom of the
また、実施の形態である貯氷容器１は、発泡ウレタンの流動抵抗が小さな容器底部を囲繞する断熱材（ポリウレタン）３１の密度と発泡ウレタンの流動抵抗の大きな容器側部を囲繞する断熱材（ポリウレタン）３２の密度とが同一となるように成型したので、ポリウレタンの充填密度が均一となり、貯氷容器１は、フロンにより発泡された貯氷容器と同様に、表面が硬いインテグラルスキン層が形成される。したがって、水発泡により発泡された貯氷容器に面材を設ける必要がない。
Further, the
１ 貯氷容器（ポリウレタン成型品）
２ 容器
２１ 穴
３ 断熱材
３１ 底部（流動部）
３２ 側部（抵抗部）
Ｃ 成型空間（キャビティ）
Ｄ 型
Ｈ ガス抜孔
Ｕ ウレタン
1 Ice storage container (Polyurethane molded product)
2
32 Side (resistor)
C Molding space (cavity)
D type H Gas vent U Urethane
Claims (4)
ポリウレタン成型品が発泡ウレタンの流動抵抗が小さな流動部と、流動部に連設され、発泡ウレタンの流動抵抗が大きな抵抗部とを有する場合に、抵抗部が上となるように、ポリウレタン成型品の成型空間を形成したことを特徴とするポリウレタン成型品の製造方法。 In the method for producing a polyurethane molded product, the polyurethane is foamed using carbon dioxide generated by a chemical reaction between isocyanate and water contained in the polyurethane foam stock solution, and the polyurethane is molded into a desired shape.
When a polyurethane molded product has a fluidized part with a small flow resistance of urethane foam and a resistance part with a large flow resistance of urethane foam, the resistance part is on top. A method for producing a polyurethane molded product, wherein a molding space is formed.
発泡ウレタンの流動抵抗が小さな容器の底部が下に、発泡ウレタンの流動抵抗が大きな容器の側部が上となるように、型と容器との間に成型空間を形成したことを特徴とする貯氷容器の製造方法。 In the method of manufacturing an ice storage container in which polyurethane is foamed using carbon dioxide gas generated by a chemical reaction between isocyanate and water contained in the polyurethane foam stock solution, and the polyurethane is molded so as to surround the container.
Ice storage characterized by forming a molding space between the mold and the container so that the bottom of the container with low flow resistance of urethane foam faces down and the side of the container with high flow resistance of urethane foam faces up Container manufacturing method.
発泡ウレタンの流動抵抗が小さな流動部と発泡ウレタンの流動抵抗が大きな抵抗部とを有する場合に、流動部のポリウレタンの密度と抵抗部のポリウレタンの密度とが同一となるように成型したことを特徴とするポリウレタン成型品。 In a polyurethane molded product in which polyurethane is foamed using carbon dioxide gas generated by a chemical reaction between isocyanate and water contained in the polyurethane foam stock solution, and the polyurethane is molded into a desired shape.
Molded so that the density of the polyurethane in the fluidized part and the density of the polyurethane in the resistive part are the same when the fluidized part of foamed urethane has a fluidized part with a small flow resistance and that of foamed urethane with a large fluidic resistance. Polyurethane molded product.
発泡ウレタンの流動抵抗が小さな容器底部を囲繞するポリウレタンの密度と発泡ウレタンの流動抵抗の大きな容器側部を囲繞するポリウレタンの密度とが同一となるように成型したことを特徴とする貯氷容器。 In an ice storage container formed by foaming polyurethane using carbon dioxide gas generated by a chemical reaction between isocyanate and water contained in the polyurethane foam stock solution and surrounding the container,
An ice storage container, wherein the density of the polyurethane surrounding the bottom of the container having a low flow resistance of urethane foam and the density of the polyurethane surrounding the side of the container having a large flow resistance of urethane foam are the same.
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