JP2002137234A - 発泡体及び発泡体層を有する成形品の製造方法並びに製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 原料の損失を最小限に抑えることができ、複
数の発泡体、及び発泡体層を有する成形品を効率よく製
造することができる方法、並びにそれに用いる製造装置
を提供する。 【解決手段】 メカニカルフロス法による発泡体、及び
各種のローラ等の発泡体層を有する成形品の製造方法に
おいて、キャビティ１１の底部近傍から所要量の１００
〜１２０％に相当する発泡体原料７を供給した後、その
まま加熱し、硬化させる。また、複数のキャビティと、
発泡体原料を注入するための２個以上の原料供給路１２
とを有する成形型１と、原料供給源と連通する原料供給
口を有し、この原料供給口を、原料供給路の型表面にお
ける開口部１２１に順次開口させるため、型表面に密接
して移動させることができ、且つ開口部のすべてを閉塞
することができる大きさを有するスライド板と、を備え
る製造装置を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原料の損失を最小
限に抑えることができ、且つ発泡体及び発泡体層を有す
る成形品を効率よく製造することができる発泡体及び発
泡体層を有する成形品の製造方法、並びにそれに用いる
製造装置に関する。本発明の製造方法及び製造装置によ
れば、発泡体のボイド、ピンホール等の発生を抑えるこ
とができ、各種のローラ、或いはパッキン、シール材な
どに用いられる発泡体を製造することができる。ローラ
としては、特に、複写機、ファクシミリ、プリンタ等に
組み込まれているトナー供給ローラ、転写ローラ、クリ
ーニングローラ、圧縮変形させて用いるカール取りロー
ラ等が挙げられる。

【０００２】

【従来の技術】メカニカルフロス法は、原則として水又
は発泡剤を配合せず、発泡体原料に予め不活性ガスを混
入させ、機械的に攪拌することにより発泡体を形成する
成形法である。この方法によれば、例えば、ポリウレタ
ン発泡体の場合、ポリウレタンスラブフォームなどのよ
うに、硬化時の反応熱による発泡剤の物理的な膨張、或
いは水とポリイソシアネートとの反応による二酸化炭素
の発生、によりセルが鉛直方向へ成長するといったこと
がなく、セルの異方性がない。そのため、ローラ、パッ
キン及びシール材など、多くの用途において使用されて
おり、特に、ローラのように他の部材に当接され、使用
される場合は、その周面における押圧力が一定になると
いう利点もある。

【０００３】このメカニカルフロス法では、従来より、
一対の割型を閉型することにより、製品に近似の形状の
キャビティが形成される成形型が用いられており、型を
開いた状態で原料である混合液を注入し、型締めした
後、加熱し、混合液を硬化させ、次いで、脱型すること
により発泡体が形成されている。原料の注入時に発生す
るエア溜り等はキャビティから型外面へと貫通する細
孔、所謂、ベントホールから排出される。

【０００４】また、長尺の成形品を製造する場合は、長
手方向を上下方向とする縦長のキャビティを有する成形
型が使用されており、図１０のように、原料注入部ｂを
キャビティａの底部、即ち、型の下方に設けるととも
に、ガスを排出するためのベントホールｃはキャビティ
の上部、即ち、型の上方に設けられている。この成形型
では、原料を十分に充填するため、閉型した状態で原料
が供給されるが、それでもボイド、ピンホール等の原因
となる空気等がキャビティの上部に溜まっていくのを十
分に抑えることはできない。そのため、ベントホールか
ら空気等を原料とともに排出させているが、その場合、
バリの形成が避けられない。

【０００５】一方、原料を供給した後のノズルｄは、原
料注入部から取り外し、直ちに成形型をキャビティの長
手方向が水平方向となるようにし、原料注入部からの原
料の漏れを防止するとともに、ベントホールが上方を向
くようにした後、加熱、硬化が行われている。これはノ
ズルを原料注入部から取り外さないと、原料注入部内に
おいて原料が硬化してしまい、その後の原料の供給がで
きなくなるためである。しかし、その結果として、ノズ
ルの脱着にともなう原料垂れ、ベントホールにおけるバ
リの形成等のため、成形品に要する所要量を越える過剰
の原料を供給することになり、これが生産コスト上昇の
一因になっている。

【０００６】更に、ノズルの脱着にともなう原料垂れ等
による原料の損失を少しでも低減するため、従来より、
図１１に示すように、１個の原料注入口ｅから複数のキ
ャビティaに原料を供給することもなされている。しか
し、このような構造とした場合、原料供給路に多数の分
岐ｆが形成されることになり、原料が分岐に達する度に
背圧が変動することになる。その結果、分散されていた
気泡が合体し、ボイド、或いはセル荒れ等を生ずること
がある。

【０００７】一方、チャンバー内で気液混合された原料
を、成形型の内部に形成された１個のキャビティに供給
し、成形品を製造する場合は、流路に分岐がないため、
原料に加わる背圧はそれほど変化せず、大きな問題はな
い。しかし、複数のキャビティに原料を供給する際に、
原料の流れを繰り返し停止した場合は、この停止が原因
となって、その度に背圧が大きく変化する。この背圧の
変化を抑えるため、通常、各々のキャビテイへの原料の
供給の合間も、原料の供給はそのまま続けられており、
原料の損失が大きく、周辺の作業環境の汚損等も含め、
問題となっている。

【０００８】更に、メカニカルフロス法により事務機器
用ローラ等を製造する場合、従来より、予め、成形型の
キャビティ内に芯金を配設しておき、これに発泡体原料
を供給することにより、発泡ポリウレタン層等の発泡体
層と芯金とを一体に形成する方法が採られている。しか
し、このようなローラの製造方法では、所望の径及び長
さのローラ毎に所定の寸法、形状を有するキャビティを
備える成形型が必要となり、これが製造コスト上昇の一
因になっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の従来
の問題点を解決するものであり、メカニカルフロス法に
よる発泡体、及び発泡体層を有する成形品の製造方法、
並びにそれに用いる製造装置であって、必要最小限の原
料によって、ボイド、ピンホール等が低減された発泡
体、及び発泡体層とすることができる製造方法、並びに
それに用いる製造装置を提供することを目的とする。本
発明の製造装置を使用し、本発明の方法により製造され
る発泡体は、広範な用途において用いることができ、特
に、事務機器用ローラ等の成形品の発泡体層として有用
である。尚、メカニカルフロス法により製造することが
できる発泡体としては、ポリウレタン発泡体、アクリル
樹脂発泡体、ラテックスゴム発泡体等が挙げられる。

【００１０】

【課題を解決するための手段】メカニカルフロス法で
は、ボイド、ピンホール等の原因となる空気等が、成形
型のキャビティに供給される発泡体原料に混入し易い。
しかし、キャビティの長手方向を上下方向とし、その底
部近傍から発泡体原料を供給すれば、ボイド、ピンホー
ル等の発生の原因となる空気等は原料中を上昇してキャ
ビティの上部から抜けていくか、上部に溜まる。そのた
め、原料を供給した後、そのまま硬化させても、空気等
の影響を受けることなく、所望の形状、寸法の発泡体
を、必要最少限の原料によって製造することができ、生
産性を向上させることができる。本発明は、このような
知見に基づきなされたものである

【００１１】請求項１記載の発泡体の製造方法は、メカ
ニカルフロス法による発泡体の製造方法において、成形
型のキャビティの底部近傍から、上記発泡体の所要量の
１００〜１２０％に相当する気液混合された発泡体原料
を供給した後、そのまま加熱し、該発泡体原料を硬化さ
せることを特徴とする。そして、原料が硬化した後、脱
型することにより発泡体を得ることができる。

【００１２】上記「キャビティ」の形状、寸法は特に限
定されないが、断面積に対する長さの比が大きい場合
に、本発明の作用、効果が特に十分に得られるため好ま
しい。このキャビティは、請求項２記載のように、成形
型の上面において開口していることが好ましく、これに
より原料に混入する空気等が容易に排出され、ボイド、
ピンホール等の発生が十分に抑えられる。また、開口部
の断面積が、形成される発泡体の上端近傍の断面積以上
であることが、背圧に変動を与えないので好ましい。

【００１３】上記「成形型」は、請求項３記載のよう
に、一対の割型により形成することができ、一方の割型
の外壁面と、この割型の内壁面であって、キャビティを
形成することとなる凹部の底部近傍と、に開口する原料
供給路が形成されていることが好ましい。凹部の底部近
傍、即ち、キャビティの底部近傍から原料を供給すれ
ば、供給される原料の全量から空気等を十分に除くこと
ができる。

【００１４】更に、原料供給路は、請求項４記載のよう
に、キャビティの底部近傍におけるパーティングライン
を含む部位に開口させることが好ましい。このようにす
れば、このパーティングラインの近傍ばかりでなく、対
向するパーティングラインにおいても、これらのライン
に沿って原料が供給され易く、パーティングライン部へ
の原料の供給不足による凹部の形成等が防止される。ま
た、請求項５記載のように、このパーティングラインを
含む部位における開口面の形状が、パーティングライン
を軸とする対称形であることが特に好ましい。このよう
な開口部から原料が供給されれば、キャビティの周方向
においてより均等に原料が供給され、均質な発泡体とす
ることができる。

【００１５】請求項６記載の発泡体層を有する成形品の
製造方法は、芯金と、該芯金の周面にメカニカルフロス
法により形成された発泡体層と、を有する成形品の製造
方法において、 成形型のキャビティ内に仮シャフトを
配設し、該キャビティの底部近傍から、上記発泡体層の
所要量の１００〜１２０％に相当する気液混合された発
泡体原料を供給した後、そのまま加熱し、該発泡体原料
を硬化させ、次いで、上記発泡体層から上記仮シャフト
を引き抜いた後、脱型し、仮シャフトを引き抜くことに
より形成された中空部に、上記芯金を挿入する工程を備
えることを特徴とする。

【００１６】上記「芯金」は回転する際、或いは長期間
の使用によって変形などを生ずることのないだけの機械
的強度が必要である。従って、通常、ステンレス鋼等の
金属からなり、断面円形の棒状体が用いられるが、必ず
しもその断面が円形である必要はない。

【００１７】上記「仮シャフト」は、芯金を挿入するた
めの中空部を有する発泡体を得るためのものである。通
常、仮シャフトは、熱伝導性のよい金属製の断面円形の
棒状体が用いられるが、必ずしも金属製で断面が円形で
ある必要はなく、樹脂製のものなどを使用することもで
きる。また、仮シャフトを配設して発泡体を形成した
後、この仮シャフトを引き抜き、得られる円筒形等の筒
状の発泡体を所望の長さに切断し、中空部に所定の寸法
の芯金を挿入し、次いで、必要であれば発泡体の表面を
研磨することにより、発泡体層を有する成形品を作製す
ることができる。このように請求項６記載の方法によれ
ば、１種類の成形型で種々の長さの発泡体層を有する成
形品を作製することができる。

【００１８】尚、この請求項６記載の製造方法において
も、キャビティと発泡体の断面積の関係、及び一対の割
型からなる成形型の原料供給路の形態等は、請求項１記
載の発明における請求項２乃至５記載の発明の場合と同
様にすることが好ましい。

【００１９】発泡体層を有する成形品としては、請求項
７記載のように、電子写真、静電記録技術等を応用した
複写機、ファクシミリ、プリンタ等に組み込まれている
トナー供給ローラ、転写ローラ、クリーニングローラ、
特に、圧縮変形させて用いるカール取りローラなど、各
種の事務機器用ローラが挙げられる。

【００２０】請求項１記載の発泡体の製造方法、及び請
求項６記載の発泡体層を有する成形品の製造方法におい
て、上記「発泡体原料」の供給量は、各々の所要量の１
００〜１２０％であり、１００〜１１０％、特に１００
〜１０５％とすることが好ましい。発泡体原料は１２０
％を越えて供給する必要はなく、本発明では、所要量の
１１０％以下、特に１０５％以下であっても、欠肉等の
ない均質な発泡体、及び発泡体層を形成することができ
る。

【００２１】請求項８記載の発泡体の製造装置は、メカ
ニカルフロス法により形成される発泡体の製造装置にお
いて、複数のキャビティと、一端側が少なくとも１個の
キャビティに開口し、他端が型表面に開口する複数の原
料供給路と、を有する成形型、及び原料供給源と連通す
る原料供給口を有し、上記原料供給路の開口部が形成さ
れた上記成形型の表面と密接して移動させることによ
り、上記原料供給口を上記開口部に開口させることがで
き、且つすべての該開口部を閉止することができる大き
さを有するスライド板、を備えることを特徴とする。

【００２２】この製造装置は、請求項９記載のように、
複数のキャビティの各々に仮シャフトが配設され、それ
ぞれの仮シャフトの上端側を所定の間隔で固定するため
の固定治具を有するものとすることができる。このよう
にすれば、事務機器用ローラ等において芯金の周面に配
設される円筒形等の筒状の発泡体を容易に製造すること
ができる。

【００２３】上記「成形型」の材質は特に限定されず、
金型、樹脂型等を使用することができるが、熱伝導性の
よい金型がより好ましく、アルミニウム合金、ステンレ
ス鋼等からなる金型が多用される。

【００２４】上記「キャビティ」の形状及び寸法は特定
されないが、同一形状、同一寸法の複数のキャビティが
等間隔に形成されることが好ましい。このようにすれ
ば、複数の同一の発泡体を効率よく製造することができ
る。また、キャビティの個数も特に限定されないが、短
時間のうちに効率よく、すべてのキャビティに原料を均
等に、且つ十分に供給するためには、通常、２〜１２
個、特に４〜８個とすることが好ましい。

【００２５】上記「原料供給路」はキャビティの個数に
より適宜の本数とすることができる。原料供給路は複数
のキャビティに対してそれぞれ設けてもよく、原料供給
側からの供給路を途中で分岐させ、複数のキャビティに
開口させてもよい。この場合、原料供給側の一つの開口
部から原料が供給されるキャビティは２個とすることが
好ましく、このキャビティが３個以上になると、各々の
キャビティに原料を均等に、且つ十分に供給することが
難しくなる。更に、原料供給路の分岐が多くなることに
より、型内の原料と空気とが混ぜ合わされ、ボイド等が
発生することがあり、好ましくない。

【００２６】尚、原料供給路は、各々のキャビティ側に
おいて、その底部近傍に開口していることが好ましい。
このようにすれば、下方から供給される原料が上方に向
けて充填されていくことにより、空気等の気体がキャビ
ティの上方から容易に外部に放出され、ボイド等のない
良質な発泡体とすることができる。また、この請求項８
乃至９記載の発泡体の製造装置においても、キャビティ
と発泡体の断面積の関係、及び一対の割型からなる成形
型の原料供給路の形態等は、請求項１記載の発明におけ
る請求項２乃至５記載の発明におけると同様にすること
が好ましい。

【００２７】上記「スライド板」は、成形型と同質の金
属により形成され、成形型の表面と摺動される側の表面
は原料が容易に漏洩しないように平滑であることが好ま
しい。また、スライド板は、原料供給路の成形型の表面
における上記「開口部」のすべてを閉止することができ
る長さを有しており、移動時に型表面との摺動面に隙間
を生ずることのない剛性を備える必要がある。スライド
板には上記「原料供給口」が設けられており、この原料
供給口と連通し、スライド板の他面に開口する開口部に
原料供給源である気液混合チャンバー等に連通するゴム
製等の原料移送管が接続されている。尚、原料供給口は
スライド板の端縁に設けることが好ましく、このような
スライド板であれば、必要最小限の長さですべての開口
部を閉止することができる。

【００２８】請求項１０記載の発泡体の製造方法は、メ
カニカルフロス法による発泡体の製造方法において、複
数のキャビティと、一端が少なくとも１個のキャビティ
に開口し、他端が型表面に開口する複数の原料供給路
と、を有する成形型の表面における該原料供給路の開口
部のうちの、該型表面の片端側に位置する開口部から相
隣る開口部へと、原料供給源と連通する原料供給口を有
するスライド板の該原料供給口を、順次、開口させ、発
泡体原料を供給するとともに、該スライド板により各々
の開口部を、順次、閉止し、その後、加熱し、発泡体原
料を硬化させることを特徴とする。

【００２９】更に、請求項１１記載の発泡体の製造方法
は、請求項１０記載の発泡体の製造方法を工程順により
詳しく特定したことを特徴とする。図８は、この工程を
後記の実施例において採用した場合のフローチャートで
ある。

【００３０】請求項１０乃至１１記載の製造方法におい
ては、特に、請求項８記載の製造装置を使用することが
でき、スライド板は、その原料供給口が、先ず、成形型
の表面の片端側に位置する原料供給路の開口部に開口さ
れ、所定量の原料が供給される。その後、スライド板
は、原料供給口が相隣る原料供給路の開口部に開口され
る位置まで移動され、同時に、先に原料供給口が開口さ
れていた開口部は閉止される。このようにして、原料供
給口が、成形型の表面の他端側に位置する原料供給路の
開口部に開口され、発泡体原料が供給され、スライド板
が更に移動されて他端側の開口部が閉止されるまで、原
料の供給と、スライド板の移動と、原料供給路の開口部
の閉止が繰り返される。次いで、これを加熱し、原料を
硬化させる。その後、脱型することにより、発泡体を得
ることができる。尚、これらの製造方法においても、均
質な発泡体とするためには、請求項１２記載のように、
１本の原料供給路は２個のキャビティに開口しているこ
とが好ましい。

【００３１】請求項１３記載の発泡体層を有する成形品
の製造方法は、芯金と、該芯金の周面にメカニカルフロ
ス法により形成された発泡体層と、を有する成形品の製
造方法において、内部に仮シャフトが配設された複数の
キャビティと、一端側が少なくとも１個の該キャビティ
の底部近傍に開口し、他端が型表面に開口する複数の原
料供給路とを有する成形型の表面における該原料供給路
の開口部のうちの、該成形型の片端側に位置する開口部
から相隣る開口部へと、原料供給源と連通する原料供給
口を有するスライド板の、該原料供給口を、順次、開口
させ、発泡体原料を供給するとともに、該スライド板に
より各々の開口部を閉止し、その後、加熱し、発泡体原
料を硬化させ、次いで、上記仮シャフトを引き抜き、脱
型し、その後、仮シャフトを引き抜くことにより形成さ
れた中空部に芯金を挿入する工程を備えることを特徴と
する。

【００３２】また、請求項１４記載の発泡体層を有する
成形品の製造方法は、請求項１３記載の発泡体層を有す
る成形品の製造方法を工程順により詳しく特定したこと
を特徴とする。図９は、この工程を後記の実施例におい
て採用した場合のフローチャートである。

【００３３】請求項１３乃至１４記載の製造方法におい
ては、特に、請求項９記載の製造装置を使用することが
でき、成形型のキャビティは発泡体層を形成するための
形状、寸法を有しており、この長尺の円柱状等のキャビ
ティが、複数個、通常、等間隔に形成されている成形型
が使用される。また、スライド板の材質等、及びこのス
ライド板を操作し、発泡体原料を各々のキャビティに順
次供給した後、これを加熱し、原料を硬化させるまでの
操作、手順は請求項１０乃至１１記載の発明の場合と同
様である。尚、これら請求項１３乃至１４記載の発明で
は、原料が硬化した後、仮シャフトを引き抜き、脱型
し、次いで、形成される中空部に芯金を挿入した後、通
常、発泡体層の表面を研磨し、仕上げることにより発泡
体層を有する成形品を製造することができる。

【００３４】尚、これらの製造方法において、発泡体層
を有する成形品としては、請求項１５記載のように、事
務機器用ローラが挙げられる。また、均質な発泡体層と
するためには、請求項１６記載のように、１本の原料供
給路は２個のキャビティに開口していることが好まし
い。

【００３５】請求項１０乃至１６記載の発泡体及び発泡
体層を有する成形品の製造方法においては、キャビティ
が縦方向に配列され、原料供給路の一端はキャビティの
底部近傍に開口し、他端は成形型の表面において横列に
並んで開口されていることが好ましい。このような構成
であれば、スライド板を横方向に移動させ、順次、原料
を供給していく操作が容易である。

【００３６】また、原料を供給した後、キャビティが縦
方向になったままの状態で加熱し、硬化させることがよ
り好ましい。原料を供給した後、成形型を横にして加
熱、硬化させる場合は、ローラ等の成形品の所定長さに
かかわらず、キャビティを原料により充満させる必要が
ある。そのようにしないと、未硬化の原料がキャビテイ
内で容易に流動し、所定形状の発泡体層とすることがで
きない。一方、縦方向のまま加熱し、硬化させることに
より、発泡体層の所要量の１００〜１２０％、特に１０
０〜１１０％、即ち、所要量を大きく越えない供給量と
することができる。このようにすれば、原料の損失をよ
り抑えることができ、且つローラ等の成形品の所定寸法
によって多数の異なった寸法を有するキャビティを備え
る成形型を用意する必要もない。

【００３７】メカニカルフロス法により形成される代表
的な発泡体であるポリウレタン発泡体では、先ず、ポリ
オール、触媒及び鎖延長剤等を含有し、発泡剤を含まな
いポリオール成分を調製し、このポリオール成分、整泡
剤及びポリイソシアネート等からなる発泡体原料をチャ
ンバー内に供給し、同時に不活性ガスを供給し、オーク
スミキサ、ホバートミキサ等の攪拌器により攪拌し、気
液混合させる。そして、チャンバー内で気液混合された
発泡体原料を、成形型の内部に吐出させる。その後、こ
の成形型を所要温度に加熱し、発泡体原料を硬化させる
ことにより、ポリウレタン発泡体を形成することができ
る。

【００３８】ポリオールとしては、ポリエーテルポリオ
ール、ポリエステルポリオール、及びポリエーテルポリ
オールとポリエステルポリオールとを共重合させたポリ
エーテルエステルポリオール等を用いることができる。
更に、メカニカルフロス法では、十分な引張強さ等を有
するフォームとするため、通常、ポリマーポリオールを
併用する。このポリマーポリオールとは、ポリエーテル
ポリオールにアクリロニトリル、スチレン、メチルメタ
アクリレート等のエチレン性不飽和化合物を、固形分率
で１０〜４０質量％、好ましくは１５〜３０質量％、グ
ラフト重合させたポリオールをいう。

【００３９】ポリイソシアネートとしては、トリレンジ
イソシアネート（ＴＤＩ）、粗製ＴＤＩ、４，４’−ジ
フェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、粗製ＭＤ
Ｉの他、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート（Ｈ
ＤＩ）、粗製ＨＤＩ、１，５−ナフタレンジイソシアネ
ート、パラフェニレンジイソシアネート、２，２，４−
トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、２，４，
４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、４，
４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ｍ−
キシレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシア
ネート、水添ＭＤＩ、イソホロンジイソシアネート等、
芳香族系並びに脂肪族系の各種のものを用いることがで
きる。これらの他、プレポリマー型のポリイソシアネー
トを使用することもできる。

【００４０】触媒としては、スタナスオクトエート、ジ
ブチルチンジアセテート、ジブチルチンジラウレート等
の有機錫化合物、オクチル酸亜鉛等の有機亜鉛化合物、
ニッケルアセチルアセトエート、ニッケルジアセチルア
セトエート等の有機ニッケル化合物、鉄アセチルアセト
エート等の有機鉄化合物、酢酸ナトリウム等のアルカリ
金属又はアルカリ土類金属のアルコキシド、フェノキシ
ドなどの金属触媒を使用することができる。更に、トリ
エチルアミン、トリエチレンジアミン、Ｎ−メチルモル
ホリンジメチルアミノメチルフェノール、イミダゾー
ル、１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］ウンデセン
等の３級アミン系触媒の他、有機酸塩等を使用すること
もできる。

【００４１】鎖延長剤としては、エチレングリコール、
ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロ
ピレングリコール、１，４−ブタンジオール等の短鎖ジ
オール系、又はグリセリン、トリメチロールプロパン等
のトリオール系のものを使用することができる。尚、ト
リオール系等の３官能以上のポリオールを鎖延長剤とし
て用いた場合は、分子鎖中に架橋構造を導入することが
できる。また、より硬度の低いフォームとするために
は、エチレングリコール若しくはトリメチロールプロパ
ン等を開始剤として、ε−カプロラクトンで鎖延長した
エステル系オリゴマー、及び分子量４００〜７００程度
の３官能ポリエーテルポリオール等、分子量の大きい鎖
延長剤を使用することが好ましい。

【００４２】整泡剤としては、一般に、ジメチルポリシ
ロキサンとポリエーテルのブロック共重合体を使用する
ことができる。更に、ポリシロキサンに有機官能基を付
加した整泡剤を用いることもできる。このように、整泡
剤としてはシリコーン系整泡剤が多用される。尚、フォ
ーム原料には、紫外線吸収剤、酸化防止剤、有機及び無
機充填剤、着色剤等、ウレタン配合に一般に使用される
原料を適宜使用することもできる。

【００４３】

【発明の実施の形態】以下、実施例により図１乃至７も
用いて本発明を更に詳しく説明する。 （１）ポリウレタン発泡体の製造 実施例１ ポリマーポリオール（三井化学株式会社製、商品名「Ｐ
ＯＰ２４３０」）９０質量部（以下、「部」と略記す
る。）、ポリエステルポリオール（ダイセル化学工業株
式会社製、商品名「ＰＣＬ３０５」）８部、触媒（ニッ
ケルアセチルアセトネート、ＯＳｉスペシャリティーズ
社製、商品名「ＬＣ−５６１５」）２部、及びアミン系
触媒（三共エアプロダクツ株式会社製、商品名「ＤＡＢ
ＣＯ−３３ＬＶ」）０．１部を混合し、攪拌してポリオ
ール成分を調製した。

【００４４】その後、このポリオール成分と、８部のシ
リコーン系整泡剤（ＯＳｉスペシャリティーズ社製、商
品名「Ｌ−５６１４」）と、１４部のポリイソシアネー
ト（日本ポリウレタン工業株式会社製、商品名「ＭＴ
Ｌ」）をチャンバーに供給し、この泡状体に０℃、１気
圧において２００ｃｍ³／分に相当する流量で窒素ガス
を供給した。次いで、チャンバーにおいて混合され、攪
拌されて、調製された泡状の発泡体原料７を、内径７ｍ
ｍの仮シャフト６が挿入され、且つ９０℃に維持された
成形型１のキャビティ１１（内径：２０ｍｍ、長さ：３
５０ｍｍ）の底部近傍の原料供給路１２から供給した。

【００４５】更に、そのまま成形型１をキュアー炉に入
れて１２０℃で３０分間加熱し、原料を硬化させた。そ
の後、仮シャフト６を引き抜き、次いで、脱型して、図
２に示すように、外径２０ｍｍ、長さ３３０ｍｍ（カッ
トしろ部；５０ｍｍ）の円筒形のポリウレタン発泡体８
を得た。次いで、カットしろ部分である８ａ、８ｂを切
断し、長さ３００ｍｍにして、仮シャフト６を引き抜く
ことにより形成された中空部８ｃに、図３に示すよう
に、外径８ｍｍの芯金９２を圧入し、製品外径を１９ｍ
ｍまで研磨して事務機器用ローラ９とした。この事務機
器用ローラを得るために供給した発泡体原料は、成形型
１の原料供給路１２の１．５ｇと、切断したカットしろ
部分８ａ、８ｂを合わせて３０ｇであった。

【００４６】比較例１ 実施例１と同じ組成の泡状体を調製し、この発泡体原料
を、実施例１と同様に、仮シャフトが挿入され、且つ９
０℃に維持された成形型に供給した。そして、上方にあ
るベントホールから空気と共に原料を溢れ出させたとこ
ろで供給を止め、その後、成形型を横にしてキュアー炉
に入れて１２０℃で３０分間加熱し、発泡体原料を硬化
させた。次いで、仮シャフトを引き抜き、脱型して外径
２０ｍｍ、長さ３５０ｍｍ（カットしろ部：５０ｍｍ）
の円筒形のポリウレタン発泡体を得た。その後、カット
しろ部分を切断し、長さ３００ｍｍにして、外径８ｍｍ
の芯金を圧入し、製品外径を１９ｍｍまで研磨して事務
機器用ローラとした。この事務機器用ローラを得るため
に供給した発泡体原料は、成形型の原料供給路の１．５
ｇ、ベントホールから溢れ出させた３．５ｇ、切断した
カットしろ部分を合わせて３５．５ｇであった。

【００４７】上記のように、事務機器用ローラ（外形：
１９ｍｍ、長さ：３００ｍｍ）の製造において、比較例
１ではフォーム原料が３５．５ｇ必要であった。これに
対して実施例１ではフォーム原料が３０ｇ必要であり、
比較例１では実施例１よりも約１８％多くの原料を必要
とした。

【００４８】（２）製造装置及びこの装置を用いた事務
機器用ローラの製造 実施例２ 使用した成形型 成形型は２個の半割型１ａ、１ｂを組み合わせた形態と
なっており、図４は各々の半割型を開いた状態を示す正
面図である。また、図５は半割型を閉じ、仮シャフト６
を配設し、スライド板を取り付けた状態を示す正面図で
ある。尚、図５では、スライド板は、その原料供給口
が、４個ある原料供給路の型表面における開口部のうち
の右側から２個目の開口部に開口しており、最も右側の
開口部はスライド板３の開口閉止部３２により閉止され
ている状態である。

【００４９】図５においては、８個の円柱状のキャビテ
ィが横方向に等間隔に並んでおり、各々の長さ方向の頂
部は成形型１の上面において開放されており、底部の径
方向の中央部には、仮シャフト６の下端部を固定するた
めの円柱路１３が形成されている。また、８個のキャビ
ティのそれぞれ相隣る２個の底部下方の中間の位置から
各々のキャビティの底部近傍へと原料供給路が形成され
ている。この原料供給路は左右に枝分かれする部位にお
いて型表面に向かって形成されており、型表面において
横方向に等間隔に開口している４個の開口部１２１に連
通している。

【００５０】図６は仮シャフト６の上端部が固定治具２
の上板に等間隔に設けられた貫通孔に挿通され、固定さ
れている様子を示す斜視図である。固定治具は成形型の
上面に嵌め込み部２２により嵌め込まれて固定されてお
り、その上板には、各々の仮シャフトがそれぞれのキャ
ビティの径方向の中心に配設されるように所要個数の貫
通孔が設けられている。

【００５１】また、図７は成形型とレール４上に配置さ
れたスライド板とを斜め上方からみた斜視図である。ス
ライド板は、原料供給部３１、これに延設される開口閉
止部３２、並びにその上面に原料供給部及び開口閉止部
が載置され、固定されている台座３３、及びこの台座の
下面の両側部に取り付けられたローラ３ａ及び３ｂによ
り構成されている（図７では、ローラ３ａ、３ｂが図示
されているが、実際には、レールを挟んで対向する位置
に更に２個のローラが取り付けられている。）。これら
４個のローラがレール４を両側方から押圧する形態で、
スライド板はレール４上を安定して移動することができ
る。尚、型表面と摺動される原料供給部の表面と開口閉
止部の表面とは、段差のない一連の平滑な面を形成して
いる。

【００５２】また、原料供給部の表面には、他面の開口
部に連通する原料供給口が開口しており、この開口部に
原料供給源からの原料供給管５が接続されている。また
スライド板は、その上下方向（幅方向）の中央部を型表
面に開口する４個の開口部１２１に当接させることがで
きるように配置されており、開口閉止部の横方向（長さ
方向）の寸法は、すべての開口部から原料を供給した
後、やや左方向へ移動させることにより、４個の開口部
のすべてを閉止することができる長さとなっている。

【００５３】事務機器用ローラの製造 ９０質量部（以下、「部」と略記する。）のポリマーポ
リオール（三井化学株式会社製、商品名「ＰＯＰ２４３
０」）、８部のポリエステルポリオール（ダイセル化学
工業株式会社製、商品名「ＰＣＬ３０５」）、２部の金
属触媒（ニッケルアセチルアセトネート、ＯＳｉスペシ
ャリティーズ社製、商品名「ＬＣ−５６１５」）、及び
０．１部のアミン系触媒（三共エアプロダクツ株式会社
製、商品名「ＤＡＢＣＯ−３３ＬＶ」）を混合し、攪拌
してポリオール成分を調製した。

【００５４】その後、このポリオール成分と、８部のシ
リコーン系整泡剤（ＯＳｉスペシャリティーズ社製、商
品名「Ｌ−５６１４」）、及び１４部のポリイソシアネ
ート（日本ポリウレタン工業株式会社製、商品名「ＭＴ
Ｌ」）とをチャンバーに投入し、０℃、１気圧において
２００ｃｍ³／分に相当する流量で窒素ガスを供給し
た。次いで、チャンバー内で混合、攪拌され、調製され
た泡状の原料を、内径７ｍｍの仮シャフト６が配設さ
れ、且つ９０℃に維持された成形型１の８個のキャビテ
ィ１１（内径：２０ｍｍ、長さ：３５０ｍｍ）の底部近
傍に連通する型表面の４個の開口部１２１から供給し
た。

【００５５】発泡体原料の供給は、図５乃至図７におけ
る最も右側の開口部（右側の２個のキャビティに原料が
供給される。）から、原料の供給速度は一定に維持した
まま、順次、左側の開口部（各々２個の相隣るキャビテ
ィに原料が供給される。）へとスライド板を移動させて
行った。このようにして原料を供給する操作の間、及び
成形型をキュアー炉に移送する間ともに、成形型の表面
とスライド板との間隙からの原料の漏洩は観察されなか
った。

【００５６】この成形型を、縦方向のまま１２０℃に調
温されたキュアー炉に２０分間静置し、原料を硬化させ
た後、キュア炉から取り出して放冷し、常温にまで降温
してから更に２０分間放置した後、仮シャフトを上部か
ら引き抜き、次いで、脱型して、外径２０ｍｍ、長さ３
５０ｍｍの筒状の発泡ポリウレタンを８本得た。その
後、カットしろ部分を切断して除去し、長さ３００ｍｍ
とし、仮シャフトを引き抜いた後に形成された中空部
に、内径８ｍｍの芯金を挿入し、周面を研磨して外径１
９ｍｍのポリウレタン発泡体層を有する実施例１の場合
と同様の事務機器用ローラを得た。

【００５７】尚、本発明においては、上記の具体的な実
施例に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で
種々変更した実施例とすることができる。例えば、ポリ
ウレタン発泡体は円筒形ばかりでなく、円柱、直方体
等、種々の形状とすることができる。

【００５８】

【発明の効果】請求項１記載の方法によれば、所望の長
さの発泡体を必要最少限の原料により、１種類の成形型
で製造することができ、ボイド、ピンホール等の発生も
抑えられる。また、請求項６記載の方法によれば、同様
に必要最少限の原料により、優れた品質の各種の事務機
器用ローラ等を効率よく製造することができる。更に、
請求項８記載の製造装置によれば、発泡体原料の損失を
最小限に抑え、且つ均質な発泡体とすることができる。
また、請求項１０乃至１１の製造方法によれば、均質な
発泡体を、容易に、且つ効率的に製造することができ、
請求項１３乃至１４記載の製造方法によれば、優れた品
質の各種の事務機器用ローラ等を効率よく製造すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１における発泡体原料を供給し、硬化さ
せる前の成形型内の様子を示す断面図である。

【図２】実施例１における所定長さに加工する前の円筒
形のポリウレタン発泡体の斜視図である。

【図３】実施例１において得られた事務機器用ローラの
斜視図である。

【図４】半割型を組み合わせてなる成形型を開いた状態
を示す正面図である。

【図５】半割型を組み合わせてなる成形型を閉じた状態
を示す正面図である。

【図６】仮フャフトの上端部の固定方法を詳細に示す斜
視図である。

【図７】スライド板の詳細を示す斜視図である。

【図８】請求項１１記載の発泡体の製造方法の工程を表
すフローチャートである。

【図９】請求項１４記載の発泡体層を有する成形品の製
造方法の工程を表すフローチャートである。

【図１０】原料の供給と脱気とを説明するための模式図
である。

【図１１】１個の原料供給口から４個のキャビティへ原
料を供給する場合の原料供給路の分岐の様子を示す模式
図である。

【符号の説明】

１；成形型、１ａ、１ｂ；半割型、１１；キャビティ、
１１１；キャビティの上方の開放部、１２；原料供給
路、１２１；原料供給路の型表面における開口部、１
３；仮シャフトの下端部を固定するための円柱路、２；
仮シャフトの上端部を固定するための治具、２１；貫通
孔、２２；嵌め込み部、３１；原料供給部；３２、開口
閉止部；３３、台座、３ａ、３ｂ；ローラ、４；レー
ル、５原料供給管、６；仮シャフト、７；発泡体原料、
８；円筒形のポリウレタン発泡体、８ａ、８ｂ；カット
しろ部分、８ｃ；中空部、９；事務機器用ローラ、９
１；ポリウレタン発泡体層、９２；芯金。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J103 AA02 AA13 AA21 BA41 EA02 EA03 EA08 EA11 FA15 FA18 GA02 GA52 GA57 GA58 GA60 GA64 GA73 GA74 HA03 HA05 HA12 HA15 HA18 HA33 HA48 4F204 AB02 AD18 AG08 AG20 AH04 AH33 AJ02 AJ03 EA01 EF01 EF27 EF49 EW02 EW21

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 メカニカルフロス法による発泡体の製造
   方法において、 成形型のキャビティの底部近傍から、上記発泡体の所要
   量の１００〜１２０％に相当する気液混合された発泡体
   原料を供給した後、そのまま加熱し、該発泡体原料を硬
   化させることを特徴とする発泡体の製造方法。
2. 【請求項２】 上記キャビティは上記成形型の上面に開
   口しており、開口部の断面積が、上記発泡体の上端近傍
   の断面積以上である請求項１記載の発泡体の製造方法。
3. 【請求項３】 上記成形型は一対の割型からなり、一方
   の割型の外壁面と、該一方の割型の内壁面であって、上
   記キャビティを形成することとなる凹部の底部近傍と、
   に開口する原料供給路が形成されている請求項１又は２
   に記載の発泡体の製造方法。
4. 【請求項４】 上記成形型は一対の割型からなり、一方
   の割型の外壁面と、該一方の割型と他方の割型により形
   成される上記キャビティの底部近傍におけるパーティン
   グラインを含む部位と、に開口する原料供給路が形成さ
   れている請求項１又は２に記載の発泡体の製造方法。
5. 【請求項５】 上記原料供給路の上記パーティングライ
   ンを含む部位における開口面の形状が、該パーティング
   ラインを軸として対称である請求項４記載の発泡体の製
   造方法。
6. 【請求項６】 芯金と、該芯金の周面にメカニカルフロ
   ス法により形成された発泡体層と、を有する成形品の製
   造方法において、 成形型のキャビティ内に仮シャフトを配設し、該キャビ
   ティの底部近傍から、上記発泡体層の所要量の１００〜
   １２０％に相当する気液混合された発泡体原料を供給し
   た後、そのまま加熱し、該発泡体原料を硬化させ、次い
   で、上記発泡体層から上記仮シャフトを引き抜いた後、
   脱型し、仮シャフトを引き抜くことにより形成された中
   空部に、上記芯金を挿入する工程を備えることを特徴と
   する発泡体層を有する成形品の製造方法。
7. 【請求項７】 上記成形品が事務機器用ローラである請
   求項６記載の発泡体層を有する成形品の製造方法。
8. 【請求項８】 メカニカルフロス法により形成される発
   泡体の製造装置において、 複数のキャビティと、一端側が少なくとも１個のキャビ
   ティに開口し、他端が型表面に開口する複数の原料供給
   路と、を有する成形型、及び原料供給源と連通する原料
   供給口を有し、上記原料供給路の開口部が形成された上
   記成形型の表面と密接して移動させることにより、上記
   原料供給口を上記開口部に開口させることができ、且つ
   すべての該開口部を閉止することができる大きさを有す
   るスライド板、を備えることを特徴とする発泡体の製造
   装置。
9. 【請求項９】 複数の上記キャビティの各々に仮シャフ
   トが配設され、それぞれの仮シャフトの上端側を所定の
   間隔で固定するための固定治具を有する請求項８記載の
   発泡体の製造装置。
10. 【請求項１０】 メカニカルフロス法による発泡体の製
    造方法において、 複数のキャビティと、一端が少なくとも１個のキャビテ
    ィに開口し、他端が型表面に開口する複数の原料供給路
    と、を有する成形型の表面における該原料供給路の開口
    部のうちの、該型表面の片端側に位置する開口部から相
    隣る開口部へと、原料供給源と連通する原料供給口を有
    するスライド板の該原料供給口を、順次、開口させ、発
    泡体原料を供給するとともに、該スライド板により各々
    の開口部を、順次、閉止し、その後、加熱し、発泡体原
    料を硬化させることを特徴とする発泡体の製造方法。
11. 【請求項１１】 メカニカルフロス法による発泡体の製
    造方法において、（１）一対の割型を閉型し、複数のキ
    ャビティと、一端が該複数のキャビティのうちの少なく
    とも１個のキャビティに開口し、他端が型表面に開口す
    る複数の原料供給路と、を有する成形型とする工程と、
    （２）原料供給源に連通する原料供給口を有し、上記型
    表面に密接して移動させることができるスライド板の上
    記原料供給口を、上記型表面の片端側に位置する上記原
    料供給路の開口部に開口させる工程と、（３）上記片端
    側に位置する開口部から、所定量の発泡体原料を供給す
    る工程と、（４）上記スライド板を移動させ、上記原料
    供給口を上記片端側に位置する開口部に相隣る開口部に
    開口させるとともに、上記スライド板により上記片端側
    に位置する開口部を閉止する工程と、（５）上記相隣る
    開口部から、所定量の発泡体原料を供給する工程と、を
    この順に備え、且つ上記スライド板の上記原料供給口
    を、順次、相隣る開口部に開口させ、すべての開口部か
    ら発泡体原料を供給した後、上記スライド板を更に移動
    させてすべての開口部を閉止し、次いで、加熱し、発泡
    体原料を硬化させることを特徴とする発泡体の製造方
    法。
12. 【請求項１２】 上記原料供給路の上記一端が、２個の
    キャビティに開口している請求項１０又は１１に記載の
    発泡体の製造方法。
13. 【請求項１３】 芯金と、該芯金の周面にメカニカルフ
    ロス法により形成された発泡体層と、を有する成形品の
    製造方法において、 内部に仮シャフトが配設された複数のキャビティと、一
    端側が少なくとも１個の該キャビティの底部近傍に開口
    し、他端が型表面に開口する複数の原料供給路とを有す
    る成形型の表面における該原料供給路の開口部のうち
    の、該成形型の片端側に位置する開口部から相隣る開口
    部へと、原料供給源と連通する原料供給口を有するスラ
    イド板の該原料供給口を、順次、開口させ、発泡体原料
    を供給するとともに、該スライド板により各々の開口部
    を閉止し、その後、加熱し、発泡体原料を硬化させ、次
    いで、上記仮シャフトを引き抜き、脱型し、その後、仮
    シャフトを引き抜くことにより形成された中空部に芯金
    を挿入する工程を備えることを特徴とする発泡体層を有
    する成形品の製造方法。
14. 【請求項１４】 芯金と、該芯金の周面にメカニカルフ
    ロス法により形成された発泡体層と、を有する成形品の
    製造方法において、（１）一対の割型を閉型し、複数の
    キャビティと、一端が該複数のキャビティのうちの少な
    くとも１個のキャビティに開口し、他端が型表面に開口
    する複数の原料供給路と、を有する成形型とする工程
    と、（２）上記複数のキャビティの各々の内部に仮シャ
    フトを配設する工程と、（３）原料供給源に連通する原
    料供給口を有し、上記型表面に密接して移動させること
    ができるスライド板の上記原料供給口を、上記型表面の
    片端側に位置する上記原料供給路の開口部に開口させる
    工程と、（４）上記片端側に位置する開口部から、所定
    量の発泡体原料を供給する工程と、（５）上記スライド
    板を移動させ、上記原料供給口を上記片端側に位置する
    開口部に相隣る開口部に開口させるとともに、上記スラ
    イド板により上記片端側に位置する開口部を閉止する工
    程と、（６）上記相隣る開口部から、所定量の原料を供
    給する工程と、をこの順に備え、且つ上記スライド板の
    上記原料供給口を、順次、相隣る開口部に開口させ、す
    べての開口部から発泡体原料を供給した後、上記スライ
    ド板を更に移動させてすべての開口部を閉止し、次い
    で、加熱し、発泡体原料を硬化させ、上記仮シャフトを
    引き抜いた後、脱型し、次いで、仮シャフトを引き抜く
    ことにより形成された中空部に上記芯金を挿入する工程
    を備えることを特徴とする発泡体層を有する成形品の製
    造方法。
15. 【請求項１５】 上記成形品が事務機器用ローラである
    請求項１３又は１４に記載の発泡体層を有する成形品の
    製造方法。
16. 【請求項１６】 上記原料供給路の上記一端が、２個の
    上記キャビティに開口している請求項１３乃至１５のう
    ちのいずれか１項に記載の発泡体層を有する成形品の製
    造方法。