JP2009051181A - 顔料混合装置および顔料混合方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ポリオール組成物を顔料で着色した後、続いて別の色に着色したい場合においても、装置の配管を洗浄する時間の短縮、および洗浄液の使用量減少が可能な顔料混合装置および顔料混合方法を提供する。
【解決手段】ポリオール組成物が貯留される貯留タンク１と、この貯留タンクからポリオール組成物を第１経路２１に送出するためのポンプ３と、送出されたポリオール組成物を分岐点１１において第１経路２１と第２経路２２に分岐する分岐手段と、顔料タンク２から送出された顔料を第２経路２２上に設けられた投入点１２において投入する投入手段と、第１経路２１を流れるポリオール組成物と、第２経路２２を流れる分岐されたポリオール組成物と投入された顔料の混合物とを合流点１３において合流する合流手段と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ポリウレタンフォーム発泡原液組成物の製造において使用される、ポリオール組成物と顔料の混合を行なう顔料混合装置および顔料混合方法に関するものである。

ポリウレタンフォームは、材料となるポリウレタンフォーム発泡原液組成物を発泡・硬化させることで製造される。ポリウレタンフォーム発泡原液組成物は、ポリオール組成物とイソシアネート成分とを混合することで形成される。ポリオール組成物は、ポリオール化合物、発泡剤、整泡剤、触媒を含み、必要に応じて可塑剤、低分子量多官能活性水素化合物、充填剤等が添加、混合される。

例えば、下記特許文献１では、ポリオール化合物、整泡剤、触媒は、貯留タンクに貯留され、攪拌羽根により攪拌された後、さらに発泡剤を混合してポリオール組成物を製造する。ポリウレタンフォームの用途によっては着色を必要とする場合があり、着色のために顔料などの添加剤も混合されるが、顔料は通常は、この貯留タンク内に投入されポリオール化合物等と一緒に攪拌混合される。その後、製造されたポリオール組成物と、イソシアネート成分とを混合させてポリウレタンフォーム発泡原液組成物を製造する。

このような製造装置では、ポリオール化合物等に顔料を添加・混合し着色した後、次いで別の色の顔料を用いて着色したい場合、ポリオール組成物の製造装置の配管はすべて洗浄が必要となる。そのため、別の色に変えたい場合には、配管の洗浄に多くの時間がかかり、また、洗浄液の使用量が多くなってしまうという問題がある。

特開２００５−３４２９４４号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、ポリオール組成物を顔料で着色した後、続いて別の色に着色したい場合においても、装置の配管を洗浄する時間の短縮、および洗浄液の使用量減少が可能な顔料混合装置および顔料混合方法を提供することである。

上記課題を解決するため本発明に係る顔料混合装置は、
ポリオール組成物が貯留される貯留タンクと、
この貯留タンクからポリオール組成物を第１経路に送出するためのポンプと、
送出されたポリオール組成物を分岐点において前記第１経路と第２経路に分岐する分岐手段と、
顔料タンクから送出された顔料を前記第２経路上に設けられた投入点において投入する投入手段と、
前記第１経路を流れるポリオール組成物と、前記第２経路を流れる分岐されたポリオール組成物と投入された前記顔料の混合物とを合流点において合流する合流手段と、を備えていることを特徴とする。

この構成による顔料混合装置の作用・効果を説明する。貯留タンクにはポリオール組成物が貯留される。貯留タンクからポンプによりポリオール組成物を第１経路に送出させる。第１経路に送出されたポリオールは分岐手段により、第１経路と第２経路に分岐される。顔料タンクから送出された顔料を、第２経路上に設けられた投入点において投入手段により投入する。その後、合流手段により、第１経路を流れるポリオール組成物と、第２経路を流れる第１経路から分岐されたポリオール組成物と投入された顔料の混合物とを混合する。このように構成することで、貯留タンクおよび第１経路の貯留タンクから合流点付近までは顔料により着色されることはない。顔料により着色されるのは第２経路の投入点付近から合流点付近までと第１経路の合流点より下流側などに限定され、ポリオール組成物を顔料で着色した後、続いて別の色に着色する場合においても、顔料混合装置の配管をすべて洗浄する必要は無く、第２経路の投入点から合流点までと第１経路の合流点より下流側などの一部についてのみでよい。したがって、装置の配管を洗浄する時間の短縮、および洗浄液の使用量減少が可能である。

本発明の顔料混合装置において、前記第２経路に投入された顔料と、前記第２経路を流れるポリオール組成物とを混合するための第１ミキサーを前記合流点より上流に備えることが好ましい。

分岐手段により第１経路から分岐した第２経路を流れるポリオール組成物に対し、顔料タンクから顔料を投入し、投入された顔料とポリオール組成物を第１ミキサーにより混合する。ポリオール組成物を着色する場合、顔料はポリオール組成物に対しごく僅かな量を投入されるが、この僅かな顔料をポリオール組成物全体に一度に投入し混合しても混ざりにくい。そのため、合流点より上流に設けた第１ミキサーにより、顔料と全ポリオール組成物の一部である第２経路を流れるポリオール組成物とを予備的に混合し、その後に第１経路を流れるポリオール組成物と、第２経路を流れるポリオール組成物と顔料の混合物を混合することで、ポリオール組成物と顔料の混合性が向上される。

本発明の顔料混合装置において、前記第１ミキサーで混合された顔料とポリオール組成物との混合物を、前記第１経路を流れるポリオール組成物と混合するための第２ミキサーを前記合流点より下流に備えることが好ましい。

合流点より下流側に設けた第２ミキサーにより、第１ミキサーで混合された顔料とポリオール組成物との混合物を、第１経路を流れるポリオール組成物と混合させることで、ポリオール組成物と顔料の混合性がより一層向上される。

本発明の顔料混合装置において、前記分岐点と前記投入点の間に、前記顔料が上流側に逆流することを防止する逆止弁を備えることが好ましい。

分岐点と投入点の間に逆止弁を設けることで、第２経路に投入された顔料が分岐点を越えて第１経路に逆流することを防止することができる。したがって、第１経路が顔料により着色されることはなく、色を変更する場合にも第１経路を洗浄する必要はない。

本発明の顔料混合装置において、第１経路の前記分岐点と前記合流点の間に、ポリオール組成物の流れに抵抗を与える抵抗手段を備えることが好ましい。

第１経路の分岐点と合流点の間に、ポリオール組成物の流れに抵抗を与える抵抗手段を設けることで、第１経路を流れるポリオール組成物が抵抗を受け、その一部が第２経路へと流れる。

上記課題を解決するため本発明に係る顔料混合方法は、
貯留タンクからポリオール組成物をポンプにより第１経路に送出する送出工程と、
送出されたポリオール組成物を分岐点において前記第１経路と第２経路に分岐する分岐工程と、
顔料タンクから送出された顔料を前記第２経路上に設けられた投入点において投入する投入工程と、
前記第１経路を流れるポリオール組成物と、前記第２経路を流れる分岐されたポリオール組成物と投入された前記顔料の混合物とを合流点において合流する合流工程と、を備えることを特徴とする。

かかる構成による顔料混合方法の作用・効果については、すでに述べた通りであり、本発明に係る顔料混合方法を用いることで、ポリオール組成物を顔料で着色した後、続いて別の色に着色したい場合においても、装置の配管を洗浄する時間の短縮、および洗浄液の使用量減少が可能である。

本発明に係る顔料混合装置および顔料混合方法の好適な実施形態について図面を用いて説明する。図１は、顔料混合装置のフロー図（模式図）である。

ポリオール組成物は、ポリオール化合物、発泡剤、整泡剤、触媒などからなり、ポリオール組成物とイソシアネート成分とを混合することでポリウレタンフォーム発泡原液組成物が形成される。ポリウレタンフォームの着色のために顔料などの添加剤も混合されるが、顔料は通常ポリオール化合物等と一緒に攪拌混合される。しかし、本発明に係る顔料混合装置では、顔料を除くポリオール組成物を貯留する貯留タンク１と、顔料を貯留する顔料タンク２とが設けられている。

貯留タンク１に貯留されたポリオール組成物は、ポンプ３により第１経路２１に送出される。第１経路２１は、貯留タンク１の底部から始まり、ミキシングヘッド２０に繋がっている。

第１経路２１は、分岐点１１において、第２経路２２と分岐している。第１経路２１の分岐点１１より下流側には、ポリオール組成物の流れに抵抗を与える抵抗手段５を設けてあり、第１経路２１を流れるポリオール組成物が抵抗を受け、その一部が第２経路２２へと流れていく。ここで、抵抗手段５としては、例えば、ニードルバルブなどを用いて流量を調節することができる。抵抗手段５による抵抗の大きさは、抵抗手段５の上下流側に設けた不図示の流量計および圧力計などの検出値に基づいて調節することができ、これにより第２経路２２に分岐させるポリオール組成物の量を調節することができる。

第２経路２２上には、投入点１２が設けられており、顔料タンク２から送出された顔料が投入される。顔料タンク２の底部から投入点１２へと伸びる顔料投入管２３を設けており、顔料投入管２３上の顔料ポンプ４により、顔料は顔料タンク２から送出される。第２経路２２に投入された顔料は、上流側から流れてくるポリオール組成物と混合されて下流側へと流れていく。

投入される顔料の量としては、例えば、貯留タンク１内のポリオール組成物と顔料タンク２内の顔料の総量の３％とする。また、第１経路２１を流れるポリオール組成物と第２経路２２を流れるポリオール組成物の量は、例えば、貯留タンク１内のポリオール組成物と顔料タンク２内の顔料の総量のそれぞれ８０〜９０％、７〜１７％とする。

第２経路２２に投入された顔料と上流側から流れてくるポリオール組成物との混合物は、第１ミキサー６により十分に混合される。このように顔料と第２経路２２を流れるポリオール組成物とを予備的に混合しておくと、顔料とポリオール組成物との最終的な混合性が向上される。

第１経路２１を流れるポリオール組成物と、第２経路２２を流れるポリオール組成物と顔料の混合物とは、合流点１３において合流する。合流されたポリオール組成物と顔料の混合物は、合流点１３より下流側に設けた第２ミキサー７により十分に混合され、ポリオール組成物は顔料により着色される。

第２ミキサー７の下流側には、ミキシングヘッド２０があり、着色されたポリオール組成物は、別の流路から供給されるイソシアネート成分と混合され、ポリウレタンフォーム発泡原液組成物が形成される。

分岐点１１と投入点１２の間には、顔料が上流側に逆流することを防止する逆止弁８を備える。この逆止弁８により、顔料ポンプ４によって圧送され投入点１２において投入される顔料が、ポリオール組成物と混合しながら上流側に逆流することはない。よって、顔料が分岐点１１を越えて第１経路２１に流れることはなく、色を変更する場合にも第１経路２１を洗浄する必要はない。

また、第１経路２１上の合流点１３より上流側に逆止弁９を設けている。これにより、第１経路２１の合流点１３より上流側に顔料が流れていくことを防止することができる。さらに、第２経路２２上の合流点１３より上流側に逆止弁１０を設けている。これにより、第１経路２１を流れるポリオール組成物が第２経路２２に流れ込むことを防止することができる。

したがって、貯留タンク１および第１経路２１の貯留タンク１底部から合流点１３付近までは顔料により着色されることはない。顔料により着色されるのは第２経路２２の投入点１２付近から合流点１３付近までと、第１経路２１の合流点１３より下流側などに限定される。ポリオール組成物を顔料で着色した後、続いて別の色に着色する場合においても、顔料混合装置の配管をすべて洗浄する必要は無く、第２経路２２の投入点１２から合流点１３までと第１経路２１の合流点１３より下流側などの一部についてのみでよい。

＜別実施形態＞
第２経路２２の逆止弁８より下流側を、顔料タンク２、顔料ポンプ４、および第１ミキサー６をまとめてユニットとして構成し、顔料の色ごとに用意してもよい。このように構成することで、色を変更する際にも、ユニットを交換し、第１経路２１の合流点１３より下流側のわずかな範囲を洗浄するだけでよく、より一層の洗浄時間の短縮、および洗浄液の使用量減少が可能である。

顔料混合装置のフロー図

符号の説明

１ 貯留タンク
２ 顔料タンク
３ ポンプ
４ 顔料ポンプ
５ 抵抗手段
６ 第１ミキサー
７ 第２ミキサー
８ 逆止弁
９ 逆止弁
１０ 逆止弁
１１ 分岐点
１２ 投入点
１３ 合流点
２０ ミキシングヘッド
２１ 第１経路
２２ 第２経路
２３ 顔料投入管

Claims (6)

1. ポリオール組成物が貯留される貯留タンクと、
   この貯留タンクからポリオール組成物を第１経路に送出するためのポンプと、
   送出されたポリオール組成物を分岐点において前記第１経路と第２経路に分岐する分岐手段と、
   顔料タンクから送出された顔料を前記第２経路上に設けられた投入点において投入する投入手段と、
   前記第１経路を流れるポリオール組成物と、前記第２経路を流れる分岐されたポリオール組成物と投入された前記顔料の混合物とを合流点において合流する合流手段と、を備える顔料混合装置。
2. 前記第２経路に投入された顔料と、前記第２経路を流れるポリオール組成物とを混合するための第１ミキサーを前記合流点より上流に備えることを特徴とする請求項１に記載の顔料混合装置。
3. 前記第１ミキサーで混合された顔料とポリオール組成物との混合物を、前記第１経路を流れるポリオール組成物と混合するための第２ミキサーを前記合流点より下流に備えることを特徴とする請求項２に記載の顔料混合装置。
4. 前記分岐点と前記投入点の間に、前記顔料が上流側に逆流することを防止する逆止弁を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の顔料混合装置。
5. 第１経路の前記分岐点と前記合流点の間に、ポリオール組成物の流れに抵抗を与える抵抗手段を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の顔料混合装置。
6. 貯留タンクからポリオール組成物をポンプにより第１経路に送出する送出工程と、
   送出されたポリオール組成物を分岐点において前記第１経路と第２経路に分岐する分岐工程と、
   顔料タンクから送出された顔料を前記第２経路上に設けられた投入点において投入する投入工程と、
   前記第１経路を流れるポリオール組成物と、前記第２経路を流れる分岐されたポリオール組成物と投入された前記顔料の混合物とを合流点において合流する合流工程と、を備える顔料混合方法。

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