JP3201415B2 - 加圧下で溶解させた二酸化炭素を用いてフォームを製造する方法及び装置 - Google Patents
加圧下で溶解させた二酸化炭素を用いてフォームを製造する方法及び装置Info
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- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、発泡剤として二酸化炭素を加圧下で溶解さ
せてフォームを製造する方法及び装置に関するものであ
り、発泡させるべき物質を加圧下にて好ましくは液体二
酸化炭素と混合し、続いて発泡させてフォームを形成す
るものである。使用する発泡性物質は、特にプラスチッ
ク用の液体出発物質であり、発泡後に始まる重付加反応
または重縮合反応により硬化して発泡プラスチックを形
成するものである。本発明は特にポリウレタンフォーム
に関する。
せてフォームを製造する方法及び装置に関するものであ
り、発泡させるべき物質を加圧下にて好ましくは液体二
酸化炭素と混合し、続いて発泡させてフォームを形成す
るものである。使用する発泡性物質は、特にプラスチッ
ク用の液体出発物質であり、発泡後に始まる重付加反応
または重縮合反応により硬化して発泡プラスチックを形
成するものである。本発明は特にポリウレタンフォーム
に関する。
ポリウレタンフォームの製造では、反応成分（ポリイ
ソシアネート及びイソシアネート基に反応性の水素原子
を含む化合物、特にポリオール）の少なくとも一つの液
体または気体発泡剤を添加する。次いで他の成分を添加
混合し、得られた混合物をバッチごとに金型へ注入する
かあるいは連続的にコンベヤーベルト上へ移送し、混合
物を発泡かつ硬化させる。
ソシアネート及びイソシアネート基に反応性の水素原子
を含む化合物、特にポリオール）の少なくとも一つの液
体または気体発泡剤を添加する。次いで他の成分を添加
混合し、得られた混合物をバッチごとに金型へ注入する
かあるいは連続的にコンベヤーベルト上へ移送し、混合
物を発泡かつ硬化させる。
フォームの製造方法は数多くあり、実際に広く用いら
れている。低温にて蒸発する液体（例えば、低分子量ク
ロロフルオロカーボン、塩化メチレン、ペンタン等）が
よく用いられる。これらの物質は液体反応混合物から蒸
発し、気泡を形成する。空気を反応混合物または成分の
一つに強制的に吹き込むことも可能である（機械的なフ
ォーム製造）。
れている。低温にて蒸発する液体（例えば、低分子量ク
ロロフルオロカーボン、塩化メチレン、ペンタン等）が
よく用いられる。これらの物質は液体反応混合物から蒸
発し、気泡を形成する。空気を反応混合物または成分の
一つに強制的に吹き込むことも可能である（機械的なフ
ォーム製造）。
ポリウレタンフォームでは、発泡剤として水をポリオ
ール成分に添加することが多い。イソシアネート成分と
混合した後、水とイソシアネートが反応し、発泡ガスと
して二酸化炭素が発生する（化学的なフォーム製造）。
ール成分に添加することが多い。イソシアネート成分と
混合した後、水とイソシアネートが反応し、発泡ガスと
して二酸化炭素が発生する（化学的なフォーム製造）。
液体二酸化炭素は、環境への配慮や工業衛生の理由か
ら、また、ポリオール成分に対する液体二酸化炭素の溶
解性が比較的高いため、発泡剤として度々提案されてい
る。例えば、英国特許発明明細書第803,771号及び米国
特許発明明細書第3,184,419号、同第4,337,318号及び同
第5,120,770号を参照されたい。しかしながら、10〜20
バールの圧力から反応混合物を発泡させることが必要で
あり、かつこの際に均一フォームの製造が難しいことが
明らかなため、実際には液体二酸化炭素は受け入れられ
ていないのである。二酸化炭素は比較的すぐに気化する
ため、反応混合物の体積が急激に増加してしまうことが
問題となっている。前記反応混合物の膨張には、およそ
10の要因があり、いずれも制御が困難である。もう一方
では、適切な温度でCO2の平衡蒸気圧より３〜６バール
低い反応混合物には二酸化炭素の放出を阻止する傾向が
あるため、二酸化炭素の急激な放出が起こると、巨大な
ボイドや気泡がフォーム内部に閉じ込められてしまう。
ら、また、ポリオール成分に対する液体二酸化炭素の溶
解性が比較的高いため、発泡剤として度々提案されてい
る。例えば、英国特許発明明細書第803,771号及び米国
特許発明明細書第3,184,419号、同第4,337,318号及び同
第5,120,770号を参照されたい。しかしながら、10〜20
バールの圧力から反応混合物を発泡させることが必要で
あり、かつこの際に均一フォームの製造が難しいことが
明らかなため、実際には液体二酸化炭素は受け入れられ
ていないのである。二酸化炭素は比較的すぐに気化する
ため、反応混合物の体積が急激に増加してしまうことが
問題となっている。前記反応混合物の膨張には、およそ
10の要因があり、いずれも制御が困難である。もう一方
では、適切な温度でCO2の平衡蒸気圧より３〜６バール
低い反応混合物には二酸化炭素の放出を阻止する傾向が
あるため、二酸化炭素の急激な放出が起こると、巨大な
ボイドや気泡がフォーム内部に閉じ込められてしまう。
キャノングループの社内資料によれば、液体二酸化炭
素による発泡の問題点は、酸素を反応混合物に添加して
気泡核を形成させたり、発泡を段階的に行ったり、気泡
を集める特別な装置を作製することにより解消すること
ができる。詳しい方法は、まだ刊行されておらずまた公
知でもない。
素による発泡の問題点は、酸素を反応混合物に添加して
気泡核を形成させたり、発泡を段階的に行ったり、気泡
を集める特別な装置を作製することにより解消すること
ができる。詳しい方法は、まだ刊行されておらずまた公
知でもない。
本発明の原理を図１に示す。
本発明の方法の模式図を図２に示す。
本発明の発泡装置の具体例を図３に示す。
図３の装置の改良を図3aに示す。
ブロックフォームの製造装置を図４及び図4aに示す。
本発明の発泡装置の別の具体例を図５に示す。図５の
装置のＡ−Ａ断面を図６に示す。
装置のＡ−Ａ断面を図６に示す。
図５の装置と同様の装置の横断面を図７に示す。
本発明の発泡装置の別の具体例を図８及び図９に示
す。
す。
ブロックフォーム製造用の図８及び図９の装置の使用
例を図10に示す。
例を図10に示す。
図８の装置と同様の装置を図11に示す。
図10の配置と同様の配置を図12をに示す。
本発明は、発泡時に反応混合物に500/秒〜5,000/秒の
オーダーの高剪断速度をかけると、多数の微細気泡核が
得られるという発見に基づくものである。本発明では、
液体二酸化炭素を含有する反応混合物を目の細かいメッ
シュネットに通して発泡させる。剪断速度は好ましくは
800/秒〜2,000/秒でなければならない。
オーダーの高剪断速度をかけると、多数の微細気泡核が
得られるという発見に基づくものである。本発明では、
液体二酸化炭素を含有する反応混合物を目の細かいメッ
シュネットに通して発泡させる。剪断速度は好ましくは
800/秒〜2,000/秒でなければならない。
本発明は、発泡剤として二酸化炭素を用い、多成分プ
ラスチック、特に２成分プラスチックからフォームを製
造する方法を提供するものであり、該二酸化炭素を加圧
下で反応成分の少なくとも１つと混合し、二酸化炭素を
含有する成分を加圧下にてもう一方の反応成分あるいは
第２反応成分と混合し、混合物を発泡かつ硬化させるこ
とからなり、二酸化炭素を含有する反応成分の混合物を
少なくとも１個の目の細かいメッシュスクリーンに通し
て周囲圧力にて発泡させるものである。
ラスチック、特に２成分プラスチックからフォームを製
造する方法を提供するものであり、該二酸化炭素を加圧
下で反応成分の少なくとも１つと混合し、二酸化炭素を
含有する成分を加圧下にてもう一方の反応成分あるいは
第２反応成分と混合し、混合物を発泡かつ硬化させるこ
とからなり、二酸化炭素を含有する反応成分の混合物を
少なくとも１個の目の細かいメッシュスクリーンに通し
て周囲圧力にて発泡させるものである。
本明細書中、「液体二酸化炭素を含有する混合物」と
は、少なくとも４バールの圧力下にて均一であり、少な
くとも４バール未満の圧力へ発泡させた後二酸化炭素を
放出する液体のことである。液体二酸化炭素を含有する
混合物は、少なくとも一つの反応成分に気体状または固
体状の二酸化炭素を溶解させるか、あるいは液体二酸化
炭素と混合することにより得られる。
は、少なくとも４バールの圧力下にて均一であり、少な
くとも４バール未満の圧力へ発泡させた後二酸化炭素を
放出する液体のことである。液体二酸化炭素を含有する
混合物は、少なくとも一つの反応成分に気体状または固
体状の二酸化炭素を溶解させるか、あるいは液体二酸化
炭素と混合することにより得られる。
適切な目の細かいメッシュスクリーンはスチールある
いは織物から出来ており、反応混合物に対して耐性であ
り、メッシュサイズが0.025〜0.3mm、好ましくは0.05〜
0.2mm、最も好ましくは0.05〜0.15mmのものである。
いは織物から出来ており、反応混合物に対して耐性であ
り、メッシュサイズが0.025〜0.3mm、好ましくは0.05〜
0.2mm、最も好ましくは0.05〜0.15mmのものである。
反応混合物がスクリーンを通過する際、気泡核の生成
に必要な高剪断を引き起こすもととなる速度分布が反応
混合物に与えられる。同時に、本発明の反応混合物の流
れをスクリーンに通して多数の独立した流れに細分する
ことにより、非常に均一な密度を有する気泡核が生成す
る。本発明の各流れは速度が0.005〜0.2ml/分であり、
各流れには剪断が発生する。
に必要な高剪断を引き起こすもととなる速度分布が反応
混合物に与えられる。同時に、本発明の反応混合物の流
れをスクリーンに通して多数の独立した流れに細分する
ことにより、非常に均一な密度を有する気泡核が生成す
る。本発明の各流れは速度が0.005〜0.2ml/分であり、
各流れには剪断が発生する。
さらに、気泡核及び本発明のフォームを形成するため
には、スクリーンの表面の60〜80％を実際にスクリーン
ワイヤー自体で覆う、即ち、スクリーンの空隙面積がわ
ずか20〜40％であるのが有利であることが判明した。こ
れにより、スクリーン通過後、ガス気泡の形成により前
方速度が有意に増加せずに物質流の突発的な横方向への
発泡が起きても、各物質流の間には充分な間隔が確保さ
れるのである。
には、スクリーンの表面の60〜80％を実際にスクリーン
ワイヤー自体で覆う、即ち、スクリーンの空隙面積がわ
ずか20〜40％であるのが有利であることが判明した。こ
れにより、スクリーン通過後、ガス気泡の形成により前
方速度が有意に増加せずに物質流の突発的な横方向への
発泡が起きても、各物質流の間には充分な間隔が確保さ
れるのである。
本発明によれば、多数のオリフィスを有する多孔板
も、該オリフィスの孔径の合計が多孔板の表面の10〜40
％、好ましくは20〜30％を占めるものであれば、スクリ
ーンとして適切である。板の厚み即ちオリフィスの深さ
により、オリフィスを通過する際に充分な圧力損失が得
られる場合は、オリフィスの直径が上述の織物の場合の
メッシュサイズより大きくても構わない。多孔板は織物
よりも機械的に安定であるが、多孔板を用いると板の上
下において流れの逃げ体積（clearance volume）にて硬
化ポリウレタンの固化が起こるため、あまり好ましくな
い。
も、該オリフィスの孔径の合計が多孔板の表面の10〜40
％、好ましくは20〜30％を占めるものであれば、スクリ
ーンとして適切である。板の厚み即ちオリフィスの深さ
により、オリフィスを通過する際に充分な圧力損失が得
られる場合は、オリフィスの直径が上述の織物の場合の
メッシュサイズより大きくても構わない。多孔板は織物
よりも機械的に安定であるが、多孔板を用いると板の上
下において流れの逃げ体積（clearance volume）にて硬
化ポリウレタンの固化が起こるため、あまり好ましくな
い。
液体二酸化炭素を含有する反応混合物の粘度は、200
〜2,000mPa.s、好ましくは300〜800mPa.sである。粘度
を考慮すると、スクリーンを通過する際の混合物の剪断
応力は、好ましくは200〜1,000Paである。
〜2,000mPa.s、好ましくは300〜800mPa.sである。粘度
を考慮すると、スクリーンを通過する際の混合物の剪断
応力は、好ましくは200〜1,000Paである。
スクリーンを通過する前の反応混合物に要する圧力
は、溶解している液体二酸化炭素の量に依存する。従っ
て、平衡圧力は、反応混合物の二酸化炭素含有量が２重
量％で７バールであり、反応混合物の二酸化炭素含有量
が４重量％で11バールである（反応混合物の温度は周囲
温度と同一である）。本発明によれば、スクリーンを通
過する前の反応混合物の圧力は、好ましくは平衡圧力の
1.1〜1.8倍、特に好ましくは1.3〜1.6倍である。平衡圧
力とは、反応混合物の上方に存在する二酸化炭素雰囲気
が、溶解している二酸化炭素と平衡状態にある圧力のこ
とである。
は、溶解している液体二酸化炭素の量に依存する。従っ
て、平衡圧力は、反応混合物の二酸化炭素含有量が２重
量％で７バールであり、反応混合物の二酸化炭素含有量
が４重量％で11バールである（反応混合物の温度は周囲
温度と同一である）。本発明によれば、スクリーンを通
過する前の反応混合物の圧力は、好ましくは平衡圧力の
1.1〜1.8倍、特に好ましくは1.3〜1.6倍である。平衡圧
力とは、反応混合物の上方に存在する二酸化炭素雰囲気
が、溶解している二酸化炭素と平衡状態にある圧力のこ
とである。
スクリーンを通過する前には平衡圧力よりも過剰の圧
力が必要であるため、反応混合物はスクリーンへ導入さ
れる際にはまだ均一な状態にある。即ち、スクリーン通
過前ではガス気泡の形成はまだ認められない。しかしな
がら、本発明によれば、好ましくは混合物をスクリーン
へ導入する直前に、圧力を平衡圧力よりも高い圧力から
平衡圧力未満の圧力まで低下させることが可能である。
スクリーンから0.5〜3mmの距離に配置された多孔板（オ
リフィスが３〜15mmであり、通路の自由表面が多孔板表
面の１〜10％である）により、圧力を低下させることが
可能である。スクリーン導入前の混合物の圧力は、好ま
しくは平衡圧力の0.5〜0.8である。
力が必要であるため、反応混合物はスクリーンへ導入さ
れる際にはまだ均一な状態にある。即ち、スクリーン通
過前ではガス気泡の形成はまだ認められない。しかしな
がら、本発明によれば、好ましくは混合物をスクリーン
へ導入する直前に、圧力を平衡圧力よりも高い圧力から
平衡圧力未満の圧力まで低下させることが可能である。
スクリーンから0.5〜3mmの距離に配置された多孔板（オ
リフィスが３〜15mmであり、通路の自由表面が多孔板表
面の１〜10％である）により、圧力を低下させることが
可能である。スクリーン導入前の混合物の圧力は、好ま
しくは平衡圧力の0.5〜0.8である。
本発明によれば、スクリーンを通過させた反応混合物
を発泡させることで気泡核の形成に対して顕著な効果が
得られるため、空気または酸素を併用する必要はなくな
る。
を発泡させることで気泡核の形成に対して顕著な効果が
得られるため、空気または酸素を併用する必要はなくな
る。
本発明によれば、反応混合物の重量に対して２〜３重
量％のCO2を充填すると、反応混合物をスクリーンに通
した直後に密度が50〜80kg/m3の液状ポリウレタンフォ
ーム（泡）が得られる。低密度のフォームを製造するた
めには、イソシアネートとの反応により発泡ガスとして
二酸化炭素を生成する水を、追加発泡剤として使用する
が好ましい。これにより、嵩密度が15kg/m3未満の軟質
フォームが得られる。
量％のCO2を充填すると、反応混合物をスクリーンに通
した直後に密度が50〜80kg/m3の液状ポリウレタンフォ
ーム（泡）が得られる。低密度のフォームを製造するた
めには、イソシアネートとの反応により発泡ガスとして
二酸化炭素を生成する水を、追加発泡剤として使用する
が好ましい。これにより、嵩密度が15kg/m3未満の軟質
フォームが得られる。
本発明では、通常、１個のスクリーンを通すだけでも
反応混合物は充分に発泡するが、複数のスクリーンを縦
列に配置させても有利であり、また本発明では好適であ
る。一方、フォーム製造用の工業用プラントでは、反応
混合物に比較的速い流速（例えば、40〜100リットル／
分）を必要とするため、スクリーン面積も相応に広くな
ければならない。この場合、開放すべき圧力にて、数ト
ンにも及び荷重がスクリーンに加えられることになる。
各スクリーンにかかる荷重は、複数のスクリーンを縦列
配置させることで低減が可能である。他方、スクリーン
を１個だけ用いる場合には、フォームが充分には均一と
ならないことが確認されている。これは、気泡核の形成
が特定の緩和時間と関連しており、スクリーン１個のみ
による非常に急激な発泡の場合には、剪断時間が該緩和
時間を常に越えるとは限らないという事実に因るもので
ある。
反応混合物は充分に発泡するが、複数のスクリーンを縦
列に配置させても有利であり、また本発明では好適であ
る。一方、フォーム製造用の工業用プラントでは、反応
混合物に比較的速い流速（例えば、40〜100リットル／
分）を必要とするため、スクリーン面積も相応に広くな
ければならない。この場合、開放すべき圧力にて、数ト
ンにも及び荷重がスクリーンに加えられることになる。
各スクリーンにかかる荷重は、複数のスクリーンを縦列
配置させることで低減が可能である。他方、スクリーン
を１個だけ用いる場合には、フォームが充分には均一と
ならないことが確認されている。これは、気泡核の形成
が特定の緩和時間と関連しており、スクリーン１個のみ
による非常に急激な発泡の場合には、剪断時間が該緩和
時間を常に越えるとは限らないという事実に因るもので
ある。
従って、本発明によれば、縦列した少なくとも２個、
特に２〜５個のスクリーンを用いるのが好適である。ス
クリーン間の間隔は、好ましくは5mm以下、特に好まし
くは0.5〜3mmである。
特に２〜５個のスクリーンを用いるのが好適である。ス
クリーン間の間隔は、好ましくは5mm以下、特に好まし
くは0.5〜3mmである。
本発明を、添付の図面にてさらに詳細に説明する。図
１は、スクリーンを通過する際に、高剪断が発生する原
理を示したものである。図面に垂直な方向に走るスクリ
ーンのフィラメント1a〜1dの断面を拡大したものが示さ
れている。さらに、スクリーンの中心平面からＡ、Ｂ及
びＣの距離にある反応混合物の速度分布２、３及び４も
図示した。
１は、スクリーンを通過する際に、高剪断が発生する原
理を示したものである。図面に垂直な方向に走るスクリ
ーンのフィラメント1a〜1dの断面を拡大したものが示さ
れている。さらに、スクリーンの中心平面からＡ、Ｂ及
びＣの距離にある反応混合物の速度分布２、３及び４も
図示した。
図２は、通常のポリウレタンフォームの製造方法を模
式的に示したものである。ポリオールを貯蔵タンク１か
ら計量ポンプ２を通してスタティックミキサー３へ移送
する。液体二酸化炭素もタンク４から熱交換器５を介し
てスタティックミキサーへ供給され、ここでポリオール
と混合される。スタティックミキサー３内での混合を、
好ましくは60〜150バールの圧力Ｐ（スタティックミキ
サーの出口にて測定）下で行う。熱交換器５を使用する
ことにより、ポンプや混合装置から熱を吸収するような
ことがあっても、反応混合物の温度は31℃の臨界温度未
満に保たれる。ポリオールと液体二酸化炭素の混合物を
混合ヘッド６へ供給し、イソシアネート（矢印７）及び
気泡安定化剤等の他の添加剤（矢印８）と混合する。本
発明の発泡装置10は混合ヘッド６の出口９にフランジ固
定されている。
式的に示したものである。ポリオールを貯蔵タンク１か
ら計量ポンプ２を通してスタティックミキサー３へ移送
する。液体二酸化炭素もタンク４から熱交換器５を介し
てスタティックミキサーへ供給され、ここでポリオール
と混合される。スタティックミキサー３内での混合を、
好ましくは60〜150バールの圧力Ｐ（スタティックミキ
サーの出口にて測定）下で行う。熱交換器５を使用する
ことにより、ポンプや混合装置から熱を吸収するような
ことがあっても、反応混合物の温度は31℃の臨界温度未
満に保たれる。ポリオールと液体二酸化炭素の混合物を
混合ヘッド６へ供給し、イソシアネート（矢印７）及び
気泡安定化剤等の他の添加剤（矢印８）と混合する。本
発明の発泡装置10は混合ヘッド６の出口９にフランジ固
定されている。
図３は、本発明の発泡装置10の具体例を示したもので
ある。発泡装置は、任意に拡張部を備えた管18からな
り、ネジ式のジョイント19にてスクリーン21a、21b及び
21cをその端部に固定することができる。スクリーン
は、アルミニウムや銅といった軟質金属製の隔離板22a
〜22dにより相互に強く固定されている。液体二酸化炭
素を含有する反応混合物は矢印23の方向にスクリーンへ
導入され、矢印24に沿ってスクリーンを通過し液状フォ
ームとなる。
ある。発泡装置は、任意に拡張部を備えた管18からな
り、ネジ式のジョイント19にてスクリーン21a、21b及び
21cをその端部に固定することができる。スクリーン
は、アルミニウムや銅といった軟質金属製の隔離板22a
〜22dにより相互に強く固定されている。液体二酸化炭
素を含有する反応混合物は矢印23の方向にスクリーンへ
導入され、矢印24に沿ってスクリーンを通過し液状フォ
ームとなる。
図3aは、図３に示した本発明の発泡装置の具体例であ
り、複数のオリフィス61を備えたバッフル60をスクリー
ンのすぐ真上へ配置したものである。オリフィスは、多
孔板の４％に相当する空隙面積を有する。
り、複数のオリフィス61を備えたバッフル60をスクリー
ンのすぐ真上へ配置したものである。オリフィスは、多
孔板の４％に相当する空隙面積を有する。
図４は、本発明のフォーム形成装置を用いた本発明の
ブロックフォーム製造用の装置を示したものである。反
応混合物を混合ヘッド６からフォーム形成装置10へ導入
して液状フォーム30とし、コンベヤーベルト（図示せ
ず）に沿って移動する下部ライニングシート31の上へ載
せる。下部ライニングシート31上に載せられて移動する
フォーム中へ陥入したローラー33にて上部ライニングシ
ート32を誘導し、フォームを幅方向に分配してライニン
グシート31と32の間の空間に空気が入るのを防ぐバリア
ー34を形成させる。ローラー33の下を通過後、続いて化
学反応が始まり、フォームが発泡する（35）。
ブロックフォーム製造用の装置を示したものである。反
応混合物を混合ヘッド６からフォーム形成装置10へ導入
して液状フォーム30とし、コンベヤーベルト（図示せ
ず）に沿って移動する下部ライニングシート31の上へ載
せる。下部ライニングシート31上に載せられて移動する
フォーム中へ陥入したローラー33にて上部ライニングシ
ート32を誘導し、フォームを幅方向に分配してライニン
グシート31と32の間の空間に空気が入るのを防ぐバリア
ー34を形成させる。ローラー33の下を通過後、続いて化
学反応が始まり、フォームが発泡する（35）。
図4aは、図４に示したブロックフォーム製造用装置で
あるが、上方から下部ライニングシート31方向へ送られ
る補助ライニングシート50を備えている。補助ライニン
グシート50は、ローラー51により下部ライニングシート
31に沿って送られ、ローラー52により引き戻されて再び
巻き取られる。液状フォーム30は、実質的に垂直な上部
ライニングシート32と補助ライニングシート50の間に形
成された溝（trough）54へ運ばれる。
あるが、上方から下部ライニングシート31方向へ送られ
る補助ライニングシート50を備えている。補助ライニン
グシート50は、ローラー51により下部ライニングシート
31に沿って送られ、ローラー52により引き戻されて再び
巻き取られる。液状フォーム30は、実質的に垂直な上部
ライニングシート32と補助ライニングシート50の間に形
成された溝（trough）54へ運ばれる。
図５は、本発明の発泡スクリーン10の別の具体例を示
したものである（断面図）。この具体例では、発泡装置
は２個の同軸管状スクリーン21a及び21bより構成されて
いる。液体二酸化炭素を含有する反応混合物は矢印23に
沿って供給される。フォームは管状スクリーンの円周全
体から流出する。管状スクリーン21a及び21bの直径は、
わずかに数センチである。その長さは製造するブロック
フォームの幅に合わせて調節することができるため、フ
ォームはコンベヤーベルトの幅全体に直接分配される
（図４）。このようにスクリーンを回転対称に配置する
ことにより、安定性に特に問題なくより広いスクリーン
面積が得られる。
したものである（断面図）。この具体例では、発泡装置
は２個の同軸管状スクリーン21a及び21bより構成されて
いる。液体二酸化炭素を含有する反応混合物は矢印23に
沿って供給される。フォームは管状スクリーンの円周全
体から流出する。管状スクリーン21a及び21bの直径は、
わずかに数センチである。その長さは製造するブロック
フォームの幅に合わせて調節することができるため、フ
ォームはコンベヤーベルトの幅全体に直接分配される
（図４）。このようにスクリーンを回転対称に配置する
ことにより、安定性に特に問題なくより広いスクリーン
面積が得られる。
図６は、図５に示した装置のＡ−Ａ断面を示したもの
である。
である。
図７も、図５に示した装置の断面を示したものである
が、カバー25を備えており、回転対称スクリーン21a及
び21bの機械的安定性を維持したまま、フォームの出口
を矢印24で示した範囲のみに制限することができる。カ
バーユニット25は管状スクリーンと同じ長さの管からな
り、管壁の一部（例えば角度90゜分）が切り取られてい
る。縦列の２個のスクリーンを用いる場合は、カバーユ
ニットは２個のスクリーンの間に固定するが、あるいは
外側に固定することができる。
が、カバー25を備えており、回転対称スクリーン21a及
び21bの機械的安定性を維持したまま、フォームの出口
を矢印24で示した範囲のみに制限することができる。カ
バーユニット25は管状スクリーンと同じ長さの管からな
り、管壁の一部（例えば角度90゜分）が切り取られてい
る。縦列の２個のスクリーンを用いる場合は、カバーユ
ニットは２個のスクリーンの間に固定するが、あるいは
外側に固定することができる。
図８及び図９は、両端を閉じたスチール管26からなる
本発明の装置10を示したものであり、湾曲したスクリー
ン表面21a及び21bを支持するため管の一部が切り取られ
ている。湾曲したスチールスクリーンは、例えば、（2
7）に溶接することができる。液体二酸化炭素を含有す
る反応混合物は、矢印23に沿って付属の管18から供給さ
れる。フォームは矢印24に沿って流出する。装置の幅は
製造するブロックフォームの幅に対応可能である。
本発明の装置10を示したものであり、湾曲したスクリー
ン表面21a及び21bを支持するため管の一部が切り取られ
ている。湾曲したスチールスクリーンは、例えば、（2
7）に溶接することができる。液体二酸化炭素を含有す
る反応混合物は、矢印23に沿って付属の管18から供給さ
れる。フォームは矢印24に沿って流出する。装置の幅は
製造するブロックフォームの幅に対応可能である。
図10は、図８及び図９に示したブロックフォーム製造
用のスクリーン装置の使用例を示したものである。ライ
ニングシート31及び32を誘導するデフレクションドラム
40及び41の間にフォーム形成装置10を配置する。この
時、ライニングシート31及び32は、好ましくはフォーム
放出装置10に接するように誘導し、シート31と32の間に
空気が入るのを防ぐ。分かりやすいように、シート31及
び32はフォーム放出装置から離して図示してある。
用のスクリーン装置の使用例を示したものである。ライ
ニングシート31及び32を誘導するデフレクションドラム
40及び41の間にフォーム形成装置10を配置する。この
時、ライニングシート31及び32は、好ましくはフォーム
放出装置10に接するように誘導し、シート31と32の間に
空気が入るのを防ぐ。分かりやすいように、シート31及
び32はフォーム放出装置から離して図示してある。
図11は、図８と同様の装置を示したものであるが、両
端が開放された管26を備えている。反応混合物は付属の
管18を通して両端から供給する。この具体例の利点を図
12に示す。
端が開放された管26を備えている。反応混合物は付属の
管18を通して両端から供給する。この具体例の利点を図
12に示す。
図12は、図10と同様の配置を示したものであるが、管
26の上部（スクリーンから遠い側）を通して上部ライニ
ングシート32を誘導するため、ライニングシート32を供
給管18の間に通すことができる。デフレクションドラム
40及び41を相互に接触するよう配置できるため、ライニ
ングシート31と32の間に後方へ向かって閉じる空間が形
成される。
26の上部（スクリーンから遠い側）を通して上部ライニ
ングシート32を誘導するため、ライニングシート32を供
給管18の間に通すことができる。デフレクションドラム
40及び41を相互に接触するよう配置できるため、ライニ
ングシート31と32の間に後方へ向かって閉じる空間が形
成される。
以上、本発明を明確にするため詳細に記載してきた
が、このような詳細は単に発明を明らかにするためのも
のに過ぎず、当業者であれば、請求の範囲で限定される
範囲を除いて、本発明の思想及び範囲から外れることの
ない様々な態様も実施可能である。
が、このような詳細は単に発明を明らかにするためのも
のに過ぎず、当業者であれば、請求の範囲で限定される
範囲を除いて、本発明の思想及び範囲から外れることの
ない様々な態様も実施可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エーベリング，ヴイルフリート ドイツ連邦共和国デイ−51069 ケルン、 オデンターラー・シユトラーセ 52 (72)発明者 ズルツバツハ，ハンス−ミヒヤエル ドイツ連邦共和国デイ−53639 ケーニ ツヒスヴインター、ヘルマン−レンス− シユトラーセ 12 (72)発明者 ラツフエル，ライナー ドイツ連邦共和国デイ−53721 ズイー クブルク、ミユーシユブンゲルト ２ (56)参考文献 特開 平３−14847（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−229973（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−20614（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29C 39/02 - 39/24 C08J 9/02,9/12
Claims (3)
- 【請求項１】発泡剤として二酸化炭素を用い、少なくと
も２つの反応成分からフォームを製造する方法であっ
て、二酸化炭素を加圧下で反応成分の少なくとも１つと
混合して液体二酸化炭素を含有する混合物を調製し、得
られた混合物を他の反応成分と混合して発泡性の反応混
合物を形成させ、前記反応混合物を発泡させ、得られた
フォーム生成物を硬化させることからなり、該発泡性の
反応混合物を少なくとも１個の目の細かいメッシュスク
リーンに通して、500/秒を越える剪断速度にて多数の個
別流に細分して発泡させることを特徴とする上記方法。 - 【請求項２】スクリーンのメッシュサイズが0.025〜0.3
mmである請求の範囲第１項に記載の方法。 - 【請求項３】液体二酸化炭素を含有する発泡性の２成分
反応混合物を、反応成分の混合を行う混合装置から金型
へ注入するかあるいはコンベヤーベルト上へ移送する装
置であって、少なくとも１個の目の細かいメッシュスク
リーンを金型またはコンベヤーベルトと混合装置との間
に配置することを特徴とする上記装置。
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| CA2205870C (en) * | 1994-11-28 | 2001-10-30 | Bayer Ag | A process and device for producing foam using carbon dioxide dissolved under pressure |
| WO1997006935A1 (en) * | 1995-08-14 | 1997-02-27 | Massachusetts Institute Of Technology | Gear throttle as a nucleation device in a continuous microcellular extrusion system |
| JP3374667B2 (ja) * | 1995-10-17 | 2003-02-10 | Ｎｔｎ株式会社 | 高強度等速ジョイント用外輪およびその製造法 |
| DE19539072C1 (de) * | 1995-10-20 | 1997-06-12 | Hennecke Gmbh Maschf | Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Polyurethanblockschaum |
| EP0786321A1 (en) * | 1996-01-23 | 1997-07-30 | Foaming Technologies Cardio B.V. | Process and plant for the continuous foaming of laminated panels |
| DE19620991A1 (de) * | 1996-05-24 | 1997-11-27 | Hennecke Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Schaumherstellung mittels unter Druck gelöstem Kohlendioxid |
| DE19621305A1 (de) * | 1996-05-28 | 1997-12-04 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von elastischen Polyurethanblockschaumstoffen |
| DE19622742C1 (de) * | 1996-06-07 | 1998-03-12 | Hennecke Gmbh | Verfahren zur Schaumherstellung mittels unter Druck gelöstem Kohlendioxid |
| US6884377B1 (en) | 1996-08-27 | 2005-04-26 | Trexel, Inc. | Method and apparatus for microcellular polymer extrusion |
| ATE295254T1 (de) | 1996-08-27 | 2005-05-15 | Trexel Inc | Verfahren zum extrudieren von mikrozellenpolymeren |
| US6241220B1 (en) * | 1997-01-10 | 2001-06-05 | Beamech Group Limited | Apparatus and process for producing polymeric foam |
| DE19718895C1 (de) * | 1997-05-05 | 1999-01-14 | Hennecke Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Polyurethan-Schaum mittels flüssigem Kohlendioxid als Schäummittel |
| DE59806586D1 (de) * | 1997-05-05 | 2003-01-23 | Hennecke Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Polyurethan-Schaum mittels flüssigem Kohlendioxid als Schäummittel |
| US6326413B1 (en) | 1998-01-09 | 2001-12-04 | Beamech Group Limited | Process and apparatus for producing plastics and polymeric foam |
| FR2780409B1 (fr) | 1998-06-30 | 2001-07-13 | Omya Sa | Procede pour traiter une charge minerale par un phosphate, charge minerale ainsi traitee, mousses de polyurethanne et polyurethannes composites utilisant cette charge, objets moules ou non les contenant |
| NL1010057C2 (nl) * | 1998-09-10 | 2000-03-13 | Wavin Bv | Werkwijze en inrichting voor het extruderen van geschuimde voorwerpen. |
| EP1020275B1 (de) * | 1999-01-12 | 2002-10-16 | Hennecke GmbH | Vorrichtung zum Herstellen von Schaumstoff aus einem gelöstes Treibmittel enthaltenden Reaktionsgemisch |
| DE10030384A1 (de) * | 2000-06-21 | 2002-01-03 | Hennecke Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Blockschaum |
| US20050222286A1 (en) * | 2002-03-14 | 2005-10-06 | Gilder Stephen D | Combustion modified polyurethane foam |
| DE10226041A1 (de) * | 2002-06-12 | 2003-12-24 | Brugg Rohrsysteme Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines wärmeisolierten Leitungsrohres |
| DE10311768A1 (de) * | 2003-03-18 | 2004-09-30 | Hennecke Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Schaumstoffen |
| DE102004051048A1 (de) * | 2004-10-19 | 2006-04-20 | Bayer Materialscience Ag | Weichelastische Schaumstoffe geringer Rohdichten und Stauchhärte |
| ITMI20090028A1 (it) | 2009-01-14 | 2010-07-15 | Afros Spa | Procedimento e dispositivo raffreddato per l'erogazione di miscele poliuretaniche. |
| US8794600B2 (en) * | 2011-06-06 | 2014-08-05 | Wu-Chiao Chou | Bubble generating device |
| DE102013016661A1 (de) * | 2013-10-09 | 2015-04-09 | Hennecke Gmbh | Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen eines Stranges aus Reaktivkunststoff |
| EP3127678B1 (de) * | 2015-08-07 | 2024-05-01 | SMP Deutschland GmbH | Vorrichtung und verfahren zur kunststoffbeschäumung |
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| GB904003A (en) † | 1958-02-06 | 1962-08-22 | Dunlop Rubber Co | Method and apparatus for the production of cellular synthetic rubber |
| US3108976A (en) † | 1960-06-10 | 1963-10-29 | Du Pont | Preparation of a cured polyurethane cellular material |
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| US3833202A (en) * | 1972-12-07 | 1974-09-03 | American Polymers | Pre-die chamber for extrusion apparatus |
| JPS53123575A (en) * | 1977-04-04 | 1978-10-28 | Hitachi Ltd | Discharge lamp lighting device |
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