JP4580667B2 - ポリウレタンフォームの製造プロセス - Google Patents
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Description
−CO2を含む反応混合物の圧力の周囲圧力への減圧を、非常に短い時間内に完了しなければならない。急速に成長するセルは、一旦ある大きさを超えてしまうと、より過大な機械的荷重にもはやさらされてはならない。もし減圧の進行が過度に遅い場合、セルは減圧部材において必然的に生じる相当大きい剪断速度にさらされ、セルは既に過大であり、従って、あまりに敏感な段階にある。
−泡状混合物は大気圧への減圧の後、可能な限り短時間内に可能な限り均一の速度を有さなければならない。これは、減圧部材で必然的に生じる速度ピークが全ての可能な速度に関して無くなる必要があることを意味する。またしても、急速に成長するセルは可能な最低の機械的荷重にさらされるべきである。この目的のために、速度ピークをなくす原因である粘性力は、減圧部材を出る反応混合物のパルス力と比較して、出来る限り大きくすることが必要である。
1.製造の信頼性を損なうことなく、処理される充填剤の粒子径の範囲に可能な限り近い可能な限りの細かい開口部を有する減圧部材を使用可能にすべきである、そして
2.好適な製造方法によって、特に減圧部材の適切な構成によって、穴の細かさに関する所定の制限のもと、先に示した基準、特に急激な減圧及び速度ピークの消失を出来る限り満足すべきである。この点に関してうまくいけばいくほど、この方法によってコントロールできるCO2の比率が大きくなる。
尚、本発明において好ましい態様例として、以下の例を挙げることができる:
(ア) 発泡剤としてCO2を使用し、少なくとも1種のイソシアネート成分と少なくとも1種のポリオール成分とから、連続してポリウレタンフォームを製造する方法であって、
a) 少なくとも1種の充填剤を、ポリオール成分又はイソシアネート成分の1種の少なくとも一部と混合すること、
b) a)において得られる混合物をその混合の間又は混合に引き続いて、10000s−1〜200000s−1の剪断速度にさらして実質的に凝集塊の無い混合物を得ること、
c) 過大粒状物、残留凝集塊及び/又は不純物を除去するために、充填剤含有混合物を少なくとも1つのフィルターエレメントに通すこと、
d) ポリオール成分又はイソシアネート成分の1種の少なくとも一部にCO2を添加して液体CO2及び適宜存在する充填剤を含む混合物を調製すること、
e) CO2含有混合物、充填剤含有混合物、及びいずれかの他の反応成分又は添加剤を混合すること、
f) e)からの混合物を、500s−1より大きい剪断速度を有する複数の流れに分割することによって減圧すること、
g) f)において生じた流れの速度を減らすこと、
h) g)からの流れを基材へと排出すること、並びに、
i) 排出された材料を硬化させてポリウレタンフォームを形成すること
を含む方法。
(イ) c)において使用する少なくとも1つのフィルターエレメントにおいて機械的に清掃することを更に含む前記(ア)に記載の方法。
(ウ) 二次元的に濾過するフィルターエレメントをc)において使用する前記(ア)に記載の方法。
(エ) 二次元的に濾過するフィルターエレメントを機械的に清掃することを更に含む前記(ウ)に記載の方法。
(オ) c)において充填剤をフィルターカスケードに通す前記(ア)に記載の方法。
(カ) c)において使用する最も細かい段階のフィルターが、充填剤のトップカットよりも1〜10倍粗い前記(ア)に記載の方法。
(キ) c)において使用する最も細かい段階のフィルターが、充填剤のトップカットよりも1.2〜7倍粗い前記(ア)に記載の方法。
(ク) c)において使用する最も細かい段階のフィルターが、充填剤のトップカットよりも1.5〜5倍粗い前記(ア)に記載の方法。
(ケ) CO2含有混合物及び充填剤含有混合物を、他の成分と混合する前に、互いに混合する又は配合される前記(ア)に記載の方法。
(コ) CO2及び充填剤を含む混合物の圧力を、他の成分と混合する前に下げる前記(ケ)に記載の方法。
(サ) 反応混合物の圧力を、排出前に調節可能チョーク体によって下げる前記(ア)に記載の方法。
(シ) 実質的に一定圧に保たれるプレミキサーへと供給スクリューによって充填剤が連続的に供給され、プレミキサーにおいて充填剤をイソシアネート成分又はポリオール成分の少なくとも一部と混合する前記(ア)に記載の方法。
(ス) 充填剤がイソシアネート成分又はポリオール成分の少なくとも一部に低圧によって加えられる前記(ア)に記載の方法。
(セ) 充填剤をCO2で溢れさせ、その後、イソシアネート成分又はポリオール成分の少なくとも一部と充填剤を混合し、充填剤の周囲の少なくともいくらかの雰囲気をCO2によって置換する前記(ス)に記載の方法。
(ソ) 充填剤をCO2で溢れさせ、その後、イソシアネート成分又はポリオール成分の少なくとも一部と充填剤を混合し、充填剤の周囲の少なくともいくらかの雰囲気をCO2によって置換する前記(シ)に記載の方法。
(タ) 充填剤をイソシアネート成分又はポリオール成分の少なくとも一部に組み込まれる前に予備的に篩分する前記(ア)に記載の方法。
(チ) ポリウレタンフォームの連続製造装置であって、(1)イソシアネート成分、ポリオール成分、液体二酸化炭素及び任意の添加剤のそれぞれについての少なくとも1つの貯蔵容器;(2)イソシアネート成分、ポリオール成分、任意の添加物及び液体二酸化炭素のそれぞれのための供給装置;(3)イソシアネート成分とポリオール成分とを混合するための主ミキサー;(4)貯蔵容器のそれぞれと主ミキサーとの間の配管;(5)充填剤を貯蔵又は受け入れるための少なくとも1つの容器;(6)充填剤をイソシアネート成分又はポリオール成分に混合するための装置;並びに(7)充填剤中の凝集塊粉砕装置を含み、この製造装置において、
(a) 充填剤含有混合物を輸送する手段は、少なくとも1つのフィルターを有して成り、
(b) CO2貯蔵容器からの供給配管は、イソシアネート成分又はポリオール成分用の貯蔵容器を主ミキサーへと接続する少なくとも1つの配管へと通じ、
(c) CO2をポリオール成分又はイソシアネート成分に混入及び溶解するための混合装置は、イソシアネート成分又はポリオール成分の供給配管へと通じるCO2供給配管と主ミキサーとの間に配置され、そして、
(d) 細かいメッシュのある少なくとも1つの篩を含む急激な圧変化をもたらす排出部材は、主ミキサーの下流に配置される製造装置。
(ツ) 凝集塊粉砕装置は、回転子−固定子の原理に基づいている前記(チ)に記載の装置。
(テ) 凝集塊粉砕装置は、少なくとも1つのノズル又は穿孔オリフィスプレートを含む前記(チ)に記載の装置。
(ト) 少なくとも1つのフィルターを機械的に清掃する手段を更に含む前記(チ)に記載の装置。
(ナ) 少なくとも1つのフィルターを機械的に清掃するために連続駆動装置を更に含む前記(チ)に記載の装置。
(ニ) 少なくとも1つのフィルターが二次元的な濾過を行うフィルターエレメントを含む前記(チ)に記載の装置。
(ヌ) 二次元的な濾過を行うフィルターエレメントを有する少なくとも1つのフィルターが機械的な清掃を行うための装置を含む前記(チ)に記載の装置。
(ネ) 二次元的な濾過を行うフィルターエレメントを有する少なくとも1つのフィルター及び連続駆動装置を有する機械的に清掃を行う手段が存在する前記(チ)に記載の装置。
(ノ) 充填剤含有混合物の輸送手段が、フィルターカスケードを形成するために直列に接続される少なくとも2つのフィルターを含む前記(チ)に記載の装置。
(ハ) 排出部材が少なくとも1つの篩を含み、その篩の開口部は、少なくとも1つの寸法に関して、最も細かいフィルターの開口部の少なくとも1.2〜10倍の大きさを有する前記(チ)に記載の装置。
(ヒ) 排出部材が少なくとも1つの篩を含み、その篩の開口部は、少なくとも1つの寸法に関して、最も細かいフィルターの開口部の少なくとも1.5〜5倍の大きさを有する前記(チ)に記載の装置。
(フ) 排出部材が少なくとも1つの篩を含み、その篩の開口部は、少なくとも1つの寸法に関して、最も細かいフィルターの開口部の少なくとも1.8〜4倍の大きさを有する前記(チ)に記載の装置。
(ヘ) 排出部材が少なくとも1つの篩を含み、その篩は、少なくとも1つの寸法が0.03mm〜1mmの間の穴断面を有する前記(チ)に記載の装置。
(ホ) 排出部材が少なくとも1つの篩を含み、その篩は、少なくとも1つの寸法が0.07mm〜0.7mmの間の穴断面を有する前記(チ)に記載の装置。
(マ) 排出部材が少なくとも1つの篩を含み、その篩は、少なくとも1つの寸法が0.3mm〜0.5mmの間の穴断面を有する前記(チ)に記載の装置。
(ミ) 排出部材が少なくとも2つの篩を含み、これらの篩は流れ方向に連続的に、そして第二の篩の穴に対して第一の篩の穴が整列しないように互いに対して配置されている前記(チ)に記載の装置。
(ム) 調節可能チョークエレメントが主ミキサーと排出部材との間に配置されている前記(チ)に記載の装置。
(メ) 充填剤の混合手段が、プレミキサー及び圧縮スクリューとしての形態の供給スクリューを含む前記(チ)に記載の装置。
(モ) 充填剤の混合手段が、攪拌機を備えた容器を含む前記(チ)に記載の装置。
Claims (3)
- 発泡剤としてCO2を使用し、少なくとも1種のイソシアネート成分と少なくとも1種のポリオール成分とから、連続してポリウレタンフォームを製造する方法であって、
a) 少なくとも1種の充填剤を、ポリオール成分又はイソシアネート成分の1種の少なくとも一部と混合すること、
b) a)において得られる混合物をその混合の間又は混合に引き続いて、10000s−1〜200000s−1の剪断速度にさらして実質的に凝集塊の無い混合物を得ること、
c) 過大粒状物、残留凝集塊及び/又は不純物を除去するために、充填剤含有混合物を少なくとも1つのフィルターエレメントに通すこと、
d) ポリオール成分又はイソシアネート成分の1種の少なくとも一部に液体CO2を添加して、前記液体CO2及び適宜存在する充填剤を含む混合物を調製すること、
e) CO2含有混合物、充填剤含有混合物、及びいずれかの他の反応成分又は添加剤を混合すること、
f) e)からの混合物を、500s−1より大きい剪断速度を有する複数の流れに分割することによって減圧すること、
g) f)において生じた流れの速度を減らすこと、
h) g)からの流れを基材へと排出すること、並びに、
i) 排出された材料を硬化させてポリウレタンフォームを形成すること
を含む方法。 - CO2含有混合物及び充填剤含有混合物を、他の成分と混合する前に、互いに混合する又は配合される請求項1に記載の方法。
- ポリウレタンフォームの連続製造装置であって、(1)イソシアネート成分、ポリオール成分、液体二酸化炭素及び任意の添加剤のそれぞれについての少なくとも1つの貯蔵容器;(2)イソシアネート成分、ポリオール成分、任意の添加物及び液体二酸化炭素のそれぞれのための供給装置;(3)イソシアネート成分とポリオール成分とを混合するための主ミキサー;(4)貯蔵容器のそれぞれと主ミキサーとの間の配管;(5)充填剤を貯蔵又は受け入れるための少なくとも1つの容器;(6)充填剤をイソシアネート成分又はポリオール成分に混合するための装置;並びに(7)充填剤中の凝集塊粉砕装置を含み、この製造装置において、
(a) 充填剤含有混合物を輸送する手段は、少なくとも1つのフィルターを有して成り、
(b) CO2貯蔵容器からの供給配管は、イソシアネート成分又はポリオール成分用の貯蔵容器を主ミキサーへと接続する少なくとも1つの配管へと通じ、
(c) CO2をポリオール成分又はイソシアネート成分に混入及び溶解するための混合装置は、イソシアネート成分又はポリオール成分の供給配管へと通じるCO2供給配管と主ミキサーとの間に配置され、そして、
(d) 細かいメッシュのある少なくとも1つの篩を含む急激な圧変化をもたらす排出部材は、主ミキサーの下流に配置されており、その篩は、少なくとも1つの寸法が0.03mm〜1mmの間の穴断面を有する製造装置。
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