JP6912644B1 - 現場混合吹付け方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ポリイソシアネートとポリオール及び／又は有機リン酸エステルとの混合物を、現場吹付け装置で吹き付けるに際して、吹付け作業終了後における触媒の混入液体の廃棄量の削減を効果的に図りつつ、それらの液体の触媒による劣化が効果的に阻止され得る現場混合吹付け方法を提供する。【解決手段】ポリイソシアネートを含む第一の液体とポリオール及び／又は有機リン酸エステルを含む第二の液体とを、現場吹付け装置より吹き付けて、吹付け層を形成する方法において、触媒を含む第三の液体が調製されて、第一及び第二の液体の混合位置よりも上流側に位置する第二の供給系統１４に対して、混合位置から５ｍを超えて離隔することのない部位において接続された第三の供給系統２０を通じて、第二の液体中に混入せしめられるように構成した。【選択図】図１

Description

本発明は、現場混合吹付け方法に係り、特に、吹付け現場において、ポリイソシアネートを含む第一の液体とポリオール及び／又は有機リン酸エステルを含む第二の液体とを、触媒の存在下において混合せしめ、反応を進行せしめる一方、その得られた混合液を吹き付けて、目的とする対象物の部位に所定の吹付け層を形成する方法の改良に関するものである。

従来から、建築物の壁面や天井等の被着体（対象物）に対して、ポリイソシアネートを原料とする所定の樹脂層、例えば、ポリウレタンフォームやポリイソシアヌレートフォームの被覆層を所定厚さで形成すべく、その施工現場に持ち込まれて、使用される現場吹付け型発泡機として、ポリイソシアネートを含む第一の液体を圧送する第一の供給系統と、ポリオールや有機リン酸エステルの少なくとも何れか一方を含む第二の液体を圧送する第二の供給系統と、それら第一及び第二の供給系統からそれぞれ供給される第一及び第二の液体を混合して、それらの反応を促進せしめる触媒の存在下において、噴射する噴射装置とを有する構成のものが、知られており、例えば、特開２０００−１０２７５１号公報、特開２００５−１０５１５７号公報等には、そのような構成を採用する吹付けシステムの一例が、それぞれ、明らかにされている。

そして、そのような現場吹付け型発泡機によるポリウレタンフォームやポリイソシアヌレートフォームの如き樹脂の形成には、原料であるポリイソシアネートやポリオールを反応させるべく、各種の触媒、例えば三量化触媒、樹脂化触媒、泡化触媒等が用いられてきており、それら触媒は、一般に、ポリオールを含む第二の液体に含有せしめられて、ポリイソシアネートを含む第一の液体に混合され、かかるポリイソシアネートとポリオール等との反応が進行せしめられるようになっている。これは、ポリオール等を含む第二の液体よりも、ポリイソシアネートを含む第一の液体の方が反応活性が高いために、第二の液体が混合対象とされているのである。このとき、第二の液体の組成と触媒との組み合わせや触媒の量によっては、液体と触媒が反応して、液体の活性が低下するようになる問題がある。また、かかるポリオール等を含む第二の液体には、必要に応じて、発泡剤や整泡剤、難燃剤、減粘剤等も含有せしめられ、更に難燃性の高いポリイソシアヌレートを形成する場合にあっては、ポリオールに代えて、リン酸エステル等を含む第二の液体が用いられることとなる。

ところで、上述の如き現場吹付け型発泡機を用いた吹付け作業においては、第一の液体や第二の液体を収容するタンクや、それらの液体を汲み上げ、圧送するための各種ポンプ等の機器を含む装置本体が、その重量が重いものであることに加えて、広範な領域における吹付け作業や、高い建物に対する吹付け作業、更には狭い場所における吹付け作業等を考慮して、そのような重い装置本体から、スプレーガン等の噴霧装置に至る第一及び第二の供給系統における液体流路が、１００ｍ、或いはそれ以上の長さの可撓性のホースにて、構成されているのである。このため、特に、第二の液体と触媒とが反応して、活性が低下し易い組成の場合において、吹付け作業が終了すると、そのような極めて長いホースを含む第二の供給系統内に残留する、触媒を混入せしめてなる第二の液体は、廃棄せざるを得なくなるのであり、また、収容タンク内に触媒を混入せしめた第二の液体が存在する場合においては、その残留する第二の液体を廃棄する必要があったのであり、このため、大きな材料ロスを発生せしめ、また、液体の廃棄処理にも手間がかかり、最終的に吹付けコストの上昇に繋がる問題が内在していたのであるが、この点に関して、従来では何等の顧慮も払われていなかったのである。

しかも、ポリイソシアネートを含む第一の液体ではなく、ポリオール等を含む第二の液体に触媒を添加して、含有せしめた場合にあっても、それを収容するタンク内において、また、スプレーガンの如き噴霧装置による吹付けに時間がかかる場合、特に、吹付け作業の中断により、触媒を添加、含有せしめた第二の液体が第二の供給系統内に長時間保持されることとなる場合において、かかる触媒による液の劣化が経時的に進行し、第二の液体の貯蔵安定性が悪くなることに加えて、そのような劣化した第二の液体を用いて、ポリイソシアネートを含む第一の液体に混合して、反応せしめた場合にあっては、それらの反応性にも悪影響をもたらす恐れがあり、また、形成されるポリウレタンフォーム等の樹脂特性が低下するようになる問題も、内在するものであった。

特開２０００−１０２７５１号公報 特開２００５−１０５１５７号公報

ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、ポリイソシアネートを含む第一の液体と、ポリオール及び／又は有機リン酸エステルを含む第二の液体とを、吹付け現場にて混合して、反応せしめると共に、その混合物を現場吹付け装置（スプレーガン）を用いて吹き付けるに際して、吹付け作業終了後における触媒混入液体の廃棄量の削減を効果的に図りつつ、それらの液体の触媒による劣化が効果的に阻止され得るようにした現場混合吹付け方法を提供することにある。

そして、本発明は、上記した課題を解決するために、以下に列挙せる如き各種の態様において、好適に実施され得るものである。なお、本発明の態様乃至は技術的特徴は、以下に記載のものに何等限定されることなく、明細書の記載から把握され得る発明思想に基づいて、認識され得るものであることが、理解されるべきである。

（１） ポリイソシアネートを含む第一の液体を、第一の供給系統を通じて供給し、更に ポリオール及び／又は有機リン酸エステルを含む第二の液体を、第二の供給系統を 通じて供給して、それら第一及び第二の液体を、触媒の存在下において混合せしめ 、反応を進行せしめる一方、かかる第一の液体と第二の液体との混合液を現場吹付 け装置より吹き付けて、目的とする対象物の部位に所定の吹付け層を形成する方法 において、前記触媒が、それを含む第三の液体として調製されて、前記第一及び第 二の液体の混合位置において、それら第一及び第二の液体の混合と同時に混合せし められるか、或いはそれら第一及び第二の液体の混合位置よりも上流側に位置する 前記第二の供給系統に対して、該混合位置から５ｍを超えて離隔することのない部 位において接続された第三の供給系統を通じて、該第二の供給系統内に導入され、 該第二の供給系統内を導かれる前記第二の液体中に混入せしめられるように構成し たことを特徴とする現場混合吹付け方法。
（２） 前記第三の液体が、５０〜２０００ｍＰａ・ｓの粘度となるように調製されてい ることを特徴とする前記態様（１）に記載の現場混合吹付け方法。
（３） 前記第三の液体が、前記触媒として、少なくとも三量化触媒を含有していること を特徴とする前記態様（１）又は前記態様（２）に記載の現場混合吹付け方法。
（４） 前記第一及び第二の供給系統が前記現場吹付け装置にそれぞれ接続されて、それ ら第一及び第二の供給系統を通じて導かれる前記第一及び第二の液体が、該現場吹 付け装置において混合せしめられるようになっていることを特徴とする前記態様（
１）乃至前記態様（３）の何れか１つに記載の現場混合吹付け方法。
（５） 前記第一及び第二の供給系統がそれらの下流端において連結されて、その連結部 において、前記第一及び第二の液体が混合された後、前記現場吹付け装置に導かれ るように構成されていることを特徴とする前記態様（１）乃至前記態様（３）の何 れか１つに記載の現場混合吹付け方法。
（６） 前記第一の液体と前記第二の液体の混合位置にミキサーが配設されており、該ミ キサーにて混合せしめられた後、前記現場吹付け装置による吹付けが行なわれるよ うになっていることを特徴とする前記態様（１）乃至前記態様（５）の何れか１つ に記載の現場混合吹付け方法。
（７） 前記第一の供給系統の所定部位に対して、及び／又は前記第二の供給系統に対す る前記第三の供給系統の接続部位よりも上流側の部位に対して、第四の供給系統が 接続され、該第四の供給系統を通じて、液状発泡剤が供給されるようになっている ことを特徴とする前記態様（１）乃至前記態様（６）の何れか１つに記載の現場混 合吹付け方法。

そして、このような本発明に従う現場混合吹付け方法によれば、以下に列挙せる如き各種の効果が奏され得ることとなる。
（１）本発明においては、吹付け現場において、第一の液体と第二の液体の混合時に、或 いはそれら液体の混合直前に、かかる第二の液体に対して、触媒を含む第三の液体が 導入されるようになっているところから、第二の液体に対して予め触媒を添加して、 含有せしめてなる状態において、準備しておく必要がなく、そのために、かかる触媒 による第二の液体の劣化が有利に防止され得て、液の貯蔵安定性が効果的に向上せし められ得ることとなる。
（２）第一及び第二の供給系統における、極めて長い液体流路によって導かれる第一及び 第二の液体の混合地点に近接した位置において、触媒の導入が行なわれるものである ところから、吹付け作業の終了後における触媒の混入された第二の液体の廃棄量を効 果的に低減せしめ得ると共に、収容タンク内の第二の液体にも触媒が混入されていな いために、吹付け作業終了後におけるタンク内の液体の廃棄も不必要となるところか ら、廃液量が著しく低減され得て、材料ロスの問題、ひいては吹付けコストの増大が 効果的に抑制乃至は阻止され得ることとなる。
（３）触媒を含む第三の液体の粘度を調整して、供給せしめることが出来るところから、 粘度が高い触媒であっても有利に採用され得て、触媒の供給ラインにおける供給圧力 を低減することが出来ることに加えて、そのような粘度の調整された触媒を含有する 第三の液体を、第一の液体と第二の液体の反応直前に導入することによって、それら 第一の液体と第二の液体とが効率よく反応せしめられ得て、均一な発泡等の反応を行 なうことが可能となる。
（４）第二の液体として、ポリオール及び／又は有機リン酸エステルに加えて、更に触媒 を予め添加、含有せしめてなる液体を準備して、吹付け現場に持ち込む必要がないこ とに加えて、第二の液体の劣化が防止されることにより、第一の液体との反応性に悪 影響を受ける恐れもなく、更には、それら第一及び第二の液体を反応して得られる反 応生成物（樹脂）の特性が低下するような恐れも顧慮する必要がない。
（５）所定の触媒が、第三の液体として調製されて、第一の液体と第二の液体との混合時 に、或いはそれら液体の反応直前（混合直前）に導入されるものであるところから、 第一の液体と第二の液体との反応が効率よく進行せしめられ得ることとなり、これに よって、品質の良好な反応生成物（樹脂）、例えば、均一な発泡体を有利に得ること が出来る。特に、触媒として三量化触媒を用いる場合にあっては、ヌレート化反応が 効果的に促進され得て、反応生成物たる発泡体等の難燃性を有利に向上させることが 可能となる。

本発明に従う現場混合吹付け方法の一例を示す系統図である。 図１に示される系統図において、第二の供給系統に対する第三の供給系統の接続部において、第二の液体に対する第三の液体の混合構造を具体的に示す部分断面説明図である。 本発明に従う現場混合吹付け方法の他の一例を示す系統図である。 本発明に従う現場混合吹付け方法の更に別の一例を示す系統図である。

以下、本発明に従う現場混合吹付け方法について更に具体的に明らかにするために、本発明の代表的な実施の形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。

先ず、図１には、本発明に従う現場混合吹付け方法において用いられる現場吹付け型発泡機の一例に係る機器の配置構成が、概略的に示されている。そこにおいて、発泡機１０は、ポリイソシアネートを含む第一の液体（Ａ液）を圧送する第一の供給系統１２と、ポリオール及び／又は有機リン酸エステルを含む第二の液体（Ｂ液）を圧送する第二の供給系統１４と、それら第一及び第二の供給系統１２，１４にて供給される第一の液体と第二の液体とを、所定の触媒の存在下において混合して、噴射する噴射装置である、手持ち式等の公知のスプレーガン１６と、それら第一及び第二の供給系統１２，１４によって供給される第一の液体や第二の液体の供給量を制御する（ここでは、発泡機内のシーケンサーによって制御されるようになっているが、遠隔操作で供給量や温度等を設定出来るようにしてもよい）発泡機制御装置１８とを含んで、構成されている。なお、第一及び第二の供給系統１２，１４には、それぞれの供給系統を通じて供給される第一の液体及び第二の液体の流路を加熱するためのジャケット装置が、図示はされていないが、従来と同様に、それぞれ設けられている。

そして、第一の供給系統１２において、所定圧力の第一の液体を導く液体圧送路となる第一の液体流路１２ａは、ポリイソシアネートを含む第一の液体（Ａ液）を収容する第一のタンク１２ｂに接続されており、この第一のタンク１２ｂ内の第一の液体が、第一の汲上げポンプ１２ｃにて汲み上げられた後、第一の圧送ポンプ１２ｄにて圧送され、その吐出圧力が第一の圧力計１２ｅにて検出され、更に、第一のヒータ１２ｆにて加熱せしめられた後、スプレーガン１６に供給されるようになっている。一方、第二の供給系統１４においても、同様に、所定圧力の第二の液体を導く液体圧送路となる第二の液体流路１４ａが、ポリオール及び／又は有機リン酸エステルを含む第二の液体（Ｂ液）を収容する第二のタンク１４ｂに接続され、そこに収容されている第二の液体が、第二の汲上げポンプ１４ｃにて汲み上げられた後、第二の圧送ポンプ１４ｄにてスプレーガン１６に向かって圧送せしめられるようになっており、更に、その圧送せしめられる第二の液体の吐出圧力が、第二の圧力計１４ｅにて検出されると共に、第二のヒータ１４ｆにて所望の温度に加熱せしめられて、粘度調整された後に、スプレーガン１６に供給されるようになっている。また、そこでは、吹付け現場における広い領域での吹付け作業を可能ならしめるために、各ヒータ１２ｆ，１４ｆからスプレーガン１６に至る第一の液体流路１２ａや第二の液体流路１４ａは、従来と同様に、１００ｍ、或いはそれ以上の長さを有する長尺のホースにて構成され、距離の遠い現場や狭い環境下の現場での吹付け作業を、容易に行ない得るようになっている。

なお、このような発泡機１０においては、第一の供給系統１２の第一の液体流路１２ａを通じて、第一のタンク１２ｂ内に収容されたポリイソシアネートを含む第一の液体が、発泡機制御装置１８による制御の下に、所定の圧力及び温度にてスプレーガン１６に供給される一方、第二の供給系統１４の第二の液体流路１４ａを通じて、第二のタンク１４ｂ内に収容されたポリオール及び／又は有機リン酸エステルを含む第二の液体が、発泡機制御装置１８による制御の下に、所定の圧力及び温度にて圧送されて、スプレーガン１６に供給せしめられ、そこにおいて、第一の液体と第二の液体とが混合された後、吹付け現場において、スプレーガン１６から壁等の対象物に対して吹き付けられて、所定厚さのポリウレタンフォーム層等の吹付け層が形成せしめられるようになっている。

また、第一のタンク１２ｂ内に収容される第一の液体に含有せしめられるポリイソシアネートとしては、ポリオールとの反応やそれ自身の三量化反応によってポリウレタンやポリイソシアヌレートを形成し得る、イソシアネート基を２個以上有する公知の化合物の何れもが使用可能であり、例えば、芳香族系、脂環族系、芳香脂肪族系及び脂肪族系のポリイソシアネート、それらの２種以上の混合物、並びにそれらを変性して得られる変性ポリイソシアネート等を挙げることが出来る。具体的には、例えば、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレンイソシアネート、キシレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等のポリイソシアネートや、それらのプレポリマー変性体、ヌレート変性体、ウレア変性体等を挙げることが出来る。

そして、そのようなポリイソシアネートを含む第一の液体には、更に必要に応じて、整泡剤、難燃剤、減粘剤等の公知の添加成分を含有せしめることも可能ではあるが、かかる第一の液体中のポリイソシアネートの含有量としては、一般に、５０〜１００質量％の範囲内において、好ましくは７０〜１００質量％、より好ましくは８０〜１００質量％の範囲内において、選定されることとなる。また、かかる第一の液体は、一般に、２０℃における粘度が５０〜２０００ｍＰａ・ｓ程度、好ましくは８０〜１５００ｍＰａ・ｓ程度となるように、調製されることとなる。

さらに、第二のタンク１４ｂ内に収容される第二の液体（Ｂ液）は、ポリイソシアネートを含む第一の液体との反応等のために、ポリオール及び有機リン酸エステルのうちの少なくとも何れか一方を含み、それらは、第二の液体の主成分を構成するものである。そして、そのような第二の液体は、一般に、２０℃における粘度が５０〜２０００ｍＰａ・ｓ程度、好ましくは８０〜１５００ｍＰａ・ｓ程度となるように、調製されることとなるのである。

なお、そこにおいて用いられるポリオールとしては、ポリイソシアネートとの反応によってポリウレタンを形成し得る、水酸基を２個以上有する公知の各種の化合物の中から適宜に選定されることとなるが、その中でも、特に、ポリエーテル系ポリオールやポリエステル系ポリオール、或いはそれらの混合物が、好適に用いられることとなる。なお、ポリエーテル系ポリオールとしては、多価アルコール、糖類、アルカノールアミン、ポリアミン、その他の開始剤に、環状エーテル、特に、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを付加重合して得られるポリエーテルポリオールが、好ましく用いられる。また、ポリエステル系ポリオールとしては、多価アルコール−多価カルボン酸縮合系のポリエステルポリオールや環状エステル開環重合体のポリエステルポリオール等が挙げられ、そこにおいて、多価アルコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、メチルプロパンジオール等が挙げられ、カルボン酸としては、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、マレイン酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等が挙げられ、開環系としては、グリコールにε−カプロラクトンを開環付加重合させたポリエステルポリオールを挙げることが出来る。

加えて、第二の液体には、上記したポリオールと共に、又はそれに代えて、所定の有機リン酸エステルが含有せしめられることとなるが、この有機リン酸エステルは、難燃剤として、更には減粘剤として機能するものであって、液状であれば、特に限定されるものではなく、モノリン酸エステル、縮合リン酸エステル等の公知のものを、単独で又は組み合わせて、用いることが出来る。具体的には、モノリン酸エステルとしては、例えば、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリ（２−エチルヘキシル）ホスフェート、トリブトキシエチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、トリス（イソプロピルフェニル）ホスフェート、トリス（フェニルフェニル）ホスフェート、トリナフチルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、キシレニルジフェニルホスフェート、ジフェニル（２−エチルヘキシル）ホスフェート、ジ（イソプロピルフェニル）フェニルホスフェート、モノイソデシルホスフェート、２−アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、２−メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、ジフェニル−２−アクリロイルオキシエチルホスフェート、ジフェニル−２−メタクリロイルオキシエチルホスフェート、メラミンホスフェート、ジメラミンホスフェート、メラミンピロホスフェート、トリフェニルホスフィンオキサイド、トリクレジルホスフィンオキサイド、メタンホスホン酸ジフェニル、フェニルホスホン酸ジエチル、レジルシノールビス（ジフェニルホスフェート）、ビスフェノールＡビス（ジフェニルホスフェート）、ホスファフェナントレン、トリス（１−クロロ−２−プロピル）ホスフェート等を挙げることが出来、また縮合リン酸エステルとしては、例えば、トリアルキルポリホスフェート、レゾルシノールポリフェニルホスフェート、レゾルシノールポリ（ジ−２，６−キシリル）ホスフェート（大八化学工業株式会社製ＰＸ−２００）、ハイドロキノンポリ（２，６−キシリル）ホスフェート、並びにこれらの縮合物等の縮合リン酸エステルを挙げることが出来る。更に、市販の縮合リン酸エステルとしては、例えば、レゾルシノールポリフェニルホスフェート（ＣＲ−７３３Ｓ）、ビスフェノールＡポリクレジルホスフェート（ＣＲ−７４１）、芳香族縮合リン酸エステル（ＣＲ７４７）、レゾルシノールポリフェニルホスフェート（株式会社ＡＤＥＫＡ製アデカスタブＰＦＲ）、ビスフェノールＡポリクレジルホスフェ−ト（ＦＰ−６００、ＦＰ−７００）等を挙げることが出来る。その中でも、硬化前の組成物中の粘度を低下させる効果が高いため、モノリン酸エステルを使用することが好ましく、特に、トリス（１−クロロ−２−プロピル）ホスフェートが好適に用いられることとなる。なお、このような有機リン酸エステルが、ポリオールに代わって含有せしめられた第二の液体を用いることにより、ポリイソシアネートを三量化触媒にて三量化して得られるポリイソシアヌレートの難燃性が、更に有利に高められ得ることとなる。

そして、そのような第二の液体には、上述の如きポリオール及び／又は有機リン酸エステルと共に、従来と同様な各種の添加剤を添加せしめることが可能である。例えば、臭素系難燃剤、塩素系難燃剤、リン系難燃剤、無機系難燃剤等の公知の各種の難燃剤を含有せしめることが可能であり、更に、水やハイドロカーボン、ハイドロフルオロカーボン、ハロゲン化オレフィン等の発泡剤の他、整泡剤、減粘剤等の添加剤も、従来と同様にして、含有せしめることが可能である。

ところで、本発明にあっては、上述の如き構成の現場吹付け型発泡機１０に対して、ポリイソシアネートを含む第一の液体とポリオール及び／又は有機リン酸エステルを含む第二の液体との反応を促進する触媒を含む第三の液体（Ｃ液）を供給する第三の供給系統２０が、配設されているのである。この第三の供給系統２０は、所定の触媒を含む第三の液体が、第三の流路を流れる液体として、その粘度が５０〜２０００ｍＰａ・ｓとなるように調整されて、第一及び第二の液体の混合位置において、それら第一及び第二の液体の混合と同時に混合せしめられる他、それら第一及び第二の液体の混合位置よりも上流側に位置する第二の供給系統１４に対して、上記の混合位置から５ｍを超えて離隔することのない部位において接続された第三の供給系統２０を通じて、第二の供給系統１４内に導入され、この第二の供給系統１４内を導かれる第二の液体中に混入せしめられるようになっているのである。ここで、流路を流れる液体の粘度が５０〜２０００ｍＰａ・ｓとは、第三の供給系統２０を流れる状態での粘度を言い、例えば、加熱手段で第三のタンク２０ｂを加熱して使用する場合には、タンク内での粘度が５０〜２０００ｍＰａ・ｓになればよい。なお、第三の液体の２０℃における粘度は、５０〜２０００ｍＰａ・ｓであることが好ましい。この２０℃における粘度が２０００ｍＰａ・ｓ超であっても、加熱して、粘度が５０〜２０００ｍＰａ・ｓとなる状態で使用することも可能である。

図１には、そのような本発明に従う現場混合吹付け方法の一形態が示されており、そこでは、第一の液体と第二の液体との反応触媒を含有する第三の液体（Ｃ液）が、第三の供給系統２０を通じて、第二の供給系統１４における第二の液体流路１４ａに対して、供給せしめられるようになっている。具体的には、所定の触媒を含有する第三の液体（Ｃ液）は、加熱手段（図示せず）を備えた第三のタンク２０ｂ内に収容されて、第三の液体流路２０ａを流れるときの粘度が５０〜２０００ｍＰａ・ｓとなるように調整されて、保持されてなる状態下において、第三の汲上げポンプ２０ｄにて汲み上げられて、第三の液体流路２０ａを通じて、第二の液体流路１４ａに導入せしめられるようになっているのであるが、その導入位置と、第一の液体と第二の液体との混合を行なうスプレーガン１６との間の距離：Ｘは、５ｍ以内となるようになっている。

このように、第二の液体流路１４ａに対する第三の液体流路２０ａの接続部位、換言すれば、第三のタンク２０ｂからの第三の液体が導入される第二の液体流路１４ａの位置が重要であり、本発明においては、そのような第三の液体の導入位置が、スプレーガン１６から５ｍを超えて離隔しないように（Ｘ≦５ｍとなるように）、構成されており、これによって、現場吹付け作業の終了後における第二の液体の廃棄量を著しく低減せしめ得ることに加えて、触媒による第二の液体の劣化、特に、現場吹付け作業の中断が長引くことによる、第二の液体流路１４ａや第二のタンク１４ｂ内における第二の液体の劣化が、有利に回避され得ることとなるのである。

しかも、そのような第三の液体流路２０ａを通じて供給される、触媒を含む第三の液体は、粘度が５０〜２０００ｍＰａ・ｓとなるように調整されているところから、粘度の高い触媒液をそのまま用いる場合よりも、触媒の供給ラインである第三の供給系統２０（第三の液体流路２０ａ）における供給圧力を効果的に低減し得ることに加えて、第二の液体との混合性を向上せしめることが出来、以て、第二の液体と第一の液体とを効率よく反応せしめて、均一な発泡等を実現し、良好な吹付け層が有利に形成され得ることとなる。これに反して、第三の液体流路２０ａ内を圧送される第三の液体の粘度が５０ｍＰａ・ｓよりも低くなると、流路内で分離し易くなる等という問題が惹起されるようになり、また、２０００ｍＰａ・ｓよりも高くなると、圧力損失が高くなり、送液するためには、高い圧力を必要として、装置に負荷がかかる等という問題が、惹起されるようになる。

なお、第二の液体流路１４ａに対する第三の液体流路２０ａの接続には、従来から公知の各種の接続構造が採用され得るところであり、その一例が、図２に示されている。そこにおいて、第二の液体流路１４ａ上に接続ブロック３０が配設されて、かかる接続ブロック３０内に形成された主流路３０ａによって、第二の液体流路１４ａの連通状態が確保されている。なお、第二の液体流路１４ａは、所定のカップリング３２を介して、接続ブロック３０に取り付けられている。一方、かかる主流路３０ａに連通する副流路３０ｂの入口部に対して螺入されたカップリング３２を介して、第三の液体流路２０ａが接続されており、更に、カップリング３２の出口に配設された流量調整弁３４によって、第三の液体流路２０ａを通じて導かれる第三の液体の流量が制御されつつ、副流路３０ｂ内に導かれ、そして、主流路３０ａ内を流通せしめられる第二の液体中に、第三の液体が混入せしめられるようになっているのである。

そして、かくの如く第二の液体に対して混入せしめられる第三の液体中の必須成分たる触媒としては、ポリイソシアネートとポリオールとの反応によってポリウレタンを得るための公知の各種の触媒や、ポリイソシアネートの三量化によってポリイソシアヌレートを得るための公知の触媒があり、例えば、特開２０１９−１４８３９号公報に明らかにされている如きアミン系触媒やイミダゾール系触媒があり、更に、樹脂化触媒としてのウレタン化触媒やイソシアヌレート化触媒が、単独で用いられたり、或いは併用されたりすることとなるが、特に、本発明にあっては、第三の液体中の触媒は、少なくとも、ヌレート化触媒である三量化触媒を含むものであることが望ましく、これによって、本発明の特徴が有利に発現され得ることとなる。

そのような三量化触媒は、ポリイソシアネートからポリイソシアヌレート（樹脂）の形成に用いられる他、よく知られているように、ポリウレタン（樹脂）の形成にも用いられるものであって、公知の各種のものを適宜に選択して用いることが可能であるが、好ましくは、第四級アンモニウム塩やオクチル酸カリウム、２−エチルヘキサン酸カリウム、酢酸ナトリウム等のカルボン酸アルカリ金属塩；トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール、２，４−ビス（ジメチルアミノメチル）フェノール、トリス（ジメチルアミノプロピル）ヘキサヒドロトリアジン等の含窒素芳香族化合物；トリメチルアンモニウム塩、トリエチルアンモニウム塩、トリフェニルアンモニウム塩等の第三級アンモニウム塩等を挙げることが出来る。これらのうち、第四級アンモニウム塩を用いることが、難燃性の向上の点から、好ましく、中でも第四級アンモニウム塩とカルボン酸アルカリ金属塩とを併用することが、難燃性の更なる向上の点から、特に好ましい。

ここで有利に用いられる第四級アンモニウム塩としては、テトラメチルアンモニウム、メチルトリエチルアンモニウム、エチルトリメチルアンモニウム、プロピルトリメチルアンモニウム、ブチルトリメチルアンモニウム、ペンチルトリメチルアンモニウム、ヘキシルトリメチルアンモニウム、ヘプチルトリメチルアンモニウム、オクチルトリメチルアンモニウム、ノニルトリメチルアンモニウム、デシルトリメチルアンモニウム、ウンデシルトリメチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、トリデシルトリメチルアンモニウム、テトラデシルトリメチルアンモニウム、ヘプタデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、ヘプタデシルトリメチルアンモニウム、オクタデシルトリメチルアンモニウム等の脂肪族アンモニウム化合物、（２−ヒドロキシプロピル）トリメチルアンモニウム、ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウム、トリメチルアミノエトキシエタノール、ヒドロキシエチル−２−ヒドロキシプロピルジメチルアンモニウム等のヒドロキシアンモニウム化合物、１−メチル−１−アザニア−４−アザビシクロ［２，２，２］オクタニウム、１，１−ジメチル−４−メチルピペリジニウム、１−メチルモルホリニウム、１−メチルピペリジニウム等の脂環式アンモニウム化合物等が、挙げられる。これらの中でも、触媒活性に優れ、工業的に入手可能なところから、テトラメチルアンモニウム、メチルトリエチルアンモニウム、エチルトリメチルアンモニウム、ブチルトリメチルアンモニウム、ヘキシルトリメチルアンモニウム、オクチルトリメチルアンモニウム、デシルトリメチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、テトラデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、オクタデシルトリメチルアンモニウム、（２−ヒドロキシプロピル）トリメチルアンモニウム、ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウム、ヒドロキシエチル−２−ヒドロキシプロピルジメチルアンモニウム、１−メチル−１−アザニア−４−アザビシクロ［２，２，２］オクタニウム及び１，１−ジメチル−４−メチルピペリジニウムが、好ましく用いられることとなる。

また、かくの如き第四級アンモニウム塩を構成する有機酸基又は無機酸基としては、例えば、ギ酸基、酢酸基、オクチル酸基、蓚酸基、マロン酸基、コハク酸基、グルタル酸基、アジピン酸基、安息香酸基、トルイル酸基、エチル安息香酸基、メチル炭酸基、フェノール基、アルキルベンゼンスルホン酸基、トルエンスルホン酸基、ベンゼンスルホン酸基、リン酸エステル基等の有機酸基や、ハロゲン基、水酸基、炭酸水素基、炭酸基等の無機酸基が挙げられる。これらの中でも、触媒活性に優れ且つ工業的に入手可能なことから、ギ酸基、酢酸基、オクチル酸基、メチル炭酸基、ハロゲン基、水酸基、炭酸水素基、炭酸基が好ましい。

また、上述の如き触媒は、単独で又はその複数が組み合わされて、用いられることとなるが、そのような触媒に溶剤乃至は減粘剤を混合して、５０〜２０００ｍＰａ・ｓの粘度（２０℃）を有する第三の液体を調製することが望ましい。なお、用いられ得る溶剤乃至は減粘剤としては、粘度調整が可能であれば、触媒を均一に溶解又は混和し得る液体（例えば、ミネラルスピリット、有機酸、アミン類、グルコース類、エステル類等）の何れもが、対象とされ得るところであるが、特に、粘度の低い前記した有機リン酸エステルや３級アミンを用いることにより、反応生成物（樹脂）の難燃性の向上やその反応促進効果が得られる利点を享受することが出来る。また、そのような触媒を含む第三の液体は、必要に応じて、粘度調整のために、常温以上に加温することも有効であり、そのために、図１に示される例の如く、第三のタンク２０ｂにヒータを設けたり、第三の液体流路２０ａを取り囲むように加熱ジャケットを設けて、圧送される第三の液体を加温することも採用されるところである。

ところで、本発明に従う現場混合吹付け方法は、図１に示される如き構成の現場吹付け型発泡機１０に適用されるのみならず、公知の各種の発泡吹付けシステム、ひいては吹付けシステムに適用可能であり、例えば、図３に示される如く、発泡剤供給装置を特別に配設してなる発泡吹付けシステムに対しても、同様に適用可能である。具体的には、図３に示される発泡剤供給装置４０は、二酸化炭素や、ＣＦＣ（クロロフルオロカーボン）、ＨＣＦＣ（ハイドロクロロフルオロカーボン）、ＨＣＦＯ（ハイドロクロロフルオロオレフィン）、ＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）、ＨＦＯ（ハイドロフルオロオレフィン）等の、常温で気化可能な液状の発泡剤を収容する発泡剤タンク４２と、この発泡剤タンク４２から取り出された発泡剤（第四の液体：Ｄ液）を導き、第二の液体を給送する第二の供給系統１４に供給すべく、かかる供給系統の第二の液体流路１４ａに対して接続せしめられる発泡剤供給流路４４と、この発泡剤供給流路４４上にそれぞれ配設された発泡剤ポンプ４６、発泡剤圧力計４８、流量調節弁５０及び逆止弁５２とを含んで、構成されている。そして、この発泡剤供給装置４０による発泡剤の供給量が、発泡機制御装置１８又はそれとは別の制御装置によって制御されるようになっている。

このような図３に示される発泡吹付けシステムにおいても、図１と同様に、第二の液体流路１４ａに対して、第三の液体流路２０ａが、スプレーガン１６から５ｍ以内の位置（Ｘ≦５ｍを満たす位置）において接続されて、触媒を含む第三の液体が、第三の液体流路２０ａを通じて、第二の液体流路１４ａに導入されて、そこを給送される第二の液体中に混入せしめられるようになっているのである。

また、第一の液体と第二の液体の混合位置についても、例示の具体例では、スプレーガン１６とされているのであるが、図４に示されるように、第一の液体流路１２ａと第二の液体流路１４ａとをミキシングヘッド６０に接続して、そこで、第一の液体と第二の液体とを混合せしめた後、混合液通路６２を通じてスプレーガン１６に導き、吹付けを行なうようにした構造も採用可能であるが、その場合において、第二の液体流路１４ａに対する第三の液体流路２０ａの接続部位が、ミキシングヘッド６０から５ｍ以内となるように（Ｘ≦５ｍを満足するように）、選定されることとなる。なお、ミキシングヘッド６０とスプレーガン１６との間の距離（混合液通路６２の長さ：Ｙ）は、第一の液体と第二の液体の混合によって反応が開始されるようになるところから、可及的に短くされていることが望ましく、一般に５ｍ以下、好ましくは３ｍ以下となるように、構成されることとなる。

さらに、第一の液体と第二の液体との混合部位には、それらを均一に混合せしめて、反応を効果的に進行せしめるべく、公知のミキサー（撹拌手段）が設けられていることが望ましく、加えて、第二の液体流路１４ａに対する第三の液体流路２０ａの接続部位においても、同様に、適当なミキサー（撹拌手段）が配設されていることが望ましい。

その他、図３に示される吹付けシステムでは、発泡剤供給装置４０が第二の供給系統１４に対して配設されているが、これに代えて、第一の供給系統１２に対して配設することも可能であり、その場合において、発泡剤供給流路４４が第一の液体流路１２ａに対して接続されることとなる。

また、第三の供給系統２０における第三のタンク２０ｂや第三の汲上げポンプ２０ｄは、一般に、第一及び第二の供給系統１２，１４と同様に、発泡機１０の装置本体部位に配置されて、そこから、第一の液体と第二の液体の混合位置まで、第三の液体流路２０ａが延長せしめられることとなる。

加えて、第三の液体には、触媒の他にも、悪影響が惹起されない程度において、第一及び第二の液体と同様な添加成分を添加することも可能であり、更には、第二の液体に対して、それに悪影響をもたらさない限りにおいて、触媒の一部を添加したりすることも可能である。

このように、本発明に従う現場混合吹付け方法やそれを採用してなる現場吹付けシステムにおいては、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、そして、そのような実施の態様が、本発明の主旨を逸脱しない限りにおいて、何れも、本発明の範疇に属するものであることは、言うまでもないところである。

以下に、本発明の実施例に係る試験例を幾つか示し、比較例に係る試験例と対比することにより、本発明の特徴を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、そのような実施例の記載によって、何等の制約をも受けるものでないことは、言うまでもないところである。また、以下に示す百分率（％）及び部は、特に断りのない限り、何れも、質量基準にて示されるものである。

先ず、以下の実施例において評価された施工性（液だれ）及び貯蔵安定性（反応性）については、それぞれ、以下の如くして実施した。

（１）粘度の測定
各試験において得られたＡ液、Ｂ液及びＣ液の粘度を、それぞれ、ＪＩＳ−Ｋ−７１１７−１：１９９９に準拠して、Ｂ型粘度測定装置を用いて、測定した。

（２）施工性（液だれ）の評価
各試験において調製されたＡ液（第一の液体）、Ｂ液（第二の液体）及びＣ液（第三の液体）を用いて（但し、試験２，４，６，８の場合は、Ｃ液はなし）、図１又は図３に示される吹付けシステムに修正した現場スプレー発泡機にて、雰囲気温度：１５℃の条件下において、躯体である所定大きさのコンクリート板表面に吹き付けて、硬質ポリウレタンフォーム又はポリイソシアヌレートフォームからなる発泡層を形成せしめた。そして、そのような発泡層の形成に際しての「施工性」について、「初期の発泡性」及び「スプレーパターンの形状」から、以下の評価基準に従って、判断した。
×：液だれが発生し、スプレーパターンが円形でないため、表面が平滑でない
△：液だれが僅かに発生し、パターン形状が若干変化して、表面が一部平滑でない
○：液だれが発生せず、パターン形状が変化せず、表面が平滑である
◎：液だれが発生せず、パターン形状が変化せず、表面が平滑であり、厚みが均一である。

（３）貯蔵安定性（反応性）の評価
各試験において調製されたＡ液、Ｂ液及びＣ液（但し、試験２，４，６，８の場合は、Ｃ液はなし）を、それぞれ、耐圧容器に入れて、温度：６０℃に保持された恒温槽内にて１２０時間静置した。その後、Ａ液、Ｂ液及びＣ液を均一に混合する貯蔵安定性試験を行ない、それらの混合開始から発泡が終了するまでの各段階の反応時間（クリームタイム、ゲルタイム及びライズタイム）を測定した。この測定されたクリームタイム（ゲルタイム、ライズタイム）と、恒温槽内での静置を経ることなく混合されて、測定されたクリームタイム（ゲルタイム、ライズタイム）とを比較して、加温静置後のＡ液、Ｂ液及びＣ液を混合した場合のクリームタイム（ゲルタイム、ライズタイム）における時間の変化量（時間の延長）が、すべて２秒以内の場合には「○」と評価し、一つでも２秒を超えたものがある場合には「×」として、評価した。

また、以下の実施例において用いられる成分として、以下の各種原料を準備した。
ポリイソシアネート：ポリメリックＭＤＩ（万華化学ジャパン株式会社製Ｗａｎｎａｔｅ ＰＭ−１３０）
ポリオール：フタル酸系ポリエステルポリオール（川崎化成工業株式会社製ＲＦＫ５０５ 、水酸基価：２５０ｍｇＫＯＨ／ｇ）
三量化触媒：第四級アンモニウム塩（サンアプロ株式会社製Ｕ−ＣＡＴ １８Ｘ）
：第四級アンモニウム塩（花王株式会社製カオーライザーＮｏ．４２０）
：オクチル酸カリウム（日本化学産業株式会社製プキャット１５Ｇ）
樹脂化触媒：Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシルメチルアミン（エボニック・ジャパン株式会社製 Ｐｏｌｙｃａｔ１２）
：オクチル酸ビスマス（日本化学産業株式会社製プキャット２５）
難燃剤：赤リン（燐化学工業株式会社製ノーバエクセル１４０、赤リン成分：９２％以上 、平均粒子径：２４〜３６μｍ）
：有機リン酸エステル［ＴＣＰＰ：トリス（１−クロロ−２−プロピル）ホスフェ ート］（溶剤兼用）
発泡剤：ＨＣＦＯ−１２３３ｚｄ（Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ社製１−クロロ−３，３，３−ト リフルオロプロペン）
整泡剤：シリコーン系整泡剤（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン 合同会社製Ｎｉａｘ Ｓｉｌｉｃｏｎｅ Ｌ−６１００）

−実施例１−
Ａ液（第一の液体）をポリメリックＭＤＩのみにて構成する一方、Ｂ液（第二の液体）及びＣ液（第三の液体）として、それぞれ、下記表１に示される割合において、各試験に用いられる液体を調製した。

そして、それら調製されたＡ液，Ｂ液及びＣ液を用いて、施工性及び貯蔵安定性の評価を行ない、下記表１に併せ示した。なお、試験７及び８においては、液状の発泡剤（二酸化炭素）からなるＤ液が、表１に示される割合においてＢ液に配合されて、それぞれの評価に供された。

かかる表１の結果から明らかなように、本発明に従う現場混合吹付け方法を採用する試験１，３，５，７においては、施工性（液だれ）や貯蔵安定性（反応性）において優れた結果を得ることが出来たのに対して、第二のタンク（１４ｂ）内において、Ｂ液にＣ液を加えてなる混合液を保持して、それを、第二の液体流路（１４ａ）を通じて供給し、Ａ液に混合せしめる方式となる試験２，４，６，８においては、貯蔵安定性において、有効な結果を示すものではないことを、確認することが出来る。

−実施例２−
先の試験１において準備乃至は調製されたＡ液、Ｂ液及びＣ液を用いて、図１に従う発泡吹付けシステムを採用する現場スプレー発泡機（ヒータ１２ｆ，１４ｆとスプレーガン１６との間が１００ｍのホースにて接続されている）により、現場スプレー発泡操作を実施し、その際、Ｃ液を供給する第三の液体流路２０ａの第二の液体流路１４ａに対する接続点とスプレーガン１６との間の距離：Ｘを、種々変化させて、Ｃ液の導入を行なった。なお、試験９においては、スプレーガン１６に対して第三の液体流路２０ａが直接に接続されて、スプレーガン１６内において、Ａ液とＢ液とＣ液との混合を行ったものである。また、試験１３においては、図３における発泡液供給流路４４の接続点付近において、第三の液体流路２０ａが接続されたものであり、更に、試験１４においては、第二のタンク１４ｂ内において、Ｃ液がＢ液に混合せしめられてなる場合が、示されている。

そして、それら試験９〜試験１４において、吹付け作業終了後における第二の液体流路１４ａ内において、Ｂ液とＣ液とが混合されているために廃棄せざるを得ない混合液量を調べ、その結果を、第二のタンク１４ｂ内に残存する液体の廃棄の必要の有無と共に、下記表２に示した。

かかる表２の結果から明らかな如く、本発明に従ってＡ液とＢ液の混合地点からＢ液とＣ液の混合地点に至る距離：Ｘが５ｍ以内となる試験９〜１１においては、吹付け作業終了後の廃液量が少なく、また、第二のタンク１４ｂ内に残存するＢ液を廃棄する必要もないものであった。これに対して、前記距離：Ｘが５ｍを超える試験１２〜１４の場合にあっては、第二の液体流路１４ａ内に残留するＢ液とＣ液の混合液が多くなり、それによって、それらＢ液、Ｃ液の損失が大となることに加えて、試験１４の場合においては、第二のタンク１４ｂ内に残留する液は、Ｂ液とＣ液の混合液であるために、それも廃棄する必要が生じ、そのために、材料ロスが大きくなる問題を内在していることが、認められるのである。

１０ 発泡機 １２ 第一の供給系統
１２ａ 第一の液体流路 １２ｂ 第一のタンク
１２ｃ 第一の汲上げポンプ １２ｄ 第一の圧送ポンプ
１２ｅ 第一の圧力計 １２ｆ 第一のヒータ
１４ 第二の供給系統 １６ スプレーガン
１８ 発泡機制御装置 ２０ 第三の供給系統
３０ 接続ブロック ３０ａ 主流路
３０ｂ 副流路 ３２ カップリング
３４ 流量調整弁 ４０ 発泡剤供給装置
４２ 発泡剤タンク ４４ 発泡剤供給流路
４６ 発泡剤ポンプ ４８ 発泡剤圧力計
５０ 流量調節弁 ５２ 逆止弁
６０ ミキシングヘッド ６２ 混合液通路

Claims (7)

1. ポリイソシアネートを含む第一の液体を、第一の供給系統を通じて供給し、更にポリオール及び／又は有機リン酸エステルを含む第二の液体を、第二の供給系統を通じて供給して、それら第一及び第二の液体を、触媒の存在下において混合せしめ、反応を進行せしめる一方、かかる第一の液体と第二の液体との混合液を現場吹付け装置より吹き付けて、目的とする対象物の部位に所定の吹付け層を形成する方法において、
   前記現場吹付け装置に至る前記第二の供給系統の流路部分が、ホースにて構成されていると共に、前記触媒が、それを含む第三の液体として調製されて、前記第一及び第二の液体の混合位置において、それら第一及び第二の液体の混合と同時に混合せしめられるか、或いはそれら第一及び第二の液体の混合位置よりも上流側に位置する、前記第二の供給系統の流路部分を構成するホースに対して、該混合位置から５ｍを超えて離隔することのない部位において接続された第三の供給系統を通じて、該第二の供給系統内に導入され、該第二の供給系統内を導かれる前記第二の液体中に混入せしめられるように構成したことを特徴とする現場混合吹付け方法。
   
2. 前記第三の液体が、５０〜２０００ｍＰａ・ｓの粘度となるように調製されていることを特徴とする請求項１に記載の現場混合吹付け方法。
3. 前記第三の液体が、前記触媒として、少なくとも三量化触媒を含有していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の現場混合吹付け方法。
4. 前記第一及び第二の供給系統が前記現場吹付け装置にそれぞれ接続されて、それら第一及び第二の供給系統を通じて導かれる前記第一及び第二の液体が、該現場吹付け装置において混合せしめられるようになっていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の現場混合吹付け方法。
5. 前記第一及び第二の供給系統がそれらの下流端において連結されて、その連結部において、前記第一及び第二の液体が混合された後、前記現場吹付け装置に導かれるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の現場混合吹付け方法。
6. 前記第一の液体と前記第二の液体の混合位置にミキサーが配設されており、該ミキサーにて混合せしめられた後、前記現場吹付け装置による吹付けが行なわれるようになっていることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の現場混合吹付け方法。
7. 前記第一の供給系統の所定部位に対して、及び／又は前記第二の供給系統に対する前記第三の供給系統の接続部位よりも上流側の部位に対して、第四の供給系統が接続され、該第四の供給系統を通じて、液状発泡剤が供給されるようになっていることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の現場混合吹付け方法。

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