JPH0387211A - 発泡体ミキサー―アプリケーター及びその使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、発泡性組成物を混合及び適用するための装置
及びこの装置を使用する方法に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕多成分
の反応性、発泡性組成物を混合及び適用するための種々
の装置が、従来より開示されている。これらの装置の多
くは、装置から組成物を吐き出す前に反応性成分を完全
に混合することに関係している。ところが、これらの装
置を使って発泡性組成物を表面へ適用する場合には、出
てくる組成物はしばしば、その組成物が余りにも容易に
流動して所望の適用場所にとどまらないような低粘度の
ものである。これは殊に、組成物が発泡するのに時間が
かかりもしくは硬化するのに時間がかかり、あるいは適
用のための表面が傾斜している場合にそうなる。例えば
、自動車の製造では、自動車の車体の空隙は客室内で聞
こえる風、エンジン及び道路の騒音を低減するためそれ
らの開口部を所定の位置で発泡させられる高分子の発泡
体で封止される。往々にして、これらの空隙は垂直であ
りあるいは傾いており、また底部で開放しているため、
低粘度の組成物は容易に空隙の底部に向かって流れ又は
空隙から流出することがよくあった。使用される発泡体
の種類に応じて、従来技術のミキサー−アプリケーター
から出てくる組成物はすっかり流動性になりそして高密
度（単位重量当りの体積が小さい〉のものになることが
ある。

このように、空隙が傾いていて封止用組成物が低粘度で
ある場合には、空隙の上部を封止するのに比較的大量の
組成物が必要とされ、またしばしば金属の障害物を追加
して、空隙を通って材料が流れるのを妨げるための出張
りが用意される。

従って、操作者が出てくる発泡性組成物の粘度及び膨張
をそれにより管理することができ、かくして操作者によ
るより一層の適用管理を可能にする方法及び装置を提供
することが、本発明の目的である。本発明の別の目的は
、発泡体を出張りなしの傾斜した表面へ適用して発泡体
が所定の位置にとどまるのをより確実にすることができ
る方法及び装置を提供することである。本発明の更に別
の目的は、より少量の発泡材料を使用して、結果として
総経費をより低減することができるように、傾斜した開
口部を発泡材料で封止するための改良された方法及び装
置を提供することである。

〔課題を解決するための手段及び作用効果〕ここに開示
される発明は、多成分の発泡性組成物を混合し、発泡さ
せそして吐き出すための装置及び方法を提供する。本発
明の装置は、（ａ）発泡性組成物の成分を混合するため
の混合室と、外部から上記の混合室まで達して当該組成
物の成分が当該混合室へ入るための通り道を提供する入
口通路と、そして上記の混合室から当該混合室の外部へ
延びて発泡体組成物を混合後に排出するための通り道を
提供する出口孔とを有する混合ヘッド、（ｂ）容量が上
記の混合室より実質的に大きい発泡室と、上記の混合室
の出口孔に位置して当該混合室と上記の発泡室との間に
流体を通じさせる入口と、そして発泡体組成物が発泡し
そしてより高いまだ流動可能な粘度を獲得してからこれ
を吐出するための出口とを有する、上記の混合室の出口
孔で上記の混合ヘッドにシールして取付けられた発泡室
ハウジング、そして（ｃ）上記の発泡室ハウジングの出
口を通して発泡した組成物を押し出すための手段、を含
んでなる、発泡性組成物を混合するための発泡体ミキサ
ー−アプリケーターである。好ましくは、発泡室の出口
は当該発泡室の上記の入口とは反対の端部にある。本発
明の装置は、商業的に入手可能な二分割型のシリコーン
又はポリウレタン発泡体組成物のような二分割型の発泡
性組成物の混合及び吐出に特に適合している。

とは言うものの、ワンパッケージ型の組成物あるいは二
辺上の分割分を有する組成物も、この装置を使って適用
して差支えない。当業者は、特定の発泡体組成物に適合
するように入口通路を調整しよう。硬化を防止されたタ
イプのワンパッケージ型発泡性組成物の場合には、硬化
を果すため発泡室を加熱するための手段を用意すること
が必要かもじれない。そのほかの場合には、圧縮ガスを
組成物に加えて差支えない。

本発明の装置を使用する際には、発泡性組成物を混合室
で完全に混合し、そして発泡室が部分的にのみ満たされ
るまで発泡室へ放出する。このような混合は、二分割型
の発泡性組成物の場合に特に重要である。混合室それ自
体においては、組成物は発泡せず、あるいはほとんど発
泡しない。次に発泡室において、混合された発泡性組成
物を発泡しそして粘度が所望の程度まで上昇するに任せ
、それから発泡室の出口より基材上へ吐き出して所望の
表面へ適用する。発泡体の成長に必要とされる時間は、
使用される特定の発泡体と所望の発泡体成長度とに依存
する。しかしながら大抵の応用については、数秒から数
十秒（５〜６０秒）待てば十分であろう。発泡した組成
物を発泡室から吐き出す場合、それはより粘稠性である
がなお流動可能である。発泡性組成物の吐き出しは、組
成物が硬化して流動しない塊になる前に行わなくてはな
らない。発泡体の成長（気泡構造の明確さ、膨張、及び
流動性の低下）の量は、具体的な用途と使用される材料
とに依存する。

発泡室は、所望量の成長発泡体のために十分なだけの空
間を与えるように設計されねばならない。

発泡室の典型的な容積は、混合室の容積の２００倍より
も大きく、好ましくは５００倍そしてより好ましくは１
０００倍よりも大きくなろう。発泡室のための典型的な
容積は、０．５バインド（０，２３６５１）から１ガロ
ン（３，７９ｆ）までの範囲に及ぶかもしれない。典型
的には、本発明にあっては、発泡室の内径は混合室の内
径よりも有意に大きいく例えば５倍から１０倍まである
いはそれ以上大きい〉が、そうは言ってもこれは必ずし
も常にそうであるわけではない。

混合によって自然に発泡するいずれの種類の反応性組成
物も、本発明の装置及び方法で使用するのに適している
。殊に適当な組成物は、即座に又は非常に素早く硬化又
は（発泡体及び増粘を〉生じさせない組成物である。例
えば、シリコーンの発泡性組成物は一般に、即座に粘度
が高くならずに発泡している間に粘度が上昇する。この
装置は、ゆっくりと生じる発泡体が適用される前に発泡
しそしてその粘度が高くなることができる手段を提供す
る。

最大限度の膨張と粘度とに到達するまで発泡性組成物を
発泡室内にとどめておくことによって、発泡体の広がる
のが最も少なくなりそして発泡体は最も少ない量の材料
で最も速く空隙を満たしあるいは封止し尽くす。

〔実施例〕

本発明の上記及びそのほかの目的及び利点は、本発明の
例示である以下の説明と添付の図面とを考察することに
よって当業者には明らかになろう。

第１図は、本発明による発泡体ミキサー−アプリケータ
ーの好ましい形態を示す。−船釣に言えば、第１図に示
されたミキサー−アプリケーター（参照数字８で指示さ
れている）は、ハンドル１０、混合へラド３０、発泡室
ハウジング５０及び空気シリンダー集成体７０を有する
。混合へラド３０は、混合ハウジング３２とこの混合ハ
ウジング３２内の混合室３４とを有し、また混合ヘッド
３０の外部から混合室３４に達して混合室３４への流体
の入口を提供する入口通路３６．３８及び４０を有する
。入口通路３６及び３８はおのおの、二分割型の発泡性
組成物の一方の分割分のために入り込む通り道を提供し
、そして入口通路４０は加圧された空気又は他のガスの
混合室３４への入口を提供する。例えば、組成物が三つ
以上の分割分から構成される場合のように、必要とされ
る場合には、もっと多くの入口通路を混合ハウジングに
設けることができる。図に示された入口通路３６　、３
８及び４０は、通路３６．３８及び４０を経由して入り
込んでくる流体流が混合を向上させるため速い流量で互
いに突き当たるように配置される。

混合ヘッド３０はまた、入口通路３６．３８及び４０の
反対側の端部に位置し、発泡体組成物のために混合室３
４からの出口を提供する出口孔４４をも有する。

混合ヘッド３０の一部として、混合室３４と出口孔４４
との間には、組成物の流量と共に、多分割型の組成物が
混合ヘッド３０を去る前にそれをよりよく混合するのを
可能とするように設計される任意的な混合流路４６が用
意される。

混合ヘッド３０は、発泡室ハウジング５０へ任意の適当
なやり方でもって、混合ヘッド３０の出口孔４４と発泡
室ハウジング５０の入口６０とが流体を通じ合うように
、シールして取付けられる。入口６０は、発泡室ハウジ
ング５０の外部から発泡室ハウジング５０の内部の発泡
室５２に導く。発泡室５２は、混合室３４よりもあるい
は混合流路４６を一緒にした混合室３４よりも有意に大
きい。混合された発泡体組成物は混合ヘッド３０を出て
、この混合された発泡体組成物を所望の基材へ適用する
前に膨張させ、粘度上昇させそして発泡させるための閉
鎖空間を提供する発泡室５２に入る。発泡室ハウジング
５０は、円錐状の端部５６、この円錐端部５６の先端の
出口５８及び円錐端部５６の反対端の位置５９の他方の
端部を有する円筒容器５４として示されている。入口６
０は、位置５９の近くの円筒容器５４の側部に位置する
。

発泡室ハウジング５０は、発泡した組成物を出口５８を
通して発泡室５２から吐き出すための手段に取付けられ
る。発泡した組成物を吐き出すための図示された手段す
なわち空気シリンダー集成体７０には、空気シリンダー
室７４が入る円筒形状の空気シリンダーハウジング７２
が含まれる。空気シリンダーハウジング７２の一方の端
部は、位置５９で発泡室ハウジング５０ヘシールして取
付けられ、そして端部７８は密閉されていて、継手８２
付きの空気入口開口部８０を有する。位置５９に近接し
た空気シリンダーハウジング７２の側部には、継手８６
を有する空気入口開口部８４がある。

ハウジングの内側、発泡室ハウジング５０と空気シリン
ダーハウジング７２との間の連接部には、中央に開口９
０を有する円盤８８がある。継手８６と空気入口開口部
８４とは、空気シリンダーハウジング７２の端部７８に
向いている円盤８８の側になければならない。円＃８８
の直径は、空気シリンダーハウジング７２及び発泡室ハ
ウジング５０の内径と同様であり、そして円盤８８は、
その直径がこれらのハウジングの内径と接するようにハ
ウジングの内側に恒久的に且つシールして固定される。

開口９０を、一端でプランジャーヘッド９４に接続され
ている棒９２が貫通している。開口９０は、棒９２が開
口９０を通ってシールしながら滑動するような大きさに
される。円盤８８と棒９２との間の気密の関係を保証す
るために、円盤８８には開口９０に位置するゴムの○リ
ングを持たせてもよい。棒９２とプランジャーヘッド９
４とは、プランジャーヘッド９４が発泡室ノ＼ウジング
５０内にあるように配置される。プランジャーヘッド９
４は、円錐端部５６の内側にうまく合うような大きさに
作られる。棒９２の他方の端部に取付けられているのは
、空気シリンダー室７４の内径と同じ直径を有し且つそ
れとシールする関係にある円形のシール９６である。例
えば、シール９６は、空気シリンダー室７４の内表面と
のシールをよりしっかりさせるためその円周のまわりに
ゴムのＯＩＪソング有することができる。シール９６は
二つの面を有し、すなわち、空気シリンダーハウジング
７２の端部７８に面する面９８と、発泡室５０の方へ向
く面１００とを有する。空気シリンダーハウジング７２
の密閉された端部７８とシール９６の面９８との間の空
間は、空気シリンダーを操作するために本質的に気密で
なければならない。空気シリンダーの操作は下記におい
て更に説明される。「プランジャー系」を−緒に構成す
るシール９６、棒９２及びプランジャーヘッド９４は全
て、空気シリンダーハウジング７２及び発泡室ノ＼ウジ
ング５０内を一緒に長手方向に移動可能である。プラン
ジャーヘッド９４が円錐端部５６と接すると、円錐端部
５６はプランジャー系がそれ以上進まないようにする手
段として働く。逆方向では、プランジャー系が引き込ま
れた位置に戻りそしてシール９６が密閉端部７８に接す
ると、密閉端部７８はプランジャー系がそれ以上進まな
いようにする手段の役目を果す。シール９６は円盤８８
の先に進むことができないので、円盤８８がプランジャ
ー系が円錐端部５６に向って進むことができる距離を制
限する手段の役目を果してもよい。

操作中は、加圧空気がシール９６の面９８での空気圧が
シール９６の面１００での空気圧を超えるように空気入
口開口部８０を通して空気シリンダー室７４へ加えられ
ると、プランジャー系は円錐端部５６の方向へ押されて
、発泡室５２の内容物を出口５８を通して空にさせる。

加圧空気がシール９６を円錐端部５６の方へ押すために
は、シール９６と密閉端部７８との間の空気シリンダー
室７４の空間は本質的に気密でなければならない。プラ
ンジャー系の全長も、それがまっすぐに出口５８へ押さ
れるとプランジャーヘッド９４が円錐端部５６の内側に
ぴったりと合って、このため発泡室５２の内部の発泡し
た組成物をいずれも出口５８から外へ押し出すように、
寸法を定めるべきである。このように、このプランジャ
ー系は、溶剤を使用せずに発泡室５２をきれいにして発
泡体組成物を除く。プランジャー系の全長は、それが出
口５８の方へ押される場合に空気入口開口部８４がシー
ル９６と円盤８８との間にくるように、空気入口開口部
８４の位置に関して寸法を定めるべきである。これは本
質的に、プランジャー系の長さは空気入口開口部８４か
ら出口端５８までの長さよりも少なくともわずかに長く
なければならないということを意味する。シール９６の
面１００における圧力がシール９６の面９８における圧
力を超えるように加圧空気が空気入口開口部８４を通し
て空気シリンダー室７４へ加えられると、移動可能なプ
ランジャー系は空気室ハウジング７２の端部７８の方へ
引っ込まされあるいは押しやられる。この操作を行うた
めには、円盤８８とシール９６との間の空気シリンダー
室７４の空間は実質的に気密でなければならない。

引っ込められた位置で、発泡室５２は発泡性組成物を満
たす用意ができている。

ハンドル１０は、ミキサー−アプリケーター８を手で保
持し且つ操作するのを可能にするように空気シリンダー
ハウジング７２へ取付けられる。ハンドル１０は引き金
１２．１４及び１６を有し、そしてこれらは、空気シリ
ンダー室７４へ空気を入れ（従ってプランジャー系を作
動させる〉、そして混合室３４へ組成物成分を入れるた
めの適当な空気制御式の弁へ空気管路を経由して接続さ
れる（接続及び弁は図示せず）。

ミキサー−アプリケーター８の使用中は、プランジャー
系が引っ込められた位置にあるとき、まず引き金１４を
作動させて加圧空気及び二分割型発泡性組成物の加圧さ
れた成分を入口通路３６．３８及び４０を通して混合室
３４へ入れ、こうして成分及び空気の衝突混合を引き起
こす。次に、組成物は混合流路４６を通って進み、ここ
でそれは完全に混合されたものになり、次いで発泡室５
２へ投入されてこれを部分的に満たす。組成物は、発泡
室５２へ入る際にそれ以上の混合を必要とせず、また発
泡室５２において有意の混合は起こらない。発泡室内に
組成物を混合するための邪魔板又は手段は必要なく、従
って発泡室は、図に示されたように本質的に空の室であ
ることができる。発泡室５２がいったん所望の程度まで
満たされると、混合ヘッド３０への空気及び反応物の追
加は停止される。発泡室５２を満たす程度は、発泡室５
２から発泡した組成物を吐出する前に求められる発泡又
は膨張の度合と所望される発泡体の量とによる。ひとた
び発泡体が所望の膨張と粘度に達したならば、加圧空気
が空気入口開口部８０を通して空気シリンダー室７４へ
加えられるように引き金１６を作動させ、これによりプ
ランジャー系を発泡室ハウジング５０の円錐端部５６に
向けて押し進める。プランジャー系は、発泡させられた
まだ流動可能な組成物を出口５８を通して発泡室から押
し出し、そして操作員は所望の基材への組成物の適用を
管理することができる。このプランジ作用はまた、発泡
室に溶剤を使用しない自己清浄化の手段をも提供する。

発泡室５２内の発泡組成物を空にしてから、加圧空気を
空気入口開口部８４を通して加えてプランジャー系を引
っ込められた位置へ、空気シリンダーハウジング７２の
端部７８に向けて押し戻すように引き金１２を作動させ
る。このときに、ミキサー−アプリケーター８は上記の
手順を繰り返す準備ができる。

本発明のミキサー−アプリケーターは、空気圧が約９０
ｐｓｉ（約６．３　ｋｇ／ｃｒｌ）はどの低圧用途及び
３０００ｐｓｉ　（約２１０ｋｇ／ｃｄ）程度の高圧用
途の両方に使用することができる。このミキサー−アプ
リケーターは、材料が使用圧力に耐えることができる限
りはいずれの適当な材料で作ってもよい。好ましくは、
プランジャーヘッドは例えばポリテトラフルオロエチレ
ンのような不粘着材料で作られる。

上で説明したミキサー−アプリケーターの設計に改変を
加えることもできる。例えば、手動で押すことにより操
作されるプランジャー系を上記の空気作動の空気シリン
ダー集成体の代りに使うことができる。混合室の種々の
設計を使用してもよく、衝突混合は例示のために選ばれ
たに過ぎない。

ここに示されているのとは異なる、混合室及びハウジン
グ、発泡室及びハウジング並びに空気シリンダー室及び
ハウジングの形状も適当であろう。

特許請求の範囲の記載の範囲内に入る本発明のこれら及
びその他の改変を、たとえそのような改変が上で具体的
に検討されていないとしても、行うこともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による発泡体ミキサー−アプリケータ
ーの断面図である。 図中、８はミキサー−アプリケーター、３２は混合ハウ
ジング、３４は混合室、３６，３８．４０は入口通路、
４４は出口孔、５０は発泡室ハウジング、５２は発泡室
、５８は出口、６０は入口、７０は空気シリンダー集成
体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、下記の（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）を含んでなる、発
   泡性組成物を混合するための発泡体ミキサー−アプリケ
   ーター。 （ａ）発泡性組成物の成分を混合するための混合室と、
   外部から上記の混合室まで達して当該組成物の成分が当
   該混合室へ入るための通り道を提供する入口通路と、そ
   して上記の混合室から外部へ延びて発泡体組成物を混合
   後に排出するための通り道を提供する出口孔とを有する
   混合ヘッド （ｂ）容量が上記の混合室より実質的に大きい発泡室と
   、上記の混合ヘッドの出口孔に位置して上記の混合室と
   上記の発泡室との間に流体を通じさせるため外側から上
   記の発泡室まで延びる入口と、そして発泡体組成物が発
   泡しそしてより高いまだ流動可能な粘度を獲得してから
   当該発泡体組成物を吐出するために上記の発泡室から外
   部まで延びる出口とを有する、上記の混合ヘッドの出口
   孔で上記の混合ヘッドにシールして取付けられた発泡室
   ハウジング （ｃ）上記の発泡室ハウジングの出口を通して発泡した
   組成物を押し出すための手段。 ２、次の工程（ａ）〜（ｄ）を含む、請求項１記載のミ
   キサー−アプリケーターを使用して基材へ流動性発泡体
   を適用する方法。 （ａ）前記混合室において二分割型の発泡性組成物を混
   合する工程 （ｂ）当該混合された二分割型発泡性組成物を前記発泡
   室へ排出してこの発泡室を部分的に満たす工程 （ｃ）この発泡室内の当該混合された組成物を発泡しそ
   して粘度が所望の程度まで上昇するに任せる工程 （ｄ）この流動可能であるが発泡している組成物を前記
   発泡室の前記出口を通して基材上へ吐き出す工程。