JPH08276440A

JPH08276440A - ポリウレタン成形品の注型方法および注型装置

Info

Publication number: JPH08276440A
Application number: JP10296595A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Izumi; 央泉
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 1995-04-03
Filing date: 1995-04-03
Publication date: 1996-10-22

Abstract

(57)【要約】【目的】ポリオールとイソシアネートとを混合してポ
リウレタン成形品を注型するとき、高粘度のポリオール
の脱水処理を、大容量の予備タンク、貯留タンクを使用
することなく連続的に、高能率に行う。【構成】ポリオールを、減圧された薄膜蒸留装置６０
により脱水処理を行った後、窒素シールされた予備タン
ク３に貯留し、続けて所定の温度に調整された貯留タン
ク２にて所定の温度に加温し、一方、イソシアネート
を、窒素シールされた予備タンク５に貯留し、続けて所
定の温度に調整された貯留タンク４にて所定の温度に加
温し、両者を注型工程の進捗に従ってミキシングヘッド
１に圧送し、混合しながら注型金型４１に注型する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリオールとイソシア
ネートとを原料としてポリウレタン成形品、例えば、電
子複写機に使用する現像ローラ、転写ローラ等を注型す
る注型方法およびその注型方法に好適に使用される注型
装置に関し、特に、原料（ポリオール）がカーボン等の
不溶粒子を含んで高粘度である場合に好適に活用され
る。

【０００２】

【従来の技術】ポリオールとイソシアネートを原料とし
てポリウレタンを成形する場合、普通は２液混合注型方
法が使用されるが、この場合、原料中（特にポリオー
ル）に水分が含まれると、これらの２液を混合する時に
ポリオール中の水とイソシアネートが反応することによ
り炭酸ガスが発生し、その気泡が反応硬化したポリウレ
タン中に残り、成形品の表面または内部に凹不良を生じ
る。この気泡による凹不良をなくするためには、ポリオ
ールとイソシアネートの配合比により変化するが通常、
ポリオール中の水分率を２００ｐｐｍ以下に規制する必
要がある。また、イソシアネートは貯留中に空気中の水
分等と接触すると、部分的に架橋して粘度が変化し注型
量または注型時間に変化を生じて安定した成形品が得ら
れない。

【０００３】そこで、使用する原料中（ポリオール）に
かみ込んだ気泡や水分を除去するために貯留タンクを設
け、そのタンク内を減圧し、撹拌しながら真空脱泡脱水
を行うのが一般的である。一方、従来のポリウレタンの
注型装置としては、複数の原料、例えばポリオール、イ
ソシアネートを、常時、それぞれの貯留タンクからフィ
ルター、定量ポンプ、三方弁（ミキシングヘッドに備え
ている）を経て貯留タンクに循環させ、注型作業の進捗
に合わせて前記三方弁を調整して、原料をミキシングヘ
ッドに送り込み混合し、注型する機構を有するものが使
用されている。そのため、実際の生産機の場合では、水
分の多い原料を使用するときは、脱泡脱水中は液（原
料）の循環ができなくなり、貯留タンクと別に脱水脱泡
処理用の予備タンクを設け、バッチ処理により脱泡、脱
水を行う場合が多い。

【０００４】図５は従来のポリウレタン成形品の注型方
法を模式的に示したもので、ポリウレタン成形品の原料
となるポリオール（Ａ液という）１０’とイソシアネー
ト（Ｂ液という）１１’とを、それぞれ所定温度に貯留
し、脱水し、ミキシングヘッド１’に圧送して両者を混
合しながら注型金型４１’に注型硬化して成形品を得
る。Ａ液原料１０’は、１８Ｌ缶、２００Ｌ缶等により
購入して冷暗所に保管され、必要に応じてＡ液予備タン
ク３’に供給される。Ａ液予備タンク３’は、外周に温
度調節用の加温ジャケット５４’を有する円筒状タンク
５３’の内部に、駆動装置５１’で回転される撹拌羽５
２’を有する。円筒状タンク５３’の内部を真空ポンプ
２１’により減圧して、Ａ液原料１０’を導入する。所
定量のＡ液原料１０’を供給したのち、減圧下で撹拌羽
５２’を回転させＡ液を撹拌しながら、加温ジャケット
５４’によりＡ液を所定温度に加温して、Ａ液中の水分
を除去する。

【０００５】Ａ液貯留タンク２’は、外周に温度調節用
の加温ジャケット５４”を有する円筒状タンク５３”の
内部に、駆動装置５１”で回転される撹拌羽５２”を有
している。円筒状タンク５３”の内部は、予め空気を排
し窒素源２３’より窒素を導入する（窒素シールとい
う）。円筒状タンク５３”の下部には、前記Ａ液予備タ
ンク３’と圧送ポンプ５５’を介してパイプにより連結
され、水分を除去したＡ液を受け入れる。Ａ液を受け入
れた後、撹拌羽５２”を回転させながら加温ジャケット
５４”により所定の温度に加温する。加温ジャケット５
４”はＡ系温調ユニット７’により温調される。前記円
筒状タンク５３”の下部には、ミキシングヘッド１’と
連結された送り用パイプ３５’と返り用パイプ３６’が
連結され、送り用パイプ３５’にはフィルター３２'お
よびポンプ３３'が備えられている。これらのパイプ３
５’、３６’は、ミキシングヘッド１’において三方弁
３４’によりミキシングヘッド１’の混合室（図示せ
ず）とも連結されている。三方弁３４’により、注型作
業中は送り用パイプ３５’と混合室が連結され調整され
たＡ液は混合室に供給され、注型作業が中断したときは
送り用パイプ３５’と返り用パイプ３６'を連結しＡ液
貯留タンク内のＡ液を絶えず循環させてパイプ３５'、
３６’内のＡ液の冷却などの弊害を防止している。

【０００６】一方、Ｂ液原料１１’（イソシアネート）
は、前記のＡ液予備タンク３’、Ａ液貯留タンク２’と
同様な構造を有するＢ液予備タンク５’およびＢ液貯留
タンク４’に供給され、ミキシングヘッド１’によりＡ
液と混合され注型金型４１’に注型されポリウレタン成
形品に成形される。従って、Ｂ液原料１１’は減圧され
空気を排除したＢ液予備タンク５’に供給された後、い
わゆる窒素シールされ貯留される。Ｂ液貯留タンク４’
は、Ｂ系温調ユニット８’により所定温度に加温される
加温ジャケット（図示せず）を備え、Ｂ液を所定の温度
に保つ。更に、送り用パイプ３５”、返り用パイプ３
６”によりミキシングヘッド１’の三方弁３４”と連結
し、必要に応じてＢ液を混合室に供給する。

【０００７】ミキシングヘッド１’は、前記の２つの三
方弁３４’、３４”に連結して下部に注型口４０’を有
する混合室を備え、その混合室内にはＡ液とＢ液を高速
で混合するローターを備えている(図示せず)。注型作業
時には２つの三方コックによりＡ液の送り用パイプ３
５’、Ｂ液の送り用パイプ３５”と混合室を連結してＡ
液、Ｂ液を混合して注型金型４１’に注型してポリウレ
タン成形品を注型する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の方法において、Ａ液の脱泡、脱水処理が予備タ
ンクによりバッチシステムで行われるが、貯留タンク中
の原料を使い終わる前に予備タンク内の脱水脱泡処理が
終了し、ただちに予備タンクの処理された原料を貯留タ
ンクに圧送できれば問題はないが、特に、原料が高粘度
の場合またはカーボン等の粒子を含んだスラリー液であ
る場合、脱水、脱泡に長時間を要し、貯留タンクの原料
消費量（注型速度）が大きいとき、脱気処理が追いつか
なくなる。その場合、予備タンク、貯留タンクの容量を
大きくするか、予備タンクを複数台設ける工夫がされて
いる。何れの場合においても装置の大幅な改善拡大が必
要となり、投資は大きくなり、小ロット生産等の小回り
も難しくなる。また、バッチシステムにより工程の流れ
を中断することがある。

【０００９】本発明は上述の点に鑑みなされたもので、
大容量の予備タンク、貯留タンクを使用せずに連続的に
原料の脱水、脱泡を行え、高効率で低水分率のポリオー
ルをミキシングヘッドに供給することが可能なポリウレ
タン成形品の注型方法および注型装置を提供することを
目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために本発明のポリウレタン成形品の注型方法は、ポリ
オールを、減圧された薄膜蒸留装置により脱水処理を行
った後、窒素シールされた予備タンク(３)に貯留し、続
けて所定の温度に調整された貯留タンク(２)にて所定の
温度に加温する一方、イソシアネートを、窒素シールさ
れた予備タンク(５)に貯留し、続けて所定の温度に調整
された貯留タンク(４)に移送して所定の温度に加温し、
前記処理されたポリオールとイソシアネートとを注型工
程の進捗に従ってミキシングヘッドに圧送し、混合しな
がら注型する。

【００１１】前記ポリウレタン成形品の注型方法の実施
に好適な本発明の注型装置は、ポリオール処理装置と、
イソシアネート処理装置と、ポリオールとイソシアネー
トとを混合しながら注型するミキシングヘッドとを備え
ている。前記ポリオール処理装置には、上部にポリオー
ルの供給口並びに真空装置に連結された排気口を、下部
に処理されたポリオールの排出口を有し、内部に蒸発面
を有する薄膜蒸留装置と、窒素シールされ、上部に前記
薄膜蒸留装置の排出口と連結する受入れ口を、下部に排
出口を有する予備タンク(３)、および、窒素シールさ
れ、下部に前記予備タンク(３)の排出口と連結された受
入れ口並びにミキシングヘッドと連結する排出口を有
し、温調オイル循環ユニットにより温調された貯留タン
ク(２)とを設けている。

【００１２】そして、前記イソシアネート処理装置に
は、窒素シールされ、上部にイソシアネートの供給口を
有し下部に排出口を有する予備タンク(５)と、下部に予
備タンク(５)の排出口と連結された受入れ口およびミキ
シングヘッドと連結された排出口を有し、温調オイル循
環ユニットにより温調された貯留タンク(４)とを設けて
いる。前記ミキシングヘッドは、上部にポリオールの貯
留タンク(２)およびイソシアネートの貯留タンク(４)と
それぞれ連結した供給口を有し、その下部に混合したポ
リウレタン材料を注型する注型口を有する混合室と、そ
の内部に前記ポリオールとイソシアネートとを瞬時に混
合する混合ローターを回転自在に備えている。

【００１３】更に好ましい前記薄膜蒸留装置は、上部に
ポリオール供給口と排気口を、下部に排出口を有し、側
面にジャケットを備えた縦向き円筒の内面を蒸発面とし
て、それに沿って流下する液膜を加熱し、その蒸発面の
内方に中心縦軸線のまわりに回転する回転体に、蒸発面
に近接して周方向に相対移動するワイパーを設け、蒸発
面上の液膜を薄膜化するようにしている。

【００１４】

【作用】上記の構成を有する本発明のポリウレタン成形
品の注型方法によれば、減圧された薄膜蒸留装置により
連続、短時間に液体原料（ポリオール）を脱泡、脱水処
理する。薄膜蒸留装置は、内部が減圧された縦向き円筒
であって、その内面を蒸発面として加熱され、液体原料
が、その内面に沿って薄膜となって上部より連続的に流
下する。円筒は加熱され、内部が減圧されており、液体
原料は薄膜（厚さ＝０．５〜１．０mm）を形成して流下
するので、液体原料に含まれた水分はその液面より極め
て効率よく蒸発する。更に、連続的に処理できるので、
注型の進捗に従って脱水処理することができ、大型の予
備タンクは不要となる。

【００１５】予備タンクは、窒素シールされているの
で、脱水処理された液体原料は水分を含んだ空気と接触
することがなく脱水処理された状態を維持することがで
きる。なお、前記の脱水処理が連続で行われるので、こ
の予備タンクは、従来の予備タンク（脱水タンク）を使
用する場合に比してその容量を著しく小さくすることが
でき、また容量が小さくなるために、液体原料の撹拌機
構（従来は、貯留原料の均一性を保持するために絶えず
撹拌していた）が不要となり、更に撹拌機構を取り付け
ないため気密性がいっそう向上し、水分を含む空気が侵
入する恐れもなくなる。

【００１６】貯留タンクは、所定温度に加温されている
ので、貯留される液体原料は所定の温度に加温され、液
体原料の粘度を一定に保ち注形速度（時間）を一定にす
ることができ、注型品の反応硬化速度を一定に管理でき
る。

【００１７】同様にイソシアネートの予備タンクおよび
貯留タンクも窒素シールされることにより、水分を含む
空気と接触することがなく注型前に部分的に硬化が進む
ことがない、また、所定の温度に加温して貯留すること
により安定した注型作業を続けることができる。

【００１８】脱水され所定の温度に加温されたポリオー
ルと、所定の温度に加温されたイソシアネートとをミキ
シンドヘッドに供給して混合、注型することにより凹不
良の無い安定したポリウレタン成形品を得ることができ
る。

【００１９】請求項２に記載の注型装置は上記注型方法
に好適に使用される装置であって、そのポリオール処理
装置の薄膜蒸発装置を備えることにより、上記のように
連続かつ高速で脱水処理することができる。予備タンク
(３)は、窒素シールされ水分を含む空気と接することが
なく、貯留タンク(２)は温調ユニットにより温調され
て、ポリオールを所定の温度に保持する。これらのタン
ク等は相互にパイプで連結され、ミキシングヘッドによ
る注型速度に従って処理したポリオールを供給する。注
型金型の交換等で注型作業が一時中断するときは、予備
タンク(３)に一時貯留する量を増減することにより調整
を図る。

【００２０】一方、イソシアネートはその処理装置では
従来装置と同様に窒素シールした予備タンク(５)および
貯留タンク(４)により空気中の水分を隔離した状態で、
温調ユニットにより所定温度に加温され、ミキシングヘ
ッドに供給される。

【００２１】請求項３の注型装置は本発明に使用する薄
膜蒸留装置に特に好ましいもので、その円筒形蒸発面の
内方に中心縦軸線のまわりに回転する回転体に、蒸発面
に近接して周方向に相対移動するワイパーを設けて蒸発
面上の液膜を薄膜化するようにしている。このワイパー
は、蒸発面に近接して回転するので、流下する液膜をさ
らに薄い均一な薄膜とする。これにより流下するポリオ
ールに含まれる水分の蒸発速度を一層速め、かつ、均一
にする効果を有する。特に、前記の原料が高粘度、また
はカーボン等の粒子を含んだスラリー液である場合は、
流下するポリオールの膜厚さが大きくなり易いのでその
効果は大きくなる。

【００２２】

【実施例】図１は本発明のポリウレタン成形品の注型方
法に好適に使用される注型装置のレイアウトの模式図を
表し、図２(a)および図２(b)は、請求項３の薄膜蒸留装
置の構造を説明する断面図である。

【００２３】まず、請求項２に係る本発明の注型装置
は、図１に示すように、ポリオール処理装置７１、イソ
シアネート処理装置７２およびミキシングヘッド１を備
えている。ポリウレタン成形品の原料となるポリオール
（Ａ液という）をポリオール処理装置７１により脱水し
て所定温度で貯留し、イソシアネート（Ｂ液という）を
所定温度に貯留し、それぞれをミキシングヘッド１に圧
送して両者を混合しながら注型金型４１に注型し硬化し
て成形品を得る。

【００２４】ポリオール処理装置７１は、薄膜蒸留装置
６０とＡ液予備タンク３およびＡ液貯留タンク２を備え
る。薄膜蒸留装置６０は、その上部に回転体６４（詳細
を後で説明する）を回転させるモーター６８と、Ａ液原
料１０を受け入れるＡ液供給口６７および排気口６６を
有し、その下部には脱水したＡ液をＡ液予備タンク３に
供給する排出口６９を有する。排気口６６は、真空トラ
ップ２２を介して真空ポンプ２１に連結されてジャケッ
ト（円筒）６１の内部を減圧している。Ａ液は、上部よ
り蒸発面（ジャケット６１の内面、詳細は後で説明す
る）に沿って薄膜を形成しながら流下し、ジャケット６
１の内部が減圧され加熱されていることにより、それに
含有される水分が除去される。

【００２５】Ａ液予備タンク３は、上部に前記薄膜蒸留
装置６０の排出口６９と連結された受入れ口３７を有
し、下部に排出口３８を備え、その内部を予め真空ポン
プ２１により排気した後、窒素源２３より窒素を導入さ
せるようになっている（窒素シールという）。これによ
り、薄膜蒸留装置６０によって連続的に脱水処理された
Ａ液を、湿気を含んだ空気と接することなく一時貯留す
る機能を果たす。

【００２６】Ａ液貯留タンク２はＡ系温調ユニット７と
連結されて、Ａ液を所定の温度に保持する。その下部に
は、脱水されたＡ液をポンプ２９を介して受け入れる受
入れ口２５と、その中に貯留されるＡ液をフィルター３
２、ポンプ３３を介して循環させる循環パイプ３５を備
える。Ａ液を循環させることにより、ミキシングヘッド
１の三方弁３４までのＡ液を所定の温度に保ち、注型作
業時には所定温度のＡ液をミキシングヘッドに供給する
ことができる。

【００２７】一方、イソシアネート処理装置７２は、前
記のＡ液予備タンク３、Ａ液貯留タンク２と同様な構造
を有するＢ液予備タンク５およびＢ液貯留タンク４を備
えている。Ｂ液予備タンク５は空気中の水分を排除する
ために窒素シールされ、Ｂ液原料１１（イソシアネー
ト）を受入れ貯留する。Ｂ液貯留タンク４は、Ｂ系温調
ユニット８により所定の温度に加温されるジャケット
（図示せず）を備え、Ｂ液を所定の温度に保つ。更に、
Ｂ液貯留タンク４の下部は循環パイプ３６によりミキシ
ングヘッド１の三方弁３４と連結され、Ｂ液を循環して
いる。注形作業の進捗に応じて三方弁３４を開きＢ液を
ミキシングヘッド１の混合室に供給する。

【００２８】ミキシングヘッド１は、前記の２つの三方
コック３４に連結し下部に注型口４０を有する混合室を
備え、その混合室内にはＡ液とＢ液を高速で混合するロ
ーターを備えている（図示せず）。注型作業時には、２
つの三方コック３４によりＡ液、Ｂ液それぞれの循環パ
イプ３５、３６と混合室とを連結してＡ液、Ｂ液を混合
室に導入し混合して、注型口４０より注型金型４１に注
型してポリウレタン成形品を注型する。

【００２９】図２(ａ)は請求項３記載の実施例における
薄膜蒸留装置６０の構造を表す概念図であり、図２(ｂ)
はそのＸ−Ｘ線断面図である。薄膜蒸留装置６０の上部
には、真空ポンプ２１（図１）に繋がれた排気口６６
と、Ａ液を供給するＡ液供給口６７を有し、また、回転
体６４を回転させるモーター６８の回転軸を装着する。
その中央部分は、図２(ｂ)にその断面を表すように外部
よりジャケット６１、蒸発面６２およびその内部に蒸発
面６２に近接するワイパー６３を有する回転体６４を備
えている。ジャケット６１には熱媒（加熱オイル、加熱
蒸気等）を循環して蒸発面６２を加熱する。薄膜蒸留装
置６０の下部には処理液をＡ液予備タンク３（図１）に
送る排出口６９を有する。

【００３０】蒸発面６２は縦向きの円筒内面により形成
され、上部のＡ液供給口６７よりＡ液を供給すると、Ａ
液は蒸発面６２に沿って薄膜を形成しながら流下する。
蒸発面６２の内部は排気口６６を介して真空ポンプ２１
により減圧され、蒸発面６２の外部からは熱媒により加
熱されるので、Ａ液に含まれた水分は容易に蒸発除去さ
れる。更に、蒸発面６２の内方に中心縦軸線のまわりに
回転する回転体６４に、蒸発面６２に近接するワイパー
６３を設けて回転し、蒸発面６２上の液膜を薄膜化する
ことにより上記の水分の蒸発は一層促進される。またこ
のワイパー６３により，Ａ液の粘度が大きい場合におい
ても強制的に薄膜とすることができる。

【００３１】請求項１に係るポリウレタン成形品の注型
方法は、前記の注型装置の説明においても触れたが、ポ
リウレタン成形品の原料となるポリオール（Ａ液）をポ
リオール処理装置７１により脱水し、所定温度で貯留
し、一方、イソシアネート（Ｂ液）をイソシアネート処
理装置７２により所定温度に貯留し、それぞれをミキシ
ングヘッド１に圧送して両者を混合しながら注型金型４
１に注型硬化してポリウレタン成形品を得る。特にポリ
オールの脱水工程において、薄膜蒸留装置６０を使用し
て連続的かつ高速、高能率でポリオールの脱水する点に
特徴がある。そこで、本発明のポリウレタン成形品の注
型方法の実施例を、前述の従来の製造方法に係る従来例
と比較しながら説明する。

【００３２】この実施例および従来例に使用するポリウ
レタン材料は、ポリオールとして、カーボンブラックを
０．５％含有するポリエステルポリオール（Ａ’液とい
う）を使用し、イソシアネートとしてはＴＤＩを使用す
る。本発明の目的の一つである注型されたポリウレタン
成形品に凹不良が発生しないためには、このＡ’液の水
分率が２００ｐｐｍ以下である必要があることがわかっ
ている。

【００３３】従来例として、従来の構造を有し容積１１
０リットル、ダブルジャケット型のＡ液貯留タンクに、
水分率１７００ｐｐｍのＡ’液を６５Kg貯留し、Ａ液温
度１０５±５℃（粘度＝１０００〜１２００m・Pa・
s）、撹拌回転数７５rpm、真空度３Torr（３９９P
a）の条件下で所定時間撹拌し試料を取り出し、カール
フィッシャー水分計にてＡ’液中の水分率を測定した。
結果を図３に表す。脱水操作開始後当初は急速に脱水さ
れるが５００ｐｐｍ以下になると、その速度が緩慢とな
り水分を２００ｐｐｍとするためには、約２５時間を要
することがわかる。

【００３４】実施例として、前記の本発明の製造装置を
使用して、上記のＡ’液（水分率１５４０ｐｐｍ）を３
つの条件（Ａ’液温度、真空度、処理速度）を変動させ
て脱水処理を行った（処理速度とは、Ａ’液を薄膜蒸発
装置６０に供給、脱水処理した時間当たり重量をい
う）。実施例１実施例２実施例３実施例４実施例５Ａ’液温度（℃）１００１００１２０１２０１００真空度 (Torr) ５５５５１０処理速度 (kg/h) ２１９３１５２．８水分率 (ppm) ７０１５５１１０１３０１４０薄膜蒸留装置６０により処理されその下方のＡ液予備タ
ンク３（容量＝１０L）に貯留されたＡ’液を試料とし
て、上記従来例と同様にカールフィッシャー水分計にて
Ａ’液中の水分率を測定した。Ａ’液温度は、ジャケッ
ト温度により測定した。結果を図に表すと図４となる。
参考例として、Ａ’液温度＝１００℃、真空度＝１０To
rrにて処理速度を１４kg/h としたとき、水分率は３４
５ppmであった。図４より処理後Ａ’液の水分率を許容
水分率（２００ppm ）以下とすることのできる処理速度
は、Ａ’液温度＝１００℃、真空度＝１０Torrの条件で
６kg/hとなり（実施例５〜参考例）、Ａ液温度＝１００
℃、真空度＝５Torrの条件では２０kg/h をこえること
が推定される(実施例１〜２）。またＡ’温度を１２０
℃とすると更にその処理速度を大きくすることができる
（実施例３〜４）。

【００３５】これらの実験により従来方法では、ちなみ
に従来例の処理速度を計算すると，Ａ’液温度＝１０５
℃、真空度＝３Torrの条件下においても６０kg/２５h＝
２．４kg／h となり、図３の脱水カーブの形より推測し
て、Ａ’液温度等の処理条件により処理速度を大幅に向
上させることは困難である。本発明の方法によれば、Ａ
液温度、真空度等の処理条件を変化させることにより、
Ａ’液の許容水分率（２００ｐｐｍ）を確保することを
条件としても、２〜２０kg/hの処理能力を自由に調整で
きることを表している。このように本発明の注型方法に
よれば、後工程（混合、注型工程）の進捗速度に合わせ
て、Ａ’液の脱水処理速度を広い範囲で調整することが
できる。

【００３６】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
ポリウレタン成形品の注型方法によれば、ポリウレタン
注型工程の最初の工程としてそのポリオールの脱水処理
を高速で、かつ後工程の処理速度の変化に対応して行う
ことができる。即ち、ポリオールの脱水処理工程に薄膜
蒸留装置を導入して、脱水処理を連続的に行いかつ処理
条件（温度、真空度等）を調整することにより処理速度
を広い範囲で変化させ、後工程である注型工程の進捗に
最も適合するようにポリオールの処理をすることができ
る。この方法によりポリオールを処理することにより、
ポリオール中の水分量が常に一定以下に保たれ、ポリウ
レタン注型品は気泡を含むことがなく、表面に凹部を生
じることがない。

【００３７】請求項２記載の注型装置では、請求項１記
載の注型方法を効果的に実施することができる。即ち、
使用原料（ポリオール）の性質（粘度等）の変化、特に
脱水処理の難しい材料を使用するとき、従来の方法によ
る貯留タンクの増設などの手段に比してその処理速度を
大幅に増大することができ、また、処理温度、真空度等
の処理条件を調整することにより処理量を広い範囲で調
整できるので、予備タンク、貯留タンクの増設を必要と
せず処理条件の調整のみで処理量の変化に対応できる。

【００３８】請求項３の装置では、処理するＡ液の粘度
が高い場合であっても、流下膜の厚さを強制的に均一か
つ薄くすることにより、脱水速度を一層促進し安定し
て、後工程の処理量の変化に広い範囲で対応することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のポリウレタン成形品の注型方法の実施
に好適な、本発明の実施例にかかる注型装置のレイアウ
トを示す模式図である。

【図２】薄膜蒸留装置６０の構造を説明する断面図で、
図２(ａ)はその概念図であり、図２(ｂ)は図２(ａ)のＸ
−Ｘ線断面図である。

【図３】本発明の注型装置（薄膜蒸留装置）によるＡ’
液の処理速度と処理後の水分率を表すグラフである。

【図４】従来の予備タンクによるＡ’液の脱水時間と処
理後の水分率の関係を表すグラフである。

【図５】従来のポリウレタン成形品の注型装置のレイア
ウトを示す模式的である。

【符号の説明】

１ミキシングヘッド２Ａ液貯留タンク３Ａ液予備タンク４Ｂ液貯留タンク５Ｂ液予備タンク７Ａ系温調ユニット８Ｂ系温調ユニット１０Ａ液原料１１Ｂ液原料２１真空ポンプ４０注型口４１注型金型６０薄膜蒸留装置６１ジャケット６２蒸発面６３ワイパー６４回転体７１ポリオール処理装置７２イソシアネート処理装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 // Ｂ２９Ｋ 75:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリオールを脱水処理し、イソシアネー
トと混合してポリウレタン成形品を注型する方法におい
て、ポリオールを、減圧された薄膜蒸留装置により脱水処理
を行った後、窒素シールされた予備タンク(３)に貯留
し、続けて所定の温度に調整された貯留タンク(２)にて
所定の温度に加温する一方、イソシアネートを、窒素シールされた予備タンク(５)に
貯留し、続けて所定の温度に調整された貯留タンク(４)
に移送して所定の温度に加温し、前記処理されたポリオールとイソシアネートとを注型工
程の進捗に従ってミキシングヘッドに圧送し、混合しな
がら注型することを特徴とするポリウレタン成形品の注
型方法。
【請求項２】ポリオール処理装置と、イソシアネート
処理装置と、ポリオールとイソシアネートとを混合しな
がら注型するミキシングヘッドとを備えたポリウレタン
成形品の注型装置において、前記ポリオール処理装置には、上部にポリオールの供給
口並びに真空装置に連結された排気口を、下部に処理さ
れたポリオールの排出口を有し、内部に蒸発面を有する
薄膜蒸留装置と、窒素シールされ、上部に前記薄膜蒸留
装置の排出口と連結する受入れ口を、下部に排出口を有
する予備タンク(３)、および、窒素シールされ、下部に
前記予備タンク(３)の排出口と連結された受入れ口並び
にミキシングヘッドと連結する排出口を有し、温調オイ
ル循環ユニットにより温調された貯留タンクとを設け、前記イソシアネート処理装置には、窒素シールされ、上
部にイソシアネートの供給口を有し下部に排出口を有す
る予備タンク(５)と、下部に予備タンク(５)の排出口と
連結された受入れ口およびミキシングヘッドと連結され
た排出口を有し、温調オイル循環ユニットにより温調さ
れた貯留タンク(４)とを設け、前記ミキシングヘッドは、上部にポリオールの貯留タン
ク(２)およびイソシアネートの貯留タンク(４)とそれぞ
れ連結した供給口を有し、その下部に混合したポリウレ
タン材料を注型する注型口を有する混合室と、その内部
に前記ポリオールとイソシアネートとを瞬時に混合する
混合ローターを回転自在に備えたことを特徴とするポリ
ウレタン成形品の注型装置。
【請求項３】前記薄膜蒸留装置が、上部にポリオール
供給口と排気口を、下部に排出口をそれぞれ備えるとと
もに、側面にジャケットを備えた縦向き円筒の内面を蒸発面と
して、それに沿って流下する液膜を加熱し、その蒸発面
の内方に中心縦軸線のまわりに回転する回転体に、蒸発
面に近接して周方向に相対移動するワイパーを設け、蒸
発面上の液膜を薄膜化するように構成された請求項２記
載のポリウレタン成形品の注型装置。