JPH10278118A - 高粘度材料の発泡方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ガスを低圧で高粘度材料にバッチ式に導入する
ことができ、メンテナンスが容易であり、安全性に優
れ、しかもコスト的に有利であるなど、高圧タンクを用
いることによる従来の問題を解消することを目的とす
る。 【解決手段】高粘度材料にガスを導入する第１の工程
と、混合状物をポンプによって加圧する第２の工程と、
混合状物を分散用管路を通過させることによって分散さ
せる第３の工程と、混合状物を吐出させることによって
発泡させる第４の工程と、を有し、第１の工程におい
て、ピストンがシリンダー内を往復移動して吸入工程と
吐出工程を行うピストンポンプ４５Ａ，４５Ｂ、及び圧
縮空気を供給することによってガスを発生する膜分離式
のガス供給装置１０を用い、ガス供給装置１０で発生し
た低圧のガスをピストンポンプに供給して高粘度材料に
ガスを導入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高粘度材料の発泡
方法及び装置に関し、例えば、現場成形ガスケット、空
隙部への充填などのために利用される。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来における高粘度材料の発泡装
置９０の流体回路図である。図５において、収納缶９１
に収納されている高粘度材料は、一次ポンプ９２によっ
て圧送され、パワーミキサー９４に送り込まれる。高圧
タンク９３内に充填された高圧の圧縮ガスは、圧力が調
整された後にパワーミキサー９４に送り込まれる。

【０００３】パワーミキサー９４は、モータＭによって
回転駆動され、送り込まれた高粘度材料及びガスを高圧
下で攪拌する。パワーミキサー９４で攪拌された高粘度
材料は管路９５を経てノズル９６から吐出される。ガス
として、窒素ガス、炭酸ガス、空気などが用いられる。
このような発泡装置９０は、例えばホットメルト接着剤
などの高粘度ポリマー材料の塗布装置として用いられて
いる（特開昭６３−２６４３２７号）。

【０００４】ホットメルト接着剤は、 常温で固体である
熱可塑性ポリマーを成分とするものであり、 加熱するこ
とによって、熔融し、流動する。一方、ホットメルト接
着剤を加熱熔融後、室温に冷却すると固体になり、接着
強度および接着剤の塊の強度が発揮されるものである。
このようなホットメルト接着剤のための従来の発泡装置
は、ホットメルト接着剤に混入させたガスが散逸する前
に冷却した後、急速に強度を発揮する性質を利用して、
ガスを取り込んで発泡体を形成する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の発泡装置９０では、高粘度材料及びガスを加熱し、高
圧でパワーミキサー９４又はその上流に送り込まなけれ
ばならない。例えば高粘度材料の粘度が十万ｃｐｓの場
合には、パワーミキサー９４の内圧が１００ｋｇ／ｃｍ
² 以上になっているものと考えられるので、ガスを高粘
度材料と同時にパワーミキサー９４に送り込むために
は、高粘度材料の圧力以上の高圧にする必要がある。

【０００６】ガスの圧力が高い場合には、その流量制御
が困難であるとともに、高圧時における流量の僅かな誤
差が大気圧時においては大きな誤差となって現れる。例
えば、５０ｋｇ／ｃｍ² 時における流量の誤差は大気圧
時には５０倍になって現れる。従来の発泡装置９０は、
ガスの流量を制御することによってガスの量を計量して
いるので、流量制御の困難さも要因となって高粘度材料
とガスの混合比率に大きなバラツキが生じ、発泡状態が
不安定となって均一な発泡を得るのが困難である。

【０００７】また、ガスを供給するために高圧タンク９
３が用いられるが、高圧タンク９３内の圧縮ガスが空に
なると交換しなければならないので、メンテナンスが面
倒である。そして、交換用の高圧タンク９３を予備とし
て置いておく必要があるので、それらの設置スペースが
大となる。また、高圧ガスの取締り規制にもあるように
安全を確保するために種々の措置を講じる必要がある。
これらの理由によってコスト面で不利である。

【０００８】本発明は、上述の問題に鑑みてなされたも
ので、ガスを低圧で高粘度材料に導入することができ、
メンテナンスが容易であり、安全性に優れ、しかもコス
ト的に有利であるなど、高圧タンクを用いることによる
従来の問題を解消した高粘度材料の発泡方法及び装置を
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る方
法は、高粘度材料にガスを導入する第１の工程と、前記
第１の工程から送出される前記高粘度材料と前記ガスと
の混合状物をポンプによって加圧する第２の工程と、加
圧状態の前記混合状物を分散用管路を通過させることに
よって、前記ガスを前記高粘度材料中に分散させる第３
の工程と、前記分散用管路を通過した混合状物を吐出さ
せることによって発泡させる第４の工程と、を有し、前
記第１の工程において、ピストンがシリンダー内を往復
移動して吸入工程と吐出工程を行うピストンポンプ、及
び圧縮空気を供給することによってガスを発生する膜分
離式ガス発生装置を用い、前記膜分離式ガス発生装置で
発生した低圧のガスを前記ピストンポンプに供給して高
粘度材料にガスを例えばバッチ式に導入する。なお、バ
ッチ式に導入するとは、高粘度材料とガスとを別々に供
給することによって導入することである。

【００１０】請求項２の発明に係る方法は、前記膜分離
式ガス発生装置によって窒素ガスを発生させ、発生した
窒素ガスを前記ガスとして用いる。請求項３の発明に係
る方法は、前記ピストンポンプの吸入工程において前記
シリンダー内にガスを供給し、前記吸入工程の後で前記
シリンダー内に高粘度材料を供給し、前記高粘度材料の
供給の終了後に前記ピストンポンプの吐出工程を行い、
前記吐出工程において前記ガス及び前記高粘度材料を管
路に吐出する。

【００１１】請求項４の発明に係る方法は、前記ピスト
ンポンプのシリンダーに供給する前記ガスと前記高粘度
材料との供給圧力の比率によってこれらの混合比率を制
御する。

【００１２】請求項５の発明に係る方法は、前記ピスト
ンポンプのシリンダーに供給する前記ガスの量をガス流
量計により計測することによって前記ガスと前記高粘度
材料との混合比率を制御する。

【００１３】請求項６の発明に係る装置は、圧縮空気を
供給することによって窒素ガスを発生する膜分離式ガス
発生装置と、高粘度材料を圧送するための高粘度ポンプ
と、ピストンがシリンダー内を往復移動して吸入工程と
吐出工程を行い、前記高粘度ポンプから圧送された高粘
度材料と前記膜分離式ガス発生装置から供給された窒素
ガスとの混合状物を送出するピストンポンプと、前記ピ
ストンポンプから送出される前記高粘度材料と前記ガス
との混合状物を加圧する加圧ポンプと、加圧状態の前記
混合状物を通過させることによって前記ガスを前記高粘
度材料中に分散させる分散用管路と、前記分散用管路を
通過した混合状物を吐出させるための吐出装置と、を有
する。

【００１４】高粘度材料には、接着剤、隙間充填用シー
リング材、コーティング材、現場発泡形成用ガスケット
材、空隙部への充填発泡などがあり、 湿気硬化性材料、
熱硬化性材料、反応硬化性材料、ホットメルト材料など
が挙げられる。いずれも、本発明の方法及び装置では、
吐出発泡後、速やかに硬化又は固化するものが望まし
く、高粘度材料にガスを分散した状態で硬化又は固化さ
せるものである。

【００１５】ガスとしては、 窒素ガス、炭酸ガス、空気
などを用いることができる。高粘度材料にガスを分散さ
せる分散用管路として、例えば数メートル乃至十数メー
トル程度の長いホース又はパイプが用いられる。そのよ
うなホース又はパイプは、例えば直線状で、又は円弧
状、螺旋状に巻かれ、それを支持するためのフレームに
装着された分散用管路ユニットなどとして用いられる。
高粘度材料とガスとの混合状物は、加圧状態で分散用管
路内を通過することにより、ガスが剪断力により微細化
され、高粘度材料内に分散する。

【００１６】膜分離式ガス発生装置は、０．１〜５Ｋｇ
／ｃｍ² 程度の範囲内、好ましくは０．１〜３Ｋｇ／ｃ
ｍ² 程度の範囲内で調整された低圧力のガスを供給す
る。膜分離式ガス発生装置は、気体の膜透過速度の違い
を利用して空気中のガスを分離し発生する。ガスが膜を
透過する速度は、気体分子の膜に対する溶解性及び拡散
性に依存する。空気の成分中で窒素は膜透過速度が最も
遅いので、分離の効率が良い。膜分離式ガス発生装置
は、圧縮空気を供給することによって窒素ガスを連続的
に取り出すことができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る発泡装置１の
一部を示す回路図、図２は本発明に係る発泡装置１の残
りの一部を示す回路図、図３はピストンポンプ４５Ａ，
４５Ｂの構造を示す断面正面図、図４はピストンポンプ
４５Ａ，４５Ｂの動作を説明するためのタイミングチャ
ートである。

【００１８】図１及び図２において、発泡装置１は、本
発明の第１の工程に対応して設けられたガス供給装置１
０、高粘度材料供給装置１１、及びガス導入装置１２、
第２の工程に対応して設けられた加圧装置１３、第３の
工程に対応して設けられた分散装置１４、第４の工程に
対応して設けられた吐出装置１５、及びこれら全体を制
御する制御装置１９から構成されている。ガス供給装置
１０、高粘度材料供給装置１１、及びガス導入装置１２
によって導入供給装置５が構成されている。

【００１９】図１において、ガス供給装置１０は、０．
１〜５Ｋｇ／ｃｍ² 程度の範囲内、好ましくは０．１〜
３Ｋｇ／ｃｍ² 程度の範囲内で調整された低圧力のガス
を供給する。本実施形態においては、圧縮空気を供給す
ることによって膜分離式で窒素ガスを分離して取り出す
ように構成された公知の窒素ガス発生装置（膜分離式ガ
ス発生装置）を用いる。そのようなガス供給装置１０
は、例えば図１に示すように、コンプレッサからの圧縮
空気を受け入れるポート３１、フィルタ３２、膜分離モ
ジュール３３、圧力調整弁３４、及びガス流量計３５な
どから構成される。

【００２０】膜分離モジュール３３は、気体の膜透過速
度の違いを利用して空気中のガスを分離し発生する。ガ
スが膜を透過する速度は、気体分子の膜に対する溶解性
及び拡散性に依存する。空気の成分中で窒素は膜透過速
度が最も遅いので、分離の効率が良い。本実施形態の膜
分離モジュール３３では、透過速度の速い水及び酸素な
どは膜の外部に排出され、透過速度の遅い窒素がガスと
して取り出される。通常、膜分離モジュール３３から出
力される窒素ガスの圧力は、入力される圧縮空気の圧力
よりも０．５〜１Ｋｇ／ｃｍ² 程度低い。このような膜
分離モジュール３３として、例えば大陽東洋酸素社製の
ＵＴシリーズを用いることができる。

【００２１】膜分離モジュール３３を用いると、圧縮空
気を供給することによって窒素ガスを連続的に取り出す
ことができ、且つ構造が簡単で故障が少ないので、メン
テナンスが極めて容易である。駆動部分がないので振動
及び騒音がない。小型であり設置スペースが少なくて済
む。湿気の少ないガスを安定して供給可能である。低圧
であるので安全であり、低コストである。

【００２２】高粘度材料供給装置１１は、高粘度材料を
１００〜３００Ｋｇ／ｃｍ² 程度の範囲内、好ましくは
１５０〜２５０Ｋｇ／ｃｍ² の範囲内で調整された高圧
力で送出する。本実施形態においては、高粘度材料圧送
用のポンプとして、フォロアプレート式のプランジャー
ポンプ４２Ａが用いられる。プランジャーポンプ４２Ａ
は、収納缶に充填された高粘度材料ＭＶを、図示しない
シリンダー装置により駆動されるプレートで押圧し管路
３９Ａに送出する。

【００２３】ガス導入装置１２は、交互に動作する２つ
のピストンポンプ４５Ａ，４５Ｂからなっている。各ピ
ストンポンプ４５Ａ，４５Ｂは、それぞれのピストンが
モータＭ２Ａ，Ｍ２Ｂによって往復直線駆動され、これ
によってピストンがシリンダー内を往復移動して吸入工
程と吐出工程を行う。ピストンポンプ４５Ａ，４５Ｂ
は、管路３９Ａと管路４４Ａとの間に介在し、高粘度材
料供給装置１１から圧送される高粘度材料ＭＶと、ガス
供給装置１０から送出されるガスとを所定の比率で導入
する。

【００２４】次に、ピストンポンプ４５Ａ，４５Ｂの構
造を説明するが、これらの構造は互いに同一であるの
で、一方のピストンポンプ４５Ａについてのみ説明す
る。図１及び図３を参照して、ピストンポンプ４５Ａ
は、シリンダー４５１、シリンダー４５１内を密に摺動
するピストン４５２、及びシリンダー４５１に設けられ
た３つのニードル弁ＮＶ１，ＮＶ３，ＮＶ５からなって
いる。

【００２５】ニードル弁ＮＶ５は、吐出制御用であり、
ピストンポンプ４５Ａにおける吐出工程のストローク端
部に設けられている。ニードル弁ＮＶ３は、ガスの供給
制御用であり、吐出工程のストローク端部の近傍に設け
られている。ニードル弁ＮＶ１は、高粘度材料ＭＶの供
給制御用であり、吸入工程のストローク端部の近傍に設
けられている。

【００２６】これらのニードル弁ＮＶ１，ＮＶ３，ＮＶ
５は、互いにほぼ同一の構造であり、ニードル４５３が
空気圧シリンダーにより駆動されて軸方向に移動し、ニ
ードル４５３の先端部がシリンダー４５１の内周面又は
端面に設けられた開口部４５４を開閉する。弁本体には
弁室内に連通するポート４５５が設けられている。

【００２７】ニードル弁ＮＶ１，ＮＶ３，ＮＶ５が閉じ
た状態において、ニードル４５３の先端部はシリンダー
４５１の内周面又は端面と面一であり、ピストン４５２
との間のデッドスペースは実質的に零となっている。し
たがって、ニードル弁ＮＶ１，ＮＶ３，ＮＶ５が閉じた
状態においては、シリンダー４５１の内部に供給された
ガス又は高粘度材料の一部がそれらニードル弁ＮＶ１，
ＮＶ３，ＮＶ５の弁室などに入り込んで滞留することが
なく、ニードル弁ＮＶ５が開いて吐出工程が行われる
と、シリンダー４５１の内部に供給されたガス及び高粘
度材料の全部が吐出される。

【００２８】なお、管路３９Ｂにはチェック弁ＣＶ３，
４が、管路４４Ａにはチェック弁ＣＶ５，６が、それぞ
れ設けられている。ピストンポンプ４５Ａ，４５Ｂのシ
リンダーの容量（吐出容量）は、ピストン４５２の直径
とストローク（移動距離）によって定まる。本実施形態
において、ピストン４５２の直径は１６ｍｍ、ストロー
クは１２５ｍｍであり、容量は２５ｃｃである。

【００２９】制御装置１９は、各ピストンポンプ４５
Ａ，４５Ｂのシリンダー４５１内に、吸入工程において
ガスを供給し、吸入工程の後に高粘度材料ＭＶをバッチ
式に供給し、高粘度材料ＭＶの供給の終了後に吐出工程
を行ってガス及び高粘度材料を管路４４Ａに吐出するよ
うに、モータＭ１Ａ，Ｍ２Ａ，Ｍ２Ｂ及びニードル弁Ｎ
Ｖ１，ＮＶ３，ＮＶ５を制御する。

【００３０】次に、導入供給装置５の動作を説明する。
図１に示すポート３１には圧縮空気が供給され、ガス供
給装置１０からは圧力調整弁３４に設定された圧力のガ
スが管路３９Ｂに供給されている。モータＭ１Ａが制御
され、必要に応じて所定の高圧力の高粘度材料ＭＶが高
粘度材料供給装置１１から管路３９Ａに供給される。

【００３１】図４に示すように、いずれかのピストンポ
ンプ４５Ａ，４５Ｂにおいて、ピストン４５２が吐出端
から吸入端まで移動し、吸入工程を行う。この間におい
て、ピストン４５２の移動が開始されてから時間Ｔ１を
経過した後にニードル弁ＮＶ１が開き、ガスが供給され
る。時間Ｔ１は１〜２秒程度であり、この間においては
シリンダー４５１の内部は負圧となる。

【００３２】ピストン４５２が吸入端に至った後、しば
らくしてからニードル弁ＮＶ１が閉じる。したがって、
吸入工程が終了すると、シリンダー４５１の内部は調整
された圧力のガスが充填された状態となる。なお、１回
の吸入工程でシリンダー４５１内に吸入されるガスの量
はガス流量計３５により計測されており、設定値よりも
少ない場合には制御装置１９から警報が出される。この
ように、吸入工程におけるガスの供給量は制御装置１９
によって監視されている。

【００３３】ニードル弁ＮＶ１が閉じてから時間Ｔ３が
経過した後、ニードル弁ＮＶ３が開く。時間Ｔ３は０．
１〜０．５秒程度であり、これによってニードル弁ＮＶ
１とＮＶ３が同時に開くことが防止される。ニードル弁
ＮＶ３が開いている時間Ｔ４の間に、高粘度材料供給装
置１１から高粘度材料ＭＶが供給され、シリンダー４５
１の内部に充填される。高粘度材料は高圧であるから、
シリンダー４５１内に先に充填されていた低圧のガスは
その圧力比に等しい割合で圧縮され、その結果、容積が
ほぼ無視できる程度になる。

【００３４】例えば、ガスが１Ｋｇ／ｃｍ² 、高粘度材
料が２００Ｋｇ／ｃｍ² とすると、ガスの容積は約１／
２００となる。この場合は、シリンダー４５１の容積に
等しい量の高粘度材料と、同容積の１Ｋｇ／ｃｍ² のガ
スとが混合することになる。なお、シリンダー４５１の
容積と同じ容積の１Ｋｇ／ｃｍ² のガスは、シリンダー
４５１の容積の２倍の大気圧のガスと同じである。つま
り、ガスを大気圧に換算したとき、圧力調整弁３４によ
り調整される圧力又はピストンポンプ４５Ａ，４５Ｂ内
の圧力計に表示される負圧（−１Ｋｇ／ｃｍ² ）に対
し、ガスと高粘度材料との混合比率Ｒは、２対１であ
る。ガスの供給圧力をＰ１として一般化すると、混合比
率Ｒは（Ｐ１＋１）対１となる。つまり、ガスの供給圧
力Ｐ１を調整することによって、混合比率Ｒを容易に調
整し又は制御することができる。

【００３５】また、後の工程において、これらのガスと
高粘度材料とが混合し且つ分散状態となった後で大気中
に吐出して発泡させた場合に、容積は３（＝１＋２）倍
となる。つまりこの場合の発泡倍率Ａは「３」となる。
ガスの供給圧力をＰ１として一般式で表すと、発泡倍率
Ａは（Ｐ１＋２）となる。

【００３６】ニードル弁ＮＶ３が閉じてから時間Ｔ５を
経過した後に、ニードル弁ＮＶ５が開き、ピストン４５
２が吸入端から吐出端まで移動し、吐出工程を行う。時
間Ｔ５は０．１〜０．５秒程度の範囲内である。吐出工
程の間において、ニードル弁ＮＶ１，ＮＶ３が閉じてお
り、そのニードル４５３の先端部はシリンダー４５１の
内周面と面一であるので、そこにデッドスペースはな
く、シリンダー４５１内に充填されたガスと高粘度材料
の全部がニードル弁ＮＶ５の開口部４５４から吐出され
る。吐出工程が終了して時間Ｔ６が経過した後に、次の
吸入工程が開始する。時間Ｔ６は０．１〜０．５秒程度
の範囲内である。

【００３７】各ピストンポンプ４５Ａ，４５Ｂは、一方
が吐出工程を終了した後に他方が吐出工程を開始する。
その結果、各ピストンポンプ４５Ａ，４５Ｂからは、混
合状物が管路４４Ａに交互に吐出される。混合状物は、
管路４４Ａ内において、１回の吐出工程分の高粘度材料
と圧縮されたガスとが層状になり、それらが連なった状
態となる。各ピストンポンプ４５Ａ，４５Ｂの容量を２
５ｃｃ程度の小さなものとしておくと、管路４４Ａ内の
混合状物がパルス的な状態となる。このようにしておく
ことによって、後で分散工程を行った場合にその分散が
より旨く行われる。

【００３８】図２において、加圧装置１３は、モータに
より直線往復駆動されるピストンによって流体を加圧す
るピストンポンプ５１Ａ，５１Ｂ、開閉弁５２Ａ，５２
Ｂ，５３Ａ，５３Ｂ、及び圧力センサ５５Ａ，５５Ｂな
どから構成されている。なお、加圧装置１３の前後にお
いて、必要に応じてミキサーを設けてもよい。

【００３９】例えばピストンポンプ５１Ａの動作に際し
ては、開閉弁５２Ａが開き開閉弁５３Ａが閉じた状態で
ピストンが上昇移動すると、管路４８を送出されてきた
混合状物がシリンダー内に吸入される。開閉弁５２Ａが
閉じ開閉弁５３Ａが開いた状態でピストンが下降移動す
ると、シリンダー内の混合状物が押し出され、加圧状態
になる。シリンダー内の圧力は圧力センサ５５Ａによっ
て検出され、検出信号が制御装置１９に送られる。ピス
トンポンプ５１Ａからの押出し圧力は１５０ｋｇ／ｃｍ
² 以上とする。ピストンを駆動するモータは制御装置１
９からの信号によって回転速度が制御され、これによっ
てピストンポンプ５１Ａの吸入と押出し、及びその流量
（押出し量）が制御されている。

【００４０】分散装置１４は、分散用管路６１、及び開
閉弁６５からなる。分散用管路６１は、内径が８〜１０
ｍｍ程度、長さが２〜１０ｍ程度のホースである。分散
用管路６１内において、混合状物の圧力は１５０ｋｇ／
ｃｍ² 以上、例えば２００〜２５０ｋｇ／ｃｍ² 、流量
は２００ｃｃ／ｍｉｎ程度である。加圧された混合状物
が分散用管路６１を流通する間に、ガスが平均直径０．
０１ｍｍ程度の微細なものとなって高粘度材料ＭＶ内に
分散する。

【００４１】高粘度材料ＭＶの粘度特性、比重、及び必
要な吐出量に応じて、分散用管路６１の内部の圧力、内
径、長さを設定すればよい。吐出装置１５は、分散装置
１４から送出する混合状物を常圧に戻して吐出させ発泡
させるためのものである。吐出装置１５は、吐出用管路
７１、吐出開閉弁７２、及びノズル７３などからなって
いる。

【００４２】分散装置１４から送出された混合状物は、
吐出開閉弁７２が開いているときは、高粘度材料ＭＶと
ガスとの混合状物がノズル７３から吐出し、吐出したと
きにガスが膨張して発泡する。ノズル７３を所定の軌跡
で移動させることによって、発泡した高粘度材料ＭＶは
所定の形状に塗布され又は成形される。

【００４３】制御装置１９は、発泡倍率Ａが設定された
値となるように高粘度材料ＶＭを吐出させる一連の工程
をオンライン制御する。なお、発泡倍率Ａは次の式で定
義される。

【００４４】発泡倍率Ａ＝Ｖ₁ ／Ｖ₀ 但し、Ｖ₁ ：発泡後の高粘度材料の単位質量当たりの体
積（大気開放時） Ｖ₀ ：発泡前の高粘度材料の単位質量当たりの体積 発泡装置１においては、発泡倍率Ａを例えば１〜４程度
の範囲で設定可能である。現場発泡成形ガスケットの場
合には、通常、２〜４の範囲の適当な値に設定される。

【００４５】上述した導入供給装置５によると、高粘度
材料ＭＶとガスとを簡単な装置によって正確な混合比率
Ｒで混合することができる。したがって、発泡装置１に
おいて、発泡倍率Ａを高精度で制御することができる。
特に、デッドスペースが実質的に零で無視することので
きるピストンポンプ４５Ａ，４５Ｂを用いているので、
容量が正確であり、したがって混合比率Ｒが正確であ
る。なお、ガスの流量を計測して混合比率Ｒを制御する
場合には、流量を併用して計測することになり、混合比
率Ｒの精度の信頼性が向上する。

【００４６】また、大気圧程度の低い圧力のガスを高粘
度材料ＭＶに導入することができるので、ガス供給装置
１０として膜分離モジュール３３を用いた低圧出力のも
のを用いることができる。したがって、高圧ガスを充填
したタンクを用いる必要がなく、タンクの交換などのメ
ンテナンスが不要であり、場所もとらない。また、ガス
の流量をガス流量計３５で正確に計測し、ピストンポン
プ４５Ａ，４５Ｂの動作を高精度で監視することができ
る。

【００４７】上述の実施形態においては、２つのピスト
ンポンプ４５Ａ，４５Ｂを用いているので吐出量を増大
させることができ、連続定量吐出を行うことが可能であ
る。また、２つでなく３つ以上のピストンポンプを用い
てもよい。これら複数個のピストンポンプは、交互に運
転するか、または時間差を設けて運転するとよい。２つ
のピストンポンプを用いた場合に、吐出工程の運転速度
に対して吸入工程の運転速度を速くすることにより、連
続吐出とすることができる。

【００４８】上述の実施形態においては、混合状物を加
圧した状態で分散用管路６１内を流通させることにより
ガスを微細化することができ、分散効率が向上する。分
散用管路６１は、適当な内径と長さのホースでよいの
で、メンテナンスが容易であり、且つコストダウンを図
ることができる。

【００４９】また、例えば、吐出装置１５をロボットに
取り付けて所定の軌跡を描くようにマニプレータにより
移動するように構成した場合に、加圧装置１３から吐出
装置１５までの間を配管又はホースで接続する必要があ
るが、その場合に、分散用管路６１として適当な長さの
配管又はホースを用いることによって、分散用管路６１
を接続用に兼用することができる。なお、分散用管路６
１と、動力ミキサー（パワーミキサー）又はスタティッ
クミキサーなどの通常のミキサーとを併用することもで
きる。これらの通常のミキサーは、第１の工程、第２の
工程、第３の工程、又は第４の工程のいずれに設けても
よい。

【００５０】また、分散用管路６１として、所定の内径
と長さのパイプを螺旋状に巻いてユニット状に構成した
もの（分散用管路ユニット）を用いてもよい。その場合
に、パイプとして例えば鋼製のものを用いることがで
る。寸法例を挙げると、呼び径が３／８の場合に全長が
１０〜５ｍ、呼び径が１／４の場合に全長が１０〜２ｍ
程度である。

【００５１】上述の実施形態において、分散用管路６１
の後、又は後と前に、圧力調整弁を設け、分散用管路６
１内の高粘度材料ＭＶを高圧に維持するように圧力調整
弁の圧力を調整してもよい。その場合に、前の圧力調整
弁は１５０〜３５０ｋｇ／ｃｍ² 以上、後の圧力調整弁
は５０〜２５０ｋｇ／ｃｍ² 程度にそれぞれ設定され
る。

【００５２】その他、ガス供給装置１０、導入供給装置
５又は発泡装置１，１ｂの各部又は全体の構成、形状、
寸法、材質、数量、容量、動作のタイミングなどは、本
発明の主旨に沿って上述した以外に適宜変更することが
できる。

【００５３】

【発明の効果】本発明によると、ガスを低圧で高粘度材
料にバッチ式に導入することができ、メンテナンスが容
易であり、安全性に優れ、しかもコスト的に有利であ
る。しかも、ガスと高粘度材料とを正確な混合比率で導
入することができ、発泡倍率の制御が容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る発泡装置の一部を示す回路図であ
る。

【図２】本発明に係る発泡装置の残りの一部を示す回路
図である。

【図３】ピストンポンプの構造を示す断面正面図であ
る。

【図４】ピストンポンプの動作を説明するためのタイミ
ングチャートである。

【図５】従来における高粘度材料の発泡装置の流体回路
図である。

【符号の説明】

１，１ｂ 発泡装置 １０ ガス供給装置（膜分離式ガス発生装置） １１ 高粘度材料供給装置 １２ ガス導入装置 １３ 加圧装置 １４ 分散装置 １５ 吐出装置 １９ 制御装置 ４２Ａ プランジャーポンプ（高粘度ポンプ） ４５Ａ，４５Ｂ ピストンポンプ ５１Ａ，５１Ｂ ピストンポンプ（加圧ポンプ） ６１ 分散用管路 ６１Ａ 分散用管路ユニット（分散用管路） ４５１ シリンダー ４５２ ピストン ＶＭ 高粘度材料

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高田 正春 大阪府高槻市明田町７番１号 サンスター 技研株式会社内 (72)発明者 義本 恭之 大阪府高槻市明田町７番１号 サンスター 技研株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高粘度材料にガスを導入する第１の工程
   と、 前記第１の工程から送出される前記高粘度材料と前記ガ
   スとの混合状物をポンプによって加圧する第２の工程
   と、 加圧状態の前記混合状物を分散用管路を通過させること
   によって、前記ガスを前記高粘度材料中に分散させる第
   ３の工程と、 前記分散用管路を通過した混合状物を吐出させることに
   よって発泡させる第４の工程と、 を有し、 前記第１の工程において、ピストンがシリンダー内を往
   復移動して吸入工程と吐出工程を行うピストンポンプ、
   及び圧縮空気を供給することによってガスを発生する膜
   分離式ガス発生装置を用い、前記膜分離式ガス発生装置
   で発生した低圧のガスを前記ピストンポンプに供給して
   高粘度材料にガスを導入する、 ことを特徴とする高粘度材料の発泡方法。
2. 【請求項２】前記膜分離式ガス発生装置によって窒素ガ
   スを発生させ、発生した窒素ガスを前記ガスとして用い
   る、 請求項１記載の高粘度材料の発泡方法。
3. 【請求項３】前記ピストンポンプの吸入工程において前
   記シリンダー内にガスを供給し、 前記吸入工程の後で前記シリンダー内に高粘度材料を供
   給し、 前記高粘度材料の供給の終了後に前記ピストンポンプの
   吐出工程を行い、前記吐出工程において前記ガス及び前
   記高粘度材料を管路に吐出する、 請求項１又は請求項２記載の高粘度材料の発泡方法。
4. 【請求項４】前記ピストンポンプのシリンダーに供給す
   る前記ガスと前記高粘度材料との供給圧力の比率によっ
   てこれらの混合比率を制御する、 請求項３記載の高粘度材料の発泡方法。
5. 【請求項５】前記ピストンポンプのシリンダーに供給す
   る前記ガスの量をガス流量計により計測することによっ
   て前記ガスと前記高粘度材料との混合比率を制御する、 請求項３又は請求項４記載の高粘度材料の発泡方法。
6. 【請求項６】圧縮空気を供給することによってガスを発
   生する膜分離式ガス発生装置と、 高粘度材料を圧送するための高粘度ポンプと、 ピストンがシリンダー内を往復移動して吸入工程と吐出
   工程を行い、前記高粘度ポンプから圧送された高粘度材
   料と前記膜分離式ガス発生装置から供給されたガスとの
   混合状物を送出するピストンポンプと、 前記ピストンポンプから送出される前記高粘度材料と前
   記ガスとの混合状物を加圧する加圧ポンプと、 加圧状態の前記混合状物を通過させることによって前記
   ガスを前記高粘度材料中に分散させる分散用管路と、 前記分散用管路を通過した混合状物を吐出させるための
   吐出装置と、 を有することを特徴とする高粘度材料の発泡装置。