JPS61229513A - 少なくとも２種類の反応性プラスチツク成分及び液状発泡剤から成る気泡フオームの製造方法及び装置 - 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、少なくとも２種類の反応性プラスチック成分
及びプラスチック成分の反応時に発生する熱によってガ
ス状に変化する液状発泡剤から成る気泡フオームを製造
する場合、−反応性プラスチック成分を混合室で向流で
相互に混合しかつ不活性ガスを添加し、かつ−混合物を
混合室から、場合によっては安定化管を介して金型キャ
ビティに排出する ことによって成る前記気泡フオームの製造方法及び反応
性プラスチック成分供給管及び不活性ガス供給管がそこ
に開口しておりかつ混合物を、直接続く金型キャビティ
又は中間配置された安定化管に排出するための排出ピス
トンがその中に可逆的に支承されている混合室を有する
前記気泡フオームの製造装置に関する。

従来の技術 この種の方法及び装置は、西独国特許出願公開第２５３
８４３７号から公知である。２種以上のプラスチック成
分及び液状発泡剤からフオームを製造する際、該発泡剤
例えばフレオン（Ｆｒｅｏｎ　）１１を、１種のプラス
チック成分例えばポリオールに、この成分と残余成分と
の混合前に添加する。発泡剤は注型用金型でのプラスチ
ック成分の反応時に発生する熱によってガス状に変り、
気泡構造を形成する。気泡フオームの冷却時には発泡剤
が再び液状に戻る。気泡壁が十分に安定ならば、大気は
気泡構造中に少しずつ進入し、それによって気泡に空気
が充満する。極めて薄い気泡壁の場合には、気泡構造は
補助手段を施さなければ収縮する。このような場合には
、不活性ガス、例えば圧縮空気をプラスチック混合物に
加えると、不活性ガスが即座に気泡を満たして前記収縮
を防止する。しかし不活性ガスは、液状発泡剤とは異な
り、プラスチック成分の混合前には相応に高い圧力をも
ってしても当該反応性プラスチック成分の一つに加える
ことはできない。それというのも液状成分中への高圧縮
ガスの混入を必要な精度をもって計量することができな
いからである。さらに不活性ガスの（２ｏｏ）々−ルを
越えるまでの）必要な圧縮のためには、現実の作業条件
では許容できない多大な装置経費を要する。

前記理由から、西独国特許出願公開第２５３８４３７号
による公知方法の場合には、排出ピストンの軸方向通路
を介して不活性ガスを混合室に導入するが、同混合室が
混合段階の問わす増大圧力は、全排出過程の間排出ピス
トン端面に作用するので、閉鎖部と通路開口部との間の
封止作用は、著しく圧縮されたプラスチック材料□の圧
入を防止するためには十分ではない。圧入された材料は
、金属面に対する同材料の付着性が強いために不活性ガ
スによって洗浄することができず、軸方向通路内で硬化
し、この結果、通路横断面がとにかく極めて小さい場合
にはすでに短時間の動作後に軸方向通路の完全な閉塞が
起こる。実地においては約４時間の間−隔で軸方向通路
をクリーニングしなければならず、このために水圧装置
の解体及び排出ピストンの取りはずしが必要になる。

また所謂１泡立て（Ｆｒｏｔｈｉｎｇ　）　’法の場合
には、低沸点を有する液状発泡剤、例えばＲ１２を、混
合室に直角属取付けられた安定化管に同混合室が開口す
る形式のアングセ混合へッ柁の安定化管で添加すること
も、公知である（西独国特許出願公開第２５１３４９２
号）。発泡、剤＆キ。

混合室の出口に対して向流で注入される。この際液状発
泡剤は減圧され、その低沸点によりガス状に変り、その
結果安定化管にプラスチックフ□オ・−ムが形成される
。この公知方法の、場５合に。

は禾活′性ガスの添加は意図されて〜ｌ・な゛い、。、
さやに′娑蝋化管における不活性ガスの、、添加は１、
りと均一混合を達成しない。　　　　　　　　　・発明
が解決しようとする問題点　　　　　　・従って本発明
の課題は、ガス軟発泡ｉ１高い均一混合度をもって反応
性プラスチラネ成分に添加し、同時に硬化する混合プラ
ろチック材料、による汚染め結果としての発泡剤供給の
停止を確実に回避するための方法技術的ならびに構造的
手段を提案することである。　・、１．、、。

゛問題点を解決するための手段　　　　　　　。

前記課題は、冒頭記載の方法において、・不活性ガスな
らびに場合、によっては発泡剤及び／又は他の添加物、
・例えば着色剤を、混合室の円筒壁にありかつ反応性プ
ラスチン、１り成分の混合室流入部を通過する半径方向
平面内又は同平面の近くに存在する位置で添加し、かつ
不活性ガスないり主発泡剤ないしは他の添加物の混合！
流入ヲ１．クリーニング忙ストンによって制御すること
を特徴とする方法によって解決される。。

、１．、また前些岬題は、冒頭記載の装置において、発
泡刺尽び／又は他の添加物、例えば着色剤の供給にも使
用すやことのできる不活性ガス供給管が、混合室（２）
の円筒壁にあって、反応性プラスチック成分が混合室（
２）に入る流入部（例えば８ａ）を通過する半径方向平
面内又は　　　゛同平面の近くに存在する位置（ｌｏａ
　）で開口ｑかつ不活性ガス供給管（１０）の開口領域
（１１）　　　　′が円筒状に形成されていて、混合室
（２）に向かうクリーニングピストン（１２）によって
閉鎖可能であると、とを特徴とする前記装置によって解
決される。　　　　　　、　　　　　　　　。

杢発明方法の有利な実施態様は、不活性ガ、スない１は
憚泡剤、ないしは他の添加物の流入部が、混合物の排、
出方向を見て半径方向平面の後方些存在することによっ
て得られる。

また本発明装置の有利な実施態様も、不活性ガス供給管
（１０）の開口部（１０ａ　）が、排出ピストン（３）
の排出方向を見て、半径方向平面の後方に存在すること
によって得られる。

本発明装置においてはクリーニングピストン（１２）が
、制御ピストン（１３）の直径の小さい前部を形成し、
同制御ピストンの直径の大きい後部（１４）が、不活性
ガス及び場合により発泡剤及び／又は他の添加物の計量
室（１５）内に配置されているのが有利である。

好ましくはクリーニングピストン（１２）と制御ピスト
ン（１３）との間には、チー・ぞ状移行部（１６）が設
けられていて、同移行部が対応する計量室（１５）のテ
ーパ面（１７）と相俟って不活性ガスないしは発泡剤な
いしは他の添加物の遮断用弁座を形成する。

前記弁座の前で計量室（１５）に開口する供給導管（１
８）は、好ましくは不活性ガス源又は発泡剤源又は他の
添加剤の源に選択的に接続可能である。

次に本発明を図面による実錨例について詳述する。

実施例 図示したアングル混合ヘッド１は、混合室２及びこれに
直角に配置された後混合管又は安定化管舎を有する。混
合室２には、水圧装置（図示してない）によって矢３１
の２方向に可逆的に可動の排出ピストン３が配置されて
いる。同様に管４にも、他の水圧装置によって矢５１の
２方向に可逆的に可動の排出ピストン５が配置され【い
る。管４は、混合室２から乱流的に流出する物質流を９
０°転向して安定化するためｋ。

混合室２よりも著しく大きい容積（大きい直径、大きい
軸方向の長さ）を有する。物質流は管牛から略示した注
型用金型のキャビメイ７に層状に流入する。同金型は図
示してない金型サポートに取付けられている。

反応性プラスチック成分、例えばノリウレタンの製造の
場合にはインシアネート及びポリオールの供給管は、図
面に対して直角に混合室２に開口している。図面忙はこ
れらの供給管の円形開口部のうち開口部８ａＬか認めら
れない。

見えない開口部は前記開口部８ａの正反対の位置にある
ので、排出ピストン３がプラスチック成分の開口部を図
示した位置で開放すると、高圧（最高２００）Ｓ−ル）
下に供給された反応性プラスチック成分が向流で相互に
混合する。混合室２へのプラスチック成分の圧入が終る
と、ピストン３は排出方向に移動するので、プラスチッ
ク成分の両開口部はピストン３によって遮断される。こ
の遮断忙よって、ピストン３の円筒面にある再循環みぞ
（一方のみぞ３ａＬか見えない、が、他方のみぞは正反
対の位置にある）を介して、プラスチック供給管と、こ
れに並置された帰り管（開口部９ａを有する一方の帰り
管のみが見える）との間の連結が行われる。この再循環
連絡は、みぞの軸方向の長さの適当な選択によって、ピ
ストン３が図示の出発位置に戻り、新しい混合サイクル
つまり“−打ち（Ｓ−ｃｈｕｓｓ　）’が開始されるま
で持続する。

本発明によれば、プラスチック成分供給管の開口部を通
過する半径方向平面（どの半径方向平面も図面に対して
直角を成す）又は半径方向平面の近くに他の供給管（１
ｏ）の開口部１０ａが存在し、これを介して不活性ガス
、例えば圧縮空気が、反応性プラスチック成分の混合室
２への流入と同時に又は殆ど時間的にずれずに同プラス
チック成分に添加される。ガス状発泡剤の圧力は、混合
室２内部の圧力よりも少し太き（、例えば５）ζ−ルの
混合室圧力の場合には、例えば６〜７ノ々−ルである。

気泡フオームの製造に必要な発泡剤は、公知のようにし
て１方のプラスチック成分が混合室２に流入する前に適
当な高圧で同プラスチック成分に加えるか又はさらに単
純であるが、別の供給管１０によって同様に混合室２に
直接圧入するが、この場合には発泡剤は、前者の手段に
おける２００ノ々−ルに対して、わずかに約６〜７゛・
ζ−ルに圧縮すればよい。後者の手段の場合不活性ガス
及び発泡剤は別の供給管１０に順次に供給する。場合に
よってはさらに他の添加物例えば着色剤を同供給管１０
を介して混合室２に直接圧入することもできる。

半径方向平面の少し前方（混合室２の排出方向を見る）
にある図示された開口部１０ａの位置は、排出ピストン
３の端面のシリンダ湾曲によって得られ、同排出ピスト
ンはその他方の末端位置で管壬のピストン５になめらか
に接触す本安定化管養がない場合、つまり混合室２が金
型キャビティ７に直接開口する場合には、ピストン３の
端面は平面であって、開口部１０ａは正確に、プラスチ
ック成分供給管開口部を通る半径方向平面内に存在する
。

また、プラスチック成分の圧入に対して、不活性ガスな
いしは発泡剤ないしは他の添加物を時間的にずらして混
合室２に流入させるために開口部１０ａを前記半径方向
平面から混合室出口の方へ移してもよい。

供給管１０は、クリーニングピストン１２が開口部１０
ａに到達するまで押込まれ５る円筒状、　　開口領域１
１を有する。クリーニングピストン１２は制御ピストン
１３の前部を形成し、制御ピストンの後部１４は計量室
１５中で移動されかつ水圧装置（図示してない）と結合
されている。この水圧装置は制御ピストンを矢１３１の
両方向に可逆的に移動する。ピストン後部１４の直径は
クリーニングピストン１２の直径よりも、　　著しく大
きい。クリーニングピストン１２とピストン後部１４と
の間の移行部は、チー・９面１６によって形成され、同
テーパ面は対応する計量室１５のチー、ｅ面１７と共に
弁座を形成する。

不活性ガスは導管１８を介して位置１９から計量室１５
に流入するが、位置１９は不活性ガスの流動方向を見て
チーツク面１７の前方に在るので、制御ピストン１３が
混合室２の方向に押さ、　れると１両テーパ面１６．１
７の作る弁座によって不活性ガスの供給が遮断される。

混合室２からの物質の排出と共に混合室２の圧力が極め
て増大する（約５・々−ルから約４０　Ａ−ルに）ので
、クリーニングピストン１２による開口部１０ａの閉鎖
なしに混合室２から残余物質が供給管１０に流入し、そ
こで硬化子る。従ってクリーニングビス）ｙｌ　２．は
、°開ａ゛部、ｌＯａを遮断する機能ばかりでな・く、
また開口領域１１中に圧入された混合プラスチック材料
を再び混合室２中に戻す機能；声、、−：、る。従□っ
て開口領域１１の閉鎖はあり得ない。

前記の関係から次のことがｉ易に判る＝場合室２の排出
ピストン３は、クリｍ＝サグビートン１２が開口領域１
１中に完全に入り、尚→にそこに圧入されていた全プラ
ス、チツ夛材懸力鳴。

合意２中に押返、された時初めて図示さ糺ハ末・端位置
から排出方向に移動される。：開口部１０ａ　’が前記
の半径方向平面の後方に存在する場合−は、クリーニン
グピストンがまだ開口ｍｓ　ｌｏａの同ピストンの末端
位置に到達しなくても、排出ピストン８はすでに図示の
末端位置から移動されてよい。これは、排出ピストン３
がプラスチック成分′供給管をすでに遮断してしまい、
その後発泡剤流が制御ピストンによって中断され、それ
によって成分混合物中に不活性ガスが圧入されるように
構成することができる。同様に発泡剤の圧入をプラスチ
ック成分の圧入と同時に中断することも夕きるが、この
場合には排出ピストン３の端面カー発泡剤開口部１０ａ
に到達する時点でクリーニングピストン１２が同開口部
１０ａに達するよう≧配慮される。

本発明がｉ出ピストンの再循環みぞを有する、混′竺ヘ
ッドに限定されていないことは明らかで、あり、それ、
というのも再循環法は本発明の手段′に：とって重要で
はないからである。また本発明、ヲ部数個の場合室を有
する混合ベラＰの場合に′　：も適用する５”とができ
、各高圧混合室には前記の、ようにして不活性ガスない
しは発泡剤ないし〒７”　ニア　＄　：：　：’ａ　４
！ｒ　”Ｎ　ｆ　Ｓ　４＃　８　ｔｔ　６゜９．２う１
スチック、−分の数にも依存しないことが判る。

シアネートは、例えば半径方向に関して位置の異なる４
個の開口部（すべて同−断面内に存在する）を介して供
給してもよく、成分たるポリオールＡ１ポリオールＢ１
イソシアネートＡ及びイソシアネートＢは、異なる濃度
及び／又は圧力及び／又は添加物を有することができる
。

また圧縮空気の代りにすべての他の不活性ガス、例えば
窒素も使用してよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明によるアングル混合ヘッドの縮尺どおりで
ない略示断面図である： ２・・・混合室、３・・・排出ピストン、８　ａ　”・
プラスチック成分流入部、ｌ　Ｏ−・・不活性ガス供給
管、１０ａ・・・開口部、１１・・・開口領域、１２・
・・クリーニングピストン、１３・・・制御ピストン、
１５−・・計量室、１８・・・供給導管

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも２種類の反応性プラスチック成分及びプ
   ラスチック成分の反応時に発生する熱によつてガス状に
   変化する液状発泡剤から成る気泡フォームを製造する場
   合、 −反応性プラスチック成分を混合室で向流で相互に混合
   しかつ不活性ガスを添加し、か つ −混合物を混合室から、場合によつては安定化管を介し
   て金型キャビティ中に排出する ことによつて成る前記気泡フォームの製造方法において
   、不活性ガスならびに場合によつてはまた発泡剤及び／
   又は他の添加物、例えば着色剤を、混合室の円筒壁に在
   りかつ反応性プラスチック成分の混合室流入部を通る半
   径方向平面内又は同平面の近くに存在する位置から添加
   し、かつ不活性ガスないしは発泡剤ないしは他の添加物
   の混合室流入をクリーニングピストンによつて制御する
   ことを特徴とする前記製造方法。 ２、不活性ガスないしは発泡剤ないしは他の添加物の流
   入部が、混合物の排出方向を見て半径方向平面の後方に
   ある特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、少なくとも２種類の反応性プラスチック成分及びプ
   ラスチック成分の反応時に発生する熱によつてガス状に
   変化する液状発泡剤から成る気泡フォームの製造装置に
   関し、反応性プラスチック成分供給管及び不活性ガス供
   給管がそこに開口しておりかつ混合物を、直接続く金型
   キャビティ又は中間配置された安定化管に排出するため
   の排出ピストンがその中に可逆的に支承されている混合
   室を有する前記製造装置において、発泡剤及び／又は他
   の添加物、例えば着色剤の供給にも使用できる不活性ガ
   ス供給管（１０）が、混合室（２）の円筒壁に在りかつ
   反応性プラスチック成分が混合室（２）に入る流入部（
   例えば８ａ）を通る半径方向平面内又は同平面の近くに
   存在する位置（１０ａ）で開口しかつ不活性ガス供給管
   （１０）の開口領域（１１）が円筒状に形成されていて
   、混合室（２）に向うクリーニングピストン（１２）に
   よつて閉鎖可能であることを特徴とする前記装置。 ４、不活性ガス供給管（１０）の開口部（１０ａ）が排
   出ピストン（３）の排出方向を見て半径方向平面の後方
   に存在する特許請求の範囲第３項記載の装置。 ５、クリーニングピストン（１２）が制御ピストン（１
   ３）の直径の小さい前部を形成し、同制御ピストンの直
   径の大きい後部（１４）が、不活性ガス及び場合により
   発泡剤及び／又は他の添加物の計量室（１５）内に配置
   されている特許請求の範囲第３項又は第４項記載の装置
   。 ６、クリーニングピストン（１２）と制御ピストン（１
   ３）との間に、テーパ状移行部（１６）が設けられてい
   て、同移行部が対応する計量室（１５）のテーパ面（１
   ７）と共に不活性ガスないしは発泡剤ないしは他の添加
   物の遮断用弁座を形成する特許請求の範囲第５項記載の
   装置。 ７、前記弁座の前で計量室（１５）に開口する供給導管
   （１８）が、不活性ガス源又は発泡剤源又は他の添加物
   の源に選択的に接続可能である特許請求の範囲第３項か
   ら第６項までのいづれか１項記載の装置。