JPH09169026A - 高圧混合システムおよび方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】充填剤を添加したイソシアネートをベースとす
る発泡ポリマー（例，充填剤配合ポリウレタンフォー
ム）の製造に適した方法およびシステムの提供。 【解決手段】２以上の各々の流れのための各投入部を有
する混合装置において２以上の流れを混合する方法で、
（ｉ）易流動性の固体の流れとして与えられる第１の流
れを圧力チャンバーに供給し、（ｉｉ）圧力チャンバー
において第１の流れを圧縮し、（ｉｉｉ）混合装置にお
いて第１の流れを第１の投入部に供給し、（ｉｖ）混合
装置において第２の流れを第２の投入部に供給し、
（ｖ）混合装置において第１の流れと第２の流れを互い
に衝突させて混合物を製造し、そして（ｖｉ）混合装置
から混合物を分取することからなり、工程（ｉｉ）にお
ける圧縮は第１の流れの重量と工程（ｖ）における該重
量の衝突の期間との間に実質的に直線関係が得られるよ
うに行われる、上記方法。該方法を実施するシステム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は高圧混合システムお
よび方法に関するものである。より詳しくは本発明は、
充填剤を含有するイソシアネートをベースとする（例え
ばポリウレタン，ポリ尿素，ポリイソシアヌレート，そ
の他）発泡ポリマーを製造するための高圧混合システム
および方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】イソシアネートをベースとするポリマー
は当業界で公知である。一般に、当業者はイソシアネー
トをベースとするポリマーをポリウレタン、ポリ尿素、
ポリイソシアヌレートおよびそれらの混合物であると理
解する。

【０００３】イソシアネートをベースとする発泡ポリマ
ーを製造することもまた当業界で公知である。具体的
に、イソシアネートをベースとするポリマーのその他の
ポリマー系と比較した場合の利点の一つは、重合と発泡
がその場（現場）で起こり得るということである。これ
により、結果的に、ポリマーが発泡し、そして膨張して
いる間に該ポリマーを成形することができる。

【０００４】ポリウレタンフォームを製造するための慣
用方法の一つは「ワンショット」法として知られてい
る。この方法において、イソシアネート、適当なポリオ
ール、触媒、水（反応性発泡剤として作用し、そして場
合に応じて１種またはそれ以上の発泡剤が補足され得
る）およびその他の添加剤は、例えば衝撃（すなわち高
圧）混合機を用いることにより一度に一緒に混合され
る。一般に、ポリ尿素を製造する場合、ポリオールは適
当なポリアミンに置き代えられる。ポリイソシアヌレー
トはイソシアネート成分の環状三量化により生成され得
る。ウレタン変性ポリ尿素またはポリイソシアヌレート
は当業界で公知である。別の計画で反応体は適当な混合
機を用いて非常に迅速に十分に混合される。

【０００５】イソシアネートをベースとする発泡したポ
リマーを製造するための別の方法は「プレポリマー」法
として知られている。この方法ではポリオールとイソシ
アネート（ポリウレタンの場合）とを不活性雰囲気中で
反応させて、イソシアネート基を末端基とする液体ポリ
マーを形成することによりプレポリマーが製造される。
発泡したポリマーを製造するために、プレポリマーは低
分子量ポリオール（ポリウレタンを製造する場合）また
はポリアミン（変性ポリ尿素を製造する場合）と必要に
応じて硬化剤およびその他の添加剤の存在下で徹底的に
混合される。

【０００６】用いられる方法には関係なく、反応混合物
中に充填剤を含有することは当業界では公知である。通
常、充填剤は液体イソシアネートおよび液体活性水素含
有化合物（すなわちポリウレタンの場合にはポリオー
ル、ポリ尿素の場合にはポリアミン等）の一方または両
方の中に充填剤を供給することにより発泡されたポリマ
ー中に導入されている。

【０００７】反応混合物に使用される充填剤の性質およ
び相対量は発泡されたポリマー生成物の所望の物性や、
混合法により加えられる制限、システムおよび装置によ
る制限の安定性（例えば充填剤の粒径のために、装置の
狭い通路、オリフィス等に適合しない）に応じて、ある
範囲を変化し得る。

【０００８】典型的には、発泡したポリマーに充填剤を
供給することが望ましい場合、重合および発泡の進行に
伴う反応混合物の粘度の増加に起因するプロセスに関す
る制限がある。その他の制限は反応混合物の全ての成分
（充填剤を包含する）が適当な混合ヘッド（すなわち
「ワンショット」法）において１段階で混合される場合
において充填剤の実質的に完全な湿潤に到る際に遭遇す
る困難に起因する。

【０００９】特別な困難さは、充填剤の性質および表面
構造が反応混合物中の成分の全てではなくいくつかと選
択的に相溶性にしている状態において引き起こされる。
この結果は、成分の適度な混合が達成されるか否かに無
関係に、発泡されたポリマー生成物中の充填剤と実質的
に凝集している充填剤との物理的位置の不均衡があると
いうことである。これは発泡した生成物における不均一
な物性を引き起こす。２次的な影響は突発的なフォーム
特性変化を引き起し得る均質な液状反応体系の１または
それ以上の成分の相対的な（および限定的）脱落であ
る。

【００１０】イソシアネートをベースとする発泡ポリマ
ーを製造するために充填剤が反応混合物に添加される場
合、プロセスの間に望ましいことは、（ｉ）ポリマーマ
トリックス全体に充填剤の均一な分散、および（ｉｉ）
充填剤とイソシアネートおよび活性水素含有化合物との
間に緊密な接触（化学的および物理的の両方）の両方を
達成することである。この理由は望ましい生成物が本来
多孔性であるポリマーであり、そして気泡が充填剤の存
在により顕著に破壊されるべきではないということであ
る。上記（ｉ）および（ｉｉ）の両方が達成されないこ
とにより、充填剤の不均一な分散に起因して得られる発
泡生成物に制御されない物性のばらつきを引き起こし得
る。これは、充填剤の個々の粒子が互いに分離され、そ
して得られる発泡生成物が「乾燥」または「湿潤」のい
ずれかの凝集充填粒子の塊を含有する場合に特に問題で
ある。

【００１１】特別に設計された低圧混合ヘッドにおいて
充填剤を反応混合物に添加することにより上記問題を克
服する試みがなされた。上記混合ヘッドは単一工程で
（ｉ）および（ｉｉ）の両方を実質的に達成しようとし
ている。これらの混合ヘッドは充填剤と反応混合物との
適当な混合を提示する一方で、それらは多量の充填剤を
有する適当なフォームを製造するために化学的組成の変
更を必要とする可能性がある。それ故に、上記混合ヘッ
ドが主な化学的反応成分の要求される緊密な混合（分子
レベルでの）と同時には充填剤の均一な分散を提示しな
いという事実のために高含量の充填剤を典型的には獲得
できない。この理由は、重縮合反応が進行するにつれ、
その粘度が上昇して、上記（ｉ）および（ｉｉ）を達成
する能力の低下を引き起し、そして相当量の充填剤の存
在が反応系のエネルギー損失（すなわち熱吸収作用）を
引き起し得ることである。実際に、これは、最終的な発
泡ポリマー生成物の物性に悪影響を及ぼさずにポリマー
反応混合物の約１７−３０重量％以上の充填剤添加レベ
ルの達成を不可能にしている。さらに、反応成分と充填
剤との混合の効率が不適当であるならば、充填剤の分離
作用（粒径による）はフォーム体の断面における不均一
な粒径に起因するであろう。

【００１２】その内容が参照により本明細書に編入され
る米国特許第５４３２２０４号には、充填剤を含有する
イソシアネートをベースとする発泡ポリマーが開示され
ており、該充填剤はそれがメラミンではないという条件
で、ポリマーの３０重量％より高いレベルで存在し、約
２．０未満の比重を有する。イソシアネートをベースと
する発泡ポリマーの製造方法もまた開示されている。そ
の方法は水、触媒および充填剤からなる第１の混合物を
準備し（該充填剤は水および触媒により湿らせられ
る）、イソシアネートおよび活性水素含有化合物からな
る第２の混合物を準備し、第１の混合物と第２の混合物
を混合して反応混合物を準備し、そして反応混合物を膨
張させてイソシアネートをベースとする発泡ポリマーを
製造する工程からなる。この方法の重要な点は、触媒ま
たは水が実質的にないイソシアネートと活性水素含有化
合物からなる第２の混合物の供給であり、その結果、そ
れらのゲル化が遅延し、そして反応が起こり得ないとい
うことである。これにより、慣用の装置を用いて比較的
容易に操作され得る十分に低い粘度を有する液体である
第２の混合物が結果的に得られる。

【００１３】この’３８５特許に記載された方法は非常
に有用で、かつ多用途であるけれども、因子、例えば商
業的な操作にプロセスを適合させることに関連して、高
圧混合システムを使用する必要性等による経済的な難し
さが存在し得る。

【００１４】その内容が参照により本明細書に編入され
る米国特許第５５２３３３０号（１９９６年６月４日発
行）は、使用者が（ｉ）充填剤未添加または非添加のイ
ソシアネートをベースとする発泡ポリマーの製造と（ｉ
ｉ）充填剤添加のイソシアネートをベースとする発泡ポ
リマーの製造とを切り換えることができるシステムを開
示している。充填剤添加のイソシアネートをベースとす
る発泡ポリマーは低圧混合装置（ミックスヘッドとして
も記載されている）において製造される。

【００１５】この第５５２３３３０号の特許に開示され
たシステムは充填剤添加のイソシアネートをベースとす
る発泡ポリマーの製造には十分に適合されているけれど
も、そのようなフォームの製造は、例えば低圧ミックス
ヘッドを用いることにより達成される。低圧ミックスヘ
ッドの使用は易流動性の固体の流れとして触媒／水によ
り周囲が囲まれている特定の充填剤からなる反応成分の
流れの計量を促進する。

【００１６】本発明者の知る限りでは、混合されるべき
反応成分の流れの一つが容易に流動する（易流動性の）
固体の流れである高圧での多数の反応成分の流れを混合
するためのシステムは存在しない。そのような高圧混合
システムは直接的な適用を、例えば上記の’２０４号お
よび’３３０号の特許に開示されたプロセスを用いるポ
リウレタンフォームの商業的な製造に見出すであろう。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】従って、混合されるべ
き多数の流れの一つが易流動性の固体の流れである、多
数の流れ（例えば反応性の流れ）を高圧で混合する手段
を有することが有利であろう。理想的には、そのような
高圧混合システムは広範囲の充填剤を利用し、そして実
質的に大量の充填剤の導入を可能にするイソシアネート
をベースとする充填剤入り発泡ポリマーを製造するのに
容易に適合されるであろう。そのような高圧混合システ
ムが（ｉ）イソシーネートをベースとする再利用フォー
ムもしくはエラストマーまたはその他の二次的消費者お
よび二次的使用者の製品（例えばタイヤ）をベースとす
る充填剤を利用するために適合され得、そして（ｉｉ）
充填剤の粒径または性質により限定されないならば、特
に有利であろう。

【００１８】本発明の課題は、従来技術の上記欠点の一
つまたはそれ以上を解消または軽減する新規な方法を提
供することである。本発明のもう一つの課題は、混合さ
れるべき一つの流れが易流動性の固体の流れである多数
の流れを混合するための新規な高圧混合システム（装
置）を提供することである。本発明のもう一つ別の課題
は、混合されるべき一つの流れが易流動性の固体の流れ
である多数の流れを高圧で混合する新規方法を提供する
ことである。本発明の別の課題は、混合されるべき一つ
の反応体の流れが易流動性の固体の流れである多数の反
応体の流れを混合するための新規な高圧混合システム
（装置）を提供することである。本発明のさらに別の課
題は、混合されるべき一つの反応体の流れが易流動性の
固体の流れである多数の反応体の流れを高圧で混合する
ための方法を提供することである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】従って、一つの面におい
て、本発明は、少なくとも２つの独立した流れの各々の
ための独立した投入部を有する混合装置において少なく
とも２つの独立した流れを混合する方法であって、該方
法は以下の工程： （ｉ） 易流動性の固体の流れとして与えられる第１
の流れを圧力チャンバーに供給し、（ｉｉ） 圧力チャ
ンバーにおいて第１の流れを圧縮し、（ｉｉｉ）混合装
置において第１の流れを第１の投入部に供給し、（ｉ
ｖ） 混合装置において第２の流れを第２の投入部に供
給し、（ｖ） 混合装置において第１の流れと第２の
流れを互いに衝突させて混合物を製造し、そして（ｖ
ｉ） 混合装置から混合物を分取するからなり、工程
（ｉｉ）における圧縮は第１の流れの重量と工程（ｖ）
における該重量の衝突の期間との間に実質的に直線関係
が得られるように行われる、上記方法を提供する。

【００２０】もう一つの面において、本発明は、少なく
とも２つの独立した流れの各々のための独立した投入部
を有する混合装置において少なくとも２つの独立した流
れを混合するためのシステムであって、該システムは第
１の流れを受入れ得る第１の投入部および第２の流れを
受入れ得る第２の投入部と、第１の流れと第２の流れと
を互いにある期間衝突させるための衝突手段とを有する
混合装置と、該混合装置の上流にある圧縮チャンバーで
あって、（ｉ）易流動性の固体の流れとして第１の流れ
を受入れ得る投入部、（ｉｉ）第１の流れを圧縮して第
１の流れの重量と上記の期間との間に実質的に直線関係
を得るための圧縮手段、および（ｉｉｉ）圧縮チャンバ
ーからの第１の流れを排出するための出口部からなる圧
縮チャンバーと、混合装置において第１の投入部に圧縮
チャンバーの出口部を連結するための連結手段からなる
上記システムを提供する。

【００２１】本発明者は、流れの１つが易流動性の固体
の流れである、少なくとも２つの流れを高圧で混合する
ことを可能にする方法およびシステムを開発した。本明
細書を通じて使用されるような、「易流動性の（さらさ
らした，free-flowing）固体の流れ」という用語は、非
液体であり、かつ固体材料の分離した粒子から構成され
る固体状態の材料の流れを意味することが意図されてい
る。特に、易流動性の固体の流れは粒状固体材料の形態
をとるであろう。従って、懸濁液加圧、例えば充填剤を
配合した液体の流れは本明細書で使用されるような「易
流動性の固体の流れ」の範囲から外れる。

【００２２】本発明の範囲内で、「高圧」という用語は
少なくとも５００ｐｓｉの圧力を意味することが意図さ
れている。特に、当業界の現状では、圧力は約５００な
いし約１５０００ｐｓｉの範囲であるが、より高い圧力
が予期される。各々が流体または液体として通常ふるま
う少なくとも２つの流れを混合する方法およびシステム
は公知である。通常、液体の流れは公知ポンプおよびバ
ルブを用いて約５００ないし約３０００ｐｓｉの圧力で
ミックスヘッドに供給され、そこでそれらは互いに衝突
してそれらの緊密な混合物が得られる。しかしながら、
本発明者の知識の範囲では、混合されるべき２つの流れ
の一方が易流動性の固体の流れである少なくとも２つの
流れを混合するための市販の高圧プロセスおよびシステ
ムはこれまで知られていない。

【００２３】本発明者は、混合の前に、易流動性の固体
の流れの試料の重量と、該重量に対して第２の流れと衝
突させるために要求される期間（時間）との間に実質的
に直線関係を達成するために易流動性の固体の流れを圧
縮することが必要であることを見出した。実際に、必要
な圧縮は、易流動性の固体の流れの試料の重量のいずれ
かを予備的に測定し、そして該試料を衝突させるのに必
要な時間を測定することによるか、または試料を衝突さ
せるのに必要な時間を予め測定し、そして衝突を達成す
るために混合装置内を通す易流動性の固体の流れの重量
を測定することにより容易に決定され得る。このように
して易流動性の固体の流れを圧縮することにより、ポン
プ輸送、並びに計量および該流れと少なくとも１つの他
の流れとの混合に関して、該流れが液体と実質的に同じ
ように挙動することが可能となる。

【００２４】必要な圧縮を達成するために使用される正
確な圧力は多くの因子（例えば固体の性質，固体の硬
度，固体の平均粒径，圧チャンバーの出口または混合装
置の入口の開口部／ノズルの角度および大きさ，圧縮さ
れる固体の摩擦係数等）に応じて決定されるが、約５０
０ないし約１５０００ｐｓｉの範囲の圧力が適している
ことが見出されている。好ましくは、圧力は約２０００
ないし約１５０００ｐｓｉの範囲であり、より好ましく
は約３０００ないし約１００００ｐｓｉ、最も好ましく
は約３０００ないし約５０００ｐｓｉである。

【００２５】本発明の特に有利な態様は増圧器内で易流
動性の固体の流れを圧縮することに関する。そのような
増圧器を用いる利点は慣用の液圧（３０００ｐｓｉま
で）を用いて操作し得、そしてその何倍かである排出圧
力を伝達し得るということである。特に、加圧された圧
媒液（作動液）は増圧器に入り、そして投入圧に比べか
なり高い圧力にある一定量の排出容量を生じる、より小
さい作用面を有するラムまたはピストンを駆動する限定
されたピストンの駆動面に作用する。駆動面と作用面の
表面積の慎重な選択により、少なくとも約１：１の液圧
比（駆動面の表面積：作用面の表面積の比率として定義
される）を達成することが可能である。好ましくは、液
圧比は約２：１ないし約１０：１、より好ましくは約
３：１ないし約７：１の範囲内である。本発明のこの態
様は、例えばポリウレタンフォームの製造のための現在
ある市販の操作に、本発明の方法およびシステムの組み
込みを容易にする。

【００２６】もちろん、増圧器が例えば直接駆動ギヤま
たは圧チャンバー内に十分な圧力を創成するのに必要な
出力を提示し得るその他のタイプのポンプで置き換えら
れ得ることを当業者は理解している。

【００２７】図面の簡単な説明 本発明の態様は下記の図面を参照して記載される。図１
は本発明の方法およびシステムの好ましい態様を模式的
に示す図面である。図２は本発明の方法およびシステム
における使用に適する圧力チャンバーの断面図である。
図３は本発明の方法およびシステムにおける使用に適す
る別の圧力チャンバーの断面図である。図４は本発明の
方法およびシステムにおける使用に適する閉じた位置に
ある混合装置の断面図である。図５は開いた位置にある
図４の混合装置を示す図面である。図６は図４のＶＩ−
ＶＩ線に沿って切断した断面図である。図７は図５のＶ
ＩＩ−ＶＩＩ線に沿って切断した断面図である。図８は
本発明の方法およびシステムにおける使用に適する閉じ
た位置にある別の混合装置の断面図である。図９は開い
た位置にある図８の混合装置を示す図面である。

【００２８】

【発明の実施の形態】理想的には、本発明の方法および
システムは充填剤を添加したイソシアネートをベースと
する発泡ポリマーを製造するために採用される。本明細
書全体で使用されるように、「イソシーネートをべーす
とするポリマー」という用語は、特に、ポリウレタン、
ポリ尿素およびポリイソシアヌレートを意味すると理解
されたい。従って、本発明の好ましい態様は充填剤を添
加したイソシアネートをベースとする発泡ポリマーの製
造に関連して記載されるが、本発明の方法および装置が
より広範囲の用途を有し得、そして混合されるべき流れ
の１つが易流動性の固体の流れである少なくとも２つの
流れを高圧で混合することが望まれる実際上全ての場合
において使用され得ることは当業者により理解されるで
あろう。本発明のシステムおよび方法は、２またはそれ
以上の反応性の流れを混合することが望ましい場合に特
に有利である。従って、例えば、本発明の方法およびシ
ステムはエラストマーの反応射出成形、石炭で熱される
燃焼炉（例えば動力生成における使用のためのもので、
粒状石炭が空気と混合されて可燃性混合物を与える）、
鋳造操作等において使用され得る。

【００２９】本発明の特に好ましい面は、通常高レベル
の充填剤を有するイソシアネートをベースとする発泡ポ
リマーを製造する方法に関する。最終的な発泡ポリマー
の重量を基準として７０重量％と高い充填剤配合レベル
が意図されている。好ましくは、充填剤の配合量は最終
的な発泡ポリマーの重量を基準として約３０ないし７０
重量％、より好ましくは約３０ないし約６０重量％、さ
らに好ましくは約３０ないし約５０重量％、最も好まし
くは約３０ないし約４５重量％の範囲である。好ましく
は、本発明の方法における使用のための充填剤の比重は
約２．０未満の範囲、好ましくは約０．０２なきいし約
１．５の範囲である。そのような充填剤の例は以下のも
のを包含するが、これらに限定されない：粉砕ポリマー
（充填剤添加または未添加）、粉砕シート成形コンパウ
ンド、粉砕反応射出成形（ＲＩＭ）イソシアネートベー
スエラストマー、粉砕強化反応射出成形（ＲＲＩＭ）エ
ラストマー、粉砕タイヤ全体またはその一部および粉砕
イソシアネートベースポリマーフォーム（フォーム粉
末）。

【００３０】本発明の態様はイソシアネートをベースと
する発泡ポリマーの製造方法に関するものである。好ま
しくは、イソシアネートをベースとするポリマーはポリ
ウレタン、ポリ尿素、ポリイソシアヌレート、尿素変性
ポリウレタン、ウレタン変性ポリ尿素、ウレタン変性ポ
リイソシアヌレートおよび尿素変性ポリイソシアヌレー
トからなる群から選択される。当業界で知られているよ
うに、「変性」という用語はポリウレタン、ポリ尿素ま
たはポリイソシアヌレートと関連して使用される場合、
５０％までのポリマー骨格形成性結合が置換されている
ことを意味する。

【００３１】本発明は独立した流れの各々のための独立
した投入部を有する混合装置における少なくとも２つの
独立した流れの混合を包含する。

【００３２】本発明の方法における工程（ｉ）は圧力チ
ャンバーへの第１の流れの供給を包含する。第１の流れ
は易流動性の固体の流れとして通常挙動する。第１の流
れが圧力チャンバーに供給される方式は特に制限され
ず、ホッパー、コンベヤ、オーガースクリューおよびこ
れらのあらゆる組合せを用いて行われ得る。

【００３３】充填剤を添加したイソシアネートをベース
とする発泡ポリマーを製造することが望まれる場合、易
流動性の固体の流れは発泡剤および触媒からなる混合物
により周囲が囲まれた充填剤を含有することが好まし
い。好ましくは発泡剤は水を含有する。当業界で知られ
ているように、イソシアネートをベースとする発泡ポリ
マーの製造において水は反応性発泡剤として使用され得
る。特に、最終的な発泡ポリマー製品において有効な発
泡剤として作用する二酸化炭素を形成するイソシアネー
トと反応する。場合により、発泡剤は水と組み合わせて
使用されてもよい。第１の流れに使用される触媒は重合
反応を触媒し得る化合物である。そのような触媒は公知
であり、そしてその選択および濃度は当業者の知識の範
囲内である。例えば、その内容が参照により本明細書に
編入される米国特許第４２９６２１３号および同第４５
１８７７８号参照。適当な触媒は第三アミンおよび／ま
たは有機金属化合物を包含するが、それに限定されな
い。また、当業界で知られているように、目的がイソシ
アヌレートを製造することである場合、ルイス酸は触媒
として単独またはその他の触媒と組み合わせて使用され
なければならない。もちろん、２またはそれ以上の触媒
の組合せが適当に使用され得ることが当業者により理解
されるであろう。本発明の第１の流れの好ましい態様に
おいて使用するための特定の充填剤の選択は、充填剤
（直接または間接的に）が重縮合反応に実質的に悪影響
を及ぼさないという条件で特に制限されない。好ましく
は充填剤は実質的に非多孔性である。充填剤の限定され
ない例は鉱物、鉱石、合成物質（有機性および重合性の
両方）等を包含する。本発明方法のこの好ましい態様
は、二次的消費者および二次的使用者物品からなる群か
ら選択される充填剤との使用に特に適しており、このよ
うにして、これらの物品は本発明の方法を用いて有効に
再循環され得る。そのような物品の限定されない例はプ
ラスチック、タイヤ、およびイソシアネートをベースと
するフォームおよびエラストマー（充填剤添加および未
添加）を包含する。典型的には、充填剤は特定のフォー
ムにおいて使用され、そして適当な形状（例えば微小球
形、その他）を有するであろう。充填剤の選択は発泡製
品の所望の特性または意図される用途によって例えば以
下のように行われ得る：充填剤 用途／フォームに付与される特性 １．繊維状 多孔性，通気性，引裂強さ，特別な効果 ２．発泡性ビーズ 浮遊性，エネルギー調節性 ３．金属化繊維／粉末 導電性 ４．カーボンブラックコート 導電性 フレーク／粉末 ５．マイクロ波感受性粉末 熱成形性 ６．金属性繊維 導電性 ７．重充填剤 消音性 ８．有機塩 離型性 ９．感熱性充填剤 熱成形性

【００３４】そのような第１の流れの調製は慣用の固体
ミキサー、ホッパーおよび固体計量装置を組み合わせて
用いて行われ得る。

【００３５】本発明方法の工程（ｉｉ）は、第１の流れ
の試料の重量とプロセスの工程（ｖ）において該試料を
衝突させる期間との間に実質的に直線関係が得られるの
に十分な圧力で圧力チャンバーにおいて第１の流れを圧
縮することからなる。そのような圧力を達成する好まし
い方法は増圧器に組み込まれた圧力チャンバーを使用す
ることである。そのような増圧器はパーカー・モーショ
ン・アンド・コントロール社からパーカー・フルイッド
パワー・インテンシファイヤーの商品名で市販されてい
る。好ましくは、増圧器は少なくとも約１：１、より好
ましくは約２：１ないし約１０：１の範囲、最も好まし
くは約３：１ないし約７：１の範囲の液圧比を提示する
ことができる。

【００３６】本発明の方法の工程（ｉｉｉ）は混合装置
において第１の流れを第１の投入部に供給することから
なる。これが行われる様式は特に限定されず、そして当
業者の知識の範囲内である。流れのポンプ輸送を促進す
るために、実質的に鋭い曲部や角部がないラインが圧縮
チャンバーの出口部（排出部）および混合装置の第１の
投入部を連結するために使用される。

【００３７】本発明の方法の工程（ｉｖ）は混合装置に
おいて第２の流れを第２の投入部に供給することからな
る。これが行われる様式もまた、特に限定されず、そし
て当業者の知識の範囲内である。

【００３８】充填剤を添加したイソシアネートをベース
とする発泡ポリマーを製造することを望む場合、発泡剤
および触媒が上記第１の流れの中に存在するという条件
で、イソシアネート、活性水素含有化合物およびあらゆ
るその他の添加剤を含有する第２の流れを利用すること
が好ましい。従って、イソシアネートと活性水素含有化
合物とのプレブレンドからなり、適当な手段により上記
成分間の反応が防止されている第２の流れを用いること
により、充填剤を添加したイソシアネートをベースとす
る発泡ポリマーを製造することができる。また、イソシ
アネートと活性水素含有化合物とを独立した流れとして
混合装置に供給することが可能である。

【００３９】本方法がポリウレタンフォームを製造する
ために利用されるならば、活性水素含有化合物は典型的
にはポリオールである。ポリオールの選択は特に制限さ
れず、そして当業者の知識の範囲内である。例えば、ポ
リオールはポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネ
ート、ポリジエンおよびポリカプロラクトンからなる群
から選択される１種のヒドロキシ基を末端基とする骨格
であってよい。好ましくは、ポリオールはヒドロキシ基
を末端基とするポリヒドロカーボン、ヒドロキシ基を末
端基とするポリホルマル、脂肪酸トリグリセリド、ヒド
ロキシ基を末端基とするポリエステル、ヒドロキシメチ
ル基を末端基とするポリエステル、ヒドロキシメチル基
を末端基とするパーフルオロメチレン、ポリアルキレン
エーテルグリコール、ポリアルキレンアリーレンエーテ
ルグリコールおよびポリアルキレンエーテルトリオール
からなる群から選択される。より好ましいポリオールは
アジピン酸エチレングリコールポリエステル、ポリ（ブ
チレングリコール）、ポリ（プロピレングリコール）お
よびヒドロキシ基を末端基とするポリブタジエンからな
る群から選択される（その内容が参照により本明細書に
編入される英国特許第１４８２２１３号参照）。最も好
ましいポリオールはポリエーテルポリオールである。好
ましくは、そのようなポリエーテルポリオールは約２０
０ないし約２００００、より好ましくは約２０００ない
し約７０００、最も好ましくは約２０００ないし約６０
００の分子量を有する。

【００４０】本方法がポリ尿素フォームを製造するため
に利用されるならば、活性水素含有化合物は水素が窒素
に結合している化合物からなる。好ましくは、該化合物
はポリアミン、ポリアミド、ポリイミドおよびポリオー
ルアミンからなる群から選択され、最も好ましくはポリ
アミンである。そのような化合物の限定されない例は第
一および第二アミンを末端基とするポリエーテルを包含
する。好ましくはそのようなポリエーテルは約１５００
以上の分子量、２ないし６の官能価、および約２００な
いし約６０００のアミン当量を有する。そのようなアミ
ンを末端基とするポリエーテルは典型的には適当な開始
剤から製造されるが、該開始剤に低級アルキレン（例え
ばエチレン，プロピレン，ブチレンおよびそれらの混合
物）オキシドが添加され、得られるヒドロキシ基を末端
基とするポリオールは次にアミン化される。２種または
それ以上のアルキレンオキシドが使用されるならば、そ
れらはランダム混合物、または１種もしくはその他のポ
リエーテルのブロックのいずれかとして存在してもよ
い。アミン化のために、ポリオールのヒドロキシ基が実
質的に全て第二ヒドロキシ基であることが特に好まし
い。典型的には、アミン化工程はポリオールのヒドロキ
シ基の大部分を置換するが、全てを置換するものではな
い。

【００４１】本発明の方法の好ましい態様における使用
のために適しているイソシアネートは特に限定されず、
そしてその選択は当業者の知識の範囲内である。一般
に、使用に適するイソシアネート化合物は次式： Ｑ（ＮＣＯ）_i （式中、ｉは２またはそれ以上の整数を表し、そしてＱ
はｉの価数を有する有機基を表す）で表され得る。Ｑは
置換された、または置換されていない炭化水素基（例え
ばアルキレン基またはアリーレン基）であってよい。さ
らにＱは次式： Ｑ¹ −Ｚ−Ｑ¹ （式中、Ｑ¹ はアルキレン基またはアリーレン基を表
し、そしてＺは−Ｏ−、−Ｏ−Ｑ¹ 、−ＣＯ−、−Ｓ
−、−Ｓ−Ｑ¹ −Ｓ−および−ＳＯ₂ −からなる群から
選択される）で表され得る。この定義の範囲内となるイ
ソシアネート化合物の例はヘキサメチレンジイソシアネ
ート、１，８−ジイソシアナト−ｐ−メタン、キシリル
ジイソシアネート、（ＯＣＮＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＯＣＨ
₂ Ｏ）₂ 、１−メチル−２，４−ジイソシアナトシクロ
ヘキサン、フェニレンジイソシアネート、トルエンジイ
ソシアネート、クロロフェニレンジイソシアネート、ジ
フェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート、ナフタ
レン−１，５−ジイソシアネート、トリフェニルメタン
−４，４’，４”−トリイソシアネートおよびイソプロ
ピルベンゼン−α−４−ジイソシアネートを包含する。

【００４２】別の態様において、Ｑはまたｉの価数を有
するポリウレタン基を表してもよい。この場合、Ｑ（Ｎ
ＣＯ）_i はこの分野でプレポリマーとして一般的に呼ば
れている化合物である。一般的に、プレポリマーは化学
量論的に過剰のイソシアネート化合物（上記したような
化合物）を活性水素含有化合物（上記したような化合
物）、好ましくは下に記載するようなポリヒドロキシ基
含有物質またはポリオールと反応させることにより製造
され得る。この態様において、ポリイソシアネートは、
例えば、ポリオール中のヒドロキシ基の割合に対して約
３０％ないし約２００％化学量論的に過剰な比率で使用
され得る。本発明の方法はポリ尿素フォームの製造に関
するので、この態様において、プレポリマーはポリウレ
タン変性ポリ尿素（すなわち、未変性ポリウレタンでは
ない）を調製するために使用されることは理解されるで
あろう。

【００４３】別の態様において、本発明方法のこの好ま
しい態様における使用に適当であるイソシアネート化合
物はイソシアネートおよびジイソシアネートのダイマー
およびトリマーから、および次式： 〔Ｑ”（ＮＣＯ）_i 〕_j （式中、ｉおよびｊの両方は２またはそれ以上のある値
を有する整数を表し、そしてＱ”は多官能価の有機基を
表す）で表されるポリマージイソシアネート、および／
または反応混合物中の追加の成分として次式： Ｌ（ＮＣＯ）_i （式中、ｉは１またはそれ以上のある値を有する整数を
表し、そしてＬは単官能価または多官能価の原子または
基を表す）で表される化合物から選択されてもよい。こ
の定義内に入るイソシアネート化合物の例はエチルホス
ホン酸ジイソシアネート、フェニルホスホン酸ジイソシ
アネート、＝Ｓｉ−ＮＣＯ基を含有する化合物、スルホ
ンアミド（ＱＳＯ₂ ＮＣＯ）、シアン酸およびチオシア
ン酸から誘導されるイソシアネート化合物を包含する。
参照によりその内容が本明細書に編入される英国特許第
１４５３２５８号もまた参照。

【００４４】適当なイソシアネートの限定されない例は
以下のものを包含する：１，６−ヘキサメチレンジイソ
シアネート、１，４−ブチレンジイソシアネート、フル
フリルインデンジイソシアネート、２，４−トルエンジ
イソシアネート、２，６−トルエンジイソシアネート、
２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、４，
４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’−
ジフェニルプロパンジイソシアネート、４，４’−ジフ
ェニル−３，３’−ジメチルメタンジイソシアネート、
１，５−ナフタレンジイソシアネート、１−メチル−
２，４−ジイソシアネート−５−クロロベンゼン、２，
４−ジイソシアナト−ｓ−トリアジン、１−メチル−
２，４−ジイソシアナトシクロヘキサン、ｐ−フェニレ
ンジイソシアネート、ｍ−フェニレンジイソシアネー
ト、１，４−ナフタレンジイソシアネート、ジアニシジ
ンジイソシアネート、ビトルエンジイソシアネート、
１，４−キシレンジイソシアネート、１，３−キシレン
ジイソシアネート、ビス（４−イソシアナトフェニル）
メタン、ビス（３−メチル−４−イソシアナトフェニ
ル）メタン、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネ
ートおよびそれらの混合物。より好ましいイソシアネー
トは２，４−トルエンジイソシアネート、２，６−トル
エンジイソシアネートおよびそれらの混合物、例えば
２，４−トルエンジイソシアネート約７５ないし約８５
重量％と２，６−トルエンジイソシアネート約１５ない
し約２５重量％とからなる混合物からなる群から選択さ
れる。別のより好ましいイソシアネートは２，４’−ジ
フェニルメタンジイソシアネート、４，４’−ジフェニ
ルメタンジイソシアネートおよびそれらの混合物からな
る群から選択される。最も好ましいイソシアネートは
２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート約１５な
いし約２５重量％と４，４’−ジフェニルメタンジイソ
シアネート約７５ないし約８５重量％とからなる混合物
である。そのようなイネシアネートの例はインペリアル
・ケミカル・インダストリーズ社からルビネートＭの商
品名で、そしてザ・ダウ・ケミカル・カンパニー社から
ＰＡＰＩ４０２７の商品名で市販されている。

【００４５】図面を参照して下に記載されるであろう理
由のために、本発明の方法の好ましい態様は、混合装置
において第３の部分へ第３の流れを供給するさらに別の
工程を含む。これにより、混合装置においてイソシアネ
ートと活性水素含有化合物の別々の予備的にブレンドし
た流れ（再び記載するが、この態様においてイソシアネ
ートと活性水素含有化合物は実質的に反応しない）を反
応投入部に供給することが可能となる。別の利点は、
水、すなわち発泡剤の限定されない例および触媒は上記
出願’９９１号および’９９６号により意図されている
ように第１の流れにおいて排他的に使用され得る。

【００４６】イソシアネートをベースとする発泡ポリマ
ーの調製において発泡剤として使用される水の量が、通
常、反応混合物における活性水素含有化合物の全量１０
０重量部を基準として約０．５ないしせいぜい約４０重
量部またはそれ以上、好ましくは約１．０ないし約１０
重量部の範囲であることは当業界で知られている。イソ
シアネートをベースとする発泡ポリマーの調製において
使用される水の量は発泡ポリマーに期待される固定され
た特性により、および自立構造形成に対する発泡性フォ
ームの許容度により限定されるので、ある種の状況下で
は、高配合量の充填剤が意図される場合に実質的に不活
性の液体増量剤を利用することが必要となるかもしれな
い。適当な液体増量剤の限定されない例はハロゲン化炭
化水素および高分子量炭化水素を包含する。ポリオール
の一部は補足的な担体として使用され得る。

【００４７】当業者により明らかに理解されるように、
イソシアネートをベースとする発泡ポリマーを製造する
ために、本発明の好ましい態様を実施することが望まし
い場合、イソシアネートをベースとするポリマーには慣
用の添加剤が該方法において使用されることが考えられ
る。該添加剤の限定されない例は以下のものを包含す
る：界面活性剤（例えば商品名Ｌ−５４０ユニオン・カ
ーバイドまたはエアー・プロダクツからのＤＣ５０４３
として利用可能である有機ケイ素化合物）、気泡連続化
剤（セル・オープナー，例えばシリコーン油）、増量剤
（例えばセレクロールＳ４５として市販されているハロ
ゲン化パラフィン）、架橋リンカー（例えば低分子量反
応性水素含有組成物）、顔料／染料、難燃剤（例えばハ
ロゲン化オルガノリン酸化合物）、阻害剤（例えば弱
酸）、核剤（例えばジアゾ化合物）、酸化防止剤および
可塑剤／安定剤（例えばスルホン化芳香族化合物）。こ
れらの添加剤の１種またはそれ以上が本発明の方法にお
いて第１の流れまたは第２の流れに使用され得る。上記
添加剤の通常の使用量は当業者の知識の範囲内である。

【００４８】本発明方法の工程（ｖ）は混合装置におい
て第１の流れ、第２の流れそして（存在するならば）第
３の流れを衝突させることからなる。工程（ｖｉ）は混
合装置から混合物を排出することからなる。

【００４９】本発明の方法およびシステムにおける使用
に適する混合装置は、第１の流れ、第２の流れそして場
合によって第３の流れをそれぞれ反応させるために、第
１の投入部、第２の投入部および場合により第３の投入
部を有する。第２の投入部およびもしそれが存在するな
らば第３の投入部に関し、混合装置は、例えば、参照に
より本明細書に編入される以下の特許の１またはそれ以
上に開示されたタイプのものであってよい： 米国特許第４３７９１２２号（タウベンマン） 米国特許第４４６４０５６号（シュミッツ等） 米国特許第４４９７５７９号（シュミッツ等） 米国特許第４５０３０１４号（バウアー） 米国特許第４５１０１２０号（バウアー） 米国特許第４５６５５１１号（ラミッシュ） 米国特許第４６４３５８１号（ソーキティヒ等） 米国特許第４７２１３９１号（バウアー） 米国特許第４７７４０５９号（ワグナー） 米国特許第４８５４７１３号（ソーキティヒ） 米国特許第４８９８７１４号（アーバン等） 米国特許第４９４４５９９号（ソーキティヒ） 米国特許第４９６６４６６号（ソーキティヒ） 米国特許第５０５７５４８号（アーバン） 米国特許第５０６３０２７号（シュナイダー） 米国特許第５１５７０５９号（バウアー等） 米国特許第５２０１５８０号（バウアー） 米国特許第５２７７５６７号（バウアー等） 米国特許第５２７００１４号（バウアー等）

【００５０】一般に、本発明の方法およびシステムにお
いて使用するための好ましい混合装置は混合チャンバー
に設置された制御プランジャーを有する。該制御プラン
ジャーは（ｉ）第１の流れ、第２の流れおよび存在する
ならば第３の流れを混合チャンバーにおいて互いに衝突
させることを可能にするための縮められた位置（収縮位
置）と、（ｉｉ）第１の流れ、第２の流れおよび存在す
るならば第３の流れの混合チャンバー中への流入を防止
する伸ばされた位置（伸長位置）とにおいて操作可能で
ある。

【００５１】混合装置は第１の流れ（すなわち易流動性
の固体の流れとして最初に供給される流れ）を受容する
ための第１の投入部を有するように適合される。好まし
くは第１の投入部は、制御プランジャーが伸ばされた位
置にある場合に制御プランジャーに対して第１の流れが
行き止まりとされるか、または回送されるように設計さ
れる。好ましくは、制御プランジャーが伸長された位置
にある場合に該制御プランジャーは混合装置の第２の投
入部と連絡してその中に独立した再循環通路または溝を
有し、第２の流れの再循環を可能にする。第３の流れが
利用されるならば、制御プランジャーは、混合装置の第
３の投入部と連絡してその中に別の独立した再循環通路
または溝を有することが好ましい。

【００５２】当業者に明らかなように、本発明の方法は
成形品（例えば自動車用座席システム）等の製造に有用
である。

【００５３】

【実施例】図１を参照すると、この図面には本発明の方
法およびシステムの一態様が模式的に示されている。こ
の図示された態様は独立した３つの流れを混合するため
のものであり、それらの流れの１つが易流動性の固体の
流れとして供給される。この態様は特に充填剤を添加し
たイソシアネートをベースとする発泡フォームを製造す
るための特定の用途を有する。

【００５４】従って、第１の液体の流れを含有する第１
の保持タンク１０と第２の液体の流れを含有する第２の
保持タンク２０とが配置されている。第１の液体の流れ
および第２の液体の流れは各々イソシアネートと活性水
素含有化合物のブレンドを含有する。第１の液体の流れ
は第１の保持タンク１０から第１のポンプ２５によりラ
イン１５を介して吸引される。第１の液体の流れは、ラ
イン１７を介して後に詳細に記載されるであろう高圧ミ
ックスヘッド１００に供給される。第１の戻りライン３
０はミックスヘッド１００を第１の保持タンク１０に連
結する。第２の液体の流れは第２の保持タンク２０から
第２のポンプ３５によりライン４０を介して吸引され
る。第２の液体の流れは、ライン４２を介して高圧ミッ
クスヘッド１００に供給される。第２の戻りライン４５
はミックスヘッド１００を第２の保持タンク２０に連結
する。

【００５５】図示されるように、作動液（圧媒液）を含
有する液圧タンク５０もまた設置されている。作動液は
ポンプ６０によりライン５５を介して液圧タンク５０か
ら吸引される。方向制御バルブ７０が設置され、そして
ライン６５を介してポンプ６０に連絡される。ライン６
７はバルブ７０から液圧タンク５０に作動液を戻す。ラ
イン７５，７７はバルブ７０から増圧器２００に連結さ
れている。バルブ７０およびライン７５，７７の操作は
当業者の知識の範囲内である。

【００５６】同じ参照番号が同じ部品を示す図２および
３を参照すると、該図面には増圧器２００の別な態様が
示されている。従って、易流動性の固体の流れ（図示せ
ず）が配合される圧力チャンバー２０５が設置されてい
る。増圧器２００は出口２１５を有する出口キャップ２
１０を備えている。出口２１５は高圧ライン（図示せ
ず）を介しミックスヘッド１００に連結されている。圧
力チャンバー２０５における圧縮力は圧縮ピストン２２
０により生成される。圧縮ピストン２２０はピストンヘ
ッド２２２、駆動面２２５および作用面２３０を有す
る。ピストンヘッド２２２は液圧チャンバー２３５と密
閉状態で連絡されており、そして該チャンバー内を作動
する。作動液はあらゆる適当な手段（図２および３には
示されていない）により液圧チャンバー２３５中の駆動
面２２５上方に導入される。そのような液は、作用面２
３０が圧力チャンバー２０５の内用物を圧縮するように
圧縮ピストン２２０を通常下方に引き下げる。

【００５７】図２に示された増圧器において、易流動性
の固体の流れは出口２１５を介して圧力チャンバー２０
５に導入される。図３に示された増圧器において、易流
動性の固体の流れは出口２１５を介して圧力チャンバー
２０５に導入される。図３に示された増圧器において、
成分の分離または分別のための必要性は、圧縮ピストン
２２０が液圧チャンバー２３５中に実質的に完全に引き
込まれた時、易流動性の固体の流れの配合が可能となる
入口部２４０の導入により回避される。

【００５８】操作において、易流動性の固体の流れは圧
力チャンバー２０５に導入される。液圧チャンバー２３
０は駆動面２２５上に適当な作動液の吸引により加圧さ
れる。この加圧は圧縮ピストン２２０を下方に引き下
げ、そして圧力チャンバー２０５内の固体の流れの加圧
を引き起こす。加圧された固体の流れは次いでミックス
ヘッド１００に供給される。

【００５９】図２および３に示されるように、駆動面２
２５の表面積は作用面２３０の表面積より大きく、それ
により１：１以上のポテンシャル液圧比を与える。増圧
器２００により提示される液圧比は駆動面２２５と作用
面２３０の各々の表面積の適切な選択により制御され得
る。好ましくは、それぞれの表面積は約２：１ないし約
１０：１、より好ましくは約３：１ないし約７：１の範
囲にある液圧比を与えるように選択される。

【００６０】上記したように、ミックスヘッドを介して
通過する第１の流れの重量とミックスヘッドにおける該
重量の衝突の期間との間に実質的な直線関係が存在する
ように、圧力チャンバー内に十分な圧縮力を適用するこ
とが必要である。好ましくは、これは予め設定された時
間、ミックスヘッド内で衝突される第１の流れの試料の
重量を計測し、そして第１の流れの重量とその衝突時間
との間の直線関係を確認することからなる。

【００６１】同じ参照番号が同じ部品を示す図４ないし
７を参照すると、該図面にはミックスヘッド１００の断
面が示されている。ミックスヘッド１００はライン１７
に連結された第１の入口１０５を介する第１の液体の流
れおよびライン４２に連結された第２の入口１１５を介
する第２の液体の流れを受容する。ミックスヘッド１０
０はライン８に連結された第３の入口１２５を介して増
圧器２００から固体の流れを受容する。

【００６２】ミックスヘッド１００はさらに液圧チャン
バー１３０、混合チャンバー１３５およびそれらの間で
操作可能な制御プランジャー１４０を有する。液圧チャ
ンバーは、ストローク操作が可能な制御プランジャー１
４０の上面に作用する作動液供給源（図示せず）に連結
されている。

【００６３】図４および６は非使用または閉鎖された位
置にあるミックスヘッド１００を示す。従って、圧液チ
ャンバー１３０は加圧され、それにより制御プランジャ
ー１４０を下方に駆動する。この位置において、第３の
入口１２５中に導入された固体の流れは制御プランジャ
１４０に対して行き止まりとされるか、または回送され
ている。図６に示されるように、制御プランジャー１４
０は第１の入口１０５と連結している第１の再循環溝１
１０と第１の戻りライン３０に連絡された第１の出口１
１２とを有する。さらに、制御プランジャー１４０は第
２の入口１１５と連絡している第２の再循環溝１２０と
第２の戻りライン４５に連結された第２の出口１２２と
を有する。

【００６４】このように、ミックスヘッド１００の非使
用または閉鎖位置において、第１の液体の流れは高圧で
供給され、第１の入り口１０５に入り、第１の再循環溝
１１０に入り、第１の出口１１２に入り、そして第１の
戻りライン３０を介して第１の保持タンク１０に戻され
る。第２の液体の流れは高圧で供給され、第２の投入部
１１５に入り、第２の再循環溝１２０に入り、そして第
２の戻りライン４５を介して第２の保持タンク２０に戻
される。固体の流れは第３の入口１２５を介してミック
スヘッド１００に入り、そして制御プランジャー１４０
に対して行き止まりとされるか、または回送されてい
る。

【００６５】流れを混合することが望まれる場合、液圧
チャンバー１３０は制御プランジャー１４０上で圧力が
解除されて、図５および７に示されるように収縮位置ま
で制御プランジャー１４０が移動する。この位置におい
て第１の液体の流れは第１の入口１０５から発し、第２
の入口の流れは第２の入口１１５から発し、そして固体
の流れは第３の入口１２５から発する。これらの流れは
混合チャンバー１３５中で互いに衝突して緊密な混合物
が製造される。緊密な混合物は次にミックスヘッド１０
０から型またはその他の成形装置に排出される。十分量
の流れが適用されたら、液圧チャンバー１３０が制御プ
ランジャー１４０上に加圧されて、図４および６に示さ
れる伸長された位置まで制御プランジャー１４０が移動
する。

【００６６】図８および９を参照すると、該図面には図
４ないし７に示されたミックスヘッドの変形が示されて
いる。特に、図８および９において、ミックスヘッド１
００ａは第１の液体の流れを固体の流れと混合するため
に備えられており、すなわち第２の液体の流れがない。

【００６７】当業者により理解されるように、開示され
た方法およびシステムの多くの変形が本発明の精神およ
び実質から逸脱することなく可能である。例えば、本発
明のシステムおよび方法が多数の固体流および多数の液
体流と共に使用され得ることを当業者は容易に理解す
る。充填剤を添加したイソシアネートをベースとする発
泡ポリマーを製造する場合、イソシアネートと活性水素
含有化合物の別々の流れを使用することが可能である。
また、イソシアネートと活性水素含有化合物を予めブレ
ンドし、そしてこれらの単一の流れまたはこれらの多数
の流れを使用するがことできる。さらに、ミックスヘッ
ドは上記の種々の米国特許に記載されている１またはそ
れ以上の防音チャンバー等と共に使用され得る。また、
同一平面または互いに異なる平面に配置された混合装置
において、第１の投入部およびおよび第２の投入部（そ
して場合に応じ、もし存在するならば１またはそれ以上
のその他の投入部）を有することが可能であり、そして
いくつかの場合により好ましいことでさえあることは当
業者により理解される。異なる平面に配置される場合、
第１の投入部および第２の投入部は依然として流れの衝
突を提示する。流れは、それらが互いに混合効果を有す
る場合、依然として衝突する。例えば、流れが異なる平
面にある場合、該平面は交差してもよいし、また平行で
あってもよい。もし平行であるならば、流れは混合効果
を有するように接近していてもよい。流れは適当な混合
効果を有するために、偏行または直進されていてもよい
（構造または空気の圧力により）。

【００６８】以上、本発明は例示した態様を参照して記
載されてきたが、これまでの記載は限定を意味するもの
でも、限定を構成するものでもない。本発明の例示した
態様の種々の変形ならびにその他の態様はこれまでの記
載を参照すれば当業者に明らかであろう。それ故に、添
付した特許請求の範囲はそのようなあらゆる変形または
態様を含むものと理解されたい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法およびシステムの好ましい態様を
模式的に示す図面。

【図２】本発明の方法およびシステムにおける使用に適
する圧力チャンバーの断面図。

【図３】本発明の方法およびシステムにおける使用に適
する別の圧力チャンバーの断面図。

【図４】本発明の方法およびシステムにおける使用に適
する閉じた位置にある混合装置の断面図。

【図５】開いた位置にある図４の混合装置を示す図面。

【図６】図４のＶＩ−ＶＩ線に沿って切断した断面図。

【図７】図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿って切断した断面
図。

【図８】本発明の方法およびシステムにおける使用に適
する閉じた位置にある別の混合装置の断面図。

【図９】開いた位置にある図８の混合装置を示す図面。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ニック モラノ カナダ国 エム９ブイ ５エイ３ オンタ リオ エトビコーク カベルネ サークル ９ (72)発明者 ウィルフレッド ウオング タイ チェン カナダ国 エル６エイチ ４エックス６ オンタリオオークビレ グランド ブール バール 2011 (72)発明者 モハメド アローベルディ カナダ国 エム９エル ２シー６ オンタ リオ ノース ヨーク ダンカンウッズ ドライブ 508−35 (72)発明者 アンソニー ジィ．ジ マルコ カナダ国 エル４エル ３ケイ３ オンタ リオ ウッドブリッジ ズィスル リッジ ドライブ ９

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも２つの独立した流れの各々の
   ための独立した投入部を有する混合装置において少なく
   とも２つの独立した流れを混合する方法であって、該方
   法は以下の工程： （ｉ） 易流動性の固体の流れとして与えられる第１
   の流れを圧力チャンバーに供給し、（ｉｉ） 圧力チャ
   ンバーにおいて第１の流れを圧縮し、（ｉｉｉ）混合装
   置において第１の流れを第１の投入部に供給し、（ｉ
   ｖ） 混合装置において第２の流れを第２の投入部に供
   給し、（ｖ） 混合装置において第１の流れと第２の
   流れを互いに衝突させて混合物を製造し、そして（ｖ
   ｉ） 混合装置から混合物を分取するからなり、工程
   （ｉｉ）における圧縮は第１の流れの重量と工程（ｖ）
   における該重量の衝突の期間との間に実質的に直線関係
   が得られるように行われる、上記方法。
2. 【請求項２】 工程（ｉｉ）が約３０００ないし約１０
   ０００ｐｓｉの範囲の圧力で行われる請求項１記載の方
   法。
3. 【請求項３】 工程（ｉｉ）が少なくとも約１：１の液
   圧比を与える得る増圧器内で行われる請求項１または２
   のいずれか１項に記載の方法。
4. 【請求項４】 混合装置において第３の流れを第３の投
   入部に供給する別の工程を有し、そして工程（ｖ）が混
   合装置において第１の流れ、第２の流れおよび第３の流
   れを互いに衝突させて混合物を製造することからなる請
   求項１ないし３のいずれか１項に記載の方法。
5. 【請求項５】 第１の流れが水および触媒からなる混合
   物により囲まれた粒状非多孔性充填剤からなり、そして
   第２の流れがイソシアネートと活性水素含有化合物との
   配合物からなり、そしてイソシーネートをベースとする
   発泡ポリマーの製造のためである請求項１ないし４のい
   ずれか１項に記載の方法。
6. 【請求項６】 充填剤がイソシーネートをベースとする
   発泡ポリマーの重量を基準として約７０重量％未満の配
   合レベルを与える量で使用される請求項１ないし５のい
   ずれか１項に記載の方法。
7. 【請求項７】 少なくとも２つの独立した流れの各々の
   ための独立した投入部を有する混合装置において少なく
   とも２つの独立した流れを混合するためのシステムであ
   って、該システムは第１の流れを受入れ得る第１の投入
   部および第２の流れを受入れ得る第２の投入部と、第１
   の流れと第２の流れとを互いにある期間衝突させるため
   の衝突手段とを有する混合装置と、 該混合装置の上流にある圧縮チャンバーであって、
   （ｉ）易流動性の固体の流れとして第１の流れを受入れ
   るための投入部、（ｉｉ）第１の流れを圧縮して第１の
   流れの重量と上記の期間との間に実質的に直線関係を得
   るための圧縮手段、および（ｉｉｉ）圧縮チャンバーか
   らの第１の流れを排出するための出口部からなる圧縮チ
   ャンバーと、 混合装置において第１の投入部に圧縮チャンバーの出口
   部を連結するための連結手段からなる上記システム。
8. 【請求項８】 圧縮手段が、ピストン、第１の流れを圧
   縮する作用面および駆動手段に連絡し前記ピストンに伝
   達する駆動面からなる請求項７記載のシステム。
9. 【請求項９】 圧縮手段が、駆動面の面積：作用面の面
   積の比率として定義される液圧比を約１：１ないし約１
   ０：１の範囲内で伝達することができる請求項７または
   ８のいずれか１項に記載のシステム。
10. 【請求項１０】 混合装置が第１の投入部および第２の
    投入部を連絡する混合チャンバーからなる請求項７ない
    し９のいずれか１項に記載のシステム。
11. 【請求項１１】 混合装置が混合チャンバーに設置され
    た制御プランジャーを有し、該制御プランジャーは
    （ｉ）第１の流れと第２の流れを混合チャンバーにおい
    て互いに衝突させることを可能にする縮められた位置
    と、（ｉｉ）第１の流れと第２の流れが混合チャンバー
    中に進入するのを防ぐ伸ばされた位置において操作可能
    である請求項１０記載のシステム。
12. 【請求項１２】 制御プランジャーが伸ばされた位置に
    ある場合に該制御プランジャーは第２の投入部と連絡し
    ている再循環路を有し、混合装置を介して第２の流れの
    再循環を可能にする請求項１１記載のシステム。
13. 【請求項１３】 伸ばされた位置において、制御プラン
    ジャーが第１の流れを行き止まりにすることができる請
    求項１１または１２のいずれか１項に記載のシステム。
14. 【請求項１４】 混合装置が第３の流れを受入れるため
    の第３の投入部をさらに有する請求項７ないし１３のい
    ずれか１項に記載のシステム。
15. 【請求項１５】 混合装置が第１の投入部、第２の投入
    部および第３の投入部と連絡している混合チャンバーを
    有する請求項１４記載のシステム。
16. 【請求項１６】 混合装置が混合チャンバーに設置され
    た制御プランジャーを有し、該制御プランジャーは
    （ｉ）第１の流れ、第２の流れおよび第３の流れを混合
    チャンバーにおいて互いに衝突させることを可能にする
    縮められた位置と、（ｉｉ）第１の流れ、第２の流れお
    よび第３の流れが混合チャンバー中に進入するのを防ぐ
    伸ばされた位置において操作可能である請求項１５記載
    のシステム。
17. 【請求項１７】 制御プランジャーが伸ばされた位置に
    ある場合に該制御プランジャーは第２の投入部および第
    ３の投入部の各々と連絡している独立した再循環路を有
    し、混合装置を介して第２の流れおよび第３の流れの再
    循環を可能にする請求項１６記載のシステム。
18. 【請求項１８】 伸ばされた位置において、制御プラン
    ジャーが第１の流れを行き止まりにすることができる請
    求項１６または１７のいずれか１項に記載のシステム。