JPH10506572A

JPH10506572A - 閉セル発泡体の生産方法及び装置

Info

Publication number: JPH10506572A
Application number: JP8512007A
Authority: JP
Inventors: エス．ベルサー，ロバート; アール．ターク，ジョン，; エー．ホール，チャールズ，; ダヴリュ，シュミットコンス，ジェームズ，
Original assignee: Nordson Corp
Current assignee: Nordson Corp
Priority date: 1994-09-27
Filing date: 1995-09-27
Publication date: 1998-06-30
Anticipated expiration: 2015-09-27
Also published as: DE69505999D1; EP0787034B2; WO1996009881A1; DE69505999T3; EP0787034B1; DE69505999T2; KR970706058A; EP0787034A1; KR100292096B1; CA2197891A1; AU688984B2; JP3180914B2; ES2125053T5; ES2125053T3; CA2197891C; US5480589A; AU3728495A

Abstract

(57)【要約】高品質の閉セル発泡体を生産する方法及び装置であって、コーティングやシーラント・ビードや継ぎ目充填材やガスケットのような用途に使用される。第１の実施例では、多数の個々の混合エレメント（１２）を内蔵するインライン単通過形の静的混合装置（１０）が使用され、プラスチゾルやシリコーンやブチルやウレタンをベースにした材料のような高粘度液体ポリマー材料中にガスを均質に分散する。第２の実施例では、動的混合器（３ａ）と単通過形の静的混合器（３ｂ）が直列状態で使用され、閉セル発泡体を作る。

Description

【発明の詳細な説明】閉セル発泡体の生産方法及び装置本出願は、１９９４年９月２７日に出願されて現在特許許可された係属中の米国特許出願第０８／３１３，３５９号の一部継続出願である。発明の背景本発明はガスと液体ポリマー材料とを混合して発泡体コーティング又はビードのような閉セル発泡体構造物を生産する方法及び装置に関する。特に、本発明は接着剤やシーラントやコーキング材のようなポリマー材料と一緒に使用する為に適するものである。本発明の方法及び装置によって生産される発泡ポリマー材料の種類及び品質は、本発明の出願人に譲渡された発明者Ｃｏｂｂｓ，Ｊｒ等の米国特許第４，７７８，６３１号（’６３１特許と称する）に開示されたタイプの装置によって生産されたものとほぼ同様である。尚、’６３１特許の開示はこの引用によって本明細書に組み込まれる。’６３１特許に開示された装置は動的混合器であり、この動的混合器は、非常に異なった粘度、換言すると極めて高い粘度比を有する２種の材料を均質に混合する際に生ずる非常に困難な問題に対処する為に開発された。更に詳述すると、それは、高品質の閉セル発泡体を生産する為に、ゼロに近い粘度（１．２×１０^-6ｌｂｓ．／ｆｔ．ｓｅｃ）を本質的に有するガスと、約２，０００センチポアズ（ｃｐｓ）から例えば１，０００，０００ｃｐｓに至る範囲の粘度を有する液体ポリマーとを均質に混合する際に生ずる問題を取扱う。’６３１特許の動的混合器は低範囲の粘度を有するポリマーに対しては非常に良く機能するが、特に、５０，０００ｃｐｓから１，０００，０００ｃｐｓ超の範囲内の粘度を有する液体ポリマーとガスとを混合するのに有用かつ有効であるとして、開示されている。 ’６３１特許の動的混合器は、ガスケットを作る為に使用可能な発泡プラスチゾルや自動車の車体の下塗りのようなコーティングやその他のシール用のビード等の高品質の閉セル発泡体を生産する。’６３１特許の動的混合器によって生産される閉セル発泡体の「高品質」は、混合器から吐出されかつ硬化した後にポリマー材料内に捕捉された状態のガス微小泡の均質分散が特徴である。’６３１特許に開示されたタイプの動的混合器が登場する前には、歯車ポンプを組み込んだ装置が使用されており、約３５０°Ｆ〜４００°Ｆの通常の吐出温度で約２，２００ｃｐｓから２０，０００〜３５，０００ｃｐｓまでの粘度範囲のいわゆる「ホットメルト」接着剤を発泡していた。この種の装置の一例は発明者がＳｃｈｏｌｌ等の米国特許第４，０５９，７１４号に開示されている。液体ポリマーとガスとを混合できるように構成された別の２つの混合装置が、夫々本発明の出願人に譲渡された発明者Ｐｒｉｃｅ等の米国特許第４，３９６，５２９号（’５２９特許と称する）と発明者Ｃｏｂｂｓ，Ｊｒ．等の米国特許第４，５２７，７１２号（’７１２特許と称する）とに開示されている。上述した発明者Ｓｃｈｏｌｌ等の特許と同様に、’５２９特許はホットメルト液体接着剤の発泡に関するものである。詳述すると、’５２９特許は静的混合手段を具備する吐出ヘッドを開示し、この静的混合手段は好ましくは吐出ヘッド放出オリフィスの直ぐ上流側に配置された４個の邪魔板を有する。加圧ガスが４個の邪魔板の直ぐ上流側の加圧液体ホットメルト接着剤収容のコンタクト・チャンバー内に注入される。液体ホットメルト接着剤とガスが邪魔板を通って流通される時、その混合物は分割され、それから合流してガスを接着剤内に分配させる。 ’５２９特許に開示されて装置は、多くの液体、特に例えば上述の’６３１特許の動的混合器で使用される材料よりも充分に低い粘度を有するホットメルト接着剤と一緒に使用される時には、満足できるものであるが、しかしながら、粘度が約３，０００ｃｐｓ超の高粘度液体ポリマーの場合には、’５２９特許の吐出ヘッドでは高品質の発泡体を作れないことが実験によって分かった。これを詳述すると、３，０００ｃｐｓ以上のオーダの粘度を有するプラスチゾルが’５２９特許に開示された吐出ヘッドを流通する時には、プラスチゾル内でのガスの分散が不十分であるので、発泡体は多くの分野で不適当である低品質なものになってしまう。こうして、’５２９特許の吐出ヘッドは、上述の’６３１特許の動的混合器によって生産される高品質の発泡ポリマー材料を生産するのには不適である。 ’５２９特許に示したタイプの装置を使用した場合には、高粘度材料から高品質の発泡体を生産するときの上述の問題に加えて、低粘度、例えば約２，０００〜３，０００ｃｐｓの範囲の粘度を有する液体であってもガス分布が不均一になることがある。このような低粘度の材料を使用した場合の問題は、材料の粘度に関するというよりもむしろその材料がガスを均質な分散状態に保持できないということであろう。発明者がＣｏｂｂｓ．Ｊｒ．等の’７１２特許は発泡体又は霧化可能塗料の吐出方法及び装置に関する。特に’７１２特許は、ガスと液体ポリマーとを同時に加熱及び混合するヒータ及び混合器の組合わせを使用する。このヒータ／混合器は、循環ループ内に配置され、この循環ループはヒータ／混合器の入口に配置された計量ブロックに液体ポリマーを強制供給する供給ポンプを更に具備する。この循環ループはまた、一以上の吐出ガンとループ内のシステム圧力を保持する再循環ポンプとを具備する。計量ブロックには発泡剤即ち発泡ガスが流入し、この発泡剤はヒータ／混合器内で液体ポリマーと混合される。ヒータ／混合器は静的混合器又は動的混合器のいずれかを具備するものとして開示されている。この静的混合器については、右及び左回りの２１個の螺旋エレメントから成る公知の静的混合器が開示されている。高粘性液体ポリマーで発泡体を生産する際のいくつかの問題は、再循環タイプのシステムに関係する。即ち、供給ポンプと再循環ポンプの両方を必要とする循環ループを使用した場合には、このようなループを必要としないシステムに比べてシステムの大きさやコストが増大してしまう。更に、混合の程度は、ヒータ／混合器及び一本以上の吐出ガンを流れる流量差の割合に正に依存する。換言すると、良好な混合を得るには、ヒータ／混合器の流量は一本以上の吐出ガンの流量よりもはるかに大きくなければならない。従って、混合を充分に行うにはヒータ／混合器の流量を相対的に大流量にする必要があるが、しかしながら、吐出ガンの流量が比較的に低流量になる為に、システムが多くの用途において非効率となり、使用できないものとなる。これは特に、高流量化するのが容易でない高粘性ポリマーの場合に顕著である。上述した従来技術の諸問題からして、高粘性ポリマーから高品質の開セル発泡体を生産するためには、いくつかの改良が必要であり、詳述するとこのような高品質の閉セル発泡体を生産する際の効率やコスト有効性を向上するような改良が必要である。発明の要約これらの目的の為に、本発明は接合材やコーティング材やシーラント・ビードや継ぎ目充填材やガスケットのような分野に使用される高品質の閉セル発泡体の生産方法及び装置を含む。詳述すると、非ニュートン流体について、本発明は約１，０００ｃｐｓ超、好ましくは約３，０００ｃｐｓ超の粘度を有する粘性ポリマーから高品質の閉セル発泡体を作るものである。第１の好適の実施例にあっては、非常に多数の個々の混合エレメントを内蔵するインライン形（直列形）の単一流通の静的混合装置が使用され、この混合装置はプラスチゾルやシリコーンやブチル又はウレタンをベースにした材料のような高粘性の液体ポリマー材料中にガスを均質に分散させる。ウレタンをベースとした材料の一例が商標「Ｄｙｎａｆｏａｍ」の名で販売され、これはガスケット材料として使用可能である。使用する混合エレメントの個数は、特定の混合器の構成に従って変化するものであるが、しかしながら、全く思いがけないことであったが、いくつかの場合には従来の静的混合器において使用されたインライン形エレメントの個数の約４〜８倍に達する多数のインライン形エレメントが混合器を流れる広範囲の流量の高粘性ポリマーから高品質の発泡体を生産することが分かった。こうして生産される閉セル発泡体はポリマー・マトリックス内にほぼ同一大きさの微小ガス泡の均質な分散又は溶液を含んでいる。本発明によると更に、ポリマーの密度減少を３０％〜５０％のような所望の範囲内で可変とすることができる。本明細書において使用されたように、用語「溶液」は、静的混合装置に高圧で供給された溶解ガスを含有する液体ポリマーであって大気圧中に吐出された時に発泡ポリマー構造物を生成するものである。また、本願の明細書及び請求の範囲に使用された用語「溶液」は、ガス分子の全部がポリマー分子の間に実際に溶解又は分散されていようといまいと、またガスがポリマー分子の大きさよりも大きい又は等しい大きさの泡として存在していない場合であっても、ガスと溶融又は液体ポリマーとの均質な混合物である広義の包括的な意味の「溶液」を包含するものである。本発明の第１の実施例は詳述すると、多数の静的混合エレメントを内蔵する剛性又は可撓性の導管内に高粘性の液体ポリマーを強制供給する加圧バルク材料源を具備する。このポリマーの圧力よりも高い圧力のガスが静的混合器の上流側において導管内に注入される。ノズル又は吐出ガンが静的混合器の下流側において導管に取付けられ、これらのノズル又は吐出ガンは、特定の用途の必要条件に応じた構成にすることができ、例えばビード又はスプレ・コーティングの形で溶液を吐出する。本発明の特定の用途は、’６３１特許の動的混合器が現在使用されている自動車車体の下塗りや防音塗布やガスケット生産等のその他のシール塗布のような用途を含むものである。この第１の実施例の代替例にあっては、静的混合器は少なくとも９０個の従来の混合エレメントを具備し、これらの混合エレメントは’７１２特許に開示されたものと実質的に同一の交互に左右回りの螺旋構造を有する。最も好ましくは、約９０個程度の少ない螺旋エレメントを使用しながら高品質の発泡体を生産することができる為には、混合エレメントを従来の技術とは異なり、導管に遊嵌合すべきであることが判明した。即ち、混合エレメントと混合器導管の内壁との間には間隙を形成すべきである。例えば、本発明の静的混合器の混合エレメントは、その外直径が導管の内直径よりも約２５％小さく選定される。これらの螺旋エレメントは導管に締まりばめ、即ち密嵌合された時、即ち導管の内壁とエレメントの外縁との間に間隙がほとんど又は全く存在しない時には、吐出運転中にノズルにおいて「咳状音」や「スピッティング（吹き返し音）」の発生なしに同一品質の発泡体を得る為には約２倍の数のエレメントが必要であることが判明した。尚、「咳状音」や「スピッティング」は比較的大きなガスの泡が液体ポリマーとガスとの溶液中に生成した場合に生ずる。これらのガス泡は、出口ノズルから放出される時に、発泡材料の出力の均一性を乱してしまう。「咳状音」や「スピッティング」の発生なしに高品質発泡体を得ながら、遊嵌合エレメントの混合効率を高められること、即ち使用する混合エレメントの数を低減できることは、横断面方向混合と長手方向混合との組合わせによるものであると、理論上想定される。静的混合器の一般的な機能は、流入して来た流体流を横断面方向に分離して混合エレメントの構成に応じた多数の層を作ることである。これらの層は、いくつかの異なった方向に向きを変えたり方向を変えたりねじれたりした後に、再び一緒に合流される。遊嵌合の静的混合エレメントは、流体を横断面方向に層状化しかつねじって、螺旋エレメント構成による分割流路中に流通させるばかりでなく、混合エレメントによって分割される一部の流体に対して、他の流体を混合エレメントの外側に沿って長手方向に流通させる。従って、本発明による静的混合器は、横断面方向の層を作るだけでなく、異なった流体セグメントを異なった長手方向速度で、導管内を移動させる。即ち、或る量の流体について、静的混合器は多数の横断面方向の層を作ると共に、流体の一部を流体の残部に対して長手方向に高速又は低速で移動させて、これによって、長手方向の混合を充分に行うことができる。上述のエレメントの螺旋構成とは別の構成を有する静的混合エレメントも本発明の実施に使用することができる。この場合、エレメントの必要数は、選択した構成の混合効率に応じて変化するが、しかしながら、いくつかの普通の構成のエレメントを使って行った実験によると、必要数はこのような静的混合器を使用した従来の混合における数よりもはるかに多いことが判明した。このような多数の静的混合エレメントでの圧力降下はかなり大きくなることがあるので、静的混合器の上流端部に強制供給されるポリマーの圧力は、その用途において溶液を吐出するのに必要な最低圧力であるノズルでの臨界圧力よりも低くならないように選定される。静的混合器を流れる溶液の流量は、システム圧力や溶液特に液体ポリマーの粘度や混合エレメントの数及び混合エレメントの構成のようなファクターに依存する。本発明の第２の実施例にあっては、’６３１特許に開示されたような動的混合器と、静的混合器とが、直列に組み合わされて、出口ノズルに「咳状音」や「スピッティング」の発生なしに高品質の閉セル発泡体を生産する。もちろん、動的混合器のみを使用した場合にも、上述の静的混合器で生産された種類の高品質発泡体を生産できるかもしれないが、しかしながら、この動的混合器では、流量が極めて増大した時には「咳状音」や「スピッティング」が発生してしまう。静的混合器と動的混合器とを直列に結合することによって、ノズルにおいて「咳状音」や「スピッティング」を生ずることなく、流量をかなり増大することができることが判明した。また、この実施例は、第１の実施例よりもかなり少ない数の静的混合エレメントを使用して、出口での「咳状音」や「スピッティング」を生ずる大きな空気泡の発生なしに、高品質発泡体と高流量との両方を実現できることが判明した。第２の実施例にあっては、ガスと液体ポリマー材料が好ましくは動的混合器に供給され、静的混合器がこの動的混合器に接続されている。しかしながら、液体材料とガスとが静的混合器に流入して動的混合器が静的混合器の出口に接続されるように、動的混合器と静的混合器との相対的位置を逆にすることもできる。本発明は従来技術に比べていくつかの利点を有する。静的混合器のみを使用した第１の実施例は、現在使用されている動的混合器の高コストを避けながら、種々の用途において本発明の装置及び方法を用いて高品質の閉セル発泡体のコーティング及びビードを塗布できる。本発明に従って構成された比較的簡単な静的混合装置を使用してガスを粘性液体ポリマー材料中に均質に混合しこれにより閉セル発泡体を作ることができるとの驚くべき発見によって、多くの同一の閉セル発泡体の生産に使用されていた従来の動的混合器の製造や修理や保守や洗浄に要する主なコストは、本発明によって大幅に低減されるであろう。また、動的混合器が第２の実施例のように静的混合器と一緒に使用された場合は、動的混合器のみ又は同一の単一インライン形の静的混合器のみが使用されかつ「咳状音」や「スピッティング」を生じない最大流量で運転された場合に比べて、流量を大幅に増大することができるであろう。本発明の別の利点は、添付の図面を参照した以下の詳細な説明及び具体例から更に容易に明らかになるであろう。図面の簡単な説明図１は本発明の第１の実施例に従って構成された静的混合装置を使用できる発泡体混合システムのブロック図である。図２は、或るタイプの複数の静的混合エレメントを導管内に密嵌合して作った静的混合器を示した、本発明の第１の実施例の概略的側面図である。尚、この図は、実際に図示されているエレメントよりもはるかに多くのエレメントが設けられていることが分かるように、切断されている。図３は、図２の混合エレメントを使用した装置であるがこのエレメントが導管内に遊嵌合されているものを示した、本発明の第１実施例の変形例の概略的側面図である。図４は別のタイプの複数の静的混合エレメントを導管内に収容して作られた静的混合器を示した、第１実施例の別の変形例の概略的側面図である。尚、この図は実際に図示されているエレメントよりもはるかに多くのエレメントが設けられてることが分かるように、切断されている。図４Ａは図４の混合器から取り出した静的混合エレメントを示した斜視図である。図４Ｂは図４の線４Ｂ−４Ｂにほぼ沿った斜視的な断面図で、矢印は流体の流れを表している。図５は本発明に使用できる第３の代替例の静的混合器を示した斜視図である。図６Ａは図５に示した中央の、又は中間の混合エレメントの斜視図で、そのエレメントを貫通する複数の通路の形状を示している。図６Ｂは図６Ａに示した混合エレメントの底面図で、そのエレメントを貫通する複数の通路の形状を示している。図７Ａ及び図７Ｂは図６Ａ及び図６Ｂに夫々示されたものと同様の図であり、図５の端部エレメントの一つを示している。図８Ａ及び図８Ｂは図７Ａ及び図７Ｂに夫々示したものと同様の図で、図５の他方の端部エレメントを示している。図９は、動的混合器と静的混合器との両方を使用する本発明の第２の実施例に従って構成された発泡体混合システムを示したブロック図である。図１０は図９の混合装置の概略的な側面図であり、図３に示したタイプに類似した好適な静的混合器を詳細に示している。好適実施例の詳細な説明図１において、発泡体混合システム２が示され、この発泡体混合システム２は、本発明の第１の実施例による静的混合装置を組み込むことができる適宜のシステムを具備する。システム２の一般的な構成は、米国特許第５，０５６，０３４号に詳細に図示及び記載されている。尚、この米国特許第５，０５６，０３４号は本発明の出願人に譲渡され、その全体が本明細書に組み込まれるものである。システム２は、後に更に説明するように、本発明に従って構成された静的混合器３に流入するガス及びポリマー流を制御する。この静的混合器３は、バルク材料源２２とガス供給部２４とから液体ポリマー材料とガスとを夫々受け取りそれらを混合した後に、ポリマーとガスとの溶液を吐出ガン２０に送出する。システム２は更に、ディジタル式流量計４とコントローラ５と圧力調整器６と質量流量計及び弁（mass flow meter and valve）７とを具備する。このディジタル流量計４は出力パルスを発生してコントローラ５に送り、コントローラ５は米国特許第５，０５６，０３４号に詳述されているように質量流量計及び弁７からの信号を更に処理する。コントローラ５は、マイクロプロセッサーをベースにした制御装置であり、一組の入力８を有する。この一組の入力８は、オペレータによって設定されるものであり、プログラムされたガス対ポリマーの比とポリマー計レンジ（polymer meter range）とガス計レンジの設定値を含むものである。本発明は多数の形態で実施できるが、図２乃至図４に示した三つの例示発泡用システムが本発明の第１実施例の基本構成を明示している。特に、図２は複数の静的混合エレメント１２を具備する装置１０を示し、これらの静的混合エレメント１２は導管１４内に締りばめ状態、即ちエレメント１２の最外縁又は点１２ｃと導管１４の内壁１４ａとの間に間隙が実質的に存在しない状態で収容されている。この図示実施例の静的混合エレメント１２は、導管１４内を長手方向に延在する曲面の平板エレメントから成る交互に左右回りの螺旋形状のような従来の形で構成されている。各エレメント１２はその曲率によって、導管１４を流れる材料流の方向を変える。隣接するエレメント１２の先端縁及び後端縁１２ａ，１２ｂは互いにかなりの角度、好ましくは９０°の角度で配置されている。この種のエレメントはＫｅｎｉｃｓ社等の種々の製造メーカーから入手できる。一連のエレメント１２と導管１４は、図２では切断されており、エレメント１２の実際の個数のほんの一部のみ、及び導管１４の長さのほんの一部のみが示されている。高品質の閉セル発泡体を作る為に必要なエレメント１２の実際の最低数は、図２及び図３に示したエレメントと同様の螺旋構成の場合にはプラスチゾルのような材料に対しては少なくとも約９０個であり、最良の結果を得るには後述の説明や例で更に詳述するように少なくとも１５０〜２００個である。尚、エレメントの正確な個数は発泡すべき材料に応じて変わるであろう。エレメント１２は好ましくは、モールディング等によって所定数のグループ毎に隣接の先端縁及び後端縁１２ａ，１２ｂにおいて互いに物理的に接続される。互いに物理的に接続されていない隣接エレメント１２については、これらのエレメント１２は好ましくは、導管１４内に一方のエレメントの先端縁１２ａが次のエレメントの後端縁１２ｂに接触するように配置される。導管１４は実際上、剛体であっても可撓性であってもよい。導管１４が可撓性である場合には、接続されたエレメントからなる複数のグループを互いに分離することによって、例えば吐出運転中に必要に応じて導管１４を曲げることが可能になる。導管１４の一端部は吐出ガン２０に接続され、導管１４の反対端部は加圧のバルク材料源２２に作動的に接続され、このバルク材料源２２はポリマー材料を導管１４に強制供給する為のポンプを具備する。図１乃至図４に示した吐出ガン２０は、用途の特別な必要性に応じて種々の形をとり得ることはもちろんである。例えば、吐出ガン又はノズルは、種々のスプレパターン又はビードを発生するものを使用してもよい。ガスはガス供給部２４から導管１４に供給されるが、このガス供給部２４はガスを導管１４に好ましくは同軸状に注入する。ポリマーは、「Ｄｙｎａｆｏａｍ」のようなウレタン類やプラスチゾルの場合には、１，０００ｐｓｉ以上の圧力、好ましくは約１，４００ｐｓｉ〜約３，０００ｐｓｉの圧力で供給される必要がある。シリコーン類の場合には、１，０００ｐｓｉの供給圧力で良好な発泡製品が得られたが、しかしながら７００ｐｓｉ以上の供給圧力でも良好な結果を得ることができると思われる。ガスは、ポリマーがガス入口に逆流しないように、ポリマー圧力よりも約１００ｐｓｉ高い圧力で供給することができる。好ましくは、ガス供給部２４と導管１４の入口端部１１との間に逆止め弁（不図示）を接続して、ポリマーの上述の逆流を防止するとよい。図２に示したエレメント１２の締りばめに対する代替例が図３に示されており、この図３においては、第１及び第２の代替例の同エレメントが同一参照番号によって表されている。詳述すると、第２の代替例の装置１０′は導管に挿入された複数個の混合エレメント１２を具備する。これらの混合エレメント１２は図２の第１の代替例と同一の螺旋構造に構成されている。第１及び第２の代替例の間の基本的な差異は、エレメント１２の最外縁又は最外点１２ｃと導管１４の内壁１４ａとの間に間隙１６が存在するように図３のエレメント１２の寸法と導管１４の寸法とが定められていることである。エレメント１２が導管１４に中心に置かれた状態で、間隙１６は導管１４の内半径の約１０〜３０％とすることができる。換言すると、エレメント１２の外直径が導管１４の内直径の７０％〜９０％である。以下の例にあっては、導管１４は内直径が０．４９３インチであり、エレメント１２は外直径が０．３７０インチであるので、０．１２３インチの差が生ずる。従って、図３の混合器を使用した例にあっては、間隙１６は０．０６１５インチ又は導管１４の内半径の約２５％である。全静的混合エレメント１２の最後端縁には圧入ワッシャ又はその他の内側フランジ部材１８が設けられ、この部材１８は静的混合エレメント１２を導管１４内に保持している。装置１０′は更に、吐出ガン２０とバルク材料源２２とガス供給部２４とを具備し、これらは例えば図１に示した発泡体吐出システム２のいくつかの部品を含んでいる。図４は、第１の実施例に従って構成されているが、別のタイプの静的混合器を使用した装置３０を示している。装置３０は導管３４に内蔵された複数の静的混合エレメント３２を具備する。エレメント３２は、図２及び図３の静的混合エレメント１２と同様に、横断面がほぼ円形であり、導管３４内に「締り」ぼめ即ち密嵌合で挿入されている。エレメント３２は導管３４の長手軸に対して４５°で交差するバー３６、３８から構成される。隣接するエレメント３２は導管３４の長手軸のまわりに互いに９０°回転されている。好ましくは、隣接するエレメント３２は、所定数で又は例えば２個から成るグループで溶接等によって互いに物理的に接続されている。尚、エレメント３２はＫｏｃｈＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ社によって商標ＳＭＸの名前で販売されている。導管３４は事実上、剛体でも可撓性であってもよく、もし可撓性である場合には接続されたエレメントから成る複数グループを互いに分離した状態で使用することによって導管３４は吐出運転中に曲げ易くなる。図２及び図３と同様に、一連のエレメント３２と導管３４は図４においては切断されているので、エレメント３２の実際の個数のほんの一部のみと導管３４の長さのほんの一部のみとが示されている。高品質の閉セル発泡体を得る為に必要なエレメントの実際の最低数は、図４と同様の交差バーを有する場合には、少なくとも約３０個であり、４０個よりも多いエレメントを使用すれば、もっと良い結果を得ることができる。尚、エレメントの正確な個数は発泡される材料に応じて変化するであろう。螺旋エレメントを使用した上述のシステムのように、導管３４の一端部は好ましくは吐出ガン２０に接続され、その反対端部は加圧のバルク材料源２２に接続され、この材料源２２はポリマー材料を導管３４に強制供給する。またガス供給部２４からの加圧ガスは同軸状に導管３４に注入される。ポリマーは、Ｄｙｎａｆｏａｍのようなウレタン類やプラスチゾルの場合には、１，０００ｐｓｉよりも大きい圧力で、好ましくは約１，４００ｐｓｉ〜約３，０００ｐｓｉの圧力で供給される必要がある。螺旋エレメントを使用したシステムに関して説明したように逆止め弁を使用しない場合には、ガスはポリマー供給圧力よりも約１００ｐｓｉ高い圧力で供給される。図２乃至図４に夫々示された三つのシステムはすべて、基本的な動作が本質的に同一であるが、しかしながら、エレメント１２のすきまばめ、即ち遊嵌合によって混合がユニークな方法で行われるので、図３に関する動作を説明する。プラスチゾルのような液体ポリマー材料は、加圧バルク材料源２２によって１，０００ｐｓｉよりも大きい圧力で、好ましくは１，４００ｐｓｉ〜３，０００ｐｓｉの範囲の圧力で、導管１４の入口端部１１に強制供給される。同時に、空気のようなガスが導管１４の入口端部１１に強制供給され、これにより、ガスと液体ポリマー材料との溶液が導管１４に（図３で左方向に）送り込まれ、静的混合エレメント１２を通り、これらの静的混合エレメント１２は連続的にそのガス及びポリマー材料を分割する。ガス及び液体ポリマー材料の一部は、エレメント１２によって分割されることなく、間隙１６を通過するので、エレメントによって分断される材料に対して異なった長さの流路を流通するものと思われる。この異なった長さの流路の為に長手方向の混合が、エレメント１２による横断面分割の他に、生ずるものと思われる。この混合によってガスは小さな泡の形で液体ポリマー中を均質に分散される。ガスとポリマー材料との溶液は、その後にガン２０から吐出され、基材に接触した時に発泡する。こうして、高品質の閉セル発泡体が特定の用途に使用された吐出ガン２０の種類に応じた形で生産される。添付の図面は混合器の向きが或る向き、即ち静的混合エレメントと溶液の流れとが水平方向となる場合を示しているが、この特別の向きは重要ではない。ポリマー／ガスの溶液が導管の内部に充満するので、混合器は、例えば鉛直方向に沿って配置することもでき、この場合、上流端部を上にしても又は下流端部を上にしてもよいし、更には水平と鉛直との間の向きにすることもできる。静的混合技術にあっては、二つの材料の混合の程度は、混合エレメントによって作られる層の理論上の数によって表されることがある。静的混合エレメントのメーカーは一般に或る個数の特定の混合エレメントによって生ずる理論上の層数を求める為の式を提示している。もちろん、本発明で必要とされる静的混合エレメントの数は、特定の混合エレメントの理論上の「混合効率」に従って変化するものであり、混合効率が低いエレメントを使用する時には一般により多くの数のエレメントを必要とし、混合効率が相対的にもっと高いエレメントを使用する時には必要なエレメントの数はもっと少なくなるであろう。しかしながら、種々の構成及び混合効率の混合エレメントに基づく実験及びその結果の計算によって思いがけないことが分かった。即ち、接着剤やシーラントやコーキング材のような粘性ポリマー液体とガスとを混合することによって高品質の発泡体を生産するには少なくとも約１０²⁷の理論上の層が必要である。この計算の例示を以下に示す。図２及び図３に示した螺旋混合エレメント１２は流体の流れを次式に従った数の層に理論上分割する：２ⁿ ここで、「ｎ」はエレメント１２の個数である。従って、９０個のエレメントは理論上、上述の式によって流れを約１０²⁷の層に分割するであろう。別の静的混合器、ＲｏｓｓタイプのＩＳＧは一つのエレメントによって生ずる層の数の点で多少もっと高効率であり、流れを次式に従った数の層に分割する：２ⁿ（４）ここで、「ｎ」はエレメントの個数である。従って、Ｒｏｓｓ混合エレメントを使用した場合、９０個のエレメントは流れを約５×１０²⁷の層に分割する。図５に示したように、ＲｏｓｓタイプのＩＳＧ混合器は混合エレメント４２、４４、４６を具備し、ここで、エレメント４４、４６は端部エレメントであり、エレメント４２は中間部エレメントである。後述の「例４」から分かるように、導管内には端部エレメント４４、４６の間に中間部エレメント４２が多数収容される。各エレメント４２、４４、４６は、混合器４０を流通する液体を混合するように構成された４個の通路を具備する。中間部エレメント４２は通路４８を内蔵し、端部エレメント４４、４６の各々は通路５０、５２を夫々内蔵する。通路４８、５０、５２の形状は夫々図６Ａと図６Ｂ、図７Ａと図７Ｂ、及び図８Ａと図８Ｂに明示されている。中間部エレメント４２の通路４８の形状及び配置は、或る通路内の液体をエレメント４２の一方の面の外側、即ち周辺部からエレメント４２の他方の面の内側、即ち中央部へ向けることによって、複数の中間部エレメント４２を流れる液体を混合する。ＫｏｃｈＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ社によって商標ＳＭＸの名前で販売されている図４の静的混合器は、一つのエレメントによって生ずる層の数の点で更に効率的であり、流れを次式に従った数の層に分割する：１６ⁿ／２ここで、「ｎ」はエレメントの個数である。従って、Ｋｏｃｈ混合エレメントの場合には、流れを約２．５×１０²⁷の層に分割する為に必要なエレメントの数はたった２３である。第１実施例の具体例装置後述の「例」１〜「例」１２は図２、図３又は図４に示したように実質的に構成された静的混合装置によって実行されたが、しかし上述のタイプのＲｏｓｓ混合エレメントは「例」４において使用された。導管内に「密」嵌合された螺旋混合エレメントを有する図２に示された装置は、「例」１と「例」９に使用された。又、「遊」嵌合の螺旋混合エレメントを有する図３に示された装置は、「例」２、「例」３、「例」７及び「例」１０に使用された。図４に示されたＫｏｃｈ混合エレメントとＲｏｓｓ混合エレメントとの両方は、「密」嵌合で導管内に、後述の対応例において使用された。静的混合器はすべて、図１の概略図にほぼ対応するシステムに使用された。この点に関して、本発明の出願人である、オハイオ州ウエストレイクのノードソンコーポレーションが製造するＦｏａｍＭｉｘ（商標）Ｓｅｒｉｅｓ９４００プロセッサーが上述のコントローラとして使用された。このコントローラを使用する時には、ガス比インデックス値（gas ratio index value）がこのシステムにプログラムされ、これはポリマーの理論上の密度減少（theoretical density re duction）に相当する。詳述すると、この理論上の密度減少はガス比インデックス値の８倍である。例えば、後述の「例」１〜「例」１２に使用されたような２．０及び４．０の比設定値は夫々、１６％及び３２％の理論上の密度減少に対応する。後に更に明記するように、実際の密度減少はしばしば理論上の密度減少と異なることがある。「例」１〜「例」１２の各々に使用された導管はステンレス鋼製である。螺旋混合エレメントを使用した「密」嵌合の「例」に用いた導管は、外直径が０．５４０インチで、内直径が０．５０６インチであった。「密」嵌合の「例」に使用された螺旋静的混合エレメントは、外直径が０．４９５インチであった。「遊」嵌合の「例」に使用された導管は、外直径が０．６７５インチで、内直径が０．４９３インチであった。遊嵌合の例に使用された静的混合エレメントは、外直径が０．３７０インチであった。Ｒｏｓｓ混合エレメントを使用した「例」に用いた導管は、外直径が１．２５インチで、内直径が１．０１０インチであった。Ｒｏｓｓ静的混合エレメントは、外直径が０．９７０インチであった。Ｋｏｃｈ混合エレメントを使用した「例」に用いた導管は、外直径が０．６７５インチで、内直径が０．５０２インチであった。Ｋｏｃｈ静的混合エレメントは外直径が０．４８０インチであった。すべての「例」において、使用されたノズルは、閉セル発泡体のビードを吐出した。「例」１上述の物理的パラメータを有する、図面の図２に示された装置は、Ｃｏａｔ− Ｉｔ社によって販売されているプラスチゾル（Ｎｏ．ＥＳＢＭ４Ｇ２５２−Ｂ）を発泡する為に運転された。プラスチゾルは室温、３，０００ｐｓｉの圧力かつ７００ｃｃｐｍの流量で混合器の入口に供給された。空気の形のガスが室温かつ３，０００ｐｓｉよりわずかに高い圧力で、混合器のガス入口に接続された逆止め弁を介して供給された。ガス比インデックス値は、２．０にプログラムされた。導管によって密嵌合状態に収容された静的混合エレメントは１９８個であった。混合器での圧力降下は６７８ｐｓｉであり、ノズル圧力は５４３ｐｓｉであった。ノズルでの流量は８２０ｃｃｐｍであり、このノズルから流出する製品は、小さな泡を内包する、連続したクリーム状の高均質な発泡体であった。この装置で得られた発泡プラスチゾルの密度減少は約３７％であった。ノズルにおいて「咳状音」や「スピッティング」は観察されなかった。「例」２上述の物理的パラメータを有する図面の図３に示した装置が、「例」１に使用したプラスチゾルの発泡の為に運転された。このプラスチゾルは、室温、２，２００ｐｓｉの圧力、及び７００ｃｃｐｍの流量で混合器の入口に供給された。空気の形のガスが混合器のガス入口に接続された逆止め弁を介して、２，２００ｐｓｉよりわずかに大きい圧力、室温で供給された。ガス比インデックス値は２．０にプログラムされた。９６個の静的混合エレメントが導管に遊嵌合された。混合器での圧力降下は１８９ｐｓｉであり、ノズル圧力は７３２ｐｓｉであった。ノズルでの流量は７３３ｃｃｐｍであり、ノズルから流出した製品は小さな泡を内包する連続的なクリーム状の高均質の発泡体であった。本装置で得られた発泡プラスチゾルの密度減少は約３６％であった。ノズルにおいて「咳状音」や「スピッティング」は観察されなかった。「例」３上述の物理的パラメータを有する図面の図３に示した装置が「例」１に使用したプラスチゾルの発泡の為に運転された。このプラスチゾルは室温、１，４００ｐｓｉの圧力、及び１，２００ｃｃｐｍの流量で混合器の入口に供給された。空気の形のガスが混合器のガス入口に接続された逆止め弁を介して、室温、及び１，４００ｐｓｉよりもわずかに高い圧力で供給された。ガス比インデックス値は４．０にプログラムされた。１９２個の静的混合エレメントが導管に遊嵌合された。混合器での圧力降下は３６０ｐｓｉであり、ノズル圧力は４０４ｐｓｉであった。ノズルの流量は１，２３２ｃｃｐｍであり、このノズルから流出した製品は、小さな泡を内包する連続的なクリーム状の高品質の発泡体であった。本装置で得られた発泡プラスチゾルの密度減少は約５１％であった。ノズルにおいて「咳状音」や「スピッティング」は観察されなかった。「例」４図２に実質的に示した構成であるが上述したようなＲｏｓｓ混合エレメントを使用した装置が「例」１に使用したプラスチゾルの発泡の為に運転された。このプラスチゾルは混合器の入口に室温、３，０００ｐｓｉの圧力、及び７００ｃｃｐｍの流量で供給された。空気の形のガスは、混合器のガス入口に接続された逆止め弁を介して室温、及び３，０００ｐｓｉよりもわずかに大きい圧力で供給された。ガス比インデックス値は４．０にプログラムされた。導管には１２０個の静的混合エレメントが密嵌合された。混合器での圧力降下は７９０ｐｓｉであった。ノズル流量は８４９ｃｃｐｍであり、ノズルから流出した製品は、小さな泡を内包した連続的なクリーム状の高均質な発泡体であった。本装置で得られた発泡プラスチゾルの密度減少は約３９％であった。ノズルにおいて「咳状音」や「スピッティング」は観察されなかった。「例」５図４に示した装置が「例」１に使用したプラスチゾルの発泡の為に運転された。このプラスチゾルは混合器の入口に、室温、３，０００ｐｓｉの圧力、及び７００ｃｃｐｍの流量で供給された。空気の形のガスは、混合器のガス入口に接続された逆止め弁を介して、室温、及び３，０００ｐｓｉよりもわずかに大きい圧力で供給された。ガス比インデックス値は４．０にプログラムされた。導管には４２個の静的混合エレメントが密嵌合された。混合器での圧力降下は２８０ｐｓｉであった。ノズル流量は９３０ｃｃｐｍであり、ノズルから流出した製品は、小さな泡を内包した連続的なクリーム状の高均質の発泡体であった。本装置で得られた発泡プラスチゾルの密度減少は約３７％であった。ノズルにおいて「咳状音」や「スピッティング」は観察されなかった。「例」６図４に示したような装置が「例」１に使用されたプラスチゾルの発泡の為に運転された。このプラスチゾルは混合器の入口に、室温、２，２００ｐｓｉの圧力、及び７００ｃｃｐｍの流量で供給された。空気の形のガスは、混合器のガス入口に接続された逆止め弁を介して、室温、及び２，２００ｐｓｉよりもわずかに大きい圧力で供給された。ガス比インデックス値は２．０にプログラムされた。導管には３０個の静的混合エレメントが密嵌合された。混合器での圧力降下は２３４ｐｓｉであった。ノズル流量は８７０ｃｃｐｍであり、ノズルから流出した製品は、小さな泡を内包した連続的なクリーム状の高均質の発泡体であった。本装置で得られた発泡プラスチゾルの密度減少は約２７％であった。ノズルにおいて「咳状音」や「スピッティング」は観察されなかった。「例」７上述の物理的パラメータを有する図面の図３に図示の装置がＤＯＷ７３２「アルミニウムシリコーン」ＲＴＶの発泡の為に運転された。このシリコーンは混合器の入口に、室温、１，１８０ｐｓｉの圧力、及び８８ｃｃｐｍの流量で供給された。Ｎ₂の形のガスが混合器のガス入口に接続された逆止め弁を介して、室温、１，１８０ｐｓｉよりもわずかに大きい圧力で供給された。ガス比インデックス値は６．０にプログラムされた。導管には１９２個の螺旋混合エレメントが遊嵌合された。混合器での圧力降下は９３０ｐｓｉであった。ノズルから流出した製品は、小さな泡を内包した連続的なクリーム状の高均質発泡体であった。本装置で得られた発泡シリコーンの密度減少は約４８％であった。ノズルにおいて「咳状音」や「スピッティング」は観察されなかった。「例」８図４に示したような装置がＤＯＷ７３２「アルミニウムシリコーン」ＲＴＶの発泡の為に運転された。このシリコーンは混合器の入口に、室温、１，４１１ｐｓｉの圧力、及び２２０ｃｃｐｍの流量で供給された。Ｎ₂の形のガスが混合器のガス入口に接続された逆止め弁を介して、室温、１，４１１ｐｓｉよりもわずかに大きい圧力で供給された。導管には３２個の混合エレメントが密嵌合された。ガス比インデックス値は８．０にプログラムされた。混合器での圧力降下は８０２ｐｓｉであった。ノズルから流出した製品は、小さな泡を内包した連続的なクリーム状の高均質発泡体であった。本装置で得られた発泡シリコーンの密度減少は約５３％であった。ノズルにおいて「咳状音」や「スピッティング」は観察されなかった。「例」９上述した物理的パラメータを有する図面の図２に示した装置が「例」１に使用したプラスチゾルの発泡の為に運転された。このプラスチゾルは混合器の入口に、室温、６００ｐｓｉの圧力、及び７００ｃｃｐｍの流量で供給された。空気の形のガスが混合器のガス入口に接続された逆止め弁を介して、室温、及び６００ｐｓｉよりもわずかに大きい圧力で供給された。ガス比インデックス値は２．０にプログラムされた。１０２個の静的混合エレメントが導管に密嵌合された。混合器での圧力降下は２２０ｐｓｉであり、ノズル圧力は１７．４ｐｓｉであった。ノズル流量は７０４ｃｃｐｍであり、本装置で得られた発泡プラスチゾルの密度減少は約２５％であった。発泡プラスチゾルの出力の不均一性を招来する「咳状音」や「スピッティング」はノズルにおいて観察されなかった。本例の結果が他に比べて多少劣るのは、混合器へのプラスチゾルの入力圧力が相対的に低くかつ導管に密嵌合された混合エレメントの数が少ないためである。「例」１０上述の物理的パラメータを有する図面の図３に示した装置が「例」１に使用されたプラスチゾルの発泡の為に運転された。このプラスチゾルは混合器の入口に、室温、２，２００ｐｓｉの圧力、及び１，２００ｃｃｐｍの流量で供給された。空気の形のガスが混合器のガス入口に接続された逆止め弁を介して、室温、及び２，２００ｐｓｉよりもわずかに大きい圧力で供給された。ガス比インデックス値は４．０にプログラムされた。９６個の静的混合エレメントが導管に遊嵌合された。混合器での圧力降下は１６９ｐｓｉであり、ノズル圧力は１，５４０ｐｓｉであった。ノズルの流量は１，１００ｃｃｐｍであり、本例で得られた発泡プラスチゾルの密度減少は約４６％であった。ノズルにおいて出力流のわずかな不均一性が観察された。「例」１１図４に示したような装置が「例」１に使用したプラスチゾルの発泡の為に運転された。このプラスチゾルは混合器の入口に、室温、２，２００ｐｓｉの圧力、及び７００ｃｃｐｍの流量で供給された。空気の形のガスが混合器のガス入口に接続された逆止め弁を介して、室温、及び２，２００ｐｓｉよりもわずかに大きい圧力で供給された。ガス比インデックス値は４．０にプログラムされた。１２個の静的混合エレメントが導管に密嵌合された。混合器での圧力降下は７０ｐｓｉであった。ノズルでの圧力は４５０ｐｓｉであり、ノズル流量は７３３ｃｃｐｍであった。本例で得られた発泡プラスチゾルの密度減少は約４０％であった。出力の不満足な不均一性を引き起こす多くの「咳状音」や「スピッティング」がノズルにおいて観察された。この原因は主に混合器に使用されたエレメントの個数が不充分であったためである。「例」１２図４に示したような装置が「例」１に使用したプラスチゾルの発泡の為に運転された。このプラスチゾルは混合器の入口に、室温、１，４００ｐｓｉの圧力、及び７００ｃｃｐｍの流量で供給された。空気の形のガスが混合器のガス入口に接続された逆止め弁を介して、室温、及び１，４００ｐｓｉよりもわずかに大きい圧力で供給された。ガス比インデックス値は２．０にプログラムされた。３０個の静的混合エレメントが導管に密嵌合された。混合器での圧力降下は１７５ｐｓｉであった。ノズル流量は６１５ｃｃｐｍであった。本例で得られた発泡プラスチゾルの密度減少は約１８％であった。出力のわずかな不均一性を引き起こす「咳状音」や「スピッティング」がノズルにおいてわずかに観察された。このような比較的低い密度減少と出力のわずかな不均一性の発生は、主に混合器内のエレメントの数が満足のいくほぼ限界数であった為である。図９において第２の実施例に従って構成された発泡体混合システム２′が図示され、このシステム２′は発泡体吐出システムを具備し、この発泡体吐出システムにあっては、静的混合装置が動的混合装置と直列に組み合わされ、これによって、動的混合装置だけ又は静的混合装置だけを使用した場合よりもはるかに充分な流量で、かつ「咳状音」や「スピッティング」なしで高品質の発泡体を生産することができた。本発明をシステム２′に組み込んだ点を除くと、システム２′ の一般的な構成は上述の米国特許第５，０５６，０３４号に詳細に説明され図示されている。システム２′についての詳細な説明は、大部分の構成要素が第１の実施例のシステム２と同一であるので、このシステム２に対する差異以外については不要と思われる。図９に示した主たる差異は、システム２′が動的混合器３ａを有する点である。この動的混合器３ａは上述の’６３１号特許に開示されたタイプのものを使用でき、具体的にはオハイオ州ウエストレイクのノードソンコーポレーションが商標ＦｏａｍＭｉｘＡ／Ｔの名で販売したものを使用できる。詳述すると、動的混合器３ａには液体ポリマー材料とガスとが夫々の供給部２２、２４から流入する。この液体ポリマー材料は流量計４を介して供給され、ガスは前述のように質量流量計及び弁７を介して供給される。ガス及びポリマー材料の溶液は、動的混合器３ａを通過すると、静的混合器３ｂに送られる。尚、この静的混合器３ｂは任意の適宜の静的混合エレメント構成のものを使用することができる。静的混合器３ｂは、ガスとポリマー材料との溶液を更に混合して、吐出ガン２０の所で「咳状音」や「スピッティング」を生ずるような大きなガス泡を含まない溶液に変える。「第２の実施例の具体例」装置後述の「例」１３は図９及び図１０に示された第２の実施例に関する。この装置は、図１０に示されたような導管１４に「遊」嵌合されかつ図３については詳述された後述の寸法を有する螺旋混合エレメントと結合された標準のＦｏａｍＭｉｘ（商標）Ａ／Ｔシリーズ機を具備した。この静的混合器は図９の概略図に対応するシステムに使用された。ＦｏａｍＭｉｘ（商標）Ａ／Ｔシリーズ９４００プロセッサーは、本発明の出願人であるオハイオ州ウエストレイクのノードソンコーポレーションが製造したものであり、システムのコントローラとして使用された。このコントローラの使用によって、ガス比インデックス値が本システムにプログラムされ、これはポリマーの理論上の密度減少に対応する。詳述すると、理論上の密度減少はプログラムされたガス比インデックス値の８倍である。例えば、後述の例に使用された５．０の比設定値は、４０％の理論上の密度減少に対応する。実際の密度減少は理論上の密度減少とはしばしば異なるであろう。任意の密度減少において混合が成功したといえる尺度は、ガンノズルにおいて「咳状音」や「スピッティング」が観察されないことである。「例」１３に使用された静的混合エレメントを内蔵する導管１４は、ステンレス鋼製であった。この導管は外直径が０．６７５インチであり、内直径が０．４９３インチであった。上記の「例」で使用された静的混合エレメント１２は外直径が０．３７０インチであった。ガン２０は発泡材料のビードを吐出できるものを使用した。「例」１３図面の図９及び図１０に示された装置がＣｏａｔ−Ｉｔ社によって販売されているプラスチゾル（Ｎｏ．ＥＳＢＭ４Ｇ２５２−Ｂ）の発泡の為に運転された。このプラスチゾルは、室温、２，１８０ｐｓｉの圧力、及び６，３３７ｃｃｐｍの流量でＦｏａｍＭｉｘ（商標）Ａ／Ｔ機に供給された。空気の形のガスがＦｏａｍＭｉｘ（商標）Ａ／Ｔ動的混合器のガス入口に接続された逆止め弁を介して、室温、及び３，０００ｐｓｉの圧力で供給された。ＦｏａｍＭｉｘ（商標）Ａ／Ｔ混合器は５００ｒｐｍで運転された。ガス比インデックス値は５．０にプログラムされた。ＦｏａｍＭｉｘ（商標）Ａ／Ｔ機の下流側には４８個の静的混合エレメントが上述のように導管に「遊」嵌合された。ノズルから流出した製品は、小さな泡を内包した連続的なクリーム状の高均質発泡体であった。本装置で得られた発泡プラスチゾルの密度減少は約３７％であった。ノズルにおいて「咳状音」や「スピッティング」は観察されなかった。同一の動的混合器を一つだけ使用した場合には、その他の実験パラメータが本質的に同一であると仮定すると、ガンでの「咳状音」や「スピッティング」なしで最大流量が約２，２００ｃｃｐｍになるにすぎないので、上述の結果は予想に反するものであり、重要である。このような動的混合器を２個並列に使用した場合には、「咳状音」や「スピッティング」なしに約４，８００ｃｃｐｍの最大流量が可能になったが、しかしながら第２の動的混合器の追加はコスト上昇をもたらすと共に、その流量は「例」１３よりもかなり低いものである。当業者は上述の説明及び例から添付の請求の範囲内の他の実施例を容易に認識できるであろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者ホール，チャールズ，エー. アメリカ合衆国．44052 オハイオ，ローレイン，オバーリンアヴェニュー 2442 (72)発明者シュミットコンス，ジェームズ，ダヴリュ, アメリカ合衆国．44053 オハイオ，ローレイン，ミドルリッジロード 43530

Claims

【特許請求の範囲】１．閉セル発泡体の生産の為に導管内でガスと粘性ポリマー材料とを混合する装置であって、上記ポリマー材料を或る圧力で上記導管内に送出するポンプと、上記導管に接続され、上記ポンプの下流側において、加圧ガスを上記導管内の上記ポリマー材料中に注入する加圧ガス供給部と、上記ポリマー材料内で上記ガスを混合して均質な溶液を作る静的混合器と、を具備し、上記静的混合器は、入口端部と出口端部とを有し、上記ポンプと上記ガス供給部との両方の下流側において導管に内蔵され、上記静的混合器は上記導管内に長手方向に延在した少なくとも約９０個の曲面の平板エレメントを更に具備し、各エレメントは上記導管を流れる材料流の方向を変えるように或る曲率を有し、隣接するエレメントの先端及び後端の縁が互いにかなりの角度をもって配置されることを特徴とする装置。２．上記エレメントは、上記エレメントの外側縁と上記導管の内壁との間に間隙が存在するように、上記導管に収容されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。３．上記エレメントの外直径は上記導管の内直径の約７０〜９０％であることを特徴とする請求項２に記載の装置。４．上記エレメントの上記外直径は上記導管の上記内直径の約７５％であることを特徴とする請求項３に記載の装置。５．上記静的混合器は少なくとも約１５０個のエレメントを更に具備することを特徴とする請求項２に記載の装置。６．閉セル発泡体の生産の為に導管内でガスと粘性ポリマー材料とを混合する装置であって、上記ポリマー材料を或る圧力で送出して上記導管内を流通させるポンプと、上記ポンプの下流側において加圧ガスを上記導管内の上記ポリマー材料中に注入する手段と、上記ポリマー材料内で上記ガスを混合して均質な溶液を作る静的混合器と、を具備し、上記静的混合器は、入口端部と出口端部とを有し、上記ポンプと上記加圧ガス注入手段との両方の下流側において上記導管内に内蔵され、上記静的混合器は複数の静的混合エレメントを更に具備し、上記エレメントは、上記混合器が上記エレメントの所与の数に基づき流体の流れを分割して作る層の理論上の数を決定する為の式によって規定される理論上の混合効率を有し、上記混合器は、上記ガスと上記ポリマー材料との溶液を作る為に、上記混合物を上記混合器内の単一通過において上記式に従って少なくとも約１０²⁷の層に分割するのに充分な数の上記エレメントを具備することを特徴とする装置。７．上記混合エレメントは上記式２ⁿによって規定される理論上の混合効率を有し、上記「ｎ」は混合エレメントの数であることを特徴とする請求項６に記載の装置。８．上記混合エレメントは上記式２ⁿ（４）によって規定される理論上の混合効率を有し、上記「ｎ」は混合エレメントの数であることを特徴とする請求項６に記載の装置。９．上記混合エレメントは上記式１６ⁿ／２によって規定される理論上の混合効率を有し、上記「ｎ」は混合エレメントの数であることを特徴とする請求項６に記載の装置。１０．上記エレメントは、上記エレメントの外側縁と上記導管の内壁との間に間隙が存在するように、上記導管に収容されていることを特徴とする請求項６に記載の装置。１１．上記エレメントの外直径は上記導管の内直径の約７０〜９０％であることを特徴とする請求項１０に記載の装置。１２．上記エレメントの上記外直径は上記導管の上記内直径の約７５％であることを特徴とする請求項１１に記載の装置。１３．開セル発泡体の生産の為に導管内でガスと粘性ポリマー材料とを混合する装置であって、上記ポリマー材料を或る圧力で送出して上記導管内を流通させるポンプと、上記ポンプの下流側において加圧ガスを上記導管内の上記ポリマー材料中に注入する手段と、上記ポリマー材料内で上記ガスを混合して均質な溶液を作る静的混合器と、を具備し、上記静的混合器は、入口端と出口端とを有し、上記ポンプと上記加圧ガス注入手段との両方の下流側において上記導管内に内蔵され、上記静的混合器は上記導管の長手軸線に沿って延在した少なくとも約３０個の混合エレメントを更に具備し、各混合エレメントは上記導管の上記長手軸線に対して４５°で交差する複数のバーから構成され、隣接するエレメントは互いに９０°回転されていることを特徴とする装置。１４．上記静的混合器は少なくとも約４０個の混合エレメントを更に具備することを特徴とする請求項１３に記載の装置。１５．閉セル発泡体を生産する為に接着剤、シーラント又はコーキング材を有するポリマー材料とガスとを混合する装置であって、上記ポリマー材料をその供給源から少なくとも約１，０００ｐｓｉの入口圧力で供給する手段と、上記ガスを上記ポリマー材料中に注入する手段と、吐出出口と、上記吐出出口と上記ガス注入手段とに結合された導管と、を具備し、上記導管は上記ポリマー接着剤、シーラント又はコーキング材の均質溶液を作るのに充分な数の複数の静的混合エレメントを有し、これによって、上記溶液を上記吐出出口から吐出する際に上記ポリマー接着剤、シーラント又はコーキング材の少なくとも約３０％の密度減少が得られることを特徴とする装置。１６．上記静的混合エレメントは、上記混合器が上記エレメントの所与の数に基づき流体の流れを分割して作る層の理論上の数を決定するための所定の式によって規定される混合効率を有し、上記混合器は、上記ガスと上記ポリマー材料との溶液を作る為に上記混合物を、上記混合器中の単一通過において上記所定の式に従って少なくとも約１０²⁷の層に分割するのに充分な数の上記エレメントを具備することを特徴とする請求項１５に記載の装置。１７．上記混合エレメントは上記式２ⁿによって規定される理論上の混合効率を有し、上記「ｎ」は混合エレメントの数であることを特徴とする請求項１６に記載の装置。１８．上記混合エレメントは上記式２ⁿ（４）によって規定される理論上の混合効率を有し、上記「ｎ」は混合エレメントの数であることを特徴とする請求項１６に記載の装置。１９．上記混合エレメントは上記式１６ⁿ／２によって規定される理論上の混合効率を有し、上記「ｎ」は混合エレメントの数であることを特徴とする請求項１６に記載の装置。２０．上記エレメントは、上記エレメントの外側縁と上記導管の内壁との間に間隙が存在するように、上記導管に収容されていることを特徴とする請求項１５に記載の装置。２１．約２，０００ｃｐｓよりも大きい粘度を有する液体ポリマー材料内でガスを混合して均質な分散を作ることによって閉セル発泡体を生産する方法であって、上記ポリマー材料を或る圧力で静的混合器の入口端部に強制供給するステップと、上記ガスと上記ポリマー材料との混合物を作る為に上記静的混合器の上記入口端部の上流側において加圧ガスを上記ポリマー材料中に注入するステップと、上記混合物が上記混合器の理論上の混合効率の式によって決定されるような少なくとも約１０²⁷の層に分割されるように上記混合物をインライン形の静的混合器内を単一通過させ、これによって上記ガスと上記ポリマー材料との溶液を作るステップと、を具備する方法。２２．上記ポリマー材料を送出する上記ステップは、プラスチゾルとシリコーンとブチルとウレタンとから成るグループから選択されたポリマー材料を送出するステップを更に具備することを特徴とする請求項２１に記載の方法。２３．上記ポリマー材料は約１，０００ｐｓｉよりも大きい圧力で、上記静的混合器の上記入口に強制供給されることを特徴とする請求項２１に記載の方法。２４．上記ポリマー材料は１０，０００ｃｐｓよりも大きい粘度を有することを特徴とする請求項２１に記載の方法。２５．ガスを、少なくとも約２，０００ｃｐｓの粘度を有する液体ポリマー材料内で混合して均質な分散を作ることによって、閉セル発泡体を生産する方法であって、上記ポリマー材料を或る圧力で導管に送出するステップと、加圧ガスを上記導管内の上記ポリマー材料中に注入して上記ガスと上記ポリマー材料との混合物を作るステップと、上記混合物を、上記導管に内蔵された静的混合器の少なくとも約９０個の混合エレメント中に流通させるステップと、を具備し、上記混合エレメントは上記導管内を長手方向に延在した一連の曲った平板エレメントを具備し、各エレメントは上記導管を流れる材料流の方向を変える為に曲っており、隣接するエレメントの先端縁及び後端縁は互いにかなりの角度をもって配置されていることを特徴とする方法。２６．上記ポリマー材料送出ステップは、プラスチゾルとシリコーンとブチルとウレタンとから成るグループから選択されたポリマー材料を送出するステップを更に具備することを特徴とする請求項２５に記載の方法。２７．上記ポリマー材料は約１，０００ｐｓｉを超える圧力で上記静的混合器の入口に強制供給されることを特徴とする請求項２５に記載の方法。２８．上記ポリマー材料は約１０，０００ｃｐｓを超える粘度を有することを特徴とする請求項２５に記載の方法。２９．ガスを、少なくとも約２，０００ｃｐｓの粘度を有する液体ポリマー材料内で混合して均質な分散を作ることによって、閉セル発泡体を生産する方法であって、上記ポリマー材料を或る圧力で導管に送出するステップと、加圧ガスを上記導管内の上記ポリマー材料中に注入して上記ガスと上記ポリマー材料との混合物を作るステップと、上記混合物を上記導管に内蔵された静的混合器中に一回だけ流通させて、上記ガスを上記ポリマー材料中に均質に分散させ、微小泡を含有する溶液を作り、これによって上記ポリマー材料の密度減少を少なくとも約３０％とするステップと、上記溶液を上記静的混合器及び上記導管から放出して上記溶液から開セル発泡体構造体を作るステップと、を具備することを特徴とする方法。３０．上記混合物は、上記インライン形の静的混合器中を流通して、上記ガスを上記ポリマー材料中に均質に分散させ、微小泡を含有する溶液を作り、これによって上記ポリマー材料の密度減少を少なくとも約４０％とすることを特徴とする請求項２９に記載の方法。３１．上記混合物は、上記インライン形の静的混合器中を流通して、上記ガスを上記ポリマー材料中に均質に分散させ、溶液を作り、これによって上記ポリマー材料の密度減少を少なくとも約５０％とすることを特徴とする請求項２９に記載の方法。３２．上記ポリマー材料送出ステップは、プラスチゾルとシリコーンとブチルとウレタンとから成るグループから選択されたポリマー材料を送出するステップを更に具備することを特徴とする請求項２９に記載の方法。３３．上記ポリマー材料は約１，０００ｐｓｉを超える圧力で上記静的混合器の入口に強制供給されることを特徴とする請求項２９に記載の方法。３４．上記ポリマー材料は約１０，０００ｃｐｓを超える粘度を有することを特徴とする請求項２９に記載の方法。３５．上記混合物はインライン形の静的混合器中を流通されることを特徴とする請求項２９に記載の方法。３６．ガスを、少なくとも約２，０００ｃｐｓの粘度を有する液体ポリマー材料内で混合して均質な分散を作ることによって、閉セル発泡体を生産する方法であって、上記ポリマー材料を或る圧力で導管に送出するステップと、加圧ガスを上記導管内の上記ポリマー材料中に注入して上記ガスと上記ポリマー材料との混合物を作るステップと、上記混合物を、上記導管に内蔵された静的混合器の少なくとも約３０個の混合エレメント中に流通させるステップと、を具備し、上記混合エレメントは、上記導管の長手軸線に沿って延在すると共に、上記導管の上記長手軸線に４５°で交差する複数のバーを具備し、隣接するエレメントは互いに９０°回転していることを特徴とする方法。３７．上記ポリマー材料送出ステップは、プラスチゾルとシリコーンとブチルとウレタンとから成るグループから選択されたポリマー材料を送出するステップを更に具備することを特徴とする請求項３６に記載の方法。３８．上記ポリマー材料は約１，０００ｐｓｉを超える圧力で上記静的混合器の入口に強制供給されることを特徴とする請求項３６に記載の方法。３９．上記ポリマー材料は約１０，０００ｃｐｓを超える粘度を有することを特徴とする請求項３６に記載の方法。４０．ガスと粘性ポリマー材料とを混合して、閉セル発泡体を生産する動的及び静的混合装置であって、静的混合器と直列に接続され、上記静的混合器との間で流体を流通させることができる動的混合器と、上記動的混合器と上記静的混合器との一方に接続され、上記ポリマー材料を或る圧力で上記動的混合器と上記静的混合器との上記一方に送出するポンプと、上記動的混合器と上記静的混合器との上記一方に接続された加圧ガス供給部と、を具備することを特徴とする装置。４１．上記静的混合器は導管に内蔵された複数のインライン形の混合エレメントを具備することを特徴とする請求項４０に記載の装置。４２．上記静的混合エレメントは螺旋エレメントであることを特徴とする請求項４１に記載の装置。４３．上記エレメントは、上記エレメントの外縁と上記導管の内壁との間に間隙が存在するように、上記導管に収容されていることを特徴とする請求項４１に記載の装置。４４．上記エレメントの外直径は上記導管の内直径の約７０〜９０％であることを特徴とする請求項４３に記載の装置。４５．上記エレメントの上記外直径は上記導管の上記内直径の約７５％であることを特徴とする請求項４４に記載の装置。４６．上記ポンプと上記加圧ガス供給部は上記動的混合器に接続され、上記静的混合器は上記動的混合器の出口に流体連通するように接続されていることを特徴とする請求項４０に記載の装置。４７．ガスを約２，０００ｃｐｓを超える粘度を有する液体ポリマー材料内で混合して均質な分散を作ることによって閉セル発泡体を生産する方法であって、互いに直列接続された動的混合器と静的混合器との一方の入口端部に上記ポリマー材料を強制供給するステップと、上記入口端部の上流側において加圧ガスを上記ポリマー材料中に注入して、上記ガスと上記ポリマー材料との混合物を作るステップと、上記混合物を上記動的混合器と上記静的混合器との両方に流通させて、上記ガスと上記ポリマー材料との溶液を作るステップと、を具備することを特徴とする方法。４８．上記静的混合器は上記動的混合器の出口に接続され、上記ポリマー材料と上記ガスとは最初に上記動的混合器に流通されることを特徴とする請求項４７に記載の方法。４９．ガスを約２，０００ｃｐｓを超える粘度を有する液体ポリマー材料内で混合して均質分散を作ることによって、閉セル発泡体を生産する方法であって、上記ポリマー材料を或る圧力で静的混合器に入口端部に強制供給するステップと、加圧ガスを上記静的混合器の上記入口端部の上流側において上記ポリマー材料中に注入して、上記ガスと上記ポリマー材料との混合物を生成するステップと、上記混合物を横断面方向に分割して複数の流路を作るステップと、上記混合物の一部を長手方向に異なった速度で移動させる異なった流路を形成することによって上記混合物を更に混合すると共に、上記一部を上記混合物の残部中に連続的に再混合するステップと、を具備することを特徴とする方法。５０．上記ポリマー材料強制供給ステップは、プラスチゾルとシリコーンとブチルとウレタンとから成るグループから選択されるポリマー材料を送出することを更に具備することを特徴とする請求項４９に記載の方法。５１．上記ポリマー材料は約１，０００ｐｓｉを超える圧力で上記静的混合器の上記入口に強制供給されることを特徴とする請求項４９に記載の方法。５２．上記ポリマー材料は約１０，０００ｃｐｓを超える粘度を有することを特徴とする請求項４９に記載の方法。