JPH11293027A - ポリウレタンフォームの製造方法および製造装置 - Google Patents
ポリウレタンフォームの製造方法および製造装置Info
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- JPH11293027A JPH11293027A JP10101495A JP10149598A JPH11293027A JP H11293027 A JPH11293027 A JP H11293027A JP 10101495 A JP10101495 A JP 10101495A JP 10149598 A JP10149598 A JP 10149598A JP H11293027 A JPH11293027 A JP H11293027A
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ポリウレタンフォームの原料に混合する炭酸
ガスその他のガスの混合比率を正確にコントロールし、
ポリウレタンフォームの発泡率を高い精度で安定させた
低密度ポリウレタンフォームを連続して製造し得る方法
を提供すること。 【解決手段】 本発明のポリウレタンフォーム製造方法
は、（ａ）ポリイソシアネートを主成分とする第一の原
料と、ポリオールを主成分とする第二の原料と、ポリオ
ールを主成分とする原料であってガスをほぼ飽和した状
態に含有させた第三の原料とを調製する工程、（ｂ）上
記第一の原料、第二の原料および第三の原料をそれぞれ
別個に一のミキシングヘッド１０に供給する工程、およ
び、（ｃ）上記ミキシングヘッド１０内で混合された原
料を当該ミキシングヘッド１０から外部に放出する工
程、を包含する方法である。
ガスその他のガスの混合比率を正確にコントロールし、
ポリウレタンフォームの発泡率を高い精度で安定させた
低密度ポリウレタンフォームを連続して製造し得る方法
を提供すること。 【解決手段】 本発明のポリウレタンフォーム製造方法
は、（ａ）ポリイソシアネートを主成分とする第一の原
料と、ポリオールを主成分とする第二の原料と、ポリオ
ールを主成分とする原料であってガスをほぼ飽和した状
態に含有させた第三の原料とを調製する工程、（ｂ）上
記第一の原料、第二の原料および第三の原料をそれぞれ
別個に一のミキシングヘッド１０に供給する工程、およ
び、（ｃ）上記ミキシングヘッド１０内で混合された原
料を当該ミキシングヘッド１０から外部に放出する工
程、を包含する方法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はポリウレタンフォー
ムの製造技術に関し、詳しくは、ポリオール系原料にガ
スを含有させることを包含するポリウレタンフォームの
製造方法およびそのための製造装置に関する。
ムの製造技術に関し、詳しくは、ポリオール系原料にガ
スを含有させることを包含するポリウレタンフォームの
製造方法およびそのための製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ポリウレタン樹脂の発泡体（以下「ポリ
ウレタンフォーム」という。）は、通気性やクッション
性（軟質フォーム）あるいは断熱性（硬質フォーム）等
の優れた物性を有することから、種々の工業的用途に使
用されている。このようなポリウレタンフォームは、従
来、種々の方法によって製造されている。例えば、ガス
化可能な液体を予め原材料に混入しておき、重合反応時
の加熱作用によって当該液体のガス化を促して重合体中
で発泡させることを特徴とする物理的発泡プロセス、あ
るいは、ポリオール成分中に加えられた水とイソシアネ
ート成分との反応によって発生する炭酸ガス（ＣＯ2 ）
により発泡する化学的プロセス等がある。
ウレタンフォーム」という。）は、通気性やクッション
性（軟質フォーム）あるいは断熱性（硬質フォーム）等
の優れた物性を有することから、種々の工業的用途に使
用されている。このようなポリウレタンフォームは、従
来、種々の方法によって製造されている。例えば、ガス
化可能な液体を予め原材料に混入しておき、重合反応時
の加熱作用によって当該液体のガス化を促して重合体中
で発泡させることを特徴とする物理的発泡プロセス、あ
るいは、ポリオール成分中に加えられた水とイソシアネ
ート成分との反応によって発生する炭酸ガス（ＣＯ2 ）
により発泡する化学的プロセス等がある。
【０００３】ところで、機械的な発泡プロセスに基づく
ポリウレタンフォーム製造法の一つとして、液状ポリウ
レタン原材料（典型的にはポリオール系原料）を攪拌し
つつ当該原材料中に予めガスを混合させておき、当該ガ
ス混合原材料を用いて注型成形等を行うことによってポ
リウレタンフォームを製造する方法（以下「ガスローデ
ィング発泡製造法」という。）がある。このガスローデ
ィング発泡製造法によれば原材料中に予め多量のガスを
含有させるため、より低密度（発泡率が高い）タイプの
ポリウレタンフォームを製造することができる。例え
ば、自動車シート用ファブリック表皮カバー中にポリウ
レタン原材料を注入して表皮一体発泡成形品を製造する
場合に、炭酸ガス、窒素ガスあるいは乾燥空気（大気圧
露点温度が概ね−５０℃〜−３０℃であるもの）をポリ
ウレタン原材料（典型的にはポリオール系原料）に予め
混合させておくことによって、ポリウレタンとファブリ
ック表皮カバーとの一体発泡成形の際に生じ得るファブ
リック表皮カバーからのウレタン染み出しを防止するこ
とができる。従って、ポリウレタンフォームの製造分野
において、上記ガスローディング発泡製造法はＲＩＭ
（reaction injection molding；反応射出成形）および
その他の射出成形に適用されており、当該方法を実施す
るためのガスローディング装置付き製造装置（例えばＲ
ＩＭ機）が種々開発されている。
ポリウレタンフォーム製造法の一つとして、液状ポリウ
レタン原材料（典型的にはポリオール系原料）を攪拌し
つつ当該原材料中に予めガスを混合させておき、当該ガ
ス混合原材料を用いて注型成形等を行うことによってポ
リウレタンフォームを製造する方法（以下「ガスローデ
ィング発泡製造法」という。）がある。このガスローデ
ィング発泡製造法によれば原材料中に予め多量のガスを
含有させるため、より低密度（発泡率が高い）タイプの
ポリウレタンフォームを製造することができる。例え
ば、自動車シート用ファブリック表皮カバー中にポリウ
レタン原材料を注入して表皮一体発泡成形品を製造する
場合に、炭酸ガス、窒素ガスあるいは乾燥空気（大気圧
露点温度が概ね−５０℃〜−３０℃であるもの）をポリ
ウレタン原材料（典型的にはポリオール系原料）に予め
混合させておくことによって、ポリウレタンとファブリ
ック表皮カバーとの一体発泡成形の際に生じ得るファブ
リック表皮カバーからのウレタン染み出しを防止するこ
とができる。従って、ポリウレタンフォームの製造分野
において、上記ガスローディング発泡製造法はＲＩＭ
（reaction injection molding；反応射出成形）および
その他の射出成形に適用されており、当該方法を実施す
るためのガスローディング装置付き製造装置（例えばＲ
ＩＭ機）が種々開発されている。
【０００４】以下、上記ガスローディング発泡製造法を
実施するためのガスローディング装置付き製造装置従来
品の典型例を示す。図２は、上述した上記ガスローディ
ング発泡製造法によってポリウレタンフォームを製造す
るための従来装置（ここではＲＩＭ機）５０ａの主要構
成を示す模式図である。本図に示すように、従来のポリ
ウレタンフォーム製造装置５０ａは、大まかにいえば、
ポリイソシアネートを主成分とする第一の原料が原料供
給管５１から供給される第一の貯留槽５２と、ポリオー
ルを主成分とする第二の原料が原料供給管６１から供給
される第二の貯留槽６２と、ミキシングヘッド６０とか
ら構成されている。これら二つの貯留槽５２，６２に
は、各々、モータ５３，６３を備えた攪拌器５４，６４
が備えられており、槽内に貯留する原料を常時攪拌混合
することができる。而して、これら二つの貯留槽５２，
６２とミキシングヘッド６０とは、各々、計量ポンプ５
６，６６を備えた供給用送液管５５，６５および排出用
送液管５８，６８によって連通されている。これによ
り、上記第一の原料と第二の原料は、各々別個に図２に
おける矢印方向にミキシングヘッド６０に循環供給され
る。
実施するためのガスローディング装置付き製造装置従来
品の典型例を示す。図２は、上述した上記ガスローディ
ング発泡製造法によってポリウレタンフォームを製造す
るための従来装置（ここではＲＩＭ機）５０ａの主要構
成を示す模式図である。本図に示すように、従来のポリ
ウレタンフォーム製造装置５０ａは、大まかにいえば、
ポリイソシアネートを主成分とする第一の原料が原料供
給管５１から供給される第一の貯留槽５２と、ポリオー
ルを主成分とする第二の原料が原料供給管６１から供給
される第二の貯留槽６２と、ミキシングヘッド６０とか
ら構成されている。これら二つの貯留槽５２，６２に
は、各々、モータ５３，６３を備えた攪拌器５４，６４
が備えられており、槽内に貯留する原料を常時攪拌混合
することができる。而して、これら二つの貯留槽５２，
６２とミキシングヘッド６０とは、各々、計量ポンプ５
６，６６を備えた供給用送液管５５，６５および排出用
送液管５８，６８によって連通されている。これによ
り、上記第一の原料と第二の原料は、各々別個に図２に
おける矢印方向にミキシングヘッド６０に循環供給され
る。
【０００５】一方、第二の貯留槽６２には、気液混合槽
７２を備えたガスローディング装置７０が装備されてお
り、このガスローディング装置７０を作動させることに
よって第二の貯留槽６２内に貯留する第二の原料に多量
のガスを混合させている。すなわち、図２に示すよう
に、上記気液混合槽７２はモータ７３付き攪拌器７５を
装備するとともにガス供給管７４を介して外部から炭酸
ガス等のガスを供給するように構成されている。一方、
この気液混合槽７２はポンプ７６を備えた給液管７７お
よび送液管７８によって第二の貯留槽６２に連通してい
る。このことによって、ポンプ７６付き給液管７７を介
して気液混合槽７２内に流入した第二の原料は、別途ガ
ス供給管７４より供給されてきたガスと当該槽内におい
て攪拌・混合される。そして、ガスが十分混合された第
二の原料は、送液管７８を介して第二の貯留槽６２に戻
される。以上のように構成された結果、従来のポリウレ
タンフォーム製造装置５０ａにおいて、ポリイソシアネ
ートを主成分とする第一の原料と所望するガスを多量に
含有したポリオール成分を主体とする第二の原料とがミ
キシングヘッド６０において混合され、そのミキシング
ヘッド６０の放出口６０ａから当該ガス含有混合原料を
外部（典型的には成形型内）に向けて放出している。し
かしながら、図２に示すような従来のポリウレタンフォ
ーム製造装置５０ａにおいては、ガス溶存量を緻密に制
御することが困難であり、製造されるポリウレタンフォ
ームの密度を精度よく所定の範囲に安定化させることに
限界があった。例えば、従来のポリウレタンフォーム製
造装置５０ａにおいて、供給ガスとして炭酸ガスを適用
した場合、炭酸ガスはポリオール成分に溶け込み易く、
結果、ポリオール密度を計測して炭酸ガス溶存量を把握
するのは困難である。このため、上記従来装置５０ａに
おいて、飽和状態以下における炭酸ガス濃度（混合比
率）を高精度に所定のレベルに維持するのは困難であ
る。
７２を備えたガスローディング装置７０が装備されてお
り、このガスローディング装置７０を作動させることに
よって第二の貯留槽６２内に貯留する第二の原料に多量
のガスを混合させている。すなわち、図２に示すよう
に、上記気液混合槽７２はモータ７３付き攪拌器７５を
装備するとともにガス供給管７４を介して外部から炭酸
ガス等のガスを供給するように構成されている。一方、
この気液混合槽７２はポンプ７６を備えた給液管７７お
よび送液管７８によって第二の貯留槽６２に連通してい
る。このことによって、ポンプ７６付き給液管７７を介
して気液混合槽７２内に流入した第二の原料は、別途ガ
ス供給管７４より供給されてきたガスと当該槽内におい
て攪拌・混合される。そして、ガスが十分混合された第
二の原料は、送液管７８を介して第二の貯留槽６２に戻
される。以上のように構成された結果、従来のポリウレ
タンフォーム製造装置５０ａにおいて、ポリイソシアネ
ートを主成分とする第一の原料と所望するガスを多量に
含有したポリオール成分を主体とする第二の原料とがミ
キシングヘッド６０において混合され、そのミキシング
ヘッド６０の放出口６０ａから当該ガス含有混合原料を
外部（典型的には成形型内）に向けて放出している。し
かしながら、図２に示すような従来のポリウレタンフォ
ーム製造装置５０ａにおいては、ガス溶存量を緻密に制
御することが困難であり、製造されるポリウレタンフォ
ームの密度を精度よく所定の範囲に安定化させることに
限界があった。例えば、従来のポリウレタンフォーム製
造装置５０ａにおいて、供給ガスとして炭酸ガスを適用
した場合、炭酸ガスはポリオール成分に溶け込み易く、
結果、ポリオール密度を計測して炭酸ガス溶存量を把握
するのは困難である。このため、上記従来装置５０ａに
おいて、飽和状態以下における炭酸ガス濃度（混合比
率）を高精度に所定のレベルに維持するのは困難であ
る。
【０００６】また、低密度タイプのポリウレタンフォー
ムを製造するにあたり、その発泡反応性を高める効果が
大きいことから第３級アミン類が触媒として多用されて
いる。而して、このような触媒は他の助剤（整泡剤、架
橋剤、水（発泡剤）等）とともに、通常、ポリオールを
主成分とする第二の原料に予め混合されている。ところ
が、上記従来のポリウレタンフォーム製造装置５０ａに
おいては、上記第二の原料中に含有する水成分と当該原
料中に混入させた炭酸ガスとから生成され得る炭酸等に
よって当該原料中に混合していた第３級アミンが中和さ
れてしまい、当該第３級アミンの触媒効果が損なわれて
しまうおそれがあった。
ムを製造するにあたり、その発泡反応性を高める効果が
大きいことから第３級アミン類が触媒として多用されて
いる。而して、このような触媒は他の助剤（整泡剤、架
橋剤、水（発泡剤）等）とともに、通常、ポリオールを
主成分とする第二の原料に予め混合されている。ところ
が、上記従来のポリウレタンフォーム製造装置５０ａに
おいては、上記第二の原料中に含有する水成分と当該原
料中に混入させた炭酸ガスとから生成され得る炭酸等に
よって当該原料中に混合していた第３級アミンが中和さ
れてしまい、当該第３級アミンの触媒効果が損なわれて
しまうおそれがあった。
【０００７】一方、図３に示すように、上記ガスローデ
ィング装置７０に代えて液化炭酸ガスボンベ８８を計量
ポンプ８６付き輸送管８４を介して上記第二の貯留槽６
２からの送液管６５（図３中の符号８２で示す箇所）に
接続し、ミキシングヘッド６０に供給される直前の上記
第二の原料に炭酸ガスを混入させるタイプのポリウレタ
ンフォーム製造装置（ここではＲＩＭ機）５０ｂも開発
されている。ところで、このタイプの装置（ＲＩＭ機）
５０ｂにおいて、低粘度の液化炭酸ガスその他のガスの
原料への混合比率を高精度に制御するためにはガスの混
入量を直接コントロールせざるを得ず、結果として計量
精度の高いポンプ８６の使用が絶対条件となる。しかし
ながら、そのようなポンプ８６は高価であるほか構造が
繊細でシール漏れや磨耗を起こしやすく、そのメンテナ
ンスに労力や費用がかかりすぎるという問題点が指摘さ
れていた。
ィング装置７０に代えて液化炭酸ガスボンベ８８を計量
ポンプ８６付き輸送管８４を介して上記第二の貯留槽６
２からの送液管６５（図３中の符号８２で示す箇所）に
接続し、ミキシングヘッド６０に供給される直前の上記
第二の原料に炭酸ガスを混入させるタイプのポリウレタ
ンフォーム製造装置（ここではＲＩＭ機）５０ｂも開発
されている。ところで、このタイプの装置（ＲＩＭ機）
５０ｂにおいて、低粘度の液化炭酸ガスその他のガスの
原料への混合比率を高精度に制御するためにはガスの混
入量を直接コントロールせざるを得ず、結果として計量
精度の高いポンプ８６の使用が絶対条件となる。しかし
ながら、そのようなポンプ８６は高価であるほか構造が
繊細でシール漏れや磨耗を起こしやすく、そのメンテナ
ンスに労力や費用がかかりすぎるという問題点が指摘さ
れていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ポリウレタ
ンフォーム製造に関する上記従来のガスローディング発
泡製造法における問題点を解決するものであり、その目
的とするところは、デリケートなメンテナンスを要する
ような複雑な機構を使用することなくポリウレタンフォ
ームの原料に混合する炭酸ガスその他のガスの混合比率
を正確にコントロールし、発泡率を高い精度で安定させ
た低密度ポリウレタンフォームを連続して製造し得る方
法およびそのための装置を提供することである。
ンフォーム製造に関する上記従来のガスローディング発
泡製造法における問題点を解決するものであり、その目
的とするところは、デリケートなメンテナンスを要する
ような複雑な機構を使用することなくポリウレタンフォ
ームの原料に混合する炭酸ガスその他のガスの混合比率
を正確にコントロールし、発泡率を高い精度で安定させ
た低密度ポリウレタンフォームを連続して製造し得る方
法およびそのための装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明においては、ポリウレタンフォームを製造
する方法であって、（ａ）ポリイソシアネートを主成分
とする第一の原料と、ポリオールを主成分とする第二の
原料と、ポリオールを主成分とする原料にガスをほぼ飽
和した状態に含有させた第三の原料とを調製する工程、
（ｂ）上記第一の原料、第二の原料および第三の原料を
それぞれ別個に一のミキシングヘッドに供給する工程、
および、（ｃ）上記ミキシングヘッド内で混合された原
料を当該ミキシングヘッドから外部に射出する工程を包
含するポリウレタンフォーム製造方法を提供する。
めに、本発明においては、ポリウレタンフォームを製造
する方法であって、（ａ）ポリイソシアネートを主成分
とする第一の原料と、ポリオールを主成分とする第二の
原料と、ポリオールを主成分とする原料にガスをほぼ飽
和した状態に含有させた第三の原料とを調製する工程、
（ｂ）上記第一の原料、第二の原料および第三の原料を
それぞれ別個に一のミキシングヘッドに供給する工程、
および、（ｃ）上記ミキシングヘッド内で混合された原
料を当該ミキシングヘッドから外部に射出する工程を包
含するポリウレタンフォーム製造方法を提供する。
【００１０】本明細書において「ポリウレタン樹脂」と
は、典型的にはポリイソシアネートとポリオール等の活
性水素化合物との反応によって多数のウレタン結合を分
子鎖中にもつポリマーをいうが、これに限定されず、ポ
リイソシアネートの反応がポリマー形成に関与したもの
であればウレタン基以外の結合基（例えばウレア）を有
するポリマーも本明細書における「ポリウレタン樹脂」
に包含される。従って、本明細書において「ポリウレタ
ンフォーム」とは、そのように定義されるポリウレタン
樹脂からなる発泡体をいう。また、本明細書において
「ポリオール」とは、１分子中に活性水素基（−ＯＨ、
−ＮＨ2 等）を２またはそれ以上有する高分子化合物の
総称であり、典型的なポリエーテルポリオールやポリエ
ステルポリオールの他、アミン成分を有するポリエーテ
ルポリアミン等も「ポリオール」に包含される。また、
本明細書において「ポリイソシアネート」とはイソシア
ナト基（−ＮＣＯ）を２又はそれ以上有する化合物の総
称である。また、本明細書において「ミキシングヘッ
ド」とは供給された各原料を混合して外部に放出する装
置（混合部と放出部が一体であるか別体であるかを問わ
ない。）をいう。
は、典型的にはポリイソシアネートとポリオール等の活
性水素化合物との反応によって多数のウレタン結合を分
子鎖中にもつポリマーをいうが、これに限定されず、ポ
リイソシアネートの反応がポリマー形成に関与したもの
であればウレタン基以外の結合基（例えばウレア）を有
するポリマーも本明細書における「ポリウレタン樹脂」
に包含される。従って、本明細書において「ポリウレタ
ンフォーム」とは、そのように定義されるポリウレタン
樹脂からなる発泡体をいう。また、本明細書において
「ポリオール」とは、１分子中に活性水素基（−ＯＨ、
−ＮＨ2 等）を２またはそれ以上有する高分子化合物の
総称であり、典型的なポリエーテルポリオールやポリエ
ステルポリオールの他、アミン成分を有するポリエーテ
ルポリアミン等も「ポリオール」に包含される。また、
本明細書において「ポリイソシアネート」とはイソシア
ナト基（−ＮＣＯ）を２又はそれ以上有する化合物の総
称である。また、本明細書において「ミキシングヘッ
ド」とは供給された各原料を混合して外部に放出する装
置（混合部と放出部が一体であるか別体であるかを問わ
ない。）をいう。
【００１１】本発明のポリウレタンフォーム製造方法で
は、ポリイソシアネートを主成分とする液状原料（上記
第一の原料）およびポリオールを主成分とする液状原料
（上記第二の原料）とは別に、ポリオールを主成分とす
る液状原料に所望するガスをほぼ飽和した状態で含有さ
せた液状原料（上記第三の原料）を調製し、これらを別
個に一のミキシングヘッドに供給する。このため、一定
の粘性を有する上記ガス飽和状態の第三の原料のミキシ
ングヘッドへの供給量を通常の計量ポンプ等によって調
整することで当該ミキシングヘッド内で混合される原料
全体のガス混合比率を簡単且つ正確にコントロールする
ことができる。このため、本発明のポリウレタンフォー
ム製造方法によれば、デリケートなメンテナンスを要す
るような複雑な機構を使用することなく、ガス混合比率
が正確にコントロールされて発泡率が安定した低密度ポ
リウレタンフォームを連続して製造することができる。
は、ポリイソシアネートを主成分とする液状原料（上記
第一の原料）およびポリオールを主成分とする液状原料
（上記第二の原料）とは別に、ポリオールを主成分とす
る液状原料に所望するガスをほぼ飽和した状態で含有さ
せた液状原料（上記第三の原料）を調製し、これらを別
個に一のミキシングヘッドに供給する。このため、一定
の粘性を有する上記ガス飽和状態の第三の原料のミキシ
ングヘッドへの供給量を通常の計量ポンプ等によって調
整することで当該ミキシングヘッド内で混合される原料
全体のガス混合比率を簡単且つ正確にコントロールする
ことができる。このため、本発明のポリウレタンフォー
ム製造方法によれば、デリケートなメンテナンスを要す
るような複雑な機構を使用することなく、ガス混合比率
が正確にコントロールされて発泡率が安定した低密度ポ
リウレタンフォームを連続して製造することができる。
【００１２】また、本発明のポリウレタンフォーム製造
方法としてさらに好ましい方法は、上記第二の原料に第
３級アミンからなる触媒を含有させる製造方法である。
この方法では、ポリウレタン樹脂が生成される際に良好
な泡化反応活性を示す第３級アミン系触媒を上記第二の
原料に添加するため、ミキシングヘッドに供給されるま
で当該触媒が上記第三の原料に飽和状態で含有するガス
（炭酸ガス等）と接触することがない。このため、添加
した第３級アミン系触媒のガス混在に基づく劣化を防止
することができ、高い触媒効果（泡化活性等）をポリウ
レタン樹脂が生成されるときまで維持することができ
る。
方法としてさらに好ましい方法は、上記第二の原料に第
３級アミンからなる触媒を含有させる製造方法である。
この方法では、ポリウレタン樹脂が生成される際に良好
な泡化反応活性を示す第３級アミン系触媒を上記第二の
原料に添加するため、ミキシングヘッドに供給されるま
で当該触媒が上記第三の原料に飽和状態で含有するガス
（炭酸ガス等）と接触することがない。このため、添加
した第３級アミン系触媒のガス混在に基づく劣化を防止
することができ、高い触媒効果（泡化活性等）をポリウ
レタン樹脂が生成されるときまで維持することができ
る。
【００１３】また、本発明は、上記従来のガスローディ
ング発泡製造法に係る問題点を解決するため、ポリウレ
タンフォームを製造する装置であって、第一の貯留槽
と、第二の貯留槽と、ガスローディング装置が装備され
た第三の貯留槽と、ミキシングヘッドとを備えており、
そのミキシングヘッドは、当該第一の貯留槽に貯留され
たポリイソシアネートを主成分とする第一の原料と、当
該第二の貯留槽に貯留されたポリオールを主成分とする
第二の原料と、第三の貯留槽に貯留されたポリオールを
主成分とする原料であって当該ガスローディング装置に
よってガスがほぼ飽和した状態で含有された第三の原料
とがそれぞれ別個に供給されるようにして当該三つの貯
留槽の各々と連通しており、当該ミキシングヘッド内に
おいて当該第一の原料、第二の原料および第三の原料が
混合されてなる混合原料を当該ミキシングヘッドから外
部に放出するように構成されたポリウレタンフォーム製
造装置を提供する。本明細書において「ガスローディン
グ装置」とは、槽内に貯留する液状原料中に外部から供
給されたガスを加える（ロードする）ための装置をい
う。本発明のポリウレタンフォーム製造装置によれば、
上記本発明のポリウレタンフォーム製造方法を好適に実
施することができるため、発泡率が安定した低密度ポリ
ウレタンフォームを連続して製造することができる。
ング発泡製造法に係る問題点を解決するため、ポリウレ
タンフォームを製造する装置であって、第一の貯留槽
と、第二の貯留槽と、ガスローディング装置が装備され
た第三の貯留槽と、ミキシングヘッドとを備えており、
そのミキシングヘッドは、当該第一の貯留槽に貯留され
たポリイソシアネートを主成分とする第一の原料と、当
該第二の貯留槽に貯留されたポリオールを主成分とする
第二の原料と、第三の貯留槽に貯留されたポリオールを
主成分とする原料であって当該ガスローディング装置に
よってガスがほぼ飽和した状態で含有された第三の原料
とがそれぞれ別個に供給されるようにして当該三つの貯
留槽の各々と連通しており、当該ミキシングヘッド内に
おいて当該第一の原料、第二の原料および第三の原料が
混合されてなる混合原料を当該ミキシングヘッドから外
部に放出するように構成されたポリウレタンフォーム製
造装置を提供する。本明細書において「ガスローディン
グ装置」とは、槽内に貯留する液状原料中に外部から供
給されたガスを加える（ロードする）ための装置をい
う。本発明のポリウレタンフォーム製造装置によれば、
上記本発明のポリウレタンフォーム製造方法を好適に実
施することができるため、発泡率が安定した低密度ポリ
ウレタンフォームを連続して製造することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明のポリウレタンフォ
ーム製造方法を好適に実施し得る本発明のポリウレタン
フォーム製造装置の好適な一実施形態を図面を参照しつ
つ説明する。なお、図１は、本実施形態に係る本発明の
ポリウレタンフォーム製造装置１（以下「本製造装置
１」と略称する。）の主要構成を模式的に示した図であ
る。
ーム製造方法を好適に実施し得る本発明のポリウレタン
フォーム製造装置の好適な一実施形態を図面を参照しつ
つ説明する。なお、図１は、本実施形態に係る本発明の
ポリウレタンフォーム製造装置１（以下「本製造装置
１」と略称する。）の主要構成を模式的に示した図であ
る。
【００１５】図１に示すように、本製造装置１は、大ま
かにいって、中空円筒形状の３つの貯留槽１２，２２，
３２（以下これらを区別するため「第一貯留槽１２」、
「第二貯留槽２２」および「第三貯留槽３２」とい
う。）と、ミキシングヘッド１０と、当該第三貯留槽３
２に装備されるガスローディング装置４０とを主要構成
部とするいわゆる高圧ウレタン注入機の範疇に入る製造
装置である。従って、本製造装置１に装備されるミキシ
ングヘッド１０は、３種の異なる原料を内部に設けられ
た図示しない混合室（混合部）に高圧で噴出させ、原料
相互を衝突・混合させるタイプのいわゆる高圧攪拌式３
成分系ミキシングヘッド４０である。而して、第一貯留
槽１２とミキシングヘッド１０は、当該第一貯留槽１２
の底壁部と当該ミキシングヘッド１０の混合室とをつな
ぐ送液管１５（以下「第一給液管１５」という。）およ
び当該第一貯留槽１２の側壁部と当該ミキシングヘッド
１０の混合室とをつなぐ送液管１８（以下「第一送出管
１８」という。）によって接続されている。ここで、第
一給液管１５には、第一貯留槽１２内の原料を一定量連
続して送出するための計量ポンプ１６（典型的には高圧
ピストン式ポンプ）が付設されている。このことによっ
て、第一貯留槽１２内の原料をミキシングヘッド１０に
循環供給することができるとともに、当該ポンプ１６の
計量設定値を変更・調節することによって当該循環供給
される送液量を制御することができる。
かにいって、中空円筒形状の３つの貯留槽１２，２２，
３２（以下これらを区別するため「第一貯留槽１２」、
「第二貯留槽２２」および「第三貯留槽３２」とい
う。）と、ミキシングヘッド１０と、当該第三貯留槽３
２に装備されるガスローディング装置４０とを主要構成
部とするいわゆる高圧ウレタン注入機の範疇に入る製造
装置である。従って、本製造装置１に装備されるミキシ
ングヘッド１０は、３種の異なる原料を内部に設けられ
た図示しない混合室（混合部）に高圧で噴出させ、原料
相互を衝突・混合させるタイプのいわゆる高圧攪拌式３
成分系ミキシングヘッド４０である。而して、第一貯留
槽１２とミキシングヘッド１０は、当該第一貯留槽１２
の底壁部と当該ミキシングヘッド１０の混合室とをつな
ぐ送液管１５（以下「第一給液管１５」という。）およ
び当該第一貯留槽１２の側壁部と当該ミキシングヘッド
１０の混合室とをつなぐ送液管１８（以下「第一送出管
１８」という。）によって接続されている。ここで、第
一給液管１５には、第一貯留槽１２内の原料を一定量連
続して送出するための計量ポンプ１６（典型的には高圧
ピストン式ポンプ）が付設されている。このことによっ
て、第一貯留槽１２内の原料をミキシングヘッド１０に
循環供給することができるとともに、当該ポンプ１６の
計量設定値を変更・調節することによって当該循環供給
される送液量を制御することができる。
【００１６】同様に、第二貯留槽２２および第三貯留槽
３２とミキシングヘッド１０は、各々、当該第二貯留槽
２２および第三貯留槽３２の底壁部と当該ミキシングヘ
ッド１０の図示しない混合室（混合部）とをつなぐ送液
管２５，３５（以下「第二給液管２５」および「第三給
液管３５」という。）ならびに当該第二貯留槽２２およ
び第三貯留槽３２の側壁部と当該ミキシングヘッド１０
の混合室とをつなぐ送液管２８，３８（以下「第二送出
管２８」および「第三送出管３８」という。）によって
接続されている。ここで、第二給液管２５および第三給
液管３５にも第一給液管１５と同様の計量ポンプ２６，
３６が付設されている。このことによって、第二貯留槽
２２内および第三貯留槽３２内の原料を各々ミキシング
ヘッド１０に循環供給することができるとともに、当該
ポンプ２６，３６の計量設定値を変更・調節することに
よって当該循環供給される送液量を各々制御することが
できる。なお、上述の第一給液管１５と第一送出管１
８、第二給液管２５と第二送出管２８および第三給液管
３５と第三送出管３８は、それぞれ、バルブ１７，２
７，３７を介して別途接続されている（図１参照）。
３２とミキシングヘッド１０は、各々、当該第二貯留槽
２２および第三貯留槽３２の底壁部と当該ミキシングヘ
ッド１０の図示しない混合室（混合部）とをつなぐ送液
管２５，３５（以下「第二給液管２５」および「第三給
液管３５」という。）ならびに当該第二貯留槽２２およ
び第三貯留槽３２の側壁部と当該ミキシングヘッド１０
の混合室とをつなぐ送液管２８，３８（以下「第二送出
管２８」および「第三送出管３８」という。）によって
接続されている。ここで、第二給液管２５および第三給
液管３５にも第一給液管１５と同様の計量ポンプ２６，
３６が付設されている。このことによって、第二貯留槽
２２内および第三貯留槽３２内の原料を各々ミキシング
ヘッド１０に循環供給することができるとともに、当該
ポンプ２６，３６の計量設定値を変更・調節することに
よって当該循環供給される送液量を各々制御することが
できる。なお、上述の第一給液管１５と第一送出管１
８、第二給液管２５と第二送出管２８および第三給液管
３５と第三送出管３８は、それぞれ、バルブ１７，２
７，３７を介して別途接続されている（図１参照）。
【００１７】ところで本製造装置１には、上述の装備の
他にも原料の温度を一定に保つための熱交換器や温度制
御機構を有する成形用金型、あるいは、各貯留槽１２，
２２，３２における原料貯留量を検知し得るセンサ（例
えば差圧式液面計、ディスプレースメント式液面計）お
よび当該センサからの信号に基づき所定量の原料を外部
供給源から逐次槽内に自動供給するための制御機構等が
装備され得るが、これらは従来のポリウレタンフォーム
製造装置（例えばＲＩＭ機）に通常使用され得るもので
あればよく、本発明を特徴付けるものでもないため、詳
細な説明は省略する。
他にも原料の温度を一定に保つための熱交換器や温度制
御機構を有する成形用金型、あるいは、各貯留槽１２，
２２，３２における原料貯留量を検知し得るセンサ（例
えば差圧式液面計、ディスプレースメント式液面計）お
よび当該センサからの信号に基づき所定量の原料を外部
供給源から逐次槽内に自動供給するための制御機構等が
装備され得るが、これらは従来のポリウレタンフォーム
製造装置（例えばＲＩＭ機）に通常使用され得るもので
あればよく、本発明を特徴付けるものでもないため、詳
細な説明は省略する。
【００１８】次に、本製造装置の各貯留槽１２，２２，
３２に供給されるポリウレタンフォーム製造のための原
料について説明する。本実施形態において、第一貯留槽
１２には、ポリウレタン樹脂の製造のための一方の原材
料であるポリイソシアネートを主成分とする液状原料
（以下「第一原料」という。）が貯留される。すなわ
ち、ＴＤＩ、ＭＤＩ等のポリイソシアネートを主成分と
して調製された第一原料は、図１に示すように、第一貯
留槽１２に連通する供給管１１を介して当該第一貯留槽
１２内に供給される。ここで、第一貯留槽１２には、モ
ータ１３を備えた攪拌器１４が装備されており、槽内の
第一原料を攪拌することができる。また、第二貯留槽２
２には、ポリウレタン樹脂の製造のためのもう一方の原
材料であるポリオールを主成分とする液状原料（以下
「第二原料」という。）が貯留される。すなわち、ポリ
エーテル系ポリオール（ポリプロピレングリコール等）
やその他のポリオール（ポリエステル系ポリオールやポ
リエーテルポリアミン等）を主成分としつつ副材として
N,N,N',N'',N''- ペンタメチルジエチレントリアミン、
トリエチレンジアミン等の第３級アミン系触媒を適当量
添加し、さらに所望する有機金属系触媒、発泡剤（典型
的には水）、整泡剤（界面活性剤）、着色剤、架橋剤等
を適宜添加することによって第二原料を調製する。而し
て、図１に示すように、調製された第二原料は、第二貯
留槽２２に連通する供給管２１を介して当該第二貯留槽
２２内に供給される。ここで、第二貯留槽２２には、上
記第一貯留槽１２と同様のモータ２３を備えた攪拌器２
４が装備されており、槽内の第二原料を攪拌することが
できる。
３２に供給されるポリウレタンフォーム製造のための原
料について説明する。本実施形態において、第一貯留槽
１２には、ポリウレタン樹脂の製造のための一方の原材
料であるポリイソシアネートを主成分とする液状原料
（以下「第一原料」という。）が貯留される。すなわ
ち、ＴＤＩ、ＭＤＩ等のポリイソシアネートを主成分と
して調製された第一原料は、図１に示すように、第一貯
留槽１２に連通する供給管１１を介して当該第一貯留槽
１２内に供給される。ここで、第一貯留槽１２には、モ
ータ１３を備えた攪拌器１４が装備されており、槽内の
第一原料を攪拌することができる。また、第二貯留槽２
２には、ポリウレタン樹脂の製造のためのもう一方の原
材料であるポリオールを主成分とする液状原料（以下
「第二原料」という。）が貯留される。すなわち、ポリ
エーテル系ポリオール（ポリプロピレングリコール等）
やその他のポリオール（ポリエステル系ポリオールやポ
リエーテルポリアミン等）を主成分としつつ副材として
N,N,N',N'',N''- ペンタメチルジエチレントリアミン、
トリエチレンジアミン等の第３級アミン系触媒を適当量
添加し、さらに所望する有機金属系触媒、発泡剤（典型
的には水）、整泡剤（界面活性剤）、着色剤、架橋剤等
を適宜添加することによって第二原料を調製する。而し
て、図１に示すように、調製された第二原料は、第二貯
留槽２２に連通する供給管２１を介して当該第二貯留槽
２２内に供給される。ここで、第二貯留槽２２には、上
記第一貯留槽１２と同様のモータ２３を備えた攪拌器２
４が装備されており、槽内の第二原料を攪拌することが
できる。
【００１９】一方、第三貯留槽３２には、主成分である
ポリオールおよび有機金属系触媒、発泡剤その他の副材
の含有率が上記第二原料と同等となるように調製された
液状原料（但し、第３級アミン系触媒は添加しない。）
を当該第三貯留槽３２に連通する供給管３１を介して供
給する。ここで、図１に示すように、第三貯留槽３２に
はガスローディング装置４０が装備されており、第三貯
留槽３２に貯留する原料にガスをほぼ飽和状態に至る程
度にまで混合することができる。以下、本製造装置１の
第三貯留槽３２に備えられたガスローディング装置４０
について説明する。
ポリオールおよび有機金属系触媒、発泡剤その他の副材
の含有率が上記第二原料と同等となるように調製された
液状原料（但し、第３級アミン系触媒は添加しない。）
を当該第三貯留槽３２に連通する供給管３１を介して供
給する。ここで、図１に示すように、第三貯留槽３２に
はガスローディング装置４０が装備されており、第三貯
留槽３２に貯留する原料にガスをほぼ飽和状態に至る程
度にまで混合することができる。以下、本製造装置１の
第三貯留槽３２に備えられたガスローディング装置４０
について説明する。
【００２０】図１に示すように、このガスローディング
装置４０は、第三貯留槽３２に貯留する液状原料にガス
を含ませるための容器である気液混合槽４２を主要構成
部とするものである。而して、この気液混合槽４２は二
つの送液管４７，４８によって第三貯留槽３２に連通し
ており、その一方の送液管４７には当該第三貯留槽３２
から気液混合槽４２に原料を送出するためのポンプ４６
が設置されている。これにより、上記二つの送液管４
７，４８を介して第三貯留槽３２と気液混合槽４２との
間で原料を循環させることができる（図１中の矢印参
照）。一方、気液混合槽４２には、モータ４３を備えた
攪拌器４５が装備されており、その下端部はＴの字状に
分岐された攪拌翼を形成している（図１参照）。この攪
拌器４５の内部には中空状のガス導入管（図示せず）が
形成されており、その末端は上記Ｔの字状攪拌翼末端部
において開放されている。而して、このガス導入管には
図示しないガス供給源（典型的には炭酸ガス、窒素ガス
または乾燥空気（５〜６ｋｇ／ｃｍ2 で加圧・圧縮され
たもの、大気圧露点温度−５０℃〜−３０℃）を充填し
たボンベ）に接続された制御弁付きガス供給管４４が連
通している。而して、ガス供給源からガス供給管４４を
介して当該攪拌器４５に供給されたガス（ここでは炭酸
ガスを供給する。）は、当該ガス導入管を通って上記Ｔ
の字状攪拌翼末端部の開放部分から外部に放出される。
このとき、当該攪拌器４５をモータ４３によって回転さ
せることによって、気液混合槽４２内の液状原料に上記
Ｔの字状分岐部における開放部分からガスを供給しつつ
当該供給したガスと当該気液混合槽４２内の原料とを攪
拌混合（即ちバブリング処理）することができる。その
結果、当該気液混合槽４２内に供給された液状原料に所
望するガスを溶存または微細気泡の形態でほぼ飽和した
状態にまで含有させた原料（以下「第三原料」とい
う。）を調製することができる。而して、上記ポンプ４
６を作動させて当該ガスローディング装置４０（即ち上
記気液混合槽４２）と第三貯留槽３２との間で原料を循
環させることによって、当該第三貯留槽３２内の原料全
体を上記第三原料とすることができる。
装置４０は、第三貯留槽３２に貯留する液状原料にガス
を含ませるための容器である気液混合槽４２を主要構成
部とするものである。而して、この気液混合槽４２は二
つの送液管４７，４８によって第三貯留槽３２に連通し
ており、その一方の送液管４７には当該第三貯留槽３２
から気液混合槽４２に原料を送出するためのポンプ４６
が設置されている。これにより、上記二つの送液管４
７，４８を介して第三貯留槽３２と気液混合槽４２との
間で原料を循環させることができる（図１中の矢印参
照）。一方、気液混合槽４２には、モータ４３を備えた
攪拌器４５が装備されており、その下端部はＴの字状に
分岐された攪拌翼を形成している（図１参照）。この攪
拌器４５の内部には中空状のガス導入管（図示せず）が
形成されており、その末端は上記Ｔの字状攪拌翼末端部
において開放されている。而して、このガス導入管には
図示しないガス供給源（典型的には炭酸ガス、窒素ガス
または乾燥空気（５〜６ｋｇ／ｃｍ2 で加圧・圧縮され
たもの、大気圧露点温度−５０℃〜−３０℃）を充填し
たボンベ）に接続された制御弁付きガス供給管４４が連
通している。而して、ガス供給源からガス供給管４４を
介して当該攪拌器４５に供給されたガス（ここでは炭酸
ガスを供給する。）は、当該ガス導入管を通って上記Ｔ
の字状攪拌翼末端部の開放部分から外部に放出される。
このとき、当該攪拌器４５をモータ４３によって回転さ
せることによって、気液混合槽４２内の液状原料に上記
Ｔの字状分岐部における開放部分からガスを供給しつつ
当該供給したガスと当該気液混合槽４２内の原料とを攪
拌混合（即ちバブリング処理）することができる。その
結果、当該気液混合槽４２内に供給された液状原料に所
望するガスを溶存または微細気泡の形態でほぼ飽和した
状態にまで含有させた原料（以下「第三原料」とい
う。）を調製することができる。而して、上記ポンプ４
６を作動させて当該ガスローディング装置４０（即ち上
記気液混合槽４２）と第三貯留槽３２との間で原料を循
環させることによって、当該第三貯留槽３２内の原料全
体を上記第三原料とすることができる。
【００２１】次に、本製造装置１を使用した場合のポリ
ウレタンフォーム製造方法について説明する。第一原料
および第二原料ならびに上記ガスローディング装置４０
を作動させることによって炭酸ガスをほぼ飽和状態に達
するまで含有させた第三原料を、上記計量ポンプ１６，
２６，３６を作動させることによって第一貯留槽１２、
第二貯留槽２２および第三貯留槽３２からそれぞれ所定
の流量で各給液管１５，２５，３５を介してミキシング
ヘッド１０の混合室に各々別個に供給する。而して、当
該混合室内に高圧で噴出されて瞬時に攪拌混合された混
合原料をそのままミキシングヘッド１０先端部に設けら
れた放出口（放出部）１０ａから外部（例えば成形型
内）に放出する。その後、放出された混合原料中のポリ
オール成分とポリイソシアネート成分との重合反応（重
付加反応）が泡化反応とともに開始されるため、当該混
合原料から所望する形状のポリウレタンフォームが生成
される。
ウレタンフォーム製造方法について説明する。第一原料
および第二原料ならびに上記ガスローディング装置４０
を作動させることによって炭酸ガスをほぼ飽和状態に達
するまで含有させた第三原料を、上記計量ポンプ１６，
２６，３６を作動させることによって第一貯留槽１２、
第二貯留槽２２および第三貯留槽３２からそれぞれ所定
の流量で各給液管１５，２５，３５を介してミキシング
ヘッド１０の混合室に各々別個に供給する。而して、当
該混合室内に高圧で噴出されて瞬時に攪拌混合された混
合原料をそのままミキシングヘッド１０先端部に設けら
れた放出口（放出部）１０ａから外部（例えば成形型
内）に放出する。その後、放出された混合原料中のポリ
オール成分とポリイソシアネート成分との重合反応（重
付加反応）が泡化反応とともに開始されるため、当該混
合原料から所望する形状のポリウレタンフォームが生成
される。
【００２２】ここで、上述のとおり、本製造装置１にお
いては各原料のミキシングヘッド１０に供給されるまで
の供給ライン（即ち上記給液管１５，２５，３５）が各
々独立して設けられているため、上記各計量ポンプ１
６，２６，３６の計量設定値を適宜変更・調節すること
によって、これら３種類の原料の混合比を所望するレベ
ルに調節することができる。そして、ガス（ここでは炭
酸ガス）を飽和状態で含有するポリオール系原料（上記
第三原料）とガス（炭酸ガス）が含まれていないポリオ
ール系原料（上記第二原料）との２種類の安定した状態
のポリオール系液状原料を所定の混合比で混ぜ合わせる
ことによって上記混合原料中におけるガス（ここでは炭
酸ガス）の混合比率を正確にコントロールすることがで
きる。すなわち、本実施形態において、第二原料と第三
原料のミキシングヘッド１０への供給流量（即ち混合
比）を単に異ならせることによって、製造されるポリウ
レタンフォーム自体の密度（発泡率）を変動させ且つ安
定化させることができる。例えば、上記第二原料の供給
量を削減し、その分第三原料の供給量を高めることによ
って混合原料中のガス含有率を高めることができるた
め、製造されるポリウレタンフォームの密度（発泡率）
を容易に低下させることが可能であり、その状態で安定
化させることができる。
いては各原料のミキシングヘッド１０に供給されるまで
の供給ライン（即ち上記給液管１５，２５，３５）が各
々独立して設けられているため、上記各計量ポンプ１
６，２６，３６の計量設定値を適宜変更・調節すること
によって、これら３種類の原料の混合比を所望するレベ
ルに調節することができる。そして、ガス（ここでは炭
酸ガス）を飽和状態で含有するポリオール系原料（上記
第三原料）とガス（炭酸ガス）が含まれていないポリオ
ール系原料（上記第二原料）との２種類の安定した状態
のポリオール系液状原料を所定の混合比で混ぜ合わせる
ことによって上記混合原料中におけるガス（ここでは炭
酸ガス）の混合比率を正確にコントロールすることがで
きる。すなわち、本実施形態において、第二原料と第三
原料のミキシングヘッド１０への供給流量（即ち混合
比）を単に異ならせることによって、製造されるポリウ
レタンフォーム自体の密度（発泡率）を変動させ且つ安
定化させることができる。例えば、上記第二原料の供給
量を削減し、その分第三原料の供給量を高めることによ
って混合原料中のガス含有率を高めることができるた
め、製造されるポリウレタンフォームの密度（発泡率）
を容易に低下させることが可能であり、その状態で安定
化させることができる。
【００２３】さらに、本製造装置１においては、ミキシ
ングヘッド１０に供給される前に第二原料と第三原料と
が混合されることがない。このため、ガス飽和状態であ
る第三原料の供給量を調節することのみによって混合原
料中のガス含有率を高精度に所定の範囲内で安定して維
持することが実現される。このとき、ポリオールを主成
分とする液状原料は適度の粘性を有しているため、その
供給量を通常の計量ポンプ２６，３６で正確に制御する
ことができる、従って、本製造装置１によれば、製造さ
れるポリウレタンフォームの密度（発泡率）を所望する
レベル内で精度よく安定化させることができる。また、
本製造方法によれば、上記第二原料に含有する第３級ア
ミン系触媒がミキシングヘッドにおいて混合されるまで
第三原料に接触することがない。このため、第三原料に
含有されるガス（典型的には炭酸ガスおよびそれによっ
て生成される炭酸）によって当該第３級アミン系触媒が
中和されることを防止し、結果、混合原料中の触媒効果
を高レベルに維持することができる。
ングヘッド１０に供給される前に第二原料と第三原料と
が混合されることがない。このため、ガス飽和状態であ
る第三原料の供給量を調節することのみによって混合原
料中のガス含有率を高精度に所定の範囲内で安定して維
持することが実現される。このとき、ポリオールを主成
分とする液状原料は適度の粘性を有しているため、その
供給量を通常の計量ポンプ２６，３６で正確に制御する
ことができる、従って、本製造装置１によれば、製造さ
れるポリウレタンフォームの密度（発泡率）を所望する
レベル内で精度よく安定化させることができる。また、
本製造方法によれば、上記第二原料に含有する第３級ア
ミン系触媒がミキシングヘッドにおいて混合されるまで
第三原料に接触することがない。このため、第三原料に
含有されるガス（典型的には炭酸ガスおよびそれによっ
て生成される炭酸）によって当該第３級アミン系触媒が
中和されることを防止し、結果、混合原料中の触媒効果
を高レベルに維持することができる。
【００２４】以上、本発明のポリウレタンフォーム製造
装置の好適な一実施形態および当該装置を用いて行った
本発明のポリウレタンフォーム製造方法の好適な一実施
形態を説明したが本発明を上記実施形態に限定すること
を意図したものではない。本発明のポリウレタンフォー
ム製造方法では、ポリイソシアネートを主成分とする第
一の原料と、ポリオールを主成分とする第二の原料と、
ポリオールを主成分とする原料に上記ガスローディング
装置４０のような手段によって炭酸ガスやその他のガス
をほぼ飽和した状態で含有させた第三の原料とを調製
し、それらを別個に一のミキシングヘッドに供給し、当
該ミキシングヘッド内で混合された原料を外部（例えば
軟質スラブフォーム成形設備のコンベア上あるいは軟質
モールドフォーム成形やＲＩＭにおける成形型内）に放
出するように実施されればよく、上述の形態に限定され
ない。本発明のポリウレタンフォーム製造方法は、上記
実施形態に示したようなミキシングヘッド内で原料同士
を衝突させて瞬時に混合するタイプの高圧ウレタン注入
機のほか、ミキシングヘッド内に供給された各原料をイ
ンペラー（回転翼）等によって機械的に攪拌・混合する
ようないわゆる低圧ウレタン注入機の範疇に入るポリウ
レタンフォーム製造装置によっても実施し得る。従っ
て、本発明のポリウレタンフォーム製造方法は、モール
ドウレタンフォーム成形およびスラブウレタンフォーム
成形のいずれにも適用し得る。
装置の好適な一実施形態および当該装置を用いて行った
本発明のポリウレタンフォーム製造方法の好適な一実施
形態を説明したが本発明を上記実施形態に限定すること
を意図したものではない。本発明のポリウレタンフォー
ム製造方法では、ポリイソシアネートを主成分とする第
一の原料と、ポリオールを主成分とする第二の原料と、
ポリオールを主成分とする原料に上記ガスローディング
装置４０のような手段によって炭酸ガスやその他のガス
をほぼ飽和した状態で含有させた第三の原料とを調製
し、それらを別個に一のミキシングヘッドに供給し、当
該ミキシングヘッド内で混合された原料を外部（例えば
軟質スラブフォーム成形設備のコンベア上あるいは軟質
モールドフォーム成形やＲＩＭにおける成形型内）に放
出するように実施されればよく、上述の形態に限定され
ない。本発明のポリウレタンフォーム製造方法は、上記
実施形態に示したようなミキシングヘッド内で原料同士
を衝突させて瞬時に混合するタイプの高圧ウレタン注入
機のほか、ミキシングヘッド内に供給された各原料をイ
ンペラー（回転翼）等によって機械的に攪拌・混合する
ようないわゆる低圧ウレタン注入機の範疇に入るポリウ
レタンフォーム製造装置によっても実施し得る。従っ
て、本発明のポリウレタンフォーム製造方法は、モール
ドウレタンフォーム成形およびスラブウレタンフォーム
成形のいずれにも適用し得る。
【００２５】また、上記実施形態では、第３級アミン系
触媒を除く発泡剤（水）、整泡剤等の副材を第二原料お
よび第三原料のいずれにも添加したが、これらはいずれ
か一方に添加すればよい。また、上記実施形態では、３
種類の原料を混合してポリウレタンフォームを製造した
が、さらに着色剤等の配合比を異ならせた第四の原料を
調製しておき、それを上記第一、第二、第三の各原料と
共に、一のミキシングヘッドに別個に供給するようにし
てもよい（この場合は４成分系ミキシングヘッドを用い
る。）。このようにさらに複数の原料を一のミキシング
ヘッドに各々別個に供給した場合でも上述した本発明の
目的を達成し得る限り本発明のポリウレタンフォーム製
造方法に包含される。
触媒を除く発泡剤（水）、整泡剤等の副材を第二原料お
よび第三原料のいずれにも添加したが、これらはいずれ
か一方に添加すればよい。また、上記実施形態では、３
種類の原料を混合してポリウレタンフォームを製造した
が、さらに着色剤等の配合比を異ならせた第四の原料を
調製しておき、それを上記第一、第二、第三の各原料と
共に、一のミキシングヘッドに別個に供給するようにし
てもよい（この場合は４成分系ミキシングヘッドを用い
る。）。このようにさらに複数の原料を一のミキシング
ヘッドに各々別個に供給した場合でも上述した本発明の
目的を達成し得る限り本発明のポリウレタンフォーム製
造方法に包含される。
【００２６】また、上記実施形態では、本発明のポリウ
レタンフォーム製造装置に備えられるガスローディング
装置４０として、炭酸ガスその他のガスを気液混合槽４
２内に貯留する原料内部に直接吹き込む形式のものを示
したが、これに限定されず、例えば上記気液混合槽４２
あるいは第三貯留槽３２の内部空間を混合したいガス
（乾燥空気、乾燥窒素ガス等）で加圧する手段によって
もよい。このような手段を具現化する装置（即ちガス加
圧装置）も本発明のポリウレタンフォーム製造装置にお
けるガスローディング装置として使用し得る。
レタンフォーム製造装置に備えられるガスローディング
装置４０として、炭酸ガスその他のガスを気液混合槽４
２内に貯留する原料内部に直接吹き込む形式のものを示
したが、これに限定されず、例えば上記気液混合槽４２
あるいは第三貯留槽３２の内部空間を混合したいガス
（乾燥空気、乾燥窒素ガス等）で加圧する手段によって
もよい。このような手段を具現化する装置（即ちガス加
圧装置）も本発明のポリウレタンフォーム製造装置にお
けるガスローディング装置として使用し得る。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、ポリウレタンフォーム
の原料に混合する炭酸ガスその他のガスの混合比率を正
確にコントロールし、ポリウレタンフォームの発泡率を
高い精度で安定させた低密度ポリウレタンフォームを連
続して製造し得る方法およびその方法を実施し得る装置
を提供することができる。すなわち、本発明のポリウレ
タンフォーム製造方法では、一定の粘性を有する上記ガ
ス飽和状態の第三の原料のミキシングヘッドへの供給量
を通常の計量ポンプ等によって調整することにより、当
該ミキシングヘッド内で混合される原料全体のガス混合
比率を簡単且つ正確にコントロールすることができる。
このため、ガス混合比率が正確にコントロールされて発
泡率が安定した低密度ポリウレタンフォームを連続製造
することができる。従って、本発明のポリウレタンフォ
ーム製造方法によれば、ポリウレタンフォームの密度
（発泡率）を安定化させることができるため、当該ポリ
ウレタンフォームからなる工業製品（例えば自動車用シ
ートの表皮一体発泡成形品）の品質向上を実現すること
ができる。
の原料に混合する炭酸ガスその他のガスの混合比率を正
確にコントロールし、ポリウレタンフォームの発泡率を
高い精度で安定させた低密度ポリウレタンフォームを連
続して製造し得る方法およびその方法を実施し得る装置
を提供することができる。すなわち、本発明のポリウレ
タンフォーム製造方法では、一定の粘性を有する上記ガ
ス飽和状態の第三の原料のミキシングヘッドへの供給量
を通常の計量ポンプ等によって調整することにより、当
該ミキシングヘッド内で混合される原料全体のガス混合
比率を簡単且つ正確にコントロールすることができる。
このため、ガス混合比率が正確にコントロールされて発
泡率が安定した低密度ポリウレタンフォームを連続製造
することができる。従って、本発明のポリウレタンフォ
ーム製造方法によれば、ポリウレタンフォームの密度
（発泡率）を安定化させることができるため、当該ポリ
ウレタンフォームからなる工業製品（例えば自動車用シ
ートの表皮一体発泡成形品）の品質向上を実現すること
ができる。
【００２８】また、上記第二の原料中に第３級アミンか
らなる触媒を含有させた場合、ミキシングヘッドに供給
されるまで当該触媒が第三の原料中に含有するガス（炭
酸ガス）および当該ガスに基づく生成物（炭酸等）によ
って中和、劣化することがない。このため、当該第３級
アミン系触媒の高い触媒効果（泡化活性等）をポリウレ
タン樹脂生成反応時まで維持しておくことができる。ま
た、本発明のポリウレタンフォーム製造装置によれば、
上記本発明のポリウレタンフォーム製造方法を好適に実
施することができるため、発泡率が安定した低密度ポリ
ウレタンフォームの連続製造を行うことができる。その
際、低粘性の液化炭酸ガス等を精密に計測し得る計量ポ
ンプを必要としないため、メンテナンスに要する労力や
費用を上記従来の装置（図３参照）よりも大幅に低減す
ることができる。
らなる触媒を含有させた場合、ミキシングヘッドに供給
されるまで当該触媒が第三の原料中に含有するガス（炭
酸ガス）および当該ガスに基づく生成物（炭酸等）によ
って中和、劣化することがない。このため、当該第３級
アミン系触媒の高い触媒効果（泡化活性等）をポリウレ
タン樹脂生成反応時まで維持しておくことができる。ま
た、本発明のポリウレタンフォーム製造装置によれば、
上記本発明のポリウレタンフォーム製造方法を好適に実
施することができるため、発泡率が安定した低密度ポリ
ウレタンフォームの連続製造を行うことができる。その
際、低粘性の液化炭酸ガス等を精密に計測し得る計量ポ
ンプを必要としないため、メンテナンスに要する労力や
費用を上記従来の装置（図３参照）よりも大幅に低減す
ることができる。
【図１】本発明の一実施形態に係るポリウレタンフォー
ム製造装置の主要部構成と当該主要部における液状原材
料の流動方向を模式的に示す説明図である。
ム製造装置の主要部構成と当該主要部における液状原材
料の流動方向を模式的に示す説明図である。
【図２】従来のポリウレタンフォーム製造装置の主要部
構成と当該主要部における液状原材料の流動方向を模式
的に示す説明図である。
構成と当該主要部における液状原材料の流動方向を模式
的に示す説明図である。
【図３】従来のポリウレタンフォーム製造装置の主要部
構成と当該主要部における液状原材料の流動方向を模式
的に示す説明図である。
構成と当該主要部における液状原材料の流動方向を模式
的に示す説明図である。
１，５０ａ，５０ｂ ポリウレタンフォーム製造装置 １０，６０ ミキシングヘッド １２，２２，３２，５２，６２ 貯留槽 １６，２６，３６，５６，６６，８６ 計量ポンプ ４０，７０ ガスローディング装置 ４２，７２ 気液混合槽
Claims (3)
- 【請求項１】 ポリウレタンフォームを製造する方法で
あって、以下の工程： （ａ）ポリイソシアネートを主成分とする第一の原料
と、ポリオールを主成分とする第二の原料と、ポリオー
ルを主成分とする原料であってガスをほぼ飽和した状態
に含有させた第三の原料とを調製する工程； （ｂ）前記第一の原料、第二の原料および第三の原料を
それぞれ別個に一のミキシングヘッドに供給する工程；
および （ｃ）前記ミキシングヘッド内で混合された原料を該ミ
キシングヘッドから外部に放出する工程；を包含するポ
リウレタンフォーム製造方法。 - 【請求項２】 前記第二の原料に第３級アミンからなる
触媒を含有させる請求項１に記載のポリウレタンフォー
ム製造方法。 - 【請求項３】 ポリウレタンフォームを製造する装置で
あって、 第一の貯留槽と、第二の貯留槽と、ガスローディング装
置が装備された第三の貯留槽と、ミキシングヘッドとを
備えており、 そのミキシングヘッドは、該第一の貯留槽に貯留された
ポリイソシアネートを主成分とする第一の原料と、該第
二の貯留槽に貯留されたポリオールを主成分とする第二
の原料と、該第三の貯留槽に貯留されたポリオールを主
成分とする原料であって該ガスローディング装置によっ
てガスがほぼ飽和した状態に含有された第三の原料とが
それぞれ別個に供給されるようにして該三つの貯留槽の
各々と連通しており、 該ミキシングヘッド内において該第一の原料、第二の原
料および第三の原料が混合されてなる混合原料を該ミキ
シングヘッドから外部に放出するように構成されたポリ
ウレタンフォーム製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10101495A JPH11293027A (ja) | 1998-04-13 | 1998-04-13 | ポリウレタンフォームの製造方法および製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10101495A JPH11293027A (ja) | 1998-04-13 | 1998-04-13 | ポリウレタンフォームの製造方法および製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11293027A true JPH11293027A (ja) | 1999-10-26 |
Family
ID=14302247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10101495A Pending JPH11293027A (ja) | 1998-04-13 | 1998-04-13 | ポリウレタンフォームの製造方法および製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11293027A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002100916A1 (en) * | 2001-05-24 | 2002-12-19 | Mitsui Takeda Chemicals, Inc. | Process for producing flexible polyurethane foams and apparatus for producing flexible polyurethane foams |
| JP2003082050A (ja) * | 2001-09-11 | 2003-03-19 | Achilles Corp | 液状二酸化炭素の定量供給装置およびこれを用いたポリウレタンフォームの発泡装置 |
| JP2006048397A (ja) * | 2004-08-05 | 2006-02-16 | Nippon Signal Co Ltd:The | ドアフラップ |
| WO2006063701A1 (en) * | 2004-12-17 | 2006-06-22 | Bayer Materialscience Ag | Production method of polyurethane foam molded article |
| JP2006233174A (ja) * | 2005-01-25 | 2006-09-07 | Toray Ind Inc | ポリウレタンフォームおよびその製造方法 |
| JP2013124259A (ja) * | 2011-12-13 | 2013-06-24 | Toyo Quality One Corp | 異硬度モールドフォームの製造方法 |
| US9827698B2 (en) | 2012-12-03 | 2017-11-28 | Tachi-S Co., Ltd. | Process for forming a foam product integral with surface cover element |
| EP3511138A1 (en) * | 2018-01-15 | 2019-07-17 | Afros S.P.A. | Mixing head with mechanical stirring for reagent resins and related mixing assembly |
| JP2022025987A (ja) * | 2020-07-30 | 2022-02-10 | 積水化学工業株式会社 | ポリウレタンフォームの製造方法 |
| EP4197729A1 (de) * | 2021-12-20 | 2023-06-21 | Henkel AG & Co. KGaA | Mischvorrichtung zur bereitstellung eines geschäumten oder aufschäumbaren kunststoffes |
-
1998
- 1998-04-13 JP JP10101495A patent/JPH11293027A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100876714B1 (ko) | 2001-05-24 | 2008-12-31 | 미쓰이 가가쿠 폴리우레탄 가부시키가이샤 | 연질 폴리우레탄 포옴의 제조 방법 및 연질 폴리우레탄포옴의 제조 장치 |
| WO2002100916A1 (en) * | 2001-05-24 | 2002-12-19 | Mitsui Takeda Chemicals, Inc. | Process for producing flexible polyurethane foams and apparatus for producing flexible polyurethane foams |
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| US7556756B2 (en) | 2004-12-17 | 2009-07-07 | Bayer Materialscience Ag | Production method of polyurethane foam molded article |
| WO2006063701A1 (en) * | 2004-12-17 | 2006-06-22 | Bayer Materialscience Ag | Production method of polyurethane foam molded article |
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| JP2022025987A (ja) * | 2020-07-30 | 2022-02-10 | 積水化学工業株式会社 | ポリウレタンフォームの製造方法 |
| JP2024086973A (ja) * | 2020-07-30 | 2024-06-28 | 積水化学工業株式会社 | ポリウレタンフォームの製造方法 |
| EP4197729A1 (de) * | 2021-12-20 | 2023-06-21 | Henkel AG & Co. KGaA | Mischvorrichtung zur bereitstellung eines geschäumten oder aufschäumbaren kunststoffes |
| WO2023117641A1 (de) * | 2021-12-20 | 2023-06-29 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Mischvorrichtung zur bereitstellung eines geschäumten oder aufschäumbaren kunststoffes |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20041018 |