專利名稱：發(fā)泡法硬質(zhì)聚氨酯泡沫的制造裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及通過噴霧或注入發(fā)泡法對建筑物、構(gòu)筑物進行現(xiàn)場施工而形成硬質(zhì)聚 氨酯泡沫層的硬質(zhì)聚氨酯泡沫的制造裝置。
背景技術(shù)：
作為使需要保溫的倉庫、畜舍、罐設備等建筑物、構(gòu)筑物的屋頂、壁面、地板等為應 隔熱基體，并對該基體表面現(xiàn)場施工作為隔熱材料的硬質(zhì)聚氨酯泡沫的技術(shù)，眾所周知有 噴霧發(fā)泡法。在噴霧發(fā)泡法中，代替破壞臭氧層的氟利昂化合物，而使用HFC化合物、例如 1，1，1，2_四氟乙烷(HFC-134a)作為發(fā)泡劑的技術(shù)是公知的，但成本高。使用二氧化碳作為 低成本發(fā)泡劑的噴霧發(fā)泡法也是公知的(專利文獻1、2等)。在此，從發(fā)泡機將硬質(zhì)聚氨酯泡沫吐出時，作為使該發(fā)泡機的動作與來自儲氣瓶 的HFC-134a氣體的供給發(fā)生聯(lián)動的方法，可以舉出發(fā)泡泵的使用。即，二者的聯(lián)動為，使設 于發(fā)泡機的多元醇組合物的壓縮用筒與發(fā)泡泵的臂連結(jié)，當該發(fā)泡機吐出硬質(zhì)聚氨酯泡沫 時，該筒動作，由此使發(fā)泡泵運作，使HFC-134a氣體與多元醇組合物混合。但是，例如，在使用二氧化碳作為發(fā)泡劑時，在供給該二氧化碳的裝置上設置有用 于將其送出的泵。因此，不能使用為了使二氧化碳的供給與發(fā)泡機的動作聯(lián)動而使用的發(fā) 泡泵，在使用二氧化碳作為發(fā)泡劑時，存在二者的聯(lián)動變得困難的問題。專利文獻1 日本特開2002-327439號公報專利文獻2 日本特開2003-082050號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供完全非氟利昂化的發(fā)泡法硬質(zhì)聚氨酯泡沫的制造裝置，其 作為氟利昂的替代品使用被壓縮或被液化的惰性氣體作為發(fā)泡劑，通過使用遵守高壓氣體 保安法的設備，在不使用現(xiàn)有發(fā)泡泵的情況下就能夠使惰性氣體的供給與發(fā)泡劑的動作聯(lián) 動。本申請的發(fā)明人等為了解決上述以往的問題，對發(fā)泡法硬質(zhì)聚氨酯泡沫的制造裝 置進行了研究。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過采用下述的方法能達成上述目的，從而完成了本發(fā)明。S卩，本發(fā)明所述的發(fā)泡法硬質(zhì)聚氨酯泡沫的制造裝置是為了解決上述課題的、具 備如下機構(gòu)的發(fā)泡法硬質(zhì)聚氨酯泡沫的制造裝置定量供給以規(guī)定壓力壓縮或液化的惰性 氣體作為發(fā)泡劑的發(fā)泡劑供給機構(gòu)，和使所述惰性氣體與多元醇組合物混合而制成發(fā)泡多 元醇組合物后、將該發(fā)泡多元醇組合物和聚異氰酸酯成分混合而吐出硬質(zhì)聚氨酯泡沫的發(fā) 泡機構(gòu)；其特征在于，所述發(fā)泡劑供給機構(gòu)具有對惰性氣體的壓力進行減壓調(diào)整的減壓閥、 和調(diào)整惰性氣體流量的針閥；所述發(fā)泡機構(gòu)具有用于將所述多元醇組合物壓縮供給的壓縮 用筒；在所述發(fā)泡機構(gòu)和發(fā)泡劑供給機構(gòu)之間，設有對所述惰性氣體向發(fā)泡機構(gòu)的供給進 行調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)機構(gòu)；在所述調(diào)節(jié)機構(gòu)上連接有感知所述壓縮用筒的動作而控制該調(diào)節(jié)機構(gòu) 的控制機構(gòu)。
3
由發(fā)泡機構(gòu)吐出硬質(zhì)聚氨酯泡沫時，首先，將作為發(fā)泡劑的惰性氣體與多元醇組 合物混合而生成發(fā)泡多元醇組合物。此時，多元醇組合物被壓縮供給，但如果預先使上述針 閥總是處于開的狀態(tài)，則惰性氣體(發(fā)泡劑)的氣壓變得大于多元醇組合物的液壓。因此， 二者以惰性氣體進入到多元醇組合物中的形式被混合。另一方面，在不吐出硬質(zhì)聚氨酯泡 沫時，多元醇組合物的液壓變得大于惰性氣體的氣壓，因而惰性氣體無法進入到多元醇組 合物中，二者的混合停止。即，通過預先使針閥總是處于開的狀態(tài)，能夠使發(fā)泡劑供給機構(gòu) 與發(fā)泡機構(gòu)聯(lián)動。但是，如果是這樣的聯(lián)動化的系統(tǒng)，則即使發(fā)泡機構(gòu)使硬質(zhì)聚氨酯泡沫的吐出停 止，也不會發(fā)生多元醇組合物的液壓瞬間大于惰性氣體的氣壓，而是慢慢地升壓。因此，在 吐出停止后，在多元醇組合物的液壓超過惰性氣體的氣壓之前的期間，惰性氣體持續(xù)地進 入多元醇組合物中，惰性氣體被過度供給，結(jié)果二者的混合比出現(xiàn)偏差。在上述構(gòu)成中，壓縮用筒是用于將多元醇組合物壓縮供給的構(gòu)件，在從發(fā)泡機構(gòu) 吐出硬質(zhì)聚氨酯泡沫時發(fā)生動作。另一方面，控制機構(gòu)通過感知該壓縮用筒的動作狀態(tài)而 調(diào)節(jié)惰性氣體向發(fā)泡劑供給機構(gòu)的供給。由此，在發(fā)泡機構(gòu)停止硬質(zhì)聚氨酯泡沫的吐出時， 可以瞬間停止惰性氣體的供給。另外，在硬質(zhì)聚氨酯泡沫吐出時，也可以根據(jù)多元醇組合物 的液壓來控制惰性氣體的供給量，因而可以實現(xiàn)流量的穩(wěn)定化。即，如果是上述構(gòu)成，則可 以使發(fā)泡機構(gòu)的動作與利用發(fā)泡劑供給機構(gòu)進行的惰性氣體的供給發(fā)生聯(lián)動，可以適時地 進行惰性氣體向發(fā)泡機構(gòu)的供給。另外，上述構(gòu)成的發(fā)泡法硬質(zhì)聚氨酯泡沫的制造裝置設為如下方式使用減壓閥 以比上游側(cè)低的壓力設定供給惰性氣體。進而，使用針閥來調(diào)整惰性氣體的流量，因此可以 無波動地以氣體狀態(tài)直接進行定量供給。即，由于是無波動地定量供給被壓縮的惰性氣體， 因此可以實現(xiàn)從施工開始后立刻在現(xiàn)場穩(wěn)定的泡沫發(fā)泡，可以使施工性良好。進而，在上述構(gòu)成中，使用被壓縮或被液化的惰性氣體作為發(fā)泡劑，像使用例如液 狀的二氧化碳作為發(fā)泡劑的情形那樣，在與多元醇組合物接觸混合時，不伴有激烈的體積 膨脹。因此，從發(fā)泡機構(gòu)將發(fā)泡多元醇組合物吐出時，可以抑制在其內(nèi)部的行為的不穩(wěn)定， 可以大幅提高攪拌發(fā)泡多元醇組合物與聚異氰酸酯成分時的攪拌效率。其結(jié)果是，也可以 將發(fā)泡多元醇組合物的液溫抑制到很低，實現(xiàn)硬質(zhì)聚氨酯泡沫發(fā)泡時的內(nèi)部發(fā)熱溫度的降 低。在上述構(gòu)成中，所述控制機構(gòu)具有順序控制器，所述調(diào)節(jié)機構(gòu)具有開關(guān)閥，能進行 如下控制在所述發(fā)泡機構(gòu)吐出硬質(zhì)聚氨酯泡沫、所述壓縮用筒動作時，使所述開關(guān)閥處于 開的狀態(tài)；在所述發(fā)泡機構(gòu)不吐出硬質(zhì)聚氨酯泡沫、所述壓縮用筒靜止時，使所述開關(guān)閥處 于關(guān)的狀態(tài)。另外，在上述構(gòu)成中，所述控制機構(gòu)優(yōu)選具有檢測所述壓縮用筒的動作位置的激 光傳感器。


圖1 是顯示本發(fā)明一種實施方式的硬質(zhì)聚氨酯泡沫的制造裝置的優(yōu)選實施方式 的模式圖。圖2 是顯示上述硬質(zhì)聚氨酯泡沫的制造裝置中的惰性氣體的發(fā)泡劑供給裝置的優(yōu)選實施方式的模式圖。圖3 是顯示上述硬質(zhì)聚氨酯泡沫的制造裝置中的發(fā)泡機的優(yōu)選實施方式的模式 圖。圖4(a)是顯示發(fā)泡機13的壓縮用筒附近的樣子的說明圖。圖4(b)是模式地顯示固定于壓縮用筒上的板的概要圖。符號說明11發(fā)泡劑供給裝置，12儲氣瓶，13發(fā)泡機，14多元醇組合物儲存裝置，15控制機 構(gòu)，16調(diào)節(jié)機構(gòu)，17電磁閥，18順序控制器，19第1針閥，20第2針閥，21閥，22減壓閥，23 配管，24流量計，25激光傳感器，26配管，27配管，28阻斷閥，29止回閥，30壓縮用筒，31多 元醇組合物，32保壓閥，33安全閥，34止回閥，35U形配管，36板，37溫度調(diào)節(jié)裝置，39配管， 41聚異氰酸酯儲存裝置，42配管，43溫度調(diào)節(jié)裝置
具體實施例方式對本發(fā)明的硬質(zhì)聚氨酯泡沫的制造裝置進行說明。另外，以下，作為惰性氣體以二 氧化碳氣體為例進行說明。圖1是顯示本實施方式所述的硬質(zhì)聚氨酯泡沫的制造裝置的優(yōu) 選實施方式的模式圖。圖2是顯示上述硬質(zhì)聚氨酯泡沫的制造裝置中的惰性氣體的發(fā)泡劑 供給機構(gòu)的優(yōu)選實施方式的模式圖。圖3是顯示上述硬質(zhì)聚氨酯泡沫的制造裝置中的發(fā)泡 機構(gòu)的優(yōu)選實施方式的模式圖。首先，如圖1所示，本實施方式所述的制造裝置至少具有定量供給作為發(fā)泡劑的 惰性氣體的發(fā)泡劑供給裝置(發(fā)泡劑供給機構(gòu))11、將硬質(zhì)聚氨酯泡沫吐出的發(fā)泡機(發(fā)泡 機構(gòu))13、控制惰性氣體對所述發(fā)泡機13的供給的控制機構(gòu)15、和調(diào)節(jié)發(fā)泡劑供給的調(diào)節(jié) 機構(gòu)16。如圖2(a)所示，上述發(fā)泡劑供給裝置11具備儲存液化二氧化碳的儲氣瓶12、對 惰性氣體的壓力進行減壓調(diào)整的減壓閥22、調(diào)整惰性氣體流量的第1針閥19。在儲氣瓶12 中不設延伸到液相的虹吸管，僅從氣相取出二氧化碳氣體。二氧化碳氣體從儲氣瓶12通過 閥21、配管23被供給到將二氧化碳氣體的壓力減小的減壓閥22。減壓閥22如下進行減壓 調(diào)整在二氧化碳氣體的上游側(cè)的壓力為6MPa 6. 5MPa時，將下游側(cè)的壓力減壓調(diào)整到 5. 5MPa 6MPa的范圍內(nèi)。第1針閥19具有將二氧化碳氣體的流量調(diào)整到規(guī)定流量的功 能。在減壓閥22和第1針閥19之間，設有保壓閥32和流量計24，所述保壓閥32將二氧化 碳氣體的壓力調(diào)壓到6MPa 6. 5MPa范圍內(nèi)的恒定壓力，所述流量計24是適時測定二氧化 碳氣體流量的高壓氣體用的流量計。另外，在第1針閥19的下游側(cè)，依次設置能適時地供 給二氧化碳氣體的阻斷閥28、和防止二氧化碳氣體逆流的止回閥29。通過形成該構(gòu)成，能 夠以無波動的方式定量供給二氧化碳氣體。從所述減壓閥22到阻斷閥28，優(yōu)選以二氧化碳 氣體不液化的方式加熱，并設定在后述的溫度范圍內(nèi)。另外，作為阻斷閥28，例如可舉出能 用電開關(guān)閥的電磁閥。通過使用該電磁閥，例如，可以與注入裝置或噴霧裝置的噴槍的開關(guān) 聯(lián)動而適時地進行阻斷閥28的開關(guān)。作為上述流量計24，沒有特別限定，例如，可以使用旁路式毛細管加熱型的熱式質(zhì) 量流量計等。在熱式質(zhì)量流量中，設有二氧化碳氣體流動的氣體流路、和從主流路分支的作 為旁路流路的毛細管。另外，在毛細管的上游側(cè)和下游側(cè)設有熱電阻計。在所述熱電阻計中流有電流而兩熱電阻計被加熱的狀態(tài)下，所述毛細管內(nèi)有二氧化碳氣體流動時產(chǎn)生的電 阻值的變化，由用于對第1針閥19進行驅(qū)動控制的控制電路部的電橋電路獲取，基于經(jīng)放 大電路輸出的電信號，由毛細管相對于所述主流路的分流比檢測總流量。通過用比較控制 電路將該檢測值與來自預先設定了流量值的設定器的設定信號進行比較，可以驅(qū)動控制第 1針閥19的開度，以使設定值流量的二氧化碳氣體流過主流路內(nèi)。另外，減壓閥22和保壓閥32之間的配管也可以替換為U形配管35。通過減壓閥 22將二氧化碳氣體減壓，結(jié)果在二氧化碳氣體發(fā)生隔熱膨脹而液化時，U形配管35可以防 止液化二氧化碳流入保壓閥32。從發(fā)泡劑供給裝置11吐出的二氧化碳在配管27中完全氣化，以氣體狀態(tài)(也可 以是超臨界狀態(tài)、亞臨界狀態(tài)、液體狀態(tài)中的任一種)被送出。在配管27上設有對二氧化 碳氣體向發(fā)泡機構(gòu)的供給進行調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)機構(gòu)16。調(diào)節(jié)機構(gòu)16為如下構(gòu)成依次設有安 全閥33、作為開關(guān)閥的電磁閥17、第2針閥20和止回閥34。在配管27中不進行冷卻。如圖3所示，上述發(fā)泡機13具備多元醇組合物儲存裝置14、和儲存聚異氰酸酯 成分的聚異氰酸酯儲存裝置41。介由配管27從發(fā)泡劑供給裝置11被定量供給的二氧化碳 氣體，在發(fā)泡機13中與多元醇組合物31混合。在圖3中，如下構(gòu)成二氧化碳氣體在P點 處通過三通閥切換流路而可以與多元醇組合物31混合。在本發(fā)明中，為了能夠與發(fā)泡機13的動作聯(lián)動地適時進行二氧化碳氣體的供給， 設有如圖1所示的控制機構(gòu)15。該控制機構(gòu)15控制上述電磁閥17的開關(guān)動作?？刂茩C構(gòu)15具備直接控制電磁閥17的開關(guān)動作的順序控制器18、和設在發(fā)泡 機13上的檢測壓縮用筒的動作的激光傳感器25。當激光傳感器25檢測到壓縮用筒的動作 時，順序控制器18使電磁閥17處于開的狀態(tài)。另外，當檢測到壓縮用筒33靜止時，使電磁 閥17處于閉的狀態(tài)。圖4(a)中示出發(fā)泡機13的壓縮用筒附近的樣子。同圖(a)中所示的壓縮用筒33 是用于將多元醇組合物壓縮供給的構(gòu)件。在該壓縮用筒33上以與其延長方向平行的方式 設有板36。在該板36的激光傳感器25側(cè)的表面，如圖4(b)所示，在白底上等間隔地設有 黑線。各黑線的距離沒有特別限定，優(yōu)選例如2 6mm的范圍內(nèi)。板36的長度L沒有特別 限定，例如，設定為300mm。另外，壓縮用筒33和板36之間的距離d沒有特別限定，例如，設 定為50mm。另外，激光傳感器25和板36之間的距離D沒有特別限定，例如，設定為10mm。激光傳感器25對壓縮用筒33的動作的檢測如下。即，在發(fā)泡機13吐出硬質(zhì)聚氨 酯泡沫的狀態(tài)下，為了使多元醇組合物31與作為發(fā)泡劑的惰性氣體混合，由多元醇組合物 儲存裝置14供給多元醇組合物31。此時，多元醇組合物31以規(guī)定的壓力被壓縮供給，因 此，壓縮用筒33在圖4(a)中的箭頭所示的左右方向進行往復動作。以與該壓縮用筒33的 往復動作聯(lián)動的方式，固定于該筒33上的板36也在以箭頭表示的左右方向進行往復動作。 此時，由激光傳感器25檢測激光照射到板36表面、并從該板36反射的激光的受光量的變 化。受光量的變化是由于在板36的表面設有以一定間隔設置的黑線，且該板36在左右方 向進行往復動作而產(chǎn)生的。當電磁閥17為閉的狀態(tài)、供給到發(fā)泡機13的二氧化碳氣體介由配管26A而被供 給時，在合流點A處將二氧化碳氣體與多元醇組合物31混合而形成發(fā)泡多元醇組合物，通 過溫度調(diào)節(jié)裝置37調(diào)節(jié)到規(guī)定溫度的發(fā)泡多元醇組合物通過配管39而被送到注入裝置
6(或噴霧裝置)。在合流點A的下游位置，可以設置靜態(tài)混合機等混合裝置。另外，使用配管26B時，在合流點B處將二氧化碳氣體與多元醇組合物31混合而 生成發(fā)泡多元醇組合物。這種情況下，多元醇組合物31通過溫度調(diào)節(jié)裝置37被調(diào)節(jié)到規(guī) 定溫度后，在合流點B處與二氧化碳混合，形成發(fā)泡多元醇組合物，通過配管39而被送到注 入裝置等中。通過配管39而供給的發(fā)泡多元醇組合物利用注入裝置等與聚異氰酸酯成分 一起吐出、混合并吹附到基體上，從而形成發(fā)泡法硬質(zhì)聚氨酯泡沫。另外，發(fā)泡多元醇組合物在與聚異氰酸酯成分混合前進行加熱而調(diào)整到規(guī)定溫 度。對于加熱，例如，與二氧化碳混合前的多元醇組合物31的加熱可以在B位置進行，在與 二氧化碳混合后的發(fā)泡多元醇組合物的狀態(tài)下，加熱可以在A位置進行。從噴霧發(fā)泡時的 穩(wěn)定性優(yōu)異的觀點出發(fā)，更優(yōu)選在A位置加熱與二氧化碳混合后的發(fā)泡多元醇組合物。優(yōu) 選發(fā)泡多元醇組合物的溫度為30°C 50°C。儲氣瓶12中的液化二氧化碳的填充壓力優(yōu)選為4 6MPa。另外，儲氣瓶12中的 液化二氧化碳的溫度優(yōu)選為6 22°C。從儲氣瓶12的閥21到阻斷閥28為止的二氧化碳氣體的壓力，只要維持氣體狀態(tài) 即可，考慮到儲氣瓶12的填充壓力，優(yōu)選為4 7MPa，更優(yōu)選為4. 5 6. 5MPa。另外，從減 壓閥22到阻斷閥28之間的加熱溫度，優(yōu)選為20 45°C，更優(yōu)選為30 40°C。配管27中的二氧化碳氣體的壓力如上所述，優(yōu)選為3 5MPa，更優(yōu)選為3. 5 4. 5MPa。溫度為完全氣化的溫度，可根據(jù)壓力進行調(diào)整，但優(yōu)選14 30°C，更優(yōu)選20 300C。從阻斷閥28到合流點A為止的配管27中的二氧化碳氣體的壓力和溫度以在發(fā)泡多 元醇組合物中形成二氧化碳氣體的微細氣泡的方式進行設定。作為阻斷閥28，可以使用例 如京浜制的電磁閥等。所述聚異氰酸酯成分通過溫度調(diào)節(jié)裝置43而被調(diào)節(jié)到規(guī)定溫度，通過配管42而 被供給。所述發(fā)泡多元醇組合物與聚異氰酸酯成分的混合，例如在現(xiàn)場發(fā)泡時，特別優(yōu)選以 中壓吐出(5 7MPa左右)的攪拌混合來進行。另外，作為攪拌混合，可以舉出螺旋旋轉(zhuǎn)式、 帶栓旋轉(zhuǎn)式等的攪拌混合。在本發(fā)明的硬質(zhì)聚氨酯泡沫的制造時，可以使用中壓發(fā)泡機等 來進行工廠生產(chǎn)、現(xiàn)場發(fā)泡。用本發(fā)明的制造方法制造的硬質(zhì)聚氨酯泡沫或聚異氰脲酸酯泡沫(作為隔熱材 料)的密度，優(yōu)選為50 110kg/m3，更優(yōu)選為55 90kg/m3。用于達成所述密度的二氧化 碳的供給量，在發(fā)泡原液組合物(發(fā)泡多元醇組合物+聚異氰酸酯成分)中，為0.3 1.5 重量％，更優(yōu)選0.5 1.0重量％。在本發(fā)明中，作為用作發(fā)泡劑的惰性氣體(氣體)，可以使用以規(guī)定壓力壓縮的氣 體、或使液化的惰性氣體形成氣體狀而得的氣體。作為以規(guī)定壓力壓縮的惰性氣體，可以舉 出氮、稀有氣體等。另外，作為使液化的惰性氣體形成氣體狀而得的氣體，例如可以舉出二 氧化碳氣體等。另外，作為稀有氣體，可以舉出氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣、氡氣等。例示 的各惰性氣體可以使用1種或混合2種以上使用。在上述例示的惰性氣體中，對于本發(fā)明 而言，從熱傳導率較低、操作容易的觀點出發(fā)，優(yōu)選二氧化碳氣體。另外，在本發(fā)明的惰性氣 體中，不包括氟利昂。本發(fā)明的硬質(zhì)聚氨酯泡沫的制造方法可以進行非氟利昂泡沫發(fā)泡。在多元醇組合物的液壓為3. 5 6MPa時，惰性氣體的壓力在即將與多元醇組合物 混合前，優(yōu)選為4 6. 5MPa。通過將壓力設在6. 5MPa以下，可以防止發(fā)泡多元醇組合物從軟管吐出時的勢頭過大，確保良好的操作性。另一方面，通過將惰性氣體的壓力設在4MPa 以上，可以防止攪拌性的降低，維持正常的發(fā)泡。對于惰性氣體的流量，例如在惰性氣體為CO2時，在即將與多元醇混合前，優(yōu)選為 20 70g/min，更優(yōu)選為30 50g/min。如果惰性氣體的流量小于20g/min，則不能充分發(fā) 泡，因而得不到良好的發(fā)泡體。另一方面，如果超過70g/min，則泡沫密度降低，對泡沫物性 產(chǎn)生影響，因而不優(yōu)選。另外，所述惰性氣體的流量對應于多元醇組合物為2 4kg/分鐘 (1 1. 75wt% /多元醇wt% )的情況。此外，作為發(fā)泡劑，優(yōu)選并用水。水的使用量沒有特別限定，但相對于多元醇組合 物100重量份，優(yōu)選0. 5 3. 5重量份，更優(yōu)選1 2. 5重量份。如果水的使用量小于0. 5 重量份，則與聚異氰酸酯成分反應而產(chǎn)生的二氧化碳的生成量變少，有時無法實現(xiàn)所得發(fā) 泡合成樹脂的輕量化。另一方面，如果使用量超過3. 5重量份，則由于與多元醇組合物的混 合而反應產(chǎn)生的CO2氣體變多，有時出現(xiàn)極端的密度降低、以及聚氨酯泡沫物性在強度特性 方面降低的情況。本發(fā)明中使用的多元醇組合物含有多元醇化合物、催化劑、整泡劑，根據(jù)需要含有 交聯(lián)劑、阻燃劑等聚氨酯泡沫的領域中公知的添加劑。將作為發(fā)泡劑的被壓縮的惰性氣體 與多元醇組合物混合而形成發(fā)泡多元醇組合物。與惰性氣體接觸時的多元醇組合物的液溫優(yōu)選為30 50°C，更優(yōu)選為35 40°C。如果超過50°C，則內(nèi)部發(fā)熱溫度上升，硬質(zhì)聚氨酯泡沫有時會燃燒。另外，如果液溫 小于30°C，則由于發(fā)泡速度(反應性)極端延遲化、原液粘度上升所致的攪拌效率降低等， 有時施工性不良。另外，通過將液溫設在30 40°C，可以將硬質(zhì)聚氨酯泡沫發(fā)泡時的內(nèi)部 發(fā)熱溫度降低15 20°C左右。作為多元醇化合物，可以無限定地使用作為硬質(zhì)聚氨酯泡沫或異氰脲酸酯泡沫用 的多元醇化合物公知的聚醚多元醇、聚酯多元醇等多元醇化合物。作為聚醚多元醇化合物， 脂肪族聚醚多元醇、脂肪族胺多元醇、芳香族胺多元醇、芳香族聚醚多元醇等是公知的，能 夠使用。多元醇化合物可以單獨使用，也可以并用2種以上。并用的多元醇化合物可以將 使用單獨的引發(fā)劑而制造得到的物質(zhì)混合，也可以是混合使用引發(fā)劑而制造得到的物質(zhì)。脂肪族聚醚多元醇是以選自乙二醇、1，4_ 丁二醇等二元醇類、三羥甲基丙烷、甘油 等三醇類、季戊四醇等4官能醇類、山梨醇、蔗糖等5官能以上的多元醇類中的至少1種低 分子量多元醇作為引發(fā)劑，使環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷中的至少1種開環(huán)加成而得到的多元醇 化合物。脂肪族聚醚多元醇的羥基值，對于2官能、3官能的多元醇化合物而言，優(yōu)選50 600mgK0H/g，對于4官能以上的多元醇化合物而言，優(yōu)選300 600mgK0H/g。作為脂肪族胺多元醇，可以例示亞烷基二胺系多元醇、烷醇胺系多元醇。這些多元 醇化合物是將亞烷基二胺、烷醇胺作為引發(fā)劑，使環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷等環(huán)狀醚中的至少1 種開環(huán)加成而得到的末端羥基的多官能多元醇化合物。作為亞烷基二胺，可以無限定地使 用公知的化合物。具體而言，優(yōu)選使用乙二胺、丙二胺、丁二胺、六亞甲基二胺、新戊二胺等 碳原子數(shù)為2 8的亞烷基二胺。其中，更優(yōu)選使用碳原子數(shù)少的亞烷基二胺，特別優(yōu)選使 用以乙二胺、丙二胺為引發(fā)劑的多元醇化合物。作為烷醇胺，可以例示單乙醇胺、二乙醇胺、 三乙醇胺。以亞烷基二胺為引發(fā)劑的多元醇化合物的官能團數(shù)為4，以烷醇胺為引發(fā)劑的多
8元醇化合物的官能團數(shù)為3，在它們的混合物中，官能團數(shù)為3 4。脂肪族胺多元醇的羥 基值優(yōu)選為300 600mgK0H/g。芳香族聚醚多元醇是以對苯二酚、雙酚Α、亞二甲苯基二甲醇等芳香族化合物為 引發(fā)劑，與上述脂肪族聚醚多元醇等同樣地制造的。芳香族聚醚多元醇的羥基值優(yōu)選為 300 600mgK0H/go芳香族胺多元醇是以芳香族二胺為引發(fā)劑，使環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷等環(huán)狀醚中的 至少1種進行開環(huán)加成而得到的末端羥基的多官能聚醚多元醇化合物。作為引發(fā)劑，可以 無限定地使用公知的芳香族二胺。具體而言，可以例示出2，4_甲苯二胺、2，6_甲苯二胺、二 乙基甲苯二胺、4，4’ - 二氨基二苯基甲烷、對苯二胺、鄰苯二胺、萘二胺等。其中，從得到的 硬質(zhì)聚氨酯泡沫的隔熱性和強度等特性優(yōu)異的方面考慮，特別優(yōu)選使用甲苯二胺(2，4_甲 苯二胺、2，6-甲苯二胺或它們的混合物)。優(yōu)選芳香族胺多元醇的官能團數(shù)為4，羥基值為 300 600mgK0H/go聚酯多元醇是由二元醇和芳香族二羧酸構(gòu)成的。作為二元醇，可以例示乙二醇、1， 2-或1，3_丙二醇，1，4_ 丁二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、二乙二醇、三乙二醇、平均分子量 為150 500的聚氧乙烯二醇。另外，作為芳香族二羧酸，可以例示出對苯二甲酸、間苯二 甲酸、鄰苯二甲酸、萘二甲酸等。這樣的酯多元醇可以通過與以往通常使用的由芳香族二羧 酸與乙二醇或二乙二醇構(gòu)成的酯多元醇同樣的制造方法來制造。作為根據(jù)需要而構(gòu)成本發(fā)明的硬質(zhì)聚氨酯泡沫用多元醇組合物的交聯(lián)劑，可以使 用在聚氨酯技術(shù)領域中所使用的低分子量多元醇。具體而言，可以例示出三羥甲基丙烷、甘 油、季戊四醇、三乙醇胺等。在制造本發(fā)明的硬質(zhì)聚氨酯泡沫時，除上述成分以外，還可以使用本領域技術(shù)人 員周知的催化劑、阻燃劑、著色劑、抗氧化劑等。作為催化劑，優(yōu)選使用N-烷基多亞烷基多胺類、二氮雜環(huán)十一烯(DBU)、N，N- 二甲 基環(huán)己胺(Polycat-8)、三乙二胺、N-甲基嗎啉等叔胺類、咪唑衍生物。另外，優(yōu)選使用在聚 氨酯分子的構(gòu)造中形成有助于提高阻燃性的異氰脲酸酯鍵的催化劑，例如，可以例示出乙 酸鉀、辛酸鉀等脂肪酸堿金屬鹽催化劑、季銨鹽催化劑。在本發(fā)明中，進一步添加阻燃劑也是優(yōu)選的方式，作為優(yōu)選的阻燃劑，可以例示有 機磷酸酯類。有機磷酸酯類具有作為增塑劑的作用，因此從起到硬質(zhì)聚氨酯泡沫的脆性改 良的效果的角度講，是優(yōu)選的添加劑。另外，還具有降低多元醇組合物粘度的效果。作為所 述的有機磷酸酯類，可以使用磷酸的鹵代烷基酯、烷基磷酸酯、芳基磷酸酯、膦酸酯等。實施例 <硬質(zhì)聚氨酯泡沫制造例>(實施例1 3)使用市售的硬質(zhì)聚氨酯泡沫原液、、”力〉-R、多元醇182-100LC1、異氰酸酯 S-220NC 東洋橡膠工業(yè)制)，使用圖1 4所示的發(fā)泡法硬質(zhì)聚氨酯泡沫的制造裝置通過 現(xiàn)場發(fā)泡法來制作發(fā)泡法硬質(zhì)聚氨酯泡沫。發(fā)泡多元醇組合物和聚異氰酸酯成分調(diào)整到相 同溫度后使用。另外，將發(fā)泡劑供給裝置11中的從減壓閥22到阻斷閥28加熱到約30 40°C，防止二氧化碳氣體的固化。另外，表1中的CO2氣體溫度為發(fā)泡劑供給裝置11的出 口的溫度。CO2氣體流量顯示為用流量計24測定的值。CO2氣體壓力顯示為即將與多元醇組合物混合前的值。另外，將二氧化碳氣體和多元醇組合物的混合位置作為A。(比較例1)在比較例1中，不使用圖1所示的調(diào)節(jié)機構(gòu)16和控制機構(gòu)15，而使用通過配管27 將發(fā)泡劑供給裝置11直接與發(fā)泡機13連接的制造裝置。另外，針閥總是處于開的狀態(tài)，通 過多元醇組合物的液壓與二氧化碳氣體的氣壓的壓力差，實現(xiàn)了發(fā)泡劑供給裝置與發(fā)泡機 的聯(lián)動。另外，表1中的CO2氣體溫度為無波動恒流泵的出口的溫度。CO2氣體的流量顯示 為剛剛通過無波動恒流泵的值。CO2氣體的氣壓顯示為即將與多元醇組合物混合前的值。另 外，將二氧化碳和多元醇組合物的混合位置作為A。< 評價 >(壓縮強度)依照JIS K 7220進行測定。(施工法)用目視評價在注入發(fā)泡時從施工開始當初能否進行規(guī)定的施工?！丛u價結(jié)果〉將實驗條件和評價結(jié)果示于表1中。由該評價結(jié)果可知，通過本發(fā)明的注入發(fā)泡 法，發(fā)泡劑供給機構(gòu)與發(fā)泡機通過順序控制器管理而實現(xiàn)了完全聯(lián)動，根據(jù)多元醇組合物 的液壓的變動可以適時地進行二氧化碳氣體的供給。其結(jié)果為，二氧化碳氣體的穩(wěn)定供給 成為可能，可以減少與多元醇組合物的混合比的偏差，可以通過良好的施工性來形成具有 規(guī)定特性的硬質(zhì)聚氨酯泡沫的隔熱層。與此相對，在通過多元醇組合物的液壓與二氧化碳 氣體的氣壓的壓力差而實現(xiàn)了發(fā)泡劑供給裝置與發(fā)泡機的聯(lián)動的比較例中，即使發(fā)泡機的 動作停止后，二氧化碳氣體仍對多元醇組合物持續(xù)進入約5秒。其結(jié)果為，與多元醇組合物 的混合比出現(xiàn)偏差，施工性降低。[表 1]
權(quán)利要求
一種發(fā)泡法硬質(zhì)聚氨酯泡沫的制造裝置，其特征在于，具備如下機構(gòu)發(fā)泡劑供給機構(gòu)，定量供給以規(guī)定壓力壓縮或液化的惰性氣體作為發(fā)泡劑，和發(fā)泡機構(gòu)，使所述惰性氣體與多元醇組合物混合而制成發(fā)泡多元醇組合物后，將該發(fā)泡多元醇組合物和聚異氰酸酯成分混合而吐出硬質(zhì)聚氨酯泡沫；其中，所述發(fā)泡劑供給機構(gòu)具有對惰性氣體的壓力進行減壓調(diào)整的減壓閥、和調(diào)整惰性氣體流量的針閥，所述發(fā)泡機構(gòu)具有用于將所述多元醇組合物壓縮供給的壓縮用筒，在所述發(fā)泡機構(gòu)和發(fā)泡劑供給機構(gòu)之間，設有對所述惰性氣體向發(fā)泡機構(gòu)的供給進行調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)機構(gòu)，在所述調(diào)節(jié)機構(gòu)上，連接有感知所述壓縮用筒的動作而控制該調(diào)節(jié)機構(gòu)的控制機構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)泡法硬質(zhì)聚氨酯泡沫的制造裝置，其特征在于， 所述控制機構(gòu)具有順序控制器，所述調(diào)節(jié)機構(gòu)具有開關(guān)閥，進行如下控制當所述發(fā)泡機構(gòu)吐出硬質(zhì)聚氨酯泡沫、所述壓縮用筒動作時，使所述開關(guān)閥處于開的 狀態(tài)，當所述發(fā)泡機構(gòu)不吐出硬質(zhì)聚氨酯泡沫、所述壓縮用筒靜止時，使開關(guān)閥處于關(guān)的狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)泡法硬質(zhì)聚氨酯泡沫的制造裝置，其特征在于， 所述控制機構(gòu)具有檢測所述壓縮用筒的動作位置的激光傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)泡法硬質(zhì)聚氨酯泡沫的制造裝置，其特征在于， 所述發(fā)泡劑供給機構(gòu)與調(diào)節(jié)機構(gòu)通過配管連接，從所述發(fā)泡劑供給機構(gòu)吐出的惰性氣體在所述配管中不被冷卻，而是以氣體狀態(tài)被供 給到所述調(diào)節(jié)機構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)泡法硬質(zhì)聚氨酯泡沫的制造裝置，其特征在于，在所述減壓閥和針閥之間，設有將惰性氣體的壓力調(diào)壓到6MPa 6. 5MPa范圍內(nèi)的恒 定壓力的保壓閥、和測定所述惰性氣體流量的流量計。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)泡法硬質(zhì)聚氨酯泡沫的制造裝置，其特征在于， 所述流量計是旁路式毛細管加熱型的熱式質(zhì)量流量計。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)泡法硬質(zhì)聚氨酯泡沫的制造裝置，其特征在于，在所述減壓閥和所述保壓閥之間，設有U形配管，該U形配管用于防止因通過所述減壓 閥對惰性氣體進行減壓而液化的惰性氣體流入到保壓閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)泡法硬質(zhì)聚氨酯泡沫的制造裝置，其特征在于，在所述針閥的下游側(cè)，依次設置適時地供給惰性氣體的阻斷閥、和防止惰性氣體逆流 的止回閥，以無波動的狀態(tài)定量供給惰性氣體。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)泡法硬質(zhì)聚氨酯泡沫的制造裝置，其特征在于，所述惰性氣體是選自二氧化碳氣體、氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣和氡氣中的至少任一
全文摘要
本發(fā)明提供能夠使作為發(fā)泡劑的被壓縮或被液化的惰性氣體的供給與發(fā)泡機的動作聯(lián)動的發(fā)泡法硬質(zhì)聚氨酯泡沫的制造裝置。所述制造裝置具備如下機構(gòu)定量供給作為發(fā)泡劑的惰性氣體的發(fā)泡劑供給機構(gòu)，和使惰性氣體與多元醇組合物混合而制成發(fā)泡多元醇組合物后、將發(fā)泡多元醇組合物和聚異氰酸酯成分混合而吐出硬質(zhì)聚氨酯泡沫的發(fā)泡機構(gòu)；其中，發(fā)泡劑供給機構(gòu)具有對惰性氣體的壓力進行減壓調(diào)整的減壓閥、和調(diào)整惰性氣體流量的針閥；發(fā)泡機構(gòu)具有用于將多元醇組合物壓縮供給的壓縮用筒；在發(fā)泡機構(gòu)和發(fā)泡劑供給機構(gòu)之間，設有對惰性氣體向發(fā)泡機構(gòu)的供給進行調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)機構(gòu)；在調(diào)節(jié)機構(gòu)上連接有感知壓縮用筒的動作而控制調(diào)節(jié)機構(gòu)的控制機構(gòu)。
文檔編號B29C39/24GK101932625SQ20098010359
公開日2010年12月29日 申請日期2009年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月14日
發(fā)明者藤尾明弘 申請人:東洋橡膠工業(yè)株式會社