(57)【要約】  本発明は、固体含有ＰＵＲスプレージェットの調製方法およびスプレーアタッチメントに関し、固体含有ガスストリームはＰＵＲ反応混合物の液体ジェットに導入される。
2011524797.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体含有ガスストリームをＰＵＲ反応混合物の液体ジェットに導入することを特徴とする、固体含有ＰＵＲスプレージェットの調製方法。
【請求項２】
前記導入を噴霧−混合ノズルで行うことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
固体含有ガスストリームを、ガス供給ラインを通じて前記噴霧−混合ノズルに供給することを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
固体計量供給システムにより粒子をガスストリームに混入することによって、固体含有ガスストリームを調製することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
固体含有量を様々に調節し得ることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
固体含有ガスストリームをＰＵＲ反応混合物の液体ジェットに導入する際に、固体がガスストリームにおいて均一に分布するように、固体含有ガスストリームの調製を制御することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
窒素または特に空気をガスとして使用することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
膨張性黒鉛を固体として使用することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の固体含有ＰＵＲスプレージェットをオープンモールドの中または基板支持体の上に噴霧することを特徴とする、ＰＵＲ成型部品の製造方法。
【請求項１０】
ガスストリームを液体ＰＵＲ原材料のジェットに導入するためのスプレーアタッチメントであって、
ａ）ＰＵＲ原材料のジェットが中を流れるスプレーチャンネル；
ｂ）ガスストリームが中を流れる少なくとも１つのガスチャンネルであって、入り口ポートを通じてスプレーチャンネルに至るガスチャンネル；
を有し、
スプレーチャンネルに入る際に、ガスストリームの流れの方向がスプレーチャンネルの中心の外側に向かうことを特徴とする、スプレーアタッチメント。
【請求項１１】
スプレーチャンネルに入る際に、ガスストリームの流れの方向が、スプレーチャンネルの中心から０．８・ｒ≦ｙ≦ｒの距離の箇所にてスプレーチャンネルを通り、ここでｒ＝（スプレーチャンネルの半径）であり、ｙ＝（スプレーチャンネルの中心からのガスストリームの流れの方向の距離）であることを特徴とする、請求項１０に記載のスプレーアタッチメント。
【請求項１２】
いくつかのガスチャンネル、特に偶数のガスチャンネルを有し、それらのガスチャンネルのガスストリームは互いに独立して変更可能であることを特徴とする、請求項１０または１１に記載のスプレーアタッチメント。
【請求項１３】
ガスチャンネルの入り口ポートが、スプレーチャンネルにおけるＰＵＲ材料の流れの方向に対して垂直に位置する平面内または直線上に設けられることを特徴とする、請求項１２に記載のスプレーアタッチメント。
【請求項１４】
ガスチャンネルの直径が、ガスストリームの流れの方向において、特にスプレーチャンネルに入る少し手前で減少することを特徴とする、請求項１０〜１３のいずれか１項に記載のスプレーアタッチメント。
【請求項１５】
ガスチャンネルの断面積に対する入り口ポートの断面積の比が、その最も巾広い部分において１：８〜１：４０の範囲であることを特徴とする、請求項１４に記載のスプレーアタッチメント。
【請求項１６】
入り口ポートが１〜４ｍｍ２の範囲の断面積を有することを特徴とする、請求項１０〜１５のいずれか１項に記載のスプレーアタッチメント。
【請求項１７】
ガスストリームの流れの方向とＰＵＲ原材料の流れの方向とが１１０°〜１１５°の角度を形成することを特徴とする、請求項１０〜１６のいずれか１項に記載のスプレーアタッチメント。
【請求項１８】
ガスストリームの流れの方向が、ガスストリームがスプレーチャンネルに入る前に、特にガスストリームがスプレーに入る少し手前で、ＰＵＲ材料の流れの方向に向かって５〜１０°、好ましくは７．５°の角度で偏向を受けることを特徴とする、請求項１０〜１７のいずれか１項に記載のスプレーアタッチメント。
【請求項１９】
スプレーアタッチメントを高圧混合器または低圧混合器と組み合わせることを特徴とする、請求項１０〜１８のいずれか１項に記載のスプレーアタッチメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体含有ＰＵＲスプレージェットの調製方法およびスプレーアタッチメント（または噴霧装置）に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体含有ＰＵＲ複合材料の調製に関して、従来技術において２つの異なるアプローチが記載されている。
【０００３】
加圧ガスによって霧化されたポリウレタンスプレージェットに固体を混入するのに現在用いられている方法は、混合ヘッドの外側に取り付けられた１つまたはそれより多くの供給装置による粒子の側部導入である。流速の理想状態および相互適合の下で、導入された固体ジェットはポリウレタンスプレージェットの中央で粉砕され、これにより、固体粒子の十分な濡れおよび分布がもたらされる。
【０００４】
加圧ガスを利用した噴霧および粒子導入の両方の方法において、ガスの流速は機能に対して重要なパラメータである。２つの方法を組み合わせる場合、ガスストリームは互いに影響を及ぼし、その結果、最適な場合において妥協に至るのみであり得る。
【０００５】
不十分な調節可能性の影響として、ポリウレタンスプレージェットにおけるボーダーライン型濡れ又は固体粒子の分布が挙げられ、一方で、固体損失が部分的に高い。
【０００６】
第１の変形において、使用すべき固体を、２つのポリウレタン成分の１つ、通常はポリオール成分と混合し、そのようにして得られた固体成分混合物を固体含有ＰＵＲ複合材料の調製に利用する。これに関連する例として、ＤＥ３９０９０１７Ｃ１およびＤＥ４０１０７５２Ａ１が挙げられ、これらにおいて、膨張性黒鉛または膨張性黒鉛／メラミンを含有するポリウレタン可とう性発泡体の調製が記載されている。
【０００７】
しかし、そのようなアプローチは種々の不都合な点を伴う。従って、例えば、固体の使用における一般的な問題は、それらの固体が通常はポリオール成分に溶解しないという事実に起因する。このことは、保存タンクにおける固体の沈殿を回避するために及び複合材料内の固体の均一な分布を確保するために、ポリオール成分および固体の分散物を常に撹拌しなければならないという影響を有する。メラミンは、例えば、沈殿後に更に急速に「固まって一体となり」塊を形成するという望ましくない特性を更に有し、このことが固体の再分散を実質的により困難にする。
【０００８】
また、（キャリア液体を基準として）極めて異なる比重を有する固体、木粉またはガラス球等は、この方法で処理するのが困難である。そのような固体は通常、保存容器において上方に浮遊する傾向があり、木粉の場合には膨張する傾向もある。
【０００９】
更に、液体ポリマー成分中に固体が存在すると、物理的特性、例えは純ポリオール成分と比較して粘度が変化し、このことが反応成分の混和性に悪影響を及ぼす。
【００１０】
そのような系の処理（または加工）は、この目的のために特別に構成された機械においてのみ可能であり、このことはより高い製造コストをもたらす。更に、高圧混合ヘッドをポリウレタン原材料の処理（または加工）に用いる場合、非常に大きい剪断力が混合ヘッドのノズルにおいて発生し、その剪断力の下で固体粒子、膨張性黒鉛等が激しく影響を受け、従ってそれらの所望の活性が少なくとも部分的に失われ得る。
【００１１】
固体含有ＰＵＲ複合材料を調製するための第２の変形は導入方法であり、この変形において、固体含有ガスストリームをＰＵＲスプレージェットに導入する。
【００１２】
この変形において、固体をスプレージェットに供給する。固体の添加は好ましくは、スプレー混合ヘッドに横方向に取り付けられた１つ又はそれより多くの外部供給装置によって行い、固体は、好ましくは加圧ガスを利用して、スプレージェットへと横方向に導入される。比重の小さい固体を用いた場合、この方法は分布の均一性に関する増大する要求を満たすことができなかった。
【００１３】
本発明の意味の範囲内において、「ＰＵＲスプレージェット」は、本質的に、ガスストリーム中に分散されたＰＵＲ材料、すなわち少なくとも１つのポリオール成分と少なくとも１つのイソシアネート成分との混合物の微細粒子（滴）からなるジェットを意味する。
【００１４】
そのようなＰＵＲスプレージェットは種々の方法で、例えばガスストリームを導入することによりＰＵＲ材料の液体ジェットを霧化することによって、または対応する（噴霧器）ノズルからＰＵＲ材料の液体ジェットを放出することによって得ることができる。
【００１５】
そのような方法は、例えばＤＥ１０２００５０４８８７４Ａ１、ＤＥ１０１６１６００Ａ１、ＷＯ２００７／０７３８２５Ａ２、ＵＳ３，１０７，０５７およびＤＥ１２０２９７７Ｂに記載されている。後の２つの文書に記載されている方法の一の特徴は、ＰＵＲスプレージェットへの固体含有ガスストリームの導入が、ＰＵＲスプレージェットの放出位置の直ぐ下流の別のチャンバーにおいて行われるという事実である。この追加の中空／混合チャンバーによって、ＰＵＲスプレージェットと固体粒子との混合が改良されると考えられる。
【００１６】
しかし、固体含有ＰＵＲスプレージェットを調製するための上述の第２の別法による全ての方法において、利用される固体粒子の濡れは未だ所望のものほど均一でないことに留意しなければならない。これはとりわけ、固体粒子の寸法および質量が様々であり、それによりスプレージェットへの導入の間に挙動が変化するという事実に起因する。一部分において、利用される固体粒子の非常に大きい損失が観察される。
【発明の概要】
【００１７】
従って、本発明の目的は、従来技術の上述の欠点を回避する固体含有ＰＵＲスプレージェットを調製する方法を提供することである。特に、本発明の目的は、固体損失がより小さい又は全く存在しない一方で、固体のより均一な濡れを可能にする方法を提供することである。
【００１８】
本発明の目的は、固体含有ＰＵＲスプレージェットの調製方法によって達成され、その方法は、ＰＵＲ反応混合物の液体ジェットに固体含有ガスストリームを導入することを特徴とする。
【００１９】
従って、従来技術、特に第２の変形と比較した本発明の本質的な違いは、既に分散された反応混合物のスプレージェットに固体含有ガスストリームを導入するのではなく、混合チャンバーにおいて未だ液体である分散されていないジェットに導入するという事実である。ここで、反応混合物の流れは、実際には本質的に層流のままである。
【００２０】
本発明によると、「ＰＵＲ反応混合物の液体ジェット」は、特に液体状態の反応成分を混合するための混合チャンバーの範囲における、まだガスストリーム中に分散された微細な反応混合物滴の形態でない、すなわち特に液体粘性相におけるＰＵＲ材料の流体ジェットを意味する。従って、特に、そのような「ＰＵＲ材料の液体ジェット」は上述のＰＵＲスプレージェットを意味しない。
【００２１】
従って、上述の第２の別法による従来技術の方法が、ガスストリームまたはＰＵＲ反応混合物を霧化するための対応するノズルを本質的に使用する一方で、また、固体含有ガスストリームがそのような霧化されたＰＵＲスプレージェットに導入される一方で、本発明の方法は、噴霧−混合ノズルにおける固体含有ガスストリームが、この混合チャンバーを出る際にＰＵＲ反応混合物の液体ジェットを霧化するのに用いられることを特徴とする。
【００２２】
本発明の方法によって、固体は減損することなく噴霧ノズルの内部でＰＵＲ反応混合物と混合され、強制的に濡らされて均一なガス／固体／ＰＵＲ材料混合物が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、スプレーアタッチメントの下方部分２を示す。
【図２】図２は、スプレーアタッチメント２の下方部分のための上方カバー要素６を示す
【図３】図３は、図１に示すガスチャンネル３およびガス通路４がセラミックカバーディスク８で覆われ、その結果、ガスチャンネル３を通るガスストリーム９が、セラミックディスク８に衝突する際に５°〜１０°の角度の偏向を受ける様子を示している。
【図４】図４に示す態様は、セラミックカバーディスク８が与えられないことを除いて、図３に示す態様と本質的に一致する。
【図５】図５は、セルラー・ホイール・スルース（ｃｅｌｌｕｌａｒ  ｗｈｅｅｌ  ｓｌｕｉｃｅ）の側面図を示す。
【図６】図６は、図５のセルラー・ホイール・スルースの側面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
加圧ガスによる霧化を用いた噴霧方法において、方法の要求により高速のガス流速が用いられ、このことにより、加圧ガスラインをそれに従って寸法決めして実施すると、希薄相の輸送（例えば１０〜４０ｍ／ｓ）によって固体を輸送することが可能となる。低い充填比での高い輸送速度に起因して、個々の粒子間の接触はほとんど存在せず、これにより、それに従ってインターフェースを実施する場合、集塊の形成が防止され、ガス／固体混合物を噴霧−混合ノズルへと問題なく輸送し得る。良好な流動特性または低い集塊形成傾向を有する固体、ガラス球等は、かなり遅い流速で濃密相輸送（例えば３〜１０ｍ／ｓ）によって輸送し得、それによって固体充填ガス運搬ラインおよび構成要素の摩耗が非常に低減する。噴霧プロセスに必要な量の加圧ガスは、濃密相の輸送を用いる場合、噴霧−混合ノズルの直ぐ上流においてのみ、固体ストリームに供給される。
【００２５】
本発明の意味の範囲内において、「固体」は、方法に対して用いられる温度において物質の固体状態にある化合物および物質、例えば比較的高密度を有する、一般にフィラーと呼ばれる固体、ガラスまたは炭素繊維等の繊維状固体、または粉状形態のリサイクル材（ｒｅｃｙｃｌａｔｅ）、ならびに膨張性黒鉛、メラミンおよび硫酸アンモニウム等の難燃性固体を本質的に意味する。尤も、用語「固体」は、本明細書の緒言において規定したように、低密度、即ちより小さい比重を有するものも含む。
【００２６】
従って、混合機能を有する噴霧ノズルを通じて、固体含有ガスストリームを、ＰＵＲ反応混合物の液体ジェットへと導入することが好ましい。更に、噴霧−混合ノズルの固体含有ガスストリームを、加圧空気供給ラインを通じて供給する場合が好ましい。
【００２７】
本発明の方法が開発された際に、１つまたはそれより多くの従来技術の加圧空気供給ラインを有する噴霧−混合ヘッドも満足に用いてよいことがわかった。
【００２８】
本発明の方法は、加圧空気の噴霧を用いた市販のＰＵＲ噴霧装置の改良により僅かな変更でフィラーの適合性を達成し、供給量がガス流速によって制限されるので、特に費用効率が高い。
【００２９】
固体含有ガスストリームは好ましくは、セルラー・ホイール・スルース（ｃｅｌｌｕｌａｒ  ｗｈｅｅｌ  ｓｌｕｉｃｅ）の固体含有計量供給セルの中にガスストリームを通すことによって調製する。セル状空間を洗い流すことによって固体が圧縮空気ストリームに引き込まれ、固体／空気または固体／ガス混合物として混合チャンバー／混合ヘッドに輸送される。脈動（ｐｕｌｓａｔｉｏｎ）を回避するために、計量供給スルース内部のチャンネルは、ポジティブオーバーラップ（ｐｏｓｉｔｉｖｅ  ｏｖｅｒｌａｐ）を排除する直径で設計しなければならない。この態様は、セルラー・ホイール・スルースの計量供給が止まる場合または１分当たりのその回転が変化する場合であっても、ＰＵＲ反応混合物を噴霧するために量的に不変の空気流速が利用可能であること、従って、フィラー量が変化することなく又はフィラー量の変化と共に選択的に噴霧を実施し得ることを更に確保する。
【００３０】
セルラー・ホイール・スルースを用いる方法の特定の態様において、ガスストリームおよび固体保存タンクを、圧力イコライザーを通じて相互接続してよい。
【００３１】
調製すべきＰＵＲ複合材料における固体フラクションの特に再現可能な計量供給は、上述の可能性によって、圧力差無しに固体をガスストリームへとそのように導入することによって達成可能であることがわかった。計量供給セルを洗い流して固体を空気ストリームに引き込むことによる再現可能な固体供給に対して、計量供給セルにおける緩やかな充填が好ましい。
【００３２】
圧力差の無い固体供給によって、ガスストリームに入る際の固体充填の緻密化が防止される。
【００３３】
更に、圧力の均等化（または均圧）は、輸送空気の部分ストリームが、計量供給ユニット（または集合体）（計量供給セルおよびギャップ許容範囲）を通じて保存タンクの中に漏れるのを防止する。研磨性固体に対しては、特に、構造上の要件を理由としてより大きいギャップ寸法が不可避である。
【００３４】
他の固体計量供給原理（輸送ディスク（ｃｏｎｖｅｙｉｎｇ  ｄｉｓｋ）を有する装置による又は粉体ポンプによる計量供給等）も可能である。尤も、前述のセルラー・ホイール計量供給は、集塊の形成が回避されることを特徴とする。
【００３５】
更に、固体含有ガスストリームをＰＵＲ反応混合物の液体ジェットに導入する際に、固体がガスストリームにおいて均一に分布するように、固体含有ガスストリームの調製を制御することが好ましい。
【００３６】
輸送している濃厚相および希薄相の両方において、噴霧−混合ノズルに入る際、固体に対するガスの可能な最大体積比は、好ましくは２０：１〜２００：１、より好ましくは５０：１〜１００：１の範囲である。
【００３７】
これは、例えば固体供給速度を変化させることによって達成可能である。
【００３８】
更に、窒素または特に空気をガスとして用いることが好ましい。これらのガスは特に安価であり、従って、本発明の方法における対応するコスト削減に寄与する。
【００３９】
膨張性黒鉛が特に本発明の方法における固体として用いられる。このようにして、膨張性黒鉛で修飾されたＰＵＲ複合材料を得ることができ、それは、特にそれらの難燃性を理由として、現在のところ非常に興味深い。他の可能な固体として、例えば、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、チョーク（または白亜）、メラミンもしくは木粉または粉末ＰＵＲ屑が挙げられる。
【００４０】
本発明のもう一つの態様は、ガスストリームを液体ＰＵＲ原材料のジェットに導入するためのスプレーアタッチメント（または噴霧装置）であって、
ａ）ＰＵＲ原材料のジェットが中を流れるスプレーチャンネル；
ｂ）ガスストリ−ムが中を流れる少なくとも１つのガスチャンネルであって、入口ポートを通じてスプレーチャンネルに至るガスチャンネル；
を有し、
スプレーチャンネルに入る際に、ガスストリームの流れの方向がスプレーチャンネルの中心の外側に向かうこと
を特徴とする、スプレーアタッチメントである。
【００４１】
ＰＵＲ混合ヘッドを出た後、液体ＰＵＲ原材料のジェットはスプレーアタッチメントのスプレーチャンネルに続く。従って、スプレーチャンネルは好ましくはＰＵＲ混合ヘッドの混合チャンバーと同じ直径を有する。尤も、スプレーチャンネルはより小さい又はより大きい直径を有してもよい。好ましくは、スプレーチャンネルは管状構造を有し、その縦軸は好ましくはＰＵＲ混合ヘッドの混合チャンバーの縦軸と同じ直線上に位置する。
【００４２】
ガスストリームがスプレーチャンネルに入るための入口ポートは好ましくは、ＰＵＲ混合ヘッドからスプレーアタッチメントへの移行に近接して、即ち、（流れの方向に沿って）スプレーチャンネルの始まりに設けられる。
【００４３】
以下で議論する「ガスストリームの流れの方向」および「ＰＵＲ原材料の流れの方向」の両方は、ベクトルの意味で理解されるべきであり、各ベクトルの長さは各流速に比例し、それらの方向はガスストリームまたはＰＵＲ原材料の各々の流れの方向に対して平行である。直線または点でない入り口ポートまたはスプレーチャンネルの構造を理由として、これらのベクトルの空間における正確な位置は、ガスストリームの流れの方向が入り口ポートの中心またはスプレーチャンネルの中心を通らないように規定される。
【００４４】
上述のように、スプレーチャンネルに入る際のガスストリームの流れの方向の配向には、ガスストリームの流れの方向がスプレーチャンネルの中心をちょうど通るような入り口ポートを除いて、スプレーチャンネルへの入り口ポートの全ての可能な配置が含まれる。
【００４５】
好ましくは、スプレーチャンネルに入る際に、ガスストリームの流れの方向は、スプレーチャンネルの中心からｙ（０．８・ｒ≦ｙ≦ｒ）の距離の箇所にてスプレーチャンネルを通り、ここでｒはスプレーチャンネルの半径を表している。換言すれば、スプレーチャンネルに入る際のガスストリームの流れの方向は、スプレーチャンネルを囲む境界に対して概して接線方向に配置される。これに関連して、入り口ポートの構造が点状でないので、スプレーチャンネルに入る際のガスストリームの流れの方向の、スプレーチャンネルを囲む境界に対して１００％接線方向の配置を実現することができないことが明らかであるべきである；それにもかかわらず、このことに関連して「概して接線方向」が意味すると考えられるものは明らかである。これは、図１〜４の説明において一層明らかになる。
【００４６】
概して接線方向の配置は、軸方向の流れ成分、すなわちＰＵＲ材料の流れの方向に回転成分（スピン）を与える。この配置は、固体／液体−ガス混合物とＰＵＲ材料の液体ジェットとの最適な分布および混合のためにはたらく。
【００４７】
更に、本発明の装置がいくつかのガスチャンネル、特に偶数のガスチャンネルを有することが好ましく、それらのガスチャンネルのガスストリームは互いに独立して変更可能である。本発明の意味の範囲内における「互いに独立して変更可能」は、スプレーチャンネルに入る際のガスストリームの流れの方向、またはガスストリームの流速、または例えばガスストリームに含まれる固体もしくは液体に関するガスストリームの実際の組成のいずれかを指してよい。スプレーアタッチメントの材料に対して特に穏やかなプロセス変形を実現し得るので、偶数のガスチャンネルが好ましい。
【００４８】
ガスストリームが互いに独立して変更可能であるという事実を理由として、「希薄層輸送」の形態での粒子輸送（＞２０ｍ／ｓ）を確保し得る。低い充填比での高い輸送比を理由として（希薄層輸送の公式規定：例えば≦１５ｋｇ／ｋｇ）、個々の粒子間で接触がほとんど存在せず、これにより集塊の形成が防止される。
【００４９】
２つのガスチャンネルが用いられる場合、それらの入口ポートは好ましくは一直線上に設けられ、２つより多くのガスチャンネルが用いられる場合、それらの入口ポートは好ましくは平面内に設けられ、その各々は、スプレーチャンネルにおけるＰＵＲ材料の流れの方向に対して垂直に位置する。
【００５０】
更に、ガスチャンネルの直径が、ガスストリームの流れの方向において、特にスプレーチャンネルに入る少し手前で減少することが好ましい。
【００５１】
この寸法は流速を増大させ、ガス−固体／液体混合物がガスチャンネルに逆流するのを防止し、スプレーチャンネルにおける回転効果の強度を増大させる。ガス流速は、同程度の流速が各ガスチャンネルにおいて優勢であるように適合するべきである。この方法において、スプレーアタッチメントの通常の供給量は１秒当たり１．５〜５ｄｍ３のガスである。
【００５２】
これに関連して、ガスチャンネルの断面積に対する入口ポートの断面積の比が、その最も巾広い部分において１：８〜１：４０の範囲であること、即ち、ガスチャンネルの断面積が出口（入口ポート）に向かって細くなっていることが好ましい。
【００５３】
（１つまたは複数の）入口ポートは、１〜４ｍｍ２の範囲の断面積を有する。粒子寸法に加えて表面構造および粒子形状は輸送特性に関与するので、入口ポートの断面積の値は通常、実験的に決定される。指針となる値として、相当直径の３．３倍を仮定してよい。
【００５４】
好ましくは、ガスストリームの流れの方向とＰＵＲ材料の流れの方向（即ち対応するベクトル、上記参照のこと）とが１１０〜１１５°の角度を形成する。
【００５５】
より好ましくは、ガスストリームの流れの方向は、ガスストリームがスプレーチャンネルに入る前に、特にガスストリームがスプレーチャンネルに入る少し手前で、ＰＵＲ材料の流れの方向に向かって５〜１０°、好ましくは７．５°の角度で偏向を受ける。実験により、膨張性黒鉛プレートが、この（１つまたは複数の）寸法を理由として、液体ＰＵＲ材料のジェットの中に入るのにかなり良好な挙動を示すことがわかった。遠心力は、粒子ジェットの偏向および凝縮を引き起こす。流速および流線形の粒子配向が同時に増加することにより、より大きい直径の固体も、閉塞現象を起こすことなく流れの方向に細くなるガス出口を通ってこのように輸送可能である。
【００５６】
もう一つの態様において、本発明のスプレーアタッチメントは、高圧混合器または低圧混合器と組み合わされることを特徴とする。
【００５７】
場合により固体が充填されたガスストリームと接触するスプレーアタッチメントのそれらの構成要素（または部品）は、好ましくは引裂き耐性材料、特に酸化アルミニウム、炭化タングステン、炭化ケイ素および／または炭化ホウ素から作製する。
【００５８】
ガスチャンネルが、２ピース挿入（または挿入部品）、特に引裂き耐性材料の挿入（または挿入部品）によって形成されることが更に好ましい。ガスチャンネルおよびスプレーチャンネルの両方における材料摩耗は、これらの手段によって明らかに減少する。
【００５９】
別法として、２ピース挿入は引裂き耐性のより低い材料から形成してもよい；この場合において、好ましくは、下方要素と上方要素との間にセラミックディスク、特に、引裂き耐性材料から作製されるセラミックディスクであって、上部においてガスチャンネルを覆い、従って粒子が充填されたガスストリームに対する実際的な偏向要素として機能するセラミックディスクが存在する。
【００６０】
［例］
・例えば絶縁体、ケーブルダクトおよび床のシーリングに用いられるようなＰＵＲシステム。ここで固体は、例えばより優れた難燃性、より優れた離型性、より優れた絶縁性、または改良された機械特性のために利用可能である。
【００６１】
・高温注型システム、即ち、例えばフォークリフトのダンパーまたはホイールに用いられるような固体および発泡エラストマー。上述の方法による加工が用いられる場合、固体は、例えばより優れた難燃性、より優れた離型性、より小さい摩耗、より優れた導電性、バネ特性の変化または改良された機械特性のために利用可能である。
【００６２】
・単純な輪郭の大面積金属部品、例えばサイロ、バルクコンテナ、輸送漕（またはトラフ、ｔｒｏｕｇｈ）または管において摩耗防止層を形成するため、土木工学、例えば、屋根および橋のシーリングにおいて防水層を製造するため、弾性金型を製造するため、例えばコンテナのための防火層としての、または成型部品、例えばシートフォーム（ｓｅａｔ  ｆｏａｍ）および吸音部品の外部被膜／保護層としての、シンタクチックフォームによる管の断熱（または絶縁）のために利用される、弾性および剛性のスプレー膜。ここで固体は、例えば、より優れた難燃性、より優れた導電性、より優れた離型性、改良された機械特性、より低い線形熱膨張係数、より高い密度またはより小さい摩耗性のために利用可能である。
【００６３】
・例えば、私的空間および公共空間ならびに旅客輸送、例えばバス、鉄道、船舶、航空機、自動車、劇場、映画館、家具および（病院の）ベッドの座席等に適用するための、シートフォームまたは成型発泡体で生じるような、噴霧によって適用される可とう性（成型）発泡体。ここで固体は、例えば、より優れた難燃性、より優れた導電性、より優れた離型性、吸水性の増加または減少、改良された機械特性、より優れた吸音性またはより小さい摩耗性のために利用可能である。
【００６４】
・例として、例えば自動車産業におけるシーリングフォームおよびフィルタリングフォームとして利用されるような、噴霧によって適用される可とう性（成型）発泡体。ここで固体は、例えば、より優れた難燃性、より優れた導電性、より優れた離型性、改良された機械特性またはより小さい摩耗性のために利用可能である。
【００６５】
・例えば、金属複合パネル、冷蔵庫、タンク、反応器または熱水貯蔵タンクにおける管の断熱（または絶縁）において利用されるような、噴霧によって適用される剛性発泡体。ここで固体は、例えば、より優れた難燃性、物質に対するより優れた結合（または接着）、より優れた導電性、より優れた耐熱性および断熱性（または絶縁性）、ならびに改良された機械特性のために利用可能である。
【００６６】
・例えば、計器パネル、ドアの内装品または屋根の裏打ち（ｌｉｎｅｒ）に利用されるような、噴霧によって適用される半剛性発泡体。ここで固体は、例えば、より優れた難燃性、物質に対するより優れた結合（または接着）、より優れた導電性、改良された機械特性、吸水性の増加もしくは減少、改良された音響特性または改良された熱特性のために利用可能である。
【００６７】
・冷蔵倉庫、建築物、タンクローリー、タンク車、液体ガスタンク、船舶、海上コンテナ、中容量コンテナおよび航空機の断熱のために利用されるようなスプレーフォーム。ここで固体は、例えば、より優れた難燃性、物質に対するより優れた結合（または接着）、より優れた導電性、より優れた耐熱性および断熱性（または絶縁性）ならびに改良された機械特性のために利用可能である。
【００６８】
・プロテクター、アームレスト、ヘッドレスト、家具、電化製品のハウジング、スキーの芯材、自動車の装飾的要素または装備品に利用されるような、噴霧によって適用される可とう性および剛性のインテグラルフォーム（ｉｎｔｅｇｒａｌ  ｆｏａｍ）。ここで固体は、例えば、より優れた難燃性、より優れた導電性、吸水性の増加もしくは減少、改良された機械特性、より優れた離型性、より低い線形熱膨張係数またはより小さい摩耗性のために利用可能である。
【００６９】
・例えば、構成部品の硬化または穴の封止に利用されるような、噴霧によって適用されるフィラーフォーム。ここで固体は、例えば、吸水性の低下、物質に対するより優れた結合（または接着）または改良された機械特性のために利用可能である。
【００７０】
・噴霧によって塗布される耐火性塗料または着色塗料。この耐火性塗料または着色塗料において、耐火剤または着色顔料を上述の方法によって任意のベース塗料に直接供給し得る。
【００７１】
・固体を供給することによって機械特性およびチキソトロピー挙動を選択的かつ局所的に個別に調節し得る１液型および２液型接着剤。
【００７２】
・例えば、手動のラミネート、ＳＭＣ、ＢＭＣおよびＲＴＭ技術によって製造されるラミネートの表面を滑らかにするために利用されるような、噴霧によって適用されるフィラー。ここで固体は、例えば、より優れた難燃性、より優れた導電性、改良された塗料付着性、改良された研削性、改良された機械特性、より低い線形熱膨張係数、より高い密度またはより小さい摩耗性のために利用可能である。
【００７３】
・放射線遮蔽層、例えば放射性液体を阻止するための床のシーリングを継ぎ目なく製造するための弾性および剛性のスプレー膜。
【００７４】
混入すべき固体粒子の寸法はいくぶん重要である。粒子寸法が最大で１ｍｍであることが特に好ましい。
【００７５】
更に、本発明の方法は、好ましくは、上述のように固体含有ＰＵＲスプレージェットをオープンモールド（ｏｐｅｎ  ｍｏｌｄ）の中または基板支持体の上に噴霧することによって行われる。
【００７６】
図１〜４は、本発明のスプレーアタッチメント、および適合する混合ヘッドと関連付けられたそのスプレーアタッチメントの使用を示す。
【００７７】
図１および２は、２つの部分、すなわち図１および２において表される構成要素２および６からなるスプレーアタッチメントを図示する。図１は、スプレーアタッチメントの下方部分２を示す。ガスチャンネルは、入り口１を通じてガスまたは固体混合物が供給され得る；それらのガスチャンネルは、構成部品を通って、図１において見ることができるその構成部品の表面へと続いている。ガスチャンネルが構成部品の中を斜めに通るので、それらのガスチャンネルは構成部品２の表面において楕円形状に見える。このガスチャンネル３から出発して、直径がより小さい通路４は、スプレーチャンネル５に至る。１に入り３を出るガスストリームは、チャンネル３および通路４が例えばセラミックカバーディスクによって覆われている場合、カバーに衝突すると偏向を受ける（この偏向は好ましくは５°〜１０°の角度である）ことがわかる。先細のガス通路４の内部で、供給されるガスストリームは流速が増加する。
【００７８】
図２は、スプレーアタッチメント２の下方部分のための上方カバー要素６を示す（取り付けが完了した後に、上方カバー要素６は、スプレーアタッチメント２の下方部分と混合ヘッドとの間に設けられる）。
【００７９】
図３および４は本発明のスプレーアタッチメントを示しており、これもまた２つの要素２および６からなり、ＰＵＲ高圧混合ヘッド１０に接続している。
【００８０】
図３は、図１に示すガスチャンネル３およびガス通路４がセラミックカバーディスク８で覆われ、その結果、ガスチャンネル３を通るガスストリーム９が、セラミックディスク８に衝突する際に５°〜１０°の角度の偏向を受ける様子を示している。示された態様において、混合ヘッド出口の内径に対するスプレーチャンネル入口の直径の比は１：１である。また、混合ヘッドチャンネルを洗浄するはたらきをするラム７も示している。
【００８１】
図４に示す態様は、セラミックカバーディスク８が与えられないことを除いて、図３に示す態様と本質的に一致する。この場合において、挿入部２および６は好ましくは耐摩耗性材料から作製される。
【００８２】
図５は、セルラー・ホイール・スルースの側面図を示す。示されるように、セルラー・ホイール・スルースのセルラー・ホイール内のチャンネルの直径は、セルラー・ホイール・スルースへとダクトで送られるガスが通るチャンネルの直径より小さい。
【００８３】
図６は、図５のセルラー・ホイール・スルースの側面図を示す。固体保存タンクと、固体保存タンクに至るガスストリームとを接続する圧力イコライザーが示される。
【実施例】
【００８４】
以下の実施例の目的は、膨張性黒鉛をＰＵＲスプレージェットに混入して難燃性ＰＵＲ層を製造することであった。求められる固体の量は、ＰＵＲ放出量を基準として約２０重量％であった。
【００８５】
反応混合物の放出量  ：５０ｇ／ｓ（混合物の密度１．０８８ｇ／ｃｍ３）
固体の放出量        ：膨張性黒鉛１０ｇ／ｓ（密度１．５ｇ／ｃｍ３）
固体の平均粒子寸法：６００μｍ
混合原理          ：市販のＰＵＲ噴霧システムにおける向流導入による高圧混合
噴霧空気量      ：２．５ｄｍ３／ｓ
噴霧ノズル直径  ：５ｍｍ
【００８６】
出発物質の説明：
以下の純粋な又は種々の混合物の形態のポリオール、ならびに安定剤、活性剤およびポリイソシアネート成分を利用する。
【００８７】
ポリオール１：８０〜８５％の１級ＯＨ基を有しＯＨ数が２８である市販の３官能性ＰＯ／ＥＯポリエーテル。
【００８８】
ポリオール２：ＯＨ数が２８である市販の３官能性ＰＯ／ＥＯ充填ポリエーテル（フィラー：ポリ尿素分散物、約２０％）。
【００８９】
ポリオール３：８３％の１級ＯＨ基を有しＯＨ数が３７である市販の３官能性ＰＯ／ＥＯポリエーテル。
【００９０】
安定剤：Ｅｖｏｎｉｋ  Ｇｏｌｄｓｃｈｍｉｄｔ  ＧｍｂＨ社製のＴｅｇｏｓｔａｂ（登録商標）Ｂ  ８６２９、ポリエーテルポリシロキサンコポリマー。
【００９１】
活性剤１：ジプロピレングリコール中に溶解したビス（２−ジメチルアミノエチル）エーテル、例えば会社ＡｉｒＰｒｏｄｕｃｔｓ社製のＮｉａｘ  Ａ１。
【００９２】
活性剤２：テトラメチルイミノビス（プロピルアミン）、例えばＨｕｎｔｓｍａｎ社製のＪｅｆｆｃａｔ（登録商標）Ｚ１３０。
【００９３】
ポリイソシアネート：２環ＭＤＩおよびより大きいその同族体をベースとして調製された、ＮＣＯ含有量が約３０％であるプレポリマー、ならびにＯＨ数が２８．５であり官能価が６であるポリエーテル。
【００９４】
機能原理：
スプレーアタッチメントの機能原理は、圧縮空気の霧化（または噴霧）に基づいている。噴霧空気を、４つの接線方向の溝によって、混合ヘッドに設けられた混合チャンバーの下流のアタッチメントを通って導入した。溝は円周方向の環状の溝で与えられ、それが今度は圧縮空気ネットワークを通じて供給された。存在する反応混合物は、スプレーアタッチメントの出口部分において、加えられた空気によって加速され、更に、接線方向の溝によって形成される回転によってスプレージェットへと霧化（または噴霧）された。
【００９５】
修飾：
遠心力に起因して、円周方向の環状の溝によるガス／固体混合物の導入は固体の分離をもたらし得、これは、明らかにより小さい接線方向の溝の閉塞、または不規則な（または一様でない）固体導入を引き起こす。
【００９６】
偏向のない接線方向の溝を円周方向の環状の溝で個別に与えることによって、均一な分布を有するガス／固体混合物の導入を達成し得る（図２）。
【００９７】
上述の実施例において、４つの接線方向の溝の内の１つのみを、ガス／気体混合物を導入するのに使用し、この接線方向の溝において、断面は必要な直径である２ｍｍに広がった。残りの溝は、それらが純粋な噴霧空気を導入する際に使用可能であった。必要であれば、固体供給は、いくつかの計量供給装置または異なる溝によって実施可能である。そのような配置は、より高い排出量または必要に応じて切り替え可能な種々の固体を処理する可能性を提供する。
【００９８】
一定流速の検討の下で全ての溝の空気流速を調節した。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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