(57)【要約】  ２成分の混合物のための分配システム及びそのための静的混合ノズル。第１成分と第２成分との混合物を分配するための分配システムにおいて、（ｉ）圧力下で前記第１成分を送るための第１通路と、圧力下で第２成分を送るための第２通路とを有する入口本体を備えた分配ガンであって、第１通路および第２通路は、それぞれ、閉鎖可能な第１出口および閉鎖可能な第２出口を備え、第１出口および第２出口は、分配ガンのハンドルまたはトリガによって操作可能である、分配ガンと、（ｉｉ）本体の出口に着脱可能に接続可能であり、成分を混合および分配するために設けられた静的混合ノズルであって、静的混合ノズルは、第１成分および第２成分をそれぞれ導くための第１チャンバおよび第２チャンバを含む第１セクションと、混合チャンバを含み、（前方流れ方向において）第１セクションに続く第２セクションとを備え、混合チャンバは、第１成分および第２成分の混合を促進し、混合物のための出口として働くノズル先端に混合物を導く静的混合要素を有する、静的混合ノズルと、を備える。本発明によれば、静的混合ノズルの第１チャンバおよび第２チャンバのうちの少なくとも１つは、それぞれのチャンバ内部のそれぞれの成分の逆流を妨げるように配置された一連の静的逆流防止要素を含む。【選択図】  図９
2021524830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１成分と第２成分との混合物を分配するための分配システムにおいて、
圧力下で前記第１成分を送るための第１通路と、圧力下で前記第２成分を送るための第２通路とを有する入口本体を備えた分配ガンであって、前記第１通路および第２通路は、それぞれ、閉鎖可能な第１出口および閉鎖可能な第２出口を備える、分配ガンと、
前記本体の前記出口に着脱可能に接続可能であり、前記成分を混合および分配するために設けられた静的混合ノズルであって、前記静的混合ノズルは、前記第１成分および第２成分をそれぞれ導くための第１チャンバおよび第２チャンバを含む第１セクションと、混合チャンバを含み、前記第１セクションに続く第２セクションとを備え、前記混合チャンバは、前記第１成分および第２成分の混合を促進し、前記混合物のための出口として働くノズル先端に前記混合物を導く静的混合要素を有する、静的混合ノズルと、
を備え、
前記静的混合ノズルの前記第１チャンバおよび第２チャンバのうちの少なくとも１つは、それぞれのチャンバ内部のそれぞれの成分の逆流を妨げるように配置された一連の静的逆流防止要素を含み、それぞれの成分のための流路は、前記静的逆流防止要素を通る一連のオリフィスによって形成されることを特徴とする、分配システム。
【請求項２】
前記一連の静的逆流防止要素は、それぞれの前記チャンバを少なくとも２つの区画に分割する複数の壁によって形成される、請求項１に記載の分配システム。
【請求項３】
前記区画は、５０〜４００ｍｍ3の容積を有する、請求項２に記載の分配システム。
【請求項４】
前記複数の壁は、前記チャンバの２つの対向する側壁から前記チャンバ内に突出する壁の２つの交互のセットを備える、請求項２または３に記載の分配システム。
【請求項５】
前記壁は、それぞれの前記チャンバを通るそれぞれの前記成分の前方方向の流れ方向に対して斜めの方向に配置される、請求項２〜４のいずれか一項に記載の分配システム。
【請求項６】
前記オリフィスは、ジグザグ構成で配置される、請求項１に記載の分配システム。
【請求項７】
前記静的混合要素は、前記混合チャンバを通る蛇行流路または螺旋流路を形成する更なる一連の壁を備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載の分配システム。
【請求項８】
前記静的混合ノズルは、スリーブとインサートとのアセンブリであり、前記インサートは、前記スリーブのキャビティに嵌合する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の分配システム。
【請求項９】
前記静的混合要素及び前記静的逆流防止要素は、前記インサートに設けられる、請求項８に記載の分配システム。
【請求項１０】
前記スリーブは、前記第１混合チャンバ、第２混合チャンバの目視検査を可能にする透明材料から作製される、請求項７または８に記載の分配システム。
【請求項１１】
前記混合ノズルの前記第１チャンバ及び第２チャンバの最小の長さは、１０ｍｍである、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の分配システム。
【請求項１２】
第１成分と第２成分とを混合して分配するための静的混合ノズルにおいて、
分配ガンの出口に着脱可能に接続できる入口部であって、前記成分が前記分配ガンを経て前記入口部に供給される、入口部と、
前記第１成分および第２成分をそれぞれ導くための第１チャンバおよび第２チャンバを含む第１セクションと、
前記第１成分と前記第２成分との混合を促進し、前記混合物の出口として機能するノズル先端に前記混合物を導く静的混合要素を有する混合チャンバを含む（前記第１セクションに続く）第２セクションと、
を備え、
前記静的混合ノズルの前記第１チャンバおよび前記第２チャンバのうちの少なくとも１つは、それぞれの前記チャンバ内のそれぞれの前記成分の逆流を妨げるように配置された一連の静的逆流防止要素を含み、それぞれの前記成分のための前記流路は、前記静的逆流防止要素を通る一連のオリフィスによって形成されることを特徴とする、静的混合ノズル。
【請求項１３】
請求項２〜１１のいずれか一項に記載の特徴のいずれかを含む、請求項１２に記載の静的混合ノズル。
【請求項１４】
ポリウレタンフォームを形成する方法において、
（ｉ）ジイソシアネートまたはポリイソシアネートおよび、任意に発泡剤および／または更なる添加剤を含むイソシアネート成分を提供するステップと、
（ｉｉ）発泡剤、触媒、ポリオールおよび、任意に更なる添加剤を含むポリオール成分を提供するステップと、
（ｉｉｉ）前記ポリウレタン発泡体を形成するために、前記イソシアネート成分および前記ポリオール成分を混合するステップであって、前記混合するステップは、請求項１２〜１３のいずれか一項に記載の静的混合ノズル内で行われる、ステップと、
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
[0001]本発明は、第１成分と第２成分との混合物を分配する分配システム、およびそのための静的混合ノズルに関する。
【０００２】
【背景】
【０００３】
[0002]EP1 407 823A1から２成分の分配システムが知られており、これは、第１出口及び第２出口を有するガンと、中間ピース及び延長ピースから構成されるノズルとを備えた分配機器を開示している。中間ピースは、第１チャネル及び第２チャネルを備え、これらのチャネルは、それぞれの場合、ガンの第１出口及び第２出口と混合チャンバとの間に延びている。中間ピースは、混合チャンバを形成するために、中間ピースによって閉鎖可能な中空空間を備えた延長ピースに、取り外せるように接続される。２つの成分は、中間ピース内の別々のチャネル内を流れるので、そこでは混合が起こらず、固化したフォームでチャンバの出口が詰まることはない。
【０００４】
[0003]他の２成分または多成分分配システムは、US4 676 437AおよびUS6 021 961Aから知られており、これらは、分配ガンおよび交換可能ノズルを含むシステムを開示する。US6 021 961Aから、可撓性膜によって形成された逆流弁をノズル内に含むことが知られている。
【発明の概要】
【０００５】
[0004]本発明の第１目的は、第１成分と第２成分との混合物、またはそのための静的混合ノズルを分配する分配システムであって、分配ガンの出口への成分の混合物の逆流の危険性を低減するための代替構成を備えた分配システムを提供することである。
【０００６】
[0005]本発明の第２目的は、可動部品を使用することなく逆流の危険性を低減する分配システム又はそのための静的混合ノズルを提供することである。
【０００７】
[0006]本発明の第３目的は、簡単な構造を有する分配システム又はそのための静的混合ノズルを提供することである。
【０００８】
[0007]上記の目的のうちの一つ又は複数は、独立クレームに定義されるように、分配システムまたはそのための静的混合ノズルを用いて達成することができる。
【０００９】
[0008]本発明は、第１態様によれば、第１成分と第２成分との混合物を分配する分配システムを提供するが、この分配システムは、（ｉ）圧力下で第１成分を供給するための第１通路と、圧力下で第２成分を供給するための第２通路とを有する入口本体を備える分配ガンであって、前記第１通路および第２通路は、それぞれ、前記分配ガンのハンドルまたはトリガーによって操作可能な、閉鎖可能な第１出口および閉鎖可能な第２出口を備える分配ガンと、（ｉｉ）本体の出口に着脱可能に接続可能であり、成分を混合し、分配するために設けられた静的混合ノズルであって、第１成分および第２成分をそれぞれ導く第１チャンバおよび第２チャンバを含む第１セクションと、（前方流れ方向において）第１セクションに続いて、第１成分および第２成分を混合し、混合物の出口として機能するノズル先端に混合物を導く静的混合要素を有する混合チャンバを含む第２セクションとを備える静的混合ノズルと、を備える。本発明によれば、静的混合ノズルの第１チャンバ及び第２チャンバの少なくとも一方は、それぞれのチャンバ内のそれぞれの成分の逆流を阻止するように構成された一連の静的逆流阻止要素を含む。
【００１０】
[0009]混合物の逆流の危険性は、少なくとも１つの、好ましくは第１チャンバおよび第２チャンバの両方に、一連の静的逆流防止要素を配置することによって効果的に防止できることが分かった。この目的のための静的要素の使用は、可動部品の使用を防止することができ、静的混合ノズルのための簡単な構造を達成することができるという利点を有する。
【００１１】
[0010]本発明による実施形態では、一連の静的逆流防止素子は、各チャンバを少なくとも２つの区画に分割する複数の壁によって形成することができる。チャンバを好ましくは５０〜４００ｍｍ3の容積を有する区画に分割することによって、逆流混合物が出口に到達する前に複数の区画を通って逆流しなければならないので、分配ガンの出口への逆流を効果的に防止できることが分かった。さらに、区画への分割は、特に、好ましい最小容積での区画への分割は、それぞれの１つの成分の１００％、またはほぼ１００％を含む少なくとも１つの区画が常に存在することを確実にすることができる。
【００１２】
[0011]本発明による実施形態において、複数の壁は、チャンバの２つの対向する側壁からチャンバ内に突出する２組の交互の壁を含むことができる。
【００１３】
[0012]本発明による実施形態において、壁は、それぞれのチャンバを通るそれぞれの構成要素の前方流れ方向に対して傾斜した方向に配置されてもよい。傾斜方向は、例えば、ノズルを通る成分の主要な前方流れ方向（すなわち、ノズルの長手方向）に対して４５°であってもよい。傾斜した方向に壁を配置することは、逆流方向に対して前方流れ方向に障害物を形成することが少ない点、ノズルの長さ当たりに比較的多くの区画を形成する点で、一つ又は複数の利点を有する。
【００１４】
[0013]本発明による実施形態では、各成分の流路は、好ましくはジグザグ形状に配置される静的逆流防止要素を通る一連のオリフィスによって形成することができる。逆流する混合物が出口に到達する前に複数のオリフィスを通って逆流しなければならないので、このような一連のオリフィスを設けることによって、分配ガンの出口への逆流を効果的に防止することができる。
【００１５】
[0014]本発明による実施形態において、静的混合要素は、混合チャンバを通る蛇行または螺旋状の流路を形成する更なる一連の壁を含むことができる。
【００１６】
[0015]本発明による実施形態において、静的混合ノズルは、スリーブとインサートとのアセンブリであってもよく、インサートは、スリーブのキャビティに嵌合する。このことは、ノズルの製造を簡素化できるという利点を有する。例えば、スリーブおよびインサートは、それぞれの目的のために最適化された異なる材料で作製することができる。
【００１７】
[0016]本発明による実施形態において、静的混合要素及び静的逆流防止要素をインサート上に設けることができる。これは、例えば、ノズルの内側に設けられるべき全ての構造がインサート上に形成され、射出成形によって両方の部品を製造することを可能にするので、ノズルの製造を単純化できるという利点を有する。
【００１８】
[0017]本発明による実施形態において、スリーブは、透明材料で作られてもよく、第１チャンバ、第２チャンバ、混合チャンバの目視検査を可能にする。
【００１９】
[0018]本発明による実施形態において、混合ノズルの第１チャンバおよび第２チャンバの長さは、１０ｍｍ以上であってもよい。
【００２０】
[0019]本発明による実施形態において、ノズルチップは静的混合ノズルから取り外し可能であり、システムは複数の交換可能なノズルチップを備えることができる。
【００２１】
[0020]本発明は、本明細書に記載される他の態様および実施形態と組み合わせることができる第２態様に従って、第１成分および第２成分を混合し、混合物を分配するための静的混合ノズルを提供するが、この静的混合ノズルは、（ｉ）前記成分が前記入口部に供給される分配ガンの出口に着脱可能に接続可能な入口部と、（ｉｉ）第１成分および第２成分をそれぞれ導く第１チャンバおよび第２チャンバを含む第１セクションと、（ｉｉｉ）第１成分および第２成分の混合を促進し、混合物の出口として機能するノズルチップに混合物を導く静的混合要素を有する混合チャンバを含む、（第１セクションに続く）第２セクションと、を備える。静的混合ノズルの第１チャンバおよび第２チャンバのうちの少なくとも１つは、それぞれのチャンバ内のそれぞれの成分の逆流を妨げるように構成された一連の静的逆流防止要素を含むことができる。
【００２２】
[0021]実施形態において、静的混合ノズルは、本書の他の箇所に記載されるような特徴を含むことができる。
【００２３】
[0022]本発明は、第３態様において、ポリウレタンフォームを形成する方法を提供するが、この方法は、（ｉ）ジイソシアネートまたはポリイソシアネート、および必要に応じて発泡剤および／または更なる添加剤を含むイソシアネート成分を提供するステップと、（ｉｉ）発泡剤、触媒、ポリオール、および任意に更なる添加剤を含むポリオール成分を提供するステップと、（ｉｉｉ）前記イソシアネート成分と前記ポリオール成分とを混合して、前記第２態様に係る静的混合ノズルで前記ポリウレタンフォームを形成するステップと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
[0023]
以下、添付図面を参照して、より詳細に本発明を説明する。
[0024]
【図１】図１は、本発明の第１実施形態による静的混合ノズルの外部スリーブの斜視図を示す。
【図２】図２は、本発明の第１実施形態による静的混合ノズルの外部スリーブの斜視図を示す。
【図３】図３は、本発明の第１実施形態による静的混合ノズルの内部構成要素の斜視図を示す。
【図４】図４は、本発明の第１実施形態による静的混合ノズルの内部構成要素の斜視図を示す。
【図５】図５は、第１チャンバおよび第２チャンバならびに静的混合チャンバを備える内部構成要素の上面図を示す。
【図６】図６は、第１チャンバおよび第２チャンバならびに静的混合チャンバを備える内部構成要素の側面図を示す。
【図７】図７は、外部スリーブに挿入された内部構成要素を示す、静的混合ノズルの斜視図を示す。
【図８】図８は、外部スリーブに挿入された内部構成要素を示す、静的混合ノズルの斜視図を示す。
【図９】図９は、外部スリーブに挿入された内部構成要素を示す、静的混合ノズルの横断面図を示す。
【図１０】図１０は、本発明による静的混合ノズルの第２実施形態の概略図を示す。
【図１１】図１１は、本発明による静的混合ノズルの第３実施形態の概略図を示す。
【実施形態の説明】
【００２５】
[0032]本発明は、特定の実施形態に関して、特定の図面を参照して説明されるが、本発明はそれに限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。説明される図面は、概略的なものにすぎず、非限定的である。図面において、いくつかの要素の大きさは、説明のために誇張され、縮尺通りに描かれていない場合がある。寸法および相対的な寸法は、本発明の実施に対する実際の縮小に必ずしも対応しない。
【００２６】
[0033]さらに、説明および特許請求の範囲における第１、第２、第３などの用語は、同様の要素を区別するために使用され、必ずしも順序または時系列を説明するためではない。これらの用語は、適切な状況下で互換性があり、本発明の実施形態は、本明細書に記載または図示されている以外の順序で動作することができる。
【００２７】
[0034]さらに、説明および特許請求の範囲における上部、底部、上、下などの用語は、説明のために使用され、必ずしも相対的な位置を説明するためではない。そのように使用される用語は、適切な状況下で互換性があり、本明細書で説明される本発明の実施形態は、本明細書で説明または図示される以外の向きで動作することができる。
【００２８】
[0035]さらに、様々な実施形態は、「好ましい」として言及されるが、本発明の範囲を限定するものとしてではなく、本発明を実施することができる例示的な方法として解釈されるべきである。
【００２９】
[0036]特許請求の範囲で使用される「備える」という用語は、その後に列挙される要素またはステップに限定されるものとして解釈されるべきではなく、他の要素またはステップを除外するものではない。それは、言及された特徴、整数、ステップ、または構成要素の存在を特定するものとして解釈される必要があるが、一つ又は複数の他の特徴、整数、ステップ、もしくは構成要素、またはそれらのグループの存在または追加を除外するものではない。したがって、「ＡおよびＢを備えるデバイス」という表現の範囲は、構成要素ＡおよびＢのみから成るデバイスに限定されるべきではなく、むしろ本発明に関して、デバイスの列挙された構成要素のみがＡおよびＢであり、さらに特許請求の範囲は、それらの構成要素の均等物を含むと解釈されるべきである。
【００３０】
[0037]図１〜図９を参照して、本発明による静的混合ノズルの第１実施形態を説明する。示された実施形態は、米国特許出願公開公報第4 676 437A号および米国特許出願公開公報第6 021 961A号から知られた形式の分配ガン、または、それ自体が知られているので本書では詳細に説明しない同様の分配ガンと共に使用することを意図している。また、本発明の範囲内の静的混合ノズルの実施形態は、他の既知の分配ガンとともに使用するように適合されてもよいが、他の既知の分配ガンは、例えば、閉鎖可能出口を備える形式の分配ガンであり、閉鎖可能出口は、ボアの狭い先端に入り、各ボアの排出開口部を閉鎖する、各通路内のニードルによって閉鎖できる。
【００３１】
[0038]図１〜図９は、スリーブ１０１およびインサート１０２のアセンブリとして、２成分静的混合ノズル１００を示す。ノズル１００は、図２に示すように、インサート１０２がスリーブ１０１内に存在するキャビティ１０５に挿入されるように構成される。スリーブ１０１は、第１成分および第２成分が、第１チャンバ１０８、第２チャンバ１０８'および混合チャンバ１０９によって提供されるもの以外の代替経路を通って移動することができず、漏れがないことを保証するように、インサート１０２のフレームワーク１１１を取り囲むように構成される。スリーブ１０１は、長手方向軸の周りでインサートの第１チャンバ１０８、第２チャンバ１０８'、混合チャンバ１０９を覆う本体１０４によってインサート１０２を覆う。スリーブ１０１は、第１チャンバ１０８、第２チャンバ１０８'、混合チャンバ１０９の目視検査を可能にする透明材料から構成されることが好ましい。
【００３２】
[0039]本体１０４は、一端に円錐形の周囲を有する矩形である。本体１０４の反対側の端部は、インサート１０２をスリーブ１０１内に配置するときに気密接続を可能にする円筒部１１０を有する。円筒部１１０は、分配ガン（図示せず）の構成要素に対して相補的なクリップ１０６を備え、分配ガンの構成要素がクリップ内に配置されたときにロック機構をもたらす。より小さい寸法の追加クリップ１０７が、クリップ１０６の反対側で円筒部１１０に付けられ、静的混合ノズル１００が動作中であるときにスリーブ１０１が誤って配置されない（潜在的に早期混合をもたらす）ことを保証する。
【００３３】
[0040]図１は、スリーブ１０１の本体１０４が、基部では矩形であるが、周囲では円錐形であり、本体の幅がノズル先端１０３に向かって減少することを示す。この幅の減少により、静的混合ノズル１００は、小面積用途での使用に適したものとなる。代替的な実施形態において、スリーブは、例えば円筒形又は円錐形などの他の形状を有してもよい。
【００３４】
[0041]スリーブ１０１は、図１に示されるように、混合された第１成分および第２成分のための出口として作用するノズル先端１０３を備える。ノズルチップ１０３は円錐形であり、混合チャンバ１０９に接続され、混合された成分の分配を可能にする中空の出口を含む。ノズル先端１０３及びその出口は、本体１０４から外側に延びるにつれて直径が減少する。この直径の減少は、より小さい表面積への混合成分の適用を可能にする。ノズルチップ１０３のサイズは、用途に応じて選択することができる。
【００３５】
[0042]図３および図４は、インサート１０２が、第１成分および第２成分の混合および分配のためのフレームワーク１１１を備えることを示す。フレームワーク１１１は、第１成分のための第１チャンバ１０８と、第２成分のための第２チャンバ１０８'とを画定し、これらは、ノズルを通る両成分の流路内の第１チャンバおよび第２チャンバに続く混合チャンバ１０９内で混合する前に、第１成分および第２成分を隔離する。フレームワーク１１１は、各チャンバ１０８、１０８'のための一連の逆流防止要素１１３、１１３'を画定する。一連の静的逆流防止要素は、それぞれのチャンバ１０８、１０８'を複数の区画に分割する複数の壁によって形成され、壁のオリフィスが区画を接続し、それぞれの成分のための流路を提供する。示された実施形態において、各チャンバは４つの区画を有する。好ましくは、各チャンバに少なくとも２つの、このような区画がある。逆流する混合物が分配ガンの出口に到達する前に複数の区画を通って逆流しなければならないので、チャンバを好ましくは５０〜４００ｍｍ3の容積を有する区画に分割することによって、分配ガンの出口への逆流を効果的に防止することができる。さらに、特に、好ましい最小容積での区画への分割は、それぞれの１つの成分の１００％またはほぼ１００％を含む少なくとも１つの区画が常に存在することを保証することができる。それぞれの入口ニップル１０９、１０９'と組み合わされたチャンバ１０８、１０８'は、２００〜２０００ｍｍ3、好ましくは、４００〜１０００ｍｍ3の合計容積を有することができる。容積は、それぞれのチャンバ内に少なくとも最小量の未混合成分を有することと、ノズル内にあまり多くの成分を無駄にしないこととの間のトレードオフとして選択される。
【００３６】
[0043]示された実施形態において、複数の壁は、それぞれのチャンバを通るそれぞれの成分の前方流れ方向に対して斜め方向に配置される。示された実施形態において、傾斜方向は、ノズルを通る成分の主な前方流れ方向（すなわち、ノズルの長手方向）に対して４５°であり、その結果、成分は、逆流方向に対して前方流れ方向にほとんど障害を形成しない。また、この方向における壁の配置は、後続の区画が部分的に互いに隣接して配置されるので、ノズルの長さ当たり比較的多くの区画を形成するという利点を有する。しかしながら、代替的な実施形態において、壁は、前方流路に対して他の方向又は角度で配置されてもよい。また、壁は、それぞれのチャンバを通る成分の流れを方向付けるように湾曲していてもよい。
【００３７】
[0044]示された実施形態において、それぞれの成分のための流路は、壁を通る一連のオリフィス１２０、１２０'および１２０''、１２０'''によって形成され、壁は、ジグザグ構成で配置され、逆流を防止または妨害することに寄与する。
【００３８】
[0045]入口側において、インサート１０２は、プラットフォーム１１５をさらに備え、このプラットフォーム１１５は、インサートがスリーブ１０１のキャビティ１０５内に配置されたときに気密接続性を補助し、円筒形部分１１０と相補的である。プラットフォーム１１５は、それぞれの第１チャンバ１０８および第２チャンバ１０８への第１成分および第２成分のための出口として作用する第１穴１１６および第２穴１１６'を含む。プラットフォーム１１５の反対側は、分配ガン（図示せず）のインサート１０２への接続を支持するように構成された円筒形構成要素１１８に付けられる。円筒形構成要素１１８は、静的ノズル１００を分配ガン（図示せず）に付けるための固定機構をもたらすクリップ１１７を備える。円筒形構成要素１１８は、スナップ遮断機構を介して挿入体１０２を分配ガン（図示せず）に付けるために使用されるリップシールを備えた第１ニップル１１９及び第２ニップル１１９'を更に備える。突出部１１２は、スリーブ１０１内のインサートの正しい向きを確実にするために、円筒形構成要素１１８上に設けられる。
【００３９】
[0046]図４は、第１ニップル１１９および第２ニップル１１９'を示し、第１フィード１２１および第２フィード１２１'を備え、これらは、分配ガン（図示せず）から静的混合ノズル１００への第１構成要素および第２構成要素の入口として作用する。第１フィード１２１および第２フィード１２１'は、第１穴１１６および第２穴１１６'に通じる成分の経路を提供し、第１成分および第２成分が、それぞれのチャンバに入ることを可能にする。フィード１２１、１２１'は、小さな入口穴を有し、そのサイズは、それぞれの第１チャンバ１０８および第２チャンバ１０８'チャンバへの成分の供給速度を制御するように選択される。
【００４０】
[0047]図４は、第１チャンバ１０８および第２チャンバ１０８'が中央壁１２２によって隔離されていることを示し、中央壁は、第１成分および第２成分が静的混合チャンバ１０９を貫通する際に、それらを隔離する。第１チャンバ１０８および第２チャンバ１０８'は、一連の静的な逆流防止素子１１３を備えるが、これらの静的逆流防止素子は、前方成分の流れの方向で斜めに傾斜し、分注ガン（図示せず）の本体への成分の逆流を抑制する。静的逆流防止要素１１３は、チャンバの中央壁１３及び外壁の両方からチャンバ内に突出し、ジグザグ構成を生じる。静的逆流防止要素１１３内の一連のオリフィス１２０、１２０'、１２０''、１２０'''は、ジグザグ運動に続いて、チャンバを通る第１成分および第２成分の移動を可能にする。ジグザグ運動により、第１成分及び第２成分の経路長が長くなり、混合された成分が分配ガン（図示せず）を詰まらせる可能性が減少する。オリフィス１２０、１２０'、１２０''、１２０'''並びに第１穴１１６及び第２穴１１６'は、ニップルの入口穴よりも大きくなっており、供給速度が、小さい入口孔１２１、１２１'によって規定される。
【００４１】
[0048]図４は、混合チャンバ１０９において、成分の混合を助ける一連の静的混合要素１２３を示す。混合要素１２３は、静的混合チャンバ１０９の２つの対向する端部から突出する斜めの人工品である。混合要素１２３は、混合チャンバを通る成分の前方流れ方向に対して傾斜した方向に配置され、混合を促進するように、ノズルを通る成分の混合物の螺旋状流路を画定する。混合チャンバの容積は、好ましくは、成分の無駄を回避する一方で、成分の所望の混合度を達成するのに十分に大きく、さらに／または、十分な混合成分を有するように、できるだけ小さく選択される。静的混合チャンバおよび／または静的混合要素の様々な実施形態は、当技術分野で既知であり、したがって、ここではさらに詳しく説明しない。
【００４２】
[0049]図１０は、静的混合ノズル２０２の第２実施形態を概略的に示し、同様に、第１成分および第２成分の混合および分配のためにスリーブ内に挿入されるフレームワーク２１２を有するインサートを備える。第１成分および第２成分は、分配ガン（図示せず）からの成分の入口として作用する第１ニップル２１５および第２ニップル２１５'によってフレームワーク２１２に入る。フレームワーク２１２は、同様に、第１チャンバ２０８、第２チャンバ２０８'、および混合チャンバ２０９を備える。第１チャンバ２０８及び第２チャンバ２０８'は、中央壁２１４によって互いに隔離され、一連の静的逆流防止要素２１３を備える。静的逆流防止要素２１３は、中央壁２１４及びチャンバの外壁の両方からチャンバ内に突出し、成分の流れ方向に斜めに傾斜している。静的逆流防止要素２１３は、第１成分および第２成分の混合物が分注ガン（図示せず）に入るのを阻止するために使用される。第１成分および第２成分は、静的混合チャンバ２０９に向かうそれぞれの第１流路２１１および第２流路２１１'に従う。第１流路２１１及び第２流路２１１'は、静的逆流防止要素２１３の間の空隙によってもたらされるジグザグ形態（conformation）に従う。第１チャンバ２０８および第１ニップル２１５は、２００〜２０００ｍｍ3の合計容積を有することができる。第１チャンバ２０８および第２チャンバ２０８'ならびに、それぞれの第１ニップル２１５および第２ニップル２１５'は等しい寸法であるので、第２チャンバ２０８'および第２ニップル２１５'はまた、２００〜２０００ｍｍ3の合計容積を有することができる。好ましい実施形態では、チャンバと、そのそれぞれのニップルとを合わせた容積は４００〜１０００ｍｍ3である。一連の静的逆流防止要素は、複数の壁によって形成され、各チャンバ２０８、２０８'を複数の区画に分割する複数の平面を画定する。区画の容積は、５０〜４００ｍｍ3であってもよい。第１区画２１０、２１０'は、それぞれの第１チャンバ２０８および第２チャンバ２０８'内で、より大きな寸法を有するので、後続の区画よりも大きな容積を有する。フレームワーク２１２は、少なくとも２つの区画を有し、好ましい実施形態は、少なくとも４つの区画を有する。
【００４３】
[0050]図１１は、静的混合ノズル３０２の第２実施形態を概略的に示し、同様に、第１成分および第２成分の混合および分配のためのフレームワーク３１１を備える。ノズル３０２は、円錐形の形態を有し、ノズルの幅は、ノズル先端３０３に向かってサイズが減少し、小領域用途に対して静的混合ノズルをより容易に使用することを可能にする。第１成分および第２成分は、分配ガン（図示せず）からの成分の入口として作用する第１ニップル３１６および第２ニップル３１６'によってフレームワーク３１１に入る。フレームワーク３１１は、同様に、第１チャンバ３０８、第２チャンバ３０８'、静的混合チャンバ３０９を備える。第１チャンバ３０８及び第２チャンバ３０８'は、中央壁３１４によって互いに隔離され、一連の静的逆流防止素子３１３を備える。静的逆流防止要素３１３は、中央壁３１４及びチャンバの外壁の両方から、それらの発端部に垂直な角度でチャンバ内に突出する。静的逆流防止要素３１３は、第１成分および第２成分の混合物が分注ガン（図示せず）に入るのを阻止するために使用される。第１成分および第２成分は、静的混合チャンバ３０９に向かうそれぞれの第１流路３１２および第２流路３１２'に従う。第１流路３１２及び第２流路３１２'は、静的逆流防止要素３１３の間の空隙によってもたらされるジグザグ形態に従う。第１チャンバ３０８および第１ニップル３１６は、２００〜２０００ｍｍ3の合計容積を有することができる。第１チャンバ３０８および第２チャンバ３０８'、ならびに、それぞれの第１ニップル３１６および第２ニップル３１６'は等しい寸法であるので、第２チャンバ３０８'および第２ニップル３１６'は、また、２００〜２０００ｍｍ3の合計容積を有することができる。好ましい実施形態では、チャンバと、そのそれぞれのニップルとを合わせた容積は４００〜１０００ｍｍ3である。一連の静的逆流防止要素は、複数の壁によって形成され、各チャンバ３０８、３０８'を複数の区画に分割する複数の平面を画定する。区画の容積は５０〜４００ｍｍ3であってもよい。フレームワーク３１１は、少なくとも２つの区画を有し、好ましい実施形態は、少なくとも４つの区画を有する。
【００４４】
[0051]以下、本発明による図１〜図９または他の実施形態の静的混合ノズルを使用することができる、可能な構成要素を説明する。
【００４５】
[0052]本開示に従って、１つ以上の他の物質、成分、または成分と最初に接触、その場で形成、ブレンド、または混合する直前に存在する物質、成分、または原料を参照する。組成物、反応生成物、得られた混合物などとして特定された物質、成分または原料は、本開示に従って実施される場合、接触、その場での形成、ブレンド、または混合操作の過程の間の化学反応または変換を通して、常識および平均的な化学者の通常の技術を適用して、同一性、特性、または特性を得ることができる。化学反応物または出発物質の化学生成物または最終物質への変換は、それが起こる速度とは無関係に絶えず変化するプロセスである。したがって、このような変換プロセスが進行しているので、出発物質と最終物質、および中間種の混合物が存在し得る。本書中に別段の記載がない限り、成分の（相対）量の定義は、そのままの組成物に関する。
【００４６】
[0053]好ましい実施態様において、本発明による分配システムは、ポリウレタン又はポリイソシアヌレートフォームを分配するために提供される。分配されると、液体内容物は、反応して硬化してポリウレタンまたはポリイソシアヌレートポリマーを形成する泡状フォームとして出てくる。
【００４７】
[0054]スプレーフォーム工業は伝統的に、（「Ａ」成分とも呼ばれる）イソシアネート成分および（「Ｂ」成分とも呼ばれる）ポリオール成分の２つの成分を混合して使用する。「Ａ」および「Ｂ」の名称は、一部の地域では逆にすることができる。しかしながら、本発明は、２つの成分の分配システムに限定されず、一般に、複数の成分を混合し分配するシステムに適用することができる。
【００４８】
[0055]したがって、（少なくとも）第１成分と第２成分との混合物を分配する分配システムが提供され、第１成分はジイソシアネートまたはポリイソシアネート、および任意に発泡剤および／または更なる添加剤を含み、第２成分は発泡剤、触媒、ポリオール、および任意に更なる添加剤を含み得る。
【００４９】
[0056]ポリオール成分は、ポリオールプレミックスとしてしばしば使用され販売される単一のポリオールまたは複数のポリオールを含むことができる。ポリオール成分中に存在する１つ以上のポリオールは、ポリウレタンフォームを製造するために当技術分野で知られた任意のポリオールであってよい。本書で使用する「ポリオール」とは、１分子当たり平均１．０個を超えるヒドロキシル基を有する分子を指す。本書で使用される場合、「ポリオールプレミックス」とは、その（例えば、ポリオール成分に別々に添加されるか、またはそのように販売されているポリオールのプレブレンド混合物として添加される）起源にかかわらず、ポリオール成分中に存在するポリオールの全混合物を指す。
【００５０】
[0057]有用なポリオールは、スクロース含有ポリオールの１つ以上；フェノール、フェノールホルムアルデヒド含有ポリオール；グルコース含有ポリオール；ポリオールを含むソルビトール；ポリオールを含有するメチルグルコシド；芳香族ポリエステルポリオール；脂肪族ポリエステルポリオール；芳香族ポリエーテルポリオール；脂肪族ポリエーテルポリオール；マンニッヒポリオール；アミノポリオール；ポリブタジエンポリオール；ポリカプロラクトンポリオール；ポリカーボネートポリオール;水酸基末端ポリオレフィンポリオール；グラフトポリオール；グリセロール；エチレングリコール；ジエチレングリコール；プロピレングリコール含有ポリオール；ポリエーテルポリオールとビニルポリマーとのグラフトコポリマー；ポリエーテルポリオールとポリ尿素との共重合体；（ａ）の１つ以上が（ｂ）の１つ以上と縮合したもの；（ａ）グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリトール、大豆油、レシチン、トール油、パーム油、ヒマシ油、（ｂ）エチレンオキシド、プロピレンオキシド、エチレンオキシドとプロピレンオキシドの混合物；またはその組み合わせ；脂肪族ポリエステルポリオール、芳香族ポリエステルポリオールおよびそれらの組み合わせ。
【００５１】
[0058]ポリオールは一般に、２００〜６０００ｇ／モル、より好ましくは２５０〜２０００ｇ／モル、最も好ましくは２５０〜１０００ｇ／モルの分子量範囲を有する。
【００５２】
[0059]ポリオールまたはポリオールプレミックスの少なくとも１つのポリオールは、好ましくは２８〜８００ｍｇ／ＫＯＨｇの範囲のヒドロキシル価（ＯＨ価）を有する。ヒドロキシル価は、利用可能な反応性ヒドロキシル基の数を示し、ポリオール試料１グラムのヒドロキシル含有量に相当する水酸化カリウムのミリグラム数として表される。
【００５３】
[0060]ポリオールプレミックスのポリオールまたは少なくとも１つのポリオールは、好ましくは９以下、より好ましくは８以下の数平均ヒドロキシル官能価（Ｆｎ）を有する。数平均ヒドロキシル官能価とは、ポリオール分子上に存在するヒドロキシル基の平均数を指し、ポリオールまたはポリオールプレミックス中のＯＨの総モル数とポリオールの総モル数との比として計算することができる。
【００５４】
[0061]実施形態において、ポリオールまたはポリオールプレミックスは、ポリオール成分中に、ポリオール成分の全重量に対して２０重量％〜９５重量％、好ましくは３０重量％〜６０重量％、より好ましくは４０重量％〜５０重量％の量で存在する。
【００５５】
[0062]ポリオール成分および／またはイソシアネート成分に使用される発泡剤は、クロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）、ハイドロクロロフルオロカーボン（ＨＣＦＣ）、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）、ハイドロホロオレフィン（ＨＦＯ）などのポリウレタンフォームの形成に使用するのに適した任意の発泡剤でよい。実施態様において、発泡剤は、低い又は０の地球温暖化係数（ＧＷＰ）及びオゾン破壊係数（ＯＤＰ）を有する。化合物が、立体化学の名称（（シス）、（トランス）、（Ｅ）、（Ｚ）など）を有することなく言及される場合、その化合物の任意の立体異性体が含まれる。
【００５６】
[0063]実施態様において、ポリオール成分及び／又はイソシアナート成分は、気体ハイドロホロオレフィン、好ましくは１，３，３，３−テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ１２３４Ｚｅ）；２，３，３，３−テトラフルオロプロプ−1−エン（ＨＦＯ１２３４ｙｆ）； １，１，３，３−テトラフルオロプロペン；１，２，３，３，３−ペンタフルオロプロペン（ＨＦＯ１２２５ｙｅ）；３，３，３−トリフルオロプロペン；１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロペン（ＨＦＯ１２２５ｚｃ）；１，１，２，３，３−ペンタフルオロプロペン（ＨＦＯ１２２５ｙｃ)；（Ｚ）−１，１，１，２，３−ペンタフルオロプロペン(ＨＦＯ１２２５ｙｅｚ）； から選択される気体ハイドロホロオレフィンを含む。
【００５７】
[0064]実施形態において、ポリオール成分および／またはイソシアネート成分は、液体ハイドロホロオレフィン発泡剤、好ましくは１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテン（ＨＦＯ− １３３６ｍｚｚ）、1−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン（ＨＦＯ − １２３３ｚｄ）およびそれらの組合せ、好ましくはＨＦＯ−１３３６Ｍｚｚ（Ｚ）、ＨＦＯ−１２３３ＺＤ（Ｅ）およびそれらの組合せから選択される液体ハイドロホロオレフィン発泡剤を含む。液体ハイドロホロオレフィン発泡剤（ＨＦＯ−１２３３ＺＤなど）に言及する際に当該技術分野で一般的に使用される略語「ＨＦＯ」は、「ＨＣＦＯ」という用語に置き換えられることがあることに留意されたい。
【００５８】
[0065]実施形態において、発泡剤は、ポリオール成分および／またはイソシアネート成分中に、その成分の５−５０重量%、好ましくは１０ −３０重量％、好ましくは１５ −２５重量％の量で存在する。実施形態において、発泡剤は、ポリオール成分および／またはイソシアネート成分中に、その成分の総重量に対して１重量％を超える量、好ましくは５重量％を超える量、好ましくは１０重量％を超える量、好ましくは１５重量％を超える量で存在する。実施形態において、発泡剤は、ポリオール成分および／またはイソシアネート成分中に、その成分の７０重量％未満、好ましくは５０重量％未満、好ましくは４０重量％未満、好ましくは３０重量％未満の量で存在する。
【００５９】
[0066]触媒は、ポリウレタンフォームの形成を触媒するのに適した任意のアミン触媒、金属触媒、またはそれらの組合せを含むことができる。アミン触媒は、第一級アミン、第二級アミンまたは第三級アミン触媒を含むことができる。金属触媒は、亜鉛、リチウム、ナトリウム、マグネシウム、バリウム、カリウム、カルシウム、ビスマス、カドミウム、アルミニウム、ジルコニウム、スズまたはハフニウム、チタン、ランタン、バナジウム、ニオブ、タンタル、テルル、モリブデン、タングステンおよびセシウムからなる群から選択される金属を含む１つ以上の化合物、例えば有機金属化合物を含むことができる。実施態様において、ポリオール成分中に存在する触媒の総量は、０．１ー１５重量％、好ましくは０．５ −１０重量％、より好ましくは１ −７重量％の範囲内である。
【００６０】
[0067]ポリオール成分は、水、難燃剤、着色剤、充填剤、界面活性剤、追加の触媒、追加の発泡剤、噴射剤、乳化剤、溶媒および／または可塑剤などの他の材料を含んでもよいが、これらに限定されない。
【００６１】
[0068]実施形態において、本明細書に記載される分配システムは、第３成分をさらに分配するために提供される。好適な第３成分の実施例は、鎖延長成分である。この目的のために、ノズルは、第３成分がノズルに入る第３チャンバを含むことができ、この第３チャンバは、本書に開示されるような逆流防止要素を含むこともできる。
【００６２】
[0069]ポリオール成分は、ジイソシアネート、ポリイソシアネートまたはそれらの組合せを含むことができる。本書で使用される用語「ポリイソシアネート」は、２個以上のイソシアネート基を有する任意の化合物を表す。脂肪族および芳香族ポリイソシアネートを含む任意の有機ポリイソシアネートをポリウレタンフォーム合成に用いることができる。適切な有機ポリイソシアネートには、ポリウレタン化学の分野で周知の脂肪族、脂環式、芳香脂肪族、芳香族および複素環式イソシアネートが含まれる。本発明の実施形態において、イソシアネート成分に含まれるイソシアネートは、有機ポリイソシアネート、例えば、芳香族ジイソシアネート（例えば、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−トルエンジイソシアネートおよび２，６−トルエンジイソシアネートの混合物、粗トルエンジイソシアネート、メチレンジフェニルジイソシアネート、粗メチレンジフェニルジイソシアネートなど）；芳香族トリイソシアネート（４，４’、４”−トリフェニルメタントリイソシアネート、２，４，６−トルエントリイソシアネートなど）；芳香族テトライソシアナタス（４，４’、４”−ジメチルジフェニルメタン−２，２’、５，５’−テトライソシアナタなど）；アリールアルキルポリイソシアネート（キシリレンジイソシアネートなど）;脂肪族ポリイソシアネート（ヘキサメチレン−1,6−ジイソシアネート、リジンジイソシアネートメチルエステルなど）；ポリメチレンポリフェニルイソシアネート；水添メチレンジフェニルイソシアネート；ｍ−フェニレンジイソシアネート；ナフチレン−１，５,−ジイソシアネート；１−メソスイフェニレン−２，４−ジイソシアネート；４，４−ビフェニレンジイソシアネート；３，３’−ジメトキシ−４，４’−ビフェニルジイソシアネート；３，３’−ジメチル−４，４’−ビフェニルジイソシアネート；３，３’−ジメチルジフェニルメタン−４，４−ジイソシアネート；アルキレンジイソシアネート（トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチル−エンジイソシアネート、イソフォレネジイソシアネート、４，４’−メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）等）;芳香族ポリイソシアネート（ｍ−およびｐ−フェニレンデイソシアナタ、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、２，４−および２，６−トルエンジイソシアネート、ジアニシジンジイソシアネート、ビトイレネイソシアネート、ナフチレン１，４−ジイソシアネート、ビス（４−イソシアナトフェニル）、メテン、ビス（２−メチル−４−イソシアナトフェニル）メタンなど）;およびそれらの組み合わせによって形成される群から選択される化合物である。
【００６３】
[0070]本開示による実施形態では、以下のステップを含むポリウレタンフォームを形成する方法が提供される:（ｉ）ジイソシアネートまたはポリイソシアネートと、場合により発泡剤および／または、更なる添加剤とを含むイソシアネート成分を提供するステップ；（ｉｉ）発泡剤、触媒、ポリオール、および任意に更なる添加剤を含むポリオール成分を提供するステップ；（ｉｉｉ）イソシアネート成分およびポリオール成分を混合して、本書の他の箇所に記載されているような静的混合ノズル中でポリウレタンフォームを形成するステップ。
【００６４】
[0071]実施態様において、混合ステップ（ｉｉｉ）は、イソシアネート成分とポリオール成分を２：１〜１：２、好ましくは１．５：１〜１：１．５、好ましくは１．２：１．２、好ましくは約１：１、好ましくは１：１の容積比で混合することを含む。
【００６５】
[0072]実施態様において、本書に提供される方法は、イソシアネート成分及び／又はポリオール成分を少なくとも５バール、好ましくは少なくとも７バール、好ましくは少なくとも１５バールの圧力で提供することを含む。
【００６６】
[0073]実施態様において、混合ステップ（ｉｉｉ）は、ＮＣＯ／ＯＨ化学量論比が０．９〜５．０、好ましくは１．０〜３．０、より好ましくは１．１〜２．５であるように、イソシアネート成分及びポリオール成分を混合することを含む。
【００６７】
[0074]実施態様において、本明細書に記載のポリウレタンフォームを形成する方法であって、ステップ（ｉｉｉ）で得られたイソシアネート成分及びポリオール成分の混合物を噴霧するステップを更に含む方法が提供される。
【００６８】
[0075]分配するとき、第１成分および第２成分は、分配ガン（図示せず）を出て、インサート１０２の第１送り入口１２１および第２送り入口に入る。第１成分および第２成分は、それぞれ第１穴１１６および第２穴１１６’に向かって、円筒状構成要素１１８を貫通する。第１穴１１６および第２穴１１６’は、第１成分および第２成分のそれぞれの第１チャンバ１０８および第２チャンバ１０８’への出口として作用する。中央壁１２２は、第１成分および第２成分が一連の静的逆流防止要素１１３内のオリフィス１２０，１２０’、１２０”、１２０'''をジグザグに通過する際に、これらの成分が分離したままであることを確実にする。
【００６９】
[0076]第１成分および第２成分は、周囲の逆流防止要素１１３内の最終オリフィス１２０''および１２０'''を出て、混合チャンバ１０９に入る。第１成分および第２成分は、一連の静的混合要素１２３を通って移動することによって、混合される。第１成分および第２成分の混合物は、フレームワーク１１１を出て、ノズルチップ１０３に入る。ノズルチップ１０３内に存在すると、成分の混合物が分配される。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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