(57)【要約】【課題】  発泡剤に二酸化炭素などの液化ガスを使用する従来の現場吹付け型のスプレー発泡装置において、液化ガスの供給タイミングの同期がとれないため二酸化炭素の供給過多、或は、供給不足が生じることが多かったことに鑑み、このような問題が生じない新たな液化ガス混入タイミングの制御方法を提供すること。【解決手段】  ２種以上のプラスチックフォーム原料を、それらの少なくともいずれか一つに液化ガスを混入してスプレーガンＧに供給すると共にこれらの原料同士を加圧状態で前記スプレーガンＧから混合吐出するとき、当該スプレーガンＧの吐出作動を検出し、その検出に同期させて前記液化ガスを混入すること。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２種以上のプラスチックフォーム原料を、それらの少なくともいずれか一つに液化ガスを混入してスプレーガンに供給すると共にこれらの原料同士を加圧状態で前記スプレーガンから混合吐出するとき、当該スプレーガンの吐出作動を検出し、その検出に同期させて前記液化ガスを混入することを特徴とする現場吹付け型発泡機における液化ガス混入タイミングの制御方法。
【請求項２】
スプレーガンの吐出作動の検出は、当該スプレーガンのトリガー起動用エアー圧を圧力センサにより検出する請求項１の液化ガス混入タイミングの制御方法。
【請求項３】
スプレーガンの吐出作動の検出は、当該スプレーガンにエアーが供給されるとき、そのガンに接続したエアー経路の圧力又は流量を、圧力センサ又は流量センサにより検出する請求項１の液化ガス混入タイミングの制御方法。
【請求項４】
２種以上のプラスチックフォーム原料を、それらの少なくともいずれか一つに液化ガスを混入してスプレーガンに供給すると共にこれらの原料同士を加圧状態で前記スプレーガンから混合吐出するとき、前記原料の供給経路に圧力センサ又は流速センサを設けて当該経路での原料圧力の低下又は流速の変化を検出させ、その検出に同期させて前記液化ガスを混入することを特徴とする現場吹付け型発泡機におけるプラスチックフォーム原料への液化ガス混入タイミングの制御方法。
【請求項５】
２種以上のプラスチックフォーム原料を、それらの少なくともいずれか一つに液化ガスを混入してスプレーガンに供給すると共にこれらの原料同士を加圧状態で前記スプレーガンから混合吐出するとき、前記原料の供給ポンプに当該ポンプの作動状態の検知センサを設けて当該ポンプの不均一な作動を検出させ、その検出に同期させて前記液化ガスを混入することを特徴とする現場吹付け型発泡機におけるプラスチックフォーム原料への液化ガス混入タイミングの制御方法。
【請求項６】
２種以上のプラスチックフォーム原料は、ポリウレタンフォーム作製用のイソシアネート成分原料とポリオール成分原料である請求項１〜５のいずれかの液化ガス混入タイミングの制御方法。
【請求項７】
液化ガスは、二酸化炭素である請求項１〜６のいずれかの液化ガス混入タイミングの制御方法。
【請求項８】
液化ガスは、超臨界及び／又は亜臨界状態の二酸化炭素である請求項１〜７のいずれかの液化ガス混入タイミングの制御方法。
【請求項９】
超臨界及び／又は亜臨界状態の二酸化炭素は、プラスチックフォーム原料混合物に対し0.3wt％以上混入する請求項７の液化ガス混入タイミングの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡剤として液化ガスを使用し、２種以上のプラスチックフォーム原料をスプレーガンなどで吹付けて使用する現場吹付け型発泡機における液化ガス混入タイミングの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチックフォーム成形体は、建築分野，梱包輸送分野などにおいて広く用いられ、また、家具や事務用機器、各種機械類の補助材としても用いられている。特に、硬質ポリウレタンフォーム等の発泡成形体は、その優れた断熱性，緩衝性，成形性，接着性等により、住宅や冷蔵倉庫等の断熱材、建築・土木用の材料・構造材、家電製品の枠体等として広く活用されている。
【０００３】
従来より、硬質ポリウレタンフォームは、イソシアネート成分及び／又はポリオール成分を原料とし高圧注入発泡装置又はスプレー発泡装置を用いて成形することが広く行われてきた。また、発泡剤としてオゾン層破壊係数（ＯＤＰ）を有するフロン類（ハイドロクロロフルオロカーボン〔ＨＣＦＣ〕等）は近年全廃され、地球温暖化係数（ＧＷＰ）の大きい代替フロン類（ハイドロフルオロカーボン〔ＨＦＣ〕）もその使用量が規制されていることにより、水とイソシアネート成分の反応により得られる二酸化炭素の他にペンタン等の炭化水素類や液化二酸化炭素を発泡剤として用いることが提案されている。
【０００４】
このうち水とイソシアネート成分の反応により得られる二酸化炭素のみによる発泡、即ち、完全水発泡は、断熱性能が劣ることによりエネルギー使用量の低減効果が薄れること、接着対象物との接着力の低下、現場発泡での施工性が悪いというような問題があった。また、ペンタン等の炭化水素類を用いる場合は、炭化水素は危険な引火性物質であり安全対策上の設備投資が極めて高額となること、現場発泡分野では十分な安全対策が事実上不可能であるという問題があり、実用性の面で大きな問題を抱えている。
【０００５】
そのため、現時点では、液化二酸化炭素を発泡剤として用いたスプレー発泡装置によるフォームの製造方法が現場発泡に好適といわれている。そのようなスプレー発泡装置によるフォームの製造方法として、例えば、特許文献１（特開２００３−８２０５０号公報）に、液状の二酸化炭素を定量供給する定量供給装置とこの装置から供給される液状二酸化炭素を用いてポリウレタンフォームを発泡するスプレー発泡装置が提案されている。このうち定量供給装置は、液状二酸化炭素貯蔵容器から定量の液状二酸化炭素を二酸化炭素計量ポンプで供給する装置であって、液状二酸化炭素貯蔵容器と二酸化炭素計量ポンプとを接続する流路を流れる二酸化炭素を液状に保つ冷却手段を備えた構成のものである。
【０００６】
これは、二酸化炭素は沸点が低く、気化し易いため、ボンベ等の液化二酸化炭素が充填された容器から計量ポンプにより圧送しようとすると、気化した二酸化炭素が混入し易く、所定量を圧送することができないことがある。特に、計量ポンプの吸引側では圧力が低下する傾向があり、液化二酸化炭素がより気化し易く、所定量を圧送することができないことがある。このような液化二酸化炭素の気化を抑えるため、特許文献１の装置では、ボンベ等の容器と計量ポンプとを接続する流路に、二酸化炭素を液状に保つための冷却手段が設けられた液状二酸化炭素の定量供給装置が設けられている。
【０００７】
また、特許文献２（特開２００５−２００４８４号公報）には、所定量の液化二酸化炭素を発泡剤としてポリオール成分等に混合し、所定の発泡度等を有するポリウレタンフォームを製造する装置とその装置を用いたポリウレタンフォームの製造方法が提案されている。この特許文献２で提案されている装置も、例えば、−２０℃前後の極低温の液化二酸化炭素を発泡剤として用いることで、この液化二酸化炭素の計量時における気化が防止され、所定量の液化二酸化炭素をフォーム原料に混合させることができ、所定の発泡度等を有するフォームとすることができるようにしたものである。
【０００８】
特許文献１，２において提案されている装置では、液化二酸化炭素が混合されたポリオール成分とポリイソシアネート成分とは、スプレーガンのガンヘッド内で衝突混合により混合され、その後、吐出され反応してフォームが製造されるが、スプレーガンは長いホースで原料供給装置に接続されているため、スプレーガンによる作業は、原料供給装置からかなり離れたところで行われる。そのため、スプレーガンの操作と原料の供給ポンプの作動、二酸化炭素の計量ポンプ（供給ユニット）の作動の同調をとるのが難しく、二酸化炭素の供給過多になったり、供給不足が生じたりすることが多かった。例えば、マンション建設現場において、スプレーガンを壁面に向けたときと天井に向けたとき、或は、床面に向けたときとでは吐出時の圧力や流速が異なってくるため、それが原料の供給ポンプの作動に反映し、二酸化炭素供給ユニットの作動と同調できなくなって空吹きや発泡の不均一が生じ易いという問題があった。また、スプレーガンのトリガーの起動と原料供給ポンプの作動、二酸化炭素供給ユニットの作動にタイムラグが生じ、二酸化炭素が十分混合されないままフォーム原料が吹付けられてしまうという問題があった。
【特許文献１】特開２００３−８２０５０号公報
【特許文献２】特開２００５−２００４８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、発泡剤に二酸化炭素などの液化ガスを使用する従来の現場吹付け型のスプレー発泡装置において、液化ガスの供給タイミングの同期がとれないため二酸化炭素の供給過多、或は、供給不足が生じることが多かったことに鑑み、このような問題が生じない新たな液化ガス混入タイミングの制御方法を提供することを、その課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決することを目的としてなされた本発明の構成は、２種以上のプラスチックフォーム原料を、それらの少なくともいずれか一つに液化ガスを混入してスプレーガンに供給すると共にこれらの原料同士を加圧状態で前記スプレーガンから混合吐出するとき、当該スプレーガンの吐出作動を検出し、その検出に同期させて前記液化ガスを混入することを特徴とするものである。
【００１１】
本発明は、上記構成において、スプレーガンの吐出作動の検出は、当該スプレーガンのトリガー起動用エアー圧を圧力センサにより検出する構成、又は、スプレーガンの吐出作動の検出は、当該スプレーガンにエアーが供給されるとき、そのガンに接続したエアー経路の圧力又は流量を、圧力センサ又は流量センサにより検出する構成にすることができる。
【００１２】
また、上記課題を解決することを目的としてなされた本発明の他の構成は、２種以上のプラスチックフォーム原料を、それらの少なくともいずれか一つに液化ガスを混入してスプレーガンに供給すると共にこれらの原料同士を加圧状態で前記スプレーガンから混合吐出するとき、前記原料の供給経路に圧力センサ又は流速センサを設けて当該経路での原料圧力の低下又は流速の変化を検出させ、その検出に同期させて前記液化ガスを混入することを特徴とするものである。
【００１３】
更に、上記課題を解決することを目的としてなされた本発明の他の別の構成は、２種以上のプラスチックフォーム原料を、それらの少なくともいずれか一つに液化ガスを混入してスプレーガンに供給すると共にこれらの原料同士を加圧状態で前記スプレーガンから混合吐出するとき、前記原料の供給ポンプに当該ポンプの作動状態の検知センサを設けて当該ポンプの不均一な作動を検出させ、その検出に同期させて前記液化ガスを混入することを特徴とするものである。
【００１４】
本発明は、上記の各構成において、２種以上のプラスチックフォーム原料を、ポリウレタンフォーム作製用のイソシアネート成分原料とポリオール成分原料にすることができる。また、液化ガスには、二酸化炭素、若しくは、超臨界及び／又は亜臨界状態の二酸化炭素を使用することができる。なお、超臨界及び／又は亜臨界状態の二酸化炭素は、プラスチックフォーム原料混合物に対し0.3wt％以上混入するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、発泡剤である液化ガスのプラスチックフォーム原料への混入タイミングの制御を、スプレーガンの吐出作動を検出し、その検出に同期させるようにしたので、液化ガスが十分混合されないままフォーム原料が吹付けられてしまうということはない。また、本発明は、液化ガスの混入タイミングの制御を、プラスチックフォーム原料の供給経路に圧力センサ又は流速センサを設けて当該経路での原料圧力の低下又は流速の変化を検出させ、その検出に同期させるようにした構成、或は、液化ガスの混入タイミングの制御を、プラスチックフォーム原料の供給ポンプに当該ポンプの作動状態の検知センサを設けて当該ポンプの不均一な作動を検出させ、その検出に同期させるようにした構成にすることもでき、かかる場合も、液化ガスが十分混合されないままフォーム原料が吹付けられてしまうことはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明の実施の形態例を図に拠り説明する。図１は、液化ガスの混入タイミングの制御を、検出されたスプレーガンのトリガー起動用エアー圧に同期させる構成を示す本発明の一例のブロック図、図２は、液化ガスの混入タイミングの制御を、圧力センサにより検出されたスプレーガンへのエアー経路の圧力に同期させる構成を示す本発明の他の一例のブロック図、図３は、液化ガスの混入タイミングの制御を、原料供給経路において検出された原料供給圧力の低下又は流速の変化に同期させる構成を示す本発明の別例のブロック図、図４は、液化ガスの混入タイミングの制御を、検出された原料供給ポンプの不均一な作動に同期させる構成を示す本発明の別の他の一例のブロック図である。
【実施例１】
【００１７】
図１に示した実施例では、プラスチックフォーム原料として、ポリウレタンフォーム作製用のイソシアネート成分原料とポリオール成分原料を用いている。１は、ポリオール成分原料の貯蔵容器、1aは、この貯蔵容器原料１内のポリオール成分原料を送り出す送出ポンプ、２は、イソシアネート成分原料の貯蔵容器、2aは、この貯蔵容器原料２内のイソシアネート成分原料を送り出す送出ポンプである。
【００１８】
３は、送出ポンプ1a，2aからそれぞれ送られて来るポリオール成分原料とイソシアネート成分原料をまとめて送り出す原料供給ポンプ、４は、これらポリオール成分原料とイソシアネート成分原料を原料供給路において温めるプライマリヒータである。
【００１９】
５は、ポリオール成分原料の供給路に設けられた液化ガスである液化二酸化炭素をポリオール成分原料に混入させるための混合ユニット、６はこの混合ユニット５に液化二酸化炭素を供給するための供給ユニットである。この液化ガス供給ユニット６では、冷却された液化二酸化炭素を貯蔵した二酸化炭素ボンベ７からの液化二酸化炭素をその供給量を制御して混合ユニット５に供給する。6aはこの液化ガス供給ユニット６に設けられた制御部である。なお、ここでは液化ガスである液化二酸化炭素をポリオール成分原料に混入させているが、イソシアネート成分原料に混入させてもよく、また、ポリオール成分原料とイソシアネート成分原料の両方に液化二酸化炭素を混入させるようにしてもよい。
【００２０】
Ｇは、成分原料の衝突混合部８と把持部９により構成されている現場吹付け用のスプレーガン、8aは、このスプレーガンＧの衝突混合部８に設けられたポリオール成分原料の供給口、8bは、同じくイソシアネート成分原料の供給口、8cは、衝突混合部８の前方に設けられている吐出ノズルである。供給口8aには、原料供給路L1を経て供給されるポリオール成分原料が供給され、供給口8bには、原料供給路L2を経て供給されるイソシアネート成分原料が供給される。なお、原料供給路L1，L2は、液化二酸化炭素が気化しない程度に外側から適宜加温されている（図示せず）。
【００２１】
Ｔは、スプレーガンＧの把持部９に設けられたトリガー、9aは、同じく把持部９に設けられたトリガー起動用のエアー供給口である。このエアー供給口9aには、エアータンク10からエアー供給路L3を経てエアーが供給される。
【００２２】
次に、S1は、スプレーガンＧの把持部９に設けられた圧力センサで、トリガーＴを引き把持部９内にエアーが供給されるときのエアー圧をこの圧力センサS1により検出する。R1は、圧力センサS1と液化ガス供給ユニット６の制御部6aを電気的に接続する信号ラインで、圧力センサS1がトリガー起動用エアー圧を検出したときその検出信号を制御部6aに送るためのものである。制御部6aでは検出信号を受け取ると直ちに液化ガス供給ユニット６を作動させるので、液化ガスのポリオール成分原料への混入タイミングをスプレーガンＧの作動と同期させて制御することができる。
【実施例２】
【００２３】
図２は、把持部９のエアー供給口9aにエアータンク10からエアーが供給されるが、その供給路L3に圧力センサS2を設け、エアーが供給されるときのエアー供給路L3内の圧力を検出するようにしたものである。なお、圧力センサS2の代わりに流量センサをエアー供給路L3の途中に設け、当該供給路L3内を流れるエアーの流量を検出するようにしてもよい。R2は、圧力センサS2と液化ガス供給ユニット６の制御部6aを電気的に接続する信号ラインで、圧力センサS2によりエアー供給路L3内の圧力を検出したときその検出信号を制御部6aに送るためのものである。制御部6aでは検出信号を受け取ると直ちに液化ガス供給ユニット６を作動させるので、液化ガスのポリオール成分原料への混入タイミングをスプレーガンＧの作動に伴うエアー供給路L3内の圧力の変動と同期させて制御することができる。
【実施例３】
【００２４】
次に、図３は、圧力センサS3をポリオール成分原料の供給経路L1に設け、この圧力センサS3により供給経路L1内を流れる原料の圧力を検出するようにしたものである。なお、圧力センサS3の代わりに流速センサを供給経路L1に設け、当該供給経路L1内を流れる原料の流速を検出するようにしてもよい。R3は、圧力センサS3と液化ガス供給ユニット６の制御部6aを電気的に接続する信号ラインで、圧力センサS3により供給経路L1内を流れる原料の圧力低下を検出しその検出信号を制御部6aに送るためのものである。制御部6aでは検出信号を受け取ると直ちに液化ガス供給ユニット６を作動させる。これは液化ガス供給ユニット６の作動、即ち、液化ガスのポリオール成分原料への混入タイミングの制御を、フォーム原料の吐出ノズル8cからの吐出時に供給経路L1内を流れる成分原料の圧力，流速が低下する現象を利用し、それらの低下と同期させるようにしたものである。圧力センサS3又は流速センサは、イソシアネート成分原料が流れる原料供給路L2側に設けてもよく、勿論、原料供給路L1，L2の両方に設けてもよい。なお、図１，図２に示した符号と同一の符号は同一の部材を示している。
【実施例４】
【００２５】
図４は、ポリオール成分原料とイソシアネート成分原料をまとめて送り出す原料供給ポンプ３に検知センサS4を設け、このセンサS4により原料供給ポンプ３の作動状態を検出するようにしたものである。これは現場吹付け型発泡機における原料供給用のポンプユニットは通常ピストンポンプからなり、基本的には上下もしくは左右の単純な動きをする。しかし、吐出量の違いや作業の移動によりポンプの動きが明らかに不均一である。ポンプの動きが不均一であるのに液化ガス供給ユニット６の作動が均一のままであると、液化ガスの混入量に過不足が生じ均質なフォームを製造することができない。そこで、本発明では、液化ガス供給ユニット６の作動による液化ガスの混入タイミングの制御を原料供給ポンプ３の不均一な作動と同期させるようにしている。具体的には検知センサS4により原料供給ポンプ３の不均一な作動を検出し、それを圧力センサS4と液化ガス供給ユニット６の制御部6aを電気的に接続する信号ラインR4により送り液化ガス供給ユニット６の作動を制御するようにしている。なお、図１〜図４に示した符号と同一の符号は同一の部材を示している。
【００２６】
次に、図１〜図４により説明した実施例１〜４を含め、本発明において共通する事項について説明する。まず、実施例１〜４ではプラスチックフォーム原料として、ポリウレタンフォーム作製用のイソシアネート成分原料とポリオール成分原料を用いているが、これ以外に、エポキシ樹脂，フェノール樹脂，メトン樹脂などの２液を混合して反応する原料であればいずれも使用することができる。
【００２７】
ここではウレタン原料であるポリオール成分原料とイソシアネート成分原料について詳述すると、ポリオール成分原料としては、例えば、エステル系、アジペート系、エーテル系、ラクトン系、カーボネート系のポリオール成分原料等が挙げられる。エステル系及びアジペート系のポリオール成分原料としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ブテンジオール、ヘキサンジオール、ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、３−メチル−１、５−ペンタンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ソルビトール、ビスフェノールA等の多価アルコールのうち少なくとも1種と、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、マレイン酸、芳香族カルボン酸等の二塩基酸のうち少なくとも１種との縮合反応により得られる化合物等が挙げられる。
【００２８】
エーテル系のポリオール成分原料としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレンエーテルグリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリヘキサメチレンエーテルグリコール、ビスフェノールA、３−メチル−１、５−ペンタンジオール等の２価アルコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ネオペンチルグリコール、トリス(２−ヒドロキシルエチル)イソシアヌレート、シュークローズ、グルコース、ソルビトール、メチルグルコキシド等の多価アルコールやエチレンジアミン、プロピレンジアミン、ジエチレントリアミン、トルエンジアミン、メタフェニレンジアミン、ジフェニルメタンジアミン等のアミン化合物等の活性水素基含有化合物が挙げられる。また、上記活性水素基含有化合物のうち少なくとも１種を開始剤としてアルキレンオキシド等を付加重合することによって得られるものも用いられる。
【００２９】
ラクトン系のポリオール成分原料としては、例えば、ポリカプロラクトングリコール、ポリプロピオラクトングリコール、ポリバレロラクトングリコール等が挙げられる。
カーボネート系のポリオール成分原料としては、たとえば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、オクタンジオール、ノナンジオール等の多価アルコールと、ジエチレンカーボネート、ジプロピレンカーボネート等との脱アルコール反応により得られる化合物等が挙げられる。
【００３０】
次に、イソシアネート成分原料としては、炭素数（ＮＣＯ基中の炭素を除く）６〜２０の芳香族ジイソシアネート、炭素数２〜１８の脂肪族ジイソシアネート、炭素数４〜１５の脂環式ジイソシアネート、炭素数４〜１５の芳香脂肪族ジイソシアネートおよびこれらのジイソシアネートの変性物（ウレタン基、カルボジイミド基、アロファネート基、ウレア基、ビューレット基、ウレトジオン基、ウレトイミン基、イソシアヌレート基、オキサゾリドン基含有変性物など）が挙げられる。より具体的には、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジシクロメタンジイソシアナート、イソホロンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、ノルボルナンジメチルイソシアナート等が挙げられる。
上記のポリオール成分原料及びイソシアネート成分原料は、一種単独で又は二種以上を混合して使用することができる。
【００３１】
また、これら化合物のうち特にポリオール成分原料はポリウレタン製造時には触媒、整泡剤、発泡剤、難燃剤、着色剤、帯電防止剤等と予め混合されてポリオール成分液として用いられる場合が多い。このうち、触媒はイソシアネートとポリオール成分原料の反応やイソシアネートの二量化、三量化を進行させる役割で添加され、公知の触媒を使用することができる。具体的にはトリエチレンジアミン、２−メチルトリエチレンジアミン、テトラメチルヘキサンジアミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、ペンタメチルジプロピレントリアミン、ペンタメチルヘキサンジアミン、ジメチルアミノエチルエーテル、トリメチルアミノプロピルエタノールアミン、トリジメチルアミノプロピルヘキサヒドロトリアジン、三級アンモニューム塩等の三級アミンや酢酸カリウム、オクチル酸カリウム、ジブチルチンジラウレート、オクチル酸鉛等の有機金属化合物を挙げられる。
【００３２】
整泡剤、発泡剤、難燃剤、その他の添加剤も限定されるものでなく、ポリウレタンフォームの製造において使用されるものは全て使用できる。具体的には、整泡剤としては、ジメチルシリコンのエチレンオキシド、プロピレンオキシド付加重合物等が挙げられる。発泡剤としては、１，１，１，３，３，−ペンタフルオロプロパン、１，１，１，３，３，−ペンタフルオロブタン、１，１，２−テトラフルオロエタン等のHFC類、ペンタン、シクロペンタン等の炭化水素類、水等が挙げられる。難燃剤としては、トリエチルフォスフェート、トリス(２，３ジブロモプロピル)フォスフェート等が挙げられる。その他の添加剤としては、三酸化アンチモン、ゼオライト等の充填剤や顔料、染料等の着色剤が挙げられる。
【００３３】
次に、本発明において、液化ガスとして二酸化炭素を使用した場合、二酸化炭素を混合するときの原料成分の温度は、0℃〜60℃、好ましくは20℃〜40℃である。0℃以下であると成分原料の粘度が高くなりすぎて二酸化炭素と成分原料が均一に混合しない。逆に、60℃以上であると成分原料の粘度が低くなりすぎて二酸化炭素を混合した成分原料の吐出時に混合した二酸化炭素が放出してしまうことになる。また、成分原料と二酸化炭素の混合圧力は、１ＭＰａ以上、好ましくは３ＭＰａ以上、更に好ましくは7.4ＭＰａ以上である。更に、二酸化炭素を混合する成分原料の粘度は、成分原料の種類にもよるが、10〜5000ｍＰａ・ｓ、好ましくは1000〜4000ｍＰａ・ｓである。粘度が10ｍＰａ・ｓより小さいか又は5000ｍＰａ・ｓより大きい場合は、二酸化炭素と成分原料が均一に混合せず、泡のセル径も大きくなる。
【００３４】
図１〜図４における混合ユニット５において、液化ガスとして超臨界又は亜臨界状態の二酸化炭素を使用する場合、その二酸化炭素を加圧したポリオール成分原料に混合するため、二酸化炭素の拡散係数が大きく、また、粘度係数も小さいために二酸化炭素をポリオール成分原料に均一に連続溶解させることができる。更に、二酸化炭素を混合溶解させたポリオール成分原料をスプレーガンＧにおいてイソシアネート成分原料と混合、吐出した後に反応により増粘，硬化するために低密度（50kg/m3以下）で微細な気泡（200μｍ以下）を有するポリウレタンフォームを連続的かつ効率的に容易に製造することができる。また、超臨界及び／又は亜臨界状態の二酸化炭素は、ポリウレタンフォーム原料混合物（ポリオール成分原料とイソシアネート成分原料の混合物）に対し0.3wt％以上混入するのが好ましく、更に、スプレーガンＧにおける圧力は、0.5ＭＰａ以上であるのが好ましい。
【００３５】
本発明では、上記の通り、液化ガスとして亜臨界状態又は超臨界状態の二酸化炭素を用いることができる。ここで、「亜臨界状態の二酸化炭素」とは、圧力が二酸化炭素の臨界圧力以上でありかつ温度が臨界温度未満である液体状態の二酸化炭素、或いは圧力が二酸化炭素の臨界圧未満でありかつ温度が臨界温度以上である気体状態の二酸化炭素、又は、温度及び圧力が共に臨界点未満ではあるがこれに近い状態をいう。より具体的には、温度が20℃〜31℃でかつ圧力が５ＭＰａ以上の二酸化炭素が好ましい。また、「超臨界状態の二酸化炭素」とは、圧力が二酸化炭素の臨界圧力（7.38ＭＰａ）以上であり、かつ温度が臨界温度（31.1℃）以上である状態の二酸化炭素をいう。二酸化炭素を超臨界状態とするためには、温度を31.1℃以上、圧力7.38ＭＰａ以上、ウレタンフォーム原料の使用状態を考慮すると好ましくは35〜50℃、８〜20ＭＰとすることが好ましい。亜臨界状態又は超臨界状態の二酸化炭素は、拡散性や溶解性に優れ、その密度を連続的に大幅に変化できる特徴を持っているため、対環境性に優れた溶媒である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明によれば、発泡剤となる液化ガスの成分原料への混入タイミングの制御を、スプレーガンの作動、具体的にはトリガー起動用エアー圧やエアー供給路内の圧力の検出，流量の検出、又は、成分原料の供給路内の圧力の低下又は流速の変化の検出、或は、検出された原料供給ポンプの作動内容と同期させるので、液化ガスの混入に過不足がなく、スプレーガンの空吹きなどはおよそ生じない上に、均質なフォームを製造することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】液化ガスの混入タイミングの制御を、検出されたスプレーガンのトリガー起動用エアー圧に同期させる構成を示す本発明の一例のブロック図。
【図２】液化ガスの混入タイミングの制御を、圧力センサにより検出されたスプレーガンへのエアー経路の圧力に同期させる構成を示す本発明の他の一例のブロック図。
【図３】液化ガスの混入タイミングの制御を、原料供給経路において検出された原料供給圧力又は流速の低下に同期させる構成を示す本発明の別例のブロック図。
【図４】液化ガスの混入タイミングの制御を、検出された原料供給ポンプの不均一な作動に同期させる構成を示す本発明の別の他の一例のブロック図。
【符号の説明】
【００３８】
１      ポリオール成分原料の貯蔵容器
1a，2a  送出ポンプ
２      イソシアネート成分原料の貯蔵容器
３      原料供給ポンプ
４      プライマリヒータ
５      混合ユニット
６      液化ガス供給ユニット
6a      制御部
７      二酸化炭素ボンベ
８      衝突混合部
９      把持部
10      エアータンク
Ｇ      スプレーガン
Ｔ      トリガー
S1〜S4  圧力センサ
L1，L2  原料供給路
L3      エアー供給路
R1〜R4  信号ライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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