(57)【要約】【課題】熟練を要することなく実際の使用条件に則した撹拌効率にてポリオール組成物とポリイソシアネート成分とを混合撹拌してポリオール組成物の品質を検査することが可能な検査方法を提供する。【解決手段】少なくとも筒状の反応容器３０、重量計測器３２、ミキシングヘッド１５、及び非接触距離計測器３４を使用し、ミキシングヘッド１５はポンプ２７により送られるポリオール組成物とポンプ２９により送られるイソシアネート成分とを混合して発泡原液組成物として吐出するものであり、反応容器は重量計測器上に載置されており、発泡原液組成物を計量するものであり、発泡原液組成物を反応容器に注入し、非接触距離計にて発泡原液組成物が発泡硬化する際の頂点位置の変化を計測して発泡曲線を作成し、反応速度と密度を測定するポリウレタンフォーム用ポリオール組成物の検査方法とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
イソシアネート成分と混合してポリウレタンフォームを形成するポリオール組成物の品質を検査する検査方法であって、
少なくとも筒状の反応容器、重量計測器、ミキシングヘッド、及び非接触距離計測器を使用するものであり、
前記ミキシングヘッドはポンプにより送液配管を通じて送られる前記ポリオール組成物とポンプにより送液配管を通じて送られるイソシアネート成分とを混合して発泡原液組成物として吐出するものであり、
前記重量計測器は、前記反応容器に注入される前記発泡原液組成物の重量を計量するものであり、
前記発泡原液組成物を前記反応容器に注入し、前記非接触距離計にて前記発泡原液組成物が発泡硬化する際の頂点位置の変化を計測して発泡曲線を計測し、反応速度と密度を測定することを特徴とするポリオール組成物の検査方法。
【請求項２】
前記ポンプがインバーターモーターにて駆動されるシリンダーポンプであることを特徴とする請求項１に記載のポリオール組成物の検査方法。
【請求項３】
前記ポリオール組成物は、製造工程より直接供給されることを特徴とする請求項１又は２に記載のポリオール組成物の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硬質ポリウレタンフォーム、軟質ポリウレタンフォームなどのポリウレタンフォーム製造用ポリオール組成物の検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
硬質ポリウレタンフォーム、軟質ポリウレタンフォームなどのポリウレタンフォームは、ポリオール化合物、発泡剤、触媒、整泡剤等を含むポリオール組成物とポリイソシアネート成分とを混合して発泡硬化させて製造される。ポリウレタンフォームは、種類、用途に応じてそれぞれ異なる特性が求められるものであり、軟質ポリウレタンフォームにおいては硬さ、反発弾性率、強度、密度、反応速度などが、また硬質ポリウレタンフォームにおいては熱伝導率、強度、密度、反応速度等が所定の規格を満たすことが求められる。係る特性のフォームを製造するために、通常ポリオール組成物の配合調整が行われる。
【０００３】
実験により配合が確定されたポリオール組成物は、撹拌装置を備えた容器に配合材料を投入して撹拌混合することにより製造され、製品検査を行った後に製造ラインに供給され、あるいは容器に充填して出荷される。係る製品検査においては、ポリオール組成物が所定の密度や反応速度等を有しているかについては、製造したポリオール組成物から取り出したサンプルを使用し、ディスポウザブルの容器に所定量のポリオール組成物とポリイソシアネート成分とを秤量し、撹拌翼を備えたミキサーで約１０秒程度混合して発泡原液組成物とした後に発泡容器に注入し、発泡の状況を測定して求めた反応速度、並びに形成されたフォームを裁断したしたサンプルについて測定した密度が所定の規格範囲内か否かを判定することにより、検査が行われている（非特許文献１）。
【０００４】
【非特許文献１】今井嘉夫著「ポリウレタンフォーム」（１９８７年、高分子刊行会；第５２頁、第７９頁など）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記の従来の検査方法は、ポリオール組成物とポリイソシアネート成分とを温度調整し、所定の重量比となるように混合した後に撹拌時間を計測しつつ均一に混合して発泡原液組成物として反応容器に注入する必要があって熟練を要するものであり、ポリオール組成物とポリイソシアネート成分との撹拌効率もミキシングヘッドを使用した実際の使用条件と相違するという問題を有する。
【０００６】
本発明は上記の問題点に鑑みて、熟練を要することなく実際の使用条件に則した撹拌効率にてポリオール組成物とポリイソシアネート成分とを混合撹拌してポリオール組成物の品質を検査することが可能な検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明はイソシアネート成分と混合してポリウレタンフォームを形成するポリオール組成物の品質を検査する検査方法であって、
少なくとも反応容器、重量計測器、ミキシングヘッド、及び非接触距離計測器を使用し、
前記ミキシングヘッドはポンプにより送液配管を通じて送られる前記ポリオール組成物とポンプにより送液配管を通じて送られるイソシアネート成分とを混合して発泡原液組成物として吐出するものであり、
前記重量計測器は、前記反応容器に注入される前記発泡原液組成物の重量を計量するものであり、
前記発泡原液組成物を前記反応容器に注入し、前記非接触距離計にて前記発泡原液組成物が発泡硬化する際の頂点位置の変化を計測して発泡曲線を計測し、反応速度と密度を測定することを特徴とする。
【０００８】
係る構成の検査方法によれば、ポリオール組成物とポリイソシアネート成分の温度調整、計量、混合が自動的に行われるために熟練を要することなく、しかも実際の使用条件に則した撹拌効率にてポリオール組成物とポリイソシアネート成分とを混合撹拌して反応させ、ポリオール組成物の品質を検査することが可能である。
【０００９】
上述のポリオール組成物の検査方法においては、前記ポンプがインバーターモーターにて駆動されるシリンダーポンプであることが好ましい。
【００１０】
ポリオール組成物は配合ごとにポリイソシアネート成分との混合比率が少しずつ異なるものであり、検査においてもポリオール組成物ごとに混合比率の変更が必要であるが、係る構成によれば、簡便かつ正確にポリオール組成物とポリイソシアネート成分との混合比率を変更することができ、かつ衝突混合に必要な高圧を実現できる。
【００１１】
また上記のポリオール組成物の検査方法においては、前記ポリオール組成物は、製造工程より供給されることが好ましい。
【００１２】
係る構成によれば、ポリオール組成物の製造後、直ちに検査を行ない、フォーム製造工程に供給し、あるいは容器に充填して出荷することができるのでポリオール組成物の製造工程が簡便化できる。また、ポリオール組成物製造時には液温が所定温度に調整されているので、サンプリングして検査をする従来の方法と比較して検査時に改めてポリオール組成物の液温を調整する必要がないという効果も得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明のポリオール組成物の検査方法に使用する測定装置を例示した概略図である。この例においては、ポリオール組成物は製造装置である混合装置から直接送られるように構成されている。測定装置はミキシングヘッド１５、該ミキシングヘッド１５から吐出される発泡原液組成物を受ける断面積が一定の筒状の反応容器３０、反応容器３０に注入された発泡原液組成物の重量を測定する重量計測器３２、反応により形成されるフォームの高さを測定する非接触距離計測器３４、及びデータ処理装置３６とから構成されている。データ処理装置３６は、重量計測器３２から送られる発泡原液組成物の注入重量信号と非接触距離計測器３４から送られるフォームの発泡高さ信号並びに予め入力されている筒状の反応容器の断面積からフォームの自由発泡密度を演算し、発泡曲線のライズタイムなどから反応速度を演算する。
【００１４】
ミキシングヘッド１５の構成は特に限定されないが、図１に例示したように、ミキシングチャンバー１９内のピストンを油圧シリンダー１７で後退させて衝突混合を行い、ノズル２１より吐出する高圧発泡ミキシングヘッドの使用が好ましい。所定量の発泡原液組成物を吐出した後には、ピストンは油圧シリンダー１７を元の位置に進出させることにより混合、吐出を終了する。
【００１５】
ポリオール組成物は混合装置１１から送液配管２３を通じてポンプ２７によりミキシングヘッド１５に供給され、ポリイソシアネート成分は貯蔵容器１３から送液配管２５を通じてポンプ２９によりミキシングヘッド１５に供給される。所定の原料を所定の比率で配合し、混合することにより形成されたポリオール組成物は、ミキシングヘッド１５にて所定のポリール組成物／ポリイソシアネート比にて混合して反応容器３０に一定量注入される。注入量は、重量計測器３２にて正確に計測される。通常、混合、吐出前後においては、ポリオール組成物は配管２３Ｒを通じて製造容器１１に戻る循環が行われ、ポリイソシアネート成分は配管２５Ｒを通じて貯蔵容器１３に戻る循環が行われている。製造装置１１とポリイソシアネート成分貯蔵容器１３は温度調整可能に構成されていることが好ましく、配管２３、２５は、少なくとも液温が変化しないように保温されていることが好ましい。ポリオール組成物、ポリイソシアネート成分のいずれも液温は１５〜３５℃の範囲において適切な一定の温度に調整される。ポンプ２７、２９は、公知のギアポンプ等を使用することができるが、上述のようにインバーターモーターにて駆動されるシリンダーポンプであることが好ましい。
【００１６】
ポリオール組成物の温度調整はモーターＭによる撹拌装置を有する混合装置１１に備えられたジャケットなどによる加熱ないし冷却、送液配管に設けられた熱交換器による加熱ないし冷却などの１種又は２種以上を使用して行うことができる。図１においては、ポンプ２７の下流側に熱交換器Ｈを配設した例を示した。ポリオール組成物は、一部がミキシングヘッド１７の循環パスを通って逆流防止弁４１を備えた配管２３Ｒを通じ、また残りは熱交換器Ｈを通じて混合装置１１に戻るように構成されている。
【００１７】
検査の結果、品質が規格に合格した製品は、３方弁２４を切り換えてＣ方向に、直接フォームの製造工程に送られ、あるいは容器に充填して出荷される。製造容器１１において次の品種の異なるポリオール組成物を製造する場合には、製造容器と配管を洗浄してもよく、好ましくは新たに製造したポリオール組成物を送液してパージしてもよい。配管系には、組成の異なるポリオール組成物の製造に際して前のポリオール組成物を排出する排出配管を適宜配設する。
【００１８】
重量計測器３２は、公知の秤量器を使用することができ、電子天秤、ロードセルなどが例示される。また非接触距離計測器３４も公知の計測器を使用することができ、レーザーを使用したもの、超音波を使用したものなどが例示される。
【００１９】
図２は、本発明のポリオール組成物の検査方法に使用する測定装置のミキシングヘッド１５、非接触距離計測器３４及び反応容器の部分を一部を断面にて示した正面図である。この例においては、ミキシングヘッド１５と非接触距離計測器３４とは、スライド軸２９にスライド可能に装着されており、発泡原液組成物を反応容器３０の底部に吐出、供給した後のミキシングヘッド１５は反応容器３０の開口部から離れるように移動し、非接触距離計測器３４が反応容器３０の開口部の略中心位置に移動する。反応容器３０の底部に供給された発泡原液組成物４１は反応、発泡しながらポリウレタンフォーム４３を形成する。フォームは、中央部が盛り上がった形状で形成され、非接触距離計測器３４は、該中央部との距離を計測する。
【００２０】
図３はポリウレタンフォームの発泡曲線を例示したグラフである。縦軸は非接触距離計測器により計測したフォームの高さであり、横軸が時間である。フォームの発泡曲線のピーク位置（ｔＲ）がライズタイムであり、この曲線からポリオール組成物が所定の反応速度を有しているかが判定できる。また反応容器は断面積が一定の筒状に形成してあるので、フォーム高さの測定結果より密度がデータ処理装置により簡単に求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のポリオール組成物の検査方法に使用する測定装置を例示した概略図
【図２】ポリオール組成物の検査方法に使用する測定装置のミキシングヘッド、非接触距離計測器及び反応容器の部分を一部を断面にて示した正面図
【図３】ポリウレタンフォームの発泡曲線を例示したグラフ
【符号の説明】
【００２２】
１５      ミキシングヘッド
２７      ポンプ
２９      ポンプ
３０      反応容器
３２      重量計測器
３２      非接触距離計測器
【図１】
2007126508.tif 000003
【図２】
2007126508.tif 000004
【図３】
2007126508.tif 000005