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JP2009007530A - Floss process rigid polyurethane foam production equipment - Google Patents

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JP2009007530A
JP2009007530A JP2007172486A JP2007172486A JP2009007530A JP 2009007530 A JP2009007530 A JP 2009007530A JP 2007172486 A JP2007172486 A JP 2007172486A JP 2007172486 A JP2007172486 A JP 2007172486A JP 2009007530 A JP2009007530 A JP 2009007530A
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foaming
polyurethane foam
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rigid polyurethane
inert gas
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明弘 藤尾
Hiroichi Tsukaguchi
博一 塚口
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Toyo Tire Corp
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Toyo Tire and Rubber Co Ltd
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Abstract

【課題】圧縮又は液化された不活性ガスを発泡剤として使用し、不活性ガスの供給と発泡機の動作との連動化を可能にしたフロス法硬質ポリウレタンフォームの製造装置を提供する。
【解決手段】発泡剤として不活性ガスを定量供給する発泡剤供給手段と、不活性ガスとポリオール組成物を混合させて発泡ポリオール組成物とした後、発泡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硬質ポリウレタンフォームを吐出する発泡手段を備える硬質ポリウレタンフォームの製造装置であり、発泡手段は不活性ガスを定量供給する無脈動定量ポンプと、ポリオール組成物を圧縮して供給する圧縮用シリンダを有し、発泡手段と発泡剤供給手段との間には不活性ガスの発泡剤供給手段への供給を調節する第1開閉弁と不活性ガスを大気中に排出する第2開閉弁が設けられ、圧縮用シリンダの動作を感知して第1、第2開閉弁の開閉を制御する制御手段を備える。
【選択図】 図1
An apparatus for producing a froth-type rigid polyurethane foam that uses a compressed or liquefied inert gas as a foaming agent and enables the supply of the inert gas and the operation of a foaming machine to be linked.
SOLUTION: A foaming agent supply means for quantitatively supplying an inert gas as a foaming agent, an inert gas and a polyol composition are mixed to form a foamed polyol composition, and then the foamed polyol composition and a polyisocyanate component are mixed. And a foaming means for discharging the rigid polyurethane foam. The foaming means comprises a non-pulsating metering pump for quantitatively supplying an inert gas and a compression cylinder for compressing and supplying a polyol composition. And a first on-off valve for adjusting the supply of the inert gas to the foaming agent supply means and a second on-off valve for discharging the inert gas to the atmosphere are provided between the foaming means and the foaming agent supply means. And control means for sensing the operation of the compression cylinder and controlling the opening and closing of the first and second on-off valves.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、建造物や構築物にスプレー又は注入発泡法により現場施工して硬質ポリウレタンフォーム層を形成する硬質ポリウレタンフォームの製造装置に関するものである。   The present invention relates to an apparatus for producing a rigid polyurethane foam, which is applied to a building or a structure by a spray or injection foaming method to form a rigid polyurethane foam layer.

保温を必要とする倉庫、畜舎、タンク設備などの建造物や構築物の屋根、壁面、床等を断熱すべき基体とし、その基体表面に断熱材として硬質ポリウレタンフォームを現場施工する技術として、スプレー発泡法が周知である。スプレー発泡法においては、オゾン層を破壊するフロン化合物に代えて、HFC化合物、例えば1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC−134a)を発泡剤として使用する技術が公知であるが、コスト的に高いものである。低コストの発泡剤として二酸化炭素を使用したスプレー発泡法も公知である(特許文献1、2など)。   Spray foaming is a technology for constructing hard polyurethane foam as a thermal insulation material on the surface of the base, such as warehouses, livestock buildings, tank facilities, etc. that require heat insulation, and roofs, walls, and floors of structures. The law is well known. In the spray foaming method, a technique using an HFC compound, for example, 1,1,1,2-tetrafluoroethane (HFC-134a) as a foaming agent instead of the chlorofluorocarbon compound that destroys the ozone layer is known. Cost is high. A spray foaming method using carbon dioxide as a low-cost foaming agent is also known (Patent Documents 1 and 2, etc.).

ここで、発泡機から硬質ポリウレタンフォームを吐出する際に、当該発泡機の動作と、ボンベからのHFC−134aガスの供給とを連動化させる方法としては、フロスポンプの使用が挙げられる。即ち、両者の連動化は、発泡機に設けられているポリオール組成物の圧縮用シリンダーにフロスポンプのアームを連結させ、当該発泡機が硬質ポリウレタンフォームを吐出する際に、このシリンダーが動作することにより、フロスポンプを稼働させ、HFC−134aガスとポリオール組成物とを混合させていた。   Here, when discharging the rigid polyurethane foam from the foaming machine, the use of a froth pump can be cited as a method of linking the operation of the foaming machine with the supply of HFC-134a gas from the cylinder. In other words, the linkage between the two means that the cylinder of the froth pump is connected to the compression cylinder of the polyol composition provided in the foaming machine, and this cylinder operates when the foaming machine discharges the rigid polyurethane foam. Thus, the froth pump was operated to mix the HFC-134a gas and the polyol composition.

しかし、例えば、発泡剤として二酸化炭素を用いる場合、当該二酸化炭素を供給する装置には、これを送り出す為のポンプが設置される。この為、二酸化炭素の供給と発泡機の動作との連動化の為に用いるフロスポンプの使用が不可能となり、発泡剤として二酸化炭素を用いる場合には、両者の連動化が困難になるという問題がある。   However, for example, when carbon dioxide is used as the foaming agent, a device for supplying the carbon dioxide is provided with a pump for sending it out. For this reason, it becomes impossible to use a froth pump used to link the supply of carbon dioxide and the operation of the foaming machine. When carbon dioxide is used as a foaming agent, it is difficult to link the two. There is.

特開2002−327439号公報JP 2002-327439 A 特開2003−082050号公報JP 2003-082050 A

本発明の目的は、フロン代替品として圧縮又は液化された不活性ガスを発泡剤として使用し、高圧ガス保安法を遵守した設備の使用により、従来のフロスポンプを用いずに、不活性ガスの供給と発泡機の動作との連動化を可能にした、完全ノンフロン化のフロス法硬質ポリウレタンフォームの製造装置を提供することにある。   The object of the present invention is to use an inert gas compressed or liquefied as a substitute for chlorofluorocarbon as a foaming agent, and to use a facility that complies with the High Pressure Gas Safety Law without using a conventional froth pump. An object of the present invention is to provide a manufacturing apparatus for a completely non-fluorocarbon floss-type rigid polyurethane foam that enables the supply and the operation of the foaming machine to be linked.

本願発明者等は、前記従来の問題点を解決すべく、フロス法硬質ポリウレタンフォームの製造装置について検討した。その結果、下記の方法を採用することにより前記目的を達成できることを見出して、本発明を完成させるに至った。   In order to solve the above-mentioned conventional problems, the inventors of the present application have examined an apparatus for producing a floss-type rigid polyurethane foam. As a result, it has been found that the object can be achieved by employing the following method, and the present invention has been completed.

即ち、本発明に係るフロス法硬質ポリウレタンフォームの製造装置は、前記の課題を解決する為に、発泡剤として所定圧力に圧縮又は液化された不活性ガスを定量供給する発泡剤供給手段と、前記不活性ガスとポリオール組成物を混合させて発泡ポリオール組成物とした後、当該発泡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硬質ポリウレタンフォームを吐出する発泡手段とを備えるフロス法硬質ポリウレタンフォームの製造装置であって、前記発泡手段は、前記不活性ガスを定量供給する無脈動定量ポンプと、前記ポリオール組成物を圧縮して供給する為の圧縮用シリンダーを有し、前記発泡手段と発泡剤供給手段との間には、前記不活性ガスの発泡剤供給手段への供給を調節する第1開閉弁と、前記不活性ガスを大気中に排出する第2開閉弁とが設けられており、前記第1開閉弁及び第2開閉弁には、前記圧縮用シリンダーの動作を感知して当該第1開閉弁及び第2開閉弁の開閉を制御する制御手段が接続されていることを特徴とする。   That is, the floss method rigid polyurethane foam manufacturing apparatus according to the present invention includes a foaming agent supply means for quantitatively supplying an inert gas compressed or liquefied to a predetermined pressure as a foaming agent in order to solve the above-mentioned problems, A froth method rigid polyurethane foam comprising a foaming means for mixing an inert gas and a polyol composition to form a foamed polyol composition, and then mixing the foamed polyol composition and a polyisocyanate component to discharge the rigid polyurethane foam. In the manufacturing apparatus, the foaming means includes a non-pulsating metering pump for quantitatively supplying the inert gas, and a compression cylinder for compressing and supplying the polyol composition, and the foaming means and the foaming agent Between the supply means, a first on-off valve for adjusting the supply of the inert gas to the foaming agent supply means, and the inert gas into the atmosphere A second on-off valve is provided, and the first on-off valve and the second on-off valve sense the operation of the compression cylinder and control the opening and closing of the first on-off valve and the second on-off valve. The control means to connect is connected.

前記構成において、発泡手段から硬質ポリウレタンフォームを吐出する際には、先ず、発泡剤としての不活性ガスとポリオール組成物とが混合されて発泡ポリオール組成物が生成される。このとき、前記圧縮用シリンダーはポリオール組成物を圧縮して供給するためのものであり、硬質ポリウレタンフォームが発泡手段から吐出されているときは動作している。一方、制御手段は、この圧縮用シリンダーの動作状態を感知して、第1開閉弁及び第2開閉弁の開閉の制御を行う。第1開閉弁は不活性ガスの発泡剤供給手段への供給を調節するものであり、第2開閉弁は発泡手段に不活性ガスを供給しない場合に、大気中に排出するものである。当該制御を行うことにより、例えば、発泡手段から硬質ポリウレタンフォームが吐出されている状態のときは、第1開閉弁を開状態にすると共に、第2開閉弁を閉状態にして、不活性ガスの発泡手段への供給を可能にする。その一方、硬質ポリウレタンフォームを吐出させないときは、第1開閉弁を閉状態にすると共に、第2開閉弁を開状態にして、不活性ガスの発泡手段への供給を停止させる。即ち、前記構成であると、発泡手段の動作と発泡剤供給手段による不活性ガスの供給とを連動化させ、不活性ガスの発泡手段への供給を適時的に行うことが可能になる。   In the said structure, when discharging a rigid polyurethane foam from a foaming means, first, the inert gas as a foaming agent and a polyol composition are mixed, and a foaming polyol composition is produced | generated. At this time, the compression cylinder is for compressing and supplying the polyol composition, and is operating when the rigid polyurethane foam is discharged from the foaming means. On the other hand, the control means senses the operating state of the compression cylinder and controls the opening and closing of the first on-off valve and the second on-off valve. The first on-off valve adjusts the supply of inert gas to the foaming agent supply means, and the second on-off valve discharges to the atmosphere when the inert gas is not supplied to the foaming means. By performing the control, for example, when the rigid polyurethane foam is being discharged from the foaming means, the first on-off valve is opened, the second on-off valve is closed, and the inert gas Allows supply to the foaming means. On the other hand, when the rigid polyurethane foam is not discharged, the first on-off valve is closed and the second on-off valve is opened to stop the supply of the inert gas to the foaming means. That is, with the above configuration, the operation of the foaming means and the supply of the inert gas by the foaming agent supply means can be linked, and the inert gas can be supplied to the foaming means in a timely manner.

尚、前記構成においては、圧縮又は液化された不活性ガスを発泡剤として使用しており、例えば液状の二酸化炭素を発泡剤として用いた場合の様に、ポリオール組成物との接触混合の際に、急激な体積膨張を伴うことがない。従って、発泡手段から発泡ポリオール組成物を吐出する際に、その内部での挙動の不安定化を抑制し、発泡ポリオール組成物とポリイソシアネート成分との撹拌時の撹拌効率を大幅に向上できる。その結果、発泡ポリオール組成物の液温も低く抑えることができ、硬質ポリウレタンフォームの発泡の際の内部発熱温度の低減が図れる。   In addition, in the said structure, the compressed or liquefied inert gas is used as a foaming agent, for example in the case of contact mixing with a polyol composition like the case where liquid carbon dioxide is used as a foaming agent. , Without rapid volume expansion. Therefore, when the foamed polyol composition is discharged from the foaming means, the destabilization of the behavior inside thereof can be suppressed, and the stirring efficiency during stirring of the foamed polyol composition and the polyisocyanate component can be greatly improved. As a result, the liquid temperature of the foamed polyol composition can be kept low, and the internal heat generation temperature during foaming of the rigid polyurethane foam can be reduced.

前記不活性ガスが二酸化炭素であり、前記発泡剤供給手段には二酸化炭素を液化させる為の冷却部と、前記無脈動定量ポンプ通過後の液化された二酸化炭素を気化させる加熱部とが設けられていることが好ましい。   The inert gas is carbon dioxide, and the foaming agent supply means is provided with a cooling part for liquefying carbon dioxide and a heating part for vaporizing the liquefied carbon dioxide after passing through the non-pulsating metering pump. It is preferable.

特許文献1、2においては、二酸化炭素を供給する定量ポンプとしてシリンダー型のポンプが示されているが、係るポンプを使用すると必然的に脈動が発生し、スプレーによる吹き付け施工において吹き付けを安定して行うことが困難である。しかし、前記構成を採用することにより、圧縮された不活性ガスを脈動することなく定量供給できるので、施工開始直後から安定したフロス発泡が可能であり、施工性を一層良好なものにできる。   In Patent Documents 1 and 2, a cylinder type pump is shown as a metering pump for supplying carbon dioxide. However, when such a pump is used, pulsation inevitably occurs, and spraying is stably performed in spraying construction by spraying. Difficult to do. However, since the compressed inert gas can be quantitatively supplied without pulsation by adopting the above-described configuration, stable floss foaming is possible immediately after the start of construction, and the workability can be further improved.

前記制御手段はシーケンサーであり、前記発泡手段が硬質ポリウレタンフォームを吐出し、前記圧縮用シリンダーが動作している場合には、第1開閉弁を開状態とする一方、第2開閉弁を閉状態とし、前記発泡手段が硬質ポリウレタンフォームを吐出せず、前記圧縮用シリンダーが静止している場合には、第1開閉弁を閉状態とする一方、第2開閉弁を開状態とする制御を行うことが好ましい。   The control means is a sequencer, and when the foaming means discharges rigid polyurethane foam and the compression cylinder is operating, the first on-off valve is opened while the second on-off valve is closed. When the foaming means does not discharge rigid polyurethane foam and the compression cylinder is stationary, the first on-off valve is closed and the second on-off valve is opened. It is preferable.

前記制御手段は、前記圧縮用シリンダーの動作位置を検出するレーザーセンサーを有することが好ましい。   The control means preferably includes a laser sensor that detects an operating position of the compression cylinder.

本発明の硬質ポリウレタンフォームの製造装置について説明する。また以下では、不活性ガスとして二酸化炭素ガスを例にして述べる。図1は、本実施の形態に係る硬質ポリウレタンフォームの製造装置の好適な実施形態を示した模式図である。図2は、前記硬質ポリウレタンフォームの製造装置における不活性ガスの発泡剤供給手段の好適な実施態様を示す模式図である。図3は、前記硬質ポリウレタンフォームの製造装置における発泡手段の好適な実施態様を示す模式図である。   The manufacturing apparatus of the rigid polyurethane foam of this invention is demonstrated. Hereinafter, carbon dioxide gas will be described as an example of the inert gas. FIG. 1 is a schematic view showing a preferred embodiment of a production apparatus for rigid polyurethane foam according to the present embodiment. FIG. 2 is a schematic view showing a preferred embodiment of an inert gas foaming agent supply means in the rigid polyurethane foam production apparatus. FIG. 3 is a schematic view showing a preferred embodiment of foaming means in the rigid polyurethane foam production apparatus.

先ず、図1に示すように、本実施の形態に係る製造装置は、発泡剤としての不活性ガスを定量供給する発泡剤供給装置(発泡剤供給手段)11と、硬質ポリウレタンフォームを吐出する発泡機(発泡手段)13と、前記発泡機13に対する不活性ガスの供給を制御する制御手段15とを少なくとも備える。   First, as shown in FIG. 1, the manufacturing apparatus according to the present embodiment includes a foaming agent supply device (foaming agent supply means) 11 that quantitatively supplies an inert gas as a foaming agent, and foaming that discharges a rigid polyurethane foam. A machine (foaming means) 13 and a control means 15 for controlling the supply of inert gas to the foaming machine 13 are provided.

前記発泡剤供給装置11は、図2に示すように、液化炭酸ガスが貯蔵されているボンベ12と二酸化炭素供給装置10とを備え、二酸化炭素ガスはボンベ12からバルブ21、配管23を通じて二酸化炭素供給装置10に送られる。二酸化炭素供給装置10は、例えば、二酸化炭素を冷却して液状に維持する液化装置16と液状の二酸化炭素を定量的に送り出す無脈動定量ポンプ18とを備えており、液化装置16と無脈動定量ポンプ18を接続する配管25は、液化された二酸化炭素が気化しないように冷却ないし断熱保冷されている。液化装置16と配管25を冷却する冷却装置(チラー)は図示していない。尚、ボンベ12から液化装置16に送られる二酸化炭素は、液体、気体、液体と気体の混合物のいずれであってもよい。   As shown in FIG. 2, the blowing agent supply device 11 includes a cylinder 12 in which liquefied carbon dioxide gas is stored and a carbon dioxide supply device 10, and carbon dioxide gas is discharged from the cylinder 12 through a valve 21 and a pipe 23. It is sent to the supply device 10. The carbon dioxide supply device 10 includes, for example, a liquefaction device 16 that cools carbon dioxide and maintains it in a liquid state, and a non-pulsation metering pump 18 that quantitatively sends out liquid carbon dioxide. The pipe 25 connecting the pump 18 is cooled or insulated and kept cool so that the liquefied carbon dioxide is not vaporized. A cooling device (chiller) for cooling the liquefying device 16 and the pipe 25 is not shown. The carbon dioxide sent from the cylinder 12 to the liquefying device 16 may be any of liquid, gas, and a mixture of liquid and gas.

無脈動定量ポンプ18から吐出された二酸化炭素は、配管27中において、完全に気化し、気体状態(超臨界状態、亜臨界状態、液体状態のいずれでもない。)で送り出される。配管27は、発泡機13に接続する側と大気中の排出される側とに流路が別れている。前者の流路には、第1開閉弁としての第1電磁弁17、ニードル弁20及び逆止弁34が順次設けられている。後者の流路には、二酸化炭素ガスを大気中に排出する為の第2開閉弁として第2電磁弁19と、ニードル弁35とが順次設けられている。配管27では冷却は行われない。無脈動定量ポンプ18としては特に限定されず、市販品等を使用することができる。シリンダー型でないものが好ましい。   The carbon dioxide discharged from the non-pulsating metering pump 18 is completely vaporized in the pipe 27 and sent out in a gaseous state (not in any of a supercritical state, a subcritical state, or a liquid state). The pipe 27 has separate flow paths on the side connected to the foaming machine 13 and the side discharged in the atmosphere. In the former flow path, a first electromagnetic valve 17 as a first on-off valve, a needle valve 20 and a check valve 34 are sequentially provided. In the latter flow path, a second electromagnetic valve 19 and a needle valve 35 are sequentially provided as a second on-off valve for discharging carbon dioxide gas to the atmosphere. The piping 27 is not cooled. The non-pulsation metering pump 18 is not particularly limited, and a commercially available product or the like can be used. Non-cylinder type is preferable.

前記発泡機13は、図3に示すように、ポリオール組成物貯蔵装置14と、ポリイソシアネート成分を貯蔵するポリイソシアネート貯蔵装置41とを備えている。配管27を介して発泡剤供給装置11から定量供給される二酸化炭素ガスは、発泡機13においてポリオール組成物31と混合される。図3において、二酸化炭素ガスはP点で3方コックにより流路を切り換えてポリオール組成物31と混合可能に構成されている。   As shown in FIG. 3, the foaming machine 13 includes a polyol composition storage device 14 and a polyisocyanate storage device 41 for storing a polyisocyanate component. Carbon dioxide gas that is quantitatively supplied from the foaming agent supply device 11 via the pipe 27 is mixed with the polyol composition 31 in the foaming machine 13. In FIG. 3, the carbon dioxide gas is configured to be mixed with the polyol composition 31 by switching the flow path with a three-way cock at the point P.

本発明に於いて、二酸化炭素ガスの供給が発泡機13の動作と連動して適時的に行われることを可能にする為、図1に示す制御手段15が設けられている。当該制御手段15は、前記第1電磁弁17及び第2電磁弁19の開閉動作を制御する。   In the present invention, the control means 15 shown in FIG. 1 is provided to enable the supply of carbon dioxide gas to be performed in a timely manner in conjunction with the operation of the foaming machine 13. The control means 15 controls the opening / closing operation of the first electromagnetic valve 17 and the second electromagnetic valve 19.

制御手段15は、第1電磁弁17及び第2電磁弁19の開閉動作を直接制御するシーケンサー22と、発泡機13に設けられている圧縮用シリンダーの動作を検知するレーザーセンサー24とを備える。シーケンサー22は、レーザーセンサー24が圧縮用シリンダーの動作を検知した場合は、第1電磁弁17を開状態とする一方、第2電磁弁19を閉状態とする。また、圧縮用シリンダー33の静止を検知した場合は、第1電磁弁17を閉状態とする一方、第2電磁弁19を開状態とする。   The control means 15 includes a sequencer 22 that directly controls the opening and closing operations of the first electromagnetic valve 17 and the second electromagnetic valve 19, and a laser sensor 24 that detects the operation of a compression cylinder provided in the foaming machine 13. When the laser sensor 24 detects the operation of the compression cylinder, the sequencer 22 opens the first electromagnetic valve 17 and closes the second electromagnetic valve 19. Further, when it is detected that the compression cylinder 33 is stationary, the first electromagnetic valve 17 is closed and the second electromagnetic valve 19 is opened.

図4(a)に、発泡機13に於ける圧縮用シリンダー近傍の様子を示す。同図(a)に示す圧縮用シリンダー33は、ポリオール組成物を圧縮して供給する為のものである。この圧縮用シリンダー33には、その延在方向と平行となる様に、プレート32が設けられている。当該プレート32のレーザーセンサー24側の表面には、図4(b)に示すように、白地に等間隔で黒線が設けられている。各黒線の距離としては特に限定されず、例えば2〜6mmの範囲内であることが好ましい。プレート32の長さLは特に限定されず、例えば、300mmに設定される。また、圧縮用シリンダー33とプレート32との距離dは特に限定されず、例えば、50mmに設定される。また、レーザーセンサー24とプレート32の距離Dは特に限定されず、例えば、10mmに設定される。   FIG. 4A shows a state in the vicinity of the compression cylinder in the foaming machine 13. The compression cylinder 33 shown in FIG. 4A is for compressing and supplying the polyol composition. The compression cylinder 33 is provided with a plate 32 so as to be parallel to the extending direction. On the surface of the plate 32 on the laser sensor 24 side, as shown in FIG. 4B, black lines are provided on a white background at equal intervals. The distance between the black lines is not particularly limited, and is preferably in the range of 2 to 6 mm, for example. The length L of the plate 32 is not particularly limited, and is set to 300 mm, for example. The distance d between the compression cylinder 33 and the plate 32 is not particularly limited, and is set to 50 mm, for example. The distance D between the laser sensor 24 and the plate 32 is not particularly limited, and is set to 10 mm, for example.

レーザーセンサー24による圧縮用シリンダー33の動作の検知は、次の通りである。即ち、発泡機13が硬質ポリウレタンフォームを吐出している状態では、ポリオール組成物を発泡剤である不活性ガスと混合させる為に、ポリオール組成物貯蔵装置14からポリオール組成物が供給される。このとき、ポリオール組成物は所定の圧力に圧縮して供給されるため、圧縮用シリンダー33が図4(a)中の矢印で示す左右方向に往復動作を行う。この圧縮用シリンダー33の往復動作に連動して、当該シリンダー33に固定されたプレート32も矢印で示す左右方向に往復動作をする。このとき、レーザーセンサー24からはレーザー光がプレート32表面に照射され、当該プレート32により反射されたレーザー光の受光量の変化を検知する。受光量の変化は、プレート32の表面に一定間隔で設けられた黒線が設けられており、かつ、このプレート32が左右方向に往復動作することで生じる。   Detection of the operation of the compression cylinder 33 by the laser sensor 24 is as follows. That is, in a state where the foaming machine 13 is discharging the rigid polyurethane foam, the polyol composition is supplied from the polyol composition storage device 14 in order to mix the polyol composition with the inert gas that is the foaming agent. At this time, since the polyol composition is supplied after being compressed to a predetermined pressure, the compression cylinder 33 reciprocates in the left-right direction indicated by the arrow in FIG. In conjunction with the reciprocation of the compression cylinder 33, the plate 32 fixed to the cylinder 33 also reciprocates in the left-right direction indicated by the arrows. At this time, the laser sensor 24 irradiates the surface of the plate 32 with laser light, and detects a change in the amount of received laser light reflected by the plate 32. The change in the amount of received light is caused by black lines provided at regular intervals on the surface of the plate 32, and the plate 32 reciprocating in the left-right direction.

第1電磁弁17が開状態となって発泡機13に供給される二酸化炭素ガスが配管26Aを介して供給される場合、合流点Aにおいて二酸化炭素ガスとポリオール組成物31が混合されて発泡ポリオール組成物が形成され、温度調節装置37を通過して所定温度に調節された発泡ポリオール組成物が配管39を通じて注入装置(又はスプレー装置)に送られる。合流点Aの下流位置には、スタティックミキサーなどの混合装置を設けてもよい。   When the first electromagnetic valve 17 is opened and the carbon dioxide gas supplied to the foaming machine 13 is supplied via the pipe 26A, the carbon dioxide gas and the polyol composition 31 are mixed at the junction A and the foamed polyol. The composition is formed, and the foamed polyol composition adjusted to a predetermined temperature through the temperature adjusting device 37 is sent to the injection device (or spray device) through the pipe 39. A mixing device such as a static mixer may be provided at a downstream position of the merging point A.

また、配管26Bを使用する場合、合流点Bにおいて二酸化炭素ガスとポリオール組成物31が混合されて発泡ポリオール組成物が形成される。この場合、ポリオール組成物31は温度調節装置37を通過して所定温度に調節された後に合流点Bにおいて二酸化炭素と混合されて発泡ポリオール組成物となり、配管39を通じて注入装置等に送られる。配管39を通じて供給される発泡ポリオール組成物は、注入装置等によりポリイソシアネート成分と吐出、混合して基体に吹き付けることによりフロス法硬質ポリウレタンフォームが形成される。   When the pipe 26B is used, the foamed polyol composition is formed by mixing the carbon dioxide gas and the polyol composition 31 at the junction B. In this case, the polyol composition 31 passes through the temperature control device 37 and is adjusted to a predetermined temperature, and then mixed with carbon dioxide at the junction B to become a foamed polyol composition, which is sent to the injection device or the like through the pipe 39. The foamed polyol composition supplied through the pipe 39 is discharged and mixed with a polyisocyanate component by an injection device or the like, and sprayed onto a substrate to form a froth-type rigid polyurethane foam.

尚、発泡ポリオール組成物はポリイソシアネート成分との混合前に加熱して所定温度に調整する。加熱は二酸化炭素との混合前のポリオール組成物31を例えばB位置で行ってもよく、二酸化炭素と混合した発泡ポリオール組成物の状態で、A位置で行ってもよい。スプレー発泡時の安定性が優れている点で、二酸化炭素と混合した発泡ポリオール組成物をA位置で加熱することがより好ましい。発泡ポリオール組成物の温度は50℃以下、30℃以上であることが好ましい。   The foamed polyol composition is heated to a predetermined temperature before mixing with the polyisocyanate component. Heating may be performed, for example, at the B position of the polyol composition 31 before mixing with carbon dioxide, or may be performed at the A position in the state of a foamed polyol composition mixed with carbon dioxide. It is more preferable to heat the foamed polyol composition mixed with carbon dioxide at the A position in terms of excellent stability during spray foaming. The temperature of the foamed polyol composition is preferably 50 ° C. or lower and 30 ° C. or higher.

ボンベ12に於ける液化炭酸ガスの充填圧力は、4〜6MPaであることが好ましい。また、ボンベ12に於ける液化炭酸ガスの温度は、6〜22℃であることが好ましい。   The filling pressure of the liquefied carbon dioxide gas in the cylinder 12 is preferably 4 to 6 MPa. Moreover, it is preferable that the temperature of the liquefied carbon dioxide gas in the cylinder 12 is 6-22 degreeC.

また、ボンベ12のバルブ21から二酸化炭素供給装置10の無脈動定量ポンプ18までの二酸化炭素の圧力は、冷却により実質的に液状になればよく、ボンベ12の充填圧力を考慮すると4〜7MPaであることが好ましく、4.5〜6.5MPaであることがより好ましい。また液化装置16における冷却温度は−20〜0℃であることが好ましく、−15〜−5℃であることがより好ましい。   Further, the pressure of carbon dioxide from the valve 21 of the cylinder 12 to the non-pulsating metering pump 18 of the carbon dioxide supply device 10 may be substantially liquid by cooling, and is 4 to 7 MPa in consideration of the filling pressure of the cylinder 12. It is preferable that it is 4.5 to 6.5 MPa. Moreover, it is preferable that it is -20-0 degreeC, and, as for the cooling temperature in the liquefying apparatus 16, it is more preferable that it is -15--5 degreeC.

無脈動定量ポンプ18から合流点Aまでの配管27中の二酸化炭素ガスの圧力は、4〜10MPaであることが好ましく、5〜6MPaであることがより好ましい。温度は、完全に気化する温度であり、圧力に応じて調整するものであるが、14〜30℃が好ましく、20〜30℃がより好ましい。無脈動定量ポンプ18から合流点Aまでの配管27中の二酸化炭素ガスの圧力と温度は、発泡ポリオール組成物中に二酸化炭素ガスの微細気泡が形成されるように設定する。無脈動定量ポンプ18としては、例えば2ないし3連のプランジャーを備えた無脈動定量ポンプを使用することが好ましい。   The pressure of the carbon dioxide gas in the pipe 27 from the non-pulsation metering pump 18 to the confluence point A is preferably 4 to 10 MPa, and more preferably 5 to 6 MPa. The temperature is a temperature at which vaporization is complete, and is adjusted according to the pressure, but is preferably 14 to 30 ° C, and more preferably 20 to 30 ° C. The pressure and temperature of the carbon dioxide gas in the pipe 27 from the non-pulsation metering pump 18 to the confluence point A are set so that fine bubbles of carbon dioxide gas are formed in the foamed polyol composition. As the non-pulsating metering pump 18, it is preferable to use, for example, a non-pulsating metering pump provided with two to three plungers.

前記ポリイソシアネート成分は、温度調節装置43を通過して所定温度に調節され、配管42を通じて供給される。前記発泡ポリオール組成物とポリイソシアネート成分との混合は、例えば、現場発泡の場合は特に中圧吐出(5〜7MPa程度)の攪拌混合で行われることが好ましい。また、撹拌混合としては、ヘリカル回転式、ピン付き回転式等の撹拌混合が挙げられる。本発明の硬質ポリウレタンフォームの製造時には、中圧発泡機等を使用して、工場生産や現場発泡を行うことが可能である。   The polyisocyanate component passes through the temperature adjusting device 43 and is adjusted to a predetermined temperature, and is supplied through the pipe 42. The mixing of the foamed polyol composition and the polyisocyanate component is preferably performed, for example, in the case of in-situ foaming, by stirring and mixing with medium pressure discharge (about 5 to 7 MPa). Moreover, as stirring and mixing, stirring and mixing such as a helical rotating type and a rotating type with a pin may be mentioned. During production of the rigid polyurethane foam of the present invention, it is possible to carry out factory production or on-site foaming using an intermediate pressure foaming machine or the like.

本発明の製造方法により製造する硬質ポリウレタンフォームないしポリイソシアヌレートフォーム(断熱材として)の密度は、50〜110kg/mであることが好ましく、55〜90kg/mであることがより好ましい。係る密度を達成するための炭酸ガスの供給量は、発泡原液組成物(発泡ポリオール組成物+ポリイソシアネート成分)中、0.3〜1.5重量%、より好ましくは0.5〜1.0重量%である。 The density of the rigid polyurethane foam to polyisocyanurate foam produced by a production method of the present invention (as an insulator) is preferably 50~110kg / m 3, more preferably 55~90kg / m 3. The amount of carbon dioxide supplied to achieve the density is 0.3 to 1.5% by weight, more preferably 0.5 to 1.0%, in the foamed stock solution composition (foamed polyol composition + polyisocyanate component). % By weight.

本発明において、発泡剤として使用する不活性ガスは、例えば、二酸化炭素、窒素、希ガス等である。また、希ガスとしては、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドンが挙げられる。例示した各不活性ガスは、1種又は2種以上を混合して用いることができる。前記に例示した不活性ガスのうち、本発明では、熱伝導率が比較的低く、取り扱いが容易な点から二酸化炭素が好ましい。尚、本発明の不活性ガスに於いてはフロンが除かれる。本発明の硬質ポリウレタンフォームの製造方法は、ノンフロンフロス発泡を可能にするものである。   In the present invention, the inert gas used as the foaming agent is, for example, carbon dioxide, nitrogen, rare gas, or the like. In addition, examples of the rare gas include helium, neon, argon, krypton, xenon, and radon. Each illustrated inert gas can be used 1 type or in mixture of 2 or more types. Among the inert gases exemplified above, in the present invention, carbon dioxide is preferable because of its relatively low thermal conductivity and easy handling. Note that chlorofluorocarbon is removed from the inert gas of the present invention. The method for producing a rigid polyurethane foam of the present invention enables non-fluorocarbon froth foaming.

不活性ガスの圧力は、ポリオール組成物の液圧が3.5〜6MPaの場合に、ポリオール組成物との混合直前に於いて、4〜6.5MPaであることが好ましい。圧力を6.5MPa以下にすることにより、ホースから発泡ポリオール組成物を吐出する際の勢いが大きくなり過ぎるのを防止し、良好な作業性を確保することができる。その一方、不活性ガスの圧力を4MPa以上にすることにより、撹拌性の低下を防止し、正常な発泡を維持することができる。   The pressure of the inert gas is preferably 4 to 6.5 MPa immediately before mixing with the polyol composition when the liquid pressure of the polyol composition is 3.5 to 6 MPa. By setting the pressure to 6.5 MPa or less, it is possible to prevent the momentum when the foamed polyol composition is discharged from the hose from becoming too large, and to ensure good workability. On the other hand, by setting the pressure of the inert gas to 4 MPa or more, it is possible to prevent the stirring property from being lowered and to maintain normal foaming.

不活性ガスの流量は、例えば、不活性ガスがCOの場合、ポリオール組成物との混合直前に於いて、20〜70g/minであることが好ましく、30〜50g/minであることがより好ましい。不活性ガスの流量が20g/min未満であると、充分な発泡ができないため、良好な発泡体が得られない。その一方、70g/minを越えると、フォーム密度が低下し、フォーム物性に影響を与えるため好ましくない。尚、前記不活性ガスの流量は、ポリオール組成物が2〜4kg/分(1〜1.75wt%/ポリオールwt%)の場合に対応する。 For example, when the inert gas is CO 2 , the flow rate of the inert gas is preferably 20 to 70 g / min, more preferably 30 to 50 g / min immediately before mixing with the polyol composition. preferable. If the flow rate of the inert gas is less than 20 g / min, sufficient foaming cannot be performed, so that a good foam cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 70 g / min, the foam density is lowered and the physical properties of the foam are affected. The flow rate of the inert gas corresponds to the case where the polyol composition is 2 to 4 kg / min (1-1.75 wt% / polyol wt%).

また、発泡剤としては、水を併用することが好ましい。水の使用量は特に限定されないが、ポリオール組成物100重量部に対して、0.5〜3.5重量部が好ましく、1〜2.5重量部がより好ましい。水の使用量が0.5重量部未満であると、ポリイソシアネート成分と反応して発生する炭酸ガスの生成量が少なくなり、得られる発泡合成樹脂の軽量化が図られない場合がある。その一方、使用量が3.5重量部を超えると、ポリオール組成物との混合により反応して発生するCOガスが多くなり、極端な密度の低下、及びポリウレタンフォーム物性の強度特性面の低下が生じる場合がある。 Moreover, it is preferable to use water together as a foaming agent. Although the usage-amount of water is not specifically limited, 0.5-3.5 weight part is preferable with respect to 100 weight part of polyol compositions, and 1-2.5 weight part is more preferable. If the amount of water used is less than 0.5 parts by weight, the amount of carbon dioxide generated by reacting with the polyisocyanate component is reduced, and the resulting foamed synthetic resin may not be reduced in weight. On the other hand, when the amount used exceeds 3.5 parts by weight, the amount of CO 2 gas generated by reaction with mixing with the polyol composition increases, resulting in an extreme decrease in density and a decrease in strength characteristics of polyurethane foam properties. May occur.

本発明において使用するポリオール組成物は、ポリオール化合物、触媒、整泡剤を含み、必要に応じて架橋剤、難燃剤等のポリウレタンフォームの分野における公知の添加剤を含有する。ポリオール組成物に発泡剤である圧縮された不活性ガスを混合して発泡ポリオール組成物が形成される。   The polyol composition used in the present invention contains a polyol compound, a catalyst, and a foam stabilizer, and optionally contains known additives in the field of polyurethane foam, such as a crosslinking agent and a flame retardant. A foamed polyol composition is formed by mixing a compressed inert gas, which is a foaming agent, with the polyol composition.

不活性ガスと接触する際のポリオール組成物の液温は、30〜50℃であることが好ましく、35〜40℃であることがより好ましい。50℃を超えると内部発熱温度が上昇し、硬質ポリウレタンフォームが焼ける場合がある。また、液温を30℃未満であると、発泡スピード(反応性)の極端な遅延化や原液粘度の上昇による撹拌効率低下等により施工性不良となる場合がある。尚、液温を30〜40℃にすることにより、硬質ポリウレタンフォームの発泡の際の内部発熱温度を15〜20℃程度低減することができる。   The liquid temperature of the polyol composition when contacting with the inert gas is preferably 30 to 50 ° C, and more preferably 35 to 40 ° C. When it exceeds 50 ° C., the internal heat generation temperature rises and the rigid polyurethane foam may be burned. On the other hand, when the liquid temperature is lower than 30 ° C., workability may be deteriorated due to an extremely slow foaming speed (reactivity) or a decrease in stirring efficiency due to an increase in the viscosity of the stock solution. By setting the liquid temperature to 30 to 40 ° C., the internal heat generation temperature when foaming the rigid polyurethane foam can be reduced by about 15 to 20 ° C.

ポリオール化合物としては、硬質ポリウレタンフォームないしイソシアヌレートフォーム用のポリオール化合物として公知のポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール等のポリオール化合物を限定なく使用することができる。ポリエーテルポリオール化合物としては、脂肪族ポリエーテルポリオール、脂肪族アミンポリオール、芳香族アミンポリオール、芳香族ポリエーテルポリオール等が公知であり、使用可能である。ポリオール化合物は、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。併用するポリオール化合物は、単独の開始剤を使用して製造したものを混合してもよく、開始剤を混合して製造したものであってもよい。   As the polyol compound, known polyol compounds such as polyether polyols and polyester polyols can be used without limitation as polyol compounds for rigid polyurethane foam or isocyanurate foam. As the polyether polyol compound, aliphatic polyether polyol, aliphatic amine polyol, aromatic amine polyol, aromatic polyether polyol and the like are known and can be used. A polyol compound may be used independently and may use 2 or more types together. The polyol compound to be used in combination may be a product prepared by using a single initiator, or a product prepared by mixing an initiator.

脂肪族ポリエーテルポリオールは、エチレングリコール、1,4−ブタンジオール等のグリコール類、トリメチロールプロパン、グリセリン等のトリオール類、ペンタエリスリトール等の4官能アルコール類、ソルビトール、シュークロース等5官能以上の多価アルコール類から選択される少なくとも1種の低分子量多価アルコールを開始剤としてエチレンオキサイド、プロピレンオキサイドの少なくとも1種を開環付加させたポリオール化合物である。   Aliphatic polyether polyols are glycols such as ethylene glycol and 1,4-butanediol, triols such as trimethylolpropane and glycerin, tetrafunctional alcohols such as pentaerythritol, pentafunctional and more polyfunctional alcohols such as sorbitol and sucrose. A polyol compound obtained by ring-opening addition of at least one of ethylene oxide and propylene oxide using at least one low molecular weight polyhydric alcohol selected from polyhydric alcohols as an initiator.

脂肪族ポリエーテルポリオールの水酸基価は、2官能、3官能のポリオール化合物については50〜600mgKOH/gであることが好ましく、4官能以上のポリオール化合物については300〜600mgKOH/gであることが好ましい。   The hydroxyl value of the aliphatic polyether polyol is preferably 50 to 600 mgKOH / g for a bifunctional and trifunctional polyol compound, and preferably 300 to 600 mgKOH / g for a tetrafunctional or higher polyol compound.

脂肪族アミンポリオールとしては、アルキレンジアミン系ポリオールや、アルカノールアミン系ポリオールが例示される。これらのポリオール化合物は、アルキレンジアミンやアルカノールアミンを開始剤としてエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等の環状エーテルの少なくとも1種を開環付加させた末端水酸基の多官能ポリオール化合物である。アルキレンジアミンとしては、公知の化合物が限定なく使用できる。具体的にはエチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ネオペンチルジアミン等の炭素数が2〜8のアルキレンジアミンの使用が好適である。これらの中でも、炭素数の小さなアルキレンジアミンの使用がより好ましく、特にエチレンジアミン、プロピレンジアミンを開始剤としたポリオール化合物の使用が好ましい。アルカノールアミンとしては、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンが例示される。アルキレンジアミンを開始剤としたポリオール化合物の官能基数は4であり、アルカノールアミンを開始剤としたポリオール化合物の官能基数は3であり、これらの混合物では官能基数は3〜4となる。脂肪族アミンポリオールの水酸基価は、300〜600mgKOH/gであることが好ましい。   Examples of the aliphatic amine polyol include alkylene diamine polyols and alkanol amine polyols. These polyol compounds are polyfunctional polyol compounds having terminal hydroxyl groups obtained by ring-opening addition of at least one cyclic ether such as ethylene oxide and propylene oxide using alkylene diamine or alkanol amine as an initiator. As the alkylene diamine, known compounds can be used without limitation. Specifically, use of alkylene diamine having 2 to 8 carbon atoms such as ethylene diamine, propylene diamine, butylene diamine, hexamethylene diamine, and neopentyl diamine is preferable. Among these, the use of alkylenediamine having a small number of carbon atoms is more preferable, and the use of a polyol compound having ethylenediamine or propylenediamine as an initiator is particularly preferable. Examples of the alkanolamine include monoethanolamine, diethanolamine, and triethanolamine. The number of functional groups of the polyol compound using alkylenediamine as the initiator is 4, the number of functional groups of the polyol compound using alkanolamine as the initiator is 3, and the number of functional groups in these mixtures is 3 to 4. The hydroxyl value of the aliphatic amine polyol is preferably 300 to 600 mgKOH / g.

芳香族ポリエーテルポリオールは、ヒドロキノン、ビスフェノールA、キシリレングリコール等の芳香族化合物を開始剤として、上記の脂肪族ポリエーテルポリオールなどと同様にして製造する。芳香族ポリエーテルポリオールの水酸基価は300〜600mgKOH/gであることが好ましい。   The aromatic polyether polyol is produced in the same manner as the above-mentioned aliphatic polyether polyol using an aromatic compound such as hydroquinone, bisphenol A, and xylylene glycol as an initiator. The hydroxyl value of the aromatic polyether polyol is preferably 300 to 600 mgKOH / g.

芳香族アミンポリオールは、芳香族ジアミンを開始剤としてエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等の環状エーテルの少なくとも1種を開環付加させた末端水酸基の多官能ポリエーテルポリオール化合物である。開始剤としては、公知の芳香族ジアミンを限定なく使用することができる。具体的には2,4−トルエンジアミン、2,6−トルエンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、p−フェニレンジアミン、o−フェニレンジアミン、ナフタレンジアミン等が例示される。これらの中でも得られる硬質ポリウレタンフォームの断熱性と強度などの特性が優れている点でトルエンジアミン(2,4−トルエンジアミン、2,6−トルエンジアミン又はこれらの混合物)の使用が特に好ましい。芳香族アミンポリオールの官能基数は4であり、水酸基価は300〜600mgKOH/gであることが好ましい。   The aromatic amine polyol is a polyfunctional polyether polyol compound having a terminal hydroxyl group obtained by ring-opening addition of at least one cyclic ether such as ethylene oxide or propylene oxide using an aromatic diamine as an initiator. As the initiator, known aromatic diamines can be used without limitation. Specific examples include 2,4-toluenediamine, 2,6-toluenediamine, diethyltoluenediamine, 4,4'-diaminodiphenylmethane, p-phenylenediamine, o-phenylenediamine, naphthalenediamine and the like. Of these, the use of toluenediamine (2,4-toluenediamine, 2,6-toluenediamine or a mixture thereof) is particularly preferred in that the obtained rigid polyurethane foam has excellent properties such as heat insulation and strength. The number of functional groups of the aromatic amine polyol is 4, and the hydroxyl value is preferably 300 to 600 mgKOH / g.

ポリエステルポリオールは、グリコールと芳香族ジカルボン酸から構成される。グリコールとしては、エチレングリコール、1,2−ないし1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、平均分子量150〜500のポリオキシエチレングリコールが例示される。また芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等が例示される。このようなエステルポリオールは、従来一般的に使用されている芳香族ジカルボン酸とエチレングリコールやジエチレングリコールから構成されるエステルポリオールと同様な製造方法にて製造可能である。   The polyester polyol is composed of glycol and aromatic dicarboxylic acid. Examples of the glycol include ethylene glycol, 1,2- to 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, and a poly having an average molecular weight of 150 to 500. An example is oxyethylene glycol. Examples of the aromatic dicarboxylic acid include terephthalic acid, isophthalic acid, orthophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid and the like. Such an ester polyol can be produced by the same production method as an ester polyol composed of an aromatic dicarboxylic acid and ethylene glycol or diethylene glycol which are generally used conventionally.

必要に応じて本発明の硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物を構成する架橋剤としてはポリウレタンの技術分野において使用される低分子量多価アルコールが使用可能である。具体的には、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリエタノールアミン等が例示される。   If necessary, a low molecular weight polyhydric alcohol used in the technical field of polyurethane can be used as the crosslinking agent constituting the polyol composition for rigid polyurethane foam of the present invention. Specifically, trimethylolpropane, glycerin, pentaerythritol, triethanolamine and the like are exemplified.

本発明の硬質ポリウレタンフォームの製造に際しては、上記成分の他に、当業者に周知の触媒、難燃剤、着色剤、酸化防止剤等が使用可能である。   In the production of the rigid polyurethane foam of the present invention, in addition to the above components, catalysts, flame retardants, colorants, antioxidants and the like well known to those skilled in the art can be used.

触媒としては、N−アルキルポリアルキレンポリアミン類、ジアザビシクロウンデセン(DBU)、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン(ポリキャット−8)、トリエチレンジアミン、N−メチルモルホリン等の第3級アミン類、イミダゾール誘導体を使用することが好ましい。また、ポリウレタン分子の構造において難燃性向上に寄与するイソシアヌレート結合を形成する触媒の使用も好ましく、例えば酢酸カリウム、オクチル酸カリウム等の脂肪酸アルカリ金属塩触媒、第4級アンモニウム塩触媒が例示できる。   As the catalyst, tertiary amines such as N-alkylpolyalkylenepolyamines, diazabicycloundecene (DBU), N, N-dimethylcyclohexylamine (Polycat-8), triethylenediamine, N-methylmorpholine, Preference is given to using imidazole derivatives. In addition, it is also preferable to use a catalyst that forms an isocyanurate bond that contributes to improving flame retardancy in the structure of the polyurethane molecule, and examples thereof include fatty acid alkali metal salt catalysts such as potassium acetate and potassium octylate, and quaternary ammonium salt catalysts. .

本発明においては、さらに難燃剤を添加することも好ましい態様であり、好適な難燃剤としては、有機リン酸エステル類が例示される。有機リン酸エステル類は、可塑剤としての作用も有し、従って硬質ポリウレタンフォームの脆性改良の効果も奏することから、好適な添加剤である。またポリオール組成物の粘度低下効果も有する。かかる有機リン酸エステル類としては、リン酸のハロゲン化アルキルエステル、アルキルリン酸エステルやアリールリン酸エステル、ホスホン酸エステル等が使用可能である。   In the present invention, it is also a preferable aspect to add a flame retardant, and examples of suitable flame retardants include organic phosphate esters. Organophosphates are suitable additives because they also have an action as a plasticizer and thus have an effect of improving the brittleness of rigid polyurethane foam. It also has the effect of reducing the viscosity of the polyol composition. As such organic phosphoric acid esters, halogenated alkyl esters of phosphoric acid, alkyl phosphoric acid esters, aryl phosphoric acid esters, phosphonic acid esters and the like can be used.

<硬質ポリウレタンフォーム製造例>
(実施例1、2)
市販の硬質ポリウレタンフォーム原液(ソフラン−R、ポリオール182−100LC1、イソシアネートS−220NC:東洋ゴム工業製)を使用し、図1〜4に示した硬質ポリウレタンフォームの製造装置を使用して現場発泡法によりフロス法硬質ポリウレタンフォームを作製した。二酸化炭素とポリオール組成物との混合位置は、それぞれ図3に示したP点とした。発泡ポリオール組成物とポリイソシアネート成分は同じ温度に調整して使用した。また、CO温度は、二酸化炭素供給装置10の出口における温度である。尚、実施例1は気温29℃で、実施例2は気温13℃の環境下で行った。
<Example of rigid polyurethane foam production>
(Examples 1 and 2)
Using a commercially available rigid polyurethane foam stock solution (Sophane-R, polyol 182-1100LC1, isocyanate S-220NC: manufactured by Toyo Tire & Rubber Co., Ltd.), using the rigid polyurethane foam production apparatus shown in FIGS. Floss method rigid polyurethane foam was prepared by The mixing position of the carbon dioxide and the polyol composition was set to point P shown in FIG. The foamed polyol composition and the polyisocyanate component were used at the same temperature. The CO 2 temperature is the temperature at the outlet of the carbon dioxide supply device 10. In addition, Example 1 was performed in the temperature of 29 degreeC, and Example 2 was performed in the temperature of 13 degreeC environment.

(比較例1)
比較例1に於いては、発泡機の動作と、ボンベからのHFC−134aガスの供給とを連動化させる方法として、フロスポンプを用いた。即ち、発泡機に設けられているポリオール組成物の圧縮用シリンダーにフロスポンプのアームを連結させ、当該発泡機が硬質ポリウレタンフォームを吐出する際に、このシリンダーが動作することにより、フロスポンプを稼働させ、HFC−134aガスとポリオール組成物とを混合させた。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, a floss pump was used as a method for linking the operation of the foaming machine and the supply of HFC-134a gas from the cylinder. In other words, the arm of the froth pump is connected to the compression cylinder of the polyol composition provided in the foaming machine, and when the foaming machine discharges the rigid polyurethane foam, this cylinder operates to operate the froth pump. The HFC-134a gas and the polyol composition were mixed.

(比較例2)
本比較例2に於いては、図1に示す硬質ポリウレタンフォームの製造装置に於いて、制御手段15、第1電磁弁17、第2電磁弁19等を設けず、手動で発泡剤の供給の有無を切り換えたこと以外は、前記実施例1と同様にして行った。
(Comparative Example 2)
In this comparative example 2, in the rigid polyurethane foam manufacturing apparatus shown in FIG. 1, the control means 15, the first electromagnetic valve 17, the second electromagnetic valve 19 and the like are not provided, and the foaming agent is supplied manually. The same operation as in Example 1 was performed except that the presence or absence was switched.

<評価>
(圧縮強度)
JIS K 7220に準拠して測定した。
<Evaluation>
(Compressive strength)
It measured based on JISK7220.

(施工性)
注入発泡時に施工開始当初から所定のスプレーパターンで施工が行えるか否かを目視で評価した。
(Workability)
It was visually evaluated whether construction could be performed with a predetermined spray pattern from the beginning of construction at the time of injection foaming.

(熱伝導率)
熱伝導率測定装置AUTO−Λ HC−074(英弘精機社製)を使用し、測定条件は、JIS A 9511に準拠して熱伝導率(W/m・K)を測定した。
(Thermal conductivity)
A thermal conductivity measuring device AUTO-Λ HC-074 (manufactured by Eihiro Seiki Co., Ltd.) was used, and the thermal conductivity (W / m · K) was measured in accordance with JIS A 9511.

(フォームセル状態)
HFC−134aフロス発泡によるウレタンのフォーム外観(セルの細かさ)を基準(○)とした場合に、各実施例及び比較例において形成されたフォーム外観のセルが細かい場合を良好(◎)とし、粗い場合を不良(△)として評価した。
(Form cell state)
When the foam appearance (cell fineness) of urethane by HFC-134a froth foaming is used as the standard (◯), the foam appearance cells formed in each Example and Comparative Example are fine (◎), The coarse case was evaluated as defective (Δ).

<評価結果>
実験条件と評価結果を表1に示した。その結果、実施例1、2では発泡ガンのガン先からの吐出状態及び発泡状態は良好で安定しており、施工性も良好であることが確認された。即ち、不活性ガスとして二酸化炭素を用い、発泡剤供給装置に無脈動定量ポンプを内蔵した場合にも、比較例1で示したフロスポンプを用いる場合とほぼ同様の結果を示すことが確認された。また、比較例2で示した手動による場合では、ガン先からの吐出状態が安定せず、発泡状態にバラツキがあり、施工性も不良であることが確認された。
<Evaluation results>
Table 1 shows experimental conditions and evaluation results. As a result, in Examples 1 and 2, it was confirmed that the discharge state and foaming state of the foam gun from the tip of the foam gun were good and stable, and the workability was also good. That is, when carbon dioxide was used as the inert gas and a non-pulsating metering pump was built in the foaming agent supply device, it was confirmed that the results were almost the same as those obtained when the floss pump shown in Comparative Example 1 was used. . Moreover, in the case of the manual operation shown in Comparative Example 2, it was confirmed that the discharge state from the gun tip was not stable, the foamed state varied, and the workability was poor.

Figure 2009007530
Figure 2009007530

本発明の実施の一形態に係る硬質ポリウレタンフォームの製造装置の好適な実施形態を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed suitable embodiment of the manufacturing apparatus of the rigid polyurethane foam which concerns on one Embodiment of this invention. 前記硬質ポリウレタンフォームの製造装置における不活性ガスの発泡剤供給装置の好適な実施態様を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the suitable embodiment of the foaming agent supply apparatus of the inert gas in the manufacturing apparatus of the said rigid polyurethane foam. 前記硬質ポリウレタンフォームの製造装置における発泡機の好適な実施態様を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the suitable embodiment of the foaming machine in the manufacturing apparatus of the said rigid polyurethane foam. 同図(a)は発泡機13に於ける圧縮用シリンダー近傍の様子を示す説明図であり、同図(b)は圧縮用シリンダーに固定されるプレートを模式的に示す概略図である。FIG. 4A is an explanatory view showing the state in the vicinity of the compression cylinder in the foaming machine 13, and FIG. 4B is a schematic view schematically showing a plate fixed to the compression cylinder.

符号の説明Explanation of symbols

10 二酸化炭素供給装置
11 発泡剤供給装置(発泡剤供給手段)
12 ボンベ
13 発泡機(発泡手段)
14 ポリオール組成物貯蔵装置
15 制御手段
16 液化装置
17 第1電磁弁(第1開閉弁)
18 無脈動定量ポンプ
19 第2電磁弁(第2開閉弁)
20 ニードル弁
21 バルブ
22 シーケンサー
23 配管
24 レーザーセンサー
25〜27 配管
31 ポリオール組成物
32 プレート
33 圧縮用シリンダー
34 逆止弁
35 ニードル弁
37 温度調節装置
39 配管
41 ポリイソシアネート貯蔵装置
42 配管
43 温度調節装置
10 Carbon dioxide supply device 11 Foaming agent supply device (foaming agent supply means)
12 cylinder 13 foaming machine (foaming means)
14 Polyol composition storage device 15 Control means 16 Liquefaction device 17 First electromagnetic valve (first on-off valve)
18 Non-pulsating metering pump 19 Second solenoid valve (second on-off valve)
20 Needle Valve 21 Valve 22 Sequencer 23 Piping 24 Laser Sensor 25-27 Piping 31 Polyol Composition 32 Plate 33 Compression Cylinder 34 Check Valve 35 Needle Valve 37 Temperature Control Device 39 Piping 41 Polyisocyanate Storage Device 42 Piping 43 Temperature Control Device

Claims (4)

発泡剤として所定圧力に圧縮又は液化された不活性ガスを定量供給する発泡剤供給手段と、
前記不活性ガスとポリオール組成物を混合させて発泡ポリオール組成物とした後、当該発泡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硬質ポリウレタンフォームを吐出する発泡手段とを備えるフロス法硬質ポリウレタンフォームの製造装置であって、
前記発泡手段は、前記不活性ガスを定量供給する無脈動定量ポンプと、前記ポリオール組成物を圧縮して供給する為の圧縮用シリンダーを有し、
前記発泡手段と発泡剤供給手段との間には、前記不活性ガスの発泡剤供給手段への供給を調節する第1開閉弁と、前記不活性ガスを大気中に排出する第2開閉弁とが設けられており、
前記第1開閉弁及び第2開閉弁には、前記圧縮用シリンダーの動作を感知して当該第1開閉弁及び第2開閉弁の開閉を制御する制御手段が接続されていることを特徴とするフロス法硬質ポリウレタンフォームの製造装置。
A blowing agent supply means for quantitatively supplying an inert gas compressed or liquefied to a predetermined pressure as a blowing agent;
A froth method rigid polyurethane foam comprising foaming means for mixing the inert gas and a polyol composition to form a foamed polyol composition, and then mixing the foamed polyol composition and a polyisocyanate component to discharge the rigid polyurethane foam. Manufacturing equipment,
The foaming means has a non-pulsating metering pump for metering the inert gas, and a compression cylinder for compressing and feeding the polyol composition,
Between the foaming means and the foaming agent supply means, a first on-off valve for adjusting the supply of the inert gas to the foaming agent supply means, and a second on-off valve for discharging the inert gas into the atmosphere Is provided,
The first on-off valve and the second on-off valve are connected to control means for sensing the operation of the compression cylinder and controlling the opening and closing of the first on-off valve and the second on-off valve. Floss method rigid polyurethane foam manufacturing equipment.
前記不活性ガスが二酸化炭素であり、前記発泡剤供給手段には二酸化炭素を液化させる為の冷却部と、前記無脈動定量ポンプ通過後の液化された二酸化炭素を気化させる加熱部とが設けられていることを特徴とする請求項1に記載のフロス法硬質ポリウレタンフォームの製造装置。   The inert gas is carbon dioxide, and the foaming agent supply means is provided with a cooling part for liquefying carbon dioxide and a heating part for vaporizing the liquefied carbon dioxide after passing through the non-pulsating metering pump. The floss method rigid polyurethane foam manufacturing apparatus according to claim 1, wherein: 前記制御手段はシーケンサーであり、
前記発泡手段が硬質ポリウレタンフォームを吐出し、前記圧縮用シリンダーが動作している場合には、第1開閉弁を開状態とする一方、第2開閉弁を閉状態とし、
前記発泡手段が硬質ポリウレタンフォームを吐出せず、前記圧縮用シリンダーが静止している場合には、第1開閉弁を閉状態とする一方、第2開閉弁を開状態とする制御を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載のフロス法硬質ポリウレタンフォームの製造装置。
The control means is a sequencer;
When the foaming means discharges a rigid polyurethane foam and the compression cylinder is operating, the first on-off valve is opened, while the second on-off valve is closed,
When the foaming means does not discharge rigid polyurethane foam and the compression cylinder is stationary, the first on-off valve is closed and the second on-off valve is opened. The manufacturing apparatus of the floss method rigid polyurethane foam of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned.
前記制御手段は、前記圧縮用シリンダーの動作位置を検出するレーザーセンサーを有することを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のフロス法硬質ポリウレタンフォームの製造装置。   The said control means has a laser sensor which detects the operation position of the said cylinder for compression, The manufacturing apparatus of the floss method rigid polyurethane foam of any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned.
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