ポリウレタンフォーム製造装置
【課題】 発泡剤として液化二酸化炭素を用いるポリウレタンフォーム製造装置を提供する。
【解決手段】 本発明のポリウレタンフォーム製造装置は、ポリイソシアネートを主成分とするＡ液と、ポリオールを主成分とするＢ液と、発泡剤として混合される液化二酸化炭素と、を用いて施工現場でポリウレタンフォームを製造する装置であり、液化二酸化炭素容器１１と、加圧ガス供給用配管２２と、加圧ガス容器１２と、加圧ガス供給用配管に設けられた加圧ガス用流路開閉弁２２１及び加圧ガス用ブロー弁２２２と、液化二酸化炭素供給用配管２１と、液化二酸化炭素計量手段３４と、液化二酸化炭素供給用配管に設けられた液化二酸化炭素用ブロー弁２１１と、を備える。
【解決手段】 本発明のポリウレタンフォーム製造装置は、ポリイソシアネートを主成分とするＡ液と、ポリオールを主成分とするＢ液と、発泡剤として混合される液化二酸化炭素と、を用いて施工現場でポリウレタンフォームを製造する装置であり、液化二酸化炭素容器１１と、加圧ガス供給用配管２２と、加圧ガス容器１２と、加圧ガス供給用配管に設けられた加圧ガス用流路開閉弁２２１及び加圧ガス用ブロー弁２２２と、液化二酸化炭素供給用配管２１と、液化二酸化炭素計量手段３４と、液化二酸化炭素供給用配管に設けられた液化二酸化炭素用ブロー弁２１１と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリウレタンフォーム製造装置に関する。更に詳しくは、液化二酸化炭素容器と、液化二酸化炭素を加圧するための加圧ガスが充填された加圧ガス容器と、液化二酸化炭素供給用配管に設けられた液化二酸化炭素用ブロー弁とを備え、液化二酸化炭素の計量時における気化が抑えられ、所定量の液化二酸化炭素をフォーム原料に供給することができ、所定の発泡度等を有するフォームを施工現場において製造することができるポリウレタンフォーム製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ポリウレタンフォームは、断熱ボードの形成、吹付工法による建築現場での断熱壁の形成、吹付工法による人工盛土の形成等の広範な分野で用いられている。このポリウレタンフォームは、通常、ポリオール成分と、ポリイソシアネート成分と、発泡剤とを含有するフォーム原料を使用し、各々の成分を計量し、圧送して、それぞれの成分を衝突させて撹拌する、又は混合した後、撹拌する、等の方法で均一な混合物とし、これをスプレーガン等から吐出させ、吐出されたフォーム原料が反応、固化しながら発泡することによって製造されている。
【０００３】
発泡剤としてはフロンが用いられてきたが、フロンはオゾン層破壊等の問題で使用が規制されている。また、これから使用が予定されている代替フロンはオゾン層は破壊しないが、温暖化係数が極めて大きいという問題がある。そのため、ポリウレタンフォームの発泡剤として、水又は二酸化炭素が検討されている。しかし、水のみを発泡剤とした場合は、ポリウレタンフォームを十分に発泡させ、密度の小さい、軽量なフォームとするためには、多量の水を用いなければならない。この場合、ポリイソシアネートと水との反応による発熱によって、フォームに亀裂が生じることがあり、蓄熱による焼けなどの品質低下が発生することもある。更に、軽量化のために多量の水を用いることで、ポリウレタンフォームに過剰の尿素結合が形成され、フォームが脆くなってしまうこともある。また、発泡剤として水を用いたときは、フォーム原料の粘度が高く、ポリオール成分とポリイソシアネート成分とが十分に混合されず、フォームのセル形状が不均一になることもある。
【０００４】
更に、二酸化炭素を発泡剤とする場合は、液化された二酸化炭素を使用し、これを計量して所定量を供給する必要があるが、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、所定量の液化二酸化炭素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、ボンベ等の容器と計量ポンプとを接続する流路に、二酸化炭素を液体のまま保持するための冷却手段が設けられた液化二酸化炭素の定量供給装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−８２０５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の装置では、液化二酸化炭素を冷却するための熱交換器等の冷却手段を設けることが必須である。このような装置では、施工現場への搬送が容易ではなく、施工現場でのポリウレタンフォームの製造に用いる装置としては現実的ではない。
本発明は、上記の状況に鑑みてなされたものであり、液化二酸化炭素の気化が防止され、又は少なくとも抑えられ、所定量の二酸化炭素をフォーム原料に供給することができ、それによって所定の発泡度等を有するフォームを施工現場において製造することができるポリウレタンフォーム製造装置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】
本発明は以下のとおりである。
１．ポリイソシアネートを主成分とするＡ液と、ポリオールを主成分とするＢ液と、液化二酸化炭素容器から供給される発泡剤としての液化二酸化炭素と、を混合して施工現場でポリウレタンフォームを製造するに際し、該Ａ液と該Ｂ液との混合前に、該液化二酸化炭素を該Ａ液及び／又は該Ｂ液に混合し、該ポリウレタンフォームを製造する装置において、液化二酸化炭素容器と、一端側が該液化二酸化炭素容器に接続された加圧ガス供給用配管と、該加圧ガス供給用配管の他端側に接続された加圧ガス容器と、該加圧ガス供給用配管に設けられた加圧ガス用流路開閉弁及び加圧ガス用ブロー弁と、一端側が該液化二酸化炭素容器に接続された液化二酸化炭素供給用配管と、該液化二酸化炭素供給用配管に配設された液化二酸化炭素計量手段と、該液化二酸化炭素供給用配管に設けられた液化二酸化炭素用ブロー弁と、を備えることを特徴とするポリウレタンフォーム製造装置。
尚、上記「ポリイソシアネートを主成分とするＡ液」を、以下、「ポリイソシアネート成分」という。また、上記「ポリオールを主成分とするＢ液」を、以下、「ポリオール成分」という。
２．一端側が上記液化二酸化炭素供給用配管又は上記液化二酸化炭素容器に接続された液化二酸化炭素移送用配管と、該液化二酸化炭素移送用配管の他端側に接続された−１０℃以下の液化二酸化炭素が充填された真空断熱容器と、を備える上記１．に記載のポリウレタンフォーム製造装置。
３．上記液化二酸化炭素容器に、液化二酸化炭素と液化炭化水素との混合液体が充填された上記１．又は２．に記載のポリウレタンフォーム製造装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のポリウレタンフォーム製造装置によれば、液化二酸化炭素用ブロー弁を開放して液化二酸化炭素をブローすることにより、液化二酸化炭素を液体のまま安定に保持することができ、且つ計量手段等を冷却することができる。これにより、計量手段に所定量の液化二酸化炭素が供給されるため、所定の発泡倍率等を有するフォームとすることができる。
また、一端側が液化二酸化炭素供給用配管又は液化二酸化炭素容器に接続された液化二酸化炭素移送用配管と、液化二酸化炭素移送用配管の他端側に接続された−１０℃以下の液化二酸化炭素が充填された真空断熱容器とを備える場合は、液化二酸化炭素を液体のままより安定に計量手段に供給することができ、特に正確に所定の発泡倍率等を有するフォームとすることができる。
更に、断熱容器に、液化二酸化炭素と液化炭化水素とが充填された場合は、この液化炭化水素の可燃性を液化二酸化炭素により抑えることができ、所定の発泡倍率等を有するフォームとすることができるとともに、フォーム製造時の安全性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、例えば、図１乃至図１０を用いて本発明を詳細に説明する。
本発明のポリウレタンフォーム製造装置は、ポリオール成分に液化二酸化炭素が供給される場合を図示する図１のように、液化二酸化炭素容器１１、液化二酸化炭素供給用配管２１、第１液化二酸化炭素計量手段３４、第１液化二酸化炭素用ブロー弁２１１、加圧ガス供給用配管２２、加圧ガス容器１２、加圧ガス用流路開閉弁２２１及び加圧ガス用ブロー弁２２２を備える。この製造装置は、ポリオール成分が収容された原料容器３１、ポリオール成分供給用配管３２、ポリオール成分計量手段３３、第１混合器３５、ポリオール成分・液化二酸化炭素混合物供給用配管３６、ポリイソシアネート成分が収容された原料容器４１、ポリイソシアネート成分供給用配管４２、ポリイソシアネート成分計量手段４３、及びポリイソシアネート成分供給用配管４７、を更に備える。
【００１０】
液化二酸化炭素は、ポリオール成分とポリイソシアネート成分の両方に供給することもできる。この場合、図２のように、上記の各々の構成部材の他、第２液化二酸化炭素計量手段４４、第２液化二酸化炭素用ブロー弁２１２、第２混合器４５、及びポリイソシアネート成分・液化二酸化炭素混合物供給用配管４６、を更に備える。
【００１１】
液化二酸化炭素はポリイソシアネート成分に供給することもできる。この場合、図３のように、液化二酸化炭素容器１１、液化二酸化炭素供給用配管２１、第２液化二酸化炭素計量手段４４、第２液化二酸化炭素用ブロー弁２１２、加圧ガス供給用配管２２、加圧ガス容器１２、加圧ガス用流路開閉弁２２１及び加圧ガス用ブロー弁２２２を備える。この製造装置は、ポリオール成分が収容された原料容器３１、ポリオール成分供給用配管３２、ポリオール成分計量手段３３、第２液化二酸化炭素計量手段４４、第２混合器４５、ポリイソシアネート成分・液化二酸化炭素混合物供給用配管４６、ポリイソシアネート成分が収容された原料容器４１、ポリイソシアネート成分供給用配管４２、ポリイソシアネート成分計量手段４３、及びポリオール成分供給用配管３７、を更に備える。
【００１２】
液化二酸化炭素が充填された上記「液化二酸化炭素容器１１」としては、一般に提供されている、耐圧性が高く、且つ小型のガスボンベ等の容器、及び真空断熱が施された容器等が挙げられる。ガスボンベ等の容器を液化二酸化炭素容器１１として用いる場合、特に、施工現場で用いるときは、液化二酸化炭素の昇温を抑えるため、その外表面を樹脂発泡体等からなる断熱材により被覆し、断熱性を十分に高くすることが好ましい。このガスボンベ等の容器としては、例えば、直径が１００〜１５０ｍｍ、通常１２０〜１４０ｍｍ、高さ（長さ）が７００〜１１００ｍｍ、通常８００〜１０００ｍｍと小型であり、且つその重量も５〜２０ｋｇ、通常１０〜１５ｋｇと軽量な容器を用いることができる。
【００１３】
液化二酸化炭素容器１１として用いられるガスボンベ等の容器は、その耐圧が１０ＭＰａ以上、特に１５ＭＰａ以上（通常、２５ＭＰａ以下）であり、高い耐圧性を有する。また、上記のように軽量であり、建築現場等の施工現場への搬送が容易である。更に、施工現場における１日の作業に必要な液化二酸化炭素量は、通常、１〜５ｋｇであり、ガスボンベ等の容器は小型ではあるが、所要量の液化二酸化炭素を確保することができる。
【００１４】
一方、真空断熱が施された容器は、内部が減圧された二重壁を有しており、十分に断熱性の高い液化二酸化炭素容器１１とすることができる。しかし、一般に提供されている真空断熱容器は、例えば、直径が４５０〜６５０ｍｍ、通常５００〜６００ｍｍ、高さ（長さ）が１４００〜１７００ｍｍ、通常１５００〜１６５０ｍｍと大型であり、且つその重量も１００ｋｇを越え、特に１５０ｋｇを越える重量物であることもある。また、充填されている液化二酸化炭素も、１２０〜２００ｋｇ、通常１４０〜１８０ｋｇと相当に大量である。そのため、施工現場への搬送の面では不利であるが、充填された液化二酸化炭素が昇温し易い環境において製造装置を使用する場合などに好適である。
尚、「液化二酸化炭素が昇温する」とは、液化二酸化炭素が−１０℃を越えて高くなることを意味する。以下、同様である。
【００１５】
液化二酸化炭素容器１１としては十分な断熱性を有するものが用いられるが、製造装置が用いられる環境によっては充填された液化二酸化炭素が昇温し、第１及び／又は第２液化二酸化炭素計量手段３４、４４において、一部が気化することがある。この液化二酸化炭素の気化は二酸化炭素の供給量の変動の原因となる。そこで、上記「加圧ガス容器１２」が配設され、この加圧ガス容器１２から液化二酸化炭素容器１１に加圧ガスを供給し、加圧することで、液化二酸化炭素をより安定に液体のまま保持することができる。この加圧ガス容器１２としては、一般に提供されているガスボンベ等の容器を用いることができ、例えば、直径が１７０〜２５０ｍｍ、通常２００〜２４０ｍｍ、高さ（長さ）が１１００〜１４５０ｍｍ、通常１２００〜１３５０ｍｍと真空断熱容器に比べて小型であり、且つその重量も３０〜６０ｋｇ、通常３５〜５０ｋｇと軽量な容器を用いることができる。
【００１６】
加圧ガスは、加圧ガス供給用配管２２により液化二酸化炭素容器１１に供給される。この加圧ガス供給用配管２２には、加圧ガス用流路開閉弁２２１及び加圧ガス用ブロー弁２２２が設けられており、加圧ガス用流路開閉弁２２１の開閉により加圧ガスの供給と遮断とが調整される。液化二酸化炭素容器１１に充填された液化二酸化炭素が昇温したときは、加圧ガス用ブロー弁２２２を開放して加圧ガスをブローすることで、液化二酸化炭素を降温させることができ、これにより液化二酸化炭素を液体のまま安定に保持することができる。
【００１７】
加圧ガス容器に充填される加圧ガスは、液化二酸化炭素に溶解したり、液化二酸化炭素と反応したりすることのないガスであればよく、特に限定されない。この加圧ガスとしては、窒素ガス並びにヘリウム及びアルゴン等の不活性ガスなどを用いることができる。尚、加圧ガスとして二酸化炭素ガスを用いることもできる。
【００１８】
上記「液化二酸化炭素計量手段」（ポリオール成分に混合する液化二酸化炭素を計量するための第１液化二酸化炭素計量手段３４、及びポリイソシアネート成分に混合する液化二酸化炭素を計量するための第２液化二酸化炭素計量手段４４）としては、計量ポンプ等を用いることができる。この計量ポンプとしては、ギヤーポンプ、プランジャーポンプ、ダイヤフラムポンプ等の液体の計量、供給に用いられる一般的なポンプを用いることができる。
【００１９】
この製造装置には、第１液化二酸化炭素計量手段３４により計量された液化二酸化炭素と、ポリオール成分計量手段３３により計量されたポリオール成分とを混合するための第１混合器３５、及び第２液化二酸化炭素計量手段４４により計量された液化二酸化炭素と、ポリイソシアネート成分計量手段４３により計量されたポリイソシアネート成分とを混合するための第２混合器４５が配設される。これらの混合器としては、スタティックミキサ等の液体の混合に用いられる一般的な混合器を用いることができる。
【００２０】
液化二酸化炭素が充填された液化二酸化炭素容器１１と、第１液化二酸化炭素計量手段３４、及び第２液化二酸化炭素計量手段４４との間の距離は特に限定されないが、１５０ｃｍ以下、特に１００ｃｍ以下、更に６０ｃｍ以下（通常、５ｃｍ以上である。）であることが好ましい。この距離が１５０ｃｍ以下であれば、配管内における液化二酸化炭素の昇温を防止する、又は少なくとも抑えることができ、第１液化二酸化炭素計量手段３４及び第２液化二酸化炭素計量手段４４における液化二酸化炭素の定量性が損なわれることがなく、好ましい。
【００２１】
更に、本発明のポリウレタンフォーム製造装置では、液化二酸化炭素供給用配管２１に液化二酸化炭素用ブロー弁が設けられている。即ち、液化二酸化炭素供給用配管２１の、液化二酸化炭素容器１１と第１液化二酸化炭素計量手段３４との間及び／又は第１液化二酸化炭素計量手段３４と第１混合器３５との間、に第１液化二酸化炭素用ブロー弁２１１が設けられている。更に、液化二酸化炭素供給用配管２１の、液化二酸化炭素容器１１と第２液化二酸化炭素計量手段４４との間及び／又は第２液化二酸化炭素計量手段４４と第２混合器４５との間、に第２液化二酸化炭素用ブロー弁２１２が設けられている。液化二酸化炭素用ブロー弁は１本の液化二酸化炭素供給用配管に１個又は２個設けることができるが、１個設けられておれば、液化二酸化炭素の気化を防止することができる。また、この液化二酸化炭素用ブロー弁２１１、２１２は、第１液化二酸化炭素計量手段３４と第１混合器３５との間、及び第２液化二酸化炭素計量手段４４と第２混合器４５との間に設けることが好ましい。
【００２２】
ポリウレタンフォームの製造を開始する際、第１、第２液化二酸化炭素計量手段３４、４４の温度は、雰囲気温度とほぼ同温度であり、季節及び昼夜等により変化するが、通常、０〜４０℃である。そのため、計量手段の内部で液化二酸化炭素の一部が気化することがあり、定量性が低下することがある。そこで、製造開始時、上記の液化二酸化炭素用ブロー弁２１１、２１２を開放して液化二酸化炭素をブローすることにより、計量手段等を冷却し、その後、ブロー弁を閉止して製造を継続することで、液化二酸化炭素の気化を防止することができ、計量手段の定量性を維持することができる。
【００２３】
また、この製造装置では、図４〜６のように、加圧ガス容器１２と、−１０℃以下の液化二酸化炭素が充填された真空断熱容器１３とを配設することもできる。この場合、断熱性に優れた真空断熱容器１３から液化二酸化炭素容器１１に液化二酸化炭素を移送し、必要に応じて、この液化二酸化炭素に、加圧ガス容器１２から加圧ガスを供給し、加圧することで、液化二酸化炭素をより安定に液体のまま保持することができる。
【００２４】
この真空断熱容器１３を備える製造装置を用いる場合、液化二酸化炭素は液化二酸化炭素移送用配管２３により液化二酸化炭素容器１１に移送することができる。液化二酸化炭素移送用配管２３は、液化二酸化炭素供給用配管２１に接続されていてもよく、液化二酸化炭素容器１１に接続されていてもよい。液化二酸化炭素移送用配管２３には絞り弁２３１が設けられており、液化二酸化炭素の移送量を調整することができる。また、液化二酸化炭素移送用配管２３が液化二酸化炭素供給用配管２１に接続されているときは、絞り弁２３１と、液化二酸化炭素供給用配管２１の液化二酸化炭素移送用配管２３が接続された個所より下流側に設けられた開閉弁の開閉と、によって液化二酸化炭素の移送と供給とを調整することができる。
【００２５】
液化二酸化炭素供給用配管２１と液化二酸化炭素移送用配管２３とは、三方弁２１３により接続することもできる。この場合、三方弁２１３を、液化二酸化炭素容器１１と真空断熱容器１３とを接続する流路に設定し、真空断熱容器１３に充填された液化二酸化炭素の所定量を液化二酸化炭素容器１１に移送し、その後、三方弁２１３を、液化二酸化炭素容器１１と液化二酸化炭素供給用配管２１とを接続する流路に設定し、液化二酸化炭素を第１、第２化二酸化炭素計量手段３４、４４に供給することができる。
【００２６】
更に、本発明のポリウレタンフォーム製造装置では、液化二酸化炭素容器１１に、液化二酸化炭素と液化炭化水素との混合液体が充填されていてもよい。この液化炭化水素は特に限定されないが、直鎖又は分岐脂肪族炭化水素及び脂環式炭化水素等の液化物を用いることができる。直鎖又は分岐脂肪族炭化水素としては、プロパン、ブタン、ｉｓｏ−ブタン、ペンタン、ｉｓｏ−ペンタン、ヘプタン等が挙げられる。脂環式炭化水素としては、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン等が挙げられる。この液化炭化水素としては、沸点がポリウレタンフォームの製造に適している液化シクロペンタン（沸点；４９．３℃）及び／又は液化ｎ−ペンタン（沸点；３６．０℃）が好ましい。また、シクロペンタンとｎ−ペンタン、特にシクロペンタンは熱伝導率が小さく、より優れた断熱性を有するポリウレタンフォームとすることができ、この点でも好ましい。
【００２７】
液化炭化水素は発泡剤として有用であるが、引火性があるため、防火のための対策が必要である。しかし、この対策をとることは、特に、建築現場等における施工現場では容易ではない。本発明では、この引火性のある液化炭化水素と不燃性の液化二酸化炭素との混合液体とすることで、液化炭化水素の引火性を十分に抑えることができる。この混合液体における液化二酸化炭素と液化炭化水素との質量割合は特に限定されないが、混合液体を１００質量％とした場合に、液化二酸化炭素が２０質量％以上、１００質量％未満、即ち、液化炭化水素が８０質量％以下である混合液体とすることができる。
【００２８】
また、これらの製造装置は、図８〜１０のように、ポリオール成分・液化二酸化炭素混合物供給用配管３６内のポリオール成分、及びポリイソシアネート成分・液化二酸化炭素混合物供給用配管４６内のポリイソシアネート成分、の各々を加熱するための原料加熱器５、並びに各々の成分を更に加熱するための第１ヒーターホース６１及び第２ヒーターホース６２を備えていることが好ましい。このような装置であれば、原料加熱器５により原料を加熱し、その後、それぞれを第１ヒーターホース６１及び第２ヒーターホース６２により加熱して降温を抑え、次いで、スプレーガン７から吐出させ、反応させてポリウレタンフォームを製造することができる。この製造装置は、それぞれの成分の降温が抑えられるため、建物の断熱壁の施工現場、人工盛土の施工現場等において有用である。
【００２９】
本発明の装置を用いてポリウレタンフォームを製造する方法は特に限定されず、例えば、図１に記載の製造装置を用いて、以下のようにして製造することができる。
液化二酸化炭素容器１１に充填された液化二酸化炭素を、液化二酸化炭素供給用配管２１内を流通させて第１液化二酸化炭素計量手段３４に供給し、計量して、所定量の液化二酸化炭素を送出し、第１混合器３５に供給する。一方、原料容器３１に収容されたポリオール成分を、ポリオール成分供給用配管３２内を流通させてポリオール成分計量手段３３に供給し、計量して、所定量のポリオール成分を第１混合器３５に供給する。第１混合器３５では、液化二酸化炭素とポリオール成分とを混合し、その後、混合物を、ポリオール成分・液化二酸化炭素混合物供給用配管３６に送出する。更に、原料容器４１に収容されたポリイソシアネート成分を、ポリイソシアネート成分供給用配管４２内を流通させてポリイソシアネート成分計量手段４３に供給し、計量して、所定量のポリイソシアネート成分をポリイソシアネート成分供給用配管４７に送出する。次いで、液化二酸化炭素が供給されたポリオール成分と、ポリイソシアネート成分とを混合し、反応させてポリウレタンフォームを製造する。
【００３０】
このフォームは、図８のように、ポリオール成分・液化二酸化炭素混合物供給用配管３６内のポリオール成分、及びポリイソシアネート成分供給用配管４７内のポリイソシアネート成分を、原料加熱器５により加熱し、その後、それぞれを第１ヒーターホース６１及び第２ヒーターホース６２により加熱して降温を抑え、次いで、スプレーガン７から吐出させ、反応させて製造することもできる。この方法は、建物の断熱壁の施工現場、人工盛土の施工現場等において有用である。この方法では、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７のガンヘッド内で、所謂、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。
【００３１】
ポリウレタンフォームは、図２に記載の製造装置を用いて、以下のようにして製造することもできる。
液化二酸化炭素容器１１に充填された液化二酸化炭素を、液化二酸化炭素供給用配管２１内を流通させ、中間部で分岐された液化二酸化炭素供給用配管２１の一方の分岐管から第１液化二酸化炭素計量手段３４に供給し、他方の分岐管から第２液化二酸化炭素計量手段４４に供給し、各々の計量手段により計量して、所定量の液化二酸化炭素を送出し、第１混合器３５及び第２混合器４５の各々に供給する。そして、第１混合器３５では、液化二酸化炭素とポリオール成分とを混合し、第２混合器４５では、液化二酸化炭素とポリイソシアネート成分とを混合し、その後、それぞれの混合物を、ポリオール成分・液化二酸化炭素混合物供給用配管３６、及びポリイソシアネート成分・液化二酸化炭素混合物供給用配管４６に各々送出する。次いで、液化二酸化炭素が供給されたポリオール成分と、液化二酸化炭素が供給されたポリイソシアネート成分とを混合し、反応させてポリウレタンフォームを製造する。
【００３２】
このフォームは、図９のように、ポリオール成分・液化二酸化炭素混合物供給用配管３６内のポリオール成分、及びポリイソシアネート成分・液化二酸化炭素混合物供給用配管４６内のポリイソシアネート成分の各々を、原料加熱器５により加熱し、その後、それぞれを第１ヒーターホース６１及び第２ヒーターホース６２により加熱して降温を抑え、次いで、スプレーガン７から吐出させ、反応させて製造することもできる。この方法は、前記のように、建物の断熱壁の施工現場、人工盛土の施工現場等において有用である。この方法では、液化二酸化炭素が混合されたポリオール成分と、液化二酸化炭素が混合されたポリイソシアネート成分とは、スプレーガン７のガンヘッド内で、所謂、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。
【００３３】
このように、液化二酸化炭素を、ポリオール成分とポリイソシアネート成分の各々に配合する場合は、より多量の液化二酸化炭素を含有するフォーム原料とすることができ、密度の低い、軽量なフォームとすることができる。
【００３４】
ポリウレタンフォームは、図３に記載の製造装置を用いて、以下のようにして製造することもできる。
液化二酸化炭素容器１１に充填された液化二酸化炭素を、液化二酸化炭素供給用配管２１内を流通させて第２液化二酸化炭素計量ポンプ４４に供給し、計量して、所定量の液化二酸化炭素を送出し、第２混合器４５に供給する。一方、原料容器４１に収容されたポリイソシアネート成分を、ポリイソシアネート成分供給用配管４２内を流通させてポリイソシアネート成分計量手段４３に供給し、計量して、所定量のポリイソシアネート成分を第２混合器４５に供給する。第２混合器４５では、液化二酸化炭素とポリイソシアネート成分とを混合し、その後、混合物を、ポリイソシアネート成分・液化二酸化炭素混合物供給用配管４６に送出する。また、原料容器３１に収容されたポリオール成分を、ポリオール成分供給用配管３２内を流通させてポリオール成分計量ポンプ３３に供給し、計量して、所定量のポリオール成分をポリオール成分供給用配管３７内に送出する。次いで、液化二酸化炭素が供給されたポリイソシアネート成分と、ポリオール成分とを混合し、反応させてポリウレタンフォームを製造する。
【００３５】
このフォームは、図１０のように、ポリイソシアネート成分・液化二酸化炭素混合物供給用配管４６内のポリイソシアネート成分、及びポリオール成分供給用配管３７内のポリオール成分を、原料加熱器５により加熱し、その後、それぞれを第１ヒーターホース６１及び第２ヒーターホース６２により加熱して降温を抑え、次いで、スプレーガン７から吐出させ、反応させて製造することもできる。この方法は、前記のように、建物の断熱壁の施工現場、人工盛土の施工現場等において有用である。この方法では、液化二酸化炭素が混合されたポリイソシアネート成分と、ポリオール成分とは、スプレーガン７のガンヘッド内で、所謂、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。
尚、上記の施工現場では、比較的反応の早いフォーム原料を用いることが好ましい。
【００３６】
上記の製造方法において、製造開始時、液化二酸化炭素用ブロー弁２１１、２１２を開放して液化二酸化炭素をブローすることにより、計量手段等を冷却し、その後、ブロー弁を閉止して製造を継続することで、液化二酸化炭素の気化を防止することができ、計量手段の定量性を維持することができる。
【００３７】
また、上記の製造方法において、液化二酸化炭素容器１１として用いることができる真空断熱が施された容器は、特に優れた断熱性を有しているが、前記のように、通常、その耐圧は３〜７ＭＰａであり、最高使用圧力は１．５〜３．５ＭＰａであって、液化二酸化炭素が昇温した場合に、液化二酸化炭素を液体のまま保持するため十分に高い圧力を負荷することはできない。一方、液化二酸化炭素容器１１としては、前記のように、最大２５ＭＰａの耐圧性を有するガスボンベ等の耐圧容器を用いることができる。更に、加圧ガス容器１２としても、前記のように、最大２５ＭＰａの耐圧性を有するガスボンベ等の耐圧容器を用いることができる。従って、液化二酸化炭素容器１１に充填された液化二酸化炭素が昇温した場合に、加圧ガスによって十分に高い圧力を負荷することができ、液化二酸化炭素を液体のまま安定に保持することができる。
【００３８】
液化二酸化炭素容器１１に供給される加圧ガスの圧力は、液化二酸化炭素の温度によって設定することができ、特に限定されないが、３．５〜６．０ＭＰａ、特に４．０〜５．５ＭＰａ、更に４．０〜５．０ＭＰａとすることができる。この加圧ガスの圧力が６．０ＭＰａであれば、充填された液化二酸化炭素の温度が２０℃にまで昇温しても、また、圧力が５．５ＭＰａであれば１８℃にまで昇温しても、更に、圧力が５．０ＭＰａであれば１２℃にまで昇温しても、液化二酸化炭素を液体のまま保持することができる。また、加圧ガス容器１２に充填された加圧ガスの圧力も、所定圧力の加圧ガスを液化二酸化炭素容器１１に供給することができる限り特に限定されない。この加圧ガスの圧力は、加圧ガス容器１２に取り付けられた調圧弁により所定圧力に調整することができる。
【００３９】
建築現場等における断熱壁の形成などの施工現場では、通常、作業用車両の荷台に、上記の製造装置一式の他、コンプレッサー及び発電機等を積載して搬送し、現場で施工し、フォームを形成することになる。この際、１日の作業に必要な液化二酸化炭素は、通常、前記のように１〜５ｋｇであり、この観点では、前記のように大量の液化二酸化炭素が充填され、大型で、且つ重量のある真空断熱容器を液化二酸化炭素容器１１として現場に持ち込む必要はない。即ち、液化二酸化炭素容器１１、加圧ガス容器１２及び真空断熱容器１３を備える製造装置を使用し、工場等において、真空断熱容器１３に充填された液化二酸化炭素の所定量を予め液化二酸化炭素容器１１に移送し、この液化二酸化炭素容器１１と加圧ガス容器１２とを現場に持ち込めばよく、真空断熱容器１３を持ち込まなくても施工にはまったく支障はない。更に、液化二酸化炭素が昇温したときは、加圧ガス供給用配管２２に設けられた加圧ガス用ブロー弁２２２を開放し、加圧ガスをブローすることで、液化二酸化炭素を降温させることができる。
【００４０】
以上、詳述したポリウレタンフォームの製造方法で、発泡剤として用いられる液化二酸化炭素の供給量は、必要とされる発泡倍率及びフォームの用途等により調整することができる。この液化二酸化炭素の供給量は、ポリオール成分とポリイソシアネート成分との合計、即ち、フォーム原料の全量を１００質量％とした場合に、０．５〜４質量％とすることができ、１〜３．５質量％、特に１．５〜３質量％とすることが好ましい。このように液化二酸化炭素を発泡剤として用いることにより、後記のように発泡剤として使用されることが多い水のみを用いた場合に比べてフォームの密度を低下させることができる。即ち、発泡倍率を高くすることができる。例えば、水のみを用いたときに４０〜４５ｋｇ／ｍ３であるフォームの密度を、フォーム原料の全量に対して０．５〜４質量％の液化二酸化炭素を発泡剤として併用することで、３０〜３５ｋｇ／ｍ３と低くすることができる。
尚、液化二酸化炭素は、通常、水等の発泡剤と併用されるが、フォームの密度が８０ｋｇ／ｍ３以上、特に１００〜２００ｋｇ／ｍ３であり、高発泡を必要としない場合は、発泡剤として液化二酸化炭素のみを用いることもできる。
【００４１】
フォーム原料には、ポリオール、ポリイソシアネート、液化二酸化炭素の他、液化二酸化炭素以外の発泡剤、触媒、架橋剤、整泡剤等を配合することができる。
ポリオールは、ポリエステルポリオール及びポリエーテルポリオールのいずれでもよく、各種のポリオールを用いることができる。また、ポリエーテルポリオールにビニル基を含有する化合物をグラフト重合させたポリマーポリオールを用いることもできる。更に、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、尿素分散型ポリエーテルポリオール等を用いることもできる。これらのポリオールのうちでは、アルキレンオキサイドを付加させたポリエーテルポリオールが好ましい。
【００４２】
発泡剤、触媒、架橋剤、整泡剤等は、ポリオール成分に配合してもよいし、ポリイソシアネート成分に配合してもよいが、発泡剤、触媒及び架橋剤はポリオール成分に配合されることが多く、整泡剤はポリイソシアネート成分に配合されることが多い。
発泡剤としては、通常、水が用いられる。この水の配合量は、ポリオールを１００質量部とした場合に、２〜８質量部、特に３〜６質量部とすることができる。
【００４３】
また、触媒としては、金属触媒及びアミン触媒を用いることができる。施工現場で用いる触媒としては、比較的反応が速いアミン触媒が用いられることが多く、アミン触媒と金属触媒とを併用することもできる。
金属触媒としては、スタナスオクトエート、ジブチルチンジラウレート、ジブチルチンジアセテート及びオクテン酸鉛等が挙げられる。この金属触媒の配合量は、ポリオールを１００質量部とした場合に、０．２〜２質量部とすることができる。金属触媒は１種のみ用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。
【００４４】
更に、アミン触媒としては、トリエチレンジアミン、トリエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアミン、テトラメチルエチレンジアミン、テトラメチルプロパン−１，３−ジアミン、テトラメチルヘキサン−１，６−ジアミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、テトラメチルグアニジン、Ｎ−メチルモルフォリン、ジメチルメチレンジアミン及びジメチルアミノエタノール等が挙げられる。このアミン触媒の配合量は、ポリオールを１００質量部とした場合に、０．５〜３質量部、特に１〜２．５質量部とすることができる。アミン触媒は１種のみ用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。
【００４５】
また、架橋剤としては、ジオール、トリオール、テトラオール、ジアミン及びアミノアルコール等を用いることができる。ジオールとしては、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、ジプロピレングリコール、１，４−ブタンジオール等が挙げられる。トリオールとしては、グリセリン、トリメチロールプロパン等が挙げられる。テトラオールとしては、ベンタエリスリトール等が挙げられる。更に、ジアミンとしては、ヘキサメチレンジアミン等が挙げられる。アミノアルコールとしては、ジエタノールアミン等が挙げられる。この架橋剤の配合量は、ポリオールを１００質量部とした場合に、１〜１０質量部とすることができる。架橋剤は１種のみ用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。
【００４６】
更に、整泡剤としては、線状又は分枝ポリエーテル−シロキサン共重合体を用いることができる。特に、フォームの連泡性を高めるためには整泡力の低い線状ポリシロキサン−ポリオキシアルキレン共重合体を用いることがより好ましい。この整泡剤の配合量は、ポリオールを１００質量部とした場合に、０．５〜２質量部とすることができる。整泡剤は１種のみ用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。
【００４７】
また、ポリイソシアネートとしては、トルエンジイソシアネート、１，５ナフタレ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（ＭＤＩ）及びこれらの変性体を用いることができる。ポリイソシアネートとしては、汎用性及び流動性の観点からは、クルードＭＤＩが好ましい。更に、耐熱性の観点からは、カルボジイミド変性ＭＤＩが好ましい。ポリイソシアネートは、通常、イソシアネートインデックスが１０５〜１２０となる配合量とすることができる。ポリイソシアネートは１種のみ用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。
【００４８】
フォーム原料には、難燃剤を配合することもできる。特に、建物の断熱壁等に用いる場合は、難燃剤を配合することが好ましい。この難燃剤としては、水酸化アルミニウム、金属／アミン複合体、アンモニウムポリフォスフェート、フォスフィン、トリス（２，３−ジクロロプロピル）フォスフォネート、ネオペンチル臭化ポリエーテル、ジブロモプロパノール及びジブロモネオペンチルグリコール等が挙げられる。難燃剤としては、ハロゲンを有さないリン酸エステル系難燃剤がより好ましい。
【実施例】
【００４９】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例１
下記の組成のフォーム原料を使用し、ポリオール成分に、発泡剤として液化二酸化炭素を供給し、反応させて、石綿スレート板からなる壁材の表面に厚さ３０ｍｍのポリウレタンフォーム層を形成し、断熱壁とした。
［１］フォーム原料の組成
（１）ポリオール；ポリプロピレングリコール系ポリエーテルポリオール（三洋化成株式会社製、商品名「Ｎｏ．３３」）、及びエチレンジアミン系ポリエーテルポリオール（旭硝子株式会社製、商品名「ＦＤ−５０８」）
（２）触媒；トリエチレンジアミン（三共エアプロダクツ株式会社製、商品名「ＤＡＢＣＯ ３３ＬＶ」、ポリオールの合計を１００質量部とした場合に２質量部配合した。）、及びジブチルチンジラウレート（日東化成株式会社製、商品名「ネオスタンＵ−１００」、ポリオールの合計を１００質量部とした場合に１質量部配合した。）
（３）発泡剤；液化二酸化炭素、フォーム原料を１００質量％とした場合に、４質量％ となるように供給した。
；水、ポリオールの合計を１００質量部とした場合に４質量部配合した。
（４）整泡剤；線状ポリシロキサン−ポリオキシアルキレン共重合体（東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製、商品名「ＳＨ−１９０」、ポリオールの合計を１００質量部とした場合に０．５質量部配合した。）、及びポリシロキサン−ポリオキシアルキレン共重合体（東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製、商品名「ＳＨ−１９３」、ポリオールの合計を１００質量部とした場合に０．５質量部配合した。）
（５）難燃剤；トリスクロロプロピルフォスフェート（大八化学工業株式会社製、商品名「ＴＭＣＰＰ」、ポリオールの合計を１００質量部とした場合に２０質量部配合した。）
（６）ポリイソシアネート；クルードＭＤＩ（ＢＡＳＦ ＩＮＯＡＣポリウレタン株式会社製、商品名「Ｍ−２０」、イソシアネートインデックスが１１０となる配合量とした。）
尚、ポリオールとポリイソシアネートとを除く他の成分は、すべてポリオールに配合し、ポリオール成分とした。
【００５０】
［２］断熱壁の形成
以下、図１及び図８を参照して断熱壁の製造方法を説明する。
この実施例１では、液化二酸化炭素容器１１［直径１３５ｍｍ、高さ（長さ）９００ｍｍ、耐圧２４．５ＭＰａ、容器重量１１ｋｇ、内容積１０リットルのガスボンベであり、温度−２０℃、圧力約２ＭＰａの液化二酸化炭素が８ｋｇ充填されている。］と、加圧ガス容器１２［直径２２０ｍｍ、高さ（長さ）１３００ｍｍ、耐圧２５ＭＰａ、容器重量４６ｋｇ、内容積４１リットルのガスボンベであり、圧力６ＭＰａの二酸化炭素ガスが充填されている。］と、を備える製造装置を用いた。
【００５１】
上記の製造装置を使用し、先ず、加圧ガス容器１２に付設された加圧ガス用流路開閉弁２２１を開け（加圧ガス用ブロー弁２２２は閉じておく。）、圧力４ＭＰａに調整された二酸化炭素ガスを液化二酸化炭素容器１１に供給し、液化二酸化炭素容器１１の上部空間を４ＭＰａに加圧した。次いで、液化二酸化炭素容器１１に充填された液化二酸化炭素を、内圧によって液化二酸化炭素供給用配管２１（ステンレス鋼製、内径５ｍｍ、長さ５０ｃｍ）内に送出し、第１液化二酸化炭素計量ポンプ３４に供給し、計量して、１００ｍｌ／分の送出速度で液化二酸化炭素供給用配管２１（この計量ポンプより下流の配管は樹脂製であり、内径５ｍｍ、長さ５０ｃｍである。）内に送出し、移送させ、第１混合器３５に供給した。
【００５２】
一方、原料容器３１に収容された上記組成のポリオール成分を、ポリオール成分供給用配管３２（樹脂製、内径１２．７ｍｍ、長さ４ｍ）内を流通させてポリオール成分計量ポンプ３３に供給し、計量して、２５００ｍｌ／分の送出速度で第１混合器３５に供給した。その後、第１混合器３５により調製された混合物を、ポリオール成分・液化二酸化炭素混合物供給用配管３６（ステンレス鋼製、内径６．４ｍｍ、長さ２０ｃｍ）内に送出した。
【００５３】
また、原料容器４１に収容された上記ポリイソシアネートを、ポリイソシアネート成分供給用配管４２（樹脂製、内径１２．７ｍｍ、長さ４ｍ）内を流通させてポリイソシアネート成分計量ポンプ４３に供給し、計量して、２５００ｍｌ／分の送出速度でポリイソシアネート成分供給用配管４７（ステンレス鋼製、内径６．４ｍｍ、長さ２０ｃｍ）内に送出した。次いで、ポリオール成分・液化二酸化炭素混合物供給用配管３６内のポリオール成分、及びポリイソシアネート成分供給用配管４７内のポリイソシアネート成分を、原料加熱器５により４０℃に加熱し、その後、それぞれを第１ヒーターホース６１及び第２ヒーターホース６２により保温して４０℃に維持し、次いで、スプレーガン７（ガスマー株式会社製、型式「Ｄガン」）から、石綿スレート板からなる壁材の表面に吐出させ、反応させて、ポリウレタンフォームからなる断熱層を形成した。
【００５４】
尚、液化二酸化炭素供給用配管２１の、第１液化二酸化炭素計量ポンプ３４の出口から１０ｃｍの位置に第１液化二酸化炭素用ブロー弁２１１を設け、断熱層形成開始時に、このブロー弁２１１を１０秒間開放して液化二酸化炭素をブローした。これにより、ブロー前に１２℃であった第１液化二酸化炭素計量ポンプ３３の表面の温度が−２０℃に低下した。その後、ブロー弁２１１を閉止し、ポリウレタンフォームの製造を開始した。これにより、安定した製造を継続することができた。
【００５５】
［３］ポリウレタンフォーム層の評価
上記のようにして形成したポリウレタンフォーム層の密度、セル径及び難燃性を下記のようにして評価したところ、密度は３２ｋｇ／ｍ３、セル径は０．２ｍｍ、難燃性は合格であった。
（１）密度（ｋｇ／ｍ３）；ＪＩＳ Ａ ９５２６により測定した。
（２）セル径（ｍｍ）；光学顕微鏡によって倍率２００倍で観察し、撮影した写真を用いて１０個のセルの径を計測し、それらの平均値を算出し、セル径とした。
（３）難燃性；ＪＩＳ Ａ ９５２６により測定した。
【００５６】
実施例２
実施例１の［１］と同様の組成のフォーム原料を用いて、以下のようにして断熱壁を形成した（図４及び８参照）。
［１］断熱壁の形成
この実施例２では、実施例１と同じ液化二酸化炭素容器１１及び加圧ガス容器１２と、真空断熱容器１３［直径５３０ｍｍ、高さ（長さ）１５４０ｍｍ、耐圧４．３４ＭＰａ（最高使用圧力２．５ＭＰａ）、容器重量１４６ｋｇ、内容積１７５リットルのガスボンベであり、温度−２０℃、圧力約２ＭＰａの液化二酸化炭素が１６０ｋｇ充填されている。］と、を備える製造装置を用いた。
【００５７】
上記の製造装置を使用し、先ず、液化二酸化炭素移送用配管２３に設けられた絞り弁２３１を開き、その後、三方弁２１３の流路を、液化二酸化炭素容器１１と真空断熱容器１３とを接続する流路とし、真空断熱容器１３に充填された液化二酸化炭素のうちの５ｋｇを、内圧によって液化二酸化炭素容器１１に移送した。次いで、絞り弁２３１及び三方弁２１３を閉じ、その後、加圧ガス容器１２に付設された加圧ガス流路開閉弁２２１を開け（加圧ガス用ブロー弁２２２は閉じておく。）、圧力４．５ＭＰａに調整された二酸化炭素ガスを液化二酸化炭素容器１１に供給し、液化二酸化炭素容器１１の上部空間を４．５ＭＰａに加圧した。次いで、三方弁２１３の流路を、液化二酸化炭素容器１１と液化二酸化炭素供給用配管２１とを接続する流路とし、液化二酸化炭素供給用配管２１（材質及び寸法は実施例１の場合と同じである。）内に液化二酸化炭素を送出し、第１液化二酸化炭素計量ポンプ３４に供給して計量し、１００ｍｌ／分の送出速度で液化二酸化炭素供給用配管２１（材質及び寸法は実施例１の場合と同じである。）内に送出し、移送させ、第１混合器３５に供給した。
【００５８】
一方、原料容器３１に収容された上記組成のポリオール成分を、ポリオール成分供給用配管３２（材質及び寸法は実施例１の場合と同じである。）内を流通させてポリオール成分計量ポンプ３３に供給し、計量して、２５００ｍｌ／分の送出速度で第１混合器３５に供給した。その後、第１混合器３５により調製された混合物を、ポリオール成分・液化二酸化炭素混合物供給用配管３６（材質及び寸法は実施例１の場合と同じである。）内に送出した。
【００５９】
また、原料容器４１に収容された上記ポリイソシアネートを、ポリイソシアネート成分供給用配管４２（材質及び寸法は実施例１の場合と同じである。）内を流通させてポリイソシアネート成分計量ポンプ４３に供給し、計量して、２５００ｍｌ／分の送出速度でポリイソシアネート成分供給用配管４７（材質及び寸法は実施例１の場合と同じである。）内に送出した。次いで、ポリオール成分・液化二酸化炭素混合物供給用配管３６内のポリオール成分、及びポリイソシアネート成分供給用配管４７内のポリイソシアネート成分を、原料加熱器５により４０℃に加熱し、その後、それぞれを第１ヒーターホース６１及び第２ヒーターホース６２により保温して４０℃に維持し、次いで、スプレーガン７（ガスマー株式会社製、型式「Ｄガン」）から、石綿スレート板からなる壁材の表面に吐出させ、反応させて、ポリウレタンフォームからなる断熱層を形成した。
【００６０】
尚、実施例１と同様にして、断熱層形成開始時に第１液化二酸化炭素用ブロー弁２１１を１０秒間開放して液化二酸化炭素をブローした。これにより、ブロー前に１２℃であった第１液化二酸化炭素計量ポンプ３３の表面の温度が−２０℃に低下した。その後、ブロー弁２１１を閉止し、ポリウレタンフォームの製造を開始した。これにより、安定した製造を継続することができた。
【００６１】
［２］ポリウレタンフォーム層の評価
上記のようにして形成したポリウレタンフォーム層の密度、セル径及び難燃性を実施例１の［３］と同様にして評価したところ、密度は３２ｋｇ／ｍ３、セル径は０．２ｍｍ、難燃性は合格であった。
【００６２】
尚、本発明では、上記の実施例の記載に限られず、本発明の範囲内において種々変更した実施例とすることができる。例えば、液化二酸化炭素供給用配管２１を２本備え、そのうちの１本の一端側が液化二酸化炭素容器１１に接続され、他端側が第１液化二酸化炭素計量ポンプ３４に接続されており、他の１本の一端側が液化二酸化炭素容器１１に接続され、他端側が第２液化二酸化炭素計量ポンプ４４に接続されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】ポリオール成分に液化二酸化炭素が混合されるポリウレタンフォームの製造装置の概略を示す説明図である。
【図２】ポリオール成分及びポリイソシアネート成分に液化二酸化炭素が混合されるポリウレタンフォームの製造装置の概略を示す説明図である。
【図３】ポリイソシアネート成分に液化二酸化炭素が混合されるポリウレタンフォームの製造装置の概略を示す説明図である。
【図４】図１の製造装置において更に真空断熱容器を備えるポリウレタンフォームの製造装置の概略を示す説明図である。
【図５】図２の製造装置において更に真空断熱容器を備えるポリウレタンフォームの製造装置の概略を示す説明図である。
【図６】図３の製造装置において更に真空断熱容器を備えるポリウレタンフォームの製造装置の概略を示す説明図である。
【図７】液化二酸化炭素容器と、加圧ガス容器と、真空断熱容器との接続の様子を拡大して示す説明図である。
【図８】図１の製造装置に更にヒーターホース、スプレーガン等が配設されたポリウレタンフォームの製造装置の概略を示す説明図である。
【図９】図２の製造装置に更にヒーターホース、スプレーガン等が配設されたポリウレタンフォームの製造装置の概略を示す説明図である。
【図１０】図３の製造装置に更にヒーターホース、スプレーガン等が配設されたポリウレタンフォームの製造装置の概略を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６４】
１１；液化二酸化炭素容器、１２；加圧ガス容器、１３；真空断熱容器、２１；液化二酸化炭素供給用配管、２１１；第１液化二酸化炭素用ブロー弁、２１２；第２液化二酸化炭素用ブロー弁、２１３；三方弁、２２；加圧ガス供給用配管、２２１；加圧ガス用流路開閉弁、２２２；加圧ガス用ブロー弁、２３；液化二酸化炭素移送用配管、２３１；絞り弁、３１；ポリオール成分が収容された原料容器、３２；ポリオール成分供給用配管、３３；ポリオール成分計量ポンプ、３４；第１液化二酸化炭素計量手段（第１液化二酸化炭素計量ポンプ）、３５；第１混合器、３６；ポリオール成分・液化二酸化炭素混合物供給用配管、３７；ポリオール成分供給用配管、４１；ポリイソシアネート成分が収容された原料容器、４２；ポリイソシアネート成分供給用配管、４３；ポリイソシアネート成分計量ポンプ、４４；第２液化二酸化炭素計量手段（第２液化二酸化炭素計量ポンプ）、４５；第２混合器、４６；ポリイソシアネート成分・液化二酸化炭素混合物供給用配管、４７；ポリイソシアネート成分供給用配管、５；原料加熱器、６１；第１ヒーターホース、６２；第２ヒーターホース、７；スプレーガン。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリウレタンフォーム製造装置に関する。更に詳しくは、液化二酸化炭素容器と、液化二酸化炭素を加圧するための加圧ガスが充填された加圧ガス容器と、液化二酸化炭素供給用配管に設けられた液化二酸化炭素用ブロー弁とを備え、液化二酸化炭素の計量時における気化が抑えられ、所定量の液化二酸化炭素をフォーム原料に供給することができ、所定の発泡度等を有するフォームを施工現場において製造することができるポリウレタンフォーム製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ポリウレタンフォームは、断熱ボードの形成、吹付工法による建築現場での断熱壁の形成、吹付工法による人工盛土の形成等の広範な分野で用いられている。このポリウレタンフォームは、通常、ポリオール成分と、ポリイソシアネート成分と、発泡剤とを含有するフォーム原料を使用し、各々の成分を計量し、圧送して、それぞれの成分を衝突させて撹拌する、又は混合した後、撹拌する、等の方法で均一な混合物とし、これをスプレーガン等から吐出させ、吐出されたフォーム原料が反応、固化しながら発泡することによって製造されている。
【０００３】
発泡剤としてはフロンが用いられてきたが、フロンはオゾン層破壊等の問題で使用が規制されている。また、これから使用が予定されている代替フロンはオゾン層は破壊しないが、温暖化係数が極めて大きいという問題がある。そのため、ポリウレタンフォームの発泡剤として、水又は二酸化炭素が検討されている。しかし、水のみを発泡剤とした場合は、ポリウレタンフォームを十分に発泡させ、密度の小さい、軽量なフォームとするためには、多量の水を用いなければならない。この場合、ポリイソシアネートと水との反応による発熱によって、フォームに亀裂が生じることがあり、蓄熱による焼けなどの品質低下が発生することもある。更に、軽量化のために多量の水を用いることで、ポリウレタンフォームに過剰の尿素結合が形成され、フォームが脆くなってしまうこともある。また、発泡剤として水を用いたときは、フォーム原料の粘度が高く、ポリオール成分とポリイソシアネート成分とが十分に混合されず、フォームのセル形状が不均一になることもある。
【０００４】
更に、二酸化炭素を発泡剤とする場合は、液化された二酸化炭素を使用し、これを計量して所定量を供給する必要があるが、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、所定量の液化二酸化炭素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、ボンベ等の容器と計量ポンプとを接続する流路に、二酸化炭素を液体のまま保持するための冷却手段が設けられた液化二酸化炭素の定量供給装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−８２０５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の装置では、液化二酸化炭素を冷却するための熱交換器等の冷却手段を設けることが必須である。このような装置では、施工現場への搬送が容易ではなく、施工現場でのポリウレタンフォームの製造に用いる装置としては現実的ではない。
本発明は、上記の状況に鑑みてなされたものであり、液化二酸化炭素の気化が防止され、又は少なくとも抑えられ、所定量の二酸化炭素をフォーム原料に供給することができ、それによって所定の発泡度等を有するフォームを施工現場において製造することができるポリウレタンフォーム製造装置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】
本発明は以下のとおりである。
１．ポリイソシアネートを主成分とするＡ液と、ポリオールを主成分とするＢ液と、液化二酸化炭素容器から供給される発泡剤としての液化二酸化炭素と、を混合して施工現場でポリウレタンフォームを製造するに際し、該Ａ液と該Ｂ液との混合前に、該液化二酸化炭素を該Ａ液及び／又は該Ｂ液に混合し、該ポリウレタンフォームを製造する装置において、液化二酸化炭素容器と、一端側が該液化二酸化炭素容器に接続された加圧ガス供給用配管と、該加圧ガス供給用配管の他端側に接続された加圧ガス容器と、該加圧ガス供給用配管に設けられた加圧ガス用流路開閉弁及び加圧ガス用ブロー弁と、一端側が該液化二酸化炭素容器に接続された液化二酸化炭素供給用配管と、該液化二酸化炭素供給用配管に配設された液化二酸化炭素計量手段と、該液化二酸化炭素供給用配管に設けられた液化二酸化炭素用ブロー弁と、を備えることを特徴とするポリウレタンフォーム製造装置。
尚、上記「ポリイソシアネートを主成分とするＡ液」を、以下、「ポリイソシアネート成分」という。また、上記「ポリオールを主成分とするＢ液」を、以下、「ポリオール成分」という。
２．一端側が上記液化二酸化炭素供給用配管又は上記液化二酸化炭素容器に接続された液化二酸化炭素移送用配管と、該液化二酸化炭素移送用配管の他端側に接続された−１０℃以下の液化二酸化炭素が充填された真空断熱容器と、を備える上記１．に記載のポリウレタンフォーム製造装置。
３．上記液化二酸化炭素容器に、液化二酸化炭素と液化炭化水素との混合液体が充填された上記１．又は２．に記載のポリウレタンフォーム製造装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のポリウレタンフォーム製造装置によれば、液化二酸化炭素用ブロー弁を開放して液化二酸化炭素をブローすることにより、液化二酸化炭素を液体のまま安定に保持することができ、且つ計量手段等を冷却することができる。これにより、計量手段に所定量の液化二酸化炭素が供給されるため、所定の発泡倍率等を有するフォームとすることができる。
また、一端側が液化二酸化炭素供給用配管又は液化二酸化炭素容器に接続された液化二酸化炭素移送用配管と、液化二酸化炭素移送用配管の他端側に接続された−１０℃以下の液化二酸化炭素が充填された真空断熱容器とを備える場合は、液化二酸化炭素を液体のままより安定に計量手段に供給することができ、特に正確に所定の発泡倍率等を有するフォームとすることができる。
更に、断熱容器に、液化二酸化炭素と液化炭化水素とが充填された場合は、この液化炭化水素の可燃性を液化二酸化炭素により抑えることができ、所定の発泡倍率等を有するフォームとすることができるとともに、フォーム製造時の安全性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、例えば、図１乃至図１０を用いて本発明を詳細に説明する。
本発明のポリウレタンフォーム製造装置は、ポリオール成分に液化二酸化炭素が供給される場合を図示する図１のように、液化二酸化炭素容器１１、液化二酸化炭素供給用配管２１、第１液化二酸化炭素計量手段３４、第１液化二酸化炭素用ブロー弁２１１、加圧ガス供給用配管２２、加圧ガス容器１２、加圧ガス用流路開閉弁２２１及び加圧ガス用ブロー弁２２２を備える。この製造装置は、ポリオール成分が収容された原料容器３１、ポリオール成分供給用配管３２、ポリオール成分計量手段３３、第１混合器３５、ポリオール成分・液化二酸化炭素混合物供給用配管３６、ポリイソシアネート成分が収容された原料容器４１、ポリイソシアネート成分供給用配管４２、ポリイソシアネート成分計量手段４３、及びポリイソシアネート成分供給用配管４７、を更に備える。
【００１０】
液化二酸化炭素は、ポリオール成分とポリイソシアネート成分の両方に供給することもできる。この場合、図２のように、上記の各々の構成部材の他、第２液化二酸化炭素計量手段４４、第２液化二酸化炭素用ブロー弁２１２、第２混合器４５、及びポリイソシアネート成分・液化二酸化炭素混合物供給用配管４６、を更に備える。
【００１１】
液化二酸化炭素はポリイソシアネート成分に供給することもできる。この場合、図３のように、液化二酸化炭素容器１１、液化二酸化炭素供給用配管２１、第２液化二酸化炭素計量手段４４、第２液化二酸化炭素用ブロー弁２１２、加圧ガス供給用配管２２、加圧ガス容器１２、加圧ガス用流路開閉弁２２１及び加圧ガス用ブロー弁２２２を備える。この製造装置は、ポリオール成分が収容された原料容器３１、ポリオール成分供給用配管３２、ポリオール成分計量手段３３、第２液化二酸化炭素計量手段４４、第２混合器４５、ポリイソシアネート成分・液化二酸化炭素混合物供給用配管４６、ポリイソシアネート成分が収容された原料容器４１、ポリイソシアネート成分供給用配管４２、ポリイソシアネート成分計量手段４３、及びポリオール成分供給用配管３７、を更に備える。
【００１２】
液化二酸化炭素が充填された上記「液化二酸化炭素容器１１」としては、一般に提供されている、耐圧性が高く、且つ小型のガスボンベ等の容器、及び真空断熱が施された容器等が挙げられる。ガスボンベ等の容器を液化二酸化炭素容器１１として用いる場合、特に、施工現場で用いるときは、液化二酸化炭素の昇温を抑えるため、その外表面を樹脂発泡体等からなる断熱材により被覆し、断熱性を十分に高くすることが好ましい。このガスボンベ等の容器としては、例えば、直径が１００〜１５０ｍｍ、通常１２０〜１４０ｍｍ、高さ（長さ）が７００〜１１００ｍｍ、通常８００〜１０００ｍｍと小型であり、且つその重量も５〜２０ｋｇ、通常１０〜１５ｋｇと軽量な容器を用いることができる。
【００１３】
液化二酸化炭素容器１１として用いられるガスボンベ等の容器は、その耐圧が１０ＭＰａ以上、特に１５ＭＰａ以上（通常、２５ＭＰａ以下）であり、高い耐圧性を有する。また、上記のように軽量であり、建築現場等の施工現場への搬送が容易である。更に、施工現場における１日の作業に必要な液化二酸化炭素量は、通常、１〜５ｋｇであり、ガスボンベ等の容器は小型ではあるが、所要量の液化二酸化炭素を確保することができる。
【００１４】
一方、真空断熱が施された容器は、内部が減圧された二重壁を有しており、十分に断熱性の高い液化二酸化炭素容器１１とすることができる。しかし、一般に提供されている真空断熱容器は、例えば、直径が４５０〜６５０ｍｍ、通常５００〜６００ｍｍ、高さ（長さ）が１４００〜１７００ｍｍ、通常１５００〜１６５０ｍｍと大型であり、且つその重量も１００ｋｇを越え、特に１５０ｋｇを越える重量物であることもある。また、充填されている液化二酸化炭素も、１２０〜２００ｋｇ、通常１４０〜１８０ｋｇと相当に大量である。そのため、施工現場への搬送の面では不利であるが、充填された液化二酸化炭素が昇温し易い環境において製造装置を使用する場合などに好適である。
尚、「液化二酸化炭素が昇温する」とは、液化二酸化炭素が−１０℃を越えて高くなることを意味する。以下、同様である。
【００１５】
液化二酸化炭素容器１１としては十分な断熱性を有するものが用いられるが、製造装置が用いられる環境によっては充填された液化二酸化炭素が昇温し、第１及び／又は第２液化二酸化炭素計量手段３４、４４において、一部が気化することがある。この液化二酸化炭素の気化は二酸化炭素の供給量の変動の原因となる。そこで、上記「加圧ガス容器１２」が配設され、この加圧ガス容器１２から液化二酸化炭素容器１１に加圧ガスを供給し、加圧することで、液化二酸化炭素をより安定に液体のまま保持することができる。この加圧ガス容器１２としては、一般に提供されているガスボンベ等の容器を用いることができ、例えば、直径が１７０〜２５０ｍｍ、通常２００〜２４０ｍｍ、高さ（長さ）が１１００〜１４５０ｍｍ、通常１２００〜１３５０ｍｍと真空断熱容器に比べて小型であり、且つその重量も３０〜６０ｋｇ、通常３５〜５０ｋｇと軽量な容器を用いることができる。
【００１６】
加圧ガスは、加圧ガス供給用配管２２により液化二酸化炭素容器１１に供給される。この加圧ガス供給用配管２２には、加圧ガス用流路開閉弁２２１及び加圧ガス用ブロー弁２２２が設けられており、加圧ガス用流路開閉弁２２１の開閉により加圧ガスの供給と遮断とが調整される。液化二酸化炭素容器１１に充填された液化二酸化炭素が昇温したときは、加圧ガス用ブロー弁２２２を開放して加圧ガスをブローすることで、液化二酸化炭素を降温させることができ、これにより液化二酸化炭素を液体のまま安定に保持することができる。
【００１７】
加圧ガス容器に充填される加圧ガスは、液化二酸化炭素に溶解したり、液化二酸化炭素と反応したりすることのないガスであればよく、特に限定されない。この加圧ガスとしては、窒素ガス並びにヘリウム及びアルゴン等の不活性ガスなどを用いることができる。尚、加圧ガスとして二酸化炭素ガスを用いることもできる。
【００１８】
上記「液化二酸化炭素計量手段」（ポリオール成分に混合する液化二酸化炭素を計量するための第１液化二酸化炭素計量手段３４、及びポリイソシアネート成分に混合する液化二酸化炭素を計量するための第２液化二酸化炭素計量手段４４）としては、計量ポンプ等を用いることができる。この計量ポンプとしては、ギヤーポンプ、プランジャーポンプ、ダイヤフラムポンプ等の液体の計量、供給に用いられる一般的なポンプを用いることができる。
【００１９】
この製造装置には、第１液化二酸化炭素計量手段３４により計量された液化二酸化炭素と、ポリオール成分計量手段３３により計量されたポリオール成分とを混合するための第１混合器３５、及び第２液化二酸化炭素計量手段４４により計量された液化二酸化炭素と、ポリイソシアネート成分計量手段４３により計量されたポリイソシアネート成分とを混合するための第２混合器４５が配設される。これらの混合器としては、スタティックミキサ等の液体の混合に用いられる一般的な混合器を用いることができる。
【００２０】
液化二酸化炭素が充填された液化二酸化炭素容器１１と、第１液化二酸化炭素計量手段３４、及び第２液化二酸化炭素計量手段４４との間の距離は特に限定されないが、１５０ｃｍ以下、特に１００ｃｍ以下、更に６０ｃｍ以下（通常、５ｃｍ以上である。）であることが好ましい。この距離が１５０ｃｍ以下であれば、配管内における液化二酸化炭素の昇温を防止する、又は少なくとも抑えることができ、第１液化二酸化炭素計量手段３４及び第２液化二酸化炭素計量手段４４における液化二酸化炭素の定量性が損なわれることがなく、好ましい。
【００２１】
更に、本発明のポリウレタンフォーム製造装置では、液化二酸化炭素供給用配管２１に液化二酸化炭素用ブロー弁が設けられている。即ち、液化二酸化炭素供給用配管２１の、液化二酸化炭素容器１１と第１液化二酸化炭素計量手段３４との間及び／又は第１液化二酸化炭素計量手段３４と第１混合器３５との間、に第１液化二酸化炭素用ブロー弁２１１が設けられている。更に、液化二酸化炭素供給用配管２１の、液化二酸化炭素容器１１と第２液化二酸化炭素計量手段４４との間及び／又は第２液化二酸化炭素計量手段４４と第２混合器４５との間、に第２液化二酸化炭素用ブロー弁２１２が設けられている。液化二酸化炭素用ブロー弁は１本の液化二酸化炭素供給用配管に１個又は２個設けることができるが、１個設けられておれば、液化二酸化炭素の気化を防止することができる。また、この液化二酸化炭素用ブロー弁２１１、２１２は、第１液化二酸化炭素計量手段３４と第１混合器３５との間、及び第２液化二酸化炭素計量手段４４と第２混合器４５との間に設けることが好ましい。
【００２２】
ポリウレタンフォームの製造を開始する際、第１、第２液化二酸化炭素計量手段３４、４４の温度は、雰囲気温度とほぼ同温度であり、季節及び昼夜等により変化するが、通常、０〜４０℃である。そのため、計量手段の内部で液化二酸化炭素の一部が気化することがあり、定量性が低下することがある。そこで、製造開始時、上記の液化二酸化炭素用ブロー弁２１１、２１２を開放して液化二酸化炭素をブローすることにより、計量手段等を冷却し、その後、ブロー弁を閉止して製造を継続することで、液化二酸化炭素の気化を防止することができ、計量手段の定量性を維持することができる。
【００２３】
また、この製造装置では、図４〜６のように、加圧ガス容器１２と、−１０℃以下の液化二酸化炭素が充填された真空断熱容器１３とを配設することもできる。この場合、断熱性に優れた真空断熱容器１３から液化二酸化炭素容器１１に液化二酸化炭素を移送し、必要に応じて、この液化二酸化炭素に、加圧ガス容器１２から加圧ガスを供給し、加圧することで、液化二酸化炭素をより安定に液体のまま保持することができる。
【００２４】
この真空断熱容器１３を備える製造装置を用いる場合、液化二酸化炭素は液化二酸化炭素移送用配管２３により液化二酸化炭素容器１１に移送することができる。液化二酸化炭素移送用配管２３は、液化二酸化炭素供給用配管２１に接続されていてもよく、液化二酸化炭素容器１１に接続されていてもよい。液化二酸化炭素移送用配管２３には絞り弁２３１が設けられており、液化二酸化炭素の移送量を調整することができる。また、液化二酸化炭素移送用配管２３が液化二酸化炭素供給用配管２１に接続されているときは、絞り弁２３１と、液化二酸化炭素供給用配管２１の液化二酸化炭素移送用配管２３が接続された個所より下流側に設けられた開閉弁の開閉と、によって液化二酸化炭素の移送と供給とを調整することができる。
【００２５】
液化二酸化炭素供給用配管２１と液化二酸化炭素移送用配管２３とは、三方弁２１３により接続することもできる。この場合、三方弁２１３を、液化二酸化炭素容器１１と真空断熱容器１３とを接続する流路に設定し、真空断熱容器１３に充填された液化二酸化炭素の所定量を液化二酸化炭素容器１１に移送し、その後、三方弁２１３を、液化二酸化炭素容器１１と液化二酸化炭素供給用配管２１とを接続する流路に設定し、液化二酸化炭素を第１、第２化二酸化炭素計量手段３４、４４に供給することができる。
【００２６】
更に、本発明のポリウレタンフォーム製造装置では、液化二酸化炭素容器１１に、液化二酸化炭素と液化炭化水素との混合液体が充填されていてもよい。この液化炭化水素は特に限定されないが、直鎖又は分岐脂肪族炭化水素及び脂環式炭化水素等の液化物を用いることができる。直鎖又は分岐脂肪族炭化水素としては、プロパン、ブタン、ｉｓｏ−ブタン、ペンタン、ｉｓｏ−ペンタン、ヘプタン等が挙げられる。脂環式炭化水素としては、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン等が挙げられる。この液化炭化水素としては、沸点がポリウレタンフォームの製造に適している液化シクロペンタン（沸点；４９．３℃）及び／又は液化ｎ−ペンタン（沸点；３６．０℃）が好ましい。また、シクロペンタンとｎ−ペンタン、特にシクロペンタンは熱伝導率が小さく、より優れた断熱性を有するポリウレタンフォームとすることができ、この点でも好ましい。
【００２７】
液化炭化水素は発泡剤として有用であるが、引火性があるため、防火のための対策が必要である。しかし、この対策をとることは、特に、建築現場等における施工現場では容易ではない。本発明では、この引火性のある液化炭化水素と不燃性の液化二酸化炭素との混合液体とすることで、液化炭化水素の引火性を十分に抑えることができる。この混合液体における液化二酸化炭素と液化炭化水素との質量割合は特に限定されないが、混合液体を１００質量％とした場合に、液化二酸化炭素が２０質量％以上、１００質量％未満、即ち、液化炭化水素が８０質量％以下である混合液体とすることができる。
【００２８】
また、これらの製造装置は、図８〜１０のように、ポリオール成分・液化二酸化炭素混合物供給用配管３６内のポリオール成分、及びポリイソシアネート成分・液化二酸化炭素混合物供給用配管４６内のポリイソシアネート成分、の各々を加熱するための原料加熱器５、並びに各々の成分を更に加熱するための第１ヒーターホース６１及び第２ヒーターホース６２を備えていることが好ましい。このような装置であれば、原料加熱器５により原料を加熱し、その後、それぞれを第１ヒーターホース６１及び第２ヒーターホース６２により加熱して降温を抑え、次いで、スプレーガン７から吐出させ、反応させてポリウレタンフォームを製造することができる。この製造装置は、それぞれの成分の降温が抑えられるため、建物の断熱壁の施工現場、人工盛土の施工現場等において有用である。
【００２９】
本発明の装置を用いてポリウレタンフォームを製造する方法は特に限定されず、例えば、図１に記載の製造装置を用いて、以下のようにして製造することができる。
液化二酸化炭素容器１１に充填された液化二酸化炭素を、液化二酸化炭素供給用配管２１内を流通させて第１液化二酸化炭素計量手段３４に供給し、計量して、所定量の液化二酸化炭素を送出し、第１混合器３５に供給する。一方、原料容器３１に収容されたポリオール成分を、ポリオール成分供給用配管３２内を流通させてポリオール成分計量手段３３に供給し、計量して、所定量のポリオール成分を第１混合器３５に供給する。第１混合器３５では、液化二酸化炭素とポリオール成分とを混合し、その後、混合物を、ポリオール成分・液化二酸化炭素混合物供給用配管３６に送出する。更に、原料容器４１に収容されたポリイソシアネート成分を、ポリイソシアネート成分供給用配管４２内を流通させてポリイソシアネート成分計量手段４３に供給し、計量して、所定量のポリイソシアネート成分をポリイソシアネート成分供給用配管４７に送出する。次いで、液化二酸化炭素が供給されたポリオール成分と、ポリイソシアネート成分とを混合し、反応させてポリウレタンフォームを製造する。
【００３０】
このフォームは、図８のように、ポリオール成分・液化二酸化炭素混合物供給用配管３６内のポリオール成分、及びポリイソシアネート成分供給用配管４７内のポリイソシアネート成分を、原料加熱器５により加熱し、その後、それぞれを第１ヒーターホース６１及び第２ヒーターホース６２により加熱して降温を抑え、次いで、スプレーガン７から吐出させ、反応させて製造することもできる。この方法は、建物の断熱壁の施工現場、人工盛土の施工現場等において有用である。この方法では、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７のガンヘッド内で、所謂、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。
【００３１】
ポリウレタンフォームは、図２に記載の製造装置を用いて、以下のようにして製造することもできる。
液化二酸化炭素容器１１に充填された液化二酸化炭素を、液化二酸化炭素供給用配管２１内を流通させ、中間部で分岐された液化二酸化炭素供給用配管２１の一方の分岐管から第１液化二酸化炭素計量手段３４に供給し、他方の分岐管から第２液化二酸化炭素計量手段４４に供給し、各々の計量手段により計量して、所定量の液化二酸化炭素を送出し、第１混合器３５及び第２混合器４５の各々に供給する。そして、第１混合器３５では、液化二酸化炭素とポリオール成分とを混合し、第２混合器４５では、液化二酸化炭素とポリイソシアネート成分とを混合し、その後、それぞれの混合物を、ポリオール成分・液化二酸化炭素混合物供給用配管３６、及びポリイソシアネート成分・液化二酸化炭素混合物供給用配管４６に各々送出する。次いで、液化二酸化炭素が供給されたポリオール成分と、液化二酸化炭素が供給されたポリイソシアネート成分とを混合し、反応させてポリウレタンフォームを製造する。
【００３２】
このフォームは、図９のように、ポリオール成分・液化二酸化炭素混合物供給用配管３６内のポリオール成分、及びポリイソシアネート成分・液化二酸化炭素混合物供給用配管４６内のポリイソシアネート成分の各々を、原料加熱器５により加熱し、その後、それぞれを第１ヒーターホース６１及び第２ヒーターホース６２により加熱して降温を抑え、次いで、スプレーガン７から吐出させ、反応させて製造することもできる。この方法は、前記のように、建物の断熱壁の施工現場、人工盛土の施工現場等において有用である。この方法では、液化二酸化炭素が混合されたポリオール成分と、液化二酸化炭素が混合されたポリイソシアネート成分とは、スプレーガン７のガンヘッド内で、所謂、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。
【００３３】
このように、液化二酸化炭素を、ポリオール成分とポリイソシアネート成分の各々に配合する場合は、より多量の液化二酸化炭素を含有するフォーム原料とすることができ、密度の低い、軽量なフォームとすることができる。
【００３４】
ポリウレタンフォームは、図３に記載の製造装置を用いて、以下のようにして製造することもできる。
液化二酸化炭素容器１１に充填された液化二酸化炭素を、液化二酸化炭素供給用配管２１内を流通させて第２液化二酸化炭素計量ポンプ４４に供給し、計量して、所定量の液化二酸化炭素を送出し、第２混合器４５に供給する。一方、原料容器４１に収容されたポリイソシアネート成分を、ポリイソシアネート成分供給用配管４２内を流通させてポリイソシアネート成分計量手段４３に供給し、計量して、所定量のポリイソシアネート成分を第２混合器４５に供給する。第２混合器４５では、液化二酸化炭素とポリイソシアネート成分とを混合し、その後、混合物を、ポリイソシアネート成分・液化二酸化炭素混合物供給用配管４６に送出する。また、原料容器３１に収容されたポリオール成分を、ポリオール成分供給用配管３２内を流通させてポリオール成分計量ポンプ３３に供給し、計量して、所定量のポリオール成分をポリオール成分供給用配管３７内に送出する。次いで、液化二酸化炭素が供給されたポリイソシアネート成分と、ポリオール成分とを混合し、反応させてポリウレタンフォームを製造する。
【００３５】
このフォームは、図１０のように、ポリイソシアネート成分・液化二酸化炭素混合物供給用配管４６内のポリイソシアネート成分、及びポリオール成分供給用配管３７内のポリオール成分を、原料加熱器５により加熱し、その後、それぞれを第１ヒーターホース６１及び第２ヒーターホース６２により加熱して降温を抑え、次いで、スプレーガン７から吐出させ、反応させて製造することもできる。この方法は、前記のように、建物の断熱壁の施工現場、人工盛土の施工現場等において有用である。この方法では、液化二酸化炭素が混合されたポリイソシアネート成分と、ポリオール成分とは、スプレーガン７のガンヘッド内で、所謂、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。
尚、上記の施工現場では、比較的反応の早いフォーム原料を用いることが好ましい。
【００３６】
上記の製造方法において、製造開始時、液化二酸化炭素用ブロー弁２１１、２１２を開放して液化二酸化炭素をブローすることにより、計量手段等を冷却し、その後、ブロー弁を閉止して製造を継続することで、液化二酸化炭素の気化を防止することができ、計量手段の定量性を維持することができる。
【００３７】
また、上記の製造方法において、液化二酸化炭素容器１１として用いることができる真空断熱が施された容器は、特に優れた断熱性を有しているが、前記のように、通常、その耐圧は３〜７ＭＰａであり、最高使用圧力は１．５〜３．５ＭＰａであって、液化二酸化炭素が昇温した場合に、液化二酸化炭素を液体のまま保持するため十分に高い圧力を負荷することはできない。一方、液化二酸化炭素容器１１としては、前記のように、最大２５ＭＰａの耐圧性を有するガスボンベ等の耐圧容器を用いることができる。更に、加圧ガス容器１２としても、前記のように、最大２５ＭＰａの耐圧性を有するガスボンベ等の耐圧容器を用いることができる。従って、液化二酸化炭素容器１１に充填された液化二酸化炭素が昇温した場合に、加圧ガスによって十分に高い圧力を負荷することができ、液化二酸化炭素を液体のまま安定に保持することができる。
【００３８】
液化二酸化炭素容器１１に供給される加圧ガスの圧力は、液化二酸化炭素の温度によって設定することができ、特に限定されないが、３．５〜６．０ＭＰａ、特に４．０〜５．５ＭＰａ、更に４．０〜５．０ＭＰａとすることができる。この加圧ガスの圧力が６．０ＭＰａであれば、充填された液化二酸化炭素の温度が２０℃にまで昇温しても、また、圧力が５．５ＭＰａであれば１８℃にまで昇温しても、更に、圧力が５．０ＭＰａであれば１２℃にまで昇温しても、液化二酸化炭素を液体のまま保持することができる。また、加圧ガス容器１２に充填された加圧ガスの圧力も、所定圧力の加圧ガスを液化二酸化炭素容器１１に供給することができる限り特に限定されない。この加圧ガスの圧力は、加圧ガス容器１２に取り付けられた調圧弁により所定圧力に調整することができる。
【００３９】
建築現場等における断熱壁の形成などの施工現場では、通常、作業用車両の荷台に、上記の製造装置一式の他、コンプレッサー及び発電機等を積載して搬送し、現場で施工し、フォームを形成することになる。この際、１日の作業に必要な液化二酸化炭素は、通常、前記のように１〜５ｋｇであり、この観点では、前記のように大量の液化二酸化炭素が充填され、大型で、且つ重量のある真空断熱容器を液化二酸化炭素容器１１として現場に持ち込む必要はない。即ち、液化二酸化炭素容器１１、加圧ガス容器１２及び真空断熱容器１３を備える製造装置を使用し、工場等において、真空断熱容器１３に充填された液化二酸化炭素の所定量を予め液化二酸化炭素容器１１に移送し、この液化二酸化炭素容器１１と加圧ガス容器１２とを現場に持ち込めばよく、真空断熱容器１３を持ち込まなくても施工にはまったく支障はない。更に、液化二酸化炭素が昇温したときは、加圧ガス供給用配管２２に設けられた加圧ガス用ブロー弁２２２を開放し、加圧ガスをブローすることで、液化二酸化炭素を降温させることができる。
【００４０】
以上、詳述したポリウレタンフォームの製造方法で、発泡剤として用いられる液化二酸化炭素の供給量は、必要とされる発泡倍率及びフォームの用途等により調整することができる。この液化二酸化炭素の供給量は、ポリオール成分とポリイソシアネート成分との合計、即ち、フォーム原料の全量を１００質量％とした場合に、０．５〜４質量％とすることができ、１〜３．５質量％、特に１．５〜３質量％とすることが好ましい。このように液化二酸化炭素を発泡剤として用いることにより、後記のように発泡剤として使用されることが多い水のみを用いた場合に比べてフォームの密度を低下させることができる。即ち、発泡倍率を高くすることができる。例えば、水のみを用いたときに４０〜４５ｋｇ／ｍ３であるフォームの密度を、フォーム原料の全量に対して０．５〜４質量％の液化二酸化炭素を発泡剤として併用することで、３０〜３５ｋｇ／ｍ３と低くすることができる。
尚、液化二酸化炭素は、通常、水等の発泡剤と併用されるが、フォームの密度が８０ｋｇ／ｍ３以上、特に１００〜２００ｋｇ／ｍ３であり、高発泡を必要としない場合は、発泡剤として液化二酸化炭素のみを用いることもできる。
【００４１】
フォーム原料には、ポリオール、ポリイソシアネート、液化二酸化炭素の他、液化二酸化炭素以外の発泡剤、触媒、架橋剤、整泡剤等を配合することができる。
ポリオールは、ポリエステルポリオール及びポリエーテルポリオールのいずれでもよく、各種のポリオールを用いることができる。また、ポリエーテルポリオールにビニル基を含有する化合物をグラフト重合させたポリマーポリオールを用いることもできる。更に、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、尿素分散型ポリエーテルポリオール等を用いることもできる。これらのポリオールのうちでは、アルキレンオキサイドを付加させたポリエーテルポリオールが好ましい。
【００４２】
発泡剤、触媒、架橋剤、整泡剤等は、ポリオール成分に配合してもよいし、ポリイソシアネート成分に配合してもよいが、発泡剤、触媒及び架橋剤はポリオール成分に配合されることが多く、整泡剤はポリイソシアネート成分に配合されることが多い。
発泡剤としては、通常、水が用いられる。この水の配合量は、ポリオールを１００質量部とした場合に、２〜８質量部、特に３〜６質量部とすることができる。
【００４３】
また、触媒としては、金属触媒及びアミン触媒を用いることができる。施工現場で用いる触媒としては、比較的反応が速いアミン触媒が用いられることが多く、アミン触媒と金属触媒とを併用することもできる。
金属触媒としては、スタナスオクトエート、ジブチルチンジラウレート、ジブチルチンジアセテート及びオクテン酸鉛等が挙げられる。この金属触媒の配合量は、ポリオールを１００質量部とした場合に、０．２〜２質量部とすることができる。金属触媒は１種のみ用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。
【００４４】
更に、アミン触媒としては、トリエチレンジアミン、トリエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアミン、テトラメチルエチレンジアミン、テトラメチルプロパン−１，３−ジアミン、テトラメチルヘキサン−１，６−ジアミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、テトラメチルグアニジン、Ｎ−メチルモルフォリン、ジメチルメチレンジアミン及びジメチルアミノエタノール等が挙げられる。このアミン触媒の配合量は、ポリオールを１００質量部とした場合に、０．５〜３質量部、特に１〜２．５質量部とすることができる。アミン触媒は１種のみ用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。
【００４５】
また、架橋剤としては、ジオール、トリオール、テトラオール、ジアミン及びアミノアルコール等を用いることができる。ジオールとしては、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、ジプロピレングリコール、１，４−ブタンジオール等が挙げられる。トリオールとしては、グリセリン、トリメチロールプロパン等が挙げられる。テトラオールとしては、ベンタエリスリトール等が挙げられる。更に、ジアミンとしては、ヘキサメチレンジアミン等が挙げられる。アミノアルコールとしては、ジエタノールアミン等が挙げられる。この架橋剤の配合量は、ポリオールを１００質量部とした場合に、１〜１０質量部とすることができる。架橋剤は１種のみ用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。
【００４６】
更に、整泡剤としては、線状又は分枝ポリエーテル−シロキサン共重合体を用いることができる。特に、フォームの連泡性を高めるためには整泡力の低い線状ポリシロキサン−ポリオキシアルキレン共重合体を用いることがより好ましい。この整泡剤の配合量は、ポリオールを１００質量部とした場合に、０．５〜２質量部とすることができる。整泡剤は１種のみ用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。
【００４７】
また、ポリイソシアネートとしては、トルエンジイソシアネート、１，５ナフタレ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（ＭＤＩ）及びこれらの変性体を用いることができる。ポリイソシアネートとしては、汎用性及び流動性の観点からは、クルードＭＤＩが好ましい。更に、耐熱性の観点からは、カルボジイミド変性ＭＤＩが好ましい。ポリイソシアネートは、通常、イソシアネートインデックスが１０５〜１２０となる配合量とすることができる。ポリイソシアネートは１種のみ用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。
【００４８】
フォーム原料には、難燃剤を配合することもできる。特に、建物の断熱壁等に用いる場合は、難燃剤を配合することが好ましい。この難燃剤としては、水酸化アルミニウム、金属／アミン複合体、アンモニウムポリフォスフェート、フォスフィン、トリス（２，３−ジクロロプロピル）フォスフォネート、ネオペンチル臭化ポリエーテル、ジブロモプロパノール及びジブロモネオペンチルグリコール等が挙げられる。難燃剤としては、ハロゲンを有さないリン酸エステル系難燃剤がより好ましい。
【実施例】
【００４９】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例１
下記の組成のフォーム原料を使用し、ポリオール成分に、発泡剤として液化二酸化炭素を供給し、反応させて、石綿スレート板からなる壁材の表面に厚さ３０ｍｍのポリウレタンフォーム層を形成し、断熱壁とした。
［１］フォーム原料の組成
（１）ポリオール；ポリプロピレングリコール系ポリエーテルポリオール（三洋化成株式会社製、商品名「Ｎｏ．３３」）、及びエチレンジアミン系ポリエーテルポリオール（旭硝子株式会社製、商品名「ＦＤ−５０８」）
（２）触媒；トリエチレンジアミン（三共エアプロダクツ株式会社製、商品名「ＤＡＢＣＯ ３３ＬＶ」、ポリオールの合計を１００質量部とした場合に２質量部配合した。）、及びジブチルチンジラウレート（日東化成株式会社製、商品名「ネオスタンＵ−１００」、ポリオールの合計を１００質量部とした場合に１質量部配合した。）
（３）発泡剤；液化二酸化炭素、フォーム原料を１００質量％とした場合に、４質量％ となるように供給した。
；水、ポリオールの合計を１００質量部とした場合に４質量部配合した。
（４）整泡剤；線状ポリシロキサン−ポリオキシアルキレン共重合体（東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製、商品名「ＳＨ−１９０」、ポリオールの合計を１００質量部とした場合に０．５質量部配合した。）、及びポリシロキサン−ポリオキシアルキレン共重合体（東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製、商品名「ＳＨ−１９３」、ポリオールの合計を１００質量部とした場合に０．５質量部配合した。）
（５）難燃剤；トリスクロロプロピルフォスフェート（大八化学工業株式会社製、商品名「ＴＭＣＰＰ」、ポリオールの合計を１００質量部とした場合に２０質量部配合した。）
（６）ポリイソシアネート；クルードＭＤＩ（ＢＡＳＦ ＩＮＯＡＣポリウレタン株式会社製、商品名「Ｍ−２０」、イソシアネートインデックスが１１０となる配合量とした。）
尚、ポリオールとポリイソシアネートとを除く他の成分は、すべてポリオールに配合し、ポリオール成分とした。
【００５０】
［２］断熱壁の形成
以下、図１及び図８を参照して断熱壁の製造方法を説明する。
この実施例１では、液化二酸化炭素容器１１［直径１３５ｍｍ、高さ（長さ）９００ｍｍ、耐圧２４．５ＭＰａ、容器重量１１ｋｇ、内容積１０リットルのガスボンベであり、温度−２０℃、圧力約２ＭＰａの液化二酸化炭素が８ｋｇ充填されている。］と、加圧ガス容器１２［直径２２０ｍｍ、高さ（長さ）１３００ｍｍ、耐圧２５ＭＰａ、容器重量４６ｋｇ、内容積４１リットルのガスボンベであり、圧力６ＭＰａの二酸化炭素ガスが充填されている。］と、を備える製造装置を用いた。
【００５１】
上記の製造装置を使用し、先ず、加圧ガス容器１２に付設された加圧ガス用流路開閉弁２２１を開け（加圧ガス用ブロー弁２２２は閉じておく。）、圧力４ＭＰａに調整された二酸化炭素ガスを液化二酸化炭素容器１１に供給し、液化二酸化炭素容器１１の上部空間を４ＭＰａに加圧した。次いで、液化二酸化炭素容器１１に充填された液化二酸化炭素を、内圧によって液化二酸化炭素供給用配管２１（ステンレス鋼製、内径５ｍｍ、長さ５０ｃｍ）内に送出し、第１液化二酸化炭素計量ポンプ３４に供給し、計量して、１００ｍｌ／分の送出速度で液化二酸化炭素供給用配管２１（この計量ポンプより下流の配管は樹脂製であり、内径５ｍｍ、長さ５０ｃｍである。）内に送出し、移送させ、第１混合器３５に供給した。
【００５２】
一方、原料容器３１に収容された上記組成のポリオール成分を、ポリオール成分供給用配管３２（樹脂製、内径１２．７ｍｍ、長さ４ｍ）内を流通させてポリオール成分計量ポンプ３３に供給し、計量して、２５００ｍｌ／分の送出速度で第１混合器３５に供給した。その後、第１混合器３５により調製された混合物を、ポリオール成分・液化二酸化炭素混合物供給用配管３６（ステンレス鋼製、内径６．４ｍｍ、長さ２０ｃｍ）内に送出した。
【００５３】
また、原料容器４１に収容された上記ポリイソシアネートを、ポリイソシアネート成分供給用配管４２（樹脂製、内径１２．７ｍｍ、長さ４ｍ）内を流通させてポリイソシアネート成分計量ポンプ４３に供給し、計量して、２５００ｍｌ／分の送出速度でポリイソシアネート成分供給用配管４７（ステンレス鋼製、内径６．４ｍｍ、長さ２０ｃｍ）内に送出した。次いで、ポリオール成分・液化二酸化炭素混合物供給用配管３６内のポリオール成分、及びポリイソシアネート成分供給用配管４７内のポリイソシアネート成分を、原料加熱器５により４０℃に加熱し、その後、それぞれを第１ヒーターホース６１及び第２ヒーターホース６２により保温して４０℃に維持し、次いで、スプレーガン７（ガスマー株式会社製、型式「Ｄガン」）から、石綿スレート板からなる壁材の表面に吐出させ、反応させて、ポリウレタンフォームからなる断熱層を形成した。
【００５４】
尚、液化二酸化炭素供給用配管２１の、第１液化二酸化炭素計量ポンプ３４の出口から１０ｃｍの位置に第１液化二酸化炭素用ブロー弁２１１を設け、断熱層形成開始時に、このブロー弁２１１を１０秒間開放して液化二酸化炭素をブローした。これにより、ブロー前に１２℃であった第１液化二酸化炭素計量ポンプ３３の表面の温度が−２０℃に低下した。その後、ブロー弁２１１を閉止し、ポリウレタンフォームの製造を開始した。これにより、安定した製造を継続することができた。
【００５５】
［３］ポリウレタンフォーム層の評価
上記のようにして形成したポリウレタンフォーム層の密度、セル径及び難燃性を下記のようにして評価したところ、密度は３２ｋｇ／ｍ３、セル径は０．２ｍｍ、難燃性は合格であった。
（１）密度（ｋｇ／ｍ３）；ＪＩＳ Ａ ９５２６により測定した。
（２）セル径（ｍｍ）；光学顕微鏡によって倍率２００倍で観察し、撮影した写真を用いて１０個のセルの径を計測し、それらの平均値を算出し、セル径とした。
（３）難燃性；ＪＩＳ Ａ ９５２６により測定した。
【００５６】
実施例２
実施例１の［１］と同様の組成のフォーム原料を用いて、以下のようにして断熱壁を形成した（図４及び８参照）。
［１］断熱壁の形成
この実施例２では、実施例１と同じ液化二酸化炭素容器１１及び加圧ガス容器１２と、真空断熱容器１３［直径５３０ｍｍ、高さ（長さ）１５４０ｍｍ、耐圧４．３４ＭＰａ（最高使用圧力２．５ＭＰａ）、容器重量１４６ｋｇ、内容積１７５リットルのガスボンベであり、温度−２０℃、圧力約２ＭＰａの液化二酸化炭素が１６０ｋｇ充填されている。］と、を備える製造装置を用いた。
【００５７】
上記の製造装置を使用し、先ず、液化二酸化炭素移送用配管２３に設けられた絞り弁２３１を開き、その後、三方弁２１３の流路を、液化二酸化炭素容器１１と真空断熱容器１３とを接続する流路とし、真空断熱容器１３に充填された液化二酸化炭素のうちの５ｋｇを、内圧によって液化二酸化炭素容器１１に移送した。次いで、絞り弁２３１及び三方弁２１３を閉じ、その後、加圧ガス容器１２に付設された加圧ガス流路開閉弁２２１を開け（加圧ガス用ブロー弁２２２は閉じておく。）、圧力４．５ＭＰａに調整された二酸化炭素ガスを液化二酸化炭素容器１１に供給し、液化二酸化炭素容器１１の上部空間を４．５ＭＰａに加圧した。次いで、三方弁２１３の流路を、液化二酸化炭素容器１１と液化二酸化炭素供給用配管２１とを接続する流路とし、液化二酸化炭素供給用配管２１（材質及び寸法は実施例１の場合と同じである。）内に液化二酸化炭素を送出し、第１液化二酸化炭素計量ポンプ３４に供給して計量し、１００ｍｌ／分の送出速度で液化二酸化炭素供給用配管２１（材質及び寸法は実施例１の場合と同じである。）内に送出し、移送させ、第１混合器３５に供給した。
【００５８】
一方、原料容器３１に収容された上記組成のポリオール成分を、ポリオール成分供給用配管３２（材質及び寸法は実施例１の場合と同じである。）内を流通させてポリオール成分計量ポンプ３３に供給し、計量して、２５００ｍｌ／分の送出速度で第１混合器３５に供給した。その後、第１混合器３５により調製された混合物を、ポリオール成分・液化二酸化炭素混合物供給用配管３６（材質及び寸法は実施例１の場合と同じである。）内に送出した。
【００５９】
また、原料容器４１に収容された上記ポリイソシアネートを、ポリイソシアネート成分供給用配管４２（材質及び寸法は実施例１の場合と同じである。）内を流通させてポリイソシアネート成分計量ポンプ４３に供給し、計量して、２５００ｍｌ／分の送出速度でポリイソシアネート成分供給用配管４７（材質及び寸法は実施例１の場合と同じである。）内に送出した。次いで、ポリオール成分・液化二酸化炭素混合物供給用配管３６内のポリオール成分、及びポリイソシアネート成分供給用配管４７内のポリイソシアネート成分を、原料加熱器５により４０℃に加熱し、その後、それぞれを第１ヒーターホース６１及び第２ヒーターホース６２により保温して４０℃に維持し、次いで、スプレーガン７（ガスマー株式会社製、型式「Ｄガン」）から、石綿スレート板からなる壁材の表面に吐出させ、反応させて、ポリウレタンフォームからなる断熱層を形成した。
【００６０】
尚、実施例１と同様にして、断熱層形成開始時に第１液化二酸化炭素用ブロー弁２１１を１０秒間開放して液化二酸化炭素をブローした。これにより、ブロー前に１２℃であった第１液化二酸化炭素計量ポンプ３３の表面の温度が−２０℃に低下した。その後、ブロー弁２１１を閉止し、ポリウレタンフォームの製造を開始した。これにより、安定した製造を継続することができた。
【００６１】
［２］ポリウレタンフォーム層の評価
上記のようにして形成したポリウレタンフォーム層の密度、セル径及び難燃性を実施例１の［３］と同様にして評価したところ、密度は３２ｋｇ／ｍ３、セル径は０．２ｍｍ、難燃性は合格であった。
【００６２】
尚、本発明では、上記の実施例の記載に限られず、本発明の範囲内において種々変更した実施例とすることができる。例えば、液化二酸化炭素供給用配管２１を２本備え、そのうちの１本の一端側が液化二酸化炭素容器１１に接続され、他端側が第１液化二酸化炭素計量ポンプ３４に接続されており、他の１本の一端側が液化二酸化炭素容器１１に接続され、他端側が第２液化二酸化炭素計量ポンプ４４に接続されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】ポリオール成分に液化二酸化炭素が混合されるポリウレタンフォームの製造装置の概略を示す説明図である。
【図２】ポリオール成分及びポリイソシアネート成分に液化二酸化炭素が混合されるポリウレタンフォームの製造装置の概略を示す説明図である。
【図３】ポリイソシアネート成分に液化二酸化炭素が混合されるポリウレタンフォームの製造装置の概略を示す説明図である。
【図４】図１の製造装置において更に真空断熱容器を備えるポリウレタンフォームの製造装置の概略を示す説明図である。
【図５】図２の製造装置において更に真空断熱容器を備えるポリウレタンフォームの製造装置の概略を示す説明図である。
【図６】図３の製造装置において更に真空断熱容器を備えるポリウレタンフォームの製造装置の概略を示す説明図である。
【図７】液化二酸化炭素容器と、加圧ガス容器と、真空断熱容器との接続の様子を拡大して示す説明図である。
【図８】図１の製造装置に更にヒーターホース、スプレーガン等が配設されたポリウレタンフォームの製造装置の概略を示す説明図である。
【図９】図２の製造装置に更にヒーターホース、スプレーガン等が配設されたポリウレタンフォームの製造装置の概略を示す説明図である。
【図１０】図３の製造装置に更にヒーターホース、スプレーガン等が配設されたポリウレタンフォームの製造装置の概略を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６４】
１１；液化二酸化炭素容器、１２；加圧ガス容器、１３；真空断熱容器、２１；液化二酸化炭素供給用配管、２１１；第１液化二酸化炭素用ブロー弁、２１２；第２液化二酸化炭素用ブロー弁、２１３；三方弁、２２；加圧ガス供給用配管、２２１；加圧ガス用流路開閉弁、２２２；加圧ガス用ブロー弁、２３；液化二酸化炭素移送用配管、２３１；絞り弁、３１；ポリオール成分が収容された原料容器、３２；ポリオール成分供給用配管、３３；ポリオール成分計量ポンプ、３４；第１液化二酸化炭素計量手段（第１液化二酸化炭素計量ポンプ）、３５；第１混合器、３６；ポリオール成分・液化二酸化炭素混合物供給用配管、３７；ポリオール成分供給用配管、４１；ポリイソシアネート成分が収容された原料容器、４２；ポリイソシアネート成分供給用配管、４３；ポリイソシアネート成分計量ポンプ、４４；第２液化二酸化炭素計量手段（第２液化二酸化炭素計量ポンプ）、４５；第２混合器、４６；ポリイソシアネート成分・液化二酸化炭素混合物供給用配管、４７；ポリイソシアネート成分供給用配管、５；原料加熱器、６１；第１ヒーターホース、６２；第２ヒーターホース、７；スプレーガン。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリイソシアネートを主成分とするＡ液と、ポリオールを主成分とするＢ液と、液化二酸化炭素容器から供給される発泡剤としての液化二酸化炭素と、を混合して施工現場でポリウレタンフォームを製造するに際し、該Ａ液と該Ｂ液との混合前に、該液化二酸化炭素を該Ａ液及び／又は該Ｂ液に混合し、該ポリウレタンフォームを製造する装置において、
液化二酸化炭素容器と、
一端側が該液化二酸化炭素容器に接続された加圧ガス供給用配管と、
該加圧ガス供給用配管の他端側に接続された加圧ガス容器と、
該加圧ガス供給用配管に設けられた加圧ガス用流路開閉弁及び加圧ガス用ブロー弁と、 一端側が該液化二酸化炭素容器に接続された液化二酸化炭素供給用配管と、
該液化二酸化炭素供給用配管に配設された液化二酸化炭素計量手段と、
該液化二酸化炭素供給用配管に設けられた液化二酸化炭素用ブロー弁と、を備えることを特徴とするポリウレタンフォーム製造装置。
【請求項２】
一端側が上記液化二酸化炭素供給用配管又は上記液化二酸化炭素容器に接続された液化二酸化炭素移送用配管と、該液化二酸化炭素移送用配管の他端側に接続された−１０℃以下の液化二酸化炭素が充填された真空断熱容器と、を備える請求項１に記載のポリウレタンフォーム製造装置。
【請求項３】
上記液化二酸化炭素容器に、液化二酸化炭素と液化炭化水素との混合液体が充填された請求項１又は２に記載のポリウレタンフォーム製造装置。
【請求項１】
ポリイソシアネートを主成分とするＡ液と、ポリオールを主成分とするＢ液と、液化二酸化炭素容器から供給される発泡剤としての液化二酸化炭素と、を混合して施工現場でポリウレタンフォームを製造するに際し、該Ａ液と該Ｂ液との混合前に、該液化二酸化炭素を該Ａ液及び／又は該Ｂ液に混合し、該ポリウレタンフォームを製造する装置において、
液化二酸化炭素容器と、
一端側が該液化二酸化炭素容器に接続された加圧ガス供給用配管と、
該加圧ガス供給用配管の他端側に接続された加圧ガス容器と、
該加圧ガス供給用配管に設けられた加圧ガス用流路開閉弁及び加圧ガス用ブロー弁と、 一端側が該液化二酸化炭素容器に接続された液化二酸化炭素供給用配管と、
該液化二酸化炭素供給用配管に配設された液化二酸化炭素計量手段と、
該液化二酸化炭素供給用配管に設けられた液化二酸化炭素用ブロー弁と、を備えることを特徴とするポリウレタンフォーム製造装置。
【請求項２】
一端側が上記液化二酸化炭素供給用配管又は上記液化二酸化炭素容器に接続された液化二酸化炭素移送用配管と、該液化二酸化炭素移送用配管の他端側に接続された−１０℃以下の液化二酸化炭素が充填された真空断熱容器と、を備える請求項１に記載のポリウレタンフォーム製造装置。
【請求項３】
上記液化二酸化炭素容器に、液化二酸化炭素と液化炭化水素との混合液体が充填された請求項１又は２に記載のポリウレタンフォーム製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−１９２７２０（Ｐ２００６−１９２７２０Ａ）
【公開日】平成１８年７月２７日（２００６．７．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−６９１６（Ｐ２００５−６９１６）
【出願日】平成１７年１月１３日（２００５．１．１３）
【出願人】（０００１１３５１７）ＢＡＳＦ ＩＮＯＡＣポリウレタン株式会社 (9)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年７月２７日（２００６．７．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月１３日（２００５．１．１３）
【出願人】（０００１１３５１７）ＢＡＳＦ ＩＮＯＡＣポリウレタン株式会社 (9)
【Ｆターム（参考）】
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