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JP4294850B2 - Reaction injection molding equipment - Google Patents
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JP4294850B2
JP4294850B2 JP2000378308A JP2000378308A JP4294850B2 JP 4294850 B2 JP4294850 B2 JP 4294850B2 JP 2000378308 A JP2000378308 A JP 2000378308A JP 2000378308 A JP2000378308 A JP 2000378308A JP 4294850 B2 JP4294850 B2 JP 4294850B2
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春暁 張
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Kawata Mfg Co Ltd
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Kawata Mfg Co Ltd
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反応射出成形装置、より詳しくは、互いに反応する2成分を原料とし、高圧で射出して、反応させながら金型に注入する、たとえば、ポリウレタンフォームなどの反応射出成形装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、たとえば、イソシアネート成分およびポリオール成分を原料とし、高圧で射出して反応させながら金型に注入するRIM成形によって、ポリウレタンフォームなどの発泡成形体を成形することが広く行なわれている。
【0003】
また、近年、オゾン層の破壊の原因とされるフロンや代替フロンの使用が全廃となることから、そのような発泡成形体の発泡剤として、これらフロンや代替フロンに代えて、二酸化炭素や窒素などの不活性ガスを用いることが種々提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、現在までの検討では、二酸化炭素を原料中に溶解させるための時間が相当かかり、また、RIM成形を行なっても、発泡成形体のセル径を、たとえば、100μm以下にすることは容易ではなく、実用的にセル径が100μm以下のマイクロセルラー発泡成形体を成形することができるRIM成形装置の開発が強く望まれている。
【0005】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、二酸化炭素や窒素などの不活性流体を用いて、セル径の小さなマイクロセルラー発泡成形体を簡易かつ短時間で成形することのできる、反応射出成形装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、反応射出成形装置であって、原料を定量する原料定量手段と、不活性流体を定量する不活性流体定量手段と、前記原料定量手段によって定量された原料および前記不活性流体定量手段によって定量された不活性流体を10〜30MPaの混合圧で連続的に予備混合する予備混合手段と、予備混合手段によって予備混合された原料および不活性流体の混合物中において、原料および不活性流体の混合物を5〜30MPaで加圧、および、30〜100℃で加熱し、原料に不活性流体を連続的に、実質的に完全溶解させるための溶解手段と、原料を高圧で射出して、反応させながら金型に注入する混合注入手段とを備えることを特徴としている。
【0007】
このような構成によると、原料が原料定量手段によって定量されるとともに、不活性流体が不活性流体定量手段によって定量され、それらが常に一定の割合で予備混合手段によって10〜30MPaの混合圧で連続的に予備混合された後、溶解手段によって、原料に不活性流体が連続的に、実質的に完全溶解される。その後、混合注入手段によって、不活性流体が溶解された原料が高圧で射出され、反応されながら金型に注入されることにより、RIM成形が行なわれる。
【0008】
そのため、原料には、不活性流体が常に一定の割合で連続的に混合溶解、実質的に完全溶解され、その状態で反応射出成形されるので、セル径の小さなマイクロセルラー発泡成形体を簡易かつ短時間で成形することができる。
【0010】
また、このような構成によると、一定の割合で予備混合された原料および不活性流体の混合物が、溶解手段によって、5〜30MPaで加圧、および、30〜100℃で加熱される。そのため、原料に不活性流体が、実質的に完全溶解され、セル径の小さなマイクロセルラー発泡成形体を良好に成形することができる。
【0011】
また、請求項に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、さらに、予圧可能な金型を備えていることを特徴としている。
【0012】
このような構成によると、不活性流体が溶解された原料が高圧で射出され、反応されながら金型に注入された後に、その金型の予圧によって、不活性流体の膨張速度が抑えられて、より細かいセルを形成して、よりセル径の小さなマイクロセルラー発泡成形体を成形することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の反応射出成形装置の一実施形態を示す、概略構成図である。
【0014】
図1において、この反応射出成形装置1は、マイクロセルラーポリウレタンフォームを成形するためのRIM成形装置であって、イソシアネート成分を供給するためのイソシアネート供給ユニット2、ポリオール成分を供給するためのポリオール供給ユニット3、混合注入手段としての混合ヘッド4および金型5を備えている。
【0015】
イソシアネート供給ユニット2およびポリオール供給ユニット3は、大略同一の装置構成とされており、原料タンク6および7、原料定量手段としての原料定量供給ポンプ8および9、不活性流体タンク10および11、不活性流体定量手段としての不活性流体定量供給ポンプ12および13、予備混合手段としての予備混合ユニット14および15、溶解手段としての高圧加熱ヒータ16および17を、それぞれ備えている。
【0016】
各原料タンク6および7には、原料がそれぞれ貯蔵されており、より具体的には、原料タンク6には、原料として、ポリイソシアネート化合物などのイソシアネート成分が貯蔵されており、また、原料タンク7には、原料として、ポリオール化合物などのポリオール成分が貯蔵されている。
【0017】
各原料定量供給ポンプ8および9は、各原料タンク6および7の下流側にそれぞれ接続されており、各原料、すなわち、イソシアネート成分およびポリオール成分を、それぞれ所定量および所定圧力で、各予備混合ユニット14および15に輸送するように構成されている。
【0018】
また、各不活性流体タンク10および11には、二酸化炭素や窒素などの不活性流体がそれぞれ貯蔵されており、これら不活性流体タンク10および11の下流側にそれぞれ接続される各不活性流体定量供給ポンプ12および13によって、各不活性流体タンク10および11内の不活性流体を、所定量および所定圧力で、各予備混合ユニット14および15に輸送するように構成されている。
【0019】
そして、各予備混合ユニット14および15は、各原料定量供給ポンプ8および9、および、各不活性流体定量供給ポンプ12および13の下流側において、これらとそれぞれ接続されており、各原料定量供給ポンプ8および9から供給される原料と、各不活性流体定量供給ポンプ12および13から供給される不活性流体とを連続的に予備混合するように構成されている。より具体的には、各予備混合ユニット14および15においては、各原料定量供給ポンプ8および9から所定圧力で供給される原料と、各不活性流体定量供給ポンプ12および13から所定の圧力で供給される不活性流体とを、それぞれ定量された所定の割合において、物理的に衝突させて連続的に予備混合するように構成されている。
【0020】
また、各高圧加熱ヒータ16および17は、各予備混合ユニット14および15の下流側にそれぞれ接続されており、各混合ユニット14および15において予備混合された原料および不活性流体の混合物中において、原料に不活性流体を連続的に溶解させるように構成されている。より具体的には、各高圧加熱ヒータ16および17は、耐圧配管の周りにヒータが設けられており、原料および不活性流体の混合物を、耐圧配管中に通過させて、そのまま加圧(保圧)しながら必要によりヒータで加熱することにより、原料に不活性流体を連続的に溶解させるように構成されている。
【0021】
また、混合ヘッド4は、各高圧加熱ヒータ16および17の下流側において、これら高圧加熱ヒータ16および17と接続されており、各高圧加熱ヒータ16および17において不活性流体が溶解された各原料を混合して、高圧で射出し、反応させながら金型5に注入するように構成されている。
【0022】
また、金型5には、加圧手段として、たとえば、窒素ボンベなどの加圧ボンベ18が接続されており、RIM成形の前に、キャビティ内を予圧できるように構成されている。なお、この金型5には、図示しない加熱ヒータが設けられるとともに、発泡により発生するガスを外部に放出するための図示しないガス抜き用の調整弁が設けられている。
【0023】
次に、このように構成された反応射出成形装置1を用いて、マイクロセルラーポリウレタンフォームを成形する方法について説明する。
【0024】
まず、イソシアネート供給ユニット2における工程について説明する。イソシアネート供給ユニット2では、まず、原料タンク6に貯蔵されているイソシアネート成分を、原料定量供給ポンプ8によって、たとえば、10〜30MPaの圧力で、予備混合ユニット14に供給するとともに、それと同時に、不活性流体タンク10に貯蔵されている不活性流体を、不活性流体定量供給ポンプ12によって、たとえば、10〜30MPaの圧力で、予備混合ユニット14に供給する。これによって、イソシアネート成分および不活性流体が高圧で予備混合ユニット14に供給されるので、これらが良好に衝突混合される。原料および不活性流体の供給量は、後述するポリオール成分に供給する不活性流体の供給量との合計において、原料全体に対して、0.05〜20重量%となるように調整し、また、予備混合ユニット14における混合圧は、10〜30MPaとなるように調整する。
【0025】
このように供給されたイソシアネート成分および不活性流体を予備混合ユニット14において連続的に予備混合した後、次いで、高圧加熱ヒータ16において、イソシアネート成分および不活性流体の混合物を、5〜30MPaで加圧(保圧)および、30〜100℃で加熱することにより、イソシアネート成分中に不活性流体を連続的に、実質的に完全溶解する。不活性流体をイソシアネート成分中に溶解するための条件は、イソシアネート成分中に不活性流体を、実質的に完全溶解させることができればよく、その目的および用途などによって適宜調整すればよいが、たとえば、1〜500秒であることが好ましい。
【0026】
次に、ポリオール供給ユニット3における工程について説明する。ポリオール供給ユニット3では、まず、原料タンク7に貯蔵されているポリオール成分を、原料定量供給ポンプ9によって、たとえば、10〜30MPaの圧力で、予備混合ユニット15に供給するとともに、それと同時に、不活性流体タンク11に貯蔵されている不活性流体を、不活性流体定量供給ポンプ13によって、たとえば、10〜30MPaの圧力で、予備混合ユニット15に供給する。これによって、ポリオール成分および不活性流体が高圧で予備混合ユニット15に供給されるので、これらが良好に衝突混合される。不活性流体の供給量は、前述したイソシアネート成分に供給する不活性流体の供給量との合計において、原料全体に対して、0.05〜20重量%となるように調整し、また、予備混合ユニット15における混合圧は、10〜30MPaとなるように調整する。
【0027】
このように供給されたポリオール成分および不活性流体を予備混合ユニット15において連続的に予備混合した後、次いで、高圧加熱ヒータ17において、ポリオール成分および不活性流体の混合物を、5〜30MPaで加圧(保圧)および、30〜100℃で加熱することにより、ポリオール成分中に不活性流体を連続的に、実質的に完全溶解する。不活性流体をポリオール成分中に溶解するための条件は、ポリオール成分中に不活性流体を、実質的に完全溶解させることができればよく、その目的および用途などによって適宜調整すればよいが、たとえば、1〜500秒であることが好ましい。
【0028】
そして、高圧加熱ヒータ16において不活性流体が溶解されたイソシアネート成分、および、高圧加熱ヒータ17において不活性流体が溶解されたポリオール成分を、混合ヘッド4において混合して、高圧で射出し、反応させながら金型5に注入する。なお、混合ヘッド4における反応混合圧力は、10〜250MPaであることが好ましい。また、イソシアネート成分とポリオール成分との反応当量比(イソシアネート活性基:ポリオール活性基)は、条件によって適宜選択すればよい。
【0029】
また、金型5は、加圧ボンベ18によって、好ましくは、1〜15MPaで予圧し、さらに、20〜150℃で恒温しておくことが好ましい。予圧しておくことにより、不活性流体の膨張速度を抑えて、微細なセルを形成することができる。
【0030】
そして、反応終了後、金型5を常温まで減圧し、型開きすることによって、マイクロセルラーポリウレタンフォームを得ることができる。このようにして得られるマイクロセルラーポリウレタンフォームは、100μm以下、好ましくは、30μmの微細なセル径を有するものであって、各種の分野において、有効に用いることができる。
【0031】
このように、この実施形態のポリウレタンフォームの反応射出成形装置1では、イソシアネート供給ユニット2において、イソシアネート成分が原料定量供給ポンプ8によって定量供給されるとともに、不活性流体が不活性流体定量供給ポンプ12によって定量供給され、それらイソシアネート成分および不活性流体が常に一定の割合で予備混合ユニット14によって連続的に予備混合された後、高圧加熱ヒータ16によって、イソシアネート成分に不活性流体が連続的に溶解される。また、ポリオール供給ユニット3において、ポリオール成分が原料定量供給ポンプ9によって定量供給されるとともに、不活性流体が不活性流体定量供給ポンプ13によって定量供給され、それらポリオール成分および不活性流体が常に一定の割合で予備混合ユニット15によって連続的に予備混合された後、高圧加熱ヒータ17によって、ポリオール成分に不活性流体が連続的に溶解される。そして、混合ヘッド4によって、不活性流体が溶解されたイソシアネート成分およびポリオール成分が、高圧で射出され、反応されながら金型に注入されることにより、RIM成形が行なわれる。
【0032】
そのため、イソシアネート成分およびポリオール成分には、不活性流体が常に一定の割合で連続的に混合溶解され、その状態で反応射出成形されるので、セル径の小さなマイクロセルラーポリウレタンフォームを簡易かつ短時間で成形することができる。
【0033】
また、各高圧加熱ヒータ16および17においては、一定の割合で予備混合された各イソシアネート成分またはポリオール成分と不活性流体との混合物が、加圧および/または加熱されるので、各イソシアネート成分またはポリオール成分に不活性流体が十分に溶解され、これによって、セル径の小さなマイクロセルラーポリウレタンフォームを良好に成形することができる。
【0035】
さらに、この実施形態のポリウレタンフォームの反応射出成形装置1では、金型5が予圧されているので、キャビティ内における不活性流体の膨張速度が抑えられて、より細かいセルを形成して、よりセル径の小さなマイクロセルラーポリウレタンフォームを成形することができる。
【0036】
なお、この実施形態のポリウレタンフォームの反応射出成形装置1において、用いられる不活性流体は、常温常圧において不活性ガスである二酸化炭素や窒素であり、その条件により、ガス状態であっても、液状であってもよく、また、不活性流体定量供給ポンプ12および13により定量供給され、予備混合ユニット14および15によって連続的に予備混合された後には、高温高圧状態あるいは超臨臨界状態となるように条件設定されていることが好ましい。
【0037】
また、この実施形態のポリウレタンフォームの反応射出成形装置1においては、イソシアネート供給ユニット2およびポリオール供給ユニット3を、大略同一の装置構成として、その両方に、原料定量供給ポンプ8および9、不活性流体定量供給ポンプ12および13、予備混合ユニット14および15、高圧加熱ヒータ16および17を設けたが、その目的および用途によっては、イソシアネート供給ユニット2およびポリオール供給ユニット3のいずれか片方のみに、これら原料定量供給ポンプ8および9、不活性流体定量供給ポンプ12および13、予備混合ユニット14および15、高圧加熱ヒータ16および17を設けるように構成してもよい。
【0038】
また、このようなポリウレタンフォームの反応射出成形装置1は、硬質、半硬質および軟質の、いずれのポリウレタンフォームについても適用することができる。
【0039】
さらに、上記の説明では、本発明の反応射出成形装置を、マイクロセルラーポリウレタンフォームの製造に適用した例を示したが、本発明の反応射出成形装置は、これに限らず、2成分を反応させて得ることができる発泡成形体であれば、広く適用することができ、たとえば、ポリアミド樹脂発泡成形体、ジシクロペンタジエン樹脂発泡成形体、不飽和ポリエステル樹脂発泡成形体、アクリラメイト樹脂発泡成形体、エポキシ樹脂発泡成形体などにも適用することができる。
【0040】
【発明の効果】
以上に述べたように、請求項1に記載の発明によれば、原料には、不活性流体が常に一定の割合で連続的に混合溶解、実質的に完全溶解され、その状態で反応射出成形されるので、セル径の小さなマイクロセルラー発泡成形体を簡易かつ短時間で成形することができる。
【0041】
また、請求項に記載の発明によれば、原料に不活性流体を、実質的に完全溶解することができ、セル径の小さなマイクロセルラー発泡成形体を良好に成形することができる。
【0042】
請求項に記載の発明によれば、金型の予圧によって、より細かいセルを形成して、よりセル径の小さなマイクロセルラー発泡成形体を成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の反応射出成形装置の一実施形態を示す、概略構成図である。
【符号の説明】
1 反応射出成形装置
2 イソシアネート供給ユニット
3 ポリオール供給ユニット
4 混合ヘッド
5 金型
6、7 原料タンク
8、9 原料定量供給ポンプ
10、11 不活性流体タンク
12、13 不活性流体定量供給ポンプ
14、15 予備混合ユニット
16、17 高圧加熱ヒータ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a reaction injection molding apparatus, and more particularly to a reaction injection molding apparatus such as polyurethane foam, in which two components that react with each other are used as raw materials, injected at a high pressure, and injected into a mold while reacting.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, it has been widely practiced to form a foamed molded article such as polyurethane foam by RIM molding in which an isocyanate component and a polyol component are used as raw materials and injected into a mold while being injected and reacted at a high pressure.
[0003]
In recent years, the use of chlorofluorocarbons and alternative chlorofluorocarbons, which are responsible for the destruction of the ozone layer, has been completely abolished. Various proposals have been made to use an inert gas.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the examination up to now, it takes a considerable amount of time to dissolve carbon dioxide in the raw material, and even if RIM molding is performed, it is not easy to reduce the cell diameter of the foam molded body to 100 μm or less, for example. However, there is a strong demand for the development of a RIM molding apparatus that can practically form a microcellular foam molded article having a cell diameter of 100 μm or less.
[0005]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to easily and quickly form a microcellular foam molded article having a small cell diameter using an inert fluid such as carbon dioxide or nitrogen. It is an object of the present invention to provide a reaction injection molding apparatus that can be molded by the above method.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a reaction injection molding apparatus, comprising: a raw material quantifying means for quantifying a raw material; an inert fluid quantifying means for quantifying an inert fluid; and the raw material quantifying means. The premixing means for continuously premixing the raw material quantified by the above and the inert fluid quantified by the inert fluid quantifying means at a mixing pressure of 10 to 30 MPa, the raw material preliminarily mixed by the premixing means and the inert In the fluid mixture, the mixture of the raw material and the inert fluid is pressurized at 5 to 30 MPa and heated at 30 to 100 ° C. to dissolve the inert fluid continuously and substantially completely in the raw material. And a mixing injection means for injecting the raw material at a high pressure and injecting it into the mold while reacting.
[0007]
According to such a configuration, the raw material is quantified by the raw material quantification means, and the inert fluid is quantified by the inert fluid quantification means, and they are continuously continuously at a constant rate at a mixing pressure of 10 to 30 MPa by the premixing means. After the preliminary mixing, the inert fluid is continuously and substantially completely dissolved in the raw material by the dissolving means. Thereafter, the raw material in which the inert fluid is dissolved is injected at a high pressure by the mixing and injecting means, and injected into the mold while reacting, whereby RIM molding is performed.
[0008]
Therefore, the inert fluid is continuously mixed and dissolved in the raw material at a constant ratio and substantially completely dissolved , and the reaction injection molding is performed in this state. It can be molded in a short time.
[0010]
Moreover, according to such a structure, the mixture of the raw material and the inert fluid premixed at a certain ratio is pressurized at 5-30 MPa and heated at 30-100 ° C. by the dissolving means. Therefore, the inert fluid is substantially completely dissolved in the raw material, and a microcellular foamed molded article having a small cell diameter can be molded well.
[0011]
The invention described in claim 2 is characterized in that, in the invention described in claim 1 , a pre-loadable mold is further provided.
[0012]
According to such a configuration, after the raw material in which the inert fluid is dissolved is injected at a high pressure and injected into the mold while being reacted, the expansion speed of the inert fluid is suppressed by the preload of the mold, Finer cells can be formed to form a microcellular foamed product having a smaller cell diameter.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a reaction injection molding apparatus of the present invention.
[0014]
In FIG. 1, this reaction injection molding apparatus 1 is a RIM molding apparatus for molding a microcellular polyurethane foam, which is an isocyanate supply unit 2 for supplying an isocyanate component, and a polyol supply unit for supplying a polyol component. 3. A mixing head 4 and a mold 5 are provided as mixing injection means.
[0015]
The isocyanate supply unit 2 and the polyol supply unit 3 have almost the same apparatus configuration, and are raw material tanks 6 and 7, raw material quantitative supply pumps 8 and 9 as raw material quantitative means, inert fluid tanks 10 and 11, inert gas Inert fluid metering supply pumps 12 and 13 as fluid metering means, premixing units 14 and 15 as premixing means, and high-pressure heaters 16 and 17 as melting means are provided.
[0016]
The raw material tanks 6 and 7 store raw materials, and more specifically, the raw material tank 6 stores isocyanate components such as polyisocyanate compounds as raw materials. Contains a polyol component such as a polyol compound as a raw material.
[0017]
Each raw material constant supply pump 8 and 9 is connected to the downstream side of each raw material tank 6 and 7, respectively, and each raw material, that is, an isocyanate component and a polyol component is respectively supplied in a predetermined amount and a predetermined pressure to each premixing unit. 14 and 15 for transportation.
[0018]
Further, inert fluids such as carbon dioxide and nitrogen are stored in the inert fluid tanks 10 and 11, respectively, and the amounts of the inert fluids connected to the downstream sides of the inert fluid tanks 10 and 11, respectively. The supply pumps 12 and 13 are configured to transport the inert fluid in the inert fluid tanks 10 and 11 to the premixing units 14 and 15 at a predetermined amount and a predetermined pressure.
[0019]
The preliminary mixing units 14 and 15 are connected to the raw material constant supply pumps 8 and 9 and downstream of the inert fluid constant supply pumps 12 and 13, respectively. The raw material supplied from 8 and 9 and the inert fluid supplied from each inert fluid metering pump 12 and 13 are continuously premixed. More specifically, in each of the preliminary mixing units 14 and 15, the raw material supplied from the raw material constant supply pumps 8 and 9 at a predetermined pressure and the inert fluid fixed supply pumps 12 and 13 are supplied at a predetermined pressure. The inert fluid is physically collided at a predetermined ratio determined in each case and continuously premixed.
[0020]
The high-pressure heaters 16 and 17 are connected to the downstream sides of the preliminary mixing units 14 and 15, respectively. In the mixture of the raw material and the inert fluid preliminarily mixed in the mixing units 14 and 15, the raw material The inert fluid is continuously dissolved. More specifically, each of the high-pressure heaters 16 and 17 is provided with a heater around the pressure-resistant piping, and the mixture of the raw material and the inert fluid is passed through the pressure-resistant piping and pressurized as it is (holding pressure). ) While being heated with a heater as necessary, the inert fluid is continuously dissolved in the raw material.
[0021]
The mixing head 4 is connected to the high-pressure heaters 16 and 17 on the downstream side of the high-pressure heaters 16 and 17, and the raw materials in which the inert fluid is dissolved in the high-pressure heaters 16 and 17 are connected. They are mixed, injected at high pressure, and injected into the mold 5 while reacting.
[0022]
Further, a pressurizing cylinder 18 such as a nitrogen cylinder is connected to the mold 5 as a pressurizing means, and is configured so that the inside of the cavity can be preloaded before RIM molding. The mold 5 is provided with a heater (not shown) and an adjustment valve for gas venting (not shown) for releasing gas generated by foaming to the outside.
[0023]
Next, a method for molding a microcellular polyurethane foam using the reaction injection molding apparatus 1 configured as described above will be described.
[0024]
First, the process in the isocyanate supply unit 2 will be described. In the isocyanate supply unit 2, first, the isocyanate component stored in the raw material tank 6 is supplied to the premixing unit 14 by the raw material fixed supply pump 8, for example, at a pressure of 10 to 30 MPa, and at the same time, inactive. The inert fluid stored in the fluid tank 10 is supplied to the preliminary mixing unit 14 by the inert fluid metering supply pump 12 at a pressure of 10 to 30 MPa, for example. As a result, the isocyanate component and the inert fluid are supplied to the premixing unit 14 at a high pressure, so that they are satisfactorily mixed by collision. The supply amount of the raw material and the inert fluid is adjusted to be 0.05 to 20% by weight with respect to the whole raw material in the total of the supply amount of the inert fluid supplied to the polyol component described later, mixture pressure in the pre-mixing unit 14, adjusted to be 10 to 30 MPa.
[0025]
After the isocyanate component and the inert fluid thus supplied are continuously premixed in the premixing unit 14, the mixture of the isocyanate component and the inert fluid is then pressurized at 5 to 30 MPa in the high-pressure heater 16. (holding pressure), and, by heating at 30 to 100 ° C., continuously the inert fluid in the isocyanate component, substantially completely dissolved. Conditions for dissolving the inert fluid in the isocyanate component, an inert fluid in the isocyanate component as long as it can be substantive completely dissolved, it may be appropriately adjusted depending on the purposes and applications, for example, , 1-500 seconds der Rukoto is preferable.
[0026]
Next, the process in the polyol supply unit 3 will be described. In the polyol supply unit 3, first, the polyol component stored in the raw material tank 7 is supplied to the premixing unit 15 by the raw material fixed supply pump 9 at a pressure of, for example, 10 to 30 MPa, and at the same time, inactive. The inert fluid stored in the fluid tank 11 is supplied to the preliminary mixing unit 15 by the inert fluid constant supply pump 13 at a pressure of 10 to 30 MPa, for example. As a result, the polyol component and the inert fluid are supplied to the premixing unit 15 at high pressure, so that they are satisfactorily mixed by collision. The supply amount of the inert fluid is adjusted to be 0.05 to 20% by weight with respect to the whole raw material in the total of the supply amount of the inert fluid supplied to the isocyanate component described above, and premixing is performed. mixture pressure in the unit 15, adjusted to be 10 to 30 MPa.
[0027]
After the polyol component and the inert fluid supplied in this manner are continuously premixed in the premixing unit 15, the mixture of the polyol component and the inert fluid is then pressurized at 5 to 30 MPa in the high-pressure heater 17. (holding pressure), and, by heating at 30 to 100 ° C., continuously the inert fluid in the polyol component, substantially completely dissolved. Conditions for dissolving the inert fluid in the polyol component, an inert fluid in the polyol component, as long as it can be substantive completely dissolved, it may be appropriately adjusted depending on the purposes and applications, for example, , 1-500 seconds der Rukoto is preferable.
[0028]
Then, the isocyanate component in which the inert fluid is dissolved in the high-pressure heater 16 and the polyol component in which the inert fluid is dissolved in the high-pressure heater 17 are mixed in the mixing head 4 and injected and reacted at high pressure. While injecting into the mold 5. The reaction mixing pressure in the mixing head 4 is preferably 10 to 250 MPa. Further, the reaction equivalent ratio of the isocyanate component and the polyol component (isocyanate active group: polyol active group) may be appropriately selected depending on the conditions.
[0029]
The mold 5 is preferably pre-pressurized at 1 to 15 MPa by the pressure cylinder 18 and further kept constant at 20 to 150 ° C. By preloading, the expansion speed of the inert fluid can be suppressed and fine cells can be formed.
[0030]
And after completion | finish of reaction, a microcellular polyurethane foam can be obtained by decompressing the metal mold | die 5 to normal temperature and opening a mold. The microcellular polyurethane foam thus obtained has a fine cell diameter of 100 μm or less, preferably 30 μm, and can be used effectively in various fields.
[0031]
Thus, in the polyurethane foam reaction injection molding apparatus 1 of this embodiment, in the isocyanate supply unit 2, the isocyanate component is quantitatively supplied by the raw material fixed supply pump 8, and the inert fluid is fixed by the inert fluid fixed supply pump 12. After the isocyanate component and the inert fluid are continuously premixed by the premixing unit 14 at a constant ratio, the inert fluid is continuously dissolved in the isocyanate component by the high-pressure heater 16. The In the polyol supply unit 3, the polyol component is quantitatively supplied by the raw material quantitative supply pump 9, and the inert fluid is quantitatively supplied by the inert fluid quantitative supply pump 13. The polyol component and the inert fluid are always constant. After being continuously premixed by the premixing unit 15 at a ratio, the inert fluid is continuously dissolved in the polyol component by the high-pressure heater 17. The isocyanate component and the polyol component in which the inert fluid is dissolved are injected at a high pressure by the mixing head 4 and injected into the mold while reacting, whereby RIM molding is performed.
[0032]
Therefore, the inert fluid is always mixed and dissolved in the isocyanate component and the polyol component at a constant rate, and the reaction injection molding is performed in that state. Therefore, the microcellular polyurethane foam having a small cell diameter can be easily and quickly formed. Can be molded.
[0033]
In each of the high-pressure heaters 16 and 17, a mixture of each isocyanate component or polyol component and an inert fluid premixed at a certain ratio is pressurized and / or heated, so that each isocyanate component or polyol The inert fluid is sufficiently dissolved in the components, whereby a microcellular polyurethane foam having a small cell diameter can be well formed.
[0035]
Further, in the polyurethane foam reaction injection molding apparatus 1 of this embodiment, since the mold 5 is pre-pressurized, the expansion speed of the inert fluid in the cavity is suppressed, and finer cells are formed. A microcellular polyurethane foam having a small diameter can be formed.
[0036]
Note that in the polyurethane foam reaction injection molding apparatus 1 of this embodiment, the inert fluid used is carbon dioxide or nitrogen which is an inert gas at room temperature and normal pressure. It may be in liquid form, and after being quantitatively supplied by inert fluid constant supply pumps 12 and 13 and continuously premixed by premixing units 14 and 15, it becomes a high-temperature high-pressure state or a supercritical state. It is preferable that the conditions are set as described above.
[0037]
Further, in the polyurethane foam reaction injection molding apparatus 1 of this embodiment, the isocyanate supply unit 2 and the polyol supply unit 3 have substantially the same apparatus configuration, and the raw material metering supply pumps 8 and 9 and the inert fluid are provided in both of them. The fixed amount supply pumps 12 and 13, the premixing units 14 and 15, and the high-pressure heaters 16 and 17 are provided. However, depending on the purpose and application, only one of the isocyanate supply unit 2 and the polyol supply unit 3 can supply these raw materials. The fixed amount supply pumps 8 and 9, the inert fluid fixed amount supply pumps 12 and 13, the premixing units 14 and 15, and the high pressure heaters 16 and 17 may be provided.
[0038]
Such a polyurethane foam reaction injection molding apparatus 1 can be applied to any of rigid, semi-rigid and soft polyurethane foams.
[0039]
Furthermore, in the above description, the example in which the reaction injection molding apparatus of the present invention is applied to the production of a microcellular polyurethane foam is shown. However, the reaction injection molding apparatus of the present invention is not limited to this, and reacts two components. Can be widely applied, for example, polyamide resin foam molded body, dicyclopentadiene resin foam molded body, unsaturated polyester resin foam molded body, acrylamate resin foam molded body, The present invention can also be applied to an epoxy resin foam molded body.
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the invention described in claim 1, the inert fluid is always continuously mixed and dissolved in the raw material at a constant ratio, and substantially completely dissolved in the raw material. Therefore, a microcellular foamed molded product having a small cell diameter can be molded easily and in a short time.
[0041]
In addition, according to the first aspect of the present invention, the inert fluid can be substantially completely dissolved in the raw material, and a microcellular foamed molded article having a small cell diameter can be molded satisfactorily.
[0042]
According to the second aspect of the present invention, it is possible to form a microcellular foamed molded article having a smaller cell diameter by forming finer cells by preloading the mold.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a reaction injection molding apparatus of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reaction injection molding apparatus 2 Isocyanate supply unit 3 Polyol supply unit 4 Mixing head 5 Mold 6, 7 Raw material tank 8, 9 Raw material fixed supply pump 10, 11 Inactive fluid tank 12, 13 Inactive fluid fixed supply pump 14, 15 Premixing unit 16, 17 High pressure heater

Claims (2)

原料を定量する原料定量手段と、
不活性流体を定量する不活性流体定量手段と、
前記原料定量手段によって定量された原料および前記不活性流体定量手段によって定量された不活性流体を10〜30MPaの混合圧で連続的に予備混合する予備混合手段と、
予備混合手段によって予備混合された原料および不活性流体の混合物中において、原料および不活性流体の混合物を5〜30MPaで加圧、および、30〜100℃で加熱し、原料に不活性流体を連続的に、実質的に完全溶解させるための溶解手段と、
原料を高圧で射出して、反応させながら金型に注入する混合注入手段とを備えることを特徴とする、反応射出成形装置。
A raw material quantification means for quantifying the raw material;
An inert fluid quantification means for quantifying the inert fluid;
Premixing means for continuously premixing the raw material quantified by the raw material quantification means and the inert fluid quantified by the inert fluid quantification means at a mixing pressure of 10 to 30 MPa ;
In the mixture of the raw material and the inert fluid premixed by the premixing means, the mixture of the raw material and the inert fluid is pressurized at 5 to 30 MPa and heated at 30 to 100 ° C., and the inert fluid is continuously supplied to the raw material. A dissolution means for substantially complete dissolution ;
A reaction injection molding apparatus comprising: mixing injection means for injecting a raw material at a high pressure and injecting it into a mold while reacting.
さらに、予圧可能な金型を備えていることを特徴とする、請求項1に記載の反応射出成形装置。  The reaction injection molding apparatus according to claim 1, further comprising a preloadable mold.
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