JPH06509600A - 多孔性材料の３段冷却 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 多孔性材料の３段冷却 発明の分野 本発明は多孔性材料の製造に関する。これは一般的な用途、しかし特にプラスチ ックフオーム、そして特別にはポリウレタンフォームに関連付けて説明している 。

背景技術 反応化学経路によるポリマーフオームの製造のためのプロセスは様々であり、そ して公知である。かかるポリマー材料の例は柔軟性ポリウレタンフォームであり 、これは典型的には２メ一トルＸ２メートルｘ１メートルのブロックとして製造 されている。このような大きなブロックはコンベヤー上で連続的に、又はモルト の中で不連続的のいづれかで製造されつる。

柔軟性ポリウレタンフォームは高分子量ポリオールとジイソシアネートとの反応 により形成される。この反応は発熱性が高く、時間／温度曲線で表される通り、 典型的には約５〜３０分以内でピークに達する。従ってポリウレタンフォームは 初期硬化後直ちに中間「硬化領域」に移されねばならず、そこでそれらは冷える まで各ブロックのまわりに空間を置いて慎重に山積みされる。この目的のために は広い領域が必要とされ、且つこれらのブロックは一般に顧客へと輸送されるた めに積みおろし又は積荷される前に少なくとも１０時間保管される必要がある。

ブロックの適切な冷却を確実なものとするためのこの中間保管の過程は不便であ り、且つ空間を必要とすることて費用がかさむ。更に、この中間保管領域は高温 で可燃性なフォ−ムの大量のブロックを含んでおり、これは火災の可能性を示し ている。この中間保管のために利用される建物は火災の規制に合うように特別に 建築されている必要がある。

更なる重要な要因は、一定のフオーム形成反応が高温で可逆性である点にあり、 それは典型的には初期ポリウレタン結合形成に続くアロファネート反応である。

中間保管領域中のフオームのブロックは数時間にわたって１４０°Ｃを超える内 部温度をよく示す。この中間領域中の周囲の雰囲気が制御されていないとき、即 ち湿度が変動するとき、ブロックの中への水分の侵入の可能性があり、これは遊 離なイソシアネートと反応してそれらを末端化させてしまうであろう。

ＲＮＣＯ＋　Ｈ２Ｏ−ＲＮＨ！＋　ＣＯｔアロファネート反応に必要なイソシア ネートを奪い去るこの反応はフオーム中での低い、制御されていないレベルでの 架橋をもたらしてしまい、それ故様々な弱い剛性又は圧縮硬度をもたらしてしま う。高い周囲湿度か通常である地理学的地域においては、一定のフオーム処方に おけるイソシアネートの量を増大させることがフオーム業者にとって公知であり 、これは、それを行ううえでの経費的な不利益にもかかわらず、それを行わなけ れば経験してしまうであろう硬度の損失を見込んで行われる。

ＰＣＴ公開番号Ｗ０８６１０４０１７号において、初期冷却の新規の手法、そし て詳しくは、フオーム形成用材料の発熱反応に由来してポリウレタン又はその他 のフオームのブロックを作る方法を利用することが提案されており、ここでは、 その反応が所望の終了段階にまで達したら、適当な組成及び温度のガスをブロッ クの本体に通過させて反応の熱を運び去っている。他の先行提案は、Ｒｉｃｃａ ｒｄｉら、米国特許第３．８９０．４１４号（１９７５年公開）及びＣｏｎｔｉ ｎｅｎｔａｌ　Ｇｕｍｍｉ　ＷｅｒｋｅＧｅｒｍａｎ　ＯＬＳ　２．４５６．４ ２ｆ号（１９７６年公開）である。提案に従うと冷却用ガスは通常エアーであり 、そしてその手法は、ゆっくりした冷却及び冷却中でのエアーへの最少限の暴露 である常用の手法の逆である。

常用の手法はポリウレタンフォーム工業における長い間の問題、即ち発熱性ポリ ウレタン結合形成反応により生ずる過剰の熱に原因するフオームブロックの自己 発火を考慮している。この問題は特に一定の低密で高発熱性のグレードのフオー ム、又は発火の微量な起源に対してフオームを耐性にするために含′ｔされてい る添加剤を含むフオームに起こる。かかるフ（−一−ムは２〜３時間の期間を経 て、且つそれらを冷却し２始めた後、再び温度が上昇（７始める。この第２発熱 は通常自己通行型であり、事実上自己発火をもたらｒｏいくつかの工場がこの現 象のために燃えてしまっている。自己発火の原因と信じられている一機構はブロ ックを冷却する際の大気からのエアーの吸引である。ブロック内の酸素に富む雰 囲気はポリウレタンポリマーの発熱性酸化を引き起こし、温度の上昇が伴う。ブ ロックのまわりのエアードラフトの存在はこの問題を一層悪化させてしまうこと が示されている。

より新たな手法は初期冷却したポリウレタンブロックに冷えたエアーを慎重に流 すことにある。エアーの組成、少なくとも水分含量はコントロールされるべきで あるが、かかるコントロールだけでは満足な結果を達成せしめるには不十分であ ることが見い出されている。ブロックに流す冷えたエアーはブロックから熱、揮 発性ガス、昇華物及び過剰の水を奪ってしまう。

ポリウレタンフォームは一般にブチル化ヒドロキシ−トルエン（ｒＢＨＴ　Ｊ　 ）正式名２，６−ジー第三ブチル−４−メチルフェノール）を含み、これはフオ ームを形成するためにイソシアネート、例えばトルエンジイソシアネート（ｒＴ ＤＩ　Ｊ　）と反応すべきポリオールの中で酸化防止剤として使用されている。

ＢＩＴは７０°Ｃで昇華する固体であり、従って１４０°Ｃ又はそれより高い初 期温度を示すプロ・ツクを通過する冷却用エアーの中に取込まれてしまう。この 冷却用エアーは熱回収、水分含量のコントロール、及びコントロールされていな いレベルの残留イソシアネート又は補助発泡剤、例えばクロロフルオロカーボン 類ｒ　ＣＦＣ類Ｊ、又はその他の揮発性化合物、例えば塩化メチｌノンもしくは １．１．　ｉ　トリクロロエタンが大気に到達してしまうことを防ぐためにリサ イクルされることが望ましい。本明細書の目的のため、［補助発泡剤ｊ及び［補 助）オーミング剤」なる語は同義ｉＪとして利用している。これらの語は共に、 後の化学反応中でガスを放出させるために多孔性フす一ム配合物に加えられてい る化合物を意味する。材料の発泡をもたらすのはガスの放出である。

過去において、エアーは熱交換器にわたってリサイクルに付されていた。この熱 交換器は残留ＴＤＩ及び水分から形成される若干のポリウレアと共にＢＩＴの固 形付着物によって迅速にプロ・ツクされてしまう。その他の酸化防止剤及び添加 剤が同じような問題を起こしている。

カナダ特許明細書第２．０１７．９９１号及び第２．０１７．９９２号は、多孔 性材料の急速冷却のために利用されているその他の手法を開示している。これら のプロセスは、熱い材料から発生し、そしてその後に分離して熱交換器をブロッ クしてしまう揮発性物質についての問題を部分的に解消している。これらの出願 は、プロ・ソキングの問題を、冷却ゾーンの第１部分から出てきた揮発性物質を 運び込む熱いガスを、外部からの又は冷却ゾーンの第２部分もしくは後続部分か ら熱交換器を経て来た冷えたガスと混合してこの揮発性物質を分離することて解 決するプロセスを開示している。第２部分又は後続部分の冷却ゾーンにおける多 孔性材料に通過させる混合ガスは、熱交換においてよりも、むしろこの多孔性材 料において実質的に濾過される。

これらのカナダ出願において、多孔性材料の冷却のためのプロセス及びプラント が開示されている。特に、このプロセスはポリウレタン、又はフオーム形成用材 料の発熱反応より製造されるその他の連続気泡プラスチックのブロックを考慮し ている。そのプロセスにおいて、多孔性ブロック内の揮発性物質は冷却用ガスに 取込まれ、そして分離（即ち、昇華又は凝縮）温度以下にガスを冷却することで その中で分離するものであり： ｉ）多孔性材料の冷却を２箇以上の連続ゾーンで行うこと５゜ｉｉ）揮発性物質 を保有する第１ゾーンから発生するガスを、低温のガスと、特に第二又は後続ゾ ーンから発生し、その後熱交換器により冷却させたガスど混合し、従って混合ガ スの温度はこの分離温度より低いこと、及び ｉｉ）この混もガスを多孔性材料に通過させて分離揮発性物質を濾過除去するこ と、 か特徴である。

従って、第１ガスを第１ゾーンにおける多孔性材料に通過させて、多孔性材材を 冷やし、巨つ、この多孔性材料を出る第１ガス混合物中の揮発性物資をそれより 除去している。多孔性材料を通過する第１ガスの流速はそのコントロールされた 均一な冷却を供するようにコントロールされている。この第１ガス混合物は、１ 又は複数種の揮発性物質を凝縮するほど十分に低い温度を有する第２ガス混合物 を形成するために低い温度を有する第２ガスと混合させている。

最後に、この第２ガス混合物を第２ゾーンにおける多孔性材料に通過させ、その 上で凝縮又は昇華揮発性物質を濾過し、そして更に多孔性材料を冷却させている 。

第２ガスと混合する前に第１ガス混合物から特定の物質を除去する、二とも所望 される。また、特定物質は第１ガスと混合する前に第２ガスから任意的に除去し てよい。これはガスストリームから一定の物質を除去し、そしてガスを冷却する ために利用される熱交換器トでのその後の蓄積を防いでいる。

５−わらの出願はポリウレタンフォームを冷却するための改良された方法を開示 しているが、いくつかの欠点かまだ残っている。その出願のプロセスは、第１多 孔性ブロツクの温度を下げる及び第２多孔性プロ・ツク内で揮発性物質の凝縮を 強いることの両方のための冷えたエアーを供給するために、熱交換器を利用して いる。このプロ）で又は熱交換器及び過去の装置において利用された復熱装置を 閉塞するほとんとのＢＩＩＴ及びＴＤＩ　（ＴＤＩと、ポリウレアを生成する水 分）を効率的に濾過するために第２多孔性ブロツクを利用しているか、Ｂ１１Ｔ 及びＴＤＩの一部はブロックにオ〕たって濾過さ第１ないままて通過する。従っ て、長期にわたると、熱交換器及び復熱装置の閉塞はまだ起こるであろう。

常用の発泡材料は大量の溶媒又は補助発泡剤、例えばクロロフルオロカー−ボン を含んでおり、これは発熱性硬化サイクル中に冷却用ガス流の中へと放出されて しまう。冷却用ガス中ての高濃度のかかる化合物は、汚染物の発散を回避すべき ならリサイクルに付する必要かある。

水はポリウレタンフォームを形成するための好適な発泡剤である。

水はイソシアネート基と反応して、二酸化炭素ガスを放出する中間カルバミド酸 を生成する。しかしながら、ポリウレタン形成の製造の発泡段階中は水は所望さ れるが、それは前述した通り遊離イソシアネート基を末端化させてしまうことに よりフオームにその後に存置な影響を及ぼしうる。従って、水はその他の発泡剤 と組合されて利用されるのが通常である。

予測できる架橋度（それ散開性及び硬度）を存するフオームを製造するためには 遊離イソシアネート基の均質な分布が必要とされる。

毒性の補助発泡剤を利用することなく十分な発泡性を供するために、ポリウレタ ン配合物において多めの量の水を利用することが所望されるであろう。同時に、 その後のフオームの硬化の際に、ポリウレタンの架橋を妨げるであろう過剰の水 を排除することが更に有利であろう。

過去において、上述したポリウレタン架橋の妨げとなることを防ぐために少なめ の量の水がポリウレタンフォーム配合物において利用されていた。かかる配合物 における適度な発泡を確実なものとするため、補助発泡剤、例えばクロロフルオ ロカーボンが利用されている。上記で説明した通り、かかるフオーム配合物の中 で大量に存在しているかかる試薬は毒性の脅威を強いり、従ってリサイクルを必 要とする。

何が必要であるかというと、ポリウレタンフォームを急速に冷却し、発熱反応中 に放出される熱がフオームのゆっくりとした酸化又は発火を防ぐようにコントロ ールされている方法である。同時に、ポリウレタンフォーム配合物を作るための 方法であって、そのポリウレタンフォーム配合物がポリウレタンの架橋を妨げる ことなく発泡剤として多めの量の水を含み、これにより毒性の補助発泡剤の利用 の必要が減る又は排除される方法が必要とされる。

発明の概要 ここで、本発明に従うと、初期ポリウレタンフォーム形成の後にポリウレタンフ ォームを急速に冷却するための方法が提供され、ここでポリウレタンの発熱硬化 にかかわる酸化又は発火は阻止されている。本発明の方法は新規なポリウレタン フォーム形成用配合物の利用も可能とし、この配合物は満足たる発泡性及びフオ ーム特性を達成せしめながら、補助発泡剤についての必要性を最少限又は排除す る多めの量の水を発泡剤として含んでいる。本発明の方法はポリウレタンを発泡 させた後に残っている過剰の水を除去し、これによって水がボリウ■ノタンの架 橋を妨害することを防ぐ。この方法はポリウレタンフォームブロックの急速な冷 却を供し、そして常用に硬化させたブロックに等しい物理的品質を可能とし、そ れと同時に汚染物の発散を少なくする。

図面の簡単な説明 図１は本発明の装置の一態様の側面図を示し：図２は図１の装置の内部面であり 、 図２Ａは図１の装置において利用するスラットコンベアーの部分上面図であり： 図３Ａ及び３Ｂは２種類の異なるポリ書りレタン配合物を利用したときの本発明 の方法の際に発生する放出を示すフローチャートであり： 図４は本発明の一態様において利用した密閉トンネルを通過するコンベアー上に 置かれた多孔性ブロックの側面図（トンネルの内部図）であり： 図５は図４のコンベアーのＬ面図であり：図６は冷却用ガスのリサイクルを示す 、密閉トンネルの第２セクシヨンの断面図であり： 図７は密閉トンネル内の温度勾配及びエアー経路を示す模式図であり。

図８は図１の装置に隣接して位置し、そしてそれにブロックを供給する垂直フオ ームブロック装置の側面図であり：そして図９〜１９は様々なポリウレタンフォ ームブロックの冷却に関する温度、対、時間のグラフ図である。

好ましい態様の詳細な説明 本発明の第１工程において、ポリウレタンフォームブロックを、発熱性ポリウレ タン反応の時間／温度曲線においてピークが達せられた直後に周囲エアー冷却に 付する。この時点で、ポリウレタンの内部ブロック温度は約２５０〜５００　’ 　Ｆ　、そして通常は約３７０〜４０００Ｆの範囲となる。周囲エアーをブロッ クにわたって流すと、過剰の水分、熱、蒸気及び昇華物が除去される。過剰水分 なる語は、ポリウレタンの発泡に利用されない量の水であって、ブロックの中に 蒸気として残っていると、更なる硬化を妨げてしまう量の水を意味する。高い周 囲エア一温度の最中、この材料から過剰の水を除去し、同時に周囲エアーの中に 更なる水が導入されてしまうことを防ぐため、エアーをブロックにわたって流す 前に湿気を除いてエアーの容量を増やすことが好ましい。

周囲エアーをポリウレタンフォームブロックにわたって流した後、それを大気に 吐出させてよい。フオームブロックを通過させた後の周囲エアーの温度は一般に 約１６０−１８０’Ｆに範囲するであろう。

初期ポリウレタン形成反応の最中、水は発泡剤又はガス発生剤として利用される 。水はイソシアネート基と反応してカルバミド酸を（過渡的に）生成する。次に カルバミド酸はアミド及び二酸化炭素ガスを生成する。下記の反応が典型的な生 成反応の代表である：Ｒ−Ｎ＝Ｃ−０＋Ｈ！０　→（Ｒ−ＮＨ−Ｃ−ＯＨ）　→ Ｒ−ＮＨ２＋ＣＯ！本発明の第２冷却段階において、周囲エアーをフオームブロ ックにわたって再循環させる。フオームブロックにわたって再循環された周囲エ アーはその中の更なる熱、水分及び昇華物を除去する。周囲エアーをフオームブ ロックにわたって再循環させた後、それを新鮮な更なる冷えた周囲エアーと混合 させる。「新鮮」なる語は、ブロックに通されていない周囲エアーを意味する。

上記の反応において説明及び例示した通り、水はＴＤＩからイソシアネート基を 除去してしまう。ＴＤＩはそうされなければポリオールのヒドロキシル基との更 なる架橋反応のために利用されるであろう。

ポリウレタンの初期硬化を終えた後に残っている過剰の水を除去する本発明の第 １段階を利用することにより、ポリウレタンフォーム材料において必要とされる 発泡の実質的に全てを担うのに十分なほどの多めの量の水をポリウレタン配合物 の中に利用してよい。

従って、その後の架橋の妨害を防ぐために、適度な発泡を供するにはそれ自体で は不十分であるような少なめの量の水を利用することはもはや必要でなくなった 。従って、本発明は十分な発泡を供するのに現状必要とされる補助発泡剤の利用 を有利に回避する又は最少限にする。補助発泡剤は環境的に有害な放出をもたら してしまうため、本発明は環境的に調和する代替性ポリウレタンフォーム配合物 の利用を可能とする。

本発明の密閉トンネル第１セクシヨンを経て第１セクシヨンを出るエアーの温度 は約１５０〜１８０°Ｆに範囲する。前記に説明した通り、この第１セクシヨン は大気に直接通風していてよいが、ポリウレタン配合物由来の毒性補助発泡（又 はフォーミング）剤、例えばクロロフルオロカーボンの削減又は排除は、かかる 通風の環境的影響を最少限にする。

前述した通り、第２冷却段階は新鮮な（リサイクルに付していない）冷えたエア ー及びリサイクルしたエアーの両者をポリウレタンフォームブロックに通す。新 鮮な周囲エアーは、前記に説明した通り昇華物、例えばＴＤＩ及びＢＩＴを含む リサイクルせしめたエアーにコンスタントに加える。エアーが、ポリウレタンブ ロックを最初に通過させた後に新鮮な更なる冷えたエアーと混ざり合うと、温度 低下が起こり、昇華物、例えばＴＤＩ及びＢＩＴの凝縮がエアー中で生ずる。

本発明の装置において利用される冷却手段は周囲エア一温度の低下を供し、これ によって第２工程における周囲エアー及びリシイクルエアーの混合物は約１００ 〜１６０°Ｆの温度範囲を示す。

ＢＩＴは約７０’Ｃ（１５８°Ｆ）以下の温度で凝縮するため、抽出されｔ−Ｂ ＨＴ蒸気、の全てが第２セクシヨノにおいて沈殿するであろう。冷却手段はリサ イクル回路の一部でないため、ＢＩＴは冷却手段の上で凝縮せず、それ故それを 閉塞することがないであろう。その代り、ＢＨＴはフオームブロック自体の中で 、りづイクルエアー混合物から濾過除去される。

ＴＤＩは第２冷却工程において冷えた混合ガスから沈殿もするであろう。沈殿し たＴＤＩ　もリサイクルエアー混合物から濾過除去され、そしてポリウレタンブ ロックの中に捕捉される。このことは、ＴＤＩかブロックに戻されて更なる架橋 反応を受ける点で理想的である。

従って、本発明の第２段階における冷却用エアーのリサイクルは値段の高いＴＤ Ｉを節約する。

本発明の第２冷却段階はほとんどブロック冷却を担い、なぜなら冷えたエアー混 合物はブロック温度を約１００°Ｆまで効率的に下げるからである。

本発明の第３冷却段階において、周囲エアーは再びブロックに流される。この周 囲エアーはブロックから全ての残留蒸気を流し去り、そして大気へと吐出させる ことが可能である。高い周囲湿度の最中、本発明のこの第３段階において利用さ れるエアーは、エアーがフオームブロックに更なる水を混入させてしまうことを 防ぐために湿気除去に付されてよい。この第３段階の際のブロック温度は一般に 約１００’　Ｆてあり続ける。

昇華物、例えばＢＩＴ及びＴＤＩの凝縮は第２冷却段階においてのみ起こる。第 １段階の際のフオームブロックの内部温度はＢＩＴ及びＴＤＩの昇華点よりもず っと高い。従って、ブロック内の昇華物の再付着は不可能である。第３段階は、 下記に説明する通り、Ｂｌ（Ｔ及びＴＤＩの昇華温度よりもはるかに低いブロッ ク温度に関与し、従ってこれらの化合物の昇華物は存在しない。

）す−ムブロックの内部ブロック温度は第２冷却段階の終了時に約９０〜１１０ °Ｆの温度に落ちる。密閉トンネルの中でブロックが冷却される間、ＢＩＴ　、 　ＴＤＩ又はその他のガス成分が閉塞を起こさせてしまいうるようなリクーペラ ント（ｒｅｃｏｕｐｅｒａｎｔ）ユニット又はリフリジェラントコイルにわた。

−）でエアーがリサイクルされることはない。

本発明の第１冷却（ヒユーム排出段階）はフオームブロックにわたる周囲エアー の連続的な通風を供する。本発明の方法は少ない量の、又は補助発泡剤を全く含 まないポリウレタン配合物を利用できうるので、密閉トンネルの第一段階の直接 的な通風は高濃度の毒性試薬、例えばクロロフルオロカーボン又はその他の揮発 性塩素合作化合物を環境に放出させることがない。通風したガスは従って更なる 処理なしで政府の規定全て、例えばクリーンエアー条例に適合する。

第１段階における発熱的に加熱されたブロックにわたって移動する周囲エアーは 、硬化を完全なものとするのに必要な遊離イソシアネート基との反応を妨害して しまうであろう過剰な水分をブロックから除去する。従って、本方法は高いパー センテージの水を有するポリウレタン配合物を利用できうる。高い水含量は補助 発泡剤を必要とせずに初期ウレタン形成の際の適度な発泡を供する。添加剤、例 えば柔軟剤を、補助発泡剤の利用の更なる回避のためにいわゆるソフトポリオー ル類と一緒に利用してよい。

本発明は従来の方法に比べて、少なめのＴＤＩを含むボリウ１ノタン配合物を利 用しながら、ポリウレタンフォームブロックにおいて実質的に同程度の架橋（そ れ散開性及び硬度）を達成せしめることを可能とする。従って、本発明は少なめ のＴＤＩ（即ち、少なめの指数）を利用しＣよい点で経済的である。

本発明はＬ述の方法を実施のために特別に適合されプこ、■−）、形態化された 装置を含む。この装置は密閉トンネル及びコンベア一手段、例えばこの密閉トン ネルにオ）たってフオームブロックを輸送するためのスラットコンベアーを含ん で成る。

この装置は汚染物の放出を最少限に１７ながら、初期硬化多孔性フオーム材料の 急速冷却、脱気及び乾燥を供する。この装置は多孔性フオーム材料を初期硬化箇 所から密閉冷却トンネルまで及びそれにわた、って輸送するためのコンベア一手 段を含む。このトンネルはフオーム材料から熱、水分及び揮発性ガスを奪いなが ら、有用な昇華物をこのフオームの中に実質的に保存及び再付着させるための周 囲エアー及び冷えた周囲エアーを利用する。

好ましい態様において、この密閉トンネルはトンネルの外部、且つそれに隣接し て位置する複数の吸引ファンを含む。真空ファンかダクトワークによりトンネル に連絡している。吸引ファンが作動すると、ダクトワークを通して密閉トンネル からエアーが流れ、これによりこのトンネル内に真空が生ずる。このトンネル内 の真空はトンネルの反対側に位置する開口部を通じてトンネルに周囲エアーを流 す。冷却ファン及び冷却ユニットもこのトンネルの外部、且つそれに隣接して位 置している。冷却ダクト用において、この冷却ユニットにより冷却された冷却コ イルは、ダクトを通じてトンネルへと通過するエアーの温度を下げる。

スラットコンベアーは、ブロックが連続的に脱煙され、冷却され、そして更に再 度脱煙される密閉トンネルの第１、第２及び第３セクン１ンにわたってポリウレ タンを移動させるためのコンベア一手段を担う。

図１及び図２は本発明の方法を実施するために特別に適合させた装置の一例を例 示している。ポリウレタンフォームのブロックｌを、これらのブロックを装填箇 所から、密閉トンネル７の一端に位置する入口開口部５へと、且つ事実上それを 通過するように輸送するスラットコンベアー３の上に置く。これらのブロックは 一般に、ポリウレタンの発熱形成反応が示す時間／温度曲線におけるピークの直 後にコンベアーの上に装填する。この時点まで冷却を遅らせることは、急速冷却 プロセスを開始する前でのポリウレタンの十分な重合を確実なものとする。

コンベアー３はブロックを密閉トンネル７の一端に位置する入日間Ｌ】部５へと 輸送し、そこでブロックは本発明の方法の第１段階が実施される第１冷却（ヒユ ーム排出）セクション９に入る。

図２八に示す通り、スラットコンベアー３は、複数の長い長方形部材又はスラッ ト４を含み、それらはそれらの間でガスが流れるように十分な距離で隔てられて いる。スラブ１〜４の先端はガスケット６の利用によりシールされており、なぜ ならフオームブロックはスラット４の−Ｅ面全体を覆っていないからである。こ の配備は冷却ガスがフオームブロックにわたって流れることを起こさせる。

２メートルのアミドブロックにとっての典型的なコンベアー寸法は輻において約 ２．３ｍ　（９０インチ）であり、各ガスケットはコンベアーの各側から内側に 向って約２５０ｃｍ　（１０”　）突き出ている。これらのガスケットは、スラ ットが約３ｎｕｏ（１／８１）の距離の間隔にあるときにガスシール特性を供す るのに十分な幅を有している。

第１吸引フアン１５が密閉トンネルの第１セクシヨンの外部、且つそれに隣接し て位置している。第１吸引フアンは第１真空ダクト１３を介して、第１吸引ボツ クス２１　（これはスラットコンベアーの下の第１セクシヨンの低部を占める） からエアーを除去する。このダクトは、ファンから、スラットコンベアーの下の 密閉トンネルの第１セクシヨンの内壁における開口部１１に通じるエアー導管を 形成する。

従って、第１真空ボツクス内で真空が形成されている。

上記ブロックを通過する再循環空気の経路がその側を通して短絡しないように側 シールを作るために、プラスチックの側フィルムを、そのブロックと共に上記ト ンネル内に供給する。上記のスラット・コンベアーがブロックを第一冷却セクシ ョン内に搬送するとき、上記真空ボックス内の第一真空ファン（１５）により作 り出された真空は、上記の密閉されたトンネルの上部から周囲空気を吸引し、そ して次に、上記孔質ブロックを通過する。この周囲空気は、その後、第一真空ボ ックス（２１）内に吸引され、そこから、それは、第一真空ダクト（１３）を介 して第一サクションを通して除去される。

上記の孔質ポリウレタン・ブロックが最初に、第一セクション内に搬送されたと き、発熱硬化工程が、約２５０〜５００　’　Ｆの、そして普通には、３７０か ら４００°Ｆまでの範囲のブロック内部温度をもたらす。先に記載したように、 これらの温度においては、上記泡の様々な成分がその気体状態で存在する。さら に、これらの昇温においては、ポリウレタンの初期発泡及び硬化の後に残存する 過剰の水が水蒸気として存在する。上記の第一冷却段階の間に上記ブロックを通 過する周囲空気は、そのブロックから気体物質及び水蒸気をガス放出させ、一方 、同時に、そのブロックの温度を低下させる。

目下加熱されそしてガス及び水蒸気の混合物を移送する周囲空気が、」二記の第 一真空ボックスから、第一真空ダクト（１３）を通して第一吸引ファン（１６） により吸引され、そしてその後、第一放出ダクトを通して換気される。この第一 放出ダクトは、上記の加熱された混合物を、上記の密閉トンネルの上方の放出点 （１８）に導き、それを通して、空気、ペーパー、湿気及び昇華物の加熱された 混合物がその装置から出ていく。

上記の放出ガス混合物の温度は、約１６０から１８０　’　Ｆの範囲にある。上 記の第一セクションか上記のポリウレタン・ブロックから水を除去するので、過 剰の水による遊離のイソシアネート末端が減少される。

上記のブロックが、上記スラット・コンベアーにより、上記密閉トンネル内にさ らに搬送されるとき、それは、第二冷却セクション（１７）に入る。第二吸引フ ァン（２５）は、上記トンネルの第二セクションに隣接し、そしてその外側に配 置されている。この第二吸引ファンに隣接して、冷却ファン（３０）が、配置さ れている。この冷却ファンに隣接した冷却ユニット（２７）は、冷却ダクト（３ ３）内に配置された冷却コイルの温度を減少させるために使用される熱交換器を 含む。

冷媒パイプ（２９）は、その冷却コイルから熱を除去するための手段をその熱交 換器に提供するように、冷却ダクト（３３）内に入っている。

密閉トンネルの第二冷却セクションの操作の間、冷却ファン（３０）は、冷却ダ クト（３３）内に周囲空気を吸引し、それを通して、その空気か、スラット・コ ンベアーのレベルより上のレベルにおいて密閉トンネルの第二七クシ９ンの側に 導入される。空気がダクト（３３）を通過するとき、冷媒パイプ（２９）を介し て冷却されたその中に配置された冷却コイル（図示せず）は、その周囲空気の温 度を減少させる。

第二セクションに入る冷却周囲空気は、その中に配置された第二真空ボックス（ ２１）内に、（コンベアーのレベルより下で）作られた真空によりその中に位置 決めされたコンベアーの一部の上に置かれたポリウレタン・ブロックを通して、 吸引される。この真空ボックスの真空は、第二真空ボックスがら第二真空ダクト （３７）に空気を排気する第二吸引ファンにより提供される。この第二吸引ダク ト（３７）から、第二吸引ファンは、その空気を、その中の孔質ブロックの上の 第二セクションの上部に向かって空になっているダクト（３５）に戻す。

図６は、本発明の装置の第二セクションの内部図を示している。

コンベアー（３）の下にある第二真空ボックス（２Ｉ）は、第二真空ダクト（３ ７）を通してそのボックスから空気を吸引する第二吸引ファン（２５）により排 気される。冷却ファン（３ｏ）により供給される冷却された周囲空気は、図１及 び図２中に示すように、第二セクションに新鮮な減少された温度の空気を供給す る。一旦、冷却された空気が第二セクションに入ると、それは、その中に置かれ たポリウレタン泡ブロックを通して、そしてそのコンベアーの下に置かれた真空 ボックス中に吸引される。図６中に矢印により説明するように、一旦、冷却され た空気が第二セクションに入ると、再循環が起こる。第二真空ボックスに入る空 気は、第二真空ダクト（３７）を通して第二吸引ファン（２５）により吸引され る。この空気は、次に、戻しダクト（３５）を通して密閉トンネルの第二セクシ ョンの上部に戻される。

したがって、この装置の第二セクションは、本発明の方法の第二段階に従って、 ポリウレタン泡ブロックを通しての冷却空気の循環を提供する。

第二セクションを通して搬送されるポリウレタン・ブロックは、ポリウレタンの 様々な成分、例えば、ＢＨＴ及びＴＤＩの昇華温度より低い温度を示す。冷媒空 気が第二吸引ファン及びダクト（３５）及び（３７）により循環されるので、ガ ス抜き及びそれ故このような昇華物の損失は、第二セクションにおいては全く生 じない。冷却ファン（３０）及び冷却コイルによる第二セクション内に導入され た冷却空気は、新鮮な周囲空気を含んで成る。ダクト（３３）を通しての空気の 循環が全くないので、ＢＩＴ　、　ＴＤ［又は他の昇華物による冷却コイルの目 詰まりが、回避される。

空気が、密閉トンネルの第二セクション内のポリウレタン・ブロックを通して循 環されるとき、それは、熱及びその中に含まれる昇華物を除去する。加熱された 循環空気は、その温度を低下させるように冷却された周囲空気と混合される。そ の循環空気の温度が低下したとき、昇華物の濃縮がその塩ブロック内で生じる。

ポリウレタン・ブロック内のＴＤ［の析出は、そのポリウレタン・ブロック内の 増加された架橋及びそれ故の高められた硬度（ｈａｒｄｎｅｓｓ）及び剛性（ｓ ｔｉｆｆｎｅｓｓ）を提供する。循環空気の温度は、約１００から１６０　’　 Ｆまでの範囲にある。

孔質ブロックが、密閉トンネルの第二セクションを通して搬送された後、それは 、第二セクションと密閉トンネルの出口との間にある第三冷却（ヒユーム排出） セクション（１９）に入る。第三セクションに隣接してそしてその外側に、第三 吸引ファン（４５）が配置される。

この第三吸引ファン（４５）は、第三真空ダクト（４７）により作られた空気導 管によりスラット・コンベアーのレベルの下に、密閉トンネルの第三セクション のより低い部分の中に置かれた第三真空ボッックスから、空気を吸引する。した がって、真空は、この第三真空ボックス内で作られる。

上記の第三ボックス内で作られたサクションは、入口開口端と反対の密閉トンネ ルの末端にある出口開口を通して周囲吸気を吸引する。この周囲空気は、次に、 第三セクション内に置かれたコンベアーの一部の上に置かれた泡ブロックを通し て吸引され、それから追加の熱及び昇華物を取り除く。

第三セクション内に置かれたブロックを通して吸引された空気は、第三真空ダク ト（４７）を通して第二放出ダクト（４９）に運ばれる。第一セクションにおい てと同様に、昇華物を含む加熱された空気は、循環されるよりもむしろ放出点（ １８）に換気される。

図３ａ及び図３ｂは、補助発泡剤を少しもつか又は全くもたないポリウレタン配 合物、並びに実質的な量のこれらの剤を含む従来の配合物を、使用することがら 生しる異なる放出を図により比較している。

図３ｂは、補助発泡剤を少しもつか又は全くもたないポリウレタン配合物に使用 される本発明の工程を図により表し、ている。図のブロック（５７）は、補助発 泡剤を少ｌ１．５使用するか又は全く使用しない本発明の方法による使用のため ｌ−特に改良さ第１たポリウレタン配合物を表している。泡ブロック形成の間、 例えば、ブロック（６１）により表されるような垂直泡角切り装置（ｖｅｒｔｉ ｃａｌ　ｆｏａｍ　５ｑｕａｒｅ　ｍａｃｈｉｎｅ）内において、吸引ファン（ ６３）は、ポリウレタン発泡反応から生じるガス（６７）を換気する。配合物（ ５７）は、補助発泡剤、例えば、クロロフルオロカーボンを少し含むか又は全く 含まないので、放出（６７）は、これらの汚染物の実質的な量を含まないであろ う。

ブロック（６９）は、本発明の急速冷却工程を表しており、ここでは、吸引ファ ン（６４）により提供されたガス排気が、先に討議した汚染物の少しを含むか又 は全く含まないガスを排気する。ブロック（７１）は、急速冷却後の泡硬化領域 を表している。箱（８５）により表された最終的なポリウレタン泡ブロックは、 有意な量の補助発泡剤を使用する従来のポリウレタン配合物により提供されるも のと等しい硬度及び剛性を示す。したがって、これらの減少された発泡剤配合物 は、泡製造の間の減少された汚染をもたらし、一方、素晴らしい物理的性質を示 すポリウレタン製品を作り出す。

図３ａは、実質的な量の補助発泡剤をもつポリウレタン配合物の従来の工程を表 している。ブロック（５５）は、有意な量の補助発泡剤を含む従来のポリウレタ ン配合物を表している。このポリウレタン・ブロックか、ブロック（５９）によ り表される垂直泡角切り装置内で最初に硬化されるとき、ガス副生成物が、吸引 ファン（６６）により排気され、放出（６５）をもたらす。図３ａ中に表された ポリウレタン配合物は、有意な量の補助発泡剤を含むので、実質的な量の汚染物 、例えば、クロロフルオロカーホンが、ポリウレタン泡ブロック製造のこの段階 において作られることができるであろう。ブロック（７２）は、従来の遅い硬化 工程を表している。吸引ファン（６８）は、最初の硬化工程の間と同様に補助発 泡剤から生じた有意な量の汚染物を含むであろうこの遅い硬化工程の間に生じた 揮発性ガスを除去する。

図７は、本発明の冷却工程において使用される空気の流路を、並びに、この工程 の間のポリウレタン・ブロック温度の減少を示すグラフを図により説明している 。

ブロック（９）は、本発明の装置の第一セクションを表しており、この中では、 周囲空気（９３）が第一吸引ファン（１５）によりポリウレタン・ブロックを通 して吸引され、そして次に、放出点（８３）において排気される。典型的には、 この点における排気ガスの平均温度は、１５５から１８５°Ｆまでの範囲にある 。

循環（９５）は、本発明の装置の第二セクション（１７）内で生じる空気循環の 経路を説明している。冷却ファン（３０）により密閉トンネル内に吸引された新 鮮な周囲空気（９３）は、第二吸引ファン（２５）により第二セクション内にあ る孔質ブロックを通して吸引された空気と、常に混合される。この新鮮な冷却空 気がこのブロックを通して吸引された空気と混合するとき、冷却された混合物は 、そのブロックを通しての連続循環のために、第二セクションの頂上に戻される 。第二セクシｉンの頂上に戻される冷却された空気混合物の温度は、１００と１ ６０°Ｆどの間の範囲にある。

循環（９７）は、第三セクション内の空気の流れを表している。このトンネルの 上方部分からの空気は、第三吸引ファン（４５）により泡ブロックを通し２て吸 引され、そして放出ダクト（８５）の外に排気される。

この第三セクタ９ンから除去されるガスの温度は、典型的には、約１００°Ｆで ある。

第７図に図示された模式図にかき加えられているグラフ８７は、本発明の方法に より冷却されたポリウレタンブロックの傾く内部ブック温度を表している。点８ ５ての最初のピーク温度は約３７０〜４００６Ｆの範囲にあり、方法の第二のコ ー程の開始により点９ｏでは約１００’　Ｆまて低下する。本発明の装置と方法 を利用してポリウレタンフォームブロックを急速冷却するのに必要な時間は、約 ８〜１８分の範囲である。

第８図には、本発明の装置に隣接して位置する竪型のポリウレタンフォームブロ ック成形製ｆｌ１００が示されている。ローラーコンベヤーｌｏｔは、類い保持 時間の後にこの竪型装置からブロックを受け取り、そしてそれらを、急速硬化さ せるための閉鎖されたトンネル７に導入するためスラットコンベヤー３へ運ぶ。

約５分から１時間までの初期保持時間が有益で、１０〜３０分が最適である、と いうことが分かった。この初期保持時間は、形状がゆがみまたは悪変することな しに冷却処理に耐えるのに十分な性質を発現してからのみ、ブロックを冷却にか ける。

本発明によって円筒形のブロックフオームを硬化させることも可能である。これ らの円筒形のブロックは適当な長さに切断されて、切断面をスラットコンベヤー に向けて置かれる。もちろんながら、トンネルへの入口は、幅がブロックの直径 に対して十分でなくてはならず、また高さがブロックの長さに対して十分でなけ ればならない。また、フオームまたは型板も、有利には、全ての冷却空気をフオ ームブロックを通り越して行かせるようにスラットコンベヤー３に載せる。その ほかの点では、円筒形のブロックは長方形ブロックと同じようにトンネルを通過 して処理される。

本発明の方法は、この方法を実施するのに殊に適合したポリウレタン配合物を使 用するのを可能にする。本発明のポリウレタン配合物は、ポリエーテルポリウレ タン、有機ジイソシアネート、水、少なくとも１種の軟化剤を含む。より高い割 合の水と量を減らした補助発泡剤（先行技術のポリウレタンフォーム配合物と比 べて）が有利に利用される。これらの配合物は、量を少な（した補助発泡剤を混 入してもよくあるいは補助発泡剤を混入しなくてもよいが、存毒な汚染物質のク ロロフルオロカーボンの放出を減少させながら優れた平滑性、軟らかさ及び強さ を示すウレタンフオームブロックを作りだす。

この出願を通して使用される［ポリエーテルポリオール」という用語は、テトラ ヒドロフランの重合により調製されるポリ（オキシテトラメチレン）グリコール 類を包含する。ポリ（オキシプロピレン）トリオール類は、このクラスにおいて 使用されるポリエーテルのもう一つの重要な群である。これらのトリオールは、 ポリ（オキシプロピレン）グリコール類と同じ一般的反応により調製される。

本発明を実施するのに最も好ましいポリオールは、３０００ｍ、　ｗ、のポリエ ーテルポリオールとしてＴｈａｎｏｌ　Ｆ−３０２０、そして１５００ｍ、　ｗ 、のポリエーテルポリオールとしてＴｈａｎｏｌ　Ｆ−１５００を包含し、これ らは両方ともＡｒｃｏ　Ｃｈｅｍｉｃａ１社により製造される。これらは例にお いてそれぞれ基礎ポリオール及び軟質ポリオールとして利用された。

「有機イソシアネート化合物」という用語は、この発明で使用するのに適当であ るイソシアネートまたはポリイソシアネート化合物を記述するために使用される 。そのような有機イソシアネート化合物には、芳香族、脂肪族、および脂環式の ポリイソシアネート類や、それらの組み合わせが含まれる。これらのタイプの代 表は、ジイソシアネート類、例えばｍ−フエニレンジイソシアネー）、２．４− トルエンジイソシアネート、２．６−　）ルエンジイソシ了ネート、ヘキサメチ レンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、２．４−）ルエンジ イソシアネートと２．６−　）ルエンジイソシアネートの混合物、テトラメチレ ンジイソシアネート、シクロヘキサン−１，４−ジイソシアネート、ヘキサヒド ロトルエンジイソシアネート（及び異性体）、ナフタレン−１，５−ジイソシア ネート、ｌ−メトキシフェニル−２，４−ジイソシアネート、４．４−ジフェニ ルメタンジイソシアネート、４．４゛−ビフェニレンジイソシアネート、３．３ −ジメトキシ−４，４−ビフェニルジイソシアネート、３．３′−ジメトキシ− ４，４′−ビフェニルジイソシアネート、３．３−ジメチル−４，４−ビフェニ ルジイソシアネート及び３．３−ジメチルジフェニルメタン−４，４゛−ビフェ ニルジイソシアネートといったようなものや、トリイソシアネート類、例えば４ ．４’　、　４”−トリフェニルメタントリイソシアネート及びトルエン−２， ４，６−トリイソシアネートといったようなものや、テトライソシアネート類、 例えば４．４−ジメチルジフェニルメタン−２，２−５，５°−テトライソシア ネートといったようなものや、高分子のポリイソシアネート類、例えばポリメチ レンポリフェニレンポリイソシアネートのようなものである。入手の可能性と性 質とのために特に有用なのは、トルエンジイソシアネート、４．４−ジフェニル メタンジイソシアネート、そしてポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネー トである。

より高い割合の水を含有している配合物は発泡を有利に増加させるとは言うもの の、水は、先に検討したように、イソシアネート基と反応して尿素類を生成する 。アミドを末端基とするこれらの化合物は、ポリウレタンフォーム製品中で凝集 して軟らかさと平滑性を減少させる傾向がある。本発明の方法は初期の発泡後に ポリウレタン中に残っている過剰の水の多くを取り除くとは言え、冷却処理する 間にいくらかの過剰の水がフす−ム中に残る。

本発明の方法に特に適合したポリウレタン配合物において異なる２種のポリオー ルの混合物を使用することによって、アミドを末端基とするイソシアネート類の 生成を抑制することができる。この混合物は、分子量が少なくとも約２５００〜 ４０００、好ましくは約３０００の基礎ポリオールと、分子量が１２００〜１８ ００、好ましくは約１５００の軟質ポリオールとから構成される。基礎ポリオー ルのヒドロキシル官能性は約３０〜８０、好ましくは約５６であり、一方、軟質 ポリオールの官能性は約９０〜１５０、好ましくは約１１２である。

ポリウレタン配合物にヒドロキシル官能性の増大した軟質ポリオールを取り入れ ることによって、ヒドロキシル対水の比が上昇する。

従って、より多くのヒドロキシル基を、イソシアネート基との反応のために過剰 の水と競合することなく競合するのに利用できる。このことから、アミドの生成 がより少なくなり、またポリウレタンフォーム製品の架橋がより多（なる。

先に検討したように、アミドの生成はポリウレタンフォーム製品の平滑性と軟ら かさを低下させる。本発明の方法に特に適合したポリウレタン配合物で軟質ポリ オールを用いることは、アミドの生成を大いに減少させる。しかしながら、量が 減少した、アミドを末端基とするジイソシアネート化合物でも、凝集することが 許されるならば、ポリウレタンの組織に不利な影響を与えることがある。

ポリアクリル酸のナトリウム塩は、先に検討した配合物においてそのような凝集 を効果的に防ぐ分散剤電解質として有利に利用される。軟質ポリオールとこの分 散剤の両方をポリウレタン配合物に取り入れることにより、本発明の方法により 製造された最終のポリウレタンフォーム製品中には、十分に分散した、アミドを 末端基とする少量のジイソシアネートのみが生成する。この量は、配合物の約０ ．１〜１重量％、好ましくは０．３〜０．７重量％の範囲である。

これらの発泡組成物に取り入れることができる、フオームを成形するためのこの ほかの添加剤は当業者によく知られており、それらには例えば、触媒、連鎖延長 剤、界面活性剤、及び／または難燃性添加剤が含まれえよう。

本発明の組成物で使用するのに適当な難燃剤には、柔軟な難燃性ポリウレタンを 作る技術において慣用的に使用されているもの、例えばリン酸のトリエステル類 、リン酸のハロゲン化トリエステル類、ハロゲン化された炭化水素類等、その他 同様のものが含まれる。

例！ 表１は、先行技術のポリウレタン配合物（旧−１）と、本発明の方法で使用する ための特別に配合された二つのポリウレタン組成物（新−１及び新−２）の成分 を表にしたものである。

表　１ 低押込荷重撓みと低密度のためのフオーム配合物基礎ポリオール　１００　８０ 　１００トルジイソシアネー）　８０／２０　５４．０２８　５６．４３６　６ ５．１１０水　４．２５５　４．７０４　５．４５０塩化メチレン　２０．０１ ７　１５．５２９　７．５０３シリコ一ン界面活性剤ＤＣ５１６０１，４１，３ ０４１，３スズ触媒　０．４１２　０．３４１　０．２８５アミン３３−ＬＶ　 Ｏ，０３３０，０７１０，０７４軟質ポリオール　０２００ Ｃａｒａｐｏｒ　２００１　０　０　０ＴＤＩ指数（％）　１０８　１０１　９ ８表１から分かるように、新聞合物における水の重量部数（４，７０７及び５． ４５０）は旧配合物で用いられたそれ（４，２５５）より多い。先に説明したよ うに、本発明の方法で用いられるポリウレタン配合物により多くの水を取り入れ ることはより多く発泡するのを可能にするが、以前においては過剰の水により引 き起こされるイソシアネートの末端のために制限されていた。

塩化メチレン、すなわち補助発泡剤は、旧配合物（旧＝１）と比へて二つの新聞 合物では実質的に減少した量で存在している。量の減少した補助発泡剤は、これ らの新聞合物にはより多くの割合の水が含まれているので、ポリウレタンの発泡 の程度に有害な影響を及ぼさない。

第一の新聞合物（新−１）は８０部の基礎ポリオールと２０部の軟質ポリオール を含む。この基礎ポリオールは分子量が約３０００のポリオールのことであり、 それに対して軟質ポリオールの分子量は約１５００である。この軟質ポリオール のヒドロキシル基の利用可能性が増加していることは、配合物で使用されるジイ ソシアネートのイソシアネート基のために追加の架橋部位を提供する。新聞合物 ｌと２はより多くの割合の水を使用するとは言っても、過剰の数のアミド基の生 成（水によるイソシアネート基の末端に由来する）によるフオーム材料の硬化は 起こらない。軟質ポリオールはイソシアネート基を競合せずに結合する働きをし 、これらの基はそうでなければ水と反応してより軟質のフオーム製品を与えよう 。

Ｃａｒａｐｏｒ　２００１はポリアクリル酸のナトリウム塩を含む軟化剤である 。これらの新聞合物はより多量の水を使用するので、結果として生成されるアミ ドジイソシアネートの量はい（らか増加する。末端にアミドをもつこれらのジイ ソシアネート基がフオーム製品の硬さを増大させるのを防ぐために、Ｃａｒａｐ ｏｒはこれらの基の凝集を防止する分散剤として配合物に加えられる。

ＴＤＩ指数、即ち、ポリオールヒドロキシル基と反応する、出発配合物中の理論 的に利用できるイソシアネート基の比、は本発明方法の有効性を証明している。

表１は、旧−１のＴＤ１指数が１０８である、即ちそれらが反応しうるヒドロキ シル基１００個当たりイソシアネート基１０８個であることを示している。この ＴＤＩ指数は、発熱的硬化の間に相当量のＴＤｒが昇華して失われるので、昔の ポリウレタンフォーム配合物には過剰量の利用できるイソシアネート基が必要で あったことを示している。表１中に示した２つの新しいポリウレタン組成物は、 より低いＴＤＩ指数を示す。それでも、本発明方法によって硬化するとき、ポリ ウレタンの架橋を完了させる為に適当な量のイソシアネート基の適当な量を提供 する。こうして、これらの新しい配合物は高価なＴＤＩの使用量を減らし、一方 で、得られた発泡製品は、旧い配合から提供されるのと同じ剛性及び硬さを有す ることを証明している。

表２は、表１の低密度／低押し込み（１ｎｄｅｎｔａｔｉｏｎ）ポリウレタン中 す一ムの配合物の種々の物性結果を掲げる。これら物性結果は、最初に初期硬化 に付し、次いで本発明の急速硬化法に付した後の、表１に示した３つのポリウレ タンから得られた。実際の試験は、急速硬化の完了の後約２４時間に生じた。表 ２に示すように、旧い配合物及び新−１の引き裂き強度、引っ張り強度、及び押 し込み負荷撓み度（ｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎ　１ｏａｄ　ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ）　（全て、ポリウレタン中において達成される架橋の度合いを表示する。）は 実質的に等しい。更に、新−２の配合物は、引っ張り強度の大幅な低下を示して いるが、その押し込み負荷撓み度及び引き裂き強度は他の２つの配合物と同しで ある。

表２ 低密度及び低押し込み負荷撓み度についての物性結果２４時間後　プロセス 試験の種類　旧　新−１新−２ １、サンプル密度（Ｌｂｓ／　ｆ　ｔ　’　）ブロックの上部　０．８５　０． ９３　０．９３ブロツクの中部　０．８５　０．８９　０．９２ブロツクの下部 　０．８５　０，９０　０．９４平均密度　０．８５　０．９１　０．９３２、 押し込み負荷撓み度、Ｌｂ ブロックの上部　１４．６　１５，１　１３．９ブロツクの中部　１３．５　１ ６．０　１４．３ブロツクの下部　１４．７　１５．０　１４．６平均密度　１ ４．３　１５．４　１４．３３、サポートファクター ブロックの上部　１，８６　２．０９　２．０６ブロツクの中部　１，９４　１ ．９８　２．０８ブロツクの下部　１．８８　２．０８　２．０４平均密度　１ ，８９　２，０５　２．０６４、ヒステリシス（％） ブロックの上部　７０．５　６３．９　５８．３ブロツクの中部　７１．１　６ ３．２　５８．８ブロツクの下部　７１，４　６４．３　６０．４平均密度　７ １．１　６３．８　５９．２５．９０％圧縮歪み（％） ブロックの上部　３５．６　１５．５　１０．５ブロツクの中部　３３．１　１ ３．５　１３．４ブロツクの下部　３７．９　１６．８　１２．９平均密度　３ ５．５　１５．３　１２．３６、多孔度（ｆｔ’／分） ブロックの上部　５．６７　４．６４　５．１２ブロツクの中部　６，７７　５ ，２３　５．３６ブロツクの下部　５，９３　４．７２　５．４４平均密度　６ ．１２　２，８６　５，３１７、引っ張り強度（Ｌｂ／ｉｎリ ブロックの上部　１０．２　１０．３　８．７３ブロツクの中部　１１．２　１ １．２　９．８３ブロツクの下部　１３．０　１１．０　９．４１平均密度　１ １．５　１０．８　９．３２８、伸び（％） ブロックの上部　１７５　１５０　１２５ブロツクの中部　２００　２１７　１ ２５ブロツクの下部　２２５　１９２　１２５平均密度　２００　１８６　１２ ５ ９、引き裂き強度（Ｌ、ｂ／ｉｎ） ブロックの上部　２．１５　２．３６　２．１２ブロツクの中部　２．３５　２ ．３８　２．３６ブロツクの下部　２．４０　２゜３５２．１４平均密度　２． ３０　２．３（ｉ　２．２＋１０　レジリエンス（インチ） ブロックの−Ｆ部　３０　２９　３６ ブロツクの中部　２９　２６　３７ ブロツクの下部　３２　３７　３６ 平均密度　３０　３４　３６ １＋、ブロックの高さ損失（％）２．２　２．２　２．２１２、変色のポテンシ ャル　なし　なし　なし１３、最大発熱（’Ｐ）　２８５．３　３０４．３　３ ４４．２１４、　ｆｉ小発熱（ｏＦ）　１１３．６　１０６．０　８０．５１５ 、時間排除内部熱、分　１０　１０　１０（Ｔｉｍｅ　Ｒｅｍｏｖａｌ　Ｉｎｔ ｅｒｎａｌ　Ｈｅａｔ）驚くべきことに、新−２の配合物の伸びのパーセンテー ジは最低であり、この場合、最低のＴＤＩ指数を持つ配合物により多くの架橋度 が期待されることを示す。

サンプル密度及び多孔度（両方とも発泡反応の効率を示す。）は、補助的発泡剤 を全く使用しなくても、はんの少しの発泡の低下が起こっただけであることを示 している。

図８は、本発明方法による表１に掲げられた旧い配合物の急速な硬化を示す時間 ／温度グラフである。囲まれたトンネル中のコンベア速度は約３．６３フィート ／分であった。急速冷却の間の周囲温度は、相対湿度３８％で、８７°Ｆであっ た。前記トンネル温度は１１５’　Ｆであった。泡を冷却するのに１２分かがっ た。

図９は、本発明方法のために特別に配合された表１中の新−！として掲げられだ 配合物の急速硬化を示す時間７／温度のグラフである。

コンベア速度は３．６２７什−ト／分であった。周囲温度は、相対湿度４９％で 、７１″Ｆであった。トンネル温度は、相対湿度２８％で、ｌＮ８″１２て＊） っｔ、。冷たい空気温度は３６°Ｆであった。この泡を冷却するのに１５分がか かった。

図１０は、本発明方法のために特別に配合された表１中の新−２として掲げられ た配合物の急速硬化を示す時間／温度のグラフである。

スラットコンベア速度は３．８８フィート／分であった。周囲温度は、相対湿度 ４９％で、７５°Ｆであった。トンネル温度は、相対湿度２８％で、１１８°Ｆ であった。冷たい空気温度は３６°Ｆであった。

例２ 表３は、先行技術（旧−２）の低密度／高押し込み負荷撓み度ポリウレタン組成 物及び本発明方法に使用するために特別に配合された２つの低密度／高押し込み 負荷撓み度ポリウレタン組成物（新−３及び新−４）の成分を掲げたものである 。

表３ 高押し込み負荷撓み度及び低密度のための泡配合物重量部 化学成分　旧−１新−３新−４ 基礎ポリオール　１００　１００　１００トルエンジイソシアネート（８０／２ ０）　７７．４１０　７５．３３６　８３．４５０水　６．０１２　６．４５３ 　７．４００塩化メチ【ノン　８．７６８　５．０２０　０ツリー１−ン界面活 性剤ＤＣ５１６０１，００５１，０９８１，０００錫触媒　０．２７１　０．２ ０５　０．１９０７　Ｅ　シ３３−ＬＶ　０１０８００．０７９　０．０８０軟 質ポリオール　０　０　０ Ｃａｒａｐｏｒ　２００１　０　０　０，４ＴＤＩ指数（％’）　１１８　１１ ０　１０４表３から明らかなように、新しい配合物の水の重量部（６，４５３及 び７．４００）は、旧い配合物に用いられるもの（６，０１２）より大きい。補 助発泡剤である塩化メチレンは、旧い配合物（８，７６８）に較べて、２つの新 しい配合物中では存在量（重量部）が少ないか又は無い（５，０２０及び０）。

新しい配合物中の比較的大きなパーセンテージの水は適当な発泡を提供するので 、新しい配合物中の発泡剤の量が減ってもポリウレタンの発泡の度合いに有害な 影響を与えない（以下に論するように）。

表３は、ＴＤＩ指数か１１８、即ち、イソシアネート基が反応できるヒドロキシ ル基１００個当たりイソシアネート基１１８個であることを示している。本発明 方法に使用するために特に配合された２つの新−３及び新−４配合物は、それぞ れ１１０及び１０４の低いＴＤＩ指数を示す。それでも、以下に論するように、 これらの新しい配合物は満足な架橋を示す。

表４は、表３に記載された低密度／′高押し込み負荷撓み度ポリウレタンフォー ム配合物の種々の物性を示す。これら物性結果は、最初に初期硬化に付し、次い で本発明の急速硬化法に付した後の、表１に示した３つのボリウ１ノタンがら得 られた。実際の試験は、急速硬化の完了の後約２４時間に生じた。

表４ 低密度及び低押し込み負荷校、み度についての物性結果１、サンプル密度（Ｌｂ ｓ／ｆｔ’） ブロックの上部　０．８８　０．９２　０．９３ブロツクの中部　０．８８　０ ，９０　０．９２ブロツクの下部　０．８７　０，９２　０．９６平均密度　０ ．８８　０．９１　０．９４２、押し込み負荷撓み度、Ｌｂ ブロックの上部　２６．０　２６．９　２９．８ブロツクの中部　２５．２　２ ４．７　２７．４ブロツクの下部　２６．５　２３．６　２７．０平均密度　２ ５゜９　２５．１　２８，１３、サポートファクター ブロックの上部　２．００　２．０７　２．１８ブロツクの中部　１．９３　２ ．１７　２．１７ブロツクの下部　１，９８　２．０４　２．２３平均密度　１ ．９７　２．０９　２．１９４、ヒステリシス（％） ブロックの上部　６２，７　５７．０　５５．３ブロツクの中部　５６．７　５ ７．０　５３．３ブロツクの下部　５８．５　５６．３　５４．９平均密度　５ ９．３　５７．０　５４．５５．９０％圧縮歪み（％） ブロックの上部　４４．２　２０．０　１７．４ブロツクの中部　３１．４　＋ ５．５　１７．１ブロツクの下部　３２．２　２５，１　１６゜２平均密度　３ ５．９　２０．２　１６．９６、多孔度（ｆｔ’／分） ブロックの上部　４，８０　５，３２　６．０８ブロツクの中部　８，００　７ ，２３　７．６１ブロツクの下部　５．８７　５．３４　６．３２平均密度　６ ．２２　５，９５　６．６７７、引っ張り強度（Ｌｂ／ｉｎ”） プロ・ツクの」二部　１５．１　１３．４　１５．１ブロツクの中部　１４．８ 　１２．７　１５．２ブロツクの下部　１３．６　１４．８　１５．５平均密度 　１４．５　１３．６　１５．３８、伸び（％） ブロックの上部　１６０　１７５　１５０ブロツクの中部　１９０　１３３　２ ００ブロツクの下部　１８０　１６５ 平均密度　１７６　１５８　− ９、引き裂き強度（Ｌｂ／　ｉ　ｎ） ブロックの上部　２．４５　２．３４　２．３７ブロツクの中部　２．６５　２ ．２３　２．８２ブロツクの下部　２．３０　２．５６　２．６０平均密度　２ ．４７　２．３８　２．６０１０、レジリエンス（インチ） ブロックの上部　４３　４５　４６ ブロツクの中部　４５　４６　４４ ブロツクの下部　４８　４４　４６ 平均密度　４５　４５　４５ 比ブロツクの高さ損失（％）　２．２　２．２　２．２１２、変色のポテンシャ ル　なし　なし　なし１３、最大発熱（’Ｆ）　３７２．９　３７０．４　４０ ４．０１４、最小発熱（’Ｆ）　１３１．７　１１０．７　１３４．５１５、時 間排除内部熱、分　１４７７ （Ｔｉｍｅ　Ｒｅｍｏｖａｌ　Ｉｎｔｅｒｎａｌ　Ｈｅａｔ）表４に示すように 、旧い配合物及び新−３及び新−４の引き裂き強度、引っ張り強度、及び押し込 み負荷撓み度（ｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎ　１ｏａｄｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）（全 て、ポリウレタン中において達成される架橋の度合いを表示する。）は実質的に 等しい。新−３及び新−４のＴＤｒ指数は、旧−２配合物のそれよりも約７％及 び１２％低い点で、これは驚くべきことである。更に、新−３及び新−４の押し 込み負荷撓み度は旧−２と較べて良好であることも、新しい配合物の架橋が、低 いＴＤＩ指数にも拘わらず、充分な架橋を示している。

サンプル密度及び多孔度（両方とも発泡反応の効率を示す。）は、補助的発泡剤 の使用量が少なくても、はんの少しの発泡の低下が起こっただけであることを示 している。

図１１は、表■中旧（Ｏｌｄ）　−２として掲げた配合物の急速な硬化を示す時 間／温度のグラフである。スラット（ｓｌａｔ）コンベヤー速度は、４．１６フ ィート／分である。周囲温度は、３２％の相対湿度で９３°Ｆであった。トンネ ル温度は、　１３０°Ｆであった。ポリウレタンブロックの冷却を完結するため 、急速な硬化に対し１５分を要した。

図１２は、本発明方法のために特に配合された表■中に新（Ｎｅｗ）　−３とし て掲げられる組成物の急速な硬化を示す時間／温度のグラフである。スラットコ ンベヤー速度は、４．０４フィート／分であった。

周囲温度は、５６％の相対湿度で５５°Ｆであった。冷却ダクトは５６０ｃｆｍ て３６°Ｆの空気を閉鎖形トンネルに供給した。ポリウレタンブロックの冷却を 完結するため、急速な硬化に対し９分を要した。

図１３は、本発明方法に対し特に配合された表■中、新（Ｎｅｗ）　−４として 掲げられる組成物の急速な硬化を示すグラフである。スラットコンベヤー速度は 、４０％の相対湿度で６８°Ｆであった。冷却ダクトは、ｌｏｏｏｃｆｍで３５ 〜３８°Ｆの空気を閉鎖形トンネルに供給した。

ポリウレタンブロックの冷却を完結するため、急速な硬化に対し１２分を要した 。

例３ 表■は、従来技術の中密度／高押込荷重値のポリウレタン配合物（旧〜３）の成 分並びに本発明方法で使用するために特に配合されたポリウレタン組成物（新− ５）を示す。表Ｖに示されるように、新規配合物における水の重量部、（４，５ ６７）は、従来の配合物において用いられる水（４，１７９）よりも大である。

塩化メチレン、補助発泡剤は、新規配合物中には存在せずそして旧聞合物中に存 在する（２．９２４）。以下に述へるように、新−５においてこの補助発泡剤の 不存在は、ポリウレタンの発泡の程度に不都合には影響を与えない。

何故なら、新規配合物中のより多い％の水の存在により適当な発泡が得られるか らである。

表■ 高押込荷重値および中密度に対するフオーム配合物表５は、旧−３配合物に対し １１６としてＴＤＩインデックスを示し、又はイソシアネートが反応する各１０ ０個のヒドロキシ基に対する１１６個のイソシアネート基を示す。本発明方法に おいて使用に対し特に適合した新規配合物中−５は、減少したＴＤＩインデック ス１０２を示す。以下に述べるようにこの新規配合物は満足できる架橋を示す。

表■は、表■の中密度／高押込荷重値のポリウレタンフォーム配合物に対する種 々の物理的特性結果を示す。物理的特性結果は、初期硬化および本発明の急速な 硬化方法に委ねた後、表■に代表される２種のポリウレタン配合物から得られた 。実際の試験は、急速な硬化の完結後、約２４時間に行なわれた。

表■ 中密度および高押込荷重値に対する物理的特性結果表■に示すように、引裂強さ 、引張強さおよび押込荷重値（全１ボリウ１／タンにおいて達成された架橋度を 示す）は、新−５におする架橋か、新−５のＴＤＩインデックスは著るしくより 低いけれど≠ＩＢ−３において見出される架橋に等しいか、又はそれ以上である ことを実証している。

試料の密度および多孔度（双方とも、発泡反応の有効性を示す）は、減少せしめ られた量の補助発泡剤を用いているけれども、従国および新規配合物の双方が実 質的に同等の発泡を達成したことを月している。

図１４は、表■において旧−３として示した組成物の急速な硬化づ示す時間／温 度のグラフである。スラットコンベヤー速度は、３．４６フィート／分であった 。周囲温度は、７５％の相対湿度で７２°Ｆであった。冷却ダクトは、１０６２ ．５ｃｆｍで４２°Ｆの冷空気を閉鎖形トンネルに供給した。ポリウレタンブロ ックの冷却を完結するため、急速な硬化に対し１５分を要した。

図１５は、表Ｖにおいて新−５として示した組成物の急速な硬化を・示す時間／ 温度のグラフである。スラットコンベヤー速度は、３．４１フィート／分であっ た。周囲温度は、６４％の相対湿度で５３°Ｆであった。冷却ダクトは、５００ ｃｆｍで３８°Ｆの空気を閉鎖形トンネルに供給した。ポリウレタンブロックの 冷却を完結するため、急速な硬化に対し約１５分を要した。

例４ 表■は、従来技術（旧−４）の高密度／高押込荷重値のボリウ１．ノタン配合物 および本発明方法で用いるため特に配合された２種のポリウレタン組成物＜＃ｒ −７および新−８）の成分を示す。

對 表■ 高押込荷重値および高密度に対するフオーム配合物表■から明らかなように、新 規配合物中の水の重量部、（３，０８６および３．３）は、従来（旧）の配合物 で用いられる水（２，６９７）よりも大である。塩化メチレン、補助発泡剤は、 ｉ−８においては存在せずそして旧−４配合物中に含まれる量（５）よりも著る しく少ない量（２）て仔存する。以下に述べるように、新規配合物中のこの補助 発泡剤の不存在又は減少は、ポリウレタンの発泡の程度に不都合には影響を！ｊ えない。

表■は、旧−４配合物に対し１１２として、又はイソシアネートか反応する各１ ００個のヒドロキシ基に対する１１２個のイソシアネート基であるとしてＴＤＩ インデックスを示す。本発明方法で使用に対し特に適合した新規配合物中−７お よび新−８は、それぞれ減少せしめられたＴＤＩインデックス１０３および１０ ０を示す。以下に述べるように、本発明方法に従って硬化せしめると、これらの 新規配合物は未だ満足できる架橋を示す。

表■は、表■の高密度／高押込荷重値のポリウレタンフォーム配合物に対する種 々の物理的特性結果を示す。物理的特性結果は、初期硬化および本発明の急速な 硬化方法に委ねた後、表Ｉにおいて示された２種のポリウレタンから得られた。

実際の試験は、急速な硬化後約２４時間に行った。

表■ 中密度および高押込荷重値に対する物理的特性結果表■に示すように、引裂強さ 、引張強さおよび押込荷重値（全てポリウレタンにおいて達成された架橋の程度 を示す）は、新−６および新−７が新−５のＴＤＩインデックスは著るしくより 低いけれども、旧−４において見出された架橋と実質的に同じであるか、又はよ り大であることを示している。

試料の密度および多孔度（双方とも発泡反応の有効性を示す）は、減少せしめら れた量の補助発泡剤が新−６および新−７において利用されたけれども、それら はそのより高％の発泡剤を有する旧聞合物が達成したものと実質的に同様の発泡 結果を達成していることを実証している。

図１６は、表■において旧−４どして示した組成物の急速な硬化を示す時間／温 度のグラフである。スラットコンベヤー速度は、２．３４フィー１−／分であっ た。周囲温度は、７８％の相対湿度で７５°Ｆであった。ポリウレタンブロック の冷却を完結するため、急速な硬化に対１．９分を要した。

図１７は、表■において１Ｊｉ−６として示した組成物の急速な硬化を示す時間 ／温度のグラフである。スラットコンベヤー速度は、２．６１フィート／分であ った。周囲温度は、４９％の相対湿度で４９°Ｆであった。冷却ダクトは、５０ ０ｃｆ＋ｎで３７°Ｆの空気を閉鎖形トンネルに供給した。ポリウレタンブロッ クの冷却を完結するため、急速な硬化に対し約８分を要した。

図１８は、表■において新−７として示した組成物の急速な硬化を示す時間／温 度のグラフである。スラットコンベヤー速度は、２．５２フィート／分であった 。周囲温度は、４１％の相対湿度で４９°Ｆであった。冷却ダクトは、５００Ｃ ｆｍで３６°Ｆの空気を閉鎖形トンネルに供給した。ポリウレタンブロックの冷 却を完結するため、急速な硬化に対し約９分を要した。

本明細書中で開示された発明は、以上説明した目的を満たすのに十分適合してい ることは明白であるけれども、多数の態様および変形は、当業者により考案され 得ることは理解できることであり、そして請求の範囲は、本発明の真の精神およ び範囲内において全てのそのような変形および態様を包含することが意図されて いる。

（！　０　（：！　史００　（！　（：！　（：！　００！　００写ミ呂呂８♀ 呂呂呂８♀詞旨 １−”）　ｎ　ｌ””）へへへ凶へ−一一一一（！　Ｏ，Ｏ！（！　Ｒ史　００ 　宋　９　票呂呂８写呂呂語函写冒呂 ｎ　（’−Ｊ　（′＋Ｊ＋１’−％Ｊ　（−Ｊ　Ｎ−−−−−手続補正書（方式 ） 平成り年２月１８日

Claims (47)

【特許請求の範囲】
1. １．多孔性フォーム材料を急速硬化する方法であって、多孔性フォーム材料を通 して周囲空気を吸込み、それによって揮発性ガス、湿分および熱を前記の材料か ら除去し、その後、前記の空気を大気にベントすることを含む第一冷却工程、前 記の第一冷却工程の後に、前記のフォーム材料を通して周囲空気を冷却して吸込 み、このようにしてその中にある昇華物および熱を除去し、それによって前記の 周囲空気中に昇華物を取り込んで加熱して加熱された周囲空気を形成し、その後 に新鮮な冷却された空気を加えて前記の加熱された周囲空気を冷却して冷却され た空気混合物を形成して、その中の前記の昇華物を冷却凝縮し、その後、前記の 冷却空気混合物を前記の多孔性フォーム材料に通してリサイクルして、それによ って前記のフォーム材料中に前記の凝縮材料を濾過してトラッピングすることを 含む第二冷却工程、および、フォームに第二冷却工程を受けさせた後に、多孔性 フォーム材料を通して周囲空気を吸込み、前記の周囲空気は湿分、熱および揮発 物を前記のフォームから除去し、その後、前記の周囲空気を大気にベントする第 三冷却工程を含み、ここで、前記の多孔性フォーム材料は遅い酸化または明らか な燃焼を示すことなく急速硬化する方法。
2. ２．第二冷却工程が、 冷却手段を通して周囲空気が冷却された周囲空気を提供するようにさせること、 前記の冷却された周囲空気を前記の多孔性フォーム材料に通して吸込み、熱およ び昇華物をそこから除去し、このようにして前記の冷却された周囲空気を加熱す ること、 次いで、新鮮な冷却された周囲空気を前記の加熱された周囲空気に加えることに よって冷却された空気混合物を形成すること、および、前記の冷却手段を通過す ることなく前記の冷却された空気混合物を前記の多孔性材料に通してリサイクル すること、を含む請求項１に記載の方法。
3. ３．前記のフォーム材料に第一冷却工程を受けさせる前に、発熱時間／温度曲線 のピークに対応する時間で前記のフォーム材料を反応させることを更に含む請求 項１に記載の方法。
4. ４．約６０°Ｆ（１５℃）〜９０°Ｆ（３２℃）の温度を有する前記の周囲温度 を選択すること、および前記の冷却された空気を約３０°Ｆ（−１．１℃）〜５ ５°Ｆ（１２．８℃）の温度に冷却することを更に含む請求項１に記載の方法。
5. ５．約７０°Ｆ（２１℃）〜８５°Ｆ（２９℃）の温度を有する前記の周囲温度 を選択ずること、および前記の冷却された空気を約３５°Ｆ（１．７℃）〜４５ °Ｆ（７．２℃）の温度に冷却することを更に含む請求項１に記載の方法。
6. ６．発泡剤として増加した量の水を含むフォーム配合物を選択することを含む請 求項１に記載の方法であって、前記の増加した量の水は、必要とされる有産な補 助発泡剤の量を用いず、または減じると同時に前記のフォーム材料の増加した発 泡を付与し、ここで、前記の第一冷却工程および第三冷却工程の前記のベントさ れた空気は減じた量の有毒な補助発泡剤を含む、または有毒な補助発泡剤を含ま ない方法。
7. ７．前記の第二冷却工程が、 前記の冷却された空気を前記のフォーム材料に通して吸込むことによって昇華し たフォーム反応体および酸化防止剤を前記のフォーム材料から除去すること、 新鮮な冷却された空気を前記の加熱された空気に加えることによって、前記の反 応体および酸化防止剤を凝縮すること、および、前記の昇華物をフォーム材料中 に濾過してトラッピングすること、を含み、ここで、前記の反応体は更に反応し て前記の材料を強化して、前記の酸化防止剤は再付着される請求項１に記載の方 法。
8. ８．前記の多孔性フォーム材料としてウレタンフォームを選択することを更に含 む請求項１に記載の方法。
9. ９．多孔性ウレタンフォーム材料を急速硬化する方法であって、ウレタン配合物 を初期反応させて多孔性フォーム材料を形成すること、 第一冷却工程において、初期反応した多孔性フォーム材料に通して周囲空気を吸 込み、前記の周囲空気は揮発性ガス、湿分および熱を前記の材料から除去し、そ の後、前記の空気を大気にベントすること、 前記の第一冷却工程をフォームに受けさせた後に、第二冷却工程において、前記 のフォーム材料に通して冷却された周囲空気を吸込み、前記の冷却された周囲空 気は昇華物および熱を前記のフォーム材料から除去し、それによって前記の周囲 空気を加熱し、昇華物をそこに取り込み、その後、新鮮な冷却された周囲空気を 前記の加熱された周囲空気に加えて冷却された空気混合物を形成し、ここで、前 記の昇華物は凝縮し、その後、前記の冷却された空気混合物を前記の多孔性フォ ーム材料に通してリサイクルして、それによって前記の昇華物をその中に濾過し てトラップすること、および、フォームに第二冷却工程を受けさせた後に、第三 冷却工程において、周囲空気を多孔性フォーム材料に通して吸込み、前記の周囲 空気は湿分、熱および揮発物を前記のフォームから除去し、その後、前記の空気 を大気にベントすること、 を含み、ここで、汚染物の排出を最小限にし、貴重な反応体を保存しながら、多 孔性フォーム材料は遅い酸化または明らかな燃焼を示すことなく急速硬化する方 法。
10. １０．少なくとも１種類のポリオール、トルエンジイソシアネート、水、補助発 泡剤および少なくとも１種類の触媒を含む前記のウレタン配合物を選択すること を更に含む請求項９に記載の方法であって、前記の配合物は１のＴＤＩ指数を有 し、ここで、前記の指数はトルエンジイソシアネートのイソシアネート基のポリ オールのヒドロキシル基に対する比であって、トルエンジイソシアネートが反応 してウレタン結合を形成する方法。
11. １１．第二冷却工程が、 冷却手段を通して周囲空気が冷却された周囲空気を提供するようにさせること、 前記の冷却された周囲空気を前記のウレタン材料に通して吸込み、熱および昇華 物をそこから除去し、このようにして前記の冷却された周囲空気を加熱すること 、および、 次いで、新鮮な冷却された空気を前記の加熱された周囲空気に加えることによっ て、前記の冷却手段を通過することなく前記の多孔性材料に通してリサイクルさ れる冷却された空気混合物を形成すること、 の工程を含む請求項９に記載の方法。
12. １２．第二冷却工程が、 前記の冷却された空気を前記のフォーム材料に通して吸込み、それによって、そ の中の熱およびＴＤＩ昇華物を除去すること、新鮮な冷却された空気を加えて、 前記のフォーム材料によって加熱された周囲空気の温度を減じ、それによって前 記の冷却された空気混合物中の前記のＴＤＩを凝縮させること、および、前記の 冷却された空気混合物を前記のウレタン材料に通してリサイクルさせ、ここで、 前記の凝縮されたＴＤＩは濾過され、トラッピングされてそこでポリオールとの 更なる反応を与えること、の工程を含む請求項１１に記載の方法。
13. １３．前記の凝縮されたＴＤＩを前記のポリオールとフォームプロック中で反応 させて、前記のウレタンの架橋を増加させることを含む請求項１２に記載の方法 。
14. １４．減少したＴＤＩ指数を含む前記のウレタン配合物を選択すること、ＴＤＩ 昇華物を第二冷却工程の間にリサイクルさせ、反応させること、前記のＴＤＩを 保存すること、および前記の減少したＴＤＩ指数を可能にすること、 を更に含む請求項１３に記載の方法。
15. １５．発泡剤として増加した量の水を含む前記のウレタンフォーム配合物であっ て、前記の増加した量の水は、充分な発泡を達成するのに必要とされる有毒な補 助発泡剤の量を抑制する、または減じると同時に前記のフォーム材料の前記の充 分な発泡を付与するような配合物を選択すること、および、 前記の過剰水を前記の第一冷却工程および前記の第三冷却工程において除去する こと（前記の過剰水はフォーム材料との更なる反応を防ぐように発泡には用いら れない）、 を更に含む請求項１０に記載の方法であって、ここで、前記の第一冷却工程およ び第三冷却工程の前記のベントされた空気は減じた量の有毒な補助発泡剤を含む 方法。
16. １６．前記のウレタンフォームの発熱反応の間にその中で昇華する酸化防止剤を 更に含む前記のウレタン配合物を選択すること、および、 前記の昇華した酸化防止剤を前記の冷却された空気を前記のフォームブロックに 通して吸込み、その後、前記の酸化防止剤を前記のウレタンフォーム材料中に凝 縮させて再付着させること、を更に含む請求項１０に記載の方法。
17. １７．補助発泡剤を含まない前記の配合物を選択することを更に含む請求項１５ に記載の方法。
18. １８．汚染物の放出を最小限にして初期硬化した多孔性フォーム材料を急速冷却 し、脱気し、および除湿するための装置であって、初期反応サイトから密閉冷却 トンネルに多孔性フォーム材料を輸送するためのベルトコンベアー、および、密 閉冷却トンネル、 を含み、ここで、周囲空気および冷却された周囲空気は、貴重な昇華した反応体 を保存し、再付着させながら、前記の材料から熱、湿分および揮発性ガスを除去 するために用いられる装置。
19. １９．前記の密閉トンネルは、長さ部分を有し、片方の末端で入口開口部および 反対側の末端で出口開口部を含む長く伸びた長方形の構造を含み、前記のコンベ アー手段が前記のトンネルの長さ部分を横送りする請求項１８に記載の装置。
20. ２０．前記の冷却トンネルが３つのセクションを含み、前記のコンベアー手段が スラットコンベアーであり、前記のスラットコンベアーが前記のフォーム材料を 初期硬化のサイトから前記の密閉トンネルヘの輸送する請求項１９に記載の装置 。
21. ２１．前記の密閉冷却トンネルが周囲空気およびリサイクルされた冷却された周 囲空気を用いて、貴重な昇華物を保存して再付着しながら、熱、湿分および揮発 性ガスを前記のフォーム材料から除去する請求項２０に記載の装置。
22. ２２．前記の密閉トンネルが、 熱、湿分および揮発性ガスをフォーム材料から除去するように周囲空気を吸込む ための手段を含む第一冷却セクションであって、前記のフォーム材料は前記の第 一セクション中に位置する前記のコンベアーの一部分上に位置し、前記の第一セ クションは、前記のフォーム材料を通って大気へ前記の空気が通過した後に、前 記の周囲空気をベントするための手段を更に含む第一冷却セクション、熱および 昇華物を前記のフォーム材料から除去するように冷却された周囲空気を吸込むた めの手段を含む第二冷却セクションであって、前記のフォーム材料は前記の第二 セクション中に位置するスラットコンベアーの一部分上に位置し、前記の第二セ クションは、昇華物を含み、且つ前記の空気が前記のフォーム材料に通して通過 することによって加熱された空気に新鮮な冷却された周囲空気を加えるための手 段を更に含み、ここで、前記の昇華物は得られた空気混合物中で凝縮され、前記 の空気混合物は、その後、前記の多孔性フォーム材料に通してリサイクルされ、 ここで、凝縮された昇華物は濾過されて再付着される第二冷却セクション、およ び、熱、湿分および揮発性ガスを多孔性フォーム材料から除去するように周囲空 気を吸込むための手段を含む第三冷却セクションであって、前記の多孔性フォー ム材料は前記の第三セクション中に位置する前記のスラットコンベアーの一部分 上に位置し、前記の第三セクションは、前記の材料を通って大気へ通過した後に 前記の周囲空気をベントするための手段を更に含む第三冷却セクション、を含む 請求項２１に記載の装置。
23. ２３．前記のスラットコンベアー手段が前記の密閉トンネルの前記の入口開口部 を通して前記のフォーム材料を輸送し、前記のコンベアーはその後、続けて前記 の多孔性フォーム材料を前記の第一、第二および第三セクションを通して輸送し 、その後、前記の材料を前記のトンネルの前記の出口開口部を通して輸送する請 求項２２に記載の装置。
24. ２４．前記のスラットコンベアーが複数のスラットを含み、前記のスラットは、 スラット間に位置する前記のスラットコンベアーおよびそれ上に位置する前記の フォーム材料を通して空気が有効に吸込まれうるように間隔を決める請求項２３ に記載の装置。
25. ２５．前記のスラットコンベアーがそれ上にガスケットを含む請求項２４に記載 の装置であって、前記のガスケットは、特に、前記の装置の運転中に前記のフォ ーム材料によって占められない前記のスラットコンベアーの部分を覆うように形 伏され、調整され、前記のガスケットはそれによって実質的に全ての空気を前記 の多孔性フォーム材料に通して前記のコンベアーから吸込ませる装置。
26. ２６．前記のスラットコンベアーが２つの周囲縁を含み、前記のコンベアーは、 前記の周囲縁から約２００〜３００ｃｍ内側に伸びてその端部分に位置するガス ケットをも含み、前記の端部分は、前記のコンベアー上に位置するフォームブロ ックによって覆われない前記のスラットコンベアーの部分に相当し、ここで、前 記のガスケットは、前記のフォーム材料に通して吸込まれる密閉圧入空気を提供 する請求項２５に記載の装置。
27. ２７．前記の密閉トンネルが、更に、 片方の末端で前記の入口開口部に隣接し、反対側の末端で第二冷却セクションに 隣接する前記の密閉トンネル中に位置する第一冷却セクションであって、前記の 第一セクションは前記の多孔性フォーム材料を通して周囲空気を吸込むための手 段を含み、前記の空気はその中の揮発性ガス、熱および湿分を除去し、前記の第 一セクションは更に前記の吸込まれた空気を大気にベントするための手段を含む 第一冷却セクション、 片方の末端で前記の第一冷却セクションに隣接し、反対側の末端で第三冷却セク ションに隣接して位置する第二冷却セクションであって、前記の第二冷却セクシ ョンは多孔性フォーム材料を通して周囲空気を吸込むための手段を含み、このよ うにして昇華物および熱を除去し（前記の多孔性材料は前記の第二セクション中 に位置する前記のコンベアーの一部分上に位置する）、その後、前記のフォーム を通して吸込まれた空気を冷却して、リサイクルするための手段を含み、それに よって前記の昇華物を前記の材料中に凝縮し、濾過し、およびトラッピングする 第二冷却セクション、および、片方の末端で前記の第二冷却セクションに隣接し 、反対側の末端で前記の密閉トンネルの前記の出口開口部に隣接して位置する第 三冷却セクションであって、前記の第三冷却セクションは、前記の多孔性フォー ム材料を通してその中の揮発性ガス、熱および湿分を除去するように周囲空気を 吸込むための手段を含み、前記の吸込まれた空気を大気にベントするための手段 を含む第三冷却セクション、を含む請求項２３に記載の装置。
28. ２８．第一冷却セクションが、 前記の密閉トンネルの前記の第一セクションに隣接して外側に位置する第一吸引 ファン、 密閉トンネルの前記の第一セクションの低部に位置する第一真空ボックスおよび 第一真空ダクトの間に位置する空気導管を提供する第一真空ダクト、 スラットコンベアーのレベルより下の密閉トンネルの前記の第一ガス抽出セクシ ョンの低部を占める第一真空ボックス、および、第一真空ダクトから密閉トンネ ルの上方の中央に位置する放出点への導管を提供する第一放出ダクト、 を含み、ここで、周囲空気は前記の密閉トンネルの入口開口部を通して吸込まれ 、更に、密閉トンネルの第一セクション中に位置するスラットコンベアーの一部 分上に位置するフォーム材料を通して吸込まれ、前記の周囲空気は前記のフォー ム材料から熱、湿分および揮発性ガスを除去し、それから前記の周囲空気は、そ の下に位置する第一真空ボックスに吸込まれ、前記の真空ボックスは前記の吸引 ファンが前記の第一吸引ボックスから前記の第一真空ダクトを通して空気を吸込 むことによって前記のボックス中で真空を形成し、それから前記の空気は前記の 第一吸引ファンによって前記の第一放出ダクトを通して前記の放出点へ運ばれ、 ここで前記の空気が大気にベントされる請求項２７に記載の装置。
29. ２９．前記の第二冷却セクションが、 前記の第二セクションに隣接して外側に位置する第二吸引ファン、前記の第二セ クションの低部に位置する第二真空ボックスおよび第二吸引ファンの間に位置す る空気導管を提供する第二真空ダクト、スラットコンベアーのレベルより下の前 記の第二セクション中に位置する第二真空ボックス、 第二吸引フアンから第二セクションの上部への導管を提供する戻りダクト、 前記の第二吸引ファンに隣接する前記のトンネルの外側に位置する冷却ファンで あって、前記の冷却ファンは冷却ダクトの手段によって前記の第二セクションの 上部に連絡される冷却ファン、および、前記のトンネルの外側に位置し、前記の 冷却ファンに隣接する冷却ユニットであって、前記の冷却ユニットは、冷媒パイ プの手段によって前記の冷却ダクト中に位置する冷媒コイルに操作的に連絡され ている冷却ユニット、 を含み、ここで、冷却ファンは前記の冷却ダクトを通った温度を有する周囲空気 を押出し、ここで、前記の冷却コイルは前記の周囲空気を冷却し、前記の冷却ユ ニットは前記の冷媒パイプを通して前記の冷却コイルへ冷却液体を提供し、前記 のコイルの温度を減少させ、それから前記の冷却された周囲空気は前記の冷却ダ クトを通って前記の第二セクションの上部へ通過し、ここで、前記の冷却された 空気は前記の第二真空ボックス中で形成された真空によって多孔性フォーム材料 を通して吸込まれ、前記の多孔性フォーム材料は第二セクション中に位置するス ラットコンベアーの一部分上に位置し、前記の冷却された空気は熱および昇華物 を前記の材料から除去し、前記の第二吸引ファンは前記の真空ボックスから前記 の第二セクションを通して吸込み、それによって前記の冷却された空気を前記の 材料を通して吸込み、それから前記の吸引ファンは前記の空気を前記の戻しダク トを通して前記の第二セクションの上部に送り、ここで、前記の加熱された空気 は冷媒ダクトによって供給された新鮮な冷却された周囲空気と混合し、それによ って前記の加熱された空気中の昇華物を凝縮し、冷却された空気混合物を提供し 、その後、前記の冷却された空気は前記のフォーム材料を通してリサイクルされ 、ここで、前記の凝縮された昇華物は濾過され、トラッピングされる請求項２７ に記載の装置。
30. ３０．前記の第三冷却セクションが、 密閉トンネルの第三セクションに隣接して外側に位置する第三吸引ファン、 密閉トンネルの第三セクションの低部に位置する第三真空ボックスおよび第三吸 引ファンの間に位置する空気導管を提供する第三真空ダクト、 スラットコンベアーのレベルより下の前記の密閉トンネルの前記の第三冷却セク ションの低部を占める第三真空ボックス、および、前記の第三真空ファンから密 閉トンネルの上方の中央に位置する放出点への導管を提供する第二放出ダクト、 を含み、ここで、周囲空気は前記の密閉トンネルの前記の出口開口部を通して吸 込まれ、更に密閉トンネルの第三セクション中に位置するスラットコンベアーの 一部分上に位置するフォーム材料を通して吸込まれ、前記の周囲空気は、熱、湿 分および揮発性ガスを前記のフォーム材料から除去し、それから、前記の周囲空 気は、前記の第三吸引ファンが前記の第三吸引ボックスから前記の第三真空ダク トを通して吸込むことによって前記のボックス中に形成された真空によって第三 真空ボックス中に吸込まれ、それから、前記の空気は前記の第三吸引ファンによ って前記の第三放出ダクトを通して前記の放出点へ運ばれ、ここで前記空気は大 気にベントされる請求項２７に記載の装置。
31. ３１．少なくとも１種類のポリエーテルポリオール、イソシアネート化合物、少 なくとも１種類の柔軟剤、水および補助発泡剤を含むウレタンフォーム配合物で あって、前記の配合物は従来の急速硬化ウレタン配合物に比較して増加した重量 パーセントの水を含み、それによって前記のウレタン初期反応の開始後にイソシ アネート基との実質的な反応なしに増加した発泡を与え、前記の配合物は従来の 急速硬化ウレタン配合物に比較して減少した重量パーセントの補助発泡剤を含み 、前記の補助発泡剤は前記のウレタンの発泡に対する悪影響なしに減少され、前 記の配合物は従来の急速硬化ウレタン配合物に比較して減少したＴＤＩ指数を有 し、前記のウレタン配合物の架橋は、より高いＴＤＩ指数を有する従来の配合物 によって与えられる架橋と実質的に同等のままであり、ここで、前記の特別に調 整されたウレタン配合物は、従来の急速硬化配合物と比較して、硬化の間に汚染 物の排出を減少し、貴重な反応体を保存する一方で、実質的に同等の引張強度、 硬度、密度および多孔性を達成する多孔性フォーム製品を提供する配合物。
32. ３２．請求項３１に記載のウレタンフォーム配合物であって、前記の配合物が約 １〜５重量％の水を含む配合物。
33. ３３．請求項３１に記載のウレタン配合物であって、前記の配合物が約２〜４重 量％の水を含む配合物。
34. ３４．請求項３１に記載のウレタン配合物であって、前記の少なくとも１種類の ポリエーテルポリオールが高分子量および低分子量ポリオールを含む配合物。
35. ３５．請求項３４に記載のウレタン配合物であって、前記の低分子量ポリオール が約１２００〜１８００の範囲の分子量を有し、前記の高分子量ポリオールが少 なくとも約２５００〜３５００の分子量を有する配合物。
36. ３６．請求項３５に記載のウレタン配合物であって、前記の低分子量ポリオール が約９０〜１５０の官能価を有し、前記の高分子量ポリオールが約３０〜９０の 官能価を有する配合物。
37. ３７．請求項３５に記載のウレタン配合物であって、前記の配合物が約低分子量 ポリオールが約９０〜１５０の官能価を有し、前記の低分子量ポリオールが約３ ０〜９０の官能価を有する配合物。
38. ３８．請求項３１に記載のウレタン配合物であって、前記の配合物が４重量％よ り低い補助発泡剤を含む配合物。
39. ３９．請求項３１に記載のウレタン配合物であって、前記の配合物が２重量％よ り低い補助発泡剤を含む配合物。
40. ４０．請求項３１に記載のウレタン配合物であって、前記の配合物が補助発泡剤 を含まない配合物。
41. ４１．請求項３１に記載のウレタン配合物であって、前記の配合物が前記の従来 の配合物のＴＤＩ指数より約１〜１４重量％低いＴＤＩ指数を有する配合物。
42. ４２．請求項４１に記載のウレタン配合物であって、前記の配合物が前記の従来 の配合物のＴＤＩ指数より約２〜１２重量％低いＴＤＩ指数を有する配合物。
43. ４３．請求項４１に記載のウレタン配合物であって、前記の配合物が前記の従来 の配合物のＴＤＩ指数より約４〜１０重量％低いＴＤＩ指数を有する配合物。
44. ４４．請求項３１に記載のウレタン配合物であって、前記のジイソシアネートが トルエンジイソシアネートである配合物。
45. ４５．請求項３１に記載のウレタン配合物であって、前記の少なくとも１種類の 柔軟剤がポリアクリル酸のナトリウム塩を含む配合物。
46. ４６．請求項４５に記載のウレタン配合物であって、前記のポリアクリル酸のナ トリウム塩が前記の配合物の約０．０１〜１重量％を含む配合物。
47. ４７．ウレタンフォーム製品の冷却の間に汚染物の生成および排出を減じる方法 であって、前記の方法は、少なくとも１種類のポリオール、ジイソシアネート、 少なくとも１種類の柔軟剤、補助発泡剤および水を含むウレタンフォーム配合物 であって、ここで、前記の配合物は、従来の急速硬化ウレタン配合物に比較して 減少した重量パーセントの補助発泡剤および増加した重量パーセントの水を含む 配合物を選択すること、前記の反応が、反応の時間／温度グラフ中に記載された ピークに達するまで前記の配合物を反応させること、次いで、周囲空気を前記の フォーム材料を通して吸込み、ここで、揮発性ガスおよび過剰湿分をそこから除 去し、大気にベントすること、 その後、新鮮な冷却された周囲空気を前記の加熱された空気に加え、冷却された 空気混合物を形成し、それによって昇華物をその中で凝縮させること、 前記の冷却された空気混合物を前記のフォーム材料を通してリサイクルさせ、こ こで、前記の凝縮された昇華物を濾過してトラッピングすること、および、 その後、追加の周囲空気を前記の材料を通して吸込み、残留している熱、湿分お よび揮発物をそこから除去し、前記の空気を大気にベントすること、 を含み、ここで、ベントされた空気は、既存の方法に比較して減じた量の有毒な 発泡剤および昇華物を含み、貴重な昇華物は前記のそれの濾過およびトラッピン グによって前記のウレタンフォーム材料中に保存される方法。