JPS635942A - 内部にポリウレタンを有する複合体、及びこれを製造する方法 - Google Patents

内部にポリウレタンを有する複合体、及びこれを製造する方法

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JPS635942A
JPS635942A JP62071295A JP7129587A JPS635942A JP S635942 A JPS635942 A JP S635942A JP 62071295 A JP62071295 A JP 62071295A JP 7129587 A JP7129587 A JP 7129587A JP S635942 A JPS635942 A JP S635942A
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、−層がポリウレタンである、合成材料から形
成された少なくとも二層からなる複合体を製造する方法
に関する。
本発明は又、この方法によって得られる、例えば、パネ
ル又はシート、便座板及び便器の蓋、ペーパーホルダー
（ｐａｔｅｒ　ｈｏｌｄｅｒ）、（ｐｅｎｈｏｌｄｅｒ
）　、家具、家具の部品、並びに産業用及び家庭用の他
の物品等の複合体に関する。
〔従来の技術及び解決すべき問題点〕
アメリカ合衆国特許第３３７９８００号の特許明細書に
は、合成材料から形成された外層と、弾力のある発泡ポ
リウレタンから形成された内層とからなる便座板及び便
器の蓋を製造する方法が開示されている。ポリメタクリ
ル酸メチルエステル（ｐｏｌｙｗｅｔｈｙｌｍｅｔｈａ
ｃｒｙｌａｔｅ）は、この外層用として挙げられた種々
の材料の一つである。
この方法は、ポリメタクリル酸メチルエステル製のシー
トから所定の形状を真空形成してキャビティを形成し、
このキャビティ内に所定量の発泡性ポリウレタン混合物
を供給し、このキャビティをポリメタクリル酸メチルエ
ステルでできたシートで覆ってこれを塞いで空間を形成
し、次いで、ポリウレタン混合物を発泡させてこの空間
を充填することからなる。
本願出願人の経験によれば、この公知の方法によって得
られる製品では、外側のポリメタクリル酸メチルエステ
ル層が、ポリウレタン層から剥離しやすいことがわかっ
た。このことは、明らかに重大な欠点となっている。
〔問題点を解決するための手段〕
本願出願人には、驚いたことに、このような剥離傾向を
変性ポリメタクリル酸メチルエステルと上記特許明細書
に記載されたものとは異なるタイプのポリウレタンとを
用い、−定範囲の真空度及び温度で反応させることによ
って除去できることを見出した。
本発明によれば、使用する変性ポリメタクリル酸メチル
エステルは、例えばイタリア特許第１０４５２４６号の
特許明細書に記載されている耐衝撃性タイプのもので（
詳しくは、この文献を参照されたい）、ポリウレタンは
、堅く緻密な又は半発泡であるため弾力のないものであ
る。硬質のポリウレタン層を形成するポリウレタン混合
物を、耐衝撃性ポリメタクリル酸メチルエステル層と接
触させる反応は、耐衝撃性ポリメタクリル酸メチルエス
テル層を真空引きしながら加熱することにより行なわれ
る。
堅く緻密な又は半発泡のポリウレタンは、次の反応成分
からなる混合物より製造される。
ａ）ソルビット、しょとぅ、グリセリン等のアルコール
を、エチレン又はプロピレンタイプのエポキシドと反応
させることにより誘導される、−分子中に数個の水酸基
を有し、平均分子量が約１３００である多価アルコール
の混合物ｂ）ポリウレタン、すなわち、次式により表わ
される、アニリンとホルムアルデヒドとホスゲンンとの
反応から誘導されるジフエニルメタン−４，４′−ジイ
ソシアン酸エステル しかしながら、実際上、この反応を進めると他の重合体
もできるので、この物質は、ＭＤＩと他の重合体との混
合物であって、次の特徴を有するものである。
アミン当量＝１３５ないし１４０ 比重２５°／２５℃＝１．２３ 加水分解し得るクロロ基＝最大０．３５％この物質は、
高不飽和基−Ｎ＝Ｃ＝０を含む全ての化合物と同様に、
活性水素原子を含む化合物と反応し得る。
両者（多価アルコールとＭＤＩ）間の反応は、概略的に
次のように示される。
すなわち、多官能ソルビットが、多官能アルコール（多
価アルコール）と反応すると、複合構造重合体が得られ
る。
発泡剤（水、フレオン（モノフルオロ−トリクロルエタ
ン）等のハロゲン化炭化系水素）及び充填剤を、反応性
ポリウレタン成分（例えば見かけ密度が１８０ｇ／ｌな
いし６８０　ｇ　／　ｌである中空のガラス微小球、炭
酸塩、ケイ酸アンモニウム、硫酸塩、補強繊維、又はポ
リウレタン充填剤の分野で公知の他の物質に加えてもよ
い、使用量は多価アルコール１００重量部当り５ないし
６０重量部である。
反応を引き起こすためには、第一錫化合物（２−エチル
ヘキサン酸第一錫）、第三級アミン又はこれらの混合物
等の触媒を、上述した成分のうちの一つ、好ましくは多
価アルコールに、１００重量部の混合物当り１ないし２
重量部加えるとよい。
この反応混合物は、多価アルコールとイソシアネートの
重量比がｌ：０．９５ないし１：１．０５で形成すると
よい。
粘性調整として、多価アルコール成分中に脂肪族溶剤を
含ませてもよい。
外側の耐衝撃性ポリメタクリル酸メチルエステル層は、
１．２ｍｍ以下の厚さであり、内側の堅く緻密なポリウ
レタン層の全体又は−部を覆う。
外側の耐衝撃性ポリメタクリル酸メチルエステル層は、
フラットなシート、又はフラットなシートから公知の技
術により真空成形で得られる成形材から形成できる。
〔実施例〕
本発明については、添付図面を参照した非限定的例によ
る後述の詳細な説明によりさらに明らかにする。
第１図は、本発明を実施することができる、フラットな
パネルを製造する装置を概略的に示すもので、符号ｌは
、金型を示す。金型には、成形キャビティが設けらてお
り、その形状は形成すべきフラットな長方形パネルの形
状と一致している。このパネルは、厚さが１．２ｍｍを
越えない耐衝撃性ポリメタクリル酸メチルエステルから
形成された二枚のフラットなシート３．４からなり、堅
く緻密な又は半発泡のポリウレタン５を間にはさんだ複
合サンドイッチ構造をしている。
金型ｌの内部には、複数の導管６が設けられ。
これらは、外８１１ｔＪ１．出ロアと接続し、外部バル
ブ８を介して、温度が自動調節された温水源９、又は加
熱していない冷水源ＩＯのいずれかに接続される。
このような構造になっているので、金型１を加熱したり
冷却したりすることができる。
このような加熱又は冷却を行なうのに、他の公知の装置
を用いてもよい。
金型の成形キャビティ２の底壁には、複数の孔が形成さ
れ、各孔は、導管１１の端部となっている。これらの導
管の全ては、金型中に形成され、末端が、バルブ１４に
より真空引き源１３に接続されたマニホールド１２にな
っている。
金型は、蓋体１５を取り付けてでき上がるが、この蓋体
は、複動式シリンダー・ピストンユニット１７のロンド
に接続されて、矢印Ａで示すように、金型に対して離接
動作できる。蓋体にも、複数の真空引き導管１８を設け
る。これらの導管は、バルブ２０とマニホールド２１を
介して真空引き源１９と接続する。
蓋体１５にも、金型ｌと同様に自動温度調節による加熱
を行うための水循環機構を設け、下面には、耐衝撃性ポ
リメタクリル酸メチルエステルでできたシート３を保持
する受は部をなす連続側壁２２を備える。
蓋体１５を、金型まで移動すると、この側壁が、モール
ドに形成した周囲四部２３とかみ合ってシールをもたら
す。
蓋体１５を引き上げたまま、耐衝撃性ポリメタクリル酸
メチルエステルからなるシート４を、金型ｌの基部２３
に置き、ダクト１１を介して真空引きを行なう。この真
空度は、３５０ｍｍＨｇを越えない絶対値とする。
中空のガラス小球体からなる不活性充填剤と混合したポ
リウレタン混合物を、成形室５に注入する。この混合物
の反応成分は、重量比がｌ：０．９５である多価アルコ
ールとポリウレタンである。多価アルコールには、必要
な触媒、例えば１重量％の量の第三級アミンを含有させ
る。ガラス小球体からなる不活性充填剤は、多価アルコ
ールの３０重量％に等しい。
発泡剤を加えることも可能である。耐衝撃性ポリメタク
リル酸メチルエステルで形成したシート３を、蓋体１５
（金型１とは離れている）に取り付け、導管１８を介し
て、真空引きを行なうことによりはりついたままにして
おく。この真空度は、上述の値である。
次いで、蓋体１５を、シリンダ・ピストユニット１７に
より金型ｌに押し付ける。
蓋体をセットした金型を、導管６と蓋体の導管１０１Ａ
１とに温水を通すことによって４０℃ないし７０℃の温
度に加熱する。温水温度は、自動温度調節する。金型の
側壁には、シリコーン油又は他の粘着性のない物質を予
め塗布して、ポリウレタンが側壁とくつつかないように
する。反応が終了するまで、すなわちポリウレタンが、
すっかり硬化するまでシート３及び４での真空引きを連
続して維持する。
反応が、終了したら、導／１′６に冷水を循環させて金
型を冷却する。冷却後、導管１１での真空引きをやめる
が、導管１８では維持したままにする。次いで、蓋体１
５を上昇させると、導管１８で真空引きを行なっている
のでパネルが蓋体とともに取り出される。導管１Ｂでの
真空引きもやめると、パネルは蓋体１５から離れる。
第２図及び第３図は、第４図及び第５図に示した便座板
を製造する装置を示すものである。符号ＩＡは、金型の
全体を示すものである。金型には、成形キャビティ２Ａ
が設けられ、その形状は、得ようとする物品（図示の例
では、既に述べたように便器４Ａの便座板３Ａ）の形状
に対応する。この便座板の断面図を、第５図に示しであ
る。
金型ＩＡの内部には、導管５Ａを形成し、これを外部放
出口６Ａに接続するとともに、自動温度調節される温水
源８Ａ、又は加熱しない冷水源９Ａのいずれかに、バル
ブ７Ａを介して接続できるようにする。
成形キャビティ２Ａを囲む壁には、複数の孔を形成し、
その各々は、導管１０Ａの先端をなしている。これらの
導管の全ては、金型の内部に形成されており、末端が、
バルブ１３Ａにより真空引き［１２Ａに接続したマニホ
ールドＩＩＡとなっている。
例えば、厚さが１ｍｍである耐衝撃性ポリメタクリル酸
メチルエステル（ＰＭＭＡ）からなるシート１４Ａを、
金型１の上面に置く。
このシートの大きさは、端部が成形キャビティ２Ａの外
端を越えるものとする。
電気抵抗素子１７Ａと反射器１８Ａとを保持した箱状体
１６Ａからなる着脱自在な加熱器１５Ａを、シート１４
Ａに重ねる。
抵抗素子は、シー）１４Ａと接触する金型ＩＡ中に設け
たサーモスタット１９Ａにより制御する。次いで、温水
を、導管５Ａに通し、抵抗素子１７Ａを通電する。
このため、シー）１４Ａが加熱される。サーモスタット
１９Ａの設定温度に達したら、抵抗素子１７Ａの通電を
停止し、バルブ１３Ａを開く、すると、加熱により可塑
化した１４Ａが、真空作用により成形キャビティ２Ａの
壁にくっついて第３図に示した形状をとる。
加熱器１５Ａを取り除き、別の耐衝撃性ポリメタクリル
酸メチルエステルからなるシート２ＯＡを、金型の上に
置く。この新たなシートには、成形されたばかりの先の
シートにより形成した成形キャビティ２Ａと合う孔２１
Ａを設けである。
シー）２０Ａの上面には、複動式シリンダー・ピストン
ユニット２２Ａにより、金属製の押さえプレート２４Ａ
を押しつける。この押さえプレート２４Ａも又、自動温
度調節された温水を循環させることにより加熱でき、第
１図の蓋体１５と同様に真空引き源と接続できる複数個
の通路（図示せず）を備える。
この押さえプレートには、シート２ＯＡに形成した孔２
１Ａと整合する孔２３Ａを設ける。２枚のシート１４Ａ
及び２０Ａの面上に真空引きを維持したまま、整合した
孔を通して成形キャビティ２Ａに供給する。
この供給は、公知のポリウレタン混合加熱（図示せず）
により、又は、第３図に示すような中空のガラス小球体
からなる不活性充填剤とともにポリウレタンを形成する
反応成分を入れて混合した容器Ａを用いることにより行
なうことができる。
押さえプレー）２４Ａを取り付けたまま温水を循環させ
ることにより、金型を４０℃ないし７０℃の温度で暖め
続ける。シー）１４Ａ及び２ＯＡに対しては真空引きを
継続する。次いで。
バルブ７Ａを冷水配管に切換えて、金型を冷却する。
冷却後、導管１０Ａを通じての真空引きを停止するが、
押さえプレート２４Ａの導管を通じての真空引きは継続
する。押さえプレートを上昇させると、成形体が、金型
から取り出される。そして、押さえプレー）２４Ａにお
ける真空引きもやめると、成形体が、押さえプレートか
ら離れる。
この成形体には、周囲にフランジが、そして中央にはせ
り上がり部（この部分を、第３図ではＢで示しである）
が形成されている。これらの部分は、不必要であるので
、手作業によりこれらの部分を切り離すか、又は便座板
の外形に沿う形状をした切削工具を備えた切断機に成形
体を入れることにより除去される。
好ましくは、本発明による方法は、次のようにして実施
される。以後の説明は、楕円を回転させた形状の成形体
の製造を例にとったものではあるが、他の物品、例えば
後述する便座板の製造にも同様に適用できることは、当
業者にとって明らかである。
真空成形により、１．２ｍｍ厚の耐衝撃性ポリメタクリ
ル酸メチルエステルで形成したシートから、局面体ハー
フ１０１．１０２を作る。このための金型は、公知のも
の、又は第３図に示したものと同様なものを用いること
ができるが、成形キャビティの形状が明らかに異ってい
る。２つの同一の局面体ハーフには、周囲にフラットな
フランジｌ０ＩＡ、１０２Ａを設ける。局面体ハーフの
一方には、上述したタイプのポリウレタン混合物を供給
する孔１０３を形成する。２つの局面体ハーフは、金型
から引き出され、その−方を第６図に示すように、局面
体ハーフの外形に沿った切刃端１０５を備えた環状の位
置付は部材１０４に置く。
次いで、他方のハーフを重ね、周囲を超音波溶着してト
リミングを行なう（すなわち、フランジ１０１Ａ、１０
２Ａを、局面体ハーフに合わせて除去する）。
この溶着及びトリミング装置は、環状の位置付は部材１
０４のほかに、局面体ハーフ１０１を保持するキャビテ
ィ１１０を備えた音波発生器１０９を備える。この音波
発生器は１発振器１０８と接続する。音波発生器と発振
器には、複動式シリンダー・ピストンユニット１０７の
ロッド１０６が接続している。
音波発生器１０９を、局面体ハーフ１０１までおろして
通電する。溶着を終えたら、シリンダー・ピストンユニ
ツ）１０７により推力を加える。すると、切刃１０５が
あるため、余分なフランジｌ０ＩＡ、１０２Ａがすっか
り除かれて、中空の楕円体構造体が得られる。この中空
構造体を、２個の互いに移動する部品からなる対応形状
の金型に置く。金型の各部品には、冷却及び加熱流体用
の導管（第１図及び第３図に示した導管６、ｌ０ＩＡＩ
に似たもの）と、真空引き導管（第１図及び第３図の導
管１０Ａ、１１，１２゜１８．２１に似たもの）とを設
ける。この金型を閉じ真空引きをしてから、ポリウレタ
ン混合物を、孔１０３を通じて供給する。真空度（５５
０ｍ　ｍ　Ｈｇ　）を、冷却中維持し、その後、金型を
開けて目的構造体を取り出す。
この実施例によれば、便座板は、次のようにして製造さ
れる。局面体１４Ａ（第３図参照）を、例えば１．２ｍ
ｍ厚のポリメタクリル酸メチルエステル製シートから真
空成形により公知の技術で作成する。この局面体を、金
型から取り出し、この目的にあった形状を有する点を除
いて前述したものと概念的に同一である切刃を備えた位
置付は部材に置く。次いで、第３図の符号２０Ａで示し
たようなフラットなシートであって、孔２１Ａのような
孔を形成したものを重ねる。こうしてから、超音波溶着
を行ない、続いて、第６図に関して説明したように余分
な個所をトリミングする。
その後、この中空構造体を、第３図に示した金型に対応
する金型に入れる。５５０ｍｍＨＨの真空度をかけ、温
度を５０℃に制御して、ポリウレタン混合物を供給する
。冷却後、真空引きをやめて便座板を取り出す。
超音波を用いるかわりに、ホットブレード（ｈｏｔ　ｂ
ｌａｄｅ）　、高周波、レーザ及び振動法等の他の溶着
技術を用いることも、本発明の範囲内にある。
本発明による複合体を製造するのに用いる材料を以下の
実施例により説明する。
（実施例１） ペア　シＪＬ／ホルダー（ｐｅｎｃｉｌ　ｈｏｌｄｅｒ
）を製造するには、市販の２枚の＃衝撃性ポリメタクリ
ル酸メチルエステル（ＰＭＭＡ）製シート、例えば０．
７ｍｍ厚で、全体が黄色に着色された０ｒｏｇｌａｓ　
ＤＲ（ローム　アンド　ハース社の商標）を用いた。こ
れらのシートのうち一方を、前述した金型に似たような
所要の形状を有する金型中で加熱真空成形した。−方、
他方のシートを、フラットなまま用い、これにポリウレ
タン充填剤をなす成分混合物を入れる複数の孔を形成し
た。
この混合物では、多価アルコール／イソシアネートの比
は、１：０．９７であった。
炭酸塩充填剤は、多価アルコールの２０重量％であった
。多価アルコールは、ボツツイーアロシオ　デイ　ア、
ボツツイ　エ　チ　ソチェタイン　アコマンデイタ　セ
ンブリチエ　インダストリア　ベルニチ　スペチアリに
よりＡＦ５１５として市販されていた。
イソシアネートは、同じ会社のｒ　Ｉｎｄｕｒｅｎｔｅ
ＡＦ５１５Ｊとして市販されていた。
この実施例では、ポリウレタン反応中及びポリウレタン
が硬化するまで、シートに真空引きを行なったままであ
った。金型の加熱温度は、５０℃ないし５５℃であった
。
（実施例２） 成形した構造体は、内部がポリウレタンである。Ω型局
面体とすることを必要としていた。
０．６ｍｍ圧の衝撃性ポリメタクリル酸メチルエステル
（ＰＭＭＡ）製シートを加熱真空成形した。重量比がｌ
＝１である多価アルコールとイソシアネートからなり、
多価アルコールの２５重量％に等しい不活性成分を含ん
だ混合物を、Ω型局面体の孔に注入した。
このため、この実施例では、耐衝撃性ポリメタクリル酸
メチルエステル（ＰＭＭＡ）からなる別のシートは用い
たなかった。
この実施例でも、反応処理は、真空引きをし、上述した
温度で行なった。
既に述べたように、ポリメタクリル酸メチルエステル製
シートを、別の金型で真空成形することもできる。この
場合は、１以上の真空成形したシートを、新たな金型に
移して、そこで、シートを真空引きしながらポリウレタ
ン充填剤を注入する。
【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明による方法を実施する、長方形形状の
フラットなパネルを製造するための装置の概略断面図を
示すものである。第２図は、本発明の方法によって別の
種類の物品を製造する装置の概略断面図を示すものであ
る。第３図は、第２図に示した装置の別の工程段階にお
ける概略断面図を示すものである。第４図は、便器の蓋
を備えた便座板の斜視図を示すものである。第５図は、
第４図の線ｖ−■における断面図を示すものである。第
６図は、フランジ同士を溶着してトリミングし、中空の
構造体を得る装置の一部断面概略正面を示すものである
。 ＩＡ・・・金型、　２，２Ａ・・・成形キャビティ、３
．４．１４Ａ、２ＯＡ・・・シート、　　５・・・ポリ
ウレタン、　　１５・・・蓋体、　　１５Ａ・・・加熱
器特許出願人　　工ルレビ　ソチェタ　アリスボンサビ
リタ　リミタータ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）少なくとも一部がいずれの個所も１．２ｍｍを越え
    ない薄厚の耐衝撃性ポリメタクリル酸メチルエステル（
    ＰＭＭＡ）から形成された少なくとも一層と、堅く緻密
    な又は半発泡のポリウレタンから形成された少なくとも
    一層からなり、これらの層が、互に裏返し不可能に結合
    されたことを特徴とする複合体。 ２）ポリメタクリル酸メチルエステルから形成された少
    なくとも一層と、ポリウレタンから形成された少なくと
    も一層とからなり、ポリウレタン形成反応が、ポリメタ
    クリル酸メチルエステルと接触して生ずる複合体を製造
    する方法において、使用するポリメタクリル酸メチルエ
    ステルは、耐衝撃性タイプであり、ポリウレタンは、堅
    く緻密な又は半発泡のタイプであり、ポリメタクリル酸
    メチルエステルで形成された層を、４０℃ないし７０℃
    に加熱し、真空引きを施こすことにより、複合体を形成
    することを特徴とする方法。 ３）前記ポリメタクリル酸メチルエステルの厚さは、１
    ．２ｍｍを越えないことを特徴とする特許請求の範囲第
    ２項に記載の方法。 ４）前記耐衝撃性ポリメタクリル酸メチルエステル層は
    、真空形成法により予め形成されることを特徴とする特
    許請求の範囲第２項又は第３項に記載の方法。 ５）前記真空形成と前記硬質ポリウレタン形成反応は、
    同一金型内で生ずることを特徴とする特許請求の範囲第
    ２項ないし第４項のいずれかに記載の方法。 ６）前記真空形成を、金型中で行ない、ポリウレタン混
    合物による充填を、別の金型中で行なうことを特徴とす
    る特許請求の範囲第２項ないし第５項のいずれかに記載
    の方法。 ７）前記耐衝撃性ポリメタクリル酸メチルエステル層は
    、硬質ポリウレタンを少なくとも一部は囲んでいること
    を特徴とする特許請求の範囲第２項ないし第６項のいず
    れかに記載の方法。 ８）前記ポリウレタン混合物は、多価アルコール、イソ
    シアネート及び触媒、並びに場合により不活性充填剤及
    び発泡剤からなり、前記多価アルコールはソルビット、
    しょとう、グリセリン等のアルコールと、エチレン又は
    プロピレンタイプのエポキシドとの反応から誘導され、
    １分子中に数個の水酸基を有し、平均分子量が約１３０
    ０であるアルコールの混合物であり、該イソシアネート
    は、ジフエニルメタン−４，４′−ジイソシアン酸エス
    テルとその重合体との混合物から形成され、該触媒は、
    第一錫化合物（２−エチルヘキサン酸第一錫）、第三級
    アミン及びこれらの混合体からなる群中の少なくとも一
    つであることを特徴とする特許請求の範囲第２項ないし
    第７項のいずれかに記載の方法。 ９）前記ポリウレタン混合物における多価アルコールと
    イソシアネートの重量比は、１：０．９５ないし１：１
    ．０５であることを特徴とする特許請求の範囲第２項な
    いし第８項のいずれかに記載の方法。 １０）前記不活性充填剤は、多価アルコール１００重量
    部当り５ないし６０重量部の範囲の混合物であることを
    特徴とする特許請求の範囲第２項ないし第９項のいずれ
    かに記載の方法。 １１）前記真空引きは、３５０ｍｍＨｇを越えることを
    特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の方法。 １２）前記耐衝撃性ポリメタクリル酸メチルエステル層
    により、前記硬質ポリウレタンを収容する少なくとも一
    つのキャビティを形成し、該耐衝撃性ポリメタクリル酸
    メチルエステル層を、少なくとも一つが真空形成された
    少なくとも二枚のシートから形成される複合体を製造す
    るため、該シートを１以上形成してから、シート同士を
    溶着により互に結合し、余分な部分を取り除くことを特
    徴とする特許請求の範囲第２項ないし第１１項のいずれ
    かに記載の方法。
JP62071295A 1986-04-01 1987-03-25 内部にポリウレタンを有する複合体、及びこれを製造する方法 Pending JPS635942A (ja)

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