专利名称：常压连续卷式热塑性聚氨酯发泡体的制法的制作方法
技术领域：
本发明涉及发泡体的加工方法，特指一种常压连续卷式热塑性聚氨酯发泡体的制法。
常用的热塑性聚氨酯发泡体的制法，大体分为两大类，第一类是采用加热高压密闭方法发泡成型，如台湾专利公告339265、382589、293825及美国专利4656199、4132840，其主要缺陷是为间断批次式生产，发泡时间较长，需在高压下进行，生产速度较慢，需补强材时，必须再自行贴合补强材，才可以使用；第二类是传统的TDI石板泡沫体发泡法，其主要缺陷在于TDI的毒性较高，污染环境，其需补强材时，同样必须自行贴合补强材，才可以使用。
本发明的主要目的在于提供一种常压连续卷式热塑性聚氨酯发泡体的制法，其组成物中不含有毒的TDI，经混合及混炼生成簿膜后，在常压下加热发泡及冷却卷取，制得连续卷式发泡产品，克服现有技术的弊端，达到节省能源、提高产速、连续生产、降低成本、无毒及保护环境的目的。
本发明的另一目的在于提供一种常压连续卷式热塑性聚氨酯发泡体的制法，将补强材先经裱糊贴合后再常压下加热发泡，制成复合连续卷式发泡产品，或配合表面处理、印刷或压纹装置进行表面处理，增加附加价值，并开发多种花色品种。
本发明的目的是这样实现的一种常压连续卷式热塑性聚氨酯发泡体的制法，其特征在于包括如下步骤(一)原料组合物混合将热塑性聚氨酯树脂100重量份、发泡剂2-15份、填充剂5-100份及添加助剂0.05-20份加入混合装置中，充分搅拌混合均匀；(二)混炼
将上述(一)的混合物置入混炼装置中炼制均匀，温度控制在90-180℃，以不超过各混合物成份的分解温度为限；(三)制造薄膜将混炼均匀的胶料送至薄膜生产装置形成连续胶膜，温度控制在180℃以下，经由冷却卷取；(四)发泡制程将卷取的胶膜连续送入常压发泡装置中加热发泡，湿度160-260℃，滞留时间1-10分钟；(五)连续卷取将发泡完成后予以冷却卷取，制成本发明的单一连续卷式发泡体。
该热塑性聚氨酯树酯包括聚氨基甲酸甲酯树脂。该热塑性聚氨酯树酯包括酯型和/或醚型的聚氨基甲酸甲酯树脂。该发泡剂包括偶氮甲酰胺、对甲苯磺酸酰肼、4，4-氧双苯磺酸酰肼、2，4，6-三联氨基-1，3，5-三嗪、对甲苯磺酸酚卡巴肼、5-苯基-四、二亚硝基戊撑四胺、碳酸氢盐或碳酸氢盐柠檬酸合剂。该填充剂包括重质碳酸钙、轻质碳酸钙、硫酸钡、硫酸钙、微粉硅胶、硅胶盐、氧化铝、铝粉、石英粉、石棉粉、重晶石、锻烧土、云母粉、氧化硅、滑石粉、天然纤维或玻璃纤维。该添加助剂包括硬酯酸锌、硬酯酸钙、氧化锌或氧化锑。上述各步骤可以分别进行，也可以连续进行，各步骤间不必有卷取工序，只在发泡成型之后冷却卷取。制成的连续卷式发泡体产品还可以经由(六)表面处理、(七)表面印刷及(八)压纹处理。该(六)表面处理包括将连续卷式发泡体经由表面处理装置，用表面处理剂进行表面处理，然后经烘干、冷却及卷取，制成具有雾面、亮面、油腊、绒腊或色腊表面的产品。该表面处理剂选自聚氯乙烯、聚氨酯或聚丙烯酸酯系的表面处理剂。该烘干条件为80-150℃及5-60秒。该优选的烘干条件为85-145℃及15-40秒。该表面处理装置包括轮转表面处理机。该(七)表面印刷处理包括将连续卷式发泡体经由表面印刷装置，用各种不同的印刷油墨进行单版或多版印刷，再经烘干、冷却、卷取，制成具不同花型图案的产品。该印刷油墨选自聚氯乙烯、聚氨酯或聚丙烯酸酯系的印刷油墨。该表面印刷装置包括凸版或凹版的单版或多版轮转印刷机或单版、多版网板印刷机。该(八)压纹处理包括将边续卷式发泡体置于压纹装置中，先经加热后，用各种不同图案的压花轮压制出所需的图案纹路，再经冷却及卷取。该加热条件为120-200℃及加热5-60秒。该优选的加热条件为150-180℃及加热10-40秒。该各表面处理步骤包括重叠交叉进行。该重叠交叉步骤包括先进行(六)表面处理，再进行(七)表面印刷。该重叠交叉步骤包括先进行(七)表面印刷，再进行(六)表面处理。该重叠交叉步骤包括先进行(八)压纹处理，再经(六)表面处理和/或(七)表面印刷。该重叠交叉步骤包括先进行(八)压纹处理，再经(七)表面印刷和/或(六)表面处理。组成物的成份为热塑性聚氨基甲酸甲酯树脂100kg，偶氮二甲酰胺6kg，轻质碳酸钙50kg、硬酯酸锌2kg，经25℃条件下混合1分钟，130℃混炼均匀，再经薄膜制造装置150℃下，制成厚度为0.6毫米的胶膜卷，再经发泡装置，在常压下220℃及80秒钟发泡，制成本发明的常压连续热塑性聚氨基甲酸甲酯发泡体。包括增加(九)裱糊制程，该(九)裱糊制程为将补强材直接使用或经表糊装置加工成补强材膜，再涂布一层糊料做为直接层，在温度80-160℃及10-60秒烘干后卷取，再与步骤(三)制成的薄膜复合，再送入(四)发泡装置中加热发泡，制成包含补强材的复合连续卷式发泡体产品。该补强材包括纤维制品、纸制品、橡塑胶薄膜或金属箔。该涂布糊料的方法包括使用T型模头挤出机将糊料涂布于补强材上。
本发明的主要优点是具有节省能源、提高产速、连续生产、降低成本、无毒及保护环境的功效。
下面结合较佳实施例和工艺流程图进一步说明。
图1为本发明的实施例1-4的工艺流程示意图2为本发明的实施例5-8的工艺流程示意图。
实施例1参阅图1，本发明的制法包括如下步骤(一)原料组合物混合将热塑性聚氨酯树脂100重量份、发泡剂2-15份、填充剂5-100份及添加助剂0.05-20份加入混合装置中，充分搅拌混合均匀；(二)混炼将上述(一)的混合物置入混炼装置中炼制均匀，温度控制在90-180℃，以不超过各混合物成份的分解温度为限；(三)制造薄膜将混炼均匀的胶料送至薄膜生产装置形成连续胶膜，温度控制在180℃以下，经由冷却卷取；(四)发泡制程将卷取的胶膜连续送入常压发泡装置中加热发泡，湿度160-260℃，滞留时间1-10分钟；(五)连续卷取将发泡完成后予以冷却卷取，制成本发明的单一连续卷式发泡体。
其中该热塑性聚氨酯树酯包括聚氨基甲酸甲酯树脂，包括酯型和/或醚型，该发泡剂包括偶氮甲酰胺ADC(Azodicarbonamide)、对甲苯磺酸酰肼TSH(P-toluenesulphohydrazide)、4，4-氧双苯磺酸酰肼OBSH(4，4-oxybis(benzenesulphohydrazide)、2，4，6-三联氨基-1，3，5-三嗪THT(2，4，6-trihydrazino-1，3，5-triazine)、对甲苯磺酸酚卡巴肼TSS(P-toluenesulphonylsemicarbazide)、5-苯基-四唑5PT(5-phenyl-tetrazole)、二亚硝基戊撑四胺DNPT(dinitrosopertamethylenetetramine)、碳酸氢盐(NaHCO3)及碳酸氢盐柠檬酸合剂(NaHCO3/citric acid)；该填充剂包括重质碳酸钙、轻质碳酸钙、硫酸钡、硫酸钙、微粉硅胶、硅胶盐、氧化铝、铝粉、石英粉、石棉粉、重晶石、锻烧土、云母粉、氧化硅、滑石粉、天然纤维或玻璃纤维。该添加助剂包括硬酯酸锌、硬酯酸钙、氧化锌或氧化锑。
上述各步骤可以分别进行，也可以连续进行，各步骤间不必有卷取工序，只在发泡成型之后冷却卷取，具有生产灵活及方便性。
本发明的方法制成的连续卷式发泡体产品还可以经由(六)表面处理、(七)表面印刷及(八)压纹处理，增进产品的多样性及提高产品的附加价值。
该(六)表面处理包括将连续卷式发泡体经由表面处理装置，用表面处理剂进行表面处理，然后经烘干、冷却及卷取，制成具有雾面、亮面、油腊、绒腊或色腊表面的产品，该表面处理剂选自聚氯乙烯、聚氨酯或聚丙烯酸酯系的表面处理剂，该烘干条件为80-150℃及5-60秒，该优选的烘干条件为85-145℃及15-40秒。该表面处理装置包括轮转表面处理机。
该(七)表面印刷处理包括将连续卷式发泡体经由表面印刷装置，用各种不同的印刷油墨进行单版或多版印刷，再经烘干、冷却、卷取，制成具不同花型图案的产品。该印刷油墨选自聚氯乙烯、聚氨酯或聚丙烯酸酯系的印刷油墨，该烘干条件同(六)，故不重述。该表面印刷装置包括凸版或凹版的单版或多版轮转印刷机或单版、多版网板印刷机。
该(八)压纹处理包括将边续卷式发泡体置于压纹装置中，先经加热后，用各种不同图案的压花轮压制出所需的图案纹路，再经冷却及卷取，该加热条件为120-200℃及加热5-60秒，该优选的加热条件为150-180℃及加热10-40秒。该各表面处理步骤包括重叠交叉进行，该重叠交叉步骤包括先进行(六)表面处理，再进行(七)表面印刷，或先进行(七)表面印刷，再进行(六)表面处理；或先进行(八)压纹处理，再经(六)表面处理和/或(七)表面印刷，或先进行(八)压纹处理，再经(七)表面印刷和/或(六)表面处理，如此变化处理，制造出表面变化多样的产品，提高产品的附加值和使用范围，广泛应用于鞋材、手提袋、旅行箱、电脑袋、防护垫、桌垫、地垫、衬片、家具等。
本实施例中，组成物的成份为热塑性聚氨基甲酸甲酯树脂100kg，偶氮二甲酰胺6kg，轻质碳酸钙50kg、硬酯酸锌2kg，经25℃条件下混合1分钟，130℃混炼均匀，再经薄膜制造装置150℃下，制成厚度为0.6毫米的胶膜卷，再经发泡装置，在常压下220℃及80秒钟发泡制成本发明的常压连续热塑性聚氨基甲酸甲酯发泡体。
用下述测试方法测定制成的发泡体的物理性能，见表11、发泡倍率为发泡后的胶膜厚度除以发泡前的胶膜厚度。厚度测定用精密度0.01×10mm的厚度计量器测定。发泡倍率测定结果为2.5。
2、气囊状态判定标准如下○、表示气囊直径为0.3mm以下，且均一细致；△、表示气囊大小分布不均；×、表示气囊有破裂现象。
测定结果为○，表示气囊直径为0.3mm以下，且均一细致。
3、硬度参照JISH6301的标准测试方法，由于未经过补强，故未测硬度，4、抗张强度kgf/3cm参照ASTMD412的标准测试方法，测试结果经向10，纬向8，5、伸长率％参照ASTMD412的标准测试方法，测试结果经向500，纬向400，6、撕裂强度kg/cm2参照ASTMD624的标准测试方法，测试结果经向0.5，纬向0.4，7、破裂强度kgf/cm2参照JISP8131的标准测试方法，8、剥离强度kgf/3cm参照JISK6772的标准测试方法，表示布与胶膜的接着强度。
9、透气度g/m2.24小时参照JISK6772的标准测试方法，由于本实施例中，未经过补强，故不测定破裂强度、剥离强度和透气度。
10、胶面磨耗g/1000转参照ASTMD1044-56的测试方法，测试结果为0.0125g/1000转。
实施例2组合物为酯型的聚氨基甲酸甲酯树脂100kg，发泡剂为对甲苯横酸酰肼TSH10kg，填充剂为微粉硅胶30kg，添加助剂为氧化锌5克，其加工方法同实施例1，其加工条件及发泡体的物理性能见表1。
实施例3组合物为醚型的聚氨基甲酸甲酯树脂100kg，发泡剂为5-苯基四唑5PT7kg，填充剂为硫酸钡20kg，添加助剂为硬酯酸锌5克，其加工方法同实施例1，其加工条件及发泡体的物理性能见表1。
实施例4组合物为酯型的聚氨基甲酸甲酯树脂100kg，发泡剂为碳酸氢钠13kg，填充剂为氧化铝50kg，添加助剂为氧化锑5克，其加工方法同实施例1，其加工条件及发泡体的物理性能见表1。
实施例5参阅图2，本实施例中包括增加(九)裱糊制程，该(九)裱糊制程为将补强材直接使用或经表糊装置加工成补强材膜，再涂布一层糊料做为直接层在温度80-160℃及10-60秒烘干后卷取，再与步骤(三)制成的薄膜复合，再送入(四)发泡装置中加热发泡，制成包含补强材的复合连续卷式发泡体产品。该补强材包括纤维制品、纸制品、橡塑胶薄膜或金属箔，该涂布糊料的方法包括使用T型模头挤出机将糊料涂布于补强材上。本实施例中的补强材选用T/C混纺布，复合胶膜发泡前厚度为1.5mm，发泡后厚度为3.75mm，发泡倍率为2.5倍，其加工条件及复合发泡体的物理性能见表1。
实施例6本实施例中，组合物为醚型的聚氨基甲酸甲酯树脂100kg，发泡剂为5-苯基-四唑5PT7kg，填充剂为重晶石30kg，添加助剂为氧化锑2kg，其加工方法及补强材同实施例5，其加工条件及发泡体的物理性能见表1。
实施例7本实施例中，组合物为酯型的聚氨基甲酸甲酯树脂100kg，发泡剂为偶氮甲酰胺7kg，填充剂为云母粉30kg，添加助剂为氧化锌2kg，其加工方法及补强材同实施例5，未经步骤(九)的表糊装置加工，直接涂布一层糊料再与步骤(三)制成的薄膜复合，其加工条件及发泡体的物理性能见表1。
实施例8本实施例中，组合物为醚型的聚氨基甲酸甲酯树脂100kg，发泡剂为二亚硝基戊撑四胺10kg，填充剂为石棉粉60kg，添加助剂为硬酯酸钙4kg，其补强材为无纺布，其加工方法同实施例7，其加工条件及发泡体的物理性能见表1。
上述复合连续卷式发泡体，同样可进行表面处理加工，增加产品的附加值和开发众多的花色品种，不再重述。
附表1
注*补强材实施例5-7使用T/C混纺布，实施例8使用不织布。**单一连续发泡体不测定破裂强度、剥离强度和透气度。***剥离强度表示布与胶的接着强度，N表示无法剥离。
权利要求
1.一种常压连续卷式热塑性聚氨酯发泡体的制法，其特征在于包括如下步骤(一)原料组合物混合将热塑性聚氨酯树脂100重量份、发泡剂2-15份、填充剂5-100份及添加助剂0.05-20份加入混合装置中，充分搅拌混合均匀；(二)混炼将上述(一)的混合物置入混炼装置中炼制均匀，温度控制在90-180℃，以不超过各混合物成份的分解温度为限；(三)制造薄膜将混炼均匀的胶料送至薄膜生产装置形成连续胶膜，温度控制在180℃以下，经由冷却卷取；(四)发泡制程将卷取的胶膜连续送入常压发泡装置中加热发泡，湿度160-260℃，滞留时间1-10分钟；(五)连续卷取将发泡完成后予以冷却卷取，制成本发明的单一连续卷式发泡体。
2.如权利要求1所述的常压连续卷式热塑性聚氨酯发泡体的制法，其特征在于该热塑性聚氨酯树酯包括聚氨基甲酸甲酯树脂。
3.如权利要求1所述的常压连续卷式热塑性聚氨酯发泡体的制法，其特征在于该热塑性聚氨酯树酯包括酯型和/或醚型的聚氨基甲酸甲酯树脂。
4.如权利要求1所述的常压连续卷式热塑性聚氨酯发泡体的制法，其特征在于该发泡剂包括偶氮甲酰胺、对甲苯磺酸酰肼、4，4-氧双苯磺酸酰肼、2，4，6-三联氨基-1，3，5-三嗪、对甲苯磺酸酚卡巴肼、5-苯基-四、二亚硝基戊撑四胺、碳酸氢盐或碳酸氢盐柠檬酸合剂。
5.如权利要求1所述的常压连续卷式热塑性聚氨酯发泡体的制法，其特征在于该填充剂包括重质碳酸钙、轻质碳酸钙、硫酸钡、硫酸钙、微粉硅胶、硅胶盐、氧化铝、铝粉、石英粉、石棉粉、重晶石、锻烧土、云母粉、氧化硅、滑石粉、天然纤维或玻璃纤维。
6.如权利要求1所述的常压连续卷式热塑性聚氨酯发泡体的制法，其特征在于该添加助剂包括硬酯酸锌、硬酯酸钙、氧化锌或氧化锑。
7.如权利要求1所述的常压连续卷式热塑性聚氨酯发泡体的制法，其特征在于上述各步骤可以分别进行，也可以连续进行，各步骤间不必有卷取工序，只在发泡成型之后冷却卷取。
8.如权利要求1所述的常压连续卷式热塑性聚氨酯发泡体的制法，其特征在于制成的连续卷式发泡体产品还可以经由(六)表面处理、(七)表面印刷及(八)压纹处理。
9.如权利要求8所述的常压连续卷式热塑性聚氨酯发泡体的制法，其特征在于该(六)表面处理包括将连续卷式发泡体经由表面处理装置，用表面处理剂进行表面处理，然后经烘干、冷却及卷取，制成具有雾面、亮面、油腊、绒腊或色腊表面的产品。
10.如权利要求9所述的常压连续卷式热塑性聚氨酯发泡体的制法，其特征在于该表面处理剂选自聚氯乙烯、聚氨酯或聚丙烯酸酯系的表面处理剂。
11.如权利要求9所述的常压连续卷式热塑性聚氨酯发泡体的制法，其特征在于该烘干条件为80-150℃及5-60秒。
12.如权利要求9所述的常压连续卷式热塑性聚氨酯发泡体的制法，其特征在于该优选的烘干条件为85-145℃及15-40秒。
13.如权利要求9所述的常压连续卷式热塑性聚氨酯发泡体的制法，其特征在于该表面处理装置包括轮转表面处理机。
14.如权利要求8所述的常压连续卷式热塑性聚氨酯发泡体的制法，其特征在于该(七)表面印刷处理包括将连续卷式发泡体经由表面印刷装置，用各种不同的印刷油墨进行单版或多版印刷，再经烘干、冷却、卷取，制成具不同花型图案的产品。
15.如权利要求14所述的常压连续卷式热塑性聚氨酯发泡体的制法，其特征在于该印刷油墨选自聚氯乙烯、聚氨酯或聚丙烯酸酯系的印刷油墨。
16.如权利要求14所述的常压连续卷式热塑性聚氨酯发泡体的制法，其特征在于该表面印刷装置包括凸版或凹版的单版或多版轮转印刷机或单版、多版网板印刷机。
17.如权利要求8所述的常压连续卷式热塑性聚氨酯发泡体的制法，其特征在于该(八)压纹处理包括将边续卷式发泡体置于压纹装置中，先经加热后，用各种不同图案的压花轮压制出所需的图案纹路，再经冷却及卷取。
18.如权利要求17所述的常压连续卷式热塑性聚氨酯发泡体的制法，其特征在于该加热条件为120-200℃及加热5-60秒。
19.如权利要求17所述的常压连续卷式热塑性聚氨酯发泡体的制法，其特征在于该优选的加热条件为150-180℃及加热10-40秒。
20.如权利要求8所述的常压连续卷式热塑性聚氨酯发泡体的制法，其特征在于该各表面处理步骤包括重叠交叉进行。
21.如权利要求20所述的常压连续卷式热塑性聚氨酯发泡体的制法，其特征在于该重叠交叉步骤包括先进行(六)表面处理，再进行(七)表面印刷。
22.如权利要求20所述的常压连续卷式热塑性聚氨酯发泡体的制法，其特征在于该重叠交叉步骤包括先进行(七)表面印刷，再进行(六)表面处理。
23.如权利要求20所述的常压连续卷式热塑性聚氨酯发泡体的制法，其特征在于该重叠交叉步骤包括先进行(八)压纹处理，再经(六)表面处理和/或(七)表面印刷。
24.如权利要求20所述的常压连续卷式热塑性聚氨酯发泡体的制法，其特征在于该重叠交叉步骤包括先进行(八)压纹处理，再经(七)表面印刷和/或(六)表面处理。
25.如权利要求1所述的常压连续卷式热塑性聚氨酯发泡体的制法，其特征在于组成物的成份为热塑性聚氨基甲酸甲酯树脂100kg，偶氮二甲酰胺6kg，轻质碳酸钙50kg、硬酯酸锌2kg，经25℃条件下混合1分钟，130℃混炼均匀，再经薄膜制造装置150℃下，制成厚度为0.6毫米的胶膜卷，再经发泡装置，在常压下220℃及80秒钟发泡，制成本发明的常压连续热塑性聚氨基甲酸甲酯发泡体。
26.如权利要求1所述的常压连续卷式热塑性聚氨酯发泡体的制法，其特征在于包括增加(九)裱糊制程，该(九)裱糊制程为将补强材直接使用或经表糊装置加工成补强材膜，再涂布一层糊料做为直接层，在温度80-160℃及10-60秒烘干后卷取，再与步骤(三)制成的薄膜复合，再送入(四)发泡装置中加热发泡，制成包含补强材的复合连续卷式发泡体产品。
27.如权利要求26所述的常压连续卷式热塑性聚氨酯发泡体的制法，其特征在于该补强材包括纤维制品、纸制品、橡塑胶薄膜或金属箔。
28.如权利要求26所述的常压连续卷式热塑性聚氨酯发泡体的制法，其特征在于该涂布糊料的方法包括使用T型模头挤出机将糊料涂布于补强材上。
全文摘要
一种常压连续卷式热塑性聚氨酯发泡体的制法,包括将热塑性聚氨酯树脂、发泡剂、填充剂及添加助剂经混合、混炼、制膜、常压加热发泡及连续卷取,制成连续卷式发泡体。具有节省能源、提高产速、连续生产、降低成本、无毒及保护环境的功效。
文档编号C08J9/04GK1328076SQ0010780
公开日2001年12月26日 申请日期2000年6月12日 优先权日2000年6月12日
发明者刘文政, 李文炫, 刘莹峰 申请人:厚生股份有限公司