JP2001129885A - ウレタンチップ成形品及びその製造方法 - Google Patents

ウレタンチップ成形品及びその製造方法

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博 金田
Takeo Yoshida
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    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling

Abstract

(57)【要約】 【課題】 物性が改善されたウレタンチップ成形品とそ
の製造方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 ウレタンチップをバインダーと共にプレ
ス成形すると共に加熱してウレタンチップ成形品を製造
する方法において、ウレタンチップの少なくとも一部と
してウレタンフォームを解繊したものを用いることによ
り、ウレタンチップ成形品を製造する。この製造方法に
よって製造されたウレタンチップ成形品。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はチップ状に粉砕処理
したポリウレタンフォームをバインダーを用いて成形し
たポリウレタンフォーム成形品とその製造方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】ウレタンフォーム製品はクッション性、
保温性等に優れているため、寝具や自動車のシート等と
して広く使用されている。
【0003】大きなウレタンフォームブロックより製品
が切り出される際の切断片の処理或いは使用後のフォー
ム製品の廃品の処理が問題となっている折から、これら
を略一定の大きさに細かに切断してチップ状とし、これ
を適当な接着剤にて固めたウレタンチップ製品が開発さ
れている(例えば特開平9−183161号)。
【0004】このウレタンチップ成形品を製造するに
は、ウレタンチップにバインダーを付着させ、これをモ
ールド内に供給しプレスすると共に加熱してバインダー
を硬化させることが主として行われている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来にあっては、ウレ
タンチップ成形品を製造するためのウレタンチップとし
てウレタンフォームを細かく切断したものや粉砕した球
状のものが用いられている。種々の研究の結果、球状ウ
レタンチップの少なくとも一部を非球状のウレタンチッ
プと代替することによりプレス成形品の物性(例えば引
張強度、引裂強度、反発弾性など)が向上することが認
められた。
【0006】本発明は、このような物性が改善されたウ
レタンチップ成形品とその製造方法を提供することを目
的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のウレタンチップ
成形品は、ウレタンチップをバインダーと共にプレス成
形してなるウレタンチップ成形品において、該ウレタン
チップの少なくとも一部がウレタンフォームを解繊した
ものであることを特徴とするものである。
【0008】本発明のウレタンチップ成形品の製造方法
は、ウレタンチップをバインダーと共にプレス成形する
と共に加熱してウレタンチップ成形品を製造する方法に
おいて、ウレタンチップの少なくとも一部としてウレタ
ンフォームを解繊したものを用いることを特徴とするも
のである。
【0009】かかる本発明により提供されるウレタンチ
ップ成形品は、おそらくは、解繊したウレタンチップが
球状のウレタンチップと比べて比表面積が大きいところ
からウレタンチップ相互の接触面積を高めてウレタンチ
ップ同士の結合力を高める作用を働き、この結果として
引張強度、引裂強度、反発弾性などの物性が著しく改善
されたものとなると推定される。
【0010】本発明では、このウレタンチップはすべて
が解繊されたウレタンチップであっても良い。
【0011】また、本発明では、ウレタンチップは球状
ウレタンチップと解繊したウレタンチップとの混合物で
あっても良い。この場合、解繊したウレタンチップの密
度は球状ウレタンチップの密度と等しくてもよいが、小
さくすることがより好ましい。
【0012】この解繊したウレタンチップは、ウレタン
チップ全体の10重量%以上配合されることが好まし
い。この解繊したウレタンチップとしては、シート状の
ポリウレタンフォームを解繊したものが好ましい。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明において、解繊したウレタ
ンチップは厚さ20〜200mm程度のシート状のポリ
ウレタンフォームを解繊機によって解繊したものが好ま
しい。解繊機によって解繊されたウレタンチップは多数
の凸部が放射状に突出した所謂星形の外観形状を有す
る。
【0014】本発明では、このような解繊したウレタン
チップの他に球状のウレタンチップを併用してもよい。
この球状のウレタンチップは通常のポリウレタンフォー
ム粉砕装置によって粉砕したものが好適である。この球
状のウレタンチップとしては、長径と短径の比が好まし
くは2以下、特に好ましくは1.3以下であることが望
ましい。この球状のウレタンチップは開口径5〜50m
mのスクリーン(篩)を通過する程度の粒径であること
が好ましい。
【0015】球状のウレタンチップと解繊したウレタン
チップとの割合は、解繊したウレタンチップがウレタン
チップ全体の10重量%以上特に20重量%以上である
こが好ましい。この解繊ウレタンチップは、球状ウレタ
ンチップ同士の間に介在し、球状ウレタンチップに解繊
ウレタンチップが強固に接合することにより成形品の強
度等の物性が向上する。また、解繊ウレタンチップ同士
が強固に接合することにより成形品の強度等の物性が向
上する。
【0016】解繊したウレタンチップの密度は球状ウレ
タンチップの密度と等しくてもよいが、小さい方がより
好ましい。解繊ウレタンチップの密度を球状のウレタン
チップの密度よりも小さなものとした場合には、プレス
成形時に解繊ウレタンチップが球状ウレタンチップより
も多量に縮むようになり、球状ウレタンチップ同士の間
が解繊ウレタンチップで埋められるようになり、成形品
の強度等の物性が向上するものと考えられる。解繊ウレ
タンチップの密度は、球状ウレタンチップの密度の15
〜100%とくに30〜50%程度が好適である。
【0017】このウレタンチップを成形する場合、ウレ
タンチップとバインダーとを別々に成形用モールドに供
給してもよいが、予めウレタンチップにバインダーを付
着させておくのが好ましい。
【0018】このバインダーとしてはウレタンプレポリ
マータイプのものが好適である。
【0019】なお、バインダーとしては、他のものであ
ってもよく、例えば、溶剤型ポリウレタン或いは二液無
溶剤ポリウレタンも使用できる。これらのバインダーは
活性イソシアネートを含有する高分子量体を主成分とす
るものであって、この高分子量体は高粘性であるため、
溶剤型ポリウレタンにおいては有機溶剤で稀釈される。
有機溶剤としては揮発性及び不燃性という条件を満たす
ため専らメチレンクロライド等のハロゲン化溶剤が使用
される。二液無溶剤ポリウレタンにおいてはアミン系硬
化剤等を使用した二液型とされる。また、バインダーと
しては、水性エマルジョンを用いてもよい。
【0020】水性樹脂エマルジョンとしては、ポリウレ
タンエマルジョン類、ポリアクリル酸エステルエマルジ
ョン類、ポリ酢酸ビニルエマルジョン類、ポリ(エチレ
ン/酢酸ビニル)共重合エマルジョン類、ポリ(スチレ
ン/ブタジエン)共重合エマルジョン類等が挙げられ、
これらのうちの1種のみを単独で使用してもよく、2種
以上を混合して使用することもできる。さらに、これら
の樹脂を変性した変性樹脂のエマルジョンも使用でき
る。
【0021】このバインダーの付着量は、通常は固形分
量としてウレタンチップの3〜20重量%程度、とくに
5〜15重量%程度用いるのが好ましい。
【0022】バインダーを付着させるには、バインダー
をスプレーするのが好ましい。なお、ウレタンチップを
攪拌しながらスプレーしてもよい。バインダーを付着さ
せたウレタンチップを、(又はウレタンチップとバイン
ダーとを)モールドに充填した後、プレスすると共に加
熱してバインダーを硬化させる。プレス圧力は目的とす
る成形品密度となるように選定すればよい。プレスは一
方向に押圧する一軸プレスであってもよく、複数方向か
らプレスする複軸プレスであってもよい。
【0023】上記の加熱を行うには、モールド内に加熱
水蒸気を供給するのが好ましいが、バインダーが水性エ
マルジョンであるときには熱風をモールド内に供給して
もよい。
【0024】成形用モールドから取り出した硬化成形品
が水蒸気によって湿潤状態にある場合、これを乾燥する
のが好ましい。この乾燥は乾燥装置によって行われても
よく、風乾によって行われてもよい。
【0025】本発明によって提供されるウレタンチップ
成形品は、乗用車、トラック、二輪車用シート、ヘッド
レスト、アームレスト;乗用車、トラックなどの床材;
乗用車、トラックなどの防音材のようなインシュレータ
ー材;ソファー、ベッドなどのクッション材、カーペッ
ト下敷き材など各種の製品として利用することができ
る。
【0026】
【実施例】以下、実施例及び比較例について説明する。
【0027】比較例1 フォーム密度0.050g/cmのHRフォームを、
φ8mmのスクリーンをセットした(株)ホーライ製の
BO形粉砕機により粉砕し、平均粒径φ8mmの球状ウ
レタンチップを得た。このチップの長径と短径との比
は、平均で1.2であった。
【0028】このウレタンチップ100PHRに、ウレ
タンプレポリマータイプのバインダー12PHRをスプ
レー塗布し、ウレタンチップを1700g得た。
【0029】これを、400mm×400mm×110
mmのモールドに充填し、プレスしながらモールド下面
より80℃の水蒸気を3分間注入して硬化させ、ウレタ
ンチップ接着プレス成形品を得た。
【0030】実施例1 フォーム密度0.050g/cmのHRフォームを、
φ8mmのスクリーンをセットした(株)ホーライ製の
BO形粉砕機により粉砕し、比較例1と同一の平均粒径
φ8mmの球状ウレタンチップを得た。
【0031】フォーム密度0.050g/cmのHR
フォームを、解繊機により粉砕し、平均粒径5mmの星
形ウレタンチップを得た。
【0032】このようにして得られた、球形ウレタンチ
ップ75HRと星形ウレタンチップ25PHRを混合し
た後、ウレタンプレポリマータイプのバインダー12P
HRをスプレー塗布し、混合ウレタンチップ1700g
を得た。
【0033】これを、400mm×400mm×110
mmのモールドに充填し、プレスしながらモールド下面
より80℃の水蒸気を3分間注入して硬化させ、ウレタ
ンチップ接着プレス成形品を得た。
【0034】実施例2 フォーム密度0.050g/cmのHRフォームを、
解繊機により粉砕し、実施例1と同じ星形ウレタンチッ
プを得た。
【0035】このウレタンチップ100PHRに、ウレ
タンプレポリマータイプのバインダー12PHRをスプ
レー塗布し、ウレタンチップを1700gを得た。
【0036】これを、400mm×400mm×110
mmのモールドに充填し、プレスしながらモールド下面
より80℃の水蒸気を3分間注入して硬化させ、ウレタ
ンチップ接着プレス成形品を得た。
【0037】実施例3 フォーム密度0.050g/cmのHRフォームを、
φ8mmのスクリーンをセットした(株)ホーライ製の
BO形粉砕機により粉砕し、比較例1及び実施例1と同
じ平均粒径φ8mmの球状ウレタンチップを得た。
【0038】フォーム密度0.020g/cmのスラ
ブフォームを解繊機により粉砕し、平均粒径5mm星形
ウレタンチップを得た。
【0039】このようにして得られた、球形ウレタンチ
ップ75PHRと星形ウレタンチップ25PHRを混合
した後、ウレタンプレポリマータイプのバインダー12
PHRをスプレー塗布し、混合ウレタンチップ1700
gを得た。
【0040】これを、400mm×400mm×110
mmのモールドに充填し、プレスしながらモールド下面
より80℃の水蒸気を3分間注入して硬化させ、ウレタ
ンチップ接着プレス成形品を得た。
【0041】以上のようにして得られたウレタンチップ
接着プレス成形フォームを、自動車規格JASO B4
08に規定される方法で性能試験を行った。その結果を
表1に示す。
【0042】
【表1】
【0043】
【発明の効果】以上の実施例及び比較例からも明らかな
通り、本発明によると引張強度、引裂強度、反発弾性な
どの物性が改良されたウレタンチップ成形品が提供され
る。
フロントページの続き Fターム(参考) 4F204 AA31 AA42 AA50 AC01 AG20 FA01 FB01 FE17 FE18 FE30 FF01 FG04 FW45 4F212 AA31 AA42 AA50 AC01 AG20 UA05 UA06 UA15 UB01 UF01 UW45

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ウレタンチップをバインダーと共にプレ
    ス成形してなるウレタンチップ成形品において、該ウレ
    タンチップの少なくとも一部がウレタンフォームを解繊
    したものであることを特徴とするウレタンチップ成形
    品。
  2. 【請求項2】 請求項1において、ウレタンチップは球
    状ウレタンチップと解繊したウレタンチップとの混合物
    であることを特徴とするウレタンチップ成形品。
  3. 【請求項3】 請求項2において、解繊したウレタンチ
    ップの密度は球状ウレタンチップの密度よりも小さいこ
    とを特徴とするウレタンチップ成形品。
  4. 【請求項4】 請求項2において、解繊したウレタンチ
    ップの密度は球状ウレタンチップの密度と等しいことを
    特徴とするウレタンチップ成形品。
  5. 【請求項5】 請求項2ないし4のいずれか1項におい
    て、解繊したウレタンチップの割合はウレタンチップ全
    体の10重量%以上であることを特徴とするウレタンチ
    ップ成形品。
  6. 【請求項6】 請求項1において、ウレタンチップはす
    べて解繊したウレタンチップであることを特徴とするウ
    レタンチップ成形品。
  7. 【請求項7】 ウレタンチップをバインダーと共にプレ
    ス成形すると共に加熱してウレタンチップ成形品を製造
    する方法において、ウレタンチップの少なくとも一部と
    してウレタンフォームを解繊したものを用いることによ
    り、請求項1ないし6のいずれか1項に記載のウレタン
    チップ成形品を製造することを特徴とするウレタンチッ
    プ成形品の製造方法。
  8. 【請求項8】 請求項7において、解繊したウレタンチ
    ップはシート状のウレタンフォームを解繊したものであ
    ることを特徴とするウレタンチップ成形品の製造方法。
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