JP2002113722A - ポリウレタン成形金型及びポリウレタン履物底の製造方法 - Google Patents

ポリウレタン成形金型及びポリウレタン履物底の製造方法

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JP2002113722A
JP2002113722A JP2000306609A JP2000306609A JP2002113722A JP 2002113722 A JP2002113722 A JP 2002113722A JP 2000306609 A JP2000306609 A JP 2000306609A JP 2000306609 A JP2000306609 A JP 2000306609A JP 2002113722 A JP2002113722 A JP 2002113722A
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polyurethane
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Yukihiro Fujimoto
行▲廣▼ 藤本
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Abstract

(57)【要約】 【課題】離型剤を使用せずに2液反応硬化型のポリウレ
タン樹脂にて履物底等のポリウレタン成形品を、表面の
ゴミ付着等による外観不良なく成形するに適した金型、
及び表面に付着したゴミに起因する外観不良のないポリ
ウレタン履物底の製造方法を提供する。 【解決手段】成形キャビティーを形成する金属表面に、
体積固有抵抗が1010Ω・cm以下の導電性を有するポ
リ四フッ化エチレンを主成分とする離型性樹脂層を備え
た2液反応型ポリウレタン成形金型とする。製造方法
は、イソシアネート基含有成分と活性水素基含有成分と
を混合した反応性組成物を、導電性を有するポリ四フッ
化エチレンを主成分とする離型性樹脂層を備えた成形キ
ャビティーを形成する成形金型内に注入する方法とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、2液反応硬化型の
ポリウレタン樹脂の成形用の金型、及び2液反応硬化型
のポリウレタン樹脂を使用した履物底の製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】2液反応硬化型ポリウレタンにより履物
底を製造する方法として、従来から成形キャビティーを
有する金型を使用し、イソシアネート基含有成分と活性
水素基含有成分とを混合した反応性組成物を該金型内に
注入し、上型を閉じるか、或いは上型に代えて履物の足
挿入部、いわゆるアッパー部を設置して所定形状の底部
のキャビティーを形成し、この中で反応硬化させる方法
が行われる。
【0003】金型としては、鉄、アルミニウムにて形成
される金属製金型、熱硬化型樹脂ないし木の表面に金属
層を形成したいわゆる電鋳型等が使用される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】2液反応硬化型のポリ
ウレタン樹脂は金属を含む各種基材との接着力に優れた
材料であるため、成形に際しては、金型との接着を防止
するために金型表面に離型剤が塗布される。
【0005】しかし、外観に優れた履物底が要求される
場合、成形後の履物底に塗装を施すことが行われる。こ
のような場合、塗装時における塗料のはじき等を防止し
て外観の良好な塗装を行うため、また、塗料と成形した
履物底の密着性を確保するために、ポリウレタン成形品
表面に付着する離型剤を除去する工程が必須であり、工
数がかかると共に、離型剤除去用の溶剤も必要であり、
さらには離型剤を含む溶剤の処理も必要であり、コスト
がかかるものであった。
【0006】また、離型剤を金型に塗布すると、スプレ
ーや刷毛塗りの塗布跡、また余分な離型剤を拭き取った
拭き取り跡が製品表面に表れて、やはり外観不良が発生
する場合があった。
【0007】離型剤を使用せずに2液反応硬化型のポリ
ウレタン樹脂にて成形された履物底を金型より脱型する
方策として、金型表面に、ポリ四フッ化エチレン膜を設
ける、いわゆる「テフロン(登録商標)コーティング」
を施すことが考えれる。
【0008】ところが、履物底等の2液反応硬化型のポ
リウレタン樹脂成形品を成形するための金型に、従来行
われている「テフロンコーティング」を行うと、離型剤
を使用することなく脱型することはできたが、成形品表
面にゴミが付着して外観不良が発生することが分かっ
た。これは、ポリ四フッ化エチレンが、極めて絶縁性が
高い樹脂であることによると考えられる。
【0009】即ち、2液反応硬化型のポリウレタン樹脂
の金型による成形においては、原料であるイソシアネー
ト基含有成分と活性水素基含有成分とを別々の貯蔵タン
クからポンプで供給し、ミキシングヘッドにて混合して
反応性組成物とした後に、金型内に注入して成形が行わ
れるが、原料液が樹脂や金属にて作製された配管系ない
しミキシングヘッド等の混合機を通過する際に、摩擦に
よって静電気を帯び、金型キャビティー内に注入される
過程で、液状の反応性組成物が周囲のゴミを引き付けら
れる現象、或いは成形品を脱型する際、また脱型後の金
型を布で拭く際の摩擦により発生する静電気により、や
はり金型のポリ四フッ化エチレン樹脂皮膜表面に周囲の
ゴミが引き付けられる現象が起こり、金型表面にゴミが
付着して反応性組成物の硬化とともに成形品表面に固着
することによるものと考えられる。
【0010】本発明の目的は、離型剤を使用せずに2液
反応硬化型のポリウレタン樹脂にて履物底等のポリウレ
タン成形品を、表面のゴミ付着等による外観不良なく成
形するに適した金型、及び表面に付着したゴミに起因す
る外観不良のないポリウレタン履物底の製造方法を提供
することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の2液反応型ポリ
ウレタン成形金型は、成形キャビティーを形成する金属
表面に、体積固有抵抗が1010Ω・cm以下の導電性を
有するポリ四フッ化エチレンを主成分とする離型性樹脂
層を備えていることを特徴とする。
【0012】本来、極めて導電性が低くて静電気を帯び
やすく、しかも一旦発生した静電気を逃がすことができ
ずに保持するポリ四フッ化エチレンを、体積固有抵抗が
10 10Ω・cm以下の導電性にすることにより、離型剤
を使用せずに2液反応硬化型のポリウレタン樹脂にて履
物底等のポリウレタン成形品を、表面のゴミ付着等によ
る外観不良なく成形するに適した金型とすることができ
た。離型性樹脂層の体積固有抵抗が1010Ω・cmを超
えると、静電気によるゴミ付着等の外観不良を低下させ
ることが難しくなる。離型性樹脂層の体積固有抵抗は、
低いほど静電気が逃げやすく、好ましい。
【0013】本発明は、イソシアネート基含有成分と活
性水素基含有成分とを混合した反応性組成物を履物底の
成形キャビティーを形成する成形金型内に注入し、反応
硬化させてポリウレタン履物底を製造する方法であっ
て、前記成形金型は、成形キャビティーを形成する金属
表面に、体積固有抵抗が1010Ω・cm以下の導電性を
有するポリ四フッ化エチレンを主成分とする離型性樹脂
層を備えていることを特徴とするものである。
【0014】かかる製造方法により、表面に塗装を行う
場合であっても離型剤除去工程が不要であり、表面塗装
を行ってもまた行わなくても外観が良好な履物底を製造
することができる。
【0015】上述の発明においては、前記離型性樹脂層
は、導電性金属酸化物を含有するものであることが好ま
しい。
【0016】離型性樹脂層に体積固有抵抗が1010Ω・
cm以下となるように導電性を付与すると共に、離型性
樹脂層に対して補強効果を発揮し、長期の使用に耐える
耐摩耗性、導電性の低下防止に有効である。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明に使用する金型を構成する
基材としては、従来、金型の基材に使用されているもの
は限定なく使用することができる。具体的には、鉄、ア
ルミニウム、亜鉛合金類等が例示され、履物底のような
微細なパターンを容易に切削加工が可能であることか
ら、アルミニウム、亜鉛やその合金を使用することが好
ましい。また木材やエポキシ樹脂、フェノール樹脂等の
熱硬化性樹脂をベースとして、少なくとも成形キャビテ
ィー表面に金属層を形成した、いわゆる電鋳型であって
もよい。
【0018】離型性樹脂層を構成する樹脂は、ポリ四フ
ッ化エチレンを主成分とし、必要に応じてたの樹脂を併
用してもよい。
【0019】導電性を付与するための導電性添加剤とし
ては、公知の材料が限定なく使用できる。具体的には、
銅、アルミニウム、黄銅、ステンレス等の粉末や短繊
維、導電性酸化チタン、導電性酸化錫、インジウム−錫
酸化物(ITO)、導電性酸化アルミニウム、導電性酸
化亜鉛等の金属酸化物、カーボン繊維、グラファイト等
が例示される。これらのなかでも、上述のように、導電
性金属酸化物の使用、とりわけ、ウィスカー等の針状導
電性金属酸化物の使用が、導電性、離型性樹脂層の強度
ともに優れたものとなり、好ましい。
【0020】導電性充填剤の添加量は、目的とする導電
性のレベル、使用する充填剤の種類により適宜設定され
る。
【0021】離型性樹脂層構成材料としては、必要に応
じて他の材料を添加することは好適な態様であり、着色
のための顔料、シリカ等の補強性充填剤等が例示され
る。
【0022】離型性樹脂層と基材との密着性を改善する
ために、金型基材表面にプライマー層を設け、その上に
離型性樹脂層を形成することも好ましい態様である。
【0023】履物底の製造方法は、本発明の金型を使用
する点を除いて、公知の方法により行う。具体的には、
原料成分供給タンク、送液ポンプ、温度調節装置、ミキ
シングヘッド等の混合機を備えた注型機ないし成形機と
称される製造装置を使用した、以下の工程を有する方法
が例示される。2液反応型ポリウレタンは、非発泡タイ
プであっても発泡タイプであってもよいが、1層構造の
履物底用には、軽量性、クッション性の観点から、密度
が0.3〜0.8g/cm3 の発泡タイプの2液反応型
ポリウレタンが一般的に使用される。
【0024】(1)イソシアネート基(NCO)含有成
分と活性水素基(H* )含有成分を準備する。イソシア
ネート成分は、トルエンジイソシアネート(TDI)、
ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)等の芳香
族ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、
1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、ヘキサメチ
レンジイソシアネート等の脂肪族ないし脂環族ジイソシ
アネート、キシリレンジイソシアネートやこれらの誘導
体であるポリイソシアネート化合物の1種以上を使用す
る。ポリイソシアネート化合物に多官能活性水素化合物
を、NCOが過剰となるように反応させたNCOプレポ
リマーを使用してもよい。
【0025】活性水素化合物としては、ポリオール化合
物を必須成分とし、鎖延長剤といわれる低分子量多官能
活性水素化合物、発泡剤、触媒等が添加される。これら
の成分としては、ポリウレタンの技術分野において公知
のポリオール化合物が限定なく使用可能である(岩田敬
治、ポリウレタン樹脂ハンドブック、日刊工業新聞社参
照)。発泡剤としては、水の使用が特に好ましい。
【0026】2液反応型のポリウレタンの原料液は、履
物底用等の用途に応じたものが市販されており、かかる
市販品を使用することも好ましい。
【0027】イソシアネート基含有成分と活性水素基含
有成分は、それぞれ別のタンクに貯蔵され、所定温度に
調節される。
【0028】(2)イソシアネート基含有成分と活性水
素基含有成分を混合する。
【0029】温度調節されたイソシアネート基含有成分
と活性水素基含有成分は、それぞれポンプ等の送液手段
により、混合機に送られ、混合して反応性組成物とされ
る。各液の混合は、イソシアネートインデックス(NC
O基/H* 基当量比)が0.85〜1.15の範囲にて
行われる。混合は、重量比が2/1〜1/2、好ましく
はおよそ1/1となるようにイソシアネート基含有成分
のNCO基濃度と活性水素基含有成分のH* 基濃度が調
整される。
【0030】混合機は、一般にミキシングヘッドと称さ
れる装置が使用される。混合方式は、回転攪拌方式であ
ってもよく、衝突混合方式であってもよい。混合して形
成された反応性組成物は、混合と共に連続的に金型キャ
ビティーに注入される。
【0031】成形金型内への反応性組成物の注入は、型
を開いたまま下型に所定量の液を注入した後に型を閉じ
る方法であってもよく、また型を閉じた状態で金型に設
けられた注入口から注入する方法でもよい。上型とし
て、靴の足挿入部、即ちアッパー部を使用した場合に
は、硬化と同時に靴底とアッパー部の接着が行われる。
【0032】
【実施例】以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実
施例等について説明する。 (実施例)アルミニウム製の靴底製造用金型の成形キャ
ビティーに、短い針状の導電性酸化チタンを添加して体
積固有抵抗を約108 Ω・cmに調整したポリ四フッ化
エチレンの約50μmの離型性樹脂層を形成した。
【0033】この成形金型を使用し、2液反応型のポリ
エステル系ポリウレタンを使用して、金型開放状態にて
下型に注型機から反応性組成物を所定量注入し、上型を
閉じて発泡、硬化させる公知の方法により靴底を成形し
た。連続して100個を成形したところ、表面にゴミの
付着がなく、外観が良好な製品が得られた。
【0034】また得られた成形品に直接塗料を塗布した
ところ、密着性、外観性共に良好な製品が得られた。
【0035】(比較例)導電性酸化チタンを含まず、体
積固有抵抗が約1014Ω・cmのポリ四フッ化エチレン
樹脂層を形成した金型を使用した以外は、実施例と同様
に靴底を成形した。その結果、約10%程度の製品に表
面にゴミの付着による外観不良が認められた。
【0036】得られた成形品に塗装をしたところ、はじ
き等の問題はなかったが、ゴミの付着したものは、その
ままゴミの跡が外観不良として残った。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B29L 31:50 A43B 10/00 101Z

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 成形キャビティーを形成する金属表面
    に、体積固有抵抗が1010Ω・cm以下の導電性を有す
    るポリ四フッ化エチレンを主成分とする離型性樹脂層を
    備えた2液反応型ポリウレタン成形金型。
  2. 【請求項2】 イソシアネート基含有成分と活性水素基
    含有成分とを混合した反応性組成物を履物底の成形キャ
    ビティーを形成する成形金型内に注入し、反応硬化させ
    てポリウレタン履物底を製造する方法であって、 前記成形金型は、成形キャビティーを形成する金属表面
    に、体積固有抵抗が1010Ω・cm以下の導電性を有す
    るポリ四フッ化エチレンを主成分とする離型性樹脂層を
    備えていることを特徴とするポリウレタン履物底の製造
    方法。
  3. 【請求項3】 前記離型性樹脂層は、導電性金属酸化物
    を含有するものである請求項2に記載のポリウレタン履
    物底の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015040426A (ja) * 2013-08-22 2015-03-02 株式会社プロト技研 畳の製造方法及び畳

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Effective date: 20070117