JPH04232703A - 熱硬化性ポリウレタン軟質フォームの再利用方法 - Google Patents
熱硬化性ポリウレタン軟質フォームの再利用方法Info
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- JPH04232703A JPH04232703A JP3153221A JP15322191A JPH04232703A JP H04232703 A JPH04232703 A JP H04232703A JP 3153221 A JP3153221 A JP 3153221A JP 15322191 A JP15322191 A JP 15322191A JP H04232703 A JPH04232703 A JP H04232703A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は熱硬化性ポリウレタン軟
質フォームの再利用方法及びこの方法で製造される材料
及び素材を、例えば自動車製造における特に防音材とし
て利用する利用方法に関する。
質フォームの再利用方法及びこの方法で製造される材料
及び素材を、例えば自動車製造における特に防音材とし
て利用する利用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術並びに発明が解決しようとする課題】原材
料の資源を節約するため及び処理を要するプラスチック
材料の量を減らすために、数多くの再利用方法が調査検
討されている。これまでは、熱可塑性材料から射出成形
によって物品を製造するには、元の製品と比較して材質
を大きく低下させることなく、一般的に同種の再利用材
料を何パ−セントか追加することが通常行われてきた。 熱可塑性材料はこのような再利用方法に用いるには非常
に適しているが、熱硬化性プラスチック［デューロプラ
スチック（ｄｕｒｏｐｌａｓｔｉｃ）］及びデューロマ
ー（ｄｕｒｏｍｅｒ）は適していない。熱硬化性プラス
チックは、その化学構造から、熱可塑性材料と同様な方
法で再利用し材料循環回路に戻すことが可能であるとは
現時点では考えられていない。熱硬化性プラスチックは
、原則として、無定形の合成材料であり、その分解温度
まで強度を保持する。加熱によってもたらされる化学反
応は、通常不可逆架橋へと導かれる。それ以上の温度で
は熱硬化性プラスチックは分解する。さらに、デューロ
マー及びポリウレタン軟質フォームは、定義によれば、
十分な反応が行われ、それ以上の処理を行うことが可能
であるとは一般的に考えられていない。従って、これら
の材料を経済的に再利用し、特に、防音材という形で直
接再利用することが可能であるとはこれまで考えられて
いなかった。
料の資源を節約するため及び処理を要するプラスチック
材料の量を減らすために、数多くの再利用方法が調査検
討されている。これまでは、熱可塑性材料から射出成形
によって物品を製造するには、元の製品と比較して材質
を大きく低下させることなく、一般的に同種の再利用材
料を何パ−セントか追加することが通常行われてきた。 熱可塑性材料はこのような再利用方法に用いるには非常
に適しているが、熱硬化性プラスチック［デューロプラ
スチック（ｄｕｒｏｐｌａｓｔｉｃ）］及びデューロマ
ー（ｄｕｒｏｍｅｒ）は適していない。熱硬化性プラス
チックは、その化学構造から、熱可塑性材料と同様な方
法で再利用し材料循環回路に戻すことが可能であるとは
現時点では考えられていない。熱硬化性プラスチックは
、原則として、無定形の合成材料であり、その分解温度
まで強度を保持する。加熱によってもたらされる化学反
応は、通常不可逆架橋へと導かれる。それ以上の温度で
は熱硬化性プラスチックは分解する。さらに、デューロ
マー及びポリウレタン軟質フォームは、定義によれば、
十分な反応が行われ、それ以上の処理を行うことが可能
であるとは一般的に考えられていない。従って、これら
の材料を経済的に再利用し、特に、防音材という形で直
接再利用することが可能であるとはこれまで考えられて
いなかった。
【０００３】しかしながら、ブラント（Ｂｒａｎｄｔ）
によって複雑で高価な再利用方法がいくつか記載されて
いる［クンスツストッフ ジャーナル（Ｋｕｎｓｔｓ
ｔｏｆｆ−Ｊｏｕｒｎａｌ）９（１９７５），Ｎｏ．５
，２２〜２４ページ参照］。 例えば裁断したフォームスラブからとれる破砕又は粉砕
した廃材フォ−ムに対して、グリコールに混入したジア
ルカノールアミン（ｄｉａｌｋａｎｏｌａｍｉｎｅ）か
ら成る１８５〜２１０℃に加熱した溶剤が添加され、こ
の混合物を約２０時間放置する。この処理作業中に起る
化学反応は、原料の合計重量を基準にした場合、非常に
高率の歩留りで再生ポリオール（ｐｏｌｙｏｌ）を生成
する。しかしながら、この製法は経済的な理由から実行
可能ではない。ＯＨ基が温度と圧力により他の分子との
結合を起こす、加水分解によるフォームの分解（ｃｒａ
ｃｋｉｎｇ）も知られている。 しかしながら、その結果生じるポリオールの混合物は、
フォーム製造の出発原料として使用されるポリオールと
は同一ではない。
によって複雑で高価な再利用方法がいくつか記載されて
いる［クンスツストッフ ジャーナル（Ｋｕｎｓｔｓ
ｔｏｆｆ−Ｊｏｕｒｎａｌ）９（１９７５），Ｎｏ．５
，２２〜２４ページ参照］。 例えば裁断したフォームスラブからとれる破砕又は粉砕
した廃材フォ−ムに対して、グリコールに混入したジア
ルカノールアミン（ｄｉａｌｋａｎｏｌａｍｉｎｅ）か
ら成る１８５〜２１０℃に加熱した溶剤が添加され、こ
の混合物を約２０時間放置する。この処理作業中に起る
化学反応は、原料の合計重量を基準にした場合、非常に
高率の歩留りで再生ポリオール（ｐｏｌｙｏｌ）を生成
する。しかしながら、この製法は経済的な理由から実行
可能ではない。ＯＨ基が温度と圧力により他の分子との
結合を起こす、加水分解によるフォームの分解（ｃｒａ
ｃｋｉｎｇ）も知られている。 しかしながら、その結果生じるポリオールの混合物は、
フォーム製造の出発原料として使用されるポリオールと
は同一ではない。
【０００４】例えばポリエーテル−ポリオール（ｐｏｌ
ｙｅｔｈｅｒ−ｐｏｌｙｏｌ）及びイソシアネート（ｉ
ｓｏｃｙａｎａｔｅ）から成る裁断したフォームを、加
熱圧縮し、形状のある物品にする製法も知られている。 この製法は、殆どフォームスラブ材料から裁断された細
片に適用される。従って、本発明の目的は、簡単で且つ
経済的な熱硬化性ポリウレタン軟質フォームの再利用方
法を提供することである。
ｙｅｔｈｅｒ−ｐｏｌｙｏｌ）及びイソシアネート（ｉ
ｓｏｃｙａｎａｔｅ）から成る裁断したフォームを、加
熱圧縮し、形状のある物品にする製法も知られている。 この製法は、殆どフォームスラブ材料から裁断された細
片に適用される。従って、本発明の目的は、簡単で且つ
経済的な熱硬化性ポリウレタン軟質フォームの再利用方
法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段並びに作用、効果】本発明
によれば、熱硬化性ポリウレタン軟質フォームの再利用
方法は、この軟質フォームをその元の形状、密度及び構
造に関係なく粉砕する工程と、この粉砕した軟質フォー
ムを型内で加圧加温下で数ｍｍの最終厚みに圧密する工
程と、ポリマーバインダーを添加することなく所定の圧
縮時間圧縮し、異なる構造の高強度シート材を形成する
工程とから構成される。この再利用方法では、各種の処
方及び異なる製造方法で製造され、結果的に異なる密度
と構造を有する粉砕済みのポリウレタン軟質フォームは
、従来の複合フレークフォームで異なる構造のシート材
を形成する場合に必要とされるポリマーバインダを添加
することなしに加工処理される。これらの構造はコルク
マットに類似している。
によれば、熱硬化性ポリウレタン軟質フォームの再利用
方法は、この軟質フォームをその元の形状、密度及び構
造に関係なく粉砕する工程と、この粉砕した軟質フォー
ムを型内で加圧加温下で数ｍｍの最終厚みに圧密する工
程と、ポリマーバインダーを添加することなく所定の圧
縮時間圧縮し、異なる構造の高強度シート材を形成する
工程とから構成される。この再利用方法では、各種の処
方及び異なる製造方法で製造され、結果的に異なる密度
と構造を有する粉砕済みのポリウレタン軟質フォームは
、従来の複合フレークフォームで異なる構造のシート材
を形成する場合に必要とされるポリマーバインダを添加
することなしに加工処理される。これらの構造はコルク
マットに類似している。
【０００６】
【実施例】次に、本発明の熱硬化性ポリウレタン（ＰＵ
）軟質フォームの再利用方法を線図状に示す添付図面を
参照しながら、更に詳細に説明する。所望の値の密度を
有する出発原料１は、例えばひらまめ（ｌｅｎｔｉｌ）
の大きさ程度の粒子にまでミル２で粉砕される。再利用
されるフォームの密度は１５〜１０００ｋｇ／ｍ３の範
囲に亘っても構わない。これらの材料は元の製造方法又
は用途に基づいて概略分類することが可能である。この
ように、裁断したフォームはセグメント（ｓｅｇｍｅｎ
ｔ）が１５〜４０ｋｇ／ｍ３の範囲になり、座席緩衝用
フォームは約４０〜６０ｋｇ／ｍ３に、防音材用の粘弾
性フォームは６０〜８０ｋｇ／ｍ３の範囲にわたり、上
限として空気伝播音用防音材が５００〜１０００ｋｇ／
ｍ３の範囲になる。粉砕された軟質フォ−ムは、硬い異
物が存在しないという確信がない限り、サイクロン分級
３にかけられて硬い異物が除去される。分級３後粉砕し
た軟質フォームは圧密（ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ）
工程４に進められる。この固結工程では、材料は一般的
にそれ以上の処理なしに型に注入され、圧力と温度をか
けて徐々に圧密され、最終厚み数ｍｍに、好ましくは１
〜７ｍｍのシート材に固結される。固結工程の一例では
、プレスの型閉速度は１ｍｍ／秒であった。プレスは最
終厚みに達した後、圧力平衡により停止した。使用した
典型的な圧力及び圧縮時間は参考用として表１及び表２
に示されている。表１は非粘着性板状部材の製造に関連
し、表２は粘着性シート材の製造に関連するものである
。
）軟質フォームの再利用方法を線図状に示す添付図面を
参照しながら、更に詳細に説明する。所望の値の密度を
有する出発原料１は、例えばひらまめ（ｌｅｎｔｉｌ）
の大きさ程度の粒子にまでミル２で粉砕される。再利用
されるフォームの密度は１５〜１０００ｋｇ／ｍ３の範
囲に亘っても構わない。これらの材料は元の製造方法又
は用途に基づいて概略分類することが可能である。この
ように、裁断したフォームはセグメント（ｓｅｇｍｅｎ
ｔ）が１５〜４０ｋｇ／ｍ３の範囲になり、座席緩衝用
フォームは約４０〜６０ｋｇ／ｍ３に、防音材用の粘弾
性フォームは６０〜８０ｋｇ／ｍ３の範囲にわたり、上
限として空気伝播音用防音材が５００〜１０００ｋｇ／
ｍ３の範囲になる。粉砕された軟質フォ−ムは、硬い異
物が存在しないという確信がない限り、サイクロン分級
３にかけられて硬い異物が除去される。分級３後粉砕し
た軟質フォームは圧密（ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ）
工程４に進められる。この固結工程では、材料は一般的
にそれ以上の処理なしに型に注入され、圧力と温度をか
けて徐々に圧密され、最終厚み数ｍｍに、好ましくは１
〜７ｍｍのシート材に固結される。固結工程の一例では
、プレスの型閉速度は１ｍｍ／秒であった。プレスは最
終厚みに達した後、圧力平衡により停止した。使用した
典型的な圧力及び圧縮時間は参考用として表１及び表２
に示されている。表１は非粘着性板状部材の製造に関連
し、表２は粘着性シート材の製造に関連するものである
。
【０００７】
【表１】
【０００８】
【表２】
【０００９】これらの表には被加工物の温度、すなわち
シート材の表面温度が示されている。温度の限界は、生
じる物理的、化学的工程によって決定される。鎖状分子
の分解は温度と圧力を高めることにより可能になる。２
１０℃以上の温度では分子の鎖が非常に短くなり、材料
は最早適切な凝集力を持たず、表面に油性分解物の油脂
状膜が形成される。圧縮されるべき材料は溶融点が１５
０℃以下の成分を含んでいてはならない。
シート材の表面温度が示されている。温度の限界は、生
じる物理的、化学的工程によって決定される。鎖状分子
の分解は温度と圧力を高めることにより可能になる。２
１０℃以上の温度では分子の鎖が非常に短くなり、材料
は最早適切な凝集力を持たず、表面に油性分解物の油脂
状膜が形成される。圧縮されるべき材料は溶融点が１５
０℃以下の成分を含んでいてはならない。
【００１０】本発明の製造工程で得られた再生フォーム
プラスチック製品は防音材に適している。これらの製品
は粘着性の表面を有するように加工処理をして、例えば
自動車車体パネルに堅固に結合することにより、固体伝
播音を大きく減衰することが可能である。約４００〜２
０００ｋｇ／ｍ３の密度と、適切な厚みの層を使用する
こと及び柔軟性によって、空気伝播音も同時に減衰され
る。 粉砕したポリウレタン軟質フォームは、従来の防音材用
厚手層及びカ−ペット積層材から得られる粘着性の熱可
塑性プラスチックと同時に加工処理することも可能であ
る。再利用のための製品として得られるシート材は１〜
５ｍｍの厚みを有する。製造方法及び材料の密度により
、再利用のための製品として得られる、例えば引張強度
の点で驚く程に良好な機械的性質を有するシート材は、
粘着性表面をもたせて製造することも可能である。この
ような材料は、次に、型内で加工処理し、緩衝材、すな
わち材料全体をシートメタルに堅固に粘着し、全ての場
合、増大された防音効果につながるような方法で公知の
防音用質量緩衝装置（ａｃｏｕｓｔｉｃｍａｓｓ−ｓｐ
ｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）を製造することが可能である
。このようなシート材を振動がかかる、例えば自動車車
体用のシートメタルとして単独に使用すると、固体伝播
音及び空気伝播音両方に対して同様に遮断する効果をも
たらす。
プラスチック製品は防音材に適している。これらの製品
は粘着性の表面を有するように加工処理をして、例えば
自動車車体パネルに堅固に結合することにより、固体伝
播音を大きく減衰することが可能である。約４００〜２
０００ｋｇ／ｍ３の密度と、適切な厚みの層を使用する
こと及び柔軟性によって、空気伝播音も同時に減衰され
る。 粉砕したポリウレタン軟質フォームは、従来の防音材用
厚手層及びカ−ペット積層材から得られる粘着性の熱可
塑性プラスチックと同時に加工処理することも可能であ
る。再利用のための製品として得られるシート材は１〜
５ｍｍの厚みを有する。製造方法及び材料の密度により
、再利用のための製品として得られる、例えば引張強度
の点で驚く程に良好な機械的性質を有するシート材は、
粘着性表面をもたせて製造することも可能である。この
ような材料は、次に、型内で加工処理し、緩衝材、すな
わち材料全体をシートメタルに堅固に粘着し、全ての場
合、増大された防音効果につながるような方法で公知の
防音用質量緩衝装置（ａｃｏｕｓｔｉｃｍａｓｓ−ｓｐ
ｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）を製造することが可能である
。このようなシート材を振動がかかる、例えば自動車車
体用のシートメタルとして単独に使用すると、固体伝播
音及び空気伝播音両方に対して同様に遮断する効果をも
たらす。
【００１１】ポリウレタン軟質フォーム再利用を更に進
める方法としては、例えばフリース（ｆｌｅｅｃｅ）又
はシートでできた座布団状の予め裁断済みの素材中に粉
砕した材料を詰込むことである（工程５）。このフリー
ス又はシートは詰込んだ後周囲をシール止めされる。こ
の工程５には、例えば、厚手層から生じる粒子を分離す
るための前記分級３を行う必要はない。再利用した材料
を使用して製造した製品は、驚く程に良好な空気伝播音
吸収特性を有する。使用する詰込み物の量を調節するこ
とにより、流れ抵抗、結果的に音の吸収能力に影響を与
えることができる。分級３については、例えば、緩衝材
付座席を有する廃車から出される出発原料又は素材が金
属繊維又は他の硬い異物成分を含んでいる場合には、再
利用材料を製造する前に分級３を行い、これらの異物を
分離すべきである点に留意する必要がある。一方、ジュ
ートなどの天然繊維は従来の充填材と同様の粒度、すな
わち、ミリ単位にまで粉砕する必要があり、粉砕後再生
製品中に取入れることができる。最終製品の密度は製造
方法で直接決定される。アルミ箔で積層すると１７０℃
までの耐熱性が達成可能になる。従って、こうした製品
は排気システムから生じる比較的高温の熱、エンジンか
らの熱及び触媒コンバータからの熱放射を考慮しなけれ
ばならない場所の被覆に使用可能である。
める方法としては、例えばフリース（ｆｌｅｅｃｅ）又
はシートでできた座布団状の予め裁断済みの素材中に粉
砕した材料を詰込むことである（工程５）。このフリー
ス又はシートは詰込んだ後周囲をシール止めされる。こ
の工程５には、例えば、厚手層から生じる粒子を分離す
るための前記分級３を行う必要はない。再利用した材料
を使用して製造した製品は、驚く程に良好な空気伝播音
吸収特性を有する。使用する詰込み物の量を調節するこ
とにより、流れ抵抗、結果的に音の吸収能力に影響を与
えることができる。分級３については、例えば、緩衝材
付座席を有する廃車から出される出発原料又は素材が金
属繊維又は他の硬い異物成分を含んでいる場合には、再
利用材料を製造する前に分級３を行い、これらの異物を
分離すべきである点に留意する必要がある。一方、ジュ
ートなどの天然繊維は従来の充填材と同様の粒度、すな
わち、ミリ単位にまで粉砕する必要があり、粉砕後再生
製品中に取入れることができる。最終製品の密度は製造
方法で直接決定される。アルミ箔で積層すると１７０℃
までの耐熱性が達成可能になる。従って、こうした製品
は排気システムから生じる比較的高温の熱、エンジンか
らの熱及び触媒コンバータからの熱放射を考慮しなけれ
ばならない場所の被覆に使用可能である。
【図１】本発明の熱硬化性ポリウレタン軟質フォームの
再利用法を示す線図
再利用法を示す線図
Claims (12)
- 【請求項１】 元の形状、密度及び構造に無関係に熱
硬化性ポリウレタン軟質フォームを粉砕し粒子にする工
程と、粉砕した該軟質フォームを型内で加圧加温下で数
ｍｍの最終厚みに圧密する工程と、ポリマーバインダを
添加せずに所定の圧縮時間圧縮し、異なる構造の高強度
シート材を形成する工程とからなる熱硬化性ポリウレタ
ン軟質フォームの再利用方法。 - 【請求項２】 再利用する該フォーム材料は１５〜１
０００ｋｇ／ｍ３の密度を有し，該圧縮圧力は該シート
材の構造により５０〜１５０バールであり、該圧縮時間
は３〜５分であり、製造工程におけるシート状加工物の
温度は１８０〜２１０℃であることを特徴とする請求項
１記載の方法。 - 【請求項３】 金属及び硬質ＰＶＣなどその他の硬い
異物が粉砕前に各種ポリウレタン軟質フォームから除去
されることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。 - 【請求項４】 粉砕したポリウレタン軟質フォームが
従来の熱可塑性厚手防音材層及びカーペット積層材から
生じる付着性粒子と共に加工処理されることを特徴とす
る請求項１又は２記載の方法。 - 【請求項５】 初期密度が１００ｋｇ／ｍ３未満で、
付着異物を含まない未充填フォームを処理し、最終厚み
が１．５ｍｍを超えず、最終密度が１０００ｋｇ／ｍ３
以上の粘着性表面を有するシート材を形成することを特
徴とする請求項１乃至３記載の方法。 - 【請求項６】 該型内の充填高さが約３０ｍｍである
ことを特徴とする請求項１乃至５記載の方法。 - 【請求項７】 最終製品の密度が４００〜２０００ｋ
ｇ／ｍ３であることを特徴とする請求項１乃至４記載の
方法。 - 【請求項８】 請求項１乃至７記載の方法で製造した
シート材を特に自動車の騒音の大きな場所に空気伝播音
用防音材として使用する使用方法。 - 【請求項９】 空気伝播音用防音効果増強のために請
求項１乃至７記載の方法で製造したシート材を防音用質
量緩衝装置の挿入部材として使用する使用方法。 - 【請求項１０】 固体伝播音用防音のためと空気伝播
音用防音効果増強のために、請求項５記載の方法で製造
したシート材を、振動するメタルシートに堅固に結合す
るための防音用質量緩衝システムの挿入部材として使用
する使用方法。 - 【請求項１１】 請求項５記載の方法で製造したシー
ト材を振動するメタルシート、特に自動車車体の固体伝
播音減衰用として使用する使用方法。 - 【請求項１２】 請求項４記載の方法で製造した粉砕
ポリウレタン軟質フォームを、例えば座布団状をし、予
め裁断済みで後に端部がシールされる素材中に充填して
空気伝播音防音用として使用する使用方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4020602A DE4020602C1 (ja) | 1990-06-28 | 1990-06-28 | |
| DE4020602.5 | 1990-06-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04232703A true JPH04232703A (ja) | 1992-08-21 |
| JP3273188B2 JP3273188B2 (ja) | 2002-04-08 |
Family
ID=6409259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15322191A Expired - Fee Related JP3273188B2 (ja) | 1990-06-28 | 1991-06-25 | 熱硬化性ポリウレタン軟質フォームの再利用方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5185380A (ja) |
| JP (1) | JP3273188B2 (ja) |
| DE (1) | DE4020602C1 (ja) |
| GB (1) | GB2245570B (ja) |
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