JPS6042011B2 - 装飾記章の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はガラス質琺瑯の代替品として使用され得る材料
を用いた装飾記章の製造方法に関する。

装飾飾り板および記章は数多くの産業にわたつて広く用
いられている。過去において、青銅基材中にガラスフリ
ットを流し込み、６７６．７℃（１２５０゜Ｆ）て焼成
した。ガラス状のガラス質琺瑯は製品を美化し且つ飾り
板及び記章をこれらがさらされる環境による風化から保
護作用をする。今日、かかる飾り板や記章の製造には主
としてプラスチックが用いられる。例えば、米国特許第
３６５４６５四にはビニルプラスチック本体上の装飾マ
イラ化粧仕上げシート（ｆａｃｉｎｇｓｈｅｅｔ）の射
出成形法が記載されている。

飾り板は化粧仕上けシートの外面上を保護ワニス層で被
覆する。圧縮成形（ｌ段式または２段式）のような他の
成形法も当業ては公知である。例えば米国特許２２４４
５６５号、第２９３１１１９号、第３０７５２４時およ
び第３１１４５９７号に記載されている。同様に、ポリ
ウレタン成形用組成物も当業で公知である。米国特許３
３３７４７６号、第３３９１１０１号、第３３９３２４
３号にはポリウレタン組成物が記載されている。米国特
許３３９１１０１号中には、その中て開示した化合物が
’゛液体として型に注入てきる’’（第１欄、４９−５
桁）と記載されているが、これは実際にパイプの取扱い
に関するものであり、成形品の製造に関するものではな
い。これらの特許の中でポリウレタンを基材上に洋室し
て装飾記章を製造することを記載しているものはない。
ポリプロピレングリコールと脂肪族ジシアネートとの反
応によつてポリウレタン型化合物が製造される。

生成物中ての両反応部分の適用を容易にするためグリコ
ールおよびジイソシアネートを取扱い易い２部分生成物
に配合する。次に、両部分を適当な比率て混合し、抜気
して気泡を除いた後、記章または他の表面上に流し込み
、透明な硬いプラスチック材料を形成させる。従つて、
本発明の目的はガラス質琺瑯の代替物として適した透明
な硬いプラスチック材料を用いる円板上の記章注型成形
方法を提供することである。

本発明の他の目的および利益は以下の説明、添付図面お
よび特許請求の範囲から明らかになるであろう。

本発明が提供する装飾記章の製造方法は、（ａ）垂直周
縁側面を有し且つその上に囲繞壁を有さず、且つ、その
ままでは下記ポリウレタン組成物の硬化工程（ｄ）中カ
ール乃至変形する薄くて平坦な装飾基板を用意し、（ｂ
）下記ポリウレタン組成物の硬化工程（ｄ）中該基板力
幼一ル乃至変形するのを防止すべく該基板を接着剤を介
して剥離シートに接合し、且つ、該基板を平坦且つ水平
に保持し、（ｃ）所定量の液状ポリウレタン組成物を該
基板上に注型し、該液状ポリウレタン組成物が該垂直周
縁側面まで流れ、該垂直周縁側面上へ溢流することなし
に正のメニスカスを形成するようにし、（ｄ）該接着剤
による剥離シートへの接合力により該基板をカール乃至
変形させることなく、該注型ポリウレタン組成物を硬化
させ、硬化した該ポリウレタン組成物が該装飾基板にレ
ンズ効果を与えるようにすることからなる。

本発明の基礎の１つはガラス質琺瑯の代替物として使用
するための透明な硬いプラスチック組成体の製造である
。

本発明は基本的にイソシアネート物質とポリオールとの
反応によるウレタン製造に関する。これはかなり簡単な
付加反応法であり、２官能反応剤または多官能反応剤に
拡張するとき重合体への直接反応ルートを与える。ウレ
タン基の窒素原子上の水素はさらにイソシアネートと反
応してアロフアン酸エステルを生成し、このアロフアン
酸エステルがポリウレタン中に分岐または架橋導入する
手段となる。この反応は熱安定性が高く且つ耐加水分解
性の結合を与える。本発明の方法では、ポリプロピレン
グリコールと脂肪族ジイソシアネートとの反応によつて
ポリウレタン化合物を製造する。製造中における反応剤
の適用を容易にするため、グリコールとジイソシアネー
トを取扱い易い２部分生成物に配合する。第１部分（部
分Ａ）は２部分系のポリオール部分であり、２官能、３
官能および（または）４官能ポリプロピレングリコール
を混合し、適当な触媒、界面活性剤ならびに光および熱
安定剤を加えることによつてつくられる。

ポリオール部分（部分Ａ）は１分子当たり２個、３個、
４個またはそれ以上のヒドロキシル基を有するポリプロ
ピレングリコールまたはそれらの組合わせから製造され
る。ポリオールを触媒、紫外線吸収剤、酸化防止剤およ
び界面活性剤と混合する。混合後、生成物を７３６．６
醋（２９インチ）の真空下でｌ時間９０℃に加熱し、室
温に冷却した後、包装する。典型的な処方は次の通りで
ある。部分Ａ触媒（ＤＢＴＤＬ）の値は０．１０〜２．
００の範囲でよく、酸化防止剤の値は０．２５〜２．０
０．紫外線吸収剤（ＵＶ−３１７）の値は０．２５〜２
．００ｓ界面活性剤ＳＦ−６９の値は０．０１〜０．１
０の間て変化させることができる。

トリオールの分子量は３００から３０００まで変えるこ
とができ、ジオールの分子量は４００から２０００まで
変えることができる。

組成物の他方の部分（部分Ｂ）は脂肪族ジイソシアネー
トと２官能性、３官能性または４官能性ポリオールとを
反応させて準プレポリマー（ＱＬｌａＳｊＰｒｅＰＯｌ
ｙｎｌｅｒ）を生成させることによつて製造する。

このプレポリマーの目的は粘度および部分Ａとジイソシ
アネート部分Ｂとの最終反応速度を調節することである
。乾燥した２官能、３官能および４官能ポリオールをジ
イソシアネートと５混合し、７３６．６順（２９インチ
）の真空下で１時間９０℃に徐々に加熱した後、室温に
冷却し、取出し、包装する。典型的な処方は次の通りで
ある。部分Ｂトリオールの分子量は４００から２０００
まで変える１ことができ、ハイレンは大きな範囲を有す
る。

部分Ａまたは部分Ｂのいずれにおいてもトリオールの代
りにテトロールを用いることができる。適当なジオール
も使用することができる。触媒は錫、鉛、亜鉛、水銀、
ビスマス、カドミウム、アンチモンなどの群の任意の重
金属化合物でよい。

無色な化合物を与える適当な酸化防止剤を使用すること
ができる。ポリオールに可溶性で且つ最終生成物中て透
明てある紫外線吸収剤が適当てある。界面活性剤はシリ
コーン化合物であり、多くの化合物のうち１つを用いる
ことができる。ハイレンＷはＥ．Ｉ．デュポン●ド●ネ
ムール社（Ｅ．Ｉ．ｄｕｐＯｎｔｄｅＮｅｍＯｕｒｓ＆
ＣＯ．）から発売されている脂肪族ジイソシアネートで
ある。

このものの代りにヘキサメチレンジイソシアネート、キ
シレンジイソシアネート、シクロヘキシルジイソシアネ
ートあるいは他の光安定性（飽和）ジイソシアネートを
使用することができる。上述のように部分Ａおよび部分
Ｂを製造した後、両方の部分を適当な比率で混合し、抜
気して気泡を除き、記章その他の表面上に注型して透明
な硬いプラスチック材料を形成させる。

加熱によつて促進する。ポリプロピレングリコール（ジ
オール）およびポリプロピレングリコール（トリオール
）は市販されており、例えばＢＡＳＦワイアンドツテ社
（ＢＡＳＦＷｙａｎｄＯｔｔｅＣＯｒｐＯｒａｔｉＯｎ
）でそれぞれＰ−４１０および肝−４４０として製造し
ているものでよい。

Ｐ−４１０はＢＡＳＦワイアンドツテ社のパンフレツト
には分子量４２５（水酸基価からの計算値）、水酸基価
２６５．２５℃の粘度７？Ｐｓ（センチボアズ）、ＰＨ
６．５の６′プルラコール（ＰｌｕｒａｃＯｌ）′゛ポ
リエーテルジオールとして記載されている。π一４４０
はＢＡＳＦワイアンドツテ社によつて分子量４２５（水
酸基価からの計算値）、水酸基価３眼２５℃の粘度６０
０ＣｐＳ，．ＰＨ６．５のポリエーテルポリオールとし
て記載されている゛。両部分（部分Ａと部分Ｂ）を次の
比率て混合する。

これは好ましい比率であるが、比率は部分Ａでは４０％
から５０％まで、部分Ｂでは６０％から５０％まで変え
ることができる。

得られるウレタン化合物は固形分１００％であり、透明
であり且つ日光および暴露試験下で安定である。

弾性のためにジオールで改質したトリオールおよびテト
ロールの使用による硬い、ガラス．様の無色ポリウレタ
ンの製造はポリウレタンの安定化を助けるための酸化防
止剤の使用と同様に新規であると信する。本発明ポリウ
レタン組成物を、レンズ効果を有する正のメニスカスを
形成すべき装飾基板上で硬化させる際、該装飾基板が薄
くて平坦であると、それはカール乃至変形する。

ここにカール乃至変形するとは、装飾基板のもとの平坦
性を維持てきｌなくなることをいう。このため、本発明
においては、薄くて平坦な装飾基板を接着剤を介して剥
離シートに接合してこれを水平且つ平坦に保持すること
により、当該接着力がカール乃至変形応力に抗して装飾
基板の上記カール乃至変形を防止する７ことができる。
ウレタン化合物を製造し、これを記章に注型するには、
以下に挙げる幾つかの工程が含まれる。

第１図に注型装置１０を示す。真空ライン１２がライン
１４および１６を経てそれぞれ貯蔵・抜ク気タンク２２
および２４に連結している。ライン１４および１６中に
は１対の玉弁１８および２０があつて空気がタンク中に
逆流しないようになつている。ライン中に玉弁３２およ
び２８がある供給ライン３０および２６から成分部分Ａ
および部分Ｂが供給される。゛゜Ａ゛および゜゜Ｂ゛の
各成分は抜気の目的で攪拌するのがよい。抜気された各
成分は次にバイブ３４，３６を流下し、玉弁３８，４０
を通り、フィルター４２，４４を通り、計量装置を経て
、標準型の混合および注型ヘッド４６中へ流入する。

注型ヘッド４６の下には注型ヘッドとタイミングを合わ
せて移動しているコンベア４８がある。コンベアは装飾
基板すなわち注型されるべき物品５０を搬送する。装飾
基板が注型ヘッドの下に来たとき、ベルトが止まる。所
定量のプラスチック混合物が注型された後、コンベアが
移動して次の基板が注型位置に来る。注型された基板は
焼成領域へ送られる。基板は次に冷却され、取出される
。注型物は脆さのない硬い性質を有し、強力な洗剤や衝
撃による酷使に耐える。

注型物はまた水および湿度試験、塩および酸試験、高温
および低温試験、ならびにガス試験に完全に耐える。従
つてこの注型物は彩色装飾部品の優れた充填剤である。
硬化物はシヨア“゜Ｄ゛硬さが８０〜８５であり、比重
が１．０６である。

成分部分Ａの粘度は２５℃て且つ２ＲＰＭＲＶＰブルツ
クフイールド＃４スピンドルの場合に３７５ＣｐＳ（セ
ンチボアズ）であり、２５つＣで且つ２０ＲＰＭＲＶＰ
ブルツクフイールド＃４スピンドルの場合に３９■Ｐｓ
である。成分部分Ｂの粘度は２５場Ｃで且つ２ＲＰＭＲ
ＶＰブルツクフイールド＃４スピンドルであつても、２
５ＰＣで２０ＲＰＭＲＶＰブルツクフイールド＃４スピ
ンドルであつても５００ＣＰＳである。成分部分Ａの比
重は１．０５．成分部！分Ｂの比重は１．０７である。
また、混合重量比は部分Ａ約４５部と部分Ｂ約５５部で
ある。

混合容量比は部分Ａ１部対部分Ｂ１部である。容量許容
度は±０．５から変化してはならない。両部分の混合物
のゲル化時間は６５．６℃（１５０３′Ｆ）で約２分１
Ｃ＠７（範囲は２分〜８分）である。もし注型成形記章
の頂部上に高いクラウンまたはバルジが所望な場合には
、室温から９３．Φまでの温度でより長時間硬化させる
ことができる。装飾基板は水分、グリース、塵埃および
他の異４物があつてはならない。基板は完全に水平でな
ければならず、また実質的に平坦でなければならない。
両成分部分は混合および注型ヘッド中て慎重に且つ完全
に混合される。混合は空気を巻き込まないように行うべ
きである。もし気泡が生じたら、直ちに混合物は抜気さ
れねばならない。これは、混合物上を吸引して十分に真
空にし、真空を解除し、再び吸引して真空にし、再び真
空を解除することによつて行う。混合物の場合、抜気お
よび注型は上述のゲル化時間以内に行わねばならない。
プラスチック混合物は透明であり、注型した場合、注型
部品上の彩色の透明度を増加し、エンボノス模様および
デボス模様の詳細な部分を強調する。

注型物表面には僅かなりラウンがあり、部品（金属、ア
ルミニウムまたはプラスチックであつても）に注型プラ
スチックを混合する助けをする。プラスチック混合物は
種々の色素で着色して−もよいが、装飾金属および彩色
とコントラストのある透明な注型物を用いれば優れた結
果が得られる。第２図には垂直な周縁側面１２８，１３
０を有する平らな金属円板１２７を示す。

注型物は頂部が平坦で、周縁部は傾斜して下がり正のメ
ニスカスを形成している。Ｄは円板の直径、Ｙは注型物
の高さ、Ｗは円板の高さを示す。Ｗが０．５０８Ｔｆｎ
（４）．０２０インチ）の円板の結果は次の通りである
。なお、この円板はポリウレタン組成物の硬化工程中カ
ール乃至変形するものてあり、該硬化工程中このこの円
板を水平かつ平坦に維持すべく、接着剤を介して剥離シ
ート上にこの円板を水平かつ平坦に保持しておかなけれ
ばならない。 〜１Ａ―υ
＼υ●Ａ！Ｕノ表中のＹは注型物が円板の周辺から流
れないで得られうる最高の高さを示す。

円板１２７土にＹ欄で示しより多量の液を注型した場合
は、表面張力の破壊により液の溢流が起こる。この溢流
の結果フィルムの厚さは薄くなる。本発明の混合物は円
板温度２２．７７Ｃ（７許）で使用した。本発明の混合
物のような自由液体を固体上に置くとき、液体の上表面
上の平坦度は液体が固体と接触する縁部の状態の函数で
ある。もし液体が固体を゜“濡゛らさないような場合に
は、液体粒子同志は固体粒子が液体粒子を引きつけるよ
りも強く互いに吸引する。

すなわち、液体の凝集力が固体と液体との付着力よりも
大きい。この液体の状態ばメニスカスと呼ばれる。本発
明の混合物がこれを平坦な表面に注型した場合に形成す
るメニスカスはレンズ効果を生じる。彩色または装飾表
面に本発明の混合物を注型するとレンズ効果が生じて、
深さ、透明性、輝きに関して美的価値が増加する。これ
らの特性は箔で裏打ちしたインサートの製造に用いられ
る。本発明の混合物がこれをタイカストキヤビテイの保
持壁に接触させるとき形成するメニスカスはレンズ効果
を生じる。第３図は円板縁部の状態が垂直でない場合に
起こることを示す。

円板１３３は垂直縁部１３４と丸い縁部１３５とを有す
る。注型物１３６は垂直縁部１３４に隣接する１３７て
は円板上にあるが、１３８のように丸い縁部上ては流れ
落ちる。第４図は試料注型操作を示す。第４図において
、真空チャック１３９が剥離紙シート１４０をシート下
に生じる真空によつて保持している。チャック１３９に
は多数の穴（図には示してない）があり、これらの穴を
通して真空吸引している。１連の金属膜円板１４１，１
４２などをシート上に置く。

円板の上面は平版印刷またはシルクスクリーン印刷され
ており、円板の底には接着剤が付いている。作業員また
は自動機械がノズル１４５および供給ライン１４４が付
いている分注ヘッド１４３を用いて各円板上に組成物を
注型する。分注ヘッド１４３は注型量を調節する。円板
は明確に構成された周縁側面および頂部平面との交差を
有する限りにおいて第２図の円板１３０と似ている。注
型組成物を硬化させ、冷却し、注型組成物によつて生じ
る゛レンズ効果゛により円板表面上の装飾デザインを増
強する。注型および硬化の各工程中、装飾基板を平坦且
つ水平に保つことが大切である。

注型および硬化工程で平坦且つ水平に保持しないと、均
整のとれた正のメニスカスが形成され難くなり、プラス
チック材料の硬化中に生じる正のメニスカス内の内部応
力のため、装飾基板がカール又は変形し、得られるもの
は実質上装飾記章又は装飾部品として使用し難くなる。
装飾基板は箔でも、金属でも、紙でもよく、あるいはマ
イラでもよい。箔の場合、注型前に箔にデザインを型押
しする。第４図に示した技術ては、注型物を注型すると
き円板間の静電引力を防止するため円板を隔置する。本
発明の新規の改良組成物および独特の注型技術によつて
新しい改良製品が得られた。組成物の表面張力のため、
装飾品に組成物を用いると゜“レンズ効果゛を生じ、そ
の結実装飾品の美的効果が増強される。以上、本発明の
１つの実施例のみを説明したが、本発明の特許請求の範
囲から離れることなく多くの変化や変形を行うことが可
能てあることは当業者には明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は混合タンクおよび分注ノズルを示す斜視図てあ
り、第２図は平面状円板上にある注型物およびそれらの
間の寸法関係を示す断面図であり、第３図は丸い縁部を
有する円板上にあるプラスチック記章注型物の断面図で
あり、且つ第４図は注型操作を示す部分斜視図てある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １（ａ）垂直周縁側面を有し且つその上に囲繞壁を有さ
   ず、且つ、そのままでは下記ポリウレタン組成物の硬化
   工程（ｄ）中カール乃至変形する薄くて平坦な装飾基板
   を用意し、（ｂ）下記ポリウレタン組成物の硬化工程（
   ｄ）中該基板がカール乃至変形するのを防止すべく該基
   板を接着剤を介して剥離シートに接合し、且つ、該基板
   を平坦且つ水平に保持し、（ｃ）所定量の液状ポリウレ
   タン組成物を該基板上に注型し、該液状ポリウレタン組
   成物が該垂直周縁側面まで流れ、該垂直周縁側面上へ溢
   流することなしに正のメニスカスを形成するようにし、
   （ｄ）該接着剤による剥離シートヘの接合力により該基
   板をカール乃至変形させることなく、該注型ポリウレタ
   ン組成物を硬化させ、硬化した該ポリウレタン組成物が
   該装飾基板にレンズ効果を与えるようにする、ことから
   なる装飾記章の製造方法。