JPS627515A - 成形物品の製法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、熱可塑性物質の外表面と、裏面に付けられた
発泡硬質ポリウレタン組成物の補強材と、を有する成形
物品に関し、またそのような物品の製法に関する。

英国特許第２，１４８，７８６号明細簀には、予備成形
された熱可塑性樹脂外殻と、硬質ポリウレタンフォーム
の補強用裏打層と、からなる浴槽またはシャワートレー
のような積層物品が記載されており、ポリオール成分、
イソシアネート成分及びハロカーボン発泡剤を用いての
実施例が例示されている。しかしながら、そのような物
品の使用性能は、繰返しの熱水／冷水サイクル試験によ
り評価される場合に、その積層物品に欠陥が現れるとい
う点に、問題を残していることが、判明してきている。

例えば、熱可塑性樹脂外殻シートからの補強用発泡裏打
材の離層が生じ易い。さらには。

熱可塑性樹脂外殻の変形ゆがみが生じて好ましくない外
観欠陥を与えることがある。

本発明は、そのような物品が高温度に付されたときめ離
層や変形ゆがみに対する抵抗性の改善を与えるものであ
る、 本発明によれば、熱可塑性樹脂外表面と硬質のポリウレ
タンもしくはポリイソシアヌレートのフオームの裏打層
とからなり、そのフオームがハロカーボン発泡剤を実質
的に含まないことを特徴とする成形物品が提供される。

ここに「ハロカーボン発泡剤を実質的に含まない」とは
、補強用硬質フオームのために用いられる典型的な割合
（比率）よりも著しく低いハロカーボン発泡剤の量を意
味するものとする。補強用硬質フオーム組成物において
使用されるハロカーボン発泡剤の割合は、４〜５％より
はるかに高いのが典型的であり、従ってハロカーボン発
泡体を実質的に含まないとは、ハロカーボン発泡剤が組
成物の１重ｆｔ％未満であること、好ましくはさらに低
くｏ、５重量係未満であることを意味する。

好ましくは、本発明によれば、熱−可塑性樹脂外表面と
硬質のポリウレタンもしくはポリイソシアヌレートフオ
ームの裏打層とからなり、その裏打層が、発泡剤として
水を含む発泡性ポリウレタンもしくはポリイソシアヌレ
ート組成物から作られたものであることを特徴とする成
形物品が提供される。

驚くべきことに、発泡剤として水を使用すると、慣用の
ハロカーボン発泡剤を使用した場合と比較して、高温度
に付されたときに離層や変形に対して著しく向上した抵
抗を示す物品の製造が可能となり、しかも予想外にも、
そのようにして発泡された補強材の構造的性質が悪影響
を受けない。

改善の度合は、高温試験条件の過酷性ばかりでなく、補
強されるべき熱可塑性樹脂外殻の性質、種類によっても
、左右されることになる。例えば、所与の試験操作につ
いて、克服されるべき問題の程度は、外殻の厚が薄いほ
ど高くなる、このことは、公称厚さ３．２關のような比
較的薄い熱可塑性樹脂のシートから非常に満足できる物
品（例えば浴槽）を製造する場合の用途（例えばサニタ
リー容器）において特に重要な考慮事項である。そのよ
うなシートを浴槽外殻に成形するとき、最も大きな伸長
を受けた外殻の領埴の壁厚は、元の厚さよりも著しく小
さくなる、それにも拘らず、その浴槽外殻がその外側面
でガラス繊維／ポリエステル樹脂補強材のような慣用補
強材で補強されると、浴槽の長寿命が達成される、一層
大きな厚さく例えば５龍）のシートを用いてその問題の
程度を低減することかできようが、そのような厚いシー
トの使用に伴なうコストは、商品コストを著しく増加す
ることになる。本発明は、当業界で使用適性を評価する
のに用いる標準的な試験の要件に適合するサニタリー用
物品を製造するために３．２　ｍｍ厚のシートと組合せ
て硬質ポリウレタンフォームを使用可能とするものであ
る。

本発明は、公称厚さ１０朋以下１韮以上の熱可塑性樹脂
シートと、裏打材としてのポリウレタンもしくはポリイ
ソシアヌレート硬質フオーム組成物とから作られるサニ
タリー用成形物品であって、ＣＥＮ標準／１６ｐｒＥＮ
　１９８−１の「アクリル材料製の家庭用浴槽」第１部
の「仕上浴槽の仕様」において要求されている標準規格
に合格するサニタリー用物品を提供する。

一般に、上記規格では、シートの壁厚はそのシートから
の外殻の熱成形の結果としていずれの部分においても０
．７間以下にまで減少されてはならないことが要求され
る。しかしながら、本発明によるサニタリー用成形物品
においては、熱成形後の外殻の最小許容厚さを著しく低
減しても悪影響がないことが判明した、 本発明において用いられるポリウレタンまたはポリイソ
シアヌレート組成物は当業界で公知である。従ってその
組成物の有機ジインシアネートまたはポリインシアネー
ト成分は、ポリウレタン及びポリイソシアヌレートフオ
ームの製造のために使用できる公知のインシアネート類
のいずれであってもよい。殊に興味のあるものは、芳香
族のジイソシアネートまたはポリイソシアネート、例え
ばトリレンジインシアネート及び特にジフェニルメタン
ジインシアネー）（ＭＤＩ）であり、後者は種々の形で
市販されている。適当なジフェニルメタンジイソシアネ
ート類としては下記のものがある、 （α）　ジフェニルメタン−４，４′−ジインシアネー
ト、及びそれとその他のジフェニルメタンジイソシアネ
ート異性体との混合物； （ｂ）アニリンとホルムアルデヒドとの縮合によって得
られる適当なポリアミン類の混合物のホスゲン化によっ
て作られる（「高分子ＭＤＩＪと称される）メチレン架
橋ポリフェニルポリイソシアネート；（このものの組成
は、引き続き、蒸留、晶析またはその他の分離法により
２〜３．３のｌ量平均官能度をもつ製品とするように変
えることもできる）、 （Ｃ）　　ジフェニルメタンジイソシアネートまたは「
高分子ＭＤＩＪｔ、モノマーのグリコールまたは多価ア
ルコール（またはその混合物）と、あるいはヒドロキシ
ル基末端のポリエステルもしくはポリエーテルと反応さ
せて得られるポリマーまたはオリゴマー（ｒＭＤＩプレ
ポリマー」と称されることもある）； （ｄ）イソシアネート基のうちの一部のものを、カルボ
ジイミド、ウレトンイミン、ビウレットまたはアロファ
ネート基のようなその他の基に変えて、変性したジフェ
ニルメタンジイソシアネートまたは「高分子ＭＤＩにあ
るいはインシアネート基のうちの一部のものをインシア
ネート反応性化合物と反応させて変性したジフェニルメ
タンジインシアネートまたは「高分子ＭＤＩＪ。

ポリオール成分は、硬質発泡ポリウレタンの製造のため
に適当なポリエーテルポリオールまたはポリエステルポ
リオールである。典型的なポリオールとしては、多官能
性ヒドロキシ化合物（ペンタエリトリトール、ンルビト
ール、アルファメチルグルコシド、シュクロース、フェ
ノールホルムアルデヒド樹脂等）のプロピレンオキシド
付加物、ならびにプロポキシル化多官能性のアミノアル
コール及びジアミン類がある。

発泡剤は、ハロカーボン発泡剤を実質的に含まないもの
であるべきである。水は好ましい発泡剤である。適当な
フオームは、低濃度の水を用いて製造できる、そのよう
な水は、ポリオール成分への添加剤として使用するのが
好ましく、好ましい濃度はポリオールの重量の０．１〜
１重量％の範囲である。その濃度は所要の密度を与える
ように選択されるべきである。

外殻をなす熱可塑性材料は、物品に対して耐久性のある
、そして好ましくは審美的な外表面を与える材料である
。好ましい材料は、全体的または部分的にポリ（メチル
メタクリレート）からなるアクリルシート（このものは
サニタリー用に広く用いられている）である。二種の熱
可塑性樹脂からなる積層体であって、少な（ともその外
層が耐久性外表面を与えるものも使用できる。例えば、
アクリル重合体とアクリロニトリル／ブタジェン／スチ
レン共重合体（すなわちＡＢＳ）との積層体を使用でき
る。外表面をなす熱可塑性材料は、そのようなシート中
に慣用される補助添加剤、例えば美観を与える着色剤を
含んでいてもよい。

本発明の組成物は閉じた金型中で熱可塑性樹脂ツー８．
）エヵＫｉ□１．工、）、、。、□　　　Ｉ樹脂シート
は嵌め合せ金型対の雄型の形状に密に従う殻の形態であ
り、組成物は雌型とシート下面との間に残された空隙中
へ射出される、補強材が凸面、例えばサニタリー容器の
下面へ与えられる場合の用途のためには、フオームの密
度は２００〜８００ｋｌｉｌ／ｍ’、好ましくは３００
〜６ｏｏｋｙｉｍの範囲であるべきである、中空プロフ
ィル（中空断面）を満たす場合の用途のためには、フオ
ームの密度は上記の値の範囲よりも低くてよい。

硬質フオームは裏打層における唯一の補強材をなしても
よく、あるいはその他の補強助材を加えてもよい。従っ
て、発泡性組成物は、その中に緊密に分散された短いガ
ラス繊維をある割合で含んでいてもよい。さらには、長
繊維のガラス繊維マットを金型中に敷き込んでおいて、
発泡性組成物が射出中にマットの繊維の間に流入するよ
うにしてもよい。さらには、硬化性ポリエステル組成物
で含浸したガラス繊維を用いた補強材を用い、その補強
材を金型中に配置する前の熱可盟性樹脂外殻の下面の少
なくとも一部分に接着させてから、金型中で硬質フオー
ムをそれに適用することもできる。この加工操作はコス
トを上昇させるが、追加補強が必要とされる場合には有
効な手段である。

追加補強は、外殻と雌型との間に硬質部材を配置してそ
れが硬質フオーム中に埋め込まれるようにし℃も与える
ことができる。そのような補強用の硬質部材としては金
属線材、金属棒材やチップボードがある。物品を３．２
　ｔａｘ厚のシートから製造する場合には、それから作
られた外殻が雄型に密に従わない場合に別の問題が生じ
ることがあるので、そのような場合には金属棒からなる
補強部材を用いるとその問題を解決しうるので好ましい
。

そのような場合、硬化反応中に発生する熱は、外殻の変
形を生じさせるのに充分であることが多いから、外殻の
最初の形状からのずれが促進され、販売できないような
物品となってしまうことがある。しかし、金属棒を存在
させると、６．２朋厚のシートを用いる場合でもこの問
題を克服する手段となることが判明した、 硬質フオーム中に与えられることがある種々の追加補強
材に加えて、発泡性組成物は、別の利点を与える他の添
加剤を含んでよい。従って、チョツプド・ガラス繊維や
その他の公知充填剤（材）を熱吸収手段として用いて、
フオームの硬化反応中に発生する反応熱による熱可塑性
浴槽等の物品の変形を防ぐことができる。

厚さ３．２龍、大きさ８００ｍｍＸ　５７０ａ＋ｍのポ
リ（メチルメタクリレート）のシートを成形して、底部
の大きさが約４３０ｍｍＸ　２１０ｍｍのアクリル製外
殻を得た。このものの深さは２２０羽であり、底の厚さ
は約１朋であり、角部の厚さは約０．７５ｍｒｔｔに減
じていた。この外殻の下面を溶剤で清浄化してから、こ
の殻を嵌め合せ式エポキシ製雌雄型中に組み付けた。雄
型の形状は外殻の形状に良く一致するものであったので
、外殻は雄型に良く接触した。各型にはある程度の温度
制御をするために内部に水を循環させてあった。型のキ
ャビティは厚さが１０１ＩＩｉｌ（公称）であった。雄
型の温度を２５℃にセットし、雌型の温度を４０℃にセ
ットした。ポリオール〔ダルトラック（Ｄａｌｔｏｌａ
ｃ）　Ｋ１３２８］とインシアネート〔スブラセツク（
Ｓｕｐｒａｓｅｃ）ＤＮＤ：ｌとの１００：１０９の重
量比の混合物であって、そのポリオール中に４重量部（
Ｋ１３２８の！量に基き）の発泡剤〔アークトン（Ａｒ
ｃｔｏｎ）１１〕　を含むものを、カンノｙ　（Ｃａｎ
ｎｏｎ）　Ｈ４０計量装置を用いて混ぜ合せて、型の中
へ射出してアクリル製外殻の裏打材とした。（ダルトラ
ック、スズラセツク及びアークトンはＩＣＩ社の商標で
ある）。ショット重量は２．２　ｋｇであった。１０分
後に、物品を型から取り出した。ポリウレタンはアクリ
ル製外殻にしっかりと接合していた。得られた裏打材フ
オームの密度は３３０　ｋｌｉｌ／　ｒｎ”であった。

外殻の外表面は良好な外観であり、また、硬化中に外殻
の変形は生じていなかった。このシンク（槽）を、アク
リル製浴槽製造業者が使用するものに基く繰り返し熱水
／冷水サイクル試験により、試験した。７５℃の水をそ
のシンクに深さ１１ｃｒｎまで導入し、１０分間放置し
た後、それをポンプで取り出し、同量の１６℃の水をそ
れに代えて導入した。冷水を１０分後に取り出した。こ
の熱水及び冷水の導入操作が上記試験の１サイクルを構
成するものである、表面に欠陥が生じるまで、シンクに
このサイクルを繰返えし実施した。

認められた欠陥は、熱／冷水で惹起された表面不規則性
であり、殊に補強裏打材からアクリル製シートが離れる
ブリスター現象であった。４５サイクル後にシンクの底
隅域に多数のブリスターが現われていた。６８サイクル
後には底部及び隅部に隣接する側面に平均寸法２．５Ｃ
ＩｒＬＸ２．５ＣｒｒＬの８個のブリスターが生じてい
た。この時点で試験を終了した。

実施例１ 比較例Ａのポリオール中に用いたハロカーボン発泡剤の
代りに０．２５重量部（ポリオールの重量に基き）の水
を用いて、比較例への操作な繰返えした。合計ショット
重量は２．２　ｋｇとした。良好な外観のシンク（槽）
が得られた。このシンクな比較例Ａと同じ熱／冷水サイ
クル試験で試験した。

１００サイクル後でもアクリルの表面にブリスターは認
められなかった。９０℃の熱水及び１６９Ｃの冷水を用
いての一層苛酷な試験において、このシンクをさらに２
０サイクルの熱／冷水に付したが、物品の欠陥破損は生
じなかった。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）閉じた嵌め合せ型の中でその型を構成する一方の
   嵌め合せ部材に備えられた成形済熱可塑性樹脂シートの
   一表面に発泡性のポリウレタンもしくはポリイソシアヌ
   レート組成物を適用することにより、熱可塑性樹脂外表
   面と硬質ポリウレタンもしくはポリイソシアヌレートフ
   オームの裏打層とを有する成形物品を製造する方法にお
   いて、該発泡性ポリウレタンもしくはポリイソシアヌレ
   ート組成物中の発泡剤がハロカーボン発泡剤を実質的に
   含まないことを特徴とする上記方法。
2. （２）発泡剤として水を使用することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の方法。
3. （３）該発泡性組成物のポリオール成分に対する添加剤
   として該水を用いることを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項に記載の方法。
4. （４）ポリオール成分の重量に基き０．０５〜１重量％
   の水を用いることを特徴とする特許請求の範囲第３項に
   記載の方法。
5. （５）発泡性組成物がその中に分散させた短いガラス繊
   維をも含むことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記
   載の方法。
6. （６）熱可塑性樹脂材料の外表面と硬質のポリウレタン
   もしくはポリイソシアヌレートフオームの補強材とを有
   する成形物品において、該フオームがハロカーボン発泡
   剤を実質的に含まないことを特徴とする上記成形物品。