利用聚氨酯的鑄造成型方法
【專利摘要】本發明涉及利用聚氨酯的鑄造成型方法，通過利用聚氨酯樹脂，相比以往的PVC更環保，使樹脂消耗量最小化，同時將聚氨酯樹脂組合物經長時間放置之后也能夠使用，也能夠表現如三元結構成型等產品的精細的部分。根據本發明提供利用聚氨酯的鑄造成型方法，該方法包括：準備鑄造作業中所需的聚氨酯和模具的準備步驟；將所述模具在一定溫度下進行預熱的模具預熱步驟；利用定量自動排出裝置將所述聚氨酯涂覆到所述模具的聚氨酯涂覆步驟；利用沖床使涂覆在所述模具的聚氨酯進行熱固化的聚氨酯固化步驟；在所述固化的聚氨酯的上部放置面料，利用沖床使面料和聚氨酯之間進行熱壓縮的熱壓縮步驟；利用沖床使所述熱壓縮的面料和聚氨酯進行冷卻壓縮的冷卻壓縮步驟；以及將所述冷卻壓縮的面料和聚氨酯從所述模具中脫模并進行干燥熟化的干燥熟化步驟，所述聚氨酯是混合有聚氨酯和固化劑的兩液型聚氨酯。
【專利說明】利用聚氨酯的鑄造成型方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種利用聚氨酯的鑄造（砷土甸）成型方法，更具體地，涉及一種通 過利用聚氨酯樹脂，相比以往的PVC更環保，使樹脂消耗量最小化，同時聚氨酯樹脂組合物 經長時間放置之后也能夠使用，也能夠表現如三元結構成型等產品的精細的部分的利用聚 氨酯的鑄造成型方法。
【背景技術】
[0002] -般，產品成型的方法大部分采用普通印刷或發泡印刷工序進行突出成型。但是 所述普通印刷或發泡印刷在表現產品的精細部分時有局限性。
[0003] 為了改進上述問題，人們提出了注塑成型法。所述注塑成型法是將高分子化的樹 脂在高溫（200°C)下進行熔化加工成樹脂原料液，將該樹脂原料液通過利用螺桿的強制移 送方式或者利用活塞的強制注入方式施加一定壓力，通過成型模具的注入口進行注塑成型 的方法。因此，在需要產品特有的物性和功能的情況時，例如對彎曲、伸長、耐磨性、粘合強 度等具有較高要求時，有不太適合的問題。
[0004] 從而提出了在普通印刷工序中難以表現的二元/三元突出結構成型中適合的鑄 造成型方法，在所述鑄造成型方法中主要使用的樹脂有PVC樹脂，但是PVC由于對鄰苯二甲 酸鹽(或酯）的管制加強而成為問題，因此急需開發出一種環保且利用一種面料和樹脂之間 的粘合強度良好的樹脂的鑄造成型的方法。
[0005] 特別是在韓國公開專利公報第2003-0089257號中公開了聚氨酯樹脂的鑄造成型 方法，但該方法需要通過手工作業回收剩余的樹脂，因此，存在如下問題，即，不僅樹脂消耗 量大，而且將樹脂放置24小時以上的長時間之后已固化而難以使用。
【發明內容】
[0006] 發明目的
[0007] 本發明是為了解決上述問題而提出，其目的在于，提供一種利用聚氨酯的鑄造成 型方法，通過利用聚氨酯樹脂，相比以往的PVC更環保，使樹脂消耗量最小化，同時將聚氨 酯樹脂組合物經長時間放置后也能夠使用，也能夠表現如三元結構成型的產品的精細部 分。
[0008] 技術方案
[0009] 根據本發明提供一種利用聚氨酯的鑄造成型方法，該方法包括：準備步驟，準備鑄 造作業中所需的聚氨酯和模具；模具預熱步驟，將所述模具在一定溫度下進行預熱；聚氨 酯涂覆步驟，利用定量自動排出裝置將所述聚氨酯涂覆到所述模具；聚氨酯固化步驟，利用 沖床使涂覆在所述模具的聚氨酯進行熱固化；熱壓縮步驟，在所述固化的聚氨酯的上部放 置面料，利用沖床使面料和聚氨酯之間進行熱壓縮；冷卻壓縮步驟，利用沖床使所述熱壓縮 的面料和聚氨酯進行冷卻壓縮；以及干燥熟化步驟，將所述冷卻壓縮的面料和聚氨酯從所 述模具中脫模并進行干燥熟化，所述聚氨酯是混合有聚氨酯和固化劑的兩液型聚氨酯。
[0010] 另外，所述準備步驟中所準備的模具是利用沙子已完成型砂覆膜的模具。
[0011] 另外，所述聚氨酯是相對于100重量份聚氨酯，混合有7. 3重量份固化劑的兩液型 聚氨酯。
[0012] 另外，所述兩液型聚氨酯在利用真空脫泡機在真空狀態下已去除氣泡的狀態形 成。
[0013] 另外，所述聚氨酯固化步驟是在130-190°c的溫度條件和50-180kgf/cm2的壓力條 件下進行30-80秒的熱固化。
[0014] 另外，所述熱壓縮步驟是在130-190°c的溫度條件和50-180kgf/cm2的壓力條件下 進行30-80秒的熱壓縮。
[0015] 另外，所述冷卻壓縮步驟是在0_30°C的溫度條件和50_180kgf/cm2的壓力條件下 進行30-80秒的冷卻壓縮。
[0016] 另外，所述干燥熟化步驟是在60-90°C的溫度條件下進行6-24小時的干燥熟化。
[0017] 發明效果
[0018] 本發明通過使用聚氨酯從而比以往的PVC具有更環保，使樹脂消耗量最小化，同 時聚氨酯樹脂組合物經長時間放置之后也能夠使用，也能夠表現如三元結構成型的產品的 精細部分的效果。
[0019] 此外，本發明利用定量自動排出裝置，從而具有使聚氨酯的消耗量最小化而減少 成本，同時又縮短制造工序而提高生產性的效果。
[0020] 此外，本發明將成型完成的產品從模具脫模后，進行高溫干燥，從而具有維持產品 的一致性而使不良率最小化，并能夠保持高物性效果值的效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021] 圖1是圖示根據本發明的實施例的利用聚氨酯的鑄造成型方法的過程的流程圖。
[0022] 圖2是表示圖1的鑄造成型方法中，使聚氨酯組合物定量排出的定量自動排出裝 置的設備照片。
[0023] 圖3a和圖3b是表示通過圖1的鑄造成型方法生產的尼龍面料和聚氨酯面料的照 片。
[0024] 圖4a和圖4b是通過圖1的鑄造成型方法制造的面料和將所述制造的面料截取不 同部分進行物性測試的試驗報告。
[0025] 優選實施方式
[0026] 根據本發明提供一種利用聚氨酯的鑄造成型方法，該方法包括：準備步驟，準備鑄 造作業中所需的聚氨酯和模具；模具預熱步驟，將所述模具在一定溫度下進行預熱；聚氨 酯涂覆步驟，利用定量自動排出裝置將所述聚氨酯涂覆到所述模具；聚氨酯固化步驟，利用 沖床使涂覆在所述模具的聚氨酯進行熱固化；熱壓縮步驟，在所述固化的聚氨酯的上部放 置面料，利用沖床使面料和聚氨酯之間進行熱壓縮；冷卻壓縮步驟，利用沖床使所述熱壓縮 的面料和聚氨酯進行冷卻壓縮；以及干燥熟化步驟，將所述冷卻壓縮的面料和聚氨酯從所 述模具中脫模并進行干燥熟化，所述聚氨酯是混合有聚氨酯和固化劑的兩液型聚氨酯。
【具體實施方式】
[0027] 下面參照附圖對本發明的優選實施例進行詳細地說明。首先，在各個附圖的構成 要素附加的附圖標記中，應注意，對于相同構成要素，在不同的附圖中示出時盡可能的使用 了相同的附圖標記。另外，對本發明進行說明的過程中，如果判斷相關的公知結構或功能的 具體說明可能會混淆本發明的要旨的情況下，省略了對其的詳細說明。
[0028] 圖1是圖示根據本發明的實施例的利用聚氨酯的鑄造成型方法的過程的流程圖； 圖2是表示圖1的鑄造成型方法中，使聚氨酯組合物定量排出的定量自動排出裝置的設備 照片；圖3a和圖3b是表示通過圖1的鑄造成型方法生產的尼龍面料和聚氨酯面料的照片； 圖4a和圖4b是通過圖1的鑄造成型方法制造的面料和將所述制造的面料截取不同部分進 行物性測試的試驗報告。
[0029] 參照圖1，根據本發明的實施例的利用聚氨酯鑄造成型方法的過程如下。
[0030] 第1步驟是準備鑄造作業中所需的聚氨酯和模具的準備步驟（S110)。所述準備步 驟包括：對所需表現的設計的選擇、之后的模具制備以及模具涂覆等。
[0031] 所述聚氨酯優選為混合有聚氨酯和固化劑的兩液型聚氨酯。其中，所述聚氨酯優 選相對于100重量份的聚氨酯，混合有7. 3重量份固化劑的兩液型聚氨酯。當超過上述范 圍添加過多的固化劑時，可能會對物性產生負面影響，因此優選在適當范圍內添加固化劑。
[0032] 另外，所述兩液型聚氨酯優選在利用真空脫泡機在真空狀態下去除氣泡的狀態形 成，其理由是由聚氨酯等高粘度流體制成時通常氣泡不容易向上排出，此時施加真空能夠 使氣泡容易排出，從而能夠提高反應性。
[0033] 另外，所述準備步驟中所準備的模具優選為利用沙子已完成型砂覆膜的模具。其 理由是通過所述型砂覆膜能夠保持半永久性的涂覆狀態，使進行沖床后的脫模變得容易， 從而能夠維持優異的品質。
[0034] 所述第2步驟是將所述模具在一定溫度下進行預熱的模具預熱步驟（S120)。所述 模具預熱步驟優選將模具的溫度維持在40-60°C的狀態下進行。通過使模具的溫度維持在 40-60°C，聚氨酯樹脂進行涂覆時能夠使模具上的樹脂的流動性良好，從而能夠使之后的面 料和聚氨酯樹脂的粘著狀態處于最佳的狀態。
[0035] 第3步驟是利用定量自動排出裝置將所述聚氨酯涂覆到所述模具的聚氨酯涂覆 步驟（S130)。如圖2所示，所述定量自動排出裝置不是通過人的手工作業將聚氨酯一一進 行涂覆，而是自動地以定量排出聚氨酯進行樹脂涂覆，從而不僅具有提高生產速度的優點， 還具有以標準化狀態進行樹脂涂覆的優點。此外，利用定量自動排出裝置還能夠準確預測 并管理聚氨酯樹脂的固化時間。
[0036] 第4步驟是利用沖床使涂覆在所述模具的聚氨酯進行熱固化的聚氨酯固化步驟 (S140)。所述聚氨酯固化步驟優選在130-190°C的溫度條件和50-180kgf/cm2的壓力條件 下進行30-80秒的熱固化。
[0037] 所述聚氨酯固化步驟作為用于使半固化狀態的聚氨酯樹脂在面料上進行滲透及 壓縮的前步驟，可以看做是使液體狀態的樹脂進行固化的過程。在該步驟中，根據溫度條 件、壓力條件以及時間條件決定作業后的表面品質和粘合強度。因此，通過所述的溫度條 件、壓力條件以及時間條件能夠預先防止粘合不良及形狀不良(浸染)。
[0038] 第5步驟是在所述固化的聚氨酯的上部放置面料，利用沖床使面料和聚氨酯之間 進行熱壓縮的熱壓縮步驟（S150)。所述熱壓縮步驟是通過強制熱壓縮將聚氨酯以滲透和 壓縮在面料上的方式，是為了獲得高粘合性而必需的步驟。所述面料不受其種類的限制，實 際上只要是用于衣服、鞋、汽車墊子等實際現場中能夠使用的面料，任何一種面料都可以使 用。例如，不僅能使用如皮革(天然皮革)或人造皮革等組織堵塞的面料，而且也可以使用組 織開放的面料(例如織物面料、網狀面料等)。
[0039] 所述熱壓縮步驟優選在130_190°C的溫度條件和50_180kgf/cm2的壓力條件下進 行30-80秒的熱壓縮。
[0040] 當超過所述熱壓縮步驟的溫度條件時，聚氨酯樹脂和面料之間的粘合可能會不 良；當未達到所述溫度條件時，粘合有聚氨酯樹脂的面料的形狀可能因為浸染而不良。此 夕卜，當超過所述熱壓縮步驟的壓力條件時，則粘合有聚氨酯樹脂的面料的形狀可能因為浸 染而不良；當未達到所述壓力條件時，聚氨酯樹脂和面料之間的粘合可能會不良。
[0041] 此外，當超過所述熱壓縮步驟的時間條件時，聚氨酯樹脂和面料之間的粘合可能 會不良；如果未達到所述時間條件時，粘合有聚氨酯樹脂的面料的形狀可能因為浸染而不 良。
[0042] 第6步驟是利用沖床使所述熱壓縮的面料和聚氨酯進行冷卻壓縮的冷卻壓縮步 驟（S160)。所述冷卻壓縮步驟是在聚氨酯樹脂的熱壓縮后，在鑄造成型中防止常溫冷卻過 程中的產品變形，并縮短工序時間所必要的步驟。
[0043] 所述冷卻壓縮步驟優選在0_30°C的溫度條件和50-180kgf/cm2的壓力條件下進行 30-80秒的冷卻壓縮。
[0044] 當超過所述冷卻壓縮步驟的溫度條件時，聚氨酯樹脂和面料之間的粘合可能會不 良；當未達到所述溫度條件時，粘合有聚氨酯樹脂的面料的形狀可能因為浸染而不良。 [0045] 另外，當超過所述冷卻壓縮步驟的壓力條件時，粘合有聚氨酯樹脂的面料的形狀 可能因為浸染而不良；當未達到所述壓力條件時，聚氨酯樹脂和面料之間的粘合可能會不 良。
[0046] 此外，當超過所述冷卻壓縮步驟的時間條件時，聚氨酯樹脂和面料之間的粘合可 能會不良；當未達到所述時間條件時，粘合有聚氨酯樹脂的面料的形狀可能因為浸染而不 良。
[0047] 第7步驟是將所述冷卻壓縮的面料和聚氨酯從所述模具中脫模并進行干燥熟化 的干燥熟化步驟（S170)。所述干燥熟化步驟是為了在外部環境變化(天氣、濕度等）中維持 產品的一定形狀，并維持產品的一致性所需的步驟。特別是，所述干燥熟化步驟優選在熟化 室中以60_90°C的溫度條件下進行6-24小時的干燥熟化。其理由是通過在所述溫度條件和 時間條件下進行干燥熟化，從而能夠維持產品的一致性，并能夠維持高物性效果值。即，當 干燥熟化條件不足上述范圍時，涂覆的聚氨酯樹脂的內部或整體可能無法進行干燥；當超 過上述范圍時，需要涂覆的面料可能會造成嚴重的變形。
[0048] 因此，通過所述準備步驟（SllO)-模具預熱步驟（S120)-聚氨酯涂覆步驟 (S130)-聚氨酯固化步驟（S140)-熱壓縮步驟（S150)-冷卻壓縮步驟（S160)-干燥熟化 步驟（S170)而鑄造成型的粘合有聚氨酯的面料，其能夠實現通過普通的印刷方法或發泡印 刷方法無法表現的三元結構的成型。
[0049] 下面通過實施例1和實施例2詳細說明本發明的利用聚氨酯的鑄造成型方法。
[0050] 實施例1
[0051] 準備需表現在尼龍面料表面的模具(模具上已涂覆沙子）和聚氨酯(相對于100重 量份聚氨酯混合了 7. 3重量份的固化劑)。然后，將模具的溫度維持在50°C的狀態下，利用 定量自動排出裝置，將聚氨酯的涂覆量準確的以定量涂覆到模具上。接著利用沖床將涂覆 在模具的聚氨酯在機械溫度為150°C、壓力為150kgf/cm2、時間為45秒的條件下，進行聚 氨酯的熱固化。接著將面料放置在聚氨酯的上部，利用沖床在機械溫度為150°C、壓力為 110kgf/cm2、時間為50秒的條件下，進行面料和聚氨酯之間的熱壓縮。然后利用沖床將熱 壓縮的面料和聚氨酯在機械溫度為〇°C、壓力為150kgf/cm2、時間為30秒的條件下，進行冷 卻壓縮。最后，將冷卻壓縮的面料和聚氨酯從所述模具中脫模，在干燥熟化室中，以室內溫 度70°C進行12小時的干燥熟化。
[0052] 實施例2
[0053] 準備需表現在尼龍面料表面的模具(模具上已涂覆沙子）和聚氨酯(相對于100重 量份聚氨酯混合了 7. 3重量份的固化劑)。然后，將模具的溫度維持在50°C的狀態下，利用 定量自動排出裝置，將聚氨酯的涂覆量準確的以定量涂覆到模具上。接著利用沖床將涂覆 在模具的聚氨酯在機械溫度為150°C、壓力為150kgf/cm2、時間為45秒的條件下，進行聚 氨酯的熱固化。接著將面料放置在聚氨酯的上部，利用沖床在機械溫度為180°C、壓力為 110kgf/cm2、時間為50秒的條件下，進行面料和聚氨酯之間的熱壓縮。然后利用沖床將熱 壓縮的面料和聚氨酯在機械溫度為〇°C、壓力為150kgf/cm2、時間為30秒的條件下，進行冷 卻壓縮。最后，將冷卻壓縮的面料和聚氨酯從所述模具中脫模，在干燥熟化室中，以室內溫 度70°C進行12小時的干燥熟化。
[0054] 圖3a及圖3b是表示通過實施例1和實施例2將聚氨酯鑄造成型的尼龍面料和聚 氨酯面料的照片，示出了整體上一致均勻的產品狀態。
[0055] 另外，圖4a和圖4b是通過圖1的鑄造成型方法制造的面料和將所述制造的所述 面料截取不同部分進行物性測試的試驗報告。
[0056] 參照圖4b，將制造的面料按照不同部分以IOmm (Icm)的寬幅截取五個進行剝離 測試，其結果，通常達到2. 5kg/cm以上時判斷為粘合強度優異，本結果中五個均遠遠超過 2. 5kg/cm，從而能夠確認具有優異的粘合強度。特別是，在成果中"試片破壞"是表示粘合 力強而沒有產生剝離的情況下，使產品本身或面料被破壞的情況，可以確認粘合強度達到 了 5kg/cm以上，顯示出非常良好的狀態。
[0057] 因此，通過根據本發明實施例的利用聚氨酯的鑄造成型方法，其具有如下效果， 艮P，能夠縮短作業工序而提高生產性，通過工序縮短及生產具有一致性的產品，能夠制備 出高品質的面料，在作業過程中確保了聚氨酯樹脂的準確的固化時間，在樹脂固化后放置 面料，通過熱壓縮將半固化狀態的樹脂浸漬和壓縮在面料上，具有能夠實現高粘合性。另 夕卜，將完成鑄造成型的產品從模具中脫模后在熟化室中進行高溫干燥，從而在外部環境變 化(天氣、濕度等）中也能夠維持產品的均勻性，并能夠確保高的物性效果值(尤其是粘合強 度)。
[0058] 以上說明只是對本發明的示例性說明，本領域技術人員能夠在不脫離本發明本質 特性的范圍內進行多種變形。因此，本發明的說明書中公開的實施例并不用于限定本發明 而是用于說明本發明，本發明的思想和范圍并不由這些實施例來限定。因此本發明的范圍 應當由隨附的權利要求書來解釋，與其等同范圍內的所有技術應當解釋為包含在本發明的 權利要求范圍內。
[0059] 工業實用性
[0060] 本發明是涉及一種利用聚氨酯的鑄造成型方法，本發明的方法可以廣泛利用于作 為環保且面料和樹脂之間的粘合強度優異的樹脂的聚氨酯等的成型工藝中。
【權利要求】
1. 利用聚氨酯的鑄造成型方法，其特征在于，該方法包括： 準備步驟，準備鑄造作業中所需的聚氨酯和模具； 模具預熱步驟，將所述模具在一定溫度下進行預熱； 聚氨酯涂覆步驟，利用定量自動排出裝置將所述聚氨酯涂覆到所述模具； 聚氨酯固化步驟，利用沖床使涂覆在所述模具的聚氨酯進行熱固化； 熱壓縮步驟，在所述固化的聚氨酯的上部放置面料，利用沖床使面料和聚氨酯之間進 行熱壓縮； 冷卻壓縮步驟，利用沖床使所述熱壓縮的面料和聚氨酯進行冷卻壓縮；以及 干燥熟化步驟，將所述冷卻壓縮的面料和聚氨酯從所述模具中脫模并進行干燥熟化， 所述聚氨酯是混合有聚氨酯和固化劑的兩液型聚氨酯。
2. 根據權利要求1所述的利用聚氨酯的鑄造成型方法，其特征在于，所述準備步驟中 所準備的模具是利用沙子已完成型砂覆膜的模具。
3. 根據權利要求1或2所述的利用聚氨酯的鑄造成型方法，其特征在于，所述聚氨酯是 相對于100重量份聚氨酯，混合有7. 3重量份固化劑的兩液型聚氨酯。
4. 根據權利要求3所述的利用聚氨酯的鑄造成型方法，其特征在于，所述兩液型聚氨 酯在利用真空脫泡機在真空狀態下已去除氣泡的狀態形成。
5. 根據權利要求1或2所述的利用聚氨酯的鑄造成型方法，其特征在于，所述聚氨酯固 化步驟是在130-190°C的溫度條件和50-180kgf/cm 2的壓力條件下進行30-80秒的熱固化。
6. 根據權利要求5所述的利用聚氨酯的鑄造成型方法，其特征在于，所述熱壓縮步驟 是在130-190°C的溫度條件和50-180kgf/cm 2的壓力條件下進行30-80秒的熱壓縮。
7. 根據權利要求6所述的利用聚氨酯的鑄造成型方法，其特征在于，所述冷卻壓縮步 驟是在0_30°C的溫度條件和50-180kgf/cm 2的壓力條件下進行30-80秒的冷卻壓縮。
8. 根據權利要求7所述的利用聚氨酯的鑄造成型方法，其特征在于，所述干燥熟化步 驟是在60-90°C的溫度條件下進行6-24小時的干燥熟化。
【文檔編號】B29C43/02GK104321185SQ201380002022
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2013年7月11日 優先權日:2012年12月28日
【發明者】白周憲 申請人:白周憲