[發明專利]聚氨酯復合材料及其制法

無效

• 申請號: 201210109813.5
• 申請日: 2012-04-12
• 公開（公告）號: CN102873812A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 李啟文;郭添財
• 申請（專利權）人: 李啟文;郭添財
• 主分類號: B29C44/14
• 分類號: B29C44/14;C08L75/04;C08L67/00;B32B27/18;B29K75/00
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 崔香丹;洪燕

技術領域

本發明涉及一種聚氨酯(PU)復合材料及其制法，尤其是，涉及一種不僅可避免表面細孔的產生，且具有高強度的聚氨酯(PU)復合材料及其制法。

背景技術

聚氨酯(PU)主要由二異氰酸酯(Diisocyanates)單體與羥基化合物聚合而得，其應用層面相當廣泛，舉凡涂料、汽車配件、合成皮及家具等，更因PU制品的隔熱隔音效果良好，而應用于建筑隔音板及冷凍工業。而經發泡處理的PU則常應用于坐墊、屋頂隔熱板、隔間墻及門板等。

一般坐墊的制作，是在模具內鋪設一聚氯乙烯(PVC)皮革，并以真空泵令該PVC皮革緊貼模具內表面，接著在模具內灌注經發泡的PU以制備坐墊，但該坐墊為了符合彈性及舒適性，因此此類產品不具備良好的剛性及強度。

適合做為門板等硬質產品的發泡PU復合材料，主要是在經發泡的PU中設置強化材料以提升產品強度。如圖4所示的是已知PU復合材料結構及其制法的示意圖，主要是在模具40內先放置強化材料45如木塊，接著在該模具40內灌注發泡PU47，以制得PU復合材料。然而，這種PU復合材料的成型過程，為提升產品的強度而使用高發泡密度的硬質PU，但制得的PU復合材料表面會產生細孔48如針孔或氣泡孔或缺陷，因此需人工修補而無法提升生產速度，且即便后續進行補土或粉飾等加工處理，仍難以達到高標準的質量要求。

因此，如何提供一種PU復合材料及其制法，使其能避免表面細孔的產生，減少后續加工處理，仍能維持產品強度及提升生產速度，是一重要課題。

發明內容

鑒于上述已知技術的缺點，本發明提供一種聚氨酯(PU)復合材料的制法，包括下列步驟：于一模具的模腔內形成皮層；于該具有皮層的模腔內，形成包覆有植入物的發泡體，以得到具有該皮層及包覆該植入物的發泡體的聚氨酯復合材料，其中，該發泡體是經發泡的PU，且該皮層的硬度大于該發泡體；以及使該聚氨酯復合材料脫離該模具。

本發明為使制得的PU復合材料表面不會產生細孔或缺料，在制造過程中將皮層形成于模具的模腔內表面，可避免產品表面產生細孔或裂痕。本發明的制法中，該皮層的材料包括聚酯樹脂、增韌劑、應力分散劑及偶聯劑，其中，該皮層的硬度為3H至5H。

前述制法中，以100重量份的聚酯樹脂計，該增韌劑的含量為10至90重量份，該應力分散劑的含量為10至25重量份，該偶聯劑的含量為0.3至0.5重量份。

前述制法中，該包覆有植入物的發泡體的形成過程為在該具有皮層的模具內設置植入物，再形成經發泡的PU，即填充制備PU的反應物，再于該具有皮層的模具內形成經發泡的PU；或者可先混合該植入物與制備PU的反應物；以及于該具有皮層的模腔內形成經發泡的PU。若預先混合植入物與制備PU的反應物，則通常該植入物是粉末或多個顆粒。

此外，前述制法中，可以噴灑、涂布或灌注方式形成0.05至10mm的皮層。且由于該皮層含有如片狀粉末的應力分散劑，特別適于噴灑或涂布等簡易方式形成皮層，且不產生細孔或裂痕。該應力分散劑的具體實例如玻璃鱗片、石墨或云母片。

根據本發明的制法，本發明揭示一種PU復合材料，包括：植入物；發泡體，包覆該植入物，其中，該發泡體是經發泡的PU；以及本發明的皮層，形成于該發泡體表面(本文中指發泡體的至少一表面)上，其中，該皮層的硬度為3H至5H，且該皮層的硬度大于該發泡體。通常，該發泡體的硬度為shoreA?70至95。

優選地，本發明的聚酯樹脂不含氮原子，而是具有單純的C(＝O)OR酯基(例如，R為烷基)。例如，通過具有至少雙官能團的酸類單體和醇類單體制備而得，如一般市售可得的聚酯樹脂。

該PU復合材料中，該植入物是塊體、片體、粉末或多個顆粒。由于本發明的PU復合材料為皮層與發泡體的搭配，因此，可將作為發泡體的經發泡PU的密度降低至0.05至0.9g/cm³。

前述PU復合材料中，該皮層除了可僅形成于發泡體一側表面上外，該皮層可形成于該發泡體的兩相對表面上，或者該皮層是包覆該發泡體所有表面。

此外，作為本發明的進一步改進，該皮層材料還包括著色劑及氫醌(HQ-10％)，以100重量份的聚酯樹脂計，該著色劑的含量為15至25重量份。