專利名稱：不限玩耍環(huán)境的聚氨酯發(fā)泡玩具及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚氨酯泡沫塑料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
聚氨酯泡沫塑料由異氰酸酯和羥基化合物經(jīng)聚合發(fā)泡制成，按其硬度可分為軟質(zhì)和硬質(zhì)兩類，其中軟質(zhì)為主要品種。一般來說，它具有極佳的彈性、柔軟性、伸長率和壓縮強(qiáng)度；化學(xué)穩(wěn)定性好，耐許 多溶劑和油類；耐磨性優(yōu)良，較天然海綿大20倍；還有優(yōu)良的加工性、絕熱性、粘合性等性能，是一種性能優(yōu)良的緩沖材料，因此現(xiàn)被較多地應(yīng)用作兒童玩具。目前的聚氨酯發(fā)泡產(chǎn)品在玩耍過程中會產(chǎn)生以下不盡人意的結(jié)果1)、大量的開放式氣孔極易吸收玩耍過程中接觸到的水分但又無法快速脫水，導(dǎo)致產(chǎn)品內(nèi)產(chǎn)生霉菌，對兒童的健康造成影響；2)、在潮濕泥濘的環(huán)境中玩耍時(shí)弄臟了產(chǎn)品的表面無法妥善清潔；3)、柔軟的產(chǎn)品表層在玩耍中極易破損。公開號為CN124712
公開日為2000年.3月15日，發(fā)明名稱為“聚氨酯發(fā)泡無縫包皮軟墊的制造方法”的中國發(fā)明專利申請公開了一種無縫包皮軟墊的制造方法，其是將含有聚氨酯的PVC或聚酯軟革覆蓋在按要求外形設(shè)計(jì)好的陰模上，經(jīng)陰模上真空抽吸裝置的負(fù)壓系統(tǒng)將軟革拉伸吸附成形于陰模腔體內(nèi)，在軟革內(nèi)表面形成厚度為0. 4 0. 6mm的聚氨酯層，然后用高壓將30 40%異氰酸酯和60 70%聚氨酯等組成的液體PU材料注射進(jìn)模腔，在35 50°C充分發(fā)泡后制得。在生產(chǎn)過程中需要預(yù)先在軟革內(nèi)表面形成厚度為
0.4 0. 6mm的聚氨酯層，否則難以實(shí)現(xiàn)內(nèi)層聚氨酯體與外層軟革間的結(jié)合。另外，該技術(shù)方案中采用的外層皮為軟革，皮革為寬幅卷材，表面花紋圖案及顏色簡單單一，難以做到豐富的色案及顏色。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種改進(jìn)的聚氨酯發(fā)泡玩具，不必受至玩耍環(huán)境的限制。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案一種不限玩耍環(huán)境的聚氨酯發(fā)泡玩具的制造方法，其包括以下步驟(I)將預(yù)制的軟外皮放入發(fā)泡成型模具內(nèi)，抽真空使軟外皮緊密吸附在模具內(nèi)表面；(2)維持真空壓力條件下，向軟外皮的圍邊及內(nèi)腔壁噴涂膠粘劑；(3)把聚氨酯材料射入發(fā)泡成型模具中；(4)合模及聚合反應(yīng)；(5)開模得到成品。其中，所述軟外皮為材料硬度需在ShoreA70度以下的PVC或TPE或TPR或TPU或EVA軟塑料。所述膠粘劑為熱塑性聚氨酯樹脂、氯丁橡膠、增粘樹脂混合物溶于有機(jī)混合溶劑精制而成，所采用的有機(jī)溶劑為100% 丁酮，按質(zhì)量份，丁酮用量為92-94%，樹脂及橡膠總混合物用量為6 8%，其中各組份含量如下熱塑性聚氨酯 50-70
氯丁橡膠20-30增粘樹脂10-20。膠粘劑能使內(nèi)部的聚氨酯體與外部的軟外皮牢固的粘接在一起。所述聚氨酯材料由組份P、I按P I = 100 (60 70)的質(zhì)量比攪拌混合而成，其中組份P由若干種聚醚多元醇按以下質(zhì)量份混合而成，聚醚多元醇330N 30-50聚醚多元醇360N 20-30聚合物多元醇36/30G 30-40 ；組份I 由聚合 MDI BASF M20S 和液化 MDI BASF MP113 按聚合 MDI M20S/液化 MDIMP113 = 50/(50-70)的質(zhì)量份混合而成。其它品牌或型號的MDI在物性參數(shù)相近的前提下可以作為替代原料。進(jìn)一步來說，所述組份P中添加有助劑，所述助劑由以下質(zhì)量含量的組份混合而
成
胺催化劑33LV0.6-1.0
交聯(lián)劑丙三醇2.0-3.0
擴(kuò)鏈劑乙二醇0.3-0.8
穩(wěn)定劑硅油0.3-0.6
化學(xué)發(fā)泡劑水H202.5-3.5
物理發(fā)泡劑二氯甲烷 10-15所述軟外皮具有外部花紋圖案，模具內(nèi)壁具有相吻合的花紋圖案，兩者之間能完全精密吻合，負(fù)壓吸附時(shí)可保證產(chǎn)品外型結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。本發(fā)明提供了由上述任一方法所制造的不限玩耍環(huán)境的聚氨酯發(fā)泡玩具。優(yōu)選地，所述玩具為球形玩具。本發(fā)明通過制定聚氨酯材料的配方，并采用膠黏劑把內(nèi)部聚氨酯體和外部軟皮結(jié)合在一起制成聚氨酯發(fā)泡玩具，其由于具有柔韌而牢固的熱塑性軟膠表皮，該表皮對內(nèi)部的聚氨酯發(fā)泡體起到保護(hù)作用，能有效解決現(xiàn)有產(chǎn)品的吸水發(fā)霉、清潔困難、容易破損等難題。另外，本發(fā)明所采用的工藝能使產(chǎn)品外型結(jié)構(gòu)具備復(fù)雜精密的外部花紋圖案，還可實(shí)現(xiàn)雙色或多色注塑，非常適合于發(fā)泡玩具的制作。
圖I是將軟皮放入模具內(nèi)的示意圖。圖2是對放有軟皮的模具進(jìn)行抽真空的示意圖。圖3是對軟皮圍邊及內(nèi)表面噴涂膠粘劑的示意圖。
圖4是注入聚氨酯漿液的示意圖。圖5是合模及聚合反應(yīng)的示意圖。圖6是開模示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一本例為聚氨酯發(fā)泡玩具的制造實(shí)施例。如圖I 圖6所示，為本發(fā)明的聚氨酯發(fā)泡玩具的制造方法。步驟一將預(yù)制的軟外皮I放入發(fā)泡成型模具2內(nèi)，通過模具上的真空管抽真空使軟外皮I緊密吸附在模具2內(nèi)表面，如圖I 2所示。其中，所述軟外皮為材料硬度在ShoreA70度以下的PVC或TPE或TPR或TPU或EVA軟塑料。所述軟外皮具有外部花紋圖案，由注塑模具注塑加工而成。軟外皮可以使用單色外皮，亦可選擇雙色或多色注塑而成的外皮。所謂雙色注塑主要以雙射成型機(jī)兩只料管配合兩套模具按先后次序經(jīng)兩次成型制成雙射產(chǎn)品，該工藝為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。發(fā)泡成型模具內(nèi)壁具有與軟外皮外部相吻合的花紋圖案。發(fā)泡成型模具按照注塑模具的規(guī)格同時(shí)考慮到材料的收縮性能等采用電腦輔助加工而成，這樣可保證發(fā)泡成型模具內(nèi)壁與軟外皮的花紋圖案能完全相吻合。步驟二 維持真空壓力條件下，向軟外皮I的圍邊11及內(nèi)腔壁12噴涂膠粘劑3，如圖3所示。其中，所述膠粘劑為熱塑性聚氨酯樹脂、氯丁橡膠、增粘樹脂混合物溶于有機(jī)混合溶劑精制而成，所采用的有機(jī)溶劑為100% MEK(丁酮)，按質(zhì)量份計(jì)，MEK用量為92_94%。熱塑性聚氨酯樹脂、氯丁橡膠、增粘樹脂的含量如下(以熱塑性聚氨酯樹脂、氯丁橡膠、增粘樹脂的混合物總數(shù)100計(jì))熱塑性聚氨酯 60氯丁橡膠30增粘樹脂10。步驟三把聚氨酯材料4注射入模具中，如圖4所示。聚氨酯材料為組份P及組份I通過專業(yè)聚氨酯發(fā)泡灌注機(jī)通過精確計(jì)量攪拌混合而成，組份P與組份I的質(zhì)量比為=100 60。其中P料為若干種聚醚多元醇加多種助劑混合而成。以多元醇總量100計(jì)，各聚醚多元醇組份及含量如下聚醚多元醇330N 40聚醚多元醇360N 30聚合物多元醇36/30G 30 ；助劑的配方如下(以P料總量為100計(jì))、胺催化劑33LV0.8
交聯(lián)劑丙三醇2.0
擴(kuò)鏈劑乙二醇0.5
穩(wěn)定劑娃油0.4
化學(xué)發(fā)泡劑水H203.0
物理發(fā)泡劑二氯甲烷 12組份I 由聚合 MDI BASF M20S 和液化 MDI BASF MPl 13 按聚合 MDM20S/ 液化 MDIMPl 13 = 50/55的質(zhì)量份混合而成。其它品牌或型號的MDI在物性參數(shù)相近的前提下可以作為替代原料。步驟四合模及聚合反應(yīng)，使聚氨酯材料在模具中發(fā)泡成型，如圖5所示。步驟五開模得到成品100，如圖6所示。所制得的成品100外層為軟外皮，中間為聚氨酯體。由于膠粘劑與鎖模力的作用而使上下模具中的外皮完整黏結(jié)成為一體，將聚氨酯發(fā)泡材料包覆在內(nèi)而起到保護(hù)作用。優(yōu)選地，本發(fā)明的聚氨酯發(fā)泡玩具為聚氨酯發(fā)泡球，為圓形或橢圓形等形狀。實(shí)施例二本例為聚氨酯發(fā)泡玩具的又一制造實(shí)施例。如圖I 圖6所示，為本發(fā)明的聚氨酯發(fā)泡玩具的制造方法。步驟一將預(yù)制的軟外皮I放入模具2內(nèi)，通過模具上的真空管抽真空使軟外皮I緊密吸附在模具2內(nèi)表面，如圖I 2所示。其中，所述軟外皮為材料硬度在ShoreA70度以下的PVC或TPE或TPR或TPU或EVA軟塑料，由注塑模具注塑加工而成。軟外皮可以使用單色外皮，亦可選擇雙色或多色注塑而成的外皮。發(fā)泡成型模具內(nèi)壁具有與軟外皮外部相吻合的花紋圖案。發(fā)泡成型模具按照注塑模具的規(guī)格同時(shí)考慮到材料的收縮性能等采用電腦輔助加工而成，這樣可保證發(fā)泡成型模具內(nèi)壁與軟外皮的花紋圖案能完全相吻合。
步驟二 維持真空壓力條件下，向軟外皮I的圍邊11及內(nèi)腔壁12噴涂膠粘劑3，如圖3所示。其中，所述膠粘劑為熱塑性聚氨酯樹脂、氯丁橡膠、增粘樹脂混合物溶于有機(jī)混合溶劑精制而成，有機(jī)溶機(jī)為100% MEK0按質(zhì)量份計(jì)，MEK用量為92-94%，熱塑性聚氨酯樹月旨、氯丁橡膠、增粘樹脂的用量如下(以熱塑性聚氨酯樹脂、氯丁橡膠、增粘樹脂的混合物總數(shù)100計(jì))熱塑性聚氨酯 60氯丁橡膠25增粘樹脂15步驟三把聚氨酯材料4注射入模具中，如圖4所示。聚氨酯材料為組份P及組份I通過專業(yè)聚氨酯發(fā)泡灌注機(jī)通過精確計(jì)量攪拌混合而成，組份P與組份I的質(zhì)量比為=100 65。其中P料為若干種聚醚多元醇加多種助劑混合而成。
以多元醇總量100計(jì)，各聚醚多元醇的組份及含量如下聚醚多元醇330N 35聚醚多元醇360N 35聚合物多元醇36/30G 30 ；助劑的配方如下(以P料總量為100計(jì))
胺催化劑33LV1.0 交聯(lián)劑丙三醇2.5
擴(kuò)鏈劑乙二醇0.6
穩(wěn)定劑硅油0.3
化學(xué)發(fā)泡劑水H20 3. 2
物理發(fā)泡劑二氯甲烷 13組份I 由聚合 MDI BASF M20S 和液化 MDI BASF MPl 13 按聚合 MDM20S/ 液化 MDIMPl 13 = 50/55的質(zhì)量份混合而成。其它品牌或型號的MDI在物性參數(shù)相近的前提下可以作為替代原料。步驟四合模及聚合反應(yīng)，使聚氨酯材料在模具中發(fā)泡成型，如圖5所示。步驟五開模得到成品100，如圖6所示。實(shí)施例三本例為聚氨酯發(fā)泡玩具的又一制造實(shí)施例。如圖I 圖6所示，為本發(fā)明的聚氨酯發(fā)泡玩具的制造方法。步驟一將預(yù)制的軟外皮I放入模具2內(nèi)，通過模具上的真空管抽真空使軟外皮I緊密吸附在模具2內(nèi)表面，如圖I 2所示。其中，所述軟外皮為材料硬度在ShoreA70度以下的PVC或TPE或TPR或TPU或EVA軟塑料。軟外皮可以使用單色外皮，亦可選擇雙色或多色注塑而成的外皮。所述軟外皮具有外部花紋圖案，模具內(nèi)壁具有相吻合的花紋圖案。發(fā)泡成型模具按照注塑模具的規(guī)格同時(shí)考慮到材料的收縮性能等采用電腦輔助加工而成，這樣可保證發(fā)泡成型模具內(nèi)壁與軟外皮的花紋圖案能完全相吻合。步驟二 維持真空壓力條件下，向軟外皮I的圍邊11及內(nèi)腔壁12噴涂膠粘劑3，如圖3所示。其中，所述膠粘劑為熱塑性聚氨酯樹脂、氯丁橡膠、增粘樹脂混合物溶于有機(jī)混合溶劑精制而成，所采用的有機(jī)混合溶機(jī)為100% MEK，按質(zhì)量份計(jì)，MEK用量為92-94%。以各橡膠、樹脂混合物總數(shù)100計(jì)，各組份及含量如下熱塑性聚氨酯 70氯丁橡膠20增粘樹脂10步驟三把聚氨酯材料4注射入模具中，如圖4所示。聚氨酯材料為組份P及組份I通過專業(yè)聚氨酯發(fā)泡灌注機(jī)通過精確計(jì)量攪拌混合而成，組份P與組份I的質(zhì)量比為=100 70。
其中P料為若干種聚醚多元醇加多種助劑混合而成。以多元醇總量100計(jì)，各聚醚多元醇的組份及含量如下
聚醚多元醇330N 30聚醚多元醇360N 30聚合物多元醇36/30G 40 ；助劑的配方如下(以P料總量為100計(jì))
胺催化劑33LV1.0
交聯(lián)劑丙三醇2.8
擴(kuò)鏈劑乙二醇0.5
穩(wěn)定劑娃油0.5
化學(xué)發(fā)泡劑水H2O 3.2
物理發(fā)泡劑二氯甲烷 14。組份I 由聚合 MDI BASF M20S 和液化 MDI BASF MPl 13 按聚合 MDM20S/液化 MDIMP113 = 50/55的質(zhì)量份混合而成。其它品牌的MDI在物性參數(shù)相近的前提下可以作為替代原料步驟四合模及聚合反應(yīng)，使聚氨酯材料在模具中發(fā)泡成型，如圖5所示。步驟五開模得到成品100，如圖6所示。
權(quán)利要求
1.一種不限玩耍環(huán)境的聚氨酯發(fā)泡玩具的制造方法，其特征在于包括以下步驟 (1)將預(yù)制的軟外皮放入發(fā)泡成型模具內(nèi)，抽真空使軟外皮緊密吸附在模具內(nèi)表面； (2)維持真空壓力條件下，向軟外皮的圍邊及內(nèi)腔壁噴涂膠粘劑； (3)把聚氨酯材料射入發(fā)泡成型模具中； (4)合模及聚合反應(yīng)； (5)開模得到成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的不限玩耍環(huán)境的聚氨酯發(fā)泡玩具的制造方法，其特征在于所述軟外皮為材料硬度需在Shore A 70度以下的PVC或TPE或TPR或TPU或EVA軟塑料。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的不限玩耍環(huán)境的聚氨酯發(fā)泡玩具的制造方法，其特征在于所述膠粘劑為熱塑性聚氨酯樹脂、氯丁橡膠、增粘樹脂混合物溶于有機(jī)混合溶劑精制而成，所采用的有機(jī)溶劑為100%丁酮，按質(zhì)量份，丁酮用量為92-94%，樹脂及橡膠總混合物用量為6 8%,其中各組份含量如下 熱塑性聚氨酯 50-70 氯丁橡膠20-30 增粘樹脂10-20。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或3所述的不限玩耍環(huán)境的聚氨酯發(fā)泡玩具的制造方法，其特征在于所述聚氨酯材料由組份P、I按P I = 100 (60 70)的質(zhì)量比攪拌混合而成，其中 組份P由若干種聚醚多元醇按以下質(zhì)量份混合而成， 聚醚多元醇330N 30-50 聚醚多元醇360N 20-30 聚合物多元醇36/30G 30-40 ； 組份 I 由聚合MDI BASF M20S和液化MDI BASF MP113 按聚合MDI M20S/液化MDI MPl 13=50/(50-70)的質(zhì)量份混合而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的不限玩耍環(huán)境的聚氨酯發(fā)泡玩具的制造方法，其特征在于所述組份P中添加有助劑，所述助劑由以下質(zhì)量含量的組份混合而成胺催化劑33LV0.6-1.0交聯(lián)劑丙三醇2.0-3.0擴(kuò)鏈劑乙二醇0.3-0.8穩(wěn)定劑硅油0.3-0.6化學(xué)發(fā)泡劑水H2O2.5-3.5物理發(fā)泡劑二氯甲烷 10-15。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的不限玩耍環(huán)境的聚氨酯發(fā)泡玩具的制造方法，其特征在于所述軟外皮具有外部花紋圖案，由注塑模具注塑加工而成；所述發(fā)泡成型模具根據(jù)注塑模具的規(guī)格用電腦輔助加工，使發(fā)泡成型內(nèi)壁具有與所述軟外皮相吻合的花紋圖案。
7.一種由權(quán)利要求I 6任一方法所制造的不限玩耍環(huán)境的聚氨酯發(fā)泡玩具。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的不限玩耍環(huán)境的聚氨酯發(fā)泡玩具，其特征在于所述玩具為球形玩具。
全文摘要
一種不限玩耍環(huán)境的聚氨酯發(fā)泡玩具的制造方法，其包括以下步驟(1)將預(yù)制的軟外皮放入發(fā)泡成型模具內(nèi)，抽真空使軟外皮緊密吸附在模具內(nèi)表面；(2)維持真空壓力條件下，向軟外皮的圍邊及內(nèi)腔壁噴涂膠粘劑；(3)把聚氨酯材料射入發(fā)泡成型模具中；(4)合模及聚合反應(yīng)；(5)開模得到成品。本發(fā)明通過制定聚氨酯材料的配方，并采用膠黏劑把內(nèi)部聚氨酯體和外部軟皮結(jié)合在一起制成聚氨酯發(fā)泡玩具，其由于具有柔韌而牢固的熱塑性軟膠表皮，該表皮對內(nèi)部的聚氨酯發(fā)泡體起到保護(hù)作用，能有效解決現(xiàn)有產(chǎn)品的吸水發(fā)霉、清潔困難、容易破損等難題。
文檔編號B29C44/02GK102615764SQ20121007205
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月19日
發(fā)明者周廣林 申請人:周廣林