製造多層泡沫製品的方法
2023-04-25 13:43:51 1
專利名稱：製造多層泡沫製品的方法
技術領域：
本發明涉及通過將不同的泡沫配方組合物灌注進模具中而進行的多層聚氨酯泡沫製品的製備。
多層或多硬度聚氨酯泡沫是具有共同平坦邊界的多個不同硬度(承載力)和/或密度的柔韌泡沫層。這些泡沫通常用來製作高SAG因子(即高變形時硬度對低變形時硬度的比率)和較為舒適的，特別是在具有H-點保持力(H-point retention)(坐座位的人的垂直姿勢)方面舒適度的坐墊或靠墊。
目前已有多種製造多層聚氨酯泡沫製品的方法。然而這些已知的方法都存在許多缺點，如由於產率低而造成的生產成本高、泡沫配方組合物的灌注時間長、泡沫配方組合物的混合而導致的泡沫層邊界的變形，因此使坐座位的人感到不舒適。
製造多層聚氨酯泡沫座位的一種方法在美國專利NO.4,190,679中有報導。該專利描述的方法包括將製造硬泡沫的第一種泡沫配方組合物灌注到一個模具中，使其起發至多45秒，隨後將製造軟泡沫的第二種泡沫配方組合物灌注到第一種泡沫配方組合物的上面。第二種泡沫配方組合物(軟泡沫)貫穿第一種泡沫配方組合物(硬泡沫)並以液體的形式在第一種泡沫配方組合物的下面擴散，此時第一種泡沫配方組合物已經起發至其最大起發能力的10％至80％。此方法基於的原理是起發泡沫比液態泡沫配方組合物的比重低。由於需要較長的灌注時間，因此該方法不適於大規模工業生產，其應用範圍受到限制。
製造多層聚氨酯泡沫座位的另一種方法在歐洲專利No.0,251,659中有報導。此專利描述的方法包括將兩種或多種設計用來生產兩種或多種不同硬度泡沫的泡沫配方組合物相繼連續地灌注到一個座位模具的底部的特定點上，然後使泡沫配方組合物進行起發和固化。該座位模具傾斜放置於水平面上，灌注點位於或接近模具傾斜的底面的頂端。該方法的特徵是配方組合物在沒有任何間歇時間的情況下連續灌注，因此通常在灌注過程中任何配方組合物都很少發泡或不發泡。雖然按照該專利在這種條件下配方組合物之間應該是相互混合的，但實際上並沒有實現充分混合，並且在固化後得到的是一個由各種離散的泡沫層所構成的泡沫座位。該離散的泡沫層相互粘結。在此方法中，例如硬的和軟的等不同的泡沫配方組合物都從生產配方組合物的混合頭的同一出口流出。依賴於模具的傾斜的底表面上的每種泡沫配方組合物的自然流動使其平整地填充在模具中。但當此方法應用到那些例如用來製造汽車後座等的大模具時就會出現問題。在這種情況下，不僅是要得到對模具底面均勻的覆蓋很困難，而且配方組合物需要相對較長的乳白期以確保在配方組合物基本上仍為液態時實現完全的覆蓋。該方法的另一個缺點是灌注兩個不同泡沫配方組合物的時間間隔必須相當短，以避免在模具較低部位的泡沫配方組合物的相互混合而導致泡沫層的邊界的變形。
製造多層聚氨酯泡沫座位的另一種方法在歐洲專利NO.0,279,324中有報導。該方法包括將一種用來製造軟泡沫的泡沫配方組合物灌注到座位模具底部的給定的點上並使其乳白化，然後當第一種泡沫配方組合物發泡到能被第二種泡沫配方組合物抬起並包圍時的合適的密度和粘度時，灌注第二種用來製造硬泡沫的泡沫配方組合物。在第二種配方組合物灌注進模具之前第一種配方必須部分膨脹，這使得該方法具有與美國專利NO.4,190,679相同的缺點，即因為需要長的灌注時間而不適合大規模工業化生產。
還有一種製造多層聚氨酯泡沫座位的方法在歐洲專利No.0,393,827中有報導。該專利描述的方法包括將兩種不同的泡沫配方組合物從位於一條線上的兩個不同的出口橫向(strip-wise)灌注入傾斜的模具中。當這兩個出口貫穿模具和在模具上方移動時它們同時灌注不同的泡沫配方組合物。這兩個出口接在同一個自動機械臂上且它們之間的距離低於模具的寬度。儘管自動機械臂的速度在此專利中未有提及，但是很明顯灌注兩種不同泡沫配方組合物的間隔時間是很短的。業已發現，當泡沫配方組合物的灌注量增加或需要在很接近模具側壁上方灌注泡沫配方組合物時，在灌注兩種泡沫配方組合物的時間間隔較短的情況下，由於這兩種液體的速度而使它們在撞擊模具的底面時會發生渦流問題。如果這樣，灌注到第一種泡沫配方組合物上的第二種泡沫配方組合物會將第一種泡沫配方組合物向下推並使位於模具較低部分的兩種泡沫配方組合物相互混合。這會使多層泡沫製品具有較差的舒適性。進一步地，由於兩個灌注出口安裝在同一個自動機械臂上，並且泡沫配方組合物被同時灌注進模具中，間歇時間和灌注時間均無法進行調節以滿足不同模具設計的需要。
很明顯，仍然需要一種製造多層泡沫製品的方法，該方法應能滿足不同的模具設計需要，能有好的泡沫振動性能並且仍能允許將液態泡沫配方組合物快速灌注進能適合快速移動的工業化泡沫產品生產線的模具中。
現在已經發現，前述專利中的各種問題可通過對泡沫配方組合物灌注進模具的工序進行特定調整來得以克服。
特別地，與歐洲專利No.0,251,659所描述的不同，我們驚奇地發現，將用來製造硬泡沫的第二種泡沫配方組合物從沒有被用來製造軟泡沫的第一種泡沫配方組合物所浸溼的地方灌注到與水平面有一定傾角的模具底面上，就會在第一種液態泡沫配方組合物上面形成第二種液態泡沫配方組合物的層狀流動。
令人吃驚的是，我們還發現，本發明的液態泡沫配方組合物的橫向(strip-wise)灌注工藝，不僅使灌注兩種泡沫配方組合物的時間間隔比採用固定灌注(即在一個點上灌注)更長，而且也可使第二種泡沫配方組合物在第一種泡沫配方組合物上形成流動。因此兩步灌注工藝可以在僅有一個混合頭的雙硬度發泡裝置上實施。此外，兩步橫向灌注允許將液態泡沫配方組合物灌注到水平的，甚至是與液態泡沫配方組合物流向的相反方向有稍微傾角的模具表面，並仍然能形成泡沫層。
我們還發現，不管從單一出口或兩個出口，按照本發明，兩步橫向灌注液態泡沫配方組合物都可使一種液態泡沫配方組合物比另一種液態泡沫配方組合物有更長的灌注時間。這樣就能控制兩個泡沫層的厚度。
還發現，在正常情況下與水平面保持垂直的混合頭出口在灌注過程中可以傾斜以改變發泡反應物流的方向。令人吃驚的是，混合頭出口的傾斜在不改變液態泡沫配方組合物輸出量或灌注時間的情況下，相對於先被灌注的泡沫，會導致第二種泡沫(軟)厚度的增加。
同時還發現，按本發明的方法製得的層狀泡沫製品具有良好的振動性能。
因此，本發明涉及一種在模具中製造多層泡沫製品的方法，模具的底面被設置為水平或與水平面有至多40度、優選0.1到15度的傾角，它是將第一種和第二種液態泡沫配方組合物在與多層製品的座區相對應的模具中發泡和固化，特徵在於該方法包括以下步驟(a)將第一種液態泡沫配方組合物從混合頭出口橫向貫穿模具的一個區域灌注到模具中；和(b)將第二種液態泡沫配方組合物從相同或不同的混合頭出口流出橫向貫穿模具的一個區域灌注到模具中，灌注路線與第一種液態泡沫配方組合物的路線平行，但兩者隔開，使第二種液態泡沫配方組合物與模具接觸的區域沒被第一種液態泡沫配方組合物浸溼，並使第二種液態泡沫配方組合物擴展到第一種液態泡沫配方組合物的上面。
當該製品具有座區時，優選採取以下步驟(a)製造軟泡沫的第一種液態泡沫配方組合物從一個混合頭出口流出，橫向貫穿模具的座區，沿著平行和接近模具座區的外壁的路線灌注入模具中；和(b)製造硬泡沫的第二種液態泡沫配方組合物從同一個或不同的混合頭出口流出，貫穿模具的座區，沿著平行但比第一種液態泡沫配方組合物更接近模具座區的外壁的路線橫向灌注入模具中，並且使第二種液態泡沫配方組合物擴展到第一種液態泡沫配方組合物上。
本發明解決了前述先有技術中的各種問題，並提供了一種能滿足不同模具設計要求製造多層泡沫製品的方法，該方法能製造在泡沫層與層之間有好的明確的共同平坦邊界和好的泡沫振動性能的多層泡沫製品，並且允許將液態泡沫配方組合物快速灌注到能適用於快速運轉的工業化泡沫製品生產線的模具中。
本發明的方法可在模具底面與水平面平行的模具或模具底面從前到後與水平面有0.1到40度傾角的模具中操作。模具底面的傾角可以通過模具實際的傾斜或使用特製的底面有傾角的模具來實現。實際上，對於絕大部分通用的汽車座位模具，模具從前到後的傾斜足以達到本發明的目的。傾角優選4到20度，最優選5到12度。
本發明的方法特別適用於汽車座位模具，用以製造座位或諸如那些在兩個支持側伸展區之間有一個中央座區的背椅。
本發明的方法適於採用低壓或最高到250巴的高壓，以及安裝在5-軸自動機械臂或2-軸控制器上的單一混合頭或多重混合頭。在本發明的方法中可以採用能夠連續灌注兩個不同泡沫配方組合物的單個混合頭，或有獨立控制器的多個混合頭。本發明的方法適於採用具有兩種或多種，至多八種，優選二到四種添加劑和多元醇混合物料流和一或二種異氰酸酯料流的混合頭。在灌注不同的泡沫配方組合物過程中混合頭的速度可以改變，甚至為了在模具的某一特定區域增加灌注時間混合頭可在模具上方的一些點上停留一段時間。
如果使用多個混合頭，出口間的距離和它們各自的位置可以根據模具的要求加以改變。
在本發明的一個實施方案中，將用來製造不同硬度(承載力)泡沫的液態泡沫配方組合物從至少兩個混合頭流出，在混合頭在模具座區上方並貫穿移動時沿著不同的線路將其同時橫向灌注到模具的座區中。
在本發明的另一個實施方案中，將用來製造軟泡沫的第一種液態泡沫配方組合物從一個混合頭出口流出、沿著平行和接近模具座區外壁的線路橫向灌注到模具中，然後間隔0.05到10秒，將用來製造硬泡沫的第二種液態泡沫配方組合物沿著平行於但比第一種液態泡沫配方組合物的灌注線路更接近模具外壁的線路橫向灌注進模具中。
在本發明的另一個實施方案中，將用來製造軟泡沫的第一種液態泡沫配方組合物從一個混合頭出口流出、沿著平行於和接近模具座區外壁的線路橫向灌注到模具中，然後，從相同或不同的混合頭出口流出，將用來製造硬泡沫的第二種液態泡沫配方組合物沿著平行於但比第一種液態泡沫配方組合物的灌注線路更接近模具外壁的線路、在與第一種液態泡沫配方組合物的灌注方向相反的方向上灌注進模具中。
在本發明的再一個實施方案中，將用來製造不同硬度泡沫的液態泡沫配方組合物從至少兩個混合頭出口依次流出、沿著不同線路貫穿模具座區依次橫向灌注到模具座區中。
在本發明的另一個實施方案中，在灌注液態泡沫配方組合物時模具相對於混合頭出口移動。
正常情況下，當液態泡沫配方組合物灌注進模具時混合頭與水平面保持垂直。然而，當液態泡沫配方組合物灌注進模具時混合頭出口也可以相對於垂直面傾斜。
混合頭在模具上方移動的速度或者模具相對於混合頭移動的速度可以在0.1到150米/分鐘、優選0.5到30米/分鐘間變動。
儘管其他聚合物發泡體系如聚脲等可以應用在本發明的方法中，但聚氨酯泡沫配方組合物作為本發明的泡沫配方組合物是合適的。
在本專業中聚氨酯泡沫被廣為所知，並且包括在存在發泡劑的情況下通過混合多官能團異氰酸酯與含有多個活潑氫的化合物(如聚醚多元醇)、並使它們在特定控制的溫度、壓力和催化劑下反應所得到的產品。在本發明的方法中，這些混合物在混合頭中混合併在這些混合物開始起發之前、即當這些泡沫配方組合物仍處於液態時通過出口灌注到模具中。任何類型的韌性聚氨酯泡沫配方組合物、包括熱固性和冷固性配方都能應用在本發明的方法中。
能應用在本發明的方法中的聚氨酯泡沫配方組合物是那些能產生韌性泡沫、特別是柔韌高彈性(HR)泡沫的配方。在這種情況下，兩種物流被加入到混合頭中，一種組分包括配混的多元醇，即部分或全部多元醇、聚合物多元醇、發泡劑、催化劑、矽氧烷表面活性劑、發泡劑和其它添加劑；另一種組分是多異氰酸酯。
任何已知的聚醚多元醇、聚醚多元醇的混合物、共聚物多元醇(如，SAN、PHD、PIPA)、共聚物多元醇的混合物、共聚物多元醇與多元醇的混合物都能應用在本發明的方法中。
任何已知的有機多異氰酸酯都能應用在本發明的方法中。這些多異氰酸酯包括那些每分子至少包含大約兩個異氰酸酯基團、並優選每分子平均包含2.0到3.0個異氰酸酯基團的多異氰酸酯。在本發明的實施過程中優選的多異氰酸酯為芳香族多異氰酸酯，包括甲苯二異氰酸酯、特別是2，4-和2，6-異構體的混合物，如那些包含65％2，4-異構體和35％2，6-異構體的混合物(TDI65/35)，和那些包含80％2，4-異構體和20％2，6-異構體的混合物(TDI80/20)；和包含2，4』-或4，4』-亞甲基二苯基異氰酸酯(MDDI)的多異氰酸酯混合物；1，6-己二異氰酸酯(HMDI)；聚合的MDI；以及它們的含異氰酸酯端基的預聚物。兩種或多種多異氰酸酯混合物也能應用在本發明的方法中。多異氰酸酯能在所有已知的比率下應用。
任何已知的應用在聚氨酯的製備中的催化劑、如單獨使用或結合在一起使用的胺和金屬鹽可以應用在本發明的方法中。通常所應用的催化劑的量佔多元醇總量的0.002％到10％(重量)之間。
在本發明方法中，水用作主要的發泡劑，水的量為多元醇的量的0.5％到10％、優選2％到6％。輔助發泡劑也能被應用在本發明的方法中，它們例如是羧酸，能與多異氰酸酯反應或在加熱條件下放出氣體的有機或無機化合物，和惰性氣體如二氧化碳。
任何已知的應用在聚氨酯的製備中的交聯劑如甘油、二乙醇胺(DEOA)和三乙醇胺(TEOA)可以應用在本發明的方法中。交聯劑的用量為在聚氨酯專業技術人員所熟知。
任何類型的已知的泡沫調節劑、如那些在美國專利No.4,686,240所描述的都可以應用在本發明的方法中。泡沫調節劑的用量為聚氨酯專業技術人員所熟知。
其它已知的添加劑如矽氧烷表面活性劑、顏料、填料和塑化劑也能應用在本發明的方法中。添加劑的用量為聚氨酯專業技術人員所熟知。
液態泡沫配方組合物(多元醇和多異氰酸酯組分)的溫度可以在10到80攝氏度、優選15到35攝氏度間變動。
本發明的方法中所採用的各種柔性聚氨酯泡沫配方組合物優選它們之間在硬度(承載力)上互不相同。進一步地優選這些配方組合物通過以下一種或多種組分的含量變化而在硬度上有所差別(a)多元醇，(b)官能度大於2、即每分子具有2個以上異氰酸酯基團的多異氰酸酯，(c)可作為擴鏈劑或交聯劑的含有活潑氫的化合物，和(d)發泡劑。在本發明中軟泡沫比硬泡沫具有更低的硬度(承載力)。
在灌注過程中，模具的溫度保持在20到80攝氏度、優選35到75攝氏度之間。本發明的方法也可以如美國專利No.4,755,411所描述的那樣，在有或無絕緣薄膜或泡沫夾層存在下，在模具內部具有織物成型件的模具中進行成型。
成型的聚氨酯泡沫製品在室溫到250攝氏度下固化，通常在去除模具前固化2到20分鐘。
如下的名稱、符號、術語和縮寫用在後面的實施例中CP-6001是Dow化學公司所出售的商標為VORANOL CP6001的一種甘油引發的多元醇(分子量為6,000,75％的EO含量)。
CP-1421是Dow化學公司所出售的商標為VORANOL CP1421的一種開孔劑。
Dabco 33LV是Air產品和化學品公司所出售的商標為DABCO 33LV的三亞乙基二胺在二丙二醇中的濃度為33％的溶液。
Dabco 8154是Air產品和化學品公司所出售的商標為DABCO 8154的一種胺催化劑。
Niax A-1是Osi Specialties公司所出售的濃度為70％的二(2-二甲基氨基乙基)醚的DPG溶液。
Niax A-4是0si Specialties公司所出售的胺催化劑。
DIPA是二異丙醇胺(包含90％的二異丙醇胺和10％的水)。
TIPA是三異丙醇胺(包含90％的三異丙醇胺和10％的水)。
DC-5043是Air產品和化學品公司所出售的商標為DABCO 5043的一種表面活性劑。
B-4113是Th.Goldschmidt所出售的商標為Tegostab B-4113的一種矽氧烷表面活性劑。
B-4690是Th.Goldschmidt所出售的商標為Tegostab B-4690的一種矽氧烷表面活性劑。
NE-106是Dow化學公司所出售的商標為SPECFLEX NE 106的一種MDI預聚體。
現在參考附圖通過下面的實施例對上面所描述的本發明進行說明，其中
圖1是展示兩種液態泡沫配方組合物從垂直放置的混合頭出口灌注的前座模具的側面圖。
圖2是圖1所示的前座模具的俯視圖。
圖3是展示兩種液態泡沫配方組合物從相對於垂直面傾斜的混合頭出口灌注的另一個前座模具的側面圖。
圖4A和4B是圖1和圖2所示的模具中成型的泡沫製品的橫截面圖。
圖5是另一個前座模具的俯視圖。
圖6是按照本發明在圖3和圖5所示的模具中製造的成型泡沫製品的橫截面圖。
圖7是一個按先有技術製造的成型泡沫製品的橫截面圖。
圖8是圖5所示模具的俯視圖，表示出兩個混合頭與平行於模具座區外壁的線成25度角。
實施例1使用圖5所示的包括一個被長方形A、A』、R和R』所限定的中央座區、兩個側伸展區(a，b)和一個大腿支持區的汽車座模具(1)。模具由鋁製造並使其底面與水平面有4度傾角。模具的內表面在55攝氏度下塗上Th.Goldschmidt所出售的脫模劑LK260。將帶出口(4，4』)的兩個混合頭(3，3』)各自連接在Krauss Maffei RIMSTAR 40/10和Krauss Maffei KK10-5/5機械上。這兩個混合頭出口被安裝在一個5-軸ASEA 90自動機械臂上並使兩者之間距離為12釐米。混合頭出口被用來分別分配軟的和硬的液態泡沫配方組合物。在灌注時這兩個混合頭出口垂直位於模具的底面的上方40毫米。泡沫配方組合物的實際組成在表1給出。
操作條件如下多元醇料流的溫度為30℃。多異氰酸酯料流的溫度為22℃。多元醇和多異氰酸酯料流的壓力為170巴。泡沫配方組合物A的進料量為214克/秒，泡沫配方組合物B的進料量為172克/秒。灌注進模具中的泡沫配方組合物A的總重量為1355克、泡沫配方組合物B的總重量為250克。
灌注程序如下安放兩個帶出口(4，4』)的垂直混合頭(3，3』)與模具座區的外壁(5)成25度角γ。混合頭的安放在圖8中圖解說明，圖8中兩個混合頭分別標記為13和12。軟泡沫配方組合物A從混合頭出口(12)灌注，硬泡沫配方組合物B從混合頭出口(13)灌注。用泡沫配方組合物A填充完被隔離壁(6)與座區分隔的側伸展區(a，b)和大腿支持區(c)後，將泡沫配方組合物A和B從兩個混合頭出口同時橫向灌注入模具的座區中。第一種泡沫配方組合物A沿著線路P-P』灌注，而第二種泡沫配方組合物B沿著更接近模具座區外壁的線路R-R』灌注。在橫向灌注泡沫配方組合物時自動機械臂的速度大約為14米/分鐘。
兩種泡沫配方組合物灌注完成後，用蓋子(2)將模具關閉並使之起發和固化。圖6展示了沿著圖5中所示的去除了模具的座墊的E-E』線的橫切面。去除了模具的座墊有一個優異的平坦的在硬泡沫層(9)上面的軟泡沫層(8)。在距離座區的外壁14釐米處測量硬泡沫層厚度為40毫米，軟泡沫層厚度為30毫米。
令人吃驚的是，用這種灌注技術將第二種泡沫配方組合物B(硬泡沫)灌注在沒有被第一種泡沫配方組合物A(軟泡沫)所浸溼的地方，然後流到第一種泡沫配方組合物的上面並且形成一個規則的平坦的泡沫層。
表1
實施例2該實施例說明了本發明的另一個實施方案。除了二種泡沫配方組合物被依次灌注外，模具、混合頭出口、工藝條件和所用的泡沫配方組合物都如在實施例1中所描述。如圖8所示，灌注程序如下從混合頭出口(12)沿著線路P-P』橫向灌注第一種泡沫配方組合物A〔軟泡沫〕。然後自動機械臂移動將混合頭出口帶回原來的位置。0.5秒後，從混合頭出口(13)沿著線路R-R』橫向灌注第二種泡沫配方組合物B〔硬泡沫〕。由於自動機械臂的速度與實施例1中的相同並且座區的寬度為350毫米，可以計算出兩種泡沫配方組合物的灌注時間超過3秒。
除去了模具的座墊在硬泡沫的上部有一個如實施例1中的均一軟泡沫層。
比較實施例1
模具、混合頭出口、工藝條件和所用的泡沫配方組合物都如在實施例1中所描述，但兩種泡沫配方組合物按照歐洲專利No.0,393,827所述的方式灌注，即這兩種泡沫配方組合物從兩個混合頭出口(安排在一條線上)流出沿著線路R-R』同時橫向灌注入圖5所示的模具中。這兩種泡沫配方組合物在接近分割牆A-A』處混合。與本發明的方法所得到的40毫米厚度的硬泡沫層相比，該方法所得到的硬泡沫的厚度僅為35毫米。很明顯，由於兩種泡沫配方組合物的相互混合和導致低的支持或鬆弛因子的硬泡沫層低的厚度，按照前述的歐洲專利No.0,393,827的方法製造出較差的多層泡沫座墊。所製造的除去模具的座墊示於圖7中。
實施例3除了分配兩種泡沫配方組合物的兩個混合頭被安放成與模具座區的外壁成90度角γ外，模具、混合頭出口、工藝條件和所用的泡沫配方組合物都如在實施例1中所描述。兩個混合頭出口的這種安放導致在泡沫配方組合物A(軟泡沫)上面接近12釐米處灌注泡沫配方組合物B(硬泡沫)。這樣所得到的去除了模具的座墊有在硬泡沫層上面的平整軟泡沫層。
實施例4使用如圖1和圖2所示的汽車座模具。模具包括一個被長方形A、A』、R和R』所限定的中央座區、兩個側伸展區(a，b)和一個在圖2示出的大腿支持區。模具由鋁製造並使其底面與水平面有3度的角β。模具的內表面在60攝氏度下塗上Th.Goldschmidt所出售的脫模劑LK260。將兩個帶出口(4，4』)的混合頭(3，3』)各自連接在Krauss Maffei RIMSTAR 40/10和Krauss Maffei KK10-5/5機械上。這兩個混合頭出口被安裝在一個5-軸ASEA 90自動機械臂上並使兩者間距離為12釐米。在分別灌注液態泡沫配方組合物C(軟泡沫)和液態泡沫配方組合物D(硬泡沫)時這兩個混合頭出口垂直於水平面。泡沫配方組合物的實際組成在表1給出。
操作條件如下多元醇料流的溫度為30℃。多異氰酸酯料流的溫度為22℃。多元醇和多異氰酸酯的壓力為160巴。泡沫配方組合物C的總流出速度為214克/秒，泡沫配方組合物D的總流出速度為150克/秒。
軟泡沫配方組合物C從混合頭出口(4)灌注，硬泡沫配方組合物D從混合頭出口(4』)灌注。用泡沫配方組合物C填充完側伸展區和大腿支持區(c)後，將兩種泡沫配方組合物C和D從兩個混合頭出口同時橫向灌注入模具的座區。第一種泡沫配方組合物C沿著線P-P』灌注，而第二種泡沫配方組合物D沿著更接近模具座區外壁的線R-R』灌注。在橫向灌注泡沫配方組合物時自動機械臂的速度大約為14米/分鐘。
兩種泡沫配方組合物灌注完成後，用蓋子將模具關閉並使之起發和固化。所得的去除了模具的座墊重量為1,440克，並且如圖4A所示，它具有在硬泡沫層(9)上面的平坦軟泡沫層(8)。在距離座區的外壁14釐米處測量硬泡沫層厚度為45毫米，軟泡沫層厚度為35毫米。
實施例5除了分配兩種泡沫配方組合物的兩個混合頭出口如圖3所示沿模具的底面的斜面方向與垂直面呈8度的α角外，模具、混合頭出口、工藝條件和所用的泡沫配方組合物都如在實施例4中所描述。
所得的去除了模具的座墊重量為1,432克，並有一個優異的平坦的在硬泡沫層上面的軟泡沫層。在距離座區的外壁14釐米處測量硬泡沫層厚度為50毫米，軟泡沫層厚度為30毫米。
實施例6除了分配兩種泡沫配方組合物的兩個混合頭出口如圖3所示沿模具的底面的斜面方向與垂直面呈14度的α角外，模具、混合頭出口、工藝條件和所用的泡沫配方組合物都如在實施例4中所描述。
所得的去除了模具的座墊重量為1,430克，並有一個優異的平坦的在硬泡沫層上面的軟泡沫層。在距離座區的外壁14釐米處測量硬泡沫層厚度為52毫米，軟泡沫層厚度為28毫米。
實施例7除了分配兩種泡沫配方組合物的兩個混合頭出口如圖3所示沿模具的底面的斜面方向與垂直面呈25度的α角外，模具、混合頭出口、工藝條件和所用的泡沫配方組合物都如在實施例4中所描述。
所得的去除了模具的座墊重量為1,405克，並且，如圖4B所示，它具有優異的平坦的在硬泡沫層上面的軟泡沫層。在距離座區的外壁14釐米處測量硬泡沫層厚度為50毫米，軟泡沫層厚度為30毫米。
本發明可以有多種形式的變動。這些變動不應被看作是對本發明的實質和範圍的背離，並且對於本專業技術人員來說所有這些顯而易見的變動都在如下權利要求書所要求的範圍之內。
權利要求
1一種製備多層泡沫製品的方法，它包括使用於製造軟泡沫的第一種液態泡沫配方組合物和用於製造硬泡沫的第二種液態泡沫配方組合物在一個底面是平坦的或與水平面最大有40度傾角的模具中發泡和固化，其特徵在於，該方法包括如下步驟(a)將第一種液態泡沫配方組合物從一個混合頭出口橫向貫穿模具的一個區域灌注進模具中；和(b)將第二種液態泡沫配方組合物從相同或不同的混合頭出口橫向貫穿模具的所述區域灌注進模具中，第二種液態泡沫配方組合物的灌注線路平行於第一種泡沫組合物的灌注線路但兩者隔開，使第二種液態泡沫配方組合物與沒有被第一種液態泡沫配方組合物所浸溼的模具的表面接觸，並且使第二種液態泡沫配方組合物擴展到第一種液態泡沫配方組合物上面。
2根據權利要求1的方法，其特徵在於，設計用來生產不同硬度泡沫的液態泡沫配方組合物從至少兩個混合頭出口沿著不同的線路隨著混合頭貫穿模具的所述區域和在其上方移動時同時橫向灌注進模具的所述區域中。
3根據權利要求1的方法，其特徵在於，設計用來生產不同硬度泡沫的液態泡沫配方組合物從一個混合頭出口沿著不同的線路貫穿模具的所述的區域依次橫向灌注進模具中。
4根據權利要求1到3中任何一項的方法，其特徵在於，將用來製造軟泡沫的第一種液態泡沫配方組合物橫向灌注到模具中，間隔0.05到10秒後，將用來製造硬泡沫的第二種液態泡沫配方組合物橫向灌注進模具中。
5根據權利要求1到4中任何一項的方法，其特徵在於，將第一種液態泡沫配方組合物沿第一個方向橫向灌注到模具中，然後，將第二種液態泡沫配方組合物沿與灌注第一種液態泡沫配方組合物相反的方向橫向灌注進模具中。
6根據權利要求1到5中任何一項的方法，其特徵在於，在灌注液態泡沫配方組合物時，模具相對於混合頭出口移動。
7根據權利要求1到6中任何一項的方法，其特徵在於，當液態泡沫配方組合物被灌注進模具中時，混合頭出口與水平面保持垂直。
8根據權利要求1到6中任何一項的方法，其特徵在於，當液態泡沫配方組合物被灌注進模具中時，混合頭出口相對於垂直面傾斜。
9根據權利要求1到8中任何一項的方法，其特徵在於，液態泡沫配方組合物是柔韌的聚氨酯泡沫配方組合物。
10根據權利要求1到9中任何一項的方法，其特徵在於，製造包含一個層狀泡沫座區的製品。
11根據權利要求1到10中任何一項的方法，其特徵在於，沿著接近模具外壁的各自線路灌注第一種和第二種配方組合物。
12根據權利要求11的方法，其特徵在於，所述的灌注線路與所述的模具的壁平行。
全文摘要
本發明公開了一種多層泡沫製品如汽車座的製備方法。所用的模具被設定為其底面是水平的或與水平面有至多40度的傾角。將第一種用來製造軟泡沫的泡沫配方組合物從一個混合頭的出口流出，在整個模具的座區內沿著平行和接近模具座區的外壁的線路橫向灌注入模具。然後將第二種用來製造硬泡沫的泡沫配方組合物從相同或不同的混合頭的出口流出，在整個模具的座區內沿著平行但比灌注第一種泡沫配方組合物的更接近模具座區的外壁的線路橫向灌注入模具。使第二種液態泡沫配方組合物在第一種泡沫配方組合物的頂部擴展，關閉模具並使泡沫配方組合物在模具中發泡和固化。該方法製造出一個具有優異的層狀泡沫座區的製品。
文檔編號B29K75/00GK1239914SQ97180520
公開日1999年12月29日 申請日期1997年12月9日 優先權日1996年12月10日
發明者F·M·卡薩提, M·J·布朗, P·布克爾 申請人:陶氏化學公司