JPH04229212A - 繊維強化ポリウレタン成形体の製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車のピラー、ドア
パネルおよびアームレスト等の内装材、またはエアスポ
イラー、サイドプロテクターおよびフェンダー等の外装
材として用いる繊維強化ポリウレタン成形体の製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のピラー、エアスポイラー等には
、軽量および寸法安定性に優れ、しかも所定の剛性を有
するものが好ましく、従来よりガラス繊維からなる繊維
補強体で強化されたポリウレタン成形体が用いられてい
る。

【０００３】その繊維強化ポリウレタン成形体の従来の
製造方法として、ガラス繊維マットからなる繊維補強体
を成形型のキャビティに装置し、そのキャビティにポリ
ウレタン原料を注入し、繊維補強体内に含浸させて繊維
補強体と一体に成形する方法が用いられている。なお、
その製造方法においてあらかじめ成形型のキャビティ面
に表皮材を装置しておけば、表皮材で覆われた繊維強化
ポリウレタン成形体が得られる。

【０００４】しかし、従来の繊維強化ポリウレタン成形
体の製造方法にあっては、ガラス繊維マットからなる繊
維補強体をキャビティへ装置する際に、または成形後の
バリ除去の際にガラス繊維が飛び散って作業環境を損ね
たり、あるいは作業者の手に突き刺さって作業者に不快
感を与える問題があった。また、ガラス繊維は非常に硬
いために、バリ除去の際に繊維補強体を切除しずらい問
題もあった。一方、ガラス繊維は線膨張率が小さく、製
品成形時の収縮を抑える効果がある。したがって、ガラ
ス繊維に代えて剛性の低い繊維から繊維補強体を構成し
て、バリ除去作業等の際の作業環境改善を図ろうとする
と、今度は製品成形時の収縮が極端に大きくなって所定
寸法の製品が得難くなる問題を生ずる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、繊維
補強体の取扱時に作業環境を損なわず、しかも取扱者の
手にガラス繊維が突き刺さることがなく、さらに繊維強
化ポリウレタン成形体の成形収縮を充分実用に耐える小
さなものにできる繊維補強ポリウレタン成形体の製造方
法を提供せんとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
、本発明は、繊維補強体を成形型のキャビティに装置し
、そのキャビティ内にポリウレタン原料を注入し、繊維
補強体に含浸させて繊維補強体と一体に繊維強化ポリウ
レタン成形体を製造する際に、繊維補強体をガラス繊維
層と、そのガラス繊維層を覆ってガラス繊維層の端部か
ら所定量外方へ突出した有機繊維層とで構成し、そのガ
ラス繊維層端部から外方へ突出した有機維維層の端部を
成形型の分割面で挟んで繊維補強体をキャビティに装置
し、ポリウレタン原料の注入成形後に、前記有機繊維層
端部を除去することにしたのである。

【０００７】

【作用】繊維補強体は、ガラス繊維層が有機繊維層で覆
われて外部に露出していないため、取扱時にガラス繊維
が飛び散ったり、ガラス繊維が手に突き刺さることがな
い。さらに、バリとして除去される有機繊維層の端部に
はガラス繊維層が内部に存在しないため、バリ除去の際
にガラス繊維が手に突き刺さることもない。しかも繊維
補強体端部を構成する有機繊維は、ガラス繊維に比べて
柔らかいため、バリをナイフ等で切除するのも容易であ
る。一方得られた繊維強化ポリウレタン成形体は、内部
の繊維補強体が線膨張率の低いガラス繊維層を有するた
め、実用上充分小さな成形収縮性を発揮する。

【０００８】

【実施例】以下本発明を実施例に基づいて説明する。図
１ないし図４は本発明の一実施例に関する図で、そのう
ち図１は繊維補強体をキャビティに装置した後ポリウレ
タン原料を注入する際の成形型の断面図、図２は繊維補
強体の断面図、図３はポリウレタン原料の注入後を示す
成形型の断面図、図４は繊維補強体端部を除去した後の
繊維強化ポリウレタン成形体の断面図である。

【０００９】使用する繊維補強体１０は、ガラス繊維層
１２と、その表面を覆ってそのガラス繊維層１２端部か
ら所定量外方へ突出した有機繊維層１４、１４とからな
り、繊維補強体１０の端部が有機繊維層１４、１４のみ
で構成されている。ガラス繊維層１２の端部から外方へ
突出した有機繊維層端部１１、１１は、後記する成形型
の分割面でその端部１１、１１を挟むことができる程度
の大きさからなる。ガラス繊維層１２は、製品に応じて
所定の大きさとされるが、通常は製品とほぼ同じ大きさ
もしくは幾分小さくされる。ガラス繊維層１２としては
、ストランドガラスマット、チョップドガラスマット、
ガラス織布、ガラス不織布、ロービングガラス等が用い
られる。一方、有機繊維層１４、１４は、やしの繊維、
羊毛、パルプ、絹等の天然繊維またはビニロン、ポリア
ミド、ポリエステル、レーヨン等の合成繊維からなる織
布、不織布等が用いられる。 なお有機繊維層は、図示の２層のものに限らず、たとえ
ばガラス繊維層１２端部から外方へ突出した有機繊維層
端部１１、１１を３層構造にしてもよい。また有機繊維
層端部１１、１１を熱融着等により接合して、ガラス繊
維層１２と有機繊維層１４、１４を一体にしておくのが
、繊維補強体を取扱う上で好ましい。その他、繊維補強
体１０は有機繊維層を袋状のもので構成し、その内部に
ガラス繊維層が入るようにしたものであってもよい。

【００１０】その繊維補強体１０を用いて、次のように
繊維強化ポリウレタン成形体を製造する。

【００１１】まず、上型１６と下型１８からなる成形型
２０の下型キャビティ面２２に表皮材２４を装置する。 成形型２０は、内部に製品形状からなるキャビティ２６
を有する。なお、その成形型は図示のような上下２分割
タイプのものに限らず、製品形状等に応じて多数割型が
適宜用いられる。表皮材２４は、必要に応じて用いられ
るもので、プラスチックレザー、またはファブリックか
らなるもの、あるいはファブリックにプラスチックフィ
ルム、ポリウレタンフォーム等が積層されたものが用い
られる。

【００１２】次いで下型１８のキャビティ２６に前記繊
維補強体１０を装置する。その際、繊維補強体１０は、
ガラス繊維層１２の存在しない有機繊維層端部１１、１
１が下型の分割面２８に位置するようにする。なお、成
形型のキャビティ２６形状によっては、繊維補強体１０
を下型キャビティ面２２に押し付けてキャビティ２６形
状に沿わせることが必要なこともある。

【００１３】そして成形型のキャビティ２６にポリウレ
タン原料３０を注入し、成形型の下型１８と上型１６を
合わせて成形型２０を閉じる。これによって、有機繊維
層端部１１、１１が下型の分割面２８、２８と上型の分
割面３２、３２で挟まれ、繊維補強体１０が確実に成形
型キャビティに固定される。ポリウレタン原料は、ポリ
オール成分とポリイソシアネート成分からなるもので、
製品の用途等に応じた配合からなるものが用いられる。 キャビティに注入されたポリウレタン原料３０は、繊維
補強体１０に含浸し、反応硬化して繊維補強体１０およ
び表皮材２４と一体になった成形体になる。また、成形
型の分割面で挟まれた有機繊維層端部１１、１１はバリ
となる。なお、成形型の一部、例えば上型にポリウレタ
ン原料注入口（図示せず）を設けておき、成形型を閉じ
た状態でポリウレタン原料の注入を行なってもよい。

【００１４】その後、成形体を成形型２０から取り出し
、図４のようにバリを構成する有機繊維層端部１１、１
１および表皮材２４の端末をナイフ等で切除し、最終製
品たる繊維強化ポリウレタン成形体３４を得る。その際
、切除される有機繊維層端部１１、１１は、ガラス繊維
と比べて柔らかいため、該端部の切除を容易に行なうこ
とができ、またその切除時にガラス繊維が手に突き刺さ
ったり、空中に飛び散ったりすることがない。なお、図
中３６は繊維補強体１０に含浸して硬化したポリウレタ
ン樹脂を示す。

【００１５】表１は、前記のようにして製造した本発明
の実施例と、ガラス繊維のみを繊維補強体とする従来例
、および繊維補強体を有機繊維のみとする比較例につい
て測定した物性値である。

【００１６】

【表１】

【００１７】表１において成形収縮率の測定方法は、Ｊ
ＩＳＫ６９１１に準拠した。また曲げ強度および曲げ弾
性率はＪＩＳＫ７０５５、引張強度はＪＩＳＫ７０５４
、線膨張係数はＡＳＴＭＤ−６９６、Ｉｚｏｄ衝撃値は
ＪＩＳＫ７１１０、熱変形温度はＪＩＳＫ７２０７Ａ法
（曲げ応力１８．５ｋｇｆ／ｃｍ２）に準拠した。

【００１８】なお、実施例、従来例および比較例は、い
ずれも同一の形状からなる自動車用ピラーである。また
繊維補強体は、実施例が、有機繊維層を１００ｇ／ｍ２
のビニロンマット、ガラス繊維層を３００ｇ／ｍ２のコ
ンティニュアスストランドガラスマットとするもの、従
来例が６００ｇ／ｍ２のコンティニュアスストランドガ
ラスマットのみとするもの、そして比較例が３６０ｇ／
ｍ２のビニロンマットのみとするものである。ポリウレ
タン原料は、実施例、従来例および比較例のいずれも同
一のもので、次の配合からなる。

【００１９】 　　・実施例、従来例および比較例に用いたポリウレタ
ン原料の配合　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　重量部　　
　　ポリオール：Ｇ３００ 　　　　　　　　　　　　（分子量３００、３官能、旭
電化製）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　７０　　　　触　　媒：Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘ
キシルアミン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　２　　　　架橋剤：ＳＣ１０００ 　　　　　　　　　　　　（シュークローズ系ポリオー
ル、　　　　　　　　　　　　　　　　　　分子量１０
００、８官能、旭電化製）　　　　　　　　　　　　　
　　　　　３０　　　　界面活性剤：Ｌ５４２０ 　　　　　　　　　　　　（シリコン系、日本ユニカー
製）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　１　　　　ポリイソシアネート：ＭＲ２００　　
　　　　　　　　　　（ポリメリックＭＤＩ、日本ポリ
ウレタン製）　　　　　　　　　　２１０

【００２０】
本発明の実施例は、ガラス繊維のみを繊維補強体とする
従来例に比べると、線膨張係数において幾分劣るものの
、有機繊維のみを繊維補強体とする比較例に比べ、線膨
張係数、成形収縮率、Ｉｚｏｄ衝撃値等において非常に
優れており、充分実用に耐えられるものであった。

【００２１】

【発明の効果】本発明は前記のように繊維補強体を、ガ
ラス繊維層と、そのガラス繊維層を覆ってガラス繊維層
の端部から所定量外方へ突出した有機繊維層とで構成し
たため、ガラス繊維が露出してなく、繊維補強体を成形
型のキャビティへ装置する際などにガラス繊維が飛び散
ったり、手に突き刺さることがない。さらに、バリとな
る繊維補強体端部が有機繊維層のみからなるため、その
バリの切除を容易に行なえ、その際ガラス繊維が飛び散
る虞もない。また、繊維強化ポリウレタン成形体中に残
る繊維補強体部分にはガラス繊維層を有するため、得ら
れる繊維強化ポリウレタン成形体の成形時の収縮性を小
さくできる効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例においてポリウレタン原料注
入時を示す成形型の断面図である。

【図２】本発明の一実施例に使用する、繊維補強体の断
面図である。

【図３】本発明の一実施例において、ポリウレタン原料
注入後を示す成形型の断面図である。

【図４】本発明の一実施例において、バリの切除後を示
す繊維強化ポリウレタン成形体の断面図である。

【符号の説明】

１０　　繊維補強体 １１　　有機繊維層端部 １２　　ガラス繊維層 １４　　有機繊維層 １６　　上型 １８　　下型 ２０　　成形型 ２２　　キャビティ面 ２４　　表皮材 ２６　　キャビティ ２８　　下型分割面 ３０　　ポリウレタン原料 ３２　　上型分割面 ３４　　繊維強化ポリウレタン成形体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　繊維補強体を成形型のキャビティに装
   置し、そのキャビティ内にポリウレタン原料を注入し、
   繊維補強体に含浸させて繊維補強体と一体に成形するこ
   とにより繊維強化ポリウレタン成形体を製造する方法に
   おいて、その繊維補強体を、ガラス繊維層と、そのガラ
   ス繊維層を覆ってガラス繊維層の端部から所定量外方へ
   突出した有機繊維層とで構成し、そのガラス繊維層端部
   から外方へ突出した有機繊維層の端部を成形型の分割面
   で挟んで繊維補強体をキャビティに装置し、ポリウレタ
   ン原料の注入成形後に、前記有機繊維層の端部を除去す
   ることを特徴とする繊維強化ポリウレタン成形体の製造
   方法。