JPH0560409B2

JPH0560409B2 -

Info

Publication number: JPH0560409B2
Application number: JP9593086A
Authority: JP
Inventors: Toyohiko Okina; Ichiro Tsushima; Satoshi Kawabata; Akinori Teranishi; Hiroshi Goto; Tetsuo Ooyama; Rikio Yoshida
Original assignee: Inoue MTP KK
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 1986-04-25
Filing date: 1986-04-25
Publication date: 1993-09-02
Also published as: JPS62251106A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、表面皮膜を有する強化プラスチツ
クの成形方法に関する。

（従来の技術）強化プラスチツクは、ガラス繊維等の繊維状補
強材を組み合わせて成形することにより、著しく
強度を増大させたプラスチツクであり、特に剛性
の高いものは構造材として広く用いられている。

ところで、その剛性の高い強化プラスチツクの
代表的な成形方法としては、不飽和ポリエステ
ル樹脂をガラス繊維マツトに塗布しながらそのマ
ツトを積層成形する方法、成形型内にガラス繊
維補強材を装置し、その上から不飽和ポリエステ
ル樹脂を注入して加熱プレスを施して成形する方
法、多量の充てん剤、ガラス繊維、樹脂、硬化
剤を混練し、パテ状にしたのち加熱した金型によ
り圧縮成形する方法等がある。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、いずれの成形方法にあつても、それら
によつて得られる剛性の高い強化プラスチツク
は、繊維補強材の存在によつて表面にピンホール
（微細な孔）を生じ易く外観の損なわれたものと
なり易いので、その強化プラスチツクを製品外部
の構成材として、そのまま使用し難いという問題
がある。

この発明は前記の点に鑑みなされたもので、表
面外観が良好な剛性の高い強化プラスチツクを得
ることのできる製造方法を提供せんとするもので
ある。

（問題点を解決するための手段）この発明は成形型のキヤビテイ面に平均分子量
500〜50000のウレタン系塗料を塗布して皮膜を形
成し、そのキヤビテイ内にマツト状繊維補強材を
配置し、そのキヤビテイ内に不飽和モノアルコー
ルとポリイソシアネート及び触媒とからなるポリ
マー原料を注入してマツト状繊維補強材に含浸さ
せ、反応硬化させて、マツト状繊維補強材にポリ
マーが含浸硬化してなる基材を形成し、同時に該
基材と皮膜との接着一体化を行うことを特徴とす
るものである。

（作用）不飽和モノアルコール、例えばフマレートエス
テルモノアルコールは、ポリイソシアネート、例
えば液状変性４，4′−ジフエニルメタンジイソシ
アネート（MDI）と反応し、（）式で示す構造
のものとなる。

この反応において、過酸化物触媒を含む場合に
は二種類の二重結合も更に反応して、不飽和ポリ
エステルの如く強度及び剛性の高い高架橋密度ポ
リマーとなる。ここに、高架橋密度ポリマーと
は、ウレタン結合及びラジカル結合を含むポリマ
ーをいう。

しかも、不飽和モノアルコールとポリイソシア
ネート及び触媒とからなるポリマー原料は、その
自体の粘度及び反応初期の増粘性が低い特徴を有
する。第５図は、そのポリマー原料の反応初期に
おける低粘性を示すための粘度曲線であり、従来
のRIM用ウレタン原料と比較するものである。
用いたウレタン原料の配合は、分子量6000、OH
価28、官能基数３のポリエーテルポリオール100
重量部、エチレングリコール19重量部、架橋剤
0.1重量部、フタル酸ジオクチル（DOP）80重量
部および変性MDI（29NCO％）110重量部からな
る。一方比較するポリマー原料の配合は、フマレ
ートエステルモノアルコール100重量部、ジブチ
ルチンジラウレート0.1重量部、キレートコバル
ト化合物0.4重量部、DOP50重量部、変形MDI
（29NCO％）50重量部、及び第三ブチルパーベン
ゾエイト5.1重量部からなる。なお、DOPは粘度
測定を容易とするために加えたもので、いずれの
配合においてもその含量を26％に調整してある。

このようにポリマー原料が反応初期において低
粘性を示す結果、あらかじめ皮膜を形成して、マ
ツト状繊維補強材をセツトした成形型キヤビテイ
に注入したポリマー原料は、容易にマツト状繊維
補強材に含浸して反応硬化し、強度及び剛性の高
い高架橋密度ポリマーとなる。そして、含浸硬化
した高架橋密度ポリマーとマツト状繊維補強材と
が複合一体化して型面形状の基材を形成する。こ
の基材は、高架橋密度ポリマー及びマツト状繊維
補強材各々の強度及び剛性が相乗して作用するの
で、優れた強度及び剛性を有するものである。こ
の基材と皮膜とは、ポリマー原料硬化時の接着性
及び皮膜の化学結合、ウレタン結合等からなる接
着性によつて強固に接着結合して一体成形品とな
り、その後の脱型、必要に応じて行うトリミング
を経て、表面皮膜を有する剛性の高い強化プラス
チツクとなる。

（実施例）以下実施例の成形工程に基づいてこの発明を説
明する。第１図乃至第３図はその成形工程を説明
する断面図である。

(イ) 皮膜を形成する工程（第１図）成形型の下型１０に設けてある製品形状のキ
ヤビテイ面１０ａに、ワツクス系、シリコン系
等からなる離型剤を塗布し、その離型剤上に平
均分子量500〜50000のウレタシ系塗料１２ａを
塗布して皮膜１２を形成する。ウレタン系塗料
１２ａは、溶剤で希釈して用い、皮膜１２の厚
みが20〜500ミクロンとなるように塗布する。
その皮膜は、一層又は厚みによつては分子量等
が異なる多種類の塗料の塗布からなる多層構造
とする。

(ロ) マツト状繊維補強材を配置する工程（第２
図）マツト状繊維補強材１４を、成形型の上型１
６のキヤビテイ面１６ａに粘着テープ、係止ピ
ン等によつて仮止めする。そして、前記皮膜１
２の乾燥後に下型１０と上型１６を閉じて成形
型の閉型を行う。この閉型に際して、成形型を
強く圧締する必要はなく、次工程で行うポリマ
ー原料注入時の注入圧（通常２Kg／cm²以下）と
略同等の型締め圧でよい。これは、ポリマー原
料が反応に際して殆ど発泡しなく、成形型内の
圧力増加が殆どないからである。この閉型によ
つてマツト状繊維補強材１４がキヤビテイ内に
配置される。閉型によつて形成されるキヤビテ
イ空間は、マツト状繊維補強材１４及び皮膜１
２が占める空間と同等若しくはその占有空間よ
りわずかに大なるものとする。マツト状繊維補
強材１４としては、特にガラス長繊維からなる
ものが好ましく、その厚みによつては上型キヤ
ビテイ面１６ａへの仮止めに際し、あらかじめ
所定形状（キヤビテイ面形状）としておくのが
良い場合もある。この実施例においては、コン
テイニユアスストランドマツト600ｇ／cm²、商
品Ｍ−8609（旭フアイバーグラス(株)）を用いた。

(ハ) ポリマー原料を注入し、マツト状繊維補強材
に含浸させる工程（第３図）上型１６に設けられた注入口１８にセツトさ
れた注入機ノズル２０から、不飽和モノアルコ
ールとポリイソシアネート及び触媒しからなる
ポリマー原料を、キヤビテイ内に注入する。
尚、この注入は成形型の構造、製造設備等によ
つては、前記成形型の閉型前に行う方が適する
場合もある。その場合にあつては、成形型閉型
時の型締め圧は上型の自重で殆ど事足りるもの
である。

不飽和モノアルコールとしては、フアレート
エステルモノアルコールを95％以上含むものが
特に好ましい。その一例として、メタクリル
酸、プロピレンオキサイド及び無水マレイン酸
からアミン触媒下合成される不飽和モノアルコ
ールを上げることができる。例示した不飽和モ
ノアルコールは、互いに異性体の関係にあるフ
マレートエステルモノアルコールとマレートエ
ステルモノアルコールを含み、かつ全体の95％
以上がフマレートエステルモノアルコール、残
余の０〜５％がマレートエステルモノアルコー
ルからなるものである。また、ポリイソシアネ
ートとしては、芳香族若しくは樹脂族ポリイソ
シアネートのいずれをも使用することができ
る。

ポリマー原料は、不飽和モノアルコールを含
むＡ成分と、ポリイソシアネートを含むＢ成分
とからなり、キヤビテイへの注入時に両成分が
混合されるものである。キヤビテイへの注入
は、反応射出成形機（RIM成形機）を用いて
行うのが簡便である。ポリマー原料の配合例を
次に示す。

Γポリマー原料の配合例Ａ成分不飽和モノアルコール（フマレートエステルモ
ノアルコール99％、マレートエステルモノアル
コール１％、OH価188） ……100重量部ジブチルチンジラウレート ……0.15重量部キレートコバルト化合物 ……0.20重量部Ｂ成分変性MDI（29NCO％）（Ｉ−134L エムデー化
成(株)製） ……51重量部第三ブチルパーベンゾエイト ……2.5重量部なお前記触媒、ジブチルチンジラウレート、
キレートコバルト化合物、第三ブチルパーベン
ゾエイトの添加量は、用いる不飽和モノアルコ
ール、ポリイソシアネートの種類、及び製造条
件等によつて、所望の反応速度となるように決
定する。又、スタナスオクトエイト、ジメチル
チンジラウレート等も触媒として使用し得るも
のである。

このポリマー原料は、反応前の粘性及び反応
開始初期の増粘性が低い特徴を有し、そのため
容易にマツト状繊維補強材１４に含浸し、成形
型内に満遍なく行き亘る。その低粘性について
示せば、前記配合例のポリマー原料にあつて
は、反応前の粘度が約600cps（25℃）であり、
通常のポリウレタン原料の粘度約1500cps（25
℃）に比べて半分以下である。

(ニ) ポリマー原料の反応硬化後成形品を脱型する
工程マツト状繊維補強材に含浸したポリマー原料
は、反応の進行により硬化して剛性及び強度の
高い高架橋密度ポリマーとなり、マツト状繊維
補強材と複合一体化して基材を形成する。そし
て、ポリマー原料の硬化による接着作用及び皮
膜１２の化学結合、ウレタン結合等からなる接
着作用により、基材の形成と同時にその基材と
皮膜１２とは一体化する。基材は、高架橋密度
ポリマーの強度及び剛性と、マツト状繊維補強
材の強度及び剛性との相乗作用により、優れた
強度及び剛性を有するものとなる。

ポリマー原料の反応硬化後皮膜と基材との一
体成形品を脱型し、必要に応じてトリミングを
施して表面皮膜を有する強化プラスチツク成形
品を得る。第４図はその強化プラスチツク成形
品の断面を示すもので、２２はマツト状繊維補
強材にポリマー原料が含浸硬化してなる基材で
ある。

（発明の効果）この発明は、不飽和モノアルコールとポリイソ
シアネート及び触媒とからなり、反応初期の粘性
が低いポリマー原料を成形型のキヤビテイに注入
し、キヤビテイ内に配置しておいたマツト状繊維
補強材に含浸させ、硬化させて強度及び剛性に優
れる基材を形成し、同時に、あらかじめキヤビテ
イ面に形成しておいた皮膜とその基材との接着一
体化を行うものであり、その結果表面皮膜を有す
る剛性の高い強化プラスチツクを得ることができ
たのである。従つて、成形時、主としてマツト状
繊維補強材の存在によつて、基材表面にピンホー
ル等の表面不良を生じても、その基材表面が皮膜
によつて覆われ、露出しなくなるので、表面外観
の良好な成形品を得ることができたのである。

又、ポリマー原料の反応時に発泡を殆ど生じな
いことから、成形型に大きな内部圧力が加わらな
いので、型締め圧が低くて済む。そのため、成形
型及び型締装置が構造上の点から安価となる効果
も生じる。その上、皮膜形成に際して真空成形装
置等余分な設備が不要である利点もある。

更に、この発明に用いるポリマー原料は反応初
期において低粘性であるため、容易にマツト上繊
維補強材に含浸して、キヤビテイ内に万遍なく行
き亘ることが可能であるので、含浸が均一とな
り、強度及び剛性において均一な成形品を得るこ
ともできるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は、この発明実施例における
成形工程を説明する成形型の断面図であり、第４
図はこの発明の実施により得られた成形品の断面
図、第５図はポリマー原料の粘度曲線である。１２……皮膜、２２……基材。

Claims

【特許請求の範囲】

１成形型のキヤビテイ面に平均分子量500ない
し50000のウレタン系塗料を塗布して皮膜を形成
し、そのキヤビテイ内にマツト状繊維補強材を配
置し、そのキヤビテイ内に不飽和モノアルコール
とポリイソシアネート及び触媒とからなるポリマ
ー原料を注入してマツト状繊維補強材に含浸さ
せ、反応硬化させて、マツト状繊維補強材にポリ
マーガ含浸硬化してなる基材を形成し、同時に該
基材と皮膜との接着一体化を行うことを特徴とす
る、表面皮膜を有する剛性の高い強化プラスチツ
クの成形方法。