JPH0655384B2 - 自動車用プラスチックドアの製造法 - Google Patents

自動車用プラスチックドアの製造法

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JPH0655384B2
JPH0655384B2 JP3097123A JP9712391A JPH0655384B2 JP H0655384 B2 JPH0655384 B2 JP H0655384B2 JP 3097123 A JP3097123 A JP 3097123A JP 9712391 A JP9712391 A JP 9712391A JP H0655384 B2 JPH0655384 B2 JP H0655384B2
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reaction injection
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mold cavity
glass fiber
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は、自動車用ドアを製造する方法、
およびさらに詳しくは、一体に強化された窓枠を有す
る、複合プラスチックの構造の内側パネルから成るドア
を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来技術】自動車用ドアを、窓レギュレータ、ドアク
ラッチおよび他の機構が取付けられるキャビティーを画
成するため間隔をおいて配置されている内側パネルおよ
び外側パネルから形成することは知られている。
【０００３】いずれか一方または２つのパネルが合成樹
脂系プラスチック成形品から形成されたドア構造を開示
している特許も存在する。
【０００４】自動車用ドアの構造におけるプラスチック
使用の１つの欠点は、プラスチック材料が、金属または
ガラス繊維強化材の使用を必要とする若干不十分な強度
を有することである。
【０００５】自動車用ドアにおけるプラスチック使用の
もう１つの欠点は、その中に強化材を有するプラスチッ
ク材料が引続く塗装に対する不良な表面仕上りを生じる
傾向があるとともに、引続く塗装に対する高い表面特性
を有する材料が自動車用ドアの構造的要求性能に不十分
な強度を有しうることである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高い強度お
よび、引続く塗装に対する十分な表面仕上りの両者を得
るため独特に形成および配置された自動車用ドアの新規
かつ改善された製造法を得ることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の方法によれば、
合成樹脂成形構造体より成る内側パネルおよび外側パネ
ルから成る自動車用ドアを製造することができる。この
内側パネルは、外側パネルの下に隠蔽された構造用の下
部、およびこの下部と一体でありかつ、窓開口部を包囲
する窓枠を画成する上部を有する。一般に逆Ｕ字形の管
状補強用部材が、内側パネルの上部に埋込まれており、
かつ、上部から下方へ延びかつ構造用の下部中に埋込ま
れた脚部を有し、従って構造用の下部が上部の脚部を結
合する。この管状部材は、その長さ方向に沿い横断面が
変化するように形成された連続中空管であり、窓枠の形
状の範囲に適合するようになっている。上部の合成樹脂
が、強化形の反応射出成形（ＲＲＩＭ）材で塗装用の仕
上り面を提供し、かつ下部の合成樹脂は構造用の反応射
出成形（ＳＲＩＭ）材であり、比較的高い強度を呈しか
つ管状部材の脚部（複数）間にわたりかつ、上部および
下部の樹脂材料間の結合を容易にするため、埋込んだガ
ラス繊維マットを有している。
【０００８】本発明の特徴、目的および利点は、少くと
も１つの外装面を有するガラス繊維マット強化プラスチ
ック部材を製造する２段式のまたは逐次的な反応射出成
形（ＲＩＭ）法にあり、その場合高粘度のＲＩＭ材料お
よび低粘度のＲＩＭ材料が、ガラス繊維マットから形成
された少くとも１つの補強用部材を容れた型キャビティ
ー中へ逐次的に射出される。
【０００９】従って、本発明の好個の実施例の目的、特
徴および利点が、窓開口部を画成するため上部中に埋込
まれた逆Ｕ字形の管状補強用部材を有し、かつ下方へ延
びかつ、構造用の下部中に埋込まれた脚部を有する内側
パネルを包含する、新規かつ改善された自動車用プラス
チックドアを製造することにある。
【００１０】本発明の有利な実施例のもう１つの特徴、
目的および利点が、成形されたプラスチックドアパネル
の窓枠形成部中に埋込まれかつ、窓枠の横断面範囲内に
適合するためその長手に沿い変化する横断面形を有する
管状部材を製造することにある。
【００１１】本発明の前記有利な実施例のさらに他の特
徴、目的および利点は、窓開口部を画成しかつ塗装用の
仕上り面が備えられた一体成形された上部、およびその
中に埋込まれたガラス繊維を有する構造用の成形材より
成る下部を有する、自動車用ドアの内側パネルを製造す
ることにある。
【００１２】本発明の前記有利な実施例のさらに他の特
徴、目的および利点は、上部中に埋込まれた管状の金属
補強用部材、および、下部中に埋込まれかつ上部および
下部間にわたりかつ、管状補強用部材の間隔をおいて配
置された脚（複数）間に延びるガラス繊維マットを有す
る、上部および下部より成る自動車用ドアパネルを製造
することにある。
【００１３】以下に、本発明を図面実施例につき詳述す
る。
【００１４】図１について、自動車ドア１０は、下部１
４および上部１６から成るドア内側パネル１２を含む。
下部１４はおおむね平面状のパネル１８から成るが、こ
のパネル１８が、これから横方向に突出する一体の後壁
２０、下壁２２および前壁２４を有する。内側パネル１
２の上部１６が窓枠２６であり、このものは前壁２４か
ら後方へ後壁２０まで延びかつ平面部１８と共働して窓
開口部２８を画成している。また内側パネル１２は、窓
枠２６の外周、および後壁２０、下壁２２および前壁２
４の周りに連続的に延びるフランジリップ２９を包含す
る。
【００１５】図１のドア内側パネル２０は、以下に詳述
するように射出成形された合成プラスチック用樹脂の成
形構造体より成る。また図１のドア１０は、ブラケット
３２により後壁２０に取付けられた後端部およびブラケ
ット３４により前壁２４に取付けられた前端部を有する
側面耐衝撃管３０を包含する。さらに、上部補強バー３
６および下部補強バー３８が後壁２０および前壁２４間
に延びかつこれらに接着剤または締金具により適当に取
付けられている。
【００１６】また、好ましくは合成プラスチック用樹脂
の成形構造体より成るドア外側パネル４２が、内側パネ
ル１２のフランジリップ２９の外面上に取付けるように
備えられかつドアの外面を形成する。窓レギュレータ、
ドアラッチ、ドアハンドルおよび他の部品のようなドア
ハードウエアが、外側パネル４２が内側パネル１２に固
定される前に内側パネル１２に取付けられる。
【００１７】図２について、管状補強用部材５０が、逆
Ｕ字形に湾曲しており、かつ、下方ヘ延びる後脚５２お
よび前脚５４を有する。取付板５６が、後脚５２に溶接
されており引続くドアラッチのドアへの取付けを容易に
する。取付板５７が、前脚５４に溶接されておりドアヒ
ンジのドアへの取付けを容易にする。管状補強用部材５
０は、その連続する長さ方向に沿い変化する横断面形を
有するように形成された連続する金属中空管である。こ
のように形成された管の製造方法については、米国特許
第４５６７７４３を参照すると良い。この管材料は、テ
ィー・アイ・カナダ社(T I Canada,Inc.) のティー・ア
イ・自動車部(T I Automotive Division) により市販さ
れている。
【００１８】強調されるべきなのは、この管状補強用部
材が図示せる特定の自動車用ドアにだけ適当かつ必要と
されることである。この新規な２段式または逐次的なＲ
ＩＭ法は、管状補強用部材を必要としない他のプラスチ
ック部材を製造するために使用されることができる。他
のプラスチック部材の場合、ガラス繊維マットが、必要
とされる唯一の補強用部材であることができる。
【００１９】図４に示すように、管状補強用部材５０の
前脚５４が、ドアの前縁におけるドア横断面の範囲内に
嵌まる台形の横断面形を有する。図５に示すように、窓
枠２６における管状補強用部材５０は、ガラス送行溝を
取付けるリセス５７′の形成を容易にする複雑な横断面
を有する。図６は、ドアの後部コーナーにおける、管状
補強用部材５０の後脚５２の長方形の横断面を示す。
【００２０】本発明による新規な連続的反応射出成形法
を図８の系統図に示す。
【００２１】ドア内側パネル１２を成形するため、前加
工された管状補強用部材５０がプラスチック射出型中に
配置される。また、不織ガラス繊維より成るシート５８
がこの型中に配置される。このことが、図８中で工程８
４として示されている。不織ガラス繊維より成るシート
５８は、これが図２に示すように前部から後部に達しか
つ、管状補強用部材５０の垂下する脚５２および５４を
被覆するように、内側パネル１２の平面部１８の実際に
全巾にわたるのに十分に大である。また、ガラス繊維織
物より成るシート５８が、図２に示すように、後壁２
０、下壁２２および前壁２４の範囲内へ延び、かつフラ
ンジリップ２９の範囲内へ途中まで延びる。適当な不織
ガラス繊維マット材料は、サータイン・ティード社(Cer
tain Teed)からグレードＵ−７５０として入手可能であ
る、熱可塑性結合剤で４層積層された４２．５２ｇ
（１．５オンス）の材料である。
【００２２】ウレタンまたはユリアのような反応射出成
形用合成樹脂材料が、イソシアネートとポリオールとの
高圧衝突混合を経て型中へ射出され、かつ好適にはチョ
ップドガラスフレークで強化されている。このことを、
図８の系統図に工程８６として示す。この材料は、高粘
度でありかつフランジリップ２９の範囲内へ射出され
る。図３〜図６中に６４で表わされたこの強化された反
応射出成形材、すなわちＲＲＩＭが、管状部材５０周り
に流れ、かつまたドア内装パネル１２の下部１４の全て
の周辺部周りに流れる。このＲＲＩＭ材料が高粘度であ
り、すなわちＳＲＩＭ材料の粘度よりも１または２オー
ダー程度大であるので、ＲＲＩＭ材料がガラス繊維のシ
ート５８の範囲内へわずかな距離だけ流入し、それによ
りガラス繊維織物のシート５８の縁と結合する。
【００２３】使用される１つの適当なＲＲＩＭ材料が、
モベイ社(Mobay) からモンジュール(Mondur)(R.T.M) １
１０−８０ＩＭＲなる商標名下に市販されており、この
ものはガラスフレーク２１容量パーセントを含有する。
混合前のこの材料の成分の室温粘度は、成分Ａ（イソシ
アネート）が０．７Pas （７００センチポアズ）、およ
び成分Ｂ（ポリオール）が１．３Pas （１３０００セン
チポアズ）である。また、類似の粘度範囲内にある他の
任意のＲＲＩＭ材料も適当に使用されることができると
思われる。
【００２４】使用された反応射出装置は、７５トンのシ
ンシナチ・ミラクロン(CincinnatiMilacron) ＲＩＭ型
締および射出装置である。モベイ社の材料が、ポリオー
ルの温度４９℃±５℃（１２０°F ±１０°F ）で、お
よびイソシアネートの温度４１℃±２℃（１０５°F ±
５°F ）で送られ、ポリオールおよびイソシアネートの
両者に対する圧力１２４１０．６kPa ±２０６８．４kP
a （１８００±３００psi ）における速度毎秒１．８〜
２．３Kgで射出された。型の温度は７７℃±５℃（１７
０°F ±１０°F ）に保持された。
【００２５】ＲＲＩＭ材料の射出直後に型キャビティー
中の空気が真空ポンプにより抜取られ、型キャビティー
内に６７．７３kPa （水銀柱２０インチ）を上廻らない
圧力を形成する。このことが図８中の工程８８に示され
ている。このことは、たとえ絶対に必要ではないとして
も、本発明の新規な２段式または連続的ＲＩＭ法に好ま
しい工程である。これが、第２の射出工程、すなわちＳ
ＲＩＭ射出の、不織ガラス繊維マットへの浸透を改善す
る。この改善された浸透がまたＳＲＩＭおよびＲＲＩＭ
材料間の結合を改善しかつ、従って成形品の総合特性を
改善するものと思われる。
【００２６】ＲＲＩＭ射出の直後に、または空気が型キ
ャビティー内材料から抜取られた後に、構造用の反応射
出成形材料（ＳＲＩＭ）が下部１４の型中へ射出され、
型キャビティーの充填が完結する。このことを、図８の
系統図に工程９０として示されている。このＳＲＩＭ材
料は、図１、図４および図６中に６６で表わされている
が、ＲＲＩＭ材料よりも低粘度であり、かつ不織ガラス
繊維のシート５８全体に浸透しかつはじめに射出された
ＲＲＩＭ材料へ混入する。
【００２７】いくつかのポリウレタン系ＳＲＩＭ材料が
使用され満足する結果が得られた。これらの材料を下表
にまとめた。 表 １ 粘度（室温における センチポアズ）製造業者 名 称 イソシアネート ポリオール ダウ社(Dow) スペクトリム(Spectrim) ０．１８Pas ０．３０Pas −(R.T.M.)ＭＭ−３１０ （１８０） （３００） モベイ社 モンジュール(Mondur) ０．０５Pas ０．１７５Pas (Mobay) −(R.T.M) ４００ （５０） （１７５） アイ・シ -・アイ社 ＧＭＲ５０００ ０．０４７Pas ０．５０Pas （ＩＣＩ） （４７） （５００）
【００２８】表１から明白であるのは、ＳＲＩＭ材料の
室温粘度がＲＲＩＭ材料の室温粘度よりも著るしく、す
なわちしばしば１または２オーダーだけ低いことであ
る。
【００２９】ＳＲＩＭ材料のポリオールおよびイソシア
ネートが２３．９℃±３℃（７５°F ±５°F ）の室温
に保持された。このＳＲＩＭ材料が、工業用のヴィーナ
ス(Venus) ＲＴＭ装置を使用し、速度毎秒約０．２３Kg
（０．５ポンド）で、およびポリオールおよびイソシア
ネート両者に対する圧力６８９４．７６kPa （１０００
psi ）で射出された。
【００３０】代表的な自動車用ドアの成形順序は以下の
通りである： １．スチール製のヘッダー管または他の補強部材を型中
に配置する。 ２．２．５４cm（１インチ）巾のガラスマットストリッ
プを、成形型のトレー周辺周りに、底面を除き配置する
（図７の実施例）。 ３．ガラスマットを型中で管およびガラスマットストリ
ップの上面に配置する。 ４．型を閉じる。 ５．ドアヘッダー用の“Ａ”級面を形成しかつ成形型の
トレー部を包囲するＲＲＩＭ材料を射出する。 ６．ＲＲＩＭを射出した直後に成形型のトレー部中に真
空を形成する。真空の形成が開始される前に、ＲＲＩＭ
の硬化時間が不必要である。（任意工程） ７．ＳＲＩＭ材料を射出する。 ８．ＳＲＩＭ材料および型温度により所定の時間硬化を
させる。硬化時間を１（１）〜４（４）分の間で変化さ
せた。 ９．型を開く。 １０．ドアを取出す。
【００３１】ドアが図８の工程９２で型から取出された
後、ＲＲＩＭ材料６４がドア内側パネル１２のフランジ
リップ２９の全周に拡がりかつ、ＳＲＩＭ材料６６であ
るよりも切断することが相対的に容易であるので、全て
のばりが成形品から容易に除去されることができる。再
び図１について明白であるのは、ＲＲＩＭ材料６４が自
動車の外装色と一致するように塗装されかつ窓枠２６で
ドアの外装面となることである。
【００３２】図４および図６について、留意すべきなの
は、ＲＲＩＭ材料６４およびＳＲＩＭ材料６６が別々の
成形品として示されていることである。しかしながら実
際には、逐次的に射出された材料（複数）が、ＲＲＩＭ
材料の硬化する前に実際に一緒に流動し、従って機械的
および化学的２つの結合が２つの材料間に作用すること
である。
【００３３】ドアの、ＳＲＩＭ材料より成る下部１４は
構造的に強固かつ寸法的に安定である。ＳＲＩＭ材料よ
り成る下部１４は、これが外側パネル４２下に隠されて
いるので塗装される必要がない。不織ガラス繊維より成
るシート５８の、下部１４中への埋込みが、下部をさら
に硬質となしてこれを強化し、かつまた後脚５２および
前脚５４間にわたって、脚５２および５４間の距離を維
持することにより実質的にドアを強化する。
【００３４】図７は本発明の別の実施例を示し、この場
合ドア内側パネルアセンブリは、成形された合成プラス
チック用樹脂から別々に形成されかつその後に結合され
るかまたはさもなければ適当に一緒に固定された内側パ
ネル７０および構成トレー７２より成る。側面耐衝撃管
７４および下部補強用部材７６および上部補強用部材７
８が構成トレー７２に適当に取付けられる。窓レギュレ
ータが構成トレー７２に取付けられる。ドア外側パネル
８０が、他の部材が取付けられた後に構成トレー７２に
取付けられる。従って本発明は、反応射出材料より成る
自動車車体用ドアを製造する新規かつ改善された方法が
得られることが明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の方法による自動車用プラスチ
ックドアの１実施例の構造を示す展開斜視図、
【図２】図２は、図１におけるドア内側パネルの補強用
部材の配置構造を示す斜視図、
【図３】図３は、図２の構造に基づく射出成形後のドア
内側パネルの構造を示す斜視図、
【図４】図４は、図２の４−４線による横断面図、
【図５】図５は、図２の５−５線による横断面図、
【図６】図６は、図２の６−６線による横断面図、
【図７】図７は、本発明の方法による自動車用ドアの他
の１実施例の構造を示す展開斜視図、および
【図８】図８は、本発明の逐次的射出成形法の工程を示
す系統図である。
【符号の説明】
１０ 自動車用ドア １２ ドア内側パネル １４ 下部 １６ 上部 １８ 平面のパネル（パネル平面部） ２０ 後壁 ２２ 下壁 ２４ 前壁 ２６ 窓枠 ２８ 窓開口部 ２９ フランジリップ ３０ 側面耐衝撃管 ３２ ブラケット ３４ ブラケット ３６ 上部補強バー ３８ 下部補強バー ４２ ドア外側パネル ５０ 管状補強用部材 ５２ 前脚 ５４ 後脚 ５６ 取付板 ５７ 取付板 ５７′ リセス ５８ ガラス繊維シート ６４ 強化反応射出成形材（ＲＲＩＭ） ６６ 構造用反応射出成形材（ＳＲＩＭ） ７０ 内側パネル ７２ 構成トレー ７４ 側面耐衝撃管 ７６ 下部補強用部材 ７８ 上部補強用部材 ８０ ドア外側パネル

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少くとも１つの外装面を有するガラス繊
    維マット強化プラスチック部材（１０）を製造する方法
    において、該方法は、高粘度の反応射出成形材料および
    低粘度の反応射出成形材料が、ガラス繊維マットから形
    成された少くとも１つの補強用部材（５８）を容れた型
    キャビティー中へ逐次的に射出される逐次的反応射出成
    形法より成り；かつ前記方法が以下の工程：ガラス繊維
    マットから形成された前記少くとも１つの補強用部材
    （５８）を前記型キャビティー中へ装入し；第１の反応
    射出成形材料（６４）を、前記少くとも１つの外装面を
    形成するため前記型キャビティー中へ射出し、その際前
    記第１の反応射出成形材料（６４）が、射出される前
    に、前記少くとも１つの補強用部材（５８）を形成する
    ガラス繊維マットを経て実際に浸透するには過大である
    室温粘度を有するようにし；第２の反応射出成形材料
    （６６）を、前記少くとも１つの補強用部材（５８）を
    形成しかつ前記第１および第２の反応射出成形材料（６
    ４、６６）間に結合を形成するガラス繊維マットを経て
    実際に浸透させるため、前記型キャビティー中へ射出
    し、その際前記第２の反応射出成形材料が、前記第１の
    反応射出成形材料（６４）の、前記射出工程前の室温粘
    度よりも小さい室温粘度を有するようにし；前記型キャ
    ビティー中の前記プラスチック部材（１０）を所定の時
    間硬化させ；かつ前記硬化せるプラスチック部材（１
    ０）を前記型キャビティーから取出すことより成ること
    を特徴とする自動車用プラスチックドアの製造法。
  2. 【請求項２】 ガラス繊維マット強化プラスチック部材
    （１０）を製造する逐次的反応射出成形法において、該
    方法が、第１の反応射出成形材料（６４）が型キャビテ
    ィー中へ射出された直後の型キャビティー中に６７、７
    ３kPa （水銀柱２０インチ）を上廻らない圧力を形成す
    るため、前記型キャビティーから空気を抜取る工程（８
    ８）を包含することを特徴とする、請求項１記載の方
    法。
  3. 【請求項３】 ガラス繊維マット強化プラスチック部材
    （１０）を製造する逐次的反応射出成形法において、前
    記第２の反応射出成形材料（６６）が、前記第１の反応
    射出成形材料（６４）の、前記射出工程前の室温粘度の
    半分を上廻らない室温粘度を有することを特徴とする、
    請求項１または２のいずれかに記載の方法。
  4. 【請求項４】 ガラス繊維マット強化プラスチック部材
    （１０）を製造する逐次的反応射出成形法において、前
    記第１および前記第２の反応射出成形材料（６４、６
    ６）が２つともポリウレタン樹脂系材料であることを特
    徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載の方
    法。
  5. 【請求項５】 ガラス繊維マット強化プラスチック部材
    （１０）を製造する逐次的反応射出成形法において、前
    記プラスチック部材が自動車用ドア（１０）であり、か
    つさらに前記少くとも１つの補強用部材が、前記自動車
    用ドア（１０）の窓枠（２６）を画成する一般に逆Ｕ字
    形の予じめ形成された管状部材（５０）を含むことを特
    徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載の方
    法。
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