JPH0760887A - 自動車内装用基材およびその成形方法 - Google Patents
自動車内装用基材およびその成形方法Info
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- JPH0760887A JPH0760887A JP23239793A JP23239793A JPH0760887A JP H0760887 A JPH0760887 A JP H0760887A JP 23239793 A JP23239793 A JP 23239793A JP 23239793 A JP23239793 A JP 23239793A JP H0760887 A JPH0760887 A JP H0760887A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molding
- base material
- temperature
- thermoplastic
- thermosetting resin
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- Vehicle Interior And Exterior Ornaments, Soundproofing, And Insulation (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱硬化性樹脂を含み、耐熱性にすぐれ、20
0℃以下の温度で成形可能な自動車用内装基材を提供す
る。 【構成】 熱可塑性半硬質ウレタンフォーム芯材の両面
に、ガラス繊維と熱可塑性樹脂繊維の混抄シートを積層
してなり、混抄シートにはあらかじめAステージの熱硬
化性樹脂が含浸してあり、200℃以下の熱型でプレス
成形することによって、熱硬化性樹脂の硬化反応をすす
め賦型する。
0℃以下の温度で成形可能な自動車用内装基材を提供す
る。 【構成】 熱可塑性半硬質ウレタンフォーム芯材の両面
に、ガラス繊維と熱可塑性樹脂繊維の混抄シートを積層
してなり、混抄シートにはあらかじめAステージの熱硬
化性樹脂が含浸してあり、200℃以下の熱型でプレス
成形することによって、熱硬化性樹脂の硬化反応をすす
め賦型する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は自動車内装用基材とそ
の成形方法に関する。
の成形方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車の天井、ドア、パーセルシ
ェルフなどの内装材として、比較的剛性のある基材を用
い、表面に装飾用の表皮材を貼着したものがある。この
種の内装用基材としては、熱可塑性樹脂を主体としたも
の(以下熱可塑タイプと呼ぶ)と、熱硬化性樹脂を主体
としたもの(以下熱硬化タイプと呼ぶ)がある。両タイ
プの基材において、しばしばガラス繊維などの無機充填
材を含み、物性の改良をはかっている場合もある。熱可
塑タイプの基材は、成形に際し基材の取扱いが容易にな
る利点がある。この基材の成形方法は、可塑状態になる
まで加熱した基材を十分に低い温度のプレス成形型間に
配して、圧縮成形することによって、形状を付与しつ
つ、冷却固化して成形形状を固定するものである。この
場合、基材の加熱温度をさして高く設定する必要がなく
生産タクトも短くすることができる。さらに、しばしば
成形時にこの種の内装材にとって必要な装飾用の表皮
(織物、不織布、レザーなど)を基材に重ねおくことで
成形と同時に基材に表皮を貼着することもできる。一
方、問題点としては、熱可塑性であるために、基材物性
として耐熱性に劣ることがある。この種の内装用基材は
80℃以上の環境下での耐熱性(形状安定性や、寸法安
定性)も要求されるが、このような高温下では大半の熱
可塑性樹脂のガラス転移点をこえて、あるいはそれに非
常に近い温度になってしまうから、耐熱性の要求を満た
せない場合がある。または、耐熱性を確保しようとした
がために、形状に限定を受ける場合もある。
ェルフなどの内装材として、比較的剛性のある基材を用
い、表面に装飾用の表皮材を貼着したものがある。この
種の内装用基材としては、熱可塑性樹脂を主体としたも
の(以下熱可塑タイプと呼ぶ)と、熱硬化性樹脂を主体
としたもの(以下熱硬化タイプと呼ぶ)がある。両タイ
プの基材において、しばしばガラス繊維などの無機充填
材を含み、物性の改良をはかっている場合もある。熱可
塑タイプの基材は、成形に際し基材の取扱いが容易にな
る利点がある。この基材の成形方法は、可塑状態になる
まで加熱した基材を十分に低い温度のプレス成形型間に
配して、圧縮成形することによって、形状を付与しつ
つ、冷却固化して成形形状を固定するものである。この
場合、基材の加熱温度をさして高く設定する必要がなく
生産タクトも短くすることができる。さらに、しばしば
成形時にこの種の内装材にとって必要な装飾用の表皮
(織物、不織布、レザーなど)を基材に重ねおくことで
成形と同時に基材に表皮を貼着することもできる。一
方、問題点としては、熱可塑性であるために、基材物性
として耐熱性に劣ることがある。この種の内装用基材は
80℃以上の環境下での耐熱性(形状安定性や、寸法安
定性)も要求されるが、このような高温下では大半の熱
可塑性樹脂のガラス転移点をこえて、あるいはそれに非
常に近い温度になってしまうから、耐熱性の要求を満た
せない場合がある。または、耐熱性を確保しようとした
がために、形状に限定を受ける場合もある。
【0003】これに対して熱硬化性タイプの基材は、ガ
ラス繊維、木質繊維、発泡体などの母材に熱硬化性樹脂
を含浸したものであるが、耐熱性にすぐれる特徴があ
る。熱硬化性タイプの基材の成形方法は、未硬化の熱硬
化性樹脂を含浸した母材を、含浸した熱硬化性樹脂の硬
化反応が十分な速度で進行可能な温度の熱型によって圧
縮成形して、この間、熱硬化性樹脂の硬化反応を進行さ
せ、およその反応が完了してから脱型するものである。
この際、熱可塑性タイプの基材のような表皮材の成形同
時貼着はできない場合が多い。理由は、前記の熱硬化性
樹脂の硬化反応を促進させるためには型温を高くする必
要があり、熱可塑性樹脂からなる表皮がこれに耐えられ
ないことによる。熱硬化性タイプの基材において問題と
なるのは、熱硬化性樹脂に特有の扱いにくさにある。具
体的には基材の長期保管が困難であること、成形時
に作業環境を悪化させること、成形温度を高く、成形
時間(タクト)を長くする必要があることなどである。
は、熱硬化性樹脂を母材に含浸した基材を常温に放置
すれば、吸湿反応などが進行して、基材の保存期限が限
られる意味である。は熱硬化性樹脂がしばしば異臭を
発生することであり、ある種の樹脂では加熱を受けて分
解し、分解ガスを発生し、成形現場において排気設備を
要することもある意味である。は、前記したような成
形方法上の制約により、型温を高くするため熱損失があ
り、熱硬化性樹脂の硬化反応を進行させるためにタクト
が長くなる。また表皮の成形同時接着ができなくなるこ
とは、前記した通りである。
ラス繊維、木質繊維、発泡体などの母材に熱硬化性樹脂
を含浸したものであるが、耐熱性にすぐれる特徴があ
る。熱硬化性タイプの基材の成形方法は、未硬化の熱硬
化性樹脂を含浸した母材を、含浸した熱硬化性樹脂の硬
化反応が十分な速度で進行可能な温度の熱型によって圧
縮成形して、この間、熱硬化性樹脂の硬化反応を進行さ
せ、およその反応が完了してから脱型するものである。
この際、熱可塑性タイプの基材のような表皮材の成形同
時貼着はできない場合が多い。理由は、前記の熱硬化性
樹脂の硬化反応を促進させるためには型温を高くする必
要があり、熱可塑性樹脂からなる表皮がこれに耐えられ
ないことによる。熱硬化性タイプの基材において問題と
なるのは、熱硬化性樹脂に特有の扱いにくさにある。具
体的には基材の長期保管が困難であること、成形時
に作業環境を悪化させること、成形温度を高く、成形
時間(タクト)を長くする必要があることなどである。
は、熱硬化性樹脂を母材に含浸した基材を常温に放置
すれば、吸湿反応などが進行して、基材の保存期限が限
られる意味である。は熱硬化性樹脂がしばしば異臭を
発生することであり、ある種の樹脂では加熱を受けて分
解し、分解ガスを発生し、成形現場において排気設備を
要することもある意味である。は、前記したような成
形方法上の制約により、型温を高くするため熱損失があ
り、熱硬化性樹脂の硬化反応を進行させるためにタクト
が長くなる。また表皮の成形同時接着ができなくなるこ
とは、前記した通りである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な熱可塑タイプの基材と、熱硬化タイプの基材に残る課
題を同時に解決しようとするものであって、熱可塑性樹
脂と熱硬化性樹脂を組み合わせた内装用基材を提供す
る。
な熱可塑タイプの基材と、熱硬化タイプの基材に残る課
題を同時に解決しようとするものであって、熱可塑性樹
脂と熱硬化性樹脂を組み合わせた内装用基材を提供す
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】課題を解決するための本
発明の手段は、連続気泡率が50%以上ある熱可塑性半
硬質ウレタンフォームからなる芯材の両面に、ガラス繊
維と熱可塑性樹脂繊維の混抄シートを積層してなり、混
抄シートはAステージの熱硬化性樹脂が含浸されたプリ
プレグ状態にある自動車内装用基材により、また、この
基材の成形方法として、芯材の熱可塑性半硬質ウレタン
フォームの可塑化温度と、混抄シートの熱可塑性樹脂繊
維の軟化温度と、混抄シートに含浸したAステージの熱
硬化性樹脂の硬化反応促進可能温度よりも高く、200
℃よりは低い温度に加熱された成形型によってプレス成
形する自動車内装用基材の成形方法による。
発明の手段は、連続気泡率が50%以上ある熱可塑性半
硬質ウレタンフォームからなる芯材の両面に、ガラス繊
維と熱可塑性樹脂繊維の混抄シートを積層してなり、混
抄シートはAステージの熱硬化性樹脂が含浸されたプリ
プレグ状態にある自動車内装用基材により、また、この
基材の成形方法として、芯材の熱可塑性半硬質ウレタン
フォームの可塑化温度と、混抄シートの熱可塑性樹脂繊
維の軟化温度と、混抄シートに含浸したAステージの熱
硬化性樹脂の硬化反応促進可能温度よりも高く、200
℃よりは低い温度に加熱された成形型によってプレス成
形する自動車内装用基材の成形方法による。
【0006】
【作用】本発明では、基材の構成とその成形温度の組合
せによって以下の作用がある。 (1)成形性 芯材の熱可塑性硬質ウレタンフォームは、成形をとおし
て型により加熱せられて可塑状態にはいり、成形の自由
度が発揮される。一方、混抄シートも加熱せられて熱可
塑性樹脂繊維分が軟化するために延伸しやすい(ガラス
繊維が、その位置をかえやすい)状態になり、型形状に
追随し、成形しやすくなる。熱可塑性半硬質ウレタンフ
ォームの連続気泡率が50%以上であることから、基材
の成形と同時に表皮の貼着をおこなう場合、表皮と基材
の間にまきこまれた空気を芯材中に分散させることがで
き、基材と表皮の貼着を良くできる。 (2)成形基材の物性 混抄シート中に熱硬化性樹脂を含浸し、またガラス繊維
を含んでいるから、耐熱性、寸法安定性にすぐれる。ま
たウレタンフォーム自体が半硬質で剛性があること、お
よび芯材と両面の混抄シートの3層構造により、曲げ強
度にすぐれる。 (3)取扱い性 熱硬化性樹脂の使用量は混抄シートへの含浸のみであ
り、使用量が限られていることから、作業環境の悪化は
さけられる。また、表面材の熱硬化性樹脂はAステージ
にあり、安定しているから、基材の保管が容易である。
型温は通常の熱硬化性樹脂成形より低く200℃未満に
できるので(熱硬化性樹脂をAステージで使用し、基材
の表面に配置していることから硬化反応が進行しやす
い)熱効率が改善され、表皮の成形同時接着も可能であ
る。また成形タクトも短縮できる。
せによって以下の作用がある。 (1)成形性 芯材の熱可塑性硬質ウレタンフォームは、成形をとおし
て型により加熱せられて可塑状態にはいり、成形の自由
度が発揮される。一方、混抄シートも加熱せられて熱可
塑性樹脂繊維分が軟化するために延伸しやすい(ガラス
繊維が、その位置をかえやすい)状態になり、型形状に
追随し、成形しやすくなる。熱可塑性半硬質ウレタンフ
ォームの連続気泡率が50%以上であることから、基材
の成形と同時に表皮の貼着をおこなう場合、表皮と基材
の間にまきこまれた空気を芯材中に分散させることがで
き、基材と表皮の貼着を良くできる。 (2)成形基材の物性 混抄シート中に熱硬化性樹脂を含浸し、またガラス繊維
を含んでいるから、耐熱性、寸法安定性にすぐれる。ま
たウレタンフォーム自体が半硬質で剛性があること、お
よび芯材と両面の混抄シートの3層構造により、曲げ強
度にすぐれる。 (3)取扱い性 熱硬化性樹脂の使用量は混抄シートへの含浸のみであ
り、使用量が限られていることから、作業環境の悪化は
さけられる。また、表面材の熱硬化性樹脂はAステージ
にあり、安定しているから、基材の保管が容易である。
型温は通常の熱硬化性樹脂成形より低く200℃未満に
できるので(熱硬化性樹脂をAステージで使用し、基材
の表面に配置していることから硬化反応が進行しやす
い)熱効率が改善され、表皮の成形同時接着も可能であ
る。また成形タクトも短縮できる。
【0007】
【実施例】以下に好適な一実施例を示す。 <芯材>密度が0.03g/cm3 、厚さ8.0mmの
熱可塑性半硬質ウレタンフォームである。連続気泡率は
70%あり、の種のウレタンフォームとしては非常に高
い値であるが、通常の発泡反応とは異なる長時間の、い
わゆるクリームタイムの長い発泡反応により得られるも
のである。このウレタンフォームは常温では、たとえば
元厚さから10%厚まで圧縮して圧縮状態を解除すると
元厚さの60%厚まで回復し、弾性と塑性をあわせもつ
半硬質的な性質をもっていることがわかる。一方、常温
から除々に加温していくとしだいに可塑性が強まり、フ
ォームの温度が100℃をこえるとほぼ完全な可塑状態
に入り、いったん圧縮すると圧縮状態を解除しても厚さ
の復元はなくなる。よってウレタンフォームが可塑状態
になる100℃以上の領域が成形に適した条件といえ
る。 <混抄シート>ポリエステル短繊維(繊維径16〜18
mm)と、ガラス短繊維(繊維径8〜10 mm)の重
量比1:1の混抄シートであり、目付け量は30g/m
2 である。この混抄シートに、Aステージにあるメラミ
ン樹脂を72g/m2 含浸し、プリプレグとしている。
このプリプレグは、メラミン樹脂を溶媒に溶解して得た
溶液中に混抄シートをとおして、溶液を含浸させ後乾燥
工程によって溶媒を揮発させるとともに、メラミン樹脂
が粘着性を失う程度にわずかな硬化反応を進めた状態
(Aステージ)にして、まきとったものである。このプ
リプレグは常温ではほとんど延伸不可能な状態である
が、加熱していくと、ポリエステル繊維のガラス転移点
をこえる90〜100℃付近から、柔らかさがあらわ
れ、しだいに延伸可能な状態になる。これは、常温では
ガラス繊維がポリエステル繊維に拘束されて、その相対
位置をかえることができなかったものがポリエステル繊
維が軟化することによって動きやすくなるためである。
したがって、ポリエステル繊維が軟化しだす100℃以
上の領域では、プリプレグが成形型形状に追随しやすく
なる。また、メラミン樹脂の硬化反応は温度が150℃
をこえると開始される。よって、混抄シート全体として
150℃以上の成形型温度が好ましい。 <成形条件>実施例基材の成形条件としては、以下が好
適であった。芯材の両面に混抄シートを重ねて、型温が
180℃の上下対の成形型によってプレス成形する。こ
の場合、上下型間の隙は6.0mmとし(基材の元厚さ
に対して25%圧縮)、タクトは45秒に設定する。 <評価>前記の芯材と混抄シートおよびその成形条件に
よって、好適な自動車内装用基材の成形ができた。得ら
れた基材の物性は以下のとおりであり、いずれもこの種
の基材として必要、十分なものであった。 (曲げ剛性)試料幅50mm、支点間長さ100mmの
曲げ試験によって最大曲げ荷重1.5kgf/50mm
の結果であった。 (耐熱性)85℃雰囲気下、48時間放置した場合、外
観異常や、基材の劣化などなかった。 (寸法安定性)上記耐熱試験において基材を85℃の雰
囲気中から常温にもどした場合、寸法変化は平均2%の
収縮を記録した。 <表皮の貼着>基材に対して感熱性合成樹脂フィルムに
よって装飾用の表皮を貼着して、自動車用内装材とする
ことができる。この場合、表皮としてポリエステル繊維
不織布(目付け200g/m2 )を用い、表皮材と基材
の接着のためには、感熱性の合成樹脂フィルム(たとえ
ばエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂フィルム、目付け7
0g/m2 )を用いることが好適であった。基材に対し
て成形前に、あらかじめ感熱性合成樹脂フィルムを介し
て表皮を積層しておき、以下、基材を通常どおり成形す
ると、成形型の熱により感熱性合成樹脂フィルムが溶融
し、接着剤として作用することで表皮の貼着ができる。
熱可塑性半硬質ウレタンフォームである。連続気泡率は
70%あり、の種のウレタンフォームとしては非常に高
い値であるが、通常の発泡反応とは異なる長時間の、い
わゆるクリームタイムの長い発泡反応により得られるも
のである。このウレタンフォームは常温では、たとえば
元厚さから10%厚まで圧縮して圧縮状態を解除すると
元厚さの60%厚まで回復し、弾性と塑性をあわせもつ
半硬質的な性質をもっていることがわかる。一方、常温
から除々に加温していくとしだいに可塑性が強まり、フ
ォームの温度が100℃をこえるとほぼ完全な可塑状態
に入り、いったん圧縮すると圧縮状態を解除しても厚さ
の復元はなくなる。よってウレタンフォームが可塑状態
になる100℃以上の領域が成形に適した条件といえ
る。 <混抄シート>ポリエステル短繊維(繊維径16〜18
mm)と、ガラス短繊維(繊維径8〜10 mm)の重
量比1:1の混抄シートであり、目付け量は30g/m
2 である。この混抄シートに、Aステージにあるメラミ
ン樹脂を72g/m2 含浸し、プリプレグとしている。
このプリプレグは、メラミン樹脂を溶媒に溶解して得た
溶液中に混抄シートをとおして、溶液を含浸させ後乾燥
工程によって溶媒を揮発させるとともに、メラミン樹脂
が粘着性を失う程度にわずかな硬化反応を進めた状態
(Aステージ)にして、まきとったものである。このプ
リプレグは常温ではほとんど延伸不可能な状態である
が、加熱していくと、ポリエステル繊維のガラス転移点
をこえる90〜100℃付近から、柔らかさがあらわ
れ、しだいに延伸可能な状態になる。これは、常温では
ガラス繊維がポリエステル繊維に拘束されて、その相対
位置をかえることができなかったものがポリエステル繊
維が軟化することによって動きやすくなるためである。
したがって、ポリエステル繊維が軟化しだす100℃以
上の領域では、プリプレグが成形型形状に追随しやすく
なる。また、メラミン樹脂の硬化反応は温度が150℃
をこえると開始される。よって、混抄シート全体として
150℃以上の成形型温度が好ましい。 <成形条件>実施例基材の成形条件としては、以下が好
適であった。芯材の両面に混抄シートを重ねて、型温が
180℃の上下対の成形型によってプレス成形する。こ
の場合、上下型間の隙は6.0mmとし(基材の元厚さ
に対して25%圧縮)、タクトは45秒に設定する。 <評価>前記の芯材と混抄シートおよびその成形条件に
よって、好適な自動車内装用基材の成形ができた。得ら
れた基材の物性は以下のとおりであり、いずれもこの種
の基材として必要、十分なものであった。 (曲げ剛性)試料幅50mm、支点間長さ100mmの
曲げ試験によって最大曲げ荷重1.5kgf/50mm
の結果であった。 (耐熱性)85℃雰囲気下、48時間放置した場合、外
観異常や、基材の劣化などなかった。 (寸法安定性)上記耐熱試験において基材を85℃の雰
囲気中から常温にもどした場合、寸法変化は平均2%の
収縮を記録した。 <表皮の貼着>基材に対して感熱性合成樹脂フィルムに
よって装飾用の表皮を貼着して、自動車用内装材とする
ことができる。この場合、表皮としてポリエステル繊維
不織布(目付け200g/m2 )を用い、表皮材と基材
の接着のためには、感熱性の合成樹脂フィルム(たとえ
ばエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂フィルム、目付け7
0g/m2 )を用いることが好適であった。基材に対し
て成形前に、あらかじめ感熱性合成樹脂フィルムを介し
て表皮を積層しておき、以下、基材を通常どおり成形す
ると、成形型の熱により感熱性合成樹脂フィルムが溶融
し、接着剤として作用することで表皮の貼着ができる。
【0008】
【発明の効果】本発明の内装用基材は、軽量でありなが
ら、十分な曲げ剛性がある。また耐熱性にすぐれ、寸法
安定性も良く自動車用内装材として好ましいものであ
る。さらに、基材の成形に際して、熱硬化樹脂成分を使
用していながら成形温度を200℃以下の比較的低い温
度にすることができるため、基材の成形時に表皮を同時
接着することが可能であり、成形タクトも短縮できる。
ら、十分な曲げ剛性がある。また耐熱性にすぐれ、寸法
安定性も良く自動車用内装材として好ましいものであ
る。さらに、基材の成形に際して、熱硬化樹脂成分を使
用していながら成形温度を200℃以下の比較的低い温
度にすることができるため、基材の成形時に表皮を同時
接着することが可能であり、成形タクトも短縮できる。
Claims (2)
- 【請求項1】 連続気泡率が50%以上ある熱可塑性半
硬質ウレタンフォームからなる芯材の両面に、ガラス繊
維と熱可塑性樹脂繊維の混抄シートを積層してなり、混
抄シートはAステージの熱硬化性樹脂が含浸されたプリ
プレグ状態にあることを特徴とする自動車内装用基材。 - 【請求項2】 請求項1の基材の成形方法として、芯材
の熱可塑性半硬質ウレタンフォームの可塑化温度と、混
抄シートの熱可塑性樹脂繊維の軟化温度と、混抄シート
に含浸したAステージの熱硬化性樹脂の硬化反応促進可
能温度よりも高く、200℃よりは低い温度に加熱され
た成形型によってプレス成形することを特徴とする自動
車内装用基材の成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23239793A JPH0760887A (ja) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | 自動車内装用基材およびその成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23239793A JPH0760887A (ja) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | 自動車内装用基材およびその成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0760887A true JPH0760887A (ja) | 1995-03-07 |
Family
ID=16938606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23239793A Pending JPH0760887A (ja) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | 自動車内装用基材およびその成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0760887A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107399090A (zh) * | 2016-05-18 | 2017-11-28 | 胡海东 | 一种纤维增强发泡复合材料及其制造方法 |
-
1993
- 1993-08-24 JP JP23239793A patent/JPH0760887A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107399090A (zh) * | 2016-05-18 | 2017-11-28 | 胡海东 | 一种纤维增强发泡复合材料及其制造方法 |
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