JPH08508947A

JPH08508947A - 液体成形用配合物及びそれから物品を形成するための方法及び装置

Info

Publication number: JPH08508947A
Application number: JP6523232A
Authority: JP
Inventors: ヒンドゥジャ，マーリ; ピー．ドライズデール，ジェームズ
Original assignee: エアロクイップコーポレイション
Priority date: 1993-04-12
Filing date: 1994-03-31
Publication date: 1996-09-24
Also published as: EP0699123A1; WO1994023924A1; EP0699123A4; US5424017A

Abstract

(57)【要約】流動性成形用液体配合物を用いたガラス繊維補強プラスチック物品を成形するための方法及び装置であって、型が開いている間に、半型（１４）内にガラス繊維補強材のマットを置き、半型（１３、１４）が完全に閉じる位置から約２ｉｎの距離に到達するまでそれらを迅速に近づけ、７５〜７７°Ｆの範囲の温度に維持しておいた成形用液体配合物を、半型を遅い速度で近づけながら、それら半型の間の空間中に注入し、その注入工程後、半型を完全に閉じ、成形用配合物を型空洞に一致させて圧縮成形すると同時に、過剰のガラス補強材をトリミングし、成形された成形用配合物を硬化する温度へ加熱することを行う、方法及び装置。

Description

【発明の詳細な説明】液体成形用配合物及びそれから物品を形成するための方法及び装置〔技術分野〕本発明は、液体成形用配合物、及びそれから物品、特にガラス繊維補強物品を迅速に製造するための方法及び装置に関する。〔背景技術〕ガラス繊維補強樹脂物品の成形は、当分野で以前から知られている。ガラス繊維補強プラスチック物品を成形するための種々の方法、装置、及び種々の型の物品を形成するための材料配合物の例は、米国特許第３，８４０，２３９号、第３，９５７，９４３号、第４，０１４，９７０号、第４，２０４，８２２号、第４，４３８，０６２号、第４，４０４，２６１号、第４，５５１，０８５号、及び第４，８５５，０９７号明細書に見出すことができる。〔発明の開示〕本発明は、新規で改良された熱硬化性液体成形用配合物及びそのような配合物を用いてガラス繊維補強樹脂物品を成形するための方法及び装置に関する。本発明は、その成形用配合物が、型中に直接注入することができる低粘度成形用配合物と共に低圧高速反復工程を使用できるようにしている点で、従来の成形に勝る多くの利点を有する。この注入は、半型がそれらの完全に閉じた位置に到達する直前に行われ、その閉じた位置でそれらの半型は配合物を圧縮成形して型の空洞に一致させる。本発明によれば、仕上げ物品の正確な同一性及び優れた形状安定性と共にガラス繊維補強材の良好な濡れが達成される。本発明によれば、ここに記載する組成の液体成形用配合物は、７５〜７７°Ｆの範囲の温度に維持すると、１０，０００ｃｐｓより小さい程度の充分低い粘度を有する。この低い粘度の材料は容易にポンプで送ることができ、殆ど閉じようとしている状態の二つの半型の間の空間中へ注入することができる。本発明により、それら半型を比較的大きな速度で互いに近づけ、予め定められた間隔の所に到達させる。次に速度をかなり低下させ、流動性液体成形用配合物を、半型を完全に閉じる前のその空間中へ注入し、好ましくはポンプ／計量装置を用いて一つの入口を通して注入する。それら半型を閉じる時、圧縮圧力を用いてプラスチックを型空洞に一致させる。それらの半型を２９０°Ｆ〜３００°Ｆの範囲の温度に加熱する。液体成形用配合物は離型剤を含み、そのため外部の離型装置を用いる必要は無い。〔図面の簡単な説明〕第１図は、本発明によるプラスチック物品成形機械を示す部分的に断面で示した概略的立面図である。第２図は、殆ど閉じようとしている位置にある半型及びその中に射出成形された液体成形用配合物を示す第１図と同様な立面図である。第３図は、完全に閉じた位置にある半型及びそれら閉じた半型によって定められた空洞内に圧縮成形された物品を示す、第１図と同様な立面図である。第４図は、過剰のガラス繊維補強材を切断するための剪断エッジを示す、第３図の一部分の拡大断面図である。第５図は、計量／注入ヘッドを示す断面図である。〔本発明を実施するための最良の態様〕図面に関し、そこには番号１０によって全体的に示された成形機械が示されており、それは上方支持盤１１、下方支持盤１２、上方支持盤１１と一緒に動くように取付けた上半型１３、及び下方支持盤１２によって支持されるように固定した下半型１４を有する。好ましくは、それら半型は鋼から形成し、それらを２９０〜３００°Ｆの範囲の温度に維持するための手段が配備されている。予め定められた範囲内に型を維持するための手段は当分野でよく知られており、図面には示されていない。基本的成形機械１０は、モーリン、ロゥア（Moline，lowa）のウイリアムズ・ホワイト・アンド・カンパニー（Williams，White，and Company）によって製造され、そこから型Ｃ−３８４１Ｂとして販売されている機械のように、慣用的なものでもよい。本発明の開発中、上半型１３及び下半型１４は、閉じた時に、最終成形部品Ｐの形状に一致した形状を有する型空洞１５（第３図参照）を定め、過剰のガラス繊維補強材料をトリミングするための手段を与える形に作られている。更に、成形機械１０には、上半型１３を下半型１４の方へ移動させる速度を変化させるための手段、それら半型が完全に閉じる前にそれらの間の空間中へ液体成形用配合物を注入するための手段、及び過剰のガラス繊維補強材を剪断除去するための手段が配備されている。下半型１４は、成形表面１６を持っている。ダム（dam）１７は成形表面１６から上方へ伸び、そのような成形表面１６を取り巻いている。下半型１４はダム１７の外側が凹んでおり、ダム１７を取り巻く溢流空洞１８を形成する。壁１９は溢流空洞１８から上方へ伸び、垂直から約３°（±１°）の角度で外側へ傾斜している。水平の壁２０はその直立した壁１９を取り巻いている。垂直の壁２１がその水平の壁２０から下方へ伸び、第二の水平壁２２がそこから外側へ下半型１４の外端へ伸びている。上半型１３は成形表面２６を有し、それは垂直壁２７によって囲まれ、成形表面２６と垂直壁２７との接合によって剪断エッジ２８が定まり、そのエッジは、上半型１３が完全に閉じた位置に近づくと直立傾斜壁１９と接触する大きさ及び形状を有し、それによってそれらの間に伸びたガラス繊維補強材を切断する。内部水平壁２９は垂直壁２７を取り囲んでいる。ヒールブロック（heel block）３０が内部水平壁２７の下に取付けてある。ヒールブロック３０は下半型１４の垂直壁２１と滑るように嵌合し、上半型１３が下半型１４に対し完全に閉じた位置まで降下する時、その上半型の適切な移動を維持するのに役立つ。停止ブロック３１が上半型１３及び下半型１４の両方の外端の所に取付けてあり、上半型１３が下半型１４と完全に閉じた位置に近づいた時、互いに嵌合する。上半型１３には、その上方非成形表面２３中に中心凹所３４が形成されており、中心通路３５がその凹所３４から上半型１３を通って伸び、成形表面２６へ達している。上半型１３上には、注入ヘッド４０が取付けてあり、そのヘッドは上半型１３の上表面２３上に取付けられた本体部分４１を有する。注入ヘッド４０は、ミシガン州スターリングハイツのＥＭＣ２社（EMC 2 Inc.）により製造されている。分配ヘッド４２が本体４１から下方へ凹所３４中へ伸び、分配管４３を有し、その管はそこから下方へ中心通路３５を通って伸びている。注入管４３は上半型の成形表面２６の所で終わっており、上半型がその閉じた位置に到達する直前の閉じようとしている半型１３と１４との間の空間中へ液体成形用配合物を導入する働きをする。管４３中に丁度入るような大きさのピン４４（第５図参照）が水圧シリンダー４５に取付けてあり、分配管４３の実質的に全長に亙って往復運動ができるようにしてある。本体４１及び注入器ヘッド４２は、第一通路４６がその中に形成されており、その通路は入口導管４７を通って液体成形用配合物を受け、それを分配管４３の上端の所にある孔４８へ送る働きをする。第５図から分かるように、孔４８の直ぐ上の分配管４３の上端にシール４９が配備されていて、成形用液体配合物が上へ逃げないようにしてある。シール４９は、ピン４４の外側表面に丁度密封するように嵌まる大きさを持っているが、そのような密封状態を維持しながらピン４４がそれに対し軸方向に相対的に動くことができるようになっている。ピン４４を閉じた位置へ下げると、それは孔４８を閉じ、成形用液体配合物が上半型１３を通って流れるのを防いでいる。第一通路４６も外側導管５０に通じており、孔４８を閉じた時、成形用液体配合物が再循環できるようにしてある。第二通路５２が入口導管５３から水又は他の温度制御用液体媒体を受けるために配備されている。通路５２は、このように注入ヘッド中の成形用液体配合物の温度を制御するための温度制御用手段として働くが、連続循環及び正確な温度制御を与えるために、出口導管（図示されていない）と連通している。装置の操作及び成形部品Ｐを形成する方法について次に記述する。第１図に示したように半型１３及び１４を完全に開いた位置に置き、注入ヘッドのピン４４を成形表面２６と合った降下位置まで完全に伸びた状態にしておき、ガラス繊維補強材Ｆのシートを下半型中に、それが成形表面１６を覆い、ダム１７、溢流空洞１８を越え、水平壁２０上へ伸びるように配置する。次に成形機械１０を駆動して上半型１３を迅速に低下し、それを、上及び下半型の成形ブロック３１が接触した完全に閉じる位置から約２ｉｎ（インチ）の距離の所に到達させる。それらの型は２９０〜３００°Ｆの温度に維持するが、成形用液体配合物は、通路５２を通って液体調節用手段を流れる結果、７５〜７７°Ｆの温度に維持される。上半型を迅速に閉じる速度は６００ｉｎ／分の程度である。しかし、上半型１３がその完全に閉じる位置から約２ｉｎの位置に到達した時、その速度を１０〜２０ｉｎ／分の程度の遅い速度へ減少させる。上半型がそのような位置に到達したならば、直ちにピン４４を通路４３中へ引き戻し、孔４８を開ける。その時に成形用液体配合物をその或る程度閉じた型空洞中に１００〜１５０１ｂ／ｉｎ² の程度の圧力で注入する。そのような成形用液体配合物の注入は、半型１３及び１４がそれらの完全に閉じた位置に到達する前に完了する。このことは、（１）型空洞から空気を、それが完全に閉じる前に放出されるため、及び（２）成形用液体配合物が完全に流動してガラス繊維補強マットＦを濡らすのに充分な圧縮圧力を生じさせるために重要である。このようにして２５０〜３００ｔの程度の圧縮圧力が、半型１３及び１４が完全に閉じた時に加えられるようにする。注入工程が完了した時、半型１３及び１４が少なくとも1/4″開いているのが望ましい。注入工程が完了した時、ピン４４を管４３中へ降下させ、成形表面２６へ伸びるピンの端がその領域中のガラス繊維補強部品を成形する働きをする。成形された部品を、加熱された型により加熱して材料が完全に硬化する温度へ加熱する。半型１３及び１４を閉じる間、剪断エッジ２８が上方へ伸びる壁１９と接触し、それによってそこから外側へ存在しているガラス繊維補強マットＦのその部分を切断する。第４図から分かるように、プラスチック材料の一部はダム１７を通って溢流空洞１８中へ伸びていることがある。下半型１４からその成形部品を取り出した時、その溢流空洞中へ伸びていた材料はトリミングされる。本発明の低圧高速成形法で用いるように開発した成形用配合物は、次のものからなる：（ａ）多価アルコールとエチレン系不飽和ポリカルボン酸との重縮合による不飽和ポリエステル；（ｂ）飽和ポリエステルポリウレタン重合体；（ｃ）前記不飽和ポリエステルと共重合する一種類以上のエチレン系不飽和単量体；及び（ｄ）一種類以上の低プロファイル（low-profile）熱可塑性重合体。不飽和ポリエステル成分は、一種類以上の多価アルコールと一種類以上のエチレン系不飽和ポリカルボン酸との重縮合反応生成物からなる。ポリカルボン酸とは、一般にポリカルボン酸又はジカルボン酸又はそれらの無水物、ポリカルボン酸又はジカルボン酸のハロゲン化物、及びポリカルボン酸又はジカルボン酸のエステルを意味する。重合可能な炭素・炭素二重結合を有する適当な不飽和酸及び対応する酸無水物及び酸ハロゲン化物には、無水マレイン酸、マレイン酸、及びフマール酸が含まれる。本発明で用いられる他の酸は、重合可能な炭素・炭素結合を持たないジカルボン酸又はポリカルボン酸である。その例には、Ｏ−フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、メチル −コハク酸、トリメリット酸の無水物等が含まれる。ポリエステルを製造するのに有用な多価アルコールには、１，２−プロパンジオール（今後プロピレングリコールとして言及する）、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコール、１，３−ブタンジオール、エチレングリコール、グリセロール等が含まれる。多価アルコールには、ジオール、トリオール、テトロール（tetrols）、及び一層高官能性のアルコールが含まれる。それらは式、Ｒ（ＯＨ）_X（式中、Ｒは２〜１０個の炭素原子を有するアルキル基であり、ｘは２〜４の整数である）によって表すこともできる。２〜５個の炭素原子を有するアルキル基を有する二価アルコールを用いるのが好ましい。飽和ポリエステルポリウレタン重合体は、飽和又は芳香族ポリカルボン酸と多価アルコールとの縮合により既知の方法で製造される。蓚酸、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、テレフタル酸及び（又は）それらのエステル／ジエステルのような飽和又は芳香族ジカルボン酸が好ましい。好ましいアルコールはエチレングリコール、１，４−ブタンジオール、及び１，６− ヘキサンジオール、又は不飽和２−ブチレンジオール（１，４）である。重合体のポリウレタン部分を製造するのに用いることができるイソシアネートは、脂肪族、脂環式、又は芳香族化合物でもよい。それらの例は、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＭＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、パラフェニレンジイソシアネート、４，４′−ジイソシアナトジシクロヘキシルメタン（ＨＤＩ）、４，４′−ジイソシアナトジフェニルメタン（ＭＤＩ）、トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、１，４−ジ−（２−イソシアナトプロピ− ２−イル）ベンゼン、ポリアリーレンポリフェニルイソシアネート（ＰＡＰＩ）、及びデスモジュール（Desmodur）−Ｎ又はデスモジュール−Ｌの如きオリゴマーポリイソシアネートであり、任意にフェニルイソシアネート及びＮ−ブチルイソシアネートの如き単官能性イソシアネートと組合せてもよい。成形用配合物の単量体成分は、不飽和ポリエステルと重合する物質からなる。不飽和ポリエステルと共重合することができるエチレン系不飽和単量体は、最も一般的にはスチレンであるが、メチルスチレンも有用であり、メチルアクリレート、エチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート等の如きアクリレート及びメタクリレートも同様に有用である。樹脂状配合物の低プロファイル添加剤成分は、熱可塑性重合体からなる。低プロファイル添加剤は、不飽和ポリエステルと混合して硬化すると、多相系を与える結果になる物質である。低プロファイル添加剤として有用な幾つかの重合体には、アクリル酸及びメタクリル酸のエステルの単独重合体及び共重合体、酢酸酪酸セルロース、酢酸ビニル単独重合体及び共重合体、ポリイソシアネート、好ましくはジイソシアネート及びポリエーテルポリオールから製造されたポリウレタン、数多くの飽和ポリエステル、ポリカプロラクトン、スチレン・ブタジエン共重合体、或る変性セルロース、及び或るアルキルオキシド重合体が含まれる。低プロファイル添加剤の上記リストは、全ての低プロファイル添加剤を列挙したものではなく、むしろ低プロファイル樹脂中に存在する多相形態を生じさせるのに用いられてきた材料の例を示すためのものである。他の熱可塑性ＬＰＡには次のものが含まれる：（ａ）アクリリックス（acrylics）（ｂ）ポリ酢酸ビニル（ｃ）スチレン共重合体（ｄ）ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）及びＰＶＣ共重合体（ｅ）酢酸酪酸セルロース（ｆ）ポリカプロラクトン（ｇ）熱可塑性ポリエステル。成形用配合物は、色々な種々の他の添加剤、湿潤剤、触媒、抑制剤、促進剤、離型剤、充填剤、顔料、濃化剤等を含んでいてもよい。これらの材料を入れるか入れないかは、用いられる成形用配合物に与えたい特定の効果に依存する。本発明は、数多くの補強用材料を用いることができる。それらの例には、チョップトストランドマット、ロービングクロス、ガラス繊維織物、ストランド編物（braided strands）、及び一方向、二方向、又は多方向に編んだ織物がある。何年も前から連続ストランドマットもプラスチック用ガラス繊維補強材として用いられてきた。それらのマットは無作為的な方向の無限の長さのストランドを持っており、それらは各ストランドが個々の模様をとるか又はコイル状に重なって、緩く巻いた形態をしているように見える。工業的にはコンベアーの上にストランドを集め、次に結合剤で結合し、硬化し、平らな商品としてそれらを成形業者へ出荷するために巻く。ガラス繊維織物を用いることもできる。ガラス繊維織物は平織物、綾織物、サテン織物、ロービングクロス、又は一方向織物を交差させた多層織物でもよい。本発明の実施で用いられるガラス繊維は、当業者によく知られた「Ｅ」ガラス繊維でもよいが、それに限定されるものではない。そのような繊維は米国特許第２，３３４，９６１号明細書に記載されている。そのガラスは標準的Ｅガラスであるが、もし望むならば、高強度マグネシア、アルミニウム珪酸塩ガラス繊維を用いることもできる。しかし、本発明の成形用配合物のための好ましいガラス繊維補強材は、連続的スワールマット（swirl mat）である。次の例は、本発明の成形用配合物に用いられる配合を記載したものである。その例には、種々の添加剤を用いて達成しようとした特別な効果も記載されている。例１１．１４０２７Ｃは、スチレン単量体に溶解したイソフタル酸不飽和ポリエステル樹脂である。熱硬化性ポリエステル樹脂は、取扱い易く、硬化が速く、機械的、電気的、及び化学的性質のバランスがよく、良好な形状安定性、特別な性質への変性し易さ、低コスト等の多くの利点を与える。基礎ポリエステルの組成に種々の変更を与え、重合中及び重合後に広い範囲の性質を持つ樹脂ペーストを生成させることができる。２．ニューロン（Neulon）Ｈは、ニューロンＨ変性剤としてユニオン・カーバイドから販売されているスチレン単量体中に溶解したポリ酢酸ビニルである。熱可塑性重合体をポリエステル樹脂と一緒にすることにより重合収縮を小さくすることができる。収縮は、ポリエステル／熱可塑性重合体比を変えることにより主に調節する。熱可塑性重合体をポリエステル樹脂に添加することにより、成形部品の収縮を「０」に近くすることができる。３．ＬＰＸ−２０３０は、スチレン共重合体に溶解した脂肪族飽和ポリエステルポリウレタン重合体（固形物４０％）である。それは、希望の収縮を達成すると共に、良好な表面外観及び一層良好な可撓性を与える。４．Ｂｙｋ−Ｗ−９７２は、ｎ−ブチルアセテートプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートである。この湿潤剤は実質的な量（約２０％）、混合物の粘度を低下する。それに加えて、この湿潤剤は上記二つの添加剤とポリエステルとの間の相溶性を改良し、それによって僅かに一層大きな機械的性質を与える。５．ルパーゾル（Lupersol）２５６は、２，５−ジメチル２，５−ジ（２−エチルヘキサノイルペルオキシ）ヘキサン（９０％液体）である。この触媒の主な目的は、不飽和ポリエステルと単量体成分との、液体から固体状態への化学反応（共重合）を開始させることである。型からの熱により触媒が分解する。これが単量体及びポリエステルを活性化し、架橋した熱硬化性重合体を形成する。一般に、０．３〜１．５重量％の触媒の添加で、架橋反応を適切に促進する。特定の触媒の選択は、次の因子の一つ又は組合せに依存する。（ａ）硬化温度（ｂ）希望の硬化速度（ｃ）触媒を活性化する手段（ｄ）コスト（ｅ）含まれる樹脂の量（ｆ）抑制剤の種類（ｇ）必要な保存寿命。ルパーゾル２５６は、２００〜２１０°Ｆの範囲の材料温度に到達すると、その最初の反応を開始させる。それは通常２６０〜２７０°Ｆの範囲の温度で分解する。この触媒は安定性が低いが、ＴＢＰＢのような一層安定な過酸化物と一緒にすると、加速された硬化を与える。６．ＴＢＰＢはペルオキシ安息香酸t−ブチルであり、高温触媒である。この触媒は２６０〜２７０°Ｆの温度で活性になり、３００〜３１０°Ｆの遥かに高い温度で分解を開始する。低温触媒と一緒にしたこの製品は、遥かに速い速度で完全に硬化することが知られている。従って、遥かに低い温度で反応を開始させ、その硬化を遥かに高い温度で完了させるためにその二元触媒を用いる。７．ＢＭＣ−ＳＳＴは、メタクリレート系スチレン抑制剤であり、触媒を含む不飽和ポリエステル樹脂からのスチレンの蒸発を減少する。硬化した物質は周囲条件でスチレン臭を放出する傾向がある。環境温度が上昇するに従って、その物質の回りのスチレン濃度は高い水準を示す。そのような水準はそのスチレン抑制剤により実質的に匂いを与えない所まで低下する。８．コバルト溶液は、希釈剤中に入れた１２％ナフテン酸コバルト溶液である。それは、化学反応を加速し、硬化段階を遥かに速い速度で完了させるために、触媒と共に促進剤として用いられる。この物は遊離ラジカル又は残留スチレンを固体状態へ転化し、それによってその物質からの匂いを減少する。９．Ｓｙｎｐｒｏ１３０１は、オクタン酸亜鉛／４６％オクトアシッドホスフェ−ト（octo acid phosphate）で、内部離型剤として用いられる。この種の離型剤は、適切な仕事を行わせるのに可能な最低濃度で用いる。通常、それらは全化合物の２重量％より低い濃度で用いられる。過剰の量は機械的強度を減少させ、成形部品表面に好ましくない化粧外観を生ずることがある。 10．プラスフェアーズ（Puspheres）１５０は中空珪酸塩ガラス微細球状粒子であり、非常に低い比重（約０．６６〜０．６９ｇ／ｃｃ）を与える。この製品の主な目的は基体の密度を低下させることにある。ガラスバブル（glass bubble ）の濃度を増加すると、更に低い密度を得ることができるが、機械的性質が影響を受ける。従って、この製品の最適量は、希望の密度を達成するが、物理的性質に影響を与えないように選択しなければならない。 11．キャメルフィル（Camelfil）は９１％が炭酸カルシウムであり、それは成形部品の外観を向上し、成形工程中ガラス補強材の流動を促進し、その化合物の全コストを低下する。好ましくは本発明で用いるキャメルフィルは６〜７μの粒径を有する。炭酸カルシウムは多量に添加することができる充填剤であるが、依然として加工可能なペーストを維持する。それらは成形部品の収縮を減少させ、ガラス補強材を分布させて一層良好な強度均一性を与えるのに役立つ。充填剤の粒径は配合物を最適にするために考慮すべき重要な条件である。粒径が小さくなる程成形材料の流動をよくし、成形された部品の表面外観を改良する。 12．ＣＦ−２０４９はカーボンブラック顔料である。顔料濃度は一般に樹脂ペーストの１〜５重量％の範囲に入る。顔料は硬化時間に影響を与え、保存寿命安定性に影響を与えることがある。このことは樹脂・触媒系の反応性を向上するか、又は低下する。一般に顔料は機械的性質を低下する傾向がある。例２本発明の低圧高速成形法に従い、例１の配合物を成形した。成形部品は色が黒色で、自動車車体部品に似ていた。暗い黒色に着色した部品は本質的に収縮が０であった。成形部品は次の特徴を持っていた：本発明の修正は当業者には容易に明らかになるであろう。従って、本発明の範囲は請求の範囲によってのみ限定されるべきである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９５年２月２８日【補正内容】請求の範囲１．ガラス繊維補強材を有するプラスチック部品の成形方法において、（ａ）閉じた位置にきた時に希望の部品の形に相当する型空洞を定めるように協同する、輪郭を付けた成形表面を有する上と下の半型を有する型を準備し、（ｂ）前記空洞を越えて伸びる部分を有するガラス繊維補強材のマットを前記下半型中に置き、（ｃ）前記半型の一方を、他方の半型から予め定められた距離内に位置するまで、予め定められた速度よりも大きな速度で他方の半型の方へ移動させ、（ｄ）前記半型の一方の移動速度を前記の予め定められた速度よりも低い速度に低下させ、（ｅ）前記両半型が閉じた位置に達する前に、上と下の半型の間の空間内に流動性成形用配合物を注入し、そして（ｆ）前記上と下の半型が閉じるまで前記遅い速度での移動を継続し、前記成形用配合物を前記空洞と一致させて成形する、ことからなるプラスチック部品の成形方法。２．上と下の半型が、輪郭を付けた成形表面の外側に協同する剪断部材を備え、更に前記上と下の半型を閉じた時に前記空洞を越えて伸びたガラス繊維補強材を該剪断部材で切断する工程を含む、請求項１に記載の方法。３．ガラス繊維補強材を有するプラスチック部品を成形する方法において、（ａ）閉じた位置にきた時に希望の部品の形に相当する型空洞を定めるように協同する輪郭を付けた成形表面及び該型空洞を囲む溢流空洞を有する、上と下の半型を有する型を準備し、（ｂ）前記空洞を越えて伸びる部分を有するガラス繊維補強材のマットを前記下半型中に置き、（ｃ）前記半型の一方を、他方の半型から２ｉｎ未満の距離に到達するまで、予め定められた範囲内の速度で他方の半型の方へ移動させ、（ｄ）前記半型の一方の移動速度を前記範囲外の、より遅い速度まで減少させ、（ｅ）前記両半型が前記閉じた位置に達する前に、前記上と下の半型の間の空間内に流動性成形用配合物を注入し、そして（ｆ）前記移動を、前記上と下の半型が閉じるまで行なって完了する、ことからなるプラスチック部品の成形方法。４．上と下の半型が、協同する剪断部材を備え、更に前記上と下の半型を閉じた時に前記溢流空洞を越えて伸びたガラス繊維補強材を切断する工程を含む、請求項３に記載の方法。５．熱硬化性ポリエステル樹脂を用いてガラス繊維補強材を有するプラスチック部品を成形する方法において、（ａ）閉じた位置にきた時に希望の部品の形に相当する型空洞を定めるように協同する、輪郭を付けた成形表面を有する上と下の半型を有する型を準備し、（ｂ）ガラス繊維補強材のマットを前記下半型中に置き、（ｃ）前記半型の一方を、他方の半型から２ｉｎ未満の距離に到達するまで、前記他方の半型の方へ移動させ、（ｄ）前記樹脂を1０，０００ｃｐｓ以下の粘度を有する流動可能な状態に維持しながら、前記半型に隣接した位置まで移動させ、（ｅ）前記両半型が前記閉じた位置に達する前に、上と下の半型の間の空間内に該樹脂を流動可能な状態のまま注入し、そして（ｆ）前記上と下の半型が閉じるまで前記一方の半型の移動を継続する、ことからなるプラスチック部品成形法。６．注入工程前に、樹脂を７５〜７７°Ｆの温度に維持する、請求項５に記載の方法。７．樹脂を注入する工程中、前記樹脂が少なくとも９０°Ｆの温度を有する、請求項６に記載の方法。８．熱硬化性ポリエステル樹脂を用いてガラス繊維補強材を有するプラスチック部品を成形する方法において、（ａ）閉じた時に希望の部品の形に相当する型空洞を定めるように協同する、輪郭を付けた成形表面を有する上及び下の半型を有する型を準備し、（ｂ）ガラス繊維補強材のマットを前記下半型中に置き、（ｃ）前記半型の一方を、他方の半型から２ｉｎ未満の距離に到達するまで、他方の半型の方へ移動させ、（ｄ）前記樹脂を１０，０００ｃｐｓ以下の粘度及び７５〜７７°Ｆの温度を有する流動可能な状態に維持しながら、前記半型に隣接した位置まで移動させ、（ｅ）上と下の半型の間の空間内に少なくとも９０°Ｆの温度で流動可能な状態にある樹脂を注入し、そして（ｆ）前記上と下の半型が閉じるまで一方の半型の移動を継続し、然も、樹脂の注入工程及び上と下の半型を閉じる工程中、前記両半型を２９０〜３００° Ｆの温度に維持する、ことからなるプラスチック部品の成形方法。９．マットの一部分が型空洞を越えて伸び、更に該空洞を越えて伸びたマット部分を、上と下の半型を閉じた時に切断する工程を含む、請求項５に記載の方法。 10．熱硬化性ポリエステル樹脂を用いてガラス繊維補強材を有するプラスチック部品を成形する方法において、（ａ）閉じた時に希望の部品の形に相当する型空洞を定めるように協同する、輪郭を付けた成形表面を有する上と下の半型を有する型を準備し、（ｂ）ガラス繊維補強材のマットを前記下半型中に置き、（ｃ）前記半型の一方を、他方の半型から２ｉｎ未満の距離に到達するまで、他方の半型の方へ移動させ、（ｄ）前記樹脂を１０，０００ｃｐｓ以下の粘度を有する流動可能な状態に維持しながら、前記半型に隣接した位置まで移動させ、（ｅ）上と下の半型の間の空間内に該樹脂を流動可能な状態にある間に注入し、そして（ｆ）前記上と下の半型が閉じるまで前記一方の半型の移動を継続し、然も樹脂注入工程を、工程（ｆ）を完了する前に完了しておく、ことからなるプラスチック部品の成形方法。 11．樹脂が硬化するまで、両半型を前記温度に維持する、請求項８に記載の方法。 12．（ａ）一種類以上の多価アルコールと、一種類以上のエチレン系不飽和ポリカルボン酸との重縮合生成物からなる不飽和ポリエステル、（ｂ）飽和ポリエステルポリウレタン重合体、（ｃ）前記不飽和ポリエステルと共重合する一種類以上のオレフィン系不飽和単量体、（ｄ）一種類以上の低プロファイル熱可塑性重合体、（ｅ）反応開始温度を有する低温触媒、及び（ｆ）低温触媒の開始温度よりも少なくとも５０°Ｆ高い反応開始温度を有する高温触媒、を含む成形用液体配合物。 13．低温触媒が２００°Ｆ以上の反応開始温度を有する、請求項１２に記載の成形用配合物。 14．高温触媒が２５０°Ｆ以上の反応開始温度を有する、請求項１２に記載の成形用配合物。 15．中空珪酸塩ガラス微細球状粒子を含む、請求項１２に記載の成形用配合物。 16．微細球状粒子が低い比重を有する、請求項１５に記載の成形用配合物。 17．微細球状粒子が０．６６〜０．６９ｇ／ｃｃの範囲の比重を有する、請求項１５に記載の成形用配合物。 18．（ａ）イソフタル酸又はその無水物、プロピレングリコール、及びエチレングリコールの縮合生成物からなる不飽和ポリエステル、（ｂ）飽和ポリエステルポリウレタン重合体、（ｃ）スチレン単量体、（ｄ）ポリ酢酸ビニル低プロファイル熱可塑性重合体、（ｅ）反応開始温度を有する低温触媒、及び（ｆ）前記低温触媒の開始温度よりも少なくとも５０°Ｆ高い反応開始温度を有する高温触媒、を含む成形用液体配合物。 19．低温触媒が２００°Ｆ以上の反応開始温度を有する、請求項１８に記載の成形用配合物。 20．高温触媒が２５０°Ｆ以上の反応開始温度を有する、請求項１８に記載の成形用配合物。 21．中空珪酸塩ガラス微細球状粒子を含む、請求項１８に記載の成形用配合物。 22．微細球状粒子が低い比重を有する、請求項２１に記載の成形用配合物。 23．微細球状粒子が０．６６〜０．６９ｇ／ｃｃの範囲の比重を有する、請求項２１に記載の成形用配合物。 24．請求項１２又は1８の成形用液体配合物と繊維補強材とから製造された成形物品。 25．補強材がガラス繊維である、請求項２４に記載の成形物品。 26．補強材が連続的スワールマットである、請求項２４に記載の成形物品。 27．マットが予め形成された形を有する、請求項２６に記載の成形物品。 28．形が三次元的である、請求項２７に記載の成形物品。 29．ガラス繊維補強材を有するプラスチック部品を成形する方法において、（ａ）閉じた時希望の部品の形に相当する型空洞を定めるように協同する、輪郭を付けた成形表面を有する上と下の半型を有する型を準備し、（ｂ）前記空洞を越えて伸びる部分を有するガラス繊維補強材のマットを前記下半型中に置き、（ｃ）前記半型の一方を、他方の半型から予め定められた距離内に位置するまで、予め定められた速度よりも大きな速度で他方の半型の方へ移動させ、（ｄ）前記半型の一方の移動速度を前記の予め定められた速度よりも低い速度に低下させ、（ｅ）前記上と下の半型の間の空間内に、流動性成形用液体配合物で、（ｉ）一種類以上の多価アルコールと、一種類以上のエチレン系不飽和ポリカルボン酸との重縮合生成物からなる不飽和ポリエステル、（ii）飽和ポリエステルポリウレタン重合体、（iii）前記不飽和ポリエステルと共重合する一種類以上のオレフィン系飽和単量体、（iv）硬化反応中、相分離及び気孔を生ずる一種類以上の低プロファイル熱可塑性重合体、（ｖ）反応開始温度を有する低温触媒、及び（vi）低温触媒の開始温度よりも少なくとも５０°Ｆ高い反応開始温度を有する高温触媒、を含む成形用液体配合物を注入し、そして（ｆ）前記上と下の半型が閉じるまで前記遅い速度での移動を継続し、前記成形用配合物を前記空洞と一致させて成形する、ことからなるプラスチック部品の成形方法。 30．上と下の半型が輪郭を付けた成形表面の外側に協同する剪断部材を備え、更に前記上と下の半型を閉じた時に前記空洞を越えて伸びたガラス繊維補強材を該剪断部材で切断する工程を含む、請求項２９に記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩＣ０８Ｆ 283/01 ＭＳＪ 8620−4ＪＣ０８Ｌ 75/06 ＮＧＬＣ０８Ｌ 75/06 ＮＧＬ 7310−4ＦＢ２９Ｃ 67/14 Ｇ // Ｂ２９Ｋ 105:06

Claims

【特許請求の範囲】１．ガラス繊維補強材を有するプラスチック部品の成形方法において、（ａ）閉じた時希望の部品の形に相当する型空洞を定めるように協同する、輪郭を付けた成形表面を有する上と下の半型を有する型を準備し、（ｂ）前記空洞を越えて伸びる部分を有するガラス繊維補強材のマットを前記下半型中に置き、（ｃ）前記半型の一方を、他方の半型から予め定められた距離内に位置するまで、予め定められた速度よりも大きな速度で他方の半型の方へ移動させ、（ｄ）前記半型の一方の移動速度を前記の予め定められた速度よりも低い速度に低下させ、（ｅ）前記上と下の半型の間の空間内に流動性成形用配合物を注入し、そして（ｆ）前記上と下の半型が閉じるまで前記遅い速度での移動を継続し、前記成形用配合物を前記空洞と一致させて成形する、ことからなるプラスチック部品の成形方法。２．上と下の半型が、輪郭を付けた成形表面の外側に協同する剪断部材を備え、更に前記上と下の半型を閉じた時に、前記空洞を越えて伸びたガラス繊維補強材を該剪断部材で切断する工程を含む、請求項１に記載の方法。３．ガラス繊維補強材を有するプラスチック部品を成形する方法において、（ａ）閉じた時希望の部品の形に相当する型空洞を定めるように協同する輪郭を付けた成形表面及び該型空洞を囲む溢流空洞を有する、上と下の半型を有する型を準備し、（ｂ）前記空洞を越えて伸びる部分を有するガラス繊維補強材のマットを前記下半型中に置き、（ｃ）前記半型の一方を、他方の半型から２ｉｎ未満の距離に到達するまで、予め定められた範囲内の速度で他方の半型の方へ移動させ、（ｄ）前記半型の一方の移動速度を前記範囲外の、より遅い速度まで減少させ、（ｅ）前記上と下の半型の間の空間内に流動性成形用配合物を注入し、そして（ｆ）前記移動を、前記上と下の半型が閉じるまで行なって完了する、ことからなるプラスチック部品の成形方法。４．上と下の半型が、協同する剪断部材を備え、更に前記上と下の半型を閉じた時に前記溢流空洞を越えて伸びたガラス繊維補強材を切断する工程を含む、請求項３に記載の方法。５．熱硬化性ポリエステル樹脂を用いてガラス繊維補強材を有するプラスチック部品を成形する方法において、（ａ）閉じた時希望の部品の形に相当する型空洞を定めるように協同する、輪郭を付けた成形表面を有する上と下の半型を有する型を準備し、（ｂ）ガラス繊維補強材のマットを前記下半型中に置き、（ｃ）前記半型の一方を、他方の半型から２ｉｎ未満の距離に到達するまで、前記他方の半型の方へ移動させ、（ｄ）前記樹脂を１０，０００ｃｐｓ以下の粘度を有する流動可能な状態に維持しながら、前記半型に隣接した位置まで移動させ、（ｅ）上と下の半型の間の空間内に該樹脂を流動可能な状態のまま注入し、そして（ｆ）前記上と下の半型が閉じるまで前記一方の半型の移動を継続する、ことからなるプラスチック部品成形法。６．注入工程前に、樹脂を７５〜７７°Ｆの温度に維持する、請求項５に記載の方法。７．樹脂を注入する工程中、前記樹脂が少なくとも９０°Ｆの温度を有する、請求項６に記載の方法。８．樹脂を注入し、上と下の半型を閉じる工程中、前記半型を２９０〜３００ °Ｆの温度に維持する、請求項６に記載の方法。９．マットの一部分が型空洞を越えて伸び、更に該空洞を越えて伸びたマット部分を、上と下の半型を閉じた時に切断する工程を含む、請求項５に記載の方法。 10．樹脂を注入する工程を、工程（ｆ）の完了前に完了する、請求項５に記載の方法。 11．樹脂が硬化するまで、両半型を前記温度に維持する、請求項８に記載の方法。 12．（ａ）一種類以上の多価アルコールと、一種類以上のエチレン系不飽和ポリカルボン酸との重縮合生成物からなる不飽和ポリエステル、（ｂ）飽和ポリエステルポリウレタン重合体、（ｃ）前記不飽和ポリエステルと共重合する一種類以上のオレフィン系不飽和単量体、（ｄ）一種類以上の低プロファイル熱可塑性重合体、（ｅ）反応開始温度を有する低温触媒、及び（ｆ）低温触媒の開始温度よりも少なくとも５０°Ｆ高い反応開始温度を有する高温触媒、を含む成形用液体配合物。 13．低温触媒が２００°Ｆ以上の反応開始温度を有する、請求項１２に記載の成形用配合物。 14．高温触媒が２５０°Ｆ以上の反応開始温度を有する、請求項１２に記載の成形用配合物。 15．中空珪酸塩ガラス微細球状粒子を含む、請求項１２に記載の成形用配合物。 16．微細球状粒子が低い比重を有する、請求項１５に記載の成形用配合物。 17．微細球状粒子が０．６６〜０．６９ｇ／ｃｃの範囲の比重を有する、請求項１５に記載の成形用配合物。 18．（ａ）イソフタル酸又はその無水物、プロピレングリコール、及びエチレングリコールの縮合生成物からなる不飽和ポリエステル、（ｂ）飽和ポリエステルポリウレタン重合体、（ｃ）スチレン単量体、（ｄ）ポリ酢酸ビニル低プロファイル熱可塑性重合体、（ｅ）反応開始温度を有する低温触媒、及び（ｆ）前記低温触媒の開始温度よりも少なくとも５０°Ｆ高い反応開始温度を有する高温触媒、を含む成形用液体配合物。 19．低温触媒が２００°Ｆ以上の反応開始温度を有する、請求項１８に記載の成形用配合物。 20．高温触媒が２５０°Ｆ以上の反応開始温度を有する、請求項１８に記載の成形用配合物。 21．中空珪酸塩ガラス微細球状粒子を含む、請求項１８に記載の成形用配合物。 22．微細球状粒子が低い比重を有する、請求項２１に記載の成形用配合物。 23．微細球状粒子が０．６６〜０．６９ｇ／ｃｃの範囲の比重を有する、請求項２１に記載の成形用配合物。 24．請求項１２又は１８の成形用液体配合物と繊維補強材とから製造された成形物品。 25．補強材がガラス繊維である、請求項２４に記載の成形物品。 26．補強材が連続的スワールマットである、請求項２４に記載の成形物品。 27．マットが予め形成された形を有する、請求項２６に記載の成形物品。 28．形が三次元的である、請求項２７に記載の成形物品。 29．ガラス繊維補強材を有するプラスチック部品を成形する方法において、（ａ）閉じた時希望の部品の形に相当する型空洞を定めるように協同する、輪郭を付けた成形表面を有する上と下の半型を有する型を準備し、（ｂ）前記空洞を越えて伸びる部分を有するガラス繊維補強材のマットを前記下半型中に置き、（ｃ）前記半型の一方を、他方の半型から予め定められた距離内に位置するまで、予め定められた速度よりも大きな速度で他方の半型の方へ移動させ、（ｄ）前記半型の一方の移動速度を前記の予め定められた速度よりも低い速度に低下させ、（ｅ）前記上と下の半型の間の空間内に、流動性成形用液体配合物で、（ｉ）一種類以上の多価アルコールと、一種類以上のエチレン系不飽和ポリカルボン酸との重縮合生成物からなる不飽和ポリエステル、（ii）飽和ポリエステルポリウレタン重合体、（iii）前記不飽和ポリエステルと共重合する一種類以上のオレフィン系不飽和単量体、（iv）硬化反応中、相分離及び気孔を生ずる一種類以上の低プロファイル熱可塑性重合体、（ｖ）反応開始温度を有する低温触媒、及び（vi）低温触媒の開始温度よりも少なくとも５０°Ｆ高い反応開始温度を有する高温触媒、を含む成形用液体配合物を注入し、そして（ｆ）前記上と下の半型が閉じるまで前記遅い速度での移動を継続し、前記成形用配合物を前記空洞と一致させて成形する、ことからなるプラスチック部品の成形方法。 30．上と下の半型が、輪郭を付けた成形表面の外側に協同する剪断部材を備え、更に前記上と下の半型を閉じた時に前記空洞を越えて伸びたガラス繊維補強材を該剪断部材で切断する工程を含む、請求項２９に記載の方法。 31．ガラス繊維補強材を有するプラスチック物品を成形するための装置において、（ａ）閉じた時希望の物品の形に相当する型空洞を定めるように協同する、輪郭を付けた成形表面を有する上と下の半型を有する型、（ｂ）前記半型の一方を、他方の半型から予め定められた距離に到達するまで、予め定められた範囲内の速度で他方の半型の方へ移動させるための手段、（ｃ）前記一方の半型の移動速度を前記範囲よりも遅い速度に減少するための手段、（ｄ）前記半型が遅い速度で移動している間に、上と下の半型の間の空間内に流動性成形用配合物を注入するための手段、及び（ｅ）前記上と下の半型を閉じて移動を完了させるための手段、を具えたプラスチック部品成形装置。 32．上と下の半型に、型空洞を取り巻く溢流空洞を備え、前記溢流空洞を越えて伸びるガラス繊維補強材を、前記上と下の半型を閉じた時に切断するための協同する剪断部材を備えた、請求項３１に記載の装置。 33．流動性成形用配合物を注入するための手段が、上半型の中心部分を通って伸びる通路を含む、請求項３１に記載の装置。 34．通路中へ軸に沿って伸びる分配管を有する注入ヘッド、前記分配管を開閉するための手段、前記分配管を閉じた時に前記成形用配合物を再循環するための手段、及び予め定められた範囲内に前記成形用配合物を維持するための手段を更に有する、請求項３３に記載の装置。 35．分配管を開閉するための手段が、軸から径方向に伸びる孔、及び該孔を閉じる第一位置から孔を開く第二位置まで該管内に摺動可能に配置されたピンを有する、請求項３４に記載の装置。 36．ピンが、閉じた位置にきた時、上半型の成形表面まで伸びている、請求項３５に記載の装置。 37．一つの半型の移動が長手方向の軸に沿っており、協同する剪断部材が、（ｉ）溢流空洞に重なり、前記軸に対して実質的に垂直な第一表面と、前記第一表面から上方へ伸び、それと協同してエッジを定める第二表面とを有する上歯部材、及び（ii）前記溢流空洞から外側へ傾斜し、上方へ伸びる壁を有する下歯部材、を有し、前記エッジが、両半型を閉じた時、前記壁に噛み合う大きさになっている、請求項３２に記載の装置。 38．壁が軸に対して２°〜４°の角度で傾斜している、請求項３７に記載の装置。