JP2009090654A - 表皮一体成形品、表皮一体成形品および表皮付き積層体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】同一成形型内に反応射出成形法によって、ポリオール成分に1−メチル−3,5−ジエチル−2,4−ジアミノベンゼン及び/又は1−メチル−3,5−ジエチル−2,6−ジアミノベンゼンを含む表皮用高密度ポリウレタン樹脂と発泡剤を含むコア用発泡ポリウレタンフォームを、表皮用高密度ポリウレタン樹脂を成形型に注入後、遅れてコア用発泡ポリウレタンフォームを成形型に注入して得られる表皮一体成形品及び表皮一体成形品および芯材との表皮付き積層体の製造方法。
【選択図】なし
Description
しかしながら、これらの表皮一体成形品また芯材を含んだ積層体などを得る製造方法では、二段階の成形工程を必要とし、製造時間がかかることや設備などの生産工数面が煩雑でコストも嵩み経済性は良くない。
スプレー工法は、スプレー中のポリウレタン原料が雰囲気温度や湿度に影響を受けやすく、空気中の水分やまた製品中の気泡になる空気を取り込むことなど、その影響を受け発泡がおきやすい。また、大型の車両用内装部品の製品を成形するにおいて、幾度も成形型へのスプレーが必要なため、その都度、ポリウレタン原料の吹き付け前後の境界域で、密度や硬度等の違う層が出来やすく、その為表面からは違和感を伴う触感となる。よって、これらの理由で、表皮の密度即ち厚みや硬さまた触感が一定しにくい欠点がある。
反応射出成形法によって成形型内で成形する高密度ポリウレタン樹脂の表皮と発泡ポリウレタンフォームのコアとからなる表皮一体成形品において、
高密度ポリウレタン樹脂が、
ポリオール(I-1)、鎖延長剤(I-2)、触媒(I-3)、必要に応じて助剤(I-4)からなるポリオール混合物(I)とポリイソシアネート化合物(II)から形成されており、
鎖延長剤(I-2)中に1−メチル−3,5−ジエチル−2,4−ジアミノベンゼン及び/又は1−メチル−3,5−ジエチル−2,6−ジアミノベンゼンをポリオール混合物(I)100重量部に対して0.7〜4.5重量部含み、
発泡ポリウレタンフォームが、
ポリオール(III-1)、鎖延長剤(III-2)、触媒(III-3)、発泡剤(III-5)、必要に応じて助剤(III-4)からなるポリオール混合物(III)とポリイソシアネート化合物(IV)から形成されており、
発泡剤(III-5)中に液化炭酸ガスを含み、
高密度ポリウレタン樹脂の表面硬度がアスカーA硬度計で50〜90、発泡ポリウレタンフォームの密度が0.20〜0.70g/cm3で表面硬度がアスカーC硬度計で20〜70であり、表皮一体成形品での表皮上硬度がアスカーA硬度計で30〜70であることを特徴とする表皮一体成形品を提供する。
さらに、本発明は、
高密度ポリウレタン樹脂と発泡ポリウレタンフォームと芯材からなる表皮付き積層体であって、
高密度ポリウレタン樹脂と発泡ポリウレタンフォームが前記の表皮一体成形品であり、芯材が高密度ポリウレタン樹脂の表皮に結合している表皮付き積層体をも提供する。
高密度ポリウレタン樹脂の混合ポリオール(I)とポリイソシアネート化合物(II)の混合液のゲルタイムを10〜30秒に調整する工程、
発泡ポリウレタンフォームの混合ポリオール(III)とポリイソシアネート化合物(IV)の混合液のクリームタイムを3.0秒以下に調整する工程、
高密度ポリウレタン樹脂の表皮厚みが0.1〜2.0mmとなるように、高密度ポリウレタン樹脂混合液の成形型内への注入終了後、1〜30秒の間に発泡ポリウレタンフォームの混合液を成形型内に注入する工程
を有してなり、
成形型内表面に形成される高密度ポリウレタン樹脂の表皮のコアに発泡ポリウレタンフォームを有していることを特徴とする前記表皮一体成形品の製造方法を提供する。
さらに加えて、本発明は、
表皮一体成形品の製造方法における工程に加えて、高密度ポリウレタン樹脂混合液の注入の前に、予め成形型内に芯材を装着しておく工程を有しており、表皮付き積層体が、成形型内表面と芯材表面に形成される高密度ポリウレタン樹脂の表皮、および発泡ポリウレタンフォームのコアを有している、前記表皮付き積層体の製造方法をも提供する。
グリコール系鎖延長剤を5.0〜12.0重量部用いることで、混合液(A)の流動性が尚一層良好となり、0.1mm〜2.0mmの表皮を形成し易くなる。また高密度ポリウレタン樹脂の伸び物性がより高くなりまた成形品の表皮においてソフト感が高く、触感がより良好になる。
触媒(I-3)の量は混合液(A)のゲルタイムが10.0〜30.0秒になるように調整配合する。ゲルタイムが10〜30秒の範囲であれば、成形におけるキュア時間も良好で短時間で成形可能となる。
またゲルタイムが10〜30秒の範囲であれば、混合液(A)の流動する時間(流動性)も、5〜15秒の範囲にすることができるので、発泡ポリウレタンフォームの混合液(B)が混合液(A)を押し広げていくのに好都合な流動性が得られ、成形型への充填性や均一な表皮を得るのに好都合である。
触媒(I-3)の量は、ポリオール混合物(I)100重量部中に0.008〜1.20重量部、好ましくは、0.10〜1.00重量部が良い。アミン触媒と金属触媒との併用の場合は、アミン触媒の量はポリオール混合物(I)100重量部中で0.08〜1.10重量部、好ましくは0.10〜0.95重量部であり、金属触媒の量はポリオール混合液(I)100重量部中で0.005〜0.10重量部、好ましくは0.01〜0.05重量部である。
「ゲルタイム」とは、反応を開始した混合液(A)が、注入開始から糸状物(ゲル)を引き始めるまでの時間を言う。
また「流動性」とは、ゲルタイムの測定時の高圧マシン成形機の条件を同じにし、60℃に調整されたアルミニウム板上に、混合液(A)を流し、流した時からその混合液(A)の広がりが止まるまでの時間を言う。
これらの中で、芳香族ポリイソシアネート及びまたはその変性体を使用することが反応性の点、原料コストの点から好ましい。耐光性能を要求された場合には、樹脂表面に耐光性能を備えた塗料を塗布するのが好ましい。
ポリオール混合物(III)のポリオール(III-1)はポリエーテルポリオールであることが好ましい。ポリオール(III-1)に使用されるポリエーテルポリオールは、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどの水酸基含有化合物、及び/又はモノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、などのアミノ基や水酸基を含有する化合物、及び/又はエチレンジアミン、ジアミノトルエンなどのアミノ基含有化合物にエチレンオキシド、プロピレンオキシドなどのアルキレンオキシドを付加したものが例示される。
鎖延長剤(III-2)の使用量はポリオール混合物(III)100重量部中で2.0〜8.0重量部になるように配合することが好ましい。より好ましくは4.0〜7.0重量部である。
鎖延長剤(III-2)を2.0〜8.0重量部にすることで、発泡ポリウレタンフォームを成形する際にも混合液(B)の流動性を損なうことなく、反応性も良好であり、表面硬度がアスカーC硬度計で20〜70であり、成形におけるキュア時間も良好である。
クリームタイムとは、周囲温度25℃で、高圧マシン成形機を用い、混合ポリオール(III)とポリイソシアネート化合物(IV)の液温を30℃、吐出量を200g/秒に調整した条件で、混合液(B)として200g吐出し、泡状で吐出された混合液(B)が、更に膨張を開始するまでの時間(目視)を言う。
触媒(III-3)の量は、ポリオール混合物(III)100重量部中に0.10〜1.50重量部、好ましくは、0.10〜1.20重量部が良い。アミン触媒と金属触媒との併用の場合は、アミン触媒の量はポリオール混合物(III)100重量部中で0.09〜1.10重量部、好ましくは0.08〜1.05重量部であり、金属触媒の量はポリオール混合物(III)100重量部中で0.01〜0.10重量部、好ましくは0.02〜0.05重量部である。
その他の発泡剤としてはギ酸などの有機酸(ポリイソシアネート化合物と反応し炭酸ガスを発生)、ギ酸の誘導体、又はアミン化合物の炭酸塩(ウレタン化反応時解離し炭酸ガス発生)や水(ポリイソシアネート化合物と反応し炭酸ガスを発生)、ペンタンやシクロペンタンなどの炭化水素類、あるいはクロロフルオロカーボン(例えば、HCFC141b)やフルオロカーボン(例えば、HFC245faやHFC365mfc)などのフッ素化炭化水素類が使用でき、これらの併用も可能である。
これらの発泡剤(III-5)はポリオール混合物(III)に混合溶解して用いるのが好ましい。
液化炭酸ガスとギ酸の併用は、混合液(B)(本明細書において、ポリオール混合物(III)とポリイソシアネート化合物(IV)との混合液を意味する。)を注入すると瞬時に液化炭酸ガスが発泡し泡状(フロス状)となるので混合液(A)と混ざることがない。また同時に十分な流動性(発泡圧)も有しているので高密度樹脂の混合液(A)を押し広げる。
次に、液化炭酸ガスの発泡が進んだ時点でギ酸が発泡を開始するので、更に混合液(B)が高密度樹脂の混合液(A)を押し広げていくので、それにより成形型の末端まで混合液(A)を広範囲に充填することが可能となるので好都合である。
液化炭酸ガスの量はポリオール混合物(III)100重量部中に0.1〜0.6重量部使用するのが好ましい。特に好ましい量は0.2〜0.5重量部である。
その他の発泡剤、特にギ酸の量はポリオール混合物(III)100重量部中に0.1〜0.7重量部使用するのが好ましい。特に好ましい量は0.2〜0.6重量部で、更に好ましい量は0.3〜0.55重量部である。
これらの中で、芳香族ポリイソシアネート及びまたはその変性体を使用することが反応性の点、原料コストの点から好ましい。
成形型内には、予め離型剤を塗付しておくのが良く、通常のRIM成形用のワックス系、水系タイプが使用できる。
また成形型表面に、表皮となる高密度ポリウレタン樹脂の耐候性などを考慮して、光安定性、耐摩耗性を備えた塗料を塗装した塗膜を作成しておく(インモールドコート法)ことも良い。
表皮厚みが0.1〜2.0mm、好ましくは0.5〜1.0mmで、高密度ポリウレタン樹脂のみの時の表面硬度がアスカーA硬度計で50〜90の高密度ポリウレタン樹脂の表皮を有し、コアに密度が0.20〜0.70g/cm3、好ましくは0.20〜0.60g/cm3で、表面硬度がアスカーC硬度計で20〜70の発泡ポリウレタンフォームを有した表皮一体成形品での表皮上硬度がアスカーA硬度計で30〜70のインテグラルスキンフォームと呼ばれる表皮一体成形品が得られる。
芯材は、予め車両内装部品用表皮付き成形品の形状に成形されている。表皮付き積層体をエアバッグ装置として使用する場合に特に、例えば、芯材の裏面側(高密度ポリウレタン樹脂の表皮が結合する面の反対面)には、破断予定部としてのテアラインが形成されており、表皮付き積層体は、非展開部である外郭部と、この外郭部に囲まれた長方形状の扉予定部が形成されている。扉予定部において、テアラインは、従来のいずれの形状であってよい。テアラインは、例えば、2つの同じ長方形を該長方形の辺で接して一体にして並べた、略「日」文字の形状(すなわち、1つの長方形を2つの長方形に分割するように1つの辺の中央から向かい合う辺の中央に直線を引いた形状)であってよい。扉予定部が通常時に折り畳んで収納されたエアバッグの膨出部分を覆うようになっている。そして、テアラインは、テア、テア溝、破断予定線、開裂予定溝、あるいは破断部などとも呼ばれる破断可能な破断予定部である。エアバッグの膨張時に、テアラインが破断し、扉予定部が展開してエアバッグの突出口を形成する。
芯材の材料の例は、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート/ABS樹脂、AGS樹脂、ポリウレタン樹脂等である。特に、ポリプロピレン樹脂が多く用いられている。
芯材と発泡ポリウレタンフォームとの接着性を上げるため、芯材の表面をフレーム処理、プラズマ処理等、又はアンカー効果を出すための処理、又は接着性改良プライマーの塗布を行っていて良い。
また表皮厚みが0.1〜2.0mm、好ましくは0.5〜1.0mmで、表面硬度がアスカーA硬度計で50〜90の本発明の高密度ポリウレタン樹脂の表皮を有し、コアに密度が0.2〜0.7g/cm3で表面硬度がアスカーC硬度計で20〜70の発泡ポリウレタンフォームを有し、表皮付き積層体での表皮上硬度がアスカーA硬度計で30〜70である表皮付き積層体が得られる。
上記エアバッグ装置のカバー体は、例えばインストルメントパネルのほぼ全体或いは約半分を覆うフェイシアであって、カバー体の寸法は、例えば車幅方向が約1400mm、車両前後方向(奥行き)が500〜600mmあるが、カバー体(すなわち、表皮付き積層体)は、この大きな面積であっても厚み寸法の薄い表皮で被覆できるとともに、手で触れた触感に優れている。
また、インストルメントパネルの表面側に高密度ポリウレタン樹脂と発泡ポリウレタンフォームの2段階注入するゲート数は1でも、複数(例えば2〜8)でも良く、インストルメントパネルの形状に応じて適宜選択すればよい。一般に、ウレタン原料(すなわち、高密度ポリウレタン樹脂と発泡ポリウレタンフォームの原料)がゲートから流動する距離は、700mm程度まで可能である。
(1)50〜60℃に調整した900×300×4(t)mmのアルミニウム合金製成形型を用いて、2機のキャノン社製高圧反応射出成形機によるRIM成形にて、表皮一体成形品を作成し、成形品の外観およびキュア性また流動性や表皮(スキン)の厚み、表面硬度の測定、並びにコア側の密度や表面硬度の測定をして評価を行った。
(2)混合液(A)と混合液(B)の注入条件
混合液(A)の注入は、キャノン社製高圧反応射出成形機を使用し、注入量に関しては制限されるものではないが、注入量300g/秒、混合圧力15MPa、注入時間を1.5〜2.5秒で行い、混合液(A)の注入後5〜20秒の間で、混合液(B)をもう一つのキャノン社製高圧反応射出成形機を使用し別の注入口から、混合圧力15MPaで注入時間1.2〜1.8秒(発泡ポリウレタンフォームの密度0.5〜0.6g/cm3を想定)で注入した。
成形型から取り出した成形品の表面外観(表皮)を目視にて確認し、「膨れ」、「肌荒れ(ボイド)」などが無ければ良好、見られる場合は不良とした。
キュア状態は、混合液(B)の型への射出から型開き開始のキュア時間(300秒)から直ちに成形品を取り出した際の表皮に変形が見られなければ良好、見られる場合を不良とした
(4)充填性(流動性)の評価
○:成形型の端末まで混合液(A)と混合液(B)が充填しており、成形品に未充填の部分が無く良好
×:成形型の端末まで混合液(A)と混合液(B)が流れず、成形品に未充填部分が有り不良
(5)表皮(スキン)の厚みや表面硬度の測定
表皮(スキン)の厚みは、成形品の断面部分を電子顕微鏡によって測定した。
また表面硬度は、アスカーA硬度計を使用して、成形後1日で、25℃での値を測定し、硬度分布の確認を行った。
硬度分布の良悪の判断基準は、表皮(スキン)およびコア側共、表面硬度の値の振れ幅が10以内であれば小とし良、10を超えれば大で不良とした。
(参考:10以内であれば触感が良、10を超えれば悪い)
(6)コア側の発泡ポリウレタンフォームの密度や表面硬度(硬度分布の確認)の測定は、成形後1日で成形品のコア部を切り出したのち、25℃で行った。
コア側の硬度分布の良悪の判断基準は、表皮(スキン)と同様にした。
芯材は、ポリプロピレン樹脂製で、裏面側(高密度ポリウレタン樹脂の表皮が結合する面の反対面)に、テアラインを有している。テアラインは、例えば、2つの同じ長方形を該長方形の辺で接して一体にして並べた、略「日」文字の形状(すなわち、1つの長方形を2つの長方形に分割するように1つの辺の中央から向かい合う辺の中央に直線を引いた形状)である。
50〜60℃に調整した自動車用インストルメントパネルの成形型(成形品厚が7.0mm)を用い、成形品の上型(成形品のコア側)に公称厚みが3mm、破断予定部(テア溝部)の底部厚みが0.4mm(破断予定部の断面形状が三角形である。)の上記芯材をセットした成形型を使用し、2機のキャノン社製高圧反応射出成形機によるRIM成形にて表皮付き積層体を作成した。
混合液(A)と混合液(B)の注入条件は、高密度ポリウレタン樹脂と発泡ポリウレタンフォームの表皮一体成形品の成形時の条件とほぼ同様にして行った。
(2)表皮付き積層体の外観およびキュア性また流動性や表皮(スキン)の厚み、表面硬度の測定、並びにコア側の密度や表面硬度また表皮付き積層体上の表皮硬度の測定をして評価を行った。評価の基準は、高密度ポリウレタン樹脂と発泡ポリウレタンフォームの表皮一体成形品の評価と同様に行った。
(3)エアバッグ展開における表皮付き積層体の表皮の破断状態の評価
成形型から取り出した成形品を常温(25℃)で1日静置する。成形品の裏面にエアバッグモジュールと成形品を結合するためのインナ部材を取り付ける。インナ部材は、上記芯材のテアラインの略「日」文字の形状に対応して、「日」文字の内側を支える一対の扉補強部と「日」文字の外側を支える外周枠部を有し、外周枠部と扉補強部は、ヒンジで連結されている。インナ部材は、外周枠部から立った状態で設けられた縦壁部(取付部)をも有する。インナ部材は、取付部によりエアバッグモジュールに取り付けられる。シリコーンを内側に塗布したナイロン製エアバッグ(容積119L)の内部に、インフレータ(オートリブ社製:APPS−4.2(出力325/440KPa))を配置して、エアバッグを所定形状に折り畳んだエアバッグモジュールを前記成形品の裏面の破断予定部に対応する位置に組み付けた状態で、所定温度(常温(25℃)または低温(−35℃)または高温(85℃))の恒温槽に3時間静置する。3時間後に各エアバッグ装置が組み付いた表皮付き積層体を、常温下にてエアバッグ展開を行い表皮の破断状態を目視にて確認し、評価基準に従って評価した。
評価基準は、破断予定部に沿って完全に破断し、所定形状(すなわち、テアラインどおりに)のエアバッグ扉を形成したものを良好、破断予定部に沿って一部でも破断せず所定形状のエアバッグ扉を形成しないものを不良とした。
表2(実施例)と表3(比較例)に高密度ポリウレタン樹脂と発泡ポリウレタンフォームの表皮一体成形品および表皮付き積層体の成形評価に使用した配合を示した。またそれらの成形品の評価結果を表4と表5に示した。
表1に示すポリオール混合物(I)とポリイソシアネート化合物(II)およびポリオール混合物(III)とポリイソシアネート化合物(IV)を使用して、表2に示す配合条件で、900×300×4(t)mmの成形型を用いて、成形型表面温度を50〜60℃にし、2機のキャノン社製高圧反応射出成形機によるRIM成形にて、評価用の表皮一体成形品を作製した。
その時のポリオール混合物(I)とポリイソシアネート化合物(II)とポリオール混合物(III)とポリイソシアネート化合物(IV)の温度を30℃にし、混合液(A)を注入量300g/秒、混合圧力15MPaで2.0秒注入し、混合液(A)の注入から15秒後に混合液(B)を注入量200g/秒、混合圧力15MPaで1.8秒注入した。
混合液(A)は、ゲルタイムが19秒(流動性は9秒)で、また混合液(B)のクリームタイムは1秒であった。
得られた成形品のキュア状態、外観は良好で、成形品の断面をみても、表皮[混合液(A)]とコア[混合液(B)]も混ざることなくそれぞれの充填性は良好であった。
この時の表皮の厚みは0.5〜0.8mm、表皮のみの時のアスカーA硬度が80〜85、またコアの密度が0.60g/cm3、アスカーC硬度が50〜55であり、厚みや硬度の分布が小さい表皮およびコアを有した表皮一体成形品での表皮上硬度がアスカーA硬度55〜60の表皮一体成形品が得られた。
厚みや硬度の分布が小さい表皮およびコアを有しているので、成形品の触感、特に表皮側からの触感は各箇所で一定し良好であった。
表2に示す配合条件で、混合液(B)の注入条件を混合液(A)の注入から10秒後、注入秒数を1.5秒にした以外は、実施例1と同様の成形条件で、評価用の表皮一体成形品を作製した。
混合液(A)はゲルタイムが22秒(流動性は9秒)で、また混合液(B)のクリームタイムは3秒であった。
得られた成形品のキュア状態、外観は良好で、成形品の断面をみると、表皮とコアも混ざることなくそれぞれの充填性は良好であった。
この時の表皮の厚みは0.5〜0.8mm、表皮のみの時のアスカーA硬度が80〜85、またコアの密度が0.50g/cm3、アスカーC硬度が50〜55であり、厚みや硬度の分布が小さい表皮およびコアを有した表皮一体成形品での表皮上硬度がアスカーA硬度55〜60の表皮一体成形品が得られた。
厚みや硬度の分布が小さい表皮およびコアを有しているので、成形品の触感、特に表皮側からの触感は各箇所で一定し良好であった。
表2に示す配合条件で、混合液(B)の注入条件を混合液(A)の注入から8秒後、注入秒数を1.5秒にした以外は、実施例1と同様の成形条件で、評価用の表皮一体成形品を作製した。
混合液(A)は、ゲルタイムが19秒(流動性は9秒)で、また混合液(B)のクリームタイムは3秒であった。
得られた成形品のキュア状態、外観は良好で、成形品の断面をみると、表皮とコアも混ざることなくそれぞれの充填性は良好であった。
この時の表皮の厚みは0.5〜0.8mm、アスカーA硬度は80〜85で、コアの密度が0.50g/cm3、アスカーC硬度は50〜55であり、厚みや硬度の分布が小さい表皮およびコアを有した表皮一体成形品での表皮上硬度がアスカーA硬度55〜60の表皮一体成形品が得られた。
厚みや硬度の分布が小さい表皮およびコアを有しているので、成形品の触感、特に表皮側からの触感は各箇所で一定し良好であった。
表2に示す配合条件で、混合液(B)の注入条件を混合液(A)の注入から15秒後、注入秒数を1.5秒にした以外は、実施例1と同様の成形条件で、評価用の表皮一体成形品を作製した。
混合液(A)はゲルタイムが16秒(流動性は8秒)で、また混合液(B)のクリームタイムは3秒であった。
得られた成形品のキュア状態、外観は良好で、成形品の断面をみると、表皮とコアも混ざることなくそれぞれの充填性は良好であった。
この時の表皮の厚みは0.5〜0.8mm、表皮のみの時のアスカーA硬度が80〜85で、コアの密度が0.50g/cm3、アスカーC硬度は50〜55であり、厚みや硬度の分布が小さい表皮およびコアを有した表皮一体成形品での表皮上硬度がアスカーA硬度55〜60の表皮一体成形品が得られた。
厚みや硬度の分布が小さい表皮およびコアを有しているので、成形品の触感、特に表皮側からの触感は各箇所で一定し良好であった。
表3に示す配合条件で、混合液(B)の注入条件を混合液(A)の注入から15秒後、注入秒数を1.5秒にした以外は、実施例1と同様の成形条件で、評価用の表皮一体成形品を作製した。
混合液(A)はゲルタイムが23秒(流動性は24秒)で、また混合液(B)のクリームタイムは3秒であった。
得られた成形品は、成形型から取出した(脱型)際、表皮に変形が見られキュア状態は不良であった。また表皮に肌荒れが少し見られ外観もあまり良くなかった。
充填性においても表皮の一部分に未充填がみられた。また成形品の断面をみると表皮とコアも一部で混ざっており、表皮の厚みも0.3mm以下の部分が殆どであった。このため表皮の硬度やコアの密度、硬度を測定するまでに至らなかった。
表3に示す配合条件で、混合液B)の注入条件を混合液(A)の注入から15秒後、注入秒数を1.5秒にした以外は、実施例1と同様の成形条件で、評価用の表皮一体成形品を作製した。
混合液(A)は、ゲルタイムが12秒(流動性は4秒)で、また混合液(B)のクリームタイムは3秒であった。
得られた成形品は、成形型から取出した(脱型)際のキュア状態は良かったが、表皮面にもボイドが多く生じて外観が良くなかった。また表皮とコアの充填性が悪く、表皮の厚みも0.8mm以上の部分が殆どであった。このため表皮の硬度やコアの密度、硬度を測定するまでに至らなかった。
表3に示す配合条件で、混合液(B)の注入条件を混合液(A)の注入から15秒後、注入秒数を1.5秒にした以外は、実施例1と同様の成形条件で、評価用の表皮一体成形品を作製した。
混合液(A)は、ゲルタイムが19秒(流動性は9秒)で、また混合液(B)のクリームタイムは4秒であった。また注入時の混合液(B)も液状のままで泡状にはならなかった。
得られた成形品は、キュア状態が悪く、表皮にも膨れやボイドも多数見られ外観も良くなかった。成形品の断面をみると、表皮とコアも混ざっており、表皮とコアも未充填であった。このため表皮の厚みや硬度、またコアの密度、硬度を測定するまでに至らなかった。
50〜60℃に調整した自動車用インストルメントパネルの成形型(成形品厚みが7.0mm)を用い、成形型の上型(成形品のコア側)に厚みが3mmのポリプロピレン製芯材をセットした成形型を使用した。
実施例1と同様の配合を用い、成形型への混合液(A)300g/sと混合液(B)300g/sの注入条件を、混合液(A)の注入秒数を5.8に、混合液(B)注入秒数を4.0にした以外は実施例1と同様にして破断予定部を備えた表皮付き積層体を作成した。
得られた成形品のキュア状態、外観は良好で、成形品の断面をみると、表皮[混合液(A)]とコア[混合液(B)]も混ざることなくそれぞれの充填性は良好であった。
この時の表皮の厚みは0.5〜0.8mm、アスカーA硬度は80〜85で、コアの密度も0.50g/cm3、アスカーC硬度は50〜55であり、厚みや硬度の分布が小さい表皮およびコアを有し、表皮付き積層体での表皮上硬度がアスカーA硬度計で55〜60である破断予定部を備えた表皮付き積層体が得られた。
厚みや硬度の分布が小さい表皮およびコアを有しているので、成形品の触感、特に表皮側において各箇所で一定した触感であった。
エアバッグ展開における表皮付き積層体の表皮の破断状態は、常温(25℃)、低温(−35℃)、高温(85℃)のいずれの温度条件においても、破断予定部に沿って完全に破断し、エアバッグ扉が所定形状で形成され、良好であった。
実施例5と同様の成形型の条件で、成形型への混合液(A)300g/sと混合液(B)300g/sの注入条件を、混合液(A)の注入秒数を5.8に、混合液(B)注入秒数を3.5にした以外は実施例2と同様にして表皮付き積層体を作成した。
得られた成形品のキュア状態、外観は良好で、成形品の断面をみると、表皮とコアも混ざることなくそれぞれの充填性は良好であった。
この時の表皮の厚みは0.5〜0.8mm、アスカーA硬度は80〜85で、コアの密度も0.50g/cm3、アスカーC硬度は50〜55であり、厚みや硬度の分布が小さい表皮およびコアを有し、表皮付き積層体での表皮上硬度がアスカーA硬度計で55〜60である表皮付き積層体が得られた。
厚みや硬度の分布が小さい表皮およびコアを有しているので、成形品の触感、特に表皮側において各箇所で一定した触感であった。
実施例5と同様の成形型の条件で、成形型への混合液(A)300g/sと混合液(B)300g/sの注入条件を、混合液(A)の注入秒数を 6.0に、混合液(B)注入秒数を 3.5にした以外は実施例3と同様にして表皮付き積層体を作成した。
得られた成形品のキュア状態、外観は良好で、成形品の断面をみると、表皮とコアも混ざることなくそれぞれの充填性は良好であった。
この時の表皮の厚みは0.5〜0.8mm、アスカーA硬度は80〜85で、コアの密度も0.50g/cm3、アスカーC硬度は50〜55であり、厚みや硬度の分布が小さい表皮およびコアを有し、表皮付き積層体での表皮上硬度がアスカーA硬度計で55〜60である表皮付き積層体が得られた。
厚みや硬度の分布が小さい表皮およびコアを有しているので、成形品の触感、特に表皮側において各箇所で一定した触感であった。
実施例5と同様の成形型の条件で、成形型への混合液(A)300g/sと混合液(B)300g/sの注入条件を、混合液(A)の注入秒数を6.0に、混合液(B)注入秒数を3.5にした以外は比較例1と同様にして破断予定部を備えた表皮付き積層体を作成した。
得られた成形品は、成形型から取出した(脱型)際、表皮に変形が見られキュア状態は不良であった。また表皮に肌荒れが少し見られ外観もあまり良くなかった。
充填性においても表皮の一部分に未充填がみられた。また成形品の断面をみると表皮とコアも一部で混ざっており、表皮の厚みも0.3mm以下の部分が殆どであった。このため表皮の硬度やコアの密度、硬度を測定するまでに至らなかった。
エアバッグ展開における表皮付き積層体の表皮の破断状態は、常温(25℃)および低温(−35℃)では破断予定部に沿って完全に破断し、エアバッグ扉が所定形状で形成され、良好であった。しかし、高温(85℃)では破断予定部に沿って一部が破断せず、エアバッグ扉が所定形状で形成されず、不良であった。
実施例5と同様の成形型の条件で、成形型への混合液(A)と混合液(B)の注入条件を、混合液(A)の注入秒数を5.8に、混合液(B)注入秒数を4.0にした以外は比較例2と同様にして破断予定部を備えた表皮付き積層体を作成した。
得られた成形品は、成形型から取出した(脱型)際のキュア状態は良かったものの、表皮表面にもボイドが多く生じて外観が良くなかった。また表皮とコアの充填性が悪く、表皮の厚みも0.8mm以上の部分が殆どであった。このため表皮の硬度やコアの密度、硬度を測定するまでに至らなかった。
エアバッグ展開における表皮付き積層体の表皮の破断状態は、常温(25℃)および高温(85℃)では破断予定部に沿って完全に破断し、エアバッグ扉が所定形状で形成され、良好であった。しかし、低温(−35℃)では破断予定部に沿って一部で破断せず、エアバッグ扉が所定形状で形成されず、不良であった。
実施例5と同様の成形型の条件で、成形型への混合液(A)と混合液(B)の注入条件を、混合液(A)の注入秒数を 5.8 に、混合液(B)注入秒数を 4.0 にした以外は比較例3と同様にして表皮付き積層体を作成した。
得られた成形品は、キュア状態が悪く、表皮にも膨れやボイドも多数見られ外観も良くなかった。また表皮とコアの充填性が悪く、表皮の厚みも0.8mm以上の部分が殆どであった。このため表皮の厚みや硬度、またコアの密度、硬度を測定するまでに至らなかった。
Claims (5)
- 反応射出成形法によって成形型内で成形する高密度ポリウレタン樹脂の表皮と発泡ポリウレタンフォームのコアとからなる表皮一体成形品において、
高密度ポリウレタン樹脂が、
ポリオール(I-1)、鎖延長剤(I-2)、触媒(I-3)、必要に応じて助剤(I-4)からなるポリオール混合物(I)とポリイソシアネート化合物(II)から形成されており、
鎖延長剤(I-2)中に1−メチル−3,5−ジエチル−2,4−ジアミノベンゼン及び/又は1−メチル−3,5−ジエチル−2,6−ジアミノベンゼンをポリオール混合物(I)100重量部に対して0.7〜4.5重量部含み、
発泡ポリウレタンフォームが、
ポリオール(III-1)、鎖延長剤(III-2)、触媒(III-3)、発泡剤(III-5)、必要に応じて助剤(III-4)からなるポリオール混合物(III)とポリイソシアネート化合物(IV)から形成されており、
発泡剤(III-5)中に液化炭酸ガスを含み、
高密度ポリウレタン樹脂の表面硬度がアスカーA硬度計で50〜90、発泡ポリウレタンフォームの密度が0.20〜0.70g/cm3で表面硬度がアスカーC硬度計で20〜70であり、表皮一体成形品での表皮上硬度がアスカーA硬度計で30〜70であることを特徴とする表皮一体成形品。 - 高密度ポリウレタン樹脂と発泡ポリウレタンフォームと芯材からなる表皮付き積層体であって、
高密度ポリウレタン樹脂と発泡ポリウレタンフォームが請求項1に記載の表皮一体成形品であり、芯材が高密度ポリウレタン樹脂の表皮に結合している表皮付き積層体。 - 前記芯材には、エアバッグ扉を形成できるように破断予定部が設けられている請求項2に記載の表皮付き積層体。
- 高密度ポリウレタン樹脂の混合ポリオール(I)とポリイソシアネート化合物(II)の混合液のゲルタイムを10〜30秒に調整する工程、
発泡ポリウレタンフォームの混合ポリオール(III)とポリイソシアネート化合物(IV)の混合液のクリームタイムを3.0秒以下に調整する工程、
高密度ポリウレタン樹脂の表皮厚みが0.1〜2.0mmとなるように、高密度ポリウレタン樹脂混合液の成形型内への注入終了後、1〜30秒の間に発泡ポリウレタンフォームの混合液を成形型内に注入する工程
を有してなり、
成形型内表面に形成される高密度ポリウレタン樹脂の表皮のコアに発泡ポリウレタンフォームを有していることを特徴とする表皮一体成形品の製造方法。 - 請求項4の製造方法における工程に加えて、高密度ポリウレタン樹脂混合液の注入の前に、予め成形型内に芯材を装着しておく工程を有しており、表皮付き積層体が、成形型内表面と芯材表面に形成される高密度ポリウレタン樹脂の表皮、および発泡ポリウレタンフォームのコアを有している、請求項2の記載の表皮付き積層体の製造方法。
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