JPH01285316A - リム成形サンドイッチ構造物およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はリム成形方法、特に芯材に特別な被膜を施した
リム成形サンドイッチ構造物の製造方法に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

自動車のりヤスボイラーなどの部品を製作するために、
リム（ＲＩＭ）成形という技術が用いられる。これは製
作しようとする部品の型内へ液状の反応性プラスチック
を瞬間的に注入し、急速に反応硬化させ、脱型するもの
である。

従来のリム成形には、１つの金型内で製品の剛性が余り
低下しない程度に物品全体を低発泡（化度０．２５〜１
　、０　ｙ／ｃｍ３）させる方法と、全体を非発泡のま
ま成形する方法との２つがある。

全体が非発泡であれば、剛性は低下しないが、使用材料
を多量に要し、重量がかかり、コスト高となる不利があ
る。

低発泡成形方法においては、金型温度とプラスチック温
度を微妙にコントロールして、表皮部分に積極的に非発
泡層ができるようにし、サンドイッチ構造に近い形を作
り出すことが行われている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが上記のような従来のリム成形には、下記に列記
するような種々の問題点がある。

（１）　　全体を低発泡成形する方法では、発泡反応と
硬化反応とに時間がかかるため、サイクルタイムが非発
泡方法より１．５〜２倍も長くなる上に、得られた成形
品の表面の平滑性が悪くなる。

■　上記（１）で表面に非発泡層を形成する方法は、表
面外観の向上と剛性アップを図る目的で行われる場合に
は、非発泡層の厚さが一定になりにくいためヒゲやウェ
ルドが出やすくなり、かえって外観が悪くなる。

Ｇ）　発泡方法においては、発泡により使用材料が若干
少なくなるため、ある程度の軽量化は可能であるが、発
泡剤を添加する必要があるなめ、全体的にはコストアッ
プとなる。

（イ）　また、表面の非発泡の表皮層厚さは、金型とプ
ラスチックの温度差によって形成されるため、設計者の
要求通りにコントロールすることは難しく、また発泡体
の密度も０．１５以下の低密度には調整が極めて困難で
あり、軽量化にも限界がある。

■　リム成形品を自動車の車体等に取付けるために、イ
ンサートを挿置して内部高発泡体を発泡させ発泡体にイ
ンサートを固定するが、インサートの固定は高発泡体に
よる固定のみでは固定力が不十分であり、成形品の使用
時間の経過とともにインサートが高発一体内でぐらつき
、その結果、リム成形品がぐらつくという問題点があっ
た。

従って本発明は、これら従来技術の問題点を解消し、リ
ム成形品に十分な剛性を保有させつつ可能な限り軽量化
し、かつコスト低減を図れる、表面に保護被膜を施した
内部の高発泡体を外観が優れた所定厚のスキン層によっ
て包み、インサートを強固に取付けな°リム成形サンド
イッチ構造物の製造方法を提供することを目的とする。

また、本発明は、リム成形品のスキン層の厚さを設計者
の要求通りに精密にコントロールすることが容易で、優
れた外観のスキン層を形成することができる方法を提供
することを目的とする。

さらに本発明は、スキン層を軟質から硬質まで幅広い選
択範囲で形成できるリム成形品のサンドイッチ構造物の
製造方法を提供することも目的とする。

また、本発明は、これらの方法により製造されたリム成
形サンドイッチ構造物を提供することも目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記諸口的を達成するため、本発明はリム成形品を、内
部発泡体の成形とその表面への被膜の形成およびスキン
層のリム成形との三段階に分けて製作する方法を採用す
る。

内部発泡体（または芯材ともいう）は、第１の成形型に
おいて、製品形状から、設計者が要求するスキン層の厚
さを差引いた大きさおよび形状に発泡成形される。この
発泡は好適に高発泡、例えば密度０．０１〜０．２０、
より好適には０．０１〜０．１５の程度に行なう０発泡
材料としては、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエ
チレン、フェノール樹脂等を用いることができ、最終用
途に応じて高硬度（高剛性）のものからエネルギー吸収
のよい半硬質や柔軟性のものまで、任意に選択すること
ができる。また、内部高発泡体は、型内発泡または射出
成形したものを適当な大きさに裁断して成形されてもよ
い。

内部発泡体の成形に際しては、最終製品の構造の一部と
なる金属製またはプラスチック等の各種インサートをそ
の基部の一部が発泡体の表面に露出するようにして、発
泡体の内部または表面に挿置し、または一部を外に突出
させて一体発泡成形する。

ついでその内部高発泡体の表面及びインサートの基部の
露出した表面に、リム成形時の内圧に耐えるよう、また
内部高発泡体の強度、剛性をより向上させたり、リムウ
レタンとの密着性を増大させたり、その池内部高発泡体
に封入あるいは取付けたりするインサートや各種部品の
固定を強化する目的で次の（１）〜（３）のいずれかの
方法で保護被膜によるコーティング処理を行なう、この
保護被膜は、インサートの基部の露出した表面上で内部
高発泡体の表面上より厚くなるように形成され、基部の
内部高発泡体への固定を強化している。

（１）　　タルク、炭酸カルシウムなどの無機フィラー
、ガラスなどの繊維状物を添加した、または添加しない
ポリエステル、エポキシ、ポリウレタンなどや内部高発
泡体に不活性な、ビニルまたはアクリル系その他プラス
チックのアルコール溶液やエマルジョン溶液など（反応
性プラスチックコーティング材）を塗布し、乾燥または
硬化させる。

（２）上記コーティング材を塗布した上に、内部高発泡
体の必要な個所へ必要な大きさの、合成、天然および無
機繊維よりなる各種の不織布、編織物、パルプなどの繊
維素シートもしくはプラスチックフィルムを貼布し、乾
燥または硬化させる ０）　ポリアミド（例えばナイロン６など）のギ酸溶液
（３％飽和）を数回塗布し、乾燥させて被膜を作る。

〔作　　用〕

本発明の方法によれば、スキン層の厚さを所望通りにコ
ントロールでき、平面性のよい優れた外観が得られる。

また、所定厚さのスキン層１　・・′」゛ と内部高発泡体の低密度芯材との組合せにより、従来実
施できなかった軽量化と高剛性とを共に備えたリム成形
サンドイッチ構造体が得られる。

本発明の方法によれば、各種のインサートや取付部品を
装着した高発泡体の芯材でも、表面保護被膜の形成によ
り、リム成形材料の注入からよく保護されると共に安定
したインサートが得られ、従来では得られなかった比剛
性の優れたインサート入りリム成形発泡体サンドイッチ
楕遺体を得ることができる。

〔実　施　例〕

図面を参照して、本発明の好適実施例について説明する
。

こうして、被膜で表面を覆われた内部高発泡体を芯材と
して、第２の成形型にセットし、芯材と成形型との隙間
に反応性プラスチックまたは反応性エラストマーを注入
してリム成形し、芯材と一体化したスキン層を形成する
０反応性プラスチックには、ポリウレタン、ポリアミド
、ポリエステルまたはそれらの複合体を用いることがで
きる。スキン層は、非発泡、発泡、硬質、半硬質のいず
れであってもよい。

第１図は、自動車のエヤスタビライザーくリヤースポイ
ラ−）を本発明の方法によって製造する例を示す、第１
図　において、内部高発泡体１は第１の成形型、すなわ
ち発泡成形型において、例えば半硬質ポリスチレンフオ
ームから作られる。高発泡体１には、取付金具としての
インサート２がインサート成形される。インサート２は
基部３を有し、基部３は高発泡体１の表面に露出するよ
うにされる。内部高発泡体１は低密度、例えば半硬質の
ポリスチレン（密度０．０２）に型内発泡成形または射
出発泡成形させて軽量化を図る。

ついで第１図　で示すように、この内部高発泡体の表面
にウレタンコーティングを塗布し、硬化させて保護被膜
５を形成する。この時インサート部へ、ウレタンコーテ
ィングが硬化する前にクロスまたは不織布の小片を貼り
つけて（図示せず）硬化させたり（クロスまたは不織布
へコーティング剤麻含浸するが、さらにその上からコー
ティングを行ない、硬化させてもよい）、あるいは要求
によっては、スポイラ−の上面と下面に必要な大きさの
不織布またはクロスを上記と同じように貼付け（図示せ
ず）て、被膜を設ける。保護被膜５は、インサート２の
基部３の露出した表面６上の保護液ＩＩＩ　５　ａが高
発泡体の表面７上の保護被膜５ｂより厚く形成される。

場合によっては高発泡体１の中へ入りこんでいる基部３
の一部へも保護皮膜を施すなどの処置をする（図示せず
）ことによって基部３は高発泡体１に対し、しっかりと
固定される。好適には被Ｊ１１５ａの厚さは０．５ｚｉ
＋〜３．Ｏｉ＋ａ＋の範囲の厚さであり、被膜すの厚さ
は０．３ｍｍ〜２．５ｍｉ＋の範囲の厚さである。

次にこの内部高発泡体を第２の成形型、す６わちリム成
形型に芯材としてセットし、硬質ポリウレタンを材料と
して、スキン層４を第１図のごとくリム成形する。スキ
ン層４は非発泡層として形成し、製品スタビライザーの
剛性を保証す石、′スキンｊｌ！１４の厚さは、芯材１
と第２成形型の内部表面との隙間として設定されるから
、設計者の意図通りの正確な厚さを実現することができ
る。

次に第２図は、コンベア用ローラーを本発明の方法によ
り製造する例を説明するもので、まず、第２図に示すよ
うな一対のベアリングアセンブリーをインサート２２と
して第１の成形型にセットする。インサート２２は、そ
の全体が基部を構成しており、その一部が高発泡体２１
から露出するように挿置されてセットされる。

次に、ローラ本体部を硬質フェノール樹脂フオームによ
り内部高発泡体２１として型内発泡成形または射出発泡
成形する。内部高発泡体２１にはシャット孔２５を残し
ておくが、あらかじめ接着性をよくするため、エポキシ
接着剤を塗布しておいたインサート２２としつかり接着
させる。

ついで、この内部高発泡体２１の全面およびリムウレタ
ンと接するインサート２２の部分にエポキシコーティン
グを保護被膜２３として施す、この保護液ｌｌＩ２３は
、インサート２２の露出した表面２６上の被膜２３ａが
高発泡体２１の表面２７上の保護被膜２３ｂより厚く形
成されて、インサート２２の内部高発泡体２１への固定
を強化する。高荷重用ローラーには、内部高発泡体２１
の外周側面にガラスｍ４１クロスまたはガラス繊維マッ
トを、第１図の場かの不織布またはクロスと同じ要領で
貼付け、強固な被１１ｉ＄２３を作る（図示せず）、な
お、この場合ガラス繊維クロスまたはガラス繊維マット
は、両端のインサート２２の外周側面まで覆うようにし
、被膜２３が内部高発泡体２１とインサート２２を一体
とした連続被膜となるようにする。

この後、被膜２３を施したインサート付き内部高発泡体
２１をリム成形型にセットして、スキン層２４をリム成
形する。スキン層２４の材質は、ミルドガラス繊維入り
硬質ポリウレタンである。シャット孔２５にはシャット
が挿通される。被膜２３の存在は、スキン層の成形時に
リム成形材料の１人による芯材２１の劣化を防護すると
共にインサート２２の固定を強化し、さらに製品ローラ
ーの使用時に芯材とスキン層との間の剥離防止ならびに
リム成形後の強度と剛性の向上を図るもので、こうして
本発明によれば、軽量であって剛性が高く、ある程度の
弾性を備え、かつ耐荷重性に優れたコンベア用ローラー
が設計者の要求通り正確な仕様で製作され得る。

〔発明の効果〕

本発明の方法によれば、任意のインサートをあらかじめ
入れて成形しておいた高発泡体は、目的に応じインサー
ト部を各種仕様の被膜で厚く補強できるので、所望の取
付は強度、剛性が得られる外に高発泡体を芯材として使
用するため、スキン層の成形は薄肉成形で済み、従来の
ような厚肉成形とはならないことから、成形サイクルを
かなり早くすることができる利点がある。

また、本発明によれば非発泡のスキン層の厚さが自由に
選べる上に、芯材の表面に各種仕様の被膜を施すため、
芯材の密度を高発泡によって極めて小さくすることがで
きるので、従来の（ＲＩＭ）では得られない、非常に軽
くて強度、剛性の大きい、比強度、比剛性の優れたサン
ドイッチ横遺体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の方法およびその製品を説明する断面図であ
って、 第１図はエアスタビライザーのリム成形の例、第２図は
コンベア用ローラーのリム成形の例を示す。 〔主要符号〕 １．２１・・・内部高発泡体（芯材） ２．２２・・・インサート ２３・・・保護被膜 ５ａ、２３ａ・・・インサートの露出した表面上の保護
被膜 ５ｂ、２３ｂ・・・内部高発泡体の表面上の保護被膜 ４．２４・・・スキン層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、１）第１の成形型において、基部を有するインサー
   トを該基部の一部が表面に露出するべく挿置して、内部
   高発泡体を発泡成形し、 ２）前記内部高発泡体の表面及び前記基部の露出した表
   面に保護被膜を、前記基部の露出した表面上の保護被膜
   が前記内部高発泡体の表面上の保護被膜より厚くなるべ
   く形成して、前記基部の前記内部高発泡体への固定を強
   化し、ついで ３）第２の成形型に前記内部高発泡体を芯材としてセッ
   トし、芯材と成形型の隙間に反応性プラスチックまたは
   反応性エラストマーを注入し、リム成形して前記芯材と
   一体化したスキン層を形成することから成るリム成形サ
   ンドイッチ構造物の製造方法。 ２、前記内部高発泡体は密度０．０１〜０．２０にまで
   発泡させる請求項１記載の方法。３、前記内部高発泡体
   はポリスチレンフォームである請求項２記載の方法。 ４、前記内部高発泡体はポリアロピレンフオームである
   請求項２記載の方法。 ５、前記内部高発泡体はポリエチレンフォームである請
   求項２記載の方法。 ６、前記内部高発泡体はフェノール樹脂である請求項２
   記載の方法。 ７、前記反応性プラスチックはポリウレタンまたはその
   複合体である請求項１記載の方法。 ８、前記反応性プラスチックはポリアミドまたはその複
   合体である請求項１記載の方法。９、前記反応性プラス
   チックはポリエステルまたはその複合体である請求項１
   記載の方法。 １０、前記スキン層を非発泡とする請求項７、８または
   ９記載の方法。 １１、前記スキン層を発泡させる請求項７、８または９
   項記載の方法。 １２、前記スキン層は硬質とする請求項１０または１１
   項記載の方法。 １３、前記スキン層は半硬質とする請求項１０または１
   １項記載の方法。 １４、前記保護被膜の形成は ｉ）無機フィラー、繊維状物もしくはその他の有機物を
   添加した、または添加しない、 硬質、半硬質または軟質のポリウレタン、エポキシ、ポ
   リエステルなどの反応性プラスチックコーティング材を
   塗布し硬化させるか、 ｉｉ）ポリアミドのギ酸溶液を塗布し乾燥させるか、ま
   たは ｉｉｉ）前記コーティング材を塗布した上に、合成、天
   然および無機繊維よりなる各種不織布、編織物、パルプ
   などの繊維素シートもしくはプラスチックフィルムを貼
   用し乾燥して硬化させるか、のいずれかにより行なう請
   求項１記載の方法。 １５、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１
   ０、１１、１２、１３又は１４に記載の方法により製造
   されたリム成形サンドイッチ構造物。