JPH0784535B2

JPH0784535B2 - シ−ト状軽量成形体の製造方法

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Publication number: JPH0784535B2
Application number: JP61204859A
Authority: JP
Inventors: 昌博塚本; 正彦石田
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1986-08-29
Filing date: 1986-08-29
Publication date: 1995-09-13
Anticipated expiration: 2010-09-13
Also published as: JPS6359514A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、軽量で、強度、耐熱性、吸音性に優れたシー
ト状軽量成形体の製造方法、特に、加熱および圧縮成形
工程において、簡単に成形がなされかつ賦形性が良好な
シート状軽量成形体の製造方法に関する。

（従来の技術）自動車の内装材のひとつである成形天井にはダンボール
や各種樹脂発泡体などが使用されている。ダンボールは
軽量で安価であるが、成形手段が圧縮という操作のみで
あるため、賦形性が悪く微妙な形状を付与することがで
きない。さらに、吸湿性を有するため形状維持性が悪い
という欠点がある。そのために、樹脂発泡体が広く利用
されている。樹脂発泡体を用いたシート状軽量成形体の
製造方法としては、ポリエチレンフォームなどの熱可塑
性樹脂の発泡体を成形加工する方法がある。しかし、こ
の方法でも、熱可塑性樹脂の賦形性が悪いため微妙な形
状を付与し得ない。熱可塑性樹脂は耐熱性に劣り、高温
にて容易に変形する。しかも、熱可塑性樹脂の発泡体は
独立気泡構造である、吸音性に欠ける。

このような問題点を解決するために、ガラス樹脂にウレ
タン原液を含浸させ、硬化とともに成形加工する方法が
ある。しかし、この方法では、硬化により可塑性が失わ
れるため、ウレタン原液の含浸とともに成形加工する必
要があるため、成形が困難となる。シート状軽量成形体
に化粧面材を積層する場合には、ウレタン原液により化
粧面材が汚されるおそれがある。しかも、成形体の下面
にはウレタン硬化体の皮膜が形成され、吸音性が低下す
る。

（発明が解決しようとする問題点）本発明は上記従来の問題点を解決するものであり、その
目的とするところは、軽量で、強度、耐熱性、吸音性に
優れたシート状軽量成形体の製造方法を提供することに
ある。本発明の他の目的は、成形が簡単でありかつ賦形
性が良好なシート状軽量成形体の製造方法を提供するこ
とにある。

（問題点を解決するための手段）本発明の要旨は、不飽和ポリエステルと、該不飽和ポリ
エステルと反応するモノマーと、ポリオールと、イソシ
アネートと、発泡剤と、触媒とを含み、前記ポリオール
100重量部に対して前記不飽和ポリエステル50〜500重量
部含有する配合物を発泡させて得た発泡シートを100℃
以上の温度に加熱圧縮し、前記不飽和ポリエステルと前
記モノマーを架橋反応させて賦形成形せしめることを特
徴とするシート状軽量成形体の製造方法に存する。

本発明に使用される不飽和ポリエステルとしては、不飽
和二塩基酸単独、あるいは飽和二塩基酸と組み合せたも
のと、グリコールとを重縮合させた液状のポリエステル
を反応性モノマーに溶解して得られる樹脂であって、こ
の樹脂液に重合開始剤を添加することによりキュアーす
る熱硬化性樹脂が使用される。不飽和二塩基酸として
は、無水マレイン酸、フマル酸、ジビン酸、無水フタル
酸、イソフタル酸、テトラクロ無水フタル酸、ヘット
酸、無水ナジン酸等が挙げられる。グリコールとして
は、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエ
チレングリコール、ジプロピレングリコール等が挙げら
れる。

本発明に使用される不飽和ポリエステルと反応性を有す
るモノマーとしては、スチレン、ビニルトルエン、ジア
リルフタレート、メチルアクリレート等が挙げられる。

本発明における配合物中には、ポリオール、発泡剤およ
び触媒等よりなる発泡ウレタン原液が含有される。ポリ
オールとしては、ポリエーテル型ポリオール、ポリエス
テル型ポリオール等が用いられる。イソシアネートとし
ては、トリレンジイソシアネート（TDI）、メチレンジ
イソシアネート（MDI）等が用いられる。発泡剤として
は、水、フレオンガス等が用いられる。触媒としては、
スズ系触媒、アミン系触媒等が用いられる。

本発明における配合物中には、重合開始剤として、アゾ
イソブチロニトリル等のアゾ系化合物、ベンゾイルパー
オキサイド、tert−ブチルパーベンゾエート等のパーベ
ンゾエート等が含有される。

本発明の配合物中においては、不飽和ポリエステル100
重量部に対して、該不飽和ポリエステルと反応するモノ
ー30〜50重量部を用いるのが好適であるが、特に限定さ
れるものではない。

本発明の配合物中においては、ポリオール100重量部に
対して、不飽和ポリエステル50〜500重量部を用いる。5
0重量部未満の場合は、圧縮成形による充分な変形加
工、及びその加工成形品の耐熱寸法安定性が充分でな
く、シート状圧縮成形の上限がむつかしくなる。500重
量部を越える場合は、ウレタン発泡による発泡シートの
成形をむつかしく、良好なシート状発泡体を得にくい。

前記配合物は、多孔質面材に含浸され、次いで発泡硬化
されて発泡シートが得られる。多孔質面材には軟質ウレ
タン発泡シートや繊維質材料からなるシートが用いられ
る。繊維質材料からなるシートとしては、例えば、ガラ
ス繊維からなる綿状不織布；ポリプロピレン繊維、ポリ
エステル繊維、ナイロン繊維等の合成繊維や木綿、ジュ
ート等からなる綿状不織布；これらの素材を混合した綿
状不織布がある。軟質ウレタン発泡シートの比重は、0.
008〜0.5、好ましくは0.008〜0.1とされる。繊維質材料
からなるシートの比重は、0.005〜0.1、好ましくは0.00
5〜0.08とされる。シートの比重はシート状成形体の強
度を損わない範囲内でできる限り低比重とするのが好ま
しい。低比重にすれば、シート状軽量成形体の軽量化が
達成され得る。しかも、発泡ウレタン原液の含浸が均一
になされる。前記配合物が含浸されたシートは薄層とな
るものの、シートが低比重であれば、ウレタンの発泡に
よりシートの厚みが回復する。従って圧縮成形が容易と
なる。軟質ウレタン発泡シートの厚さは５〜20mm、繊維
質材料からなるシートの厚さは10〜30mmとされるのが好
ましい。

多孔質面材に対し、含浸後の重量が多孔質面材の２〜10
倍量、好ましくは３〜９倍量となるように含浸される。
２倍量を下まわると、発泡ウレタン原液を多孔質面材に
均一に含浸しにくく、多孔質面材の発泡が充分になされ
ず、得られたシート状軽量成形体の強度が低下する。

発泡硬化成形は、30〜100℃、好ましくは40〜90℃の温
度でなされる。成形温度がこの範囲であれば、不飽和ポ
リエステルの反応性を有するモノマーが系内に存在する
ため、これらの可塑化効果により、後工程の圧縮成形が
容易になされ得る。モノマーは低分子量体であるため、
発泡体にすべり性を付与し、そのために圧縮成形工程に
おける成形性が向上する。30℃を下まわると、発泡効果
反応が不充分となり、圧縮成形工程において二次発泡が
生じる。二次発泡により成形がむつかしくなり、成形に
は長時間の加熱を要する。100℃を上まわると、発泡硬
化成形によってモノマーが反応しポリマー化するため、
圧縮成形工程における未反応のモノマーによる可塑化効
果が得にくい。そのために成形がむつかしくなり、成形
体にクラック等の発生するおそれがある。

発泡硬化成形により得られた発泡シートは、ロール状ま
たはシート状とされ、保管される。

このようにして得られた発泡シートは次いで圧縮成形工
程に供される。圧縮成形工程では、発泡シートは加熱し
つつ圧縮成形されるか、加熱後に圧縮成形される。発泡
シートの加熱は赤外線あるいは熱風により100℃以上好
ましくは110℃〜150℃の温度でなされる。加熱された発
泡シートは、すばやく所望形状の金型に入れて圧縮成形
される。成形温度は常温〜200℃が好ましい。圧縮時間
は10秒〜５分、そして圧縮力は0.3〜30kg/cm²とされ
る。しかし、加熱と圧縮成形とは同時になされるのが好
ましい。こうすることにより、不飽和ポリエステル及び
反応性モノマーの可塑化効果と同時に重合開始剤の作用
に伴って不飽和ポリエステルが反応性モノマーと反応す
るため、強度、耐熱性の優れたシート状軽量成形体の成
形効果が得られる。

本発明のシート状成形体の製造方法は、例えば第１図お
よび第２図に示すように行われる。

第１図において、多孔質面材１が、発泡ウレタン原液含
浸装置２の移動ベルト21に供給される。ポリオールタン
ク22およびイソシアネートタンク23から、それぞれ、ポ
リオール、不飽和ポリエステル、モノマー、発泡剤及び
触媒の配合物、及びイソシアネートがウレタン混合機24
に供給され、配合液が得られる。この配合液は噴射ノズ
ル25から多孔質面材１の表面に噴射される。噴射により
多孔質面材１の表面に付着した発泡配合液は、順次多孔
質面材１の内部に含浸していく。含浸ロール26により、
配合液の含浸がさらに促進される。

次いで、この配合液が含浸された多孔質面材１は、発泡
硬化成形装置３に供給される。発泡硬化成形装置３の発
泡加熱31により、多孔質面材１中の配合液は発泡す
る。熱風発生コントロール機34により、発泡加熱31の
温度制御がなされる。発泡により多孔質面材１の厚みが
増すものの、多孔質面材１の両側に一定間隔で配置され
る移動ベルト32,33により、この厚さが制限される。移
動ベルト32および33は、発泡体の応力歪みを防止するた
め、同方向かつ同程度で移動する。

発泡した多孔質面材１は、カッター４により一定長さの
発泡シート５とされる。発泡シート５は化粧面材７更に
接着剤フイルム６と積層され、積層体８が形成される。

積層体８は加熱器９の加熱チャンバー90内にセットさ
れ、加熱熱風温度コントロール機91により温度制御され
つつ加熱される。加熱された積層体８は圧縮成形型10内
に入れられ、圧縮成形されて所望のシート状成形体11が
形成される。

（作用）本発明のシート状成形体の製造方法では、配合液中に、
不飽和ポリエステルと反応性を有するモノマーが存在す
るため、発泡硬化成形後もこのモノマーが発泡シート中
に残留する。これらは成形された発泡シートが次いで加
熱され、圧縮成形される時にすべり剤として作用する。
従ってこの可塑化効果により、シート状軽量成形体の賦
形性が向上する。反応性モノマーは、反応により不飽和
ポリエステルと反応して不飽和ポリエステル同士を架橋
させるため、シート状成形体の強度、耐熱性が向上す
る。

（実施例）以下、本発明を実施例により説明する。

実施例１（Ａ）成形体の調整配合液として下記の処方を調整した。

エーテル型ポリオール（住友バイエルウレタン社製OH値
450） 100 重量部ポリイソシアネート（スミジュール44V−20、住友バイ
エルウレタン社製） 105 重量部不飽和ポリエステル（エポラックRF1051、日本触媒化学
工業社製） 250 重量部スチレン（反応性モノマー） 75 重量部水（発泡剤） 12 重量部ジブチルチンジラウレート（触媒） 0.2重量部 tert−ブチルパーオキサイド（触媒）１重量部 SH−190（整泡剤、東レシリコン社製）２重量部この配合液を発泡ウレタン含浸装置により、軟質ウレタ
ン発泡シートにロールで含浸させた。軟質ウレタン発泡
シートとしては、厚さ10mm、幅1.1m、比重0.01で長さ20
mのシートを用いた。

配合液を含浸したシートの重量は、軟質ウレタン発泡シ
ートに対し、４倍であった。

この含浸シートを、発泡硬化成形装置の発泡加熱に
て、75℃で発泡硬化させ、移動ベルトにより厚さ約10mm
の発泡シートとした。このシート状素材を室温にて７日
間保管後、幅1.1m、長さ1.4mに切断した。これにポリエ
ステル繊維製のファブリック（厚さ1.5mm）を積層し
た。

積層体の周りをピンチし、加熱器の加熱チャンバー内に
セットして、150℃の熱風にて15秒間加熱して軟化させ
た。次いで、これを150℃に加熱されたアルミ合金製金
型内に供給し、60秒間圧縮成形した。

この金型は、最小肉厚部が3.0mm、最大肉厚部が8.0mmに
設計されており、得られた成形体はほぼこの金型の形状
に対応していた。

（Ｂ）成形体の性能評価（Ａ）項で得られた成形体を90℃の熱風オーブン中で６
時間保持した後、8mm厚および3mm厚の箇所について、変
位量（たれ）を測定した。それにより耐熱性の評価とし
た。

別に（Ａ）項で得られた成形体から厚さ8mm、幅30mm、
長さ150mmの試験片を切り取り、曲げ強度の評価を行っ
た。

まず、上記試験片を100mmの間隔をもって配設された一
対の支持体上に載置する。次いで、この試料片中央部に
50mm/分のスピードで力を加えていく。そして、試料片
が屈曲するときの質量を測定した。

これらの結果を第１表及び第２表に示す。第２表におい
て曲げ強度の項では、○印は10kg/cm²、△印は9.9〜6kg
/cm²を、そして×印は5.9kg/cm²以下を示す。

実施例２不飽和ポリエステルを500重量部とした以外は実施例１
と同様にして成形体を調整した。

得られた成形体の耐熱性、曲げ強度を実施例１と同様の
方法により測定した。これらの結果を第１表及び第２表
に示す。

実施例３スチレンを200重量部としたこと以外は、実施例１と同
様にして成形体を調整した。

実施例４加熱機の加熱チャンバー内の熱風の温度を110℃とした
以外は実施例１と同様にして成形体を調整した。

得られた成形体の耐熱性、曲げ強度を実施例１と同様の
方法により測定した。これらの結果を第１表および第２
表に示す。

実施例５軟質ウレタン発泡シートに代えて、ガラス繊維90％とポ
リイソプレン繊維10％の混綿シート（比重0.008）を用
いたこと以外は実施例１と同様にして成形体を調整し
た。

比較例１不飽和ポリエステルを700重量部としたこと以外は実施
例１と同様にして成形体を調整した。

比較例２発泡シートを加熱せずに金型温度を昇温して圧縮成形し
たこと以外は実施例１と同様にして成形体を調整した。

比較例３スチレン（反応性モノマー）を加えなかったこと以外
は、実施例１と同様にして成形体を調整した。

比較例４不飽和ポリエステル、重合開始剤を加えなかったこと以
外は、実施例１と同様にして成形体を調整した。

以上の実施例１〜実施例５より明らかなように、本発明
によれば、軽量にして、強度、耐熱性に優れたシート状
軽量成形体が得られる。成形工程は簡単であり、賦形性
が良好である。

これに対して、比較例１の如く、不飽和ポリエステルが
ポリオール100重量部に対して700重量部である配合液を
用いた場合は、良好なシート状発泡体が得られない。ま
た、比較例２〜比較例４の如く、不飽和ポリエステル又
は反応性モノマーを含有させなかったり、成形前に加熱
しない場合は、圧縮成型による形状成型が不可能であ
る。

（発明の効果）本発明によれば、このように、軽量で、強度、耐熱性、
吸音性に優れたシート状軽量成形体が得られる。成形工
程は簡単でありかつ反応性モノマーの可塑化効果により
賦形性に優れている。従って、微妙な形状の成形も容易
になされ得る。得られた成形体は自動車天井材、家屋や
船舶用の天井材あるいは断熱用建材等多くの分野に用い
られる。得られた成形体の片面にファブリックス等の布
状面材等の化粧面材とホットメルト接着剤フイルム等の
接着剤を介して積層し、加熱圧着した積層体にして、自
動車用天井材として特に好適に用いられる。尚、この場
合、補強のため、成形体と化粧面材との間にガラス繊維
不織布等の多孔質面材を介在させてもよい。得られた成
形体を自動車用天井材等に用いた場合、従来、必要とさ
れた補強材、クッション材、吸音材等が不要となる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明のシート状軽量成形体の
製造方法の一実施例を示す工程図である。１……多孔質面材、２……発泡ウレタン原液含有装置、
３……発泡硬化成形装置、５……発泡シート、６……接
着剤フイルム、７……化粧面材、８……積層体、９……
加熱器、22……ポリオールタンク、23……イソシアネー
トタンク、26……含浸ロール、31……発泡加熱。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ２９Ｌ 7:00 Ｃ０８Ｌ 67:06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】不飽和ポリエステルと、該不飽和ポリエス
テルと反応するモノマーと、ポリオールと、イソシアネ
ートと、発泡剤と、触媒とを含み、前記ポリオール100
重量部に対して前記不飽和ポリエステル50〜500重量部
含有する配合物を発泡させて得た発泡シートを、100℃
以上の温度に加熱圧縮し、前記不飽和ポリエステルと前
記モノマーを架橋反応させて賦形成形せしめることを特
徴とするシート状軽量成形体の製造方法。
【請求項２】前記発泡シートが、軟質ウレタン発泡シー
トに前記配合剤が含浸されて発泡成形されたものである
特許請求の範囲第１項記載のシート状軽量成形体の製造
方法。
【請求項３】前記発泡シートが、繊維質材料からなるシ
ートに前記配合物が含浸されて発泡成形されたものであ
る特許請求の範囲第１項記載のシート状軽量成形体の製
造方法。