JPS62251106A

JPS62251106A - 表面皮膜を有する剛性の高い強化プラスチツクの成形方法

Info

Publication number: JPS62251106A
Application number: JP9593086A
Authority: JP
Inventors: Toyohiko Okina; 翁　豊彦; Ichiro Tsushima; 津嶋　市郎; Satoshi Kawabata; 川端　聡; Akinori Teranishi; 寺西　秋徳; Hiroshi Goto; 博史後藤; Tetsuo Ooyama; 大山　哲夫; Rikio Yoshida; 吏規夫吉田
Original assignee: Inoue MTP KK
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 1986-04-25
Filing date: 1986-04-25
Publication date: 1987-10-31
Also published as: JPH0560409B2

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）この発明は、表面皮膜を有する強化プラスチックの成形
方法に関する。

（従来の技術）強化プラスチックは、ガラス繊維等の繊維状補強材を組
み合わせて成形することにより、著しく強度を増大させ
たプラスチックであり、特に剛性の高いものは構造材と
して広く用いられている。

ところで、その剛性の高い強化プラスチックの代表的な
成形方法としては、■不飽和ポリエステル樹脂をガラス
繊維マットに塗布しながらそのマットを積層成形する方
法、■成形型内にガラス繊維補強材を装置し、その上か
ら不飽和ポリエステル樹脂を注入して加熱プレスを施し
て成形する方法、■多量の充てん剤、ガラス繊維、樹脂
、硬化剤を混練し、パテ状にしたのち加熱した金型によ
り圧縮成形する方法等がある。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、いずれの成形方法にあっても、それらによって
得られる剛性の高い強化プラスチックは、繊維補強材の
存在によって表面にピンホール（微細な孔）を生じ易く
外観の損なわれたものとなり易いので、その強化プラス
チックを製品外部の構底材として、そのまま使用し難い
という問題がある。

この発明は前記の点に鑑みなされたもので、表面外観が
良好な剛性の高い強化プラスチックを得ることのできる
製造方法を提供せんとするものである。

（問題点を解決するための手段）この発明は成形型のキャビティ面に平均分子量５００〜
５００００　のウレタン系塗料を塗布して皮膜を形成し
、そのキャビティ内にマット状繊維補強材を配置し、そ
のキャビティ内に不飽和モノアルコールとポリイソシア
ネート及び触媒とからなるポリマー原料を注入してマッ
ト状繊維補強材に含浸させ、反応硬化させて、マット状
繊維補強材にポリマーが含浸硬化してなる基材を形成し
、同時に該基材と皮膜との接着一体化を行うことを特徴
とするものである。

（作用）不飽和モノアルコール、例えばフマレートエステルモノ
アルコールは、ポリイソシアネート、例えば液状変性４
．４１−ジフェニルメタンジイソシアネー）（ＭＤＩ）
と反応し、（Ｉ）式で示す構造のものとなる。

この反応にふいて、過酸化物触媒を含む場合には二種類
の二重結合も更に反応して、不飽和ポリエステルの如く
強度及び剛性の高い高架橋密度ポリマーとなる。ここに
、高架橋密度ポリマーとは、ウレタン結合及びラジカル
結合を含むポリマーをいう。

しかモ、不飽和モノアルコールとポリイソシアネート及
び触媒とからなるポリマー原料は、それ自体の粘度及び
反応初期の増粘性が低い特徴を有する。第５図は、その
ポリマー原料の反応初期における低粘性を示すための粘
度曲線であり、従来のＲＩＭ用ウジウレタン原料較する
ものである。

用いたウレタン原料の配合は、分子量６０００．０８価
２８、官能基数３のポリエーテルポリオール１００重量
部、エチレングリコール１９重量部、架橋剤０、１重量
部、フタル酸ジオクチル（ＤＯＰ）１１９重量部および
変性ＭＤＩ　（２９ＮＣＯ％）１００重量部からなる。

一方比較するポリマー原料の配合は、フマレートエステ
ルモノアルコール１００　重１部、ジブチルチンジラウ
レート０．１重量部、キレートコバルト化合物０．４重
量部、ＤＯＰ５０重量部、変性ＭＤＩ（２９ＮＣＯ％）
５０重量部、及び第三ブチルパーベンゾエイト５．１重
量部からなる。なお、ＤＯＰは粘度測定を容易とするた
めに加えたもので、いずれの配合においてもその含量を
２６％に調整しである。

このようにポリマー原料が反応初期において低粘性を示
す結果、あらかじめ皮膜を形成して、マット状繊維補強
材をセットした成形型キャビティに注入したポリマー原
料は、容易にマット状繊維補強材に含浸して反応硬化し
、強度及び剛性の高い高架橋密度ポリマーとなる。そし
て、含浸硬化した高架橋密度ポリマーとマット状繊維補
強材とが複合一体化して型面形状の基材を形成する。こ
の基材は、高架橋密度ポリマー及びマット状繊維補強材
各々の強度及び剛性が相剰して作用するので、優れた強
度及び剛性を有するものである。この基材と皮膜とは、
ポリマー原料硬化時の接着性及び皮膜の化学結合、ウレ
タン結合等からなる接着性によって強固に接着結合して
一体成形品となり、その後の脱型、必要に応じて行うト
リミングを経て、表面皮膜を有する剛性の高い強化プラ
スチックとなる。

（実施例）以下実施例の成形工程に基づいてこの発明を説明する。

第１図乃至第３図はその成形工程を説明する断面図であ
る。

（イ）皮膜を形成する工程（第１図）成形型の下型１０に設けである製品形状のキャビティ面
１０ａに、ワックス系、シリコン系等からなる離型剤を
塗布し、その離型剤上に平均分子量５００〜５００００
のウレタン系塗料１２ａを塗布して皮膜１２を形成する
。ウレタン系塗料１２ａは、溶剤で希釈して用い、皮膜
１２の厚みが２０〜５００ミクロンとなるように塗布す
る。その皮膜は、一層又は厚みによっては分子量等が異
なる多種類の塗料の塗布からなる多層構造とする。

（口〉マット状繊維補強材を配置する工程（第２図）マット状繊維補強材１４を、成形型の上型１６のキャビ
ティ面１６ａに粘着テープ、係止ピン等によって仮止め
する。そして、前記皮膜１２の乾燥後に下型１０と上型
１６を閉じて成形型の閉型を行う。この閉型に際して、
成形型を強く圧締する必要はなく、次工程で行うポリマ
ー原料注入時の注入圧（通常２　ｋｇ　／　ｃｎ！以下
）と略同等の型締め圧でよい。これは、ポリマー原料が
反応に際して殆ど発泡しなく、成形型内の圧力増加が殆
どないからである。この閉型によってマット状繊維補強
材１４がキャビティ内に配置される。閉型によって形成
されるキャビティ空間は、マット状繊維補強材１４及び
皮膜１２が占める空間と同等若しくはその占有空間より
わずかに大なるものとする。マット状繊維補強材１４と
しては、特にガラス長繊維からなるものが好ましく、そ
の厚みによっては上型キャビティ面１６ａへの仮止めに
際し、あらかじめ所定形状（キャビティ面形状）として
お（のが良い場合もある。この実施例においては、コン
ティニュアスストランドマツトロ００ｇ／ｃｆｆｌ、商
品Ｍ　−８６０９（旭ファイバーグラス側）を用いた。

（ハ）ポリマー原料を注入し、マット状繊維補強材に含
浸させる工程（第３図）上型１６に設けられた注入口１８にセットされた注入機
ノズル２０から、不飽和モノアルコールとポリイソシア
ネート及び触媒とからなるポリマー原料を、キャビティ
内に注入する。尚、この注入は成形型の構造、製造設備
等によっては、前記成形型の閉型前に行う方が適する場
合もある。その場合にあっては、成形型閉型時の型締め
圧は上型の自重で殆ど事足りるものである。

不飽和モノアルコールとしては、フマレートエステルモ
ノアルコールを９５％以上含むものが特に好ましい。そ
の−例として、メタクリル酸、プロピレンオキサイド及
び無水マレイン酸からアミン触媒下合成される不飽和モ
ノアルコールを上げることができる。例示した不飽和モ
ノアルコールは、互いに異性体の関係にあるフマレート
エステルモノアルコールとマレートエステルモノアルコ
ールを含み、かつ全体の９５％以上がフマレートエステ
ルモノアルコール、残余の０〜５％がマレートエステル
モノアルコールからなるものである。また、ポリイソシ
アネートとしては、芳香族若しくは脂肪族ポリイソシア
ネートのいずれをも使用することができる。

ポリマー原料は、不飽和モノアルコールを含むＡ成分と
、ポリイソシアネートを含むＢ成分とからなり、キャビ
ティへの注入時に両成分が混合されるものである。キャ
ビティへの注入は、反応射出成形機（ＲＩＭ成形機〉を
用いて行うのが簡便である。ポリマー原料の配合例を次
に示す。

０ポリマー原料の配合例Ａ成分不飽和モノアルコール　　　　　１００Ｍ量１（フマレ
ートエステルモノアルコール９９％、マレートエステル
モノアルコール１％、０８価１８８）ジブチルチンジラウレー）　　−−０，１５重量部キレ
ートコバルト化合物　　　　０．２０重量部Ｂ成分変性ＭＤＩ（２９ＮＣＯ％）５１重量部（１−１３４Ｌ
　　エムデー化成側製）第三ブチルパーベンゾエイト２
．５重量部なお前記触媒、ジブチルチンジラウレート、
キレートコバルト化合物、第三ブチルパーベンゾエイト
の添加量は、用いる不飽和モノアルコール、ポリイソシ
アネートの種類、及び製造条件等にょって、所望の反応
速度となるように決定する。又、スタナスオクトエイト
、ジメチルチンジラウレート等も触媒として使用し得る
ものである。

このポリマー原料は、反応前の粘性及び反応開始初期の
増粘性が低い特徴を有し、そのため容易にマット状繊維
補強材１４に含浸し、成形型内に溝層なく行き亘る。そ
の低粘性について示せば、前記配合例のポリマー原料に
あっては、反応前の粘度が約６００ｃｐｓ　（２５℃）
であり、通常のポリウレタン原料の粘度約１５００　ｃ
ｐｓ　（２５℃〉に比べて半分以下である。

（ニ）ポリマー原料の反応硬化後成形品を脱型する工程マット状繊維補強材に含浸したポリマー原料は、反応の
進行により硬化して剛性及び強度の高い高架橋密度ポリ
マーとなり、マット状繊維補強材と複合一体化して基材
を形成する。そして、ポリマー原料の硬化による接着作
用及び皮膜１２の化学結合、ウレタン結合等からなる接
着作用により、基材の形成と同時にその基材と皮膜１２
とは一体化する。基材は、高架橋密度ポリマーの強度及
び剛性と、マット状繊維補強材の強度及び剛性との相剰
作用により、優れた強度及び剛性を有するものとなる。

ポリマー原料の反応硬化後皮膜と基材との一体成形品を
脱型し、必要に応じてトリミングを施して表面皮膜を有
する強化プラスチック成形品を得る。第４図はその強化
プラスチック成形品の断面を示すもので、２２はマット
状繊維補強材にポリマー原料が含浸硬化してなる基材で
ある。

（発明の効果）この発明は、不飽和モノアルコールとポリイソシアネー
ト及び触媒とからなり、反応初期の粘性が低いポリマー
原料を成形型のキャビティに注入し、キャビティ内に配
置しておいたマット状繊維補強材に含浸させ、硬化させ
て強度及び剛性に優れる基材を形成し、同時に、あらか
じめキャビティ面に形成しておいた皮膜とその基材との
接着一体化を行うものであり、その結果表面皮膜を有す
る剛性の高い強化プラスチックを得ることができ１またのである。従って、成形時、主としてマット状繊維補
強材の存在によって、基材表面にピンホール等の表面不
良を生じても、その基材表面が皮膜によって覆われ、露
出しなくなるので、表面外観の良好な成形品を得ること
ができたのである。

又、ポリマー原料の反応時に発泡を殆ど生じないことか
ら、成形型に大きな内部圧力が加わらないので、型締め
圧が低くて済む。そのため、成形型及び型締装置が構造
上の点から安価となる効果も生じる。その上、皮膜形成
に際して真空成形装置等余分な設備が不要である利点も
ある。

更に、この発明に用いるポリマー原料は反応初期におい
て低粘性であるため、容易にマット状繊維補強材に含浸
して、キャビティ内に万遍なく行き亘ることが可能であ
るので、含浸が均一となり、強度及び剛性において均一
な成形品を得ることもできるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は、この発明実施例における成形工程
を説明する成形型の断面図であり、第４図はこの発明の
実施により得られた成形品の断面図、第５図はポリマー
原料の粘度曲線である。１２　　皮膜、２２　　基材特許出願人　　　井上エムチーピー株式会社第１図第２図第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

成形型のキャビティ面に平均分子量５００ないし５００
００のウレタン系塗料を塗布して皮膜を形成し、そのキ
ャビティ内にマット状繊維補強材を配置し、そのキャビ
ティ内に不飽和モノアルコールとポリイソシアネート及
び触媒とからなるポリマー原料を注入してマット状繊維
補強材に含浸させ、反応硬化させて、マット状繊維補強
材にポリマーが含浸硬化してなる基材を形成し、同時に
該基材と皮膜との接着一体化を行うことを特徴とする、
表面皮膜を有する剛性の高い強化プラスチックの成形方
法。