JPS63500365A - スプレ−ガン塗装による成型層の製法 - 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】 スプシーモノ徐壮による　剤層の＋１法この発明は、特定のパターンに基づいて 、可撓性を持つまたは可撓性化し得るプラスチック材料から、成型部品を作成す る方法に関連するものである。この方法では、型の内部の成型用表面上に、スプ レーガン塗装によってプラスチック材層を形成する。この表面は上記のパターン からの目視可能な表面の押し型の実質的に連続的な線に沿って曲げた輪郭に一致 しており、上記の型の実質的にすべての表面部分にスプレーガン塗装が行なえる ようになっている。上記の可撓性を持つまたは可撓性化し得る層を曲げて、上記 のパターンの一つに実質的に一致する目視可能な表面を持つプラスチック材料層 から成る成型部品を得る。

これは、特に自動車のダツシュボード付属品およびドアパネル等の、非常に不均 等な形状と変化の多い外側表面を持つ、特定のパターンに基づいて、可撓性を持 つまたは可撓性化し得るプラスチック材料からの成型層である。

現在、プラスチック材料からこのような形成層を作る多くの技術がある。

例えば、一般に使用されている技術は加熱成型である。これは熱可塑性材料のシ ートをその軟化温度以上に加熱し、必要なパターンの負の押し型に従って、真空 の作用または機械的手段で、またはその両方の併用で、型の内部で曲げる方法で ある。しかし、この比較的単純な方法の欠点は、それが通常はあまり形状が複雑 ではなく、均等な組織を持つ、製造工業用の成型ケーシングまたはカバーリング だけにしか使用できないことである。さらにこの技術の応用は軟化温度の比較的 低いプラスチック材料に限定される。それは上記の成型ケーシングやカバーリン グが後に１２０℃の温度を受けた場合、記憶効果がケーシングまたはカバーリン グを曲げ、それらが取付けたサポートから外れる恐れがあるからである。

もう一つの一般的な技術は「スラッシュ成型」として知られているもので、トレ イ　（浅い皿）に似た型の内面にＰＶＣプラスチックゾル等の液体合成材を付着 させる方法である。

この材料は高温の型の壁に接触すると固まり、壁の上に皮膜を形成する。次に型 をζトっくり返して余分の液体合成材料を流し出し、冷えるのを待って成型され た膜を取り出す。これは多量のエネルギーを消費する面倒な工程であり、型が熱 による損傷を受けやすい。

第三の技術はスプレーガン塗装（ガンスプレーイング）である。これは溶媒で薄 めたまたはそのままの液体プラスチック材料、あるいは現場での反応で成型され るポリマー等の液体成分を、型の表面にスプレーし、それによって固化プラスチ ック材料膜を作るものである。

この最後の技術は前の二つの方法が持つ欠点の一部を回避している。しかしそれ でも、膜で被覆される表面のすべての部分が、液体プラスチック材料を噴射する スプレーガンで容易に塗装できる製品に限定される。従ってこの方法を使用する 場合、まず可撓性を持つ型の端を堅いホルダーに取付ける。

ホルダーの内側表面が可撓性を持つ型の外側表面に一致するような形になってい る。次にこの型を反転させ、接近できるようになったその表面にスプレーガン塗 装を行い、プラスチック材料の層を成型する。この型を堅いホルダーに支えられ た元の位置に戻し、層を必要な型に成型するのである。

この技術は簡単なように見えるが、カウンターテーパを持つ可撓性型には普通は 適していない。この方法では型を元の位置に戻して、可撓性材料からめる正確な 形状を持つ可撓性層を得ることがほぼ不可能だからである。また可撓性型を絶え ず反転させ、復旧する作業は型を非常に早く消耗させ、そのためにプラスチック 材料に必要な精度をもって目視できる表面組織を再現するのが困難になる。従っ てこの技術は、自動車用ダツシュボード付属品のような、狭く深いキャビティを 持つケーシングやカバーリングの製造には適していない。

この発明の基本的な目的は、実質的にあらゆる形状を持つパターンに従って、プ ラスチック材料から成型層を調製するために、スプレーガン技術のギャップを回 避でき、さらに何等の問題もなく使用できる、非常に簡単な方法を提供すること にある。

この目的のため、本発明方法は、第一の型を使用してプラスチック材料の層を形 成する。この型の成型面はある特定パターンの目視できる表面押し型の、実質的 な連続線に沿ってゆがめられた輪郭に合致する。次にこのプラスチック材料層を 型から剥ぎ取り、それを第二の型に当てはめる。この型の成型面は上記のパター ンの目視可能面の形状に実質的に一致するものである。

この場合に有利なのは実質的に堅い型、特に金属製の型を使用できる点である。

特定の態様においては、スプレーガンによって第一型の成型表面にポリオールお よびイソシアネートの混合物を吹き付け、その場で可撓性のポリウレタン層を得 る。

発明のその他の詳細および特徴を説明するために、本発明方法に関する若干の特 定実施形式を、非限定的な事例として添付図面に沿って説明する。

第１図はプラスチック材料から形成層を作成するためのパターンの斜視図である 。

第２図〜第６図は本発明方法の、第１の態様の各段階を示したものである。

第７図〜第１０図はこの態様のバリエーションである。

第１１図は二成分から成るスプレーガン塗装装置の説明図である。

これらの図において、同じ表示番号は同一または類似の要素を示す。

この発明は特定のパターンに基づき、スプレーガン塗装によってプラスチック材 料から成型層を作る特定の方法に関するものである。この成型層の外側表面は上 記のパターンの外側表面と同じ組織、構造、または外観を持つ。

この方法はさらに、それ自体はよく知られているスプレーガン塗装技術によって 、パターンまたはブトロタイブから、非常に変化の多い形状を持つ部品の外側形 状と組織とを・実際にモデル化する方法でもある。

−ｉに、この発明に基づく方法は、第一型の成型層の上にスプレーガン塗装によ ってプラスチック材料の層、またはプラスチック材料をその場で形成する成分を 与え、それによって予備型を作る。

上記のプラスチック材料は弾性であるまたは弾性を与え得る層または膜を形成す る特性を持つべきである。すなわちすべての方向の表面積を変えることなく、例 えば折りたたみなどによってその形状を変更できるべきである。

第一型の成型面は、パターンからの目視可能な表面の押し型、特にパターンの外 側の目視可能表面の負の押し型の、実質的に連続的な線に添ってゆがめられた輪 郭に一致しており、上記のほぼすべての表面部分に容易に塗装が行なえるように なっている。従って、パターンの目視可能な表面の負の押し型の凹面部分は、曲 げられた輪郭でも、凹面のままであるという長所を持つことになる。要するに、 すべての部分にスプレーガン塗装が容易に行なえることが必要なのである。

さらにもっと具体的には、この方法はパターンの外側の目視可能な表面の一部ま たは全部を作成する方法でもある。

上記の表面上に成型されたプラスチック材料は、型から取りはずされた後、第二 型の内側に当てはめられる。この第二型は最終の型であり、その成型面はパター ンの外側目視可能表面の負の形状にほぼ一致しており、そのことによって外側目 視可能表面がパターンのそれとほぼ同一の成型プラスチック材料を得ることがで きる。

本明細書における「成型面」とは、キャスチング、スプレーガン塗装（ガン・ス プレーガング）、またはその他のあらゆる既知の方法によって、製品が作られる 元になる型の表面であり、この成型面は上記製品の負の押し型を含んでいる。

「模様表面（ｔｅｘｔｕｒｅｄ　５ｕｒｆａｃｅ）　Ｊとはなんらかの構造、ま たは浮上ったあるいは沈んだデザインを持つ、皮革などの製品を意味する。

第１図は一つの例として、パターン（１）を示す。その外側の目視可能表面（２ ）は模様があるか、または滑らかである。この表面は皮革に似ているかまたは皮 革である場合もある。

この発明によると、最初にパターン（１）から、第２図に示すように中間部品（ ３）を作る。その部品の内側表面（４）はこのパターンの外側の模様つき表面（ ２）の負の押し型を示す。この部品（３）はシート状弾性材料、特にエラストマ ーで作られ、パターンの外側形状に従って成型される。

次に第３図に示すように、このシートを曲げるが、その際にはその内側表面（４ ）のどの部分も容易にスプレーガン塗装ができるようにする。

この曲げられたシート（５）は場合によっては直接、第一型として使用できる。

例えばこのシートが十分に堅い場合である。これは第４図に示しである。

その他の場合にシートの堅さが不十分であれば、第５図に示すように、シート（ ５）を支持型（１５）の上に乗せる。

もしこの条件が満たされた場合、この曲げられたシート（５）の表面（４）にプ ラスチック材料の層（６）またはその場で生成するプラスチック成分を与え、第 一型から成型面を構成する。

次にこの弾性層（６）を第二型（７）の内側に当てはめる。

この型の成型面（８）はパターン（１）の外側目視可能表面（２）の負の形の一 つにほぼ一致しており、これで成型されたプラスチック材料層の外側目視可能表 面は、パターン表面とほぼ同一のものとなる（第６図参照）。

第二型（７）の成型面（８）は必ずしもパターン（１）の外側目視可能表面の模 様を表わす必要はない。それは例えば完全に滑らかであっても良い。それは曲げ られたシート（５）の表面（４）の上で成型されたプラスチック材料層（６）が すでにその模様を持っているからである。

次の作業は第二型（７）の内側で成型されたプラスチック材料層（６）の凹み〔 キャビティー〕　（９）をポリウレタンのフオームまたはほぼ同様の物質ででき たパディングで埋めることである。このパディングには補強部品を入れることも できる。このパディング作業は、第二型（７）の内側に成型プラスチック材料層 （６）が置かれている時に、多少の圧力を利用した方がうまくできる。しかしこ の方法はごく普通の工程なので、図には示していない。

この最初の費用のかからない態様は原型や少量のシリーズを製作するのに理想的 な方法である。通常、この型は可撓性であるため、前記第二の型の上で成型され たプラスチック材籾層の外側目視可能表面の模様ははっきりせず、あまり正確で はない。

また可撓性型は比較的早く消耗する。

さらにもし、かなり例外的な場合において、第一の可撓性型が適合している場合 でも、本発明は主な目的として、第一型が比較的多数の成型層をプラスチック材 料（６）で製作する場合、第一型はかなり堅い材料、特に金属を使用することに しており、これは電気メッキ等の場合である。

第７図に示したような場合、曲げられたシート（５）の内側表面（４）から新し い押し型、つまりカウンタ型（１０）を取ることができる。このカウンタ型はこ のシート面（４）の上にその表面（４）の模様に十分入りこめる柔らかさの液体 プラスチック材料を流し込み、それと比較的堅く、曲りにくい材料（例えばエポ キシ樹脂）とを重合化することによって得られる。

カウンタ型（１０）からシート（５）を取りはずした後、このカウンタ型から成 る新しい押し型（１２）の上で電気メッキを行い、金属層（１１）を得る（第８ 図参照）。

この金属層に十分の厚みを持たせると、カウンタ型から外して持続力のある材料 から第一型ができる。

その後の作業は上記の第４図〜第６図の作業と同様である。

このように、耐久性材料の第一型による模様のある表面（１２）は曲げられたシ ート（５）の模様のある表面（４）と同一であり、その上にスプレーガン（１３ ）を使って液体プラスチック材料（１４）またはその成分を吹きつけて、場合に よりカロリーを加えて空気中で硬化また”は重合させたプラスチック材料層（６ ）を前記模様付表面（１２）の上に形成する（第９図参照）。

硬化または重合化の後、第１０図のように、プラスチック材料層（６）を型から 外し、それを第二型（７）に当てはめ、その成型面（８）に合わせて曲げ、パタ ーン（１）の外側表面（２）の形状を正確に作る。

スプレーガン加工の際に必要であれば、金属層（１１）を第９図の破線で示す支 持型（１５）の上に置くこともできる。

この作業の後、先に述べたパッディングの操作を行う。

型（７）と（１５）とはカウンタ型（１０）と同じ樹脂などの材料で作っても良 く、プラスターや場合により枠組み（ａｒｍａｔｕｒｅ）で補強したラミネート ・シェルで作っても良い。第２図の中間部品（３）から第３図に示す部分的に成 型されたシート（５）まで行くには、すでに知られているあるゆる方法、例えば 真空技術や、部品（３）から端（３′）および（３”）を引張る機械的手段など を使用することができる。

中間的部品（３）は普通、ゴムをベースとして作られる。

その弾性率は規格ＤＩＮ５３４２３に従い、１００ＭＰａ以下とし、ショア硬度 はショアＡ−２３およびショアＤ−４５の間である。シートの厚さは通常１〜５ ０璽璽である。

この厚さは３〜１５１の間であることが望ましい。そしてその部品の材料は弾性 率が３０ＭＰａ以下、ショア硬度が３０〜８５（ショアＡ）の間にある方が良い 。

このようなゴムは無視できない弾性を持つため、伸び率のごく小さい可撓性補強 材で補強するのが望ましい。このような補強は部品（３）を曲げた時に伸びるの を防ぐことになる。

この中間部品（３）は成型技術またはスプレーガン技術で製作できる。

パータン（１）の外側の目視可能表面（２）から負の押し型を得るには、この表 面はその上で中間部品（３）を成型する前に、ストリフピング剤を使用すべきで ある。

この発明の第二型（７）は最低二つの堅い部分に分け、それらが相互に脱離自在 で、バンディングの後で容易に成型層（６）が外せるようにすることができる。

以下、プラスチック材料組成のいくつかの実際的な例を上げる。中間部品（３） と成型部品（６）とを所定のパターンに作るためのものである。

Ｎ１ この例は光安定ポリウレタン・エラストマによる組成物に関するものである。こ の触媒系は出願人が特許を得ており、スプレーガン技術を適用することができる 。これは第１１図に示すように、二つの部分から成るガンで吹きつけることがで きる。一つの部分は例えばポリオールから成り、それはタンク（１６）に蓄えら れる。他の部分はイソシアネートで、タンク（１７）に蓄えられる。タンク（１ ６）はライン（１８）を通じて混合室（２０）に接続され、そのライン上に計測 ポンプ（１９）が取付けられる。タンク（１７）はライン（２１）を通じて同じ 混合室（２０）に接続され、そのライン上には計測ポンプ（２２）が取付けられ る。

この混合室（２０）に噴射口（２３）が取付けられ、それを通じてポリオールと イソシアネートとが混合された形で噴射され、その場でポリウレタンを形成する 。

（１）、ボ＋Ｊ　、（≧１四ｐ豪１注（第一成分）凹成（重量部） 開始剤としてのグリセロールに酸化プロピレンと酸化エチレンとを加えて得られ たポリエーテル・トリオール（ＯＨ指数：３５、ＯＨ根基：８０％）１００エチ レン・グリコール　５ ＮＮ’−ジメチルブタン・ジアミン　５オクタン酸鉛（３３％金属鉛）０．７ 凰株 ２５℃での粘性（ＭＰａ）　１１７０ ４５℃での粘性（ＭＰａ）　３００ ６５℃での粘性（ＭＰａ）　１５０ 密度（２１℃）　１．０２ （２）イソシアネートの、゛（第二成分）ＭＤ又　（宣）１φノ カジプレポリマ−（イソフォロンジイソシアネート）１００部十ジプロピレン・ グリコール１３．２８部−最終ＮＧＯ基部分：２６％）６７、１ジメチル・スタ ノジネオデカノエート：　１６８．１ ■ ２５℃での粘性（ＭＰａ）　１４５０ ４５℃での粘性（ＭＰａ）　３５０ ６５℃での粘性（ＭＰａ）　５０ 密度（２１℃）　１．０７ 型温度６０℃で、型からの取りはずし時間は１分以下で破断点伸び率（％）２３ ０　ＡＳＴＭ　Ｄ４１２引張り強度（ＭＰａ）　５．８　ＡＳＴＭ　０４１２引 裂き強度（Ｎ　／　ｃｍ　）　２１０　ＡＳＴＭ　Ｄ６２４ショアＡ　７０〜７ ５−− 比重（ｇ／ｃＪ）　１．０ 開１ 中間部品（３）を作るために用いられるエラストマー組成物は、やはり第１０図 に示す装置でスプレーガン塗装で作られる芳香族ポリウレタンから成る。

（１）ポリオールα狂性（第一成分） 則崩− 例１と同種類のポリエーテル・トリオール　９０ダブコ（Ｄａｂｃｏ）　３３Ｌ Ｖ　（）リエチレン・ジアミン；ＤＰＧの３３％ン容液）　２．２５ ブタンジオール　７．９ 着色ペースト　」 １０５．１５ 夙住 ２５℃での粘性（ＭＰａ）　１０６０ ４５℃での粘性（ＭＰａ）　３２０ 密度（２１℃）１．０２ （２）イソシアネートヒｍ（第二成分）川底（重量比） イソシアネートＲＡＭ２００（アップジョン）　４３．５凰立 ２５℃での粘性（ＭＰａ）　６２０ ４５℃での粘性（ＭＰａ）　’　１２６密度（２１℃”）　１．２１ 型温度６０℃で、型からの取りはずし時間は３分以下である。

（３）見栄）ｕトγＷ法 試１しむ矢 破断点伸び率（％）　３３５　ＡＳＴＭ　Ｄ４１２引張り強度（ＭＰａ）　４． ９　ＡＳＴＭ　０４１２引裂き強度（Ｎ／ｃｍ）　２１０　ＡＳＴＭ　Ｄ６２４ ショアＡ　６５〜７０−一 比重（ｇ／ｃＪ）　１．０ ■１ 中間部品（３）は成型技術で得られたポリウレタン・エラストマーから成ってい る。二つの成分が使用されている。一つはポリオールで、もう一つはプレポリマ ーであり、後者はバブルが混入するのを避けるため、真空下でよく混合される。

得られる混合物は比較的高い粘性を持ち、パターン上に′ｍ続的な層として塗布 される。

、−のｊ八は゛の　−を１ ポリオール（ＤＯＷＳＡ１５５０）　５３．００焼成粘土　２０．００ 珪素　２６．２５ オクタン酸　０．４０ フェニール水ｉ艮アセテート　０．０３５第二滅至ぷ吹Ω皿威上茸２ ＤＰＧ　（ジプロピレングリコール”）　１８．００１終製益立待且 拭襞方抜 破断点伸び率（％）　１６０　ＡＳＴＭ　Ｄ４１２引張り強度（ＭＰａ）　２． ＯＡＳＴＭ　０４１２引裂き強度（Ｎ　７ｃｍ）　！５ｏ　ＡＳＴＭ　Ｄ６２４ 比重（ｇ／ａｍ）　１．７　−　− ショアＡ　６２ 収縮率（％）０．４ 旦↓ 中間部品（３）はタイプＲＴＶ７００　Ｃａｔ、Ｂ５：１００／１５　（ＧＥ型 製品のシリコーン・ラバーである。このラバーを製造するために用いられた技術 は例３でポリウレタン・ラバーを製造する技術と同じである。

■挫 跋駿方抜 伸び率（％）　４ＱＱ　ＡＳＴＭ　０４１２引張り強度（ＭＰａ）　４．Ｉ　Ａ ＳＴＭ　０４１２引裂き強度（Ｎ　／　ｃｍ　）　２５０　ＡＳＴＭ　Ｄ６２４ 収縮率（％）　０．３　−　− 日＠ｌ：＋（３）の　の １）ポリエステル・ファイバーの繊維織物豊作 伸び率（％）　−１２，５（たて糸） −１３，５（よこ糸） 引張り強度（ＭＰａ）　＋　１５０ＯＮ　／　５　ｃｍ　（たて糸）＋　１４０ ＯＮＥＷＴＯＮ／　５　ｃｒｒｒ　（よこ糸）重量　１２７ｇ／ｒｙ？ ２）ガラスファイバーの織物 ■ ガラスの種類：タイプＥ１アルカリ含有度が低く、直径２ミクロンのガラス 構造：モフクレノ（Ｍｏｃｋ−１ｅｎｏ）　、織物タイプ厚さ：　０．４１＋０ ．０５ｍｍ 重量：３５０ｇ／耐＋６％ 伸び率：無視できる この補強は中間部品（３）が含まれているエラストマ一層に組み込まれており、 その伸びを引下げ、引裂き強度を著しく高めることができる。

例１および２のポリウレタン・タイプもスプレーガンでプラスチック材料部品（ ６）をパターン１の上に成型するのに適している。

この発明は上記のように説明した、特定の工程に限定されるわけではなく、多く の変化を発明の範囲を離れずに加えることができる。

例えば、成型部品（６）を製造するには、スプレーガン塗装を使用する限りにお いて、どのようなプラスチック材料でも使用できる。それは型から取りはずすこ とのできる比較的弾性に冨む膜を得、それを第二の仕上げ型（７）の中に当てか うことができる。

他方、上記の特定の例に示した以外の方法によって得られた第−型を使用するこ とも想定してよい。この型はパターン外側の目視可能表面の負の押し型を持つこ と、および膜や薄い層がその上で形成されるパターンに基づく成型面がパターン の外側表面と同じ表面を持つこと、すなわちこの表面の部分的または全体的な何 らかの再現が可能なことだけが条件である。

Ｆｉｇ、５、 Ｆｉｇ、６゜ Ｆｉｇ、８゜ ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　ＴＨＥ　ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＩ（ＲＥ ＰＯＲ丁ＯＮ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．特定のパターンに基づく、可撓性のまたは可撓性化しうるプラスチック材料 からの成型部品の製法であって、型の内部の成型用表面上に、スプレーガン塗装 によって層状プラスチック材料を形成させ、前記の表面は上記のパターンの目視 可能表面の実質的に連続的な線に沿って曲げた輪郭に一致しており、上記の型の 実質的にすべての表面部分にスプレーガン塗装が容易に行えるようになっており 、前記の弾性のまたは弾性化し得る層を曲げて層状プラスチック材料（この目視 可能表面は上記のパターンの１つ一致するものとする）から成る成型部品を得、 そして前記の方法はさらに、層状プラスチック材料を成型するために第一型を用 い、その型の成型用面は上記パターンの目視可能表面押し型の、実質的に連続す る線に沿って曲げられた輪郭に一致し、次にこの層状プラスチック材料を取りは ずして、第二型の上に置き、そしてこの型の成型用面は上記パターンの目視可能 表面の形状に実質的に一致している、前記の方法。
2. ２．第一型の使用を含み、その型の成型用面が上記パターンの外側目視可能表面 の負の押し型に、実質的に連続的な線に沿って曲げた輪郭に一致する請求の範囲 第１項記載の方法。
3. ３．実質的に堅い材料、特に金属にから作られた第一型の使用を含む請求の範囲 第１項または第２項記載の方法。
4. ４．電気メッキによって得られた第一型の使用を含む請求の範囲第３項記載の方 法。
5. ５．実質的に堅く、特には分離可能な複数の部分から成る第二型の使用を含む請 求の範囲第１項〜第４項のいずれか１項に記載の方法。
6. ６．スプレーガン塗装によってポリオールとイソシアネートとの混合物を第一型 の成型用面に塗布し、その場で可撓性のポリウレタン層を得ることを含む請求の 範囲第１項〜第５項のいずれか１項に記載の方法。
7. ７．上記のパターンから成型され、層状可撓性材料から作られた第一型の使用を 含み、この層はスプレーガンにより容易に成型用面のすべての部分に塗装ができ るように曲げられる請求の範囲第１項または第２項記載の方法。
8. ８．低伸び率織物で補強した可撓性プラスチック材料から作られた第一型の使用 を含む請求の範囲第１項、第２項または第７項記載の方法。
9. ９．繊維織物、特にポリエステルまたはガラスファイバーの織物、編物、または 不織布をプラスチック材料の補強材として使用することを含む請求の範囲第８項 記載の方法。
10. １０．第一型のための堅い支持型を使用し、この支持型は特にプラスター、樹脂 製、または補強材で場合により補強されたラミネート・シェルにより構成されて いる請求の範囲第１項、第２項、または第７項〜第９項のいずれか１項に記載の 方法。
11. １１．厚さ１〜５０ｍｍ、１００ＭＰａ以下の弾性率（規格ＤＩＮ５３４２３） をもち、そしてショアＡ２３からショアＤ４５の間のショア硬度を持つゴム製の 第一型を使用することを含む請求の範囲第１項、第２項、または第７項〜第１０ 項のいずれか１項に記載の方法。
12. １２．厚さ３〜１５ｍｍ、３０ＭＰａ以下の弾性率で、ショアＡ３０から８５の 間のショア硬度を持つゴム製の第一型を使用することを含む請求の範囲第１１項 記載の方法。