KR20000070675A - 장식용 자동차 내장 물품을 일체형의 광 안정 폴리우레탄 일래스토머 덮개로 제조하는 방법 - Google Patents

장식용 자동차 내장 물품을 일체형의 광 안정 폴리우레탄 일래스토머 덮개로 제조하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차의 내부 부분을 형성하기 위해 자동차 내에 장착되도록 구성된 패널형 구조물을 제조하는 방법에 관한 것이다. 이 방법에 의하면, 패널형 구조물의 노출된 외부면의 적어도 일부를 한정하는 외부층(26)은 물-분산 열가소성 폴리우레탄 화합물과 열활성화 반응 교차 결합 단량체를 주형면 상에 도포한 다음 이 화합물을 건조시킴으로써 제조된다. 다음, 신속 반응 화합물은 외부층에 상호 화학적으로 결합되는 폴리우레탄 일래스토머 내부층(28)을 형성하기 위해 외부층이 주형면 상에 유지되는 동안에 외부층의 내부면에 분무된다. 다음, 상호 화학적으로 결합된 외부층을 갖는 내부층은 강성 기판이 외부층으로서 기능하도록 하기 위해 강성 기판(22)와 결합된다. 패널형 구조물의 노출된 외부면은 진짜 가죽의 외관 및 감촉처럼 보이게 하지만, 내부층 및 선택적인 반-강성 폴리우레탄 다공성 발포 중간층(44)은 외부층의 노출부에 압축 감축을 제공한다.

Description

장식용 자동차 내장 물품을 일체형의 광 안정 폴리우레탄 일래스토머 덮개로 제조하는 방법{PROCESS FOR MAKING DECORATIVE AUTOMOTIVE INTERIOR TRIM ARTICLES WITH INTEGRAL LIGHT STABLE POLYURETHANE ELASTOMER COVERING}
계기 패널, 도어 패널, 아암레스트(armrest), 헤드레스트(headrest), 플로어 콘솔, 무릎 받침대 및 글로브 박스 도어와 같은 자동차 내장 물품은 종래에는 다공성 폴리우레탄 패딩을 장식용 덮개 및 강체 사이에 삽입하면서 자동차의 차체에 장착 가능한 강성 기판 상에 연질의 장식용 덮개를 부착함으로써 조립되었다. 일반적으로 소정의 무늬결 및 색채가 진짜 가죽의 외관과 촉감처럼 보이게 하기 위해 장식 덮개에 제공된다.
이중 층의 장식용 덮개를 갖는 자체 지지 합성 자동차 내장 물품을 제조하는 것은 렉티셀(Recticel)의 국제 특허 출원 공개 WO 93/23237호에 개시되어 있으며, 특히 그 제2 실시예에 개시되어 있다. 이 내장 물품을 제조하기 위해 WO 93/23237호에 개시된 방법에 의하면, 용제 분산된 폴리우레탄 액체는 "내부 주형 페인트"로서 개방 주형면에 초기에 도포된 다음 용제를 증발시킴으로써 건조된다. 그런 다음, 2개 부분의 폴리우레탄 일래스토머로부터 제조된 "표피"는 특정 노즐 및 도포 시스템을 사용함으로써 내부 성형 페인트의 표면 상에 형성된다. 실제, 사용될 수 있는 적합한 분무 노즐과 시스템은 미국 특허 5,028,006호에 개시되어 있다. 다음, 폴리우레탄 다공성 발포층은 폴리우레탄 일래스토머 표피에 대하여 폴리우레탄 반응 혼합물을 분무함으로써 제조된다. 결국, 폴리우레탄 또는 폴리이소시아너레이트(polyisocyanurate) 반응 화합물은 강성의 합성 캐리어를 얻기 위해 폴리우레탄 다공성 발포층의 대향 면에 대하여 도포된다.
WO 93/23237호에 개시된 내부 성형 페인트를 내포하는 이러한 관련 기술의 이중 층 덮개 및 이를 제조하는 방법의 상업적인 장점은 WO 93/23237호의 권리자인 렉티셀의 상업적인 활동에 의해 입증된 바와 같이 사소하다. 렉티셀은 내부 성형 용제 기제 액체를 상업적인 활동에 사용하지 않았다. 렉티셀은 고객들이 내부 성형 페인트를 사용하는 것을 금지시키지도 않았다.
또한, 내부 성형 페인트와 같은 용제 기재 액체는 여러 복잡함과 비효율성으로 인해 WO 93/23237호에 개시된 제조 방법을 방해한다. 예를 들어, 이들 액체는 휘발성 유기 화합물(VOC)을 대량 함유한다. VOC의 극단적인 인화성 및 폭발성으로 인해, 이러한 액체는 엄격한 정부 규제 하에 있다. 이러한 정부 규제를 준수하려면 작업자를 안전하게 하고 환경 오염을 방지하도록 설계된 부가적인 고가의 장비가 종종 필요하게 된다. 예를 들어, 이러한 액체를 취급하기 위해 장치된 설비는 특별한 분무 장치, 주문 제작한 분리된 분무 영역 및 공기 정화 장치를 포함해야 한다. 또한, 작업자는 내화성이 있고 유동 가스에 노출되는 것을 차단하는 특별한 보호물 및 종종 부피가 크고 귀찮은 복장을 착용해야 한다.
그러므로, 패널형 구조물이 보다 효율적이고 비용면에서 효과적인 방식으로 제조될 수 있고 또한 그 결과 패널형 구조물이 고품질의 가죽과 같은 외관을 갖게 하는 다층 장식용 덮개를 내포하는 패널형 구조물을 제조하는 방법을 제공할 필요성이 있다.
본 발명은 자동차의 내부 부분을 형성하기 위해 자동차 내에 장착되도록 구성된 패널형 구조물을 내포하는 자동차 내장 물품을 제조하는 방법에 관한 것으로, 특히 계기 패널, 도어 패널 및 글로브 박스 도어와 같은 자동차 내장 물품의 제조에 관한 것이다.
도1은 본 발명의 방법에 의해 제조된 완성차 도어 패널의 일부 단면 및 일부 가상의 사시도이다.
도2는 본 발명의 방법에 의해 제조된 완성차 계기 패널의 사시도이다.
도3은 선 Ⅲ-Ⅲ을 따른 도2의 계기 패널의 단면도이다.
도4는 본 발명에 따라 교차 결합된 광-안정 폴리우레탄 외부층을 형성하기 위해 가열되는 동안에 주형면에 물-분산 폴리우레탄 화합물을 도포하는 단계를 도시한 것으로 주형면의 단면도이다.
도5는 폴리우레탄 외부층을 건조시키는 단계를 도시한 것으로 도4와 유사한 단면도이다.
도6은 외부층이 주형면 상에 유지되는 동안에 신속 반응 화합물을 외부층의 내부면에 분무시킴으로써 내부층을 얻는 단계를 도시한 것으로 도5와 유사한 단면도이다.
도7은 주형면으로부터 외부층 및 내부층의 화합물을 제거하는 단계를 도시한 것으로 도6과 유사한 단면도이다.
도8은 본 발명의 방법의 실시예에 따라 내부층 및 외부층의 화합물이 제2 주형면 상에 배치되는 동안에 내부층에 반응 혼합물을 도포함으로써 비교적 강성의 폴리우레탄 다공성 발포 중간층을 얻는 단계를 도시한 것으로 제2 주형면의 단면도이다.
도9는 제2 주형면 상에 내부층 및 외부층의 화합물을 제3 주형면에 배치되어 예비 형성된 비교적 강성의 기판과 결합시키는 단계를 도시한 단면도이다.
따라서, 본 발명의 목적은 관련 기술과 연관된 상기 문제점들뿐만 아니라 전술한 요구를 해결하기 위한 것이다. 본 발명의 원리에 의하면, 이 목적은 자동차의 내부 부분을 형성하기 위해 자동차 내에 장착되도록 구성된 패널형 구조물을 제조하는 방법을 제공함으로써 달성된다. 패널형 구조물은 패널형 구조물의 외부면을 한정하는 외부층과 자동차 내부에 노출되는 적어도 일부분과 이 구조물의 내부면을 한정하는 강성 기판을 포함한다. 이 기판은 패널형 구조물이 자동차 내에 장착될 때 자동차의 내부로부터 숨겨진다.
이 방법의 일 실시예에 의하면, 적어도 이하의 단계들이 패널형 구조물을 제조하기 위해 수행된다. 첫째, 하나 이상의 부속 하이드록실기 및/또는 카르복실기 군을 내포하는 적어도 하나의 광-안정 지방족 열가소성 폴리우레탄, 원하는 채색제 및 열활성화 반응 교차 결합 단량체를 포함하는 물-분산 화합물은 외부층의 대응 형상을 한정하도록 형성되어 가열된 제1 주형면에 도포된다. 열활성화 반응 교차 결합 단량체는 카르보디이미드인 것이 바람직하다. 광-안정 열가소성 폴리우레탄 및 열활성화 반응 교차 결합 단량체는 양호하게는 주형면을 미리 가열함으로써 가열되며, 열가소성 폴리우레탄을 반응 교차 결합 단량체와 교차 결합시키도록 반응된다. 둘째, 물-분산 화합물은 적어도 일부가 패널형 구조물의 원하는 촉감, 색채 및 형상을 갖는 외부면으로 노출된 외부층을 형성하기 위해 제1 주형면 상에서 건조된다. 셋째, 적어도 하나의 폴리이소시아네이트 및 적어도 하나의 폴리올을 내포하는 신속 반응 화합물은 외부층 내의 열활성화 반응 교차 결합 단량체의 무반응기 군을 통해 외부층의 폴리우레탄과 교차 결합된 폴리우레탄 일래스토머를 포함하는 내부층을 형성하기 위해 주형면 상의 외부층의 내부면에 분무된다. 따라서, 외부층의 내부면과 내부층의 인접면 사이에 상호 화학적 결합을 갖는 복합 적층 구조물이 얻어진다. 넷째, 상호 화학적으로 결합된 외부층을 갖는 내부층, 즉 복합 적층 구조물은 강성 기판이 외부층을 보강하는 기능하도록 하기 위해 강성 기판과 결합된다. 선택적으로, 연질의 다공성 폴리우레탄 발포층은 내부층과 강성 기판의 사이에 형성될 수 있다. 따라서, 패널형 구조물은 진짜 가죽의 외관과 감촉 및 내층과 선택적인 연질의 다공성 발포 중간층에 의해 외부층에 제공되는 압축 감촉처럼 보이게 할 수 있는 노출부의 촉감과 색채를 유지시킨다.
이 실시예에 의해 제조된 복합 적층 구조물은 외부 영향에 대하여 우수한 화학적 마모 및 손상 내성을 나타낸다. 또한, 적당한 첨가제가 이러한 패널형 구조물에 요구되는 무반사 및 낮은 광택 면을 복합물에 제공하기 위해 복합물 내에 유입될 수 있다. 더욱이, 복합물의 내부층과 외부층은 우수한 신축성을 가지므로, 복합물은 사용 중에 -30 ℃ 내지 80 ℃ 의 광범위한 온도 범위에 걸쳐 외부층의 균열을 야기하지 않으면서 만곡 및 휨에 대하여 견딜 수 있다.
본 발명의 원리는 모든 형태의 패널형 구조물의 제조에 적용 가능하지만, 계기 패널(대시 보드라고도 함) 및 도어 패널에 특히 적합하다. 또한, 본 발명의 원리는 승용차, 트럭, 밴, 다용도 차량 등을 포함하는 다양한 형태의 차량용 패널형 구조물의 제조에 적용 가능하다.
본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징 및 이점은 예로서 본 발명의 원리를 도시하는 첨부된 도면과 관련하여 이하의 상세한 설명으로 쉽게 알 수 있다.
도면을 보다 상세하게 참조하면, 도1에는 본 발명의 원리에 따른 방법의 실시예에 의해 제조된 차량 도어 패널(10)을 구성하는 패널형 구조물이 도시되어 있다. 도어 패널(10)은 창문턱 상부(12)와 아암레스트부(14)를 포함하며, 이들 사이에 받침대 수용부(16)를 형성한다. 러그부(20)가 연결된 하부의 평면 러그 수용부(18)는 아암레스트부(14)의 아래에 배치된다.
도1의 단면에 도시된 바와 같이, 패널형 구조물(10)은 자동차 내에 장착될 때 차량 내부에 노출되는 외부면(10a) 및 차량 내부에서 숨겨지는 내부면(10b)을 구비한다. 패널형 구조물(10)은 패널형 구조물(10)의 내부면(10b)을 형성하는 하나의 표면을 갖는 강성 기판(22)을 포함한다. 패널형 구조물(10)은 패널형 구조물(10)의 노출된 외부면(10a)의 적어도 일부를 형성하는 외부층(26)과 내부층(28)으로 이루어진 적층 복합 구조물(24)을 더 포함한다. 외부층(26)의 적어도 일부는 차량 내부에 노출되는 반면, 외부층의 일부는 장식용 또는 차단용 물품에 의해 보이지 않게 숨겨질 수 있다. 예를 들어, 도1에서, 외부층(26)의 하부 평면 러그 수용부(18)는 러그부(20)에 의해 덮여지므로 차량 내부에 노출되지 않는다.
도1에 도시된 바와 같이, 외부층(26)에 비하여 비교적 두꺼운 내부층(28)은 외부층(26)의 내부면(26a)에 인접하게 상호 화학적으로 결합된 외부면(28a)을 갖는다. 도1에 상세하게 도시된 바와 같이, 패널형 구조물(10)이 자동차 내에 장착될 때 차량 내부로부터 숨겨지는 강성 기판(22)은 외부층 및 내부층(26, 28)을 보강한다. 결국, 비교적 강성의(또는 반-강성의) 폴리우레탄 다공성 발포 충진재를 내포하는 중간층(30)은 내부층(28)과 강성 기판(22) 사이에 개재된다.
도4에 도시된 바와 같이, 전술한 물품을 제조하는 본 발명의 방법은 제1 주형면(34)을 갖는 제1 주형 요소 또는 부분(32)을 이용한다. 제1 주형 요소(32)는 투울링 모듈(tooling module) 내에 장착되어 제어될 수 있는 자체 지지 주형을 생산하기 위해 용착/도금 공정의 종료 시에 두 번째로 제거되는 강성의 주조 에폭시 기판에 니켈을 전기 분해식으로 용착시킴으로써 제조하는 것이 바람직하다. 제1 주형면(34)은 외부층(26)의 바람직한 형상에 실질적으로 대응하는 형상을 형성하도록 형상화되며, 외부층(26)의 바람직한 무늬를 실질적으로 보완하여 진짜 가죽처럼 보이게 하는 무늬를 형성하도록 하는 무늬결이 만들어진다.
도4는 본 발명의 제1 단계를 도시하며, 이 단계에 따라 외부층(26)은 물-분산 화합물(36)을 제1 주형면(34)에 도포함으로써, 양호하게는 분무함으로써 얻어진다. 물-분산 화합물은 하나 이상의 부속 하이드록실(hydroxyl)기 및/또는 카르복실(carboxyl)기 군을 내포하는 적어도 하나의 광-안정 지방족 열가소성 폴리우레탄, 적어도 하나의 바람직한 채색제 및 적어도 하나의 열활성화 반응 교차 결합 단량체를 포함한다. 시아나미드(cyanamide)로도 알려진 카르보디이미드(carbodiimide, H-N=C=N-H)는 양호하게는 열활성화 반응 교차 결합 단량체로서 기능한다. 아지리다인(aziridine)과 같은 다른 적당한 교차 결합 단량체도 사용될 수 있다.
가열된 제1 주형면(34)에 물-분산 화합물(36)을 도포하는 것은 광-안정 열가소성 폴리우레탄의 하나 이상의 부속 하이드록실기 및/또는 카르복실기 군과 열활성화 반응 교차 결합 단량체 사이에 화학적 반응을 유도하므로 교차 결합된 광-안정 폴리우레탄을 생성한다. 제1 주형면(34)은 교차 결합 반응을 가동시키기에 충분한 온도로 가열되어야 하지만, 주형면(34)으로부터 화합물(36)을 얇은 층으로 갈라지게 할만큼 높아서는 안된다. 양호하게는, 제1 주형면(34)은 약 60 ℃ (140。F) 내지 71.1 ℃ (160。F) 범위의 온도로 가열된다. 물-분산 화합물(36)을 도포하기 전에 이렇게 상승된 온도까지 제1 주형면(34)을 가열하는 것은 제1 주형면(34)에 도포된 미정질의 왁스 주형 제거제와 같은 주형 제거제를 용융 및 분산시키는 기능을 한다. 이에 의해 주형 제거제는 제1 주형면(34)의 복잡한 세부 무늬결 내에 모이는 것이 방지된다.
물-분산 화합물(36)은 유동이 연속적으로 측정되는 분리된 저장 챔버로부터 광-안정 지방족 열가소성 폴리우레탄 및 열활성화 반응 교차 결합 단량체를 회수함으로써, 그리고 제1 주형면(34)과 접촉하기 직전에 이들 성분들을 혼합함으로써 제조될 수 있다. 변경적으로, 광-안정 지방족 열가소성 폴리우레탄과 카르보디이미드 성분은 도포 전에 실내 온도에서 약 24 시간 동안 안정적으로 미리 혼합되거나 "핫-포팅(hot-potting)"될 수 있다. 이 기술은 열가소성 폴리우레탄과 카르보디이미드가 압력 포트(pot) 내의 실내 온도에서 서로에 대하여 느리게 반응하므로 "핫-포팅" 기술로서 알려져 있다. 혼합물이 제1 주형면(34)에 도포되기 전에 실내 온도에서 약 24 시간 이상 핫-포팅된다면, 그 결과 교차 결합된 광-안정 폴리우레탄은 저급 용제 및 내마모성 및 신축성을 나타낸다.
교차 결합된 광-안정 폴리우레탄이 제1 주형면(34) 상에 형성되면, 교차 결합된 광-안정 폴리우레탄을 현재 내포하는 물-분산 화합물(36)은 외부층(26)을 이루기 위해 제1 주형면(34) 상에 유지되면서 실질적으로 건조된다. 도5에 도시된 바와 같이, 교차 결합된 광-안정 폴리우레탄은 물과 용제의 증발을 유도하여 제1 주형면(34)에 인접한 외부면(26a)을 갖는 외부층(26)을 형성하기 위해 열원(40)에 종속될 수 있다. 도5에 도시하지는 않았지만, 이러한 열원(40)은 양호하게는 제1 주형(32)과 통합되고, 양호하게는 제1 주형면(34)을 약 65.9 ℃ (150。F) 이상의 고온으로 가열시킨다. 외부층(26)의 외부면(26a)의 적어도 일부는 패널형 구조물(10)의 바람직한 감촉, 색채, 및 무늬결과 같은 형상을 갖는다. 일반적으로, 외부층(26)은 약 1.0 mil 내지 약 1.5 mil (약 0.001 inch 내지 약 0.0015 inch, 또는 약 0.0025 cm 내지 약 0.0038 cm)의 범위의 두께를 갖는다.
선택된 특정 채색제는 외부층(26)의 원하는 두께에 직접 영향을 미친다. 통상 회색 및 녹색과 같은 어두운 색채는 숨겨진 내부층(29)의 색채를 차단하는 비교적 작은 필름 두께가 필요로 하는 반면, 통상 적색 및 황색과 같은 밝은 색채는 내부층이 보이는 것을 숨기는 불투명 외부층(26)을 얻기 위해 비교적 더 두꺼운 두께가 되어야 한다.
다음, 폴리우레탄 일래스토머 내부층(28)은, 도6에 도시된 바와 같이, 외부층(26)의 내부층(26b)에 신속 반응 화합물(42)을 분무시킴으로써 형성되는 반면, 외부층(26)은 실질적으로 수분이 없는 상태인 제1 주형면(34) 상에 유지된다. 신속 반응 화합물(42)은 폴리우레탄 일래스토머 내부층(28)을 형성하기 위해 서로에 대하여 반응하는 적어도 하나의 폴리이소시아네이트(polyisocyanate)와 적어도 하나의 폴리올(polyol)을 내포한다. 본 명세서에서 언급된 바와 같이, 일래스토머란 용어는 적당한 인장으로 잡아당길 수 있고 비교적 큰 인장력과 복귀력을 갖는 어떠한 가요성 중합체를 포함하므로, 인장의 해제시, 일래스토머는 원래 크기 또는 원래 크기와 실질적으로 유사한 크기로 반응하고 환원된다.
폴리이소시아네이트 성분과의 반응에 부가하여, 신속 반응 화합물(42)의 폴리올 성분은 외부층(26) 내의 카르보디이미드의 무반응기 군과 크게 반응하고 외부층(26)의 폴리우레탄의 부속기 군과 반응하지 않는 하나 이상의 하이드록실기 및/또는 카르복실기 군을 내포한다. 카르보디이미드의 무반응기 군은 내부층(28) 내로 관통하여 폴리올 성분의 부속기 군과 반응한다. 그 결과, 카르보디이미드는 외부층(26)의 폴리우레탄을 내부층(28)의 폴리우레탄 일래스토머와 교차 결합시키므로 외부층(26)의 내부면(26b)과 내부층(28)의 인접 외부면(26b) 사이에 상호 화학적 결합을 형성한다. 그래서, 적층 복합 구조물(24)이 얻어진다. 교차 결합이 최적의 교차 결합 조건에서 수행된다면, 적층 복합 구조물(24)의 외부층 및 내부층(26, 28) 사이이 경계면은 시각적으로 불분명할 수 있으므로, 전이 현상이 2개 층의 접촉면에서 나타난다. 본 명세서에서 언급한 바와 같이, 상호 화학적 결합은 외부층과 내부층(26, 28) 사이의 상호 경계면이 시각적으로 불분명하여 구별할 수 없는 교차 결합 반응에 한정되지 않는다.
일반적으로, 적절한 상호 화학적 결합이 외부층(26)의 내부면(26b)과 내부층(28)의 인접 외부면(28a) 사이에서 이루어지는 것을 보장하기 위한 준비가 있어야 한다. 예를 들어, 카르보디이미드가 열에 의해 활성화되면, 열가소성 폴리우레탄의 카르보디이미드와 부속의 하이드록실기 및/또는 카르복실기 군 사이의 교차 결합 반응은 외부층(26)의 폴리우레탄을 신속 반응 화합물(42)의 폴리올 성분과 교차 결합시키기 위해 카르보디이미드 내에 잔류 반응 장소를 거의 남기지 않으면서 수 분 내에 완결된다. 그러므로, 통상 신속 반응 화합물(42)은 제1 주형면(34)에 물-분산 화합물(36)의 도포를 완료한 6분 내에, 양호하게는 2분 내지 4분 내에 분무되어야 한다. 신속 반응 화합물(42)을 분무하는데 있어서의 상당한 지연은 외부층(26)이 제1 주형면(34)으로부터 압축하거나 얇은 층으로 갈라지게 할 수도 있다. 얇은 층으로 갈라진 결과, 외부층(26)은 제1 주형면(34)의 형상에 대응하는 형상을 갖지 않을 것이며, 전체 복합물(24)은 조각으로 처리되어야 할 것이다.
한편, 신속 반응 화합물(42)이 분무되기 전에 교차 결합하기에 충분한 시간이 물-분산 화합물(36)의 열가소성 폴리우레탄에 주어지지 않는다면, 신속 반응 화합물(42)의 폴리올 성분은 에스테르(ester) 또는 에테르(ether) 결합을 각각 형성하기 위해 외부층(26)의 폴리우레탄의 무반응 하이드록실 및/또는 카르복실 부속기 군과 압축 반응을 수행할 수 있다. 이러한 결합들 중 몇몇의 형성은 상호 화학적 결합을 유리하게 강화시킬 수 있는 반면, 압축 반응은, 초과하면 취출제로서 작용할 수 있고 바람직하지 않게도 내부층(28)의 다공성을 증가시킬 수 있고 또한 상호 화학적 결합을 방해할 수 있는 물을 방출한다.
상호 화학적 결합은 별개의 저장 챔버 내에 신속 반응 화합물(42)의 고반응성의 폴리올과 폴리이소시아네이트 구성 성분들을 별개로 저장함으로써 그리고 이들 성분들을 외부층(26)의 내부면(26a)에 분무함으로써 분무가 수행될 때까지 이들 성분들 사이의 접촉을 방지하므로 보다 더 강화된다. 이러한 작업을 수행하기에 적당한 이중 노즐 분무 기구는 미국 특허 제5,028,006호 및 제5,071,683호에 개시되어 있다. 이들 성분들을 분무하기 직전까지 분리시킴으로써, 폴리올의 일부는 모든 폴리올이 폴리이소시아네이트와 완전히 반응할 수 있기 전에 카르보디이미드(그리고 열가소성 폴리우레탄의 하이드록실 및/또는 카르복실 부속기 군)와 반응한다.
또한, 신속 반응 화합물(42)의 폴리이소시아네이트 성분이 흡습성이 있다면, 외부층(26)과 주위 대기(예를 들어, 습도)는 강한 상호 화학적 결합을 얻기 위해 이 분무 단계 중에 실질적으로 수분이 없게 된다. 소량의 수분이 외부층(26) 내에 보유되지만, 이러한 수분의 농도는 물이 신속 반응 화합물(42)의 폴리올과 폴리이소시아네이트 성분 사이의 반응을 실질적으로 방해할 정도로 높지 않아야 한다. 물과 폴리이소시아네이트 사이의 바람직하지 않은 반응은 폴리올과 폴리이소시아네이트 사이의 화학량론적 균형을 붕괴시키므로 국부적으로 반응되지 않은 폴리올을 적층 복합 구조물(24)의 배면에 두게 된다. 물은 내부층(28)에 다공성 구조를 제공하는 이산화탄소를 방출하기 위해 폴리이소시아네이트와 반응하는 취출제로서 기능할 수도 있다. 물의 초과량은 카르보디이미드 반응 교차 결합 단량체의 폴리올 및 나머지 반응 장소를 통해서 작용하는 교차 결합 반응을 불리하게 방해할 수도 있다.
신속 반응 화합물(42)은 이들 목적을 앞당겨 달성하기 위해 고온에서 외부층(26)의 내부면(26a)에 도포되는 것이 바람직하다. 제1 주형 요소(32)가 가열될 수 있는 적당한 온도의 범위는 한정하는 것이 아닌 것으로서 예를 들면 약 60 ℃ (140。F) 내지 약 71.1 ℃ (160。F) 이다.
일반적으로, 내부층(28)은 약 40 mil 내지 약 60 mil[즉, 약 0.10 cm (0.040 inch) 내지 약 0.15 cm (0.060 inch)] 범위의 두께를 가질 수 있다.
도7은 본 발명의 다음 단계를 도시한다. 도7에 도시된 바와 같이, 적층 복합 구조물(24)은 제1 주형면(34)으로부터 해체(즉, 제거)된다. 해체 공정은 종종 비교적 노동 강도가 강하고, 지루하고 시간이 소모되는 작업이다. 해체 중에 적층 복합 구조물(24)을 찢거나 과도하게 잡아당기면 적층 복합 구조물(24)을 돌이킬 수 없게 파괴시키므로 조각으로 처리할 필요가 있다. 이러한 해체 상의 문제점 및 비효율성은 외부층(26)과 내부층(28) 사이의 상호 화학적 결합이 해체 공정 중에 외부층(26)과 내부층(28)의 분리를 방해함으로써 적층 복합 구조물(24)을 강화시키기 때문에 본 발명의 실시에 의해 대부분 극복될 수 있다.
제1 주형면(34)으로부터의 제거성을 더 증가시키기 위해, 주형면(34)은 제거제로 미리 처리될 수 있다. 제한적인 것이 아닌 것으로서 예시적인 제거제는 미국 미시간주 하웰(Howell)에 위치한 켐-트렌드 인크.(Chem-Trend Inc.)에 의해 공급되는 켐-트렌드 PRC 7140 또는 역시 켐-트렌드 인크.에 의해 공급되는 PRC 2006과 같은 고분자량의 미정질 왁스 주형 제거제를 포함한다. 이들 주형 제거제는 가열된 주형 상에서 약 5초 내지 약 10초 내에 신속하게 건조되며 무늬결이 있는 주형면(34)과 외부층(26) 사이에 제거 장벽을 형성한다. 주형 제거제의 제1 주형면(34) 상의 축적 또는 주형 제거제 내의 초과 고체 함유량을 방지하기 위해서 주의해야 하는데, 이러한 축적 또는 초과 고체 함유량은 장식용 무늬가 있는 주형면(34)의 간극을 채우므로, 주형면(34)의 복잡한 머리카락형 무늬가 있는 형상의 외관을 패널형 구조물(10)의 외부면으로부터 제거한다. 또한, 초과 주형 제거제의 사용은 복합 구조물(24)의 해체 중에 제거제가 제1 주형면(34)으로부터 적층 복합 구조물(24)로 이동되게 할 수 있으므로, 부가적인 세척액의 제거 및 해체 후 건조 단계를 필요로 하여 생산성을 감소시킨다.
제1 주형면(34)으로부터 해체된 후에, 외부층(26)과 내부층(28)의 조합을 포함하는 적층 복합 구조물(24)은 적층 복합 구조물(24)이 투명 기판(도시되지 않음) 상에 위치되는 동안 광원(도시되지 않음)으로 결함에 대해 검사될 수 있다. 이러한 결함은 외부층(26) 내에 표면적인 결점으로서 존재하며, 해체하거나 또는 더 진행하는 단계, 특히 결합 단계와 관련된 응력에 견디기에 충분한 두께가 부족한 파열부의 존재를 포함하기도 한다. 이러한 국부적인 결함은 미소하고 분리된다면, 부가적인 물-분산 화합물(36)을 외부층(26) 상에 추가 도포함으로써 교정될 수 있다. 부가적으로, 미소한 파열부 또는 얇은 영역은 적층 복합 구조물(24)의 배면(28b) 상에 열가소성의 열 형성 가능한 폴리우레탄 테이프를 사용하여 수리될 수 있다. 유리하게는, 전체 적층 복합 구조물(24)을 조각낼 필요가 없어진다. 그러나, 주의하면, 표면(26a)의 추가 도포 분무 수리는 이러한 추가 도포 분무 수리가 제1 주형면(34)으로부터 복사되는 외부층(26)의 외부면(26a)의 무늬결이 있는 가죽과 같은 외관을 없앨 수 있으므로 일반적으로 바람직하지 않으며 그 사용은 국부적인 결함을 교정하는 것으로 최소화되어야 한다.
이하에서 보다 상세하게 설명하는 바와 같이, 제1 주형면(34)으로부터 적층 복합 구조물(24)을 해체 및 검사하는 단계는 적층 복합 구조물(24)의 형성에 직접 후속되어 실행될 필요가 없다. 예를 들어, 적층 복합 구조물(24)은 패널형 구조물(10)의 완료시까지 제1 주형면(34)에 대하여 선택적으로 유지될 수 있다.
적층 복합 구조물(24)이 제1 주형면(34)으로부터 해체되어 검사된 후, 적층 주형면(24)은 제2 주형부(50)의 제2 주형면(52) 상에 설치된다. 도8에 도시된 바와 같이, 제2 주형면(52)은 또한 외부층(26)의 대응 형상을 한정하도록 형성되어 있다. 다음, 폴리우레탄 반-강성 다공성 발포체와 같은 반-강성 다공성 발포체를 형성하기 위한 반응 혼합물(44)은 내부층(28)의 내부면(28a)에 도포되고, 복합 구조물(24)은 중간층(30)을 형성하도록 제2 주형면(52)에 배치된다. 반응 혼합물(44)은, 예를 들어, 높은 충돌 혼합과 혼합-헤드 노즐을 이용함으로써 도포될 수 있다. 일반적으로 제2 주형 요소(50)는 반응 혼합물의 도포 중에 약 40 ℃ 내지 약 60 ℃ 범위, 보다 양호하게는 약 40 ℃ 내지 약 50 ℃ 범위의 온도로 가열된다. 전형적으로 비교적 점성인 혼합물(44)은 제2 주형 요소(50)에 도포 중에 반응의 일시적 상태에 있으며 도포한 지 몇 초 내에 발포를 시작한다.
중간층의 바람직한 두께가 패널형 구조물(10)의 의도된 사용에 부분적으로 종속되지만, 일반적으로 중간층은 약 5 mm 내지 약 12 mm 범위의 두께를 갖는다.
반응 혼합물(44)이 제2 주형면(52) 상에 위치된 적층 복합 구조물(24)에 도포되기만 하면, 미리 형성된 강성 기판(22)을 수반하여 협동하는 제3 주형부 또는 제3 주형 요소(60)는 도9에 도시된 바와 같이 제2 주형 요소(50)와 협동하도록 이동된다. 제3 주형 요소(60)는 패널형 구조물(10)의 내부면(10b)을 한정하도록 형성된 제3 주형면(62, 도8)을 구비한다. 그런 다음, 반응 혼합물(44)은 중간층(30)을 형성하기 위해 양호하게는 약 43.3 ℃ (110。F)의 열 하에서 및 자체 생성된 약 0.8 atm의 공동 압력 하에서 발포되어 경화된다. 반-강성 폴리우레탄 다공성 발포체는 적층 복합 구조물(24)을 제3 주형면(62)에 배치되는 미리 형성된 강성 기판(22)과 결합시키는 기능을 한다. 다음, 적층 복합 구조물(24), 강성 기판(22) 및 중간층(30)의 조합물을 포함하는 패널형 구조물은 주형부(50, 60)로부터 제거될 수 있으며, 러그부(20)와 같은 부가적인 요소는 부착될 수 있다.
범위가 가장 넓은 양태에서, 전술한 공정에 대한 몇몇 변경 및 수정이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 이루어질 수 있다. 예를 들어, 적층 복합 구조물(24) 및/또는 중간층(30)은 하부 평면 러그 수용부(18)가 러그부(20)에 바로 인접한 강성 기판(22)을 구비한 것을 특징으로 하도록 도1에 도시된 결과 생성 패널형 구조물(10)의 숨겨진 하부 평면 러그 수용부(18)(또는 패널형 구조물이 자동차 내에 장착될 때 자동차 내부로부터 숨겨지는 다른 부분)로부터 제거될 수 있다.
본 발명의 또 다른 변경 실시예에 의하면, 비발포성 접착제는 적층 복합 구조물(24)을 강성 기판(22)에 결합시키기 위해 선택될 수 있다.
본 발명의 또 다른 변경 실시예에 의하면, 서로 다른 채색제를 내포하는 다중 물-분산 화합물은 직접 차폐된 색채를 발생시키기 위해 패널형 구조물의 서로 다른 부분에 각각 도포될 수 있다. 선택된 색채 또는 색채들이 변경되면, 실제 최소의 비가동 시간(약 0.5 시간 정도)이 필요함이 발견되었다.
또 다른 변경 실시예에 의하면, 외부층(26)은 이중 색조 또는 다중 색조의 외관을 나타낼 수 있다. 이 변경 실시예는 예를 들어 투울링의 주형면의 일부의 연마 처리에 의해 이루어질 수 있다. 연마 처리의 양이 많을 수록, 외부층(26)의 외관은 더욱 더 흐릿하게 된다. 이중 색조의 외관은 계기 패널에 대해 특히 바람직한데, 왜냐하면 일반적으로 계기 패널의 상부 영역은 반사율을 감소시켜 반사 표면을 흐리게 하기 위해 낮은 광택을 가져야 한다.
결합 단계에 있어서 적층 복합 구조물(24)을 제2 주형 요소(50)에 대하여 해체하여 이동시키는 대신에 적층 복합 구조물(24)을 제1 주형 요소(32) 내에 유지시키는 것과 같이 공정에 대한 또 다른 변경이 이루어질 수 있다. 본 발명의 또 다른 변경 실시예에 따르면, 적층 복합 구조물(24)은 검사되고 처리된 후에 제1 주형 요소(32)로 복귀될 수 있다.
본 발명의 또 다른 변경에 의하면, 2차 또는 다른 열원은 광-안정 지방족 열가소성 폴리우레탄과 열활성화 반응 교차 결합 단량체 사이의 반응을 이루기 위해 적용된다. 예를 들면, 물-분산 화합물(36)은 제1 주형면(34)에 도포되기 전에 미리 가열될 수 있으므로, 제1 주형면(34)은 열활성화 반응 교차 결합 단량체와 광-안정 지방족 열가소성 폴리우레탄 사이의 반응을 개시하기 위해 가열되지 않아도 된다.
본 발명의 또 다른 변경 실시예에 의하면, 폴리우레탄 반-강성 다공성 발포체(30)를 형성하는 반응 혼합물(44)은 적층 복합 구조물(24)의 대신에 강성 기판(22)의 표면에 도포될 수 있다. 선택적으로, 제2 주형 요소 및 제3 주형 요소(50, 60)는 내부층(28)의 내부면(28b)과 기판(22)의 외부면 사이에 공동을 한정하도록 협동적으로 결합될 수 있으며, 그런 다음 반응 혼합물(44)은 강성 기판(22)과 복합물(24) 사이에 분사된다.
본 발명의 방법을 보다 더 명확하게 하기 위하여, 이하의 설명은 본 발명의 물품을 제조하기에 그리고 본 발명의 공정을 실행하기에 적당하고 바람직한 구성을 상술한다.
외부층(26)을 제조하는데 사용되는 물-분산 화합물(36)은 적어도 하나의 광-안정 지방족 열가소성 폴리우레탄, 적어도 하나의 바람직한 채색제 및 적어도 하나의 반응 교차 결합 단량체를 포함한다. 광-안정 지방족 열가소성 폴리우레탄은 카르보디이미드와 화학적으로 반응하는 하이드록실 및/또는 카르복실 부속기 군을 내포하는 고분자량의 지방족 열가소성 폴리우레탄으로부터 제조되는 것이 바람직하다. 양호하게는, 열가소성 폴리우레탄의 평균 분자량은 약 5000 내지 약7000의 범위 내에 있으며, 보다 양호하게는 약 6000이다. 예시적인 열가소성 폴리우레탄과 카르보디이미드는 미국 매사추세츠주 브래드포드(Bradford)에 위치한 씨.에프. 제임슨 앤드 캄퍼니, 인크.(C. F. Jameson & Company, Inc.)로부터 "제임슨 더블유브이에프 시리즈 플렉스코트 아이엠씨(JAMESON WVF SERIES FLEXCOAT IMC)"의 상표명으로 판매되는 것을 구할 수 있다. 이러한 특정 화합물에서 카르보디이미드에 대한 열가소성 폴리우레탄의 바람직한 중량비는 약 8 대 1의 비체적(건조 상태에서 1.08 카르보디이미드에 대한 1.44 열가소성 폴리우레탄에 상당하는 비율)이다.
물-분산 화합물(36)은 N-메틸 피롤리돈(N-methyl pyrrolidone)과 같은 용제 내에 콜로이드상 용제와 같은 열가소성 폴리우레탄 요소를 제공한 다음, 원한다면, 물, 채색제, 및 종래의 첨가제를 부가하여 용제를 분산시킴으로써 제조될 수 있다. 충분한 물은 물-분산 화합물(36) 내의 용제 농도가 건조후 약 13.9 % 의 비중량, 및 약 35 % 의 비중량이 되도록 첨가될 수 있다.
물-분산 화합물(36) 내의 선택적인 첨가제는, 제한적인 것이 아닌 것으로서, 이하의 화합물, 예를 들어 열 및 자외선 안정제, 분산의 알칼리성을 유지시키는 pH 안정제, 가소제, 산화 방지제, 완화제(dulling agent), 표면 활성제, 입자를 부유 상태로 유지시키는 콜로이드상 보호제, 카본 블랙(carbon black), 틱소트로픽제(thixotropic agent)(예를 들면, 하이드록시 메틸 셀룰로스), 및 진흙 입자와 같은 충진재를 포함할 수 있다.
물-분산 화합물(36)은 원하는 색채 또는 첨가제에 따라, 예를 들어, 약 20 % 내지 약 30 % 비중량, 보다 양호하게는 약 24 % 비중량의 고체와, 약 10 % 내지 약 80 % 비중량, 보다 양호하게는 약 50 % 비중량의 물과, 약 9 % 내지 15 % 비중량의 용제를 내포할 수 있다. 화합물(36) 내의 물의 부족량은 화합물(36)의 점성에 악영향을 미치므로 주형면(34)에 물-분산 화합물(36)을 도포하는 것에 악영향을 미친다. 한편, 화합물(36) 내의 물의 초과량은 물-분산 화합물(36)의 분무 성능 및 코팅 성능을 상당히 변경시킨다.
글리콜 에테르 아세테이트(glycol ether acetate) 및/또는 크실렌(xyclene)을 용제로서 포함할 수 있는 카르보디이미드의 용제가 열가소성 폴리우레탄 용제에 첨가된다. 열로 결합되어 활성화되면, 반응 교차 결합 단량체는 열가소성 폴리우레탄을 단량체 또는 신속 반응 화합물(42)의 폴리올 성분과 교차 결합하기 위해 열가소성 폴리우레탄의 하이드록실 및/또는 카르복실 군과 우선적으로 반응한다.
내부층(28)을 제조하는데 이용되는 신속 반응 화합물(42)에 대해 선택될 수 있는 예시적인 폴리우레탄 폴리이소시아네이트는 렉티셀(Recticel)로부터 "이소패스트(ISOFAST)" 라는 상표명으로 구입할 수 있는 이소포론 디이소시아네이트(isophorone diisocynate)와 같은 부속의 -NCO 군을 갖는 폐쇄된 지방족 고리 구조물을 포함한다. 텍사코(Texaco)로부터 "TMXDI" 라는 상표명으로 구입할 수 있는 테트라메틸 크실렌디이소시아네이트 (tetramethyl xylene diisocynate)도 적당하다. 비-광 안정 방향족 폴리이소시아네이트는 그 저비용, 광-안정 지방족 폴리이소시아네이트에 비하여 더 예측 가능한 반응성 및 더 큰 파열 강도로 인해 최근에 구입 가능한 지방족 폴리이소시아네이트보다 더 바람직하다.
이러한 신속 반응 화합물(42)에 대해 적당한 폴리올은, 제한적인 것이 아닌 것으로서, 외부층(26)의 폴리우레탄의 하이드록실 및/또는 카르복실 부속기 군 및 카르보디이미드의 무반응기 -NH 군과 화학적으로 반응할 수 있는 하나 이상의 부속 하이드록실 및/또는 카르복실 군(1차 하이드록실 군에 부가하여)을 내포하며 약 220 내지 약 250 범위의 평균 분자량을 갖는 폴리에스테르 폴리올을 포함한다. 예시적인 폴리올은 렉티셀(Recticel)의 폴리패스트(POLYFAST)이다.
신속 반응 화합물(42)은, 제한적인 것이 아닌 것으로서 예를 들어, 이하의 화합물, 열 및 자외선 안정제, pH 안정제, 산화 방지제, 완화제, 표면 활성제, 카본 블랙, 체인 익스텐더(chain extender)(예를 들면, 에틸렌 글리콜), 틱소트로픽제(예를 들면, 비결정 실리카), 진흙 입자와 같은 충진재, 및 주석 촉매제[예를 들면, 디부틸 주석 디라우레이트(dibutyl tin dilaurate)]와 같은 촉매제를 포함할 수 있다.
적당한 탄성 특성을 갖는 폴리에테르 폴리올 및 폴리이소시아네이트의 여러 가지 혼합물은 중간층(30)의 반-강성 폴리우레탄 다공성 발포체를 형성하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 폴리이소시아네이트 혼합물은 메틸렌 디이소시아네이트를 포함할 수 있다. 또한, 반-강성 폴리우레탄 다공성 발포체는, 제한적인 것이 아닌 것으로서 예를 들어, 표면 활성제, 산화 방지제, 충진재, 안정제, 주석 촉매제(예를 들면, 디부틸 주석 디라우레이트) 및 3차 아민(amine)(예를 들면, 디에타노라민(diethanolamine)과 같은 촉매제, 및 물과 같은 소량의 발포제를 내포할 수 있다. 이와 관련하여, 폴리이소시아네이트와 폴리올의 혼합물들 사이의 압축 반응은 이산화탄소를 생성시켜 중간층(30)에 다공성 구조물을 부여하기 위해 폴리이소시아네이트와 반응하는 물을 방출함을 알 수 있다. 따라서, 폴리올의 약간의 화학량론적인 초과는 반-강성 폴리우레탄 다공성 발포체를 형성하기 위해 제공될 수 있다.
강성 기판(22)은 외부층(26), 내부층(27), 및 중간층(30)을 강화하고 장착하기 위해 필요한 강도를 지니고 있는 어떠한 물질로부터 선택될 수 있다. 적당한 물질은 예를 들어 제한적인 것이 아닌 것으로서 스티렌 말레 무수물(styrene maleic anhydride, SMA), 아크릴로니트라일 부타디엔 스티렌(ABS), 폴리카보네이트(PC), ABS-PC의 합금, 강화 반응 사출 주형 폴리우레탄(RRIM), 금속, 금속 합금, 나무-섬유 복합물 또는 그 다른 조합물을 포함하는, 복합물을 차량의 하부 구조에 장착되도록 하기에 충분한 강성을 갖는 어떠한 재료도 포함한다.
본 발명의 방법이 도어 패널의 제조와 관련하여 실시되었지만, 본 발명은 예를 들어, 계기 패널, 아암레스트, 헤드레스트, 플로어 콘솔, 무릎 받침대 및 글로브 박스 도어를 포함하는 다른 패널형 구조물에도 동일하게 적용 가능함을 알 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 방법은 전체적으로 도면 부호 100으로 표시된 도2 및 도3의 사시도 및 단면도에 각각 도시된 계기 패널을 제조하는데 사용될 수 있다. 계기 패널(100)은 도3에 단면으로 도시되어 있으며, 강성 기판(122), 외부층(126) 및 내부층(128)(전체적으로 도면 부호 124로 표시된 집합적인 적층 복합 구조물) 및 중간층(130)을 포함한다.
본 명세서에서 기술되거나 인용된 미국 또는 외국의 특허 또는 특허 출원의 완전한 개시는 본 명세서에 참고로서 인용되어 있다.
그래서, 본 발명의 목적 및 원리는 완전하고도 효율적으로 달성되었음을 알 수 있을 것이다. 그러나, 전술의 양호한 특정 실시예는 본 발명의 목적을 위해 도시되고 설명되었고 이러한 원칙을 벗어나지 않는 한 변경됨을 알 수 있을 것이다. 그러므로, 본 발명은 이하에 첨부된 청구 범위의 사상과 범위 내에서 모든 변경, 수정, 및 개선을 포함한다.

Claims (17)

  1. 자동차의 내부 부분을 형성하기 위해 자동차 내에 장착되도록 구성되고, 패널형 구조물의 외부면을 한정하는 외부층과 자동차 내부에 노출되는 적어도 일부분과 패널형 구조물이 자동차 내에 장착될 때 자동차의 내부로부터 숨겨지는 구조물의 내부면을 한정하는 강성 기판을 포함하는 패널형 구조물을 제조하는 방법에 있어서,
    하이드록실기 및 카르복실기 군으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 부속기 군을 내포하는 적어도 하나의 광-안정 지방족 열가소성 폴리우레탄, 적어도 하나의 원하는 채색제 및 열활성화 반응 교차 결합 단량체를 포함하는 물-분산 화합물을 외부층의 대응 형상을 한정하도록 형성된 제1 주형면에 도포하는 단계와,
    광-안정 지방족 열가소성 폴리우레탄을 가열하여 열활성화 반응 교차 결합 단량체와 교차 결합시키는 단계와,
    적어도 일부가 패널형 구조물의 원하는 촉감, 색채 및 형상을 갖는 외부면으로 노출된 외부층을 형성하기 위해 제1 주형면 상의 물-분산 화합물을 건조시키는 단계와,
    열활성화 반응 교차 결합 단량체의 무반응기 군을 통해 외부층의 폴리우레탄과 교차 결합된 폴리우레탄 일래스토머를 포함하는 내부층을 형성함으로써 외부층의 내부면과 내부층의 인접면 사이에 상호 화학적 결합을 형성하기 위해 적어도 하나의 폴리이소시아네이트 및 적어도 하나의 폴리올을 내포하는 신속 반응 화합물을 제1 주형면 상의 외부층의 내부면에 분무하는 단계와,
    강성 기판이 노출부의 촉감과 색채를 유지시키면서 외부층을 보강하는 기능하도록 하기 위해 상호 화학적으로 결합된 외부층을 갖는 내부층을 강성 기판과 결합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 열활성화 반응 교차 결합 단량체는 카르보디이미드인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 적어도 하나의 폴리올은 하나 이상의 부속 하이드록실, 카르복실, 또는 하이드록실기 및 카르복실기 군을 내포하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상호 화학적으로 결합된 외부층을 갖는 내부층을 제1 주형면으로부터 제2 주형면으로 이동시키는 단계와 패널형 구조물의 내부면을 한정하는 제3 주형면 상에 강성 기판을 제공하는 단계를 포함하고, 상기 결합 단계는 제2 결합 주형면 상의 상호 화학적으로 결합된 외부층을 갖는 내부층에 반응 혼합물을 도포하는 단계와 상호 화학적으로 결합된 외부층을 갖는 내부층 및 강성 기판이 반응 혼합물을 수용하기 위한 주형 공동을 공동으로 한정하도록 제2 주형면 및 제3 주형면을 배열하는 단계와, 상호 화학적으로 결합된 외부층을 갖는 내부층에 강성 기판을 부착시키는 비교적 강성의 폴리우레탄 다공성 발포체를 형성하기 위해 반응 혼합물을 발포시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상호 화학적으로 결합된 외부층을 갖는 내부층을 제2 주형면으로부터 지지 플랫폼의 투명 면으로 이동시키는 단계와, 상기 결합 단계 중에 동일한 파손을 방지하기 위해 상호 화학적으로 결합된 외부층을 갖는 내부층의 파열부를 검출 및 보강하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제3항에 있어서, 상기 건조 단계는 물-분산 화합물로부터 물을 증발시킴으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제3항에 있어서, 외부층은 약 1.0 mil 내지 약 1.5 mil 범위의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제3항에 있어서, 내부층은 약 40 mil 내지 약 60 mil 범위의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제3항에 있어서, 미정질의 왁스 주형 제거제로 제1 주형면을 미리 코팅하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제3항에 있어서, 적어도 하나의 광-안정 지방족 열가소성 폴리우레탄과 열활성화 반응 교차 결합 단량체는 실내 온도에서 적어도 24 시간 동안 상기 도포 단계 전에 미리 혼합되어 안정하게 저장되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제3항에 있어서, 제1 주형면은 상기 분무 단계 중에 가열되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제3항에 있어서, 제1 주형면은 도어 패널의 외부면의 대응하는 형상을 한정하도록 형성된 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제3항에 있어서, 제1 주형면은 계기 패널의 외부면의 대응하는 형상을 한정하도록 형성된 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 자동차의 내부 부분을 형성하기 위해 자동차 내에 장착되도록 구성되고, 패널형 구조물의 외부면을 한정하는 외부층과 자동차 내부에 노출되는 적어도 일부분과 패널형 구조물이 자동차 내에 장착될 때 자동차의 내부로부터 숨겨지는 구조물의 내부면을 한정하는 강성 기판을 포함하는 패널형 구조물을 제조하는 방법에 있어서,
    미정질의 왁스 주형 제거제를 용융 및 분산시키기 위해 제1 고온으로 가열되는 제1 주형면 상에 미정질의 왁스 주형 제거제를 미리 코팅하는 단계와,
    하이드록실기 및 카르복실기 군으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 부속기 군을 내포하는 적어도 하나의 광-안정 지방족 열가소성 폴리우레탄, 적어도 하나의 원하는 채색제 및 열활성화 반응 교차 결합 단량체를 포함하는 물-분산 화합물을 외부층의 대응 형상을 한정하도록 형성된 제1 주형면에 도포하는 단계와,
    물-분산 화합물을 도포하는 단계 중에 제1 주형면을 제2 고온으로 유지시켜 광-안정 지방족 열가소성 폴리우레탄을 열활성화 반응 교차 결합 단량체와 교차 결합시키는 단계와,
    적어도 일부가 패널형 구조물의 원하는 촉감, 색채 및 형상을 갖는 외부면으로 노출된 외부층을 형성하기 위해 제1 주형면을 제3 고온으로 가열함으로써 제1 주형면 상의 물-분산 화합물을 건조시키는 단계와,
    열활성화 반응 교차 결합 단량체의 무반응기 군을 통해 외부층의 폴리우레탄과 교차 결합된 폴리우레탄 일래스토머를 포함하는 내부층을 형성함으로써 외부층의 내부면과 내부층의 인접면 사이에 상호 화학적 결합을 형성하기 위해 적어도 하나의 폴리이소시아네이트 및 적어도 하나의 폴리올을 내포하는 신속 반응 화합물을 제4 고온으로 가열된 제1 주형면 상의 외부층의 내부면에 분무하는 단계와,
    강성 기판이 노출부의 촉감과 색채를 유지시키면서 외부층을 보강하는 기능하도록 하기 위해 상호 화학적으로 결합된 외부층을 갖는 내부층을 강성 기판과 결합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제14항에 있어서, 열활성화 반응 교차 결합 단량체는 카르보디이미드인 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 적어도 하나의 폴리올은 하나 이상의 부속 하이드록실, 카르복실 또는 하이드록실기 및 카르복실기 군을 내포하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제16항에 있어서, 제1 고온, 제2 고온, 제3 고온 및 제4 고온은 모두 동일하며 그리고 약 140。F 내지 160。F 의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 방법.
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