JP2001212836A - Ｆｒｐ成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピンホールや巣の発生による外観不良が改善
された、底部の外側にボス又はリブを有するＦＲＰ成形
品の製造方法を提供する。 【解決手段】 繊維補強不飽和ポリエステル樹脂成形材
料２０ａを上型１１と下型１２とからなる金型１０内に
装填し熱圧成形することにより、底部にボス又はリブ２
１を有し、且つ好ましくは側面に段部が形成されたＦＲ
Ｐ成形品（浴槽）２０を製造する方法において、繊維補
強不飽和ポリエステル樹脂成形材料として、内部離型剤
であるステアリン酸亜鉛とともにステアリン酸カルシウ
ムを含有する繊維補強不飽和ポリエステル樹脂成形材料
２０ａを用いる。なお、２２はＦＲＰ成形品（浴槽）２
０の側面に形成された段部（肘掛け部）である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外観良好なＦＲＰ
成形品の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】シートモールディングコンパウンド（Ｓ
ＭＣ）やバルクモールディングコンパウンド（ＢＭＣ）
などの繊維補強不飽和ポリエステル樹脂樹脂成形材料を
上型と下型とからなる金型内に装填し熱圧成形すること
により、浴槽などのＦＲＰ成形品を製造する方法は広く
知られている（例えば、特開昭５７−４１９１８号公報
及び特開昭５９−１０８０３６号公報参照）。

【０００３】このような繊維補強不飽和ポリエステル樹
脂樹脂成形材料を用いて、底部にボス又はリブを有する
浴槽や防水パンのようなＦＲＰ成形品を熱圧成形する場
合は、底部にボス又はリブ形成用の凹部を有する金型が
使用され、上記成形材料は、ボス又はリブ形成用の凹部
には充填されることなく、この凹部の上方の金型内に載
置された状態で熱圧成形されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような底部にボ
ス又はリブを有するＦＲＰ成形品を製造する方法にあっ
ては、熱圧成形の際に、加熱により成形材料を構成する
不飽和ポリエステル樹脂の増粘結合（酸化マグネシウム
等の化学増粘剤により増粘結合されている）が分断され
て粘度が急激に低下し、型締め開始とともに低い圧力で
も流動していき、成形材料がボス又はリブ形成用の凹部
に十分に充満されない状態で型締めが行われる。

【０００５】そのため、金型のボス又はリブ形成用の凹
部に空気が閉じ込められ、この閉じ込まれた空気が型締
め終了間近の高い圧力により押し出されて、成形材料が
比較的流動しにくい金型の段部や角部（これによりＦＲ
Ｐ成形品の側面に段部や角部が形成される）に溜まり、
この空気に起因して得られるＦＲＰ成形品の側面の段部
や角部などにピンホールや巣が発生し、外観が損なわれ
る。なお、底部にボス又はリブを有しないＦＲＰ成形品
を製造する場合は、このような問題は生じない。

【０００６】本発明は、上記のような従来技術の問題点
に鑑みてなされたもので、ピンホールや巣の発生による
外観不良が改善された、底部にボス又はリブを有するＦ
ＲＰ成形品の製造方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明では、繊維補強不飽和ポリエステ
ル樹脂成形材料を上型と下型とからなる金型内に装填し
熱圧成形することにより、底部にボス又はリブを有する
ＦＲＰ成形品を製造する方法において、繊維補強不飽和
ポリエステル樹脂成形材料として、内部離型剤であるス
テアリン酸亜鉛とともにステアリン酸カルシウムとを含
有する繊維補強不飽和ポリエステル樹脂成形材料を用い
ることを特徴とするＦＲＰ成形品の製造方法が提供され
る。

【０００８】また、請求項２の発明では、繊維補強不飽
和ポリエステル樹脂成形材料を上型と下型とからなる金
型内に装填し熱圧成形することにより、底部にボス又は
リブを有し且つ側面に段部又は角部が形成されたＦＲＰ
成形品を製造する方法において、繊維補強不飽和ポリエ
ステル樹脂成形材料として、内部離型剤であるステアリ
ン酸亜鉛とともにステアリン酸カルシウムを含有する繊
維補強不飽和ポリエステル樹脂成形材料を用いることを
特徴とするＦＲＰ成形品の製造方法が提供される。

【０００９】本発明において、繊維補強不飽和ポリエス
テル樹脂成形材料としては、シートモールディングコン
パウンド（ＳＭＣ）やバルクモールディングコンパウン
ド（ＢＭＣ）などが用いられる。この場合、着色剤や加
飾用柄材を用いて、ＳＭＣやＢＭＣを石目模様などに加
飾してもよい。また、ＳＭＣやＢＭＣを単独で熱圧成形
する以外に、加飾されたＳＭＣやＢＭＣを表面材とし、
加飾されない普通のＳＭＣやＢＭＣを裏側材とした積層
構成で用いることもできる。

【００１０】上記ＳＭＣやＢＭＣは、従来公知のＳＭＣ
製造法やＢＭＣ製造法と同様な方法で製造される。例え
ば、不飽和ポリエステル及びこれと共重合する架橋用ビ
ニルモノマーからなる不飽和ポリエステル樹脂に、硬化
触媒、化学増粘剤、収縮防止用樹脂、無機充填剤、内部
離型剤、安定剤、顔料、加飾用柄材などの公知の配合剤
を必要に応じて適量混合して樹脂組成物を調製し、この
樹脂組成物を補強用ガラス繊維チョップと混合するか
（ＢＭＣの場合）或いは補強用ガラス繊維チョップ層に
含浸させ（ＳＭＣの場合）、これを所定の温度及び時間
で熟成増粘して製造される。

【００１１】上記液状の不飽和ポリエステル樹脂は、無
水マレイン酸、フマル酸のような不飽和多塩基酸（必要
に応じて無水フタル酸のような飽和多塩基酸を併用す
る）と、エチレングリコール、プロピレンレングリコー
ル、ブチレングリコール、ジエチレングリコールのよう
な多価アルコールとを反応させて得られる不飽和ポリエ
ステルを、これと重合するスチレン、ビニルトルエン、
メチルメタクリレートのような架橋用ビニルモノマーに
溶解した液状樹脂である。

【００１２】硬化触媒としては、ｔ−ブチルパーオキシ
ベンゾエート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキ
サノエート、ｔ−ブチルパーオキシオクトエート、ｔ−
ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、１，１−
ジ−ｔ−ブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルシ
クロヘキサノンなどの有機過酸化物を単独で或いは特定
の２種以上を混合して用いられる。

【００１３】化学増粘剤としては、水酸化マグネシウム
や酸化マグネシウムなどが用いられる。収縮防止用樹脂
としては、ポリスチレンやポリエチレンやスチレン−無
水マレイン酸共重合体などの熱可塑性樹脂が用いられ
る。内部離型剤としては、ステアリン酸亜鉛やステアリ
ン酸カルシウムなどが用いられる。安定剤としては、例
えば、ハイドロキノンやパラベンゾキノンなどが用いら
れる。

【００１４】また、無機充填剤としては、炭酸カルシウ
ム、水酸化アルミニウム、クレー、ガラス粉などに用い
られる。また、顔料としては、二酸化チタン、カーボン
ブラック、フタロシアニンブルー、弁柄などが用いられ
る。加飾用柄材としては、着色マイカ（白マイカや黒白
マイカ）、着色アルミフレーク、着色されたポリエチレ
ンフィルム、塩化ビニルフイルム、ポリカーボネートフ
ィルム、ポリエステルフイルムなどの着色されたプラス
チックフィルムの裁断片が用いられる。

【００１５】特に、本発明においては、内部離型剤とし
て、ステアリン酸亜鉛とともにステアリン酸カルシウム
が併用される。従来、この種の成形方法では内部離型剤
としてステアリン酸亜鉛が専ら用いられているが、ステ
アリン酸亜鉛のみの配合では、型締めの後のＦＲＰ成形
品の脱型はスムーズに行われるが、得られるＦＲＰ成形
品の段部などにピンホールや巣が発生し、外観不良とな
る。逆に、ステアリン酸カルシウムのみの配合では、得
られるＦＲＰ成形品の段部などにピンホールや巣が発生
しにくくなるが、離型性が劣り脱型性が劣り、しかも、
得られるＦＲＰ成形品の表面にクラックが発生し、外観
不良となる。

【００１６】内部離型剤であるステアリン酸亜鉛ととも
にステアリン酸カルシウムを併用すると、得られるＦＲ
Ｐ成形品の段部などにピンホールや巣が発生せず、しか
も得られるＦＲＰ成形品の表面にクラックも発生しなく
なることを見出した。この場合、ステアリン酸亜鉛：ス
テアリン酸カルシウムの割合は、特に限定されないが、
重量比で４０：６０〜６０：４０の範囲が好適である。
そして、樹脂成分１００重量部に対して、一般にステア
リン酸亜鉛とステアリン酸カルシウムとの合計量で２〜
８重量部が配合されるのが好ましい。

【００１７】上記のような繊維補強不飽和ポリエステル
樹脂成形材料を用いて、底部にリブを有するＦＲＰ成形
品（浴槽）を製造する方法を説明する。図１（イ）、
（ロ）は浴槽の製造方法を示す断面図である。

【００１８】先ず、図１（イ）に示すように、凹型を下
型１２とし凸型を上型１１とする金型（浴槽成形用金
型）１０を用い、低温成形では金型１０を約５０〜１２
０℃、高温成形では金型１０を約１２０〜１８０℃に加
熱した後、金型１０の下型１２のリブ形成用の凹部１３
の上方に成形材料２０ａを載置した状態で装填する。こ
の場合、成形材料２０ａはＦＲＰ成形品（浴槽）を成形
するための量に相当する量になるように数枚を重ねて下
型１２の内面に装填する。

【００１９】次いで、図１（ロ）に示すように、型を閉
めて、低圧成形では約０．０９８〜１．９６ＭＰａ、高
圧成形では約１．９６〜１４．７ＭＰａの圧力で約３０
秒〜２０分間加圧して熱圧成形する。ここで、成形材料
２０ａは熱流動して金型１０の上型１１と下型１２との
隙間の全体に充満した状態で樹脂が硬化する。その後、
金型１０を開いて浴槽成形品２０を脱型する。

【００２０】こうして、底部の外側にリブ２１を有し、
外観良好な浴槽２０が得られる。なお、１４は上型１１
に形成された肘掛け形成用の段部であって、この段部１
４によって浴槽２０の側面に段部（肘掛け部）２２が形
成される。

【００２１】（作用）内部離型剤であるステアリン酸亜
鉛とともにステアリン酸カルシウムを含有する熱圧成形
用繊維補強不飽和ポリエステル樹脂成形材料は、特にス
テアリン酸カルシウムの作用により熱圧成形時に熱流動
性が適度に抑えられ、しかも、従来と同様にステアリン
酸亜鉛により離型性が発現する。

【００２２】それゆえ、このような繊維補強不飽和ポリ
エステル樹脂成形材料を用いて、熱圧成形により底部に
ボス又はリブを有するＦＲＰ成形品を製造すると、熱圧
成形の際に、金型のボス又はリブ形成用の凹部にも成形
材料が良好に充満されながら全体に流動していき、型閉
めが完了する。

【００２３】そのため、金型のボス又はリブ形成用の凹
部に空気が溜まることがなく、得られる成形品の段部や
角部にピンホールや巣が発生しにくくなる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例及び比較例
により説明する。 （実施例１） ＜繊維強化不飽和ポリエステル樹脂成形材料（ＳＭＣ）
の作製＞イソフタル酸系の不飽和ポリエステル樹脂（数
平均分子量２，０００）のスチレンモノマー溶液（スチ
レンモノマー濃度４０重量％）８０重量部、ポリスチレ
ン樹脂（数平均分子量１２０，０００）のスチレンモノ
マー溶液（スチレンモノマー濃度５０重量％）２０重量
部、硬化剤（ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート）１重
量部、無機充填剤（平均粒径１３μｍの炭酸カルシウ
ム）１６０重量部、化学増粘剤（酸化マグネシウム）１
重量部、内部離型剤（ステアリン酸亜鉛２．５重量部、
ステアリン酸カルシウム２．５重量部）及び白色顔料１
重量部を配合して、樹脂組成物のペーストを調製した。

【００２５】慣用のＳＭＣ製造装置を用い、一方のキャ
リヤーフィルム（ポリエチレンフィルム）の片面に、上
記樹脂組成物のペーストを塗布し、他方のキャリヤーフ
ィルムの片面にも上記樹脂組成物のペーストを塗布し、
この両方のキャリヤーフィルムの塗布面同士をガラス繊
維チョップ層（繊維長さ１インチ）を介して挟着し、こ
のガラス繊維チョップ層に上記両方のペーストを含浸さ
せ、これを４０℃で２日間熟成増粘させて、厚さ３ｍｍ
の繊維強化樹脂成形材料（ＳＭＣ）を作製した。なお、
ガラス繊維チョップ層は全体の２５重量％となるように
調節した。

【００２６】＜ＦＲＰ成形品の製造＞図１に示すような
凹型を下型１２とし凸型を上型１１とする浴槽成形用の
金型１０を用いた。この金型１０の下型１２の底部には
リブ成形用の凹部１３が格子状に形成されている。

【００２７】上型１１を１４５℃、下型１２を１２５℃
に加熱した後、この下型１２の底面に上記成形材料（Ｓ
ＭＣ）２０ａを約８０％の面積で６枚重ねて載置した。

【００２８】その後、上型１１を降下させて最終型締め
速度約１ｍｍ／秒で型閉めを行い、７．８４ＭＰａの圧
力で約１０分間加圧して、成形材料（ＳＭＣ）２０ａを
熱圧成形し、その後金型１０を開いて脱型した。こうし
て、底部の外側にリブ２１を有し且つ側壁に段部（肘掛
け部）２２を有する浴槽２０を製造した。

【００２９】上記浴槽を１０個成形し、この浴槽の全
体、特に側壁に段部におけるピンホールや巣の発生の有
無を調べたところ、全ての浴槽にピンホールや巣の発生
がなく、また表面のクラックもなく、外観良好であっ
た。

【００３０】（比較例１）実施例１において、内部離型
剤（ステアリン酸亜鉛２．５重量部、ステアリン酸カル
シウム２．５重量部）に替えて、内部離型剤（ステアリ
ン酸亜鉛５重量部）を配合した。それ以外は、実施例１
と同様に行った。この場合は、全ての浴槽に表面のクラ
ックはなかったが、１０個中で５個の浴槽にピンホール
や巣の発生があった。

【００３１】（比較例２）実施例１において、内部離型
剤（ステアリン酸亜鉛２．５重量部、ステアリン酸カル
シウム２．５重量部）に替えて、内部離型剤（ステアリ
ン酸カルシウム５重量部）を配合した。それ以外は、実
施例１と同様に行った。この場合は、１０個中で２個の
浴槽にピンホールや巣の発生があり、また１０個中で３
個の浴槽に表面のクラックがあった。

【００３２】

【発明の効果】上述のとおり、本発明の底部にボス又は
リブを有するＦＲＰ成形品の製造方法によれば、得られ
る成形品の屈曲部や角部にピンホールや巣が発生しにく
くなり、外観不良が改善される。

【００３３】本発明方法は、特に、底部にボス又はリブ
を有し且つ側面に段部又は角部が形成されたＦＲＰ成形
品、例えば側面に段部（肘掛け部）が形成された浴槽、
角部（低面からほぼ垂直に立ち上がった部分）が形成さ
れた防水パンなどの成形に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法の一例を説明する断面図であり、
（イ）は金型を閉じる前の状態を示し、（ロ）は金型を
閉じた後の状態を示す。

【符号の説明】

１０ 金型 １１ 上型（凸型） １２ 下型（凹型） １３ リブ形成用の凹部 １４ 段部形成用の段部 ２０ 成形品（浴槽） ２０ａ 成形材料（ＳＭＣ） ２１ 成形品のリブ ２２ 成形品の段部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 繊維補強不飽和ポリエステル樹脂成形材
   料を上型と下型とからなる金型内に装填し熱圧成形する
   ことにより、底部にボス又はリブを有するＦＲＰ成形品
   を製造する方法において、繊維補強不飽和ポリエステル
   樹脂成形材料として、内部離型剤であるステアリン酸亜
   鉛とともにステアリン酸カルシウムを含有する繊維補強
   不飽和ポリエステル樹脂成形材料を用いることを特徴と
   するＦＲＰ成形品の製造方法。
2. 【請求項２】 繊維補強不飽和ポリエステル樹脂成形材
   料を上型と下型とからなる金型内に装填し熱圧成形する
   ことにより、底部にボス又はリブを有し且つ側面に段部
   又は角部が形成されたＦＲＰ成形品を製造する方法にお
   いて、繊維補強不飽和ポリエステル樹脂成形材料とし
   て、内部離型剤であるステアリン酸亜鉛とともにステア
   リン酸カルシウムを含有する繊維補強不飽和ポリエステ
   ル樹脂成形材料を用いることを特徴とするＦＲＰ成形品
   の製造方法。