JP2005014306A

JP2005014306A - Imc molding method

Info

Publication number: JP2005014306A
Application number: JP2003179886A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Murai; 大助村井; Kazuhiko Shinoki; 和彦篠木; Hiroshi Sawada; 浩澤田; Makoto Sakamoto; 誠坂本; Atsushi Hasegawa; 敦史長谷川
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2003-06-24
Filing date: 2003-06-24
Publication date: 2005-01-20

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new IMC molding method capable of enhancing the interlaminar bonding properties of a base material resin layer and a clear resin to enhance the appearance quality or surface properties of a resin molded product. <P>SOLUTION: In the press molding of the resin molded product, a mold on the surface side of the resin molded product is set to a lower temperature as compared with a mold on the back side of the resin molded product to perform primary press molding and the clear resin is subsequently injected in the mold on the surface side of the resin molded product to be subjected to secondary press molding. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明はＩＭＣ成形方法に関するものである。さらに詳しくはこの出願の発明は、洗面化粧台、浴槽、床、キッチンカウンター等の人造大理石や建材樹脂成形品のプレス成形において、成形品をその表面平滑性や透明感、光沢等の外観品質に優れ、見栄えがよく、深みのある質感を与えて、表面硬度を大きくすることができる等の良好な表面特性を持つものとすることが可能な、改善された新しいＩＭＣ成形方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
熱硬化性樹脂成形品の製造方法としては、注型法とともに、ＢＭＣ（バルクモールディングコンパウンド）成形材料やＳＭＣ（シートバルクモールディングコンパウンド）成形材料を用いてプレス成形する方法が知られており、浴槽や床等の浴室部材、洗面カウンターやキッチンカウンター等に代表される水廻り建材の製造に活用されている。
【０００３】
このプレス成形法は注型法に比べ生産工程に煩雑さが少なく、生産効率が高いということからコスト面で有利であり、たとえば浴槽商品群の中ではプレス成形品は低価格帯にラインナップされることが多いという特徴を有している。
【０００４】
特にＳＭＣ成形品はＢＭＣ成形品と違い成形品肉厚が薄く、裏面側への補強等の後加工がなくても十分な強度を有するという特徴を有し、加えて成形品重量も軽く、施工性に優れているという特徴も併せ持っている。
【０００５】
だが、一般的にプレス成形品の場合には、注型法による成形品に比べて表面平滑性や透明感、光沢等の外観品質が乏しいという問題があり、どうしても価格相応のものとは見られない。
【０００６】
そこで、このような問題点を解消するために、主にＢＭＣ材料を用いてクリアー樹脂と組み合わせたＩＭＣ（インモールドコンパウンド、インモールドコーティング）成形法が開発されている（たとえば特許文献１）。このＩＭＣ成形法においては、樹脂成形品の表面側をクリアー樹脂によって被覆された状態とすることができる。
【０００７】
【特許文献１】
特開平８−３３２６５５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＩＭＣ成形による成形品の場合には、基材樹脂層とクリアー樹脂との密着性が充分でないため、外観品質、つまり、表面平滑性や透明感、そして光沢等が必ずしも満足できるものでなく、さらには、深い質感に乏しく、表面硬度や水切り性、すべり止め性等の表面特性の点では改善すべき課題が残されていた。
【０００９】
そこで、この出願の発明は、このような従来のＩＭＣ成形法の問題点を実際的に解消し、基材樹脂層とクリアー樹脂との層間密着性を高めて、樹脂成形品の外観品質や表面性状の向上を図ることのできる、新しいＩＭＣ成形方法を提供することを課題としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この出願の発明は、上記の課題を解決するものとして、第１には、樹脂成形品のプレス成形において、樹脂成形品の表面側の金型を裏面側の金型に比べて低温にして一次プレス成形した後に、樹脂成形品の表面側の金型にクリアー樹脂を注入して二次プレス成形することを特徴とするＩＭＣ成形方法を提供する。
【００１１】
そして、この出願の発明は、第２には、クリアー樹脂には柄材を配合することを特徴とする前記のＩＭＣ成形方法を、第３には、クリアー樹脂にはシリカを配合することを特徴とするＩＭＣ成形方法を提供する。
【００１２】
以上のとおりのこの出願の発明は、従来のＩＭＣ成形では樹脂成形品の裏面側の金型の温度を低くして、表面側の金型の温度を高くして成形していたが、この従来の場合には、クリアー樹脂の硬化が進行してしまうため、基材樹脂と表面側のクリアー樹脂との密着性が低く、このことが表面平滑性や外観品質、表面性状の向上を難しくしているとの知見に基づいて完成されたものである。そして、この出願の発明によって、
１）注型法により製造された人造大理石成形品並みの外観品質（光沢）を有するプレス成形品を得ることや、
２）クリアー層に柄材を配合することにより、深み感を有するプレス成形品を得ること、
３）上記で使用する柄材の大きさをクリアー層の厚み以上のものを用いることで水切り性の良い、またすべり止め効果も有しているプレス成形品を得ること、
４）クリアー層にシリカを配合することにより表面硬度が高いプレス成形品を得ること
等の優れた作用効果を実現している。
【００１３】
【発明の実施の形態】
この出願の発明は上記のとおりの特徴をもつものであるが、以下にその実施の形態について説明する。
【００１４】
この出願の発明のＩＭＣ成形法においては、成形品を構成することになる基材樹脂としては、代表的にはα，β−不飽和ジカルボン酸とグリコールとのエステル等の不飽和ポリエステルが例示されるが、ビニルエステル樹脂、アクリル樹脂等も使用することができる。この基材樹脂には、成形用組成物の充填材としての炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、クレー、タルク、シリカ、ガラスビーズ、アルミナ、マイカ等の１種類以上を混合して含有させることができる。また、その他顔料、内部離型剤、増粘剤等を添加、攪拌混合してコンパウンドとすることができる。このコンパウンドには強化繊維を組合わせることができ、強化繊維としては、ガラス繊維が代表的なものとして例示されるが、炭素繊維、アラミド繊維、その他ビニロン繊維等の有機繊維も含めて、これらを単独又は併用して使用することができる。これらの形態はチョップドストランド（たとえば繊維長：約１インチ）等の各種であってよい。樹脂組成物は、一定温度（例えば３５〜４５℃）の保管庫（通称熟成室）において一定時間放置し、増粘させたもの等としてＩＭＣ成形に使用することができる。また、この組成物は、ＳＭＣ、ＢＭＣの各種の形態であってよい。
【００１５】
添付した図１に沿ってこの出願の発明のＩＭＣ成形方法について例示説明すると、たとえば、表１の配合組成からなる▲１▼ＳＭＣ成形材料を用いて、▲２▼まず一次成形（プレス成形）を行う。この一次プレス成形は金型を取り付けたプレス成形装置により行う。そして、たとえば、金型のコア型（雄型）温度：Ｔ_Ａを９０〜１６０℃、より好ましくは１００〜１３０℃の範囲とし、金型のキャビ型（雌型）温度：Ｔ_Ｂを９０〜１６０℃、より好ましくは１２０〜１４０℃の範囲にするとともに、Ｔ_Ａ＜Ｔ_Ｂの関係、つまり雌型（成形品裏面側）の温度Ｔ_Ｂが、雄型（成形品表面側）の温度Ｔ_Ａよりも高くなるようにする。また、たとえば、加圧圧力は３０〜１５０ｋｇｆ／ｃｍ^２、より好ましくは５０〜１２０ｋｇｆ／ｃｍ^２の範囲に、加圧時間はおよそ３〜１５分の範囲に適宜設定する。
【００１６】
キャビ側に比べてコア側の型温を低くしたのは、その後に行うクリアー樹脂の注入工程で、クリアー樹脂が型内を流動する際、全体に行き渡る前に途中で硬化が始まらない（いわゆる『ゲル化』が起こらない）ようにするためと、クリアー樹脂と成形品との密着性を高めるためである。
【００１７】
【表１】

【００１８】
次に、▲３▼一次脱型によるゲルコート注入を行う。これは、ＳＭＣ硬化後に脱型し、上下型に隙間を設けて、たとえば柄材及びシリカをクリアー樹脂に配合したものを下型内に注入して行う。次いで、▲４▼再び金型を閉めて二次成形を行う。この場合使用する柄材の大きさによってはほとんど隙間を設けないで注入してもよいし、金型を大きく開けて注入してもよい。所定時間硬化させた後金型を開いて▲５▼二次脱型し、成形品を取り出す。
【００１９】
ゲルコートを構成するクリアー樹脂としては、透明性、光沢等に優れ、基材樹脂との密着性が良好なものを用いることができ、なかでも、前記の基材樹脂と同じ、もしくはほとんど同じ同種の樹脂が好適に用いられる。このクリアー樹脂には、硬化剤、硬化促進剤等が適宜に配合されてよい。表２はその一例を示したものである。
【００２０】
【表２】

【００２１】
使用する柄材についてはマイカ（雲母）が主たるものとして考慮されるが、ポリエステル成形品を粉砕したもの等の基材樹脂と同質の材料を使用してもよい。また柄材はクリアー層の厚みより大きいもの（０．５〜２．０ｍｍ）を使用してもよく、これによりランダムに凹凸形状を形成することができ、結果として、水切り性が向上すると共にすべり止め効果も期待できる。
【００２２】
さらにシリカ材を配することによって、たとえば従来のＳＭＣ成形品において表面硬度は鉛筆硬度で２〜３Ｈであるところ、約５Ｈまで高めることができる。
【００２３】
そして、実際に、以上のようにしてＦＲＰ成形品を成形したところ、基材樹脂とクリアー樹脂との密着性に優れ、非常に見栄えも良く、表面硬度の高い、すなわちキズの付き難い成形品を提供することができた。
【００２４】
もちろん、この出願の発明においては、以上の例示に限られることなしに、様々な細部の形態が可能であることは言うまでもない。
【００２５】
【発明の効果】
以上詳しく説明したとおり、この出願の発明によって、従来のＩＭＣ成形法の問題点を実際的に解消し、基材樹脂層とクリアー樹脂との層間密着性を高めて、樹脂成形品の外観品質や表面性状の向上を図ることのできる、新しいＩＭＣ成形方法を提供することができる。
【００２６】
また、具体的には、注型法により製造された人造大理石成形品並みの外観品質（光沢）を有するプレス成形品を得ることや、クリアー層に柄材を配合することにより、深かみ感を有するプレス成形品を得ること、柄材の大きさをクリアー層の厚み以上のものを用いることで水切り性の良い、またすべり止め効果も有しているプレス成形品を得ること、クリアー層にシリカを配合することにより表面硬度が高いプレス成形品を得ること等の優れた作用効果が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この出願の発明の工程を例示した概要図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The invention of this application relates to an IMC molding method. More specifically, the invention of this application relates to press molding of artificial marble and building material resin molded products such as vanities, bathtubs, floors, and kitchen counters. The present invention relates to a new and improved IMC molding method capable of providing excellent surface properties such as providing an excellent, good-looking, deep texture, and increasing surface hardness.
[0002]
[Prior art]
As a method for producing a thermosetting resin molded product, a casting method and a press molding method using a BMC (bulk molding compound) molding material or an SMC (sheet bulk molding compound) molding material are known. It is used for the production of water-related building materials such as bathroom parts such as floors, wash counters and kitchen counters.
[0003]
This press molding method is less costly than the casting method and has a high production efficiency, which is advantageous in terms of cost. For example, in the bathtub product group, press molded products are lined up in a low price range. It has the feature that there are many.
[0004]
In particular, SMC molded products, unlike BMC molded products, are thin and have sufficient strength even without post-processing such as reinforcement on the back side. It also has the feature of being excellent in properties.
[0005]
However, in the case of press-molded products, there is generally a problem that the appearance quality such as surface smoothness, transparency and gloss is poor compared to molded products by the casting method, and it seems that it is inevitably price-appropriate. Absent.
[0006]
Therefore, in order to solve such problems, an IMC (in-mold compound, in-mold coating) molding method has been developed which is mainly combined with a clear resin using a BMC material (for example, Patent Document 1). In this IMC molding method, the surface side of the resin molded product can be covered with a clear resin.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-8-332655 [0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of a molded product by conventional IMC molding, since the adhesion between the base resin layer and the clear resin is not sufficient, the appearance quality, that is, the surface smoothness, transparency, gloss, etc. are always satisfactory. In addition, there are still problems to be improved in terms of surface properties such as surface hardness, drainage, and anti-slip properties due to poor deep texture.
[0009]
Therefore, the invention of this application practically eliminates the problems of the conventional IMC molding method, improves the interlayer adhesion between the base resin layer and the clear resin, and improves the appearance quality and surface of the resin molded product. It is an object to provide a new IMC molding method capable of improving the properties.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The invention of this application is to solve the above-mentioned problems. First, in press molding of a resin molded product, the mold on the front side of the resin molded product is set to a lower temperature than the mold on the back side, and the primary is performed. Provided is an IMC molding method characterized by injecting a clear resin into a mold on the surface side of a resin molded product and performing secondary press molding after press molding.
[0011]
The invention of this application is characterized in that, secondly, the IMC molding method is characterized in that a pattern material is blended in the clear resin, and thirdly, silica is blended in the clear resin. An IMC molding method is provided.
[0012]
In the invention of this application as described above, in the conventional IMC molding, the temperature of the mold on the back surface side of the resin molded product is lowered and the temperature of the mold on the front surface side is increased. In this case, since the curing of the clear resin proceeds, the adhesion between the base resin and the clear resin on the surface side is low, which makes it difficult to improve surface smoothness, appearance quality, and surface properties. It was completed based on the knowledge that it is. And by the invention of this application,
1) To obtain a press-molded product having the same appearance quality (gloss) as an artificial marble molded product manufactured by the casting method,
2) To obtain a press-formed product with a sense of depth by blending a pattern material into the clear layer,
3) To obtain a press-molded product having good drainage and having a non-slip effect by using a pattern material having a thickness larger than that of the clear layer.
4) Excellent effects such as obtaining a press-molded product having a high surface hardness by realizing silica in the clear layer are realized.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The invention of this application has the features as described above, and an embodiment thereof will be described below.
[0014]
In the IMC molding method of the invention of this application, representative examples of the base resin constituting the molded article include unsaturated polyesters such as esters of α, β-unsaturated dicarboxylic acids and glycols. However, vinyl ester resins and acrylic resins can also be used. This base resin contains a mixture of one or more of calcium carbonate, aluminum hydroxide, barium sulfate, clay, talc, silica, glass beads, alumina, mica and the like as a filler for the molding composition. Can do. In addition, other pigments, internal release agents, thickeners, and the like can be added and mixed by stirring to form a compound. Reinforcing fibers can be combined with this compound, and examples of reinforcing fibers include glass fibers, but carbon fibers, aramid fibers, and other organic fibers such as vinylon fibers are also included. It can be used alone or in combination. These forms may be various, such as chopped strands (for example, fiber length: about 1 inch). The resin composition can be used for IMC molding as a thickened product or the like that is left for a certain period of time in a storage room (commonly called an aging room) at a constant temperature (for example, 35 to 45 ° C.). The composition may be in various forms of SMC and BMC.
[0015]
The IMC molding method of the invention of this application will be described with reference to the attached FIG. 1. For example, (1) SMC molding material having the composition shown in Table 1 is used, and (2) First, primary molding (press molding) is performed. Do. This primary press molding is performed by a press molding apparatus equipped with a mold. Then, for example, the mold core type (male type) Temperature: _{T A} of 90 to 160 ° C., and more preferably in the range of 100 to 130 ° C., mold cavity mold (female mold) Temperature: 90 to _{T B} 160 ° C., more preferably with in the range of 120 to 140 ° _C., T a <relation _{T B,} the temperature _{T B} of words female (moldings back side), the temperature T of the male (molded article surface side) _It should be higher than _A. Further, for example, the pressurizing pressure is appropriately set in the range of 30 to 150 kgf / cm ² , more preferably 50 to 120 kgf / cm ² , and the pressurizing time is appropriately set in the range of approximately 3 to 15 minutes.
[0016]
The mold temperature on the core side is lower than that on the mold side in the subsequent injection process of the clear resin. When the clear resin flows through the mold, curing does not start before it reaches the whole (so-called “ This is to prevent gelation from occurring) and to improve the adhesion between the clear resin and the molded product.
[0017]
[Table 1]

[0018]
Next, (3) gel coat injection is performed by primary demolding. This is performed by removing the mold after SMC curing, providing a gap in the upper and lower molds, and injecting, for example, a mixture of a pattern material and silica into a clear resin into the lower mold. Next, (4) the mold is closed again to perform secondary molding. In this case, depending on the size of the pattern material to be used, it may be injected with almost no gap, or the mold may be opened with a large opening. After curing for a predetermined time, the mold is opened, and (5) secondary demolding is performed, and the molded product is taken out.
[0019]
As the clear resin constituting the gel coat, those having excellent transparency, gloss and the like, and having good adhesion to the base resin can be used. Resins are preferably used. The clear resin may be appropriately mixed with a curing agent, a curing accelerator and the like. Table 2 shows an example.
[0020]
[Table 2]

[0021]
The pattern material to be used is considered to be mainly mica (mica), but a material having the same quality as the base resin such as a pulverized polyester molded product may be used. In addition, the pattern material may be larger than the thickness of the clear layer (0.5 to 2.0 mm), which can randomly form an uneven shape, resulting in improved drainage and slipping. A stopping effect can also be expected.
[0022]
Further, by disposing a silica material, for example, in a conventional SMC molded product, the surface hardness is 2 to 3H in pencil hardness, and can be increased to about 5H.
[0023]
Then, when the FRP molded product was actually molded as described above, a molded product having excellent adhesion between the base resin and the clear resin, very good appearance, and high surface hardness, that is, scratch-resistant. Could be provided.
[0024]
Of course, in the invention of this application, it is needless to say that various detailed forms are possible without being limited to the above examples.
[0025]
【The invention's effect】
As described above in detail, the invention of this application practically eliminates the problems of the conventional IMC molding method, improves the interlayer adhesion between the base resin layer and the clear resin, and improves the appearance quality of the resin molded product. A new IMC molding method capable of improving the surface properties can be provided.
[0026]
Specifically, by obtaining a press-molded product that has the same appearance quality (glossiness) as an artificial marble molded product manufactured by the casting method, or by blending a pattern material into the clear layer, a deep feeling can be obtained. To obtain a press-molded product having a pattern material with a thickness larger than the thickness of the clear layer, to obtain a press-molded product having good drainage and also having a non-slip effect, and to the silica in the clear layer By blending, an excellent effect such as obtaining a press-molded product having a high surface hardness is realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the steps of the invention of this application.

Claims

In the press molding of resin molded products, after the primary press molding with the mold on the front side of the resin molded product at a lower temperature than the mold on the back side, the clear resin is injected into the mold on the front side of the resin molded product. IMC molding method characterized by performing secondary press molding.

The IMC molding method according to claim 1, wherein a pattern material is blended in the clear resin.

3. The IMC molding method according to claim 1, wherein silica is blended in the clear resin.