JP2006001125A - 微細凹凸を設けた成形品のための補修具及びそれを用いた補修方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 微細凹凸を表面に有する成形品の補修において、補修部の微細凹凸の高復元率を実現し、パターンのズレや補修部の段差を最小限に抑えることができる成形品のための補修具及びそれを用いた補修方法を提供する。
【解決手段】 親水性を示す微細凹凸が設けられ、シートモールディングコンパウンドを配して成形された成形品の補修枷補に、補修コンパウンドを埋め込んだ後、補修具で押圧後、加熱硬化させて補修面に微細凹凸を復元する。補修具は、成形品の微細凹凸を反転転写したスタンプ部からなる。補修具には、スタンプ部を押圧するための重りが備えられていることが好ましく。また、スタンプ部が透明または半透明な材料からなることがら好ましい。
【選択図】 図１

Description

本発明は、シートモールディングコンパウンドを配して成形され表面に微細凹凸が設けられた成形品のための補修具及びそれを用いた補修方法に関する。

シートモールディングコンパウンドやバルクモールディングコンパウンド等を用いた各種成形法による浴槽、壁、洗い場パン等の成形品は、成形時に汚れやピンホールといった成形不良を生じる場合があり、これらの補修には塗料を均一に吹き付ける塗装方式のほか、不良箇所を削除し、穴を開けた補修部に補修コンパウンドを埋め込み、硬化後にサンドペーパー等を用いて表面をなだらかにするペーパー方式等があり、成形品の中でも鏡面品や大きな凹凸を有する成形品を中心にこれらの方法が用いられている。

塗装方式やペーパー方式であれば、鏡面品や大きな凹凸を有する成形品の補修は可能であるが、補修部に微細凹凸がある場合、塗装方式では、塗料が微細凹凸の凹部につまり、凹凸が失われてしまう。一方、ペーパー方式でも、補修コンパウンドを埋め込んだ面が平面になるため、微細凹凸の復元は難しく、その凹凸が微細になるほど難しい。

このような問題を解決する方法として、表面に凹凸模様を有する発泡成形品の成形後に生じる空洞部に埋め込んだ材料に、空洞部周縁の凹凸模様と同様な凹凸模様を転写させて補修を行う方法が提案されており、凹凸模様の復元が可能である（特許文献１参照）。しかし、この方法であると、凹凸が微細で、規則的なパターンを形成した繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）成形品を補修した場合、補修部の微細凹凸の復元率が低く、規則的なパターンにズレが生じるほか、補修部に段差が生じて目立つといった問題があった。

特公平７−１１２７１６号公報

本発明は、上記の課題を解決するものであり、微細凹凸を有する成形品の補修において、補修部の微細凹凸の高復元率を実現し、パターンのズレや補修部の段差を最小限に抑えることができる成形品のための補修具及び及びそれを用いた補修方法を提供することを目的とする。

本発明は、次のものに関する。
１．シートモールディングコンパウンドを加圧成形して得られ、表面に微細凹凸が設けられた成形品を補修するための補修具であって、成形品の微細凹凸を反転転写したスタンプ部を有する補修具。
２．スタンプ部を押圧するための重りが備えられた項１記載の補修具。
３．スタンプ部が透明または半透明な材料からなる項１又は２記載の補修具。
４．透明材料がシリコーン樹脂又は合成樹脂である項３の補修具。
５．スタンプ部の硬度が１０〜８０である項１〜４のいずれかに記載の補修具。
６．シートモールディングコンパウンドを加圧成形して得られ、表面に微細凹凸が設けられた成形品の補修箇所に補修コンパウンドを埋め込んだ後、項１〜６のいずれかに記載の補修具で押圧後、加熱硬化させて補修面に微細凹凸を復元することを特徴とする成形品の補修方法。

本発明に係る補修方法によれば、凹凸が微細であり、規則的なパターンを形成したＦＲＰ成形品の補修において、補修部の微細凹凸の高復元率を実現し、パターンのズレや補修部の段差を最小限に抑えることができ、補修部を目立たなくすることが可能となる。

微細凹凸とは、例えば、レーザー顕微鏡で、横縦（Ｘ−Ｙ）方向の分解能を０．０３６４μｍ、高さ（Ｚ）方向の分解能を０．０５μｍに設定し、測定長が５μｍで、任意に選んだ５箇所以上測定したときに、算術平均粗さＲａの平均値が０，８μｍ以上、最大高さＲｙの平均値が５μｍ以上で、かつ凹凸の平均間隔Ｓｍと最大高さＲｙとの比Ｓｍ／Ｒｙの平均値が０．２以下であるように施されたものである。
このような微細凹凸であれば、すべり止め効果が大きく、また、表面が水で濡れても水が膜状に濡れ広がるため、速やかに乾燥する。また、汚れの堆積が少なく、清掃も簡単である。

本発明の補修方法は、シートモールディングコンパウンドを配して成形された成形品であり、表面に上記のような微細凹凸が設けられた成形品の成形不良等による成形時に発生する欠陥又は成形後に付いた傷等の欠陥を補修する方法である。
上記の成形不良等による成形時に発生する欠陥としては、成形時に生じるピンホールや汚れがある。

以下、この発明を図面に基づいて説明する。図１は、本発明における補修の工程を示す断面概略図である。
その補修は、図１（ａ）〜（ｂ）に示すように、削除工程、面取り工程、ペーパー研磨工程、充填工程、転写工程の５工程で行うことができる。

削除工程においては、図１（ａ）に示すように、リューター等を用いて汚れやピンホールといった不良箇所を削って、補修部の内部形状を椀を逆にしたような形状の穴に又は曲面を有する穴に整える。この様な穴は、半球状であってもよい。このような穴にするのは、後の充填工程での補修コンパウンドを充填しやすくするためである。

面取り工程においては、図１（ｂ）に示すように、カッター等によって削除工程によって上記のような穴に整えた輪郭の面取りを行う。これは、後のペーパー研磨工程を行いやすくするためである。

ペーパー研磨工程においては、図１（ｃ）に示すように、サンドペーパー等によって面取り工程によってなだらかになった面をさらに研磨し、平滑にする。これは、補修部の輪郭をぼかし、耐煮沸性試験等による変色を防ぐことが目的である。また、サンドペーパーは押すように研磨すると効果的であり、補修部に残った削りカスはきれいに掃除する。

充填工程においては、図１（ｄ）に示すように、上記工程を経た補修部に補修コンパウンドを充填する工程である。充填の際、補修コンパウンドへのエアーの混入、未充填を防ぐため、補修コンパウンドは予め３０〜４０℃に予熱しておくことが好ましい。

補修コンパウンドとは、熱硬化性樹脂、重合性単量体、揺変性付与剤、硬化剤、硬化促進剤、充填剤、着色剤等を撹拌混合したものである。

熱硬化性樹脂として用いる不飽和ポリエステル樹脂は、α，β−不飽和多塩基酸又はその無水物を必須成分として含む多塩基酸成分と多価アルコールを反応させて得られる。また、ビニルエステル樹脂やアクリル樹脂等も用いることができる。

重合性単量体としては、例えば、スチレン、ジビニルベンゼン、ターシャリブチルスチレン、臭化スチレン等のスチレン誘導体、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸エチル等を用いることができる。

揺変性付与剤としては、シリカ等を用いる。沈降等のために他の成分と均一に混合しにくくなり、補修部に割れ、クラック等が生じるのを防ぐために用い、０．５〜５質量部とするのが好ましい。

硬化剤としては、ケトンパーオキサイド類等を用いることができ、硬化剤の量は、補修部の割れ、クラック、補修時間に影響するので、その都度決定されるが、熱硬化性樹脂１００に対して０．０１〜３．０質量部が好ましい。また、硬化促進剤としてナフテン酸コバルト等を用いることができ、熱硬化性樹脂１００に対して０．０１〜３．０質量部が好ましい。

充填剤としては、平均粒径が１〜５０μｍの水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、ガラスパウダー等が使用できる。その含有量は、表面特性等を考慮して決定されるが、補修コンパウンド中の含有量が１０質量％以上６０質量％以下になるように加えられる。

転写工程においては、図１（ｅ）に示すように、表面の微細凹凸を予め反転したスタンプで、充填工程で充填した補修コンパウンドの上から押圧し、その後、加熱硬化させることにより、スタンプの微細凹凸を補修部に転写することができる。転写、硬化後は、スタンプを外してアセトン等の溶剤をしみ込ませたウエス、あるいはガラスパウダーやガラスビーズ等で表面を優しく擦ることにより、補修部の段差をなだらかにでき、補修部が目立たなくなる。最終的には図１（ｆ）のようになる。

スタンプとは、成形品の微細凹凸の反転を型取りしたものであり、成形品の凸部が凹部に、凹部が凸部になっている透明または半透明の材料である。

反転する方法は、枠組みをした微細凹凸を有する成形品に透明または半透明の材料を流し込んだ後、硬化させる方法でできる。

スタンプは、透明または半透明なものを使用することが好ましい。この理由は、成形品表面のパターンを透かして見ながらスタンプを補修部に合わせることができ、成形品表面のパターンとスタンプのパターンを合わせ易いためである。また、押圧後の補修コンパウンドの流れ状態を確認しながら作業が可能であり、スタンプの合わせに失敗した場合でも補修コンパウンドが硬化する前に確認できるため、やり直しも容易である。

スタンプの硬度は、押圧時のスタンプの浮きを防ぐため、１０〜８０が好ましく、より好ましくは２０〜５０である。

スタンプに使用する透明または半透明は材料には、シリコーンや合成樹脂を用いることができるが、上記スタンプの柔軟性等の条件に最適なのはシリコーンであり、シリコーンで作製したスタンプを用いるのがより好ましい。

スタンプの押圧は、手で押さえて行うこともできるが、力の加減に個人差があり、転写状態にバラツキが生じる場合があるため、スタンプの上に重りを固定するのが最適である。その荷重は１００〜１０００ｇ／ｃｍ^２とするのが好ましく、２００〜５００ｇ／ｃｍ^２がより好ましい。

スタンプで押圧後は、加熱硬化させ、アセトンをしみ込ませたウエス、またはガラスパウダー等を用いて補修部を軽く擦り、補修部の段差をなだらかに仕上げる。

微細凹凸を表面に有する成形品（パネル）、シートモールディングコンパウンドを、シボ加工された金型でプレス成形することにより作製した。成形品表面の微細凹凸は、レーザー顕微鏡で、横縦（Ｘ−Ｙ）方向の分解能を０．０３６４μｍ、高さ（Ｚ）方向の分解能を０．０５μｍに設定し、測定長が５μｍで、任意に選んだ５箇所以上測定したときに、算術平均粗さＲａの平均値が０，８μｍ以上、最大高さＲｙの平均値が５μｍ以上で、かつ凹凸の平均間隔Ｓｍと最大高さＲｙとの比Ｓｍ／Ｒｙの平均値が０．２以下であった。

（補修コンパウンドの作製）
スチレンに溶解された不飽和ポリエステル樹脂（ＵＰ−００３Ａ：日立化成工業（株）商品名）１００質量部、硬化促進剤（ＰＴ−２４：日立化成工業（株）商品名）０．０５質量部、硬化剤（パーメックＮ：日本油脂（株）商品名）１．０質量部、充填剤（ＮＳ＃１００：日東紛化工業（株）商品名）を８０質量部、揺変性付与剤（アエロジル２００：日本アエロジル（株）商品名）１．０質量部を配合、撹拌して補修コンパウンドを得た。

（転写スタンプの作製）
シリコーン（ＫＥ１１２、ＫＥ１６００、ＫＥ１６０３：いずれも信越化学工業（株）商品名）を枠組みしたＦＲＰ成形品に流し込み、十分に真空脱泡した後、２５℃で２４時間放置して硬化させた。

（補修方法）
不良箇所を面取り削除して穴を開けた微細凹凸を有するＦＲＰ成形品の補修部に、補修コンパウンドを埋め込み、微細凹凸を転写させたシリコーンスタンプで押圧後、加熱硬化させ、最後にアセトンをしみ込ませたウエスを用いて補修部の段差をなだらかにして微細凹凸を復元した。試験結果を表１に示す。

比較例
実施例の比較として、シリコーン樹脂の塗装方法（塗装方式）、ペーパヤスリを用いる方法（ペーパー方式）及びシリコーン樹脂の押圧する方法（シリコーン押圧方式）を行った。試験結果を表２に示す。

試験方法
（１）復元率
得られた補修部の状態をレーザー顕微鏡で測定し、補修前後の算術平均粗さＲａ、最大高さＲｙと比較することにより、補修後の復元率を求めた。復元率が８０％以上の場合を◎、５０％以上８０％未満の場合を○、５０％未満の場合を△とした。
（２）補修部の段差
補修部の段差を目視で判定し、段差がわからない場合を◎、わかるが目立たない場合を○、目立つ場合を×とした。
（３）ＦＲＰ成形品全体を見たときの外観
補修品を全体的に見た場合、補修部がわからない場合を◎、わかるが目立たない場合を○、目立つ場合を×とした。

図１は、本発明における補修の工程を示す断面概略図。

Claims (6)

1. シートモールディングコンパウンドを加圧成形して得られ、表面に微細凹凸が設けられた成形品を補修するための補修具であって、成形品の微細凹凸を反転転写したスタンプ部を有する補修具。
2. スタンプ部を押圧するための重りが備えられた請求項１記載の補修具。
3. スタンプ部が透明または半透明な材料からなる請求項１又は２記載の補修具。
4. スタンプ部の硬度が１０〜８０である請求項１〜３のいずれかに記載の補修具。
5. 透明材料がシリコーン、合成樹脂である請求項３記載の補修具。
6. シートモールディングコンパウンドを加圧成形して得られ、表面に微細凹凸が設けられた成形品の補修箇所に補修コンパウンドを埋め込んだ後、請求項１〜６のいずれかに記載の補修具で押圧後、加熱硬化させて補修面に微細凹凸を復元することを特徴とする成形品の補修方法。
   
   

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