JP2881025B2 - 繊維強化樹脂成形用シートおよびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、繊維強化樹脂成形用シートおよびその製
造方法に関し、詳しくは、ガラス繊維や炭素繊維等で補
強された熱硬化性樹脂からなる繊維強化樹脂製品を、真
空成形法等のシート成形方法で製造する際の素材となる
繊維強化樹脂成形用シートと、これを製造する方法に関
するものである。

〔従来の技術〕

繊維強化樹脂製品の製造方法には、ハンドレイアップ
法、スプレー成形法、金型成形法、真空成形法、加圧成
形法等があるが、このうち、予め製造された繊維強化樹
脂成形用シートを用いる真空成形法や加圧成形等のシー
ト成形方法は、比較的簡単かつ能率的に高精度な成形品
を製造できる方法として開発が進められている。

第６図は、従来における真空成形法の概略を示してお
り、ポリエステル樹脂等の液状の熱硬化性樹脂にガラス
繊維や炭素繊維等の強化繊維を加えてシート状に形成さ
れた繊維強化樹脂成形用シートＳを用い、この成形用シ
ートＳを、雌型（もしくは雄型）の成形型ｍの上に配置
し、成形型ｍの型面に設けられた真空吸引口Ｖから真空
吸引することによって、成形用シートＳを型面に沿うよ
う賦形したあと、成形型ｍの型面からの伝熱等で成形用
シートＳを加熱硬化させれば、所望の形状を備えた繊維
強化樹脂成形品が得られるというものである。

上記方法では、成形用シートＳの型面に接触しない側
の表面に、柔軟で延伸性のある熱可塑性樹脂からなる被
覆フィルムＣを貼り付けておくようにしている。この被
覆フィルムＣは真空吸引による賦形の際に、成形用シー
トＳの両面における圧力差で成形用シートＳの樹脂材料
内に気泡が入ったり、ガラス繊維が毛羽立ったり、表面
に凹凸が出来たりするのを防止するために用いられてい
る。

また、成形品の表面に、ガラス繊維等を含有させた繊
維強化樹脂層が露出していると、ガラス繊維等の凹凸で
表面の平滑性が損なわれたり、表面の質感が良くなかっ
たりするので、成形用シートＳのうち、型面と接触する
側の表面に、強化繊維を含まない熱硬化性樹脂に適当な
着色剤その他を添加したもの等からなる表面樹脂層を積
層しておくことも行われている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記のような従来の成形方法では、加熱硬
化工程において、成形用シートＳの表面を覆う被覆フィ
ルムＣが局部的に溶融し、その結果、被覆フィルムＣが
剥がれてしまって、前記した成形用シートＳへの気泡侵
入防止や表面の平滑化等が果たせなくなり、成形品の仕
上がりが悪くなるという問題があった。

被覆フィルムＣが局部的に溶融するのは、成形用シー
トＳを構成する熱硬化性樹脂が加熱硬化する際に発熱を
起こし、被覆フィルムＣに隣接する表層部分で、先に硬
化が始まり流動性を失った部分では熱の対流が起こらな
いために局部的に熱がこもり、その部分の被覆フィルム
Ｃが高熱になって溶融し、賦形時に延伸された被覆フィ
ルムＣが元に戻ろうとして剥がれてしまうのである。被
覆フィルムＣが剥がれた時点で、熱硬化性樹脂の表面が
液状もしくは軟化状態のままであると、熱硬化性樹脂が
被覆フィルムＣについて剥がれたり、前記したような、
ガラス繊維の毛羽立ちや気泡の侵入あるいは表面の凹凸
等が発生する。

このような問題を解決するため、本願発明者らは、成
形用シートＳのうち、被覆フィルムＣに隣接する表層部
分の熱硬化性樹脂のみを、全体の加熱硬化とは別に、紫
外線照射によって硬化させておく方法を発明し、特願平
２−26903号で特許出願している。

第７図に、上記方法の概略を示しており、成形用シー
トＳは、紫外線硬化剤が配合された透明な熱硬化性樹脂
をガラス繊維ｆに含浸させた繊維強化透明樹脂層ａと、
ガラス繊維ｆを含まず着色された熱硬化性樹脂のみから
なる表面樹脂層ｂとが積層されていて、成形型ｍに沿っ
て賦形された成形用シートＳに被覆フィルムＣの上から
紫外線を照射して、繊維強化透明樹脂層ａの表層部分全
体（図中、×印で表した部分）を硬化させる。こうして
おくと、成形用シートＳ全体が加熱硬化する際の発熱
が、表層部分の一部のみにこもって高熱になるのを防ぐ
ことができる。また、被覆フィルムＣが局部的に溶融し
たとしても、繊維強化透明樹脂層ａの表層部分が硬化し
ていれば、ガラス繊維の毛羽立ちや気泡の侵入等は起こ
らない。

この方法においては、繊維強化透明樹脂層ａは、紫外
線を吸収させて硬化させるために透明にしておかねばな
らず、着色された成形品を製造するには、繊維強化透明
樹脂層ａに着色された表面樹脂層ｂを積層しておく必要
がある。

ところが、上記先行技術では、繊維強化樹脂成形品の
形状によっては、表面樹脂層ｂが局部的に薄くなって、
内部の繊維強化透明樹脂層ａが見えてしまい、表面の色
調が一様に仕上がらず、色ムラが生じたり、外観が悪く
なるという問題が生じる。

これは、第７図に示すように、成形型の面内に突起個
所Ｐがあるような場合には、表面樹脂層ｂが突起個所Ｐ
により局部的に強く押圧されたり引き伸ばされたりして
厚みが薄くなってしまうためである。表面樹脂層ｂには
強化繊維が含有されていないため、繊維強化透明樹脂層
ａよりも変形し易く、成形時の歪みが表面樹脂層ｂに集
中するので、どうしても薄くなってしまう。繊維強化透
明樹脂層ａが表面樹脂層ｂと同じ色に着色されていれ
ば、表面樹脂層ｂが薄くなっても外観的には目立たない
が、繊維強化透明樹脂層ａに着色してしまうと、紫外線
が透過せず、前記した紫外線照射による表層部分の硬化
が行えない。

そこで、この発明の課題は、前記したように、成形時
に型面と接触しない側の表面に被覆フィルムを貼り付
け、この被覆フィルムに隣接する繊維強化樹脂層の表層
部分を、成形用シート全体の加熱硬化とは別に紫外線硬
化させておく成形方法に用いる繊維強化樹脂成形用シー
トであって、繊維強化樹脂成形品の表面を良好な着色状
態に仕上げることのできる繊維強化樹脂成形用シートを
提供することにある。また、このような繊維強化樹脂成
形用シートの製造方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決する、この発明にかかる繊維強化樹脂
成形用シートは、成形型の型面に沿うよう賦形し加熱硬
化させて成形するための繊維強化樹脂成形用シートであ
って、成形用シートの一方の表面に配置され着色された
表面樹脂層と、表面樹脂層の内側に隣接して配置され表
面樹脂層と同系色に着色された繊維強化着色樹脂層と、
成形用シートの他方の表面に配置され紫外線硬化性のあ
る繊維強化透明樹脂層とを少なくとも含む。

繊維強化樹脂成形用シートを構成する樹脂材料として
は、通常の成形用シートと同様に、各種熱硬化性樹脂が
自由に使用できる。具体的には、不飽和ポリエステル樹
脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリウレタン樹脂、エポキシ
（メタ）アクリレート樹脂等が挙げられる。樹脂材料に
は、加熱硬化剤や紫外線硬化剤および硬化助剤その他、
必要に応じて、各種の添加剤が配合される。例えば、加
熱硬化剤の具体例としては、樹脂材料が不飽和ポリエス
テル樹脂の場合、有機過酸化物、ジアゾ化合物等が挙げ
られる。

樹脂材料に対する強化繊維としては、通常の繊維強化
樹脂の場合と同様のものが使用でき、具体的には、ガラ
ス、炭素、金属、ケブラー（商品名、アラミド樹脂）、
テトロン（商品名、ポリエステル樹脂）等からなる繊維
のロービング、マット、スワールマット、不織布等が挙
げられる。これらの強化繊維に液状の前記樹脂材料を塗
布あるいは含浸させてシート状に成形することによっ
て、基本的な繊維強化樹脂層が形成される。繊維強化樹
脂層に含まれる強化繊維の含有量は、一般的には繊維含
有量が多いほど補強効果は大きくなるが、成形は難しく
なる。通常は、繊維含有率が約10〜70重量％程度の範囲
のものを用いる。

表面樹脂層は、前記のような樹脂材料に、各種の着色
剤を添加して所定の着色を施され、また、表面性状や質
感を調製するための各種添加剤等が添加される場合もあ
る。表面樹脂層に使用される着色剤としては、当該樹脂
層の硬化性を阻害しないものであれば特に制約はなく、
各種顔料、染料を用いることができ、例えば代表的な白
色着色剤としてチタン白（酸化チタン）を挙げることが
できる。

この発明では、繊維強化樹脂層として、透明な樹脂材
料に紫外線硬化剤等を配合して紫外線硬化性を持たせた
樹脂材料を前記強化繊維に含浸させた繊維強化透明樹脂
層と、前記表面樹脂層と同系色に着色された繊維強化着
色樹脂層とを組み合わせる。

繊維強化透明樹脂層には、通常の加熱硬化剤に加えて
紫外線硬化剤を含有させておく。紫外線硬化剤の具体例
としては、例えば、エポキシ樹脂用の紫外線硬化剤とし
て、以下のものが挙げられる。

アリルジアゾニウム塩類 ArN≡NPF₆ （Ar＝アリル基または置換アリル基） ジアリルヨ−ドニウム塩類 Ar₂ I⁺ X^- （Ar＝アリル基または置換アリル基X^-＝BF₄ ^-，As
F₆ ^-，PF₆ ^-，SbC1₆ ^-等） トリアリルスルホニウム塩類 Ar₃ S⁺ X^- （Ar＝アリル基または置換アリル基X^-＝BF₄ ^-，As
F₆ ^-，PF₆ ^-，SbC1₆ ^-等） 繊維強化着色樹脂層は、表面樹脂層と全く同じ色に着
色されたものだけでなく、繊維強化樹脂成形品を製造し
たときに、表面樹脂層が局部的に薄くなって裏面の繊維
強化着色樹脂層が見えても、周囲の部分との色の違いが
目立たない範囲で、同じ系統もしくは色調の着色が施さ
れていればよい。

繊維強化樹脂成形用シートは、一方の表面に前記表面
樹脂層が配置され、この表面樹脂層に隣接して繊維強化
着色樹脂層が配置されるとともに、他方の表面に前記繊
維強化透明樹脂層が配置された状態で、複数の樹脂層が
積層されている。繊維強化着色樹脂層と繊維強化透明樹
脂層の間には、同様の樹脂材料あるいは強化繊維からな
る別の繊維強化樹脂層を積層しておくこともできる。す
なわち、少なくとも前記のような繊維強化着色樹脂層と
繊維強化透明樹脂層とを有する繊維強化樹脂層、およ
び、その表面に積層された表面樹脂層を備えていれば、
それ以外の材料層を積層しておくことは何ら差し支えな
い。

本発明の繊維強化樹脂成形用シートは、繊維強化透明
樹脂層が紫外線硬化性を有することが必要である。した
がって、繊維強化透明樹脂層と繊維強化着色樹脂層を接
して積層する場合には、繊維強化着色樹脂層の着色剤が
繊維強化透明樹脂層に混入して、そのの紫外線硬化性を
阻害しないようにしなければならない。そのためには、
繊維強化透明樹脂層もしくは繊維強化着色樹脂層のう
ち、何れか先に積層される層に、他の層が積層されるの
に先立って、増粘処理を施しておくのが有効である。ま
た、繊維強化着色樹脂層における過剰の樹脂分を少なく
しておくのも有効な手段である。すなわち、繊維強化着
色樹脂層の繊維含有率を40重量％以上にしておくと、そ
の層に含まれる着色剤の、隣接する樹脂層への移行もし
くは浸出が少なくなり、繊維強化透明樹脂層の紫外線硬
化性が阻害されることがない。

繊維強化樹脂成形用シートは、最終的には全体が増粘
処理を施されているのが好ましい。増粘された当該シー
トは、その取り扱いが容易となり、また、成形・賦形時
に繊維強化透明樹脂層への着色剤の混入が少なくなり、
その紫外線硬化性が阻害されることがない。

繊維強化樹脂成形用シートを成形に用いる際には、繊
維強化樹脂成形用シートの片面もしくは両面に被覆フィ
ルムを貼り付けておく。被覆フィルムの材料は、通常の
成形方法で用いられているのと同様の各種熱可塑性樹脂
フィルムが用いられ、特に、成形用シートと同時に賦形
できるように、柔軟性および延伸性があるとともに、成
形用シートに含まれる樹脂材料等に侵されないものを用
いる。具体的には、ナイロン、ビニロン、ポリビニルア
ルコール等が挙げられる。被覆フィルムの厚みは、通常
の成形方法の場合と同じでよいが、一般には５〜500μ
ｍ程度が好ましく、さらに望ましくは10〜100μｍ程度
のものを用いる。被覆フィルムを成形用シートに貼り付
ける際には、液状の樹脂材料からなる樹脂層の表面に被
覆フィルムを密着させるだけで貼り付けられる。また、
被覆フィルムの表面に、成形用シートを構成する各樹脂
層を順次積層形成しておくことによっても達成できる。
成形用シートに被覆フィルムを貼り付けておけば、液状
の樹脂材料を含む成形用シートの保管や取り扱いが容易
になり、複数の成形用シートを積み重ねても粘着しな
い。

この発明にかかる繊維強化樹脂成形用シートは、通常
の真空成形法や加圧成形法等により、任意の形状を備え
た繊維強化樹脂成形品が製造され、成形方法の各工程や
成形条件、成形型の構造等は、自由に設定できる。

例えば、成形型は、雌型および雄型の何れでも良い。
また、成形型の材料は、通常、鋼やアルミ等からなる金
型が用いられるが、樹脂型等も使用できる。

成形型に繊維強化樹脂成形用シートを装着する際に
は、成形型の型面側に表面樹脂層が配置され、成形型の
型面と接触せず開放されている側の表面に繊維強化透明
樹脂層が配置されるようにする。

成形用シートを成形型の型面に沿うよう賦形する手段
としては、成形型に設けられた真空吸引口から真空吸引
して成形用シートを賦形する真空成形法、成形用シート
の型面と反対側の面に空気等の流体圧を付加し、成形用
シートを型面に押し付けて賦形する加圧成形法、あるい
は、前記真空吸引と圧力付加を併用する方法等が採用で
きる。

成形用シートを加熱硬化させる手段としては、成形型
に加熱ヒータを内蔵したりして成形型を加熱自在に構成
しておき、型面からの伝熱によって成形用シートを加熱
する方法、あるいは、上記加熱方法に加えて、雰囲気全
体を加熱する方法や赤外線を照射する方法等を併用する
ことも可能である。

この発明にかかる繊維強化樹脂成形用シートを用いる
場合、成形用シートが加熱硬化するまでの段階で、成形
用シートの繊維強化透明樹脂層に紫外線を照射して、繊
維強化透明樹脂層の少なくとも表層部分を硬化させてお
く。紫外線照射は、通常の紫外線ランプ等を用いて行わ
れる。

紫外線を照射する時期は、成形用シートの賦形前から
成形用シートが完全に加熱硬化するまでの適当な時点に
設定すればよい。但し、成形用シートを賦形する段階で
賦形が出来なくなるほど過度に表層部分が硬化してはな
らず、また、成形用シートの加熱硬化が進行して被覆フ
ィルムの溶融が起きる前に、成形用シートの表層部分が
少なくとも半硬化していなければならない。さらに、紫
外線照射と成形用シートの表層部分の硬化の進行とは時
間的にずれがあるので、前記のような条件をも考慮し
て。紫外線の照射時期その他の照射条件を設定する。具
体的には、賦形工程の前から紫外線照射を開始したり、
賦形工程と同時に紫外線照射を行ったり、賦形工程の終
了後に紫外線照射を行ったりすることができる。

紫外線照射による表層部分の硬化は、表層部分が完全
に硬化する手前の段階で停止させるのが好ましい。これ
は、表層部分を紫外線照射で完全に硬化させておくと、
型面からの伝熱による加熱硬化で、中央部分に収縮応力
が残ったままで硬化していまい、成形品の内部にクラッ
クが発生し易くなるという問題が生じるためであり、表
層部分が完全に硬化していなければ、前記収縮応力を逃
がすことができる。なお、表層部分は、紫外線照射で完
全に硬化させなくても、成形用シート全体の加熱硬化に
より、最後的には他の部分と同じように完全に硬化され
る。

紫外線照射で硬化させる表層部分の厚みは、繊維強化
透明樹脂層の全体にわたる必要はなく、硬化発熱によつ
て被覆フィルムが局部的に溶融しても、樹脂内部に気泡
が入り込んだり、樹脂材料が被覆フィルムに付いて剥が
れてしまったりしない程度の厚みが確保されれば、わず
かな厚みで十分である。また、成形用シートの全面に紫
外線を照射して表層部分を硬化させるほか、前記したよ
うな被覆フィルムの溶融が起こり易い個所のみに紫外線
を照射して、局部的に表層部分を硬化させておいてもよ
い。

〔作用〕

繊維強化樹脂層と着色された表面樹脂層が積層された
繊維強化樹脂成形用シートを成形する際に、成形形状に
よって、表面樹脂層が薄くなってしまう個所があって
も、表面樹脂層に隣接して表面樹脂層と同系色の繊維強
化着色樹脂層が設けてあれば、外観的には表面樹脂層が
薄くなったことが目立たず、成形品の表面は一様な着色
状態を呈することになる。繊維強化着色樹脂層は、強化
繊維が含まれているので、成形時に押圧されたり引き伸
ばされたりしても、厚みが薄くなってしまうことはな
く、表面樹脂層の着色を確実に補強することが出来る。

また、成形用シートのうち、表面樹脂層と反対側の表
面に、紫外線硬化性のある繊維強化透明樹脂層を設けて
おけば、成形時に、この繊維強化透明樹脂層に紫外線を
照射して、成形用シートの表層部分のみを、全体の加熱
硬化とは別に硬化させておくことができる。その結果、
成形用シートの表面に貼り付けられる被覆フィルムの溶
融および剥がれを防止し、気泡の侵入や強化繊維の毛羽
立ちあるいは表面の凹凸等のない、良好な仕上がりが得
られる。

繊維強化着色樹脂層の繊維含有率が40重量％以上であ
ると、当該層の樹脂含有量が少なくなり、次の層、例え
ば繊維強化透明樹脂層の積層時に、含浸・脱泡作業によ
る樹脂の移動が少なくなるので、繊維強化着色樹脂層か
ら繊維強化透明樹脂層への着色剤の移行侵入がなくな
り、繊維強化透明樹脂層の透明性、すなわち紫外線吸収
性が良好になり、紫外線硬化が十分に行える。

繊維強化樹脂成形用シートを製造する際に、繊維強化
着色樹脂層と繊維強化透明樹脂層のうち、先に積層する
樹脂層に増粘処理を施しておくと、例えば、繊維強化着
色樹脂層に増粘処理を行えば着色剤が抜け出し難くな
り、繊維強化透明樹脂層に増粘処理を行えば着色剤が侵
入し難くなり、何れにしても、繊維強化透明樹脂層の透
明性を良好に保つことができる。

〔実施例〕

ついで、この発明を実施例を示す図面を参照しなが
ら、以下に説明する。

第１図は、繊維強化樹脂成形用シートに被覆フィルム
を貼り付けた状態の断面構造を示しており、繊維強化樹
脂成形用シート20は、目的とする成形品の表面を構成す
るよう、所定の着色が施された表面樹脂層26と、この表
面樹脂層26と同系色に着色された不飽和ポリエステル樹
脂等の熱硬化性樹脂をガラス繊維等の強化繊維23に含侵
させた繊維強化着色樹脂層24と、紫外線硬化剤が配合さ
れた透明な熱硬化性樹脂を強化繊維23に含侵させた繊維
強化透明樹脂層22とが順次積層されている。繊維強化樹
脂成形用シート20の両面には、ビニロンフィルム等の被
覆フィルム30,34が貼り付けられている。なお、表面樹
脂層26側の被覆フィルム34は、成形用シート20の保護や
取り扱いを容易にするため、あるいは、型外しを容易に
するため等に有効であるが、無くてもよい。

繊維強化樹脂成形用シート20の製造方法としては、被
覆フィルム30の上に、繊維強化透明樹脂層22、繊維強化
着色樹脂層24および表面樹脂層26を順次積層したり、逆
に、被覆フィルム34の上に表面樹脂層26、繊維強化着色
樹脂層24、繊維強化透明樹脂層22を積層し、その上に被
覆フィルム30を貼り付けることもできる。

なお、繊維強化着色樹脂層24の上に、繊維強化透明樹
脂層22を積層する場合には、着色樹脂層24を増粘処理し
てから透明樹脂層22を積層すれば、着色樹脂層24の着色
剤が透明樹脂層22に移行するのを阻止できる。また、繊
維強化着色樹脂層24の強化繊維の含有率を40重量％以上
にしておいても、同様の効果を挙げられる。

つぎに、このようにして製造された繊維強化樹脂成形
用シート20の成形方法について説明する。

第２図は成形状態を示しており、成形型10の上に被覆
フィルム30,34を貼り付けた繊維強化樹脂成形用シート2
0を配置し、成形型10の真空吸引口14から真空吸引し
て、成形用シート20および被覆フィルム30,34を型内に
引き込み型面12に沿って賦形する。成形用シート20は、
型面12に接触した時点で、型面12からの伝熱により加熱
硬化を開始する。第４図に示すように、型面12に突起個
所14が存在する場合、表面樹脂層26が押圧されたり引き
伸ばされたりして、突起14の頂点で局部的に薄くなる。
しかし、表面樹脂層26の内側には繊維強化着色樹脂層24
が存在し、この繊維強化着色樹脂層24は、強化繊維23が
入っているので薄くならず、十分な厚さを保っている。

第３図に示すように、紫外線照射ランプ50を照射し
て、成形用シート20のうち、型面12と反対側の繊維強化
透明樹脂層22の表層部分29（図中に×印で示す部分）を
紫外線硬化させる。この段階では、型面12側からの伝熱
による成形用シート20全体の加熱硬化はそれほど進行し
ておらず、加熱硬化に伴う発熱は、被覆フィルム30を溶
融させる程の高熱にはなっていない。

紫外線照射ランプ50の照射を終了した後、通常の加熱
硬化工程を経て、成形用シート20の全体が硬化する。こ
の段階では、加熱硬化に伴う発熱で、被覆フィルム30が
局部的に溶融する場合もあるが、成形用シート20の前記
表層部分29は既に硬化しているので、従来のような問題
は生じない。

各層の樹脂材料が十分に加熱硬化して、成形用シート
20が所望の形状に成形された後、成形型10から成形用シ
ート20および被覆フィルム30,34を取り出し、所定のト
リミングや外形加工を行えば、第５図に示すような繊維
強化樹脂成形品28が得られる。成形用シート20の表面に
貼り付けられていた被覆フィルム30,34は、成形品28の
表面から剥がしてしまえばよい。

このようにして得られた成形品28は、第４図に示すよ
うに、成形時の変形によって、表面樹脂層26が局部的に
薄くなっている個所Ｐがあっても、表面樹脂層26の裏側
に配置された繊維強化着色樹脂層24で十分にカバーされ
るので、外観的には表面全体が一様な着色状態で良好な
仕上がりとなる。また、表面樹脂層26とは反対側の繊維
強化透明樹脂層22の表面も、成形時に被覆フィルム30で
覆われ、かつ、表層部分29が紫外線硬化されていたの
で、気泡の侵入や強化繊維の毛羽立ち、凹凸等がない平
滑で良好な仕上がりとなる。

ついで、この発明にかかる繊維強化樹脂成形用シート
を具体的に製造し、その成形性能を評価した結果につい
て説明する。

なお、例示中の「％」は、特別の断りがない限り「重
量％」を意味するものとする。

−使用材料および成形型− 〈表面樹脂層用樹脂液〉 不飽和ポリエステル樹脂 100重量部 （エボラックＮ−325 日本触媒化学工業株式会社製） チタン白 10重量部 無水珪酸微粉末 ２重量部 スチレン 15重量部 増粘剤（酸化マグネシウム） １重量部 加熱硬化剤 １重量部 （ターシャリブチル ・パーオキシ２エチルヘキサノエート） 〈繊維強化着色樹脂層用樹脂液〉 不飽和ポリエステル樹脂 100重量部 （エボラックＧ−103 日本触媒化学工業株式会社製） チタン白 10重量部 増粘剤（酸化マグネシウム） １重量部 加熱硬化剤 １重量部 （ターシャリブチル ・パーオキシ２エチルヘキサノエート） 〈繊維強化透明樹脂層用樹脂液〉 不飽和ポリエステル樹脂 100重量部 （エボラックＧ−103 日本触媒化学工業株式会社製） 増粘剤（酸化マグネシウム） １重量部 加熱硬化剤 １重量部 （ターシャリブチル ・パーオキシ２エチルヘキサノエート） 紫外線硬化剤 １重量部 （ベンゾインメチルエーテル） 〈強化繊維〉 ガラス繊維マット （MC−450A 日東紡製） 〈被覆フィルム〉 ビニロンフィルム（厚さ30ミクロン） 〈成形型〉 開口部600×150mm、深さ75mmで、内部に排気口を有し、
かつ、長手方向に沿って下記形状の突起を有する雌型。
突起の断面形状が、頂角90度、高さ10mmの二等辺三角形
で頂点に曲率半径10mmの丸みを付けている。この突起に
相当する溝が成形品に成形される。

−実施例１− 平滑な台の上に被覆フィルム34を張り、両端に厚さ1m
m、幅10mmのシリコンゴム帯からなるスペーサを載せた
後、スペーサの間に表面樹脂層用樹脂液を供給し、スペ
ーサの上に渡したガラス棒をスペーサに沿って移動させ
て樹脂液の表面を均らして余分の樹脂液を除去し、表面
樹脂層26を形成した。40℃で３時間増粘させた後、表面
樹脂層26の上に、ガラス繊維マット１枚と繊維強化着色
樹脂層用樹脂液を用いて、ガラス含有量約40％の繊維強
化着色樹脂層24を形成した。ついで、直ちに、ガラス繊
維マット２枚と繊維強化透明樹脂層用樹脂液を用いて、
ガラス含有量約30％の繊維強化透明樹脂層22を積層し
た。さらに、その上に、脱泡を容易にするために少量の
繊維強化透明樹脂層用樹脂液を供給し、被覆フィルム30
を被せてロールで脱泡処理を行った。なお、前記各層の
積層は、常法にしたがい、溝切り脱泡ロールを用いて行
った。得られた積層シート全体を、40℃で12時間熟成し
て、繊維強化樹脂成形用シート20を製造した。得られた
成形用シート20の状態は、片面に美麗な着色状態の表面
樹脂層26が現れ、反対面には良好な透明状態を示す繊維
強化透明樹脂層22が現れていた。中間には繊維強化着色
樹脂層24があり、繊維強化着色樹脂層24から繊維強化透
明樹脂層22の表層部分への着色剤の移行は認められなか
った。

つぎに、繊維強化樹脂成形用シート20を成形した。型
温90℃の成形型10の開口部に、表面樹脂層26側が型面12
側に配置されるようにして、前記成形用シート20を装着
し、周辺を固定した後、内部を真空排気して、成形用シ
ート20を型内に吸引賦形し、直ちに紫外線照射ランプで
90秒間紫外線を照射した。賦形後20分で型外しを行い、
両面の被覆フィルム30、34を剥がしたところ、得られた
成形品28は、表裏面ともに、気泡の侵入や不必要な凹凸
は無く、平滑で均一な色調を備えた良好な外観を有する
とともに、強度的にも優れたものであった。

−実施例２− 実施例１において、繊維強化着色樹脂層24のガラス含
有量を30％にするとともに、繊維強化着色樹脂層24を形
成した後、40℃で３時間の増粘処理を行い、その後、繊
維強化透明樹脂層22を積層した以外は、実施例１と同様
の工程で繊維強化樹脂成形用シート20を製造した。得ら
れた成形用シート20の状態は、実施例１と同様に良好で
あった。

成形用シート20の成形を、紫外線照射時間を50秒間に
した以外は、実施例１と同様に行ったところ、実施例１
と同様に成形品の仕上がりは良好であった。

−実施例３− 型枠に張った被覆フィルム34を、平滑な台の上に、台
とフィルムが接するように置き、そのフィルム上の両端
部に、厚さ1mm、幅10mmのシリコンゴム帯からなるスペ
ーサを配置した。次いで、スペーサの間の被覆フィルム
34上に表面樹脂層用樹脂液を供給した後、ゴムスペーサ
の上に渡したガラス棒をスペーサに沿って移動させて余
分の樹脂液を除去することにより、表面樹脂層26を形成
した。さらに、40℃で３時間増粘させることにより、被
覆フィルム34と増粘した表面樹脂層26とよりなるシート
を予め準備した。

一方、別の被覆フィルム30の上に、ガラス繊維マット
２枚と繊維強化透明樹脂層用樹脂液を用いて、ガラス含
有量が約30％となるように繊維強化透明樹脂層22を形成
した後、40℃で３時間増粘させた。次いで、その上に、
ガラス繊維マット１枚と繊維強化着色樹脂層用樹脂液と
を用いて、ガラス含有量が約30％の繊維強化着色樹脂層
24を積層した。なお、これらの積層は、常法にしたがっ
て行い、溝切り脱泡ロールを用いて行った。

次に、繊維強化着色樹脂層24の上に、脱泡を容易にす
るために少量の繊維強化着色樹脂層用樹脂液を供給し、
更にその上に、気泡を巻き込まないように注意しなが
ら、先に準備した被覆フィルム34と増粘した表面樹脂層
26とよりなるシートを、増粘した表面樹脂層26が繊維強
化着色樹脂層24側となるようにして載せた後、余分の樹
脂をロールで除去した。続いて、得られた積層シート全
体を40℃で12時間熟成して、繊維強化樹脂成形用シート
20を製造した。得られた成形用シート20の状態は、実施
例１と同様に良好であった。

成形用シート20の成形を、紫外線照射時間を50秒間に
した以外は、実施例１と同様に行ったところ、実施例１
と同様に成形品の仕上がりは良好であった。

〔発明の効果〕

以上に述べた、この発明にかかる繊維強化樹脂成形用
シートによれば、表面樹脂層に隣接して繊維強化着色樹
脂層が設けられていることにより、成形時に表面樹脂層
が局部的に薄くなっても、表面の着色状態は、成形品の
全体で一様かつ良好なものとなり、外観的に極めて優れ
た仕上がりが得られる。しかも、表面樹脂層とは反対側
の表面に配置された紫外線硬化性のある繊維強化透明樹
脂層により、こちら側の表面の仕上がりも良好になる。
すなわち、成形用シート表面に被覆フィルムを貼り付け
ておくとともに、成形時に表層部分を紫外線照射で硬化
させることにより、その後の加熱硬化で被覆フィルムが
剥がれて気泡の侵入や繊維の毛羽立ち、凹凸等が発生す
るのを、確実に防止することができるのである。

以上の結果、この発明にかかる繊維強化樹脂成形用シ
ートを用いれば、表面の仕上がりが良好で品質性能に優
れた繊維強化樹脂成形品を製造することができる。

繊維強化樹脂成形用シートとして、繊維強化着色樹脂
層の繊維含有率を40重量％以上にしておけば、繊維強化
着色樹脂層の上に繊維強化透明樹脂層を積層しても、着
色樹脂層の着色剤が透明樹脂層に移行することがないの
で、繊維強化透明樹脂層の透明性が良好に保たれ、前記
した紫外線照射による繊維強化透明樹脂層の表層部分の
硬化処理が良好に行え、成形品表面の仕上がりが良好に
なる。

また、繊維強化樹脂成形用シートを製造する際に、繊
維強化着色樹脂層と繊維強化透明樹脂層のうち、先に積
層する樹脂層に増粘処理を施しておいても、着色樹脂層
の着色剤が透明樹脂層に移行するのを防げ、前記同様の
作用効果が挙げられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例にかかる繊維強化樹脂成形
用シートの断面図、第２図は成形方法を示す概略断面
図、第３図は成形中の要部拡大断面図、第４図は表面樹
脂層が薄くなった部分の断面図、第５図は得られた成形
品の断面図、第６図は従来例の成形状態を示す断面図、
第７図は要部拡大断面図である。 20……繊維強化樹脂成形用シート、22……繊維強化透明
樹脂層、23……強化繊維、24……繊維強化着色樹脂層、
26……表面樹脂層、28……成形品、30、34……被覆フィ
ルム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿部 倶久 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式 会社本田技術研究所内 (72)発明者 上田 賢一 大阪府吹田市西御旅町５番８号 日本触 媒化学工業株式会社樹脂研究所内 (72)発明者 稲垣 裕治 大阪府吹田市西御旅町５番８号 日本触 媒化学工業株式会社樹脂研究所内 (72)発明者 跡部 大祐 大阪府吹田市西御旅町５番８号 日本触 媒化学工業株式会社樹脂研究所内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B29B 11/16 B29B 15/08 - 15/14 C08J 5/24 B29C 70/00 - 70/88

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】成形型の型面に沿うよう賦形し加熱硬化さ
   せて成形する繊維強化樹脂成形用シートであって、 前記成形用シートの一方の表面に配置され着色された表
   面樹脂層と、 前記表面樹脂層の内側に隣接して配置され表面樹脂層と
   同系色に着色された繊維強化着色樹脂層と、 前記成形用シートの他方の表面に配置され紫外線硬化性
   のある繊維強化透明樹脂層と、 を少なくとも含む繊維強化樹脂成形用シート。
2. 【請求項２】繊維強化着色樹脂層の繊維含有率が40重量
   ％以上である 請求項１記載の繊維強化樹脂成形用シート。
3. 【請求項３】請求項１記載の繊維強化樹脂成形用シート
   を製造する方法であって、 繊維強化樹脂成形用シートを構成する複数の層を、 前記成形用シートの一方の表面には前記表面樹脂層が、
   表面樹脂層の内側に隣接して前記繊維強化着色樹脂層
   が、他方の表面には前記繊維強化透明樹脂層が、それぞ
   れ配置されるように、前記一方の表面から前記他方の表
   面あるいは前記他方の表面から前記一方の表面へと順次
   積層するとともに、 繊維強化着色樹脂層と繊維強化透明樹脂層のうち、先に
   積層する樹脂層に増粘処理を施しておく ことを特徴とする繊維強化樹脂成形用シートの製造方
   法。