JP4439830B2 - プレス成形品 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は透明性に優れるプレス成形品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
繊維強化熱硬化性樹脂（以下、ＦＲＰという）は、金属に比べ軽量で強度、耐食性に優れる等多くの特徴を有しており、浴槽、浄化槽等の住宅用部材、パイプ等の工業用部材、各種電気部品等、多岐に亘って使用されている。
【０００３】
このようなＦＲＰの成形方法には多くの種類があるが、その一つにプレス成形法がある。このプレス成形法は、所定の温度に加熱された金型内にＦＲＰ成形材料を投入し、プレス機械で加圧・加熱硬化させる方法であり、材料ロスが少ない、生産性が高い、作業環境が良い等、他のＦＲＰ成形法に比べ多くの長所を有し、ＦＲＰ製品の生産に広く用いられている。
【０００４】
かかるＦＲＰ成形材料としては、一般的にシートモールディングコンパウンド（以下、ＳＭＣという）、バルクモールディングコンパウンド（以下、ＢＭＣという）等が用いられている。これらのなかでも、ＢＭＣは、外観意匠性に優れているため、バスタブ、洗面化粧台、台所カウンター、等の人造大理石関係の用途にも広く利用されており、また高級化、多様化のニーズに対応するため、色・柄等について様々な種類の製品が開発されている。こうしたＢＭＣの色・柄としては、砂岩調、御影石調等の石目模様調の人造大理石が主流であるが、どれも似たり寄ったりの外観意匠で斬新性が乏しくなっている。
【０００５】
一方、外観意匠面では、近年、家電製品やインテリアなどで透明素材をコーディネートした意匠が人気を博している。
その透明素材の材質としては、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂やガラス等が代表的なものとして挙げられる。
【０００６】
しかしながら、かかる熱可塑性樹脂は、一般的に高温や熱水に弱く、大きいサイズの成形が困難である等の問題があるため、バスタブ、洗面化粧台、台所カウンター等の人造大理石関連用途の材質としては不適切である。
【０００７】
またガラスの場合は、大型形状部品の成形が困難で平板形状しか対応できない、穴あけ、接着等の後加工がし難い、重くて取扱い難い、等の問題を有している。また、上述のＳＭＣ、ＢＭＣで透明な成形品を得ることは相当困難であり、未だ実用化されていない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、成形材料をプレス成形することによりガラス素材の風合いを有する透明性に優れる大型の成形品を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成させるに到った。
すなわち、本発明は、（Ａ）重合性不飽和単量体、（Ｂ）分子中に水酸基及びエチレン性不飽和二重結合を有する熱硬化性樹脂及び（Ｃ）ポリイソシアネート化合物を含有する透明なゴム状のラジカル硬化系成形材料をプレス機械で加熱加圧成形してなる成形品であって、前記分子中に水酸基及びエチレン性不飽和二重結合を有する熱硬化性樹脂（Ｂ）がビニルエステル樹脂であり、その水酸基価／酸価が１０以上であること、（Ｃ）ポリイソシアネート化合物の量が前記熱硬化性樹脂（Ｂ）の活性水素の０．３〜０．７倍量のイソシアネート基に相当する量であること、（Ｃ）ポリイソシアネート化合物がヘキサメチレンジイソシアネートであること、当該ラジカル硬化系成形材料中の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の合計の含有率が８０重量％以上であることを特徴とするガラス風の透明な平板形状もしくは三次元一体形状のプレス成形品を提供するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下本発明をさらに詳しく説明する。
本発明に使用する(A)重合性不飽和単量体としては、例えばスチレン、ビニルトルエン、クロロスチレン、α−メチルスチレン、tert−ブチルスチレン、ジビニルベンゼン、メタクリル酸メチル、酢酸ビニル等が挙げられる。
【００１１】
また本発明に使用する(B)分子中に水酸基及びエチレン性不飽和二重結合を有する熱硬化性樹脂としては、例えば不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、アクリル樹脂、ジアリルフタレート樹脂等が挙げられる。これらのうち、酸価に対する水酸基の比、すなわち水酸基価／酸価が１０以上のビニルエステル樹脂（エポキシアクリレート、不飽和ポリエステルアクリレート等）が好ましい。
【００１２】
本発明に使用する(C)ポリイソシアネート化合物とは、ヘキサメチレンジイソシアネート、が挙げられる。
【００１３】
(B)分子中に水酸基及びエチレン性不飽和二重結合を有する熱硬化性樹脂と(C)ポリイソシアネート化合物の配合比率については、(B)熱硬化性樹脂中の水酸基の活性水素の量に見合う量が、当該活性水素の０．３〜０．７倍量のイソシアネート基に相当する量（ＮＣＯ／ＯＨ）の(C)ポリイソシアネート化合物を使用する。
【００１４】
本発明に使用するラジカル硬化系成形材料は、当該成形材料中の(A)重合性不飽和単量体及び(B)分子中に水酸基及びエチレン性不飽和二重結合を有する熱硬化性樹脂及び(C)ポリイソシアネート化合物の合計の含有率が８０重量％以上であるものが好ましい。当該合計含有率が８０重量％に満たない場合は、透明度がかなり低下するため本発明の目的を達成することができない。
【００１５】
本発明に使用するラジカル硬化系成形材料には、過酸化物系硬化剤が好ましく添加される。その他必要によりその他公知の添加剤、例えば、ジブチル錫ジラウレート等のウレタン化触媒、ステアリン酸亜鉛等の内部離型剤、水酸化アルミニウム等の無機質充填剤、ガラス繊維等の補強材、柄材、紫外線吸収剤、顔料、減粘剤、低収縮化剤、老化防止剤、可塑剤、難燃剤、安定剤等を添加することができる。
【００１６】
本発明に使用するラジカル硬化系成形材料は、上記の (A)重合性不飽和単量体、(B)分子中に水酸基及びエチレン性不飽和二重結合を有する熱硬化性樹脂、(C)ポリイソシアネート化合物及び添加剤等を混合することにより、ゴム状の成形材料としたものである。
【００１７】
本発明のプレス成形品は、上記の成形材料をプレス機械で加熱、加圧成形することにより得ることができる。
プレス成形の条件は、一般的なＳＭＣ、ＢＭＣのプレス成形条件と同様に、成形温度は好ましくは４０〜１８０℃、成形圧力は好ましくは１〜２０ＭＰａ、加圧時間は好ましくは１〜６０分の範囲であるが、使用する成形材料の組成内容、成形品の形状や大きさ等により、適宜条件を選択すればよい。
前記プレス成形の操作により、平板形状はもとより三次元一体形状のものでも、簡単かつ安定的に、商品価値の高い透明性に優れるプレス成形品を得ることができる。
【００１８】
本発明のプレス成形品は、意匠性を向上させるため、成形品の裏面側に着色層を設けることが好ましい。
かかる着色層を形成するには、例えば、上述のプレス成形品の裏面側に着色した塗料を塗布する方法、着色したシート状のものを貼りつける方法、あるいは着色した補強材料でバックアップする方法等が挙げられる。
【００１９】
これらのうち、プレス成形品の裏面側に着色した塗料を塗布する方法が好ましく、さらに具体的には、プレス成形品の裏面側の金型表面に着色塗料を塗布する等して着色層を予め形成しておいて上述の成形材料をプレス機械で加熱、加圧して着色層を同時一体成形したものであることが好ましい。
【００２０】
本発明のプレス成形品は、意匠性の点で、製品面が６０度鏡面光沢度（JIS K-7105）０〜５０％の艶消し処理したものであることが更に好ましい。
艶消し処理の方法は、艶消し処理した金型を用いて成形する方法、またはサンディング等の後加工を施す方法等が挙げられる。
上記の６０度鏡面光沢度とは、ＪＩＳ規格Ｋ−７１０５（１９９８）で規定されている光沢度を意味する。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明を実施例により詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。文中の「部」、「％」は断りのない限り重量基準である。
【００２２】
［実施例１］
ディックライトＵＥ−３５０５［ビニルエステル樹脂（エポキシアクリレート・スチレンモノマー溶液）、水酸基価／酸価＝１６、大日本インキ化学工業（株）製品］１００部、ヘキサメチレンジイソシアネート１０部（ＮＣＯ／ＯＨ＝０．５７）、ＤＡＢＣＯ Ｔ−９［ウレタン化触媒、エアープロダクツジャパン（株）製品］０．０３部、トリゴノックス１２１−５０［硬化剤、化薬アクゾ（株）製品］０．５部を撹拌機で十分に混合し、重合性不飽和単量体、熱硬化性樹脂及びポリイソシアネート化合物の合計の含有率が９９．５％のコンパウンドを作製した。このコンパウンドを室温で２４時間放置し、淡黄色透明なゴム状の成形材料を得た。
【００２３】
上記で得られた成形材料を、概寸が間口９００mm×奥行き３００mm×板厚８mmの前垂れ及びバックガード付き浴室カウンター成形用金型（製品面は鏡面光沢仕上げ）を用いてプレス成形を行い、前垂れ及びバックガード付き浴室カウンター成形品を得た。プレス成形条件は上型（製品面）１２０℃、下型（裏面）１００℃、成形圧力９．８ＭＰａ、加圧時間８分間とした。
得られた成形品は、淡黄色透明な光沢ガラス製品の趣を有する上品なものであった。
【００２４】
［実施例２］
先ず、ディックライトＵＥ−３５０５ １００部、ポリトン レッドＪ−４０７Ａ［赤色顔料、大日本インキ化学工業（株）製品］５部、パーカドックス１６［硬化剤、化薬アクゾ（株）製品］１部を撹拌機で十分に混合して赤色塗料を作製した。
次に、艶消し（＃２００程度のサンドブラスト）仕上げ処理を施した概寸が間口２７００mm×奥行き６００mm×板厚１０mmの前垂れ及びバックガード付き洗面カウンター成形用金型の下型表面に上述の赤色塗料を塗布した。５分間放置して塗料を硬化させた後、この金型にて実施例１の成形材料を用いて実施例１と同様の成形条件でプレス成形して、成形品裏面側に着色層が同時一体成形された前垂れ及びバックガード付き洗面カウンター成形品を得た。
得られた成形品は、赤色透明の艶消しガラス風の重厚な外観を呈するもので、商品価値の高いものであった。
【００２５】
［実施例３］
ディックライトＵＥ−３５０５ １００部、ヘキサメチレンジイソシアネート１０部、ＤＡＢＣＯ Ｔ−９ ０．０３部（ＮＣＯ／ＯＨ＝０．５７）、トリゴノックス１２１−５０ ０．５部、繊維強化材（ガラスミルドファイバー、平均繊維長０．１mm）１０部を撹拌機で十分に混合し、重合性不飽和単量体、熱硬化性樹脂及びポリイソシアネート化合物の合計含有率が９１．３％のコンパウンドを作製した。このコンパウンドを室温で２４時間放置し、淡黄色透明なゴム状の成形材料を得た。
【００２６】
この成形材料を実施例２と同様に成形して、成形品裏面側に着色層が同時一体成形された前垂れ及びバックガード付き洗面カウンター成形品を得た。
得られた成形品は、赤色透明の艶消しガラス風の重厚な外観を呈するもので、商品価値の高いものであった。
【００２７】
［比較例１］
ポリライトＰＳ−５２０［不飽和ポリエステル樹脂、大日本インキ化学工業（株）製品］９０部、ポリライトＰＢ−９５６［低収縮化剤、大日本インキ化学工業（株）製品］１０部、水酸化アルミニウム２４０部、離型剤（ステアリン酸亜鉛）４部、硬化剤（ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート）１部、増粘剤（酸化マグネシウム）１部、繊維強化材（チョップドストランドガラス、平均繊維長６mm）２２部をニーダーで混練し、一般的なＢＭＣを作製した。
【００２８】
このＢＭＣを、プレス成形条件を上型（製品面）１４５℃、下型（裏面）１３０℃に変更する以外は実施例２と同様に成形して、成形品の裏面側に着色層が同時一体成形された前垂れ及びバックガード付き洗面カウンター成形品を得た。 得られた成形品は、白色不透明なものであり、上述の一般的なＢＭＣを単独で成形したものと何ら変わらないものであった。
【００２９】
［比較例２］
ポリライトＰＳ−５２０ ９０部、ポリライトＰＢ−９５６ １０部、硬化剤（ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート）１部、増粘剤（酸化マグネシウム）２部、繊維強化材（チョップドストランドガラス、平均繊維長６mm）５部をニーダーで混練し、樹脂成分（不飽和ポリエステル樹脂、及び低収縮化剤の合計）の含有率が９２．６％のＢＭＣを作製した。
このＢＭＣを比較例１と同様にして、成形品裏面側に着色層が同時一体成形された前垂れ及びバックガード付き洗面カウンターを成形したが、金型を開けた時点で、既に成形品全体に亘って大きな割れとひび割れが多数発生しており、成形品を得ることができなかった。
【００３０】
［比較例３］
ディックライトＵＥ−３５０５ １００部、ヘキサメチレンジイソシアネート１０部（ＮＣＯ／ＯＨ＝０．５７）、ＤＡＢＣＯ Ｔ−９ ０．０３部、トリゴノックス１２１−５０ ０．５部、水酸化アルミニウム４０部を撹拌機などで十分に混合し、重合性不飽和単量体、熱硬化性樹脂及びポリイソシアネート化合物の合計含有率が７３．１％のコンパウンドを作製した。このコンパウンドを室温で２４時間放置してゴム状の成形材料を得たが、その外観は、不透明がかったものであった。
【００３１】
この成形材料を実施例２と同様にして、成形品裏面側に着色層が同時一体成形された前垂れ及びバックガード付き洗面カウンターを成形したが、金型を開けた時点で、成形品端部で多数のひび割れが発生していた。また、得られた成形品は、淡い乳白色の不透明な外観を呈しており、製品面側からは裏面の着色層の存在が認識できず、商品価値のないものであった。
【００３２】
【発明の効果】
本発明のプレス成形品は、透明性に優れ、大型の形状に成形することができ、加えて当該成形品の裏面側に着色層を形成したり、製品面側を艶消し処理したりすることにより、ガラス素材の重厚な風合いを付与することができる。

Claims (4)

1. （Ａ）重合性不飽和単量体、（Ｂ）分子中に水酸基及びエチレン性不飽和二重結合を有する熱硬化性樹脂及び（Ｃ）ポリイソシアネート化合物を含有する透明なゴム状のラジカル硬化系成形材料をプレス機械で加熱加圧成形してなる成形品であって、前記分子中に水酸基及びエチレン性不飽和二重結合を有する熱硬化性樹脂（Ｂ）がビニルエステル樹脂であり、その水酸基価／酸価が１０以上であること、（Ｃ）ポリイソシアネート化合物の量が前記熱硬化性樹脂（Ｂ）の活性水素の０．３〜０．７倍量のイソシアネート基に相当する量であること、（Ｃ）ポリイソシアネート化合物がヘキサメチレンジイソシアネートであること、当該ラジカル硬化系成形材料中の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の合計の含有率が８０重量％以上であることを特徴とするガラス風の透明な平板形状もしくは三次元一体形状のプレス成形品。
2. 当該プレス成形品の裏面側に、更に着色層を設けてなる請求項１記載のガラス風の透明な平板形状もしくは三次元一体形状のプレス成形品。
3. ラジカル硬化系成形材料と着色層とがプレス同時一体成形されている請求項２記載のガラス風の透明な平板形状もしくは三次元一体形状のプレス成形品。
4. 当該プレス成形品の製品面が、６０度鏡面光沢度（ＪＩＳ Ｋ−７１０５）０〜５０％の艶消し処理されている請求項１〜３のいずれか１項に記載のガラス風の透明な平板形状もしくは三次元一体形状のプレス成形品。