JP5122808B2 - Ｆｒｐの柄付け方法とその成形品 - Google Patents

Description

本発明は、ＦＲＰの柄付け方法とその成形品に関し、詳しくはＦＲＰの表面層に柄付けを行なうための製法技術に関するものである。

従来、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）の柄付け方法としては、模様が印刷された不織布の基材に樹脂材料を含浸させて成る柄シートを用いて、ＳＭＣ等の成形とその表面への柄付けとを同時に行なう方法が一般的である（例えば、特許文献１参照）。

また他の従来例として、模様の付いた不織布の柄シートをＳＭＣと同時成形した後に表面をクリア塗料で被覆する方法、さらには、後塗装により柄付けするといった方法もある。

ところが、従来の柄シートは高価であるうえに、製造に多くの工程が必要となるという課題を有している。また後塗装による柄付けにおいても加工工程が増えるだけでなく、同時にコスト高になるという課題を有している。
特開平８−２７６５０１号公報

本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、表面に２種以上の意匠柄が現出した柄付きＳＭＣを容易且つ安価に得ることができるＦＲＰの柄付け方法とその成形品を提供することを課題とし、さらに高品質、高強度のＦＲＰ成形品を安価で且つ歩留まりを高くして得ることができるＦＲＰの柄付け方法とその成形品を提供することを課題とするものである。

前記課題を解決するために本発明に係るＦＲＰの柄付け方法は、ＳＭＣ（シートモールディング・コンパウンド）で構成されるＦＲＰに柄付けするにあたって、少なくとも色が異なった２種以上のＳＭＣ材料シート１を層状に積層してＳＭＣ積層体２を作製する積層工程と、その後、ＳＭＣ積層体２を積層方向Ａと平行な方向に切断することにより、表面に２種以上の意匠柄が現出した平板状の柄付きＳＭＣ３を得る切断工程とを具備し、前記切断工程後に、柄付きＳＭＣ３をこれとは別のＳＭＣ材料からなるＳＭＣ基材４の上面に積層すると共に柄付きＳＭＣ３とＳＭＣ基材４との間に不織布５を挟み込んでプレス成形するものであり、前記柄付きＳＭＣ３の厚みをＳＭＣ基材４の厚みよりも薄くすると共に、プレス後の柄付きＳＭＣ３の厚みを３ｍｍ以下にし、前記不織布の目付けを５０ｇ／ｍ ^２ 以上にすると共に前記不織布５の色を白色にすることを特徴としている。

このような構成とすることで、ＳＭＣ材料シート１の積層工程と切断工程とを順次行なうことにより、表面に２種以上の意匠柄が現出した柄付きＳＭＣ３を容易且つ安価に得ることができるようになる。

また、上記切断工程後に、柄付きＳＭＣ３をこれとは別のＳＭＣ材料からなるＳＭＣ基材４の上面に積層すると共に柄付きＳＭＣ３とＳＭＣ基材４との間に不織布５を挟み込んでプレス成形することで、ＳＭＣ基材４によってＦＲＰ成形品６の強度向上を図ることができると共に、不織布５の介在によって、プレス成形時に裏面側のＳＭＣ基材４を構成する樹脂材料が圧力により表面側の柄付きＳＭＣ３の材料に混ざり込んで柄付きＳＭＣ３の最表面まで染み出すようなことを防止できる。

また、上記柄付きＳＭＣ３の厚みをＳＭＣ基材４の厚みよりも薄くすると共に、プレス後の柄付きＳＭＣ３の厚みを３ｍｍ以下にすることで、ＦＲＰ成形品６の強度向上に加えて、表面層を構成する薄肉の柄付きＳＭＣ３の意匠柄をより鮮明化できるようになる。

また、上記不織布５の目付けを５０ｇ／ｍ^２以上にすることで、不織布５の強度を確保でき、ＦＲＰ成形品６の強度向上に寄与できる。

また本発明に係るＦＲＰ成形品６は、上記記載のいずれかの柄付け方法を用いて製造された柄付きＳＭＣ３により表面層が形成されていることを特徴としている。

本発明に係るＦＲＰの柄付け方法は、従来のような高価なシートを使用することなく、また後加工で柄付け塗装の必要がなく、比較的安価で且つバリエーションに優れた柄付きＳＭＣを得ることができるものである。

また、柄付きＳＭＣを他のＳＭＣ基材及び不織布と共にプレス成形することにより、高品質、高強度のＦＲＰ成形品を安価で且つ歩留まりを高くして得ることができるものである。

また本発明に係るＦＲＰ成形品は、安価で高品質、さらに高強度で、歩留まりを高くして得ることができるものである。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。

本実施形態のＦＲＰ成形品６の表面層は、柄付きＳＭＣ３により形成される。この柄付きＳＭＣ３を製造するにあたっては、積層工程と、切断工程と、プレス工程とを順次行なう。

本例の積層工程では、図1（ａ）に示すように、異なった厚み（例えば１ｍｍ〜１０ｍｍ）、異なった色の２種類以上のＳＭＣ材料シート１を層状に積層接着して、ＳＭＣ積層体２を作製する。

その後、切断工程に移行して、上記ＳＭＣ積層体２を積層方向Ａと平行な方向、つまり、図１（ａ）の矢印イで示す方向に、例えば３ｍｍ〜７ｍｍ幅で垂直切断する。これにより、図１（ｂ）に示すように、表面に２種以上の意匠柄が現出した所定厚（約３ｍｍ〜７ｍｍ）の平板状の柄付きＳＭＣ３を得る。

その後、図２に示すプレス工程に移行して、上記得られた柄付きＳＭＣ３をこれとは別のＳＭＣ材料からなるＳＭＣ基材４の上面に積層すると共に、柄付きＳＭＣ３とＳＭＣ基材４との間に不織布５を挟み込む。不織布５として、例えばガラス製、樹脂製など多くの材料が使用可能であるが、好ましくは、目付けが５０ｇ／ｍ^２以上のポリエステル繊維製の不織布５が望ましい。本例では目付けが６０ｇ／ｍ^２以上の白色ポリエステル製の不織布５を用いた。この不織布５を柄付きＳＭＣ３とＳＭＣ基材４との間に挟み込んだ状態で、プレス成形用金型７，８間にセットし、プレス圧４０〜７０ｋｇｆ／ｃｍ^２、プレス温度１３０℃〜１５０℃の成形条件で、５分間〜１０分間圧締して、図３に示すように、表面に柄付きＳＭＣ３が現れた平板状の柄付きＦＲＰ成形品６を得る。

しかして、本発明のＦＲＰの柄付け方法によれば、２種以上の色違いのＳＭＣ材料シート１を積層する積層工程と、これを切断する切断工程とによって、色々なバリエーションの柄付きＳＭＣ３を簡易に創出できる。さらに色だけでなく厚みを異ならせることにより、様々な色と厚みの組み合わせによって意匠柄のバリエーションをより多様化することができる。しかも従来のような高価な柄シートの使用や、後塗装工程を行なう必要がないため、製造工程を簡略化できる結果、比較的安価な方法で、柄付きＳＭＣ３を表面層に配置したＦＲＰ成形品６を容易に製造できるものである。

ここで、上記積層工程において、積層するＳＭＣ材料シート１は、後で切断することを考慮して、フェノール樹脂組成物に混入されるガラス繊維をゼロにするか、或いは混入した場合でも少量の短繊維を混入することが望ましい。この実験結果を以下の表１に示す。

上記の表1中において、参考例１（ガラス繊維長２５ｍｍ、２０重量部）、参考例２（ガラス繊維長５ｍｍ、１０重量部）、参考例３（ガラス繊維長３ｍｍ、５重量部）の場合は、いずれも切断工程における切断性が不良で、しかもプレス後の柄付け状態は不良であったが、本実施例１（ガラス繊維長２ｍｍ、２重量部）、及び、本実施例２（ガラス繊維ゼロ）の場合は、いずれも切断工程における切断性がやや良好〜良好であり、さらにプレス後の柄付け状態も共に良好であった。

また本例では、切断工程後のプレス工程において、柄付きＳＭＣ３とＳＭＣ基材４間に目付けが５０ｇ／ｍ^２以上のポリエステル繊維製の不織布５を挟み込むことにより、不織布５の強度が確保され、ひいてはＦＲＰ成形品６の強度向上につながる。しかも不織布５の存在によって、プレス成形時に裏面側のＳＭＣ基材４を構成するＳＭＣ材料が圧力により表面側の柄付きＳＭＣ３の材料に混ざり込んで柄付きＳＭＣ３の最表面まで染み出すようなことがなくなり、結果、高品質、高強度のＦＲＰ成形品６を安価で且つ歩留まりを高くして得ることができるものである。

また上記柄付きＳＭＣ３の厚みをＳＭＣ基材４の厚みよりも薄くすると共に、プレス後の柄付きＳＭＣ３の厚みが３ｍｍ以下となるように設定するのが望ましい。より好ましくは、プレス後のＳＭＣ基材４の厚みを５ｍｍ、柄付きＳＭＣ３の厚みを２ｍｍとする。この場合、ＦＲＰ成形品６の強度向上に加えて、表面層を構成する薄肉の柄付きＳＭＣ３の意匠柄をより鮮明化でき、ＦＲＰ成形品６の意匠性をより向上させることができる。

ところで、柄付きＳＭＣ３の裏面に配置される不織布５の色は、特に制限されるものではないが、表面層の柄付きＳＭＣ３の色が淡色で且つ柄付きＳＭＣ３の厚みを３ｍｍ以下の薄肉にした場合にあっては、濃い色の不織布５を使用すると不織布５の色が透けてしまう可能性がある。そこで、本例では目付けが６０ｇ／ｍ^２以上の白色ポリエステル製の不織布５を用いるようにした。また不織布５の色を表面側の柄付きＳＭＣ３と同色にすることによっても、不織布５の色が透けて見えるという不具合をなくすことができる。

（ａ）は本発明の一実施形態のＳＭＣを積層する積層工程及び切断工程の説明図であり、（ｂ）は切断工程により得られた柄付きＳＭＣの一部省略した側面断面図である。 同上のプレス工程の説明図である。 （ａ）は同上のＦＲＰの柄付け方法により得られたＦＲＰ成形品の側面断面図、（ｂ）は斜視図である。

符号の説明

１ ＳＭＣ材料シート
２ ＳＭＣ積層体
３ 柄付きＳＭＣ
４ ＳＭＣ基材
５ 不織布
６ ＦＲＰ成形品
Ａ 積層方向

Claims (2)

1. ＳＭＣ（シートモールディング・コンパウンド）で構成されるＦＲＰの柄付け方法であって、少なくとも色が異なった２種以上のＳＭＣ材料シートを層状に積層してＳＭＣ積層体を作製する積層工程と、その後、ＳＭＣ積層体を積層方向と平行な方向に切断することにより、表面に２種以上の意匠柄が現出した平板状の柄付きＳＭＣを得る切断工程とを具備し、前記切断工程後に、柄付きＳＭＣをこれとは別のＳＭＣ材料からなるＳＭＣ基材の上面に積層すると共に柄付きＳＭＣとＳＭＣ基材との間に不織布を挟み込んでプレス成形するものであり、前記柄付きＳＭＣの厚みをＳＭＣ基材の厚みよりも薄くすると共に、プレス後の柄付きＳＭＣの厚みを３ｍｍ以下にし、前記不織布の目付けを５０ｇ／ｍ ^２ 以上にすると共に前記不織布の色を白色にすることを特徴とするＦＲＰの柄付け方法。
2. 上記請求項１に記載の柄付け方法を用いて製造された柄付きＳＭＣにより表面層が形成されていることを特徴とするＦＲＰ成形品。

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