JP6167457B2

JP6167457B2 - Ｓｍｃ成形品の製造方法

Info

Publication number: JP6167457B2
Application number: JP2013211298A
Authority: JP
Inventors: 正博浅池; 孝啓井上; 裕也田中; 四津　成章; 成章四津; 村井　大助; 大助村井; 朝康馬越
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2013-10-08
Filing date: 2013-10-08
Publication date: 2017-07-26
Anticipated expiration: 2033-10-08
Also published as: JP2015074152A

Description

本発明は、マーブル調の柄を有するＳＭＣ成形品の製造方法に関する。

従来、人工大理石等の成形品は、その高い意匠性から浴槽等に多く使用されている。

このような成形品は、通常、補強繊維材に熱硬化型の樹脂コンパウンドを含浸させたＳＭＣ（シートモールディングコンパウンド、Sheet Molding Compounds）を、金型にて加熱加圧成形することによりＳＭＣ成形品とするのが一般的である。

これまでに、マーブル調の柄を有するＳＭＣ成形品を製造するために、色の異なる２枚のＳＭＣを積層した積層物を金型へ配置して成形する方法が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。この方法によれば、金型内での溶融した樹脂コンパウンドの流動による混合撹拌によりマーブル調の柄を形成することができる。

特開昭６１−１０８５１５号公報

しかしながら、このような従来のマーブル調の柄を有するＳＭＣ成形品の成形方法においては、２枚のＳＭＣの上下の金型に接する表層付近では、樹脂コンパウンドの流動せん断力が小さく、また、ＳＭＣの中央部分ではＳＭＣ中の樹脂コンパウンドの流動距離が短くなる。

そのため、成形時の混合撹拌が弱く、異なる色の濃淡の境界が鮮明な柄となったり、また、成形品の縁に近い部分と中央部で不均一な柄となり、天然大理石の風合いと異なった不自然なものとなるといった問題があった。

本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、意匠性を損なうことなく、ＳＭＣ成形品全体に、より天然大理石に近い自然なマーブル調の柄を有するＳＭＣ成形品を提供することを課題としている。

本発明は、上記の課題を解決するために、以下のことを特徴としている。

即ち、本発明のＳＭＣ成形品の製造方法は、補強繊維材に樹脂コンパウンドを含浸させたＳＭＣを複数枚重ね、金型に配置して成形するＳＭＣ成形品の製造方法であって、最上層のベース色のＳＭＣと、最下層のベース色のＳＭＣの間に、ベース色に対して色調の異なる色の複数のＳＭＣを挟んで重ね、さらに、複数の前記ベース色に対して色調の異なるＳＭＣの間に、前記ベース色のＳＭＣを挟んで重ねた積層物を金型に配置して、前記ベース色に対して色調の異なる色のＳＭＣの樹脂コンパウンドが、前記ベース色のＳＭＣの樹脂コンパウンドに溶融して流動するように成形することを特徴とする。

また、本発明のＳＭＣ成形品の製造方法は、補強繊維材に樹脂コンパウンドを含浸させたＳＭＣを複数枚重ね、金型に配置して成形するＳＭＣ成形品の製造方法であって、最上層のベース色のＳＭＣと、最下層のベース色のＳＭＣの間に、ベース色に対して色調の異なる色でロの字形状のＳＭＣを前記ベース色のＳＭＣの周縁部に挟んで重ねた積層物を金型に配置して、前記ベース色に対して色調の異なる色のＳＭＣの樹脂コンパウンドが、前記ベース色のＳＭＣの樹脂コンパウンドに溶融して流動するように成形することを特徴とする。

また、このＳＭＣ成形品の製造方法においては、前記ベース色のＳＭＣより小さい複数の前記ベース色に対して色調の異なるＳＭＣを、隙間をあけた状態で、前記ベース色のＳＭＣに重ねて成形することが好ましい。

本発明によれば、意匠性を損なうことなく、ＳＭＣ成形品全体に、より天然大理石に近い自然なマーブル調の柄を有するＳＭＣ成形品を製造することができる。

色の異なるＳＭＣを交互に積層した実施形態を示す概略斜視図である。切り出したＳＭＣを示す概略斜視図である。ＳＭＣの積層物を金型に配置して、加熱加圧成形する工程を示す概略図である。（Ａ）は、ロの字形状とした柄色のＳＭＣを示す斜視図である。（Ｂ）は、ロの字形状とした柄色のＳＭＣの中央部に、ベース色のＳＭＣを配設したものを示す斜視図である。（Ａ）は、切り込みを入れて分割した状態の柄色のＳＭＣを示す斜視図である。（Ｂ）は、切り込みを入れて分割した状態のロの字形状とした柄色のＳＭＣを示す斜視図である。（Ｃ）は、切り込みを入れて分割した状態のロの字形状とした柄色のＳＭＣの中央部に、ベース色のＳＭＣを配設したものを示す斜視図である。ＳＭＣ成形品の表面に形成されたマーブル調の柄を示す写真である。

ＳＭＣ成形品の製造方法は、補強繊維材に樹脂コンパウンドを含浸させたＳＭＣを複数枚重ね、金型に配置して成形するＳＭＣ成形品の製造方法である。そして、最上層のベース色のＳＭＣと、最下層のベース色のＳＭＣの間に、ベース色に対して色調の異なる色のＳＭＣを挟む。そして、その重ねた積層物を金型に配置して、ベース色に対して色調の異なる色のＳＭＣの樹脂コンパウンドが、ベース色のＳＭＣの樹脂コンパウンドに溶融して流動するように成形するものである。

以下、本発明のＳＭＣ成形品の製造方法の実施形態を、図を用いて詳細に説明する。

まず、図２に示すような、シート状に賦形されたベース色のＳＭＣ１と、ベース色に対して色調の異なる色（以下、単に柄色と略称する）のＳＭＣ２を金型形状に対応した所定の形状に切り出す。

これらのＳＭＣは、補強繊維材に樹脂コンパウンドを含浸させたものであれば、特に限定されることなく、通常公知のものを用いることができる。補強繊維材としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、ケプラー繊維等、種々の無機繊維、有機繊維等の補強繊維材を用いることができる。

補強繊維材に含浸させる樹脂コンパウンドとしては、例えば、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂又はフェノール樹脂と硬化剤等を用いることができる。

また、ベース色及び、柄色は、製造するＳＭＣ成形品の色に応じて、樹脂コンパウンドに、染料、顔料、着色用のトナー等を適宜添加することにより決定することができる。また、必要に応じて硬化促進剤、低収縮化剤、無機充填材、剥離剤、紫外線吸収剤、光安定剤等を添加することもできる。

上記の補強繊維材に樹脂コンパウンドを含浸させたＳＭＣの厚さは特に限定されないが、通常１〜５ｍｍ程度のものを用いることができる。

次に、上記の形状に切り出したベース色のＳＭＣ１と柄色のＳＭＣ２を、図１に示すように１層毎交互に、又は、複数層毎交互に３層以上を積層する。積層する順番は、最上層と最下層をベース色のＳＭＣ１とし、その間に柄色のＳＭＣ２を配置することを原則として、その層構成は製造する成形品の意匠や色調に応じて適宜設定することができる。

このように積層したＳＭＣの積層物を、図３（Ａ）に示すように下金型４と上金型５の間に配置して、図３（Ｂ）に示すように加熱加圧成形してＳＭＣ成形品を成形する。成形条件は、ＳＭＣの樹脂コンパウンドの樹脂特性やＳＭＣの厚さや積層枚数等に応じて適宜設定することができ、例えば、プレス圧力３〜１０ＭＰａ、金型温度１２５〜１５０℃の成形条件で行うことができる。

このようにして、金型にて加熱加圧成形することにより、金型内に配置したＳＭＣの積層物において、最表層のベース色のＳＭＣ１と、その内側に積層された柄色のＳＭＣ２の樹脂コンパウンドが溶融し、部分的に混合される。

そして、この状態で金型から脱型することにより、図６に示すような、成形品表面から柄が透過して見え、また、混ざり合った樹脂コンパウンドのみが部分的に表出する、自然なマーブル調の柄を有するＳＭＣ成形品を得ることができる。

また、最上層のベース色のＳＭＣとその下層の柄色のＳＭＣ以下の層の層構成を、図１に示すような交互の層構成に、または所定の順で積層して３層以上の層構成とすることよって複雑な色の混ざり合いが生じ、さらに複雑で自然なマーブル調の柄とすることができる。

なお、本発明でいうマーブル調の柄とは、異なる２色以上が完全に混ざり合わず、渦状や筋状の斑を形成した模様をいい、例えば、天然大理石の濃淡を有する渦状や筋状の模様をいう。

上記の実施形態によれば、ベース色のＳＭＣ１の間に、柄色のＳＭＣ２を配置することで、柄色のＳＭＣ２が最上層に表出せず、金型表面へ直接触れることがない。そのため、流動せん断力が小さく、混ざり合いが少ない為に起こる、ベース色と柄色の境界が鮮明となる不自然な柄の形成を抑制することが可能となる。

上記の実施形態において、ＳＭＣ成形品の大きさや形状によっては、ＳＭＣ成形品の縁に近い部分と中央部での、樹脂コンパウンドの流動距離の違いから、ベース色と柄色の混ざり合いが均等に起こらず、縁に近い部分と中央部で不均一な柄となる場合がある。即ち、樹脂コンパウンドの流動距離が短い中央部分の柄色が滞留して濃く鮮明な塊状として現われたり、マーブル調にならない場合がある。

そのような場合には、図４（Ａ）に示すように、柄色のＳＭＣ２の中央部を切り抜き、ロの字形状とした柄色のＳＭＣ２１を用いることができる。切り抜くロの字の中央部のサイズは、柄色の中央部の滞留の斑が発生しない範囲を考慮して設定することができる。また、図４（Ｂ）に示すように、ロの字形状とした柄色のＳＭＣ２１の切り抜いた中央部に、その中央部と同サイズのベース色のＳＭＣ１１を配設してもよい。これにより、成形したＳＭＣ成形品の表面を平滑にすることができ、ピンホール等の成形不良の発生を抑制することができる。

このロの字形状とした柄色のＳＭＣ２１を積層する層構成は、少なくとも最表層のベース色のＳＭＣ１の直近の内側層に設けることが好ましい。また、それよりも内側の層に他のロの字形状とした柄色のＳＭＣ２１を配設してもよいし、ロの字形状としない柄色のＳＭＣ２を配設してもよい。

このように、ロの字形状の柄色のＳＭＣを用いて積層し、中央部に柄色のＳＭＣをなくすことで、流動距離が短く攪拌混合が少ないことに起因して中央部に発生する、滞留による鮮明な塊状の不自然な柄の形成を抑制することが可能となる。

また、さらに自然なマーブル調の柄を付与しようとする場合には、柄色のＳＭＣ２又は、ロの字形状とした柄色のＳＭＣ２１に対して、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すような切込みを入れて分割した柄色のＳＭＣ２２、２３を用いることができる。このように切込みを入れた場合、切込みを入れた部分と入れていない部分で、流動性を異ならせることができ、より自然なマーブル調の柄を形成することができる。

分割する大きさは、形成するマーブル調の柄の意匠に応じて適宜設定することができるが、例えば、ベース色のＳＭＣ１よりも小さいサイズであって、一片の長さが５０ｍｍ以上となるように分割することが望ましい。分割のサイズをこの範囲とすることにより、補強繊維材を過度に切断しないため、成形したＳＭＣ成形品の機械的強度の低下を防止することができる。

また、図５（Ｃ）に示すように、切り込み３を入れて分割したロの字形状にした柄色のＳＭＣ２３の切り出された中央部に、その中央部と同サイズのベース色のＳＭＣ１１を配設してもよい。

このように分割した柄色のＳＭＣ２２、２３は、それぞれ分割した小片の間隔をあけて配置することが好ましい。間隔の距離は特に限定されるものではなく、成形するＳＭＣ成形品の大きさや形状に応じて適宜設定することができる。

このように、柄色のＳＭＣ２を分割して間隔をあけて配置することにより、切込みを入れた部分と入れていない部分で、大きく流動性を異ならせることができ、より自然なマーブル調の柄を形成することができる。

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記の実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において各種の変更が可能である。例えば、ベース色とは異なる柄色のＳＭＣ２の色は一種類とせず、複数の柄色のＳＭＣ２を用いることができる。

上記のようなＳＭＣ成形品の製造方法によれば、意匠性を損なうことなく、より天然大理石に近い自然なマーブル調の柄を有するＳＭＣ成形品を製造することができる。

１ベース色のＳＭＣ
２ベース色に対して色調の異なる色のＳＭＣ（柄色のＳＭＣ）
２１ロの字形状とした柄色のＳＭＣ
２２、２３分割した柄色のＳＭＣ

Claims

補強繊維材に樹脂コンパウンドを含浸させたＳＭＣを複数枚重ね、金型に配置して成形するＳＭＣ成形品の製造方法であって、最上層のベース色のＳＭＣと、最下層のベース色のＳＭＣの間に、ベース色に対して色調の異なる色の複数のＳＭＣを挟んで重ね、さらに、複数の前記ベース色に対して色調の異なるＳＭＣの間に、前記ベース色のＳＭＣを挟んで重ねた積層物を金型に配置して、前記ベース色に対して色調の異なる色のＳＭＣの樹脂コンパウンドが、前記ベース色のＳＭＣの樹脂コンパウンドに溶融して流動するように成形することを特徴とするＳＭＣ成形品の製造方法。
補強繊維材に樹脂コンパウンドを含浸させたＳＭＣを複数枚重ね、金型に配置して成形するＳＭＣ成形品の製造方法であって、最上層のベース色のＳＭＣと、最下層のベース色のＳＭＣの間に、ベース色に対して色調の異なる色でロの字形状のＳＭＣを前記ベース色のＳＭＣの周縁部に挟んで重ねた積層物を金型に配置して、前記ベース色に対して色調の異なる色のＳＭＣの樹脂コンパウンドが、前記ベース色のＳＭＣの樹脂コンパウンドに溶融して流動するように成形することを特徴とするＳＭＣ成形品の製造方法。
前記ベース色のＳＭＣより小さい複数の前記ベース色に対して色調の異なるＳＭＣを、隙間をあけた状態で、前記ベース色のＳＭＣに重ねて成形することを特徴とする請求項１または２に記載のＳＭＣ成形品の製造方法。