JP6233573B2

JP6233573B2 - Ｓｍｃの製造方法及びｓｍｃ成形品の製造方法

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Publication number: JP6233573B2
Application number: JP2013233413A
Authority: JP
Inventors: 正博浅池; 孝啓井上; 裕也田中; 澤田　浩; 浩澤田
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2013-11-11
Filing date: 2013-11-11
Publication date: 2017-11-22
Anticipated expiration: 2033-11-11
Also published as: JP2015093413A

Description

本発明は、ＳＭＣの製造方法及び、この製造方法により製造されたＳＭＣを用いた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、色調の異なる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。

また、色調の異なる２種類のＳＭＣを別々に準備する必要があり、さらに、製造するＳＭＣ成形品の色調のバランスを考慮してＳＭＣを積層する必要もあり、作業効率が良くないといった問題もあった。

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成形品を製造するためのＳＭＣの製造方法及び、作業効率の良好な、マーブル調の柄を有するＳＭＣ成形品の製造方法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の製造方法は、連続的に供給されるフィルムの上に樹脂コンパウンドと補強繊維材を担持させ、樹脂コンパウンドを補強繊維材に含浸させるＳＭＣの製造方法であって、連続的に供給されるフィルムの上に第１の色調を有する樹脂コンパウンドを担持させ、その上に前記第１の色調を有する樹脂コンパウンドとは色調の異なる第２の色調を有する樹脂コンパウンドを担持させ、その上に補強繊維材を担持させ、更にその上に前記第２の色調を有する樹脂コンパウンドを担持させ、その上に前記第１の色調を有する樹脂コンパウンドを担持させ、その上にフィルムを載置した状態で上下から加圧して、前記第１の色調を有する樹脂コンパウンド及び、前記第２の色調を有する樹脂コンパウンドを前記補強繊維材に含浸させることを特徴とする。

また、このＳＭＣの製造方法においては、前記第２の色調を有する樹脂コンパウンドの上に前記補強繊維材を担持した後、他のフィルムの上に前記第１の色調を有する樹脂コンパウンドを担持させ、その上に、前記第２の色調を有する樹脂コンパウンドを担持させたものを反転し、前記補強繊維材と、前記他のフィルムの前記第２の色調を有する樹脂コンパウンドの担持面を合わせた状態で上下から加圧することが好ましい。

また、このＳＭＣの製造方法においては、前記第２の色調を有する樹脂コンパウンドを部分的に担持させることが好ましい。

また、本発明のＳＭＣ成形品の製造方法は、上記のＳＭＣの製造方法により製造されたＳＭＣを金型に配置して加熱加圧し、前記第２の色調を有する樹脂コンパウンドが、前記第１の色調を有する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、上記のＳＭＣの製造方法により製造されたＳＭＣを、２枚以上重ねることが好ましい。

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成形品を製造するためのＳＭＣの製造方法及び、作業効率の良好な、マーブル調の柄を有するＳＭＣ成形品の製造方法を提供することができる。

ＳＭＣの製造装置を示す概略図である。第２の色調を有する樹脂コンパウンドを部分的に担持させる状態を示す概略斜視図である。ＳＭＣの断面構成を示す概略断面図である。従来のＳＭＣの積層物を金型に配置した状態を示す概略図である。本発明に係るＳＭＣの積層物を金型に配置した状態を示す概略図である。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の製造方法は、連続的に供給されるフィルムの上に樹脂コンパウンドと補強繊維材を担持させ、樹脂コンパウンドを補強繊維材に含浸させるＳＭＣの製造方法である。そして、連続的に供給されるフィルムの上に第１の色調を有する樹脂コンパウンド（以下、第１色調コンパウンドと略称する）を担持させる。

次に、その上に第１色調コンパウンドとは色調の異なる第２の色調を有する樹脂コンパウンド（以下、第２色調コンパウンドと略称する）と、補強繊維材とを担持させ、その上に第１色調コンパウンドを担持させる。そして、その上にフィルムを載置した状態で上下から加圧して、第１色調コンパウンド及び、第２色調コンパウンドを補強繊維材に含浸させるものである。

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

ＳＭＣの製造の実施形態では、図１に示す製造装置により製造する。まず、ロール状に巻き取られた下側のフィルム１１を、連続的に供給する。

この下側のフィルム１１は、通常ＳＭＣの製造に用いられるキャリアフィルムであれば特に制限なく用いることができ、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等の熱可塑性樹脂からなる離型性のフィルムが挙げられる。

次に、その下側のフィルム１１の上に、第１色調コンパウンド２を供給し担持させる。この第１色調コンパウンド２は、通常ＳＭＣに用いられる樹脂コンパウンドであれば特に制限なく用いることができ、例えば、ベースとなる樹脂として、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、これに、第１の色調を決定するための、染料、顔料、着色用のトナー等を適宜添加したものを用いることができる。また、必要に応じて増粘剤、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ができる。

次にその第１色調コンパウンド２の上に、第１色調コンパウンド２とは色調の異なる、第２色調コンパウンド３を供給し担持させる。

第２色調コンパウンド３の樹脂組成は、上記第１色調コンパウンド２と同様のものとすることができ、染料、顔料、着色用のトナー等を適宜調整することにより第１色調コンパウンド２とは異なる色調とすることができる。

なお、後述する方法によりＳＭＣ成形品を製造するために金型を用いて加熱加圧した際に、第１色調コンパウンド２と第２色調コンパウンド３の溶融状態を調整するために、第１色調コンパウンド２又は第２色調コンパウンド３に増粘剤等を添加することもできる。

また、図２に示すように、第１色調コンパウンド２の上に、第２色調コンパウンド３を部分的に担持させるのが好ましい。第２色調コンパウンド３を部分的に担持させることにより、加熱溶融した際に、第１色調コンパウンド２の上に第２色調コンパウンド３を一様に担持させた場合に比べて、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、本発明でいう部分的な担持とは、全体に一様に斑なく担持させる以外の担持をいい、例えば、線状、点状、円状、縞状、ランダムな斑状の担持をいう。

次に、この上に補強繊維材４を担持させる。この補強繊維材４は、通常ＳＭＣの補強繊維材として用いられるものであれば特に制限はなく、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。これらの中でも、ＳＭＣ成形品を所望の色調とするための容易性の観点から、比較的無色に近いガラス繊維を好適に用いることができる。

次に、ロール状に巻き取られた上側のフィルム１２を連続的に供給し、その上に、第１色調コンパウンド２を供給し担持させ、さらに、その上に第２色調コンパウンド３を供給し担持させる。この上側のフィルム１２は、下側のフィルム１１と同じものを、また、第１色調コンパウンド２及び第２色調コンパウンド３は、上記で説明した補強繊維材４の下に担持させたものと同様のものを用いることができる。また、この第２色調コンパウンド３も部分的に担持させることができる。

次に、このように上側のフィルム１２上に、第１色調コンパウンド２及び第２色調コンパウンド３を担持させたものを、連続的に反転して補強繊維材４の上に被せる。そして、この状態で、連続ベルト状の加圧装置５により、上側のフィルム１２と下側のフィルム１１で、第１色調コンパウンド２、第２色調コンパウンド３、補強繊維材４を挟み、加圧含浸を行う。次に、形成されたシートを巻き取り、養生プロセスの後、設定した大きさに切断してＳＭＣとすることができる。

上記の補強繊維材４に、第１色調コンパウンド２及び第２色調コンパウンド３を含浸させたＳＭＣの厚さは特に制限されないが、通常１〜５ｍｍ程度とすることができる。

以上、実施形態に基づき本発明に係るＳＭＣの製造方法を説明したが、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、上記実施形態では、上側のフィルム１２の上に、第１色調コンパウンド２及び第２色調コンパウンド３を担持させ、これを反転して補強繊維材４の上に被せている。しかしながらが、下側のフィルム１１上に、第１色調コンパウンド２、第２色調コンパウンド３、補強繊維材４、第２色調コンパウンド３、第１色調コンパウンド２の順で担持させ、その上に上側のフィルム１２を載置して加圧含浸させてもよい。

また、上記の実施形態で製造されるＳＭＣの構成では、補強繊維材４の上に第２色調コンパウンド３を担持させているが、この第２色調コンパウンド３の担持を省略することができる。また、上記の実施形態で製造されるＳＭＣの構成では、第２色調コンパウンド３の上に補強繊維材４を担持させているが、この第２色調コンパウンド３の担持を省略することもできる。すなわち、補強繊維材４の上と下の、少なくとも一方に第２色調コンパウンド３を担持させていればよい。

上記のような製造方法により製造したＳＭＣの断面は、図３に示すように、下側のフィルム１１、上側のフィルム１２の間では、表面側で補強繊維材４に第１色調コンパウンド２が含浸し、その内層で第２色調コンパウンド３が含浸した構成となっている。これにより、このＳＭＣを、金型を用いて加熱加圧成形したＳＭＣ成形品は、部分的に第１色調コンパウンド２に、第２色調コンパウンド３が溶融し、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成形品とすることができる。

以下に、上記の製造方法により製造したＳＭＣを用いるＳＭＣ成形品の製造方法について説明する。

上記の製造方法により製造したＳＭＣを、下側のフィルム１１及び上側のフィルム１２を取った状態で、１枚又は複数枚、好ましくは３枚以上積層する。積層するＳＭＣの枚数は、製造するＳＭＣ成形品の大きさや厚さに応じて適宜設定することができる。

このように、上記の製造方法により製造したＳＭＣを用いることにより、従来例である図４に示すように色調の異なるＳＭＣ２’、３’を複数枚準備して積層し、下金型６１と上金型６２の間に配置して、加熱加圧してＳＭＣ成形品を製造する場合に比べて、作業効率を良好にすることができる。

このように積層したＳＭＣの積層物を、図５に示すように下金型６１と上金型６２の間に配置して、加熱加圧して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、最表層の第１色調コンパウンド２と、その内側に含浸した第２色調コンパウンド３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。

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。

以上、実施形態に基づき本発明のＳＭＣ成形品の製造方法を説明したが、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。

また、本発明に係るＳＭＣの製造方法により製造したＳＭＣを最表面に用いることを条件として、その下に積層するＳＭＣに、通常公知のＳＭＣを積層することもできる。

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、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成形品を製造するためのＳＭＣの製造方法及び、作業効率の良好なマーブル調の柄を有するＳＭＣ成形品の製造方法を提供することができる。

１１下側のフィルム
１２上側のフィルム
２第１の色調を有する樹脂コンパウンド（第１色調コンパウンド）
３第２の色調を有する樹脂コンパウンド（第２色調コンパウンド）
４補強繊維材

Claims

連続的に供給されるフィルムの上に樹脂コンパウンドと補強繊維材を担持させ、樹脂コンパウンドを補強繊維材に含浸させるＳＭＣの製造方法であって、連続的に供給されるフィルムの上に第１の色調を有する樹脂コンパウンドを担持させ、その上に前記第１の色調を有する樹脂コンパウンドとは色調の異なる第２の色調を有する樹脂コンパウンドを担持させ、その上に補強繊維材を担持させ、更にその上に前記第２の色調を有する樹脂コンパウンドを担持させ、その上に前記第１の色調を有する樹脂コンパウンドを担持させ、その上にフィルムを載置した状態で上下から加圧して、前記第１の色調を有する樹脂コンパウンド及び、前記第２の色調を有する樹脂コンパウンドを前記補強繊維材に含浸させることを特徴とするＳＭＣの製造方法。
前記第２の色調を有する樹脂コンパウンドの上に前記補強繊維材を担持した後、他のフィルムの上に前記第１の色調を有する樹脂コンパウンドを担持させ、その上に、前記第２の色調を有する樹脂コンパウンドを担持させたものを反転し、前記補強繊維材と、前記他のフィルムの前記第２の色調を有する樹脂コンパウンドの担持面を合わせた状態で上下から加圧することを特徴とする請求項１に記載のＳＭＣの製造方法。
前記第２の色調を有する樹脂コンパウンドを部分的に担持させることを特徴とする請求項１又は２に記載のＳＭＣの製造方法。
請求項１から３のいずれか一項に記載のＳＭＣの製造方法により製造されたＳＭＣを金型に配置して加熱加圧し、前記第２の色調を有する樹脂コンパウンドが、前記第１の色調を有する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。
請求項１から３のいずれか一項に記載のＳＭＣの製造方法により製造されたＳＭＣを、２枚以上重ねることを特徴とする請求項４に記載のＳＭＣ成形品の製造方法。