JPH03111429A - 硬化型ｆｒｐ複合シート及び該シートを用いた成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、成形材料として、光又は熱の何れのエネルギ
ー源によっても硬化する硬化型ＦＲＰ複合シート及び該
シートを用い、種々の成形品を製造する為の製造方法に
関するものである。

（従来の技術） 従来、紫外線等の光照射によって硬化する強化繊維入り
不飽和ポリエステル樹脂製シート（以下［硬化型ＦＲＰ
シート」という）を用いて、自動車内装材、壁材、屋根
材、雨樋等を成形するときに、通常硬化型ＦＲＰシート
の両面に当て布としてプラスチックフィルム等の被覆フ
ィルムを積層するのであり、そしてこのように複合シー
トとしたもの（以下「硬化型ＦＲＰ複合シート」という
）の長尺を一方向に移送しつつ、定尺に切断するか、或
いはそのままの状態で光硬化成形型に装入し、賦型する
と共に、光照射装置から紫外線等を照射して硬化させ、
目的の成形品を連続的に製造する方法が一般的に知られ
ている。そして、硬化型ＦＲＰ複合シートはその侭では
硬いので、通常は加熱し、積層フィルムを軟化させて賦
型するのである。又、用途によっては、成形品の表面側
にくる被覆フィルムはプラスチックフィルム以外の材質
のシート、例えばプラスチック発泡体、フェルト、布、
金属箔等を表面材として積層する場合がある０例えば特
開昭６２−７３９３９号公報には、布と通気性のある軟
質発泡体との積層体を軟質発泡体と光硬化型ＦＲＰシー
トとが対向するようにして密着させ、表皮材として使用
する技術が記載されている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上記従来技術に於いて、光硬化型ＦＲＰシー
トから、被覆フィルムを剥離する場合と剥離せずその侭
成形品の一部を構成するものとして使用する場合とがあ
るが、何れの場合でも一旦賦型し硬化してしまうと、二
次加工段階で折り曲げることは無理であり、又他の素材
を積層するには接着剤を用いないと出来ず、二次加工に
制約があった。又、表面側に紫外線等を透過しない表面
材を用いて賦型し硬化した場合、成形された成形品の周
縁部は、その端面が少なくとも３層構造になっていて化
粧されていないので、用途が例えば自動車のドアートリ
ムのように、二次加工段階で周縁部を巻き込んで化粧す
る必要のあるとき、−旦賦型し硬化してしまうと、複合
シートの侭折り曲げ加工をすることは至難であって、硬
化後に、巻き込みする部分を予めハンドグラインダー等
の手工具を用いて、表面材部分を残して削り取る工程を
要し、更に折り曲げ工程、複合シートへの接着剤を用い
ての接着工程環条（の工程を必要とし、品質が安定せず
、製造能率の向上を果たせず、コストアップを招くとい
う問題があった。

本発明は、このような従来技術の問題点を解消し、−旦
光硬化して成形品を成形した後に、更に二次加工で成形
品を折り曲げたり、他の素材を積層したりすることが容
易な硬化型ＦＲＰ複合シート、及び成形品の周縁を裏側
に巻き込んで化粧する必要のある成形品の場合に、該硬
化型ＦＲＰ複合シートを用いて多（の工程を必要としな
い成形品の製造方法を提供することを目的としてなされ
たものである。

（課題を解決する為の手段） 本発明の１は、光又は熱の何れのエネルギー源によって
も硬化することの可能な硬化型ＦＲＰシートの両面に、
当て布としての被覆フィルムが設けられてなることを特
徴とする硬化型ＦＲＰ複合シートをその要旨とするもの
であり、本発明の２は、紫外線又は熱の何れのエネルギ
ー源によっても硬化することの可能な硬化型ＦＲＰシー
トの一面に、当て布としての被覆フィルムが設けられる
と共に、他面には、表皮材ガ積層されてなることを特徴
とする硬化型ＦＲＰ複合シートをその要旨とするもので
あり、本発明の３は、紫外線又は熱の何れのエネルギー
源によっても硬化することの可能な硬化型ＦＲＰシート
の一面に、当て布としての被覆フィルムを設けると共に
、他面には、表皮材を積層してなる硬化型ＦＲＰ複合シ
ートを、表皮材が型面に接するようにして成形型に装入
し賦型した後、シートの成形品の周縁部に対応する部分
は光を遮断すると共に、シートの成形品の本体部に対応
する部分に光照射して硬化し、被覆フィルムを剥離した
後、未硬化の部分をシートの裏側に折り込み、該折り込
み部分を加熱して硬化することを特徴とする硬化型ＦＲ
Ｐ複合シートを用いた成形品の製造方法をその要旨とす
るものである。

しかして、以下に本発明に於ける′°光又は熱の何れの
エネルギー源によっても硬化することの可能な硬化型Ｆ
ＲＰ複合シートの各構成及び製法について述べる。

本発明に於ける硬化型ＦＲＰシートを構成する成分とし
ては、主成分としての液状の熱硬化性樹脂、光重合開始
剤、熱硬化剤の他に、重合促進剤、硬化触媒等が用いら
れる。

主成分としての液状の熱硬化性樹脂としては、例えば不
飽和ポリエステル、不飽和モノカルボン酸変成ビニルエ
ステル、不飽和エポキシ樹脂等のポリマーとスチレン、
α−メチルスチレン、（メタ）クリル酸エステル等の不
飽和化合物との混合物が通常用いられる。

光重合開始剤としては、ベンゾイン系、アゾ系ジフェニ
ルサルファイド系等であり、ベンゾインメチルエーテル
、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソブチルエ
ーテル、ベンゾインイソプロビールエーテル、ベンゾフ
ェノン、等のベンゾイン系が好ましい。

熱硬化剤としては、パーカーボーネート、ジアシルパー
オキサイド、アルキルパーエステル、等が代表的に用い
られる。

そして、液状の熱硬化性樹脂に対する光重合開始剤と熱
硬化剤との配合割合は、通常、液状の熱硬化性樹脂１０
０重量部に対して、光重合開始剤０．５重量部、熱硬化
剤１重量部である。

重合促進剤、硬化触媒としては、通常、不飽和ポリエス
テル樹脂に用いられているものであれば何でも良い。

又、補強の為の繊維としては、ガラス繊維が最も好適で
あるが、場合によっては光の透過を阻害しない範囲内で
炭素繊維、セラミック繊維等も用いることが出来る。

本発明では上記各種繊維からなる補強材を、例えばマッ
ト、シートの形にしたものに、前記不飽和ポリエステル
樹脂を主成分とする液状配合物を含浸させて硬化型ＦＲ
Ｐシートを形成する。

本発明の１乃至３に於ける当て布としての被覆フィルム
を用いる理由は、光硬化型ＦＲＰシートは、プリプレグ
とも称し、単独ではべと付きが激しく且つ柔らか過ぎて
取扱に難渋する為である。

該フィルムとしては、通常、飽和ポリエステル樹脂フィ
ルムが好適であり、具体的には米国イーストマンコダッ
ク社製のＰＥＴ−Ｇ、ポリプラスチック社製のＰＢＴ（
ジュラネックス）等が挙げられる。その他ポリビニルア
ルコールフィルムも好適に用いられ得る。又、当然のこ
とながら光照射側の面となる場合は、光透過性の透明も
しくは反透明でなければならない。この積層される被覆
フィルムは、通常、光照射後ＦＲＰシートから容易に剥
離することが出来、成形後は成形体から剥離除去される
が、成形品の用途によっては、その耐候性を維持向上す
る為に、ＦＲＰシートと接着性がよ（且つ光透過性を具
備したものを選択し使用することもある。この場合、積
層される被覆フィルムは成形後においても成形体の一部
を形成するのである。かかる場合のフィルムとしては、
塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポ
リスチレン樹脂等の合成樹脂製のフィルムも好適である
。本発明の１乃至３において用いる表面材は、光照射し
ない反対側のフィルムであるから着色したものであって
も、或いは更に発泡シートを積層したものであっても良
い。

本発明に於いて、賦型後硬化する場合、光硬化する第一
段階の硬化と、熱硬化する第２段階の硬化に別れ、第２
段階の硬化は通常二次加工の後に行う。第１段階の硬化
の場合は、成形型の上方に紫外線ランプ等の光源を装入
して硬化する。このときの光硬化の光エネルギー源とし
ては、紫外線、可視光線等公知の活性光線が全て挙げら
れる。又熱硬化の熱エネルギー源としては、ニクロム線
ヒーター、赤外線ヒーター等が挙げられる。

又、本発明に於いて、第１段階の硬化の際に、後工程で
ある熱硬化する部分には光を遮断する手段を施す必要が
あり、その手段としては、金属板で遮蔽するのがよく、
成形型に付随している他の装置例えばシートホールグー
等を利用してこれに取りつけるか、或いはシートホール
グーそのものに加工を施してシートの把持と光遮蔽との
二つの機能を持つものに改造してもよい。

本発明のシートを用いて第１段階の硬化の終了後、第２
段階の硬化の前に行う二次加工としては特に限定は無く
、本発明の３のように、周縁部の化粧加工のほか、該周
縁部を折り曲げる際にその折り曲げ縁を抑えとして本体
部に他の材質つものを積層する方法、或いは逆に周縁部
を露出し、本体部を遮断して光硬化し、本体部に他の素
材のシートを積層した後、本体部を熱硬化して接着する
方法等種々利用手段が挙げられる。

（作用） 本発明の１及び２は、光又は熱の何れのエネルギー源に
よっても硬化することの可能な硬化型ＦＲＰシートを有
する複合シートであるから、硬化段階を二段階に分離し
、第一段階の光硬化と第２段階の熱硬化の間に、二次加
工を容易になすことができる。例えば、先に紫外線等の
光エネルギーを用いて成形品の大部分を硬化させ、次に
、残りの未硬化部分を二次加工し、更に、次の熱硬化段
階で加熱接着し、且つ硬化させることが出来る。

本発明の３は、本発明の２の硬化型ＦＲＰ複合シートを
、表面材が型面に接するようにして成形型に装入して成
形品の本体部を賦型した後、成形品の周縁部は光を遮断
すると共に、成形品の本体部に光を照射して硬化し、被
覆フィルムを剥離した後未硬化の周縁部をシートの裏側
に折り込み、該折り込み部分を加熱して硬化するので、
二次加工の為の切削加工や接着剤の塗布工程を必要とせ
ず、成形品の周縁部の二次加工が容易に出来る。

（実施例） 第１図は、本発明の１の一実施例を示す断面図であって
、１は光又は熱の何れのエネルギー源によっても硬化す
ることの可能な硬化型ＦＲＰシートであって、不飽和ポ
リエステル樹脂液（＃２０６４：昭和高分子社製）１０
０重量部に、光重合開始剤として、ベンジルジメチルケ
クール（イルガキュア＃６５１：日本チバガイギー社製
）０゜７重量部、熱硬化剤として、パーカーボネート（
パーカドックス１６：化薬アクゾ社製）１．０重量部を
配合し、この樹脂液をガラス繊維ストランドマット＃４
５０を２枚重ねてなるマットに含浸させて、ガラス繊維
含有量約２０〜３０重量％、厚さが２ｍ１１のシート状
プリプレグとしたものである。

２は硬化型ＦＲＰシートの両面に設けられた被覆フィル
ムであってポリビニルアルコール製の厚みが４０μの透
明なフィルムである。

第２図は本発明の２の一実施例を示す断面図であって、
１は光又は熱の何れのエネルギー源によっても硬化する
ことの可能な硬化型ＦＲＰシートであって、第１図に示
した本発明の１のシートの場合と同じものである。２は
被覆フィルムであって、同じく第１図に示した本発明の
１のシートの被覆フィルムと同じものである。３は表面
材であり、該表面材３は最内側に厚さが８０μの飽和ポ
リエステル樹脂フィルム（米国イーストマンコダック社
製：　ＰＥＴ−Ｇ７）４が積層され、更に接着剤層５を
介してフェルトからなる外皮層６が積層されている。

上記本発明の２の硬化型ＦＲＰ複合シートを用いて本発
明の３の該シートを用いた成形品の製造方法の一実施例
について説明する。

第３図に於いて、７は上向きの型面８を有する真空成形
型であって、型面８には複数の減圧吸引孔９が穿設され
、空洞部１０を経て図示しない吸引源の駆動により吸引
される。１１は、第２図に示した硬化型ＦＲＰ複合シー
トであって、予め図示しない供給具に定尺に切断したも
のを、シートホールダー１２でその端縁を挟持して真空
成形型７の上方に装入可能になされている。

１３は光を遮断し、且つシートの周縁を押圧して薄肉部
を形成する為の押圧具であって、真空成形型７の上方に
、図示しない油圧シリンダーを用いた上下往復運動機構
に取りつけられている。

叙上の装置を用いて、本発明の３の製造方法を実施する
には、先ず第３図に示すように、真空成形型７の上方に
シート供給具によりシー）１１をシートホールダ−１２
で挟持して装入する。

次に第４図に示すように、真空成形型７を上昇させてシ
ートホールダー１２が真空成形型７の周縁よりも少し下
がった位置に来るまでシート１１を真空成形型７で押し
上げてシート１１をセットする。引き続き、成形型７の
吸引源を駆動し、空洞部１０を経て吸引して賦型する。

尚、このとき必要とあれば、第３図の状態にあるときに
、シート１１を図示しない赤外線ヒーターで低温加熱す
る。

次に、押圧具１３を下降させ、シート１１を介して成形
型７の周縁を押圧する。かくして、シート１１の周縁部
分が押圧されて薄肉部１７が形成されたならば、尚吸引
しつつ、予めシート供給具と反対側に配設した複数の紫
外線ランプ１４を並設した光源１５を成形型７上に装入
し、紫外線ランプ１４より紫外線を照射して、押圧具１
３及びその外周部を除くシート１１の成形品の本体部１
６を硬化する。硬化が終わったならば、光源１５と押圧
具１３を元の位置に復元し、カッター等の工具で第４図
矢印の位置でトリミングする。

かくして、第５図に示すように、溝状の薄肉部１７が形
成されたものが加工されるが、次に被覆フィルム２を剥
離して後、第７図及び第８図に示すように、未硬化部分
１８をシート１１の裏側に折り込み、該折り込み部分を
第７図に示すようにニクロム線２０等で加熱して硬化し
、成形品１９を脱型して一つの成形サイクルが完了し、
第８図に示す様な化粧構造のものが得られる。

畝上の、本発明の成形品の製造方法に於ける工程は、円
滑に推移し、得られた成形品１９は満足すべき品質を具
備したものであった。

尚、第６図に示すものは、未硬化部分１８がほぼ全体に
わたって設けられたものであって、これから被覆フィル
ム２を剥離して未硬化部分１８をシートの裏側に折り込
むと、第９図に示すような周縁部の化粧が出来る。

（発明の効果） 本発明の１及び２は、光又は熱の何れのエネルギー源に
よっても硬化することの可能な硬化型ＦＲＰシートを有
する複合シートであるから、硬化段階を二段階に分離し
、第一段階の光硬化と第二段階の熱硬化の間に、二次加
工することが出来る。

従って、光硬化しなかった部分の接着工程や二次加工の
為の前段階での切削工程等が省略され、二次加工が容易
になり、均質なものが得られ、製造コストの逓減を図り
得る。

本発明の３は、本発明の２の硬化型ＦＲＰ複合シートを
、表面材が型面に接するようにして成形型に装入して成
形品の本体部を賦型した後、成形品の周縁部は光を遮断
すると共に、成形品の本体部に光を照射して硬化し、被
覆フィルムを剥離した後未硬化の周縁部をシートの裏側
に折り込み、該折り込み部分を加熱して硬化するので、
成形品の周縁部の二次加工が容易に出来る。従って、前
記本発明の１及び２と同様の効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１の一実施例を示す拡大断面図、第
２図は、本発明の２の一実施例を示す拡大断面図、第３
〜５図及び第７図は、本発明の３の一実施例を順を追っ
て説明する図であって、第３図は成形型にシートを装入
した状態を示す断面図、第４図は成形品の周縁部に薄肉
部分を形成すると共に、光遮断した状態で光硬化した状
態を示す図、第５図は同上の成形品の周縁部及びその近
辺のみを拡大して示す図、第７図は未硬化部分を熱硬化
する状態を示す図、第８図はかくして得られた成形品の
周縁部を示す拡大図、第６図は未硬化状態にあるシート
の周縁部の他の例を示す拡大図、第９図は第６図に示す
シートにより得られた成形品の周縁部を示す拡大図であ
る。 １・・硬化型ＦＲＰシート、２・・被覆フィルム、３・
・表皮材、７・・真空成形型、１１・・硬化型ＦＲＰ複
合シート、１２・・シートホールダー１３・・押圧具、
１５・・光源、１７・・薄肉部分、１８・・未硬化部分
、１９・・成形品、２０・・熱源。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光又は熱の何れのエネルギー源によっても硬化する
   ことの可能な硬化型ＦＲＰシートの両面に、当て布とし
   ての被覆フィルムが設けられてなることを特徴とする硬
   化型ＦＲＰ複合シート。 ２、光又は熱の何れのエネルギー源によっても硬化する
   ことの可能な硬化型ＦＲＰシートの一面に、当て布とし
   ての被覆フィルムが設けられると共に、他面には表面材
   が積層されてなることを特徴とする硬化型ＦＲＰ複合シ
   ート。 ３、光又は熱の何れのエネルギー源によつても硬化する
   ことの可能な硬化型ＦＲＰシートの一面に、当て布とし
   ての被覆フィルムを設けると共に、他面には、表面材を
   積層してなる硬化型ＦＲＰ複合シートを、表面材が型面
   に接するようにして成形型に装入して成形品の本体部を
   賦型した後、成形品の周縁部は光を遮断すると共に、成
   形品の本体部に光を照射して硬化し、被覆フィルムを剥
   離した後未硬化の周縁部をシートの裏側に折り込み、該
   折り込み部分を加熱して硬化することを特徴とする硬化
   型ＦＲＰ複合シートを用いた成形品の製造方法。