JPH03136845A - 表面化粧層を設けた複合材料成形物およびその製造方法 - 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、表面化粧層を設けた複合材料成形物、および
その製造方法に関するものであって、より詳細には、耐
候性が求められる複合材料の表面に、耐候性を付与する
と同時に見映えをよくするための表面化粧層を設けた複
合材料成形物、およびその製造方法に関する。

（従来の技術、及びその問題点） 近年、構造材料として使用される、すぐれた物性を有す
る合成樹脂の開発が目ざましく、これらの合成樹脂をさ
らにガラス繊維や炭素繊維などで強化して成形物とする
、いわゆる、複合材料成形物として使用されることが多
くなっている。

なかでも、ポリイミド系の樹脂は、きわめてすぐれた機
械的強度と収縮率が少ないことによる精密成形性を有し
、これに繊維状充填材を配合したものが多くの分野で複
合材料成形物として使用されている。たとえば、タイヤ
ホイール成形物もその１例である。

ところが、これらの熱硬化性樹脂は、耐候性に劣るため
に、長時間に亘って、風雨や高温または低温にさらされ
ながら使用されるタイヤホイールのような構造物におい
ては、とくに表面に露出する部分の劣化が先行し、苛酷
な条件での屋外使用ができな（なるという問題点がある
。

一方、合成樹脂成形物に耐候性を付与する場合に、成形
前の合成樹脂に紫外線吸収剤を配合して成形するか、ま
たは、紫外線吸収剤を配合した合成樹脂塗料で成形物の
表面をコーティングすることが行なわれている。

しかしながら、通常、成形用の合成樹脂組成物に紫外線
吸収剤を配合する場合、その配合割合はきわめて少なく
、精々０．５重量％未溝にとどまることが多い、その理
由は、合成樹脂組成物において、耐候性が問題となるの
は、主としてその表面部だけであるが、成形物の表面部
のみの耐候性を向上させることは技術的に困難であり、
成形物全体の耐候性が十分なものとなるだけの多量の紫
外線吸収剤を配合すれば、耐候性は向上するものの、機
械的強度が低下するなど成形物全体の物性のバランスを
欠（ことになり、耐候性が十分でないにしても、物性の
バランス上その程度の配合量にとどまるのが常識である
。また、紫外線吸収剤を配合した合成樹脂塗料を成形物
表面にコーティングすることによって、耐候性の向上を
図ろうとしても、塗料によるコーティング層は精々０．
２ｍｍ程度の厚みにしか形成されず、しかも均一な厚さ
が得られないために、十分な耐候性向上効果は達成され
ない。

（発明の目的） そこで、本発明の目的は、１゛複合材料成形物の表面に
、耐候性のすぐれた熱硬化性樹脂からなる表面層を形成
せしめ、併せて該成形物の表面を見映えのよい化粧層と
した複合材料成形物を提供することにある。

さらに、本発明の目的は、耐候性にすぐれ、見映えのよ
い表面化粧層を、均一な厚みを有する状態で簡単に形成
することができる複合材料成形物の製造方法を提供する
ことにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、前記目的を達成するために提案されたもので
あって、複合成形物の表面に特定の厚みと、特定の配合
剤を含有する熱硬化性樹脂からなる表面化粧層を設ける
ことを特徴とする。

すなわち、本発明によれば、表面に１ｍｓ＋以上の厚み
を有する熱硬化性樹脂からグる表面化粧層を設けた複合
材料成形物が提供され、該表面化粧層は０．１ないし５
．０重量％、好ましくは０．５ないし２．０重量％の紫
外線吸収剤を配合した透明な熱硬化性樹脂からなるもの
であることにより、耐候性のすぐれたものとなり、また
、合成樹脂フィルムの積層体からつくられた雲母状りん
片等の装飾片を配合することにより、見映えのよい複合
材料成形物となる。

また、本発明の複合材料成形物は、複合材料成形物全体
の表面形状を、転写することによって該表面形状を現出
した分割可能な簡易型を形成し。

該簡易型のうち、複合材料成形物の表面化粧層を設ける
面に配置される簡易型のみを、成形物表面からｌａｍ以
上の間隙を設けて配置するとともに。

他の簡易型を成形物に密着状態で配置し、該間隙中に熱
硬化性樹脂を注入することによって、均一な厚みの被覆
層を有し、すぐれた耐候性と見映えのすぐれた表面化粧
層を形成した状態で容易に製造することができる。

（発明の好適態様の説明） 本発明の実施態様の１例を示すタイヤホイールｌの斜視
図を示す第１図において、２はパターン化した模様が形
成されたディスク面であり、リム面３と、例えば、ガラ
ス繊維を配合したボリイミド系の合成樹脂で一体に成形
され、全体としてタイヤホイールｌを構成している０本
発明においては、前記タイヤホイールｌのうち、使用時
に外気に曝される部分、すなわち、ディスク面２のみに
化粧層を形成するものである。

第２図は、複合材料成形物の表面形状を転写することに
よって形成された分割可能可能な簡易型をセットした状
態を示す断面図であり、表面化粧層を設ける面に配置さ
れる簡易型４は、成形物表面からＬ１以上、好ましくは
２ないし５ａ＋ｍの間隙６を設けた状態で配置され、そ
れ以外の簡易型５５′、５″は、複合材料成形物の側面
や背面に密着状態で配置される。

第３図は、前記状態に配置した簡易型を用いて、ａ金材
料成形物の表面に表面化粧層を形成させるための装置の
１例を示す断面図であり、予め処方された熱硬化性合成
樹脂を型の上方に配置したタンク７に入れ、バルブ８を
調節しながらタンクに直結されたバイブ９によって型内
の隙間に熱硬化性樹脂を注入する。この際、隙間部は、
樹脂注入部の反対側から、トラップ１０を介して真空ポ
ンプ１）によって減圧状態に１−１ておくことによって
、型内で空隙や気泡を生じることな（、隙間郡全体に均
一な熱硬化性樹脂の注入が達成される。

本発明において、表面化粧層を形成するための熱硬化性
樹脂としては、エポキシ樹脂、多官能性のアクリル樹脂
、多官能性のアリル樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和
ポリエステル樹脂等の、常温で液状の透明な熱硬化性樹
脂が用いられるが、なかでも、ポリイミド系複合材料成
形物との密着性が優れる点で、ビスフェノールＡタイプ
のエポキシ樹脂が好ましく使用され、その際、硬化剤と
しては、エポキシ樹脂１００重量部に対して約２０重量
部程度のＮ−アミノエチルピペラジン等を配合すること
が好ましい。

本発明においては、前記熱硬化性樹脂に０．１ないし５
．０重量％、好ましくは、０．５ないし２．０重量％の
紫外線吸収剤を配合することによって、きわめて耐候性
のすぐれた表面化粧層を形成することができる。合成樹
脂に配合される紫外線吸収剤は、前述した如く、成形品
の機械的強度などとのバランスから、通常、きわめて少
量の配合しかなされないものであるが、本発明の目的物
である表面化粧層のように、さほど高度の機械的強度が
要求されないものなるが故に０．１ないし５．０重量％
、好ましくは、０．５ないし２．０重量％という多量の
紫外線防止剤の配合が可能になり、風雨や高温または低
温という苛酷な条件に曝された場合においても、複合材
料成形物の露出した合成樹脂成形部を劣化から防止する
ことができる。

本発明において使用される紫外線吸収剤としては、通常
、熱硬化性樹脂に配合されることが知られているベンゾ
トリアゾール系、ベンゾフェノン誘導体、置換アクリロ
ニトリル系、サリチル酸エステル、ニッケル錯塩、その
他の紫外線吸収剤を使用することができ、具体的には、
チヌビン３２７．チヌビン３２６、イルガスタック２０
０２（以上、チバガイギー社製）サノールＬ　Ｓ　−７
４４、サノールＬ　Ｓ−７７０、サノールＬ　Ｓ−７７
２、サノール１３５１　（以上三共社製）　、ＵＶ−１
０８４（アメリカン・サイアナミド社製）、レオスタッ
ト３８７（ライオン社製）　、　ＵＶ４００１　（播磨
化成社製）、セイカライザーＥ（大阪精化社製）、ツク
ラックＮＢＣ（大向新興化学社製）が例示されるが、な
かでもチヌビン３２７、チヌビン３２６を配合すること
によって、すぐれた耐候性を有する表面化粧層得ること
ができる。

また、前記透明な熱硬化性樹脂には、装飾上の観点から
美的効果をすぐれたものにするために、着色された粒子
状または箔状の充填剤や、合成樹脂フィルムの多層積層
フィルムを粉砕した雲母状りん片を配合することができ
る。なかでも、表面化粧層の物性に影響を与えることな
く、すぐれた装飾的効果を発揮する点で、雲母状りん片
の配合が推奨される。雲母状りん片とは、例えば、約７
μ−程度の厚みを有するポリエチレンテレフタレートフ
ィルムをｌＯ数層積層したものを、２．０×２、ＯＸＯ
，ｌ　ＩＩｍないし？、Ｏｘ７．ＯＸｏ、１　ｔａｌＩ
の大きさに切断または粉砕したもので、この雲母状りん
片は、フィルム各層の界面で乱反射することによって、
あたかも雲母のりん片の如き外観を呈するものであり、
三共化成社より「サンカラー・レインボー」として市販
されているもの等が挙げられる。

それ以外にも、金属蒸着層や着色層を有するプラスチッ
クフィルムの多層積層物からつくられた細片なども、同
様の目的で使用しうることはいうまでもない。

本発明において、複合材料成形物に表面化粧層を形成す
る際に使用される簡易型は、例えば次の様な方法によっ
て製造することができる。

複合材料成形物の表面に離型剤を塗布し、その上から不
飽和ポリエステル樹脂やエポキシ樹脂などの熱硬化性樹
脂を塗布してゲルコート層を設ける。次にその上に、ガ
ラスクロスやガラスチョップマット等の補強繊維に前記
と同種の熱硬化性樹脂を含浸したものをはり合わせて熱
硬化を行ない、簡易型を作製する。

（発明の効果） 本発明によれば、表面に、少な（ともｌ−の厚みを有す
る耐候性のすぐれた熱硬化性樹脂からなる化粧層を設け
た複合材料成形物が提供され、該化粧層は、成形品の表
面を転写してつくられた簡易型を用いることにより、均
一な厚みを有するものが簡単に製造することができる。

（実施例） 以下、実施例に基づいて本発明を説明する。

実施例１ 熱硬化性ビスマレイミド樹脂１００重量部にガラス繊維
６０重量部を配合した樹脂組成物から成形されたタイヤ
ホイールの表面形状を、前述した方法によってエポキシ
樹脂を用いて転写した四分割形の簡易型を製作した。こ
のうちディスク面の表面に位置する簡易型を、ディスク
の表面から３１）Ｉ■の間隙を設けて配置し、その間隙
部に、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（三井石油化学
社製Ｒ−１４０）　１００重量部に、硬化剤としてＮ−
アミノエチルピペラジン２０重量部を配合し、さらに、
エポキシ樹脂に対して１重量％の紫外線吸収剤［チヌビ
ン３２７Ｊ　　（チバガイギー社製）、および０．５重
量％の雲母状りん片「サンカラ・レインボー」　（三共
化成製）を配合したものを注入した。エポキシ樹脂の注
入に当っては、間隙部を真空ポンプを用いて７５０＋ｓ
ｍＨｇの減圧状態に保った。この際注入部と真空ポンプ
の吸入部以外を密閉状態に構成した。エポキシ樹脂の注
入終了後、２３℃で１０時間静置し、化粧層の硬化を完
了した。硬化後、簡易型を脱離し、表面化粧層を設けた
複合材料成形物かえられた。

こうしてえられた表面化粧層を、サンシャインウエザロ
メータ（ＳＷと略す）で６３℃、１時間サイクルの条件
下に１０００時間照射を行った後の基盤目試験（ＩＯＸ
　１０）を行い、セロハンテープによる剥離性によって
密着性を評価し、さらに化粧層表面の状態を目視により
評価した。ＳＷ照射０時間のものについても同様に評価
した。

結果を表１に示す。

比較例１ 紫外線吸収剤を配合しない他は、実施例１と同様に行っ
た。結果を表１に示す。

比較例２ 透明なアクリル樹脂塗料に、チヌビン３２７を１重量％
配合し、スプレー塗装によって、タイヤホイールのディ
スク面をコーティングした。この場合は０．２＋＋ｍの
塗膜形成が精−杯で、それ以上の厚さに塗装するとりし
てしまい塗膜の形成はできなかった。結果を表１に示す
。

表　　ｌ ＊　ＪＩＳに５４００に準拠

【図面の簡単な説明】

第１図は、複合材料成形物からなるタイヤホイールの斜
視図、 第２図は、簡易型をセットした状態を示す断面図、 第３図は、複合材料成形物の表面に化粧層を形成させる
装置の断面図。 ｌ・・・タイヤホイール、　２・−・ディスク面、３・
・・リム面、　４，５．５′、５″・・・簡易型、６・
・・樹脂注入用の間隙、 ７・・・熱硬化性樹脂用タンク、　８・・・バルブ、９
・・・注入パイプ、　　１０・・・トラップ、１）・・
−真空ポンプ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面に１ｍｍ以上の厚みを有する熱硬化性樹脂か
   らなる表面化粧層を設けた繊維強化合成樹脂からなる複
   合材料成形物。
2. （２）表面化粧層が、０．５ないし２．０重量％の紫外
   線吸収剤を配合した透明な熱硬化性樹脂からなる請求項
   （１）記載の複合材料成形物。
3. （３）表面化粧層が、合成樹脂フィルムの積層体からつ
   くられた雲母状りん片を配合した熱硬化性樹脂からなる
   請求項（１）または（２）記載の複合材料成形物。
4. （４）複合材料成形物が、タイヤホィールである請求項
   （１）、（２）または（３）記載の複合材料成形物。
5. （５）複合材料成形物全体の表面形状を転写することに
   よって、該表面形状を現出した分割可能な簡易型を形成
   し、該簡易型のうち、複合材料成形物の表面化粧層を設
   ける面に配置される簡易型のみを、成形物表面から１ｍ
   ｍ以上の間隙を設けて配置するとともに、他の簡易型を
   成形物に密着状態で配置し、該間隙中に熱硬化性樹脂を
   注入することを特徴とする表面化粧層を設けた複合材料
   成形物の製造方法。
6. （６）隙間部への熱硬化性樹脂の注入を減圧下で行う請
   求項（５）記載の製造方法。