JPH04265717A - 型内被覆成形法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プレス成形において、
気孔、微小亀裂、ひけ、起伏等の表面欠陥を隠蔽するた
めの型内被覆を行うのに適した型内被覆成形法に関し、
特に、密着性に優れた被覆層を形成し得る型内被覆成形
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、熱硬化性材料よりなる成形品が、
金属部品の代替え部材として工業部品等に広く用いられ
てきている。中でも、シートモールディングコンパウン
ド（以下、ＳＭＣと略す。）またはバルクモールディン
グコンパウンド（以下、ＢＭＣと略す。）が汎用されて
いる。しかしながら、ＳＭＣまたはＢＭＣを加熱・加圧
することにより成形して得られた成形品では、表面に、
気孔、微小亀裂、ひけ、または起伏等の表面欠陥が存在
しがちであった。このような表面欠陥が存在している場
合、成形品に通常の方法によって塗装を行っても、十分
な塗膜を形成することは難しい。従って、上記のような
表面欠陥を隠蔽する方法として、いわゆる型内被覆成形
法が提案されている。例えば、特開昭５３−７１１６７
号には、金型内で加熱・加圧してＳＭＣを半硬化させた
後、金型を開き被覆材料を注入することにより成形品に
被覆層を設ける方法が開示されている。また、特開昭６
１−２７３９２１号には、圧縮成形中に成形圧力を超え
る注入圧で被覆材料を注入し、硬化させることにより、
成形品表面に被覆層を形成する方法が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た各先行技術に記載の型内被覆成形法を用いたとしても
、金型の温度変化や熱硬化性成形材料の状態等により、
その硬化特性が変化するため、好ましい被覆状態を実現
し得る条件で成形することが困難であった。すなわち、
場合によっては、成形された被覆層と基材表面すなわち
ＳＭＣまたはＢＭＣの表面との密着性が十分でなく、被
覆層が剥離しがちであるという問題があった。よって、
本発明の目的は、上述した型内被覆成形法において、密
着性に優れた被覆層を確実に、かつ安定に形成し得る方
法を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、熱硬化性成形
材料を加熱・加圧成形するに際し、型内に被覆材料を注
入して成形品表面を被覆する型内被覆成形法において、
前記熱硬化性成形材料が半硬化状態にある期間内に前記
被覆材料を注入することを特徴とする。上記熱硬化性成
形材料が半硬化状態にある期間は、具体的には、熱硬化
性成形材料において硬化発熱が開始した時点から始まる
。また、使用する熱硬化性成形材料の種類、熱硬化性成
形材料と被覆材料との組み合わせによっても異なるが、
該半硬化状態にある期間は、一般的には発熱ピークから
６０秒経過した期間で終了する。すなわち、発熱ピーク
から６０秒を越えると、熱硬化性成形材料が、好ましい
半硬化状態からより一層硬化し、密着性に優れた被覆層
を形成することが困難となる。

【０００５】上記のように、本発明では、被覆材料を注
入する期間として、熱硬化性成形材料が半硬化状態にあ
る期間を選択している。通常、熱硬化性成形材料の半硬
化状態にある期間を把握するために、熱硬化性成形材料
の温度を測定する。温度の測定は、成形型内に温度セン
サーを取り付けることにより行うことができ、例えば成
形型に熱電対を埋設すれば、リアルタイムで熱硬化性成
形材料の温度を測定することができる。この場合、一般
的には熱硬化性成形材料の温度は成形品の裏面側、すな
わち下型表面部で測定されるが、好ましくは、被覆材料
注入部に対してより近い所に熱電対を配置することによ
り、熱硬化性成形材料の表面の硬化状態をより正確に検
出することができる。また、上記のようにして、一度熱
硬化性成形材料の硬化発熱状態を温度を検出することに
より把握した後には、温度の立ち上がり開始から一定期
間後に被覆材料を注入するようにシステムを構成するこ
とも可能である。このようなシステムでは、熱硬化性成
形材料が一定の半硬化状態にある時に必ず被覆材料を注
入することが可能となり、従って被覆層が形成された成
形品をより安定に得ることができる。

【０００６】本発明において用いられる熱硬化性成形材
料としては、従来より型内被覆成形法に用いられている
熱硬化性樹脂、例えば、不飽和ポリエステル樹脂、ビニ
ルエステル樹脂またはウレタンアクリレート樹脂等を主
成分とし、無機充填材及びガラス繊維強化材を副成分と
して含有するものが用いられる。また、必要に応じて、
添加剤として、離型剤、増粘剤、低収縮剤または顔料等
が含有されていてもよい。また、被覆材料としては、一
般的には、上記と同様に不飽和ポリエステル樹脂、ビニ
ルエステル樹脂またはウレタンアクリレート樹脂等の熱
硬化性樹脂を主成分とするものが用いられる。被覆材料
においても、必要に応じ、充填剤、重合開始剤、硬化促
進剤、禁止剤、顔料・染料、低収縮剤及び離型剤等の添
加剤が含有されていてもよい。なお、上記熱硬化性成形
材料または被覆材料に使用される熱硬化性樹脂は、それ
ぞれ、単独で用いられてもよく、或いは複数種混合して
用いられてもよい。

【０００７】

【作用】本発明の型内被覆成形法では、熱硬化性成形材
料が半硬化状態にある期間内に被覆材料が注入される。 従って、半硬化状態にあるため、熱硬化性成形材料には
化学的な反応性が十分に残っているだけでなく、表面積
も大きいため、注入された被覆材料は熱硬化性成形材料
と強固に密着し、密着性に優れた被覆層を有する成形品
を得ることができる。

【０００８】

【実施例の説明】以下、本発明の非限定的な実施例及び
比較例を説明することにより、本発明を明らかにする。 実施例１ 図２に示す成形型１を用いて成形を行った。成形型１は
、上型２と、下型３とを有する。上型２の中央には、注
入機４が取り付けられている。注入機４としては、例え
ば、モレル社製注入機が用いられ、上型２の成形面２ａ
側から被覆材料を吐出し得るように構成されている。 また、下型３の中央には、略図的に示す熱電対５が取り
付けられている。上記成形型１を、３００ｔプレスにセ
ットし、電気ヒーターで加温することにより、上型２を
１５０℃、下型３を１３５℃の温度に設定し、成形を行
い、図３に示す成形品６を得た。図３において、成形品
６は、トレー状の容器であり、底面部分６ａが４９０×
３６０ｍｍ、高さが５０ｍｍ、及び厚みが４ｍｍの寸法
を有する。まず、成形型１内に、ＳＭＣ（ポリマールマ
ット６８９−３５０ＷＢＲ，武田薬品工業社製）を約２
５００ｇチャージし、プレス圧８０ｋｇ／ｃｍ２　の圧
力で加圧した。熱電対５により測定した熱硬化性成形材
料の温度が上昇し始めてから１０秒後に、すなわち硬化
発熱開始後１０秒後に、下記の組成の被覆材料を注入機
から５０ｍｌ注入した。しかる後、１２０秒間加圧保持
し、成形品を得た。なお、図１に、上記成形に際しての
熱電対により測定した温度変化の状態を示す。図１から
明らかなように、硬化発熱開始時と思われる時点より温
度は急上昇し、硬化発熱ピーク時を過ぎると温度が次第
に低下することが分かる。 被覆材料の組成 以下の組成の材料を混合したものを十分に攪拌して、型
内被覆材料用組成物とした。 ポーレイングラスクラッドＥ−６７−Ｂ３０：大日本塗
料社製…１００重量部 硬化剤ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート…１重量部結
果 上記のようにして得られた成形品を観察したところ、そ
の被覆層は良好な外観性状を示し、被覆ムラ等は見られ
なかった。被覆層の厚みを測定したところ、平面部は約
１８０μｍであり、それ以外の部分すなわち側面部分等
は７０μｍであった。また、得られた成形品の被覆材料
で被覆された面にカッターナイフを用いて２ｍｍの間隔
で１１本の素地に達する平行な直線を引き、さらにそれ
に直交する１１本の直線を引いて碁盤目状とし、その部
分に粘着テープ（積水化学工業社製、セロテープ）を貼
り付けた後引き剥がし、被覆材料が残存している碁盤目
のマスの数を調べた。この碁盤目試験の結果、被覆材料
が被覆されているマスの残存数は、１００／１００であ
った。従って、密着性の良好な被覆層が形成されている
ことが分かる。

【０００９】実施例２ 型内被覆材料用組成物として、下記の組成の材料を混合
したものを十分に攪拌して用いた。 ポリエステル樹脂（ポリマール６６１９：武田薬品工業
社製）…１００重量部 炭酸カルシウム（ＮＳ−１００：日東粉化社製）…５０
重量部 硬化剤ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート…１重量部ま
た、成形は以下の条件で行った。すなわち、成形型内に
、ＳＭＣを約２５００ｇチャージし、プレス圧１００ｋ
ｇ／ｃｍ２　で８０秒間加圧した。しかる後、成形圧を
５０ｋｇ／ｃｍ２　に減圧した後、熱硬化性成形材料の
硬化発熱ピーク時間より１０秒後に上記被覆材料を上型
中央部から注入機により５０ｍｌ注入した。しかる後、
プレス圧を７５ｋｇ／ｃｍ２　に昇圧し、１２０秒間加
圧保持し、成形品を得た。以上の型内被覆材料用組成及
び成形条件以外は、実施例１と全く同様にした。得られ
た成形品の被覆状態を観察したところ、被覆層は良好な
外観性状を示し、被覆ムラ等は見られなかった。また、
被覆層の膜厚は、平面部が約１７０μｍであり、それ以
外の部分（側面部分）は約７０μｍであった。また、得
られた成形品の被覆層について、実施例１と同様に碁盤
目試験を行って密着性を評価したところ、１００／１０
０であり、良好な密着性を示すことがわかった。

【００１０】比較例１ 成形型内にＳＭＣを約２５００ｇチャージし、プレス圧
８０ｋｇ／ｃｍ２で加圧した。熱電対により測定した温
度に基づき、熱硬化性成形材料の硬化発熱ピーク後１８
０秒経過した状態で、被覆材料を上型の中央部から高圧
注入機により５０ｍｌ注入した。しかる後、１２０秒間
加圧保持し、成形品を得た。以上の成形条件以外は、実
施例１と全く同様にした。得られた成形品では、成形型
から離型するに際し、塗膜の剥がれた部分があった。ま
た、被覆層が剥がれていない部分を選んで碁盤目試験を
行ったところ、０／１００であり、被覆層の密着性が極
めて不十分であることが分かった。

【００１１】比較例２ 成形型内に、ＳＭＣを約２５００ｇチャージし、プレス
圧８０ｋｇ／ｃｍ２　で加圧した。熱電対で測定した温
度に基づき、熱硬化性成形材料の硬化発熱開始前に被覆
材料を上型中央部から高圧注入機により５０ｍｌ注入し
た。しかる後、１２０秒間加圧保持し、成形品を得た。 以上の成形条件以外は、実施例１と全く同様とした。得
られた成形品では、塗料が成形品の中に貫通しており、
成形品の片側表面全体を被覆層で覆うことができなかっ
た。

【００１２】

【発明の効果】本発明の型内被覆成形法によれば、熱硬
化性成形材料が半硬化状態にある期間内に被覆材料を注
入する。よって、密着性に優れた被覆層を有する成形品
を確実に提供することができる。また、通常は、発熱開
始時点から半硬化状態にある期間が始まり、発熱ピーク
後６０秒を経過した時点で半硬化状態にある期間が完了
するため、例えば熱硬化性成形材料の温度変化を一度測
定しておき、かつ発熱開始後一定期間後に被覆材料を注
入することとすれば、以後は、発熱開始時点のみを把握
するだけで常に安定に密着性に優れた被覆層を有する成
形品を生産することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】成形型内における熱硬化性成形材料の温度の時
間的な変化を示す図である。

【図２】実施例で用いられた成形型を説明するための断
面図である。

【図３】実施例で得られた成形品を示す略図的断面図で
ある。

【符号の説明】

１…成形型、２…上型、３…下型、４…注入機、５…熱
電対、６…成形品

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　熱硬化性成形材料を加熱・加圧成形す
   るに際し、型内に被覆材料を注入して成形品表面を被覆
   する型内被覆成形法において、前記熱硬化性成形材料が
   半硬化状態にある期間内に前記被覆材料を注入すること
   を特徴とする型内被覆成形法。
2. 【請求項２】　　前記熱硬化性成形材料が半硬化状態に
   ある期間が、熱硬化性成形材料の硬化発熱開始時点から
   発熱ピーク後６０秒までの期間である、請求項１に記載
   の型内被覆成形法。