JPH05269871A

JPH05269871A - 平滑な表面層を有する引抜成形品及びその製造方法

Info

Publication number: JPH05269871A
Application number: JP4073996A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Ueda; 明弘上田; Kozo Yoshida; 耕三吉田; Hajime Naito; 一内藤
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1992-03-30
Filing date: 1992-03-30
Publication date: 1993-10-19

Abstract

(57)【要約】【目的】繊維強化熱硬化性樹脂成形品であって、平滑
な表面を有し、強化繊維の凹凸が表面に現れず、外観品
質に優れたものを提供すること、及びその製造方法を提
供することを目的とする。【構成】図３において、１９は成形品本体であって、
繊維強化熱硬化性樹脂からなり、２０は表面層であっ
て、成形品本体１９の外周囲全体に積層されており、成
形品本体１９の樹脂と表面層２０の樹脂とは、引抜成形
の過程において両者を一体的に硬化させることにより強
固に積層することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、平滑な表面層を有する
引抜成形品及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、引抜成形方法で得られた成形品
は、その表面に基材の繊維パターンが露呈しているの
で、このままでは表面の平滑性が悪いばかりでなく、外
観上その繊維パターン自身が不具合となるため、表層部
分に、クロス状またはマット状の強化繊維材料を用い、
これにマトリックスとなる樹脂を多量に含浸させたもの
を積層して、樹脂リッチな表面層を形成したり、或いは
一旦引抜成形品を成形した後に、その成形品に塗料を塗
布するという方法が一般的に行われてきた。

【０００３】

【本発明が解決しようとする課題】しかしながら、クロ
ス状またはマット状の強化繊維材料を用いる場合、その
材料自身がやはり繊維で構成されており、その繊維によ
る凹凸が、なお浮き出てくるために、高度な表面平滑性
を具備したものは得られなかった。また、成形後、成形
品に塗装を施した場合は、マトリックス樹脂に含まれて
いる内部離型剤が成形品の表面に浸出しているので、塗
料層の密着性が悪く、それを改良する為に、塗装を施す
前に成形品の表面処理が必要となり、工程数が増加し、
成形速度が遅くなり、製造費も嵩むという問題があっ
た。

【０００４】本発明は、上述のような従来技術の欠点を
解消し、所期の表面平滑性が具備された成形品を提供
し、併せて、その成形品を能率よく得ることのできる製
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。

【０００５】

【課題を解決する為の手段】請求項１記載の発明は、
「繊維強化熱硬化性樹脂からなる成形品本体の表面に、
熱硬化性樹脂からなる表面層が形成され、成形品本体の
熱硬化性樹脂と一体的に硬化されてなる、平滑な表面層
を有する引抜成形品」をその要旨とするものであり、請
求項２記載の発明は、「引抜成形方法を用いて連続的に
成形する繊維強化熱硬化性樹脂成形品の成形方法におい
て、連続繊維からなる強化繊維に、未硬化の熱硬化性樹
脂を含浸させ、硬化金型内で加熱硬化しつつ引き取る引
抜成形方法に於いて、硬化金型内で、連続繊維に含浸さ
れた成形品本体形成用の熱硬化性樹脂が未硬化又は半硬
化である間に、その表面に表面層形成用の熱硬化性樹脂
を供給し、成形品本体形成用の樹脂と一体的に硬化させ
ることを特徴とする、平滑な表面層を有する引抜成形品
の製造方法」をその要旨とするものである。

【０００６】請求項２記載の発明において、使用する硬
化金型は、二つのゾーンに分かれ、成形方向に向かっ
て、手前側を第一の硬化区間、向こう側を第二の硬化区
間とし、それぞれの硬化区間における温度制御は、独立
して操作できるようにするのがよい。

【０００７】請求項２記載の発明において、成形品本体
形成用の熱硬化性樹脂が未硬化または半硬化の間に、表
面層形成用の樹脂を供給する手段としては、硬化金型内
の第一及び第二の硬化区間の境目の成形材料通路内に、
樹脂注入管の先端を開口させ、樹脂液タンクからこの樹
脂注入管を経由して樹脂液を流し込むようにするのがよ
い。また、このときの樹脂液の注入圧はおよそ１．０〜
５Ｋｇｆ／ｃｍ²の範囲内である。

【０００８】請求項２記載の発明において、成形品本体
形成用の熱硬化性樹脂が未硬化又は半硬化である間と
は、樹脂が加熱されてその硬化反応が或る程度進行し、
ゲル化状態となった時点までを言う。

【０００９】請求項１及び２記載の発明において用いる
熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂、エポ
キシ樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂等の熱
硬化性樹脂が挙げられる。成形品本体形成用の熱硬化性
樹脂と、表面層を形成する熱硬化性樹脂とは、同じ系統
の樹脂でも、或いは異なる種類の樹脂でもよい。しか
し、硬化の段階で両方の樹脂が互いに架橋し、化学的な
結合構造を形成するものを選択使用する必要がある。

【００１０】請求項１及び２記載の発明に用いる強化繊
維としては、ガラス繊維、炭素繊維、有機繊維等のロー
ビングやチョップドストランドマット、クロスマット、
ラミマット等が挙げられ、これらのロービングやマット
をそれぞれ単独で或いは両方を重ねて用いることができ
る。

【００１１】尚、その他は、従来知られている引抜成形
方法がそのまま採用可能であり、硬化金型を出た後は、
カッターで切断して定尺とすればよい。成形速度は通常
２０ｃｍ／分〜２ｍ／分である。

【００１２】

【作用】請求項１記載の発明は、繊維強化熱硬化性樹脂
からなる成形品本体の表面に、熱硬化性樹脂からなる表
面層が形成されているので、成形品本体の強化繊維の凹
凸がこの表面層によって隠蔽され、平滑な表面を有する
ものとなっている。また、表面層の樹脂と成形品本体の
樹脂とは、一体的に硬化されているから、両層の界面の
接着強度に優れたものである。

【００１３】請求項２記載の発明は、成形品本体形成用
樹脂が未硬化又は半硬化である間に、その表面に新たに
表面層形成用樹脂を供給し、表面層を形成するととも
に、成形品本体の樹脂と一体的に硬化させる製造方法で
あるから、成形品本体の表面に浮き出ている凹凸を隠蔽
する表面層の形成が、成形品本体の成形と同時になさ
れ、且つ表面層の樹脂と成形品本体の樹脂とは、硬化反
応によって化学的に結合した形となり、界面の剥離強度
の優れたものが得られる。

【００１４】

【実施例】以下、請求項１及び２記載の発明の一実施例
を、図面に基づいて詳細に説明する。

【００１５】図１は、請求項２記載の発明の製造方法の
実施に用いる装置の一例を示す概略説明図であり、図２
は、同上の要部を拡大して示す断面図である。これらの
図において、１は、連続繊維からなる強化繊維であっ
て、複数のボビンから連続的に引き出される。２は、成
形品本体を形成する為の樹脂液層であって、強化繊維１
はこの樹脂液層２内を連続的に通過して、繊維内に樹脂
液を含浸する。３、３・・は強化繊維のガイドであっ
て、成形方向に沿って配置され、強化繊維１はこのガイ
ド３により漸次最終的に賦形すべき断面形状に整列され
る。４、４はクロス状またはマット状の強化繊維であっ
て、この装置の場合、強化繊維３、３・・の上下に配さ
れたボビンから巻き戻される。

【００１６】５は硬化金型であって、整列された樹脂含
浸繊維６はその一端から連続的に送りこまれる。尚、成
形品本体を形成する樹脂液は、このように、硬化金型５
に送り込む前段階で含浸させてもよいし、硬化金型５の
入り口付近に設けられた図示しない樹脂液注入孔より送
り込んでもよい。

【００１７】硬化金型５は、図２にも示すように、手前
側の約半分が第一の硬化区間７となされ、その前方に、
引き続いて第二の硬化区間８が設けられている。第一の
硬化区間７と第二の硬化区間８には、連通した成形材料
通路９が貫設されている。

【００１８】また、第一及び第二の硬化区間の境目の成
形材料通路９内に、樹脂注入管１０が設けられ、その先
端は、該成形材料通路９を取り囲むようにして開口部１
１となされ、樹脂液タンク１２からこの樹脂注入管１０
を経由して樹脂液を流し込むようにされている。１３は
第一の硬化区間７の外周壁に取りつけられたヒーター、
１４は第二の硬化区間８の外周壁に取りつけられたヒー
ターである。１５は樹脂流入管１０の開口部１１の周囲
の、硬化金型５内に配設された冷却水路であって、冷却
水を流通させることができる。なお、１６は引取機であ
る。

【００１９】上述の装置を用いて、請求項２記載の製造
方法を実施するには、先ず、強化繊維１の多数本を、ボ
ビンから引き出しつつ、樹脂液層２内を通過させ、ガイ
ド３、３・・により整列させつつ、強化繊維４、４を巻
き戻しながら、強化繊維１の上下に導き、且つ漸次所定
の断面形状を呈するように、これらの強化繊維１及び４
を引き揃えて、硬化金型５内に送り込む。

【００２０】このようにして、樹脂含浸繊維６の樹脂
は、硬化金型５を通過する過程で余分の樹脂を強化繊維
４に吸引させられ、徐々に硬化するが、第一の硬化区間
７を通過する段階では完全に硬化せず、未硬化または半
硬化の状態に維持される。そして、樹脂流入管１０か
ら、表面層形成用樹脂１７を、樹脂液タンク１２より図
示しないポンプにより加圧下で注入する。注入された樹
脂は開口部１１より成形材料通路９内に導入され、且つ
成形品本体形成用材料の表面に流延する。すると、半硬
化状態にある成形品本体形成用樹脂と、供給された表面
層形成用樹脂１７とは、硬化金型５の第二の硬化区間８
を通過する過程で加熱され、ほぼ硬化が完了した形で成
形品１８となって引取機１６により引き取られ、更に、
図示しないカッターにより切断される。

【００２１】このようにして、成形された成形品１８の
断面は、図３に示すように成形品本体１９の表面に、表
面層２０が形成された構造のものとなっている。上記装
置において、開口部１１は、成形材料通路９、即ち引抜
方向に対して、直角方向に設けると、成形材料の周囲に
効率よく均一に表面層形成用樹脂を供給することができ
る。

【００２２】また、樹脂流入管１０の周囲に設けた冷却
水路１５は、表面層形成用樹脂１７を局部的に冷却する
ことによって、表面層形成用樹脂１７が、硬化金型５内
で開口部１１に達するまでの間、硬化することなく且つ
成形品本体形成用樹脂の硬化を妨げないようにすること
ができる。

【００２３】上記装置において、成形材料通路９の断面
積は、第一の硬化区間７の部分９１よりも、第二の硬化
区間８の部分９２（開口部１１以降）のほうが、大きく
設定されており、この大きくされた分が、成形品１８に
おける表面層２０となり、該表面層２０の厚みは、この
断面積の増加程度如何により任意に設定することが可能
である。

【００２４】実施例１．上記成形工程に従って、次の成
形材料及び成形条件により成形し、請求項１記載の成形
品を得た。（１）成形材料．成形品本体強化繊維；ガラスロービング；〔旭ファイバー社製、４４５０番）及びコンティニアスマット〔旭ファイバー社製、４５０番）樹脂；イソフタル酸系不飽和ポリエステル樹脂１００重量部硬化剤；ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート１．０〜１．５重量部充填剤；炭酸カルシウム１０重量部内部離型剤；正燐酸系内部離型剤０．７重量部．表面層樹脂；イソフタル酸系不飽和ポリエステル樹脂１００重量部硬化剤；ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート１．５重量部充填剤；炭酸カルシウム３０重量部内部離型剤；正燐酸系内部離型剤０．７重量部（２）成形条件金型温度；第一の硬化区間１００℃ 第二の硬化区間１４０℃ 樹脂流入管の開口部付近６０℃ 金型寸法；全長＝１０００ｍｍ、（第一の硬化区間＝５００ｍｍ、第二の硬化区間＝５００ｍｍ、第二の硬化区間における成形材料通路の拡開寸法＝表面層の厚みに換算して、第一の硬化区間よりも４００μｍ増）樹脂注入圧；３Ｋｇｆ／ｃｍ² 引取速度；４０ｃｍ／ｍｉｎ

【００２５】実施例２．第二の硬化区間における成形材
料通路の拡開寸法として、表面層の厚みに換算して、第
一の硬化区間のそれよりも２００μｍ増としたこと以外
は、実施例１と同様にして引抜成形を行った。

【００２６】比較例１．実施例１と同じ成形材料を用い
て、従来の引抜成形法により成形品本体のみを一旦成形
した。比較例２．次に、比較例１で得られた成形品である成形
品本体の表面に、実施例１の成形材料の内、硬化剤とし
て、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエートの代わりに、メ
チルエチルケトンパーオキサイドを１．０重量部と、硬
化促進剤として６％ナフテン酸コバルを０．１重量部用
いたこと以外は実施例１と同様の成形材料を用い、これ
を内層の表面に・・により塗布し、これを８０℃で硬化
させた。

【００２７】上記実施例及び比較例により得られた成形
品の、成形品本体と表面層との界面剥離強度（密着性）
を、碁盤目密着試験（JIS K 5400）により測定した結
果、及び表面平滑性を十点平均粗さ(Rz)(JIS B 0601)に
より測定した結果を、それぞれ表１に示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、繊維強化熱硬化
性樹脂からなる成形品本体の表面に、熱硬化性樹脂から
なる表面層が積層されているので、成形品本体の強化繊
維の凹凸がこの表面層によって隠蔽され、平滑な表面を
有するものとなっている。また、表面層の樹脂と成形品
本体の樹脂とは、一体的に硬化されているから、両層の
界面の接着強度に優れたものである。

【００３０】従って、基材の繊維パターンは覆い隠さ
れ、成形品の外観品質に優れるとともに、界面剥離が無
いので、界面の接着強度にも優れたものとなっている。
請求項２記載の発明は、成形品本体形成用樹脂が未硬化
又は半硬化である間、に、その表面に新たに表面層形成
用樹脂を供給し、表面層を形成するとともに、成形品本
体の樹脂と一体的に硬化させる製造方法であるから、成
形品本体の表面に浮き出ている凹凸を隠蔽する為の表面
層の形成が、成形品本体の成形と同時になされ、且つ表
面層の樹脂と成形品本体の樹脂とは、硬化反応によって
化学的に結合しているから、界面の剥離強度の優れたも
のが得られる。

【００３１】従って、その成形工程が従来のそれよりも
短縮され、加工費の低減を図り得ると共に、品質の優れ
たものが得られ、請求項１記載の発明の引抜成形品の成
形に用いて好適な製造方法である。

【図面の簡単な説明】

【図１】は、請求項２記載の発明の製造方法を実施する
為の、装置の一例を示す概略説明図である。

【図２】は、同上の要部のみを拡大して示す拡大断面図
である。

【図３】は、図１及び２に示す装置を用いて成形された
請求項１記載の成形品の横断面図である。

【符号の説明】

１強化繊維２樹脂液層４強化繊維５硬化金型６樹脂含浸繊維７第一の硬化区間８第二の硬化区間９成形材料通路 10 樹脂流入管 11 開口部 12 樹脂液タンク 13 ヒーター 14 ヒーター 18 成形品 19 成形品本体 20 表面層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】繊維強化熱硬化性樹脂からなる成形品本
体の表面に、熱硬化性樹脂からなる表面層が形成され、
成形品本体の熱硬化性樹脂と一体的に硬化されてなる、
平滑な表面層を有する引抜成形品。
【請求項２】連続繊維からなる強化繊維に、未硬化の
熱硬化性樹脂を含浸させ、硬化金型内で加熱硬化しつつ
引き取る引抜成形方法に於いて、硬化金型内で、連続繊
維に含浸された成形品本体形成用の熱硬化性樹脂が未硬
化又は半硬化である間に、その表面に表面層形成用の熱
硬化性樹脂を供給し、成形品本体形成用の樹脂と一体的
に硬化させることを特徴とする、平滑な表面層を有する
引抜成形品の製造方法。