JPH06286001A

JPH06286001A - 引抜成形品及びその製造方法

Info

Publication number: JPH06286001A
Application number: JP5079384A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Ueda; 明弘上田; Hajime Naito; 一内藤; Mitsuo Okubo; 光夫大久保
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1993-04-06
Filing date: 1993-04-06
Publication date: 1994-10-11

Abstract

(57)【要約】【目的】繊維強化熱硬化性樹脂引抜成形品であって、
光沢性、平滑性を兼備した表面を有し、補強繊維の凹凸
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。【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、熱硬化性樹脂からなり、成形品本体１９の外周囲全
体に積層された不透明な第一の表面層２１と、該第一の
表面層２１の外周囲全体に積層された透明な第二の表面
層２２の二層からなり、成形品本体１９、第一の表面層
２１及び第二の表面層２２の各形成材料は一体的に硬化
せしめられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、優れた光沢を有し且つ
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、その表面に補強繊維のパターンが露呈しているの
で、そ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、改善策
として、表層部分にクロス状またはマット状の補強繊維
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製造した後に、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】また更に、表面の平滑性のみならず、優れ
た光沢を要求される場合は、特開昭６２−９０２２９号
公報に記載されているように、成形材料が未硬化の段階
で、その外周囲から滑性に優れた被覆材を環状に配しつ
つ、該成形材料を被覆して絞り込み、成形材料が硬化後
に被覆材を剥離するか、或いは、特開平３−２６５２１
号公報に記載されているように、成形材料が未硬化の段
階で、その外周囲から被覆材を環状に配すると共に、こ
の被覆材の外側から形状矯正具を当てがって押圧し、被
覆材をそのまま成形品の一部とする方法等が知られてい
る。

【０００４】

【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補強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、未硬化のマト
リックス樹脂は液状であるからどうしても下方に沈み、
代わりに、補強繊維材料が表面に浮き出てくるという現
象がなお見受けられ、高度な表面平滑性を具備したもの
は得られなかった。

【０００５】一方、成形後に成形品に塗装を施こす場合
は、経時によりマトリックス樹脂に含まれている内部離
型剤が塗料層との界面に浸出してくるので、塗料層の接
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、塗装工程を含め、総じて工
程数が増加することとなり、作業の煩雑化や成形速度の
遅延を招き、ひいては製造費も嵩むという問題があっ
た。

【０００６】また更に、光沢を与える為の前述の方法
は、被覆材を当てがう場合はその被覆材を除去する工程
が必要であり、被覆材を積層する場合は、異質のものの
積層であるため、界面での接着性に乏しいという問題が
あった。

【０００７】本発明は、上述のような従来技術の欠点を
解消し、所期の光沢と表面平滑性とが具備された成形品
を提供し、併せて、その成形品を効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。

【０００８】

【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引抜成形品であ
って、その表面層は不透明な第一の表面層と、その外側
に積層された透明な第二の表面層とからなることを特徴
とする引抜成形品」をその要旨とするものであり、請求
項２記載の発明は、「連続繊維からなる補強繊維に、未
硬化の熱硬化性樹脂を含浸させてなる成形品本体形成用
材料を、硬化金型内に移送せしめつつ、該硬化金型内
で、成形品本体形成用材料が未硬化又は半硬化である間
に、その表面に未硬化の熱硬化性樹脂からなる不透明な
第一の表面層形成用材料を供給し、該第一の表面層形成
用材料が未硬化または半硬化である間に、その表面に未
硬化の熱硬化性樹脂からなる透明な第二の表面層形成用
材料を供給し、成形品本体、第一の表面層及び第二の表
面層の三層を一体的に硬化させることを特徴とする引抜
成形品の製造方法をその要旨とするものである。

【０００９】即ち、請求項１記載の発明は、補強繊維の
パターンが露呈した成形品本体の表面に、補強繊維を含
まない成形材料を用いて表面層を形成することを基本と
し、更に、その表面層を二層で形成するとともに、先ず
成形品本体層の上に不透明な第一の表面層を積層するこ
とによって、補強繊維の凹凸を隠蔽し、次いで、その上
に透明な第二の表面層を積層することによって、光沢と
平滑性とを兼備した引抜成形品とすることを狙いとする
ものであり、請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明の引抜成形品を得る製造方法として、成形品本体層の
上に二つの表面層を順次積層する場合に、それぞれ下層
の形成材料が未硬化或いは半硬化の段階で積層し、上層
の形成材料との間で、化学的な結合構造に基づく強固な
界面強度を得ることを狙いとするものである。

【００１０】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
樹脂と第一の表面層を形成する樹脂、或いは第一の表面
層形成用樹脂と第二の表面層形成用樹脂とは、それぞれ
同じ系統の樹脂でも、異なる種類の樹脂であってもよ
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。そして、樹脂固形分、重合性モノマー、低級アル
コールや水等の該樹脂固形分を溶解させる溶媒、その他
必要に応じて用いられる各種の添加剤等を配合して、所
謂樹脂液としたものを使用する。

【００１１】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。

【００１２】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
面層形成用の熱硬化性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、樹脂流入管を引抜方向に向かって２系統設け、
該樹脂流入管の先端を成形材料通路内に開口させると共
に、樹脂液タンクからこの樹脂流入管を経由して樹脂液
を流し込むようにするのがよい。そして、手前側を不透
明な第一の表面層形成用材料の流入管とし、出口側を透
明な第二の表面層形成用材料の流入管とする。またこの
ときの成形材料の注入圧は、凡そ１．０〜１０Ｋｇｆ／
ｃｍ²の範囲内とするのがよい。

【００１３】請求項２記載の発明で言うところの、「成
形品本体形成用材料、或いは第一の表面層形成用材料が
未硬化または半硬化である」とは、熱硬化性樹脂が加熱
されて、液状状態から増粘してゲル化状態となり、更に
完全硬化に至る前までの時点を言い、換言すれば、第一
の表面層形成用材料もしくは第二の表面層形成用材料の
供給に対して、当該未硬化または半硬化状態である材料
が受容性を有している（供給材料と一体化され得るが、
表面状態を不測に乱されたりするなどの不都合を生じな
い）状態を言う。

【００１４】請求項１及び２記載の発明において用いる
第一の表面層形成用材料としては、塗膜を不透明とする
必要があり、その為に、熱硬化性樹脂液を主体とする成
形材料に、充填材を混合したものを用いる。その充填材
としては、通常、粉体状、粒子状、もしくはフレーク状
のものが用いられ、具体例としては炭酸カルシウム、水
酸化アルミニウム、ウィスカ等の無機系充填材や、熱硬
化性樹脂や熱可塑性樹脂のスクラップの粉砕品等の有機
系充填材、樹脂液中で溶解することなく、固体の状態で
分散するもの（或いは硬化時に白化する熱可塑性樹脂の
低収縮剤等不透明な塗膜が得られるもの）等が挙げられ
る。そして、上記各種充填材の中から、適当なものを一
種もしくは二種以上選択して配合する。この場合の、充
填材の平均粒子径は５〜５０μｍ、第一の表面層形成用
材料に対する使用割合は１００：５０〜２００重量部と
するのがよい。また、形成された塗膜の光線透過率は３
０％以下とするのが好ましい。

【００１５】尚、第一の表面層形成用材料に用いる充填
材として、その他、ガラスビーズ、ガラスバルーンのよ
うな透明性を付与できる充填材も、不透明性を阻害しな
い範囲内で用いることは差し支えない。

【００１６】請求項１及び２記載の発明において用いる
第二の表面層形成用材料としては、塗膜が透明である必
要があり、その為に、熱硬化性樹脂液を主体とする成形
材料に、ガラスパウダー、ガラスピーズ、ガラスバルー
ン等の透明な充填材を混合したものを用いるのがよい。
該充填材の平均粒子径は上記第一の表面層に用いる充填
材と同様であるが、第二の表面層形成用材料に対する使
用割合は、０〜２００重量部とするのがよい。また光線
透過率は、３０％以上好ましくは５０％以上とするのが
よい。

【００１７】請求項１及び２に記載の発明に用いる補強
繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、有機繊維等が挙
げられ、これらのロービングや連続ストランドマット、
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、その体積含有率は、好ましくは３０〜５０％とす
るのがよい。

【００１８】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。

【００１９】

【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
面層が形成されており、しかもこの表面層は不透明な第
一の表面層とその上に積層された透明な第二の表面層と
の二層構造となされているから、第一の表面層によって
成形品本体の補強繊維の凹凸が隠蔽され、第二の表面層
によって、光沢と平滑性を具備した表面を有するものと
なっている。

【００２０】請求項２記載の発明は、成形品本体形成用
材料、第一の表面層形成用材料等が未硬化または半硬化
の段階で、それぞれその上に積層すべき成形材料を供給
し、その後に一体的に硬化させるので、各層の界面は硬
化反応によって化学的に結合した構造となり、界面の剥
離強度の優れたものが得られる。

【００２１】

【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。

【００２２】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、連続繊維からなる補強繊維であっ
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槽であって、補強繊維１
はこの樹脂液槽２内を連続的に通過して、補強繊維１内
に樹脂液を含浸する。３、３・・は補強繊維のガイドで
あって、成形方向に沿って配置され、補強繊維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補強繊維で
あって、この装置の場合、補強繊維３、３・・の上下に
配されたボビンから巻き戻される。

【００２３】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込まれる。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内
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。

【００２４】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。

【００２５】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、第一の樹脂流入管１０ａ及び第二の
樹脂流入管１０ｂがこの順に設けられ、その先端は、該
成形材料通路９を取り囲むようにして、それぞれ開口部
１１ａ、１１ｂとなされ、第一の表面層形成用樹脂は、
樹脂液タンク１２ａからこの樹脂流入管１０ａを経由し
て樹脂液を流し込むようにされ、第二の表面層形成用樹
脂は、樹脂液タンク１２ｂから樹脂流入管１０ｂを経由
して樹脂液を流し込むようになされている。

【００２６】１３は第一の硬化区間７の外周壁に取り付
けられたヒータ、１４は第二の硬化区間８の外周壁に取
り付けられたヒータである。１５は硬化金型５内に配設
された冷却水路であって、図示の如く、樹脂流入管１０
ａ及び１０ｂの開口部１１ａ、１１ｂの周囲に、冷却水
を流通させることができる。なお、１０１、１０２は金
型壁面に開口された注入口であり、当然ながら樹脂液は
注入口１０１、１０２を介して成形材料通路９内に供給
される。又、１６は引取機である。

【００２７】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、補強繊維１の多数本を、ボ
ビンから引き出しつつ、樹脂液槽２内を通過させ、ガイ
ド３、３・・により整列させつつ、一方で補強繊維４、
４を巻き戻しながら、補強繊維１の上下に導き、且つ漸
次所定の断面形状をとるように、これらの補強繊維１及
び４を引き揃えて、硬化金型５内に送り込む。

【００２８】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補強繊維
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、第一の樹脂流入管１
０ａから、第一の表面層形成用材料１７ａを、樹脂液タ
ンク１２ａより図示しないポンプにより加圧下で注入す
る。注入された樹脂液は開口部１１ａより成形材料通路
９内に導入され、且つ成形されつつある成形品本体の表
面に流延する。さらに、第一の表面層形成用材料１７ａ
が未硬化または半硬化である間に、第二の表面層形成用
材料１７ｂを、樹脂液タンク１２ｂ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
１１ｂより成形材料通路９内に導入され、且つ第一の表
面層形成用材料１７ａの表面に流延する。すると、半硬
化状態にある成形品本体成形用材料と、供給された表面
層形成用材料１７ａ及び１７ｂ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。

【００２９】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の周囲に、表
面層２０が形成され、該表面層２０は、下層に位置する
不透明な第一の表面層２１と、上層に位置する透明な第
二の表面層２２とが積層された構造のものとなってい
る。

【００３０】上記装置において、開口部１１ａ及び１１
ｂ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それぞ
れの表面層形成用材料を供給することができる。

【００３１】また、樹脂流入管１０ａ及び１０ｂの周囲
に設けた冷却水路１５は、表面層形成用材料１７ａ及び
１７ｂを局部的に冷却することによって、表面層形成用
材料１７ａ及び１７ｂが、硬化金型５内で開口部１１ａ
及び１１ｂに達するまでの間、硬化することなく且つ成
形品本体形成用材料の硬化を妨げないようにすることが
できる。

【００３２】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１１ｂ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
可能であるが、安定して連続的に成形品１８を得るため
には、表面層２０の厚みが全体で８０μｍ以上２５０μ
ｍ以下の範囲内に収めることが好ましい。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．成形品本体補強繊維；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１．５重量部充填材；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．第一の表面層樹脂；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；ガラス粉末（日本フェロー社製、Ｍ−５０Ｓ、平均粒子径３５μｍ）５０重量部水酸化アルミニウム（住友化学社製、Ｃ−３０８、平均粒子径８μｍ）５０重量部内部離型剤；正燐酸系内部離型剤０．７重量部．第二の表面層樹脂；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１５０℃ 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）表面層全体の厚み；１００μｍ樹脂流入管の位置第一の樹脂流入管；金型入り口より４００ｍｍ第二の樹脂流入管；金型入り口より６００ｍｍ樹脂注入圧；３〜５Ｋｇｆ／ｃｍ² 引取速度；４０ｃｍ／ｍｉｎ実施例２．第一の表面層形成用材料の成分を次の通りと
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。

【００３３】樹脂；イソフタル酸系不飽和ポリエステル樹脂６０重量部低収縮剤；酢酸ビニル−スチレンブロック共重合体の３０％スチレンモノマー溶液４０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；ガラス粉末（日本フェロー社製、Ｍ−５０Ｓ、平均粒子径３５μｍ）１００重量部内部離型剤；正燐酸系内部離型剤０．７重量部比較例１．実施例１と同じ成形材料を用いて、従来の引
抜成形方法により成形品本体のみを成形し、その表面に
市販のウレタン系塗料を１００μｍの厚みになるように
塗布した。比較例２、３第一及び第二の表面層の成形材料の内、充填材を表１に
示す通りとした他は、実施例１と同様にして引抜成形を
行った。

【００３４】上記各実施例及び比較例により得られた成
形品の表面平滑性を、１０点平均粗さ（Rz) （JIS-K 54
00) により測定し、また光沢を、光沢度計により６０°
鏡面光沢(JIS K 7105)により測定し、成形品本体の補強
繊維の浮き出しによる凹凸の有無を目視により評価し
た。また、光線透過率(JIS K 7105)は、表面層形成用材
料のみからなる板片を別途作成して測定した。以上の測
定並びに評価結果を表１に示す。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【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
なる表面層が形成されており、しかもこの表面層は不透
明な第一の表面層とその外側に積層された透明な第二の
表面層との二層構造となされているから、第一の表面層
によって成形品本体の補強繊維の凹凸が隠蔽され、第二
の表面層によって、光沢と平滑性を具備した表面を有す
るものとなっている。

【００３７】従って、基材の繊維パターンは覆い隠さ
れ、外観品質に優れると共に、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、成形品本体形成用材料、第一の表面層形成
用材料等が未硬化または半硬化の段階で、それぞれその
上に積層すべき成形材料を供給し、その後に一体的に硬
化させるので、各層の界面は、硬化反応によって化学的
に結合した構造となり、界面の剥離強度の優れたものが
得られる。

【００３８】従って、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】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る。

【図２】同上の要部を拡大して示す断面図である。

【図３】図１及び図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補強繊維２樹脂液槽４補強繊維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 10a 第一の樹脂流入管 10b 第二の樹脂流入管 11a 、11b 開口部 12a 、12b 樹脂液タンク 13、14 ヒーター 17a 第一の表面層形成用材料 17b 第二の表面層形成用材料 18 成形品 19 成形品本体 20 表面層 21 第一の表面層 22 第二の表面層

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引
抜成形品であって、その表面層は不透明な第一の表面層
と、その外側に積層された透明な第二の表面層とからな
ることを特徴とする引抜成形品。
【請求項２】連続繊維からなる補強繊維に、未硬化の
熱硬化性樹脂を含浸させてなる成形品本体形成用材料
を、硬化金型内に移送せしめつつ、該硬化金型内で、成
形品本体形成用材料が未硬化又は半硬化である間に、そ
の表面に未硬化の熱硬化性樹脂からなる不透明な第一の
表面層形成用材料を供給し、該第一の表面層形成用材料
が未硬化または半硬化である間に、その表面に未硬化の
熱硬化性樹脂からなる透明な第二の表面層形成用材料を
供給し、成形品本体、第一の表面層及び第二の表面層の
三層を一体的に硬化させることを特徴とする引抜成形品
の製造方法。