JPH0639853A - 熱硬化性樹脂製成形品の成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 成形型を閉じ合わせて形成される成形空間内
にガラス繊維製のプリフォームを位置させた状態で熱硬
化性の液状樹脂を注入してガラス繊維強化樹脂成形品を
得るに際して、製品成形用の型をプリフォーム成形用の
ものと兼用させることができる熱硬化性樹脂製成形品の
成形方法を提供する。 【構成】 下型２の成形面にゲルコートを塗布して硬化
させる工程と、加熱された未成形のシート状ガラス繊維
基体を上記下型２にセットする工程と、上下の成形型
１,２を閉じ合わせて上記シート状ガラス繊維基体をプ
リフォーム１５に成形する工程と、この成形されたプリ
フォーム１５を成形空間３内に残した状態で該成形空間
３内に熱硬化性の液状樹脂を注入する工程とを有するこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、熱硬化性樹脂製成形
品、特に、プリフォーム成形したガラス繊維基体で強化
された熱硬化性樹脂製成形品の成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、繊維強化樹脂製成形品の成形方法
として、ガラス繊維製のプリフォームを樹脂成形品の成
形型内にセットして該型を閉じ、このプリフォームがセ
ットされた成形空間内に熱硬化性の液状樹脂を圧力注入
することにより、ガラス繊維で強化された樹脂成形品を
成形する方法は一般に良く知られている(例えば、特公
昭６０−１０９０４号公報あるいは特開昭６１−１２１
９１０号公報参照)。

【０００３】上記ガラス繊維製のプリフォームを製作す
る場合、成形品の表面形状と同一の型面を有するプリフ
ォーム型を用意し、このプリフォーム型の型面上にガラ
ス繊維(所謂、チョップドガラス)とバインダとを背面側
が真空引きされた前記型面上に所定の厚さとなるまで型
面上に同時に吹き付けて付着させることにより、プリフ
ォームを得る方法が知られている。しかしながら、この
方法では、以下のような問題がある。 プリフォームの厚さを均一にすることが難しく、肉
厚のバラツキが大きくなり易い。 プリフォーム表面に毛羽立ちが生じる。 プリフォームは予め別工程にて成形されたもので、
比較的硬く、例えば図１０に示すように、成形型１',
２'に該プリフォーム１６をセットした際に、特にコー
ナ部において、該プリフォーム１６と成形型１',２'の
型面との沿いが悪く(在庫時に変形するため)、成形型
１',２'の型合わせ時には前記成形型面と該プリフォー
ム１６との間に空間１７が形成され、液状樹脂を注入し
てもこの部分にエアの巻き込みが生じ、気泡となって成
形品に表れる場合がある。尚、 上記図１０において、
符号１６aはプリフォーム１６のガラス短繊維を示して
いる。 プリフォーム成形時の作業環境が良くない。

【０００４】このため、液状樹脂を圧力注入した際にも
容易にガラス繊維が流失することがなく、しかも、加熱
することによって比較的容易に軟化し得るシート状のガ
ラス繊維基体(所謂、コンティニュアスストランドマッ
ト: 以下、単にコンティニュアスマットという。)を用
いてプリフォームを製作することが提案されている。す
なわち、所定厚さのコンティニュアスマットを所定温度
範囲に加熱して軟化させ、これを、成形品と同一形状の
成形空間を有するプリフォーム用のプレス型によって成
形することにより、厚さが均一で表面性状の優れたプリ
フォームを比較的容易に成形することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このコ
ンティニュアスマットを用いる方法では、確かに、上記
従来の問題の解消を図ることができるものの、上記ガラ
ス繊維基体が比較的軟らかいものであるため、特に、薄
肉で面積が大きいものの場合などには、プリフォームを
在庫・保管する際に自重等によって変形し易く、また、
重ね合わせた場合にはホツレが生じ易いなどの難点があ
った。

【０００６】ところで、上記従来の成形方法では、いず
れの方法においても、プリフォームの成形とこれを強化
材とする製品の成形とは、互いに独立した別々の生産ラ
インで行なわれている。すなわち、プリフォームを別ラ
インで予め多数成形して在庫しておき、この在庫された
プリフォームを製品の成形ラインに運び込み、これを製
品成形用の型にセットして液状樹脂の注入による製品の
成形を行うようにしている。

【０００７】このため、プリフォームの在庫スペースを
確保する必要があり、特に、上記コンティニュアスマッ
トを用いたプリフォームの場合には、変形防止およびホ
ツレ発生の防止のために、より広い在庫スペースが必要
とされる。また、製品成形用の成形型の他にプリフォー
ム成形用のプレス型が別途必要であり、しかも、両型の
成形部における形状・寸法等の微妙な差異がプリフォー
ムの精度に影響を及ぼすなどの問題があった。

【０００８】この発明は、上記問題点に鑑みてなされた
もので、製品成形用の型をプリフォーム成形用のものと
兼用させることができる熱硬化性樹脂製成形品の成形方
法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このため、この発明は、
一対の成形型を閉じ合わせて形成した成形空間内にガラ
ス繊維製のプリフォームを位置させた状態で、上記成形
空間内に熱硬化性の液状樹脂を注入することにより、ガ
ラス繊維で強化された樹脂成形品を得る熱硬化性樹脂製
成形品の成形方法において、上記成形型の少なくともい
ずれか一方にゲルコートを塗布して硬化させる工程と、
加熱された未成形のシート状ガラス繊維基体を上記いず
れか一方の成形型にセットする工程と、両成形型を閉じ
合わせて上記シート状ガラス繊維基体をプリフォームに
成形する工程と、この成形されたプリフォームを成形空
間内に残した状態で該成形空間内に熱硬化性の液状樹脂
を注入する工程とを有することを特徴としたものであ
る。

【００１０】

【発明の効果】この発明によれば、製品成形用の成形型
で上記ガラス繊維基体をプリフォームするようにしたの
で、プリフォーム成形専用のプレス型を製品成形用の成
形型と別途に用意する必要がなくなる。その上、プリフ
ォーム成形工程と製品成形工程とを一つのラインで行う
ことができるようになる。その結果、プリフォームを在
庫する必要がなくなり、従って、在庫スペースの確保お
よび在庫・保管時のプリフォームの変形やホツレ発生な
どの心配もなくなる。また、プリフォーム成形用のプレ
ス型を製品成形用の成形型で兼用することにより、両者
が別物とされた従来のように、両型の成形部における形
状・寸法等の微妙な差異によるプリフォームの精度低下
を心配する必要もなくなる。更に、プリフォーム成形工
程と製品成形工程とを連続した工程として行うことが可
能となり、従来のようなプリフォームのプレス型からの
取り外し及び製品成形型へのセット作業をなくして工数
の削減を図ることができる。また、更に、加熱されたガ
ラス繊維基体の成形型へのセット工程と、この成形型に
よるガラス繊維基体のプリフォーム成形工程とは、連続
して、ガラス繊維基体の温度がある程度以下に低下しな
いうちに、つまり、ガラス繊維基体のバインダが軟化し
て粘着力がある間に行なわれるので、在庫されたプリフ
ォームを用いる従来に比べて、型の成形面に塗布された
ゲルコートとガラス繊維基体との接着力を向上させるこ
とができる。また、更に、上記プリフォームは、軟らか
い状態で成形空間の隙間にまんべんなくチャージされる
ので、液状樹脂注入時のエアの巻き込みを抑制し、この
エア巻き込みに起因する気泡の発生を有効に防止するこ
とができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を、例えばユニットバ
スのいわゆる床ハーフの成形に適用した場合について、
添付図面を参照しながら詳細に説明する。図１および図
２に示すように、本実施例に係るユニットバスの床ハー
フＷには、浴室に据え付けた際に洗い場として使用され
る凹部Ｗaと、該凹部Ｗaから立ち上げられたフラット部
Ｗbとが設けられ、このフラット部Ｗbに開口部を形成し
てバスタブＢをはめ込み、ユニットバスとして浴室に据
え付けられるようになっている。尚、上記凹部Ｗaの下
面側には、例えば木製の補強用脚部Ｃが取り付けられ
る。上記床ハーフＷは、一対の成形型を閉じ合わせて得
られる成形空間内に、熱硬化性の液状樹脂を圧力注入し
て成形されたもので、この成形時にガラス繊維製のプリ
フォームが強化材として用いられている。

【００１２】以下、上記床ハーフＷの成形方法について
説明する。まず、床ハーフＷの成形を行うための上下一
対の成形型のうちのいずれか一方、例えば、図３(a)に
示すように、下型２について、その成形面２aを清浄す
る等の型処理を行った後、成形品Ｗ(床ハーフ)の色付け
および表面性状の向上などのために、成形面２aにゲル
コートを塗布する。このゲルコートの塗布は所定のブー
ス内で行なわれる。そして、図３(b)に示すように、こ
の下型２を所定温度に保たれた炉(硬化炉)の中にいれて
所定時間(例えば約５０分程度)保持し、ゲルコートを硬
化させる。次に、図３(c)に示すように、このゲルコー
トを塗布した下型２に上型１を組み合わせて型締めす
る。そして、図３(d)に示すように、この型締め状態の
ままで両型１,２をプレス装置４に取り付ける。このよ
うにプレス装置４への取り付けを型締め状態のままで行
うことにより、取付時における両型１,２相互間の位置
ズレを無くすることができる。

【００１３】一方、成形品Ｗの補強材としてのガラス繊
維基体には、液状樹脂を圧力注入した際にも容易にガラ
ス繊維が流失することがなく、しかも、加熱することに
よりバインダが軟らかくなって比較的容易に軟化し得る
シート状のガラス繊維基体(コンティニュアスマット)が
用いられており、このコンティニュアスマットは、図４
(e)に示すようにロール状に巻かれている。そして、成
形品Ｗの補強材として必要な厚さを得るために、例えば
２個のロール１２,１２からそれぞれコンティニュアス
マット１１を引き出して重ね合わせ、所定の厚さとした
上でマット１１を裁断する。このとき、より好ましく
は、上下に分割されてその片側に針状のピン１３aを多
数植え込んだ、所定の大きさの例えば矩形状の枠体１３
で、上記コンティニュアスマット１１を挟み込み、この
枠体１３の外周側を裁断する。この結果、図４(f)に示
すように、上記枠体１３で周囲が保持されたシート状の
ガラス繊維基体１４が得られる。このガラス繊維基体１
４を加熱炉５内に入れ、所定温度で所定時間保持して軟
化させる(図４(f)参照)。

【００１４】本実施例で使用するコンティニュアスマッ
トとしては、旭ファイバーグラス株式会社製のプリフォ
ーマーブルＣＳＭを用いた。これは、例えば図９に示す
ように、連続したガラス長繊維１５aを渦巻き状に多層
積み重ね、更に、バインダ等を用いて互いの長繊維を特
殊結合させたものである。これは、連続したガラス長繊
維１５aのまわりにバインダが付着しているため、これ
ら複数の連続したガラス長繊維が渦巻き状に多層積み重
ねられ、略網状のマット１５に形成される。加熱条件と
しては、赤外線ヒータを用い、１８０〜２００℃の加熱
温度で約２分間加熱することが好ましい。その他のコン
ティニュアスマットとしては、富士ファイバーグラス株
式会社製のダイモールド用グラススペースＧＰ−３０
０,ＧＰ−４５０、又は日本電気ガラス株式会社製のユ
ニフィロＵ−７２０,Ｕ−７５０等が、本発明に適す
る。また、コンティニュアスマットの成形型内へのチャ
ージ率については、例えば、本実施例の床ハーフＷの厚
さを約４mmに設定し、かつ、該床ハーフＷ内のガラス繊
維含有量を約３０％とするときには、上記コンティニュ
アスマットは約１７００g／m²のチャージ率とするのが
好ましい。

【００１５】そして、図４(g)に示すように、上記プレ
ス装置４に取り付けられた上下の成形型１,２を開いて
上記軟化したガラス繊維基体１４を両型１,２の間にセ
ットし、直ちに(ガラス繊維基体１４が冷却・硬化しな
いうちに)上型１を降下させてプレス成形を行う(図５
(h)参照)。このプレス成形により、上記ガラス繊維基体
１４が、上下の成形型１,２を閉じ合わせて得られる成
形空間３(図３(c)および図３(d)参照)の形状、すなわち
成形品Ｗの形状に沿ったプリフォーム１５に成形され
る。このように、製品成形用の成形型１,２でガラス繊
維基体１４をプリフォームするようにしたので、プリフ
ォーム成形専用のプレス型を別途に用意する必要がなく
なる。

【００１６】次に、この型締め状態のままで、つまり、
上記プリフォーム１５を成形空間３内に残した状態で、
上下の成形型１,２をプレス装置４から取り外し、図５
(i)に示すように、上型１側に樹脂注入ノズル６を取り
付け、この樹脂注入ノズル６により、成形空間３内に液
状の熱硬化性樹脂を所定圧力で注入する。この液状の熱
硬化性樹脂としては、本実施例では、例えば以下のよう
な組成のものを用いた。 ・ 不飽和ポリエステル : １００部 ・ 触媒 : ０.７部 ・ 促進剤 : ０.２部 ・ 内部離型剤 : ０.３部

【００１７】尚、本実施例では、より好ましくは、図６
に詳しく示すように、下型２の外周部近傍の上面側に
は、例えばシリコンゴム製のシール部材８が外周縁に沿
って埋設される一方、上型１の下面側には上記シール部
材８に対応する部位に突起部１bが形成されており、型
締め時には、該突起部１bがプリフォーム１５を介して
所定値以上の力でシール部材８を押圧することによって
成形空間３の外周部がシールされる。また、プリフォー
ム１５は上記突起部１bよりも外方へはみ出して形成さ
れており、成形空間３内に液状の熱硬化性樹脂が圧力注
入された際には、該成形空間３内のエアは、プリフォー
ム１５の上記はみ出し部分１５bから外部に排出される
ようになっている。

【００１８】上記樹脂注入工程において、液状の熱硬化
性樹脂はプリフォーム１５のガラス繊維間に染み込みな
がら成形空間３内に充填される。この樹脂注入は、より
好ましくは、成形前に加熱されたプリフォーム１５の温
度が所定値以下に低下するまでに、すなわち、液状樹脂
がガラス繊維間に染み込む際の抵抗がそれだけ低い間に
行なわれ、プリフォーム１５全体に渡って比較的均一に
樹脂が染み込むようになっている。そして、上記液状の
熱硬化性樹脂が硬化した後、図５(j)に示すように、型
開きを行って成形品Ｗ(床ハーフ)を成形型１,２内から
取り出し、枠体１３を分解して取り外すとともに、プリ
フォーム１５のはみ出し部分１５bを切断・除去するよ
うになっている。尚、上記枠体１３の分解・取り外し
は、プリフォーム成形後、樹脂注入前に行うようにして
も良い。

【００１９】以上、説明したように、本実施例によれ
ば、製品成形用の成形型１,２でガラス繊維基体１４を
プリフォームするようにしたので、プリフォーム成形専
用のプレス型を製品成形用の成形型と別途に用意する必
要がなくなる。その上、プリフォーム成形工程と製品成
形工程とを一つのラインで行うことができるようにな
る。その結果、プリフォームを在庫する必要がなくな
り、従って、在庫スペースの確保および在庫・保管時の
プリフォームの変形やホツレ発生などの心配もなくする
ことができるのである。また、プリフォーム成形用のプ
レス型を製品成形用の成形型で兼用することにより、両
者が別物とされた従来のように、両型の成形部における
形状・寸法等の微妙な差異によるプリフォームの精度低
下を心配する必要もなくなる。更に、プリフォーム成形
工程と製品成形工程とを連続した工程として行うことが
可能となり、従来のようなプリフォームのプレス型から
の取り外し及び製品成形型へのセット作業をなくして工
数の削減を図ることができるのである。また、更に、加
熱されたガラス繊維基体１４の成形型１,２へのセット
工程と、この成形型１,２によるガラス繊維基体１４の
プリフォーム成形工程とは、連続して、ガラス繊維基体
１４の温度がある程度以下に低下しないうちに、つま
り、ガラス繊維基体１４のバインダが軟化して粘着力が
ある間に行なわれるので、在庫されたプリフォームを用
いる従来に比べて、下型２の成形面２aに塗布されたゲ
ルコートとガラス繊維基体１４との接着力を向上させる
ことができる。また、更に、上記プリフォーム１４は、
軟らかい状態で成形空間３の隙間にまんべんなくチャー
ジされるので、液状樹脂注入時のエアの巻き込みを抑制
し、このエア巻き込みに起因する気泡の発生を有効に防
止することができる。

【００２０】尚、ワークＷの下面側に取り付けられるべ
き補強脚部Ｃを、ワークＷと一体にインサート成形する
ことができる。すなわち、例えば図７に示すように、矩
形平板状の基板２０aに補強脚部Ｃ,Ｃが一体に固着され
てなる例えば木製のインサート材２０を用意する。より
好ましくは、上記基板２０aには、板厚方向に貫通する
貫通孔２０hを補強脚部Ｃ,Ｃに沿って多数設けておく。
そして、ガラス繊維基体１４をプリフォーム１５にプレ
ス成形した後(図５(h)参照)、上型１を一旦上昇させて
型開きを行い、図８に示すように、下型２上に残された
プリフォーム１５の所定箇所に上記インサート材２０を
セットする。この後、上型１を降下させて再び型締め
し、成形空間内への液状樹脂の注入を行う。その結果、
下面側に補強脚部Ｃ,Ｃが一体形成された床ハーフが成
形される。

【００２１】この場合、上型２１(図８参照)の成形面２
１aには、矩形断面の凸状の補強脚部Ｃに対応した溝状
の凹部２１c,２１cが形成されている。この上型２１と
下型２とを用いてガラス繊維基体１４をプリフォーム１
５にプレス成形する場合、ガラス繊維基体１４は、上下
の型２１,２間で全体として成形空間に沿って引き伸ば
されながらプリフォーム１５に成形されるようになって
おり、ガラス繊維基体１４が上型２１の凹部２１c,２１
cに沿って変形することはない。つまり、上型２１に形
成された凹部２１c,２１cによってプリフォーム成形性
が阻害されることがないようになっている。

【００２２】尚、上記各実施例はいずれもユニットバス
の床ハーフを成形する場合についてのものであったが、
本発明は、上記の場合に限らず、例えば他の建築用品あ
るいは自動車用部品(例えば、バルコニー,ルーフ,バン
パビーム,スポイラ等)などの成形にも適用することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例に係る床ハーフの平面説明図
である。

【図２】 上記床ハーフの縦断面説明図である。

【図３】 (a)〜(d)は上記床ハーフの成形工程の一部を
示す説明図である。

【図４】 (e)〜(g)は上記床ハーフの成形工程の一部を
示す説明図である。

【図５】 (h)〜(j)は上記床ハーフの成形工程の一部を
示す説明図である。

【図６】 上記実施例に係る成形型の型合わせ周縁部の
拡大縦断面説明図である。

【図７】 本発明の他の実施例に係るインサート材の斜
視図である。

【図８】 上記他の実施例に係る床ハーフの成形工程の
一部を示す説明図である。

【図９】 本発明方法によるプリフォーム成形時のコー
ナ部の拡大縦断面説明図である。

【図１０】 従来工法によるプリフォーム成形時のコー
ナ部の拡大縦断面説明図である。

【符号の説明】

１…上型 ２…下型 ３…成形空間 １４…ガラス繊維基体 １５…プリフォーム １５a…連続したガラス長繊維 Ｗ…ユニットバスの床ハーフ(成形品）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の成形型を閉じ合わせて形成した成
   形空間内にガラス繊維製のプリフォームを位置させた状
   態で、上記成形空間内に熱硬化性の液状樹脂を注入する
   ことにより、ガラス繊維で強化された樹脂成形品を得る
   熱硬化性樹脂製成形品の成形方法であって、 上記成形型の少なくともいずれか一方にゲルコートを塗
   布して硬化させる工程と、加熱された未成形のシート状
   ガラス繊維基体を上記いずれか一方の成形型にセットす
   る工程と、両成形型を閉じ合わせて上記シート状ガラス
   繊維基体をプリフォームに成形する工程と、この成形さ
   れたプリフォームを成形空間内に残した状態で該成形空
   間内に熱硬化性の液状樹脂を注入する工程とを有するこ
   とを特徴とする熱硬化性樹脂製成形品の成形方法。