JPH07100844A - 高意匠性成形品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】表面が平滑であり、且つ、意匠性に優れた外観
を有する高意匠性成形品及びその製造方法を提供する。 【構成】繊維強化熱硬化性樹脂からなる成形品本体１１
１の全周面に、熱硬化性樹脂からなる表面層１１２を形
成し、成形品本体１１１の熱硬化性樹脂と一体的に硬化
する。表面層１１２上に、模様を印刷した表装シート１
１３を接着剤層１１４を介して貼着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表面が平滑であり、且
つ、外観の意匠性に優れた高意匠性成形品及びその製造
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、引抜成形法で得られる成形品は、
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、表面層部分に、
不織布又はサーフェイスマット等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、あ
るいは一旦引抜成形品を成形した後に、その成形品に塗
料を塗布する方法等により塗装を施し、その表面を平滑
にすることが一般に行われてきた。

【０００３】しかしながら、不織布又はサーフェースマ
ット等の強化繊維材料を用いる場合には、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、表面に浮き出してくるために、高度な表面平滑性を
具備したものは得られず、成形後、成形品に塗装を施す
場合には、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くるので、塗料層の密着性が
悪く、それを改良するために、塗装を施す前に成形品の
表面を処理する必要があるので、工程数が増加し、成形
速度が遅くなり、製造費もかさむという問題点があっ
た。

【０００４】又、成形品の表面に模様を付与する方法と
して、例えば、特開平４─３２３０２４号公報に記載の
如く、引抜金型から引き抜かれた高温状態の成形品本体
の表面にフィルム又はシート等の表面化粧材を接着剤を
介して押圧し連続供給しつつ積層していく長尺ＦＲＰ製
品の表面処理方法が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】

【０００６】しかし、この方法では、フィルム又はシー
ト等の表面化粧材を製品の表面に積層して表面処理する
ためには、表面化粧材がある程度柔軟な素材からなるも
のである必要があり、一方引抜金型から引き抜かれた成
形品本体の表面は表面平滑性が悪く凹凸面となっている
ために、結局、成形品本体の凹凸面がその表面に積層し
た表面化粧材に浮き出し、表面平滑性に優れた長尺ＦＲ
Ｐ製品を得ることができないという問題点があった。

【０００７】本発明は、上記の如き従来の問題点を解消
し、表面が平滑であり、且つ、外観の意匠性に優れた高
意匠性成形品及びその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】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
直線状連続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硬化されてなる成形品の表
面層上に、表装シートが貼着されている高意匠性成形品
である。

【０００９】本発明において、成形品本体中の強化繊維
としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、有機繊維等
のロービング、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、ラミマット等が使用され
る。但し、ロービングに代表される直線状連続繊維の使
用を必須とし、必要に応じて各種のマットが併用され
る。成形品本体中の強化繊維の体積含有は、３０〜５０
％が好ましい。

【００１０】成形品本体中の熱硬化性樹脂、及び、表面
層形成用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使用される。両者は、同じ系統の
熱硬化性樹脂であっもよいし、又、異なる種類の熱硬化
性樹脂であってもよい。しかし、硬化の段階で、それぞ
れの熱硬化性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して使用することが好ましい。

【００１１】表面層形成用熱硬化性樹脂中には、充填剤
が添加されてもよい。充填剤としては、例えば、炭酸カ
ルシウム、水酸化アルミニウム、ガラスパウダー、ガラ
スビーズ、ガラスバルーン、ウィスカ等、熱硬化性樹脂
中で溶解することなく固体の状態にて分散するものが使
用でき、無機質のものであってよいし、有機質のもので
あってもよい。

【００１２】充填剤は、その形状が、球形粒子、繊維状
粉末、フレーク状粉末等が使用できる。充填剤の添加量
は、平均粒径が５〜５０μｍのものを、熱硬化性樹脂
（重合性モノマーを含む）１００重量部に対して、２０
０重量部以下であるのが好ましい。表面層の厚みは、安
定した製品を得るためには、８０〜２５０μｍが好まし
い。

【００１３】表装シートとしては、木綿、絹等の天然繊
維や、ポリエステル、ポリアミド等の合成繊維からな
り、成形時の温度、圧力条件下で変形したり破損したり
しない強度と融解することのない耐熱性を有する材料を
用いて製せられた織布、不織布、紙、あるいは、上記の
強度や耐熱性を有する合成樹脂、例えば、ポリ塩化ビニ
ル、飽和ポリエステル、ポリアミド、フッ素系樹脂、ポ
リイミド樹脂等のシートやフィルムであって、熱硬化性
樹脂との接着性のよいものが好適に使用される。

【００１４】表装シートは成形品の表面層上の一部に貼
着されていてもよいし、表面層上の全周面に貼着されて
いてもよい。

【００１５】これらの表装シートは、そのまま使用して
もよいが、予め表面に種々の模様、例えば、木目調模
様、石目調模様、大理石模様、種々の幾何学模様等を印
刷するかエンボス加工をしておくと、成形品に更に優れ
た意匠性を付与することができる。

【００１６】表装シートは、予めその片面に適当な接着
剤層を形成しておくと、形成品本体の表面上に積層する
際に、成形品本体の表面層上に接着剤をコートする手間
が省けるので能率的である。

【００１７】請求項２記載の発明は、直線状連続繊維か
らなる強化繊維に未硬化の熱硬化性樹脂を含浸させた成
形品本体形成用の樹脂含浸強化繊維を、引抜成形用金型
内で加熱硬化させつつ引き抜く成形品の製造方法であっ
て、成形品本体形成用熱硬化性樹脂が半硬化である間
に、その表面に、金型に設けられた樹脂注入管より表面
層形成用熱硬化性樹脂を供給し、成形品本体形成用熱硬
化性樹脂と一体硬化させ、金型より引き抜いた成形品の
表面層上に接着剤層を介して表装シートを積層する高意
匠性成形品の製造方法である。

【００１８】請求項２記載の発明において、引抜成形用
金型としては、２つのゾーンに分かれ、引抜成形方向に
向かって、入口側を第１の硬化区間、出口側を第２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され、型面の断面積が、第２
の硬化区間の方が第１の硬化区間よりも成形品本体の表
面に形成する表面層の厚さに相当する分だけ大きくされ
たものが好適に使用される。

【００１９】成形品本体形成用熱硬化性樹脂が半硬化で
あるとは、例えば、引抜成形用金型の第一の硬化区間に
て熱硬化性樹脂が加熱されて、ある程度硬化反応が進行
した後、ゲル化点を経て樹脂温度が最高発熱温度に達す
る迄、好ましくは最高発熱温度の直前に達するまでをい
う。尚、ゲル化点は成形品本体形成用の樹脂含浸繊維と
一緒に熱電対を流し、熱硬化性樹脂の硬化反応過程を追
跡し、時間と樹脂温の関係をグラフ化した場合に、反応
熱により急激に昇温する変曲点として把握することが可
能であり、樹脂の最高温度も同様にして、ゲル化点後の
極大値として把握することが可能である。

【００２０】請求項２記載の発明の実施に当たっては、
熱電対を加熱金型中に導いて樹脂温を追随してもよく、
或いは事前にテストを行って、表面層形成用樹脂の適当
な注入時期を推測可能にしておいてもよい。

【００２１】成形品本体形成用熱硬化性樹脂が半硬化で
ある間に、金型内にて表面層形成用熱硬化性樹脂を供給
する手段としては、例えば、引抜成形用金型内の型面の
内周面に周方向に沿って凹溝を設け、その凹溝に、外部
の樹脂槽より樹脂注入管等を経て、表面層形成用熱硬化
性樹脂が供給可能とし、引抜成形用金型内を通過する成
形品本体形成用の繊維強化樹脂熱硬化性樹脂が、凹溝の
設けられた部位を通過する時点では、その中の熱硬化性
樹脂が半硬化状態であるように設定する方法等が採用さ
れる。樹脂注入管から凹溝への樹脂液の注入圧は、およ
そ１．０〜５ｋｇｆ／ｃｍ²の範囲が好適である。

【００２２】表装シートを接着剤層を介して成形品の表
面層上に積層する方法としては、金型より引き抜いた直
後の余熱ある成形品の表面層上に、予めその片面に接着
剤層を設けた表装シートを接着剤層の方を向けて積層
し、その上から押さえ治具により小面積毎に押圧して貼
着していく方法等が好ましく採用される。尚、押さえ治
具としては、ゴム等の弾性のある材料からなるロール等
が好ましいが、フッソ系樹脂、シリコン系樹脂又は金属
等からなるロールや棒状、板状のものであっても差し支
えない。

【００２３】又、成形品の表面層上の一部にのみ表装シ
ートを積層してもよいし、又、表面層上の全周面に表装
シートを積層してもよい。

【００２４】引抜成形における引取装置による成形速度
は、通常、２０ｃｍ／分〜２ｍ／分が好適であり、引取
装置を通過した直後にカッターを設置し、切断して定尺
の製品とすればよい。

【００２５】

【作用】請求項１記載の発明の高意匠性成形品は、直線
状連続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一体硬化されて形成
されているので、成形品本体の強化繊維に基づく表面の
凹凸が表面層によって均されており、しかも、その表面
層は成形品本体の樹脂と一体硬化されていて剥離するよ
うなことがなく、又、その表面層上に表装シートが貼着
されていることにより、表面が平滑であり、且つ、外観
の意匠性に優れている。

【００２６】請求項２記載の発明の高意匠性成形品の製
造方法は、成形品本体形成用熱硬化性樹脂が半硬化であ
る間に、その表面に、金型に設けられた樹脂注入管より
表面層形成用熱硬化性樹脂を供給し、成形品本体形成用
熱硬化性樹脂と一体硬化させることにより、成形品本体
の強化繊維に基づく表面の凹凸が表面層により均らして
平滑な表面を有し、その表面層が容易に剥離することが
ない成形品となすことができ、又、その金型より引き抜
いた成形品の表面平滑性に優れた表面層上に接着剤層を
介して表装シートを積層することにより、表面が平滑で
あり、且つ、外観が意匠性に優れた高意匠性成形品とな
すことができる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明を実施例により図面を参照して
説明する。図１は、本発明の高意匠性成形品の一実施例
を示す断面図である。成形品１１は、繊維強化熱硬化性
樹脂からなる成形品本体１１１の全周面に、熱硬化性樹
脂からなる表面層１１２が形成されていて、成形品本体
１１１の熱硬化性樹脂と一体的に硬化されている。表面
層１１２上には、模様が印刷された表装シート１１３が
接着剤層１１４を介して貼着されている。

【００２８】そして、成形品本体１１１の強化繊維に基
づく凹凸が表面層１１２により均されて、その表面が平
滑面とされている。そして、平滑な表面を有する成形品
の表面層上に表装シート１１３が貼着されて高意匠性成
形品とされ、表装シート１１３の表面も平滑面とされ、
且つ、表装シート１１３により、外観の意匠性が優れた
ものとされている。

【００２９】図２は、本発明の高意匠性成形品の製造方
法の一実施例の工程を説明する正面図であり、図３はそ
の要部である引抜成形用金型の周辺部分を説明する断面
図である。成形品本体形成用の強化繊維１２を、熱硬化
性樹脂１３を充填した含浸槽１４を通過させて、強化繊
維１２中に熱硬化性樹脂１３を含浸させることにより、
成形品本体形成用の樹脂含浸強化繊維１５を形成し、こ
れを引抜成形用金型１６に導く。

【００３０】金型１６は、２つのゾーンに分かれ、引抜
成形方向に向かって、入口側を第１の硬化区間１６１、
出口側を第２の硬化区間１６２とし、第１の硬化区間１
６１の外周には第１加熱手段１６３が設けられ、第２の
硬化区間の外周には第２の加熱手段１６４が設けられ、
それぞれの硬化区間における温度制御は、独立して操作
できるようにされている。又、型面の断面積は、第２の
硬化区間１６２の方が第１の硬化区間１６１よりも成形
品本体の表面に形成する表面層の厚さに相当する分だけ
大きくされている。

【００３１】金型１６内には、略中央部、つまり、第１
の硬化区間１６１と第２の硬化区間１６２の略中間部の
型面の内周面に周方向に沿って凹溝１６５が設けられて
おり、その凹溝１６５には、外部の樹脂槽１８より樹脂
注入管１９を経て、表面層形成用の熱硬化性樹脂２０が
供給可能とされている。

【００３２】金型１６の凹溝１６５の周囲には、冷却水
路１６６が設けられており、その内部に冷却水を流通す
ることができるようになっており、これにより、凹溝１
６５内に注入される樹脂液の硬化が抑制される。

【００３３】金型１６内を通過する成形品本体形成用の
樹脂含浸強化繊維１５中の熱硬化性樹脂は、凹溝１６５
の部位を通過する時点で、半硬化状態となるように第１
の硬化区間の温度制御がなされる。

【００３４】そして、成形品本体形成用の樹脂含浸強化
繊維１５を金型１６内に導入し、金型１６内にて、その
全周面に表面層形成用熱硬化性樹脂２０を供給した状態
にて、金型１６内を通過させつつ、加熱手段１６４によ
り加熱して賦形・硬化させ、これを引取装置２１により
連続的に引き抜く。

【００３５】この際、金型１６から引取装置２１との間
にて、金型１６より引き抜いた成形品の表面層上に接着
剤層付きの模様を付した表装シート２２を積層し、その
上からシリコンゴムからなる押圧ロール２３により押圧
して表装シート２２を貼着する。そして、図示しない切
断装置により適宜長さに切断して、図１に示す如く、成
形品本体１１１の外周面上に表面層１１２を一体硬化
し、その表面層１１２上に接着剤層１１４を介して表装
シート１１３を積層した成形品１１を得る。

【００３６】実施例１ 図２及び図３に示す工程により、４０ｃｍ／分の速度に
て引抜成形を行い、図１に示す如き、成形品本体１１１
の全周面に厚さ０．１ｍｍの表面層１１２が設けられ、
その表面層１１２上に木目模様の印刷された表装シート
１１３が貼着され、表面が平滑で、木目調の外観を有す
る高意匠性成形品１１を得た。

【００３７】成形品本体形成用の樹脂含浸強化繊維１５
中の強化繊維１２として、ガラスロービング（旭ファイ
バーグラス社製、４４５０番）と、コンティニアンスマ
ット（旭ファイバーグラス社製、４５０番）を用いた。
成形品本体形成用の樹脂含浸強化繊維１５中の熱硬化性
樹脂１３として、イソフタル酸系不飽和ポリエステル樹
脂１００重量部に、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート
１．０重量部と、炭酸カルシウム１０重量部と、正燐酸
系内部離型剤０．７重量部を添加したものを用いた。

【００３８】表面層形成用熱硬化性樹脂２０として、イ
ソフタル酸系不飽和ポリエステル樹脂１００重量部に、
ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート１．５重量部と、ガ
ラス粉末（日本フェロー社製、商品名「Ｍ─５００
Ｓ」、平均粒子径３５μｍ）１００重量部と、正燐酸系
内部離型剤０．７重量部を添加したものを用い、上述の
如く樹脂注入管１９より供給した。

【００３９】表装シートとして、厚み２００μｍの軟質
ポリ塩化ビニルに木目調模様の印刷を施したものの片面
に、ポリオレフィン系ホットメルト（武田薬品社製、商
品名「タケメルトＸＭ−２２３」）からなる厚み３０μ
ｍの接着剤層を設けたものを用いた。

【００４０】金型温度は、第１の硬化区間１００℃、第
２の硬化区間１６５℃、凹溝１６１付近６０℃とした。
金型寸法は、全長１０００ｍｍ（第１の硬化区間５００
ｍｍ、第２の硬化区間５００ｍｍ）、凹溝１６５の部位
が金型入口より５００ｍｍとした。表面層形成用の熱硬
化性樹脂の注入圧を３〜５ｋｇｆ／ｃｍ² とした。

【００４１】実施例２ 表装シートとして、天然石模様が印刷されたものを用い
たこと以外は実施例１と同様にして、その表面層１１２
上に天然石模様の印刷された表装シート１１３が貼着さ
れ、表面が平滑で、石目調の外観を有する高意匠性成形
品１１を得た。

【００４２】実施例３ 表装シートとして、均一色のものを用いたこと以外は実
施例１と同様にして、その表面層１１２上に単一色の表
装シート１１３が貼着され、表面が平滑で、均一色の外
観を有する高意匠性成形品１１を得た。

【００４３】比較例 表面層を設けなかったこと以外は実施例３と同様にし
て、成形品を得た。

【００４４】実施例１〜３により得られた高意匠性成形
品及び比較例により得られた成形品について、表装シー
トを積層前後の表面平滑性を測定するとともに、その表
面層上に表装シートを貼着した高意匠性成形品について
の外観を評価した。その結果を表１に示す。表面平滑性
については、ＪＩＳ Ｋ ５４００に準じて、十点表面
粗さ（Ｒｚ）を測定して評価した。尚、木目模様の印刷
された表装シート及び天然石模様の印刷された表装シー
トのみの表面平滑性は、それぞれ、Ｒｚ＝１５μｍであ
り、単一色の表装シートの表面平滑性は、Ｒｚ＝７μｍ
であった。

【００４５】

【表１】

【００４６】表１からも明らかな如く、実施例１〜３の
高意匠性成形品の場合には、いずれも、表面が平滑であ
り、且つ、意匠性に優れた外観を有しているのに対し
て、比較例の成形品の場合には、表面に凹凸がある外観
の悪いものであった。

【００４７】

【発明の効果】本発明の高意匠性成形品は、上記の如き
構成とされているので、表面が平滑であり、且つ、外観
の意匠性に優れている。

【００４８】本発明の高意匠性成形品の製造方法は、上
記の如き構成とされているので、表面が平滑であり、且
つ、外観の意匠性に優れた高意匠性成形品を連続的に製
造することができる。

【００４９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の高意匠性成形品の一実施例を示す斜視
図である。

【図２】本発明の高意匠性成形品の製造方法の一実施例
の工程を説明する正面図である。

【図３】図２の要部である金型の周辺部分を説明する断
面図である。

【符号の説明】

１１ 成形品 １２ 強化繊維 １３、２０ 熱硬化性樹脂 １４ 含浸槽 １５ 樹脂含浸強化繊維 １６ 金型 １８ 樹脂槽 ２１ 引取装置 ２２、 １１３ 表装シート １１１ 成形品本体 １１２ 表面層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直線状連続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硬化されて
   なる成形品の表面層上に、表装シートが貼着されている
   ことを特徴とする高意匠性成形品。
2. 【請求項２】 直線状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た成形品本体形成用の樹脂
   含浸強化繊維を、引抜成形用金型内で加熱硬化させつつ
   引き抜く成形品の製造方法であって、成形品本体形成用
   熱硬化性樹脂が半硬化である間に、その表面に、金型に
   設けられた樹脂注入管より表面層形成用熱硬化性樹脂を
   供給し、成形品本体形成用熱硬化性樹脂と一体硬化さ
   せ、金型より引き抜いた成形品の表面層上に接着剤層を
   介して表装シートを積層することを特徴とする高意匠性
   成形品の製造方法。