JPH07266439A

JPH07266439A - 表面層を有する引抜成形品の製造方法及び製造装置

Info

Publication number: JPH07266439A
Application number: JP6061273A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Okubo; 光夫大久保; Masahiro Ishii; 正裕石居; Michihiko Watanabe; 充彦渡辺
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1994-03-30
Filing date: 1994-03-30
Publication date: 1995-10-17

Abstract

(57)【要約】【目的】表面層を有する引抜成形品の製造方法であっ
て、表面層の色むらや内部層との界面剥離がなく、幅広
のパネルのような形状の製品でも成形可能な製造方法を
提供する。【構成】硬化金型４内で内部層を成形した直後に、無
端ベルト等からなる担体１１、１１を成形体１０の上下
に配置し、該担体１１の成形体との対向面に予め未硬化
の熱硬化性樹脂を保持させておき、該成形体１０と並走
させると共に、成形体１０の表面に該樹脂を接触させて
塗布し、加熱硬化して表面層を形成する。かくて得られ
た引抜成形品１９には、表面層形成時にその表面に金型
との摩擦等の剪断力が作用しないから、厚みの厚薄、色
むら、界面剥離等が発生しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表面層を有する引抜成
形品の製造方法及び製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、引抜成形方法で得られる成形品
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
として表層部分に不織布またはマット状の補強繊維を用
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する方法が
採られている（＝サーフェシングマット法、１９９１年
発行「プラスチックエージ」３７巻・５号、第２０４頁
参照）。

【０００３】また、別の方法として、押出成形機を用い
た熱可塑性樹脂の押出被覆成形法の採用が挙げられる。
この方法は、引抜成形により成形された成形体を、引き
続き押出機に送り込みつつ、該成形体の表面に熱可塑性
樹脂を連続的に押し出して被覆する方法である。

【０００４】

【本発明が解決しようとする課題】しかしながら、サー
フェシングマット法の場合は、硬化金型内において、硬
化しつつある該表面層が引抜方向に強力な剪断力を受け
るこことなり、しかも樹脂リッチな為に該表面層の一部
が剪断力に抗しきれず、引抜方向にずれて厚みの厚薄を
生じ、表面の平滑性が損なわれるばかりでなく、該表面
層が着色層の場合はこれが色むらとなって現れることが
あり、また甚だしい場合は、表面層と内部層との界面剥
離を起こすこともあった。

【０００５】一方、押出被覆成形法の場合は、棒状体や
管状体の場合は比較的成形し易いが、大きな幅広のパネ
ルの場合は、特殊の金型を必要するために設備費が嵩む
ばかりでなく、金型内で被覆用の樹脂を幅方向に均一に
分散させることが難しいという問題があり、更に成形品
の形状如何に係わらず、成形材料乃至成形体と、金型等
の成形装置との摩擦抵抗が増加して、最終工程での引取
機の速度アップを図ることができず、成形性に劣るとい
う問題があり、また更に、押出成形には熱可塑性樹脂を
使用するので、熱硬化性樹脂からなる内部層との界面接
着性にも問題があった。

【０００６】本発明は、上述のような従来技術の欠点を
解消し、引抜成形品の製造に際して色むらや界面剥離が
なく、且つ幅広のパネルの成形も可能な製造方法を提供
し、更に、該製造のための装置として、簡単な設備でし
かも成形性に優れたものを提供することを目的としてな
されたものである。

【０００７】

【課題を解決する為の手段】請求項１記載の発明は、
「補強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・硬化しつつ引き抜く引抜成形方法におい
て、硬化金型を通過した直後の成形体の表面に、該成形
体に沿って並走し且つその表面に未硬化の熱硬化性樹脂
を保持してなる担体の、該熱硬化性樹脂を接触させて塗
布し、硬化させることを特徴とする、表面層を有する引
抜成形品の製造方法」であり、このことにより上記目的
が達成される。

【０００８】即ち、引抜成形により成形された成形体と
並走する担体を配設し、この担体に予め未硬化の熱硬化
性樹脂を仮着させておき、上記並走中にこの樹脂を成形
体の表面に接触塗布して表面層を形成することにより、
表面層において、剪断力、摩擦抵抗の影響からくる厚み
の厚薄、色むら、界面剥離の発生、成形性の低下等を排
除するようにしたことを骨子とする。

【０００９】請求項２記載の発明は、「少なくとも熱硬
化性樹脂の含浸槽、硬化金型、引取機がこの順に配置さ
れてなる引抜成形装置において、硬化金型と引取機との
間に、成形体に沿って並走可能な一つもしくは複数個の
無端ベルトからなる担体と、この担体上に未硬化の熱硬
化性樹脂を供給する樹脂液供給装置と、担体上に供給さ
れた樹脂液の均らし具とが設けられていることを特徴と
する、表面層を有する引抜成形品の製造装置」であり、
このことにより上記目的が達成される。

【００１０】即ち、従来使用されてきた引抜成形装置を
そのまま使用すると共に、無端ベルトからなる担体を硬
化金型の後工程に配置し、更にこの無端ベルトに対する
未硬化の熱硬化性樹脂の供給手段と、供給された樹脂液
を無端ベルト上に均一に塗布し分散させる為の均らし具
とを付設するという簡単な設備の付設で、表面層を備え
た引抜成形品を効率よく製造できる装置としたことを骨
子とする。

【００１１】請求項１及び２記載の発明における成形
体、即ち内部層形成用に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、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化
性樹脂が挙げられる。中でも成形性、材料コスト等の点
から不飽和ポリエステル樹脂が好ましい。

【００１２】請求項１及び２記載の発明において用いる
表面層形成用に用いる熱硬化性樹脂としては、フェノー
ル樹脂塗料、熱硬化型アクリル樹脂塗料、エポキシ樹脂
塗料、不飽和ポリエステル樹脂塗料、ポリウレタン樹脂
塗料、フッソ樹脂塗料等、熱硬化性樹脂を主体とした塗
料の形態を採るものが挙げられるが、好ましくは、上記
内部層形成用熱硬化性樹脂と同じ系統の樹脂塗料を選択
使用するのがよい。

【００１３】内部層並びに表面層形成用樹脂成分には、
必要に応じて、更に、重合性モノマー、低級アルコール
等の該樹脂固形分を溶解させる溶媒、低収縮剤、安定
剤、滑剤、加工助剤、可塑剤、充填材、その他各種の添
加剤を配合したものを使用するが、通常、表面層形成用
樹脂には顔料等の着色剤が配合される。

【００１４】請求項１記載の発明において用いる補強繊
維としては、ガラス繊維、炭素繊維、有機繊維等の内、
ガラス繊維が好ましく用いられ、形態としては、通常連
続繊維が用いられる。具体的には、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
挙げられる。好ましくは、ロービングを主として、更に
適宜マット等の他の補強繊維を併用する。

【００１５】請求項１記載の発明において使用する担体
としては、請求項２記載の発明で使用する無端ベルトが
最も単純で且つ効果的なものであるが、この他、長尺の
担体を巻重体から巻き戻しつつ、塗布工程内に導入し、
使用後は巻き取るようにしてもよい。

【００１６】担体は、所期の引抜成形品での、表面層形
成が必要な部分にのみ、これに対応して配設すればよ
く、また担体の形状は、当然成形体の形状に対応したも
のとなる。例えば、無端ベルトを使用する場合、成形体
が幅広のパネルであってその上下面に表面層を形成する
ときは、平坦な無端ベルトを走行する成形体の上下に配
置すればよく、成形体が管状体であってその胴回り全体
に表面層を形成するときは、断面鼓状のものを４個、成
形体の胴回りに配置すればよい。また、担体の材質とし
ては強靱なもの、例えばスチールベルトを使用すると共
に、その表面にポリエチレンテレフタレート、シリコン
のような剥離材層を形成したものが好ましい。

【００１７】請求項２記載の発明において使用する均ら
し具としては、担体上に供給された樹脂液を均一に塗布
し分散し得るものが採用される。例えば、ドクターナイ
フ、ドクターバー、ロール、ブラシ等が挙げられ、担体
上で、塗り延べ、均らし、かき落とし等の機能を発揮す
る。またこの均らし具は、一個に限らず複数個設置され
る場合もある。

【００１８】

【作用】請求項１記載の発明は、内部層が既に硬化金型
内でほぼ硬化した後に、該成形体に沿って並走する担体
の表面に予め表面層形成用の未硬化の熱硬化性樹脂を保
持させておき、該並走中に成形体の表面に該樹脂を接触
させて塗布し、硬化させる方法を採ったので、塗布、硬
化の際に該塗布層（表面層）に対する剪断力は殆ど作用
せず、厚みの厚薄、色むら、更には表面層と内部層との
間の界面剥離を起こすことがない。

【００１９】請求項２の発明は、担体として無端ベルト
を使用し、該担体上に樹脂液を供給しこれを均一な塗布
厚さとする為の、樹脂液供給装置と均らし具とを装備し
たので、簡単な設備で効率よく表面層を形成することが
でき、且つ高度に平滑化された表面層が得られ、請求項
１記載の発明の引抜成形品の製造に用いて好適な製造装
置である。

【００２０】

【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。図１は、請求項２
記載の発明の製造装置の一例を示す概略説明図であっ
て、全体の装置をほぼ２分割して示し、同図（イ）は後
半分を、同図（ロ）は前半分をそれぞれ示す。

【００２１】図１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は内部層形成用熱硬化性樹脂液槽であって、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１の
ガイドであって、引抜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。

【００２２】４は硬化金型、５は樹脂含浸繊維である。
尚、内部層形成用熱硬化性樹脂は、このように、硬化金
型４に送り込む前段階で含浸させてもよいし、硬化金型
４の入り口付近に設けられた図示しない樹脂液注入孔よ
り注入してもよい。硬化金型４は、手前側の約半分が第
一の硬化区間６となされ、その前方に引き続いて第二の
硬化区間７が設けられている。第一の硬化区間６には成
形材料通路８が貫設され、第二の硬化区間７には成形材
料通路９が貫設され、成形材料通路８、９は連通してお
り、平板状の内部層を成形できる金型形状となされてい
る。

【００２３】１０は成形体、１１、１１は成形体１０の
上下に配された平坦な無端ベルトからなる担体であり、
成形体１０の走行速度とほぼ同じ速度で、駆動ロール１
２、１２・・の駆動力によりそれぞれ矢印方向に回動す
る。担体１１、１１間の間隙寸法は、成形体１０の厚
み、樹脂液の塗布厚、及び後述する押圧ローラーの調整
範囲等を勘案して適宜設定すればよい。

【００２４】１３、１３・・は成形体に担体１１を、軽
く押圧できるようにした押圧ローラーであって、図示し
ない圧搾空気発生源からの圧搾空気によりその押圧力を
加減できるようになっている。

【００２５】１４、１４は表面層形成用樹脂液供給装置
であって、樹脂液タンク１５、１５と樹脂注入管１６、
１６と、図示しない加圧ポンプとからなり、この加圧ポ
ンプによる加圧下でこの樹脂注入管１６、１６を経由
し、スリット状の供給口１７、１７から、樹脂液をそれ
ぞれ担体１１、１１の、成形体１０と接する面上に流下
乃至流延するようになっている。１８、１８はドクター
ナイフからなる均らし具である。

【００２６】１９は表面層が形成された引抜成形品、２
０は引取機である。

【００２７】上述の装置を用いて、請求項１の引抜成形
品１９を得るには、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内を通過させて樹脂含浸
繊維５とする。そして、ガイド３、３・・により整列さ
せつつ、漸次所定の断面形状を呈するように引き揃えて
硬化金型４内に送り込む。該硬化金型４の成形材料通路
８、９を通過する間に、集束された樹脂含浸繊維５の樹
脂は加熱・硬化され、成形体１０となって出てくる。硬
化金型４における温度調整としては、第一の硬化区間６
では比較的低温度に、また第二の硬化区間７では比較的
高温度となるようにする。

【００２８】引き続き該成形体１０は担体１１、１１の
間隙内に進入する。この担体１１が成形体１０に接する
位置は、できるだけ硬化金型４に近接した位置とするの
がよい。そして、硬化金型４から出てきた成形体の表面
温度は、硬化金型４における加熱温度との関連もある
が、１２０〜１８０℃、中でも１４０℃前後に調整する
のが好ましい。１２０℃に満たない温度の場合は、塗膜
が未硬化の場合があり、１８０℃を越えると塗膜のむら
や欠けが発生する場合がある。

【００２９】担体１１、１１の各成形体１０と接する面
には、樹脂注入管１６を経由して担体１１上に流延され
た樹脂液タンク１５からの樹脂液が、均らし具１８によ
りほぼ均一な厚みに塗布される。この塗布厚は、主とし
て均らし具１８と担体１１との間隙によって調整する
が、担体１１と成形体１０との速度比によっても調整可
能である。只、この速度比を大きくとることは、接触塗
布に影響するので好ましくない。塗布厚は１００〜２０
０μｍ、中でも１５０μｍ前後が最も好ましい。１００
μｍに満たない場合は塗布むらが発生し、２００μｍ以
上の場合は塗膜が未硬化になる場合がある。

【００３０】成形体１０とほぼ同じ走行速度で進行する
担体１１は、押圧ローラ１３により軽く成形体１０の表
面に押し当てられ、担体１１に保持された樹脂液は該成
形体１０の表面に接触塗布される。この場合の圧搾空気
の圧力は、２〜７Ｋｇｆ／ｃｍ²、好ましくは３〜６Ｋ
ｇｆ／ｃｍ²であって、２Ｋｇｆ／ｃｍ²に満たない場
合は樹脂液の塗布量が少なく、７Ｋｇｆ／ｃｍ²を越え
ると担体１１の抵抗が大きくなる傾向にある。こうして
塗布された樹脂液は加熱・硬化され、担体１１、１１間
を抜け出て引抜成形品１９となる。引取機２０を通過し
た後は、カッターで定尺切断すればよい。引取機２０の
引取速度は、通常２０〜２００ｃｍ／分である。

【００３１】図２は、このようにして成形された引抜成
形品１９の横断面図である。内部層２１の表面に積層さ
れた表面層２２は、予め表面層形成用樹脂として、任意
の色に着色したものを使用することにより、所定の色に
着色されており、平滑にして光沢に富む外観を呈するも
のが得られる。

【００３２】実施例１．図１に示す装置を用い、上述の
成形工程に従って、次の成形材料及び成形条件により引
抜成形し、請求項１記載の引抜成形品１９を得た。（１）成形材料．内部層補強繊維；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（スチレン含有量＝４重量％）硬化剤；ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート１．０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．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（スチレン含有量＝４０重量％）着色顔料；フタロシアニングリーン３重量部硬化剤；ｔ−ブチルパーオキシー２ーエチルヘキサノエート２重量部

【００３３】（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℃ 金型寸法；全長＝１０００ｍｍ、（第一の硬化区間＝５
００ｍｍ、第二の硬化区間＝５００ｍｍ）担体の当接位置；成形体の表面温度が１４０℃の箇所担体に対する加圧ローラーの圧力；６Ｋｇｆ／ｃｍ² 塗膜厚み；乾燥時の厚さで１５０μｍ引取速度；３０ｃｍ／分

【００３４】上記成形材料と成形条件により、表面光沢
の良い繊維体積含有率が６０％の、図２に示す断面構造
の引抜成形品を得た。

【００３５】実施例２．加圧ローラーの圧力を３Ｋｇｆ
／ｃｍ²としたこと以外は、実施例１と同様にして引抜
成形品を得た。

【００３６】比較例１．実施例１における表面層形成用
の樹脂及び着色顔料を内部層形成用樹脂に混合してこれ
を成形樹脂材料として、実施例１と同じ補強繊維を用
い、担体を用いず、表面層を形成しなかった以外は、実
施例１と同様にして引抜成形品を得た。

【００３７】上記各実施例及び比較例で得られた引抜成
形品について、内部層と表面層との界面接着強度、表面
層の光沢及び表面層の外観について評価した。その結果
を表１に示す。

【００３８】尚、界面接着強度は、ＪＩＳ−Ｋ−５４０
０の規定による碁盤目試験により測定し、光沢は、ＪＩ
Ｓ−Ｋ−７１０５の規定による光沢度計を使用しての６
０°鏡面光沢を測定し、外観については、目視により観
察した。

【００３９】

【表１】

【００４０】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、内部層が既に硬
化金型内でほぼ硬化した後に、該成形体に沿って並走す
る担体の表面に予め表面層形成用の未硬化の熱硬化性樹
脂を保持させておき、該並走中に成形体の表面に該樹脂
を接触させて塗布し、硬化させる方法を採ったので、塗
布、硬化の際に該塗布層（表面層）に剪断力は殆ど作用
せず、厚みの厚薄、色むら、表面層と内部層との間の界
面剥離等を起こすことがない。

【００４１】従って、所期の成形品の形態や大きさ如何
に係わらず品質に優れたものを得ることができる。

【００４２】請求項２の発明は、担体として無端ベルト
を使用し、該担体上に樹脂液を供給しこれを均一な塗布
厚とする為の樹脂液供給装置と均らし具とを装備したの
で、簡単な設備で効率よく表面層を形成することかて
き、且つ高度に平滑化された表面層が得られ、請求項１
記載の発明の引抜成形品の製造に用いて好適な製造方法
である。

【００４３】従って、簡単な設備で成形性よく所期の成
形品を製造することができる。総じて、高度な表面平滑
性と着色による意匠性とが兼備された成形品の製造が可
能であり、得られた成形品は建装用品その他の用途に好
適に採用される。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項２記載の発明の製造装置の一例を示す概
略説明図であって、全体の装置をほぼ２分割して示し、
同図（イ）は後半分を、同図（ロ）は前半分をそれぞれ
示す。

【図２】同上の装置を用いて、請求項１記載の発明の製
造方法を実施した際に得られる成形品の横断面図であ
る。

【符号の説明】

１補強繊維２内部層形成用熱硬化性樹脂液槽４硬化金型５樹脂含浸繊維 10 成形体 11 担体 13 押圧ローラー 14 表面層形成用樹脂液供給装置 18 均らし具 19 引抜成形品 20 引取機 21 内部層 22 表面層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】補強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・硬化しつつ引き抜く引抜成形
方法において、硬化金型を通過した直後の成形体の表面
に、該成形体に沿って並走し且つその表面に未硬化の熱
硬化性樹脂を保持してなる担体の、該熱硬化性樹脂を接
触させて塗布し、硬化させることを特徴とする、表面層
を有する引抜成形品の製造方法。
【請求項２】少なくとも熱硬化性樹脂の含浸槽、硬化
金型、引取機がこの順に配置されてなる引抜成形装置に
おいて、硬化金型と引取機との間に、成形体に沿って並
走可能な一つもしくは複数個の無端ベルトからなる担体
と、この担体上に未硬化の熱硬化性樹脂を供給する樹脂
液供給装置と、担体上に供給された樹脂液の均らし具と
が設けられていることを特徴とする、表面層を有する引
抜成形品の製造装置。