JPH0796551A - 引抜成形品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】界面での接着強度に優れ、艶消し状態の表面層
を有する引抜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の表面に、熱硬化性樹脂からなる表面層１１２を形成
し、成形品本体１１１の樹脂と一体的に硬化する。成形
品本体１１１と表面層１１２の表面には、表面層１１２
中に分散した充填材１１３に基づく微小な凹凸１１４を
表面に形成して艶消し状態とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、成形体本体と表面層と
の界面での接着強度に優れ、艶消し状態の表面層を有す
る引抜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】引抜成形品は、特別の艶出し加工を施さ
なくても、多少なりとも表面に光沢を有している場合が
多い。しかし、用途によっては、表面の光沢があること
がかえって不都合であり、艶消し状態の製品が要望され
る場合がある。

【０００３】従来、引抜成形品の表面を艶消し状態とす
るには、引抜成形品の表面を金剛砂や珪砂で研磨し、微
小な凹凸を形成することによって、光線を散乱させ艶消
し状態にする方法等が一般に行われてきた。

【０００４】しかしながら、このような引抜成形品の表
面を研磨する方法では、成形材料中の強化繊維をささく
れ状に露出させて表面性を著しく阻害するばかりでな
く、工程数も増加し、製造費がかさむという問題点があ
る。

【０００５】又、引抜成形品の表面に微小な凹凸を形成
する方法として、例えば、特開平１─３１７７４９号公
報に記載の如く、ダイス孔内に樹脂含浸繊維基材の層間
にエンボス模様を表裏面に形成した剥離性シート状体を
介在させ、次いでエンボス模様を有する面を剥離させる
方法が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、剥離性
シートを介在させる方法では、平板状の単純な形状であ
ればよいが、複雑な異形形状を有する引抜成形品を成形
する場合には、剥離性シートにしわが発生しないように
ダイス孔内に挿入することが困難であり、要求する製品
を得ることができないばかりか、エンボス模様を有する
面を剥離する工程が増加し、製造費がかさむという問題
点がある。

【０００７】本発明は、上記の如き従来の問題点を解消
し、成形品本体と表面層との界面での接着強度に優れ、
且つ、艶消し状態になされた表面層を有する引抜成形品
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引抜成形品
であって、その表面層の表面に微小な凹凸が形成されて
艶消し状態とされている引抜成形品である。

【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等が併用され
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】本発明引抜成形品において、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】本発明引抜成形品において、表面層の表面
に形成される微小な凹凸は、その微小な凹凸により可視
光線を乱反射させて艶消し状態となっている必要があ
り、通常、６０°鏡面光沢が３０％以下が好ましく、２
０％以下が更に好ましい。

【００１２】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
内に導いて、成形品本体形成用の熱硬化性樹脂を加熱硬
化させつつ引き抜く際に、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せしめて表面層
を形成する引抜成形品の製造方法であって、表面層形成
用熱硬化性樹脂として、熱硬化性樹脂１００重量部に対
して平均粒径が３０μｍ以上で表面層の厚さ以下である
充填材５０〜２００重量部を含有するものを用いる引抜
成形品の製造方法である。

【００１３】請求項２記載の発明において、表面層の厚
さは通常８０〜２５０μｍとする。厚さが８０μｍ未満
であると、成形品本体中の強化繊維の凹凸が表面に浮き
出して、表面にうねりが生じ易く、逆に、２５０μｍを
超えると、表面層形成用熱硬化性樹脂が金型内に滞留し
易く、安定して製品を得ることが困難となるからであ
る。

【００１４】表面層形成用の熱硬化性樹脂中には、充填
材が添加される。充填材としては、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、無機質のものが多用されるが、有機質のものであっ
てもよい。

【００１５】充填材は、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が、引抜成形品の
表面層の表面に効率よく凹凸を形成するためには、球形
粒子もしくはそれに近い形を有するものが好適に使用さ
れる。

【００１６】充填材の添加量は、熱硬化性樹脂１００重
量部に対して平均粒径が３０μｍ以上で表面層の厚さ以
下である充填材５０〜２００重量部とする必要がある。
平均粒径が３０μｍより小さいと、表面層の表面に充填
材に基づく凹凸を形成することができず、逆に、表面層
の厚さを超えると、金型内にて充填材により表面層形成
用の熱硬化性樹脂の流動性が阻害され、表面層を形成す
ることができない。

【００１７】添加量が５０重量部より少ないと、表面層
の剪断強度や成形品本体へのアンカー効果による接着強
度が弱くなり、逆に、２００重量部を超えると、表面層
形成用の熱硬化性樹脂が高粘度となり、表面層形成用の
熱硬化性樹脂が、金型内にて型面との摩擦抵抗が大きく
なり、表面層の表面にうねりを発生させる原因となり易
い。

【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】請求項２記載の発明において、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】本発明の製造方法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跡してもよく、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】請求項２記載の発明において、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、
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、外部の樹脂槽より金型に設
けられた樹脂注入管等を経て表面層形成用熱硬化性樹脂
を供給可能となし、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】請求項２記載の発明において、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。

【００２３】

【作用】本発明引抜成形品は、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
らなる表面層が形成されているので、表面層により成形
品本体中の強化繊維の凹凸が隠蔽されるともに、又、表
面層の樹脂が成形品本体の樹脂と一体硬化されているこ
とにより、両層の界面の接着強度に優れたものとなって
おり、、且つ、その表面層の表面に微小な凹凸が形成さ
れていることにより、光線が乱反射し、艶消し状態とさ
れている。

【００２４】本発明引抜成形品の製造方法は、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
形用金型内に導いて、成形品本体形成用の熱硬化性樹脂
を加熱硬化させつつ引き抜く際に、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せしめ
て表面層を形成するので、表面層により成形品本体中の
強化繊維の凹凸を隠蔽するとともに、その表面層を成形
品本体に固着することができ、又、表面層形成用熱硬化
性樹脂として、熱硬化性樹脂１００重量部に対して平均
粒径が３０μｍ以上で表面層の厚さ以下である充填材５
０〜２００重量部を含有するものを用いることことによ
り、表面層の表面に充填材粒子に基づく光線を乱反射す
る凹凸を形成することができ、それらにより、成形品本
体と表面層との界面での接着強度に優れ、且つ、艶消し
状態とされた表面層を有する引抜成形品を得ることがで
きる。

【００２５】

【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、本発明引抜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の表面に、熱硬化性樹脂からな
る表面層１１２が形成され、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。成形品本体１１１と
表面層１１２の表面には、表面層１１２中に分散された
充填材１１３に基づく微小な凹凸１１４が表面に形成さ
れて艶消し状態とされている。

【００２６】そして、成形品本体の強化繊維に基づく凹
凸が表面層により隠蔽され、その中に充填された充填材
に基づく凹凸１１４のみが形成されている。又、表面層
の樹脂は、成形品本体の樹脂と一体硬化されており、両
者の界面の接着強度が向上されている。

【００２７】図２は、本発明引抜成形品の製造方法にお
ける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。

【００２８】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。

【００２９】引抜成形用金型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１
８より樹脂注入管１９を経て、充填材が分散混合された
表面層形成用熱硬化性樹脂２０が供給可能とされてい
る。

【００３０】引抜成形用金型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１６５内に注入される樹脂液の硬化が抑制され
る。

【００３１】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。

【００３２】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
外周囲の全面に表面層形成用熱硬化性樹脂２０を供給し
た状態にて、引抜成形用金型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き、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、表
面層１１２中に分散された充填材１１３に基づく微小な
凹凸１１４が表面に形成されて艶消し状態とされている
引抜成形品１１を得る。

【００３３】実施例１〜４ 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、表面層１１３の厚
さが０．１ｍｍである引抜成形品１１を得た。

【００３４】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。

【００３５】表面層形成用の熱硬化性樹脂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、正燐酸系内部離型剤０．７重量部を添加したものを
用い、表１に種類及び量を示した充填材を用いた。

【００３６】金型温度は、第１の硬化区間１００℃、第
２の硬化区間１５０℃、凹溝１６５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。表面層形成用熱硬化
性樹脂の注入圧を３〜５ｋｇｆ／ｃｍ² とした。

【００３７】比較例１ 表面層を形成しなかったこと以外は実施例１〜４と同様
にして引抜成形品を得た。

【００３８】比較例２〜７ 充填材として表１に示すものを表１に示す添加量用いた
こと以外は実施例１〜４と同様にして引抜成形品を得
た。例えば、比較例５における表面層の厚さは実施例と
同様１００μｍであった。

【００３９】実施例１〜４及び比較例１〜７で得られた
引抜成形品について、光沢度を測定した。光沢度につい
ては、ＪＩＳ Ｋ ７１０５に準拠して、６０°鏡面光
沢（％）を測定して評価した。表面層の表面及び厚み方
向の断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により２００倍
に拡大して観察した結果、実施例においては、表面層に
充填材に沿った凹凸が形成されており、比較例では充填
材が完全に表面層に埋設されていることが確認された。

【００４０】

【表１】

【００４１】表１からも明らかな如く、実施例１〜４の
場合は、いずれも、得られた引抜成形品は表面の艶消し
状態に優れており、且つ、表面層の剥離がないのに対し
て、比較例１〜７の場合は、得られた引抜成形品は表面
の艶消し状態が不充分であるか、又は、表面層の剥離が
あるものであった。

【００４２】

【発明の効果】本発明引抜成形品は、上記の如き構成と
されているので、成形品本体と表面層との界面での接着
強度に優れ、且つ、艶消し状態に優れた表面層を有して
いる。

【００４３】本発明引抜成形品の製造方法は、上記の如
き構成とされているので、成形品本体と表面層との界面
での接着強度に優れ、且つ、艶消し状態に優れた表面層
を有する引抜成形品を得ることができる。

【００４４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明引抜成形品の一実施例を示す斜視図であ
る。

【図２】本発明引抜成形品の製造方法の一実施例におけ
る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 １９ 樹脂注入管 ２１ 引取装置 １１１ 成形品本体 １１２ 表面層 １１３ 充填材 １１４ 凹凸 １６５ 凹溝

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
   なる引抜成形品であって、その表面層の表面に微小な凹
   凸が形成されて艶消し状態とされていることを特徴とす
   る引抜成形品。
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、引抜成形用金型内に導いて、成形品本
   体形成用の熱硬化性樹脂を加熱硬化させつつ引き抜く際
   に、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せしめて表面層を形成する引抜成形
   品の製造方法であって、表面層形成用熱硬化性樹脂とし
   て、熱硬化性樹脂１００重量部に対して平均粒径が３０
   μｍ以上で表面層の厚さ以下である充填材５０〜２００
   重量部を含有するものを用いることを特徴とする引抜成
   形品の製造方法。