JPH106354A - 熱圧縮成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 速硬化性の熱硬化性成形材料を用いて生産性
を高め得るだけでなく、プリゲルや波打ちが生じ難い高
品位の成形品を得ることを可能とする熱圧縮成形方法を
提供する。 【解決手段】 １４０℃硬化特性測定法におけるゲル化
時間が２０〜５０秒である速硬化性の熱硬化性成形材料
１３，１４を熱圧縮成形するに際し、固定型１２上に成
形材料を１３，１４をチャージし、可動型１１を２０ｍ
ｍ／秒以上の速度で固定型１２側に移動させて成形材料
１３，１４に接触させ、成形材料１３，１４に可動型１
１が接触した後に、２０〜２００ｍｍ／秒の範囲の速度
で可動型１１を固定型１２に近接させて成形材料を高速
で流動させ、０．１ｍｍ／秒〜２０ｍｍ／秒未満の速度
で可動型１１を降下して型締めを行う、熱圧縮成形方
法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、成形型内において
熱硬化性成形材料、特にモールディングコンパウンドと
称されている成形材料を加熱圧縮することにより、成形
品を得る熱圧縮成形方法に関し、より詳細には、成形時
間を短縮すると共に、光沢及び表面平滑性に優れた成形
品を提供し得る熱圧縮成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、シートモールディングコンパウン
ド（以下、ＳＭＣ）またはバルクモールド・コンパウン
ド（ＢＭＣ）などと称されている熱硬化性成形材料が幅
広く用いられている。この種の熱硬化性成形材料は、不
飽和ポリエステル樹脂に、充填材、硬化剤、離型剤、顔
料及び増粘剤などを加えた樹脂組成物を、ガラス繊維な
どの強化用繊維物質に含浸し、ＳＭＣの場合には約３〜
５ｍｍの厚みのシート状に成形することにより、あるい
はＢＭＣの場合にはバルク状に形成することにより得ら
れている。

【０００３】上記ＳＭＣやＢＭＣは、主として圧縮成形
法で成形され、得られる成形品は、住宅設備、工業部
品、自動車部品などに幅広く用いられている。特に、住
宅設備では、外観が良好なだけでなく耐熱水性をも兼ね
備えた高品質の部品が要求されている。例えば、バスユ
ニット等では、外観が優れているだけでなく、熱水に接
触されるため、耐熱水性においても優れていることが強
く求められる。そこで、外観に優れ、かつ耐熱水性に優
れた成形品を得ることを可能とする熱硬化性成形材料が
要求されている。

【０００４】また、近年、上述した住宅設備、工業部
品、自動車部品などを熱硬化性成形材料からなる成形品
により生産するに際し、コストを低減するために生産性
を高めることが強く求められている。そのため、上記熱
硬化性成形材料は、硬化速度が速いこと、すなわち速硬
化性を有することも強く求められている。

【０００５】しかしながら、ＳＭＣやＢＭＣの硬化速度
を速めると、圧縮成形中にＳＭＣ表面で硬化が始まり、
表面の硬化によるプリゲル、並びにＳＭＣが流動しなが
ら硬化することによる流れ模様状のプリゲルが発生す
る。従って、得られた成形品の表面平滑性が大きく損な
われ、表面光沢が部分的に劣った成形品しか得られなか
った。

【０００６】上記のような問題を解決する方法として、
ＳＭＣを樹脂含浸性に優れた紙などのプリゲル防止材上
に載置し、成形可能温度範囲にある金型にプリゲル防止
材とともにＳＭＣをチャージし、プリゲルの発生を抑制
しつつ、成形品を得る方法が提案されている（特開昭５
９−１９０８２７号公報など）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したプリゲル防止
材を用いた成形方法では、ＳＭＣの硬化速度を高めるこ
とができ、かつプリゲルの発生を一応抑制し得るもの
の、副資材として用いられているプリゲル防止材を成形
品の硬化後に除去することができなかった。従って、プ
リゲル防止材が配置されている部分の外観が損なわれる
という欠点があり、適用製品に大きな制約があった。

【０００８】本発明の目的は、上述した従来技術の欠点
を解消し、速硬化性の熱硬化性成形材料を用いて生産性
を高め得るだけでなく、プリゲルや波打ちの発生が生じ
難い、表面平滑性及び表面の光沢に優れた高品位の成形
品を得ることを可能とする熱圧縮成形方法を提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成するためになされたものであり、熱硬化性成形材料を
熱圧縮成形するに際し、固定型上に熱硬化性成形材料を
チャージし、可動型を２０ｍｍ／秒以上の速度で固定型
側に移動させて成形材料に接触させ、成形材料に可動型
が接触した後に、２０〜２００ｍｍ／秒の範囲の速度で
可動型を固定型に近接させることにより成形材料を流動
させ、次に０．１〜２０ｍｍ／秒の範囲の速度で可動型
を移動させて型締めを行うことを特徴とする熱圧縮成形
方法である。

【００１０】以下、本発明の詳細を説明する。本発明に
おいて上記熱硬化性成形材料としては、従来より、モー
ルディングコンパウンド材料として用いられているＳＭ
ＣやＢＭＣなどの各種熱硬化性成形材料を用いることが
できる。

【００１１】より具体的には、例えば、熱硬化性樹脂と
しての不飽和ポリエステル樹脂に、必要に応じて、各種
充填材、繊維補強材、化学増粘剤、離型剤、安定剤及び
着色剤などの任意成分を添加してなる樹脂組成物を用い
ることができる。また、このような樹脂組成物は、従来
公知の方法に従って、ＳＭＣやＢＭＣなどの形態を有す
るように調製される。

【００１２】好ましくは、１４０℃硬化特性測定法にお
けるゲル化時間が２０〜５０秒である速硬化性の熱硬化
性成形材料が用いられ、それによって生産性を高め得
る。なお、本明細書における１４０℃硬化特性測定法
は、以下の要領で行われるものである。

【００１３】すなわち、図１に示すように、試料１，２
を、それぞれ、ポリエステル樹脂フィルム３，４で被覆
しておく。ポリエステル樹脂フィルム３，４で被覆され
た試料１，２間に熱伝対５を挿入し、１４０±１℃の温
度に調整されている金型６，７でエアプレスし、試料
１，２を硬化させる。この場合に試料が硬化するまでの
温度変化を記録紙上に記録する。

【００１４】記録紙上に記録された温度変化の一例を図
２に示す。図２の温度変化曲線Ｃにおいて、ゲル化時間
（ＧＴ）、最小硬化時間（ＣＴ）及び最高発熱温度（Ｔ
ｍａｘ）を求める。この場合、温度変化曲線Ｃは、最初
に温度上昇し、変曲点Ｃ１からほぼ一定の温度に所定の
時間維持され、再度、試料の温度が上昇し、最高発熱温
度Ｔｍａｘまで上昇する。ゲル化時間ＧＴは、ほぼ一定
温度に維持された後、最高発熱温度Ｔｍａｘに至るまで
の温度上昇期の勾配と、上記ほぼ一定温度期の温度との
交点Ｄに至るまでの時間をいうものとする。

【００１５】１４０℃硬化特性測定法におけるゲル化時
間が上記特定の範囲とされている速硬化性の熱硬化性成
形材料を得るにあたっては、（ａ）不飽和ポリエステル
と、（ｂ）ビニル単量体と、（ｃ）熱可塑性樹脂と、
（ｄ）１０時間半減期温度が５０℃以上、８５℃未満の
少なくとも１種の有機過酸化物、及び／または１０時間
半減期温度が８５℃以上、１１０℃以下の有機過酸化物
の少なくとも１種を用いることが望ましい。

【００１６】より詳細には、上記（ａ）不飽和ポリエス
テルとしては、不飽和酸としてマレイン酸やフマル酸を
含有し、グリコールとしてプロピレングリコール、エチ
レングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレン
グリコール、ネオペンチルグリコール、水添ビスフェノ
ールなどを含有し、飽和酸としてオルソフタル酸、イソ
フタル酸、テレフタル酸などを含有する不飽和ポリエス
テルが好適に用いられる。

【００１７】また、（ｂ）ビニル単量体としては、スチ
レン、アクリロニトリル、アクリル酸エステル、メタク
リル酸エステルなどを用いることが好ましい。（ｃ）熱
可塑性樹脂は、不飽和ポリエステル樹脂の低収縮剤とし
て用いられるものであり、従来より不飽和ポリエステル
樹脂の低収縮剤として汎用されている適宜の熱可塑性樹
脂を用いることができる。このような熱可塑性樹脂の例
としては、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリメチル
メタクリレート、ポリエチレン、飽和ポリエステル、ポ
リ塩化ビニル、ポリスチレン−アクリル酸共重合体、ポ
リスチレン−ポリ酢酸ビニル共重合体、エチレン−酢酸
ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ア
クリロニトリル−スチレン共重合体などを挙げることが
できる。

【００１８】（ｄ）の１０時間半減期温度が５０℃以
上、８５℃未満の有機過酸化物としては、２，４−ジク
ロロベンゾイルパーオキサイド、ｏ−メチルゾイルパー
オキサイド、ビス−３，５，５，８−トリメチルヘキサ
ノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ベ
ンゾイルパーオキサイド、ｐ−クロロベンゾイルパーオ
キサイド、ｔ−ブチルパーオキシビバレート、ｔ−ブチ
ルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチル
パーオキシイソブチレート、ジ−ｔ−ブチルパーオキシ
ヘキサヒドロテレフタフテレート、ｔ−ブチルパーオキ
シネオヘキサノエート、ｔ−ヘキシルパーオキシビバレ
ート、オクタノイルパーオキサイド、デカノイルパーオ
キサイド、クミルパーオキシオクトエート、スクシニル
酸パーオキサイド、アセチルパーオキサイド、ｎ−トリ
オイルパーオキサイド、ｔ−アミルパーオキシ−２−エ
チルヘキサノエート、ｔ−アミルパーオキシビバレート
などを挙げることができる。また、この１０時間半減期
温度が５０〜８５℃未満の有機過酸化物は２種以上用い
られてもよい。

【００１９】他方、１０時間半減期温度８５℃以上、１
１０℃以下の有機過酸化物としては、メチルエチルケト
ンパーオキサイド、メチルイソブチルケトンパーオキサ
イド、シクロヘキサノンパーオキサイド、メチルシクロ
ヘキサノンパーオキサイド、トリス−ｔ−ブチルパーオ
キシトリアジン、１，１−ジ−ｔ−ブチルパーオキシ−
３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ジ−ｔ−
ブチルパーオキシシクロヘキサン、２，２−ジ−ｔ−ブ
チルパーオキシブタン、ジ−ｔ−ブチルパーオキシアゼ
ラエート、ｔ−ブチルパーオキシ−３，３，５−トリメ
チルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシアセテー
ト、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｔ−ブチルパ
ーオキシイソプロピルカーボネート、ｔ−ブチルパーオ
キシマレイン酸、ｔ−ブチルパーオキシラウレート、ｔ
−ブチルパーオキシアリルカーボネート、２，５−ジメ
チル−２，５−ジベンゾイルパーオキシヘキサン、２，
２−ジ−ｔ−ブチルパーオキシオクタン、パーオキシヘ
キサン、ジ−ｔ−ブチルパーオキシイソフタレートなど
を挙げることができる。この１０時間半減期温度が８５
℃以上、１１０℃以下の有機過酸化物についても、２種
以上用いてもよい。

【００２０】また、上記１０時間半減期温度が５０℃以
上、８５℃未満の有機過酸化物のうち１種もしくは２種
以上と、１０時間半減期温度が８５℃以上、１１０℃以
下の有機過酸化物の１種または２種以上を併用するのが
より好ましい。

【００２１】本発明の熱圧縮成形方法では、好ましく
は、熱硬化性成形材料は、上述した（ａ）〜（ｃ）を樹
脂分として含むものであるが、これらの樹脂分を特定の
割合で配合することにより、より一層優れた表面性状を
有する成形品を提供することができる。このような好ま
しい配合割合とは、（ａ）水添ビスフェノール系不飽和
ポリエステル５〜２５重量部、より好ましくは１０〜２
０重量部と、イソ系不飽和ポリエステル２０〜４０重量
部、より好ましくは２４〜３０重量部とを含有し、さら
に、（ｂ）ビニル単量体４０〜６０重量部、より好まし
くは４７〜４９重量部、（ｃ）熱可塑性樹脂５〜１５重
量部、より好ましくは５〜１０重量部とを含み、これら
の樹脂分（ａ）〜（ｃ）の合計が１００重量部となるよ
うな配合である。

【００２２】また、（ｄ）の１０時間半減期温度が５０
℃以上、８５℃未満の有機過酸化物及び１０時間半減期
温度が８５℃以上、１１０℃以下の有機過酸化物につい
ては、熱硬化性成形材料のゲル化時間が２０〜５０秒と
なるようにその配合割合が調製される。好ましくは、１
０時間半減期温度が５０℃以上、８５℃未満の有機過酸
化物と８５℃以上、１１０℃以下の有機過酸化物との割
合は重量比で１対１〜４対１が好ましい。これは、１０
時間半減期温度が５０℃以上、８５℃未満の有機過酸化
物の割合が少ないと、硬化反応の開始が遅くなり、８５
℃以上、１１０℃未満の有機過酸化物の割合が相対的に
高くなるためプリゲル化現象が発生し易くなることがあ
るからであり、他方、１０時間半減期温度が８５℃以
上、１１０℃未満の有機過酸化物の割合が少なすぎると
硬化が終了し難くなり、残存溶剤、例えばスチレン量が
多くなり、得られる成形体の強度が低下することがある
からである。

【００２３】本発明にかかる熱圧縮成形方法では、上記
熱硬化性成形材料を加熱下において圧縮するに際し、ま
ず、１０時間半減期温度が５０℃以上、８５℃未満の有
機過酸化物が発生させたラジカルによる重合反応が立ち
上がる。この重合反応に伴う発熱により、さらに有機過
酸化物の分解が進み重合反応が進行し、樹脂の温度が上
昇する。次に、１０時間半減期温度が８５℃以上、１１
０℃以下の有機過酸化物の分解が急激に進行し、それに
よって重合反応が速やかに進行し、短時間で重合が果た
される。

【００２４】また、重合性の穏やかなイソ系不飽和ポリ
エステルを併用した場合には、それによって重合反応が
穏やかとなり、結果として重合反応は型締め完了後に開
始し、開始後速やかに重合反応が進行するので、プリゲ
ルの発生をより効果的に抑制することができるととも
に、速硬化性も満たされる。

【００２５】本発明の熱圧縮成形方法の工程は、以下の
３つの工程に分けることができる。 （１）可動型の移動開始から可動型の成形材料への接触
時点まで（高速移動域） （２）可動型の成形材料への接触から成形材料の流動ま
で（高速流動域） （３）成形材料の流動から型締め完了まで（減速域） 上記（１）〜（３）の工程は、より具体的には以下のよ
うにして行われる。

【００２６】（１）高速移動域 可動型が固定型に向かって移動を開始する時点から、可
動型から成形材料に接触される時点まで、成形材料は固
定型上に配置される。可動型の移動時間が長時間に及ぶ
と、一般的に、成形材料と、金型、特に固定型との接触
部が局部的にゲル化し、硬化し、プリゲルが発生する。
従って、可動型の移動は速い方が好ましい。

【００２７】近年、高速プレス機の出現により、可動型
の固定型側への移動速度は、８００ｍｍ／秒程度まで速
めることが可能とされている。本発明では、上記プリゲ
ルを抑制するために、（１）の高速移動域では、可動型
は固定型に対して２０ｍｍ／秒以上の速度で移動され
る。２０ｍｍ／秒未満の移動速度で可動型を移動して成
形材料に接触させた場合には、固定型と成形材料との接
触時間が長くなり、プリゲルが発生し易くなる。

【００２８】なお、本発明においては、可動型が成形材
料に接触する前においては、生産性を高めるために、上
記のように、２００ｍｍ／秒以上の速度で可動型を固定
型側に移動させてもよい。その上限は特に限定されない
が、安定移動の観点から上記８００ｍｍ／秒が一つの目
安となる。

【００２９】（２）高速流動域 本発明では、可動型が移動されて成形材料に接触された
後、成形材料を流動させる工程まで、可動型は２０〜２
００ｍｍ／秒、好ましくは４０〜１００ｍｍ／秒の速度
で固定型に近接され、それによって成形材料が高速で流
動される。この場合、高速流動域の最終時点は、好まし
くは、成形材料のチャージされた状態の厚みを１とした
場合、成形材料の厚みが１未満〜１／３の範囲の厚みま
で薄くなった時点をいうものとする。

【００３０】上記のように成形材料を高速で流動させる
ことにより、可動型や固定型と成形材料との接触部分に
発生した僅かなプリゲルを流し去ることができ、かつ短
時間で成形材料を流動させることにより、金型からの熱
量の授受を低減することができる。従って、流動しなが
ら硬化する、流れ模様のプリゲルの発生をも完全に抑制
することができる。

【００３１】（３）減速域 本発明では、上記高速流動域の後に、可動型の移動速度
を遅くし、型締めを行う。この減速域では、型締め直前
時点の可動型の速度が０．１〜２０ｍｍ／秒となるよう
に減速することが必要である。好ましくは、この減速域
では、３段階程度に減速し、可動型の固定型との間の距
離が５ｍｍから型締め完了までの間に、１〜７ｍｍ／秒
の速度とすることにより、成形材料流動末端の波打ちを
効果的に抑制することができ、より高品位の成形品を得
ることができる。

【００３２】作用 本発明の熱圧縮成形方法では、可動型を移動させるに際
し、成形材料に可動型が接触するまでは２０ｍｍ／秒以
上の速度で移動させるため、固定型と熱硬化性成形材料
との接触時間の短縮により、プリゲルの発生を抑制する
ことができる。加えて、成形材料に可動型が接触した後
において、さらに可動型を２０〜２００ｍｍ／秒の範囲
の高速で移動させるため、熱硬化性成形材料が高速で流
動される。その結果、熱硬化性成形材料と固定型や可動
型との接触部分に発生するプリゲルを確実に押し流すこ
とができ、流動プリゲルの発生も防止することができ
る。

【００３３】特に、１４０℃硬化特性測定法におけるゲ
ル化時間が２０〜５０秒である速硬化性の熱硬化性成形
材料を用いた場合には、プリゲルの発生を防止しつつ成
形時間を短縮することができる。すなわち、このような
速硬化性の成形材料を用いて生産性を高めても、高品位
の成形品を得ることができる。

【００３４】すなわち、本発明にかかる熱圧縮成形方法
は、速硬化性の熱硬化性成形材料を用いて生産性を高め
るに際し、上記のように可動型の移動速度を高め、特に
熱硬化性成形材料と接触した後の可動型の移動速度をも
高めることにより、プリゲルの発生を効果的に抑制した
ことに特徴を有する。

【００３５】

【実施例】以下、本発明の非限定的な実施例を説明する
ことにより、本発明を明らかにする。なお、以下におい
て、部は、特に断らない限り、重量部を意味するものと
する。

【００３６】（１）使用した成形機及び金型 成形機としては、月島機械社製、２５００トンスーパー
ハイテクプレス成形機を用いた。金型としては、１１７
ｃｍ×１６７ｃｍの寸法を有する洗い場付き浴槽を成形
するための固定型及び可動型を有する金型を用意した。
固定型及び可動型の何れについても、内部に蒸気配管が
設けられており、該蒸気より金型温度が調整されるよう
に構成されている。上記固定型及び可動型をプレス機を
取付け、上型を可動型とし、下型を固定型とした。

【００３７】図３に、上記金型の構造を略図的に示す。
図３において、可動型１１には、成形凹部１１ａ，１１
ｂが設けられており、成形凹部１１ａの底部は、成形品
に複数のリブ１１ｃが形成され得る形状を有している。

【００３８】他方、固定型１２は、可動型１１の成形凹
部１１ａ，１１ｂに入り込み得る突出部１２ａ，１２ｂ
を有する。なお、図３において示されている熱硬化性成
形材料１３，１４は、それぞれ、成形凹部１１ａ，１１
ｂと突出部１２ａ，１２ｂとの間で成形される。この場
合、成形凹部１１ａが、洗い場付き浴槽のパン側の部分
を成形する部分に相当し、成形凹部１１ｂがバス側の部
分を構成する部分に相当する。

【００３９】（２）成形材料の調製 熱硬化性成形材料として、下記の材料〜を用いて構
成された熱硬化性成形材料Ａ，Ｂの２種類を用意した。

【００４０】不飽和ポリエステル樹脂…不飽和ポリエ
ステル樹脂液として、下記の３種類のものを用意した。 ・水添ビスフェノール系不飽和ポリエステル樹脂液（ス
チレン濃度４０重量％となるようにスチレンに溶解され
ている。）。

【００４１】・イソフタル酸系不飽和ポリエステル液
（スチレン濃度４０重量％となるようにスチレンに溶解
されている。）。 ・オルソ系不飽和ポリエステル液（スチレン濃度４０重
量％となるようにスチレンに溶解されている。）。

【００４２】ポリスチレン樹脂液…ポリスチレンをス
チレンに溶解してなり、スチレン濃度が４０重量％とさ
れている。 硬化剤…硬化剤として、ｔ−プチルパーオキシベンゾ
エート（以下、ＴＢＰＢ）またはｔ−ブチルパーオキシ
イソプロピルカーボネートを用いた。

【００４３】充填材…炭酸カルシウム（日東粉化社
製、商品名：ＮＳ−１００）。 着色剤…酸化チタン粉末（堺化学工業社製、商品名：
ＳＲ−１）。 増粘剤…酸化マグネシウム（協和化学工業社製、商品
名：キョーワマグ１５０）。

【００４４】内部離型剤…ステアリン酸亜鉛（堺化学
工業社製） ガラス繊維…旭ファイバーグラス社製、ＥＲ４６３０
ＬＢＤ１６６Ｗの２５ｍｍカット品。

【００４５】上記材料〜を用い、下記の表１に示す
配合の熱硬化性成形材料Ａ，Ｂを調製した。各材料の配
合部数は表１に示す通りである。なお、不飽和ポリエス
テル樹脂及びポリスチレン樹脂液については、含まれて
いる不飽和ポリエステル及びポリスチレンの部数とし
て、それぞれの配合部数を下記の表１に示した。

【００４６】また、上記材料のうち、ガラス繊維を除い
た材料〜を十分に混練した後、ＳＭＣ製造装置を用
いてガラス繊維に含浸させ、４０℃で２４時間熟成し、
それによって厚み５ｍｍのシート状の熱硬化性成形材料
Ａ，Ｂを得た。

【００４７】

【表１】

【００４８】（３）硬化特性測定 上記のようにして用意した熱硬化性成形材料Ａ，Ｂの硬
化特性を下記のエアプレス、温度記録計、熱伝対、ポリ
エステルフィルムを用いて測定した。

【００４９】エアープレス…平板金型（１８０ｍｍ×
１８０ｍｍ）を有し、上下の平板金型間に厚さ４ｍｍの
スペーサーを配置したもの。空気圧は５ｋｇ／ｃｍ² 。
上下の金型共、１４０℃±１℃に温度調節し得るものを
用いた。 温度記録計…ラボラトリーレコーダーであって、チャ
ートスピード６０ｍｍ／分、０．５ｍＶ／ｃｍ、記録紙
幅２００ｍｍのもの。 熱伝対…外径１．０ｍｍのシース熱伝対（フィリップ
社製、商品名：サーモコアックスＴｙｐｅ２ＡＢ−Ａｃ
１０）、長さ３００〜４００ｍｍ程度のもの。 ポリエステル樹脂フィルム…厚さ１２μｍ。

【００５０】上記〜の測定装置及び器具を用い、以
下の要領で硬化特性を測定した。まず、上下の平板金型
の温度を１４０℃±１℃に温度調整した。次に、シート
状の熱硬化性成形材料からなる試料を５０ｍｍ角に切断
し、２枚の試料を重ね上記ポリエステル樹脂フィルムで
包み込んだ。シート状でない試料については、約４５ｇ
を計り取り、２等分し、それぞれ平坦化し、試験に用い
た。

【００５１】次に、ポリエステル樹脂フィルムに包まれ
た試料を２個用意し、図１に示すように、試料１，２間
の中心に熱伝対５が位置するように粘着テープで熱伝対
５を固定し、プレスした。プレス開始と同時に、温度記
録計のチャートスピードを６０ｍｍ／分として始動さ
せ、試料の温度と時間との関係曲線を求め、図２に示し
たような温度変化曲線Ｃを記録した。

【００５２】上記温度変化曲線Ｃと時間との関係から、
ゲル化時間ＧＴ、最小硬化時間ＣＴ及び最高発熱温度を
以下の要領で求めた。 ゲル化時間ＧＴ…５０℃から交点Ｄまでの時間（秒） 最小硬化時間…５０℃から最高発熱温度までに要した時
間（秒） 最高発熱温度Ｔｍａｘ…記録紙上の最高温度（℃） 上記のようにして測定した熱硬化性成形材料Ａ，Ｂの１
４０℃硬化特性測定法におけるゲル化時間を上述した表
１に合わせて示す。表１から明らかなように、熱硬化性
成形材料Ａは、上記ゲル化時間が１０３秒と遅く、熱硬
化性成形材料Ｂは２９秒とかなり速い。

【００５３】（４）熱圧縮成形 上記のようにして用意した熱硬化性成形材料Ａ，Ｂを用
い、洗い場付き浴槽として用いる成形品を以下の実施例
１〜６，比較例１〜６に示すようにして、それぞれ、成
形を行った。なお、実施例１〜６及び比較例１〜６の何
れにおいても、成形を１０回繰り返し、１０個の成形品
を得た。

【００５４】（実施例１）図３に示した洗い場付き浴槽
用金型を用いて熱圧縮成形するにあたり、固定型１２の
温度を１５０℃、可動型１１の温度１３５℃とした後、
熱硬化性成形材料Ａを固定型１２上に載置した。この場
合、パン側の突出部１２ａ上には、６００ｍｍ×５００
ｍｍの寸法にカットしたシート状熱硬化性成形材料Ａを
１２枚重ね（高さ６０ｍｍ）、浴槽側の突出部１２ｂ上
には４００×５００ｍｍにカットしたシート状熱硬化性
成形材料Ａを１５枚重ねた（高さ７５ｍｍ）。

【００５５】図３に示されている上死点から可動型１１
を８００ｍｍ／秒の速度で第１変速位置（突出部１２
ａ，１２ｂから高さ１００ｍｍの位置、以後、変速位置
は、単に高さとして表現するが、全て突出部１２ａ，１
２ｂからの高さをいうものとする。）まで下降し、次に
第１変速位置において可動型の下降速度を５０ｍｍ／秒
に変速し、５０ｍｍ／秒の速度で第２変速位置（高さ３
０ｍｍ）まで下降した。

【００５６】この場合、熱硬化性成形材料Ａは、パン側
において高さ６０ｍｍの位置までチャージされており、
浴槽側においては高さ７５ｍｍの位置までチャージされ
ているため、第２変速位置に至るまでに、可動型１１が
熱硬化性成形材料をＡに接触されることになり、かつ第
２変速位置（高さ３０ｍｍ）に至るまで高速で熱硬化性
成形材料Ａが流動することがわかる。

【００５７】次に、第２変速位置において、可動型１１
の下降速度を４０ｍｍ／秒に変速し、第３変速位置（高
さ２０ｍｍ）まで下降させ、さらに、第３変速位置にお
いて可動型１１の下降速度を３０ｍｍ／秒に減速し、第
４変速位置（高さ１３ｍｍ）まで下降させ、第４変速位
置で可動型１１の速度を２０ｍｍ／秒として第５変速位
置（高さ８ｍｍ）まで移動させた。

【００５８】さらに、第５変速位置において可動型１１
の下降速度を１０ｍｍ／秒とし、第６変速位置（高さ４
ｍｍ）まで可動型１１を下降し、第６変速位置におい
て、可動型１１の下降速度３ｍｍ／秒に変速し、そのま
まの速度で型締めを行った。

【００５９】型締め後９０ｋｇ／ｃｍ² の圧力で、３３
０秒間、加圧成形した。しかる後、脱型し、洗い場付き
浴槽成形品を得た。この成形を１０回繰り返し、実施例
１において１０個の成形品を得た。

【００６０】（実施例２〜６，比較例１〜６）実施例２
〜６，比較例１〜６においては、それぞれ、下記の表２
に示す熱硬化性成形材料ＡまたはＢを用い、可動型１１
の下降速度、変速位置及び型締め時間を下記の表１に示
すように変更したことを除いては、実施例１と同様にし
て成形を行い、それぞれ、１０個の成形品を得た。

【００６１】なお、比較例１〜４及び６においては、第
１変速位置で可動型１１の下降速度を第２下降速度に設
定した後は、型締めに至るまで第２下降速度で可動型１
１を移動させた。また、比較例５では、可動型の下降速
度は最初から型締めに至るまで３００ｍｍ／秒であっ
た。

【００６２】（実施例及び比較例の評価）上記実施例１
〜６，比較例１〜６で得られた成形品につき、目視によ
りプリゲルの発生や波打ちの有無を評価した。評価結果
を、下記の表２に示す。なお、表２におけるプリゲル発
生数、流動プリゲル発生数、波打ち発生数は、各１０個
の成形品におけるプリゲル、流動プリゲルまたは波打ち
が発生している成形品の数を示すものである。

【００６３】

【表２】

【００６４】表２から明らかなように、比較例１では、
熱硬化性成形材料Ａを用いており、第１変速位置（高さ
１００ｍｍ）まで高速で可動型を移動させているが、熱
硬化性成形材料Ａに可動型が接触する直前で可動型１１
の下降速度を４ｍｍ／秒に減速しているため、流動プリ
ゲルや波打ちが全ての成形品において発生していた。

【００６５】また、比較例２では、熱硬化性成形材料Ａ
に比べて速硬化性の熱硬化性成形材料Ｂを用いているた
め、型締めに至るまでの時間は１５０秒と短縮されてい
るが、やはり熱硬化性成形材料Ｂに可動型が接触する直
前に可動型の移動速度を減速しているため、流動プリゲ
ルや波打ちが全ての成形品で発生していた。さらに、よ
り速硬化性の熱硬化性成形材料Ｂを用いているため、プ
リゲルも全ての成形品で発生していた。

【００６６】比較例３では、熱硬化性成形材料Ａを用い
て成形しており、第１変速位置（高さ１００ｍｍ）まで
は高速で可動型を移動しているが、第１変速位置以降に
おいて、下降速度を８ｍｍ／秒としているため、流動プ
リゲルが１０個の成形品中１個で発生しており、波打ち
が１０個の成形品中他の２個の成形品で発生しており、
良好な外観を有する成形品は１０個中７個にすぎなかっ
た。

【００６７】比較例４では、比較例３と同様の条件で熱
圧縮成形を行ったが、より速硬化性の熱硬化性成形材料
Ｂを用いたため、１０個の成形品の何れにおいても、プ
リゲル、流動プリゲル及び波打ちが発生しており、１０
個の成形品中外観特性に優れた良品は皆無であった。

【００６８】比較例５では、最初から最後まで下降速度
を３００ｍｍ／秒としたため、１０個の成形品において
波打ちが発生していた。比較例６では、可動型が成形材
料と接触した後も２５０ｍｍ／秒という高速で型を移動
させたため、やはり１０個の成形品において波打ちが発
生していた。

【００６９】これに対して、実施例１〜６では、何れの
場合においても、第１変速位置まで高速で可動型を移動
させて成形時間の短縮が図られているだけでなく、第１
変速位置から第２変速位置までを、４０〜１２０ｍｍ／
秒で可動型を下降させている。従って、可動型が比較的
高速で熱硬化性成形材料に接触され、かつ高速で硬化性
成形材料が流動されている。そのため、得られた１０個
の成形品において、プリゲル、流動プリゲル及び波打ち
が発生しておらず、実施例１〜６の何れの場合において
も外観が良好な成形品を確実に得ることが可能であっ
た。

【００７０】特に、熱硬化性成形材料Ａを用いた実施例
１，３に比べて、より速硬化性の熱硬化性成形材料Ｂを
用いた実施例２，４，５，６では、外観の良好な成形品
を、より短時間で、すなわち型締め時間を１５０秒とし
て提供し得ることがわかる。

【００７１】

【発明の効果】以上のように、本発明にかかる熱圧縮成
形方法では、熱硬化性成形材料を熱圧縮成形するに際
し、可動型を２０ｍｍ／秒以上の速度で固定型側に移動
させて成形材料に接触させているため、すなわち高速で
可動型を固定型側に移動させるため成形時間の短縮を図
ることができる。

【００７２】しかも、成形材料に可動型が２０ｍｍ／秒
以上の速度で接触され、さらに接触後においても２０〜
２００ｍｍ／秒の範囲で可動型が固定型に近接されるよ
うに移動されるため、熱硬化性成形材料が高速で流動さ
れる。従って、例えば１４０℃硬化特性測定法における
ゲル化時間が２０〜５０秒のような速硬化性の熱硬化性
成形材料を用いた場合、固定型と成形材料との接触によ
るプリゲルが部分的に生じていたとしても、熱硬化性成
形材料が高速度流動されるため、このようなプリゲルは
上記高速流動により押し流され、かつ流動プリゲルも発
生し難い。

【００７３】よって、生産性を高めるべく速硬化性の熱
硬化性成形材料を用いた場合であっても、プリゲルや波
打ち等が生じ難い表面平滑性及び表面の光沢に優れた高
品位の成形品を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】１４０℃硬化特性測定法を説明するための略図
的断面図。

【図２】１４０℃硬化特性測定法において得られた成形
材料の温度と時間との関係を示す図。

【図３】実施例１〜６，比較例１〜６で行われた圧縮成
形方法における金型の形状を説明するための断面図。

【符号の説明】

１１…可動型 １２…固定型 １３，１４…熱硬化性成形材料

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱硬化性成形材料を熱圧縮成形するに際
   し、固定型上に熱硬化性成形材料をチャージし、可動型
   を２０ｍｍ／秒以上の速度で固定型側に移動させて成形
   材料に接触させ、成形材料に可動型が接触した後に、２
   ０〜２００ｍｍ／秒の範囲の速度で可動型を固定型に近
   接させることにより成形材料を流動させ、次に０．１ｍ
   ｍ／秒〜２０ｍｍ／秒未満の範囲の速度で可動型を移動
   させて型締めを行うことを特徴とする熱圧縮成形方法。