(57)【要約】【課題】樹脂成形品の表面に大理石調の質感を表出する新規な樹脂成形材料を提供する。【解決手段】樹脂成形材料は、熱硬化性樹脂に添加物が添加配合されたものである。添加物は、低収縮樹脂材と、充填材と、着色剤と、長さ３００〜５００μｍ、幅１１〜１７μｍ及び厚み５〜１３μｍの横断面略矩形状の着色繊維材１０と、ガラス繊維と、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱硬化性樹脂に添加物が添加配合された樹脂成形材料であって、
上記添加物は、低収縮樹脂材と、充填材と、着色剤と、長さ３００〜５００μｍ、幅１１〜１７μｍ及び厚み５〜１３μｍの横断面略矩形状の着色繊維材と、ガラス繊維と、を含む樹脂成形材料。
【請求項２】
請求項１に記載された樹脂成形材料において、
上記着色剤は、樹脂成形品をＪＩＳ  Ｚ８７２１−１９９３で規定される明度が５以上の色に着色するものである樹脂成形材料。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された樹脂成形材料において、
上記着色繊維材は、変色防止処理された着色レーヨン繊維である樹脂成形材料。
【請求項４】
熱硬化性樹脂に添加物が添加配合された樹脂成形材料を加熱及び加圧して成形した樹脂成形品であって、
上記添加物は、低収縮樹脂材と、充填材と、着色剤と、長さ３００〜５００μｍ、幅１１〜１７μｍ及び厚み５〜１３μｍの横断面略矩形状の着色繊維材と、ガラス繊維と、を含む樹脂成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱硬化性樹脂に添加物が添加配合された樹脂成形材料及びそれを用いた樹脂成形品に関する。
【背景技術】
【０００２】
シートモールディングコンパウンド（ＳＭＣ）やバルクモールディングコンパウンド（ＢＭＣ）といった樹脂材料をプレス加工することにより、表面に大理石調などの質感の柄模様を表出させた洗面台や浴槽等の樹脂成形品を成形する技術が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、透明もしくは半透明の樹脂内に着色した直径１０〜５０μｍ、長さ０．１〜２．０ｍｍのセルロース繊維体を０．０５〜１０重量％混入してなるゲルコート層と、着色および強化した層からなる模様付合成樹脂成形体が開示されている。そして、同文献には、これによれば、有色模様を形成したゲルコート層は着色繊維体により分散して模様を形成するので、少量の混入量により、着色、模様付け効果が大きく、また、少量により着色、模様付けを行うことができるので、表面ゲルコート層の耐熱性や強度を減ずることもない、と記載されている。
【特許文献１】特許第２５６４４１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本出願の目的は、樹脂成形品の表面に大理石調の質感を表出する新規な樹脂成形材料及びそれを用いた樹脂成形品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、熱硬化性樹脂に添加物として所定寸法の横断面略矩形状の着色繊維材を添加配合したものを成形用の樹脂成形材料とすることにより、それを用いて成形した樹脂成形品の表面に大理石調の質感を表出しうることを見出し、本発明に想到したものである。
【０００６】
上記目的を達成する本発明は、熱硬化性樹脂に添加物が添加配合された樹脂成形材料であって、
上記添加物は、低収縮樹脂材と、充填材と、着色剤と、長さ３００〜５００μｍ、幅１１〜１７μｍ及び厚み５〜１３μｍの横断面略矩形状の着色繊維材と、ガラス繊維と、を含む。
【０００７】
上記構成の本発明の樹脂成形材料によれば、これを加熱及び加圧して成形した樹脂成形品において、表面に着色繊維材による流れ模様が表れ、それによって雲状の大理石調の質感が表出される。
【０００８】
ここで、着色繊維材は、横断面略矩形の棒状に形成されており、その長さ方向の寸法が長さで、横断面である略矩形の長尺辺の寸法が幅で、短尺辺の寸法が厚みである。着色繊維材の長さが３００μｍ以上５００μｍ以下であることを要するのは、３００μｍよりも短いと、樹脂成形品の表面に表出される着色繊維材による流れ模様が不鮮明となり、一方、５００μｍよりも長いと、樹脂成形品の表面に繊維自体が明瞭に表出されて意匠性が低くなるからである。また、着色繊維材の幅が１１μｍ以上１７μｍ以下であることを要するのは、１１μｍよりも狭いと、樹脂成形品の表面に表出される着色繊維材による流れ模様が不鮮明となり、一方、１７μｍよりも広いと、樹脂成形品の表面に繊維自体が明瞭に表出されて意匠性が低くなるからである。さらに、着色繊維材の厚みが５μｍ以上１３μｍ以下であることを要するのは、５μｍよりも薄いと、樹脂成形品の表面に表出される着色繊維材による流れ模様が不鮮明となり、一方、１３μｍよりも厚いと、樹脂成形品の表面に繊維自体が明瞭に表出されて意匠性が低くなるからである。着色繊維材の長さ、幅及び厚みは、いずれも数平均値である。例えば、１００本の着色繊維材の着色繊維材のそれぞれの長さ、幅及び厚みを電子顕微鏡で観察しながら計測した後、長さ、幅及び厚みのそれぞれを数平均する。
【０００９】
本発明の樹脂成形材料は、上記着色剤が、樹脂成形品をＪＩＳ  Ｚ８７２１−１９９３で規定される明度が５以上の色に着色するものであってもよい。
【００１０】
上記の構成によれば、樹脂成形品が白色系の色に着色されるので、その表面に表出される着色繊維材による流れ模様による大理石調の質感がより一層鮮明となる。
【００１１】
本発明の樹脂成形材料は、上記着色繊維材が、変色防止処理された着色レーヨン繊維であるものであってもよい。
【００１２】
上記構成のように、着色繊維材が変色防止処理された着色レーヨン繊維であると、結果として耐候性に優れた樹脂成形品を得ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上の通り、本発明によれば、これを用いた樹脂成形品の表面に、着色繊維材による流れ模様による雲状の大理石調の質感を表出させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１５】
本発明の実施形態に係る樹脂成形材料は、プレス成形用途に用いられるものである。
【００１６】
この樹脂成形材料は、ベースとなる熱硬化性樹脂に添加物が添加配合されたものである。
【００１７】
熱硬化性樹脂は、加圧下で加熱することにより固化して樹脂成形品の外形を形成するものであり、一旦、固化すると最初の性質を損うことなく再溶融、或いは、再成形できない性質を有する。熱硬化性樹脂としては、例えば、ビニルエステル樹脂や不飽和ポリエステル樹脂を挙げることができる。不飽和ポリエステル樹脂の場合、樹脂成形品の表面に巣が生じないようにすると共に、表面の平滑性を得るために、全体に対するその含有量を１０．０〜４５．０質量％とするのがよい。
【００１８】
添加物は、樹脂成形品の品質や成形性の改善を図るものであり、低収縮樹脂材と、硬化剤と、内部離型剤と、重合禁止剤と、充填材と、着色繊維材と、着色剤と、増粘剤と、ガラス繊維とを含む。
【００１９】
低収縮樹脂材は、熱硬化性樹脂に分散することで、熱硬化性樹脂が高温下で硬化して樹脂成形品が成形された後、それが冷却される過程で収縮するのを抑制する。低収縮樹脂材としては、例えば、ポリスチレン樹脂をスチレンに溶解させたもの等を挙げることができる。低収縮樹脂材は、樹脂成形品の表面に巣が生じないようにすると共に、表面の平滑性を得るために、全体に対するその含有量を１．０〜２５．０質量％とするのがよい。
【００２０】
硬化剤は、熱硬化性樹脂の硬化反応の開始を開始させる。硬化剤としては、例えば、パーカーボネート系のものやアルキルパーエステル系のものを挙げることができる。
【００２１】
内部離型剤は、樹脂成形品の金型からの脱型を容易にする。内部離型剤としては、例えば、ステアリン酸亜鉛等を挙げることができる。
【００２２】
重合禁止剤は、樹脂成形材料が金型にセットされて所定の温度になるまで熱硬化性樹脂が硬化反応を起こさないように反応制御する。重合禁止剤としては、例えば、クペンアルミ塩等を挙げることができる。
【００２３】
充填材は、増量材となるものである。充填材としては、例えば、水酸化アルミニウムや炭酸カルシウム等を挙げることができる。充填材は、樹脂成形品の表面の平滑性を得ると共に、樹脂成形材料として硬くなり過ぎないようにするために、全体に対するその含有量を２０．０〜７０．０質量％とするのがよい。
【００２４】
着色繊維材１０は、例えば図１に示すように、各面に長さ方向に延びる複数の突条が並行に設けられた横断面略矩形状の短繊維であり、それが成形時に流動することで樹脂成形品の表面に流れ模様を表し、それによって樹脂成形品に雲状の大理石調の質感を表出する加飾材である。着色繊維材１０は、数平均の長さが３００〜５００μｍで、幅が１１〜１７μｍ及び厚みが５〜１３μｍである。着色繊維材１０の長さが３００μｍよりも短い、或いは、幅が１１μｍよりも狭い、或いは、厚みが５μｍよりも薄いと、樹脂成形品の表面に表出される着色繊維材１０による流れ模様が不鮮明となってしまう。着色繊維材１０の長さが５００μｍよりも長い、或いは、幅が１７μｍよりも広い、或いは、厚みが１３μｍよりも厚いと、樹脂成形品の表面に繊維自体が明瞭に表出されて意匠性が低くなってしまう。
【００２５】
着色繊維材１０は、有機繊維や無機繊維の短繊維を着色したものである。着色繊維材１０として用いられる有機繊維としては、例えば、綿や絹や麻等の天然繊維、セルロースを再生して得られるレーヨン繊維等の再生繊維、ナイロン繊維やポリエステル繊維等の化学繊維などを挙げることができる。着色繊維材１０として用いられる無機繊維としては、例えば、金属繊維、ガラス繊維などを挙げることができる。着色繊維材１０は、ヤーン状態の繊維を染色した後、長さ方向に所定ピッチでカットすることで製造することができる。また、ヤーン状態の繊維を長さ方向に所定ピッチでカットした短繊維を染色するようにしてもよい。この着色繊維材１０として紫外線変色防止処理された着色レーヨン繊維を用いると、結果として耐候性に優れた樹脂成形品を得ることができる。
【００２６】
着色剤は、樹脂成形品を着色する。着色剤は、酸化チタンによる白色をベースとし、それに着色すべき色に応じた物質が組み合わされて構成される。樹脂成形品が白色系の色に着色されると、その表面に表出される着色繊維材１０の流れ模様による大理石調の質感がより一層鮮明となるので、着色剤は、樹脂成形品をＪＩＳ  Ｚ８７２１−１９９３で規定される明度が５以上の色に着色するものであるのが好ましい。着色剤は、樹脂のベース色及びガラス繊維が見えて樹脂成形品に大理石調の質感が得られにくくなるのを防ぐと共に、樹脂成形材料の粘度が低くなって成形が困難とならないようにするために、全体に対するその含有量を０．１〜１０．０質量％とするのがよい。
【００２７】
増粘剤は、樹脂成形材料が成形用材料として要求される粘度を呈するように増粘する。増粘剤としては、例えば、酸化マグネシウム等を挙げることができる。
【００２８】
ガラス繊維は、樹脂成形品を補強する。ガラス繊維は、カット性及び成形性を良好にするために、その長さが６．３５〜２５．４ｍｍであるのがよい（このガラス繊維の長さも数平均値である。）。ガラス繊維は、樹脂成形品の十分な強度を得ると共に、樹脂成形品の表面にガラス繊維が表出するのを防ぐために、全体に対するその含有量を０．１〜３５．０質量％とするのがよい。
【００２９】
添加物として、その他に必要に応じてシランカップリング剤や分離防止剤を含めてもよい。これらは、樹脂成形品が偏平で肉厚がほぼ均一である場合には添加配合する必要はないが、樹脂成形品が肉厚の異なる部分を有したりリブを有する場合には添加配合する必要がある。
【００３０】
以上の樹脂成形材料は、ＳＭＣやＢＭＣとされて樹脂成形品の成形加工に供される。
【００３１】
前者の場合、熱可塑性樹脂及びガラス繊維を除く添加物を混練したコンパウンドを樹脂シート表面に積層したものを一対作製し、その一方のコンパウンド表面にガラス繊維を散布した後、その上に他方をコンパウンド表面同士が向き合うように貼り合わせることによりシート状のＳＭＣが得られ、それがプレス成形に供される。例えば、ＳＭＣを、各々、所定の温度に調温された上金型及び下金型間に設け、それをプレス成形することにより、熱硬化性樹脂が架橋反応を起こして硬化し、それによって上下金型によって規定される形状に保形された洗面台や浴槽等の樹脂成形品が成形される。そして、その樹脂成形品には、表面に大理石調の質感が表出される。なお、熱可塑性樹脂及び全ての添加物を混練したものをシート状に成形してもＳＭＣを得ることができる。
【００３２】
後者の場合、熱硬化性樹脂及び添加物を混練装置に投入して混練することにより塊状のＢＭＣが得られ、それがプレス成形、トランスファー成形、射出成形に供される。
【００３３】
以上のような樹脂成形材料によれば、これを加熱及び加圧して成形した樹脂成形品において、表面に着色繊維材１０による流れ模様が表れ、それによって雲状の大理石調の質感が表出させることができる。
【実施例】
【００３４】
（試験評価サンプル）
以下の例１〜７のＳＭＣを準備した。なお、それぞれの構成は表１にも示す。
【００３５】
＜例１＞
不飽和ポリエステル樹脂（ジャパンコンポジット社製  商品名：Ｎ−２１Ｂ）、低収縮樹脂（ジャパンコンポジット社製  商品名：ＡＴ−１１１）、充填材である水酸化アルミニウム（日本軽金属社製  商品名：ＢＫ−１５３）、充填材である炭酸カルシウム（日東粉化工業社製  商品名：Ｓライト＃１２００）、加飾材である着色レーヨン繊維Ａ（長さ５５０μｍ、幅５２μｍ及び厚み２５μｍ）、及び、その他硬化剤等を混練したコンパウンドを樹脂シート表面に積層したものを一対作製し、その一方のコンパウンド表面に長さ１２．７ｍｍのガラス繊維を散布した後、その上に他方をコンパウンド表面同士が向き合うように貼り合わせたシート状のＳＭＣであって、不飽和ポリエステル樹脂の含有量を２２．２４質量％、低収縮樹脂の含有量を５．５６質量％、充填材である水酸化アルミニウムの含有量を２２．２４質量％、充填材である炭酸カルシウムの含有量を２２．２４質量％、加飾材である着色繊維材Ａの含有量を０．４２質量％、ガラス繊維の含有量を２３．０７％としたものを例１とした。なお、ガラス繊維の散布は、ガラスロービンから引き出されたガラス長繊維をガラスチョッパーで切断しながら行ったが、このときガラス長繊維の開繊は行わなかった。また、着色繊維材Ａの長さ、幅及び厚みのそれぞれの寸法はいずれも数平均値である。
【００３６】
＜例２＞
加飾材として着色レーヨン繊維Ｂ（長さ５５０μｍ、幅２０μｍ及び厚み２．８μｍ）を用い、不飽和ポリエステル樹脂の含有量を２２．２７質量％、低収縮樹脂の含有量を５．５７質量％、充填材である水酸化アルミニウムの含有量を２２．２７質量％、充填材である炭酸カルシウムの含有量を２２．２７質量％、加飾材である着色繊維材Ｂの含有量を０．２８質量％、ガラス繊維の含有量を２３．１０％としたことを除いて例１と同一構成のＳＭＣを例２とした。
【００３７】
＜例３＞
加飾材として紫外線変色防止処理された着色レーヨン繊維Ｃ（長さ４００μｍ、幅２０μｍ及び厚み５．０μｍ）を用い、不飽和ポリエステル樹脂の含有量を２２．２７質量％、低収縮樹脂の含有量を５．５７質量％、充填材である水酸化アルミニウムの含有量を２２．２７質量％、充填材である炭酸カルシウムの含有量を２２．２７質量％、加飾材である着色繊維材Ｃの含有量を０．２８質量％、ガラス繊維の含有量を２３．１０％としたことを除いて例１と同一構成のＳＭＣを例３とした。
【００３８】
＜例４＞
加飾材として紫外線変色防止処理された着色レーヨン繊維Ｄ（長さ４５０μｍ、幅１２．５μｍ及び厚み１１μｍ）を用い、不飽和ポリエステル樹脂の含有量を２２．３２質量％、低収縮樹脂の含有量を５．５８質量％、充填材である水酸化アルミニウムの含有量を２２．３２質量％、充填材である炭酸カルシウムの含有量を２２．３２質量％、加飾材である着色繊維材Ｄの含有量を０．０７質量％、ガラス繊維の含有量を２３．１５％としたことを除いて例１と同一構成のＳＭＣを例４とした。
【００３９】
＜例５＞
加飾材として紫外線変色防止処理された着色レーヨン繊維Ｅ（長さ３６５μｍ、幅１６μｍ及び厚み６．８μｍ）を用い、不飽和ポリエステル樹脂の含有量を２２．２７質量％、低収縮樹脂の含有量を５．５７質量％、充填材である水酸化アルミニウムの含有量を２２．２７質量％、充填材である炭酸カルシウムの含有量を２２．２７質量％、加飾材である着色繊維材Ｅの含有量を０．２８質量％、ガラス繊維の含有量を２３．１０％としたことを除いて例１と同一構成のＳＭＣを例５とした。
【００４０】
＜例６＞
加飾材として紫外線変色防止処理された着色レーヨン繊維Ｆ（長さ３６５μｍ、幅９μｍ及び厚み６．８μｍ）を用い、不飽和ポリエステル樹脂の含有量を２２．３０質量％、低収縮樹脂の含有量を５．５７質量％、充填材である水酸化アルミニウムの含有量を２２．３０質量％、充填材である炭酸カルシウムの含有量を２２．３０質量％、加飾材である着色繊維材Ｅの含有量を０．１４質量％、ガラス繊維の含有量を２３．１４％としたことを除いて例１と同一構成のＳＭＣを例６とした。
【００４１】
＜例７＞
加飾材として紫外線変色防止処理された着色レーヨン繊維Ｇ（長さ３６５μｍ、幅１６μｍ及び厚み２．３μｍ）を用い、不飽和ポリエステル樹脂の含有量を２２．２４質量％、低収縮樹脂の含有量を５．５６質量％、充填材である水酸化アルミニウムの含有量を２２．２４質量％、充填材である炭酸カルシウムの含有量を２２．２４質量％、加飾材である着色繊維材Ｅの含有量を０．４２質量％、ガラス繊維の含有量を２３．０７％としたことを除いて例１と同一構成のＳＭＣを例７とした。
【００４２】
【表１】
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【００４３】
（試験評価方法）
例１〜７のそれぞれのＳＭＣについて、１４５℃に調温した上型と１３５℃に調温した下型との間に設け、プレス成形にて樹脂成形品を成形し、その表面の観察を行った。
【００４４】
（試験評価結果）
評価結果を表１に示す。
【００４５】
表１によれば、樹脂成形品の表面に表出される模様が樹脂成形材料に含まれる着色繊維材の寸法によって影響を受けるということが分かる。
【００４６】
着色繊維材の長さが５５０μｍである例１及び２では、着色繊維材自体がゴミや汚れのように見えた。また、着色繊維材の幅が２０μｍである例３でも、着色繊維材自体がゴミや汚れのように見えた。一方、着色繊維材の長さが５００μｍ以下で且つ幅が２０μｍより狭い例４〜７では、着色繊維材自体がゴミや汚れのように見えることはなかった。
【００４７】
着色繊維材の幅が９μｍである例６では、着色繊維材による流れ模様が不鮮明であった。また、着色繊維材の幅が２．８μｍである例２でも、着色繊維材の厚みが２．３μｍである例７でも、着色繊維材による流れ模様が不鮮明であった。一方、着色繊維材の幅が９μｍよりも広く且つ厚みが２．８μｍより厚い例１、３〜７では、着色繊維材による流れ模様が不鮮明であった。
【００４８】
以上の結果より、着色繊維材が、長さ３００〜５００μｍ、幅１１〜１７μｍ及び厚み５〜１３μｍのものであれば、樹脂成形品の表面に、着色繊維材による流れ模様による雲状の大理石調の質感を表出させることができると推測される。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
以上説明したように、本発明は、熱硬化性樹脂に添加物が添加配合された樹脂成形材料及びそれを用いた樹脂成形品に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】着色繊維材の斜視図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０  着色繊維材
【図１】
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