(57)【要約】【課題】  ＳＭＣの取扱いを容易とし、ＳＭＣ成形品の生産性を向上させた、より天然大理石に近い自然なマーブル調の柄を有するＳＭＣ成形品の製造方法を提供すること。【解決手段】  補強繊維材に樹脂コンパウンドを含浸させた同種のＳＭＣ１を複数枚重ね、金型に配置して加熱加圧成形するＳＭＣ成形品の製造方法であって、最上層のＳＭＣの下側に位置する、任意の少なくとも１枚のＳＭＣの表面にＳＭＣとは異なる色調の熱硬化性樹脂組成物３を塗布した後、金型に配置する、または、最上層の前記ＳＭＣの表面に前記ＳＭＣとは異なる色調の熱硬化性樹脂組成物を塗布した後、この熱硬化性樹脂組成物を塗布した面が下側になるように重ねて金型に配置して加熱加圧することにより、樹脂コンパウンドを流動させながら熱硬化性樹脂組成物を流動して成形することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
補強繊維材に樹脂コンパウンドを含浸させた同種のＳＭＣを複数枚重ね、金型に配置して加熱加圧成形するＳＭＣ成形品の製造方法であって、
最上層の前記ＳＭＣの下側に位置する、任意の少なくとも１枚の前記ＳＭＣの表面に前記ＳＭＣとは異なる色調の熱硬化性樹脂組成物を塗布した後、金型に配置する、または、最上層の前記ＳＭＣの表面に前記ＳＭＣとは異なる色調の熱硬化性樹脂組成物を塗布した後、この熱硬化性樹脂組成物を塗布した面が下側になるように重ねて金型に配置して加熱加圧することにより、前記樹脂コンパウンドを流動させながら前記熱硬化性樹脂組成物を流動して成形することを特徴とするＳＭＣ成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳＭＣ成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、人工大理石等のマーブル調の柄を有する成形品は、その高い意匠性から浴槽等に多く使用されている。
【０００３】
このような成形品を、補強繊維材に熱硬化型の樹脂コンパウンドを含浸させたＳＭＣ（シートモールディングコンパウンド、Sheet Molding Compounds）を金型にて加熱加圧成形することにより成形することが検討されている。
【０００４】
これまでに、柄を有するＳＭＣ成形品を製造するために、色調の異なる２枚のＳＭＣを積層して金型により加熱加圧成形する方法が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。この方法によれば、金型内での溶融した異なる色調の樹脂コンパウンドによる柄を有するＳＭＣ成形品を製造することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３４４９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来のＳＭＣ成形品の成形方法により、異なる色調の樹脂コンパウンドを流動させて、天然大理石の風合いを有するマーブル調の柄を有するＳＭＣ成形品を得るためには、成形時の加熱加圧条件等により硬化度の微妙な調整が必要であった。
【０００７】
そのため、微妙な調整の違いによりＳＭＣの樹脂コンパウンドの流動性が悪くなる場合があり、天然大理石の風合いとは異なった不自然な柄となるといった問題があった。また、色調の異なる２枚のＳＭＣを用意する必要があり、ＳＭＣの取扱いが煩雑となるため、生産性が悪いといった問題もあった。
【０００８】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、ＳＭＣの取扱いを容易とし、ＳＭＣ成形品の生産性を向上させた、より天然大理石に近い自然なマーブル調の柄を有するＳＭＣ成形品の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するために、以下のことを特徴としている。
【００１０】
すなわち、本発明のＳＭＣ成形品の製造方法は、補強繊維材に樹脂コンパウンドを含浸させた同種のＳＭＣを複数枚重ね、金型に配置して加熱加圧成形するＳＭＣ成形品の製造方法であって、最上層のＳＭＣの下側に位置する、任意の少なくとも１枚のＳＭＣの表面にＳＭＣとは異なる色調の熱硬化性樹脂組成物を塗布した後、金型に配置する、または、最上層のＳＭＣの表面に前記ＳＭＣとは異なる色調の熱硬化性樹脂組成物を塗布した後、この熱硬化性樹脂組成物を塗布した面が下側になるように重ねて金型に配置して加熱加圧することにより、樹脂コンパウンドを流動させながら熱硬化性樹脂組成物を流動させて成形することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ＳＭＣの取扱いを容易とし、ＳＭＣ成形品の生産性を向上させた、より天然大理石に近い自然なマーブル調の柄を有するＳＭＣ成形品を製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】表面に熱硬化性樹脂組成物を塗布したＳＭＣを示す概略断面図である。
【図２】表面に熱硬化性樹脂組成物を塗布したＳＭＣを２層目及び３層目に積層した状態を示す概略斜視図である。
【図３】ＳＭＣの積層物を金型に配置して、加熱加圧成形する工程を示す概略断面図である。
【図４】ＳＭＣ成形品の表面に形成されたマーブル調の柄を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、発明を実施するための形態をあげて、本発明のＳＭＣ成形品の製造方法をさらに詳細に説明する。
【００１４】
本実施形態のＳＭＣ成形品の製造方法は、補強繊維材に樹脂コンパウンドを含浸させた同種のＳＭＣを複数枚重ね、金型に配置して加熱加圧成形するＳＭＣ成形品の製造方法である。具体的には、最上層のＳＭＣの下側に位置する、任意の少なくとも１枚のＳＭＣの表面にＳＭＣとは異なる色調の熱硬化性樹脂組成物を塗布した後、金型に配置する。そして加熱加圧することにより、樹脂コンパウンドを流動させながら熱硬化性樹脂組成物を流動させて成形する。
【００１５】
または、最上層のＳＭＣの表面に前記ＳＭＣとは異なる色調の熱硬化性樹脂組成物を塗布した後、この熱硬化性樹脂組成物を塗布した面が下側になるように重ねる。そして、金型に配置して加熱加圧することにより、樹脂コンパウンドを流動させながら熱硬化性樹脂組成物を流動させて成形する。
【００１６】
図１に示したように、まず、シート状に賦形されたＳＭＣ１の表面にＳＭＣ１とは色調の異なる熱硬化性樹脂組成物３を塗布したＳＭＣ２を作製する。ＳＭＣ１は、補強繊維材にＳＭＣ成形品のベース色となる色の樹脂コンパウンドを含浸させたものである。
【００１７】
補強繊維材としては、通常、ＳＭＣで用いられる補強繊維材であれば特に制限なく用いることができ、これらのものとしては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、ケブラー繊維等、種々の無機繊維、有機繊維等の補強繊維材を用いることができる。
【００１８】
補強繊維材に含浸させる樹脂コンパウンドとしては、例えば、不飽和ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等、また、これらに対応する硬化剤を用いることができる。
【００１９】
また、樹脂コンパウンドには、ＳＭＣ成形品のベースとなる色を調整するために、染料、顔料、着色用のトナー等を添加することができる。
【００２０】
さらに、加熱加圧時における樹脂コンパウンドの流動性を調整するために、増粘剤、モノマー成分等を添加することができる。
【００２１】
増粘剤としては、例えば、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム等を用いることができる。モノマー成分としては、例えば、スチレンモノマー、アクリルモノマー等の樹脂コンパウンド中で架橋する重合性単量体を用いることができる。
【００２２】
また、ＳＭＣ１の樹脂コンパウンドには、本発明の効果を阻害しない範囲において、必要に応じて低収縮剤、無機充填材、離型剤、硬化促進剤、紫外線吸収剤、光安定剤等を添加することもできる。
【００２３】
ＳＭＣ１の厚さは、製造するＳＭＣ成形品の形状や、ＳＭＣ１の積層枚数等に応じて適宜決定することができ、特に限定されるものではないが、通常１〜５ｍｍ程度が考慮される。
【００２４】
ＳＭＣ１の表面に塗布する、ＳＭＣ１とは色調の異なる熱硬化性樹脂組成物３は、熱硬化性樹脂に顔料を分散させた液状の熱硬化性樹脂組成物である。熱硬化性樹脂は、加熱加圧成形により硬化するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、不飽和ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等、また、これらに対応する硬化剤を用いることができる。これらの中でも不飽和ポリエステル樹脂を好適に用いることができる。
【００２５】
熱硬化性樹脂の配合割合は、熱硬化性樹脂組成物全量に対して３０〜５０質量％、好ましくは３５〜４０質量％の範囲である。この配合範囲とすることにより、加熱加圧時に熱硬化性樹脂組成物３と、ＳＭＣ１の樹脂コンパウンドとを適度に相溶させ、硬化させることができる。
【００２６】
熱硬化性樹脂に分散させる顔料としては、通常、熱硬化性樹脂組成物で用いられる無機充填材等を用いることができ、例えば、チタン白、カーボンブラック、アルミナ、各種トナー等を用いることができる。これらの中でも特にチタン白やカーボンブラックを好適に用いることができる。
【００２７】
また、熱硬化性樹脂組成物３には、ベース色となるＳＭＣ１の色との色調の違いを明確にし、また、色調のバランスを調整するために染料を添加することができる。
【００２８】
さらに、熱硬化性樹脂組成物３には、本発明の効果を阻害しない範囲において、必要に応じて他の成分、例えば、低収縮剤、離型剤、硬化促進剤、紫外線吸収剤、光安定剤等を添加することもできる。
【００２９】
熱硬化性樹脂組成物３を塗布したＳＭＣ２を最上層のＳＭＣ１の下側に積層する、または、熱硬化性樹脂組成物３を塗布した面が下側になるように積層する。そして、金型に配置して加熱加圧することにより、溶融した樹脂バインダーと熱硬化性樹脂組成物３の境界部分に中間色の領域を生じさせることができる。そして、この境界部分の中間色の領域により、天然大理石に近い自然なマーブル調の柄を有するＳＭＣ成形品を製造することが可能となる。
【００３０】
以下に、ＳＭＣ１の表面に熱硬化性樹脂組成物３を塗布したＳＭＣ２を用いて成形するＳＭＣ成形品の製造方法について詳述する。
【００３１】
図１に示したように、まず、製造するＳＭＣ成形品に応じた形状に切り出したＳＭＣ１の表面にＳＭＣ１の色とは異なる色調の熱硬化性樹脂組成物３を塗布してＳＭＣ２を作製する。熱硬化性樹脂組成物３の塗布方法は特に限定されるものではなく、ロールコート、スプレーコート、刷毛塗り等公知の塗布方法により行うことができる。
【００３２】
熱硬化性樹脂組成物３の塗布状態に関しても特に限定されるものではなく、均一な厚みでベタ塗りにしたり、塗布厚を部分的に厚くしたり、不均一な斑模様に塗布することもできる。
【００３３】
このようにして表面に熱硬化性樹脂組成物３を塗布したＳＭＣ２は、熱硬化性樹脂組成物３を塗布しない同種のＳＭＣ１と、所定の層構成で積層した後、金型に配置し加熱加圧成形してＳＭＣ成形品とする。
【００３４】
層構成は、熱硬化性樹脂組成物３を塗布したＳＭＣ２を少なくとも１層以上、最上層の熱硬化性樹脂組成物３を塗布しないＳＭＣ１の下側に積層すること、または、熱硬化性樹脂組成物３を塗布した面が下側になるように積層することを原則として、製造する成形品の意匠や色調に応じて適宜決定することができる。
【００３５】
具体的な層構成としては、例えば、熱硬化性樹脂組成物を塗布したＳＭＣ２と塗布しないＳＭＣ１を１層毎交互に積層したり、図２に示したようにＳＭＣ１の間にＳＭＣ２を複数枚重ねて積層することもできる。
【００３６】
このように積層したＳＭＣの積層物を図３（Ａ）に示したように、下金型４と上金型５の間に配置して、図３（Ｂ）に示したように加熱加圧成形してＳＭＣ成形品を成形する。成形条件は、ＳＭＣ１の樹脂コンパウンドの樹脂特性や、表面に塗布した熱硬化性樹脂組成物の硬化条件、ＳＭＣの厚さ、積層枚数等に応じて適宜決定することができ、例えば、プレス圧力３〜１０ＭＰａ、金型温度１２５〜１５０℃の成形条件で行うことができる。
【００３７】
この条件にて加熱加圧成形することにより、金型内に配置したＳＭＣの積層物において、熱硬化性樹脂組成物３をＳＭＣ１の樹脂コンパウンドと共に良好に流動させ、硬化させることができる。
【００３８】
ここで、ＳＭＣ１の表面に塗布した熱硬化性樹脂組成物３が、加熱加圧により溶融した樹脂コンパウンドの流れに随伴して不均一に流れ、境界部分で部分的に混ざり合うことで自然な流れ柄を形成する。
【００３９】
そして、この状態で金型から脱型することにより、ベース色の樹脂コンパウンドと混ざり合った熱硬化性樹脂組成物３が硬化して柄となり、部分的に表出する自然なマーブル調の柄を有するＳＭＣ成形品を得ることができる。
【００４０】
また、表面に熱硬化性樹脂組成物３を塗布したＳＭＣ２を複数枚含む層構成とすることにより、さらに複雑な流動や混ざり合いが生じ、より複雑で自然なマーブル調の柄とすることができる。
【００４１】
なお、本発明でいうマーブル調の柄とは、異なる２色以上が完全に混ざり合わず、渦状や筋状の斑を形成した模様をいい、例えば、天然大理石の濃淡を有する渦状や筋状の模様をいう。
【００４２】
また、予め表面に熱硬化性樹脂組成物３を塗布したＳＭＣ２を用いることにより、ＳＭＣの取扱いが容易となり、安定した品質のＳＭＣ成形品を製造することが可能となり、生産性を向上させることができる。
【００４３】
以上、本発明のＳＭＣ成形品の製造方法を一実施形態に基づいて説明したが、本発明のＳＭＣ成形品の製造方法は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能である。
【００４４】
例えば、ＳＭＣ２では、表面に一種類の熱硬化性樹脂組成物３が塗布されているが、複数種類の色調の熱硬化性樹脂組成物３を同一のＳＭＣ１の表面に部分的に塗布することもできる。
【００４５】
また、異なる色調の熱硬化性樹脂組成物３を塗布した複数枚のＳＭＣ２を積層して用いることもできる。
【実施例】
【００４６】
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００４７】
まず、ＳＭＣ１について、補強繊維材、樹脂、硬化剤を補強繊維材２５質量部、樹脂８０質量部、硬化剤１質量部の配合割合で作製した。次いで、熱硬化性樹脂組成物について、熱硬化性樹脂、硬化剤、顔料、着色剤を熱硬化性樹脂＋硬化剤３５質量％、顔料（チタン白）６０質量％、顔料（カーボンブラック）５質量％の配合割合で調整した。
【００４８】
各配合成分として以下に示す材料を用いた。
＜ＳＭＣ＞
補強繊維材：１インチカットＥガラス繊維（日東紡（株）製：ＲＳ ４８０ ＰＢ−５４９）
樹脂：不飽和ポリエステル樹脂（昭和電工（株）製：Ｍ−５８０）
硬化剤：ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート（日本油脂（株）製、パーブチルＺ）
＜熱硬化性樹脂組成物＞
樹脂：不飽和ポリエステル樹脂（昭和電工（株）製：Ｍ−５８０）
硬化剤：ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート（日本油脂（株）製、パーブチルＺ）
顔料：チタン白、カーボンブラック
【００４９】
作製したシート状に賦形されたＳＭＣ１をそれぞれ１枚４５ｇとして８枚切り出してＳＭＣ１とした。そのサイズは縦６ｃｍ×横１０ｃｍ×厚み２ｍｍ程度であった。
【００５０】
次に、切り出したＳＭＣ１のうちの２枚の表面に、図１に示したように調整した熱硬化性樹脂組成物３を塗布してＳＭＣ２とした。塗布は、熱硬化性樹脂組成物０．５ｇを刷毛塗りにてベタ塗りした。
【００５１】
次に、図２に示したように上から２層目、３層目をＳＭＣ２とし、他の層をＳＭＣ１とする８層の層構成として積層した。
【００５２】
これを型温１４０〜１５０℃の一定値に保持した金型に配置して７ＭＰａで５分間成形してＳＭＣ成形品を得た。そのＳＭＣ成形品の表面写真を図４に示す。
【００５３】
図４に示したＳＭＣ成形品の表面写真から、表面に塗布した熱硬化性樹脂組成物３が、溶融したＳＭＣ１の樹脂コンパウンドの流れに随伴して不均一に流れ、マーブル調の柄が形成されることが確認された。
【符号の説明】
【００５４】
１  ＳＭＣ
２  表面に熱硬化性樹脂組成物を塗布したＳＭＣ
３  熱硬化性樹脂組成物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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