(57)【要約】【課題】熱硬化性樹脂成形材料と加飾シートを用いたFRP成形品の成形時において、加飾面の伸び、シートの破れ、皺などの発生がない成形方法を提供するものである。【解決手段】加飾シートとシート状強化材とを加熱・加圧下に予め積層一体化してなる加飾用プリフォームシートと熱硬化性樹脂成形材料とを加熱・加圧下に積層成形する。【選択図】    なし。【特許請求の範囲】
【請求項１】
加飾シートとシート状強化材とを加熱・加圧下に予め積層一体化してなることを特徴とする加飾成形用プリフォームシート。
【請求項２】
加飾シートとシート状強化材とを加熱・加圧下に予め積層一体化してなる加飾成形用プリフォームシートと熱硬化性樹脂成形材料とを加熱・加圧下に積層成形することを特徴とするＦＲＰ加飾成形品の製造方法。
【請求項３】
熱硬化性樹脂成形材料が、ＢＭＣまたはＳＭＣであることを特徴とする請求項２記載のＦＲＰ加飾成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加飾成形に使用する加飾成形用プリフォームシートおよび該プリフォームシートを用いたＦＲＰ加飾成形品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、浴室、バスタブ、バスエプロン、壁材等のバスユニット、洗面ユニット、あるいは浄化槽やクーリングタワーなどに用いられるＦＲＰ製品は、シートモールディングコンパウンド（以下、ＳＭＣと記す）やバルクモールディングコンパウンド（以下、ＢＭＣと記す）等の熱硬化性樹脂成形材料を用いて加熱・加圧による加圧成形方法が、生産性の向上等の点から、従来から広く行なわれている。このような成形方法によるＦＲＰ成形品の表面に模様付けする方法としては、予め熱硬化性樹脂成形材料中に着色材料や模様付け用の粒状物を混和した成形材料を使用する方法、模様等を施したチタン紙、オーバーレイ紙、クラフト紙、合成繊維や天然繊維の織布、不織布等のシートに熱硬化性樹脂を含浸させた熱硬化性シート（以下、加飾シートという）を、金型などの成形型にセットし、これにＳＭＣやＢＭＣを載置し、加熱・加圧下に積層成形する成形方法等がある。
【０００３】
例えば、特許文献１には多色化または模様柄を付したチタン紙に熱硬化性樹脂を含浸させた加飾シートを金型の下型に載置しその上にＳＭＣやＢＭＣを置いて加熱・加圧下に積層成形する成形方法が開示されている。また特許文献２には、加飾面の裏面側にリブやボスなどの肉厚部を有する場合でも加飾面に十分な圧縮面圧が加えられるようにして加飾面の光沢不足や汚れの発生が起こり難い成形方法が開示されている。また特許文献３には成形時のクラックや模様の流れを防止し、模様に肉感を与える方法として、予め印刷された模様を有する化粧紙等を印刷模様が型面になるようにＳＭＣやＢＭＣと一体成形した後、模様層表面に不飽和ポリエステル樹脂塗料を塗布することが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−２８５９７３号公報
【特許文献２】
特開平１０−５２８２８号公報
【特許文献３】
特開平１１−２４５３１８号公報
【０００５】
上記の加飾シートを用いＳＭＣやＢＭＣを用いた加圧成形方法の場合、成形時における金型内のＳＭＣやＢＭＣの流れによって、成形型上に配置した加飾シートの伸び等により変形が生じたり、加飾シートが破損したり、また皺が生じたりする問題点がある。また、加飾シートを金型等の成形型にセットする工程において充分な脱泡作業を必要とし、脱泡が不充分である場合には部分的な白化や膨れが発生したり、熱硬化性樹脂成形材料が加飾シート表層部に流入するなど好ましくない現象が生じる等の問題点がった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ＳＭＣやＢＭＣ等の熱硬化性樹脂成形材料と加飾シートとを用いたＦＲＰ加飾成形品の成形時における加飾シートの伸び等による変形、破損あるいは皺が生じなく、成形品表面が良好なＦＲＰ加飾成形品の製造方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の従来方法に見られる問題点の解決方法につき、種々多角的に検討を行った結果、下記により容易に目的が達成されることを見出した。
【０００８】
すなわち、本発明は、（１）加飾シートとシート状強化材とを加熱・加圧下に予め積層一体化してなることを特徴とする加飾成形用プリフォームシートに関する。
【０００９】
また、本発明は（２）加飾シートとシート状強化材とを加熱・加圧下に予め積層一体化してなる加飾成形用プリフォームシートと熱硬化性樹脂成形材料とを加熱・加圧下に積層成形することを特徴とするＦＲＰ加飾成形品の製造方法に関し、（３）熱硬化性樹脂成形材料が、ＢＭＣまたはＳＭＣであることを特徴とする上記（２）記載のＦＲＰ加飾成形品の製造方法に関する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明は、加飾シートとシート状強化材とを加熱・加圧下に予め積層一体化してなる加飾成形用プリフォームシート、および該加飾成形用プリフォームシートと熱硬化性樹脂成形材料とを加熱・加圧下に積層成形することを特徴とするＦＲＰ加飾成形品の製造方法に関する。本発明の製造方法によれば、ＦＲＰ加飾成形品の成形時における加飾シートの伸び等による変形、破損あるいは皺が生じなく、成形品表面が良好なＦＲＰ加飾成形品を得ることができる。
【００１１】
本発明によるＦＲＰ加飾成形品と従来方法によるＦＲＰ加飾成形品の表面状態の一例を示す写真を図１および図２により示した。本発明の方法によるＦＲＰ加飾成形品が明らかに優れた表面状態を示すことが分る。
【００１２】
本発明における加飾シートとは、例えば印刷等により模様等が施された、または模様等が施されていないチタン紙、薄葉紙、クラフト紙、オーバーレイ紙、あるいは合成繊維、天然繊維の織布、不織布等に、成形時に硬化し得る熱硬化性樹脂を含浸させ予備乾燥したシート状物で、一般に単位面積重量が２０ｇ／ｍ２〜３００ｇ／ｍ２のものである。なお、熱硬化性樹脂の含浸量は、通常、５ｇ／ｍ２〜２５０ｇ／ｍ２である。
【００１３】
上記の熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、フェノール樹脂、ジアリルフタレート樹脂等が通常使用される。これらの樹脂には必要に応じて、溶剤、共重合性モノマー、有機過酸化物などの重合開始剤、重合禁止剤、内部離型剤、酸化防止剤、防黴剤、防腐剤などを適宜配合することができる。また、これらの熱硬化性樹脂は、使用される熱硬化性成形材料であるＳＭＣやＢＭＣにおける熱硬化性樹脂と同種または硬化特性等が近似の樹脂を使用することが好ましい。
【００１４】
上記の加飾シートは、市販のものとしては、例えば、富士高分子（株）製のポリエステル不織布にジアリルフタレート樹脂を含浸させたもの等があり、所望に応じて適宜使用することができる。
【００１５】
本発明におけるシート状強化材は、ガラス繊維のチョップドストランドマット、サーフェスマット、スワールマット、ロービングクロス、ガラスクロス等、カーボン繊維、他の無機繊維の織布や不織布、あるいは合成繊維、天然繊維などの有機繊維の織布や不織布等、ＦＲＰの強化材として通常使用されるシート状強化材が挙げられる。これらシート状強化材は熱硬化性樹脂を含浸させ予備乾燥させたものも包含される。ここで使用されるシート状強化材は通常単位面積重量が１０ｇ／ｍ２〜１０００ｇ／ｍ２である。
【００１６】
本発明において加飾成形用プリフォームシートは、上記の加飾シートとシート状強化材とを加熱・加圧下に積層成形し一体化することにより得られる。ここに使用される成形機は、それ自体従来公知の加圧成形機を使用することができる。また積層成形する際に用いられる成形型は、上下が平坦で平行は平板形状でシート全面が均等に加圧できる構造のもの、またはＦＲＰ成形品の成形に通常使用される金型などの他に鋳物型や樹脂型等も使用することができる。なお、成形機の可動は加飾シートの供給に支障がなければ上下いずれの移動型のものであってもよい。
【００１７】
本発明における加飾成形用プリフォームシートの成形方法を具体的に説明する。上下いずれかの移動型の加圧成形機を用いて、平板形状成形型の表面温度、あるいは金型などの他に鋳物型や樹脂型等の成形型温度を４０〜１５０℃に加熱し、成形型に離型用保護フィルムを載置したのち、該フィルム上に加飾シートを載置し加飾シート上にシート状強化材を載置し離型用保護フィルムを載置したのち型締めし、成形圧力０．１〜１５ＭＰａ、好ましくは０．５〜５．０ＭＰａの圧力で、５〜９００秒、好ましくは１０〜６０秒、上記温度で加圧積層する。
所定時間加圧した後型を開き離型用保護フィルムを除去して加飾シートとシート状強化材とが積層一体化された加飾成形用プリフォームシートが得られる。
【００１８】
上記した離型用保護フィルムは、厚さ１０〜１００μｍのポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド（ナイロン）、ポリエステル、塩化ビニル等のフィルムが使用される。また離型用保護フィルムは、使用される加飾シートの材質、加飾成形用プリフォームシート成形時の成形温度などにより適宜選択される。また成形型に載置する際には使用される加飾シートおよびＳＭＣ、ＢＭＣなどの成形材料の大きさよりも若干大きめのものを用いるのが好ましい。
【００１９】
このようにして得られる本発明の加飾成形用プリフォームシートは、薄板で垂れがなく、柔軟性を有しており、複雑な形状の金型でも容易に型賦形することができる。
【００２０】
次に、上記の加飾成形用プリフォームシートを用いたＦＲＰ加飾成形品の製造方法について説明する。
ＦＲＰの成形に使用される通常の加熱・加圧成形機を用い、ＦＲＰ成形用金型の表面温度を６０〜１８０℃、好ましくは１２０〜１５０℃に加熱し、形成品の表面を形成する側に、上記方法により得られた加飾成形用プリフォームシートを、成形型に目的の位置に位置合わせして載置し、熱硬化性樹脂成形材料であるＳＭＣまたはＢＭＣを載置して、型締め速度０．３ｍｍ／ｓｅｃ〜１０ｍｍ／ｓｅｃで型締めを行い、成形圧力５〜２０ＭＰａ、好ましくは５〜１０ＭＰａの圧力で、６０〜９００秒間、上記温度で加圧成形を行ったのち、型開きを行って所望のＦＲＰ加飾成形品が得られる。
【００２１】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を挙げ具体的に説明する。
【００２２】
実施例に使用した成形機および成形金型；
成形機は、東邦プレス製作所製１００トン油圧成形機を使用した。
成形金型は、加飾成形用プリフォームシートの成形には、３０ｃｍ×３０ｃｍの正方形の両面が平滑な面を有する上下共平板な凸型金型と、上型が平板な凸型で下型が凹型である金型の２種の金型を用いた。またＦＲＰ加飾成形品の成形には、３０ｃｍ×３０ｃｍの正方形の両面が平滑な面を有する平板で上型が平板な凸型で下型が凹型である金型と、上型が平板な凸型で下型表面がエンボスを有する平板からなる凹型金型との２種を用いた。
【００２３】
［加飾成形用プリフォームシートの成形］
実施例１
下型可動型の上記成形機を用い、表面が平滑な面を有する上下共凸型平板金型を用い、下型金型上に厚さ４０μｍのポリエステルフィルムからなる４０ｃｍ×４０ｃｍの大きさの離型用保護フィルムを載置し、該フィルム上に加飾シートとして、上記のポリエステル不織布にジアリルフタレート樹脂を含浸させた単位面積当り重量２００ｇ／ｍ２の２８ｃｍ×２８ｃｍの加飾シート、および単位面積当り重量１００ｇ／ｍ２の２８ｃｍ×２８ｃｍのガラスチョップドストランドマットを順次載置し、上記と同様の離型用保護フィルムを載置した後型締めし、上型加熱温度８０℃、下型加熱温度８５℃で、圧力１．５ＭＰａで、６０秒間加圧、成形して加飾成形用プリフォームシート（１）を得た。
【００２４】
実施例２
上記実施例１において、使用する金型として、上型が凸型平板からなり、下型が平滑表面を有する凹型からなる金型を用いた以外は、実施例１と同様に行って加飾成形用プリフォームシート（２）を得た。
【００２５】
実施例３
上記実施例１に用いたと同様の金型および加飾シートを用い、シート状強化材として、単位面積重量当たり１１０ｇ／ｍ２のポリエステル不織布シートを用いた以外は、実施例１と同様に行って加飾成形用プリフォームシート（３）を得た。
【００２６】
実施例４
上記実施例１に用いたと同様の金型を用い、加飾シートとして単位面積重量当たり１００ｇ／ｍ２のジアリルフタレート樹脂を含浸させたチタン紙を用い、シート状強化材として１１０ｇ／ｍ２のポリエステル不織布シートを用いた以外は、実施例１と同様に行って加飾成形用プリフォームシート（４）を得た。
【００２７】
［ＦＲＰ加飾成形品の成形］
実施例５
成形機は上記の東邦プレス製作所製の成形機を用い、金型として、両面が平滑なＦＲＰ成形用の３０ｃｍ×３０ｃｍの平板金型を用い、上型温度１３０℃、下型温度１４５℃に設定し、下型に実施例１で得た加飾成形用プリフォームシート（１）を載置し、該プリフォームシート上に１５ｃｍ角に切り出したＳＭＣ４８０ｇをチャージして、成形圧力８ＭＰａ、成形締めきり速度３ｍｍ／ｓｅｃで約５分間、上記温度で加圧して表面が平滑な鏡面を有するＦＲＰ加飾成形品（Ａ）を得た。
【００２８】
実施例６
金型として、下型に表面がエンボス状形状を有する凹型金型を、上型は表面が平滑な平板を有する凸型金型を用いた以外は実施例５と同様にして表面にエンボス形状を有するＦＲＰ加飾成形品（Ｂ）を得た。
【００２９】
実施例７
加飾成形用プリフォームシートとして実施例２で得た加飾成形用プリフォームシート（２）を用いた以外は、実施例５と同様にして、表面が平滑な鏡面を有するＦＲＰ加飾成形品（Ｃ）を得た。
【００３０】
実施例８
加飾成型用プリフォームシートとして実施例３で得た加飾成形用プリフォームシート（３）を用いた以外は、実施例６と同様にして、表面にエンボス状形状を有するＦＲＰ加飾成形品（Ｄ）を得た。
【００３１】
実施例９
加飾成形用プリフォームシートとして実施例４で得た加飾成形用プリフォームシート（４）を用いた以外は、実施例５と同様にして、表面が平滑な鏡面を有するＦＲＰ加飾成形品（Ｅ）を得た。
【００３２】
比較例１
実施例１に用いたと同様なＦＲＰ成形用金型を用い、実施例１と同様に上下金型温度を設定し、下型に２８ｃｍ×２８ｃｍ角の加飾シート（実施例１に使用したと同様な富士高分子（株）製加飾シート）を載置し、脱ロールにより脱気したのち、２８ｃｍ×２８ｃｍ角のシート状強化材を（実施例１に使用したと同様なシート状強化材）載置し再度脱ロールにより加飾シートとシート状強化材とをなじませたのち、１５ｃｍ×１５ｃｍ角に切り出したＳＭＣ４８０ｇをチャージし、成形圧力８ＭＰａ、成形締めきり速度３ｍｍ／ｓｅｃで約５分間上記温度で加圧し、表面が平滑な鏡面を有するＦＲＰ加飾成形品（Ｆ）を得た。
【００３３】
比較例２
金型として、下型に表面がエンボス状形状を有する凹型金型を、上型は表面が平滑な平板を有する凸型金型を用いた以外は比較例１と同様にして表面にエンボス形状を有するＦＲＰ加飾成形品（Ｇ）を得た。
【００３４】
上記実施例および比較例で得られたＦＲＰ加飾成形品について、成形品の表面状態の評価を行った。その結果を下記表１に示す。なお、評価は目視により行った。表中、成形品状態の「○」は、成形品の表面状態が良好である。「×」は、成型品表面に皺や亀裂が認められる。
実施例５および比較例１の成形品の表面状態を示す写真を図１、図２に示す。
【００３５】
【表１】
2004202764.tif 000002
【００３６】
【発明の効果】
以上のように、本発明の加飾成形用プリフォームシートは、ＦＲＰ加飾成形品の製造に際して、ＦＲＰ加飾成形品の成形時に加飾シートの伸び等による変形、破損あるいは皺が生じることなく、成形品表面が良好なＦＲＰ加飾成形品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるＦＲＰ加飾成形品の表面状態を示す写真。
【図２】比較例１のＦＲＰ加飾成形品の表面状態を示す写真。
【図１】
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【図２】
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