(57)【要約】【課題】金型にメッキ処理などをすることなく、通常の金型を用いるプレス成形で、表面光沢を有するＦＲＰ成形品を製造する方法を提供すること。【解決手段】繊維強化材とマトリックス樹脂とからなるプリプレグの積層体を用いて、プレス成形によりＦＲＰ成形品を製造するに際し、この積層体の表面の最外層に、アクリル樹脂のフィルム又はシートを配置してプレス成形することを特徴とする表面光沢を有するＦＲＰ成形品の製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維強化材とマトリックス樹脂とからなるプリプレグの積層体を用いて、プレス成形によりＦＲＰ成形品を製造するに際し、該積層体の表面の最外層に、アクリル樹脂のフィルム又はシートを配置してプレス成形することを特徴とする表面光沢を有するＦＲＰ成形品の製造方法。
【請求項２】
アクリル樹脂が、ポリメタクリル酸メチルを主成分とする樹脂であることを特徴とする請求項１記載の表面光沢を有するＦＲＰ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、プリプレグの積層体を用いたプレス成形により、表面光沢を有するＦＲＰ成形品を製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、炭素繊維やアラミド繊維などを強化繊維として用いた繊維強化複合材料（ＦＲＰ）は、その高い比強度・比弾性率を利用して、航空機や自動車などの構造材料や、テニスラケット、ゴルフシャフト、釣り竿などの一般産業用途などに広く利用されてきた。
【０００３】
ＦＲＰの製造方法としては、繊維強化材にマトリックス樹脂、例えば、高粘度の液状未硬化の熱硬化性樹脂組成物が含浸されたシート状の中間基材であるプリプレグを用い、これを積層し、賦形し、その後、プレス成形等により加熱及び加圧により樹脂組成物を硬化させＦＲＰ成形品とする方法が一般的である  （例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−１８１９３５号公報
【０００４】
ＦＲＰ成形品は、最終的には表面に塗装仕上げ等が行われる場合が多いが、目的によっては、塗装なしでＦＲＰ製品にそのまま、表面光沢が求められる場合もある。このような要求に対しては、通常、プレス成形用金型の内面にメッキ処理を施すことが行われている。しかしながら、メッキ処理を行う方法では、金型製作費用が高価であるという欠点の他に、金型の使用回数が増加するにつれ、使用した離型剤が金型の成形面に残留し、くすみが生じるため、そのメンテナンスも煩雑になるという問題がある。
【０００５】
なお、複数の層からなるプリプレグであって、一方の面が熱硬化性樹脂と光重合開始剤と増粘材を含有する樹脂組成物からなり、表面硬度や防水性を目的としたＦＲＰ成形品は提案されているが（特許文献２）、これは表面光沢を目的とするものではない。また、製品表面の平滑化を目的として、プリプレグの表面にポリテトラフルオロエチレンフイルムシートを貼付けたもの（特許文献３）や、貼り合わせたポリエチレン系樹脂からなる、空気遮断性に優れた自動車用内装材（特許文献４）も知られているが、これらも表面光沢を目的とするものではない。
【特許文献２】特開２０００−２１８７２２号公報
【特許文献３】特開２００１−１９１４１７号公報
【特許文献４】特開平７−６８７２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、金型にメッキ処理などを施すことなく、通常の金型を用いるプレス成形で、表面光沢を有するＦＲＰ成形品を製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、繊維強化材とマトリックス樹脂とからなるプリプレグの積層体を用いて、プレス成形によりＦＲＰ成形品を製造するに際し、該積層体の表面の最外層に、アクリル樹脂のフィルム又はシートを配置してプレス成形することを特徴とする表面光沢を有するＦＲＰ成形品の製造方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明においては、プリプレグの積層体のプレス成形前に、アクリル樹脂のフィルム又はシートがプリプレグの表面に貼り付けられており、成形後、このフィルム又はシートはプリプレグに密着し、表面光沢のあるＦＲＰ成形品が得られる。また、このフィルム又はシートは耐熱性が高く、傷も付き難いという優れた特徴も有している。以上のことより、金型のメッキ処理や特別なメンテナンスは不要である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、繊維強化材とマトリックス樹脂とからなるプリプレグの積層体を用いて、プレス成形によりＦＲＰ成形品を製造するに際し、該積層体の表面の最外層に、アクリル樹脂のフィルム又はシートを配置してプレス成形する方法であるが、アクリル樹脂のフィルム又はシートは、通常、１枚で十分であり、プリプレグの積層体の最外層の両方に配置しても、あるいは一方の面にのみ配置しても良い。
【００１０】
本発明における表面光沢とは、自動車産業で適用されるクラスＡと同等な光沢を意味する。
【００１１】
本発明において用いられるアクリル樹脂とは、アクリル酸エステルあるいはメタクリル酸エステルの重合体を主要成分とする、透明性の高い非晶質の合成樹脂を意味する。アクリル樹脂は単独でも、３０重量％以下の範囲で他の成分も含んだアクリル樹脂組成物であっても良い。本発明においては、特に、メタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）が好ましい。これらの樹脂は、フィルム又はシートの形状で用いられるが、厚さは特に制限されるものではない。
【００１２】
プレス成形とは、プレス機と金型を使用して加熱・加圧・圧縮によりＦＲＰを成形する方法であり、本発明においては、特に制限はなく、通常の絞りプレス成形等を利用できる。また、プリプレグとは、繊維強化材に、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂などのマトリックス樹脂を含浸させ、流動性や粘着性を除いて取り扱い性を良くした成形中間材である。本発明において用いられるプリプレグについて後述するが、特に制限はない。
【００１３】
本発明において用いられるプリプレグとしては、補強用のガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維等の繊維強化材の織物、不織布等のシート状物に、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂等のマトリックス樹脂を含浸させて得られたプリプレグが挙げられる。繊維強化材やマトリックス樹脂に関しては特に制限はないが、繊維強化材として好ましいのは炭素繊維であり、その織物が好ましい。織物としては、例えば、平織、綾織、朱子織等の経糸と緯糸から構成されるものの他、繊維束を一方向に引き揃えシート状とし、これを直角方向にステッチ糸で縫合した一軸織物、一方向に引き揃えたシート状物を角度を変えて複数積層し、これを直角方向にステッチ糸で縫合した多軸織物等が挙げられる。繊維強化材とマトリックス樹脂の割合は、繊維強化材が全体の３０〜７０重量％であるものが好ましい。なお、本発明において一方向配列繊維プリプレグとは、繊維束を一方向に引き揃えシート状にしたものとマトリックス樹脂からなるプリプレグを意味する（一軸織物を含む）。
【００１４】
マトリックス樹脂としては、熱硬化性や熱可塑性の樹脂を使用することができる。好ましいのは、熱硬化性樹脂であり、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂、マレイミド樹脂、ビニルエステル樹脂、シアン酸エステル樹脂、マレイミド樹脂とシアン酸エステル樹脂を予備重合した樹脂等が挙げられる。これらの熱硬化性樹脂は、適宜量配合したものでも良い。これらの樹脂のうち、耐熱性、弾性率、耐薬品性に優れたエポキシ樹脂組成物、ビニルエステル樹脂組成物が特に好ましい。これらの熱硬化性樹脂には、硬化剤、硬化促進剤等が含まれていても良い。以下、実施例で本発明を詳述する。
【実施例】
【００１５】
プレス成形用の金型を用いて、１ｍ四方の平板のＦＲＰを製作するためにプレス成形を行った。金型の下型に敷設するプリプレグは以下の通りである。炭素繊維（ＨＴＡ−３Ｋ、東邦テナックス社製、２００tex、３０００フィラメント）からなる平織を用い、この織物に汎用のエポキシ樹脂を含浸させたものを用いた（樹脂含有率：４０％、目付２００ｇ／ｍ２）。このプリプレグを６枚、積層パターンが（０／９０）、（０／９０）、（０／９０）となる様に重ねた。
【００１６】
次いで、敷設したプリプレグの上に、ＰＭＭＡのシート（厚さ１ｍｍ）を載置し、その後、金型の上型を載せて型締めしながら、面圧１００ｋｇ／ｃｍ２で、１１０℃で６０分加熱・圧縮成形した。成形後、金型を冷却し脱型すると、表面光沢を有する成形品が得られた。
【００１７】
一方、ＰＭＭＡのシートを載置することなく、プリプレグの積層体のみを用いて前記と同様の条件で成形して得られた成形品は、表面光沢が劣っていた。