JPH07112470A - 半透明な繊維強化プラスチック成形品の製造方法 - Google Patents
半透明な繊維強化プラスチック成形品の製造方法Info
- Publication number
- JPH07112470A JPH07112470A JP26056893A JP26056893A JPH07112470A JP H07112470 A JPH07112470 A JP H07112470A JP 26056893 A JP26056893 A JP 26056893A JP 26056893 A JP26056893 A JP 26056893A JP H07112470 A JPH07112470 A JP H07112470A
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- Japan
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Abstract
(57)【要約】
【構成】屈折率が 1.55〜1.60（20℃）であるビニルエ
ステル樹脂及び又は不飽和ポリエステル樹脂を必須成分
とするコンパウンドの金型成形において、予め、金型間
に 0.1〜2.0 mmのクリアランスを設けておき、該コンパ
ウンドを金型内に射出により充填した後、10〜60秒後に
圧縮する射出圧縮成形により、ＦＲＰ成形品を製造す
る。 【効果】複雑で薄肉の形状を持つ該成形品は、成形クラ
ックがなく、光沢と透明性に優れている。
ステル樹脂及び又は不飽和ポリエステル樹脂を必須成分
とするコンパウンドの金型成形において、予め、金型間
に 0.1〜2.0 mmのクリアランスを設けておき、該コンパ
ウンドを金型内に射出により充填した後、10〜60秒後に
圧縮する射出圧縮成形により、ＦＲＰ成形品を製造す
る。 【効果】複雑で薄肉の形状を持つ該成形品は、成形クラ
ックがなく、光沢と透明性に優れている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ビニルエステル樹脂又
は不飽和ポリエステル樹脂をベースとしたコンパウンド
を用い、射出圧縮成形により半透明な繊維強化プラスチ
ック（以下、ＦＲＰと略する。）成形品を製造する方法
に関する。この成形品は各種の形状の浴槽、台所カウン
ター等に使用される。
は不飽和ポリエステル樹脂をベースとしたコンパウンド
を用い、射出圧縮成形により半透明な繊維強化プラスチ
ック（以下、ＦＲＰと略する。）成形品を製造する方法
に関する。この成形品は各種の形状の浴槽、台所カウン
ター等に使用される。
【０００２】
【従来の技術とその問題点】一般に、ビニルエステル樹
脂又は不飽和ポリエステル樹脂をベースとした金型成形
用コンパウンド、すなわち、シート状であるシート・モ
ールディング・コンパウンド（以下、ＳＭＣと略す
る。）、又は、塊状であるバルク・モールディング・コ
ンパウンド（以下、ＢＭＣと略する。）には、樹脂の硬
化収縮を抑えることにより成形時のクラックを防止する
ために、低収縮化剤が添加される。この低収縮化剤とし
て、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリメタクリル酸
メチル等の熱可塑性樹脂をスチレン等の架橋性モノマー
に溶解又は分散させたものが一般に用いられるが、低収
縮効果の出現時には、低収縮化剤の相分離による体積変
化、あるいは膨潤した熱可塑性樹脂の熱膨張により、マ
イクロクラックやボイドを生成することが知られてい
る。したがって、低収縮化剤を添加したＳＭＣやＢＭＣ
では、これらのマイクロクラックやボイドが光学的な界
面となって光が散乱し、その成形品が不透明になること
は避けられない。
脂又は不飽和ポリエステル樹脂をベースとした金型成形
用コンパウンド、すなわち、シート状であるシート・モ
ールディング・コンパウンド（以下、ＳＭＣと略す
る。）、又は、塊状であるバルク・モールディング・コ
ンパウンド（以下、ＢＭＣと略する。）には、樹脂の硬
化収縮を抑えることにより成形時のクラックを防止する
ために、低収縮化剤が添加される。この低収縮化剤とし
て、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリメタクリル酸
メチル等の熱可塑性樹脂をスチレン等の架橋性モノマー
に溶解又は分散させたものが一般に用いられるが、低収
縮効果の出現時には、低収縮化剤の相分離による体積変
化、あるいは膨潤した熱可塑性樹脂の熱膨張により、マ
イクロクラックやボイドを生成することが知られてい
る。したがって、低収縮化剤を添加したＳＭＣやＢＭＣ
では、これらのマイクロクラックやボイドが光学的な界
面となって光が散乱し、その成形品が不透明になること
は避けられない。
【０００３】一方、台所カウンター、浴槽等の用途で広
く普及しつつある人造大理石調のＢＭＣでは、低収縮化
剤を添加しなければ、ベースとなる樹脂と水酸化アルミ
ニウムやガラス粉末のような充填剤の屈折率を近くする
ことで、透明感のあるＦＲＰ成形品を得ることができ
る。しかし、このようなＢＭＣを用いる高温金型成形に
おいては、成形クラックを発生させずに、厳しいリブ構
造、又は浴槽向けのような深絞り構造を持つ形状の成形
品を製造することは、非常に困難である。この際、得ら
れる成形品の用途は、厚物である台所カウンター、浴槽
等に限定されている。
く普及しつつある人造大理石調のＢＭＣでは、低収縮化
剤を添加しなければ、ベースとなる樹脂と水酸化アルミ
ニウムやガラス粉末のような充填剤の屈折率を近くする
ことで、透明感のあるＦＲＰ成形品を得ることができ
る。しかし、このようなＢＭＣを用いる高温金型成形に
おいては、成形クラックを発生させずに、厳しいリブ構
造、又は浴槽向けのような深絞り構造を持つ形状の成形
品を製造することは、非常に困難である。この際、得ら
れる成形品の用途は、厚物である台所カウンター、浴槽
等に限定されている。
【０００４】これに対して、例えば、強化プラスチック
ス ,第38巻 ,第２号 ,40〜46頁(19)には、ボイドを発生
しない低収縮化剤として、表面に反応基を持つ有機微粒
子（反応性マイクロジェル）を添加することが開示され
ている。しかし、これを用いる場合、マイクロジェル粒
子内部には、収縮応力が閉じこめられた状態になってお
り、結果として、得られる成形品の衝撃強度の低下は免
れない。また、この有機微粒子そのものを合成するに
は、多くの工程を必要とし、コスト面での問題も生ず
る。
ス ,第38巻 ,第２号 ,40〜46頁(19)には、ボイドを発生
しない低収縮化剤として、表面に反応基を持つ有機微粒
子（反応性マイクロジェル）を添加することが開示され
ている。しかし、これを用いる場合、マイクロジェル粒
子内部には、収縮応力が閉じこめられた状態になってお
り、結果として、得られる成形品の衝撃強度の低下は免
れない。また、この有機微粒子そのものを合成するに
は、多くの工程を必要とし、コスト面での問題も生ず
る。
【０００５】本発明は、高温金型成形において、成形ク
ラックを発生させずに、厳しいリブ構造又は深絞り構造
を持つ薄肉の形状であり、光沢に優れた半透明なＦＲＰ
成形品を得ることを目的とするものである。
ラックを発生させずに、厳しいリブ構造又は深絞り構造
を持つ薄肉の形状であり、光沢に優れた半透明なＦＲＰ
成形品を得ることを目的とするものである。
【０００６】
【問題点を解決するための手段】本発明者らは、上記の
問題点を解決するために鋭意検討した結果、射出成形機
の成形条件中、圧縮ストローク及び圧縮遅れ時間を特定
な範囲にすることが有効であるという事実を見出し、本
発明に至った。
問題点を解決するために鋭意検討した結果、射出成形機
の成形条件中、圧縮ストローク及び圧縮遅れ時間を特定
な範囲にすることが有効であるという事実を見出し、本
発明に至った。
【０００７】すなわち、本発明は、20℃における屈折率
が 1.55〜1.60であるビニルエステル樹脂及び又は不飽
和ポリエステル樹脂を必須成分とするコンパウンドの金
型成形において、予め、金型間に 0.1〜2.0 mmのクリア
ランスを設けておき、該コンパウンドを金型内に射出に
より充填した後、10〜60秒後に圧縮する射出圧縮成形に
より、半透明な繊維強化プラスチック成形品を得る成形
方法である。
が 1.55〜1.60であるビニルエステル樹脂及び又は不飽
和ポリエステル樹脂を必須成分とするコンパウンドの金
型成形において、予め、金型間に 0.1〜2.0 mmのクリア
ランスを設けておき、該コンパウンドを金型内に射出に
より充填した後、10〜60秒後に圧縮する射出圧縮成形に
より、半透明な繊維強化プラスチック成形品を得る成形
方法である。
【０００８】まず、本発明に用いられるコンパウンドと
は、ビニルエステル樹脂及び又は不飽和ポリエステル樹
脂をベースとし、これに補強材、充填剤、硬化剤及び離
型剤を混練したものである。更に必要に応じて、得られ
る成形品の透明感を損なわない限り、低収縮化剤、着色
剤等を添加してもよい。
は、ビニルエステル樹脂及び又は不飽和ポリエステル樹
脂をベースとし、これに補強材、充填剤、硬化剤及び離
型剤を混練したものである。更に必要に応じて、得られ
る成形品の透明感を損なわない限り、低収縮化剤、着色
剤等を添加してもよい。
【０００９】本発明のコンパウンド中、ベースとなる樹
脂であるビニルエステル樹脂と不飽和ポリエステル樹脂
は、ＳＭＣ又はＢＭＣに通常用いられるものであればい
ずれでもよいが、人造大理石調のＢＭＣに用いられる色
相と透明性に優れたものが好ましい。また、これらの樹
脂の屈折率を 1.55〜1.60（20℃）の範囲にすることが
必須である。なぜなら、これが下記充填剤の屈折率に近
くなければ、透明感を持つ成形品を得ることができない
からである。
脂であるビニルエステル樹脂と不飽和ポリエステル樹脂
は、ＳＭＣ又はＢＭＣに通常用いられるものであればい
ずれでもよいが、人造大理石調のＢＭＣに用いられる色
相と透明性に優れたものが好ましい。また、これらの樹
脂の屈折率を 1.55〜1.60（20℃）の範囲にすることが
必須である。なぜなら、これが下記充填剤の屈折率に近
くなければ、透明感を持つ成形品を得ることができない
からである。
【００１０】補強材については、ＳＭＣ又はＢＭＣに通
常用いられるものであればいずれでもよいが、成形品の
透明性と強度を保持する点から２〜10mm長さのガラス繊
維が好ましい。その添加量は用いる繊維の質や長さに応
じて変えなければならないが、樹脂100重量部に対し通
常10〜50部である。充填剤については、ＳＭＣ又はＢＭ
Ｃに通常用いられるものであればいずれでもよいが、水
酸化アルミニウム（屈折率1.57）やガラス粉末（屈折率
1.55〜1.56）のような無機充填剤が好ましい。これらの
添加量は、成形品の透明性を損なわない程度、すなわ
ち、樹脂100重量部に対し、通常100〜350重量部、好ま
しくは150〜300重量部である。
常用いられるものであればいずれでもよいが、成形品の
透明性と強度を保持する点から２〜10mm長さのガラス繊
維が好ましい。その添加量は用いる繊維の質や長さに応
じて変えなければならないが、樹脂100重量部に対し通
常10〜50部である。充填剤については、ＳＭＣ又はＢＭ
Ｃに通常用いられるものであればいずれでもよいが、水
酸化アルミニウム（屈折率1.57）やガラス粉末（屈折率
1.55〜1.56）のような無機充填剤が好ましい。これらの
添加量は、成形品の透明性を損なわない程度、すなわ
ち、樹脂100重量部に対し、通常100〜350重量部、好ま
しくは150〜300重量部である。
【００１１】硬化剤については、成形温度に応じて適宜
選択し、例えば、金型温度が 80〜100℃である中温成形
では、パーキュアＨＯ（商品名、日本油脂社製）、パー
カドックス16（商品名、化薬アクゾ社製）等が用いられ
る。成形時間は１〜５分とし、その添加量は樹脂100重
量部に対し、通常 0.5〜2.0重量部、好ましくは 1.0〜
1.5重量部である。離型剤については、ＳＭＣ又はＢＭ
Ｃに通常用いられるもの、例えば、ステアリン酸亜鉛や
ステアリン酸カルシウムであり、その添加量は樹脂100
重量部に対し、通常３〜５重量部である。
選択し、例えば、金型温度が 80〜100℃である中温成形
では、パーキュアＨＯ（商品名、日本油脂社製）、パー
カドックス16（商品名、化薬アクゾ社製）等が用いられ
る。成形時間は１〜５分とし、その添加量は樹脂100重
量部に対し、通常 0.5〜2.0重量部、好ましくは 1.0〜
1.5重量部である。離型剤については、ＳＭＣ又はＢＭ
Ｃに通常用いられるもの、例えば、ステアリン酸亜鉛や
ステアリン酸カルシウムであり、その添加量は樹脂100
重量部に対し、通常３〜５重量部である。
【００１２】次に、本発明に用いられる成形機は、射出
圧縮成形が可能となっていることが必須であり、成形条
件としては、圧縮ストローク、すなわち、金型間に予
め設けておいたクリアランス、及び圧縮遅れ時間、す
なわち、射出充填終了後から、圧縮までのインターバル
時間が重要な因子となる。圧縮ストロークについては、
通常 0.1〜2.0 mm、好ましくは 0.5〜1.0 mmである。ま
た、圧縮遅れ時間については、成形温度における該コン
パウンドのゲルタイムに応じるが、通常 10〜60秒であ
る。その他の成形条件、すなわち、射出圧力、圧縮スピ
ード、真空引きの有無等については、ＢＭＣの射出圧縮
成形にける一般的な条件でよく、例えば、射出圧力は 1
000 Kg/cm2程度である。
圧縮成形が可能となっていることが必須であり、成形条
件としては、圧縮ストローク、すなわち、金型間に予
め設けておいたクリアランス、及び圧縮遅れ時間、す
なわち、射出充填終了後から、圧縮までのインターバル
時間が重要な因子となる。圧縮ストロークについては、
通常 0.1〜2.0 mm、好ましくは 0.5〜1.0 mmである。ま
た、圧縮遅れ時間については、成形温度における該コン
パウンドのゲルタイムに応じるが、通常 10〜60秒であ
る。その他の成形条件、すなわち、射出圧力、圧縮スピ
ード、真空引きの有無等については、ＢＭＣの射出圧縮
成形にける一般的な条件でよく、例えば、射出圧力は 1
000 Kg/cm2程度である。
【００１３】
【作用】本発明によれば、従来技術では不可能であっ
た、低収縮化剤、応力緩和剤等を添加することなく、成
形クラックを生じやすい形状の半透明なＦＲＰ成形品を
得ることができる。この理由としては、次のようなこと
が考えられる。すなわち、．（圧縮ストローク×成形
品の投影面積）に相当する圧縮容積が硬化収縮を相殺
し、成形クラックを防止すること。．射出成形により
同心円状に配向したガラス繊維とポリマーが圧縮時にラ
ンダム配向化することにより、成形クラックが防止され
ること。．射出によるコンパウンドの金型内充填で
は、プレス成形に比較してはるかに空気の巻き込みが少
ないこと。
た、低収縮化剤、応力緩和剤等を添加することなく、成
形クラックを生じやすい形状の半透明なＦＲＰ成形品を
得ることができる。この理由としては、次のようなこと
が考えられる。すなわち、．（圧縮ストローク×成形
品の投影面積）に相当する圧縮容積が硬化収縮を相殺
し、成形クラックを防止すること。．射出成形により
同心円状に配向したガラス繊維とポリマーが圧縮時にラ
ンダム配向化することにより、成形クラックが防止され
ること。．射出によるコンパウンドの金型内充填で
は、プレス成形に比較してはるかに空気の巻き込みが少
ないこと。
【００１４】
【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を詳細
に説明する。以下において、「部」は重量基準である。
に説明する。以下において、「部」は重量基準である。
【００１５】実施例１〜３及び比較例１〜３ ビスフェノールＡ型ビニルエステル樹脂（エスターＣＲ
298：商品名、三井東圧化学社製、屈折率1.562(20℃)）
100部、硬化剤（パーキュアＨＯ：商品名、日本油脂社
製）1.5部、充填剤の水酸化アルミニウム（Ｈ320ST：商
品名、昭和電工社製）300部、離型剤のステアリン酸亜
鉛４部、及び補強材のガラスチョップ（６mm長さ）10部
を双腕型ニーダーにて混練し、ＢＭＣを得た。射出成形
機（仕様：160トン、NNT-160-PCPH-3000型、新潟鉄工所
製）、及び厳しいリブ構造を持つ形状の金型を用いて、
金型温度は上型120℃／下型110℃の下、このＢＭＣを射
出圧縮成形し、成形品を得た。この際、圧縮ストローク
及び圧縮遅れ時間はそれぞれ表１に示すように変え、射
出圧力は 1000 Kg/cm2で真空引きは行なわなかった。な
お、得られた成形品について、目視観察によって成形ク
ラック、透明性及び光沢を４段階（◎ ,○ ,△ ,×）で
評価し、その結果を表１に示す。
298：商品名、三井東圧化学社製、屈折率1.562(20℃)）
100部、硬化剤（パーキュアＨＯ：商品名、日本油脂社
製）1.5部、充填剤の水酸化アルミニウム（Ｈ320ST：商
品名、昭和電工社製）300部、離型剤のステアリン酸亜
鉛４部、及び補強材のガラスチョップ（６mm長さ）10部
を双腕型ニーダーにて混練し、ＢＭＣを得た。射出成形
機（仕様：160トン、NNT-160-PCPH-3000型、新潟鉄工所
製）、及び厳しいリブ構造を持つ形状の金型を用いて、
金型温度は上型120℃／下型110℃の下、このＢＭＣを射
出圧縮成形し、成形品を得た。この際、圧縮ストローク
及び圧縮遅れ時間はそれぞれ表１に示すように変え、射
出圧力は 1000 Kg/cm2で真空引きは行なわなかった。な
お、得られた成形品について、目視観察によって成形ク
ラック、透明性及び光沢を４段階（◎ ,○ ,△ ,×）で
評価し、その結果を表１に示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、高温金型成形におい
て、成形クラックを発生させずに、複雑で薄肉の形状を
持つＦＲＰ成形品を、光沢と透明性に優れた状態で製造
することができる。
て、成形クラックを発生させずに、複雑で薄肉の形状を
持つＦＲＰ成形品を、光沢と透明性に優れた状態で製造
することができる。
フロントページの続き (72)発明者 飯山 高志 千葉県茂原市東郷1900番地 三井東圧化学 株式会社内 (72)発明者 古沢 敏 千葉県茂原市東郷1900番地 三井東圧化学 株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 20℃における屈折率が 1.55〜1.60であ
るビニルエステル樹脂及び又は不飽和ポリエステル樹脂
を必須成分とするコンパウンドの金型成形において、予
め、金型間に 0.1〜2.0 mmのクリアランスを設けてお
き、該コンパウンドを金型内に射出により充填した後、
10〜60秒後に圧縮する射出圧縮成形により、半透明な繊
維強化プラスチック成形品を製造する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26056893A JPH07112470A (ja) | 1993-10-19 | 1993-10-19 | 半透明な繊維強化プラスチック成形品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26056893A JPH07112470A (ja) | 1993-10-19 | 1993-10-19 | 半透明な繊維強化プラスチック成形品の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07112470A true JPH07112470A (ja) | 1995-05-02 |
Family
ID=17349761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26056893A Pending JPH07112470A (ja) | 1993-10-19 | 1993-10-19 | 半透明な繊維強化プラスチック成形品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07112470A (ja) |
-
1993
- 1993-10-19 JP JP26056893A patent/JPH07112470A/ja active Pending
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