JPH07223231A - 型内被覆成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被覆層の成形品基材に対する密着性に優れた
被覆成形品を得ることを可能とする製造方法を提供す
る。 【構成】 型内被覆成形方法により被覆成形品を製造す
るにあたり、熱硬化性成形材料の成形開始から被覆材料
の硬化までの間の型温度を１００℃〜１８０℃とし、被
覆材料の硬化後かつ脱型前に、型温度を１時間につき３
０℃以下の速さで低下させ、さらに脱型時の型温度を０
〜７０℃の範囲とする、型内被覆成形品の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、成形型内において成形
材料上に被覆層を形成した型内被覆成形品の製造方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、熱硬化性材料よりなる成形品が、
金属部品等の代替部材として工業部品等に非常に広く用
いられている。中でも、ガラス繊維で強化したシート・
モールディング・コンパウンド（以下、ＳＭＣと略す）
又はバルク・モールディング・コンパウンド（以下、Ｂ
ＭＣと略す）が汎用されている。

【０００３】しかしながらＳＭＣ又はＢＭＣを成形型内
で加熱・加圧により成形して得られた成形品では、表面
に、ピンホール、微小亀裂、ひけまたは起伏などの表面
欠陥が発生しがちであった。このような表面欠陥が存在
している場合、成形品に通常の方法による塗装を行って
も、十分な塗膜を形成することは難しい。

【０００４】従って、上記のような表面欠陥を隠ぺいす
るための方法として、いわゆる型内被覆成形方法が提案
されている。例えば、特公平４−３３２５２号には、金
型に注入機を取り付け、この注入機の先端の注入口か
ら、圧縮成形中に、成形圧力を越える注入圧で被覆材料
を注入し、硬化させることにより、成形品表面に被覆層
を形成する方法が開示されている。 また、この様な従
来の成形方法においては、成形型温度はその成形サイク
ルの間一定温度に維持され、また、成形材料及び被覆材
料が硬化した時点で被覆成形品を脱型し、そのまま室温
即ち通常５℃〜３５℃の雰囲気下にて放冷して製品とし
ていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この様
な型内被覆成形においては、形成された被覆層、即ち被
膜と、基材である成形材料との密着性が悪いという欠点
があった。

【０００６】本発明の目的は、上記欠点を解消し、型内
被覆成形方法において、被膜と基材との密着性に優れた
被覆成形品を得ることを可能とする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】請求項１の発明の製造方
法は、熱硬化性成形材料を型内で加熱・加圧成形するに
際し、前記成形材料からなる成形品基材が半硬化以降の
状態であるときに被覆材料を注入し、成形品基材表面に
被覆層を形成する型内被覆成形方法において、成形材料
の成形開始から被覆材料の硬化までの間の型温度が１０
０℃〜１８０℃であり、被覆材料の硬化後かつ脱型前
に、型温度を３０℃／時間以下の速さで低下させる工程
を有し、脱型する時点での型温度を０℃〜７０℃とする
ことを特徴とする型内被覆成形品の製造方法である。

【０００８】請求項２の発明の製造方法は、熱硬化性成
形材料を型内で加熱・加圧成形するに際し、前記成形材
料からなる成形品基材が半硬化以降の状態であるときに
被覆材料を注入し、成形品基材表面に被覆層を形成する
型内被覆成形方法において、被覆材料を展延させた後、
被覆面側の型を成形品に接触させたまま、非被覆面側の
型を成形品から外し、その後被覆面側の型から成形品を
取り出して被覆成形品を得る方法であって、成形材料の
成形開始から被覆材料の硬化までの間の型温度が１００
℃〜１８０℃であり、非被覆面側の型を外した後且つ被
覆面側の型を外す前に、被覆面側の型の温度を２５℃／
時間以下の速さで低下させる工程を有し、被覆面側の型
を外す時点での被覆面側の型の温度を０℃〜７０℃とす
ることを特徴とする型内被覆成形品の製造方法である。

【０００９】請求項３の発明の製造方法は、熱硬化性成
形材料を型内で加熱・加圧成形するに際し、前記成形材
料からなる成形品基材が半硬化以降の状態であるときに
被覆材料を注入し、成形品基材表面に被覆層を形成する
型内被覆成形方法において、被覆材料を被覆展延・硬化
させて被覆層を形成した後、非被覆面側の型を成形品に
接触させたまま、被覆面側の型を成形品から外し、その
後非被覆面側の型から成形品を取り出して被覆成形品を
得る方法であって、成形材料の成形開始から被覆材料の
硬化までの間の型温度が１００℃〜１８０℃であり、被
覆面側の型を外した後且つ非被覆面側の型を外す前に、
非被覆面側の型の温度を２０℃／時間以下の速さで低下
させる工程を有し、非被覆面側の型を外す時点での非被
覆面側の型の温度を０℃〜８０℃とすることを特徴とす
る型内被覆成形品の製造方法である。

【００１０】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
用いる成形機としては、従来公知の型内被覆成形を行い
得る射出成形機、プレス成形機等が使用可能である。

【００１１】本発明に用いる成形型としては、従来公知
の型内被覆成形を行い得る金型、鋳物型、ＦＲＰ型等が
使用可能である。これらの型には、蒸気配管、或は電気
ヒーター等の加熱もしくは温度調節手段が内蔵され、蒸
気圧の調整、電気ヒーター通電のオンオフ或は電圧調整
等の手段により容易にその温度が調節される。

【００１２】ここで、通常、型の温度については、型に
埋め込まれた熱電対によって測定される。熱電対の埋め
込まれる位置としては通常型表面近くであり、一般的に
は型表面から５ｍｍ〜５０ｍｍの深さである。

【００１３】また、型の形式としては左右型（横型）で
も上下型（縦型）でも構わないが、一般的には上下型が
好ましく用いられる。この場合、通常は上型を可動型、
下型を固定型として用いる。

【００１４】また、冷却水配管の様な冷却手段を内蔵し
たものであれば、特に、本発明に用いる成形型としてよ
り好適である。本発明における成形型の冷却方法として
は、室温、通常５℃〜３５℃の雰囲気下にて放冷する方
法、型内の冷却水配管の様な配管に、冷却水、冷却フロ
ンガス、冷却二酸化炭素ガス、冷却窒素ガス等の冷媒を
流す方法、送風機等により成形型に風を当てて冷却する
方法等、任意の方法が使用可能である。また、その冷却
速度を制御する方法としては、５℃〜３５℃の雰囲気
（成形型付近の雰囲気温度）の制御、冷却水等の冷媒の
流量の調整、送風機風量の調整等の冷却手段の制御等に
より可能であり、また、上記加熱もしくは温度調節手段
の併用による制御が、より有効である。

【００１５】本発明の被覆成形品の製造方法において、
成形材料の成形開始から被覆材料硬化までの間の型温度
としては、１００℃〜１８０℃であることが必要であ
り、好ましくは１１０℃〜１６０℃である。型温度が高
すぎると、成形材料及び被覆材料が充分に型内を流動し
きらないうちに硬化し、ショートショットになる等の欠
点が生じ、また、低すぎる場合には、成形材料及び被覆
材料の硬化が著しく遅くなり、成形サイクルタイムが非
常に長くなる。

【００１６】上記１００℃〜１８０℃の型温度は、被覆
材料が硬化するまでその範囲に維持される必要がある。
被覆材料が硬化する前に型温度が１００℃未満になる
と、被覆材料が不完全硬化となって、被膜の硬度等にお
いて充分な性能が得られにくくなったり硬化するまでの
時間が長くなったりする不都合が生じ、逆に、１８０℃
を超える場合には、その冷却に時間がかかりすぎて成形
サイクルが悪くなる。

【００１７】ここで、上型と下型との温度を相違させた
状態で成形を行うような場合には、上記型温度とは、そ
の両者の型温度の平均を意味する。本発明の製造方法に
おいて、被覆材料を注入するタイミングとしては、型内
において熱硬化性成形材料が半硬化以降の状態であるこ
とが必要である。即ち、成形材料が半硬化に達していな
い未硬化状態のときに、被覆材料を注入してしまうと、
未硬化即ち液体状の成形材料と被覆材料が混ざってしま
い、うまく、成形材料表面に被膜を形成する事ができな
い。逆に、成形材料が半硬化状態になった以降であれ
ば、いつでも被覆材料を注入することはできるが、あま
り遅いタイミングでの注入は、成形サイクル時間におい
て不利なので、半硬化状態に達した時点で速やかに注入
するのが好ましい。

【００１８】上記の「成形材料が半硬化状態に達した時
点」は、成形時の型及び材料の状態を計測することによ
って検出できる。例えば、金型表面に圧力センサーを
取り付けておいて、成形材料が硬化収縮を起こすことに
よる圧力低下を検知する方法、金型表面に温度センサ
ーを取り付けておいて成形材料の硬化発熱による温度上
昇を検知する方法、金型に位置センサーを取り付けて
型開き量を測定し、成形材料の硬化収縮による型開き量
の減少を検知する方法等の各種の計測技術が応用可能で
ある。

【００１９】本発明の製造方法において、被覆材料を注
入する方法としては、従来公知の各方法が可能である。
例えば、成形材料が半硬化に達した後に、型を僅かに開
けて被覆材料を注入した後、再び型を締めて再加圧加熱
して被覆成形品を得る方法、また、特公平４−３３２５
２に開示されているような、成形材料が半硬化に達した
後に、型を締めたまま、型に取り付けた注入機から、成
形圧力を超える圧力で被覆材料を注入する方法等が可能
である。

【００２０】請求項３の発明において、被覆面側の型を
外すタイミングとしては、被覆材料が型内において半硬
化以降の状態であることが必要である。即ち、被覆材料
が半硬化に達していない未硬化状態のときに、被覆面側
の型を外してしまうと、その後被膜の硬化は進まず、充
分な硬化塗膜が得られない。

【００２１】被覆材料が半硬化状態に達した時点は、上
述の「成形材料が半硬化状態に達した時点」と同様の技
術、方法により検出できる。

【００２２】請求項１の発明において、成形型を冷却す
る速度は、１時間につき３０℃以下であることが必要で
あり、好適には、１時間につき１０℃〜２５℃である。
冷却速度が速すぎる場合には被膜の密着性が充分に改良
されず、冷却速度が遅すぎる場合には、成形サイクルが
長くなるため生産効率が下がるという欠点を有する。

【００２３】ここで、上型と下型とで冷却速度を相違さ
せた状態で冷却を行うような場合には、その両方の冷却
速度が共に上記範囲に入っていることが好ましいが、そ
うでない場合においても、その両者の冷却速度の平均が
上記範囲に入っていれば充分に本発明の効果を奏する。

【００２４】請求項２の発明において、成形型を冷却す
る速度としては、１時間につき２５℃以下であることが
必要であり、好適には、１時間につき５℃〜２０℃であ
る。冷却速度が速すぎる場合には被膜の密着性が充分に
改良されないという欠点を有し、また、冷却速度が遅す
ぎる場合には、成形サイクルが長くなるため生産効率が
下がるという欠点を有する。

【００２５】請求項３の発明において、成形型を冷却す
る速度としては、１時間につき２０℃以下であることが
必要であり、好適には、１時間につき５℃〜１５℃であ
る。冷却速度が速すぎる場合には被膜の密着性が充分に
改良されないという欠点を有し、また、冷却速度が遅す
ぎる場合には、成形サイクルが長くなるため生産効率が
下がるという欠点を有する。

【００２６】請求項１の発明において、脱型するタイミ
ングとしては、型の温度が０℃〜７０℃になっている時
であることが必要であり、好適には１０℃〜６０℃であ
る。脱型するときの型の温度が高すぎるときには被膜の
密着性が充分に改良されず、型の温度が低すぎるときに
脱型するのは結局成形サイクルが長くなり生産効率が低
下する。また、型温度を室温以下まで冷やすことには利
点が特にないので、通常は室温以下まで冷やすことは行
われない。

【００２７】請求項２の発明において、非被覆面側の型
を外すタイミングとしては、被覆材料が硬化した後であ
ることが必要である。被覆材料が硬化する前に非被覆面
側の型を外すと、得られる被膜が不完全硬化となって充
分な被膜性能が得られないという欠点を有する。

【００２８】請求項２の発明において、被覆面側の型か
ら成形品を取り出すタイミングとしては、型の温度が０
℃〜７０℃になっている時であることが必要であり、好
適には１０℃〜６０℃である。被覆面側の型を外すとき
の型の温度が高すぎるときには被膜の密着性が充分に改
良されないという欠点を有する。型の温度が低すぎると
きに脱型するのは結局成形サイクルが長くなり生産効率
が低下する。また、型温度を室温以下まで冷やすことに
は利点が特にないので、通常は室温以下まで冷やすこと
は行われない。

【００２９】請求項３の発明において、非被覆面側の型
から成形品を取り出すタイミングとしては、型の温度が
０℃〜８０℃になっている時であることが必要であり、
好適には１０℃〜７０℃である。非被覆面側の型を外す
ときの型の温度が高すぎるときには被膜の密着性が充分
に改良されないという欠点を有する。型の温度が低すぎ
るときに脱型するのは結局成形サイクルが長くなり生産
効率が低下する。また、型温度を室温以下まで冷やすこ
とには利点が特にないので、通常は室温以下まで冷やす
ことは行われない。

【００３０】また、本発明において、被覆成形品を取り
だした後の温度管理としては、室温（５℃〜３５℃）に
て放冷しても良いし、徐冷しても良い。

【００３１】次に、本発明において、成形材料として用
いられる熱硬化性成形材料は、下記の熱硬化性樹脂を含
み、必要に応じて後述の低収縮剤、共重合性単量体、無
機充填剤、補強材、並びに種々の添加剤を適当量加える
ことにより調製される。 本発明において成形材料とし
て用いる熱硬化性樹脂組成物に用いる熱硬化性樹脂とし
ては、熱分解性のラジカル触媒を用いて二重結合を開裂
付加反応させ３次元網目構造を形成することのできる、
分子内に反応性二重結合を持つ不飽和ポリエステル樹
脂、エポキシアクリレート（ビニルエステル）樹脂、ウ
レタンアクリレート樹脂などが用いられる。これらの樹
脂はそれぞれ単独で用いられても良いし、複数種を混合
して用いても構わない。

【００３２】また、上記成形材料用熱硬化性樹脂組成物
には低収縮剤として、ポリ酢酸ビニル、ポリメチル（メ
タ）アクリレート、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル
共重合体、酢酸ビニルースチレン共重合体、ポリブタジ
エン、飽和ポリエステル類、飽和ポリエーテル類などの
ような熱可塑性樹脂を必要に応じて適当量用いることが
できる。

【００３３】また、上記成形材料用熱硬化性樹脂組成物
には、スチレン、アルファメチルスチレン、ジビニルベ
ンゼン、ビニルトルエン、ジアリルフタレート、各種ア
クリレートモノマー、各種メタクリレートモノマーなど
の共重合性単量体を必要に応じて適当量用いることがで
きる。

【００３４】熱硬化性樹脂が不飽和ポリエステル樹脂の
場合は、特にスチレンが好ましく用いられる。

【００３５】さらに上記成形材料用熱硬化性樹脂組成物
には、目的及び用途に応じて、適当量の無機充填剤、す
なわち、炭酸カルシウム、重晶石（硫酸バリウム）、石
膏（硫酸カルシウム）、雲母、タルク（滑石）、葉ろう
石、カオリン、石英、長石、酸化チタン、鋼玉（酸化ア
ルミニウム）、水酸化アルミニウム、（中空）ガラス
球、ガラス粉末、などの天然または人工の鉱物またはそ
れを処理、精製あるいは加工したもの、およびそれらの
混合物が用いられる。

【００３６】また上記成形材料用熱硬化性樹脂組成物に
は、補強材として、各種補強繊維、すなわちガラス繊
維、炭素繊維などを必要に応じて適当量加えることがで
きる。またさらに上記成形材料用熱硬化性樹脂組成物に
は、必要に応じて、ケトンパーオキサイド類、ジアシル
パーオキサイド類、ハイドロパーオキサイド類、ジアル
キルパーオキサイド類、アルキルパーエステル類、パー
カーボネート類、パーオキシケタール類などの公知の開
始剤、ジメチルアニリン、ナフテン酸コバルトなどの公
知の硬化促進剤、パラベンゾキノンなどの重合禁止剤、
カーボンブラックや酸化チタン、酸化鉄、シアニン系顔
料、アルミフレーク、ニッケル粉、金粉、銀粉などの顔
料、アゾ系染料やアントラキノン系、インジゴイド系、
スチルベン系などの染料、カーボンブラックなどの導電
性付与剤、乳化剤、ステアリン酸亜鉛等の金属石鹸類、
脂肪族燐酸塩、レシチンなどの離型剤などを用途、目的
に応じて適当量加えることができる。

【００３７】上記各材料を配合することにより得られた
熱硬化性樹脂組成物は、従来公知の方法により、ＳＭＣ
或いはＢＭＣの形態を持つ成形材料とされる。具体的に
は例えば、不飽和ポリエステル樹脂のスチレン溶液（ス
チレン濃度４０〜７０重量％）６０〜１００重量部に対
して、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ
酢酸ビニルなどの熱可塑性樹脂のスチレン溶液（スチレ
ン濃度３０〜８０重量％）０〜４０重量部を加えて１０
０重量部とし、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム等
の充填材粉末１００〜３００重量部、酸化マグネシウム
等の増粘剤０．１〜３重量部、開始剤としての有機過酸
化物０．１〜５重量部を加えてよく混練し、ガラス繊維
等の補強繊維１〜２００重量部に、混練機または含浸機
によって含浸させ、固体状の成形材料としたものが、成
形性、取扱い性、成形品物性に優れるため、好適に用い
られる。

【００３８】また本発明に用いる被覆材料として用いる
熱硬化性樹脂組成物は、上記成形材料用熱硬化性樹脂組
成物と同様の各種材料を適宜配合して用いられる。即ち
熱硬化性樹脂として不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ
アクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、などが
用いられ、必要に応じて上述した様な各種共重合性モノ
マー、低収縮剤、各種充填剤、着色剤、開始剤、添加剤
等を加えることができる。

【００３９】具体的には例えば、不飽和ポリエステル樹
脂、エポキシアクリレート樹脂或はウレタンアクリレー
ト樹脂のスチレン溶液（スチレン濃度４０〜７０重量
％）７０〜１００重量部に対して、ポリメチルメタクリ
レート、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニルなどの熱可塑性
樹脂のスチレン溶液（スチレン濃度３０〜８０重量％）
０〜３０重量部を加えて１００重量部とし、炭酸カルシ
ウム、硫酸バリウム等の充填材粉末１０〜１５０重量
部、酸化チタン、カーボンブラック等の着色顔料０〜３
０重量部、ステアリン酸亜鉛等の内部離型剤０．１〜３
重量部、開始剤としての有機過酸化物０．１〜５重量部
を加えてよく混練したものが、成形性、取扱い性、成形
品物性に優れるため、好適に用いられる。

【００４０】

【作用】通常の被覆方法においては、成形品基材の温度
が室温である状態で塗装が行われるため、密着性の良好
な被膜が得られるが、型内被覆成形方法においては、こ
の被覆工程が高温で行われる為、従来の方法の様に、成
形した被覆成形品を、型から取り出した後、そのまま室
温にて冷却してしまうと、このとき、型の温度と、室温
との差が大きく、急激に冷却されるので、被膜と成形材
料の界面に残留応力が残り、そのため、被膜と成形材料
との密着性が悪いものとなっていた。

【００４１】これに対して、本発明では、被覆成形品を
成形型のどちらか片側または両側に接触させたまま、所
定の速度で該型温度を下げていくことを特徴とするが、
この、ゆっくりと冷却していく工程の間に、被膜と基材
との間の界面における残留応力が緩和される。そのた
め、上記冷却工程を経て得られた被覆成形品の被膜の密
着性は良好なものとなる。

【００４２】

【実施例】以下に本発明の実施例について説明する。以
下、特に断らない限り、部は重量部を意味する。

【００４３】１．成形機及び金型の準備 成形機としては、川崎油工社製、８００トンプレス成形
機を用いた。金型としては３０ｃｍ×３０ｃｍの正方形
の平板を成形する金型を準備した。

【００４４】上型及び下型の双方に電気ヒーター及び冷
却水配管を埋め込んだ。また、上型及び下型の表面に、
熱電対を、その先端の測定部位が型表面に位置して成形
材料及び、被覆材料注入後は被覆材料に接触するよう
に、埋め込んだ。また、上型の中央に脱型用エアー弁を
取り付け、その隣に注入機（モレル社製）を取り付け
た。また、下型の中央にも注入機（モレル社製）を取り
付けた。

【００４５】この金型を上記プレス成形機に取り付け
た。上型を可動型とし、下型を固定型とした。以下、実
施例１〜１８及び比較例１〜２１においては下型に取り
付けた注入機を用い、可動型である上型を非被覆面側と
し、固定型である下型を被覆面側とした。

【００４６】また、実施例１９〜２７及び比較例２２〜
３０においては上型に取り付けた注入機を用い、可動型
である上型を被覆面側とし、固定型である下型を非被覆
面側とした。

【００４７】図１〜図５を参照して、上記実施例１〜１
８及び比較例１〜２１、並びに実施例１９〜２７及び比
較例２２〜３０における成形型の状態を説明する。図１
は、本発明の製造方法において、成形材料が半硬化状態
とされている場合の金型の断面構造を示す。ここでは、
上型１（可動型）、及び下型２（固定型）が配置されて
おり、その間に成形材料３が充填され、成形されてい
る。また、注入機１ａ，２ａが、それぞれ、上型１及び
下型２に取付けられている。上記のように、実施例１〜
１８及び比較例１〜２１では、図２に示すように、下型
２に固定された注入機２ａから被覆材料が注入され、従
って、下型２側が被覆面とされる。この場合、非被覆面
側の金型である上型１が、図３のように先に取り外され
る。

【００４８】また、実施例１９〜２７及び比較例２２〜
３０では、上述したように、上型１が被覆面とされるた
め、図４に示すように、上型１に取付けられた注入機１
ａから被覆材料４が注入される。そして、被覆材料４が
硬化した後、被覆面側である上型１が図５に示すように
取り外される。

【００４９】２．成形材料の調製 （１）不飽和ポリエステル樹脂液（イソフタル酸系の不
飽和ポリエステル樹脂〔数平均分子量約２０００〕約６
０重量％をスチレンモノマー約４０重量％に溶解したも
の）７０部 （２）ポリスチレン系低収縮剤樹脂液（ポリスチレン樹
脂〔数平均分子量約１０万〕約３０重量％をスチレンモ
ノマー約７０重量％に溶解したもの）３０部 （３）炭酸カルシウム粉末（ＮＳ−１００：日東粉化社
製）１２０部 （４）硬化剤（ターシャリーブチルパーオキシベンゾエ
ート）１部 （５）増粘剤（酸化マグネシウム粉末、キョーワマグ１
５０：協和化学工業社製）１部 （６）内部離型剤（ステアリン酸亜鉛：堺化学工業社
製）５部 （７）ガラス繊維（旭ファイバーグラス製のロービン
グ：ＥＲ４６３０ＬＢＤ１６６Ｗを長さ２５mmに切断し
たもの）６０部 上記配合材料のうちガラス繊維以外の材料を混合、充分
に撹拌した後、ＳＭＣ製造装置によりガラス繊維に含浸
させ、ＳＭＣを得た。

【００５０】３．型内被覆材料の調製 （型内被覆材料） （１）不飽和ポリエステル樹脂液（イソフタル酸系の不
飽和ポリエステル樹脂〔数平均分子量約２０００〕約６
０重量％をスチレンモノマー約４０重量％に溶解したも
の）１００部 （２）炭酸カルシウム（ＮＳ−１００：日東粉化社製）
１００部 （３）白色着色顔料（酸化チタン、ＳＲ−１、堺化学工
業社製）２０部 （４）硬化剤（ターシャリーブチルパーオキシベンゾエ
ート）１部を混合、充分に攪拌し、型内被覆材料を得
た。

【００５１】（型内被覆材料） （１）エポキシアクリレート樹脂液（ビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂の両末端をメタクリル酸エステル化した
もの〔数平均分子量約１２００〕をスチレンに溶解した
もの、スチレン濃度約３５重量％、以下、ＥＡｃと略
す）１００部 （２）炭酸カルシウム（ＮＳ−１００：日東粉化社製）
２０部 （３）白色着色顔料（酸化チタン、ＳＲ−１、堺化学工
業社製）３０部 （４）硬化剤（ターシャリーブチルパーオキシベンゾエ
ート）１部を混合、充分に攪拌し、型内被覆材料を得
た。

【００５２】（型内被覆材料） （１）ウレタンアクリレート樹脂液（プロピレングリコ
ールと無水フタル酸を重合させて得た両末端水酸基のポ
リエステル樹脂の両末端にトリレンジイソシアネートを
付加させ、さらにその両末端に２ヒドロキシエチルメタ
クリレートを付加させたもの〔数平均分子量約２００
０〕をスチレンに溶解したもの、スチレン濃度約４０重
量％、以下、ＵＡｃと略す）１００部 （２）炭酸カルシウム（ＮＳ−１００：日東粉化社製）
３０部 （３）白色着色顔料（酸化チタン、ＳＲ−１、堺化学工
業社製）５部 （４）硬化剤（ターシャリーブチルパーオキシベンゾエ
ート）１部を混合、充分に攪拌し、型内被覆材料を得
た。

【００５３】４．実施例及び比較例実施例１ 室温が２５℃に調節された建物内で、上記金型の上型を
１５０℃、下型を１５０℃に加熱した後、金型内に上記
ＳＭＣを約７００ｇチャージし（これは約４ｍｍの厚み
に相当する）、７０ｋｇ／ｃｍ²の圧力で１２０秒間加
圧成形した（以下、１次硬化時間と記す）。熱電対によ
り測定された成形材料の硬化発熱タイミング（このとき
成形材料が半硬化状態に達したと推定される）は１１０
秒であった。上記１２０秒の加圧成形後、型を僅かに開
いて上記型内被覆材料を１０ｍｌ注入した。その後型
を締めて５０ｋｇ／ｃｍ²の圧力で１２０秒間加熱・加
圧成形した（以下、２次硬化時間と記す）。熱電対によ
り測定された被覆材料の硬化発熱開始タイミングは被覆
材料注入後４０秒であった（このとき被覆材料が半硬化
状態に達したと推定される）。

【００５４】次に、型を閉めたまま、上型及び下型の双
方に冷却水を流し、３分に１℃の冷却速度（１時間に２
０℃）で冷却した。５時間後、上型及び下型の双方が５
０℃となったときに型を開け、被覆成形品を取り出し
た。

【００５５】このようにして得られた成形品の外観は良
好であった。次に、以下の要領で被覆層の密着性を評価
した。表面にカッターナイフを用いて２ｍｍ間隔で１１
本の素地に達する直線を平行に引き、さらにそれに直行
する１１本の直線を２ｍｍ間隔で引いてできた碁盤目状
の部分に粘着テープ（積水化学工業社製、セロテープ）
を貼り付けた後引き剥し、碁盤目のますの１００個あた
りの残存数を調べた（碁盤目密着試験）。その結果は１
００／１００であった。

【００５６】実施例２〜９ 表１〜３に示すように被覆材料種及び条件を変えた以外
は実施例１と同様に成形を行った。得られた成形品の被
膜の密着性（碁盤目密着試験結果）は１００／１００で
あった。

【００５７】実施例１０ 室温が２５℃に調節された建物内で、上記金型の上型を
１５０℃、下型を１５０℃に加熱した後、金型内に上記
ＳＭＣを約７００ｇチャージし、７０ｋｇ／ｃｍ²の圧
力で１２０秒間加圧成形した。熱電対により測定された
成形材料の硬化発熱タイミングは１１０秒であった。そ
の後、型を開いてＳＭＣを僅かに持ち上げ、ＳＭＣと下
型の間に上記型内被覆材料を１０ｍｌ流し込んだ。次
に、型を締めて５０ｋｇ／ｃｍ²の圧力で１２０秒間加
熱・加圧成形した。熱電対により測定された被覆材料の
硬化発熱開始タイミングは被覆材料注入後４０秒であっ
た。

【００５８】次に、上型エアー弁からエアーを吹き込み
ながら、型を開けた。成形品は下型に密着していた。こ
の状態で下型に冷却水を流し、４分に１℃の冷却速度
（１時間に１５℃）で冷却した。６時間後、下型の温度
が６０℃となったときに被覆成形品を取り出した。

【００５９】このようにして得られた成形品の外観は良
好であった。また、実施例１と同様に、密着性試験を行
った。その結果は１００／１００であった。

【００６０】実施例１１〜１８ 表４〜６に示すように被覆材料種及び条件を変えた以外
は実施例１０と同様に成形を行った。得られた成形品の
被膜の密着性は１００／１００であった。

【００６１】実施例１９ 室温が２５℃に調節された建物内で、上記金型の上型を
１５０℃、下型を１５０℃に加熱した後、金型内に上記
ＳＭＣを約７００ｇチャージし、７０ｋｇ／ｃｍ²の圧
力で１２０秒間加圧成形した。熱電対により測定された
成形材料の硬化発熱タイミングは１１０秒であった。そ
の後、型を僅かに開いてＳＭＣ上に上記型内被覆材料
を１０ｍｌ注入した。その後上型エアー弁からエアーを
吹き込みながら、型を開けた。成形品は下型に密着して
いた。この状態で下型に冷却水を流し、６分に１℃の冷
却速度（１時間に１０℃）で冷却した。９時間後、下型
の温度が６０℃となったときに被覆成形品を取り出し
た。

【００６２】このようにして得られた成形品の外観は良
好であった。また、実施例１と同様に、密着性試験を行
った。その結果は１００／１００であった。

【００６３】実施例２０〜２７ 表８〜１０に示すように被覆材料種及び条件を変えた以
外は実施例１９と同様に成形を行った。得られた成形品
の被膜の密着性は１００／１００であった。

【００６４】比較例１ 室温が２５℃に調節された建物内で、上記金型の上金型
を１５０℃、下型を１５０℃に加熱した後、金型内に上
記ＳＭＣを約７００ｇチャージし、７０ｋｇ／ｃｍ²の
圧力で１２０秒間加圧成形した後、型を僅かに開いて注
入機から上記型内被覆材料を１０ｍｌ注入した。その
後型を締めて１２０秒間加熱・加圧成形することによ
り、被覆成形品を得た。その後型を開いて脱型し、得ら
れた成形品を室温（２５℃）にて１日放冷した。

【００６５】このようにして得られた成形品の外観は良
好であった。また、実施例１と同様に、密着性試験を行
った。その結果は３１／１００であった。比較例２〜９ 表４に示すように被覆材料種及び条件を変えた以外は比
較例１と同様に成形を行った。得られた成形品の被膜の
密着性は不十分であった。

【００６６】比較例１０〜１５ 表１〜３に示すように被覆材料種及び条件を変えた以外
は、実施例１と同様に成形、評価を行った。その結果、
外観は良好であったが、密着性は不良であった。

【００６７】比較例１６〜２１ 表５〜７に示すように被覆材料種及び条件を変えた以外
は、実施例１０と同様に成形、評価を行った。その結
果、外観は良好であったが、密着性は不良であった。

【００６８】比較例２２〜２３、２５〜２６、２８〜２
９ 表８〜１０に示すように被覆材料種及び条件を変えた以
外は、実施例１９と同様に成形、評価を行った。その結
果、比較例４６〜４７、４９〜５０、５２〜５３におい
ては外観は良好であったが、密着性は不良であった。

【００６９】比較例２４、２７、３０ 表８〜１０に示すように被覆材料種及び条件を変えた以
外は、実施例１９と同様に成形、評価を行った。その結
果、被膜は非常に軟らかく、明らかに未硬化であった。
そのため、密着性の評価は行わなかった。以上の実施例
及び比較例についての被覆材料種、条件及び結果をまと
めて表１〜１０に示す。

【００７０】また、上述した各実施例及び比較例の製造
方法における、型温度及び成形品温度の変化並びに冷却
速度の代表的な例を、図６（実施例１）、図７（実施例
２）、図８（比較例１）、図９（比較例１２）、図１０
（比較例１３）、図１１（実施例１０）、図１２（実施
例１２）、図１３（比較例１６）、図１４（比較例１
７）、図１５（実施例１９）、図１６（実施例２０）、
図１７（比較例２２）、図１８（比較例２３）、図１９
（比較例２４）に示す。

【００７１】

【表１】

【００７２】

【表２】

【００７３】

【表３】

【００７４】

【表４】

【００７５】

【表５】

【００７６】

【表６】

【００７７】

【表７】

【００７８】

【表８】

【００７９】

【表９】

【００８０】

【表１０】

【００８１】

【発明の効果】以上のように、請求項１〜３に記載の発
明の製造方法では、型内被覆成形方法において、被覆成
形品を、成形型の何れか一方の側または両側に接触させ
たまま、上記特定の冷却速度で型温度を低下させてい
く。従って、上記冷却に伴って、被膜と成形品基材との
間の界面における残留応力が緩和される。その結果、被
膜の成形品基材に対する密着性が充分に高められ、被膜
の密着性に優れた被覆成形品を確実に提供することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明において成形材料を半硬化状態とした際
の成形型の断面図。

【図２】請求項２に記載の発明において被覆材料を硬化
させる工程を説明するための断面図。

【図３】請求項２に記載の発明において、非被覆面側の
金型を外した状態を示す断面図。

【図４】請求項３に記載の発明において被覆材料を注入
し硬化させる工程を説明するための断面図。

【図５】請求項３に記載の発明において被覆面側の金型
を外した状態を示す断面図。

【図６】実施例１における型温度及び成形品温度の変化
並びに冷却速度を示す図。

【図７】実施例２における型温度及び成形品温度の変化
並びに冷却速度を示す図。

【図８】比較例１における型温度及び成形品温度の変化
並びに冷却速度を示す図。

【図９】比較例１２における型温度及び成形品温度の変
化並びに冷却速度を示す図。

【図１０】比較例１３における型温度及び成形品温度の
変化並びに冷却速度を示す図。

【図１１】実施例１０における型温度及び成形品温度の
変化並びに冷却速度を示す図。

【図１２】実施例１２における型温度及び成形品温度の
変化並びに冷却速度を示す図。

【図１３】比較例１６における型温度及び成形品温度の
変化並びに冷却速度を示す図。

【図１４】比較例１７における型温度及び成形品温度の
変化並びに冷却速度を示す図。

【図１５】実施例１９における型温度及び成形品温度の
変化並びに冷却速度を示す図。

【図１６】実施例２０における型温度及び成形品温度の
変化並びに冷却速度を示す図。

【図１７】比較例２２における型温度及び成形品温度の
変化並びに冷却速度を示す図。

【図１８】比較例２３における型温度及び成形品温度の
変化並びに冷却速度を示す図。

【図１９】比較例２４における型温度及び成形品温度の
変化並びに冷却速度を示す図。

【符号の説明】

１…上型（可動型） ２…下型（固定型） １ａ，２ａ…注入機 ３…成形材料 ４…被覆材料

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ２９Ｋ 101:10 105:06 Ｂ２９Ｌ 9:00

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱硬化性成形材料を型内で加熱・加圧成
   形するに際し、前記成形材料からなる成形品基材が半硬
   化以降の状態であるときに被覆材料を注入し、成形品基
   材表面に被覆層を形成する型内被覆成形方法において、
   成形材料の成形開始から被覆材料の硬化までの間の型温
   度が１００℃〜１８０℃であり、被覆材料の硬化後かつ
   脱型前に、型温度を３０℃／時間以下の速さで低下させ
   る工程を有し、脱型する時点での型温度を０℃〜７０℃
   とすることを特徴とする型内被覆成形品の製造方法。
2. 【請求項２】 熱硬化性成形材料を型内で加熱・加圧成
   形するに際し、前記成形材料からなる成形品基材が半硬
   化以降の状態であるときに被覆材料を注入し、成形品基
   材表面に被覆層を形成する型内被覆成形方法において、
   被覆材料を展延させた後、被覆面側の型を成形品に接触
   させたまま、非被覆面側の型を成形品から外し、その後
   被覆面側の型から成形品を取り出して被覆成形品を得る
   方法であって、成形材料の成形開始から被覆材料の硬化
   までの間の型温度が１００℃〜１８０℃であり、非被覆
   面側の型を外した後且つ被覆面側の型を外す前に、被覆
   面側の型の温度を２５℃／時間以下の速さで低下させる
   工程を有し、被覆面側の型を外す時点での被覆面側の型
   の温度を０℃〜７０℃とすることを特徴とする型内被覆
   成形品の製造方法。
3. 【請求項３】 熱硬化性成形材料を型内で加熱・加圧成
   形するに際し、前記成形材料からなる成形品基材が半硬
   化以降の状態であるときに被覆材料を注入し、成形品基
   材表面に被覆層を形成する型内被覆成形方法において、
   被覆材料を被覆展延・硬化させて被覆層を形成した後、
   非被覆面側の型を成形品に接触させたまま、被覆面側の
   型を成形品から外し、その後非被覆面側の型から成形品
   を取り出して被覆成形品を得る方法であって、成形材料
   の成形開始から被覆材料の硬化までの間の型温度が１０
   ０℃〜１８０℃であり、被覆面側の型を外した後且つ非
   被覆面側の型を外す前に、非被覆面側の型の温度を２０
   ℃／時間以下の速さで低下させる工程を有し、非被覆面
   側の型を外す時点での非被覆面側の型の温度を０℃〜８
   ０℃とすることを特徴とする型内被覆成形品の製造方
   法。