JPH0796552A - 引抜成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】表面に傷がなく、表面平滑性及び光沢に優れた
引抜成形品の製造方法を提供する。 【構成】成形品本体形成用の樹脂含浸強化繊維１７を、
引抜成形用金型１８に導入する。成形品本体形成用の熱
硬化性樹脂が未硬化又は半硬化である間に、その表面に
金型１８内にて凹溝１８５から表面層形成用の熱硬化性
樹脂２０を注入する。表面層形成用の熱硬化性樹脂が半
硬化から硬化するまでの間に、金型１８内にて開口部２
１１から型面と表面層形成用の熱硬化性樹脂２０との間
に１２０℃に加熱した空気を６ｋｇｆ／ｃｍ² の圧力に
て圧入する。表面層形成用の熱硬化性樹脂２０と成形品
本体形成用の熱硬化性樹脂を一体硬化して引き抜く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表面に傷がなく、表面
平滑性及び光沢に優れた引抜成形品の製造方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、引抜成形法で得られる成形品は、
その表面に基材の繊維パターンが露呈しているので、こ
のままでは表面平滑性が悪いばかりでなく、外観上その
繊維パターン自身が不具合となるため、表面層部分に、
不織布又はサーフェイスマット等の強化繊維材料を用
い、これにマトリックスとなる樹脂を多量に含浸させた
ものを積層して、樹脂リッチな表面層を形成したり、あ
るいは一旦引抜成形品を成形した後に、その引抜成形品
に塗料を塗布する方法等により塗装を施し、その表面を
平滑にすることが一般に行われてきた。

【０００３】しかしながら、不織布又はサーフェースマ
ット等の強化繊維材料を用いる場合には、その材料自身
がやはり繊維で構成されており、その繊維による凹凸
が、表面に浮き出してくる上に、引抜き抵抗力を増大さ
せて強大な駆動力を必要とするのみならず、表面に傷を
発生させ易く、表面平滑性を具備したものは得られない
という問題点がある。

【０００４】又、塗装を施す場合には、内部離型剤が成
形品の表面に浸出してくるので、塗料層の密着性が悪
く、それを改良するために、塗装を施す前に引抜成形品
の表面を処理する必要があるので、工程数が増加し、成
形速度が遅くなり、製造費もかさむという問題点があ
る。

【０００５】又、光沢を出すために透明な塗料を塗布す
る場合、表面の強化繊維材料の繊維目が見えて見苦しい
ので、繊維目を隠すために予め塗料を塗布する必要があ
り、それだけ工程数が増加し、成形速度が遅くなり、製
造費もかさむという問題点がある。

【０００６】更に、型面との引抜抵抗を軽減し、引抜成
形品の表面の肌荒れを防止させる方法として、例えば、
特開平４８─９３６７１号公報に記載の如く、熱硬化性
樹脂を含浸した繊維基材を金型中に通過させて連続成形
するに当り、繊維基材と共に金型に接触する面に内部離
型剤を塗布した不織布を介在させて引き抜き硬化させる
方法等も提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、内部離型剤を
塗布した不織布を介在させただけでは、引抜き抵抗力は
依然として大きくて、表面に傷を発生させ易く、表面平
滑性の充分満足されたものを得ることができないという
問題点がある。

【０００８】本発明は、上記の如き従来の問題点を解消
し、表面に傷がなく、表面平滑性及び光沢に優れた引抜
成形品の製造方法を提供することを目的としてなされた
ものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、連続繊維から
なる強化繊維に未硬化の熱硬化性樹脂を含浸させた成形
品本体形成用の樹脂含浸強化繊維を、引抜成形用金型内
に導いて、成形品本体形成用の熱硬化性樹脂を加熱硬化
させつつ引き抜く引抜成形品の製造方法であって、成形
品本体形成用の熱硬化性樹脂が未硬化又は半硬化である
間に、その表面に、金型に設けられた樹脂注入管より表
面層形成用の熱硬化性樹脂を供給し、表面層形成用の熱
硬化性樹脂が半硬化から硬化するまでの間に、金型に設
けられた空気圧入管より型面と表面層形成用の熱硬化性
樹脂との間に加熱した空気を圧入しつつ、表面層形成用
の熱硬化性樹脂と成形品本体形成用の熱硬化性樹脂を一
体硬化せしめる引抜成形品の製造方法である。

【００１０】本発明において、成形品本体中の強化繊維
としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、有機繊維等
のロービング、連続ストランドマット、チョップドスト
ランドマット、クロスマット、ラミマット等が使用され
る。通常はロービングが主に用いられるが、更に各種の
マットを併用してもよい。成形品本体成形用の樹脂含浸
強化繊維中の強化繊維の体積含有は、３０〜５０％が好
ましい。

【００１１】本発明において、成形品本体形成用の熱硬
化性樹脂、及び、表面層形成用の熱硬化性樹脂として
は、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ビニルエ
ステル樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂が使用さ
れる。成形品本体形成用の熱硬化性樹脂と、表面層を形
成する熱硬化性樹脂とは、同じ系統の熱硬化性樹脂であ
っもよいし、又、異なる種類の熱硬化性樹脂であっても
よい。しかし、硬化の段階で、それぞれの熱硬化性樹脂
が互いに架橋し、化学的な結合構造を形成するものを選
択して使用することが好ましい。

【００１２】表面層形成用の熱硬化性樹脂中には、成形
品本体形成用の熱硬化性樹脂へのアンカー効果による接
着力向上等のために、充填剤が添加されてもよい。充填
剤としては、例えば、炭酸ウカルシウム、水酸化アルミ
ニウム、ガラスパウダー、ガラスビーズ、ガラスバルー
ン、ウィスカ等、熱硬化性樹脂中で溶解することなく固
体の状態にて分散するものが使用でき、無機質のもので
あってもよいし、有機質のものであってもよい。

【００１３】充填剤は、その形状が、球形粒子、繊維状
粉末、フレーク状粉末等が使用できるが、ガラスパウダ
ー、ガラスビーズ、ガラスバルーンのような光線透過率
を維持するものを使用するのが好ましい。充填剤の添加
量は、平均粒径が５〜５０μｍのものを、熱硬化性樹脂
１００重量部に対して、２００重量部以下であるのが好
ましい。

【００１４】本発明において、表面層の厚みは、安定し
た製品を得るためには、８０〜２５０μｍが好ましい。

【００１５】本発明において、引抜成形用金型として
は、２つのゾーンに分かれ、成形方向に向かって、入口
側を第１の硬化区間、出口側を第２の硬化区間とし、そ
れぞれの硬化区間における温度制御は、独立して操作で
きるようにされ、型面の断面積が、第２の硬化区間の方
が第１の硬化区間よりも成形品本体の表面に形成する表
面層の厚さに相当する分だけ大きくされたものが好適に
使用される。

【００１６】本発明において、成形品本体形成用の熱硬
化性樹脂が未硬化又は半硬化である間とは、例えば、引
抜成形用金型の第１の硬化区間にて熱硬化性樹脂が原料
供給時の未硬化状態から加熱されて、ある程度硬化反応
が進行した後、ゲル化状態を保っている段階をいう。

【００１７】本発明において、成形品本体形成用の熱硬
化性樹脂が未硬化又は半硬化である間に、その表面に、
金型に設けられた樹脂注入管より金型に表面層形成用の
熱硬化性樹脂を供給する手段としては、例えば、引抜成
形用金型内の型面の上面に幅方向に沿って凹溝を設け、
その凹溝に、外部の樹脂槽より樹脂注入管等を経て、表
面層形成用の熱硬化性樹脂を供給可能とし、引抜成形用
金型内を通過する成形品本体形成用の繊維強化樹脂熱硬
化性樹脂が、凹溝の設けられた部位を通過する時点で
は、その中の熱硬化性樹脂が未硬化又は半硬化状態であ
るように設定する方法等が採用される。樹脂注入管から
凹溝への樹脂液の注入圧は、およそ１．０〜５ｋｇｆ／
ｃｍ²の範囲が好適である。

【００１８】金型内の型面と表面層形成用の熱硬化性樹
脂との間に、金型に設けられた空気圧入管より加熱した
空気を圧入する位置としては、表面層形成用の熱硬化性
樹脂が半硬化から硬化するまでの間の位置とする必要が
ある。表面層形成用の熱硬化性樹脂が半硬化から硬化す
るまでとは、例えば、引抜成形用金型の第２の硬化区間
にて熱硬化性樹脂が低温加熱されて、ある程度硬化反応
が進行し、ある程度ゲル化状態となった半硬化状態か
ら、完全にゲル化して硬化状態となるまでの段階をい
う。尚、この硬化状態は、例えば、キュラストメーター
（プレス成形を行って成形材料のトルク挙動を追尾す
る。）で表面層形成用の熱硬化性樹脂の硬化時間を別途
測定し、誘導時間（ゲルタイム）で推測する方法等が採
用される。

【００１９】加熱した空気を圧入する方法としては、例
えば、引抜成形用金型の樹脂注入管よりも引抜方向の出
口側の型面の上面に開口部を設け、その開口部に空気圧
入管より金型の外部より加熱した空気を供給し、引抜方
向に対して垂直方向であって、表面層形成用の熱硬化性
樹脂にのみ空気が当たるようにして、金型面と表面層と
の間に圧入するようにするのが好ましい。尚、得ようと
する引抜成形品が広幅の場合には、幅方向に沿って適宜
複数個並設するのが好ましい。

【００２０】圧入する空気の圧力は、２〜７ｋｇｆ／ｃ
ｍ² が好ましく、３〜６ｋｇｆ／ｃｍ² が更に好まし
い。圧力が２ｋｇｆ／ｃｍ² 未満であると、表面層形成
用の熱硬化性樹脂と金型面との摩擦力を低減することが
できず、逆に、７ｋｇｆ／ｃｍ ² を超えると、空気が金
型の入口方向に逆流し、かえって表面な平滑を有する引
抜成形品を得ることができない。圧入する空気の温度
は、１００〜１５０℃が好ましい。空気の加熱手段とし
ては、電気ヒーターを通す方法等が適宜採用される。

【００２１】本発明において、引抜成形における引取装
置による成形速度は、通常、２０ｃｍ／分〜２ｍ／分が
好適であり、引取装置を通過した直後にカッターを設置
し、切断して定尺の製品とすればよい。

【００２２】

【作用】本発明の引抜成形品の製造方法は、成形品本体
形成用の熱硬化性樹脂が未硬化又は半硬化である間に、
その表面に、金型に設けられた樹脂注入管より表面層形
成用の熱硬化性樹脂を供給し、表面層形成用の熱硬化性
樹脂が半硬化から硬化するまでの間に、金型に設けられ
た空気圧入管より型面と表面層形成用の熱硬化性樹脂と
の間に加熱した空気を圧入しつつ、表面層形成用の熱硬
化性樹脂と成形品本体形成用の熱硬化性樹脂を一体硬化
せしめることにより、圧入された加熱した空気により、
半硬化から硬化状態までの間で表面層形成用の熱硬化性
樹脂の表面と金型の型面との間に間隙ができるので、表
面層形成用の熱硬化性樹脂の金型の型面との摩擦抵抗が
著しく低減される。

【００２３】これにより、表面に傷を発生させることが
なく、表面平滑性と光沢に優れた表面層を有する引抜成
形品を連続的に製造することができる。又、加熱した空
気を圧入するので、成形品本体形成用の熱硬化性樹脂を
急冷することがなくて、成形品本体形成用の熱硬化性樹
脂との一体硬化を阻害することがもなく、得られる引抜
成形品はその表面層が成形品本体に界面での接着強度が
優れた状態にて固着されている。

【００２４】

【実施例】以下、本発明を実施例により図面を参照して
説明する。

【００２５】図１は、本発明の引抜成形品の製造方法の
一実施例の工程を説明する正面図であり、図２はその要
部である引抜成形用金型の周辺部分を説明する断面図で
ある。成形品本体形成用の強化繊維１２を、熱硬化性樹
脂１３を充填した含浸槽１４を通過させて、強化繊維１
２中に熱硬化性樹脂１３を含浸させ、その外周囲の全面
に布又はシート状物１６を重ね合わせてることにより、
成形品本体形成用の繊維強化樹脂熱硬化性樹脂１７を形
成し、これを引抜成形用金型１８に導く。

【００２６】引抜成形用金型１８は、２つのゾーンに分
かれ、成形方向に向かって、入口側を第１の硬化区間１
８１、出口側を第２の硬化区間１８２とし、第１の硬化
区間１８１の外周には第１加熱手段１８３が設けられ、
第２の硬化区間の外周には第２の加熱手段１８４が設け
られ、それぞれの硬化区間における温度制御は、独立し
て操作できるようにされている。又、型面の断面積は、
第２の硬化区間１８２の方が第１の硬化区間１８１より
も成形品本体の表面に形成する表面層の厚さに相当する
分だけ大きくされている。

【００２７】引抜成形用金型１８内には、略中央部、つ
まり、第１の硬化区間１８１と第２の硬化区間１８２の
略中間部の型面の上面に幅方向に沿って凹溝１８５が設
けられており、その凹溝１８５には、外部の樹脂槽１９
１より樹脂注入管１９を経て、表面層形成用の熱硬化性
樹脂２０が供給可能とされている。

【００２８】引抜成形用金型１８の凹溝１８５の周囲に
は、冷却水路１８６が設けられており、その内部に冷却
水を流通することができるようになっており、これによ
り、凹溝１８５内に注入される樹脂液の硬化が抑制され
る。

【００２９】引抜成形用金型１８内を通過する成形品本
体形成用の繊維強化樹脂熱硬化性樹脂１７中の熱硬化性
樹脂は、凹溝１８１の部位を通過する時点で、未硬化又
は半硬化状態となるように第１の硬化区間の温度制御が
なされる。

【００３０】第２の硬化区間１８２の型面の上面に開口
部２１１が設けられ、その開口部２１１には、空気圧入
管２１より型面と表面層形成用の熱硬化性樹脂２０の表
面との間に加熱した空気を圧入できるようになってい
る。引抜成形用金型１８内を通過する表面層形成用の熱
硬化性樹脂２０は、開口部２１１の部位を通過する時点
で、半硬化状態となるように第２の硬化区間の温度制御
がなされる。

【００３１】そして、成形品本体形成用の繊維強化樹脂
熱硬化性樹脂１７の引抜成形用金型内に導入し、引抜成
形用金型内にて、その表面に表面層形成用の熱硬化性樹
脂２０を供給し、表面層形成用の熱硬化性樹脂２０が半
硬化の位置で、金型内に設けられた開口部２１１より型
面と表面層形成用の熱硬化性樹脂との間に加熱した空気
を圧入しつつ、引抜成形用金型１８内を通過させて、加
熱手段１８４により加熱して賦形・硬化させ、これを引
取装置２２により連続的に引き抜き、図示しない切断装
置により適宜長さに切断して、図３に示す如く、成形品
本体１１１の外周面上に表面層１１２を一体硬化した引
抜成形品１１を得る。

【００３２】実施例１ 図１及び図２に示す工程により、２０ｃｍ／分の速度に
て引抜成形を行い、図３に示す如き、表面層１１２の厚
さ０．１ｍｍの引抜成形品１１を得た。

【００３３】成形品本体形成用の強化繊維１２として、
ガラスロービング（旭ファイバー社製、４４５０番）
と、コンティニアンスマット（旭ファイバー社製、４５
０番）を用いた。成形品本体形成用の樹脂含浸強化繊維
１７中の熱硬化性樹脂１３として、イソフタル酸系不飽
和ポリエステル樹脂１００重量部に、ｔ−ブチルパーオ
キシベンゾエート１．０重量部と、炭酸カルシウム１０
重量部と、正燐酸系内部離型剤０．７重量部を添加した
ものを用いた。

【００３４】表面層形成用の熱硬化性樹脂２０として、
イソフタル酸系不飽和ポリエステル樹脂１００重量部
、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート１．５重量部
と、ガラス粉末（日本フェロー社製、商品名「Ｍ─５０
０Ｓ」、平均粒子径３５μｍ）１５０重量部と、正燐酸
系内部離型剤０．７重量部を添加したものを用いた。

【００３５】金型温度は、第１の硬化区間１００℃、第
２の硬化区間１５０℃、凹溝１８１付近６０℃とした。
金型寸法は、全長１０００ｍｍ（第１の硬化区間５００
ｍｍ、第２の硬化区間５００ｍｍ）、凹溝１８１の部位
が金型入口より５００ｍｍとした。表面層形成用の熱硬
化性樹脂２０の注入圧を５ｋｇｆ／ｃｍ² とした。加熱
した空気圧入用の開口部２１１の位置を金型入口より７
５０ｍｍとした。開口部２１１からの加熱した空気の圧
入する圧力を６ｋｇｆ／ｃｍ² とし、その温度を１２０
℃とした。

【００３６】得られた引抜成形品について、外観を観察
するとともに、光沢度の測定を行った。尚、光沢度は、
ＪＩＳ Ｋ ７１０５に準じて、光沢計により６０°鏡
面光沢（％）の測定を行った。その結果、得られた引抜
成形品は、表面に傷がなく、表面平滑性に優れており、
且つ、６０°鏡面光沢は９５％であって光沢に優れたも
のであった。

【００３７】実施例２ 加熱した空気の圧入する圧力を３ｋｇｆ／ｃｍ² とした
こと以外は実施例１と同様にして引抜成形品を得て、実
施例１と同様にして、外観を観察するとともに、光沢度
の測定を行った。その結果、得られた引抜成形品は、表
面に傷がなく、表面平滑性に優れており、且つ、６０°
鏡面光沢は９５％であって光沢に優れたものであった。

【００３８】比較例１ 加熱した空気の圧入を行わなかったこと以外は実施例１
と同様にして引抜成形品を得て、実施例１と同様に外観
を観察するとともに、光沢度の測定を行った。その結
果、得られた引抜成形品は、表面に傷があるのが認めら
れ、表面平滑性が劣っており、且つ、６０°鏡面光沢は
６５％であって光沢が劣ったものであった。

【００３９】

【発明の効果】本発明の引抜成形品の製造方法は、上記
の如き構成とされているので、表面に傷がなく、表面平
滑性及び光沢に優れた引抜成形品を連続的に製造するこ
とができる。

【００４０】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の引抜成形品の製造方法の一工程を説明
する正面図である。

【図２】図１の要部である金型の周辺部分を説明する断
面図である。

【図３】本発明で得られる引抜成形品の一例を示す斜視
図である。

【符号の説明】

１１ 成形品 １２ 強化繊維 １３、２０ 熱硬化性樹脂 １４ 含浸槽 １７ 樹脂含浸強化繊維 １８ 引抜成形用金型 １９ 樹脂注入管 ２０ 熱硬化性樹脂 ２１ 空気圧入管 ２２ 引取装置 １１１ 成形品本体 １１２ 表面層 １８５ 凹溝 ２１１ 開口部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続繊維からなる強化繊維に未硬化の熱
   硬化性樹脂を含浸させた成形品本体形成用の樹脂含浸強
   化繊維を、引抜成形用金型内に導いて、成形品本体形成
   用の熱硬化性樹脂を加熱硬化させつつ引き抜く引抜成形
   品の製造方法であって、成形品本体形成用の熱硬化性樹
   脂が未硬化又は半硬化である間に、その表面に、金型に
   設けられた樹脂注入管より表面層形成用の熱硬化性樹脂
   を供給し、表面層形成用の熱硬化性樹脂が半硬化から硬
   化するまでの間に、金型に設けられた空気圧入管より型
   面と表面層形成用の熱硬化性樹脂との間に加熱した空気
   を圧入しつつ、表面層形成用の熱硬化性樹脂と成形品本
   体形成用の熱硬化性樹脂を一体硬化せしめることを特徴
   とする引抜成形品の製造方法。