JPH08150628A - 熱硬化性樹脂成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 浴槽、洗面カウンター、キッチンカウンタ
ー、テーブル等に使用される熱硬化性樹脂成形品の製造
方法であって、透明もしくは半透明の表面層に対して裏
面の着色材料層が均一に形成されて、深み感、透明感に
溢れ、隠蔽性も確保した熱硬化性樹脂成形品を、特殊な
金型を必要とすることなく、安価に製造し得る方法を提
供する。 【構成】 不飽和ポリエステル樹脂、補強材および顔料
を主材料とする裏面層用成形材料を金型に投入して一次
圧縮成形する。ついで、得られた成形品の表面に不飽和
ポリエステル樹脂、補強材および無機充填材を主材料と
しかつ硬化後に透明もしくは半透明となる表面層用成形
材料を載置し、積層物を二次圧縮成形して一体化するこ
とにより、透明もしくは半透明の表面層２と着色された
裏面層３とよりなる熱硬化性樹脂成形品１を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱硬化性樹脂成形品の
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、不飽和ポリエステル樹脂に、充填
材、硬化剤、離型剤、顔料および増粘剤等を加えた樹脂
組成物を、ガラス繊維等の補強用繊維物質に含浸し、バ
ルク状あるいはシート状にした成形材料は、バルクモー
ルディング・コンパウンド（ＢＭＣ）、あるいはシート
モールディング・コンパウンド（ＳＭＣ）等と呼ばれ、
主に圧縮成形されて、浴槽、洗面カウンター、キッチン
カウンター、テーブル等に使用されている。

【０００３】近年、この種の成形品では、より高級なイ
メージを与えるために、表面側から観察した場合に透明
感を与えるような成形品が特に好まれている。上記のよ
うな成形品を得る方法としては、従来、注型法が用いら
れていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、注型法
では、成形サイクルが長く、生産性が低いため、近年、
圧縮成形法に切り替えられてきている。

【０００５】そして、圧縮成形法によって、上記のよう
な成形品を得る方法として、特開平５−１３８６７４に
記載されているように、透明もしくは半透明の成形品が
硬化または半硬化状態のときに、該成形品の裏面に着色
材料を塗布し、再度圧縮成形する方法、あるいは該成形
品の裏面と成形型面との間に着色材料を高圧注入する方
法が提案されているが、前者の方法では、刷毛またはス
プレー等を用いるためにむらができやすく、後者の方法
では、金型に高圧注入用のノズル及び高圧注入装置が必
要となり、設備費が高くついて、それだけ製造コストが
アップするという問題があった。

【０００６】この発明の目的は、上記の従来技術の問題
を解決し、不飽和ポリエステル樹脂よりなる透明もしく
は半透明の熱硬化性樹脂を用いた成形品の製造方法であ
って、裏面の着色材料層が均一に形成されて、深み感、
透明感に溢れ、隠蔽性も確保した熱硬化性樹脂成形品
を、特殊な金型を必要とすることなく、安価に製造し得
る方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明による熱硬化性樹脂成形品の製造方法は、
不飽和ポリエステル樹脂、補強材および顔料を主材料と
する裏面層用成形材料を金型に投入して一次圧縮成形し
た後、得られた成形品の表面に不飽和ポリエステル樹
脂、補強材および無機充填材を主材料としかつ硬化後に
透明もしくは半透明となる表面層用成形材料を載置し、
積層物を二次圧縮成形して一体化することを特徴として
いる。

【０００８】本発明の方法を、図１を参照して説明する
と、本発明の方法により得られた熱硬化性樹脂成形品
(1) は、ガラス粉末等の無機充填材(4) を含む透明もし
くは半透明の表面層(2) と、着色された裏面層(3) とが
積層された構造となっている。この熱硬化性樹脂成形品
(1) を表面側から観察した場合、着色された裏面層(3)
が透明もしくは半透明の表面層(2) を通して浮かび上が
るように見えるため、深み感、透明感に優れている。ま
た裏面層(3) は均一な状態であるとともに、隠蔽性も合
わせを有するものである。

【０００９】上記本発明の方法において、不飽和ポリエ
ステル樹脂とは、不飽和二塩基酸、グリコールおよび必
要に応じて飽和二塩基酸を重縮合せしめた不飽和ポリエ
ステルと、共重合性単量体とからなる混合物である。ま
た、不飽和ポリエステルに含まれる樹脂成分としては、
不飽和ポリエステルの他に、低収縮化のために添加する
熱可塑性樹脂が挙げられる。

【００１０】ここで、不飽和二塩基酸としては、無水マ
レイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸等が使
用される。

【００１１】またグリコールとしては、エチレングリコ
ール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、
１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、
ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ、ビスフ
ェノールＡのエチレンオキサイド付加物、ネオペンチル
グリコール等が使用される。

【００１２】上記飽和二塩基酸としては、無水フタル
酸、オルソフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ア
ジピン酸、コハク酸、テトラクロロフタル酸、ヘット酸
等が使用される。

【００１３】共重合性単量体としては、スチレン、ジク
ロロスチレン、ビニルトルエン、酢酸ビニル、メタクリ
ル酸、メタクリル酸エステル、アクリル酸、アクリル酸
エステル、フタル酸ジアリル等が使用されるが、これら
のうち、スチレンの使用が好ましい。

【００１４】不飽和ポリエステル樹脂中に含まれる共重
合性単量体の量は、通常、２０〜５０重量％である。

【００１５】また低収縮化のための熱可塑性樹脂として
は、例えばポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリメチル
メタクリレート、ポリエチレン、ポリε−カプロラクト
ン、飽和ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリブタジエ
ン、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−酢酸ビ
ニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビ
ニル−酢酸ビニル共重合体、アクリロニトリル−スチレ
ン共重合体等が使用される。

【００１６】本発明の方法において使用する無機充填材
とは、ガラス粉末、水酸化アルミニウム、水酸化マグネ
シウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリ
ウム、タルク、クレー、マイカ、シリカ、アルミナ、寒
水石、珪砂等があげられる。これらは単独でも、２種類
以上混合して使用しても良い。

【００１７】特に、表面層用成形材料においては、成形
品の深み感を得るためにガラス粉末、水酸化アルミニウ
ムを用いることが望ましい。

【００１８】無機充填材の配合量としては、不飽和ポリ
エステル樹脂１００重量部に対して、５０〜３６０重量
部の範囲であり、また無機充填材の粒子径は、１〜３０
μｍが好ましい。

【００１９】本発明の方法において使用する補強材とし
ては、繊維状のものが好ましく、ガラス繊維、ポリエス
テル、フェノール、ビニロン等の有機繊維、カーボンフ
ァイバーなどがあげられるが、これらのうち、特にガラ
ス繊維の使用が好ましい。繊維状補強材の長さは１〜８
０mmが好ましい。ここで、長さが１mm未満の短い繊維状
補強材は、補強効果がなく、また８０mmを越えて長いも
のは、配合のさい粘度が上昇して成形性が悪くなるの
で、好ましくない。

【００２０】特に、深み感に優れる人造大理石用には、
長さ１〜２０mm、好ましくは１．２〜１５mmのガラス繊
維が使用される。この場合、長さ１mm未満の短いガラス
繊維では補強効果がなく、２０mmを越えて長いものは、
成形品の外観が損なわれるので、好ましくない。

【００２１】繊維状補強材は、一定長さのストランドを
そのまま使用する場合の他に、マット状にしたものも使
用される。例えばガラス繊維の場合、ストランドを一定
長さに切断したチョップドストランド、チョップドスト
ランドをバインダーで接着しマット状にしたチョップド
ストランドマット等が使用される。

【００２２】また繊維状補強材は、不飽和ポリエステル
樹脂成形材料全体に対して１〜４０重量％の範囲で混合
される。ここで、補強材の配合量が１重量％未満である
と、補強効果がなく、４０重量％を越えて多い場合に
は、配合のさい粘度が上昇して成形性が悪くなるので、
好ましくない。

【００２３】特に、人造大理石用には、補強材の配合量
は１〜２０重量％、好ましくは３〜１５重量％の範囲で
ある。ここで、補強材の配合量が１重量％未満である
と、補強効果がなく、２０重量％を越えて多い場合に
は、透明性が著しく低下する。

【００２４】顔料としては、例えば酸化チタン（白
色）、キナクリドン（赤色）、ジオキサジン（紫色）、
カーボンブラック（黒色）が着色顔料として用いられ
る。

【００２５】上記表面層用成形材料は、不飽和ポリエス
テル樹脂、ガラス繊維、および無機充填材よりなる樹脂
組成物に、通常、硬化剤、内部離型剤、増粘剤、必要に
応じて抗酸化剤、硬化促進剤、重合禁止剤、顔料、低収
縮剤を加えて、ヘンシェルミキサー等で混合混練した
後、バルク状に一体化し、バルクモールディング・コン
パウンド（ＢＭＣ）としたものである。

【００２６】この場合、樹脂組成物の揮発性成分の揮散
を防止するため、ポリエステルフィルム等の離型フィル
ムで覆って、熟成し、通常、半日〜２日間、３０〜５０
℃の温度条件下に材料を置くことにより、１００万ポイ
ズ以上に増粘し、半固体状にして、ＢＭＣが形成され
る。このＢＭＣは冷暗所に置いて長期間にわたり貯蔵す
ることができるものである。

【００２７】表面層用成形材料の配合例としては、不飽
和ポリエステル樹脂（モノマーを含む）１００重量部に
対して、充填材としてガラス粉末８０〜３２０重量部ま
たは水酸化アルミニウム８０〜３２０重量部、ただしガ
ラス粉末と水酸化アルミニウムとを併用する場合はその
合計量が８０〜３２０重量部、増粘剤０．３〜３重量
部、内部離型剤１〜１０重量部、及び硬化剤０．５〜３
重量部を添加し、さらにガラス繊維を成形材料全体に対
して１〜２０重量％添加したものが挙げられる。

【００２８】特に、好ましい表面層用成形材料の配合例
としては、不飽和ポリエステル樹脂（モノマーを含む）
１００重量部に対して、充填剤としてガラス粉末１００
〜３００重量部または水酸化アルミニウム０〜２００重
量部、ただしガラス粉末と水酸化アルミニウムとを併用
する場合はその合計量が１００〜３００重量部、増粘剤
０．８〜２重量部、内部離型剤２〜５重量部、及び硬化
剤１〜２重量部を添加し、さらにガラス繊維を成形材料
全体に対して３〜１５重量％添加したものである。

【００２９】上記配合例の成形材料によれば、深み感お
よび透明感に優れた表面層を形成することができる。

【００３０】また、不飽和ポリエステル樹脂、補強材及
び顔料を主材料とする裏面層用成形材料も、上記表面層
用成形材料の場合と同様の方法により調整されるが、成
形品の隠蔽性を確保する点から、裏面層用成形材料に
は、ガラス粉末等の深み感及び透明感を与えるための充
填材の配合は、特に必要としない。

【００３１】上記２つの成形材料は、圧縮成形すること
により一体化され、成形品となる。

【００３２】すなわち、まず、所定の金型内に裏面層用
成形材料を投入して、金型を閉じ、一次圧縮成形により
裏面層を成形する。その後、金型を開けて、該成形品の
表面上に表面層用成形材料を載置し、再び金型を閉じ
て、二次圧縮成形を行なう。これより、両層は一体化さ
れ、熱硬化性樹脂成形品が得られる。

【００３３】ここで、表面層の存在により、成形品は深
み感に溢れ、かつ裏面層により成形品に隠蔽性を付与す
ることができる。

【００３４】熱硬化性樹脂成形品の表面層と裏面層の厚
さの比は、深み感の演出度及び隠蔽性の確保の点から
１：１〜１：０．１の範囲が好ましく、また裏面層の厚
みは、成形上１mm以上であることが好ましい。また成形
温度は７０〜１６０℃、成形圧力は２０〜１５０ kgf／
cm² とするのが、好ましい。

【００３５】また上記硬化剤としては、ｔ−ブチルパー
オキシベンゾエート、ベンゾイルパーオキサイド、メチ
ルエチルケトンパーオキサイド、ジクミルパーオキサイ
ド、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエー
ト、１，１−ジ−ｔ−ブチルパーオキシシクロヘキサ
ン、ｔ−パーオキシ−イソプロピルカーボネート等の熱
硬化性樹脂に作用する有機過酸化物等をあげることがで
きる。

【００３６】内部離型剤としては、ステアリン酸、ステ
アリン酸亜鉛等の高級脂肪酸や高級脂肪酸塩、アルキル
リン酸エステル等が用いられる。

【００３７】増粘剤としては、不飽和ポリエステル樹脂
の保有する水酸基、カルボキシル基やエステル基等と化
学的に結合し、線状または一部交叉状に結合して、分子
量を増大させ、不飽和ポリエステル樹脂を増粘させるも
のであって、例えばトルエンジイソシアネートのような
ジイソシアネート類、アルミニウムイソプロポキシド、
チタンテトラブトキシドのような金属アルコキシド、酸
化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化バリウムのよう
な二価金属の酸化物、および水酸化カルシウムのような
二価金属の水酸化物等が用いられる。

【００３８】

【作用】本発明の方法によれば、裏面層用成形材料を金
型に投入して一次圧縮成形し、得られた成形品の表面に
表面層用成形材料を載置して、積層物を二次圧縮成形す
ることにより、熱硬化性樹脂成形品を製造するため、成
形サイクルの短縮はもちろんのこと、裏面層である着色
材料層を均一な厚みにすることができる。このため、透
明もしくは半透明の表面層側から見て、むらがなく、深
み感と透明感があり、かつ隠蔽性を具備した成形品を得
ることができ、しかも従来のような樹脂注入用ノズル等
の特殊設備を必要としない汎用の金型を用いて、成形品
を容易かつ安価に製造することができるものである。

【００３９】

【実施例】つぎに、本発明の実施例を説明する。

【００４０】まず表面層用成形材料として、ＢＭＣを下
記の要領で作成した。

【００４１】すなわち、不飽和ポリエステル樹脂１００
重量部（スチレン含有量約３０重量％）、ガラス粉末１
５０重量部、水酸化アルミニウム１００重量部、ガラス
繊維（カット長３mm）１３重量部、硬化剤としてｔ−ブ
チルパーオキシベンゾエート（化薬アクド社製）１重量
部、内部離型剤としてステアリン酸亜鉛３重量部、増粘
剤として酸化マグネシウム１重量部を配合し、配合物を
ヘンシェルミキサーにて混合混練し、混練物をポリエチ
レンラミネートセロハンで包んだ後、４０℃にて４０時
間熟成して増粘させ、バルクモールディング・コンパウ
ンド（ＢＭＣ）を作製した。

【００４２】一方、裏面層用成形材料として、不飽和ポ
リエステル樹脂１００重量部、水酸化アルミニウム１５
０重量部、ガラス繊維２６重量部（カット長６mm）、白
色顔料酸化チタン（住化カラー社製、商品名；ＫＲ−７
Ｅ８３０）、硬化剤としてターシャリーブチルパーオキ
シ−３，５，５−トリメチルヘキサノエート（化薬アク
ゾ社製）１重量部、内部離型剤としてステアリン酸亜鉛
３重量部、増粘剤として酸化マグネシウム１重量部を配
合し、以下、上記表面層用ＢＭＣと同様の手法により裏
面層用ＢＭＣを作製した。

【００４３】つぎに、上記手法により得られた裏面層用
ＢＭＣ１kgを、上型１３０℃、下型１１５℃に加熱され
たミニバス金型内に投入し、３００トンプレス機にて成
形圧力１００kg／mm² 、加圧時間３分間で、一次圧縮成
形し、つづいて、ミニバス金型を開き、金型内の一次成
形品上に、表面層用ＢＭＣ３．５kgを載置し、再度型締
めを行い、積層物を成形圧力１００kg／mm² 、加圧時間
１０分の条件にて二次圧縮成形し、熱硬化性樹脂成形品
を得た。

【００４４】ここで、得られた熱硬化性樹脂成形品の表
面層の厚さは６．５mm、および着色された裏面層の厚さ
は１．５mmであり、かつ表面層と裏面層の厚さの比は、
１：０．２３であった。

【００４５】図１に示すように、このようにして得られ
た熱硬化性樹脂成形品(1) は、無機充填材としてのガラ
ス粉末(4) を含む透明もしくは半透明の表面層(2) と、
着色された裏面層(3) とが積層された構造となってお
り、これを表面側から観察した場合、着色された裏面層
(3) が透明もしくは半透明の表面層(2) を通して浮かび
上がるように見え、深み感、透明感に優れていることが
確認された。また表面層(2) を通して浮かび上がって観
察される裏面層(3) は、均一な状態であり、かつ充分な
隠蔽性を保持していることも合わせて確認された。

【００４６】

【発明の効果】本発明による熱硬化性樹脂成形品の製造
方法は、上述のように、不飽和ポリエステル樹脂、補強
材および顔料を主材料とする裏面層用成形材料を金型に
投入して一次圧縮成形し、裏面層用成形品を予め形成す
るため、裏面層である着色材料層を均一な厚みにするこ
とができる。そしてこの裏面層用成形品の表面に、不飽
和ポリエステル樹脂、補強材および無機充填材を主材料
としかつ硬化後に透明もしくは半透明となる表面層用成
形材料を載置して、積層物を二次圧縮成形することによ
り、熱硬化性樹脂成形品を製造するため、透明もしくは
半透明の表面層側から見て、むらがなく、深み感と透明
感があり、かつ隠蔽性を具備した成形品を得ることがで
きるものである。しかも従来のような樹脂注入用ノズル
等の特殊設備を必要としない汎用の金型を用いて圧縮成
形するため、成形サイクルを短縮することができるとと
もに、設備費が安くつき、ひいては熱硬化性樹脂成形品
を安価に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法によって得られた熱硬化性樹脂成
形品の要部拡大断面図である。

【符号の説明】

１：熱硬化性樹脂成形品 ２：透明もしくは半透明表面層 ３：着色裏面層 ４：無機充填材としてのガラス粉末

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 不飽和ポリエステル樹脂、補強材および
   顔料を主材料とする裏面層用成形材料を金型に投入して
   一次圧縮成形した後、得られた成形品の表面に不飽和ポ
   リエステル樹脂、補強材および無機充填材を主材料とし
   かつ硬化後に透明もしくは半透明となる表面層用成形材
   料を載置し、積層物を二次圧縮成形して一体化すること
   を特徴とする熱硬化性樹脂成形品の製造方法。