JPH11138565A - 繊維強化樹脂発泡体の加飾成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 繊維強化熱可塑性樹脂発泡体を効率的、か
つ、高い品質のもとに加飾成形することのできる方法を
提供する。 【解決手段】 複数のフィラメントからなる連続繊維が
一方向に引き揃えられた層を少なくとも１層有する繊維
強化熱可塑性樹脂シートの一表面に加飾を施し、その加
飾面には非溶融ないしは高温溶融の合成樹脂フィルムを
積層して加飾用複合シートＦとし、その複合シートＦを
中空状体Ｔに賦形してその内部に発泡性熱可塑性樹脂組
成物Ｈを供給し、その発泡圧により中空状体Ｔを規制部
材２６に沿わせて所望断面形状に賦形するとともに、加
飾用複合シートＦの中空状体Ｔへの賦形に際しては、中
空状体Ｔの内側面となるシート表面を減圧吸着して規制
体２２ｂ〜２２ｄに沿わせることで、徐々に中空状体に
賦形する。合成樹脂フィルムにより加飾面が保護され、
規制体による減圧吸着による賦形により、次段の金型へ
の導入位置を確実なものとし、絵柄等のずれを防止す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば内外装建材
等に利用される繊維強化樹脂発泡体の製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】表面に色や絵柄等の加飾が施された繊維
強化樹脂成形体の製造方法としては、従来、熱硬化性樹
脂を用いた引抜成形の際、塗膜を形成した離型性フィル
ムを、樹脂が含浸した繊維基材とともに引抜金型内に引
き込むことにより、繊維強化樹脂の成形と同時にその表
面に塗膜を転写する方法（特開平３−１８４８３２号）
や、引抜成形後、金型から引き抜いた高温状態の成形体
表面に、フィルムまたはシートなどの表面化粧材を接着
剤を介して押圧して連続的に積層していく方法（特開平
４−３２３０２４号）などが知られている。

【０００３】しかしながら、複雑な断面形状の成形体を
得ようとすると、上記した各従来の方法のうち、前者の
方法を用いた場合には、離型性フィルムを複雑な断面形
状に沿わせて、しわなく金型内に挿入することが困難で
あるばかりでなく、塗装を必要とする部分に正しくフィ
ルムを位置させることも困難である。また、後者の方法
を用いた場合でも、複雑な断面形状の成形体の表面にフ
ィルムないしはシート状の表面化粧材をしわなく沿わせ
て積層することは極めて困難である。

【０００４】そこで、本発明者は他と共同して、あらか
じめ表面を加飾した繊維強化熱可塑性樹脂シートを中空
状体に連続的に賦形し、その内側に発泡性熱可塑性樹脂
組成物を発泡させつつ供給し、または供給した後に発泡
させ、その発泡圧により中空状体の外周面を規制部材に
沿わせることでその断面形状を所望形状に賦形する方法
を提案している（特開平８−３００３７３号）。

【０００５】この方法によると、成形体の表皮層を形成
する繊維強化熱可塑性樹脂層の表面に既に加飾が施され
ているため、複雑な断面形状を持つ成形体でも、その成
形と同時に加飾を施すことができる。また、この提案に
おいては、繊維強化熱可塑性樹脂シートの加飾面に保護
用のフィルムを積層しておくことにより、加飾面が賦形
用の規制部材と接触することによる損傷を防止し得るこ
とも示唆している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した特
開平８−３００３７３号の提案方法を用いた場合、条件
によっては加飾が施された繊維強化熱可塑性樹脂シート
が賦形時に長手方向に歪む場合があり、その結果として
加飾の形態が変化するといった問題があった。また、シ
ートの加飾面に適当な保護用のフィルムを積層しても、
そのフィルムが成形時の熱や剪断力により損傷して、加
飾が損なわれる場合もあった。

【０００７】更に、加飾が施された繊維強化熱可塑性樹
脂シートを中空状体を経て所望形状に賦形したとき、得
られた製品の絵柄等の加飾が、製品の周方向形状に対し
てずれる不具合が発生する場合もあった。

【０００８】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
もので、上記の提案を発展改良して、より確実に正確な
加飾を施すことのできる繊維強化樹脂発泡体の加飾成形
方法の提供を目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の繊維強化樹脂発泡体の製造方法は、表面に
加飾が施された繊維強化熱可塑性樹脂シートの１枚もし
くは複数枚を使用して、加飾面が外側となるように全体
として中空状体に連続的に賦形しつつ、その内部に発泡
性熱可塑性樹脂組成物を供給し、その発泡圧で中空状体
の外周面を規制部材に沿わせることにより断面形状を所
望形状に賦形する方法において、以下の手段を講じてい
ることによって特徴づけられる。

【００１０】すなわち、用いる繊維強化熱可塑性樹脂シ
ートは、複数本のフィラメントからなる連続繊維が一方
向に引き揃えられ、かつ、熱可塑性樹脂と一体化されて
なる複合層を少なくとも１層含むものとするとともに、
そのシートの加飾面には、当該加飾面とは熱融着せず、
かつ、当該シートに用いられている熱可塑性樹脂よりも
溶融温度が高いか、もしくは溶融しない合成樹脂フィル
ムを積層して複合シートする。

【００１１】そして、その複合シートを中空状体に賦形
する際には、このシートを加熱して可塑状態とした後、
中空状体の内側面となるシート表面を減圧・吸引するこ
とにより規制体に押し当てつつ、徐々に中空状体へと賦
形する、という手法を採用する。

【００１２】本発明は、前記した特開平８−３００３７
３号の提案方法を元に鋭意研究を重ね、その方法におい
て生じる幾つかの問題点を解消することができた結果と
してなされたものである。

【００１３】すなわち、本発明方法において用いる加飾
用の繊維強化熱可塑性樹脂シートとして、連続繊維が長
手方向に配列した強化繊維と強化繊維と熱可塑性樹脂と
が一体化した複合層を少なくとも１層含むものを使用す
ることにより、成形時における熱や剪断抵抗に起因して
作用する引張応力によってシートが連続繊維の長手方向
（中空状体の軸方向）に歪むことを防止し、加飾の歪み
を生じさせない。

【００１４】また、この加飾用の繊維強化熱可塑性樹脂
シートには、その加飾面と熱融着せず、しかもこのシー
トに用いられている熱可塑性樹脂よりも溶融温度が高い
か、もしくは溶融しない合成樹脂フィルムを積層して複
合シートとすることにより、シートの加飾面が成形時の
熱および各種の力から有効に保護され、絵柄の歪みや損
傷を抑制することができる。

【００１５】そして、このような複合シートを中空状体
に賦形するに当たり、中空状体の内側面となるシート表
面を減圧・吸引して規制体に押し当てて、徐々に中空状
体に賦形するという手法の採用により、加飾面を規制体
に接触させることなく中空状体への賦形を可能とすると
ともに、続く所望断面への賦形のための金型等の規制部
材への中空状体の導入位置の変動を抑制し、常に一定の
位置関係のもとに規制部材への導入を可能とし、製品周
方向への絵柄位置のずれを防止することができる。

【００１６】ここで、本発明において、加飾用繊維強化
熱可塑性樹脂シートに用いられる熱可塑性樹脂として
は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、
ポリスチレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、
ポリフッ化ビニリデン、ポリフェニレンサルファイド、
ポリフェニレンオキサイド、ポリエーテルスルホン、ポ
リエーテルエーテルケトン、ポリメチルメタクリレート
等が挙げられる。また、このような熱可塑性樹脂を主成
分とする共重合体やグラフト樹脂、あるいはブレンド樹
脂、例えば塩素化ポリ塩化ビニル、エチレン−塩化ビニ
ル共重合体、酢酸ビニル−エチレン共重合体、酢酸ビニ
ル−塩化ビニル共重合体、ウレタン−塩化ビニル共重合
体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合
体、アクリロニトリル−スチレン共重合体、シラン変性
ポリエチレン、アクリル酸変性ポリプロピレン、マレイ
ン酸変性ポリエチレンなども使用可能である。また、熱
可塑性エラストマや架橋熱可塑性樹脂も使用することが
できる。これらのうち、成形温度を考慮すると、１２０
〜２５０℃といった比較的低温で成形可能な、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレ
ン、塩素化ポリ塩化ビニル、エチレン−塩化ビニル共重
合体、酢酸ビニル−エチレン共重合体、酢酸ビニル−塩
化ビニル共重合体、ウレタン−塩化ビニル共重合体、ア
クリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、アク
リロニトリル−スチレン共重合体を用いることが好まし
い。

【００１７】また、本発明における繊維強化熱可塑性樹
脂シートに用いる熱可塑性樹脂は、単独であっても併用
してもよく、物性を損なわない範囲で、ジブチル錫マレ
ートポリマー、ジブチル錫ビス（モノアルキルマレー
ト）などの有機錫マレート系、ジブチル錫ラウレート
系、モノブチル錫脂肪酸塩などの有機錫ラウレート系、
ジオクチル錫サルファイド、ジブチル錫３メルカプトプ
ロピオネートなどの有機錫メルカプト系、三塩基性硫酸
鉛、塩基性亜硫酸鉛などの鉛基、ステアリン酸カルシウ
ム、ステアリン酸鉛などの金属石鹸といった熱安定剤、
脂肪酸エステルワックス、低分子量ポリエチレンワック
ス、金属石鹸、多価アルコール、脂肪族アルコール、脂
肪酸アミドなどの滑剤、アクリル系樹脂、オレフィン系
樹脂などの加工助剤、ジブチルフタレート、ジオクチル
フタレートなどの可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、
改質剤、着色剤のような添加剤、および、タルク、マイ
カ、炭酸カルシウム、木粉、繊維強化熱硬化性樹脂粉砕
粉などの充填材が配合されていてもよい。

【００１８】また、本発明において用いられる繊維強化
熱可塑性樹脂シートは、複数本のフィラメントからなる
連続繊維が一方向に引き揃えられ、かつ、熱可塑性樹脂
と一体化されてなる複合層を少なくとも１層有するので
あるが、このような複合層のほかに任意の層を積層する
ことができる。シート中の全体の繊維の含有率は、５〜
８０重量％の範囲、特に１０〜５０重量％の範囲とする
ことが好ましい。繊維の含有率が５重量％より少ないと
補強効果は少なく、８０重量％より多いと繊維間を結着
する樹脂が少なくなるためにかえって弱くなる。

【００１９】この繊維強化熱可塑性樹脂シートに用いる
繊維の材質としては、本発明方法において加えられる熱
により溶融軟化および炭化しないものが使用可能であ
り、具体的には、ガラス繊維、炭素繊維、シリコン・チ
タン・炭素繊維、ボロン繊維、微細な金属繊維、あるい
はアラミド繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維な
どの有機繊維、絹、綿、麻などの天然繊維を挙げること
ができるが、強度、コストを考慮すると、ガラス繊維、
炭素繊維が好ましい。フィラメントの直径は、１〜５０
μｍ、特に３〜３０μｍが好ましい。フィラメントの直
径が１μｍより小さい場合、繊維による補強効果は小さ
くなり、また、５０μｍより大きい場合は熱可塑性樹脂
と繊維の接触面積が同種同量の繊維と比較して小さくな
るため、この場合にも繊維による補強効果は小さくなっ
て好ましくない。

【００２０】本発明において用いられる繊維強化熱可塑
性樹脂シートの厚みは、０．１〜１０ｍｍが好ましく、
０．３〜２ｍｍの範囲がより好ましい。厚みが０．１ｍ
ｍより薄いと強度が不足し、１０ｍｍより厚いと中空状
体への賦形が困難となる。

【００２１】連続繊維が長手方向に引き揃えられて熱可
塑性樹脂と一体化された複合層を有する繊維強化熱可塑
性樹脂シートを製造する方法の一例としては、連続強化
繊維束をフィラメント状に解織し、一方向に引き揃えた
後、熱可塑性樹脂よりなるフィルムを重ねて加熱ピンチ
ローラ間を通過させ、溶融した熱可塑性樹脂をフィラメ
ント間に侵入させてシート化する方法を挙げることがで
きる。

【００２２】また、同シートの他の製造方法の例として
は、一方向に引き揃えられた連続強化繊維束を、粉体熱
可塑性樹脂が流動している槽内に引込み、強化繊維束を
フィラメントに解織しながら粉体熱可塑性樹脂を付着さ
せた後、加熱ピンチローラ間を通過させることによっ
て、熱可塑性樹脂を溶融させてフィラメント間に侵入さ
せ、シート化する方法を挙げることができる本発明にお
いて用いられる繊維強化熱可塑性樹脂シート表面に加飾
を施す方法としては、着色あるいは絵柄等が印刷された
熱可塑性樹脂シートを表面に積層一体化する方法や、直
接シート表面に印刷するなど、特に限定されない。ま
た、加飾の形態として、エンボスなどの微細な凹凸や、
木目調の細溝などの凹凸を付与する立体的な装飾をも含
む。

【００２３】着色あるいは絵柄等が印刷された熱可塑性
樹脂シートを積層する場合、繊維強化熱可塑性樹脂シー
トに使用される熱可塑性樹脂と熱融着可能なものであれ
ば、その材質は特に限定されない。その厚みについて
は、１０μｍ以下であると下地の十分な隠蔽性を付与で
きないために、色や絵柄が均一にならない。５００μｍ
以上であると、成形時の熱や発泡圧や剪断力によって、
熱可塑性樹脂層が流動し、加飾面に絵柄のずれが発生す
る。

【００２４】本発明において、以上のような加飾が施さ
れた繊維強化熱可塑性樹脂シートの加飾面を保護すべく
積層されるフィルムとしては、繊維強化熱可塑性樹脂シ
ートあるいはそのシートを加飾すべく積層一体化される
熱可塑性樹脂層に用いられる樹脂よりも、溶融温度が高
いか、あるいは熱により溶融しないことが要求され、例
えば、繊維強化熱可塑性樹脂シートないしは熱可塑性樹
脂層に用いられる樹脂が２００℃で溶融するポリ塩化ビ
ニルやポリプロピレン、ポリエチレンに対しては、２０
０℃より高温で溶融するポリエチレンテレフタレート、
ポリェニレンザクファイド、ポリカーボネート、ポリア
ミド等からなるフィルムや、シートないしは樹脂層とし
てより高温で溶融する樹脂を使用する場合には、架橋あ
るいは加硫によって溶融しないフィルムなども使用する
ことができる。

【００２５】この合成樹脂フィルムは、厚みが１０μｍ
以下であると、成形時の熱や発泡圧あるいは剪断力によ
って破れたり、成形後剥離しにくい等の不具合が生じ、
１５０μｍを越えると、成形品のコーナーがシャープに
ならない。

【００２６】また、この合成樹脂フィルムには、加飾面
に対する積層面を表面粗さＲｚ＝０．５〜７μｍとして
おくことが望ましく、このような表面粗さ、つまり凹凸
を付与する方法としては、フィルム表面を、珪砂などを
吹きつけてサンドブラスト処理する方法や研磨等の機械
的手段、あるいは薬品によるエッチング処理、フィルム
自体に無機充填材等を直接練り込んでフィルム化するこ
とで表面に微細な凹凸を形成するなど、特に限定されな
い。

【００２７】この合成樹脂フィルムの表面粗さがＲｚ＝
０．５μｍ未満であると、合成樹脂フィルムは積層後に
自然に剥離してしまったり、あるいは合成樹脂フィルム
と熱可塑性樹脂層の界面がずれて絵柄が流れる等、効果
を発揮することができない。また、表面粗さがＲｚ＝７
μｍを越えると、成形後、合成樹脂フィルムを剥離する
際に、大きな剥離力が必要となり、また、薄肉のフィル
ムの場合、部分的に破れてしまうといった不具合が発生
する。

【００２８】本発明において、加飾された繊維強化熱可
塑性樹脂シートと上記の合成樹脂フィルムからなる複合
シートを中空状体に賦形する方法としては、中空状に賦
形する際に、中空状体の内面側となる複合シートの表面
を規制体に吸着させることができればよく、後述する実
施例に示される方法に限定されるものではない。

【００２９】ここで、本発明において言う中空状体と
は、シートの側縁部が相互に突き合わされ、あるいは重
ね合わされた状態で内側に空隙が形成されるように賦形
された状態のもののほか、側縁部間に若干の空隙を生じ
ている状態のものをも含む。

【００３０】また、中空状体への賦形に用いるシート
は、１枚のシートの両側縁部どうしを突き合わせ、ある
いは重ね合わせ、もしくは若干の隙間を介して突き合わ
せるほか、複数枚のシートを用いて、これらを互いに平
行にした状態で、これらの側縁部どうしを突き合わせ、
あるいは重ね合わせ、もしくは若干の隙間を介して突き
合わせることで、全体として１つの中空状体に賦形して
もよい。

【００３１】本発明において、中空状体の内部に供給さ
れる発泡性熱可塑性樹脂組成物に用いられる熱可塑性樹
脂としては、繊維強化熱可塑性樹脂シートに用いられる
熱可塑性樹脂と同様のものを使用することができるが、
繊維強化熱可塑性樹脂シートに用いられる樹脂に対して
熱融着が可能な樹脂を用いることが望ましい。具体的に
は、同じ種類の熱可塑性樹脂（同じモノマーより重合さ
れる熱可塑性樹脂）どうしを用いることが好ましい。異
なる種類の熱可塑性樹脂を用いる場合の組み合わせとし
ては、例えば、ポリエチレンとポリプロピレン、ポリエ
チレンと酢酸ビニル−エチレン共重合体、ポリエチレン
と塩素化ポリエチレン、ポリスチレンとアクリロニトリ
ル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリスチレンとア
クリロニトリル−スチレン共重合体、ポリ塩化ビニルと
塩素化ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニルとエチレン−塩
化ビニル共重合体、ポリ塩化ビニルと酢酸ビニル−塩化
ビニル共重合体、ポリ塩化ビニルとウレタン−塩化ビニ
ル共重合体、ポリ塩化ビニルとポリメチルメタクリレー
ト、ポリ塩化ビニルとアクリロニトリル−ブタジエン−
スチレン共重合体、ポリブチレンテレフタレートとポリ
エチレンテレフタレート、アクリロニトリル−ブタジエ
ン−スチレン共重合体とアクリロニトリル−スチレン共
重合体などが挙げられる。また、熱可塑性樹脂と変性し
た同じ種類の熱可塑性樹脂の組み合わせも使用できる。
この例としては、ポリエチレンとシラン変性ポリエチレ
ン、ポリスチレンとアクリル酸変性ポリスチレン、ポリ
エチレンとマレイン酸変性ポリエチレンなどが挙げられ
る。

【００３２】発泡性熱可塑性樹脂組成物に用いられる発
泡剤としては、熱により化学分解してガスを生成する分
解型発泡剤と、揮発性液体のガス化を利用する揮発型発
泡剤を使用することができる。また、熱可塑性樹脂を溶
融温度以上で混練しながら二酸化炭素や窒素などのガス
を圧入し、熱可塑性樹脂内に分散させ、圧を開放して発
泡させてもよい。

【００３３】分解型発泡剤としては、アゾジカルボンア
ミド、アゾビスイソブチロニトリル、Ｎ，Ｎ′−ジニト
ロペンタメチレンテトラミン、ｐ，ｐ′−オキシビスベ
ンゼンスルホニルヒドラジド、アゾジカルボン酸バリウ
ム、トリヒドラジノトリアジン、ｐ−トルエンスルホニ
ルヒドラジト、重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウムな
どが挙げられる。

【００３４】揮発型発泡剤としては、プロパン、ブタ
ン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水
素、塩化メチル、二塩化メチレンなどの炭素化脂肪族炭
化水素、１，１−ジクロロ−１−トリフルオロエタン、
２，２−ジクロロ−１，１，１−トリフルオロエタン、
１，１，１，２−テトラフルオロエタンなどのフロンガ
ス等を挙げることができる。

【００３５】発泡剤の配合量は、発泡剤の種類によって
発生するガス量が異なるので適宜調整しなければならな
いが、熱可塑性樹脂１００重量部に対して０．５〜１５
重量部の範囲で配合することが好ましい。発泡剤の配合
量が少なすぎると発泡した成形体は得られず、また、発
泡剤の配合量が多すぎるとセルが破泡して緻密なセルが
得られない。例えばアゾジカルボンアミドを用いて発泡
倍率１０倍の熱可塑性樹脂発泡体を製造する場合、樹脂
１００重量部に対して５〜７．５重量部を混合するのが
適当である。

【００３６】発泡性熱可塑性樹脂組成物の発泡によって
得られる成形品の内部発泡層（芯材層）の発泡倍率とし
ては、製造品に要求される強度や比重、使用する熱可塑
性樹脂の種類等に応じて適宜選択されるが、１．２〜２
０倍の範囲が好ましい。発泡倍率が１．２未満である
と、発泡させることによる軽量化の効果は小さく、発泡
倍率が２０倍を越えると、強度が非常に弱いものとな
る。

【００３７】また、中空状体内に発泡性熱可塑性樹脂組
成物を発泡させながら供給する方法としては、中空状体
の賦形途上の開口部分から押出機のノズルを内部に臨ま
せ、そのノズルから発泡性熱可塑性樹脂組成物を発泡さ
せながら押出す方法を採用することができる。この場
合、押出機内で、分解型発泡剤もしくは揮発型発泡剤を
含有してなる発泡性熱可塑性樹脂組成物をガス発生温度
以上で混練し、発生したガスを熱可塑性樹脂に分散さ
せ、発泡性熱可塑性樹脂組成物の溶融温度以上に温度調
節したノズルから中空状体内に押出す。あるいは、熱可
塑性樹脂を溶融温度以上で混練しながら、二酸化炭素や
窒素などのガスを圧入して熱可塑性樹脂に分散させ、熱
可塑性樹脂の溶融温度以上に温度調節したノズルから中
空状体内に押出す。

【００３８】中空状体を発泡性熱可塑性樹脂組成物の発
泡圧により賦形する方法としては、中空状体外面を金型
内へ挿入し、発泡性熱可塑性樹脂組成物の発泡圧で中空
状体外面を金型内面に押しつけて賦形する方法や、周囲
から加熱して発泡性熱可塑性樹脂組成物を発泡させなが
ら、中空状体の外面をロールやシューで規制して賦形す
る方法等を挙げることができる。金型内で賦形する場合
は、真空引きや圧縮空気によって賦形を補助してもよ
い。

【００３９】ここで、中空状体を内側の発泡性熱可塑性
樹脂組成物の発泡圧により規制部材に沿わせて所望断面
形状に賦形するに当たり、発泡性熱可塑性樹脂組成物の
発泡動作で生じる発泡圧のみでは中空状体を規制部材に
押しつけるだけの圧力が得られない場合、中空状体の内
側に補助的に別途圧力を付与してもよく、本発明方法
は、このような補助的な圧力を付与する場合をも含む。
補助的な圧力を用いる場合は、その内部を通じて中空状
体内部に気体を供給できるような配管を持つ構造とする
ことが好ましい。

【００４０】また、中空状体を内部の発泡圧により所望
断面形状に賦形する際、中空状体を展延させながら賦形
することも可能である。すなわち、中空状体の外周長よ
りも成形品の外周長が大きくなるように賦形することも
可能であり、この場合、中空状体の展延を考慮し、展延
後に目的とする加飾面が得られるように加飾を施さなけ
ればならない。

【００４１】

【実施例】以下、本発明の実施例を、比較例とともに述
べる。

【００４２】＜実施例１＞ 加飾用の複合シートの製造 繊維強化熱可塑性樹脂シートに用いた樹脂の配合を［表
１］に示す。この配合をミキサーで１００℃にて混合し
た。

【００４３】

【表１】

【００４４】この繊維強化熱可塑性樹脂シートに用いた
繊維は、ガラス繊維（日東紡績株式会社製、繊維径２３
μｍ、４４００ＴＥＸ）とした。

【００４５】また、この繊維強化熱可塑性樹脂シートの
一表面に、着色、絵柄が付与された熱可塑性樹脂フィル
ムを積層することにより、加飾を施した。このフィルム
の材質はアクリル樹脂（三菱レイヨン株式会社製、黒
色、厚み６５μｍ）とした。

【００４６】更に、加飾面保護用の合成樹脂フィルム
は、ポリエチレンテレフタレート（帝人株式会社製、２
軸延伸、厚み３８μｍ、片面サンドブラスト処理品、表
面粗さＲｚ＝３．０μｍ）とした。

【００４７】以上の材料を用い、かつ、図１に示すよう
な製造装置により加飾用繊維強化熱可塑性樹脂シートを
製造した。

【００４８】すなわち、［表１］に示した配合のポリ塩
化ビニルの粉体Ａを流動槽１内に収容し、流動槽１の底
面から多孔板１ａを介してエアを吹き込むことによって
流動させた。その流動状態のポリ塩化ビニル粉体Ａ中
に、１６本のガラス繊維束Ｂを引込み、ガラス繊維中の
フィラメント１本１本に塩化ビニル樹脂を付着させた。
この樹脂粉体Ａが付着したガラス繊維束Ｂを長手方向に
引き揃えて加熱ロール２に導き、２１０℃に加熱しつつ
線圧１２ｋｇ／ｃｍでピンチすることにより、ガラス繊
維と塩化ビニル樹脂が一体化された繊維強化熱可塑性樹
脂シートＣとした。

【００４９】また、このようにして得た繊維強化熱可塑
性樹脂シートＣを引き続いて別の加熱ロール３に導き、
１５０℃に加熱したアクリルフィルムＤおよびポリエチ
レンテレフタレートフィルムＥを線圧２ｋｇ／ｃｍにて
積層し、冷却ロール４によって冷却した後、引取ロール
５で引き取ることにより、厚み０．５ｍｍの繊維強化熱
可塑性樹脂シートＣの一表面に厚み６５μｍのアクリル
樹脂フィルムＤ、および、厚み３８μｍのポリエチレン
テレフタレートフィルムＥが順に積層されてなる加飾用
の複合シートＦを得て、巻取機６に巻き取った。ここ
で、ポリエチレンテレフタレートフィルムＥは、サンド
ブラストにより表面粗さＲｚ＝３．０μｍに荒らされた
面がアクリル樹脂フィルムＤの表面に接するように積層
した。

【００５０】この加飾用繊維強化熱可塑性樹脂シートＦ
の幅寸法は、繊維強化熱可塑性樹脂シートＣの本体部分
が１７０ｍｍで、アクリル樹脂フィルムＤおよびポリエ
チレンテレフタレートフィルムＥはそれぞれ１６０ｍｍ
とし、図２に模式的断面図を示すように、それぞれ繊維
強化熱可塑性樹脂シートＣの幅方向中央部分に積層し
た。

【００５１】また、この複合シートＦとは別に、アクリ
ル樹脂フィルムＤおよびポリエチレンテレフタレートフ
ィルムＥを積層していない、シートＦの繊維強化熱可塑
性樹脂層のみの、幅寸法１００ｍｍの繊維強化熱可塑性
樹脂シートＧを製造した。

【００５２】繊維強化熱可塑性樹脂発泡体の製造 以上のようにして得た加飾用複合シートＦと、繊維強化
熱可塑性樹脂シートＧを表皮層として用いるとともに、
芯材層として下記の［表２］に示す配合の発泡性熱可塑
性樹脂組成物Ｈを用い、図３に示すような装置によって
繊維強化熱可塑性樹脂発泡体を加飾成形した。

【００５３】

【表２】

【００５４】装置は、２つのシート繰り出し機２０，２
１と、加熱装置２２ａを伴った減圧吸着機能を有する規
制体２２ｂ〜２２ｄ、押出機２３、その押出機２３に装
着された押出金型２４、その押出金型２４の外周を囲む
ように配置された外金型２５、賦形金型２６、冷却金型
２８、および製品引取機２９を主体として構成されてい
る。

【００５５】一方のシート繰り出し機２０には、前記し
た加飾用複合シートＦを巻回するとともに、他方のシー
ト繰り出し機２１には繊維強化熱可塑性樹脂シートＧを
巻回した。

【００５６】シート繰り出し機２０に巻回した加飾用複
合シートＦは、加熱装置２２ａにより可塑状態にまで加
熱されるとともに、減圧吸着用の吸引孔が形成された規
制体２２により、図４に図３におけるＸ−Ｘ′位置での
断面図を示すような形状にまで徐々に賦形される。

【００５７】すなわち、規制体２２ｂ〜２２ｄは、図５
に図３におけるＸ−Ｘ′位置での規制体２２ｄの断面図
を例にとって示すように、また、その図５におけるＡ−
Ａ′断面図を図６に示すように、加飾用複合シートＦを
通過させるためのシート通路２２１が形成されていると
ともに、その通路２２１の表面のうち、後述する中空状
体Ｔの内側面に相当する面、つまり加飾面と反対側の面
に対応する位置に、多数の溝２２２が刻まれており、そ
の各溝２２２は、それぞれ減圧吸引孔２２３に連通して
いる。従って、加飾用シートＦは、加熱装置２２ａによ
り加熱されて可塑化された状態でこの規制体２２ｂ〜２
２ｄの通路２２１を通過することにより、加飾面と反対
側の面が通路２２２の表面に減圧吸着されて、規制体２
２ｂ〜２２ｄの通路２２１の形状に沿うように徐々に賦
形され、やがて図６に示すような断面形状となる。

【００５８】このような賦形された加飾用複合シートＦ
は、次いで、押出機２３に装着された押出金型２４と外
金型２５の間に挿入される。押出金型２４と外金型２５
の間には、図４に示した規制体２２ｂ〜２２ｄによる最
終的なシートＦの賦形形状と略同等の断面形状の間隙が
形成されている。

【００５９】また、外金型２５には、その下側部分に繊
維強化熱可塑性樹脂シートＧを導入するための導入孔２
５１が形成されており、この導入孔２５１から導入され
た繊維強化熱可塑性樹脂シートＧは、図４の形状に賦形
された加飾用繊維強化熱可塑性樹脂シートＦの開口部分
を塞ぐように当該加飾用複合シートＦに対して重ねら
れ、図７に図３におけるＹ−Ｙ′で示す箇所での断面図
を示すように、２つのシートＦとＧによって全体として
中空状体Ｔを形成するようになっている。なお、加飾用
複合シートＦと繊維強化熱可塑性樹脂シートＧとは、シ
ートＦの開口部分の両側に形成される折り返し部分に対
して、それぞれ５ｍｍの幅で重なるようになっている。
なお、繊維強化熱可塑性樹脂シートＧについても、導入
孔２５１への導入の前段階で熱風加熱装置（図示せず）
により加熱軟化されるようになっている。

【００６０】押出金型２４は、外金型２５と共同してシ
ートＦを前記図４のような形状で通過させるのコア金型
部２４１と、このコア金型部２４１から直角に下方に屈
曲し、図４の形状のシートＦの開口部分を通って押出機
２３に連結される鉛直部２４２を有しており、これらの
全体を通じて、中空状体Ｔの内部に向けて開口する樹脂
流路２４３が複数本並列に形成されている。そして、こ
の樹脂流路２４３を介して押出機２３から供給される発
泡性熱可塑性樹脂組成物Ｈを中空状体Ｔ内に押出せるよ
うになっている。

【００６１】押出金型２４および外金型２５の下流側に
は、賦形金型２６が設けられている。この賦形金型２６
の断面形状は、その上流端（押出金型２４，外金型２５
との接合部分）においては図７に示した中空状体Ｔの断
面形状と同等であるが、下流端においては、図８に図３
におけるＺ−Ｚ′で示す箇所での製品の断面形状、つま
り製品の最終断面形状と同等の形状となっており、その
間、徐々に断面形状が変化している。

【００６２】この賦形金型２６および前記した外金型２
５は、それぞれの外周面に設けられた加熱用ヒータ２６
ａ，２５ａにより所望温度に加熱できるようになってい
る。

【００６３】賦形金型２６の下流側には、断熱材２７を
介して冷却金型２８が連結されている。この断熱材２７
および冷却金型２８の断面形状は賦形金型２６の下流端
における断面形状と同じである。そして、冷却金型２８
の下流側には成形品を引き取るための引取機２９が設け
られている。

【００６４】以上の製造装置並びに金型において、加熱
装置２２ａにより加飾用複合シートＦを１００℃に加熱
軟化させ、規制体２２ｂ〜２２ｄによって７２０ｍｍＨ
ｇの減圧力により加飾用複合シートＦを規制体２２ｂ〜
２２ｄに密着吸引して図４の形状に賦形した。

【００６５】次いで、押出金型２４を１７０℃に温度調
節した状態で、押出金型２４と外金型２５の間に形成さ
れた隙間内に挿入して通過させる一方、外金型２５の導
入孔２５１に対し、熱風加熱装置で１００℃に加熱軟化
させた繊維強化熱可塑性樹脂シートＧを挿入し、シート
ＦとＧにより図５に示した中空状体Ｔを連続的に得た。

【００６６】同時に、その中空状体Ｔの内部に、押出機
２３の内部で２０５℃に加熱混練した発泡性熱可塑性樹
脂組成物Ｈを樹脂流路２４３を介して発泡させながら押
出した。その後、中空状体Ｔおよびその内部の樹脂組成
物Ｈの全体を、１８０℃に加熱した賦形金型２６内に導
入し、発泡性熱可塑性樹脂組成物Ｈの発泡圧力により中
空状体Ｔの外周面を賦形金型２６の内周面に押し当てつ
つ引取機２９で引き取ることにより緩やかに断面変化さ
せ、図６に示した形状に賦形した後、冷却金型２８で冷
却することにより、図８に一点鎖線を付した領域にアク
リルフィルムＤが配された加飾用繊維強化熱可塑性樹脂
層からなる表皮層と、熱可塑性樹脂発泡体からなる芯材
層を備えた、断面異形形状の繊維強化熱可塑性樹脂発泡
体を得た。

【００６７】得られた繊維強化熱可塑性樹脂発泡体は、
その一表面に着色されたアクリル樹脂Ｄが融着一体化さ
れ、そのアクリル樹脂表面にはポリエチレンテレフタレ
ートフィルムＥが積層されたものであり、ポリエチレン
テレフタレートフィルムＥは容易に剥離することができ
た。また、フィルム剥離後の成形品表面は光沢度８％
で、冷却サイジング時の微細な縦筋等のない均質な表面
であった。

【００６８】＜実施例２＞実施例１において用いたアク
リル樹脂フィルムＤに代えて、厚み１５０μｍの半硬質
塩化ビニル樹脂シートの表面に木目のグラビア印刷が施
されたシートを利用したこと以外は、実施例１と同じと
し、繊維強化熱可塑性樹脂発泡体を製造した。

【００６９】得られた繊維強化熱可塑性樹脂発泡体は、
実施例１と同様に、加飾面が均質な表面であり、木目の
印刷柄が殆ど印刷時におけるものそのままに成形するこ
とができた。

【００７０】＜比較例１＞ポリエチレンテレフタレート
フィルムを積層しないこと以外は、実施例１と同じ材
料、工程のもとに加飾用繊維強化熱可塑性樹脂シートを
製造し、そのシートを用いて、他は実施例１と同じ材
料、工程のもとに繊維強化熱可塑性樹脂発泡体を製造し
た。

【００７１】得られた繊維強化熱可塑性樹脂発泡体は、
アクリル樹脂が剥離している部分が発生しており、ま
た、成形品の表面には微細な縦筋が発生していた。

【００７２】＜比較例２＞加飾用複合シートＦを規制体
２２ｂ〜２２ｄによって減圧吸引賦形しながら金型２
４，２５間に導入しなかった以外は実施例２と同様にし
て、繊維強化熱可塑性樹脂発泡体を製造した。

【００７３】得られた繊維強化熱可塑性樹脂発泡体は、
木目の柄が全体的に歪んで成形されている箇所が発生し
ていた。

【００７４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、製品の
表皮層を形成すべく加飾が施された繊維強化熱可塑性樹
脂シートの加飾面に、非溶融もしくは高温溶融の合成樹
脂フィルムを積層しているため、成形時の加熱や発泡
圧、あるいは剪断力から加飾表面を保護することができ
ると同時に、サイジング時の微細な縦筋の発生を無くす
ることができる。

【００７５】また、この合成樹脂フィルムは、あらかじ
め微細な凹凸を付与するといった対策により、その剥離
性を調整できるとともに、その凹凸によって積層相手で
ある繊維強化熱可塑性樹脂シートの界面でのずれを防止
することができ、絵柄を確実に保護することができる。
なお、この合成樹脂フィルムは、成形品の保護フィルム
としても利用することができる。

【００７６】更に、以上のような加飾用複合シートを中
空状体に賦形するに当たっては、減圧吸着により中空状
体の内側面となる表面、つまり加飾面と反対側の面を規
制体に密着させることによって徐々に中空状体に賦形し
つつ、押出金型ないしは賦形金型に導入するから、加飾
面を傷つける機会が少なくなるばかりでなく、次段の金
型への導入位置を常に一定にすることが可能となり、絵
柄等位置ずれを解消することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１で用いた加飾用複合シートＦ
の製造装置の説明図

【図２】本発明の実施例１で製造した加飾用複合シート
Ｆの模式的断面図

【図３】本発明の実施例１で用いた繊維強化熱可塑性樹
脂発泡体の製造装置の説明図

【図４】図３のＸ−Ｘ′で示す箇所における加飾用複合
シートＦの断面図

【図５】同じく図３のＸ−Ｘ′で示す箇所における規制
体２２ｄの断面図

【図６】図５にＡ−Ａ′で示す箇所における規制体２２
ｄの断面図

【図７】図３のＹ−Ｙ′で示す箇所における中空状体Ｔ
の断面図

【図８】図３のＺ−Ｚ′で示す箇所における成形品の断
面図

【符号の説明】

１ 流動槽 ２，３ 加熱ローラ ４ 冷却ローラ ２０，２２ シート繰り出し機 ２２ａ 加熱装置 ２２ｂ〜２２ｄ 規制体 ２２１ シート通路 ２２２ 溝 ２２３ 減圧吸引孔 ２３ 押出機 ２４ 押出金型 ２５ 外金型 ２６ 賦形金型 ２８ 冷却金型 ２９ 引取機 Ｃ 繊維強化熱可塑性樹脂シート Ｄ 着色アクリル樹脂フィルム Ｅ 合成樹脂フィルム Ｆ 加飾用複合シート Ｇ 繊維強化熱可塑性樹脂シート Ｈ 発泡性熱可塑性樹脂塑性物 Ｔ 中空状体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に加飾が施された繊維強化熱可塑性
   樹脂シートの１枚もしくは複数枚を使用して、加飾面が
   外側となるように全体として中空状体に連続的に賦形し
   つつ、その内部に発泡性熱可塑性樹脂組成物を供給し、
   その発泡圧で中空状体の外周面を規制部材に沿わせるこ
   とにより断面形状を所望形状に賦形する方法において、 上記繊維強化熱可塑性樹脂シートは、複数本のフィラメ
   ントからなる連続繊維が一方向に引き揃えられ、かつ、
   熱可塑性樹脂と一体化されてなる複合層を少なくとも１
   層含むとともに、そのシートの加飾面には、当該加飾面
   とは熱融着せず、かつ、当該シートに用いられている熱
   可塑性樹脂よりも溶融温度が高いか、もしくは溶融しな
   い合成樹脂フィルムを積層して複合シートとし、 その複合シートを中空状体に賦形するに際しては、当該
   シートを加熱して可塑状態とした後、中空状体の内側面
   となるシート表面を減圧・吸引することにより規制体に
   押し当てつつ、徐々に中空状体へと賦形すること、 を特徴とする繊維強化樹脂発泡体の製造方法。