JP2009226888A - Ｆｒｐ成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】少ない工程で手間がかかることなく、透明感のある御影石調や大理石調等種々の模様が付与され、意匠性に優れたＦＲＰ成形品の製造方法を提供する。
【解決手段】トナーとガラス繊維とを含有しないＳＭＣ材料からなる透明樹脂層１と、柄入りまたは着色されたＳＭＣ材料からなる模様樹脂層３との間に白色のポリエステル樹脂からなる不織布２を挟んで加熱下に加圧し、積層、一体化することを特徴とする模様を有するＦＲＰ成形品Ａの製造方法。好ましくは、上記白色のポリエステル樹脂からなる不織布２は、その目付量が５０ｇ／ｍ２〜１００ｇ／ｍ２とされる。
【選択図】図１

Description

本願発明は、樹脂成形品の製造方法に関し、特に、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）に柄や模様を付けて成形するＦＲＰ樹脂成形品の製造方法に関するものである。

従来、浴室、洗面室、システムキッチン等のパネル、ユニットバスの床パン、浴槽、カウンター、シンク、ボウル、その他の建材や設備として御影石調や大理石調等の種々の模様の付いたＦＲＰ成形品が使用されている。この模様付き成形品の成形方法は、グラビア印刷により模様が印刷された不織布よりなる基材に樹脂材料を含浸させて柄シートを得て、この柄シートを下金型に載置し、その上にＳＭＣのような成形材料を重ねて上下金型を型締めする方法が知られている。そして、加熱、加圧下に上下金型を型締めし、柄シートと成形材料とを積層一体化することにより、表面に模様付けした柄付き成形品が得られる。また、全表面に模様を付けた不織布の柄シートとＳＭＣとを同時成形した後、クリア塗装で表面をコーティングし、柄付き成形品を得る方法も知られている。

上記従来公知の方法にあっては、不織布よりなる基材に印刷された柄は御影石調や大理石調等の任意の模様を表現できるという特徴はあるが、それ自体の耐久性は十分なものとはいえない。そこで、コーティング用樹脂材料を不織布に含浸させ最表面に印刷が出ないようにしたり、成形後にその印刷表面にクリア塗料などの被覆層を設けて耐久性を確保することが行なわれているが、多くの工程が必要となり、コスト的に有利なものとはいえない。

上記問題を解決するために、特開２００７−１９６５３２号公報には、ＳＭＣ（シートモールディングコンパウンド）等の成形材料が浸透できる材料よりなる基材の表面に部分的に柄材を固定したものを柄シートとして用い、この柄シートに成形材料を積層一体成形し、表面を部分的に柄付けした柄付け成形品を製造する方法が開示されている。そして、上記基材として不織布を用いる方法が記載されている。
特開２００７−１９６５３２号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術によっても必ずしも、少ない工程で、手間がかかることなく、デザイン性よく模様付けがされた樹脂成形品を製造できるものとはいえない。本願発明は上記背景技術に鑑みてなしたものであり、その目的は、少ない工程で、手間がかかることなく、透明感のある御影石調や大理石調等種々の模様が付与され、意匠性に優れたＦＲＰ成形品の製造方法を提供することである。

上記課題を解決するために、本願請求項１記載の発明に係るＦＲＰ成形品の製造方法は、トナーとガラス繊維とを含有しないＳＭＣ材料からなる透明樹脂層と、柄入りまたは着色されたＳＭＣ材料からなる模様樹脂層との間に白色のポリエステル樹脂からなる不織布を挟んで加熱下に加圧し、積層、一体化することを特徴としている。

ＳＭＣ材料としては、特に限定されることなく、公知のものを使用し得るが、特に不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂又はフェノール樹脂と硬化剤、強化繊維、増粘剤によって構成されたものが好適である。強化繊維としては、ガラス繊維の他に、炭素繊維、ケプラー繊維等、種々の無機繊維、有機繊維があげられるが、本願発明においてはガラス繊維が用いられる。また、本願発明に係るＳＭＣには染料、顔料等の着色用のトナーが加えられるが、必要に応じて硬化促進剤、低収縮化剤、無機充填材、剥離剤、紫外線吸収剤、光安定剤等を加えることもできる。

本願請求項２記載の発明は、上記請求項１に記載のＦＲＰ成形品の製造方法において、上記白色のポリエステル樹脂からなる不織布は、その目付量が５０ｇ／ｍ２〜１００ｇ／ｍ２であることを特徴としている。上記目付量が５０ｇ／ｍ２より少ない場合は、加熱、加圧下に成形するとき、上記不織布が溶融して模様樹脂層が表面側に染み出するおそれがあり、１００ｇ／ｍ２を超えて用いてもそれに見合う効果が得られず、製造コストが上昇するため、目付量は５０ｇ／ｍ２〜１００ｇ／ｍ２とされる。

ポリエステル樹脂としては特に限定されず、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、エチレンテレフタレートイソフタレート共重合体、ポリエチレンナフタレート、ポリアリレート等があげられる。これらは、顔料、染料等によって白色に着色して用いられる。ポリエステル樹脂には、必要に応じて該ポリエステル樹脂自体、あるいはＦＲＰの耐候性を向上させるため、ベンゾトリアゾール、ベンゾフェノン、微粒子酸化セリウム等の紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系ラジカル捕捉剤等の光安定剤を添加してもよい。紫外線吸収剤及び光安定剤ともに添加量は０．１〜５重量％程度が適量である。

本願請求項１記載の発明に係るＦＲＰ成形品の製造方法においては、クリアーなＳＭＣ材料からなる透明樹脂層と、模様を形成するＳＭＣ材料からなる模様樹脂層との間に白色のポリエステル樹脂からなる不織布を挟んで加熱下に加圧し、積層、一体化しているため、模様が印刷された高価な不織布を使用する公知の方法に比べて、低コストで模様を有するＦＲＰ成形品を得ることができる。また、後加工で絵付けをしたり、表面コーティングをすることなく、簡単に作業性よく、透明感のある御影石調、大理石調等の模様を有するＦＲＰ成形品を製造することができる。

本願請求項２記載の発明に係るＦＲＰ成形品の製造方法においては、特に、上記白色のポリエステル樹脂からなる不織布は、その目付量を５０ｇ／ｍ２〜１００ｇ／ｍ２とすることにより、この白色の不織布が模様樹脂層と透明樹脂層とが混じることを防ぎ、透明感のある人造大理石調等、種々の模様が付与されたＦＲＰ成形品を提供することができる。

以下、本願発明に係るＦＲＰ成形品の製造方法の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、上金型６１と下金型６２とからなる金型６を用いて加熱、加圧下に上記ＦＲＰ成形品を製造する方法の概略構成を示す説明図である。図１において、まず、ＦＲＰ成形品の表面となる層、すなわち、トナーとガラス繊維とを含有しない透明なＳＭＣ材料からなる透明樹脂層１を下金型６２のキャビティにセットする。ついで、上記透明樹脂層１の上に白色のポリエステル樹脂からなる不織布２が重ねられ、この不織布２を挟み込むように柄入りまたは着色されたＳＭＣ材料からなる模様樹脂層３が載置される。

ここで、透明樹脂層１をセットするとき、その量は加熱、加圧下に成形した後、厚さが３ｍｍ以下となるように調節される。上記成形後に透明樹脂層１の厚さが３ｍｍを超えると透明性が低下し、模様樹脂層３の模様が見えにくくなるため３ｍｍを超えないことが好ましい。

模様樹脂層３としては、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂又はフェノール樹脂と硬化剤、ガラス繊維、低収縮化剤、無機充填材、剥離剤、紫外線吸収剤、光安定剤等を含む公知のＳＭＣが用いられ、染料、顔料で着色され、模様が付けられている。なお、図１においては、模様樹脂層３の中で無機充填材４とガラス繊維５とが模式的に示されている。

上記のように重ねられた透明樹脂層１と不織布２と模様樹脂層３とは、ついで、上金型６１のコアで熱圧される。すなわち、４０〜７０ｋｇｆ／ｃｍ２の加圧、１３０〜１５０℃の加熱下、５〜１０分間プレスして積層、一体化して模様の付いたＦＲＰ成形品が得られる。ここで、下金型６２の温度を、上金型６１の温度よりも若干高温となるように設定することが、より美しい仕上がりを得る点で好ましい。例えば、上金型６の温度を１３０〜１４０℃、下金型の温度を１４０〜１５０℃に設定してホットプレスが行われる。

上記のようにしてホットプレスされた積層体は金型６から取り出され、ＦＲＰ成形品Ａが得られる。図２は、金型６から取り出した状態でのＦＲＰ成形品Ａを示す断面図であり、製品の表面側が最下層として示されている。図３は、上記ＦＲＰ成形品Ａを示す部分断面斜視図である。図３に示されているように、上記ＦＲＰ成形品Ａは、表面の透明樹脂層１を透して、白色のポリエステル樹脂からなる不織布２の上から模様樹脂層３の模様を見ることができる。このとき、ＦＲＰ成形品Ａに、例えば、御影石調、人造大理石調等の模様を付けることにより、ユニットバスの床パン等に使用可能な意匠性に優れた模様付きのＦＲＰ成形品Ａを得ることができる。

以下、実施例により、本願発明に係るＦＲＰ成形品の製造方法について更に詳しく説明する。

(実施例１)
ＦＲＰ成形品の表面側となる透明樹脂層にトナーとガラス繊維とを含有しないＳＭＣ材料を用い、裏面側となる模様樹脂層として柄入りまたは茶色のＳＭＣ材料を用いた。上記透明樹脂層と模様樹脂層との間に目付量が５０ｇ／ｍ２の白色のポリエステル樹脂製不織布を挟んで４０〜７０ｋｇｆ／ｃｍ２の加圧、１３０〜１５０℃の加熱下、５〜１０分間プレスし、積層、一体化して模様の付いたＦＲＰ成形品を得た。このＦＲＰ成形品の外観評価は良好であった。

(実施例２)
ＦＲＰ成形品の表面側となる透明樹脂層にトナーとガラス繊維とを含有しないＳＭＣ材料を用い、裏面側となる模様樹脂層として柄入りまたは茶色のＳＭＣ材料を用いた。上記透明樹脂層と模様樹脂層との間に目付量が１００ｇ／ｍ２の白色のポリエステル樹脂製不織布を挟んで４０〜７０ｋｇｆ／ｃｍ２の加圧、１３０〜１５０℃の加熱下、５〜１０分間プレスし、積層、一体化して模様の付いたＦＲＰ成形品を得た。このＦＲＰ成形品の外観評価は良好であった。

(比較例１)
ＦＲＰ成形品の表面側となる透明樹脂層にトナーとガラス繊維とを含有しないＳＭＣ材料を用い、裏面側となる模様樹脂層として柄入りまたは茶色のＳＭＣ材料を用いた。上記透明樹脂層と模様樹脂層との間に白色のポリエステル樹脂製不織布を挟まずに４０〜７０ｋｇｆ／ｃｍ２の加圧、１３０〜１５０℃の加熱下、５〜１０分間プレスし、積層、一体化してＦＲＰ成形品を得た。このＦＲＰ成形品は透明樹脂層と模様樹脂層とが混ざり合い、着色して透明感がなく外観評価は不良であった。

(比較例２)
ＦＲＰ成形品の表面側となる透明樹脂層にトナーとガラス繊維とを含有しないＳＭＣ材料を用い、裏面側となる模様樹脂層として柄入りまたは茶色のＳＭＣ材料を用いた。上記透明樹脂層と模様樹脂層との間に目付量が２０ｇ／ｍ２である白色のポリエステル樹脂製不織布を挟んで４０〜７０ｋｇｆ／ｃｍ２の加圧、１３０〜１５０℃の加熱下、５〜１０分間プレスし、積層、一体化してＦＲＰ成形品を得た。このＦＲＰ成形品は裏面側の模様樹脂層が表面側に染み出し透明感に乏しく、外観評価は不良であった。

(比較例３)
ＦＲＰ成形品の表面側となる透明樹脂層にトナーは含有するが、ガラス繊維を含有しないＳＭＣ材料を用い、裏面側となる模様樹脂層として柄入りまたは茶色のＳＭＣ材料を用いた。上記透明樹脂層と模様樹脂層との間に目付量が５０ｇ／ｍ２である白色のポリエステル樹脂製不織布を挟んで４０〜７０ｋｇｆ／ｃｍ２の加圧、１３０〜１５０℃の加熱下、５〜１０分間プレスし、積層、一体化してＦＲＰ成形品を得た。このＦＲＰ成形品は裏面の模様が表面のトナーによって隠蔽されて見えず、外観評価は不良であった。

(比較例４)
ＦＲＰ成形品の表面側となる透明樹脂層にガラス繊維は含有するが、トナーを含有しないＳＭＣ材料を用い、裏面側となる模様樹脂層として柄入りまたは茶色のＳＭＣ材料用いた。上記透明樹脂層と模様樹脂層との間に目付量が５０ｇ／ｍ２である白色のポリエステル樹脂製不織布を挟んで４０〜７０ｋｇｆ／ｃｍ２の加圧、１３０〜１５０℃の加熱下、５〜１０分間プレスし、積層、一体化してＦＲＰ成形品を得た。このＦＲＰ成形品はガラス繊維が透き通って見える状態であり、外観評価は不良であった。

以上述べたように、本願発明は、公知の方法、すなわち、グラビア印刷により模様が印刷された不織布よりなる基材にＳＭＣ等の樹脂材料を含浸させて柄シートを得、この柄シートを下金型に載置して、その上にＳＭＣを重ね、上下金型によりホットプレスし、表面に柄付けされた成形品を得る方法に比べて工程が少なく、かつ、模様が印刷された高価な不織布を使用することがないため、低コストでＦＲＰ成形品を得ることができる。

また、後加工で表面コーティングをすることなく、簡単に、透明感のある人造大理石調等のＦＲＰ成形品を得ることが可能であり、ユニットバスの床パンその他の用途に広く使用できる。なお、本実施形態においては、上下金型を用いるホットプレスによる方法について述べたが、注型、ハンドレイアップ等による成形であってもよい。また、ＳＭＣのみならず、ＢＭＣ（バルクモールディングコンパウンド）を用いてもよい。このように、本願発明は設計変更自在であり、特許請求の範囲を逸脱しない限り本願発明の技術的範囲に属する。

上金型と下金型とからなる金型を用いて加熱、加圧下にＦＲＰ成形品を製造する本願発明に係る製造方法の概略構成を示す説明図。 金型から取り出した状態におけるＦＲＰ成形品を示す断面図。 金型から取り出したＦＲＰ成形品を示す部分断面斜視図。

符号の説明

Ａ ＦＲＰ成形品
１ 透明樹脂層
２ 不織布
３ 模様樹脂層
４ 無機充填材
５ ガラス繊維
６ 金型
６１ 上金型
６２ 下金型

Claims (2)

1. トナーとガラス繊維とを含有しないＳＭＣ材料からなる透明樹脂層と、柄入りまたは着色されたＳＭＣ材料からなる模様樹脂層との間に白色のポリエステル樹脂からなる不織布を挟んで加熱下に加圧し、積層、一体化することを特徴とする模様を有するＦＲＰ成形品の製造方法。
2. 上記白色のポリエステル樹脂からなる不織布は、その目付量が５０ｇ／ｍ２〜１００ｇ／ｍ２である請求項１に記載のＦＲＰ成形品の製造方法。

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