SMC成型品的制造方法与流程

本发明涉及SMC成型品的制造方法。

背景技术：

以往，人工大理石等具有大理石样花纹的成型品由于其高设计性而多用于浴缸等。

这样的成型品一般情况下是通过用模具对通常在增强纤维材料中浸渗热固型的树脂混合料而成的SMC(片状模塑料；Sheet Molding Compounds)进行加热加压成型来形成SMC成型品。

至今为止，为了制造具有大理石样花纹的SMC成型品，提出了将层叠色调不同的2片SMC而成的层叠物配置到模具中并进行成型的方法(例如，参考专利文献1)。根据该方法，通过由模具内的熔融的树脂混合料的流动而进行的混合搅拌，可以形成大理石样的花纹。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭61-108515号公报

技术实现要素：

发明所要解决的问题

但是，这样的以往的具有大理石样花纹的SMC成型品的成型方法中，在2片SMC的上下的与模具接触的表层附近，树脂混合料的流动剪切力减小。另外，在SMC的中央部分，SMC中的树脂混合料的流动距离缩短。

因此，存在如下问题：成型时的混合、流动性弱，不同颜色深浅的边界形成鲜明的花纹，或者另外在与成型品的边缘接近的部分和中央部形成不均匀的花纹，出现与天然大理石的风格不同的不自然的感觉。

本发明是鉴于以上所述的情况进行的，其课题在于，提供在不损害设计性的情况下具有与天然大理石更接近的自然的大理石样花纹的SMC成型品的制造方法。

用于解决问题的手段

本发明为了解决上述课题，具有以下特征。

即，本发明的SMC成型品的制造方法是将在增强纤维材料中浸渗树脂混合料而成的SMC多层层叠、将层叠物配置在模具中并进行加热加压成型的SMC成型品的制造方法。该制造方法的特征在于，在最上层与最下层的基色的SMC之间至少层叠色调不同于基色的SMC，该色调不同于基色的SMC是在增强纤维材料中浸渗在加热加压成型时具有比基色的SMC的树脂混合料的粘度低的粘度的树脂混合料而成。另外，通过将该层叠物配置在模具中并进行加热加压，使色调不同于基色的SMC的树脂混合料一边流动一边向基色的SMC的树脂混合料中混合而进行成型。

发明效果

根据本发明，能够制造在不损害设计性的情况下具有与天然大理石更接近的自然的大理石样花纹的SMC成型品。

附图说明

图1是表示交替层叠有颜色不同的SMC的实施方式的概略立体图。

图2是表示切割出的SMC的概略立体图。

图3是表示将SMC的层叠物配置在模具中并进行加热加压成型的工序的概略截面图。

图4(A)是表示成为矩形框状的花纹色的SMC的立体图。(B)是表示在成为矩形框状的花纹色的SMC的中央部配设有基色的SMC的立体图。

图5(A)是表示引入切口来进行了分割的状态的花纹色的SMC的立体图。(B)是表示引入切口来进行了分割的状态的成为矩形框状的花纹色的SMC的立体图。(C)是表示在引入切口来进行了分割的状态的成为矩形框状的花纹色的SMC的中央部配设有基色的SMC的立体图。

具体实施方式

本发明的SMC成型品的制造方法是将在增强纤维材料中浸渗树脂混合料而成的SMC多层层叠，将层叠物配置在模具中并进行成型的SMC成型品的制造方法。本发明的SMC成型品的制造方法中，在最上层与最下层的基色的SMC之间层叠色调不同于基色的SMC，该色调不同于基色的SMC是在增强纤维材料中浸渗在加热加压成型时具有比基色即基调色的SMC的树脂混合料的粘度低的粘度的树脂混合料而成。另外，通过将该层叠物配置在模具中并进行加热加压，使色调不同于基色的SMC的树脂混合料一边流动一边向基色的SMC的树脂混合料中混合而进行成型。

以下，使用附图对本发明的SMC成型品的制造方法的实施方式详细地进行说明。

首先，将如图2所示的赋形为片状的基色的SMC1和色调不同于基色的SMC(以下简称为花纹色的SMC)2切割成与SMC成型品的模具形状对应的规定的形状。

基色的SMC1以及花纹色的SMC2是在增强纤维材料中浸渗树脂混合料而成的。作为增强纤维材料，例如，可以使用玻璃纤维、碳纤维、凯芙拉(Kevlar)纤维等各种无机纤维、有机纤维等增强纤维材料。

作为浸渗到增强纤维材料中的树脂混合料，例如，可以使用不饱和聚酯树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂树脂、酚醛树脂和固化剂等。

关于基色以及花纹色，根据所制造的SMC成型品的颜色，可以通过在树脂混合料中适当添加染料、颜料、着色用调色剂等来确定。

在此，作为基色的SMC1以及花纹色的SMC2的条件，在SMC成型品的制造时的加热加压成型时，进行调节以使花纹色的SMC2的树脂混合料的粘度低于基色的SMC1的树脂混合料的粘度。

为了得到这样的加热加压成型时的粘度条件，可以在基色的SMC1的树脂混合料以及花纹色的SMC2的树脂混合料中添加增稠剂、单体成分。

作为增稠剂，例如，可以使用氧化镁、氢氧化镁、氢氧化钙、氧化钙等。

关于增稠剂的配合量，优选的是使得相对于基色的SMC1的树脂混合料的配合量而言花纹色的SMC2的树脂混合料的配合量减少。具体而言，使花纹色的SMC2的树脂混合料的配合量为基色的SMC1的树脂混合料的配合量的0.8～0.9倍。

另外，作为单体成分，例如，可以使用在苯乙烯单体、丙烯酸单体等树脂混合料中交联的聚合性单体。

关于单体成分的配合量，优选的是使得相对于基色的SMC1的树脂混合料的配合量而言花纹色的SMC2的树脂混合料的配合量增多。具体而言，使花纹色的SMC2的树脂混合料的配合量相对于基色的SMC1的树脂混合料的配合量而言多配合1～3％。

通过使花纹色的SMC2的树脂混合料的加热加压成型时的粘度为比基色的SMC1的树脂混合料的粘度低的粘度，能够使花纹色的SMC2的树脂混合料一边良好地流动一边向基色的SMC1的树脂混合料中混合。

由此，在基色与花纹色的边界部分能够确实地产生两者混合后的中间色的范围，从而能够制造具有与天然大理石更接近的自然的大理石样花纹的SMC成型品。

另外，也可以在不阻碍上述条件的范围内在基色的SMC1以及花纹色的SMC2的树脂混合料中根据需要添加低收缩剂、无机填充材料、脱模剂、固化促进剂、紫外线吸收剂、光稳定剂等。

基色的SMC1以及花纹色的SMC2的厚度可以根据制造的SMC成型品的形状和SMC的层叠片数等来适当设定，没有特别限定，通常优选使用约1～约5mm的SMC。

以下，对将基色的SMC1以及花纹色的SMC2层叠并成型的SMC成型品的制造方法进行详细说明。

首先，将切成与所制造的SMC成型品对应的形状的基色的SMC1和花纹色的SMC2如图1所示地每隔1层交替地层叠、或者每隔多层交替地层叠3层以上。层叠的顺序是以使最上层和最下层为基色的SMC1、在其之间配置至少1片花纹色的SMC2作为原则，其的层构成可以根据所制造的成型品的设计和色调来适当设定。

如图3(A)所示，将这样层叠的SMC的层叠物配置在下模具4与上模具5(以下统称为模具)之间，如图3(B)所示进行加热加压成型而使SMC成型品成型。成型条件可以根据SMC的树脂混合料的树脂特性或SMC的厚度、层叠片数等来适当设定，例如，可以在加压压力为3～10MPa、模具温度为125～150℃的成型条件下进行。

需要说明的是，在将花纹色的SMC2配置在基色的SMC1之间时，也可以预先进行加热以使得花纹色的SMC2的温度高于基色的SMC1的温度，然后进行层叠。关于此时的加热温度，优选的是进行加热以使得花纹色的SMC2的温度比基色的SMC1的温度高10℃以上，优选高15～30℃，而且作为绝对温度，达到40℃以下，优选20～35℃。

通过将花纹色的SMC2的温度预先加热至这样的条件的温度，从刚刚将层叠物配置在模具中之后，花纹色的SMC2的树脂混合料比基色的SMC1的树脂混合料先开始熔融。由此，能够使花纹色的SMC2的混合料一边更加良好地流动一边向基色的SMC1的树脂混合料中混合。

另外，也可以使花纹色的SMC2的表面上预先附着与在树脂混合料中所含有的单体同样的单体，然后层叠在基色的SMC1之间，将层叠物配置在模具中并进行加热加压成型。

附着的单体也可以根据需要与其他溶剂混合后附着。

单体的附着方法没有特别限制，可以通过喷雾涂布、辊涂、刷涂等进行，这些之中，从涂布的容易性、均匀性的观点出发，可以优选地进行喷雾涂布。

通过在花纹色的SMC2的表面上预先涂布单体，在加热加压成型时能够使花纹色的SMC2的树脂混合料更加良好地流动。

根据上述实施方式，通过用模具进行加热加压成型，配置在模具内的SMC的层叠物中，可以使在最上层的基色的SMC1的内侧层叠的花纹色的SMC2的树脂混合料比最上层的基色的SMC1的树脂混合料更良好地流动，使得在基色与花纹色的边界部分处部分地混合。

在此，本发明中所谓的流动并混合是指，花纹色的SMC2的树脂混合料通过模具的加热发生熔融，形成液状，不均匀地流动，并且与基色的SMC1的树脂混合料在基色与花纹色的边界部分处部分地混合。

另外，该状态下通过从模具中脱模，从成型品表面能够透过看见花纹，而且，可以得到混合后的树脂混合料在基色与花纹色的边界部分上部分地表现出来的具有自然的大理石样花纹的SMC成型品。

另外，通过使最上层的基色的SMC1与其下层的花纹色的SMC2以下的层的层构成为图1所示的交替的层构成、或者以规定的顺序层叠而得到3层以上的层构成，会产生复杂的颜色的混合，进而可以形成复杂且自然的大理石样的花纹。

需要说明的是，本发明中所谓的大理石样的花纹是指，不同的2种颜色以上没有完全混合，而是形成涡状或筋状的斑的图案，例如，是指具有天然大理石的深浅的涡状或筋状的图案。

上述实施方式中，根据SMC成型品的大小和形状，由于在靠近SMC成型品的边缘的部分和中央部的树脂混合料的流动距离的不同，所以不会均等地引起基色与花纹色的混合，有时在靠近边缘的部分和中央部形成不均匀的花纹。即，有时树脂混合料的流动距离短的中央部分的花纹色发生滞留，从而以浓且鲜明的块状的形式出现，或难以形成大理石样。

在这样的情况下，如图4(A)所示，可以使用将花纹色的SMC2的中央部以矩形状切除去、从而成为矩形框状的花纹色的SMC21，在基色的SMC11的周围边缘部层叠成为矩形框状的花纹色的SMC21。切除去的矩形状的中央部的尺寸可以考虑花纹色的中央部不产生滞留的斑的范围来进行设定。另外，如图4(B)所示，可以在成为矩形框状的花纹色的SMC21的切除去的中央部配设与该中央部相同尺寸的基色的SMC11。由此，可以使成型的SMC成型品的表面变平滑，能够抑制针孔等成型不良的发生。

将成为矩形框状的花纹色的SMC21层叠的层构成优选的是至少设置在最上层的基色的SMC1的最近的内侧的层上。另外，可以在其更内侧的层上设置其他成为矩形框状的花纹色的SMC21，也可以设置未成为矩形框状的花纹色的SMC2。

这样，使用矩形框状的花纹色的SMC21进行层叠，在中央部除去花纹色的SMC2，由此能够抑制由于流动距离短、搅拌混合少而在中央部产生的由滞留引起的鲜明的块状的不自然的花纹的形成。

另外，在想要赋予自然的大理石样的花纹的情况下，对于花纹色的SMC2或者成为矩形框状的花纹色的SMC21，可以使用图5(A)、(B)所示的引入切口3来进行了分割的花纹色的SMC22、23。在这样地引入了切口3的情况下，在引入了切口3的部分和没有引入的部分，可以使花纹色的SMC2的树脂混合料的流动性不同，从而能够形成更自然的大理石样的花纹。

分割的大小可以根据所形成的大理石样的花纹的设计来适当设定，优选以例如比基色的SMC1更小的尺寸且一片的长度达到50mm以上的方式进行分割。通过将分割的尺寸设定在该范围内，由于不会使增强纤维材料过度切断，因此能够防止所成型的SMC成型品的机械强度降低。

另外，如图5(C)所示，在引入切口3来进行了分割的成为矩形框状的花纹色的SMC23的切除去的中央部，可以设置与该中央部相同尺寸的基色的SMC11。

这样分割了的花纹色的SMC22、23优选留出各自分割的小片的间隔进行配置。间隔的距离没有特别限定，可以根据成型的SMC成型品的大小和形状来适当设定。

这样，通过分割花纹色的SMC2并留出间隔进行配置，在具有间隔的部分和没有间隔的部分，可以进一步根据间隔的距离，使花纹色的SMC2的树脂混合料的流动性更大地不同，从而能够形成更自然的大理石样的花纹。

以上，基于实施方式对本发明进行了说明，但本发明不受上述实施方式的任何限定，在不脱离其主旨的范围内可以进行各种变更。例如，与基色不同的花纹色的SMC2的颜色可以不为一种，可以使用多种花纹色的SMC2。

根据如上所述的SMC成型品的制造方法，能够在不损害设计性的情况下制造具有与天然大理石更接近的自然的大理石样花纹的SMC成型品。

实施例

以下，通过实施例对本发明更加详细地进行说明，本发明不受这些实施例的任何限定。

首先，使用表1所示的配合比例的树脂混合料以及增强纤维材料，制作基色的SMC(a)以及花纹色的SMC(b-1)、(b-2)、(c)。

作为表1所示的各配合成分，使用以下所示的材料。需要说明的是，表1中，增强纤维材料的数值表示相对于SMC整体的质量％，其以外的成分的数值表示质量份。

增强纤维材料：1英寸匹长E玻璃纤维(日东纺株式会社制：RS 480PB-549)

树脂：不饱和聚酯树脂(昭和电工株式会社制：M-580)

固化剂：叔丁基过氧化苯甲酸酯(日本油脂株式会社制、PERBUTYL Z)

着色剂1：白色

着色剂2：黑色

增稠剂：氧化镁(协和化学株式会社制、Kyowamag#40)

单体成分：苯乙烯单体(三菱化学株式会社制、CAS(100-42-5)标准苯乙烯单体)

低收缩剂：聚苯乙烯(昭和高分子株式会社制、M-5590-2、苯乙烯单体30％稀释品)

阻聚剂：对苯醌

无机填充材料：碳酸钙

脱模剂：硬脂酸锌

表1

<实施例1>

将赋形为片状的表1所示的基色的SMC(a)以及花纹色的SMC(b-1)切取成长方形状，在2片基色的SMC(a)之间层叠花纹色的SMC(b-1)，从而形成3层的层叠物。

将该层叠物配置到将模具温度保持为140～150℃的恒定值的模具中，在7MPa下成型5分钟，得到SMC成型品。

<实施例2>

除了使用表1所示的花纹色的SMC(b-2)作为花纹色的SMC以外，与实施例1同样地操作，得到SMC成型品。

<实施例3>

作为花纹色的SMC，将表1所示的花纹色的SMC(c)预先进行加热加压，达到比基色的SMC(a)高10℃的温度(30℃)进行层叠，除此以外，与实施例1同样地操作，得到SMC成型品。

<实施例4>

作为花纹色的SMC，向表1所示的花纹色的SMC(c)的表面预先喷雾达到SMC的重量的2％的量的苯乙烯(三菱化学株式会社制、CAS(100-42-5)标准苯乙烯单体)而使其附着后进行层叠，除此以外，与实施例1同样地操作，得到SMC成型品。

<比较例>

除了使用表1所示的花纹色的SMC(c)作为花纹色的SMC以外，与实施例1同样地操作，得到SMC成型品。

关于所得到的实施例1～4以及比较例的SMC成型品，对成型品表面的大理石样的花纹的自然感(扩散性)通过以下的基准进行评价。将其结果示于表2。

◎：自然感(扩散性)良好

○：有自然感(扩散性)

×：无自然感(扩散性)

表2

根据以上的结果，实施例1～4的SMC成型品在大理石样的花纹的自然感(扩散性)方面全部得到良好的结果。特别是实施了前处理的实施例3、4与实施例1、2相比，得到具有更加良好的自然感(扩散性)的成型品。

与此相对，比较例的SMC成型品与实施例1～4的SMC成型品相比，大理石样的花纹的自然感(扩散性)变差。

由这些结果可知，根据本发明的SMC成型品的制造方法，能够制造具有与天然大理石更接近的自然的大理石样花纹的SMC成型品。

符号说明

1 基色的SMC

2 色调不同于基色的SMC(花纹色的SMC)

21 成为矩形框状的花纹色的SMC

22、23 分割后的花纹色的SMC