JPH05200848A - 積層成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱可塑性樹脂板を加熱成形でき、かつ、プリ
プレグと積層一体化することのできる積層成形品の製造
方法を提供することを目的としている。 【構成】 ガラス繊維強化紫外線硬化性樹脂のプリプレ
グ１と熱可塑性樹脂板２との間にスペーサ３を設け、こ
のプリプレグ１と樹脂板２とをチャンバ４と成形型７と
で挟持固定し、スペーサ空間部Ｂ、チャンバ空間部Ａお
よび成形型空間部Ｃを加減圧して、プリプレグ１と樹脂
板２との積層成形品を製造する方法であって、成形型空
間部Ｃ側から樹脂板２を加熱軟化させた状態で、該成形
型空間部Ｃを減圧し、成形型７の製品面７３に樹脂板２
を密着させ、成形型空間部Ｃの減圧を続けながら、スペ
ーサ空間部Ｂおよびチャンバ空間部Ａを減圧した後、チ
ャンバ空間部Ａを大気圧に開放もしくは加圧状態にして
プリプレグ１を成形型７の樹脂板２に密着させ、プリプ
レグ１に紫外線を照射して硬化させるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガラス繊維強化紫外線
硬化性樹脂のプリプレグと熱可塑性樹脂板との複合材料
からなる積層成形品の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、材質の異なる２枚の樹脂板によ
って、表裏を異色にしたり、表面にバックプリントによ
る模様や図柄などの化粧を施したりして意匠性の高い積
層成形品を製造することが行われている。

【０００３】従来より、この積層成形品を製造する方法
としては、２枚の熱可塑性樹脂板の間にスペーサを設け
るとともに、これら熱可塑性樹脂板をチャンバと成形型
とで挟持固定し、この熱可塑性樹脂板間に形成されるス
ペーサ空間部、熱可塑性樹脂板とチャンバとの間に形成
されるチャンバ空間部および成形型と熱可塑性樹脂板と
の間に形成される成形型空間部の各空間部を加減圧およ
び加熱することによって、複合材料による積層成形品を
製造する方法が知られている（例えば特開昭６３−３０
３７１９号公報参照）。

【０００４】すなわち、この成形方法は、２枚の熱可塑
性樹脂板を加熱軟化させるとともに、スペーサ空間部を
減圧し、これら熱可塑性樹脂板を接合一体化した後、チ
ャンバ空間部および成形型空間部の加減圧によって、成
形型に所望の積層成形品を製造するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の成
形方法において、一方の熱可塑性樹脂板として、ガラス
繊維強化紫外線硬化性樹脂のプリプレグを用いようとす
る場合、次のような不都合を生じる。すなわち、プリプ
レグには、スチレンモノマーなどのモノマー成分が含ま
れているため、加熱軟化させると、プリプレグ中のモノ
マー成分が揮発してしまう。その結果、プリプレグと熱
可塑性樹脂板との接合一体化が困難になるとともに、モ
ノマー成分の揮発による空隙が形成された積層成形品が
形成されることとなる。

【０００６】そこで、プリプレグの直接加熱を避けるた
めに、プリプレグと熱可塑性樹脂板とをあらかじめ密着
させた状態の成形シートとしておくことが考えられる。
すなわち、この成形シートによると、成形時に、この熱
可塑性樹脂板側からのみ加熱を行って真空成形、圧空成
形を行うことができる。

【０００７】しかし、この成形シートの場合も、熱可塑
性樹脂板側からの熱が、熱伝導によってプリプレグに伝
わり、モノマー成分の揮発を生じることとなるため、あ
る限られた成形条件および成形材料でしか利用できない
といった不都合がある。また、この成形シートは、経時
的にプリプレグ中のモノマー成分が熱可塑性樹脂板に浸
透し、該熱可塑性樹脂板の膨潤を招くため、長期保存が
出来ないといった不都合がある。

【０００８】本発明は、係る知見に基づいてなされたも
ので、熱可塑性樹脂板を加熱成形でき、かつ、ガラス繊
維強化紫外線硬化性樹脂のプリプレグと積層一体化する
ことのできる積層成形品の製造方法を提供することを目
的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の積層成形品の製造方法は、ガラス繊維強化紫
外線硬化性樹脂のプリプレグと熱可塑性樹脂板との間に
スペーサ部を設けるとともに、このプリプレグと熱可塑
性樹脂板とをチャンバと成形型との間に挟持固定し、プ
リプレグと熱可塑性樹脂板との間に形成されるスペーサ
空間部、プリプレグとチャンバとの間に形成されるチャ
ンバ空間部および成形型と熱可塑性樹脂板との間に形成
される成形型空間部の各空間部を加減圧することによっ
て、プリプレグと熱可塑性樹脂板とからなる積層成形品
を製造する方法であって、成形型空間部側から熱可塑性
樹脂板を加熱軟化させた状態で、該成形型空間部を減圧
状態とし、成形型の製品面に熱可塑性樹脂板を密着さ
せ、この成形型空間部の減圧を続けながら、スペーサ空
間部およびチャンバ空間部を減圧状態とした後、チャン
バ空間部を大気圧に開放もしくは加圧状態にしてプリプ
レグを成形型の熱可塑性樹脂板に密着させ、この状態で
プリプレグに紫外線を照射して硬化させるものである。

【００１０】

【作用】本発明の製造方法によると、まず、成形型空間
部側から熱可塑性樹脂板を加熱軟化させた状態で、該成
形型空間部を減圧状態として、成形型の製品面に熱可塑
性樹脂板を密着させるので、スペーサ空間部による断熱
によってプリプレグへの加熱が防止される。

【００１１】また、この成形型空間部の減圧を続けなが
ら、スペーサ空間部およびチャンバ空間部を減圧状態と
した後、チャンバ空間部を大気圧に開放もしくは加圧状
態にしてプリプレグを成形型の熱可塑性樹脂板に密着さ
せ、この状態でプリプレグに紫外線を照射して硬化させ
ることで、放熱冷却された熱可塑性樹脂板の成形体にプ
リプレグを積層一体化させることができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。 （ａ）プリプレグの調製 図１に示すように、プリプレグ層１１の両面に、厚さ３
０μｍのポリビニルアルコール（以下、単にＰＶＡと言
う。）フィルム１２を設けて厚さ１〜２ｍｍのプリプレ
グ１を形成した。

【００１３】ただし、プリプレグ層１１は、４０〜５０
重量％のスチレンモノマーを含有する１００重量部の不
飽和ポリエステル樹脂（日本ユピカ社製、４５１６）
と、１０重量部のスチレンモノマーと、１．５重量部の
増粘剤（ＭｇＯ）と、１．０重量部の硬化剤（チバガイ
ギー社製、イルガキュア６５１）とを配合した樹脂組成
物を、ガラス繊維（径、約１３μｍ、長さ、約２５ｍ
ｍ）に含有させてガラス繊維含有率２５〜３０重量％と
したものを使用した。

【００１４】また、プリプレグ１の周縁部（図２参照）
１０は、成形時に挟持固定されるので、あらかじめ紫外
線照射して硬化させておいた（このようにしておくのが
便利である）。 （ｂ）熱可塑性樹脂板 厚さ１、１．５および３ｍｍのカイダクス（筒中プラス
チック社製 アルリル変性熱可塑性樹脂板）を使用し
た。 （ｃ）積層成形品の製造 図２ないし図５に示すように、まず、上記プリプレグ１
と熱可塑性樹脂板２との間に、給気口３１および排気口
３２を有するスペーサ３を設けるとともに、このプリプ
レグ１、スペーサ３、熱可塑性樹脂板２を、給気口４１
および排気口４２を有するチャンバ４と、クランプ５と
で挟持固定する。この際、プリプレグ１は、下面のＰＶ
Ａフィルム１２を剥がして上面にのみＰＶＡフィルム１
２が設けられた状態とし、図２の如く、プリプレグ層１
１と熱可塑性樹脂板２とを直接対面させる。

【００１５】ついで、熱可塑性樹脂板２の底面から、赤
外線ヒータ６で、該熱可塑性樹脂板２を加熱し、成形温
度まで昇温させる（図２参照）。この際、熱可塑性樹脂
板２とプリプレグ１との間には、スペーサ空間部Ｂが形
成されているので、このスペーサ空間部Ｂの空気による
断熱によって、プリプレグ１への加熱が防止され、スチ
レンモノマーの揮発が防止されることとなる。

【００１６】つぎに、給気口７１および排気口７２を有
し、製品面に設けられた通気口７４からの給排気が可能
となされた成形型７の開口周縁部を、熱可塑性樹脂板２
の底面に当接する（図３参照）。

【００１７】そして、真空ポンプ８によって排気口７１
から排気することで、成形型７内に形成される成形型空
間部Ｃを減圧状態とするとともに、スペーサ空間部Ｂを
大気圧に開放する。

【００１８】すると、熱可塑性樹脂板２が成形型７の製
品面７３に密着し、該熱可塑性樹脂板２による成形体が
成形されることとなる（図４参照）。

【００１９】その後、充分にこの熱可塑性樹脂板２を冷
却する。この冷却は、成形型７への放熱によって行われ
るが、積極的に冷却を行う方法としては、スペーサ３に
設けた給気口３１および排気口３２を利用することによ
って、スペーサ空間部Ｂ内に空気を循環させて行うこと
ができる。

【００２０】そして、この排気口７１からの排気を続け
ながら、排気口３１および排気口４１からも排気を行
い、チャンバ空間部Ａおよびスペーサ空間部Ｂを、同時
に減圧状態にする。この減圧は、圧力１６０ｍｍＨｇab
s.以下の真空状態とすることが望ましい。

【００２１】その後、排気口４１からの排気を停止する
とともに、給気口４２を開放することで、チャンバ空間
部Ａを大気圧に開放する。

【００２２】すると、プリプレグ１は、スペーサ空間部
Ｂ方向に変形し、成形型７の熱可塑性樹脂板２に密着す
ることとなる（図５参照）。この際、プリプレグ１と熱
可塑性樹脂板２との密着状態を良くするために、チャン
バ空間部Ａに圧縮空気を送り込んで加圧状態としてもよ
い。

【００２３】最後に、紫外線ランプ９を照射してプリプ
レグ１を硬化させると同時に、該プリプレグ１を熱可塑
性樹脂板２と密着させる。

【００２４】そして、成形型７から脱型後、該成形型７
の製品面７３に相当する部分を切り出すことで、積層成
形品（図示省略）が得られることとなる。

【００２５】なお、スペーサ３は、積層成形品（図示省
略）を取り出した後の積層体（図示省略）から取り外し
て再利用されるが、このスペーサ３を伸縮自在な弾性材
料によって構成したり、図６に示すように、通気口３３
を有するとともに、給排気口３４を通じて給排気可能と
なされた枠体３５によって、分割可能に構成しておく
と、この取り外しを容易に行うことができる。また、図
７に示すように、硬化状態としたプリプレグ１の周縁部
１０に形成した段部からなるスペーサ部３６に給気口１
４および排気口１５を形成しておくことで、上記別体の
スペーサ３を用いずに成形を行うことができ、スペーサ
３の取り外し作業を省くことができる。

【００２６】また、プリプレグ１は、本実施例に示すよ
うなプリプレグ１に限定されるものではなく、通常の真
空成形を行えるプリプレグ１であって、熱可塑性樹脂板
２との密着性が確保できるものであれば、各種配合のプ
リプレグ１を用いることができる。

【００２７】さらに、熱可塑性樹脂板２も、本実施例に
示すような熱可塑性樹脂板２に限定されるものではな
く、加熱成形でき、プリプレグ１との密着性が確保でき
るものであれば、各種材質および厚みの熱可塑性樹脂板
２を用いることができる。

【００２８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によると、プ
リプレグへの加熱を防止した状態で、熱可塑性樹脂板の
加熱成形を行うことができ、かつ、このプリプレグと熱
可塑性樹脂板とを空気圧成形によって積層一体化するこ
とができるので、プリプレグの加熱による気泡の発生な
どが無い良好な積層成形品を得ることができる。

【００２９】また、熱可塑性樹脂板を加熱成形すること
ができるので、該熱可塑性樹脂板の材質、厚みおよび成
形条件などの適応範囲を狭く限定されることなく、容易
に空気圧成形することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】プリプレグの全体構成の概略を示す部分断面図
である。

【図２】積層成形品の製造方法における熱可塑性樹板の
加熱工程を示す断面図である。

【図３】積層成形品の製造方法における熱可塑性樹板の
成形前の状態を示す断面図である。

【図４】積層成形品の製造方法における熱可塑性樹板の
成形後、すなわちプリプレグの成形前の状態を示す断面
図である。

【図５】積層成形品の製造方法におけるプリプレグの成
形後の状態を示す断面図である。

【図６】スペーサの他の実施例を示す斜視図である。

【図７】プリプレグの他の実施例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ プリプレグ ２ 熱可塑性樹脂板 ３ スペーサ ４ チャンバ ７ 成形型 ７３ 製品面 Ａ チャンバ空間部 Ｂ スペーサ空間部 Ｃ 成形型空間部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラス繊維強化紫外線硬化性樹脂のプリ
   プレグと熱可塑性樹脂板との間にスペーサ部を設けると
   ともに、このプリプレグと熱可塑性樹脂板とをチャンバ
   と成形型との間に挟持固定し、プリプレグと熱可塑性樹
   脂板との間に形成されるスペーサ空間部、プリプレグと
   チャンバとの間に形成されるチャンバ空間部および成形
   型と熱可塑性樹脂板との間に形成される成形型空間部の
   各空間部を加減圧することによって、プリプレグと熱可
   塑性樹脂板とからなる積層成形品を製造する方法であっ
   て、 成形型空間部側から熱可塑性樹脂板を加熱軟化させた状
   態で、該成形型空間部を減圧状態とし、成形型の製品面
   に熱可塑性樹脂板を密着させ、この成形型空間部の減圧
   を続けながら、スペーサ空間部およびチャンバ空間部を
   減圧状態とした後、チャンバ空間部を大気圧に開放もし
   くは加圧状態にしてプリプレグを成形型の熱可塑性樹脂
   板に密着させ、この状態でプリプレグに紫外線を照射し
   て硬化させることを特徴とする積層成形品の製造方法。