ＦＲＰ成形品の製造方法及びこの製造方法を用いて作製したＦＲＰ成形品
【課題】本発明は、液状樹脂を使用してモデル型、ＦＲＰ型、及び成形品を作製する場合に、織物の織り目模様が精密に転写され自然な風合が再現でき、装飾性に優れる成形品の製造方法及びこの製造方法により作製した成形品を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、モデル型の織り目模様を施す表面の上にモデルとなる織物を載せ、この織物に硬化剤を配合した液状樹脂を含浸させた後、前記織物の織り目模様が浮き出るように、織り目に残る前記液状樹脂の量を調整し、この織物を硬化させてモデル型を作製する工程と、このモデル型から反転してＦＲＰ型を作製する工程と、このＦＲＰ型から反転してＦＲＰ成形品を作製する工程とを有するＦＲＰ成形品の製造方法である。
【解決手段】本発明は、モデル型の織り目模様を施す表面の上にモデルとなる織物を載せ、この織物に硬化剤を配合した液状樹脂を含浸させた後、前記織物の織り目模様が浮き出るように、織り目に残る前記液状樹脂の量を調整し、この織物を硬化させてモデル型を作製する工程と、このモデル型から反転してＦＲＰ型を作製する工程と、このＦＲＰ型から反転してＦＲＰ成形品を作製する工程とを有するＦＲＰ成形品の製造方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維強化プラスチック（以下、「繊維強化プラスチック」を「ＦＲＰ」と言う）成形品の製造方法及びこの製造方法を用いて作製したＦＲＰ成形品に関するものであり、より詳細には、表面に織物の外観を有するＦＲＰ成形品の製造方法及びこの製造方法を用いて作製したＦＲＰ成形品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のＦＲＰ成形品の製造方法において使用するモデル型は、成形するモデルを木型か石膏型あるいは、ウレタン発泡体などを用い、要求される形状に加工する等の手法で作製していた。また、モデル型表面の装飾加工については、金属に機械加工するか金属表面を部分的に腐食させ要求される模様を形成させる等の手法がとられていた。これらの方法で作製されるモデル型表面の装飾加工は機械加工になるため、幾何学模様や表面の艶消し模様、梨地模様など比較的単純な模様に限定される。したがって、このモデル型の表面形状を反転して作製されるＦＲＰ型、さらにこのＦＲＰ型の表面形状を反転して作製される成形品は、モデル型と同様に、幾何学模様や表面の艶消し模様、梨地模様など比較的単純な模様に限定される。
【０００３】
自動車内装熱可塑性プラスチック製品に見られる、より高度な装飾性の高い模様を施した成形品において使用するモデル型は、エッチングや電鋳法により、要求される図柄を金型に掘って作製される方法が採られている。より安価に、皮シボ、織物、木目模様等の下地模様を付す方法としては、シリコンゴムにこれらの模様を現物から転写し、更に金属性粉末とセラミック粉末などを、溶剤を含んだ液状樹脂で、模様を転写したシリコンゴム型から反転して成形し、通気性を有するモデル型を作製する方法が知られている（特許文献１）。
【０００４】
また、熱可塑性の複合材料に、木目等の装飾模様を転写する為の方法としては、（ａ）加熱によってエポキシ樹脂を予備ゲル化しながらプレースを低い圧力下で作動し、次いで圧力を高めることによってモデル型を作製し、（ｂ）同様にしてＦＲＰ型を作製する押型の製造方法が知られている（特許文献２）。
【０００５】
また、布表面の形状及び／又は模様と該布に施された印刷とがともに転写された外観を有する加飾射出成形品の製造方法として、印刷を施された布が金型内に張設された射出成形用金型を用いて合成樹脂を射出成形した後、その成形品表面に付着した上記布を剥離する成形用型の作製方法が知られている（特許文献３）。
【特許文献１】特公平１−５７９７０号公報
【特許文献２】特開平５−２６１８１４号公報
【特許文献３】特許第２６５７６６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、これらのモデル型をもとにしたＦＲＰ型によって制作する成形品の製造方法においては、モデル型、ＦＲＰ型、及び成形品の作製は、いずれも熱可塑性樹脂の真空成形やブロー成形を使用するものであり、液状樹脂を使用する場合には適用できなかった。しかも、モデル型やＦＲＰ型の作製に高度な技術と時間がかかり、これらの型の作製費用も高価なものとなるため、比較的少量生産となる車両用内装ＦＲＰ製品、住宅用内装製品等には不向きであった。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決するものであり、液状樹脂を使用してモデル型、ＦＲＰ型、及びＦＲＰ成形品を作製する場合に、織物の織り目模様が精密に転写され自然な風合が再現でき、装飾性に優れるＦＲＰ成形品の製造方法及びこの製造方法により作製したＦＲＰ成形品を提供することを目的とする。また、モデル型やＦＲＰ型の作製期間も従来より短縮することができ、これらの型の作製費用も低減できるため、ＦＲＰ成形品の製品単価に占める型費用が少なく、比較的少量生産となる車両用内装ＦＲＰ製品、住宅用内装製品等に好適に適用可能なＦＲＰ成形品の製造方法及びこの製造方法により作製したＦＲＰ成形品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以下に関するものである。
（１） モデル型の織り目模様を施す表面の上にモデルとなる織物を載せ、この織物に硬化剤を配合した液状樹脂を含浸させた後、前記織物の織り目模様が浮き出るように、織り目に残る前記液状樹脂の量を調整し、この織物を硬化させてモデル型を作製する工程と、このモデル型から反転してＦＲＰ型を作製する工程と、このＦＲＰ型から反転してＦＲＰ成形品を作製する工程とを有するＦＲＰ成形品の製造方法。
（２） （１）において、モデルとなる織物が、レース織物、又は刺繍織物であるＦＲＰ成形品の製造方法。
（３） （１）又は（２）の製造方法により作製したＦＲＰ成形品。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、液状樹脂を使用してモデル型、ＦＲＰ型、及びＦＲＰ成形品を作製する場合に、織物の織り目模様が精密に転写され自然な風合が再現でき、装飾性に優れるＦＲＰ成形品の製造方法及びこの製造方法により作製したＦＲＰ成形品を提供することができる。また、モデル型やＦＲＰ型の作製期間も従来より短縮することができ、これらの型の作製費用も低減できるため、ＦＲＰ成形品の製品単価に占める型費用が少なく、比較的少量生産となる車両用内装ＦＲＰ製品、住宅用内装製品等に好適に適用可能なＦＲＰ成形品の製造方法及びこの製造方法により作製したＦＲＰ成形品を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明に用いる液状樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フエノ−ル樹脂が挙げられ、その中でも、エポキシ樹脂は樹脂粘度が８００〜２４，０００ｍＰａ・ｓと範囲が広く、モデル型に使用する織物の繊維に含む樹脂量が粘度により異なるため、織り目模様が大きく変化するので、要求される織り目模様を変えることが出来る観点から望ましい。例えば、低粘度エポキシ樹脂（８００〜１，２００ｍＰａ・ｓ、一例として東都化成株式会社製ＹＤ−１１８）の場合は、より織り目模様を鮮明に浮き立させる場合に好ましく、また、ある程度織り目を太く模様を大きく見せたい場合は、１２，０００〜１５，０００ｍＰａ・ｓの樹脂粘度（一例として東都化成株式会社製ＹＤ−１２８）が好ましい。
【００１１】
本発明に用いるそれぞれの液状樹脂の硬化剤としては、一般的なものが使用できる。例えば、エポキシ樹脂に対しては種々のポリアミンや酸無水物等、不飽和ポリエステル樹脂に対してはメチルエチルケトンパーオキサイド等、フェノール樹脂に対してはヘキサメチレンテトラミン等である。例示すれば、エポキシ樹脂硬化剤は、ジャパンエポキシレジン株式会社製エピキュアＵ、速硬化剤としては、富士化成工業株式会社製フジキュアーＦＸＪ−８０７３−Ｂが好ましい。不飽和ポリエステル樹脂硬化剤としては、日本油脂株式会社製パーメックＮ、フェノール樹脂硬化剤としては、昭和高分子株式会社製ＦＲＨ−３０、が好ましい。
【００１２】
モデル型に使用する織物としては、平織り、目抜き平織り、綾織り、繻子織り等が使用できる。装飾性の高い織物として、レース織物（機械織り、手織り）、刺繍織物等が使用できる。室内を装飾する観点から、これらの装飾性の高い織物が好ましい。
【００１３】
織物の繊維としては、化学繊維であるポリエステル繊維、ナイロン繊維、ポリエチレン繊維、ポリイミド繊維等があり、無機繊維としては炭素繊維、ガラス繊維等がある。また、植物性の繊維としては綿、麻、シュロ、コウゾ、等がある。その他、動物繊維、絹等もある。なかでも、化学繊維および無機繊維は長繊維からなる織物となっているため、織り目模様を鮮明に浮き出させる観点からより好ましい。また、植物繊維および動物性繊維は、繊維が細いこともあり、液状樹脂を含浸させた場合、樹脂を多く含み、織り目模様を強調して浮き出させる事ができる。
【００１４】
織物の厚さとしては、０．２ｍｍ〜５ｍｍ程度が好ましく、織り目を鮮明に出す観点から、０．５〜３ｍｍがより好ましい。この厚さが、０．２ｍｍ未満では、織り目が見えにくい傾向にあり、厚さが５ｍｍを超えると、織物に含浸させた液状樹脂が織物の低い場所に溜まり、織り目模様が鮮明に出にくい傾向がある。
【００１５】
以下に、モデル型の作製方法について説明する。
【００１６】
織物をモデル型にする方法は、例えば以下のように行うことができる。まず、図１に示すように、モデル型１の織り目模様３を施す表面を♯１５０程度のサンドペーパーで粗面化し、その上にモデルとなる織物２を載せ、この上から織物２を固める硬化剤を配合した液状樹脂４を、ハケまたは綿ローラ、脱泡ローラ等で織物２全体に含浸させる。その後、図２に示すように、必要とする織り目模様３が鮮明に出るよう、含浸させた液状樹脂４が硬化する前に、繊維９の織り目８に残る余分な液状樹脂４を除去するため、液状樹脂４を含まないハケか綿ローラで織物の上を何度か移動させ、余分な液状樹脂４をハケ又は綿ローラに吸着させ除去する。更に、織り目模様３がより鮮明に出るよう２〜５回程度アセトンを含ませたハケで、織り目８に残る樹脂を除去するため、ハケに含んだアセトンで丹念に織物２の表面の液状樹脂４を洗浄し除去する。このとき、繊維９には、液状樹脂４が含浸したまま残っている。このように、液状樹脂４を含ませ織り目模様３を浮き出させた織物２を、常温で硬化させた後に、６０〜８０℃の硬化炉に６０〜１２０分入れアフターキュアーし、モデル型１を作製する。
【００１７】
織り目模様３の鮮明度を変える手段としては、織物２を硬化させる液状樹脂４の粘度を変化させる方法が使用できる。例えば、織り目模様３を鮮明に浮き出させる場合は、液状樹脂４がエポキシ樹脂の場合、８００〜１，２００ｍＰａ・ｓ程度の粘度が良く、織り目模様３を比較的大きく出すためには、１２，０００〜１５，０００ｍＰａ・ｓの粘度が好ましい。液状樹脂４の粘度が６００ｍＰａ・ｓ以下では、粘度が低く、織物２に含んだ液状樹脂４が、織物２の下側に流れる場合があり、織り目模様３が不鮮明になる傾向にある。また、液状樹脂４の粘度が１５，０００ｍＰａ・ｓ以上になると、織物２の繊維９に液状樹脂４が多量に含まれ、織り目模様３が不鮮明になる傾向にある。
【００１８】
また、液状樹脂４を硬化させる場合は、硬化温度により液状樹脂４の粘度が大きく変わるため、常温硬化が好ましい。これにより、ＦＲＰ型をモデル型１から脱型する際、織り目模様３を破損させるのを抑制できる。硬化温度が５０℃以上の高温硬化の場合は、温度が上がることにより液状樹脂４の粘度が急激に下がり、織物２に含ませた液状樹脂４が、織物２から流れ出て、織物２の繊維９内に空隙を生じる傾向にある。このため、ＦＲＰ型に反転する段階でＦＲＰ型の作製に使用するゲルコート樹脂１０が、液状樹脂４が流れ出た織物２の繊維９内に入り込んで硬化するため、ＦＲＰ型５をモデル型１から脱型する際、織り目模様３を破損させる傾向にある。
【００１９】
以下に、モデル型１からＦＲＰ型５を作製する方法について説明する。
【００２０】
本発明のモデル型１からＦＲＰ型５を成形する際の離形処理方法は、以下のように行うことができる。まず、図３のモデル型１の織り目模様３を施した部分については、この部分に液状のシリコン系離形剤をハケ塗りし、乾燥機で乾燥させる。この後に、同様に液状離形剤をハケ塗りし、自然乾燥後タオル等で離形剤塗布面を丹念に拭き取る。本発明のモデル型１からＦＲＰ型５を成形する際は、モデル型１の織り目模様３も含め微細に転写されるため、モデル型１からＦＲＰ型５が離形しにくい傾向にある。しかしながら、この離形処理方法により織り目模様３を施した型面は充分離形することができる。なお、織り目模様３を施した部分の離形処理として、固形ワックスを使用すると、織り目模様３部分に固形ワックスが入り、模様が不鮮明になり好ましく無い。
【００２１】
図３のモデル型１のその他の型面１４は、液状離形剤を含ませたタオルで全面塗布し自然乾燥後、乾いたタオルで型面を磨き、乾燥機に入れ乾燥する。最後に固形ワックスを全面に塗りタオルで拭き取り、離形処理は終了する。
【００２２】
本発明のモデル型１（図２）からＦＲＰ型５（図３）を成形する方法は、図５にその構成を例示するが、前記離形処理したモデル型１に施された織り目模様３の部分は微細な凹凸模様となるため、ＦＲＰ型５用のゲルコート樹脂１０を塗布する場合、微細な織り目模様３の部分に気泡が残らない様にするため、ハケにより手塗りするのが好ましい。通常のスプレーガンで塗布すると、微細な織り目模様３の織り目８（凹み）部分に充分ゲルコート樹脂１０が入らず、気泡が残り好ましくない。
【００２３】
織り目模様３の部分のゲルコート樹脂層１０の厚みとしては、０．３〜１．０ｍｍ程度が好ましく、その他の型面１４は、０．３〜０．５ｍｍが好ましい。この厚さが、０．２ｍｍ未満では、部分的な型の補修などでゲルコート樹脂層１０の表面を研削した際、補強層６のガラス繊維部分が露出する傾向があり、１．０ｍｍを超えるとゲルコート層１０に脱型の際、亀裂が出る傾向がある。
【００２４】
本発明のＦＲＰ補強層６の構成方法としては、例えば、図５に示すように、前記モデル型１表面にＦＲＰ型用のゲルコート層１０を施した後に、ガラス繊維からなるサーフィスマット１１及びチョップドストランドマット１２、ロービングクロス１３に、液状樹脂４を塗布含浸させながら交互に積層し、肉厚を５〜８ｍｍにする。積層の際は、ガラス繊維層間に気泡が残留しないよう、脱泡ローラで丹念に除去する等の方法がある。
【００２５】
液状樹脂４の塗布量は、１ｍ２のチョップドストランドマット１２に対し、１層当たり７００〜９００ｇが好ましい。この塗布量が、１層当たり４５０ｇ／ｍ２未満では、樹脂不足となりガラス繊維が白化する傾向があり、１層当たり９００ｇ／ｍ２を超えると、樹脂過多となり積層作業がしずらくなる傾向がある。
【００２６】
構成方法としては、例えば、図５に示すように、モデル型１にゲルコート樹脂層１０を施し、硬化した後に硬化剤を配合した液状樹脂４を綿ローラで塗布し、その上にサーフィスマット１１を載せ、更に液状樹脂４をサーフィスマット層１１に含浸させる。この際、サーフィスマット層１１に気泡が残らないよう綿ローラで樹脂を含ませる。次に、チョップドストランドマット１２を載せ、綿ローラで樹脂を塗布後、脱泡ローラで気泡を除去する。その上にロービングクロス１３を載せ、同様に液状樹脂４を含浸させる。この方法で、全体としては、サーフィスマット１１＋チョップドストランドマット１２＋ロービングクロス１３＋チョップドストランドマット１２＋ロービングクロス１３＋チョップドストランドマット１２の順で積層する。サーフィスマット１１、チョップドストランドマット１２、ロービングクロス１３を積層する層数は適宜調整する。
【００２７】
積層後の硬化方法は、常温で１２時間以上自然硬化させ、作製型に応じて木材や金属で変形防止の補強後、好ましくは６０〜８０℃の温度で、好ましくは１２０〜３６０分間維持して樹脂を硬化させる。この温度が、４０℃未満では、樹脂の硬化が充分でなくゲルコート層１０の表面高度が得られず、ＦＲＰ型５の表面に傷が付きやすい傾向があり、硬化温度が１００℃を超えると、モデル型１と積層したＦＲＰ型５が熱変形し、型形状が変化する傾向がある。硬化したＦＲＰ型５は、型温度が常温に戻ってからモデル型１から脱型し、所定の寸法に切断して量産型とする。
【００２８】
以下に、ＦＲＰ型１から本発明のＦＲＰ成形品７を作製する方法について説明する。
【００２９】
本発明のＦＲＰ型５からＦＲＰ成形品７を成形する際の離形処理方法は、ＦＲＰ型５の織り目模様３を施した部分については、液状のシリコン系離形剤をハケ塗りし、乾燥機で乾燥させる。この後に、同様に液状離形剤をハケ塗りし、自然乾燥後タオル等で離形剤塗布面を丹念に拭き取る。ＦＲＰ成形品７にはＦＲＰ型５の織り目模様３も含め微細に転写されるため、ＦＲＰ成形品７がＦＲＰ型５から離形しにくい傾向にある。しかしながら、この離形処理方法により織り目模様３を施した型面は充分離形することが可能になる。なお、織り目模様３を施した部分の離形処理として、固形ワックスを使用すると、織り目模様３部分に固形ワックスが入り、模様が不鮮明になり好ましく無い。
【００３０】
ＦＲＰ型５の織り目模様３を施した部分の他の型面１４は、液状離形剤を含ませたタオルで全面塗布し自然乾燥後、乾いたタオルで型面を磨き、乾燥機に入れて乾燥する。最後に固形ワックスを全面に塗りタオルで拭き取り、離形処理は終了する。
【００３１】
ＦＲＰ型５を成形する方法は、前記離形処理したＦＲＰ型５に施された織り目模様３の部分は微細な型模様となるため、ゲルコート樹脂１０を塗布する場合、微細な織り目模様３の部分に気泡が残らない様にするため、ハケにより手塗りするのが好ましい。通常のスプレ−ガンで塗布すると、微細な織り目模様３（凹み）の部分に充分ゲルコート樹脂１０が入らず、気泡が残り好ましくない。
【００３２】
織り目模様３の部分のゲルコート層１０の厚みとしては、０．３〜１．０ｍｍ程度が好ましく、その他の型面１４は、０．３〜０．５ｍｍが好ましい。この厚さが、０．２ｍｍ未満では、部分的な型の補修などでゲルコート層１０の表面を研削した際、補強層６のガラス繊維部分が露出する傾向があり、１．０ｍｍを超えるとゲルコート層１０に脱型の際、亀裂が出る傾向がある。
【００３３】
ゲルコート１０終了後の補強層６のガラス繊維の構成方法は、例えば、前記ＦＲＰ型５の表面にゲルコート層１０を施した後に、ガラス繊維からなるサーフィスマット１１及びチョップドストランドマット１２に、液状樹脂４を塗布含浸させながら積層し、肉厚を３〜５ｍｍにする。積層の際は、ガラス繊維層間に気泡が残留しないよう、脱泡ローラで丹念に除去する等の方法がある。
【００３４】
液状樹脂４の塗布量は、１ｍ２のチョップドストランドマット１２に対し、１層当たり７００〜９００ｇが好ましい。この塗布量が、１層当たり４５０ｇ／ｍ２未満では、樹脂不足となりガラス繊維が白化する傾向があり、１層当たり９００ｇ／ｍ２を超えると、樹脂過多となり積層作業がし難くなる傾向がある。
【００３５】
構成方法としては、例えば、図６に示すように、ＦＲＰ型５にゲルコート層１０を施し、硬化した後に、硬化剤を配合した液状樹脂４を綿ローラで塗布し、その上にサーフィスマット１１を載せ、更に液状樹脂４をサーフィスマット層１１に含浸させる。この際、サーフィスマット層１１に気泡が残らないよう綿ローラで樹脂を含ませる。次に、チョップドストランドマット１２を１層載せ、綿ローラで樹脂を塗布後、脱泡ローラで気泡を除去する。この方法で更にチョップドストランドマット１２を積層する。
【００３６】
積層後の硬化方法は、常温で６時間以上自然硬化させ、その後、好ましくは５０〜６０℃の温度で、好ましくは６０〜１２０分間維持して樹脂の硬化を促進させる。この温度が、４０℃未満では、樹脂の硬化が充分でなくゲルコート層の表面高度が得られず、表面に傷が付きやすい傾向があり、硬化温度が６０℃を超えると、積層したＦＲＰ成形品７の製品面と型面とが剥がれ、表面に型離れ模様が出て、仕上げが必要がとなる傾向がある。硬化したＦＲＰ成形品７は、型温度が常温に戻ってから、ＦＲＰ型５から脱型し所定の寸法に切断し所望の製品になる。
【００３７】
以上のように、モデル型１、ＦＲＰ型５、及びＦＲＰ成形品７を作製することにより、織物２の織り目模様３が精密に転写され自然な風合が再現でき、装飾性に優れるＦＲＰ成形品７の製造方法及びこの製造方法により作製したＦＲＰ成形品７を提供することが可能となる。また、モデル型１やＦＲＰ型５の作製期間も従来より短縮することができ、これらの型の作製費用も低減できるため、ＦＲＰ成形品７の製品単価に占める型費用が少なく、比較的少量生産となる車両用内装ＦＲＰ製品、住宅用内装製品等に好適に適用可能なＦＲＰ成形品７の製造方法及びこの製造方法により作製したＦＲＰ成形品７を提供することが可能となる。
【実施例】
【００３８】
以下、図１〜図６に基づき、本発明の実施例を説明する。
【００３９】
本実施例では、液状樹脂４として、低粘度エポキシ樹脂（８００〜１，２００ｍＰａ・ｓ、東都化成株式会社製 ＹＤ−１１８）を用いた。また、硬化剤としては、富士化成工業株式会社製フジキュアーＦＸＪー８０７３−Ｂを用いた。モデル型１に使用する織物２としては、刺繍付レース織物を用いた。織物２の繊維９としては、ポリエステル繊維を用いた。織物２の厚さとしては、約１ｍｍのものを用いた。
【００４０】
モデル型１は、以下のように作製した。図１に示すように、モデル型１の織り目模様３を施す表面を♯１５０程度のサンドペーパーで粗面化し、その上にモデルとなる織物２を載せ、この上から織物２を固める硬化剤を配合した液状樹脂４を、脱泡ローラで織物２の全体に含浸させる。その後、図２に示すように、必要とする織り目模様３が鮮明に出るよう、含浸させた液状樹脂４が硬化する前に、液状樹脂４を含まない綿ローラで織物２の上を何度か移動させ、織り目８に残る余分な液状樹脂４を綿ローラに吸着させ除去する。更に、織り目８がより鮮明に出るよう２〜５回程度アセトンを含ませたハケで、織り目８に残る液状樹脂４を丹念に洗浄し除去する。このように、液状樹脂４を含ませ織り目模様３を浮き出させた織物２を、常温で１２０分硬化させた後に、８０℃の硬化炉に６０分入れアフターキュアーし、モデル型１を作製する。
【００４１】
モデル型１からＦＲＰ型５を作製する方法は、図５にその構成を示すが、以下のように行った。モデル型１の織り目模様３を施した部分について、液状のシリコン系離形剤（ＦＲＥＫＯＴＥ社製 ＦＲＥＫＯＴＥ ７００−ＮＣ）をハケ塗りし、６０℃の乾燥機で３０分乾燥させる。これを５回繰り返した後に、同様に液状離形剤をハケ塗りし、自然乾燥後タオルで離形剤塗布面を丹念に拭き取る。モデル型１のその他の型面１４は、液状離形剤を含ませたタオルで全面塗布し自然乾燥後、乾いたタオルで型面を磨き、６０℃の乾燥機に３０分入れる。これを３回繰り返し、最後に固形ワックス（ＴＲ ＩＮＤＵＳＴＲＩＥＳ社製 ＭＯＬＤ ＲＥＬＥＡＳＥ）を全面に塗りタオルで拭き取り、離形処理は終了する。
【００４２】
前記離形処理したモデル型１に施された織り目模様３の部分は微細な凹凸模様となるため、気泡が残らないように、ハケを用いた手塗りにより、ＦＲＰ型５用ゲルコート樹脂１０（東京インキ株式会社製 ＰＣＧ−８Ｋ ３２７）を塗布する。織り目模様３の部分のゲルコート層１０厚みとしては、０．５ｍｍ程度とし、その他の型面１４の部分は、０．３ｍｍ程度とする。
【００４３】
図５に示すように、モデル型１にゲルコート層１０を施し、硬化した後に硬化剤を配合した液状樹脂４を綿ローラで塗布し、その上にサーフィスマット１１（旭ファイバー株式会社製 ＳＭＢ−３６００Ｃ）を載せ、更に液状樹脂４をサーフィスマット層１１に含浸させる。この際、サーフィスマット層１１に気泡が残らないよう綿ローラで液状樹脂４を含ませる。次に、チョップドストランドマット１２（富士ファイバー株式会社製 ＦＥＭ−４５０）を１層載せ、綿ローラで液状樹脂４を塗布後、脱泡ローラで気泡を除去する。チョップドストランドマット１２をもう１層載せて同様に液状樹脂４を含浸させた後、その上にロービングクロス１３（富士ファイバー株式会社製 ＷＲ−５７０）を１層載せ、同様に液状樹脂４を含浸させる。この方法で、全体としては、サーフィスマット１１（１層）＋チョップドストランドマット１２（２層）＋ロービングクロス１３（１層）＋チョップドストランドマット１２（１層）＋ロービングクロス１３（１層）＋チョップドストランドマット１２（２層）の順で積層する。液状樹脂４の塗布量は、１層当たり、塗布面積１ｍ２に対し、８００ｇ程度とする。また、全体の肉厚は、約５ｍｍとする。
【００４４】
積層後の硬化方法は、常温で１２時間自然硬化させ、木材や金属で変形防止の補強後、８０℃の温度で、１２０分維持して樹脂を硬化させる。硬化したＦＲＰ型は、型温度が常温に戻ってからモデル型から脱型し、所定の寸法に切断して量産型とする。以上のようにして、図３に示すＦＲＰ型５を作製する。
【００４５】
ＦＲＰ型５からＦＲＰ成形品７を作製する方法は、図６にその構成を示すが、以下のように行った。
【００４６】
ＦＲＰ型５の織り目模様３を施した部分については、液状のシリコン系離形剤（ＦＲＥＫＯＴＥ社製 ＦＲＥＫＯＴＥ ７００−ＮＣ）をハケ塗りし、６０℃の乾燥機で３０分乾燥させる。これを５回繰り返した後に、同様に液状離形剤をハケ塗りし、自然乾燥後タオルで離形剤塗布面を丹念に拭き取る。ＦＲＰ型５の織り目模様３を施した部分の他の型面１４は、液状離形剤を含ませたタオルで全面塗布し自然乾燥後、乾いたタオルで型面を磨き、６０℃の乾燥機に３０分入れる。これを３回繰り返し、最後に固形ワックス（ＴＲ ＩＮＤＵＳＴＲＩＥＳ社製ＭＯＬＤ ＲＥＬＥＡＳＥ）を全面に塗り、タオルで拭き取り、離形処理は終了する。
【００４７】
離形処理したＦＲＰ型５に施された織り目模様３の部分は微細な凹凸模様となるため、ゲルコート樹脂１０（東京インキ株式会社製 ＰＣＧ−８Ｋ ３２７）を塗布する場合、ハケを用いた手塗りする。織り目模様３の部分のゲルコート層１０厚みとしては、０．５ｍｍ程度とし、それ以外の部分は、０．３ｍｍ程度とする。
【００４８】
図６に示すように、ＦＲＰ型５にゲルコート層１０を施し、硬化した後に、硬化剤を配合した液状樹脂４を綿ローラで塗布し、その上にサーフィスマット１１（旭フアイバー株式会社製 ＳＭＢ−３６００Ｃ）を載せ、更に液状樹脂４をサーフィスマット層１１に含浸させる。この際、サーフィスマット層１１に気泡が残らないよう綿ローラで液状樹脂４を含ませる。次に、チョップドストランドマット１２（富士ファイバー株式会社製 ＦＥＭ−４５０）を１層載せ、綿ローラで液状樹脂４を塗布後、脱泡ローラで気泡を除去する。この方法で更にチョップドストランドマット１２を２層積層する。液状樹脂４の塗布量は、１層当たりの塗布面積１ｍ２に対し、８００ｇ程度とする。また、全体の肉厚は、約５ｍｍとする。
【００４９】
積層後の硬化方法は、常温で６時間自然硬化させ、６０℃の温度で、１２０分間維持して液状樹脂４の硬化を促進させる。硬化したＦＲＰ成形品７は、型温度が常温に戻ってから、ＦＲＰ型５から脱型し所定の寸法に切断し所望の製品になる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】実施例のモデル型の断面図である。
【図２】実施例のモデル型の断面図である。
【図３】実施例のＦＲＰ型の断面図である。
【図４】実施例のＦＲＰ成形品の断面図である。
【図５】実施例のＦＲＰ型の構成の断面図である。
【図６】実施例のＦＲＰ成形品の構成の断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１…モデル型、２…織物、３…織り目模様、４…液状樹脂（エポキシ樹脂）、５…ＦＲＰ型、６…補強層、７…ＦＲＰ成形品、８…織り目、９…繊維、１０…ゲルコート樹脂（層）、１１…サーフィスマット（層）、１２…チョップドストランドマット（層）、１３…ロービングクロス（層）、１４…その他の型面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維強化プラスチック（以下、「繊維強化プラスチック」を「ＦＲＰ」と言う）成形品の製造方法及びこの製造方法を用いて作製したＦＲＰ成形品に関するものであり、より詳細には、表面に織物の外観を有するＦＲＰ成形品の製造方法及びこの製造方法を用いて作製したＦＲＰ成形品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のＦＲＰ成形品の製造方法において使用するモデル型は、成形するモデルを木型か石膏型あるいは、ウレタン発泡体などを用い、要求される形状に加工する等の手法で作製していた。また、モデル型表面の装飾加工については、金属に機械加工するか金属表面を部分的に腐食させ要求される模様を形成させる等の手法がとられていた。これらの方法で作製されるモデル型表面の装飾加工は機械加工になるため、幾何学模様や表面の艶消し模様、梨地模様など比較的単純な模様に限定される。したがって、このモデル型の表面形状を反転して作製されるＦＲＰ型、さらにこのＦＲＰ型の表面形状を反転して作製される成形品は、モデル型と同様に、幾何学模様や表面の艶消し模様、梨地模様など比較的単純な模様に限定される。
【０００３】
自動車内装熱可塑性プラスチック製品に見られる、より高度な装飾性の高い模様を施した成形品において使用するモデル型は、エッチングや電鋳法により、要求される図柄を金型に掘って作製される方法が採られている。より安価に、皮シボ、織物、木目模様等の下地模様を付す方法としては、シリコンゴムにこれらの模様を現物から転写し、更に金属性粉末とセラミック粉末などを、溶剤を含んだ液状樹脂で、模様を転写したシリコンゴム型から反転して成形し、通気性を有するモデル型を作製する方法が知られている（特許文献１）。
【０００４】
また、熱可塑性の複合材料に、木目等の装飾模様を転写する為の方法としては、（ａ）加熱によってエポキシ樹脂を予備ゲル化しながらプレースを低い圧力下で作動し、次いで圧力を高めることによってモデル型を作製し、（ｂ）同様にしてＦＲＰ型を作製する押型の製造方法が知られている（特許文献２）。
【０００５】
また、布表面の形状及び／又は模様と該布に施された印刷とがともに転写された外観を有する加飾射出成形品の製造方法として、印刷を施された布が金型内に張設された射出成形用金型を用いて合成樹脂を射出成形した後、その成形品表面に付着した上記布を剥離する成形用型の作製方法が知られている（特許文献３）。
【特許文献１】特公平１−５７９７０号公報
【特許文献２】特開平５−２６１８１４号公報
【特許文献３】特許第２６５７６６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、これらのモデル型をもとにしたＦＲＰ型によって制作する成形品の製造方法においては、モデル型、ＦＲＰ型、及び成形品の作製は、いずれも熱可塑性樹脂の真空成形やブロー成形を使用するものであり、液状樹脂を使用する場合には適用できなかった。しかも、モデル型やＦＲＰ型の作製に高度な技術と時間がかかり、これらの型の作製費用も高価なものとなるため、比較的少量生産となる車両用内装ＦＲＰ製品、住宅用内装製品等には不向きであった。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決するものであり、液状樹脂を使用してモデル型、ＦＲＰ型、及びＦＲＰ成形品を作製する場合に、織物の織り目模様が精密に転写され自然な風合が再現でき、装飾性に優れるＦＲＰ成形品の製造方法及びこの製造方法により作製したＦＲＰ成形品を提供することを目的とする。また、モデル型やＦＲＰ型の作製期間も従来より短縮することができ、これらの型の作製費用も低減できるため、ＦＲＰ成形品の製品単価に占める型費用が少なく、比較的少量生産となる車両用内装ＦＲＰ製品、住宅用内装製品等に好適に適用可能なＦＲＰ成形品の製造方法及びこの製造方法により作製したＦＲＰ成形品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以下に関するものである。
（１） モデル型の織り目模様を施す表面の上にモデルとなる織物を載せ、この織物に硬化剤を配合した液状樹脂を含浸させた後、前記織物の織り目模様が浮き出るように、織り目に残る前記液状樹脂の量を調整し、この織物を硬化させてモデル型を作製する工程と、このモデル型から反転してＦＲＰ型を作製する工程と、このＦＲＰ型から反転してＦＲＰ成形品を作製する工程とを有するＦＲＰ成形品の製造方法。
（２） （１）において、モデルとなる織物が、レース織物、又は刺繍織物であるＦＲＰ成形品の製造方法。
（３） （１）又は（２）の製造方法により作製したＦＲＰ成形品。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、液状樹脂を使用してモデル型、ＦＲＰ型、及びＦＲＰ成形品を作製する場合に、織物の織り目模様が精密に転写され自然な風合が再現でき、装飾性に優れるＦＲＰ成形品の製造方法及びこの製造方法により作製したＦＲＰ成形品を提供することができる。また、モデル型やＦＲＰ型の作製期間も従来より短縮することができ、これらの型の作製費用も低減できるため、ＦＲＰ成形品の製品単価に占める型費用が少なく、比較的少量生産となる車両用内装ＦＲＰ製品、住宅用内装製品等に好適に適用可能なＦＲＰ成形品の製造方法及びこの製造方法により作製したＦＲＰ成形品を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明に用いる液状樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フエノ−ル樹脂が挙げられ、その中でも、エポキシ樹脂は樹脂粘度が８００〜２４，０００ｍＰａ・ｓと範囲が広く、モデル型に使用する織物の繊維に含む樹脂量が粘度により異なるため、織り目模様が大きく変化するので、要求される織り目模様を変えることが出来る観点から望ましい。例えば、低粘度エポキシ樹脂（８００〜１，２００ｍＰａ・ｓ、一例として東都化成株式会社製ＹＤ−１１８）の場合は、より織り目模様を鮮明に浮き立させる場合に好ましく、また、ある程度織り目を太く模様を大きく見せたい場合は、１２，０００〜１５，０００ｍＰａ・ｓの樹脂粘度（一例として東都化成株式会社製ＹＤ−１２８）が好ましい。
【００１１】
本発明に用いるそれぞれの液状樹脂の硬化剤としては、一般的なものが使用できる。例えば、エポキシ樹脂に対しては種々のポリアミンや酸無水物等、不飽和ポリエステル樹脂に対してはメチルエチルケトンパーオキサイド等、フェノール樹脂に対してはヘキサメチレンテトラミン等である。例示すれば、エポキシ樹脂硬化剤は、ジャパンエポキシレジン株式会社製エピキュアＵ、速硬化剤としては、富士化成工業株式会社製フジキュアーＦＸＪ−８０７３−Ｂが好ましい。不飽和ポリエステル樹脂硬化剤としては、日本油脂株式会社製パーメックＮ、フェノール樹脂硬化剤としては、昭和高分子株式会社製ＦＲＨ−３０、が好ましい。
【００１２】
モデル型に使用する織物としては、平織り、目抜き平織り、綾織り、繻子織り等が使用できる。装飾性の高い織物として、レース織物（機械織り、手織り）、刺繍織物等が使用できる。室内を装飾する観点から、これらの装飾性の高い織物が好ましい。
【００１３】
織物の繊維としては、化学繊維であるポリエステル繊維、ナイロン繊維、ポリエチレン繊維、ポリイミド繊維等があり、無機繊維としては炭素繊維、ガラス繊維等がある。また、植物性の繊維としては綿、麻、シュロ、コウゾ、等がある。その他、動物繊維、絹等もある。なかでも、化学繊維および無機繊維は長繊維からなる織物となっているため、織り目模様を鮮明に浮き出させる観点からより好ましい。また、植物繊維および動物性繊維は、繊維が細いこともあり、液状樹脂を含浸させた場合、樹脂を多く含み、織り目模様を強調して浮き出させる事ができる。
【００１４】
織物の厚さとしては、０．２ｍｍ〜５ｍｍ程度が好ましく、織り目を鮮明に出す観点から、０．５〜３ｍｍがより好ましい。この厚さが、０．２ｍｍ未満では、織り目が見えにくい傾向にあり、厚さが５ｍｍを超えると、織物に含浸させた液状樹脂が織物の低い場所に溜まり、織り目模様が鮮明に出にくい傾向がある。
【００１５】
以下に、モデル型の作製方法について説明する。
【００１６】
織物をモデル型にする方法は、例えば以下のように行うことができる。まず、図１に示すように、モデル型１の織り目模様３を施す表面を♯１５０程度のサンドペーパーで粗面化し、その上にモデルとなる織物２を載せ、この上から織物２を固める硬化剤を配合した液状樹脂４を、ハケまたは綿ローラ、脱泡ローラ等で織物２全体に含浸させる。その後、図２に示すように、必要とする織り目模様３が鮮明に出るよう、含浸させた液状樹脂４が硬化する前に、繊維９の織り目８に残る余分な液状樹脂４を除去するため、液状樹脂４を含まないハケか綿ローラで織物の上を何度か移動させ、余分な液状樹脂４をハケ又は綿ローラに吸着させ除去する。更に、織り目模様３がより鮮明に出るよう２〜５回程度アセトンを含ませたハケで、織り目８に残る樹脂を除去するため、ハケに含んだアセトンで丹念に織物２の表面の液状樹脂４を洗浄し除去する。このとき、繊維９には、液状樹脂４が含浸したまま残っている。このように、液状樹脂４を含ませ織り目模様３を浮き出させた織物２を、常温で硬化させた後に、６０〜８０℃の硬化炉に６０〜１２０分入れアフターキュアーし、モデル型１を作製する。
【００１７】
織り目模様３の鮮明度を変える手段としては、織物２を硬化させる液状樹脂４の粘度を変化させる方法が使用できる。例えば、織り目模様３を鮮明に浮き出させる場合は、液状樹脂４がエポキシ樹脂の場合、８００〜１，２００ｍＰａ・ｓ程度の粘度が良く、織り目模様３を比較的大きく出すためには、１２，０００〜１５，０００ｍＰａ・ｓの粘度が好ましい。液状樹脂４の粘度が６００ｍＰａ・ｓ以下では、粘度が低く、織物２に含んだ液状樹脂４が、織物２の下側に流れる場合があり、織り目模様３が不鮮明になる傾向にある。また、液状樹脂４の粘度が１５，０００ｍＰａ・ｓ以上になると、織物２の繊維９に液状樹脂４が多量に含まれ、織り目模様３が不鮮明になる傾向にある。
【００１８】
また、液状樹脂４を硬化させる場合は、硬化温度により液状樹脂４の粘度が大きく変わるため、常温硬化が好ましい。これにより、ＦＲＰ型をモデル型１から脱型する際、織り目模様３を破損させるのを抑制できる。硬化温度が５０℃以上の高温硬化の場合は、温度が上がることにより液状樹脂４の粘度が急激に下がり、織物２に含ませた液状樹脂４が、織物２から流れ出て、織物２の繊維９内に空隙を生じる傾向にある。このため、ＦＲＰ型に反転する段階でＦＲＰ型の作製に使用するゲルコート樹脂１０が、液状樹脂４が流れ出た織物２の繊維９内に入り込んで硬化するため、ＦＲＰ型５をモデル型１から脱型する際、織り目模様３を破損させる傾向にある。
【００１９】
以下に、モデル型１からＦＲＰ型５を作製する方法について説明する。
【００２０】
本発明のモデル型１からＦＲＰ型５を成形する際の離形処理方法は、以下のように行うことができる。まず、図３のモデル型１の織り目模様３を施した部分については、この部分に液状のシリコン系離形剤をハケ塗りし、乾燥機で乾燥させる。この後に、同様に液状離形剤をハケ塗りし、自然乾燥後タオル等で離形剤塗布面を丹念に拭き取る。本発明のモデル型１からＦＲＰ型５を成形する際は、モデル型１の織り目模様３も含め微細に転写されるため、モデル型１からＦＲＰ型５が離形しにくい傾向にある。しかしながら、この離形処理方法により織り目模様３を施した型面は充分離形することができる。なお、織り目模様３を施した部分の離形処理として、固形ワックスを使用すると、織り目模様３部分に固形ワックスが入り、模様が不鮮明になり好ましく無い。
【００２１】
図３のモデル型１のその他の型面１４は、液状離形剤を含ませたタオルで全面塗布し自然乾燥後、乾いたタオルで型面を磨き、乾燥機に入れ乾燥する。最後に固形ワックスを全面に塗りタオルで拭き取り、離形処理は終了する。
【００２２】
本発明のモデル型１（図２）からＦＲＰ型５（図３）を成形する方法は、図５にその構成を例示するが、前記離形処理したモデル型１に施された織り目模様３の部分は微細な凹凸模様となるため、ＦＲＰ型５用のゲルコート樹脂１０を塗布する場合、微細な織り目模様３の部分に気泡が残らない様にするため、ハケにより手塗りするのが好ましい。通常のスプレーガンで塗布すると、微細な織り目模様３の織り目８（凹み）部分に充分ゲルコート樹脂１０が入らず、気泡が残り好ましくない。
【００２３】
織り目模様３の部分のゲルコート樹脂層１０の厚みとしては、０．３〜１．０ｍｍ程度が好ましく、その他の型面１４は、０．３〜０．５ｍｍが好ましい。この厚さが、０．２ｍｍ未満では、部分的な型の補修などでゲルコート樹脂層１０の表面を研削した際、補強層６のガラス繊維部分が露出する傾向があり、１．０ｍｍを超えるとゲルコート層１０に脱型の際、亀裂が出る傾向がある。
【００２４】
本発明のＦＲＰ補強層６の構成方法としては、例えば、図５に示すように、前記モデル型１表面にＦＲＰ型用のゲルコート層１０を施した後に、ガラス繊維からなるサーフィスマット１１及びチョップドストランドマット１２、ロービングクロス１３に、液状樹脂４を塗布含浸させながら交互に積層し、肉厚を５〜８ｍｍにする。積層の際は、ガラス繊維層間に気泡が残留しないよう、脱泡ローラで丹念に除去する等の方法がある。
【００２５】
液状樹脂４の塗布量は、１ｍ２のチョップドストランドマット１２に対し、１層当たり７００〜９００ｇが好ましい。この塗布量が、１層当たり４５０ｇ／ｍ２未満では、樹脂不足となりガラス繊維が白化する傾向があり、１層当たり９００ｇ／ｍ２を超えると、樹脂過多となり積層作業がしずらくなる傾向がある。
【００２６】
構成方法としては、例えば、図５に示すように、モデル型１にゲルコート樹脂層１０を施し、硬化した後に硬化剤を配合した液状樹脂４を綿ローラで塗布し、その上にサーフィスマット１１を載せ、更に液状樹脂４をサーフィスマット層１１に含浸させる。この際、サーフィスマット層１１に気泡が残らないよう綿ローラで樹脂を含ませる。次に、チョップドストランドマット１２を載せ、綿ローラで樹脂を塗布後、脱泡ローラで気泡を除去する。その上にロービングクロス１３を載せ、同様に液状樹脂４を含浸させる。この方法で、全体としては、サーフィスマット１１＋チョップドストランドマット１２＋ロービングクロス１３＋チョップドストランドマット１２＋ロービングクロス１３＋チョップドストランドマット１２の順で積層する。サーフィスマット１１、チョップドストランドマット１２、ロービングクロス１３を積層する層数は適宜調整する。
【００２７】
積層後の硬化方法は、常温で１２時間以上自然硬化させ、作製型に応じて木材や金属で変形防止の補強後、好ましくは６０〜８０℃の温度で、好ましくは１２０〜３６０分間維持して樹脂を硬化させる。この温度が、４０℃未満では、樹脂の硬化が充分でなくゲルコート層１０の表面高度が得られず、ＦＲＰ型５の表面に傷が付きやすい傾向があり、硬化温度が１００℃を超えると、モデル型１と積層したＦＲＰ型５が熱変形し、型形状が変化する傾向がある。硬化したＦＲＰ型５は、型温度が常温に戻ってからモデル型１から脱型し、所定の寸法に切断して量産型とする。
【００２８】
以下に、ＦＲＰ型１から本発明のＦＲＰ成形品７を作製する方法について説明する。
【００２９】
本発明のＦＲＰ型５からＦＲＰ成形品７を成形する際の離形処理方法は、ＦＲＰ型５の織り目模様３を施した部分については、液状のシリコン系離形剤をハケ塗りし、乾燥機で乾燥させる。この後に、同様に液状離形剤をハケ塗りし、自然乾燥後タオル等で離形剤塗布面を丹念に拭き取る。ＦＲＰ成形品７にはＦＲＰ型５の織り目模様３も含め微細に転写されるため、ＦＲＰ成形品７がＦＲＰ型５から離形しにくい傾向にある。しかしながら、この離形処理方法により織り目模様３を施した型面は充分離形することが可能になる。なお、織り目模様３を施した部分の離形処理として、固形ワックスを使用すると、織り目模様３部分に固形ワックスが入り、模様が不鮮明になり好ましく無い。
【００３０】
ＦＲＰ型５の織り目模様３を施した部分の他の型面１４は、液状離形剤を含ませたタオルで全面塗布し自然乾燥後、乾いたタオルで型面を磨き、乾燥機に入れて乾燥する。最後に固形ワックスを全面に塗りタオルで拭き取り、離形処理は終了する。
【００３１】
ＦＲＰ型５を成形する方法は、前記離形処理したＦＲＰ型５に施された織り目模様３の部分は微細な型模様となるため、ゲルコート樹脂１０を塗布する場合、微細な織り目模様３の部分に気泡が残らない様にするため、ハケにより手塗りするのが好ましい。通常のスプレ−ガンで塗布すると、微細な織り目模様３（凹み）の部分に充分ゲルコート樹脂１０が入らず、気泡が残り好ましくない。
【００３２】
織り目模様３の部分のゲルコート層１０の厚みとしては、０．３〜１．０ｍｍ程度が好ましく、その他の型面１４は、０．３〜０．５ｍｍが好ましい。この厚さが、０．２ｍｍ未満では、部分的な型の補修などでゲルコート層１０の表面を研削した際、補強層６のガラス繊維部分が露出する傾向があり、１．０ｍｍを超えるとゲルコート層１０に脱型の際、亀裂が出る傾向がある。
【００３３】
ゲルコート１０終了後の補強層６のガラス繊維の構成方法は、例えば、前記ＦＲＰ型５の表面にゲルコート層１０を施した後に、ガラス繊維からなるサーフィスマット１１及びチョップドストランドマット１２に、液状樹脂４を塗布含浸させながら積層し、肉厚を３〜５ｍｍにする。積層の際は、ガラス繊維層間に気泡が残留しないよう、脱泡ローラで丹念に除去する等の方法がある。
【００３４】
液状樹脂４の塗布量は、１ｍ２のチョップドストランドマット１２に対し、１層当たり７００〜９００ｇが好ましい。この塗布量が、１層当たり４５０ｇ／ｍ２未満では、樹脂不足となりガラス繊維が白化する傾向があり、１層当たり９００ｇ／ｍ２を超えると、樹脂過多となり積層作業がし難くなる傾向がある。
【００３５】
構成方法としては、例えば、図６に示すように、ＦＲＰ型５にゲルコート層１０を施し、硬化した後に、硬化剤を配合した液状樹脂４を綿ローラで塗布し、その上にサーフィスマット１１を載せ、更に液状樹脂４をサーフィスマット層１１に含浸させる。この際、サーフィスマット層１１に気泡が残らないよう綿ローラで樹脂を含ませる。次に、チョップドストランドマット１２を１層載せ、綿ローラで樹脂を塗布後、脱泡ローラで気泡を除去する。この方法で更にチョップドストランドマット１２を積層する。
【００３６】
積層後の硬化方法は、常温で６時間以上自然硬化させ、その後、好ましくは５０〜６０℃の温度で、好ましくは６０〜１２０分間維持して樹脂の硬化を促進させる。この温度が、４０℃未満では、樹脂の硬化が充分でなくゲルコート層の表面高度が得られず、表面に傷が付きやすい傾向があり、硬化温度が６０℃を超えると、積層したＦＲＰ成形品７の製品面と型面とが剥がれ、表面に型離れ模様が出て、仕上げが必要がとなる傾向がある。硬化したＦＲＰ成形品７は、型温度が常温に戻ってから、ＦＲＰ型５から脱型し所定の寸法に切断し所望の製品になる。
【００３７】
以上のように、モデル型１、ＦＲＰ型５、及びＦＲＰ成形品７を作製することにより、織物２の織り目模様３が精密に転写され自然な風合が再現でき、装飾性に優れるＦＲＰ成形品７の製造方法及びこの製造方法により作製したＦＲＰ成形品７を提供することが可能となる。また、モデル型１やＦＲＰ型５の作製期間も従来より短縮することができ、これらの型の作製費用も低減できるため、ＦＲＰ成形品７の製品単価に占める型費用が少なく、比較的少量生産となる車両用内装ＦＲＰ製品、住宅用内装製品等に好適に適用可能なＦＲＰ成形品７の製造方法及びこの製造方法により作製したＦＲＰ成形品７を提供することが可能となる。
【実施例】
【００３８】
以下、図１〜図６に基づき、本発明の実施例を説明する。
【００３９】
本実施例では、液状樹脂４として、低粘度エポキシ樹脂（８００〜１，２００ｍＰａ・ｓ、東都化成株式会社製 ＹＤ−１１８）を用いた。また、硬化剤としては、富士化成工業株式会社製フジキュアーＦＸＪー８０７３−Ｂを用いた。モデル型１に使用する織物２としては、刺繍付レース織物を用いた。織物２の繊維９としては、ポリエステル繊維を用いた。織物２の厚さとしては、約１ｍｍのものを用いた。
【００４０】
モデル型１は、以下のように作製した。図１に示すように、モデル型１の織り目模様３を施す表面を♯１５０程度のサンドペーパーで粗面化し、その上にモデルとなる織物２を載せ、この上から織物２を固める硬化剤を配合した液状樹脂４を、脱泡ローラで織物２の全体に含浸させる。その後、図２に示すように、必要とする織り目模様３が鮮明に出るよう、含浸させた液状樹脂４が硬化する前に、液状樹脂４を含まない綿ローラで織物２の上を何度か移動させ、織り目８に残る余分な液状樹脂４を綿ローラに吸着させ除去する。更に、織り目８がより鮮明に出るよう２〜５回程度アセトンを含ませたハケで、織り目８に残る液状樹脂４を丹念に洗浄し除去する。このように、液状樹脂４を含ませ織り目模様３を浮き出させた織物２を、常温で１２０分硬化させた後に、８０℃の硬化炉に６０分入れアフターキュアーし、モデル型１を作製する。
【００４１】
モデル型１からＦＲＰ型５を作製する方法は、図５にその構成を示すが、以下のように行った。モデル型１の織り目模様３を施した部分について、液状のシリコン系離形剤（ＦＲＥＫＯＴＥ社製 ＦＲＥＫＯＴＥ ７００−ＮＣ）をハケ塗りし、６０℃の乾燥機で３０分乾燥させる。これを５回繰り返した後に、同様に液状離形剤をハケ塗りし、自然乾燥後タオルで離形剤塗布面を丹念に拭き取る。モデル型１のその他の型面１４は、液状離形剤を含ませたタオルで全面塗布し自然乾燥後、乾いたタオルで型面を磨き、６０℃の乾燥機に３０分入れる。これを３回繰り返し、最後に固形ワックス（ＴＲ ＩＮＤＵＳＴＲＩＥＳ社製 ＭＯＬＤ ＲＥＬＥＡＳＥ）を全面に塗りタオルで拭き取り、離形処理は終了する。
【００４２】
前記離形処理したモデル型１に施された織り目模様３の部分は微細な凹凸模様となるため、気泡が残らないように、ハケを用いた手塗りにより、ＦＲＰ型５用ゲルコート樹脂１０（東京インキ株式会社製 ＰＣＧ−８Ｋ ３２７）を塗布する。織り目模様３の部分のゲルコート層１０厚みとしては、０．５ｍｍ程度とし、その他の型面１４の部分は、０．３ｍｍ程度とする。
【００４３】
図５に示すように、モデル型１にゲルコート層１０を施し、硬化した後に硬化剤を配合した液状樹脂４を綿ローラで塗布し、その上にサーフィスマット１１（旭ファイバー株式会社製 ＳＭＢ−３６００Ｃ）を載せ、更に液状樹脂４をサーフィスマット層１１に含浸させる。この際、サーフィスマット層１１に気泡が残らないよう綿ローラで液状樹脂４を含ませる。次に、チョップドストランドマット１２（富士ファイバー株式会社製 ＦＥＭ−４５０）を１層載せ、綿ローラで液状樹脂４を塗布後、脱泡ローラで気泡を除去する。チョップドストランドマット１２をもう１層載せて同様に液状樹脂４を含浸させた後、その上にロービングクロス１３（富士ファイバー株式会社製 ＷＲ−５７０）を１層載せ、同様に液状樹脂４を含浸させる。この方法で、全体としては、サーフィスマット１１（１層）＋チョップドストランドマット１２（２層）＋ロービングクロス１３（１層）＋チョップドストランドマット１２（１層）＋ロービングクロス１３（１層）＋チョップドストランドマット１２（２層）の順で積層する。液状樹脂４の塗布量は、１層当たり、塗布面積１ｍ２に対し、８００ｇ程度とする。また、全体の肉厚は、約５ｍｍとする。
【００４４】
積層後の硬化方法は、常温で１２時間自然硬化させ、木材や金属で変形防止の補強後、８０℃の温度で、１２０分維持して樹脂を硬化させる。硬化したＦＲＰ型は、型温度が常温に戻ってからモデル型から脱型し、所定の寸法に切断して量産型とする。以上のようにして、図３に示すＦＲＰ型５を作製する。
【００４５】
ＦＲＰ型５からＦＲＰ成形品７を作製する方法は、図６にその構成を示すが、以下のように行った。
【００４６】
ＦＲＰ型５の織り目模様３を施した部分については、液状のシリコン系離形剤（ＦＲＥＫＯＴＥ社製 ＦＲＥＫＯＴＥ ７００−ＮＣ）をハケ塗りし、６０℃の乾燥機で３０分乾燥させる。これを５回繰り返した後に、同様に液状離形剤をハケ塗りし、自然乾燥後タオルで離形剤塗布面を丹念に拭き取る。ＦＲＰ型５の織り目模様３を施した部分の他の型面１４は、液状離形剤を含ませたタオルで全面塗布し自然乾燥後、乾いたタオルで型面を磨き、６０℃の乾燥機に３０分入れる。これを３回繰り返し、最後に固形ワックス（ＴＲ ＩＮＤＵＳＴＲＩＥＳ社製ＭＯＬＤ ＲＥＬＥＡＳＥ）を全面に塗り、タオルで拭き取り、離形処理は終了する。
【００４７】
離形処理したＦＲＰ型５に施された織り目模様３の部分は微細な凹凸模様となるため、ゲルコート樹脂１０（東京インキ株式会社製 ＰＣＧ−８Ｋ ３２７）を塗布する場合、ハケを用いた手塗りする。織り目模様３の部分のゲルコート層１０厚みとしては、０．５ｍｍ程度とし、それ以外の部分は、０．３ｍｍ程度とする。
【００４８】
図６に示すように、ＦＲＰ型５にゲルコート層１０を施し、硬化した後に、硬化剤を配合した液状樹脂４を綿ローラで塗布し、その上にサーフィスマット１１（旭フアイバー株式会社製 ＳＭＢ−３６００Ｃ）を載せ、更に液状樹脂４をサーフィスマット層１１に含浸させる。この際、サーフィスマット層１１に気泡が残らないよう綿ローラで液状樹脂４を含ませる。次に、チョップドストランドマット１２（富士ファイバー株式会社製 ＦＥＭ−４５０）を１層載せ、綿ローラで液状樹脂４を塗布後、脱泡ローラで気泡を除去する。この方法で更にチョップドストランドマット１２を２層積層する。液状樹脂４の塗布量は、１層当たりの塗布面積１ｍ２に対し、８００ｇ程度とする。また、全体の肉厚は、約５ｍｍとする。
【００４９】
積層後の硬化方法は、常温で６時間自然硬化させ、６０℃の温度で、１２０分間維持して液状樹脂４の硬化を促進させる。硬化したＦＲＰ成形品７は、型温度が常温に戻ってから、ＦＲＰ型５から脱型し所定の寸法に切断し所望の製品になる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】実施例のモデル型の断面図である。
【図２】実施例のモデル型の断面図である。
【図３】実施例のＦＲＰ型の断面図である。
【図４】実施例のＦＲＰ成形品の断面図である。
【図５】実施例のＦＲＰ型の構成の断面図である。
【図６】実施例のＦＲＰ成形品の構成の断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１…モデル型、２…織物、３…織り目模様、４…液状樹脂（エポキシ樹脂）、５…ＦＲＰ型、６…補強層、７…ＦＲＰ成形品、８…織り目、９…繊維、１０…ゲルコート樹脂（層）、１１…サーフィスマット（層）、１２…チョップドストランドマット（層）、１３…ロービングクロス（層）、１４…その他の型面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モデル型の織り目模様を施す表面の上にモデルとなる織物を載せ、この織物に硬化剤を配合した液状樹脂を含浸させた後、前記織物の織り目模様が浮き出るように、織り目に残る前記液状樹脂の量を調整し、この織物を硬化させてモデル型を作製する工程と、
このモデル型から反転してＦＲＰ型を作製する工程と、
このＦＲＰ型から反転してＦＲＰ成形品を作製する工程とを有するＦＲＰ成形品の製造方法。
【請求項２】
請求項１において、
モデルとなる織物が、レース織物、又は刺繍織物であるＦＲＰ成形品の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２の製造方法により作製したＦＲＰ成形品。
【請求項１】
モデル型の織り目模様を施す表面の上にモデルとなる織物を載せ、この織物に硬化剤を配合した液状樹脂を含浸させた後、前記織物の織り目模様が浮き出るように、織り目に残る前記液状樹脂の量を調整し、この織物を硬化させてモデル型を作製する工程と、
このモデル型から反転してＦＲＰ型を作製する工程と、
このＦＲＰ型から反転してＦＲＰ成形品を作製する工程とを有するＦＲＰ成形品の製造方法。
【請求項２】
請求項１において、
モデルとなる織物が、レース織物、又は刺繍織物であるＦＲＰ成形品の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２の製造方法により作製したＦＲＰ成形品。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−６６９１９（Ｐ２００９−６６９１９Ａ）
【公開日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２３７９４９（Ｐ２００７−２３７９４９）
【出願日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【出願人】（３０１０５０９２４）株式会社日立ハウステック (234)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【出願人】（３０１０５０９２４）株式会社日立ハウステック (234)
【Ｆターム（参考）】
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