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JP4144949B2 - SMC manufacturing method - Google Patents

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JP4144949B2
JP4144949B2 JP33180598A JP33180598A JP4144949B2 JP 4144949 B2 JP4144949 B2 JP 4144949B2 JP 33180598 A JP33180598 A JP 33180598A JP 33180598 A JP33180598 A JP 33180598A JP 4144949 B2 JP4144949 B2 JP 4144949B2
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sheet
smc
thermoplastic resin
resin
gas permeable
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富士男 森
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Nissha Printing Co Ltd
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車外装品などに適用できるシートモールディングコンパウンド(SMC)に用いるためのSMC用シートに関する。
【0002】
【従来の技術】
SMCは、SMC用シートと離型シートとの間にロービングが混入された樹脂液を挟み、加圧、加熱することによって得ることができる。そして、SMCを成形加工することにより、SMC成形品を得ることができる。このようなSMC成形品は、自動車のボディパネル、スポイラー、バンパーガードなどの大型の自動車外装部品などに用いられるため、SMC用シートには、耐光性、表面強度などの耐性と、立体加工適性とが要求される。
【0003】
耐性と立体加工適性とを備えているSMC用シートに適した材料としては、アクリル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、耐光性オレフィン系樹脂、ナイロン系樹脂、フッ素系樹脂などからなる熱可塑性樹脂シートがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらのシートをSMC用シートとして用いると、SMCのサイズが大きくSMCの肉厚が厚い場合には、樹脂液から発生するガスが残留するという問題があった。また、SMC用シートにガス透過性がないために樹脂液との間に空気が介在しやすく、SMC用シートの密着性がよくないという問題もあった。
【0005】
したがって、本発明は、樹脂液から発生するガスが残留せず、密着性が高いSMC用シートを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、以下のように構成した。
【0007】
すなわち、本発明のSMCの製造方法は、スパンデックス、アクリル繊維、ポリエチレン系繊維、ポリアミド系繊維のいずれかで構成された不織布であってSMCを製造する時に樹脂液から発生するガスを外部に放出できるガス透過性シートと熱可塑性樹脂シートとを積層してSMC用シートを形成し、SMC用シートのガス透過性シート上に樹脂液を最終的に注ぐようにした。
【0012】
また、上記の発明において、熱可塑性樹脂シートまたはガス透過性シートが図柄層を有するように構成してもよい。
【0013】
【発明の実施の形態】
図面を参照しながら本発明の実施の形態について詳しく説明する。
【0014】
図1は、本発明のSMC用シートの一実施例を示す断面図である。図2は、本発明のSMC用シートを用いてSMCを製造する工程を示す断面図である。図3は、SMC用シートの特性を調べるために用いた深絞り成形用金型を示す断面図である。図4は、SMC用シートの引張破断伸度を測定する装置を示す斜視図である。図5は、引張破断伸度を測定する装置の試験片を固定する部分を示す平面図である。図6は、引張破断伸度を測定する装置の試験片を固定する部分を示す断面図である。図中、1はSMC用シート、2はガス透過性シート、3は熱可塑性樹脂シート、4は図柄層、5は樹脂液、6はロービング、9はSMC、20は試験片、21はネジ、22はチャック、23はチャック、24は可動部材である。
【0015】
本発明のSMC用シート1は、SMC用シート1が2種類のシートの積層物からなり、樹脂液5に接する面のシートがガス透過性シート2であり、他方のシートが熱可塑性樹脂シート3であるものである(図1参照)。
【0016】
ガス透過性シート2は、SMC9を製造する時に樹脂液5から発生するガスがSMC用シート1の存在によって溜まったりすることなく外部に放出できるようにするものである。また、ガス透過性シート2は、ガス透過性シート2内部に樹脂液5が最終的に入り込むことによって、物理的に接着性を高める機能をも有する。
【0017】
ガス透過性シート2としては、不織布、植毛繊維シート、発泡シート、通常の織布などを用いるとよい。特に、SMC用シート1における縦横方向の諸物性の均一性やSMC9製造時の脱泡効果を考慮すると、不織布が適している。
【0018】
また、ガス透過性シート2の厚みは、30〜2500μmが好ましい。30μmに満たないと、繊維の一本一本を非常に細くかつ薄く形成しなければならないためガス透過性シート2の製造が困難である。2500μmを超えると、ガス透過性シート2の強度が大きくなりすぎ、SMC9を任意の形状に打ち抜いたり切断したりするのが困難になる。
【0019】
熱可塑性樹脂シート3としては、耐性と立体加工適性とを備えているアクリル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、耐光性オレフィン系樹脂、ナイロン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、エチレンビニルアルコール系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリブチレンテレフタレート系樹脂などからなる熱可塑性樹脂シート3を用いるとよい。特に、自動車外装部品においては、耐熱性、耐湿性、耐光性、耐水性など厳しい耐性が必要となるため、このような用途においては、熱可塑性樹脂シート3として、アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、耐光性オレフィン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリカーボネート系樹脂などを用いるとよい。
【0020】
また、熱可塑性樹脂シート3の厚みは、5〜700μmが好ましい。5μmに満たないと、熱可塑性樹脂シート3にしわが生じやすくなり、図柄層4を形成する場合はそのための印刷が困難になる。700μmを超えると、熱可塑性樹脂シート3を巻き状態にしにくく、連続的にSMC用シート1を製造するのが困難となる。より好ましくは5〜200μmがよい。この範囲のように熱可塑性樹脂シート3が薄めであると、1本のロールに巻くことができる熱可塑性樹脂シート3の長さがより大きくなるため、生産効率が高くなる。
【0021】
ガス透過性シート2と熱可塑性樹脂シート3とを積層してSMC用シート1とするには、熱ラミネートによる方法や接着剤によるドライラミネートなどの方法がある。すなわち、熱ラミネートによる方法は、熱可塑性樹脂シート3上に、ガス透過性シート2と接着性のよい熱可塑性樹脂をコートし、ガス透過性シート2を重ね合わせて熱ラミネートするとよい。また、熱可塑性樹脂シート3自体がガス透過性シート2に対する接着性を有する場合は、熱可塑性樹脂のコートは不要である。また、ドライラミネートによる方法は、熱可塑性樹脂シート3上に、少なくとも10μm以上の厚膜でドライラミネート用接着剤をコートし、ガス透過性シート2を重ね合わせて押圧してラミネートするとよい。ガス透過性シート2の表面には凹凸がある場合が多く、10μm以上にしないと接触しない箇所が生じるおそれがあるからである。ドライラミネート用接着剤としては、ウレタン系接着剤やポリエステル系接着剤が、広範なガス透過性シート2に適用でき、耐性にも優れるため適している。
【0022】
SMC用シート1全体の厚みとしては、50〜3000μmが好ましい。50μmより薄いと、機械的強度が不足し、SMC9加工時に破断するおそれがある。3000μmを超えると、巻き状態のSMC用シート1とすることが困難となる。特に、50〜1500μmが好ましい。SMC用シート1の厚みをこの範囲にすると、深い絞りの立体形状に成形することが容易になる。さらに、SMC成形後にSMC用シート1の不要な部分をトリミングして除去する場合は、やや薄めの50〜300μmが切断しやすく好ましい。
【0023】
SMC成形品の成形時にSMC9が局部的に伸ばされたり、あるいは事前に真空成形などの加工が必要であったりする場合に、SMC用シート1の熱可塑性シートとガス透過性シート2の間で剥離したり、ガス透過性シート2内部で剥がれたり、ガス透過性シート2が破断したりしてはならない。このような不具合が生じないようにするためには、ガス透過性シート2と熱可塑性樹脂シート3とのSMC成形時の伸びの違いが大きくならないようにするとよい。特に、熱可塑性樹脂シート3の軟化温度以上になるSMC加工温度下では、熱可塑性樹脂シート3がかなりの伸びを示すので、ガス透過性シート2も熱可塑性樹脂シート3に合わせて伸びるものを選定するとよい。
【0024】
このため、本発明では、ガス透過性シート2の機械的特性が、できるだけ熱可塑性樹脂シート3と類似するように選択するのが好ましい。熱可塑性樹脂シート3を立体加工するのに適する温度はおよそ110〜150℃であり、その最も低い加工温度110℃における引張試験を調べた結果、少なくとも伸度が90%以上になる機械的性質をもつSMC用シート1は、単体のシートの状態でも非常に深い立体形状の加工が可能であることが分かった。したがって、2枚のシートを積層したSMC用シート1であっても、この性質を満足するように材料を選択すれば、立体加工が容易なものを得ることができる。
【0025】
つまり、SMC用シート1を、110℃の環境温度下において幅20mmのSMC用シート1の試験片20を一対のチャックで挟みチャック対向端縁の間距離100mmで固定し、試験片20の一端を3mm/秒の一定速度で荷重をかけて引張試験を実施したときの引張破断伸度が90%以上であるようにするのが好ましい。このように構成することにより、加熱しながら形状変化させた場合、積層シート間で剥がれが生じたり、一方のシートのみが破断したりすることがなく、立体形状に無理なく形状変化させることができるSMC9を得ることができる。なお、図4〜6において、上側の一対のチャック22は、試験片20の上端を挟んだ状態でネジ21により固定される。また、下側の一対のチャック23は、試験片20の下端を挟んだ状態でネジ21により固定される。図4に示すように、上側の一対のチャック22は試験装置に固定される一方、下側の一対のチャック23は可動部材24により下向きに3mm/秒の速度で下降して試験片20に引張力を作用させる。
【0026】
ここで、環境温度とは、試験片20を実際に試験する雰囲気の温度である。試験片20は、SMC用シート1を幅20mm、一対のチャック間距離100mmで引張試験に供することができる大きさに切断したものである。実際にSMC成形品を得るために製作したSMC9の寸法は、自動車外装部品であるボディパネルの場合が300mm×1300mm、スポイラーの場合が250mm×1200mm、バンパーガードの場合が350mm×1800mm程度であったため、これらのSMC9の幅と長さとの比率がほぼ2:10であり、この比率に基づいて試験片20を幅20mm、一対のチャック間距離100mmと設定した。
【0027】
本発明では、ガス透過性シート2の機械的特性が、できるだけ熱可塑性樹脂シート3と類似するような伸長性のよい材料を選定するとともに、機械的特性が類似することを確かめる測定方法として日本工業規格(JIS)C5318に準拠した引張り試験法を選定し、その環境温度と適正範囲をどのように設定すればよいかを検討した。
【0028】
環境温度を110℃としたのは、熱可塑性樹脂シート3を立体加工するのに適した温度である110〜150℃の低い方の値である110℃を採用したものである。できるだけ低い加工温度で成形した方が図柄層4のインキやSMC用シート1の熱劣化を防ぐことができる。また、試験片20を引張する速度を3mm/秒としたのは、立体加工する場合にSMC用シート1が伸ばされるときの速度の最低値を採用したものである。
【0029】
具体的には、熱可塑性樹脂シート3を真空成形加工したときに、各種シートに加わる温度として、塩化ビニルシートの場合110℃、アクリルシートの場合120℃、ポリスチレンシートの場合120℃、フッ素シートの場合140℃、ポリカーボネートシートの場合150℃、耐光性ポリプロピレンシートの場合150℃、ポリブチレンテレフタレートシートの場合140℃、ポリウレタンシートの場合110℃であったため、本発明では、これらの温度の最低値である110℃を環境温度として選定した。
【0030】
本発明でいう引張破断伸度とは、110℃の環境温度下において幅20mmのSMC用シート1の試験片20を一対のチャック間距離100mmで固定し、試験片20の一端を3mm/秒の一定速度で荷重をかける引張試験を実施するときにおいて得られる破断伸度、すなわち、試験片20が破断したときの伸度をいう。いくつかのSMC成形品に用いたSMC用シート1の最大の伸び率を測定したところ、ボディパネルの場合が120〜300%、スポイラーの場合が90〜180%、バンパーガードの場合が100〜280%程度であったため、本発明ではこれらの値の最低限である90%以上を引張破断伸度としたものである。
【0031】
以上のような条件を満たすガス透過性シート2としては、スパンデックス、アクリル繊維、ポリエチレン系繊維、ポリアミド系繊維のいずれかで構成された不織布がある。これらの不織布は、いずれも、低い荷重で大きな伸び挙動を示すものである。
【0032】
ガス透過性シート2の選定に当たっては、熱可塑性樹脂シート3と引張伸度荷重曲線がほぼ一致するものを選定することが理想的である。しかし、引張伸度荷重曲線が一致していなくても、引張破断伸度上限に達するまでの範囲内において、SMC用シート1を構成する各シートの伸度値における荷重の差が最大5.0kg以内のものを選定すれば好ましい結果が得られる。
【0033】
引張伸度荷重曲線とは、材料の試験片20(本発明では幅20mm、一対のチャック間距離100mm)に荷重を与えて一定速度(本発明では3mm/秒)で引張ったときの材料の機械的性質を調べたものであり、縦軸に荷重、横軸に材料の伸度(試験片20の引張り方向の増加長さを元の試験片20の引張り方向の長さ(本発明では100mm)に対する百分率で表したもの)をとって、試験片20が破断するまでの関係を描いた曲線のことをいう。
【0034】
本発明では、図3に示すような形状の深絞り成形用金型を用い、様々のガス透過性シート2と熱可塑性樹脂シート3とからなるSMC用シート1の成形性を試験し、また、SMC用シート1を構成するガス透過性シート2および熱可塑性樹脂シート3について引張り試験を実施した結果、引張破断伸度上限に達するまでの範囲内において、SMC用シート1を構成する各シートの伸度値における荷重の差が最大5.0kg以内であるもの同士を選定して積層したSMC用シート1の場合には、不具合が生じない範囲であったため、この値とした。
【0035】
SMC用シート1には、図柄層4が設けられていてもよい。図柄層4は、熱可塑性樹脂シート3あるいはガス透過性シート2のいずれに設けられていてもよい。図柄層4は、SMC成形品の表面に文字や図形、記号などを表したり、着色表面を表したりするためのものである。また、図柄層4は、黒色やシルバーメタリック色などの、パターンが無い全面べた1色のものであってもよく、あるいは、木目模様や石目模様などのパターンがある1色または多色のものであってもよい。あるいは、図柄層4は、透明黄色の全面べたまたはパターン層と、シルバーメタリック色の全面べたまたはパターン層とを積層して、金色全面べたまたはパターン層を表現するようにしてもよい。図柄層4は、顔料と樹脂バインダーから構成される顔料インキ層、パール顔料と樹脂バインダーから構成される光輝性顔料層、染料と樹脂バインダーから構成される染料インキ層の群から選ばれる少なくとも一層によって構成される。このような図柄層4は、オフセット印刷法、グラビア印刷法、またはスクリーン印刷法などの通常の印刷法や、ロールコート法、またはスプレーコート法などのコート法などにより形成するとよい。図柄層4の厚みとしては、0.1〜20μmが好ましい。通常の印刷法によれば、この範囲となる。
【0036】
また、図柄層4は金属薄膜層から構成されるもの、あるいは、金属薄膜層と印刷層との組み合わせから構成されるものでもよい。金属薄膜層は、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、または鍍金法などで形成する。表現したい金属光沢色に応じて、アルミニウム、ニッケル、金、白金、クロム、鉄、銅、スズ、インジウム、銀、チタニウム、鉛、または亜鉛などの金属、またはこれらの合金若しくは化合物を使用する。
【0037】
また、図柄層4を設けず、熱可塑性樹脂シート3あるいはガス透過性シート2自体の色で装飾するSMC用シート1としてもよい。
【0038】
次に、このような構成のSMC用シート1を用いてSMC9を製造する方法について説明する。
【0039】
通常、SMC9の製造に用いられるポリエチレン離型シートの代わりに、ロール状のSMC用シート1を片面または両面に設置する。図2に示すように、SMC用シート1上へロービング6を一定の長さに断裁したチョップドストランドを落下させ、同時にスラリー状の樹脂液5を注ぎ、離型シートまたはSMC用シート1をかぶせる。樹脂液5には、ゲル化剤、低収縮剤、顔料などが含まれている。次いで、加圧ロールによって加圧して脱泡を行い、適当な加熱により樹脂液5をゲル化させて巻き取る。このようにして、SMC用シート1と樹脂層とが密着したSMC9を得ることができる。
【0040】
SMC成形品は、上記のようにして得たSMC9を適当な形状に切断し、圧縮成形法などで立体加工して得ることができる。
【0041】
なお、本発明のSMC用シート1は、自動車外装部品用途のSMC9に限定されるものではなく、たとえば、ユニットバスパネルなどの建材パネル、ボトルやケースなどの容器、玩具、雑貨など他の用途にも適用可能である。
【0042】
【実施例】
以下の条件で、ユニットバスパネル用SMC成形品を製造した。
【0043】
熱可塑性樹脂シートとして厚さ100μmのポリエチレンテレフタレートシートを用い、この上に白色およびクリーム色のビニル樹脂系インキを用いてグラビア印刷法で石目調パターンの図柄層を形成した。
【0044】
次いで、ガス透過性シートとしてスパンデックスからなる厚さ1.5mmの不織布を用い、ウレタン樹脂系ドライラミネート接着剤で熱可塑性樹脂シートに積層してSMC用シートを得た。
【0045】
次いで、図2に示すように、SMC用シートをSMCの製造ラインに配置して送り出し、樹脂液としてポリエステル樹脂配合物を用いてSMCを得た。
【0046】
このようにして得られたSMCは、樹脂液のガス溜まりがなく、SMC用シートと樹脂層とが強固に密着したものであった。
【0047】
次いで、SMCを圧縮成形用金型に配置し、圧縮成形法により立体形状に加工してユニットバスパネル用SMC成形品を得た。
【0048】
【発明の効果】
本発明は、以上のような構成を採るので、以下のような効果を奏する。
【0049】
つまり、本発明のSMC用シートは、SMC用シートが2種類のシートの積層物であり、SMC用シートの樹脂液に接着される面のシートがガス透過性シートであるので、樹脂液から発生するガスが樹脂内に残留せず、樹脂に対するSMC用シートの密着性が高い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のSMC用シートの一実施例を示す断面図である。
【図2】本発明のSMC用シートを用いてSMCを製造する工程を示す断面図である。
【図3】SMC用シートの特性を調べるために用いた深絞り成形用金型を示す断面図である。
【図4】SMC用シートの引張破断伸度を測定する装置を示す斜視図である。
【図5】引張破断伸度を測定する装置の試験片を固定する部分を示す平面図である。
【図6】引張破断伸度を測定する装置の試験片を固定する部分を示す断面図である。
【符号の説明】
1 SMC用シート
2 ガス透過性シート
3 熱可塑性樹脂シート
4 図柄層
5 樹脂液
6 ロービング
9 SMC
20 試験片
21 ネジ
22 チャック
23 チャック
24 可動部材
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an SMC sheet for use in a sheet molding compound (SMC) that can be applied to automobile exterior products and the like.
[0002]
[Prior art]
The SMC can be obtained by sandwiching a resin liquid mixed with roving between the SMC sheet and the release sheet, and applying pressure and heating. An SMC molded product can be obtained by molding the SMC. Since such SMC molded products are used for large automobile exterior parts such as automobile body panels, spoilers, bumper guards, etc., the SMC sheet has resistance to light resistance, surface strength, etc., and suitability for three-dimensional processing. Is required.
[0003]
Suitable materials for SMC sheets that have resistance and suitability for three-dimensional processing include thermoplastic resin sheets made of acrylic resins, vinyl chloride resins, light-resistant olefin resins, nylon resins, fluorine resins, and the like. is there.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, when these sheets are used as SMC sheets, there is a problem that gas generated from the resin liquid remains when the SMC size is large and the thickness of the SMC is thick. Further, since the SMC sheet does not have gas permeability, there is a problem that air is easily interposed between the SMC sheet and the adhesion of the SMC sheet is not good.
[0005]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a sheet for SMC that has no adhesion of gas generated from a resin liquid and has high adhesion.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
[0007]
That is, the SMC manufacturing method of the present invention is a nonwoven fabric composed of any one of spandex, acrylic fiber, polyethylene fiber, and polyamide fiber, and can release gas generated from the resin liquid to the outside when manufacturing SMC. A gas permeable sheet and a thermoplastic resin sheet were laminated to form an SMC sheet, and the resin liquid was finally poured onto the gas permeable sheet of the SMC sheet.
[0012]
In the above invention, the thermoplastic resin sheet or the gas permeable sheet may have a design layer.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0014]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of the SMC sheet of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a process of manufacturing SMC using the SMC sheet of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a deep drawing mold used for examining the characteristics of the SMC sheet. FIG. 4 is a perspective view showing an apparatus for measuring the tensile elongation at break of the SMC sheet. FIG. 5 is a plan view showing a portion for fixing a test piece of an apparatus for measuring tensile elongation at break. FIG. 6 is a cross-sectional view showing a portion for fixing a test piece of an apparatus for measuring tensile elongation at break. In the figure, 1 is a sheet for SMC, 2 is a gas permeable sheet, 3 is a thermoplastic resin sheet, 4 is a pattern layer, 5 is a resin liquid, 6 is roving, 9 is SMC, 20 is a test piece, 21 is a screw, 22 is a chuck, 23 is a chuck, and 24 is a movable member.
[0015]
In the SMC sheet 1 of the present invention, the SMC sheet 1 is composed of a laminate of two types of sheets, the sheet in contact with the resin liquid 5 is the gas permeable sheet 2, and the other sheet is the thermoplastic resin sheet 3. (See FIG. 1).
[0016]
The gas permeable sheet 2 allows the gas generated from the resin liquid 5 when the SMC 9 is manufactured to be released to the outside without accumulating due to the presence of the SMC sheet 1. Further, the gas permeable sheet 2 also has a function of physically improving the adhesiveness when the resin liquid 5 finally enters the gas permeable sheet 2.
[0017]
As the gas permeable sheet 2, a nonwoven fabric, a flocked fiber sheet, a foamed sheet, a normal woven fabric, or the like may be used. In particular, in consideration of the uniformity of physical properties in the vertical and horizontal directions in the SMC sheet 1 and the defoaming effect when manufacturing the SMC 9, a nonwoven fabric is suitable.
[0018]
Moreover, as for the thickness of the gas-permeable sheet 2, 30-2500 micrometers is preferable. If it is less than 30 μm, it is difficult to manufacture the gas permeable sheet 2 because each fiber must be formed very thin and thin. If it exceeds 2500 μm, the strength of the gas permeable sheet 2 becomes too high, and it becomes difficult to punch or cut the SMC 9 into an arbitrary shape.
[0019]
As the thermoplastic resin sheet 3, acrylic resin, vinyl chloride resin, light-resistant olefin resin, nylon resin, fluorine resin, polyethylene terephthalate resin, polyurethane resin having resistance and three-dimensional processability, A thermoplastic resin sheet 3 made of polycarbonate resin, ethylene vinyl alcohol resin, polystyrene resin, polybutylene terephthalate resin, or the like may be used. In particular, automotive exterior parts require severe resistance such as heat resistance, moisture resistance, light resistance, and water resistance. In such applications, as the thermoplastic resin sheet 3, acrylic resin, polyvinyl chloride type A resin, a light-resistant olefin resin, a fluorine resin, a polycarbonate resin, or the like may be used.
[0020]
The thickness of the thermoplastic resin sheet 3 is preferably 5 to 700 μm. If it is less than 5 μm, wrinkles are likely to occur in the thermoplastic resin sheet 3, and when the pattern layer 4 is formed, it is difficult to print. When it exceeds 700 μm, it is difficult to wind the thermoplastic resin sheet 3, and it becomes difficult to continuously produce the SMC sheet 1. More preferably, it is 5 to 200 μm. When the thermoplastic resin sheet 3 is thin as in this range, the length of the thermoplastic resin sheet 3 that can be wound on one roll is increased, and thus the production efficiency is increased.
[0021]
In order to laminate the gas permeable sheet 2 and the thermoplastic resin sheet 3 into the SMC sheet 1, there are a method such as a thermal lamination method and a dry lamination method using an adhesive. That is, as a method by thermal lamination, it is preferable that the thermoplastic resin sheet 3 is coated with a gas permeable sheet 2 and a thermoplastic resin having good adhesiveness, and the gas permeable sheet 2 is overlapped and thermally laminated. Further, when the thermoplastic resin sheet 3 itself has adhesiveness to the gas permeable sheet 2, it is not necessary to coat the thermoplastic resin. Also, as a method by dry lamination, it is preferable to coat the thermoplastic resin sheet 3 with a dry laminate adhesive with a thick film of at least 10 μm or more and laminate the gas permeable sheet 2 by pressing. This is because the surface of the gas permeable sheet 2 often has irregularities, and there is a possibility that a portion that does not come into contact with the surface of the gas permeable sheet 2 unless the thickness is 10 μm or more. As an adhesive for dry laminating, a urethane-based adhesive or a polyester-based adhesive is suitable because it can be applied to a wide range of gas-permeable sheets 2 and has excellent resistance.
[0022]
The thickness of the entire SMC sheet 1 is preferably 50 to 3000 μm. If it is thinner than 50 μm, the mechanical strength is insufficient, and there is a risk of breaking during SMC9 processing. When it exceeds 3000 μm, it becomes difficult to obtain a wound SMC sheet 1. In particular, 50-1500 micrometers is preferable. When the thickness of the SMC sheet 1 is within this range, it becomes easy to form a three-dimensional shape with a deep drawing. Furthermore, when trimming and removing unnecessary portions of the SMC sheet 1 after SMC molding, a slightly thinner 50 to 300 μm is preferable because it is easy to cut.
[0023]
Separation between the thermoplastic sheet of the SMC sheet 1 and the gas permeable sheet 2 when the SMC 9 is locally stretched during molding of the SMC molded product or when processing such as vacuum forming is required in advance. Or peel off inside the gas permeable sheet 2 or break the gas permeable sheet 2. In order to prevent such a problem from occurring, it is preferable that the difference in elongation during SMC molding between the gas permeable sheet 2 and the thermoplastic resin sheet 3 does not become large. In particular, since the thermoplastic resin sheet 3 exhibits considerable elongation at the SMC processing temperature that is equal to or higher than the softening temperature of the thermoplastic resin sheet 3, the gas permeable sheet 2 is also selected to extend in accordance with the thermoplastic resin sheet 3. Good.
[0024]
For this reason, in this invention, it is preferable to select so that the mechanical characteristic of the gas-permeable sheet 2 may be as similar as possible to the thermoplastic resin sheet 3. The temperature suitable for three-dimensional processing of the thermoplastic resin sheet 3 is approximately 110 to 150 ° C. As a result of examining a tensile test at the lowest processing temperature of 110 ° C., the mechanical properties that at least the elongation is 90% or more are obtained. It was found that the SMC sheet 1 possessed can be processed into a very deep three-dimensional shape even in a single sheet state. Therefore, even if it is the sheet | seat 1 for SMC which laminated | stacked two sheets, if a material is selected so that this property may be satisfied, what can be easily three-dimensionally processed can be obtained.
[0025]
That is, the test piece 20 of the SMC sheet 1 having a width of 20 mm is sandwiched between a pair of chucks at an environmental temperature of 110 ° C., and fixed at a distance of 100 mm between the opposite edges of the chuck. It is preferable that the tensile elongation at break is 90% or more when a tensile test is performed by applying a load at a constant speed of 3 mm / sec. By configuring in this way, when the shape is changed while heating, peeling between the laminated sheets does not occur, or only one sheet is not broken, and the shape can be changed without difficulty to a three-dimensional shape. SMC9 can be obtained. 4 to 6, the upper pair of chucks 22 are fixed by screws 21 with the upper end of the test piece 20 sandwiched therebetween. Further, the lower pair of chucks 23 are fixed by screws 21 with the lower end of the test piece 20 sandwiched therebetween. As shown in FIG. 4, the upper pair of chucks 22 are fixed to the test apparatus, while the lower pair of chucks 23 are lowered downward at a speed of 3 mm / second by the movable member 24 and pulled to the test piece 20. Apply force.
[0026]
Here, the environmental temperature is the temperature of the atmosphere in which the test piece 20 is actually tested. The test piece 20 is obtained by cutting the SMC sheet 1 into a size that can be used for a tensile test with a width of 20 mm and a distance between a pair of chucks of 100 mm. Actually, the dimensions of SMC9 manufactured to obtain SMC molded products were 300mm x 1300mm for body panels that are automotive exterior parts, 250mm x 1200mm for spoilers, and 350mm x 1800mm for bumper guards. The ratio between the width and the length of these SMCs 9 is approximately 2:10. Based on this ratio, the test piece 20 is set to have a width of 20 mm and a distance between a pair of chucks of 100 mm.
[0027]
In the present invention, a material having good extensibility such that the mechanical properties of the gas permeable sheet 2 are as similar as possible to those of the thermoplastic resin sheet 3 is selected, and Nihon Kogyo is a measurement method for confirming that the mechanical properties are similar. A tensile test method based on the standard (JIS) C5318 was selected, and how to set the environmental temperature and the appropriate range was examined.
[0028]
The environmental temperature of 110 ° C. is obtained by adopting 110 ° C. which is the lower value of 110 to 150 ° C. which is a temperature suitable for three-dimensional processing of the thermoplastic resin sheet 3. Molding at the lowest possible processing temperature can prevent thermal deterioration of the ink of the pattern layer 4 and the SMC sheet 1. The speed at which the test piece 20 is pulled is set to 3 mm / second, which is the minimum value of the speed at which the SMC sheet 1 is stretched during three-dimensional processing.
[0029]
Specifically, when the thermoplastic resin sheet 3 is vacuum formed, the temperature applied to the various sheets is 110 ° C. for a vinyl chloride sheet, 120 ° C. for an acrylic sheet, 120 ° C. for a polystyrene sheet, 140 ° C for the polycarbonate sheet, 150 ° C for the light-proof polypropylene sheet, 140 ° C for the polybutylene terephthalate sheet, and 110 ° C for the polyurethane sheet. A certain 110 ° C. was selected as the environmental temperature.
[0030]
The tensile elongation at break referred to in the present invention means that the test piece 20 of the SMC sheet 1 having a width of 20 mm is fixed at a distance of 100 mm between a pair of chucks at an environmental temperature of 110 ° C., and one end of the test piece 20 is 3 mm / second. The breaking elongation obtained when carrying out a tensile test in which a load is applied at a constant speed, that is, the elongation when the test piece 20 is broken. When the maximum elongation of the SMC sheet 1 used for some SMC molded products was measured, it was 120 to 300% for the body panel, 90 to 180% for the spoiler, and 100 to 280 for the bumper guard. In the present invention, 90% or more, which is the minimum of these values, is regarded as the tensile elongation at break.
[0031]
As the gas permeable sheet 2 satisfying the above conditions, there is a nonwoven fabric composed of any of spandex, acrylic fiber, polyethylene fiber, and polyamide fiber. All of these nonwoven fabrics exhibit a large elongation behavior at a low load.
[0032]
In selecting the gas permeable sheet 2, it is ideal to select a sheet in which the thermoplastic resin sheet 3 and the tensile elongation load curve substantially coincide. However, even if the tensile elongation load curves do not match, the load difference in the elongation value of each sheet constituting the SMC sheet 1 is 5.0 kg at maximum within the range until reaching the upper limit of tensile elongation at break. If a value within the range is selected, favorable results can be obtained.
[0033]
The tensile elongation load curve is a material machine when a load is applied to a specimen 20 of a material (width 20 mm in the present invention, distance between a pair of chucks 100 mm) and pulled at a constant speed (3 mm / second in the present invention). The vertical axis is the load, the horizontal axis is the elongation of the material (the increased length of the test piece 20 in the tensile direction is the length of the original test piece 20 in the tensile direction (100 mm in the present invention)). It is a curve depicting the relationship until the test piece 20 breaks.
[0034]
In the present invention, the moldability of the SMC sheet 1 composed of various gas-permeable sheets 2 and thermoplastic resin sheets 3 was tested using a deep drawing mold having a shape as shown in FIG. As a result of performing a tensile test on the gas permeable sheet 2 and the thermoplastic resin sheet 3 constituting the SMC sheet 1, the elongation of each sheet constituting the SMC sheet 1 is within the range until reaching the upper limit of tensile elongation at break. In the case of the SMC sheet 1 in which the load difference in the degree value is within 5.0 kg at maximum, the SMC sheet 1 was laminated, and this value was set because it was in a range where no trouble occurred.
[0035]
The SMC sheet 1 may be provided with a design layer 4. The design layer 4 may be provided on either the thermoplastic resin sheet 3 or the gas permeable sheet 2. The design layer 4 is used to represent characters, figures, symbols, etc. on the surface of the SMC molded product, or to represent a colored surface. Further, the design layer 4 may be a solid color with no pattern such as black or silver metallic color, or it may be a single color or multicolor with a pattern such as a wood grain pattern or a stone pattern. There may be. Alternatively, the pattern layer 4 may be formed by laminating a transparent yellow full-color solid or pattern layer and a silver metallic color full-color solid or pattern layer to express a golden full-color solid or pattern layer. The pattern layer 4 is composed of at least one layer selected from the group consisting of a pigment ink layer composed of a pigment and a resin binder, a glitter pigment layer composed of a pearl pigment and a resin binder, and a dye ink layer composed of a dye and a resin binder. Composed. Such a pattern layer 4 may be formed by a normal printing method such as an offset printing method, a gravure printing method, or a screen printing method, or a coating method such as a roll coating method or a spray coating method. The thickness of the pattern layer 4 is preferably 0.1 to 20 μm. According to the normal printing method, it is in this range.
[0036]
The design layer 4 may be composed of a metal thin film layer, or may be composed of a combination of a metal thin film layer and a printing layer. The metal thin film layer is formed by a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, a plating method, or the like. Depending on the metallic luster color to be expressed, a metal such as aluminum, nickel, gold, platinum, chromium, iron, copper, tin, indium, silver, titanium, lead, or zinc, or an alloy or compound thereof is used.
[0037]
Moreover, it is good also as the sheet | seat 1 for SMC decorated with the color of the thermoplastic resin sheet 3 or the gas-permeable sheet 2 itself, without providing the pattern layer 4.
[0038]
Next, a method for manufacturing the SMC 9 using the SMC sheet 1 having such a configuration will be described.
[0039]
Usually, instead of the polyethylene release sheet used for the production of SMC 9, a roll-shaped SMC sheet 1 is installed on one side or both sides. As shown in FIG. 2, the chopped strand obtained by cutting the roving 6 into a certain length is dropped onto the SMC sheet 1, and at the same time, the slurry-like resin liquid 5 is poured, and the release sheet or the SMC sheet 1 is covered. The resin liquid 5 contains a gelling agent, a low shrinkage agent, a pigment, and the like. Next, defoaming is performed by applying pressure with a pressure roll, and the resin liquid 5 is gelled by appropriate heating and wound. In this way, the SMC 9 in which the SMC sheet 1 and the resin layer are in close contact with each other can be obtained.
[0040]
The SMC molded product can be obtained by cutting the SMC 9 obtained as described above into a suitable shape and three-dimensionally processing it by a compression molding method or the like.
[0041]
Note that the SMC sheet 1 of the present invention is not limited to the SMC 9 for automotive exterior parts, but for other uses such as building material panels such as unit bath panels, containers such as bottles and cases, toys, sundries, etc. Is also applicable.
[0042]
【Example】
An SMC molded product for a unit bus panel was manufactured under the following conditions.
[0043]
A polyethylene terephthalate sheet having a thickness of 100 μm was used as the thermoplastic resin sheet, and a pattern layer having a stone-tone pattern was formed thereon by a gravure printing method using white and cream vinyl resin-based ink.
[0044]
Next, a non-woven fabric having a thickness of 1.5 mm made of spandex was used as the gas permeable sheet, and was laminated on the thermoplastic resin sheet with a urethane resin dry laminate adhesive to obtain an SMC sheet.
[0045]
Next, as shown in FIG. 2, the SMC sheet was placed on an SMC production line and sent out, and an SMC was obtained using a polyester resin compound as a resin liquid.
[0046]
The SMC thus obtained was free from gas accumulation of the resin liquid, and the SMC sheet and the resin layer were firmly adhered.
[0047]
Next, the SMC was placed in a compression mold and processed into a three-dimensional shape by a compression molding method to obtain an SMC molded product for a unit bus panel.
[0048]
【The invention's effect】
Since the present invention adopts the configuration as described above, the following effects can be obtained.
[0049]
That is, the SMC sheet of the present invention is generated from the resin liquid because the SMC sheet is a laminate of two types of sheets, and the sheet on the surface that is bonded to the resin liquid of the SMC sheet is a gas permeable sheet. Gas does not remain in the resin, and the adhesion of the SMC sheet to the resin is high.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of an SMC sheet according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a process of manufacturing SMC using the SMC sheet of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a deep drawing mold used for examining the characteristics of an SMC sheet.
FIG. 4 is a perspective view showing an apparatus for measuring the tensile elongation at break of an SMC sheet.
FIG. 5 is a plan view showing a portion for fixing a test piece of an apparatus for measuring tensile elongation at break.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a portion for fixing a test piece of an apparatus for measuring tensile elongation at break.
[Explanation of symbols]
1 SMC sheet 2 Gas permeable sheet 3 Thermoplastic resin sheet 4 Pattern layer 5 Resin liquid 6 Roving 9 SMC
20 Test piece 21 Screw 22 Chuck 23 Chuck 24 Movable member

Claims (2)

スパンデックス、アクリル繊維、ポリエチレン系繊維、ポリアミド系繊維のいずれかで構成された不織布であってSMCを製造する時に樹脂液から発生するガスを外部に放出できるガス透過性シートと熱可塑性樹脂シートとを積層してSMC用シートを形成し、SMC用シートのガス透過性シート上に樹脂液を最終的に注ぐことを特徴とするSMCの製造方法。 A non-woven fabric composed of spandex, acrylic fiber, polyethylene fiber, or polyamide fiber, and a gas-permeable sheet that can release gas generated from the resin liquid when SMC is produced; and a thermoplastic resin sheet; A method for producing SMC, characterized in that an SMC sheet is formed by laminating and a resin liquid is finally poured onto a gas-permeable sheet of the SMC sheet . 熱可塑性樹脂シートまたはガス透過性シートが、図柄層を有するものである請求項に記載のSMCの製造方法。 The method for producing SMC according to claim 1 , wherein the thermoplastic resin sheet or the gas permeable sheet has a design layer .
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