(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも主剤、架橋剤、硬化剤、内部離型剤及び難燃剤からなる樹脂組成物及び繊維基材を上下２枚のキャリアフィルム間に挟み込んだ状態で該樹脂組成物を該繊維基材に含浸してなるシートモールディングコンパウンド（以下、「ＳＭＣ」という。）であって、上記主剤としてビニルエステル樹脂を用い、かつ、上記架橋剤としてスチレンモノマーを用いず、該スチレンモノマーより沸点の高い架橋剤としてのジアリルフタレートモノマーを用い、さらに上記樹脂組成物に増粘剤を含めず、これらの樹脂組成物を６５℃乃至８５℃の加熱温度に加熱して混合し、該混合物を冷却して常温では半固形状態であって加熱温度６５℃乃至８５℃で流動状態となる樹脂組成物を形成し、その後、該半固形状の樹脂組成物を６５℃乃至８５℃の加熱温度に加熱して流動状態の該樹脂組成物を該繊維基材に含浸したのち冷却してプリプレグ状に形成してなることを特徴とするＳＭＣ。
【請求項２】
少なくとも主剤、架橋剤、硬化剤、内部離型剤及び難燃剤からなる樹脂組成物及び繊維基材を搬送される上下２枚のキャリアフィルム間に挟み込んだ状態で該樹脂組成物を該繊維基材に含浸してＳＭＣを製造するに際し、上記主剤としてビニルエステル樹脂を用い、かつ、上記架橋剤としてスチレンモノマーを用いず、該スチレンモノマーより沸点の高い架橋剤としてのジアリルフタレートモノマーを用い、さらに上記樹脂組成物に増粘剤を含めず、これらの樹脂組成物を６５℃乃至８５℃の加熱温度に加熱して混合し、該混合物を冷却して常温では半固形状態であって加熱温度６５℃乃至８５℃で流動状態となる樹脂組成物を形成し、その後、該半固形状の樹脂組成物を６５℃乃至８５℃の加熱温度に加熱して流動状態の該樹脂組成物を該繊維基材に含浸したのち冷却してプリプレグ状に形成することを特徴とするＳＭＣの製造方法。
【請求項３】
上記繊維基材として、繊維マットを用いてなることを特徴とする請求項２記載のＳＭＣの製造方法。
【請求項４】
上記繊維マットはガラス繊維マットであることを特徴とする請求項３記載のＳＭＣの製造方法。
【請求項５】
上記各加熱温度はいずれも約７５℃であることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載のＳＭＣの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、大型医療用機器や、浴槽、浄化槽、貯水槽などの住宅設備機器の外装材などの成形品を上型及び下型を用いた加圧加熱成形加工により製造する際に用いられるシートモールディングコンパウンド（以下、「ＳＭＣ」という。）及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のＳＭＣ（すなわち、シート状樹脂繊維複合成形材料）として、少なくとも主剤、架橋剤、硬化剤、内部離型剤、難燃剤及び増粘剤からなる樹脂組成物及び繊維基材を上下２枚のキャリアフィルム間に挟み込んだ状態で該樹脂組成物を該繊維基材に含浸してなる構造のものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１３９２５７号
【特許文献２】特公平６−２２８０８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記従来構造の場合、上記樹脂組成物を組成する架橋剤としてスチレンモノマーが用いられ、このスチレンモノマーは沸点が約１４９℃であり、ＳＭＣを用いた加圧加熱成形加工の成形温度は１３５℃〜１６０℃であり、この成形温度で成形品を加熱加圧成形したとき、スチレンモノマーが沸騰して成形品の表面が粗となって商品価値の低いＳＭＣ成形品となることがあり、スチレンモノマーを含む樹脂組成物を用いて滑らかな表面に仕上げるためには例えば１００ｋｇ／ｃｍ２程度の高圧な加工圧力が必要となり、なぜならば、スチレンモノマーは成形温度１３５℃〜１６０℃で沸騰するため、沸騰に伴う泡を封止するために上型及び下型間における成形圧力を高圧にする必要があるからであり、それだけ、成形装置の大型化及び価格の高騰化の影響でＳＭＣ成形品の製造コストを低減するための隘路となることがあり、又、従来構造の場合、繊維基材に含浸される上記樹脂組成物は液状の樹脂組成物であり、上下のキャリアフィルム間への供給手段として液体ポンプを用いなければならず、樹脂組成物に増粘剤を含むことによる経時増粘作用も相俟って樹脂組成物のハンドリング性を低下させることがあり、ひいては、ＳＭＣの生産性が低下することがあるという不都合を有している。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明はこれらの不都合を解決することを目的とするもので、本発明のうちで、請求項１記載の発明は、少なくとも主剤、架橋剤、硬化剤、内部離型剤及び難燃剤からなる樹脂組成物及び繊維基材を上下２枚のキャリアフィルム間に挟み込んだ状態で該樹脂組成物を該繊維基材に含浸してなるシートモールディングコンパウンド（以下、「ＳＭＣ」という。）であって、上記主剤としてビニルエステル樹脂を用い、かつ、上記架橋剤としてスチレンモノマーを用いず、該スチレンモノマーより沸点の高い架橋剤としてのジアリルフタレートモノマーを用い、さらに上記樹脂組成物に増粘剤を含めず、これらの樹脂組成物を６５℃乃至８５℃の加熱温度に加熱して混合し、該混合物を冷却して常温では半固形状態であって加熱温度６５℃乃至８５℃で流動状態となる樹脂組成物を形成し、その後、該半固形状の樹脂組成物を６５℃乃至８５℃の加熱温度に加熱して流動状態の該樹脂組成物を該繊維基材に含浸したのち冷却してプリプレグ状に形成してなることを特徴とするＳＭＣにある。
【０００６】
又、請求項２記載の発明は、少なくとも主剤、架橋剤、硬化剤、内部離型剤及び難燃剤からなる樹脂組成物及び繊維基材を搬送される上下２枚のキャリアフィルム間に挟み込んだ状態で該樹脂組成物を該繊維基材に含浸してＳＭＣを製造するに際し、上記主剤としてビニルエステル樹脂を用い、かつ、上記架橋剤としてスチレンモノマーを用いず、該スチレンモノマーより沸点の高い架橋剤としてのジアリルフタレートモノマーを用い、さらに上記樹脂組成物に増粘剤を含めず、これらの樹脂組成物を６５℃乃至８５℃の加熱温度に加熱して混合し、該混合物を冷却して常温では半固形状態であって加熱温度６５℃乃至８５℃で流動状態となる樹脂組成物を形成し、その後、該半固形状の樹脂組成物を６５℃乃至８５℃の加熱温度に加熱して流動状態の該樹脂組成物を該繊維基材に含浸したのち冷却してプリプレグ状に形成することを特徴とするＳＭＣの製造方法にある。
【０００７】
又、請求項３記載の発明は、上記繊維基材として、繊維マットを用いてなることを特徴とするものであり、又、請求項４記載の発明は、上記繊維マットはガラス繊維マットであることを特徴とするものであり、又、請求項５記載の発明にあっては、上記各加熱温度はいずれも約７５℃であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は上述の如く、請求項１又は請求項２記載の発明にあっては、少なくとも主剤、架橋剤、硬化剤、内部離型剤及び難燃剤からなる樹脂組成物及び繊維基材を搬送される上下２枚のキャリアフィルム間に挟み込んだ状態で樹脂組成物を繊維基材に含浸してＳＭＣを製造するに際し、上記主剤としてビニルエステル樹脂を用い、かつ、上記架橋剤としてスチレンモノマーを用いず、該スチレンモノマーより沸点の高い架橋剤としてのジアリルフタレートモノマーを用い、さらに上記樹脂組成物に増粘剤を含めず、これらの樹脂組成物を６５℃乃至８５℃の加熱温度に加熱して混合し、混合物を冷却して常温では半固形状態であって加熱温度６５℃乃至８５℃で流動状態となる樹脂組成物を形成して保存し、その後、ＳＭＣの製造において、この半固形状の樹脂組成物を６５℃乃至８５℃の加熱温度に加熱して流動状態の樹脂組成物を繊維基材に含浸したのち冷却してプリプレグ状のＳＭＣを形成することになり、このように、上記主剤としてビニルエステル樹脂を用い、かつ、上記架橋剤としてスチレンモノマーを用いず、該スチレンモノマーより沸点の高い架橋剤としてのジアリルフタレートモノマーを用いているから、スチレンモノマーの沸点は約１４９℃であり、ジアリルフタレートモノマーの沸点は２００℃以上であり、ＳＭＣを用いた加圧加熱成形加工の成形温度は１３５℃〜１６０℃であるところ、この成形温度で成形品を加熱加圧成形したとき、架橋剤は沸騰しないので、成形品の表面が粗となることを防ぎ、沸騰による泡を封じ込めるための高圧が必要なく、低圧での成形が可能となり、例えば、１０ｋｇ／ｃｍ２程度の低圧な加工圧力で加工することができ、ＳＭＣ成形品の品質向上及び成形装置の大型化や価格の高騰化を抑制することができ、スチレンを含有しないので環境汚染の心配を無くすこともでき、又、増粘剤を含めないので、保存期間を長くすることができ、さらに、加熱温度が６５℃乃至８５℃であるから、樹脂組成物の溶融粘度が低くなり、成形加工性を高めることができ、硬化剤の分解を抑制できて保存安定性を高めることができ、また、特に、これらの樹脂組成物を６５℃乃至８５℃の加熱温度に加熱して混合し、混合物を冷却して常温では半固形状態であって加熱温度６５℃乃至８５℃で流動状態となる樹脂組成物を形成して保存しておき、その後、ＳＭＣの製造時において、この半固形状の樹脂組成物を６５℃乃至８５℃の加熱温度に加熱して流動状態の樹脂組成物を繊維基材に含浸したのち冷却した樹脂組成物を用いるので、例えば、液状の樹脂組成物を塗工部に供給するにはポンプ搬送する必要があるが、常温では半固形状態であって加熱温度６５℃乃至８５℃で流動状態となる樹脂組成物であるから塗工部への搬送等のハンドリング性を向上することができ、かつ、難燃剤を多く含めることができ、増量化も可能となり、製作コストの低減を図ることもでき、ひいては、ＳＭＣの生産性を高めることができる。
【０００９】
又、請求項３記載の発明にあっては、上記繊維基材として、繊維マットを用いてなるから、ＳＭＣの補強性を高めることができ、又、請求項４記載の発明にあっては、上記繊維マットはガラス繊維マットであるから、一層、ＳＭＣの補強性を高めることができ、又、請求項５記載の発明にあっては、上記各加熱温度はいずれも約７５℃であるから、樹脂組成物の溶融粘度が低くなり、成形加工性を高めることができ、硬化剤の分解を抑制できて保存安定性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態例の樹脂組成物の説明ブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態例の説明ブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態例の製造過程の説明図である。
【図４】本発明の実施の形態例のＳＭＣの説明断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１乃至図４は本発明の実施の形態例を示し、図１において、１は樹脂組成物であって、主剤、架橋剤、硬化剤、内部離型剤、難燃剤及び着色剤からなり、主剤としてビニルエステル樹脂を用い、かつ、架橋剤としてスチレンモノマーを用いず、スチレンモノマーより沸点の高い架橋剤を用い、さらに上記樹脂組成物１に増粘剤を含めない組成となっている。
【００１２】
ここに、架橋剤としてスチレンモノマーを用いない理由は、スチレンモノマーの沸点は約１４９℃であり、ＳＭＣを用いた加圧加熱成形加工の成形温度は１３５℃〜１６０℃であり、この成形温度で成形品を加熱加圧成形したとき、スチレンモノマーが沸騰し、成形品の表面が粗となって商品価値の低いＳＭＣ成形品となることがあるからであり、又、樹脂組成物１に増粘剤を含めない理由は、樹脂の硬化を進める化合物は硬化剤だけとなり、保存期間が長くなるからである。
【００１３】
しかして、この場合、上記架橋剤として、沸点が約２００℃以上のジアリルフタレートモノマー（以下「ＤＡＰモノマー」という。）を用いており、このＤＡＰモノマーを使用することにより、例えば１０ｋｇ／ｃｍ２程度の低圧な加工圧力で加工することができる。何故ならば、ＤＡＰモノマーは成形温度１３５℃〜１６０℃では沸騰しないので、沸騰に伴う泡を封止するための高圧が必要なく、単にＳＭＣを上型及び下型で押さえる程度の低圧力で良いからである。
【００１４】
又、その他の組成物として、上記硬化剤として各種の過酸化物など、内部離型剤としてワックス類、ステアリン酸亜鉛など、難燃剤（フィラー）として水酸化アルミニウム、炭酸カルシウムなど、着色剤として各種の顔料が用いられる。
【００１５】
そして、これらの主剤、架橋剤、硬化剤、内部離型剤、難燃剤及び着色剤からなる樹脂組成物１を６５℃乃至８５℃の加熱温度に加熱して混合し、該混合物を冷却して常温では半固形状態であって加熱温度６５℃乃至８５℃で流動状態となるブロック状の樹脂組成物１としている。
【００１６】
ここに、上記加熱温度を６５℃乃至８５℃としているのは、６５℃以下になると樹脂組成物１の溶融粘度が高くなって成形加工し難いことになり、８５℃以上になると硬化剤の分解温度以上となって保存安定性が低下するからであり、これらの点を考慮して加熱温度を約７５℃とすることが望ましい。
【００１７】
２は繊維基材であって、この場合、繊維マットが用いられ、繊維マットＲのうち、ガラス繊維を細断して接着剤によりマット状にしたガラス繊維マットが用いられている。尚、繊維マットに代えて、細断したガラス繊維を樹脂組成物１に散布することもある。又、繊維としてはガラス繊維に限らず、炭素繊維、麻、木綿等の天然繊維、ポリエステル、ポリアミド等の各種の合成繊維が用いられ、これら繊維を用いた織布、不織布なども用いられる。
【００１８】
しかして、図２の如く、上記常温では半固形状態（餅に似た状態）であって加熱温度６５℃乃至８５℃で流動状態となるブロック状の樹脂組成物１を保存しておき、ＳＭＣの製造時において、この半固形状の樹脂組成物１を６５℃乃至８５℃の加熱温度に加熱して流動状態の樹脂組成物を繊維基材２に含浸したのち冷却してプリプレグ状に形成することになる。
【００１９】
しかして、図３を参照して、製造過程を説明すると、Ｆ・Ｆはキャリアフィルムであって、例えば、厚さの５０μｍの片面離型処理ＰＥＴフィルムが用いられ、下側のキャリアフィルムＦは図示省略の搬送手段によりフィルム巻反Ｍより引き出されて連続搬送され、上記保存しておいた樹脂組成物１は第１塗工部Ｌのホッパーに投入され、第１塗工部Ｌ内の樹脂組成物１は第１塗工部Ｌに設けた図示省略の加熱手段により６５℃乃至８５℃、この場合、約７５℃の加熱温度で加熱され、この加熱により半固形状の樹脂組成物１は流動状態となり、この樹脂組成物１は堰板Ｓにより下側のキャリアフィルムＦ上に適宜厚さ、例えば、５００ｇ／ｍ２で塗工され、樹脂組成物１は加熱テーブルＧにより搬送状態においても約７５℃に維持され、次いで、巻反Ｎから引き出された繊維基材２を樹脂組成物１上に重ね合わせ、次いで、上側のキャリアフィルムＦをフィルム巻反Ｍより引き出して連続搬送し、上記保存しておいた樹脂組成物１は第２塗工部Ｋのホッパーに投入され、第２塗工部Ｋ内の樹脂組成物１は図示省略の加熱手段により６５℃乃至８５℃、この場合、約７５℃の加熱温度で加熱され、この加熱により半固形状の樹脂組成物１は流動状態となり、この樹脂組成物１は同じく堰板Ｓにより上側のキャリアフィルムＦ上に適宜厚さ、例えば、５００ｇ／ｍ２で塗工され、樹脂組成物１は加熱テーブルＧにより搬送状態においても約７５℃に維持され、樹脂組成物１が塗工されている下側のキャリアフィルムＦを上記繊維基材２上に重ね合わせ、次いで、数個の含浸ロールＥにより流動状態の樹脂組成物１を繊維基材２に押圧含浸し、含浸ロールＥは図示省略の加熱手段により約７５℃に加熱保持され、冷却し、図４に示す如く、上下のキャリアフィルムＦ・Ｆ間に樹脂組成物１及び繊維基材２を挟み込んだ状態のプリプレグ状のＳＭＣを製造し、巻反Ｈに巻き取って保管することになる。そして、このＳＭＣから上下のキャリアフィルムＦ・Ｆを剥離すると共に成形品に応じて適宜大きさに切断し、上型及び下型を用いて加熱加圧成形により成形品を製造することになる。
【００２０】
この実施の形態例は上記構成であるから、少なくとも主剤、架橋剤、硬化剤、内部離型剤及び難燃剤からなる樹脂組成物１及び繊維基材２を搬送される上下２枚のキャリアフィルム間に挟み込んだ状態で樹脂組成物１を繊維基材２に含浸してＳＭＣを製造するに際し、上記主剤としてビニルエステル樹脂を用い、かつ、上記架橋剤としてスチレンモノマーを用いず、該スチレンモノマーより沸点の高い架橋剤を用い、さらに上記樹脂組成物１に増粘剤を含めず、これらの樹脂組成物１を６５℃乃至８５℃の加熱温度に加熱して混合し、混合物を冷却して常温では半固形状態であって加熱温度６５℃乃至８５℃で流動状態となる樹脂組成物を形成して保存し、その後、ＳＭＣの製造において、この半固形状の樹脂組成物を６５℃乃至８５℃の加熱温度に加熱して流動状態の樹脂組成物１を繊維基材２に含浸したのち冷却してプリプレグ状のＳＭＣを形成することになる。
【００２１】
このように、上記主剤としてビニルエステル樹脂を用い、かつ、上記架橋剤としてスチレンモノマーを用いず、該スチレンモノマーより沸点の高い架橋剤を用いているから、スチレンモノマーの沸点は約１４９℃であり、ＳＭＣを用いた加圧加熱成形加工の成形温度は１３５℃〜１６０℃であるところ、この成形温度で成形品を加熱加圧成形したとき、架橋剤は沸騰しないので、成形品の表面が粗となることを防ぎ、沸騰による泡を封じ込めるための高圧が必要なく、低圧での成形が可能となり、例えば、１０ｋｇ／ｃｍ２程度の低圧な加工圧力で加工することができ、ＳＭＣ成形品の品質向上及び成形装置の大型化や価格の高騰化を抑制することができ、スチレンを含有しないので環境汚染の心配を無くすこともでき、又、増粘剤を含めないので、保存期間を長くすることができ、さらに、加熱温度が６５℃乃至８５℃であるから、樹脂組成物１の溶融粘度が低くなり、成形加工性を高めることができ、硬化剤の分解を抑制できて保存安定性を高めることができ、また、特に、これらの樹脂組成物１を６５℃乃至８５℃の加熱温度に加熱して混合し、混合物を冷却して常温では半固形状態であって加熱温度６５℃乃至８５℃で流動状態となる樹脂組成物を形成して保存しておき、その後、ＳＭＣの製造時において、この半固形状の樹脂組成物を６５℃乃至８５℃の加熱温度に加熱して流動状態の樹脂組成物１を繊維基材２に含浸したのち冷却した樹脂組成物１を用いるので、例えば、液状の樹脂組成物を塗工部に供給するにはポンプ搬送する必要があるが、常温では半固形状態であって加熱温度６５℃乃至８５℃で流動状態となる樹脂組成物１であるから塗工部への搬送等のハンドリング性を向上することができ、かつ、難燃剤を多く含めることができ、増量化も可能となり、製作コストの低減を図ることもでき、ひいては、ＳＭＣの生産性を高めることができる。
【００２２】
この場合、上記架橋剤として、ジアリルフタレートモノマーを用いてなるから、このジアリルフタレートモノマーの沸点は２００℃以上であり、加圧加熱成形加工の成形温度は１３５℃〜１６０℃であるところ、架橋剤は沸騰しないので、成形品の表面が粗となることを防ぎ、沸騰による泡を封じ込めるための高圧が必要なく、低圧での成形が可能となり、又、この場合、上記繊維基材２として、繊維マットＲを用いてなるから、ＳＭＣの補強性を高めることができ、又、この場合、上記繊維マットＲはガラス繊維マットであるから、一層、ＳＭＣの補強性を高めることができ、又、この場合、上記各加熱温度はいずれも約７５℃であるから、樹脂組成物１の溶融粘度が低くなり、成形加工性を高めることができ、硬化剤の分解を抑制できて保存安定性を高めることができる。
【実施例】
【００２３】
【表１】
0005450346.tif 000002
【００２４】
表１に示す主剤、架橋剤、硬化剤、内部離型剤及び難燃剤を約７５℃で加熱して撹拌混合冷却して、常温では半固形状態であって加熱温度約７５℃で流動状態となる樹脂組成物１を製作して保存しておき、その後、ＳＭＣの製造時において、この半固形状の樹脂組成物１を上下のキャリアフィルムＦ・Ｆ間に約７５℃の加熱温度に加熱して流動状態の樹脂組成物１を４５０ｇ／ｍ２乃至７５０ｇ／ｍ２の厚さの繊維基材２たるガラス繊維マットに含浸してＳＭＣを製造した。
【００２５】
そして、キャリアフィルムを剥離し、ＳＭＣを上型及び下型により約１６０℃、３ｋｇ／ｃｍ２、５分間の条件下で加熱加圧して成形品を製造したところ、良好な成形品を製造することができた。
【００２６】
尚、本発明は上記実施の形態例に限られるものではなく、上記樹脂組成物１、繊維基材２の組成及び種類等は適宜変更して設計されるものである。
【００２７】
以上、所期の目的を充分達成することができる。
【符号の説明】
【００２８】
Ｒ    繊維マット
Ｆ    キャリアフィルム
１    樹脂組成物
２    繊維基材
【図１】
0005450346.tif 000003
【図２】
0005450346.tif 000004
【図３】
0005450346.tif 000005
【図４】
0005450346.tif 000006