(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ｉ）（ａ）熱硬化性樹脂粉末と、
（ｂ）有機質バルーン、無機質バルーンおよびそれらの混合物から成る群から選択される充填材と
を均一に混合して粉体組成物を形成する工程、
（ii）該粉体組成物を繊維製補強材の表面に均一に接触させる工程、
（iii）該粉体組成物を加圧下で加熱して、該繊維製補強材に仮着してシート状材料を形成する工程、および
（iv）該シート状材料を複数枚積層し、加熱プレスして、融着一体化する工程
を含み、
該熱硬化性樹脂粉末が粒径１〜１００μｍを有し、
該熱硬化性樹脂が、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂およびノボラック型エポキシ樹脂の混合物であり、
該ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が軟化点６０〜１２０℃およびエポキシ当量４５０〜２０００を有し、前記ノボラック型エポキシ樹脂が軟化点６０〜１２０℃を有し、該ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂／ノボラック型エポキシ樹脂の配合比が８／１〜１／１であり、
該充填材が粒径１〜１００μｍを有し、
比重０．６〜１．１、曲げ強さ１００ＭＰａ以上および圧縮強さ１５０ＭＰａ以上を有することを特徴とする低比重樹脂積層板の製造方法。
【請求項２】
前記工程（iv）において、前記シート状材料を複数枚積層すると共に、その最上層、最下層およびこれらの中間層から選ばれる１以上の層に繊維製補強材に熱硬化性樹脂を含浸したプリプレグシートを積層し、加熱プレスして、融着一体化する請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
（ａ）熱硬化性樹脂粉末と、
（ｂ）有機質バルーン、無機質バルーンおよびそれらの混合物から成る群から選択される充填材と、
（ｃ）繊維製補強材と
を含有し、
該熱硬化性樹脂粉末が粒径１〜１００μｍを有し、
該熱硬化性樹脂が、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂およびノボラック型エポキシ樹脂の混合物であり、
該ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が軟化点６０〜１２０℃およびエポキシ当量４５０〜２０００を有し、前記ノボラック型エポキシ樹脂が軟化点６０〜１２０℃を有し、該ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂／ノボラック型エポキシ樹脂の配合比が８／１〜１／１であり、
該充填材が粒径１〜１００μｍを有し、
比重０．６〜１．１、曲げ強さ１００ＭＰａ以上および圧縮強さ１５０ＭＰａ以上を有することを特徴とする低比重樹脂積層板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気絶縁板、板状断熱材その他の軽量板状素材として用いられる低比重樹脂積層板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、合成樹脂積層板を製造するには、まず、ガラス繊維、カーボン繊維その他の合成繊維もしくは天然繊維からなる編織布また不織布を補強材とし、これに所要濃度の溶液またはエマルジョン化した熱硬化性樹脂を含浸する。そして、得られたウェブ片を複数枚積層して、上下対の熱盤を備えたホットプレスに収容し、所要の圧力下で加熱して硬化成形している。
【０００３】
このように成形される合成樹脂積層板は、主に補強材との組み合わせで所要の比重に調整されており、例えばガラス繊維を補強材にしたときの比重は約１．８〜２．０であり、綿布を補強材としたときの比重は約１．３５〜１．４である。また、このような合成樹脂積層板をさらに軽量化するため、主要バインダ成分である熱硬化性樹脂に、低比重の充填材を均一に分散させるかまたは補強材に対するバインダの含浸量や濃度を調節する手法も考えられる。
【０００４】
しかし、上記した合成樹脂積層板をより軽量化するバインダーの充填材として、泡状の空気を包含した微粒子状のバルーンを使用すると、液相中で浮いてしまい合成樹脂中に均一に分散しないため、含浸によって補強材に効率よく保持されないという問題点があった。
【０００５】
また、成形される積層板の比重を調整する他の手法として、ロール体から連続供給されるウェブ状の繊維製補強材に対するバインダの含浸量や濃度を制御する手法があるが、ウェブの進行速度、バインダの流動性や粘性等の多くの要因が関与しており、そのような制御は煩雑で他に適当な手法がないという問題点もあった。
【０００６】
本発明者らは、バインダ中に低比重の充填材を均一に分散させ、しかもこのバインダの補強材への保持量すなわち積層板の比重調整を簡便な手法で行うことができるようにするため、上記低比重の充填材として、有機質バルーン、無機質バルーンのそれぞれ単独または両者の併用を用いて、熱硬化性樹脂粉末との混合物を、繊維製補強材表面に付着させ、次いで加熱および加圧下で前記混合物を前記補強材に仮着してシート状材料とし、得られたシート状材料を複数枚積層して加熱および加圧下で融着一体化する、低比重樹脂積層板の製造方法を提案した（特許文献１）。
【０００７】
上記製造方法を用いることによって、低比重の充填材として上記バルーンを熱硬化性樹脂粉末に所要の割合で均一に分散して、補強材に保持させることができるので、顕著な軽量化を図ることができ、また、バインダの付着量の調整も容易であるから、比重調整を容易に行なうことができ、製造工程の効率が良く、バインダーの配合容易性によって製造コストの低減も図ることができた。
【０００８】
しかしながら、環境問題を視野に入れて、自動車の低燃比化や電気エネルギー利用への移行、鉄道車両の更なる高速化などを図るため、燃料や電気エネルギーの消費を低減しようとする要求はますます高まり、自動車や鉄道車両などに使用される材料に関して、強度等の他の特性を損なうことなく、更なる軽量化が要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平５‐４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記のような従来の低比重樹脂積層板の有する問題点を解決し、外観や、電気特性、機械的強度および熱伝導率などの他の特性を損なうことなく、更に低比重化を可能とした低比重樹脂積層板およびその製造方法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】
【００１１】
本発明者等は、上記目的を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、低比重充填材と混合する熱硬化性樹脂粉末の粒径を非常に小さくすることによって両者を均一に分散させることができ、他の特性を損なうことなく、更に低比重化を可能とした低比重樹脂積層板およびその製造方法を提供し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】
即ち、本発明は、
（ｉ）（ａ）熱硬化性樹脂粉末と、
（ｂ）有機質バルーン、無機質バルーンおよびそれらの混合物から成る群から選択される充填材と
を均一に混合して粉体組成物を形成する工程、
（ii）該粉体組成物を繊維製補強材の表面に均一に接触させる工程、
（iii）該粉体組成物を加圧下で加熱して、該繊維製補強材に仮着してシート状材料を形成する工程、および
（iv）該シート状材料を複数枚積層し、加熱プレスして、融着一体化する工程
を含み、
該熱硬化性樹脂粉末が粒径１〜１００μｍを有することを特徴とする低比重樹脂積層板の製造方法に関する。
【００１３】
更に、本発明を好適に実施するために、
前記工程（iv）において、前記シート状材料を複数枚積層すると共に、その最上層、最下層およびこれらの中間層から選ばれる１以上の層に繊維製補強材に熱硬化性樹脂を含浸したプリプレグシートを積層し、加熱プレスして、融着一体化し；
前記熱硬化性樹脂が、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂およびノボラック型エポキシ樹脂の混合物であり；
前記ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が軟化点６０〜１２０℃およびエポキシ当量４５０〜２０００を有し、前記ノボラック型エポキシ樹脂が軟化点６０〜１２０℃を有し、該ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂／ノボラック型エポキシ樹脂の配合比が８／１〜１／１である；
ことが望ましい。
【００１４】
本発明の他の態様として、
（ａ）熱硬化性樹脂粉末と、
（ｂ）有機質バルーン、無機質バルーンおよびそれらの混合物から成る群から選択される充填材と、
（ｃ）繊維製補強材と
を含有し、比重０．６〜１．１、曲げ強さ１００ＭＰａ以上および圧縮強さ１５０ＭＰａ以上を有することを特徴とする低比重樹脂積層板がある。
【００１５】
本発明の更に他の態様として、
（ｉ）（ａ）粒径１〜１００μｍを有する熱硬化性樹脂粉末と、
（ｂ）有機質バルーン、無機質バルーンおよびそれらの混合物から成る群から選択される充填材と
を均一に混合して粉体組成物を形成し、
（ii）該粉体組成物を繊維製補強材の表面に均一に接触させ、
（iii）該粉体組成物を加圧下で加熱して、該繊維製補強材に仮着してシート状材料を形成し、
（iv）該シート状材料を複数枚積層し、加熱プレスして、融着一体化する
ことによって製造され、
比重０．６〜１．１、曲げ強さ１００ＭＰａ以上および圧縮強さ１５０ＭＰａ以上を有することを特徴とする低比重樹脂積層板がある。
【００１６】
また、本発明を好適に実施するために、前記熱硬化性樹脂が、ビスフェノール型エポキシ樹脂およびノボラック型エポキシ樹脂の混合物であり、該ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂／ノボラック型エポキシ樹脂の配合比が８／１〜１／１であることが望ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の低比重樹脂積層板の製造方法は、有機質バルーン、無機質バルーンおよびそれらの混合物から成る群から選択される低比重充填材を熱硬化性樹脂粉末に所要の割合で均一に分散した粉末組成物として、繊維製補強材に保持させることができるので、顕著な軽量化を図ることができ、また、バインダの付着量の調整も容易であるから、比重調整を容易に行なうことができる。従って、製造工程の効率が良く、バインダーの配合容易性によって製造コストの低減も図れることとなり、この発明の産業上の利用価値はきわめて高いものであるということができる。加えて、本発明の低比重樹脂積層板の製造方法においては、上記熱硬化性樹脂粉末の粒径を非常に小さくすることによって、外観や、電気特性、機械的強度および熱伝導率などの他の特性を損なうことなく、更に低比重の樹脂積層板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の低比重樹脂積層板の製造方法の１つの態様を説明する製造工程の概略説明図である。
【図２】図１のホットプレス機の要部概略説明図である。
【図３】図２のシート状材料の積層状態を示す概略説明図である。
【図４】本発明の低比重樹脂積層板の製造方法におけるシート状材料の他の積層状態を示す概略説明図である。
【図５】本発明の低比重樹脂積層板の製造方法におけるシート状材料の更に他の積層状態を示す概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
前述のように、本発明は、
（ｉ）（ａ）熱硬化性樹脂粉末と、
（ｂ）有機質バルーン、無機質バルーンおよびそれらの混合物から成る群から選択される充填材と
を均一に混合して粉体組成物を形成する工程、
（ii）該粉体組成物を繊維製補強材の表面に均一に接触させる工程、
（iii）該粉体組成物を加圧下で加熱して、該繊維製補強材に仮着してシート状材料を形成する工程、および
（iv）該シート状材料を複数枚積層し、加熱プレスして、融着一体化する工程
を含み、
該熱硬化性樹脂粉末が粒径１〜１００μｍを有することを特徴とする低比重樹脂積層板の製造方法に関する。
【００２０】
以下、本発明の低比重樹脂積層板の製造方法を、工程（ｉ）〜（iv）の順に、図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
工程（ｉ）
まず、工程（ｉ）においては、（ａ）熱硬化性樹脂粉末と、（ｂ）有機質バルーン、無機質バルーンおよびそれらの混合物から成る群から選択される充填材とを均一に混合して粉体組成物を形成する。上記混合を行う方法としては、混合時に上記バルーンが割れずに熱硬化性樹脂粉末と均一に混合できるものであれば特に限定されず、回転混合機など当業者に公知の混合機を用いることができる。
【００２２】
（ａ）熱硬化性樹脂粉末
本発明の上記製造方法に用いる上記熱硬化性樹脂は、特にその種類を限定するものでなく、たとえば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、熱硬化型のポリイミド樹脂その他の熱硬化性樹脂のそれぞれ単独または複数種混合した樹脂粉末が挙げられる。上記熱硬化性樹脂の中でも、積層板としての成形性や作業性、繊維製補強材との接着性、得られる積層板の電気絶縁性などがバランスよく優れるエポキシ樹脂が好ましい。
【００２３】
上記エポキシ樹脂として、常温で固体状であり粉末化可能なエポキシ樹脂であれば特に限定されないが、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ビスフェノールＳ型、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂などの２官能性のビスフェノール型エポキシ樹脂、およびフェノールノボラック、ｏ‐クレゾールノボラック、ｍ‐クレゾールノボラック、ｐ‐クレゾールノボラックなどの多官能性のノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂等が挙げられ、これらのエポキシ樹脂は、１種または２種以上を混合して用いることができる。上記ビスフェノール型エポキシ樹脂としてはビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が好ましく、上記ノボラック型エポキシ樹脂としては、ｏ‐クレゾールノボラックエポキシ樹脂が好ましい。
【００２４】
本発明に用いる熱硬化性樹脂粉末は、粒径１〜１００μｍを有することを要件とするが、好ましくは１０〜６０μｍ、より好ましくは２０〜４０μｍである。上記熱硬化性樹脂粉末の粒径が、１μｍ未満では低比重充填材との粒子径の差が大きく、均一な混合が難しく、また１μｍ未満への粉砕は、粉砕時に発生する熱による樹脂の溶融防止等のために、特別な設備が必要となり、粉砕工程に時間とコストがかかってしまう。また、１００μｍを超えると樹脂のかさ比重が高いために、低比重充填材との均一な混合に必要な樹脂量を減らすことができず、その結果、低比重充填材の配合割合を増加することができないため低比重樹脂積層板を製造できなくなる。本明細書中で用いられる熱硬化性樹脂粉末の粒径とは、株式会社堀場製作所製、レーザ回折／散乱式粒子径分布測定装置「Ｐａｒｔｉｃａ  ＬＡ−９５０Ｖ２」を使用し、乾式法によって測定した平均粒径を意味する。
【００２５】
上記のように、本発明に用いられる熱硬化性樹脂粉末は特定の粒径を有することを要件とするが、通常、フレークやビーズ形状で供給される熱硬化性樹脂を粉砕することによって、上記特定粒径に調節する。従って、粉砕のし易さから、上記熱硬化性樹脂の軟化点は、６０〜１２０℃、好ましくは７０〜１１０℃、より好ましくは８０〜１０５℃であることが望ましい。上記熱硬化性樹脂の軟化点が、６０℃より低いと粉砕時に発生する熱で樹脂が溶融して粉砕が困難となり、１２０℃より高いと繊維製補強材への仮着が不十分になる可能性がある。
【００２６】
また、上記熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いる場合、プリプレグの作製時の加圧下での加熱工程や加熱プレス工程における成形性の優れたビスフェノール型エポキシ樹脂と、同等の軟化点を有していても、粉砕時のベトツキなどが少なく粉砕の容易さや耐熱性などの優れたノボラック型エポキシ樹脂を混合して用いることが好ましい。上記ビスフェノール型エポキシ樹脂（ｃ）とノボラック型エポキシ樹脂（ｄ）の配合比（ｃ／ｄ）は、８／１〜１／１、好ましくは６／１〜２／１、より好ましくは５／１〜３／１であることが望ましい。全エポキシ樹脂の質量をベースとして、上記ノボラック型エポキシ樹脂（ｄ）が１１．１質量％未満では得られる低比重樹脂積層板の耐熱性が低くなり、５０質量％を超えると樹脂の溶融粘度が高くなりすぎて繊維製補強材への樹脂の含浸が不十分となる。
【００２７】
本発明の低比重樹脂積層板の製造方法に用いる熱硬化性樹脂粉末（ａ）には、上記のようなエポキシ樹脂を用いる場合、硬化剤および硬化促進剤を含有する。上記硬化剤としては、ジシアンジアミド、ｍ−フェニレンジアミンやジアミノジフェニルメタンなどのアミン類、無水フタル酸や無水トリメリット酸等の酸無水物類などが挙げられ、これらの中でも常温で固体状（粉末状）のものが好ましい。上記硬化剤の配合量は、当業者に公知のように、使用するエポキシ樹脂のエポキシ当量と硬化剤の活性水素量により算出する。これらは単独で用いてもよく、併用してもよい。
【００２８】
尚、上記のように熱硬化性樹脂として２種のエポキシ樹脂の混合物を用いる場合、両者を溶融混合または混練して均一な混合物とし、冷却したものを粉砕して、熱硬化性樹脂粉末を得る。そのような方法としては特に限定されず、混合機、混練ロール、押出機などの当業者に公知の方法を用いることができる。
【００２９】
（ｂ）低比重充填材
また、本発明に用いる充填材としての有機質バルーンまたは無機質バルーンは、比重が０．０５〜０．７０の範囲であれば、その材質を特に限定するものでなく、合成樹脂、セルロースその他の有機質、シラス、ガラス、アルミナその他の無機質を材料として造粒時に極微泡を含有させたバルーン、たとえばプラスチックバルーン、ガラスバルーン、シラスバルーン、アルミナバルーンなどであって、積層板の用途に応じて、耐熱性、耐酸性、剛性、耐久性を備えたものを選択使用する。このうちガラスバルーンの粒径は、例えば、１０〜１２０μｍのものが好ましく、市販のものとしては住友スリーエム株式会社製の「グラスバブルズ」が挙げられる。また、ビニリデンクロライドとアクリロニトリルのコポリマーからなる有機質バルーンの粒径は、１０〜１００μｍ（中心値４０〜６０μｍ）を例示できる。このような有機質バルーンまたは無機質バルーンの粒径は、いずれのものでも粒度分布の範囲が狭いほど分散が均一で好ましいのは言うまでもない。
【００３０】
前記した熱硬化性樹脂粉末（ａ）とガラスバルーン（ｂ）の配合割合（ａ／ｂ）は、質量比で、２／１〜０．８／１、好ましくは１．８／１〜１／１、より好ましくは１．５／１〜１／１であることが望ましい。上記配合割合（ａ／ｂ）が、２／１より大きいと（ガラスバルーンが３３．３質量％より少ないと）ガラスバルーンが少なくなりすぎて得られる低比重樹脂積層板の軽量化が十分に行えず、０．８／１より小さいと（ガラスバルーンが５５．６質量％より多いと）ガラスバルーンと繊維製補強材とを十分に繋ぎとめるだけの樹脂が不足して機械的強度が低下する等、十分な物性が得られなくなる。
【００３１】
工程（ii）
工程（ii）において、上記工程（ｉ）において得られた上記粉体組成物を繊維製補強材の表面に均一に接触させる。そのような方法としては、例えば、上記繊維製補強材の表面に上記粉体組成物を載せて、スキージ板などを用いて粉体組成物層が一定の厚さとなるように余分な粉体組成物を掻き取ったり、均一な高さに調整したギャップを通過させたりすることによって行うことができる。上記粉体組成物層の厚さは、次の工程（iii）で得られるシート状材料の所望の厚さによって適宜調整する。
【００３２】
この発明に用いる繊維製補強材は、ガラス繊維、カーボン繊維、ロックウール、金属繊維等の無機繊維もしくはウィスカまたは綿、麻その他の天然繊維もしくは合成繊維からなる有機質繊維をその材料としてシート状の編織布または不織布としたものであって、成形後に所要の機械的強度を有するものが好ましい。更に、上記繊維製補強材としては、得られる積層板の強度、電気特性、熱的特性などから、ガラス繊維の織布、即ち、ガラスクロスが好ましい。
【００３３】
工程（iii）
工程（iii）において、上記粉体組成物を加圧下で加熱して、上記繊維製補強材に仮着してシート状材料を形成する。上記工程（ii）において得られた粉体組成物を表面に均一に接触させた繊維製補強材を、例えば加熱加圧ロール間を通過させることによって、上記粉体組成物を上記繊維製補強材に仮着する。上記加熱加圧ロールの温度範囲は６０〜１６０℃、好ましくは８０〜１５０℃、より好ましくは１００〜１５０℃であり、線圧は２〜４０Ｎ／ｃｍ、好ましくは５〜３０Ｎ／ｃｍ、より好ましくは１０〜２５Ｎ／ｃｍである。上記加熱加圧ロールの温度が、６０℃未満では、熱硬化性樹脂粉末が溶融しないため、繊維製補強材に仮着できず、１６０℃を超えると加熱加圧ロール通過中に硬化反応が進行し過ぎてしまう。例えば熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を選択した場合は約１４０℃が適温といえる。上記加熱加圧ロールの線圧が、２Ｎ／ｃｍ未満では、粉体組成物に十分に熱が伝わらないために繊維製補強材に仮着できず、４０Ｎ／ｃｍを超えると繊維製補強材表面に接触させた粉体組成物が崩れてしまい、均一な厚さでなくなる。
【００３４】
工程（iv）
工程（iv）において、上記工程（iii）において得られたシート状材料を複数枚積層し、加熱プレスして、融着一体化することによって、本発明の低比重樹脂積層板を作製する。上記のように加熱プレスする装置としては、例えば図１に示すようなホットプレス機を用いる。上記ホットプレス機１２は、複数の加熱加圧盤１３を積み重ねた構造であり、それぞれの間に、図２および図３に示すようにシート状材料Ｐ２を複数枚積層配置して、２〜８ＭＰａ、好ましくは３〜７ＭＰａ、より好ましくは４〜６ＭＰａの圧力下で、１３０〜１８０℃、好ましくは１５０〜１８０℃、より好ましくは１６０〜１７５℃に加熱し、これらを融着一体化する。
【００３５】
上記圧力が、２ＭＰａ未満ではシート状材料が互いに十分に接着しないために所望の物性が得られず、８ＭＰａを超えると低比重充填材が破壊する可能性が高くなる。上記加熱温度が、１３０℃より低いとシート状材料に十分な熱が伝わらず、硬化不足になる可能性があり、また成形時間が長くなるため生産性が悪くなり、１８０℃より高いと樹脂の溶融粘度が低くなり過ぎて成形条件のコントロールが難しくなる。例えばエポキシ樹脂を選択使用すれば、１７５℃が適温である。
【００３６】
図３に示す上記シート状材料Ｐ２を複数枚積層して得られる積層板の成形に際しては、シート状材料Ｐ２を所望の成形品に重量換算し、その換算量に相当する枚数のシート状材料Ｐ２を重ねて加熱加圧盤１３間に収容する。このとき、成形品の平面精度をより高める必要のある場合には、図２に示す加熱加圧盤１３とシート状材料Ｐ２との間に鏡面板１４を介して挾持してもよい。このようにしてホットプレス機１２による加熱成形を経たシート状材料Ｐ２の積層体は、次に、図１に示す切断機１５によって所定の大きさに切断し、最終製品である低比重樹脂積層板Ａを得ることができる。
【００３７】
また、上記工程（iv）において、上記シート状材料を複数枚積層すると共に、その最上層、最下層およびこれらの中間層から選ばれる１以上の層に、繊維製補強材に熱硬化性樹脂を含浸したプリプレグシートを積層し、加熱プレスして、融着一体化することが好ましい。上記繊維製補強材に熱硬化性樹脂を含浸したプリプレグシートとは、本発明の上記シート状材料とは異なって低比重充填材を含まず、かつ上記繊維製補強材を粉体組成物ではなく熱硬化性樹脂溶液に含浸して得られたプリプレグであり、上記シート状材料より高い機械的強度を得られる積層板に付与するものである。
【００３８】
例えば、図４に示すように、シート状材料Ｐ２を複数枚積層配置した際、最上層および最下層に繊維製補強材に熱硬化性樹脂を含浸したプリプレグシートＰ３を積層し、得られる積層板Ａ１の機械的強度を高めてもよい。また、図５に示すように、複数枚積層したシート状材料Ｐ２の中間層に更にプリプレグシートＰ３を積層し、得られる積層板Ａ２の機械的強度を更に高めてもよい。
【００３９】
前述のように、ガラス繊維を補強材にした合成樹脂積層板の比重が約１．８〜２．０であるのに対して、本発明の低比重樹脂積層板の製造方法によって得られた上記積層板は、比重０．６〜１．１、好ましくは０．７〜１．０５を有する。
【００４０】
また、本発明の低比重樹脂積層板の製造方法によって得られた上記積層板は、曲げ強さ１００ＭＰａ以上、好ましくは１１０ＭＰａ以上、より好ましくは１２０ＭＰａ以上を有する。上記曲げ強さが１００ＭＰａ未満では、前述のような自動車や鉄道車両などに使用される材料として適さない。上記曲げ強さの上限値は大きいほど上記用途には好ましいが、上記積層板の材料の配合量や割合などから２５０ＭＰａ以下である。上記曲げ強さの測定方法は、ＪＩＳ  Ｋ ６９１１に準拠して行った。
【００４１】
更に、本発明の低比重樹脂積層板の製造方法によって得られた上記積層板は、圧縮強さ１５０ＭＰａ以上、好ましくは１６０ＭＰａ以上、より好ましくは１８０ＭＰａ以上を有する。上記圧縮強さが１５０ＭＰａ未満では、前述のような自動車や鉄道車両などに使用される材料として適さない。また、上記圧縮強さは大きいほど上記用途には好ましいが、上記積層板の材料の配合量や割合などから３００ＭＰａ以下である。上記圧縮強さの測定方法は、ＪＩＳ  Ｋ ６９１１に準拠して行った。
【００４２】
本発明の低比重樹脂積層板の製造方法では、（ａ）熱硬化性樹脂粉末と、（ｂ）有機質バルーン、無機質バルーンおよびそれらの混合物から成る群から選択される低比重充填材とからなるバインダが粉体組成物であるため、低比重充填材が樹脂溶液中で浮いてしまい不均一になるということがなく、混合割合に拘らず、これらが相溶性よく均一分散し、繊維製シート状補強材に保持され易い。また、このような保持を行なうとき、補強材表面に前記バインダを付着させた後、加熱および加圧下に仮着しており、バインダの厚みを前記付着時に変更するだけで、その後に成形される樹脂積層板の比重を調整することができる。更に、本発明の低比重樹脂積層板の製造方法では、上記粉体組成物に用いられる上記熱硬化性樹脂粉末の粒径を従来のものより非常に小さい特定範囲内に規定することにより、外観や、電気特性、機械的強度および熱伝導率などのその他の特性を損なうことなく、更に低比重の樹脂積層板を提供することができる。
【実施例】
【００４３】
（ｉ）熱硬化性樹脂粉末（ａ）の作製
以下の表１〜２に示すエポキシ樹脂ＡおよびＢ並びに硬化剤を二軸押出機（シンシナティーエクストルージョン株式会社製の「ＴＩＴＡＮ−４５」）を用いて混練し、冷却して、ペレット状の熱硬化性樹脂組成物を形成し、粉砕機（東京アトマイザー製造株式会社製「ミルスターダム」）を用いて粉砕して熱硬化性樹脂粉末を得た。得られた熱硬化性樹脂粉末の粒径を同表に示す。
【００４４】
【表１】
0005924893.tif 000002
【００４５】
【表２】
0005924893.tif 000003
（注１）新日鐵化学株式会社から商品名「ＹＤ−０１２」で市販されているビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量７５０ｇ／ｅｑ、軟化点８０℃）
（注２）新日鐵化学株式会社から商品名「ＹＤＣＮ−７００−１０」で市販されているｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（エポキシ当量２０６ｇ／ｅｑ、軟化点８０℃）
（注３）エアープロダクツジャパン株式会社から商品名「アミキュアＣＧ−３２５」で市販されているジシアンジアミド硬化剤
（注４）住友スリーエム株式会社から商品名「グラスバブルズ」で市販されているガラスバルーン（粒径４０μｍ、比重０．３８）
（注６）樹脂含有率（Ｒ.Ｃ.）：積層板の全重量（熱硬化性樹脂粉末＋充填材＋繊維製補強材）に対する上記熱硬化性樹脂粉末（ａ）の配合割合
【００４６】
（ii）低比重樹脂積層板の製造
図１に示す製造装置を用いて、まず、ウェブ状のガラス繊維織布からなる繊維製補強材Ｐ（日東紡績株式会社から商品名「ＷＥＡ２６」で市販されているガラスクロスを３〜４ｍ／分の一定速度でロール体１から繰り出し、上下面開口の枠型容器２の下面に沿わせてテンションがかる状態で進行させる。このとき補強材Ｐの下面にはロール体３から引き出されたポリエステル製剥離シートＳ１を同じくテンションがかかる状態で密接させ、上記補強材Ｐと同じ速度で移送した。枠型容器２の上方には、ホッパー４、さらに上方には回転式混合機５が設置されており、上記回転式混合機５中に、上記（ｉ）で作製した熱硬化性樹脂粉末（ａ）と低比重充填材（ｂ）を入れて均一に混合して粉体組成物Ｍを作製した。得られた粉体組成物Ｍを、ホッパー４を通って、枠型容器２内に連続的に供給した。
【００４７】
枠型容器２の下流側の端部には上記補強材Ｐの幅方向にわたって均一な高さ（１．４ｍｍ）に調整した厚み制御ギャップ６が形成されており、上記補強材Ｐの表面に厚さ約１．１３ｍｍの粉体組成物層を均一に形成した。厚み制御ギャップ６は、容器２の下流側の側面を上下方向にスライド可能としてその高さを変えることにより、所望の厚みに粉体組成物層を適宜調整できるようになっている。また、別途剥離シートＳ２をロール体７から引き出して、粉体組成物層上面に添着した。
【００４８】
このようにして得られた均一な粉体組成物層を有するウェブ状の上記補強材Ｐは、剥離シートＳ１およびＳ２で上下面を挟まれた状態で、１４０℃に加熱された一対の加熱ロール８および９の周面に通過させ、加圧ロール１０による線圧２０Ｎ／ｃｍの加圧下で加熱した。このとき、粉体組成物中のエポキシ樹脂は部分的に溶融してガラスバルーンと一体化した状態でウェブ状の上記補強材Ｐに一部含浸しながら固着され、半硬化状態のプリプレグＰ１が形成された。
【００４９】
プリプレグＰ１は２枚の刃が対抗して接離する切断装置１１によって、所定の大きさ（１０００ｍｍ×１０００ｍｍ）の方形状に切断してシート状材料Ｐ２とし、剥離シートＳ１、Ｓ２を剥してから、上記シート状材料Ｐ２複数枚を積層してホットプレス機１２に収容して融着成形した。
【００５０】
図１に示すようにホットプレス機１２は、複数の加熱加圧盤１３を積み重ねた構造であり、それぞれの間にシート状材料Ｐ２を７枚積層配置して５ＭＰａの圧力下で１７５℃に加熱し、これらを融着一体化した。
【００５１】
このようにしてホットプレス１２による加熱成形を経たシート状材料Ｐ２の積層体は、つぎに切断機１５によって所定の大きさに切断され、最終製品である樹脂積層板Ａを得た。
【００５２】
また、図１に示すように、剥離シートＳ１およびＳ２は、無端環状として、それぞれ加圧ロール１０または加熱ロール９の周面を経由するよう周回させると、これらをプリプレグＰ１の上下面から自動的に剥すことができ、しかも剥離シートＳ１、Ｓ２の再使用によって生産コストが低減する。なお、上記した剥離シートＳ１、Ｓ２はポリエステル製のものを示したが、その他の合成樹脂製または紙であってよいのはもちろんである。
【００５３】
得られた上記樹脂積層板の比重、絶縁抵抗（常態および煮沸後）、曲げ強さ、圧縮強さ、吸水率および熱伝導率を測定して、それらの結果を以下の表３〜４に示す。熱伝導率の測定はＡＳＴＭ  Ｄ４３５１に準拠し、芝山式（アセトン‐ベンゼン法）により行い、その他の測定方法は、ＪＩＳ  Ｋ ６９１１に準拠して行った。
【００５４】
（試験結果）
【表３】
0005924893.tif 000004
【００５５】
【表４】
0005924893.tif 000005
【００５６】
実施例１の本発明の樹脂積層板は、熱硬化性樹脂粉末の粒径が大きい以外は同様にして作製した比較例１の従来の樹脂積層板と比べて、比重は同等でも、曲げ強さ、圧縮強さ、絶縁抵抗（常態および煮沸後）、吸水率などの他の物性が非常に優れたものとなった。
【００５７】
また、実施例２〜４の本発明の樹脂積層板は、比較例の従来の樹脂積層板と比べて、絶縁抵抗（常態および煮沸後）、曲げ強さ、圧縮強さおよび吸水率などの他の特性を損なうことなく、熱伝導率は小さくなり、比重が非常に低くなっていることがわかる。
【００５８】
更に、粉体組成物の塗布量を増加した以外は実施例４と同様にして作製した実施例５の本発明の樹脂積層板は、煮沸後の絶縁抵抗、曲げ強さおよび吸水率が若干低下しているものの、熱伝導率が更に低く断熱性に優れ、比重が０．８３と更に非常に低い値を示し、大きな軽量化が可能となった。また、熱硬化性樹脂粉末の粒径を変更した以外は実施例５と同様にして作製した実施例６〜７の本発明の樹脂積層板も、煮沸後の絶縁抵抗、曲げ強さおよび吸水率が若干低下しているものの、熱伝導率が低く断熱性に優れ、比重が０．８３と更に非常に低い値を示し、大きな軽量化が可能となった。
【００５９】
比較例１は、熱硬化性樹脂粉末の粒径が大きいため、熱硬化性樹脂粉末の粒径が小さい以外は同様にして作製した実施例１の樹脂積層板と比較すると、比重値は同等であるが、上記他の物性が非常に劣るものとなっており、
比較例２は、熱硬化性樹脂粉末の粒径が小さい以外は同様にして作製した実施例５の樹脂積層板と比較すると、熱硬化性樹脂粉末の粒径が大きいため、粉体組成物を繊維製補強材に仮着するバインダー量が不足し、シート状材料を作製できず、成形できなかった（従って、特性評価ができなかった）。
【００６０】
比較例３は、熱硬化性樹脂粉末の粒径が１１０μｍと大きく、熱硬化性樹脂粉末の粒径が小さい以外は同様にして作製した実施例５〜７の樹脂積層板と比較すると、比重値および熱伝導率値は同等であるが、その他の特性が非常に劣るものとなっており、また粉体組成物の繊維製補強材への仮着が不十分であるため、ハンドリング性が悪く、生産性に劣るものとなった。
【００６１】
また、熱硬化性樹脂粉末の粒径を０．５μｍで粉砕しようとした結果、粉砕時に発生する熱により、樹脂が溶融したため粉砕できなかった。
【００６２】
即ち、本発明の低比重樹脂積層板の製造方法を用いることによって、従来の積層板の製造方法では製造できなかった上記実施例５〜７の比重０．８３の積層板が製造可能となったのである。
【符号の説明】
【００６３】
Ｐ … 繊維製補強材
Ｐ１ … プリプレグ
Ｐ２ … シート状材料
Ｐ３ … 低比重充填材を含まない繊維製補強材を熱硬化性樹脂溶液に含浸して得られたプリプレグ
Ｍ … 粉体組成物
Ａ、Ａ１、Ａ２ … 低比重樹脂積層板
Ｓ１、Ｓ２ … 剥離シート
１ … 繊維製補強材ロール体
２ … 枠型容器
３、７ … 剥離シートロール体
４ … ホッパー
５ … 回転式混合機
６ … 厚さ制御ギャップ
８、９ … 加熱ロール
１０ … 加圧ロール
１１ … 切断装置
１２ … ホットプレス機
１３ … 加熱加圧盤
１４ … 鏡面板
１５ … 切断機
【図１】
0005924893.tif 000006
【図２】
0005924893.tif 000007
【図３】
0005924893.tif 000008
【図４】
0005924893.tif 000009
【図５】
0005924893.tif 000010