(57)【要約】【課題】ドア構造体を構成するドア外装材を提供する。【解決手段】内面と外面である反対向きの両面をもつ長方形の中実のシートを備え、中実のシートがポリマー材料とナノ成分とを含むシートモールディングコンパウンドを有する。ポリマー材料が、不飽和ポリエステルと、共硬化可能な不飽和モノマーとの反応生成物を含む。シートが、少なくとも１０重量％の裁断されたガラス繊維、炭酸カルシウムのフィラー及びパーオキサイドの触媒、低収縮化剤をさらに含む。外面が、ドアパネルを模した高低差付けされた部分、木目のテクスチャーを有する。ナノ成分が、層間挿入され修飾された粘土鉱物を含み、層間挿入され修飾された粘土鉱物が、モンモリロナイトを含み、第四アンモニウム塩を修飾剤として含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドア構造体を構成するためのドア外装材であって、
内面と外面である反対向きの両面をもつ長方形の中実のシートを備え、該中実のシートがポリマー材料とナノ成分とを含むシートモールディングコンパウンドを有する、ドア外装材。
【請求項２】
前記ポリマー材料が、不飽和ポリエステルと、共硬化可能な不飽和モノマーとの反応生成物を含む、請求項１のドア外装材。
【請求項３】
前記シートが、少なくとも１０重量％の裁断されたガラス繊維をさらに含む、請求項２に記載のドア外装材。
【請求項４】
前記シートが、炭酸カルシウムのフィラー及びパーオキサイドの触媒をさらに含む、請求項２に記載のドア外装材。
【請求項５】
前記シートが、低収縮化剤をさらに含む、請求項１に記載のドア外装材。
【請求項６】
前記外面が、ドアパネルを模した高低差付けされた部分を有する、請求項１に記載のドア外装材。
【請求項７】
前記外面が、木目のテクスチャーを有する、請求項１に記載のドア外装材。
【請求項８】
前記ナノ成分が、層間挿入され修飾された粘土鉱物を含む、請求項１に記載のドア外装材。
【請求項９】
前記層間挿入され修飾された粘土鉱物が、モンモリロナイトを含む、請求項８に記載のドア外装材。
【請求項１０】
前記層間挿入され修飾された粘土鉱物が、さらに第四アンモニウム塩を修飾剤として含む、請求項９に記載のドア外装材。
【請求項１１】
枠と、
前記枠の反対向きの面に固定された第１及び第２のドア外装材と、を有し、
前記ドア外装材の少なくとも１つが、内面と外面である反対向きの両面をもつ長方形の中実のシートを備えかつ該中実のシートがポリマー材料とナノ成分とを含むシートモールディングコンパウンドを有する、ドア構造体。
【請求項１２】
前記ポリマー材料が、不飽和ポリエステルと、共硬化可能な不飽和モノマーとの反応生成物を含む、請求項１１のドア構造体。
【請求項１３】
前記シートが、少なくとも１０重量％の裁断されたガラス繊維をさらに含む、請求項１２に記載のドア構造体。
【請求項１４】
前記シートが、炭酸カルシウムのフィラー及びパーオキサイドの触媒をさらに含む、請求項１２に記載のドア構造体。
【請求項１５】
前記シートが、低収縮化剤をさらに含む、請求項１１に記載のドア構造体。
【請求項１６】
前記外面が、ドアパネルを模した高低差付けされた部分を有する、請求項１１に記載のドア構造体。
【請求項１７】
前記外面が、木目のテクスチャーを有する、請求項１１に記載のドア構造体。
【請求項１８】
前記ナノ成分が、層間挿入され修飾された粘土鉱物を含む、請求項１１に記載のドア構造体。
【請求項１９】
前記層間挿入され修飾された粘土鉱物が、モンモリロナイトを含む、請求項１８に記載のドア構造体。
【請求項２０】
前記層間挿入され修飾された粘土鉱物が、さらに第四アンモニウム塩を修飾剤として含む、請求項１９に記載のドア構造体。
【請求項２１】
ドア外装材を製造する方法であって、
空洞を規定する第１及び第２の金型をもつ成型金型を設置し、
ポリマー材料とナノ成分とをもつＳＭＣ充填層をこの成型金型内に配置し、
成型金型を閉じて、前記ポリマー材料を圧力下で硬化させることによりドア外装材を形成し、
硬化した前記ドア外装材を成型金型から取り外す、ドア外装材の製造方法。
【請求項２２】
ドア構造体を製造する方法であって、
空洞を規定する第１及び第２の金型をもつ成型金型を設置し、
ポリマー材料とナノ成分とをもつＳＭＣ充填層をこの成型金型内に配置し、
成型金型を閉じて、前記ポリマー材料を圧力下で硬化させることによりドア外装材を形成し、
硬化した前記ドア外装材を成型金型から取り外し、
前記ドア外装材をドア枠に取り付ける、ドア構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
米国特許法第119条(e)に基づき、2006年7月21日出願の米国暫定特許出願No.60/832,126による優先権の利益を主張する。その全開示を本願に含めるために参照する。
【０００２】
本発明は、ドア外装材、少なくともドア表面に特徴をもつドア構造体、並びに、ドア外装材及びドア部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
ドアは、益々、プラスチック材料を含む複合部材から製造されるようになりつつある。典型的なドア構造体は、一対の圧縮成形された外装材を有し、それらの外面上にはしばしば木目パターンが設けられている。このようなドア外装材は、これらの外装材を互いに離間させるように分離しかつ支持する長方形枠の上に装着されている。外装材の間の中空空間は、典型的には、ボール紙、紙、ファイバーボード、または、ポリウレタン等の発泡材である断熱構造体で充填されている。
【０００４】
複合ドア構造体は、天然材ドア及び鋼材ドアに対して幾つかの利点がある。複合ドア構造体は、中実の木製及び金属製のドアが被りやすい腐朽及び腐食に対する耐性がある。複合ドア構造体はまた、中実の木製及び金属製のドアよりも一般的に断熱性がよい。材料コスト及び製造効率の理由から、ポリマー複合ドア構造体は、中実の木製ドアよりも遙かに安価に製造され、かつ、木目ドアの手頃な複製を実現するように設計可能である。
【０００５】
市販の成型ドア外装材の製造における典型的な圧縮成型プロセスでは、ポリマー材料とガラス繊維強化材とを含む所定の重量のシート成型化合物（ＳＭＣ）の充填層を下半部の金型に設置する。その後、上半部の金型が下半部の金型と嵌合するように設置され、ＳＭＣ材料を加圧することにより、圧縮により金型を充填してその形状に成型する。金型の各半部は約１５０℃に加熱されることにより流動しやすくするとともに熱硬化反応を促進する。硬化したならば、成型されたドア外装材が成型プレスから取り外される。しばしば、金型が、高低差と浮き出しの形状を有しており、これは、成型ドア外装材に対して凹部、溝、パターン、テクスチャー等を押当て形成する。押当て形成された形状は、しばしば、１または複数の正方形または長方形の凹部であり、１または複数の模式的パネルの周縁を模したものである。別の例として、表面が平坦でもよい。
【０００６】
通常、シート成型化合物は、不飽和ポリエステル樹脂（ＵＰＲ）等の熱硬化性ポリマー類と、スチレン（Ｓｔ）等の不飽和共硬化反応性モノマーとを含む。シート成型化合物はまた、ガラス繊維等の強化材を含み、しばしば、１インチ（２．５４cm）または半インチ（１．２７cm）で裁断されたガラス繊維及び／または薄い繊維マットで提供される。シート成型化合物に通常組み合わせられる添加物としては、触媒、活性剤、増粘剤、安定剤、及び、炭酸カルシウム、タルク及び木片等の不活性フィラーを含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第７００１０１６号明細書
【特許文献２】米国特許第６８４９６８０号明細書
【特許文献３】米国特許第５７８０３７６号明細書
【特許文献４】米国特許第６９７４８４８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ＳＭＣ組成物について経験された問題点としては、汎用的な圧縮成形ドア外装材において、成型プロセスにおいて収縮が見られることである。汎用的なＳＭＣ組成物は、いくつかの事例では、約７〜１０％に達する大きな重合収縮を生じることが判明した。このような収縮は、製造において深刻な表面品質及び寸法制御の問題をもたらす。
【０００９】
ＳＭＣ組成物について経験された別の問題点としては、幾つかの汎用的な圧縮成形ドア外装材において見られたもので、寸法安定性の欠如に関する。これは、ドア外装材において季節変化に伴う温度と湿度の変動による収縮と膨張を生じることや、ガラス製ストームドアと組み合わせて用いる場合である。例えば、ストームドアの背面に対向するドア表面の表面温度は、直接的な太陽光に曝されると８２℃を超える温度に達する場合がある。全透視型のストームドアの背面に位置する濃い塗装のドアの表面温度は、直接的な太陽光に曝されると１１６℃を超える温度に達する場合がある。一方、屋内ドアの表面は室温であるので、実質的な温度差は、ドアの厚さ方向に存在し得る。過剰な寸法の不安定性があると、このような温度変動に対してドアが弓ぞりになったり、ドア外装材が周縁枠から剥がれたりする。
【００１０】
汎用的なドア外装材の寸法の不安定性は、ドア外装材の外面の平滑性及び塗装性に対し大きな悪影響を及ぼすことが判明した。幾つかの事例では、寸法の不安定性と環境条件によって、ドア外装材の表面テクスチャー及び／または塗装仕上げが損なわれることにより、所与の消費者にとっては全く許容できないものとなる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の態様においては、ドア構造体を構成するためのドア外装材が提供される。ドア外装材は、第１と第２の反対向きの表面をもつ長方形の中実シートを特徴とする。この中実シートは、ポリマー材料とナノ成分とを有する。
【００１２】
本発明の第２の態様においては、枠と、この枠の反対向きの面に固定された第１及び第２のドア外装材とを特徴とするドア構造体が提供される。少なくとも一方のドア外装材は、内面及び外面をもつ長方形の中実シートを備えている。この中実シートは、ポリマー材料とナノ成分とを有する。
【００１３】
本発明の第３の態様においては、ドア外装材を製造する方法が提供され、空洞を規定する第１及び第２の金型をもつ成型金型を設置するステップと、ポリマー材料とナノ成分とをもつＳＭＣ充填層をこの成型金型内に配置するステップと、成型金型を少なくとも部分的に閉じるステップと、ドア外装材を形成するべく圧力下においてポリマー材料を形状付けするステップと、ドア外装材を成型金型から取り外すステップとを有する。
【００１４】
本発明の第４の態様においては、ドア構造体を製造する方法が提供される。この方法においては、内面及び外面をもつ長方形の固体シートを特徴とするドア外装材が、枠に取り付けられる。このシートは、ポリマー材料とこのポリマー材料中に分散されたナノ成分とを有する。同じ特徴または別の特徴をもつ第２のドア外装材が、枠の反対側に取り付けられる。
【００１５】
本発明の他の態様は、以下の実施例に包含され、ドア外装材、ドア構造体、ドア構造体の設置構造、これらを製造しかつ使用する方法を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による２パネルドアの実施例の立正面図である。
【図２】図１のラインII−IIに沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面に示された本発明の好適な実施例及び方法を詳細に参照することとする。全図を通して、類似の参照符号は、類似または対応する部品を示す。しかしながら、より広い態様における本発明は、特定に具体例、代表的装具及び方法、並びに図示の例に限定されず、好適な実施例及び方法に関連して説明される。
【００１８】
図１は、本発明の実施例によるドア１０を示している。ドア１０は、住居や商業施設等の、屋外入口ドアや建物内通路ドアである。ドア１０の実施例を特徴付ける機械的特性は、特に、ハリケーンドアとして、あるいはこれと組み合わせて用いるのに適していることである。屋外入口ドア及び通路ドアは、通常、約６フィート８インチ(２．０３m)〜９フィート(２．７４m)の高さがあり、より一般的には約８フィート(２．４４m)の高さであり、幅は約３〜４フィート(０．９１〜１．２２m)であり、多くの通路ドアにおける標準的な幅は３フィート６インチ(１．０６m)である。ドア１０の他の使用例としては、家具(例えば、戸棚や机)の引出し、家具のドア、及びクローゼットのドアがある。図示しないが、ドア１０はハンドル、ノブまたは他の把持機構等の装備を備え、ロック機構のある場合とない場合がある。ドア１０は、その目的とする用途に応じて適切な装具を備えており、例えば、ドア１０を壁構造（例えば、建物の壁構造）に取り付けるための蝶番や、ドア１０が滑動するためのガイドレールなどである。ここで説明する実施例は、基本的にドアに関するが、本発明は、他の複合装飾パネルにも適用可能であることを理解されたい。
【００１９】
ドア１０は、互いに平行な正面及び背面のドア外装材（本明細書及び従来技術では、ドア表面部材とも称することがある）１２及び１４を備えている。ドア外装材１２、１４のいずれかまたは双方が、本発明のドア外装材であってもよい。ドア外装材１２は、周縁部により囲まれた実質的に平坦な内面及び外面を有する。同様に、ドア外装材１４も、実質的に平坦な内面及び外面を有する。ドア外装材１２、１４は、平滑なもしくはテクスチャー付けされた、またはこれらを組み合わせた外面を有してもよい。テクスチャーは、木目を模したものや他のデザインでもよい。ドア外装材１２、１４の色付けは、好適には木調の色であるが、どのような基本色を用いてもよい。化学的着色、塗装、または他の染料をドア外装材１２、１４に適用してもよい。例えば、印刷インクの木目デザイン等でもよい。別の例として、特許文献１のように、ドア外装材１２、１４の外面上に画像を印刷することもできる。ドア外装材１２と１４の審美的な外観及び触覚は、互いに実質的に同じであっても異なっていてもよい。任意であるが、所望する外観（例えば、色、木目及び／または天然木の象眼模様）とするために外面に対して化粧張りを施してもよい。
【００２０】
図１及び図２に示すように、ドア外装材１２、１４は、マルチパネルドア表面を模している。図示の実施例では、成型により高低差を付けられた２つの領域１６、１８を含み、これらの領域は、それぞれ２つのパネル２０、２２を規定しかつ囲んでいる。これより多数または少数のパネルを成型してもよい。パネル２０、２２は、好適には、互いに同一面上にある。高低差付き領域１６、１８の各々は、実質的に平坦な主面部分２４により全周を囲まれていることにより、高低差付き領域１６、１８は一体化され、主面とパネル２０、２２の各々とを相互に結合している。任意であるが、パネル２０、２２が、主面部分２４と同一面上に位置してもよい。ドア外装材１２、１４は、同一のマルチパネルデザインを有しているように示されているが、ドア外装材１２、１４が互いに異なるデザインを有していたり、高低差のないパネル形状のデザインであってもよい。
【００２１】
ドア外装材１２、１４は、内部支持構造体である周縁枠２８の両側に取り付けられる。取付には、機械的固定具または接着剤を用いてもよい。通常、スタイルとして知られる一対の平行な側面部材が、ドアの周縁枠２８の反対向きの側面に設けられる。レールとして知られる一対の平行な端面部材は、ドアの周縁枠２８の上端及び下端に設けられる。枠部材は、天然木、人工圧縮木材、または他の適宜の材料で形成できる。
【００２２】
さらにドア構造体１０は、任意であるが、ドア外装材１２、１４の間に配置された芯部材を設けてもよい。芯部材は、適宜のポリマー材料から形成された発泡材でもよく、この発泡材はドア外装材１２、１４の間に注入してその場で発泡させるか、あるいは、予め発泡させてからドア外装材１２、１４の間に設置して周縁枠２８で囲む。その他の使用可能な非発泡材には、例えば、波形パッド及び他の断熱材等がある。任意であるが、ドア構造体１０が、芯部材無しで、すなわちドア外装材１２、１４の間に空洞の中空空間を維持したまま作製されてもよい。
【００２３】
ドア外装材１２、１４は、本発明に適合する種々のポリマー類と添加物から作製でき、それらの材料には、ドア製造業において共通して用いられているものを含む。好適例においては、ドア外装材１２、１４が、熱硬化性ポリマー、好適にはシートモールディングコンパウンド(ＳＭＣ)組成物またはバルクモールディングコンパウンド(ＢＭＣ)組成物から形成される。熱硬化性ポリマーの組成物は、好適には、不飽和ポリエステル樹脂と、ポリエステルとの反応性をもつスチレン等の不飽和共硬化架橋モノマーとを有する。通常、熱活性化触媒を組成物に含める。適宜の熱可塑性ポリマーの別の例は、ウレタンＳＭＣ組成物等のポリウレタン樹脂であり、これは例えば、ポリウレタンポリマーすなわちプレポリマーと、ジポリイソシアネートまたはポリイソシアネート等の架橋材及び／または重合剤と、触媒とを有する。その他の熱硬化性ポリマー類及び熱可塑性ポリマー類を、不飽和ポリエステルに対して付加的にまたは添加物として用いてもよく、例えば、フェノール樹脂、ビニルエステル樹脂、及びエポキシ樹脂等がある。さらに、種々のオレフィンホモポリマー、コポリマー、及びターポリマーを含めてもよく、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエンースチレン(ＡＢＳ)、アクリレート−スチレン−アクリロニトリル(ＡＳＡ)等である。不飽和ポリエステル樹脂は、１または複数の二価アルコールと１または複数の不飽和ポリカルボキシル酸との縮重合反応生成物を含んでもよい。
【００２４】
本発明の組成物及び本発明の方法に使用するために選択し得るナノ成分には、モンモリロナイト等の無機粘土鉱物、バーミキュライト、レディカイト等のイライト鉱物、層状複水酸化物または混合金属水酸化物などが含まれる。モンモリロナイト等の無機粘土鉱物は、好適には、異方性が大きく、しばしば約１〜５０オングストロームの、例えば約１０オングストローム（１nm）程度の厚さの層片をもつ結晶層を有する。層間隔は、Ｘ線回折を用いて決定できる。ナノ成分の横方向の寸法は、特に限定されないが、一般的には約３０nm〜約１０μmの範囲内にあることが有利である。ナノ成分及びその製法は、特許文献２及び特許文献３に開示されており、これらの文献をここに参照する。
【００２５】
無機粘土鉱物及び所与のその他のナノ成分は、本質的に親水性であるが、有機ポリマー媒体と相溶性があるように有機的修飾がなされている。好適には、この修飾は、粘土の層片の層間挿入(intercalation)を行うことである。この層片は、多層構造すなわち層状小片を剥離若しくは膨潤させるための、例えば、アンモニウムカチオン(アルキルアンモニウムカチオン等)のカチオンまたは反応性有機化合物を用いたイオン交換により層間挿入することができる。
【００２６】
イオン交換技術は、先ず、水または他の極性溶媒による粘土の"膨潤"を行った後、その粘土を層間挿入剤で処理する。層間挿入剤の機能は、無機粘土の層同士の"層間距離(d-spacing)"を増すことである。この有機親和性粘土は、その後、分離され乾燥させられる。
【００２７】
別の例として、このナノ成分は、層間挿入を促進するモノマーまたはポリマーと、層間挿入剤(第四アンモニウム塩)とで処理してもよい。ナノ成分を処理するためのモノマー及びポリマーの例には、アクリルモノマー、スチレン、ビニルモノマー、イソシアネート、ポリアミド、ポリアミン、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、多官能アミン、及び不飽和ポリエステル樹脂がある。層間挿入剤は、ポリマー構造に適合させるように選択でき、ポリマーと反応性のある官能基を有する。
【００２８】
層間挿入剤の量は、所望する特性に応じて粘土の５〜５０重量％の範囲とすればよい。層間挿入剤の割合を多くすると、粘土の分散性を改善することにより機械的特性を向上させられるが、粘性が増大する。層間挿入剤の議論は、特許文献４に開示されており、無機粘土、層間挿入技術及び層間挿入剤についての開示をここに参照する。
【００２９】
第四塩により修飾されたモンモリロナイトを含む市販製品は、Cloisite(登録商標)10、Cloisite(登録商標)20、Cloisite(登録商標)15A、Cloisite(登録商標)25A、Cloisite(登録商標)30B、Cloisite(登録商標)93A、及びCloisite(登録商標)Na＋があり、それぞれが第四塩中に、少なくとも１つの水素化タロウまたは水素化タロウ部分をもつ。Cloisite(登録商標)製品は、Texas州Southern Clay products of Gonzales所在のRockwood  Specialties, Inc.の子会社から入手可能である。
【００３０】
この組成物は、添加成分を含んでもよい。例えば、低収縮化剤、有機開始剤(例えば、第三ブチルパーオキシベンゾエート)、増粘剤(例えば、酸化物、水酸化物、並びに、マグネシウム、カルシウム及びアンモニウムのアルコレート)、安定剤、阻害剤、フィラー、強化剤、及び他の添加物である。
【００３１】
低収縮化剤は、ＳＭＣ組成物中の微細孔の形成を促進するとされている比較的極性のある熱可塑性ポリマー材料として定義されている。低収縮化剤は、少なくとも部分的に不飽和ポリエステル樹脂類とは混じらないことにより、低収縮化剤を含むＳＭＣ組成物の圧縮成形及び硬化が、多相ポリマーの形成により実現される。低収縮化剤の例としては、飽和ポリエステル、ポリスチレン、ポリビニルアセテート、並びに、これらのコポリマー及びターポリマー等の熱可塑性ポリマーがある。他の公知の低収縮化剤を含んでもよい。ナノ成分は、低収縮化剤の効果を向上させ、低収縮化剤の必要性を低減または排除可能であると考えられている。
【００３２】
フィラー及び強化剤は、ポリマーを伸長させたり、成型フロー性を向上させたり、最終製品に対して所望する特性及び機械的特性を付与したりなどの種々の目的のために機能する。フィラーの例としては、炭酸カルシウム、粘土、グラファイト、炭酸マグネシウム、タルク、及び、マイカ等がある。強化剤の例としては、ガラス繊維、グラファイト、アラミド、並びに、木材ファイバー、セルロース材、製材廃棄物、藁屑等がある。ガラス繊維は、多くの市販のＳＭＣ組成物にしばしば見られ、１インチまたは半インチに裁断されたガラス繊維として提供される。フィラー及び強化剤は、種々の物理的形状をとってもよく、例えば、繊維状、微小球状、１または複数の平板状である。他の使用可能な添加物は、例えば、離型剤、スケール抑制剤、湿潤剤、均一化剤、ＵＶ抑制剤、顔料、難燃剤、離型剤、及び／または、増粘剤等である。
【００３３】
ＳＭＣ組成物は、例えば、約１５〜２５重量％の熱硬化性ポリマー、約１０〜２０重量％の低収縮化剤、約１〜５重量％のナノ成分、約１３〜２０重量％の強化剤、約３０〜５０重量％のフィラー、及び任意の他の成分で構成することができる。濃度は、所望する特性を得るように保証されたこれらの範囲内及び範囲外で調整される。実施例の組成物を表１に示す。
【００３４】
【表１】
2009544870.tif 000003
【００３５】
この組成物を調製するための実施例においては、ポリマー(例えば、不飽和ポリエステル)と、反応性モノマー(例えば、スチレン)と、低収縮化剤と、ナノ成分とを互いに予め混合する。混合は、例えば、高速撹拌機により約３０分間行う。その後、フィラー、添加物、及び／または他の成分が、この混合物に添加され、ＳＭＣペーストを形成するように混合される。ＳＭＣペーストは、裁断されたガラス繊維（例えば、１インチ(２．５４cm)または０．５インチ(１．２７cm)）を混ぜ込みながらＳＭＣマシンに投入される。これらと他の成分を組合せて混ぜ合わせる他のシーケンスも考えられる。１または複数の組成物成分を、別の成分として、すなわち予め混合せずに成型金型に導入することも、本発明の範囲内である。
【００３６】
ドア外装材１２、１４を圧縮し形状付けするために、任意の適切な成型技術を採用できる。例えば、圧縮成形、レジントランスファ成形、射出圧縮、熱成型、及び射出成形である。一般に、圧縮成形は、予め混合された及び／または混合されない成分を、下側の金型上に導入し、閉じた空洞とするために一方または双方の金型を移動させる。これらの公知であるが、金型は、成形されるドアに対し浮出しと木目を転写するようデザインされた浮出し構造とテクスチャとを有している。プレス中、上側の金型と下側の金型の間で各成分が互いに押圧され、熱と圧力の印加により成形される。ＳＭＣ組成物は、約１３５℃(２７５°F)〜約１７７℃(３５０°F)の温度範囲で、より好適には約１３８℃(２８０°F)〜約１６０℃(３２０°F)の温度範囲で押圧される。金型は、例えば、約１０００psi(６．９×１０６Pa)〜約２０００psi(１．４×１０６Pa)の圧力を組成物に対して印加する。加圧操作は、例えば、約３０秒〜２分続ける。
【００３７】
加圧中、ポリマー材料は軟化し、金型により形成された空洞全体に流れ拡がる。熱硬化性ポリマー類が選択された場合、ポリマー材料は硬化形状へと硬化する。押圧されたドア外装材は、その後、金型から取り外される。
【００３８】
いかなる理論に基づくものでもないが、ナノ成分の添加物は、ＳＭＣ組成物中に発生する収縮量を低減することができるため、低収縮化剤または無収縮化剤となると考えられている。汎用的なＳＭＣ組成物においては、硬化中に不飽和ポリエステル(ＵＰ)がスチレン(Ｓｔ)と反応し、低収縮化剤（ＬＰＡ）から分離され、ＵＰリッチ相とＬＰＡリッチ相とを生じる。ＵＰリッチ相では体積収縮を生じる一方、ＬＰＡリッチ相またはこれらの相界面においては応力導入による微細亀裂により微細孔を形成して体積を増大させる。しかしながら、ＵＰリッチ相は、ＬＰＡリッチ相よりも反応速度が遙かに速い。この結果、ＵＰリッチ相は収縮し、ＬＰＡリッチ相が微細孔を形成可能となるよりも前に硬化する。
【００３９】
ナノ成分を本発明の組成物に組み入れることは、ＬＰＡリッチ相における反応速度を増し、ＬＰＡリッチ相におけるナノ成分の存在による微細亀裂の臨界係数をより速く達成すると考えられている。従って、ナノ成分により、微細孔の形成及び体積膨張がより速く起こり、より良好な収縮制御及び複合物表面品質の改善を行うことができる。
【００４０】
低収縮または無収縮は、複合物表面品質を向上させ、複合物表面と複合物塗装との接着性を向上させる。さらに、ナノ成分と他のフィラー（例えば、炭酸カルシウム）の存在は、複合物の引張弾性率を損なうことなく、靱性と曲げ強さを向上させる。さらに、ナノ成分は、複合物の遮蔽性を向上させ、天候変化に対する寸法安定性を格段に向上させると考えられている。
【００４１】
最後に、ナノ成分の使用により微細孔が形成されることで、成形製品の密度が低減される。ナノ成分を含まない比較例における密度１．７５〜１．８０g／cm３と比べて好適例では約１．５〜１．７g／cm３の範囲に低減される。この結果、材料使用量が減り、重量も減少する。
【００４２】
本発明の所与の好適例についての上述の詳細な説明は、本発明の原理及びその実際の適用の説明のために行ったものであり、当業者であれば、種々の実施例を種々の変形例が可能であることは自明であろう。この説明は、本発明を限定する意図ではない。修飾や均等物は、請求の範囲に記載された本発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４３】
１０  ドア
１２、１４  ドア外装材
１６、１８  高低差付き領域
２０、２２  パネル
２４  主面部分
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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