(57)【要約】【課題】ＳＭＣ材料中の端材を使用した成形品の品質の低下を抑えることが可能な熱硬化性樹脂成形材料の製造方法を提供する。【解決手段】樹脂コンパウンドと補強繊維材とを含有するＳＭＣ材料１の端材４と希釈剤８との混合物９を撹拌する。この撹拌によって、ＳＭＣ材料１の端材４に含有する補強繊維材を粉砕させ、かつ、ＳＭＣ材料１の端材４に含有する樹脂コンパウンドの樹脂分を希釈剤に溶解させて、液状の混合物１０を得る。次いで、液状の混合物１０を熱硬化性樹脂成形材料の増量添加剤として配合して熱硬化性樹脂成形材料を製造する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂コンパウンドと補強繊維材とを含有するＳＭＣ材料の端材と希釈剤との混合物を撹拌して、前記ＳＭＣ材料の端材に含有する補強繊維材を粉砕させ、かつ、前記ＳＭＣ材料の端材に含有する樹脂コンパウンドの樹脂分を前記希釈剤に溶解させて、液状の混合物を得、次いで、前記液状の混合物を熱硬化性樹脂成形材料の増量添加剤として配合して熱硬化性樹脂成形材料を製造することを特徴とする熱硬化性樹脂成形材料の製造方法。
【請求項２】
前記ＳＭＣ材料の端材と前記希釈剤との混合物の撹拌は、前記ＳＭＣ材料の端材と希釈剤とを容器に収納し、前記容器を公転させると共に自転させることによって行うことを特徴とする請求項１に記載の熱硬化性樹脂成形材料の製造方法。
【請求項３】
前記ＳＭＣ材料の端材は、両面にフィルムが配設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱硬化性樹脂成形材料の製造方法。
【請求項４】
樹脂コンパウンドと補強繊維材とを含有するＳＭＣ材料の端材と希釈剤との混合物を撹拌して、前記ＳＭＣ材料の端材に含有する補強繊維材を粉砕させ、かつ、前記ＳＭＣ材料の端材に含有する樹脂コンパウンドの樹脂分を前記希釈剤に溶解させて、液状の混合物を得、この液状の混合物を熱硬化性樹脂成形材料の増量添加剤として使用することを特徴とするＳＭＣ材料の再利用方法。
【請求項５】
前記ＳＭＣ材料の端材と前記希釈剤との混合物の撹拌は、前記ＳＭＣ材料の端材と希釈剤とを容器に収納し、前記容器を公転させると共に自転させることによって行うことを特徴とする請求項４に記載のＳＭＣ材料の再利用方法。
【請求項６】
前記ＳＭＣ材料の端材は、両面にフィルムが配設されていることを特徴とする請求項４又は５に記載のＳＭＣ材料の再利用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱硬化性樹脂成形材料の製造方法及びＳＭＣ材料の再利用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示されるような、樹脂コンパウンドとガラス繊維等の補強繊維材とを有するＳＭＣ（Ｓｈｅｅｔ Ｍｏｌｄｉｎｇ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）は、例えば、以下のようにして製造される。
【０００３】
まず、２つの巻出ロールからフィルムを供給し、各フィルム上に、ペースト状の樹脂コンパウンドを供給し塗布する。次いで、ガラスロービングのガラス糸をロービングカッターで一定の長さに切断したガラス繊維（補強繊維材）を、樹脂コンパウンドが塗布された下側のフィルム上に散布し、その上に上側のフィルム上の樹脂コンパウンドの塗布面を合わせる。次いで、上下２枚のフィルム間に樹脂コンパウンドと補強繊維材とを有するＳＭＣ材料を挟み込んだ状態で含浸装置まで搬送し、補強繊維材間に樹脂コンパウンドを含浸させてＳＭＣを得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−１２１８１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した含浸装置では、図３に示されるように、上下２枚のフィルム６，６間に挟まれたＳＭＣ材料１を上下から加圧ロール７，７によって加圧し、その加圧力によって補強繊維材２間に樹脂コンパウンド３を含浸させている。
【０００６】
上下の加圧ロール７，７によってＳＭＣ材料１を加圧すると、その加圧力によってＳＭＣ材料１中の樹脂コンパウンド３が補強繊維材２の散布幅を越えて幅方向に流れることがある。補強繊維材２の散布幅を超えて幅方向に流れた部分（ミミ部５）は、補強繊維材２の比率が不均一であり、しかも幅方向内側部分３０よりも補強繊維材２の比率が低く樹脂分の比率が高い。一方、ＳＭＣ材料１の幅方向内側部分３０は、補強繊維材２の比率が略均一とされている。したがって、このようなＳＭＣ材料の成形品では、ミミ部を多く含んだ部位に、局所的に反りや寸法の変化が生じたり、使用時にクラックが発生したりする場合がある。
【０００７】
このため、成形時に、ＳＭＣ材料のミミ部を切り離し、端材として廃棄しているが、材料のロスとなる。材料のロスを低減するために、成形品の物性に影響が出ないように、ＳＭＣ材料の幅方向内側部分からなる主材料に挟み込むなどしてＳＭＣ材料の端材を主材料内に均等に忍ばせて成形することが考えられる。しかしながら、ＳＭＣ材料の端材を主材料内に均等に忍ばせることは難しく、依然として成形品に反りや寸法の変化が生じたり、使用時にクラックが発生したりする場合があり、成形品の品質が低下することがある。
【０００８】
本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、ＳＭＣ材料中の端材を使用した成形品の品質の低下を抑えることが可能な熱硬化性樹脂成形材料の製造方法及びＳＭＣ材料の再利用方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明の熱硬化性樹脂成形材料の製造方法は、樹脂コンパウンドと補強繊維材とを含有するＳＭＣ材料の端材と希釈剤との混合物を撹拌して、ＳＭＣ材料の端材に含有する補強繊維材を粉砕させ、かつ、ＳＭＣ材料の端材に含有する樹脂コンパウンドの樹脂分を希釈剤に溶解させて、液状の混合物を得、次いで、液状の混合物を熱硬化性樹脂成形材料の増量添加剤として配合して熱硬化性樹脂成形材料を製造することを特徴とする。
【００１０】
この熱硬化性樹脂成形材料の製造方法においては、ＳＭＣ材料の端材と希釈剤との混合物の撹拌は、ＳＭＣ材料の端材と希釈剤とを容器に収納し、容器を公転させると共に自転させることによって行うことが好ましい。
【００１１】
また、熱硬化性樹脂成形材料の製造方法においては、ＳＭＣ材料の端材は、両面にフィルムが配設されていることが好ましい。
【００１２】
本発明のＳＭＣ材料の再利用方法は、樹脂コンパウンドと補強繊維材とを含有するＳＭＣ材料の端材と希釈剤との混合物を撹拌して、ＳＭＣ材料の端材に含有する補強繊維材を粉砕させ、かつ、ＳＭＣ材料の端材に含有する樹脂コンパウンドの樹脂分を希釈剤に溶解させて、液状の混合物を得、この液状の混合物を熱硬化性樹脂成形材料の増量添加剤として使用することを特徴とする。
【００１３】
このＳＭＣ材料の再利用方法においては、ＳＭＣ材料の端材と希釈剤との混合物の撹拌は、ＳＭＣ材料の端材と希釈剤とを容器に収納し、容器を公転させると共に自転させることによって行うことが好ましい。
【００１４】
このＳＭＣ材料の再利用方法においては、ＳＭＣ材料の端材は、両面にフィルムが配設されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ＳＭＣ材料中の端材を使用した成形品の品質の低下を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の熱硬化性樹脂成形材料の製造方法の実施形態を工程順に説明するための模式図である。
【図２】自転公転撹拌機の模式図である。
【図３】ＳＭＣ材料の含浸装置及びＳＭＣ材料を模式的示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、本発明の熱硬化性樹脂成形材料の製造方法の実施形態を工程順に説明するための模式図である。
【００１９】
本実施形態では、まず、樹脂コンパウンドと補強繊維材とを含有するＳＭＣ材料１の端材４と希釈剤８との混合物９を撹拌する。この撹拌によって、ＳＭＣ材料１の端材４に含有する補強繊維材を粉砕させ、かつ、ＳＭＣ材料１の端材４に含有する樹脂コンパウンドの樹脂分を希釈剤８に溶解させて、液状の混合物１０を得る。次いで、液状の混合物１０を熱硬化性樹脂成形材料の増量添加剤として配合して熱硬化性樹脂成形材料を製造する。以下、詳細に説明する。
【００２０】
ＳＭＣ材料１の端材４は、図３に示すように、樹脂コンパウンド３と補強繊維材２を含有するＳＭＣ材料１の幅方向端部のミミ部５である。ミミ部５は、補強繊維材２の比率が不均一であり、しかも幅方向内側部分３０よりも補強繊維材２の比率が低く樹脂分の比率が高くなっている。このようなＳＭＣ材料１の端材４は、通常は廃棄されるが、本実施形態では材料ロス低減のために使用している。
【００２１】
ＳＭＣ材料１の樹脂コンパウンド４は、例えば、不飽和ポリエステル樹脂等のベース樹脂に、硬化剤、重合禁止剤、重合性単量体、低収縮剤、無機充填剤等の添加剤が配合されて形成されている。樹脂コンパウンドには、さらに必要に応じて、酸化マグネシウム等の増粘剤や、ステアリン酸亜鉛等の離型剤が添加されていてもよい。
【００２２】
ＳＭＣ材料１の補強繊維材２は、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、ビニロン繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維等が挙げられる。
【００２３】
ＳＭＣ材料１の端材４と混合する希釈剤８は、ＳＭＣ材料１の端材４に含まれる樹脂コンパウンドの樹脂分と相溶性が良好なものを選択することができる。例えば、ＳＭＣ材料１の端材４に含まれる樹脂コンパウンドのベース樹脂や重合性単量体等と同種のものが挙げられる。具体的には、不飽和ポリエステル樹脂をベース樹脂とする樹脂コンパウンドを含むＳＭＣ材料１の端材４を使用する場合には、希釈剤８として、不飽和ポリエステル樹脂やスチレンを使用することができる。希釈剤８は、１種あるいは２種以上使用してもよい。
【００２４】
ＳＭＣ材料１の端材４と希釈剤８との混合比は、特に限定されないが、ＳＭＣ材料１の端材４に含有する樹脂コンパウンドの樹脂分と希釈剤８との溶解性等を考慮すると、ＳＭＣ材料１の端材４に対して重量比で同量以上の希釈剤８を混合することが望ましい。なかでもＳＭＣ材料の端材：希釈剤＝１：１〜１：１０の割合（重量比）であることが望ましい。
【００２５】
ＳＭＣ材料１の端材４と希釈剤８との混合物９の撹拌は、ＳＭＣ材料１の端材４に含有する補強繊維材を粉砕させ、かつ、ＳＭＣ材料１の端材４に含有する樹脂コンパウンドの樹脂分を希釈剤８に溶解させるように、せん断力の高い撹拌装置を用いることが望ましい。例えば、図２に示すように、自転公転撹拌機２０を使用することが望ましい。
【００２６】
自転公転撹拌機２０は、軸方向に鉛直な公転軸２２を備え、公転軸２２に連結された棒２４を介して容器２１が自転及び公転可能に設けられている。容器２１は、鉛直方向に対して公転軸２２の軸心側に４５°傾いて設けられている。モーター等の駆動装置で図２中の矢印Ａに示す方向に公転軸２２の軸心を中心に回転させることによって、容器２１が公転する。また、別の駆動装置で図２中の矢印Ｂに示す方向に回転軸線２３を中心に回転させることによって、容器２１が自転する。
【００２７】
このような自転公転撹拌機２０の容器２１にＳＭＣ材料１の端材４と希釈剤８とを収納し、容器２１を公転させると共に自転させることで、遠心力とせん断力でもって容器２１内の材料を撹拌する。この撹拌によって、ＳＭＣ材料１の端材４に含有する補強繊維材が粉砕し微細化する。また、ＳＭＣ材料１の端材４に含有する樹脂コンパウンドの樹脂分が希釈剤８に溶解する。こうして液状の混合物１０を得る。
【００２８】
図２に示したような自転公転撹拌機２０以外の撹拌機として、例えば、撹拌棒や撹拌羽根を用いた撹拌機を挙げることができる。これら撹拌機も強いせん断力で撹拌可能であるため、このような撹拌機を用いてＳＭＣ材料の端材と希釈剤との混合物を撹拌することもできる。
【００２９】
得られた液状の混合物１０の成分はＳＭＣ材料１の配合材料と同種の成分であるため、得られた液状の混合物１０をＳＭＣ材料等の熱硬化性樹脂成形材料の増量添加剤として利用することができる。ＳＭＣ材料１の端材４の状態では、補強繊維材の長さが長く、他の樹脂への均一な混入は困難である。しかし、液状の混合物１０においては含有する補強繊維材が微細化されているので、ＳＭＣ材料１の端材４そのものを成形材料として使用した場合と比べて略均一に混入して用いることができ、成形品の品質の低下を抑えることができる。
【００３０】
このように本実施形態では、ＳＭＣ材料の端材を主材料内に均等に忍ばせて成形するなどＳＭＣ材料の端材の配置調整作業を行うことなく、ＳＭＣ材料の端材を撹拌処理することで、熱硬化性樹脂成形材料の配合材料として再利用が可能となる。
【００３１】
この液状の混合物１０を配合する熱硬化性樹脂成形材料としては、ＳＭＣ材料１の端材４を構成する樹脂コンパウンド３と同じ組成のものが好ましいが、各成分の配合比率が異なっていたり、異なる添加剤等を配合したものであってもよい。
【００３２】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記の実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において各種の変更が可能である。例えば、ＳＭＣ材料の端材として、図３に示すように両面にフィルム６，６が配設されているＳＭＣ材料１の端材を用いることができる。フィルム６を剥がす手間が省けるため利便性が高いという利点を有する。なお、フィルム６は撹拌処理によって粉砕、微細化されるので、熱硬化性樹脂成形材料の成形品の品質に与える影響は小さい。
【００３３】
次に、ＳＭＣ材料の再利用方法の実施形態について説明する。
【００３４】
本実施形態では、まず、樹脂コンパウンドと補強繊維材とを含有するＳＭＣ材料の端材と希釈剤との混合物を撹拌する。この撹拌によって、ＳＭＣ材料の端材に含有する補強繊維材を粉砕させ、かつ、ＳＭＣ材料の端材に含有する樹脂コンパウンドの樹脂分を希釈剤に溶解させて、液状の混合物を得る。次いで、この液状の混合物を熱硬化性樹脂成形材料の増量添加剤として使用する。
【００３５】
この実施形態で使用されるＳＭＣ材料の端材及び希釈剤は、上記した熱硬化性樹脂成形材料の製造方法の実施形態で説明したものと同様であるので説明を省略する。また、この実施形態で行う撹拌処理やその撹拌処理で得られる液状の混合物も上記した熱硬化性樹脂成形材料の製造方法の実施形態で説明した撹拌処理や液状の混合物と同様であるので説明を省略する。
【００３６】
このように、本実施形態においても、液状の混合物をＳＭＣ材料等の熱硬化性樹脂成形材料の増量添加剤として利用することができる。また、ＳＭＣ材料の端材そのものを成形材料として使用した場合と比べて、成形品の品質の低下を抑えることができる。
【００３７】
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【実施例】
【００３８】
＜実施例＞
＜ＳＭＣ材料の製造＞
ベース樹脂として不飽和ポリエステル樹脂８０重量部、重合性単量体２０重量部、低収縮剤５重量部、硬化剤１重量部、重合禁止剤０．０５重量部、無機充填剤１５０重量部、離型剤５重量部、増粘剤１重量部を混合し、樹脂コンパウンドＡ１を得た。この樹脂コンパウンドＡ１に補強繊維材を重量比率で２５％となるように供給すると共にＰＰ（ポリプロピレン）フィルムで上下から挟んだ後、加圧ロール間を通過させて加圧することにより混合含浸してＳＭＣ材料Ｂ１を得た。
【００３９】
樹脂コンパウンドＡ１の材料成分及び補強繊維材は、次のものを使用した。
・不飽和ポリエステル樹脂：昭和電工株式会社製Ｍ−５８０
・重合性単量体：スチレン（三菱化学株式会社製ＣＡＳ（１００−４２−５）準拠スチレンモノマー）
・低収縮剤：ポリスチレン（ＰＳジャパン製  ＧＰＰＳ）
・硬化剤：ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート（日本油脂株式会社製  パーブチルＺ）
・重合禁止剤：ｐ−ベンゾキノン（和光純薬製）
・無機充填剤：炭酸カルシウム（白石工業社製ホワイトンＳＢ青）
・離型剤：ステアリン酸亜鉛（川村化学工業製）
・増粘剤：酸化マグネシウム（協和化学株式会社製キョーワマグ＃４０）
・補強繊維材：ガラス繊維（日東紡製ＲＳ４８０ＰＢ−５４９）
＜熱硬化性樹脂成形材料の製造＞
得られたＳＭＣ材料Ｂ１のシート幅の両端部に発生した樹脂比率の高いミミ部を切り離してＳＭＣ材料の端材を得た。ＳＭＣ材料の端材を自転公転撹拌機（クラボウ製・マゼルスターＫＫＶ−３５００）の容器に１００ｇ、希釈剤として不飽和ポリエステル樹脂１００ｇ及びスチレンモノマー１００ｇを投入した。次いで、公転数４２０ｒｐｍ、自転数２３０ｒｐｍにて、３００秒間撹拌処理を実施した。ＳＭＣ材料の端材に含まれるガラス繊維、養生ＰＰフィルムを撹拌粉砕、微粒化させ、希釈剤として投入した不飽和ポリエステル樹脂とスチレンモノマーにＳＭＣ材料の端材に含まれる樹脂コンパウンドの樹脂分を溶解させ、液状の混合物を得た。
【００４０】
液状の混合物をＳＭＣ材料の増量添加剤として５重量部、不飽和ポリエステル樹脂８０重量部、重合性単量体２０重量部、低収縮剤５重量部、硬化剤１重量部、重合禁止剤０．０５重量部、無機充填剤１５０重量部、離型剤５重量部、増粘剤１重量部を混合し、樹脂コンパウンドＡ２を得た。この樹脂コンパウンドに補強繊維材を重量比率で２５％となるように供給すると共にＰＰフィルムで上下から挟んだ後、加圧ロール間を通過させて加圧することにより混合含浸し、ＳＭＣ材料Ｂ２を得た。
【００４１】
なお、樹脂コンパウンドＡ２の材料成分及び補強繊維材は、増量添加剤を除いてＳＭＣ材料Ｂ１の製造に使用したものと同じである。
＜成形品の製造＞
ミミ部を切り離したＳＭＣ材料Ｂ１及びＳＭＣ材料Ｂ２それぞれについて成形品を製造したところ、その品質にほとんど差異がないことが確認された。
【符号の説明】
【００４２】
１  ＳＭＣ材料
２  補強繊維
３  樹脂コンパウンド
４  端材
８  希釈剤
９  混合物
１０  液状の混合物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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