(57)【要約】【課題】上金型に設けられた凹部へのシートモールディングコンパウンドの充填が十分に行われ、成形品の表面の艶に優れ、意匠性の向上したＳＭＣの成形方法およびそれにより得られた成形品を提供する。【解決手段】少なくとも不飽和ポリエステル樹脂と架橋性モノマーと硬化剤とガラス繊維とを含有するシートモールディングコンパウンドを複数枚積層して成形するＳＭＣの成形方法であって、上記ＳＭＣに配合されるガラス繊維は、バインダーで集束されたガラスロービングを解繊して使用し、各ＳＭＣに含まれる補強用ガラス繊維は、それぞれ解繊度が異なっているとともに、これらのＳＭＣを積層し、上下一対の金型内で加熱加圧するシートモールディングコンパウンドの成形方法および成形品。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも不飽和ポリエステル樹脂と架橋性モノマーと硬化剤とガラス繊維とを含有するシートモールディングコンパウンドを複数枚積層して成形するＳＭＣの成形方法であって、上記ＳＭＣに配合されるガラス繊維は、バインダーで集束されたガラスロービングを解繊して使用し、各ＳＭＣに含まれる補強用ガラス繊維は、それぞれ解繊度が異なったものであるとともに、これらのＳＭＣを積層し、上下一対の金型内で加熱加圧するシートモールディングコンパウンドの成形方法。
【請求項２】
解繊度の低い補強用ガラス繊維を含むＳＭＣを下金型の製品表面側に配置し、解繊度の高い補強用ガラス繊維を含むＳＭＣを上金型の製品裏面側に配置して加熱加圧する請求項１に記載のシートモールディングコンパウンドの成形方法。
【請求項３】
上記上金型に凹部が設けられた請求項２に記載のシートモールディングコンパウンド成形方法。
【請求項４】
上記補強用ガラス繊維の解繊度がバインダーの種類と目付量とを調整することにより異なったものとされた請求項１に記載のシートモールディングコンパウンドの成形方法。
【請求項５】
少なくとも不飽和ポリエステル樹脂と架橋性モノマーと硬化剤とガラス繊維とを含有するシートモールディングコンパウンドを複数枚積層して成形された成形品であって、上記ＳＭＣに配合されるガラス繊維は、バインダーで集束されたガラスロービングを解繊して使用し、各ＳＭＣに含まれる補強用ガラス繊維は、それぞれ解繊度が異なったものであるとともに、これらのＳＭＣを積層し、上下一対の金型内で加熱加圧して得られたシートモールディングコンパウンド成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浴槽や洗面化粧台等の成形品を製造するためのシートモールディングコンパウンド（以下ＳＭＣということがある）に関する。さらに詳しくは、ＳＭＣを用いた成形方法およびそれにより得られた成形品に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＳＭＣは、熱硬化性樹脂、硬化剤、充填材、収縮防止剤、内部離型剤、補強材、架橋剤、増粘剤等を配合した成形材料であって、所定の温度に設定した金型内でＳＭＣを加熱、圧力して所望の形状に成形し、上記の浴槽や洗面化粧台等の成形品にされる。一般的に補強材としてはガラス繊維が用いられ、通常、不飽和ポリエステル樹脂等のバインダーで集束したガラスロービングをカットし、得られたガラス繊維チョップを解繊して使用する。
【０００３】
下記特許文献１には、不飽和ポリエステル樹脂を主成分とする加飾用バルクモールディングコンパウンド（ＢＭＣ）に関する技術が開示され、上記不飽和ポリエステル樹脂１００重量部に対して、平均カット長さ４．５〜１４．０ｍｍの補強用ガラス繊維を２０〜５５重量部含有する加飾用ＢＭＣが開示されている。
【特許文献１】特開２００１−１７２４００号公報（第１〜３頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記公知技術においては、補強用ガラス繊維の長さを平均カット長さ４．５〜１４．０ｍｍの範囲で、例えば、平均カット長６ｍｍのガラス繊維チョップが不飽和ポリエステル樹脂、収縮防止用樹脂等に配合して用いられている。しかしながら、補強用ガラス繊維の長さは実質的に均一とされているため、上金型に設けられた凹部（例えば、成形品とした場合、裏面側に凸設されるリブ）の大きさによっては、補強用ガラス繊維の充填が十分に行われないという問題がある。
【０００５】
本発明はこのような問題を解決して、上金型に設けられた凹部への補強用ガラス繊維を含むＳＭＣの充填が十分に行われるとともに、成形品の表面の艶に優れ、意匠性の向上したシートモールディングコンパウンドの成形方法およびそれにより得られたシートモールディングコンパウンド成形品を提供することを、その課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明においては、つぎのような技術的手段を講じている。すなわち、請求項１に記載の発明によれば、少なくとも不飽和ポリエステル樹脂と架橋性モノマーと硬化剤とガラス繊維とを含有するシートモールディングコンパウンドを複数枚積層して成形するＳＭＣの成形方法であって、上記ＳＭＣに配合されるガラス繊維は、バインダーで集束されたガラスロービングを解繊して使用し、各ＳＭＣに含まれる補強用ガラス繊維は、それぞれ解繊度が異なったものであるとともに、これらのＳＭＣを積層し、上下一対の金型内で加熱加圧するシートモールディングコンパウンドの成形方法が提供される。
【０００７】
上記不飽和ポリエステル樹脂としては、多塩基酸と多価アルコールとを原料とする生成物であって、多塩基酸の不飽和酸としては、無水マレイン酸、フマル酸などを、多価アルコールであるグリコール酸としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリメチレングリコール、トリメチルペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、トリメチルプロパンモノアリルエーテル、水素添加ビスフェノール、ビスフェノールジオキシプロピルエーテルなどをそれぞれ用いることができる。
【０００８】
また、不飽和ポリエステル樹脂の原料としては、無水フタル酸、イソフタル酸等の飽和酸も用いることができ、その他にポリエステル樹脂骨格への組み込みとしてジシクロペンタジエンも原料として添加することができる。架橋性剤としては、スチレンモノマーを使用する。
【０００９】
上記の材料の他に、硬化剤、収縮防止剤、硬化遅延剤、増粘剤、充填材、着色剤、硬化促進剤、製造上の粘度の調整のために減粘剤やトナーの分散向上のために分散調整剤などを用いることができる。収縮防止剤としては、ポリメチルメタアクリレート、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル、ポリブタジエン、ポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂を用いることができる。増粘剤としては、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、酸化マグネシウム、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート等が用いられる。充填材としては、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、シリカ、マイカ、ガラスビーズ、等を使用することができる。着色剤としては、無機系顔料、有機系顔料等を使用することができる。硬化促進剤としては、ナフテン酸コバルト、オクテン酸コバルト、ジメチルアニリン、ジエチルアニリン、アセエチルアセトン等を利用することができる。
【００１０】
上記補強用ガラス繊維は、ガラスロービングを所望の長さ、例えば、１インチにカットして用いる。カットして得られたガラス繊維チョップは解繊されるが、この解繊度は、ガラスロービングのバインダーの種類と目付量を調整することによって異ならせることができる。ここで、解繊度を高くして個々のガラス繊維の分散性をよくしたものを高解繊度の補強用ガラス繊維と呼び、解繊度を低くして個々のガラス繊維を分散しすぎないように調整したものを低解繊度の補強用ガラス繊維と呼ぶ。
【００１１】
上記各成分を含有するＳＭＣは、上金型（キャビティ）と下金型（コア）とによって加圧、加熱下に成形される。このときの成形条件としては、例えば、成形圧力３〜１０ＭＰａ、金型温度１２５〜１５０℃として、成形時間３〜７分間がとされる。
【００１２】
請求項２に記載のシートモールディングコンパウンドの成形方法は、請求項１に記載の発明に加えて、解繊度の低い補強用ガラス繊維を含むＳＭＣを下金型の製品表面側に配置し、解繊度の高い補強用ガラス繊維を含むＳＭＣを上金型の製品裏面側に配置して加熱加圧される。
【００１３】
請求項３に記載のシートモールディングコンパウンドの成形方法は、請求項２に記載の発明に加えて、上記上金型に凹部が設けられる。
【００１４】
請求項４に記載のシートモールディングコンパウンドの成形方法は、請求項１に記載の発明に加えて、上記補強用ガラス繊維の解繊度がバインダーの種類と目付量を調整することにより異なったものとされる。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、少なくとも不飽和ポリエステル樹脂と架橋性モノマーと硬化剤とガラス繊維とを含有するシートモールディングコンパウンドを複数枚積層して成形された成形品であって、上記ＳＭＣに配合されるガラス繊維は、バインダーで集束されたガラスロービングを解繊して使用し、各ＳＭＣに含まれる補強用ガラス繊維は、それぞれ解繊度が異なったものであるとともに、これらのＳＭＣを積層し、上下一対の金型内で加熱加圧して得られたシートモールディングコンパウンド成形品が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の発明にかかるシートモールディングコンパウンドの成形方法は上記のとおりであり、複数枚積層されるＳＭＣに配合されるガラス繊維は、バインダーで集束されたガラスロービングを解繊して使用し、各ＳＭＣに含まれる補強用ガラス繊維は、それぞれ解繊度が異なっているとともに、これらのＳＭＣを積層し、上下一対の金型内で加熱加圧するため、各ＳＭＣに含まれる補強用ガラス繊維の分散性がコントロール可能となり、成形品の表面側、裏面側で求められる特性に応じて優れた表裏面を有する成形品を提供することができる。
【００１７】
請求項２に記載のシートモールディングコンパウンドの成形方法は上記のとおりであり、請求項１のシートモールディングコンパウンドの成形方法の有する効果に加え、解繊度の低い補強用ガラス繊維を含むＳＭＣを下金型の製品表面側に配置しているため、成形品の表面の艶を優れたものとし、意匠性を高めることができる。また、解繊度の高い補強用ガラス繊維を含むＳＭＣを上金型の製品裏面側に配置しているため、補強用ガラス繊維の分散性がよく、ＳＭＣの流動性も向上し、裏面側の充填率がよくなって成形品の裏面側をしっかりとしたものとすることができる。
【００１８】
請求項３に記載のシートモールディングコンパウンドの成形方法は上記のとおりであり、請求項２のシートモールディングコンパウンドの成形方法の有する効果に加え、上記上金型に凹部が設けられた場合、解繊度の高い補強用ガラス繊維が分散性よく配合されているため、ＳＭＣの流れがよく、凹部への充填性が良好となる。その結果、成形品とした際に、例えば、裏面の補強用リブとなる凹部に充填されたＳＭＣに欠け等が生じることを防ぎ、成形品の品質を高めることができる。
【００１９】
請求項４に記載のシートモールディングコンパウンドの成形方法は上記のとおりであり、請求項１のシートモールディングコンパウンドの成形方法の有する効果に加え、上記補強用ガラス繊維の解繊度がバインダーの種類と目付量を調整することにより異なったものとされているため、補強用ガラス繊維の解繊度を容易にコントロールすることができる。
【００２０】
請求項５に記載の発明にかかるシートモールディングコンパウンドの成形品は上記のとおりであり、複数枚積層されるＳＭＣに配合されるガラス繊維は、バインダーで集束されたガラスロービングを解繊して使用し、各ＳＭＣに含まれる補強用ガラス繊維は、それぞれ解繊度が異なっているとともに、これらのＳＭＣを積層し、上下一対の金型内で加熱加圧するため、各ＳＭＣに含まれる補強用ガラス繊維の分散性がコントロール可能となり、成形品の表面側、裏面側で求められる特性に応じて優れた成形品とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。本実施形態においては、本発明の方法により浴槽を成形品として得る例について説明する。図１は本発明にかかるシートモールディングコンパウンドの成形方法の概略を示すための説明図である。図１において下金型（コア）４の製品表面側を成形する面に向けて解繊度の低い補強用ガラス繊維を含むＳＭＣ２を配置し、解繊度の高い補強用ガラス繊維を含むＳＭＣ１を上金型（キャビティ）５の製品裏面側を成形する面に向けて配置する。
【００２２】
図１に示されているように、上記解繊度の高い補強用ガラス繊維を含むＳＭＣ（以下高解繊度ＳＭＣという）１と解繊度の低い補強用ガラス繊維を含むＳＭＣ（以下低解繊度ＳＭＣという）２とは不飽和ポリエステル樹脂３を介在させ、加熱加圧することによって積層される。また、上金型５には浴槽の底部に設けられる補強リブを形成するための凹部６が設けられている。
【００２３】
高解繊度ＳＭＣ１と低解繊度ＳＭＣ２とは、２〜７ｋｇ／ｍ2の範囲の重量のものを使用する。高解繊度ＳＭＣ１の使用量は、凹部６への充填量および成形後の浴槽の肉厚の２０〜５０％が高解繊度ＳＭＣ１となるように使用する。低解繊度ＳＭＣ２の使用量は、成形後の浴槽の肉厚の３０〜５０％が低解繊度ＳＭＣ２となる量を使用し、両者を不飽和ポリエステル樹脂３を介在させて積層する。
【００２４】
図２は、上金型５を下方に移動し、上記高解繊度ＳＭＣ１と不飽和ポリエステル樹脂３と低解繊度ＳＭＣ２との積層品を成形する状態を示す説明図である。成形条件は、例えば、成形圧力３〜１０ＭＰａ、金型温度１２５〜１５０℃、成形時間３〜７分間とする。
【００２５】
図２に示すように、高解繊度ＳＭＣ１は、補強用ガラス繊維が分散性よく配合されているため、流動性があるとともに、凹部６への充填性が良好であり、凹部６の隅部まで十分に充填される。このとき、上記補強用ガラス繊維の解繊度はガラスロービングのバインダーの種類と目付量とを調整することによりコントロールすることができる。
【００２６】
図３は、本発明の方法により得られた成形品Ａである浴槽を示す断面図である。図３に示されているように、凹部６へ充填され、硬化して形成された補強リブ７は欠け等が生じることなく、浴槽の底部に凸設され、浴槽をしっかりと補強することができる。なお、上記補強用ガラス繊維の解繊度はバインダーの種類と目付量とを調整するのみならず、ガラスロービングのカット長さ、ガラス繊維の集束数等によってもコントロール可能である。
【００２７】
本実施形態においては、２枚のＳＭＣを積層した場合について述べたが、２枚に限られず、各ＳＭＣに含ませる補強用ガラス繊維の解繊度を異ならせて、３枚以上とすることも可能である。このように本発明は種々設計変更可能であり、特許請求の範囲を逸脱しない限り、本発明の技術的範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明のシートモールディングコンパウンドの成形方法を示す説明図である。
【図２】本発明のシートモールディングコンパウンドの成形方法において積層品を成形する状態を示す説明図である。
【図３】本発明にかかるシートモールディングコンパウンドの成形方法により得られた成形品を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
Ａ          本発明にかかる成形品
１          解繊度の高い補強用ガラス繊維を含むＳＭＣ
２          解繊度の低い補強用ガラス繊維を含むＳＭＣ
３          不飽和ポリエステル樹脂
４          下金型
５          上金型
６          凹部
７          補強リブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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