JP2000351657A - シリカ系成形材料の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機器の磨耗を最小限に抑えることで、黒化の
ないシリカ系成形材料を製造する方法を提供する。 【解決手段】 マトリクス樹脂およびシリカ系充填剤を
含んでなるシリカ系成形材料を製造する方法であって、
前記シリカ系充填剤を分散含有する低粘度組成液Ａを調
製する第一工程と、前記低粘度組成液Ａと増粘性成分Ｂ
とを混練する第二工程と、前記第二工程で得られた混練
物を静置状態で成形可能な粘度にまで増粘させる第三工
程とを含み、前記第二工程における混練時間が５分以内
であるか、および／または、前記第二工程における最終
到達粘度（２５℃）が１００Ｐａｓ以下であるか、およ
び／または、前記第三工程における増粘倍率が１００以
上である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シリカ系成形材料
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりマトリクス樹脂に充填剤を配合
した成形材料は各種分野で用いられており、充填剤とし
ては、シリカ系充填剤、水酸化アルミニウム、炭酸カル
シウム等が知られている。シリカ系充填剤は、他の充填
剤と比べて、物理強度が強く、硬度が高く、また耐熱水
性にも優れるという利点を有するが、その反面、高硬度
であるために高粘度状態で長時間接触させると機器を磨
耗させ、機器自身の損傷だけでなく、磨耗金属により材
料が黒くなるという問題（黒化と呼ぶ）を有する。その
ため、実際には半導体の封止材等の色目や外観を要求さ
れない用途でしか使用できず、他の分野ではシリカ系充
填剤の利点を生かしきれていないのが現状である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
課題は、機器の磨耗を最小限に抑えることで、黒化のな
いシリカ系成形材料を製造する方法を提供することにあ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では、マトリクス樹脂およびシリカ系充填剤
を含んでなるシリカ系成形材料を製造する方法であっ
て、前記シリカ系充填剤を分散含有する低粘度組成液Ａ
を調製する第一工程と、前記低粘度組成液Ａと増粘性成
分Ｂとを混練する第二工程と、前記第二工程で得られた
混練物を成形可能な粘度にまで静置状態で増粘させる第
三工程とを含み、前記第二工程における混練時間が５分
以内であるか、および／または、前記第二工程における
最終到達粘度（２５℃）が１００Ｐａｓ以下であるか、
および／または、前記第三工程における増粘倍率が１０
０以上である、ことを特徴とする。

【０００５】

【発明の実施の形態】通常、成形材料は、取扱性に優れ
る、ピンホールやかすれが生じにくい等の理由から、数
万〜数十万Ｐａｓというかなりの高粘度の状態で成形さ
れる。したがって、成形材料を製造するには、各原料を
混練し、成形に必要な高粘度にまで増粘させる必要があ
る。本発明者らは、高粘度状態で混練を行う際に機器の
磨耗が著しいことを見出し、高粘度状態での混練を最小
限に止める技術について検討した。そして、材料が低粘
度のうちに混練を最大限行い、その後は静置状態で増粘
させることで、黒化を抑えることができることを見出
し、本発明に到達したものである。つまり、成形材料を
製造する工程を、 ・シリカ系充填剤を分散含有する低粘度組成液Ａを調製
する第一工程 ・低粘度組成液Ａと増粘性成分Ｂとを混練する第二工程 ・第二工程で得られた混練物を成形可能な粘度にまで静
置状態で増粘させる第三工程 の３つに区別し、(1) 第二工程における混練時間を短く
する、および／または、(2) 第二工程における最終到達
粘度を低くする、および／または、(3) 第三工程におけ
る増粘倍率を高くする、というものである。

【０００６】以下、詳細に説明する。第一工程について
説明する。第一工程は、シリカ系充填剤を分散含有する
低粘度組成液Ａを調製する工程である。低粘度組成液Ａ
とは、粘度（２５℃）が２０Ｐａｓ以下の組成液であ
り、シリカ系充填剤を分散含有する組成液である。粘度
（２５℃）は１５Ｐａｓ以下であることが好ましく、１
０Ｐａｓ以下であることがより好ましい。また、第一工
程における充填材の沈降防止の点から、粘度（２５℃）
は３Ｐａｓ以上であることが好ましい。

【０００７】低粘度組成液Ａのシリカ系充填剤以外の含
有成分としては、樹脂（熱可塑性（メタ）アクリル系重
合体、熱硬化性（メタ）アクリル系重合体、アクリルシ
ラップ等）、ビニル単量体、架橋性多官能単量体、ラジ
カル硬化剤、その他の添加剤（カップリング剤、内部離
型剤、補強剤、加飾剤、湿潤分散剤など）である。上記
樹脂は、増粘性成分Ｂと反応して高粘度液を生成する各
種官能基（カルボキシル基、水酸基、アミノ基、エポキ
シ基など）を有していても良い。

【０００８】低粘度組成液Ａの好ましい組成としては、
シリカ系充填剤をビニル単量体（メチルメタクリレート
等）に５０〜９５重量％の濃度で分散させたものや、シ
リカ系充填剤を濃度が希薄なポリマーシラップ（２〜２
５重量％程度）に、５０〜９０重量％の濃度で分散させ
たもの等が挙げられる。低粘度組成液Ａを調製するに
は、通常の攪拌装置を用いて各成分を攪拌混合すればよ
い。

【０００９】第二工程について説明する。第二工程は、
低粘度組成液Ａと増粘性成分Ｂとを混練する第二工程で
ある。増粘性成分Ｂとは、低粘度組成液Ａと混練するこ
とで結果として高粘度液を生成させる物質である。増粘
性成分Ｂとしては、各種重合体（熱可塑性（メタ）アク
リル系重合体、熱硬化性（メタ）アクリル系重合体、芳
香族ビニル系重合体、脂肪族ビニル系重合体、脂肪族ポ
リアミド、芳香族ポリアミド等）、アルカリ土類金属の
酸化物（酸化マグネシウム、酸化カルシウム等）、酸化
亜鉛、各種イソシアネート類（トリレンジイソシアネー
ト、水添トリレンジイソシアネート、メチレンジイソシ
アネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等の２官能
以上のイソシアネート）、ポリカルボン酸またはその無
水物（（無水）マレイン酸、フマル酸、（無水）フタル
酸、アジピン酸等）等が挙げられる。

【００１０】重合体は、増粘性成分Ｂに該当する場合と
該当しない場合があるが、増粘性成分Ｂに該当するの
は、固体状態から低粘度組成液Ａ中の液状成分（単量
体、架橋剤）を吸油して膨潤あるいは溶解することによ
り結果として増粘させることのできる重合体、または非
常に高粘度（目安として５０ｋＰａｓ以上）の重合体シ
ラップ、あるいは室温で液状の重合体である。

【００１１】上記(1) のように第二工程における混練時
間を短くする場合、５分以内とすることが重要である。
好ましくは３分以内であり、より好ましくは１分以内で
ある。混練時間が５分以内と短ければ、たとえ材料の粘
度が高粘度に達したとしても機器の磨耗を最小限に抑え
ることができる。また、低粘度組成液Ａと増粘性成分Ｂ
を充分混合する観点から、混練時間は０．５分以上であ
ることが好ましい。

【００１２】上記(2) のように第二工程における最終到
達粘度を低くする場合、最終到達粘度（２５℃）を１０
０Ｐａｓ以下とすることが重要である。好ましくは５０
Ｐａｓ以下である。混練工程の最終到達粘度が１００Ｐ
ａｓ以下と低ければ、たとえ混練時間が長くなったとし
ても機器の磨耗を最小限に抑えることができる。また、
増粘性成分Ｂの分離防止の点から、最終到達粘度（２５
℃）は１０Ｐａｓ以上であることが好ましい。

【００１３】また、第二工程における増粘倍率（増粘性
物質Ｂの添加直後から混練終了時までの増粘倍率）は、
１００以下であることが好ましく、１０以下であること
がより好ましい。この増粘倍率が１００を越えると、材
料の粘度が高粘度になるため、機器の磨耗のおそれが生
じるからである。また、増粘性成分Ｂの分離防止の点か
ら、第二工程における増粘倍率は１．５以上であること
が好ましい。

【００１４】第二工程の混練を行う機器としては、短時
間での攪拌に適した機器が好ましく、例えば攪拌機付き
タンク、押出機、連続ニーダー、定量ポンプ、定量フィ
ーダー等を備えたスタティックミキサー、アクティブミ
キサー式混合器等が挙げられる。第三工程について説明
する。

【００１５】第三工程は、第二工程で得られた混練物を
成形可能な粘度にまで静置状態で増粘させる工程であ
る。上記(3) のように、第三工程における増粘倍率（第
二工程終了時から第三工程終了時までの増粘倍率）を高
くする場合、１００以上とすることが重要である。好ま
しくは５００以上であり、より好ましくは１０００以上
である。第三工程における増粘倍率が１００以上である
ということは、すなわち混練工程（第二工程）の最終到
達粘度が低いということである。また、成形可能な粘度
とするという観点から、第三工程における増粘倍率は５
００，０００以下であることが好ましい。

【００１６】また、第三工程での最終到達粘度は成形可
能な粘度である必要があり、１０〜２００ｋＰａｓであ
ることが好ましく、３０〜１００ｋＰａｓであることが
より好ましい。１０ｋＰａｓ未満では作業性に劣り、ま
た成形時にピンホールやかすれが生じやすい。２００ｋ
Ｐａｓより高い場合には金型を損傷させる可能性があ
る。

【００１７】静置状態で増粘させる方法としては、材料
に力を加えることなく放置する方法であれば特に限定さ
れないが、第二工程で得られた混練物をフィルム等で包
装して、室温〜８０℃で２〜２４時間熟成する方法が好
ましく採用される。本発明では、さらに、第三工程で得
られた増粘物を５分以内の時間で再混合する工程を第四
工程を含んでいてもよい。これは、増粘性成分Ｂが大き
な粒子である場合には、第二工程だけでは十分に均一化
されないことがあるため、増粘後に再混合して均一化を
図るためである。この第四工程は、増粘性成分Ｂが平均
粒径２５０μｍ以上の粒子である場合には行うことが好
ましい。第四工程においては材料はかなりの高粘度に達
しているため、機器の磨耗を起こさないためには、第四
工程の再混合の時間は５分以内であることが好ましく、
１分以内であることがより好ましい。

【００１８】本発明によって製造されるシリカ系成形材
料の各成分について説明する。本発明で使用されるシリ
カ系充填剤としては、結晶シリカ、溶融シリカ、クリス
トバライト等が挙げられるが、溶融シリカ、クリストバ
ライトが好ましい。これらは単独で用いてもよいし、二
種以上併用してもよい。シリカ系充填剤の使用量は、マ
トリクス樹脂１００重量部に対し、１００〜５００重量
部が好ましく、より好ましくは１００〜３００重量部で
ある。１００重量部未満では、成形性が悪くなり、５０
０重量部を越えると、成形材料の粘度が高くなり作業性
が低下する恐れがある。

【００１９】本発明では本発明の効果を損なわない範囲
でシリカ系充填剤以外の充填剤（例えば、炭酸カルシウ
ム、水酸化アルミニウム、タルク、クレー等）を併用す
ることもできる。シリカ系成形材料が高硬度を特徴とす
る場合、全充填剤量の２０重量％以上のシリカ系充填剤
を用いることが好ましい。シリカ系成形材料が高強度を
特徴とする場合、全充填剤量の５０重量％以上のシリカ
系充填剤を用いることが好ましい。

【００２０】本発明で使用されるマトリクス樹脂は、特
に限定されるものではないが、ラジカル硬化性樹脂成
分、ポリマーポリオール、エポキシ樹脂等の公知の硬化
性樹脂を用いることができる。前記ポリマーポリオール
としては、水酸基を二個以上有するポリマーであれば良
く、ポリエステル、ポリカーボネート、アクリル系重合
体等を挙げることができる。該ポリマーポリオールを硬
化させるための硬化剤としては、ポリイソシアネート、
アルキルエーテル化メラミン等を挙げることができる。
これらは単独で用いてもよいし、二種以上併用してもよ
い。

【００２１】前記エポキシ樹脂としては、ビスフェノー
ルＡ、ノボラック系、ビスフェノールＦ等のグリシジル
系エポキシ樹脂を挙げることができる。これらは単独で
用いてもよいし、二種以上併用してもよい。該エポキシ
樹脂を硬化させるための硬化剤としては、無水フタル
酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、無水マ
レイン酸、無水コハク酸、テトラヒドロ無水フタル酸、
アルケニル無水コハク酸等の酸無水物を挙げることがで
きる。

【００２２】前記ラジカル硬化性樹脂成分としては、メ
チルメタクリレート等の各種（メタ）アクリル酸エステ
ル系単量体等のビニル単量体；不飽和ポリエステル；ビ
ニルエステル等を挙げることができる。中でも、ビニル
単量体が好ましい。特にマトリクス樹脂が、熱可塑性
（メタ）アクリル系重合体、熱硬化性（メタ）アクリル
系重合体、ビニル単量体および架橋性多官能単量体を含
む（メタ）アクリルシラップであることが好ましい。

【００２３】以下、この（メタ）アクリルシラップの各
成分について説明する。（メタ）アクリルシラップに含
まれるビニル単量体としては、（メタ）アクリル酸エス
テル系単量体を含むことが好ましい。（メタ）アクリレ
ート系単量体のアルキル基の炭素数は１〜１８個が好ま
しく、１〜４個がより好ましい。具体的には、メチル
（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、
ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メ
タ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、
２−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）
アクリレート、第三級ブチル（メタ）アクリレート、２
−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ω−ヒドロキ
シアルキル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジアルキル
アミノアルキル（メタ）アクリレート、Ｎ−（第三級ブ
チル）アミノエチル（メタ）アクリレート等が挙げられ
る。これらは単独で用いてもよいし、二種以上併用して
もよい。

【００２４】また、（メタ）アクリレート系単量体以外
のビニル単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸；
マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸等の
不飽和ジカルボン酸；これら不飽和ジカルボン酸のモノ
エステル；スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトル
エン、クロロスチレン等のスチレン系単量体；酢酸ビニ
ル等のビニルエステル系単量体；アリルアルコール、エ
チレングリコールモノアリルエーテル、プロピレングリ
コールモノアリルエーテル等のアリル化合物；（メタ）
アクリルアミド、（メタ）アクリロニトリル、Ｎ−メト
キシメチルアクリルアミド、Ｎ−エトキシメチルアクリ
ルアミド等のＮ−アルコキシ置換（メタ）アクリルアミ
ド；不飽和塩基性単量体；Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ
−シクロヘキシルマレイミド、Ｎ−イソプロピルマレイ
ミド等のマレイミド系単量体；ビニルアセテート、２−
ビニル及び４−ビニルピリジン等が挙げられるがこれに
限定されない。これらは単独で用いてもよいし、二種以
上併用してもよい。

【００２５】（メタ）アクリルシラップに含まれる架橋
性多官能単量体としては、エチレングリコールジ（メ
タ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）ア
クリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレ
ート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレー
ト、ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオ
ペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、グリセリ
ントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパン
トリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテト
ラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキ
サ（メタ）アクリレート、ジアリルフタレート、ジビニ
ルベンゼン、ジビニルトルエン等が挙げられる。これら
は単独で用いてもよいし、二種以上併用してもよい。

【００２６】（メタ）アクリルシラップに含まれる熱可
塑性（メタ）アクリル系重合体は、主鎖の５０重量％以
上が（メタ）アクリル酸エステル系単位からなり、一分
子中に重合性二重結合を有しない重合体である。前記熱
可塑性（メタ）アクリル系重合体の重量平均分子量は、
１０，０００〜４００，０００の範囲内であることが好
ましく、３０，０００〜２５０，０００の範囲内である
ことがより好ましく、５０，０００〜１５０，０００の
範囲内であることが最も好ましい。熱可塑性（メタ）ア
クリル系重合体の重量平均分子量が１０，０００未満で
あると、得られる成形品の耐熱性が低下する。一方、熱
可塑性（メタ）アクリル系重合体の重量平均分子量が４
００，０００を越えると、成形材料の粘度が高くなり作
業性が低下するおそれがある。前記の熱可塑性（メタ）
アクリル系重合体は、（メタ）アクリル酸エステルを５
０重量％以上含有する単量体成分を重合することにより
得られる。（メタ）アクリル酸エステルとしては、メチ
ル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレー
ト、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル
（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレー
ト、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキ
シル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレ
ート等の（メタ）アクリル酸アルキルエステル；シクロ
ヘキシル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸
シクロアルキルエステル；ジメチルアミノエチル（メ
タ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アク
リレート等の塩基性（メタ）アクリル酸エステル等が挙
げられる。これらは単独で用いてもよいし、二種以上併
用してもよい。

【００２７】上記単量体成分は、カルボキシル基を含有
するビニル単量体を含んでいてもよく、これによりカル
ボキシル基を有する熱可塑性（メタ）アクリル系重合体
を得ることができる。カルボキシル基を有する熱可塑性
（メタ）アクリル系重合体を用いると、成形材料に増粘
剤としてアルカリ土類金属酸化物やアルカリ土類金属水
酸化物を添加した場合に容易に増粘することができる。

【００２８】このようなカルボキシル基を含有するビニ
ル単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸；マレイ
ン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸等の不飽和
ジカルボン酸；これら不飽和ジカルボン酸のモノエステ
ル等が挙げられる。上記の不飽和ジカルボン酸のモノエ
ステルとしては、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モ
ノエチル、マレイン酸モノブチル、マレイン酸モノオク
チル、フマル酸モノメチル、フマル酸モノエチル、フマ
ル酸モノブチル、フマル酸モノオクチル、シトラコン酸
モノエチル等が挙げられる。これらは単独で用いてもよ
いし、二種以上併用してもよい。

【００２９】カルボキシル基を有する単量体の使用量
は、（メタ）アクリル酸エステルとカルボキシル基を有
する単量体との合計を１００重量％として、０．５〜２
０重量％の範囲内が好ましく、１〜１５重量％の範囲内
がより好ましく、３〜１０重量％の範囲内が更に好まし
い。カルボキシル基を有する単量体の割合が０．５重量
％未満の場合は、成形材料の増粘を容易にする効果が得
られにくくなる。カルボキシル基を有する単量体の割合
が２０重量％を越える場合には、得られる成形品の耐衝
撃性、耐汚染性、耐溶剤性等の物性が低下するおそれが
ある。

【００３０】上記単量体成分は、さらに必要に応じて、
他の単量体を含んでいても良い。例えば、スチレン、α
−メチルスチレン、ビニルトルエン、クロロスチレン等
のスチレン系単量体；酢酸ビニル等のビニルエステル系
単量体；アリルアルコール、エチレングリコールモノア
リルエーテル、プロピレングリコールモノアリルエーテ
ル等のアリル化合物；（メタ）アクリルアミド、（メ
タ）アクリロニトリル、Ｎ−メトキシメチルアクリルア
ミド、Ｎ−エトキシメチルアクリルアミド等のＮ−アル
コキシ置換（メタ）アクリルアミド；不飽和塩基性単量
体；Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレ
イミド、Ｎ−イソプロピルマレイミド等のマレイミド系
単量体等が挙げられるが、これらに限定されない。これ
らは単独で用いてもよいし、二種以上併用してもよい。

【００３１】（メタ）アクリルシラップに含まれる熱硬
化性（メタ）アクリル系重合体は、主鎖の５０重量％以
上が（メタ）アクリル酸エステル系単位からなり、一分
子中に少なくとも１個以上の重合性二重結合を有する重
合体である。この熱硬化性（メタ）アクリル系重合体と
前記ビニル単量体とが共重合して生成する反応物は前記
熱可塑性（メタ）アクリル系重合体と相溶性を有するこ
とが好ましい。

【００３２】前記熱硬化性（メタ）アクリル系重合体の
重量平均分子量は、１０，０００〜２００，０００の範
囲内であることが好ましく、３０，０００〜１５０，０
００の範囲内であることがより好ましく、４０，０００
〜１００，０００の範囲内であることが最も好ましい。
熱硬化性（メタ）アクリル系重合体の重量平均分子量が
１０，０００未満であると、得られる成形品の耐熱性が
低下する。一方、熱硬化性（メタ）アクリル系重合体の
重量平均分子量が２００，０００を越えると、成形材料
の粘度が高くなり作業性が低下するおそれがある。

【００３３】本発明でマトリクス樹脂としてラジカル硬
化性樹脂成分を用いる場合、これを硬化させるためのラ
ジカル硬化剤を成形材料中に含むことが好ましい。この
ようなラジカル硬化剤としては、ベンゾイルパーオキサ
イド、ラウリルパーオキサイド、シクロヘキサノンパー
オキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、ビス
（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボ
ネート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエ
ート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｔ−ブチル
パーオキシオクトエート、クメンヒドロパーオキサイ
ド、ジクミルパーオキサイド等の有機過酸化物；２，
２′−アゾビスイソブチロニトリル、２−フェニルアゾ
−２，４−ジメチル−４−メトキシバレロニトリル等の
アゾ系化合物を挙げることができる。これらのラジカル
硬化剤は、硬化性樹脂成分１００重量部に対し、０．１
〜５重量部の範囲で用いることが好ましい。また、一般
的な重合禁止剤を併用することもできる。

【００３４】本発明において成形材料には、必要に応じ
て各種の添加剤を配合することができる。具体的には、
増粘剤、カップリング剤、内部離型剤、補強剤、加飾
剤、湿潤分散剤等である。増粘剤としては、酸化マグネ
シウム、酸化カルシウム等のアルカリ土類金属酸化物；
水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等のアルカリ土
類金属水酸化物；酸化亜鉛等が挙げられるが、これらに
限定されない。

【００３５】カップリング剤としては、シラン系カップ
リング剤、クロム系カップリング剤、チタン系カップリ
ング剤、アルミニウム系カップリング剤、ジルコニウム
系カップリング剤等が挙げられる。内部離型剤として
は、ステアリン酸、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸ア
ルミニウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バ
リウム、ステアリン酸アミド、トリフェニルホスフェー
ト、アルキルホスフェート、一般に用いられているワッ
クス類、シリコーンオイル等の公知の離型剤を挙げるこ
とができる。

【００３６】補強剤としては、ガラス繊維、炭素繊維、
金属繊維、セラミックからなる繊維等の無機繊維；アラ
ミドやポリエステル等からなる有機繊維；天然繊維等が
挙げられる。繊維の形態は、例えば、ロービング、クロ
ス、マット、織物、チョップドロービング、チョップド
ストランド等が挙げられるが、特に限定されるものでは
ない。

【００３７】加飾剤としては、透明でも不透明であって
もよく、着色物でも無着色物であってもよい。鉱物粒子
としては、か焼タルク、黒雲母、カーボランダム、硬石
膏、砂岩、ひる石、天然花崗岩、玄武岩、石英、孔雀
石、大理石、雲母、黒曜石、オパール、石英岩、岩石石
膏、砂、珪灰石（ウォラストナイト）等が挙げられる。
他の有用な物質としては、煉瓦、しっくい、陶器、鋸
屑、貝殻、ガラス、種々の不溶性または交叉結合重合体
（例えば、エポキシ樹脂、ポリエチレン、エチレン共重
合体、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ポリアセター
ル、ポリエステル、ポリプロピレン、尿素／ホルムアル
デヒド樹脂、ポリ尿素、ポリウレタン、ポリビニリデン
クロリド、ポリビニルエステル等）の、充填剤を含むま
たは含まない、あるいは顔料を添加または添加しないチ
ップが挙げられる。

【００３８】なお、本発明において、充填剤と加飾剤と
は次のように区別されるものである。すなわち、充填剤
とは粒が肉眼で確認できないものであり、一般的に粒子
径が０．１ｍｍ未満のものである。一方、加飾剤とは粒
が肉眼で確認できるものであり、一般的に粒子径が０．
１ｍｍ以上のものであり、好ましくは０．５ｍｍ以上の
ものである。

【００３９】湿潤分散剤は、マトリクス樹脂と充填剤と
の混練時の粘度を低下させ、マトリクス樹脂に対する充
填剤のなじみ（濡れ性）を向上させるために使用され
る。湿潤分散剤としては、カルボキシル基を有する飽和
ポリエステル（例えば、ＢＹＫケミー（株）製の「Ｗ−
９９５」、「Ｗ−９９６」、「Ｗ−９０１０」、高分子
ポリカルボン酸のアルキルアンモニウム塩（例えば、Ｂ
ＹＫケミー（株）製の「Ｗ−９６０」）、カルボキシル
基を有する極性のエステルと長鎖ポリアミノアミドとの
塩（例えば、ＢＹＫケミー（株）製の「Ｗ−９６
５」）、カルボキシル基を有する飽和ポリエステルの部
分中和物（例えば、ＢＹＫケミー（株）製の「Ｗ−９９
０」）等が挙げられる。

【００４０】本発明によって製造された成形材料は、射
出成形、圧縮成形等の成形材料として好適に用いること
ができ、とりわけＳＭＣやＢＭＣ等の圧縮成形材料とし
て好適に用いることができる。特に本発明によると黒化
のない成形材料が得られるので、美観が重要視される住
設建材用途において好適に用いることができる。

【００４１】

【実施例】以下に実施例によりさらに詳細に本発明を説
明するが、本発明はこれに限定されるものではない。実
施例中で「部」、「％」とは特にことわりがない限り、
それぞれ「重量部」、「重量％」を表すものとする。

【００４２】以下の実施例における増粘性成分Ｂ添加直
後の粘度は直接測定できないため、以下の方法により推
算した。物質Ｂを添加した後、１分間混練し、直ちに粘
度の経時変化を測定し、２分までのデータを指数関数Ｙ
＝Ａexp （Ｂ×ｔ）の最小２乗法により近似し、ｔ＝０
の値を添加直後の粘度とした。 ［実施例１］ ＜第一工程＞ステンレス製攪拌機を備えた２Ｌステンレ
ス製ビーカーに、側鎖に二重結合を有する熱硬化性（メ
タ）アクリルシラップ（重量平均分子量４．３万、二重
結合当量６１００、酸価＝２１、固形分４１％）１５
部、（メタ）アクリル単量体としてメチルメタクリレー
ト７５部、架橋性単量体としてトリメチロールプロパン
トリメタクリレート１０部、シリカ系充填材としての溶
融シリカ（（株）龍森製ヒューズレックスＺＡ２０Ｃ）
４２５部、シランカップリング剤（信越化学（株）製Ｋ
ＢＭ５０３）４．２５部、内部離型剤としてステアリン
酸亜鉛２部、硬化剤として１，１−ビス（ｔ−ヘキシル
パーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン
（日本油脂（株）製、パーヘキサＴＭＨ）１部を計量
し、常温で３０分間攪拌した。得られた低粘度組成液Ａ
の粘度は２５℃で１．２Ｐａｓであった。 ＜第二工程＞引き続いて、増粘性成分Ｂとして、重量平
均分子量７．０万のポリメチルメタクリレート（住友化
学工業（株）製スミペックスＬＧ６Ａ）１３６部を添加
して、１分間混合した。増粘性成分Ｂを添加直後の粘度
は２５℃で１０．１Ｐａｓであり、得られた混合物の粘
度は２５℃で２０．１Ｐａｓであった。第二工程におけ
る増粘倍率は２．０倍であった。 ＜第三工程＞得られた混合物を取り出し、ビニロンフィ
ルムで包装し、５０℃で１２時間熟成した。熟成後の粘
度は２５℃で８０ｋＰａｓであった。第三工程における
増粘倍率は約４０００倍であった。 ＜第四工程＞熟成した材料を均一化、予備賦形を行うた
めに、１分間、月島プラスチックス（株）製１軸押出機
で押し出し、予備賦形された材料をビニロンフィルムで
包装した。得られた材料の粘度は２５℃で２１ｋＰａｓ
であった。 ＜成形工程＞次に、上記材料を１１０℃に温度調整した
４００×６００のバスタブ形状の金型に充填して圧力８
ＭＰａで型締めし、１２分間、加熱加圧成形することに
より、厚さ１０ｍｍのバスタブ成形品を得た。

【００４３】得られた成形品は材料製造時の機器摩耗に
よる黒化がなく、乳白色の美しい成型品であった。 ［実施例２］実施例１の第二工程において、増粘性成分
Ｂとして、重量平均分子量８．１万のポリメチルメタク
リレート（住友化学工業（株）製スミペックスＭＥ−
Ａ）を１３６部使用した以外は実施例１と同様にして成
形材料を作製した。

【００４４】第一工程で得られた低粘度組成液Ａの粘度
は２５℃で１．２Ｐａｓであった。第二工程において、
増粘性成分Ｂを添加直後の粘度は２５℃で６．４Ｐａｓ
であり、得られた混合物の粘度は２５℃で１２．６Ｐａ
ｓであった。第二工程における増粘倍率は２．０倍であ
った。第三工程で熟成した後の粘度は２５℃で１６０ｋ
Ｐａｓであった。第三工程における増粘倍率は約１３０
００倍であった。

【００４５】第四工程で得られた材料の粘度は３１ｋＰ
ａｓであった。上記材料を用いて実施例１と同様に成形
した。得られた成形品は材料作成時の機器摩耗による黒
化がなく、乳白色の美しい成型品であった。 ［比較例１］実施例１で用いた全ての材料を５０℃に調
温した５Ｌのステンレス製双腕型ニーダーに一括して仕
込み、３０分間混練した。得られた材料の粘度は２５℃
で２１ｋＰａｓであった。増粘倍率は、２．０×１０³
倍であった（ただし、実施例１の第二工程における増粘
性成分Ｂ添加直後の粘度１０．１Ｐａｓを基準とし
た）。

【００４６】次に、上記材料を１１０℃に温度調整した
４００×６００バスタブ形状の金型に充填して圧力８Ｍ
Ｐａで型締めし、１２分間、加熱加圧成形することによ
り、厚さ１０ｍｍのバスタブ成形品を得た。得られた成
形品は材料作成時にニーダーを摩耗したことにより、黒
化しており、濃灰色に変色した汚い成形品であった。 ［比較例２］実施例２で用いた全ての材料を５０℃に調
温した５Ｌのステンレス製双腕型ニーダーに一括して仕
込み、３０分間混練した。得られた材料の粘度は２５℃
で３１ｋＰａｓであった。増粘倍率は、４．８×１０³
倍であった（ただし、実施例２の第二工程における増粘
性成分Ｂ添加直後の粘度６．４Ｐａｓを基準とした）。

【００４７】上記材料を比較例１と同様に成形した。得
られた成形品は材料作成時にニーダーを摩耗したことに
より、黒化しており、濃灰色に変色した汚い成形品であ
った。 ［比較例３］ ＜第一工程＞実施例１と同様にして低粘度組成液Ａを作
成した。得られた低粘度組成液Ａの粘度は２５℃で１．
２Ｐａｓであった。 ＜第二工程＞第一工程で得られた低粘度組成液Ａと、増
粘性成分Ｂとして、重量平均分子量８．１万のポリメチ
ルメタクリレート（住友化学工業（株）製スミペックス
ＭＥ−Ａ）１３６部を５０℃に調温した５Ｌのステンレ
ス製双腕型ニーダーに仕込み、３０分間混練した。得ら
れた材料の粘度は３１ｋＰａｓであった。 ＜成形工程＞上記材料を比較例１と同様に成形した。

【００４８】得られた成形品は第二工程でニーダーを使
用したことにより、黒化しており、濃灰色に変色した汚
い成形品であった。 ［比較例４］ ＜第一工程＞実施例１の第一工程において、用いる原料
を、熱硬化性（メタ）アクリルシラップ１００部、メチ
ルメタクリレートを使用せず、トリメチロールプロパン
トリメタクリレートを１０部、溶融シリカを２００部に
変更し、シランカップリング剤を１．８部、ステアリン
酸亜鉛を２部、硬化剤を１部に変更した以外は同様にし
て、組成液Ａを得た。得られた組成液Ａの粘度は２５℃
で７０Ｐａｓであった。この段階において組成液Ａはス
テンレス製ビーカーを擦傷したため、灰色を呈してい
た。 ＜第二工程＞実施例１と同様にして第二工程を行った。
得られた混合物の粘度は２５℃で２１０Ｐａｓであり、
増粘倍率は２．５倍であった。 ＜第三工程＞実施例１と同様にして第三工程を行った。
熟成後の粘度は２５℃で３００ｋＰａｓであった。増粘
倍率は約１４００倍であった。 ＜第四工程＞実施例１と同様にして第四工程を行った。
得られた材料の粘度は２５℃で８０ｋＰａｓであった。 ＜成形工程＞実施例１と同様にして成形を行った。得ら
れた成形品は第一工程での変色により、灰色の汚い成形
品であった。

【００４９】

【発明の効果】本発明によると、機器の磨耗を最小限に
抑えることができ、黒化のないシリカ系成形材料を製造
することができる。したがって、美観が重要視される住
設建材用途においても好適に用いることができる。そし
て、シリカ系充填剤を用いているので、物理強度が強
く、耐擦傷性に優れ、また耐熱水性にも優れるので、物
性的にも一般的な成形材料よりも有利である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マトリクス樹脂およびシリカ系充填剤を
   含んでなるシリカ系成形材料を製造する方法であって、 前記シリカ系充填剤を分散含有する低粘度組成液Ａを調
   製する第一工程と、 前記低粘度組成液Ａと増粘性成分Ｂとを混練する第二工
   程と、 前記第二工程で得られた混練物を成形可能な粘度にまで
   静置状態で増粘させる第三工程とを含み、 前記第二工程における混練時間が５分以内であることを
   特徴とするシリカ系成形材料の製造方法。
2. 【請求項２】 マトリクス樹脂およびシリカ系充填剤を
   含んでなるシリカ系成形材料を製造する方法であって、 前記シリカ系充填剤を分散含有する低粘度組成液Ａを調
   製する第一工程と、 前記低粘度組成液Ａと増粘性成分Ｂとを混練する第二工
   程と、 前記第二工程で得られた混練物を成形可能な粘度にまで
   静置状態で増粘させる第三工程とを含み、 前記第二工程における最終到達粘度（２５℃）が１００
   Ｐａｓ以下であることを特徴とするシリカ系成形材料の
   製造方法。
3. 【請求項３】 マトリクス樹脂およびシリカ系充填剤を
   含んでなるシリカ系成形材料を製造する方法であって、 前記シリカ系充填剤を分散含有する低粘度組成液Ａを調
   製する第一工程と、 前記低粘度組成液Ａと増粘性成分Ｂとを混練する第二工
   程と、 前記第二工程で得られた混練物を成形可能な粘度にまで
   静置状態で増粘させる第三工程とを含み、 前記第三工程における増粘倍率が１００以上であること
   を特徴とするシリカ系成形材料の製造方法。
4. 【請求項４】 さらに、前記第三工程で得られた増粘物
   を５分以内の時間で再混合する工程を第四工程を含む、
   請求項１から３のいずれかに記載のシリカ系成形材料の
   製造方法。