JP4505771B2 - 成形材料、繊維強化プラスチック成形品の製造法及び繊維強化プラスチック成形品 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、成形材料、繊維強化プラスチック成形品の製造法及び繊維強化プラスチック成形品に関する。
【0002】
【従来の技術】
FRP成形法の一つとして広く採用されているシートモールディングコンパウンド(SMC)法は、シート状成形材料を用いる成形法である。
【0003】
SMCは、下側の離型フィルム上に調合樹脂を塗布し、その上にガラス繊維を散布し、その上に調合樹脂を塗布した離型フィルムを重ね合わせたのち、2本のローラー間を通して含浸脱泡して巻き取り、引き続き室温〜60℃で熟成させることにより得られる。熟成後、フィルムを剥がして任意に切り出し、金型内に装填し、熱圧縮成形することにより成形品が得られる。
【0004】
また、成形材料としては、調合樹脂に短く切断したガラス繊維を配合し、増粘、熟成させたバルクモールディングコンパウンド(BMC)も使用される。
【0005】
調合樹脂としては、通常、不飽和ポリエステル樹脂、重合性単量体、炭酸カルシウム等の充填材、有機過酸化物等の硬化剤、ポリスチレン等の低収縮材、さらに内部離型材、顔料、増粘材などを適宜混合した不飽和ポリエステル樹脂組成物が用いられている。
【0006】
浴槽や浄化槽などの深絞り成形品には、通常、型内流動性のよい成形材料が使用され、高温圧縮成形により、成形材料が型内に充填し、成形品を製造している。
【0007】
従来、この方法により成型した成形品は、住宅設備機器として各使用場所に設置されるが、その成形品の設置の際、成形品を落としたり、成形品の一部に荷重が集中することにより、成形品にクラック、われが発生し従来の性能が出せない等の不具合が発生している。これを解決するため、従来、補強材であるガラス繊維の含有量を増加した成形材料で対策がとられていた。
しかしこの方法では、ガラス繊維含有量の設定値が成形材料を製造する塗工機によりきめられていること、また、ガラス繊維含有量が多いとガラス繊維への含浸も悪く、成形品の外観が悪化する等の不具合が発生することがあった。また、ガラス繊維を多く含有した場合、圧縮成形法では、均一にガラス繊維を分散させることが難しい。
【0008】
また、従来の繊維強化プラスチック成形材料は、補強材としてガラス繊維を使用しているため、得られた成形品を焼却処分してもガラス繊維が残ったり、溶融したガラスが焼却炉等の焼却設備の内壁に付着し、焼却炉の寿命を短くする不具合が発生している。そこで、現状での繊維強化プラスチック成形品の廃棄には、成形品を圧縮粉砕して埋め立て処分を行っている。
【0009】
また、近年、これらのリサイクル性の他に、繊維強化プラスチック成形品には強度のほかに、軽量、断熱、保冷、消音・吸音、制震、衝撃等の成形品特性の向上も求められるようになった。
【0010】
この軽量性、断熱・保冷性、消音・吸音性、制震性等を解決する目的で、繊維強化プラスチック成形品と発泡性シート材を後加工で張り合わせることにより一体化する方法が一般的に行われている。
【0011】
この技術の例として、特開平8-23085号公報によると、SMCと発泡体シートもしくはハニカム状シート材を積層して、加熱加圧により、SMC加熱圧縮成形によりSMC成形品と発泡層を一体化して成形する方法が示されている。また、特開平11-10656号公報によると積層され成形型内にチャージされたSMCの層間に熱硬化性樹脂であって加熱により発泡・硬化する液状樹脂を注入して、加熱圧縮成形によりSMC成形品と発泡層とを一体化する方法が示されている。しかしながら、上記従来技術はいずれもバッチ方法での製造法であり、生産性の低さに問題がある。
【0012】
この生産方法の改善を行ったものとしては、特開平11-10821号公報によると、SMCと発泡性樹脂シートを連続的に積層し、コンベアベルトにより一体化させつつ、発泡、加熱硬化を行うことにより、連続成形方法が示されている。しかしこの方法では、単一形状の複合板しか成形出来ず、深絞り成形品当の成形が可能なSMC成形法の特長が生かされていないという問題点がある。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
請求項1記載の発明は、耐衝撃性、密着性、表面平滑性、光沢、軽量性、遮音性、断熱性、易燃焼性、リサイクル性等に優れる繊維強化プラスチック成形品を作業性、生産性よく製造しうる成形材料を提供するものである。
請求項2〜3記載の発明は、耐衝撃性、密着性、表面平滑性、光沢、軽量性、遮音性、断熱性、易燃焼性、リサイクル性等に優れる繊維強化プラスチック成形品を作業性、生産性よく製造できる繊維強化プラスチック成形品の製造法を提供するものである。
請求項4記載の発明は、耐衝撃性、密着性、表面平滑性、光沢、軽量性、遮音性、断熱性、易燃焼性、リサイクル性等に優れる繊維強化プラスチック成形品を提供するものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明は、不飽和ポリエステル樹脂、重合性単量体及び硬化剤を含んでなる組成物により繊維類シートの上下をメタクリル酸メチルを主成分とする熱可塑性樹脂の発泡性樹脂シート材で積層してなる補強材を挟み込み含浸してなる成形材料に関する。
【0015】
また、本発明は、前記の成形材料中の発泡性樹脂シート材の発泡を加熱により開始させ、加熱圧縮成形により組成物の硬化を行うとともに発泡性樹脂シート材の発泡をさらに進めることを特徴とする繊維強化プラスチック成形品の製造法に関する。
また、本発明は、加熱圧縮成形における成形温度60〜200℃、成形圧力0.1〜10MPaである前記の繊維強化プラスチック成形品の製造法に関する。
【0016】
また、本発明は、上記の製造法で得られる繊維強化プラスチック成形品の発泡性樹脂シート材由来の発泡層と不飽和ポリエステル樹脂、重合性単量体及び硬化剤を含んでなる組成物由来の樹脂層とが混合状態となっている混合層を有する繊維強化プラスチック成形品に関する。
【0017】
【発明の実施の形態】
本発明における不飽和ポリエステル樹脂は、α,β−不飽和多塩基酸又はその無水物や必要により用いる飽和多塩基酸又はその無水物と多価アルコールとを反応させて製造できる。また、この製造において必要に応じ飽和多塩基酸エステルを使用することができる。
【0018】
上記α,β−不飽和二塩基酸又はその無水物としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、無水マレイン酸、これらの無水物等が挙げられる。これらは、単独で又は2種以上を組み合わせて使用できる。
【0019】
上記飽和多塩基酸又はその無水物としては、例えば、フタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラヒドロフタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、3,6−エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、グルタル酸、アジピン酸、セバチン酸、トリメリット酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、ダイマー酸、こはく酸、アゼライン酸、ロジン−マレイン酸付加物などが挙げられる。これらは、単独で又は2種以上を組み合わせて使用できる。
【0020】
上記多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール1,3−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−シクロヘキサンジオール、水素添加ビスフェノールA等の二価アルコール、グリセリン、トリメチロールプロパン等の三価アルコール、ペンタエリスリトール等の四価アルコールなどが挙げられる。これらは、単独で又は2種以上を組み合わせて使用できる。
【0021】
上記飽和多塩基酸エステルとしては、例えば、エチレングリコ−ル、プロピレングリコ−ル、ブチレングリコ−ル等のアルキレングリコ−ルとアジピン酸,セバシン酸、テレフタル酸、ナフタル酸等の二塩基酸との低分子量エステル又は高分子量エステル(すなわち飽和ポリエステル)が挙げられ、具体的には、ジ(エチレンテレフタレ−ト)、ジ(ブチレンテレフタレ−ト)、ポリエチレンテレフタレ−ト、ポリブチレンテレフタレ−ト、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ジ(エチレンアジペ−ト)、ジ(ブチレンアジペ−ト)、ポリエチレンアジペ−ト、ポリブチレンアジペ−ト等が挙げられる。これらは、単独で又は2種以上を組み合わせて使用される。
【0022】
不飽和基の濃度を調節すること、可撓性、耐熱性、強度等の特性を付与する点から、α,β−不飽和多塩基酸又はその無水物aモルと飽和多塩基酸又はその無水物bモルとして、a/(a+b)=0.1/1〜0.95/1であることが好ましく、0.3/1〜0.75/1であることがより好ましい。
【0023】
多塩基酸成分と多価アルコールとは、当量比で、多塩基酸成分を1とするとき、多価アルコールを1〜2.5の範囲で使用することが好ましく、1.005〜2.0の範囲で使用することがより好ましい。多価アルコールが少なくなると、得られる不飽和ポリエステル樹脂の分子量が小さくなったり、ポリエステル樹脂を製造する際にゲル化しやすくなる傾向にあり、多くなると酸価が小さくなり、増粘剤による増粘の進行が遅くなる傾向がある。
【0024】
本発明における不飽和ポリエステル樹脂の数平均分子量(ゲルパーミッションクロマトグラフィー法により測定し、標準ポリスチレン検量線を用いて換算した値、以下も同じ)は、1,000〜30,000であることが好ましく、1,500〜10,000であることがより好ましい。1,000未満では、靭性が極端に劣る傾向があり、30,000を超えると粘度が高すぎ相溶性作業性が劣る傾向がある。
【0025】
本発明における重合性単量体としては、例えば、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、クロルスチレン、ジクロルスチレン、ジビニルベンゼン、tert−ブチルスチレン等の芳香族ビニル単量体、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル等のメタクリル酸アルキルエステル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル等のアクリル酸アルキルエステル、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、ペンタエリスリトールヘキサアクリレート等の多価アルコールのメタクリル酸エステル、ジアリルフタレート、トリアリルシアヌレート、アクリロニトリルなどが挙げられる。不飽和ポリエステル樹脂との相溶性、コスト面からスチレンが好ましい。これらは、単独で又は2種以上を組み合わせて使用される。
【0026】
不飽和ポリエステル樹脂と重合性単量体とを配合し不飽和ポリエステル樹脂組成物とできる。このときの不飽和ポリエステル樹脂と重合性単量体との配合割合は、両者の合計量を100重量部とするとき、不飽和ポリエステル樹脂が10〜80重量部とするのが好ましく、30〜65重量部とするのがより好ましい。
【0027】
不飽和ポリエステル樹脂が10重量部未満であると不飽和ポリエステル樹脂組成物の粘度が低すぎてシート状に塗布しにくく、また、沈降等のため他の成分と均一に混合しにくくなり、さらに、得られる繊維強化成形材料を成形しても硬化収縮率が大きく、成形品に割れ、クラック等が生じる場合がある。不飽和ポリエステル樹脂が80重量部を超えると、粘度が高すぎてシート状に塗布しにくく、他の成分と混合しにくくなる場合がある。
【0028】
本発明で用いられる硬化剤としては、例えば、ケトンパーオキサイド類、パーオキシジカーボネート類、ハイドロパーオキサイド類、ジアシルパーオキサイド類、パーオキシケタール類、ジアルキルパーオキサイド類、パーオキシエステル類、アルキルパーエステル類等が挙げられる。
硬化剤の配合量は、材料の保存性、成形サイクルの面から前記不飽和ポリエステル樹脂及び重合性単量体の総量100重量部に対して0.5〜5重量部が好ましく、1〜3重量部がより好ましい。
【0029】
上記不飽和ポリエステル樹脂組成物には増粘材を添加することができ、そのような増粘材としてイソシアネート化合物が用いられるが、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート、水添化ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、水添化キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネート、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、イソプロピレデンビス(4−シクロヘキシルイソシアネート)、ヘキサ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のビュレット体、イソシアヌレート環を含むイソホロンジイソシアネートの3量体、ポリメチレンポリヒフェニルポリイソシアネート等の2個以上のイソシアネート基を有する化合物、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスルトール等の多価アルコール(n価)1モルに上記のジイソシアネート化合物をnモル反応させて得られる多官能性イソシアナート化合物などが挙げられる。
【0030】
増粘材としてのイソシアネート化合物を使用する場合、イソシアネート化合物の配合量は、使用する不飽和ポリエステル樹脂組成物中の水酸基価cと配合するイソシアネートのイソシアネート基化dとした場合、d/c=0.2/1〜2/1の範囲が好ましく、0.7/1〜1.3/1の範囲がより好ましい。0.2未満又は2を超える場合は、得られる成形品の耐衝撃値が低くなりやすく得られる成形品が割れ易い。
【0031】
上記不飽和ポリエステル樹脂組成物にはイソシアネート化合物以外の増粘材を添加することができ、そのような増粘材としては、例えば、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化カリウム、水酸化カリウム、酸化亜鉛等等が挙げられる。これらの増粘材を使用する場合には、その配合量は、不飽和ポリエステルと重合性単量との総量100重量部に対して0.5〜5重量部が好ましく、0.5〜2重量部より好ましい。
【0032】
上記不飽和ポリエステル樹脂組成物には低収縮材を添加することができ、そのような低収縮材としては、慣用されている熱可塑性樹脂を挙げることができ、具体的には、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレン、ポリ−ε−カプロラクタム、飽和ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリブタジエン、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、アクリロニトリル−スチレン共重合体等が挙げられる。低収縮材を使用する場合、その配合量は、成形品の収縮率や表面平滑性、表面光沢の点から、不飽和ポリエステルと重合性単量との総量100重量部に対して5〜50重量部が好ましく、10〜30重量部がより好ましい。
【0033】
上記不飽和ポリエステル樹脂組成物には充填剤を添加することができ、そのような充填剤としては、例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、水酸化アルミニウム、シリカ、クレー、タルク、硅砂、ケイソウ土、雲母粉末、ガラス粉、ガラスバルーン等の無機充填剤、木粉、各種FRP成形品の粉砕物、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂の熱可塑性樹脂粉砕粉末、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂尿素樹脂等の熱硬化性樹脂粉末、使用済みPET,PENボトルやクレジッットカード等の回収粉砕品等の有機充填剤などが挙げられる。これらのうち、リサイクル性、燃焼した際の残さの少なさの点から有機充填剤が好ましい。
【0034】
充填剤を使用する場合、その配合量は、成形品の収縮率や表面平滑性、表面光沢の点から、不飽和ポリエステルと重合性単量との総量100重量部に対して5〜50重量部が好ましく、10〜30重量部がより好ましい。
【0035】
上記不飽和ポリエステル樹脂組成物には内部離型剤を添加することができ、そのような内部離型剤としては、ステアリン酸のような脂肪族有機酸やその金属塩、ワックス系、シリコーン系等が挙げられる。
内部離型剤を用いる場合、その配合量は、易脱型性、成形品強度等の点から、不飽和ポリエステルと重合性単量との総量100重量部に対して0.5〜10重量部が好ましく、1〜5重量部がより好ましい。
【0036】
上記不飽和ポリエステル樹脂組成物には着色剤を添加することができ、そのような着色剤としては、例えば、酸化チタン、カーボンブラック、弁柄等の無機顔料や、フタロシアニンブルー等の有機顔料が挙げられる。
着色剤を使用する場合、その配合量は、得られる成型品の意匠性等により便宜決定されるが、不飽和ポリエステルと重合性単量との総量100重量部に対して0.5〜20重量部が好ましく、1〜15重量部がより好ましい。
【0037】
上記不飽和ポリエステル樹脂組成物には安定剤を添加することができ、そのような安定剤としては、例えば、p−ベンゾキノン、ハイドロキノン、ナフトキノン、p−トルキノン、2,5−ジフェニル−p−ベンゾキノン、2,5ジアセトキシ−p−ベンゾキノン、p−tert−ブチルカテコール、2,5−ジ−tert−ブチルハイドロキノン、ジ−tert−ブチル−p−クレゾール、ハイドロキノンモノメチルエーテル、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール等が挙げられる。安定剤を使用する場合、その配合量は、反応性と安定性のバランスの点から、不飽和ポリエステルと重合性単量体との総量100重量部に対して0.001〜0.1重量部が好ましい。
【0038】
本発明における補強材は、繊維類シート及び発泡性樹脂シート材を積層してなるものである。
【0039】
上記繊維類シートとしては、例えば、ポリエステル繊維マット、ビニロン繊維マット、ナイロン繊維マット、アラミド樹脂製マット、フェノール樹脂製マット等の有機繊維、ガラス繊維マット等の無機繊維などが挙げられる。また、必要に応じて天然繊維等も使用することができる。
【0040】
上記発泡性樹脂シート材としては、メタクリル酸メチルを主成分とする熱可塑性樹脂に発泡剤を任意の発泡倍率となるように配合し、また必要に応じ架橋処理を施し、従来公知の押出成形技術により、シート材とされたものが挙げられる。
【0041】
上記熱可塑性樹脂としては、メタクリル酸メチルとアクリルニトリルを主成分とする樹脂からなるものが代表的であり、他にメタクリル酸メチルを主成分とし、スチレン、ブタジエン、又はメタクリル酸グリシジル等を共重合した共重合体樹脂やメタクリル酸−イソプロピル共重合体樹脂が挙げられる。
【0042】
上記発泡剤としては、押出成形温度又はこれを超える温度で分解し、窒素、一酸化炭素、二酸化炭素を主成分とする気体を発生する易揮発性又は分解性の化合物が使用できる。このような発泡剤としては、例えば、イソペンタン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪属炭化水素、トリクロロトリフルオロエタン、ジクロロテトラフルオロエタン系の弗化脂肪族炭化水素等が挙げられる。
【0043】
上記発泡剤の配合量は、熱可塑性樹脂100重量部に対し1〜15重量部の範囲が好ましい。ここで、熱可塑性樹脂により良好な発泡性を付与するために、架橋処理を行ってもよく、その架橋処理には、例えば、可視光線、紫外線、α線、β線、γ線、X線または電子線等の活性エネルギー線、熱エネルギー、水等の従来から公知な方法を採用することができる。
【0044】
本発明で用いられる発泡性樹脂シート材は、押出成形温度又はこれを超える温度で分解する発泡剤を熱可塑性樹脂に必要量混合して押出成形する方法、押出成形温度又はこれを超える温度で揮発性を有する液体を予め必要量分散含浸させてなる発泡性の熱可塑性樹脂組成物を押出成形する方法、押出成形時に押出成形機の途中から気体または易揮発性液体を溶融樹脂中に注入しながら押出成形する方法等を適宜採用することにより製造できる。
【0045】
本発明の成形材料(例えば、SMC、BMC)は、通常のSMC製造装置又はBMC製造装置を用いて製造することができる。
【0046】
SMCの場合、不飽和ポリエステル樹脂、重合性単量体及び硬化剤を含んでなる組成物を離型フィルム上に均一の厚さとなるように塗布し、この上に所定の大きさにカットされたビニロン繊維マット等の繊維類シートの上下を発泡性樹脂シート材で挟んだ補強材を置き、さらにこの上に別途前記組成物を塗布した離型フィルムを前記組成物が発泡性樹脂シート材に接するようにして重ね合わせ、発泡性樹脂シート材に前記組成物を含浸させ、これをロールに巻き取り、必要に応じて熟成等を行ってシート状成形材料とすることができる。増粘剤を配合した場合には室温〜60℃の温度に加熱して熟成することが好ましい。
【0047】
上記離型フィルムとしては、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム等を用いることができる。
【0048】
繊維強化プラスチック成形品は、成形材料中の発泡性樹脂シート材の発泡を加熱により開始させ、加熱圧縮成形により組成物の硬化を行うとともに発泡性樹脂シート材の発泡をさらに進めることにより製造できる。加熱圧縮成形における成形温度は60〜200℃程度、成形圧力は0.1〜10MPa程度とされる。
【0049】
このようにして製造された繊維強化プラスチック成形品は、発泡性樹脂シート材由来の発泡層と不飽和ポリエステル樹脂、重合性単量体及び硬化剤含んでなる組成物由来の樹脂層とが混合状態となっている混合層を有する。
【0050】
本発明の繊維強化プラスチック成形品は、例えば、浴室ユニット(壁、防水パン、天井、エプロン、カウンター等)、浴槽、浄化槽、洗面台、キッチンカウンター、建材等の各種住宅設備機器、各種パイプ、タンク製品、梁、グレーチング等の建設資材、カップ、トレイ等の雑貨品、また、船艇、車両部材等の広範囲な用途に好適である。
【0051】
【実施例】
以下、本発明を実施例により説明する。
【0052】
〔不飽和ポリエステル樹脂(A)の合成〕
温度計、チッ素吹き込み管、精留塔及び撹拌装置を備えた3リットルのフラスコに、テレフタル酸996重量部、プロピレングリコール506重量部、ネオペンチルグリコール312重量部及びエチレングリコール372重量部を仕込み、マントルヒータを用いて加熱して5時間で230℃まで昇温した。
【0053】
その後220℃まで冷却し、保温して酸価が3になった時点で冷却し、無水マレイン酸882重量部を加え、再度5時間で215℃まで昇温した。その後210℃まで冷却して酸価が3となった時点で、再度4時間で200℃まで冷却した。200℃になったら、666Pa(5toor)にて減圧しながら攪拌機のトルクが0.1N・m(1kg・cm)になるまで保温を続け、冷却し、反応を終了させたこの時の不飽和ポリエステル樹脂の数平均分子量は8000であった。
【0054】
〔不飽和ポリエステル樹脂組成物(a)の調製〕
不飽和ポリエステル樹脂(A)500重量部を重合性単量体であるスチレン500重量部に溶解し、ついで重合禁止剤として、ハイドロキノン0.02重量部を溶解し不飽和ポリエステル樹脂組成物(a)を得た。
【0055】
〔発泡性樹脂シート材の作製〕
メタクリル酸メチル95重量%とアクリロニトリル5重量%の組成からなる重合体を合成した。この重合体に発泡剤としてブタンを圧入し、発泡性粒子とした後、押出成形機にいれ、スチーム圧0.07MPaとして発泡性樹脂シート材を作製した(この発泡性樹脂シート材は、未発泡)。この発泡性樹脂シート材は耐溶剤性を有していた。
【0056】
実施例1
上記不飽和ポリエステル樹脂組成物(a)100重量部、t−ブチルパーベンゾエート1.5重量部、代表粒径2μmの微細木粉末30重量部及びステアリン酸亜鉛4重量部を加え、カウレス型翼で充分に混合した。この混合物に酸化マグネシウム0.5重量部とジフェニルメタンジイソシアネートをOH価/NCO価=1/1になるように加え、よく撹拌し、組成物(a)を調製した。
【0057】
デュアルワイヤメッシュ方式のSMC製造装置により、上記組成物(a)、補強材としての上下を発泡性樹脂シート材で挟んだビニロン繊維マット及び離型フィルムとしての厚さ50μmのポリプロピレンフィルムを用いて、補強材が補強材と組成物(a)との総量の20重量%になるように調整しながら、補強材を組成物(a)中に挟み込んでシート状とし、40℃の熟成炉で3日目熟成させてシート状の成形材料(a)を作製した。
【0058】
〔成形品の比重の測定〕
成形材料(a)より得られる成形品の比重を調べるため、以下のようにして測定した。
成形材料(a)から離型フィルムを剥がし、まず遠赤外線ヒーターを介して加熱された金型内チャージし、発泡を開始させ、次に50トンプレスを用いてこのシート状成形材料に触らない位置まで盤面を下げ、まず自由に発泡させ、その後、面圧2MPa、金型温度を、上が140℃、下が130℃とし、成形時間5分間で、加熱加圧して平板成形品を作製した。平板成形品の寸法は、平面が220mm×220mm、厚さが10mmであった。この成形品を30mm角に切断し、JISK6911に準拠し比重を測定した。
【0059】
〔成形品の衝撃強さの測定〕
成形材料(a)より得られる成形品の耐衝撃性を調べるため、以下のようにして測定した。
上記で得られた成形品を用い、1kgの円錐型の重りを垂直に落下させ、成形品にクラックの入る高さ(mm)を求めた。
【0060】
〔成形品の燃焼残分の測定〕
上記で得られた成形品をガスバーナーを用いて焼却しさらに、600℃の電気炉にて3時間燃焼した際に残る燃焼物の重量を測定し、燃焼前の重量で除して100を乗じ燃焼残分(重量%)とした。
以上の結果を表1に示した。
【0061】
比較例1
実施例1で、補強材を上下を発泡性樹脂シート材で挟んだビニロン繊維マットに代えてビニロン繊維マットのみとしたほかは、実施例1と同様にし、各測定を行い、結果を表1に示した。
【0062】
比較例2
実施例1で、補強材を上下を発泡性樹脂シート材で挟んだビニロン繊維マットに代えてフェルトにしたほかは、実施例1と同様にし、各測定を行い、結果を表1に示した。
【0063】
比較例3
実施例1で、補強材を上下を発泡性樹脂シート材で挟んだビニロン繊維マットに代えてガラス短繊維にし、補強材の含有量を25重量%に調整したほかは、実施例1と同様にし、各測定を行い、結果を表1に示した。
【0064】
比較例4
比較例3で、充填材を微細木粉末から炭酸カルシウムに変更し、その配合量を140重量部としたほかは、比較例3と同様にし、各測定を行い、結果を表1に示した。
【0065】
【表1】
【0066】
【発明の効果】
請求項1記載の成形材料は、耐衝撃性、密着性、表面平滑性、光沢、軽量性、遮音性、断熱性、易燃焼性、リサイクル性等に優れる繊維強化プラスチック成形品を作業性、生産性よく製造しうるものである。
請求項2〜3記載の繊維強化プラスチック成形品の製造法は、耐衝撃性、密着性、表面平滑性、光沢、軽量性、遮音性、断熱性、易燃焼性、リサイクル性等に優れる繊維強化プラスチック成形品を作業性、生産性よく製造できるものである。
請求項4記載の繊維強化プラスチック成形品は、耐衝撃性、密着性、表面平滑性、光沢、軽量性、遮音性、断熱性、易燃焼性、リサイクル性等に優れるものである。
Claims (4)
- 不飽和ポリエステル樹脂、重合性単量体及び硬化剤を含んでなる組成物により繊維類シートの上下をメタクリル酸メチルを主成分とする熱可塑性樹脂の発泡性樹脂シート材で積層してなる補強材を挟み込み含浸してなる成形材料。
- 請求項1記載の成形材料中の発泡性樹脂シート材の発泡を加熱により開始させ、加熱圧縮成形により組成物の硬化を行うとともに発泡性樹脂シート材の発泡をさらに進めることを特徴とする繊維強化プラスチック成形品の製造法。
- 加熱圧縮成形における成形温度60〜200℃、成形圧力0.1〜10MPaである請求項2記載の繊維強化プラスチック成形品の製造法。
- 請求項2又は3の製造法で得られる繊維強化プラスチック成形品の発泡性樹脂シート材由来の発泡層と不飽和ポリエステル樹脂、重合性単量体及び硬化剤を含んでなる組成物由来の樹脂層とが混合状態となっている混合層を有する繊維強化プラスチック成形品。
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