JPH06198646A - 成形用材料およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 両側表面には繊維強化材を有し、その間に中
空状充填材を有する強度的に優れ、かつ共に軽量な成形
用材料を提供すると共に、該成形用材料を極めて簡単に
製造出来るようにする。 【構成】 中空状充填材(４)の両側を繊維強化材(２,
３)で挟んだ３層構造で、これら中空状充填材および繊
維強化材の少なくとも１層に予め含浸せしめている熱硬
化性樹脂組成物(５)を上記３層の中空状充填材および繊
維強化材の全体にわたって含浸せしめて或いは相互に浸
透せしめて一体構造としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、樹脂組成物を繊維強化
材および中空状充填材に含浸せしめてなる軽量の成形用
材料およびその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、熱硬化性樹脂を用いた繊維強化プ
ラスチックス(ＦＲＰ)は、優れた機械的強度,耐熱性,耐
水性,耐薬品性等を有する上に生産性が高く、例えば浴
槽,水タンクパネル,洗面ボウル,自動車,車両部品等に広
く使用されている。上記ＦＲＰ材料として、 特に、 不飽
和ポリエステル樹脂またはビニルエステル樹脂を用いた
シートモールディングコンパウンド(以下ＳＭＣと略す
る)は、機械的強度の高さのみならず、取り扱いおよび
成形の容易さから従来から多用されているが、最近これ
らの特性に加えて軽量化の要求が強まってきている。

【０００３】軽量化の方法としては、成形用材料に含有
されるガラス繊維の含有量を低減させる等の方法と、シ
ラスバルーンやガラスマイクロバルーン(以下ＧＭＢと
略する)に代表される中空状の軽量充填材を用いて低比
重化を図る方法がある。

【０００４】上記した軽量化を図った成形材料およびそ
の製造方法として、表面材をガラス繊維強化材のみを含
み中空状充填材を含まないシートモールディングコンパ
ウンドで構成すると共に、芯材として軽量の上記中空状
充填材をガラス繊維強化材と共に含むシートモールディ
ングコンパウンドで構成し、これらのシートモールディ
ングコンパウンドをサンドイッチ状に重ね合わせてプレ
ス成形で一体とした成形材料が提案されている。(特開
平１−２２５５３３号公報)さらに、２枚の熱可塑性フ
ィルムの一方の内面上に中空状充填材を含有する熱硬化
性樹脂層を形成し、他方のフィルムの内面に繊維強化材
を含有する熱硬化性樹脂層を形成し、これら２枚のフィ
ルムを重ねあわせて含浸・熟成せしめてシートモールデ
ィングコンパウンドを成形する方法が提案されている。
(特開平１−２２６３１１号公報)

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来提供され
ている前記の成形用材料では、熱硬化性樹脂組成物を繊
維強化材に含浸せしめて熟成して形成したシートモール
デンィングコンパウンドと、熱硬化性樹脂組成物を繊維
強化材と中空状充填材に含浸せしめて熟成して形成した
シートモールデンィングコンパウンドとを重ね合わせて
一体形成しているため、形成された成形用材料には、両
シートモールデンィングコンパウンドを重ね合わせた部
分に必然的に界面が発生し、外力が作用した時に界面よ
りズレが生じたり剥離が発生しやすい問題がある。さら
に、各シートモールデンィングコンパウンドは上下キャ
リアフィルムの間で繊維強化材、および繊維強化材と中
空状充填材を樹脂に含浸せしめて形成しているため、フ
ィルム近傍の樹脂含量が比較的高くなり、繊維の含有率
は不充分となる。よって、これらを重ね合わせて形成さ
れる成形用材料の表面近傍も樹脂含有量が高く、繊維含
有量が不十分となるため、その機械的強度等が劣る欠点
がある。

【０００６】また、重ね合わせる２つのシートモールデ
ンィングコンパウンドを夫々個別に製造する工程が必要
となると共に、この予め製造された２つのシートモール
デンィングコンパウンドを一体化するための工程が必要
となり、そのための装置が必要となる。よって、上記し
た方法で成形用材料を製造する場合、製造工程が多くな
り生産性に劣ると共に、製造装置が大型化し、製造費が
コスト高になる欠点がある。

【０００７】上記した従来の後記の成形用材料の製造方
法では、一方のフィルムの内面上に中空状充填材を含有
する熱硬化性樹脂層を形成しているため、製造される成
形用材料の一方の表面近傍に中空状充填材が位置するこ
ととなる。中空状の軽量充填材は、それ自身の強度が低
いため、高せん断力を受けた場合に破損し易い。よっ
て、成形用材料の表面近傍に中空状の軽量充填材が存在
すると、外力が加わった際に表面層近傍に非常に大きな
歪みが生じ、成形物の機械的特性が著しく低下する欠点
がある。

【０００８】本発明は、上記した従来の欠点を解消せん
とするもので、成形用材料の両側表面近傍の樹脂に含有
させる充填材は繊維強化材のみとすると共に、この両側
の繊維強化材の間に中空状充填材を存在させてサンドイ
ッチ状とし、充填材を３層状に明確に区分して存在させ
ることにより、成形用材料の強度的強度の向上と軽量化
の向上を共に図ることを目的としている。さらに、予め
シートモールデンィングコンパウンドとして形成したも
のを一体化するのではなく、熱硬化性樹脂組成物を中空
状充填材および繊維強化材からなる充填材に対して一度
の含浸作用で全体的に含浸せしめ、熟成して成形用材料
を製造することにより、製造された成形用材料の内部に
界面の存在を無くして、強固に一体的された構造とする
ことを目的としている。さらにまた、一度の含浸・熟成
作用で成形用材料を製造することにより、製造工程の減
少を図ると共に、該製造工程の減少に伴い製造装置を簡
単にすることを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、中
空状充填材の両側を繊維強化材で挟んだ３層構造で、こ
れら中空状充填材および繊維強化材の少なくとも１層に
予め含浸せしめている熱硬化性樹脂組成物を上記３層の
中空状充填材および繊維強化材の全体に含浸せしめて或
いは相互に浸透せしめて一体構造としている成形用材料
を提供するものである。

【００１０】上記３層状態に配置される中空状充填材お
よび繊維強化材に夫々熱硬化性樹脂組成物を予め含浸せ
しめておき、積層状態で予め含浸せしめた各熱硬化性樹
脂組成物を相互に浸透せしめて一体構造としても良い。
あるいは、サンドイッチ状に層状に明確に別けて配置す
る充填材のうち、中央部に配置する上記中空状充填材に
熱硬化性樹脂組成物を予め含浸せしめておき、該熱硬化
性樹脂組成物を両側に配置する繊維強化材に含浸せしめ
て一体構造としても良い。さらに、両側に配置する繊維
強化材に熱硬化性樹脂組成物を予め含浸せしめておき、
これら繊維強化材の間に配置する中空状充填材に両側よ
り上記熱硬化性樹脂組成物を含浸せしめて一体構造とし
てもよい。

【００１１】また、本発明は、上記成形用材料を製造す
る方法として、下側キャリアフィルムの上面に順次、下
側繊維強化材、中空状充填材、上側繊維強化材、上側キ
ャリアフィルムを積層すると共に、上記上下キャリアフ
ィルムの間に３層に積層して配置する上記下側繊維強化
材、中空状充填材、上側繊維強化材の少なくとも１層に
熱硬化性樹脂組成物を予め含浸せしめておき、該状態で
含浸ロールの間を通過させることにより、上記予め含浸
せしめた熱硬化性樹脂組成物を上下キャリアフィルムの
間の３層全体に含浸せしめて、或いは相互に浸透せしめ
た後、熟成して一体構造として形成することを特徴とす
る成形用材料の製造方法を提供するものである。

【００１２】具体的には、例えば、下側キャリアフィル
ムの供給装置と上側キャリアフィルムの供給装置の夫々
の巻出側にドクターブレードを備えた熱硬化性樹脂組成
物の供給装置を配置し、これらの熱硬化性樹脂組成物供
給装置の間に、繊維強化材となるガラス繊維を切断して
供給する２個のガラスチョッパーを配置し、更に、これ
ら２個のガラスチョッパーの間に中空状充填材の供給装
置を配置し、かつ、下側キャリアフィルムの供給装置に
対して下流側に配置する上記上側キャリアフィルム供給
装置の下流に上下一対の含浸ロールを配置し、かつ、最
下流部にシート状で連続供給される成形用材料を巻取る
巻取ロールを配置した製造装置を用いて好適に製造する
ことが出来る。

【００１３】即ち、上記装置において、下側キャリアフ
ィルムの上面に熱硬化性樹脂組成物のペーストを供給装
置のドクターブレードを介して塗布し、該塗被面に上流
側の第１ガラスチョッパーよりガラス繊維を供給して、
ガラス繊維に樹脂組成物を含浸せしめておき、ついで、
その上面に熱硬化性樹脂組成物を含浸せしめている(或
いは含浸せしめていない)中空状充填材を供給し、さら
に、該中空状充填材の上面に第２ガラスチョッパーより
ガラス繊維を供給し、その上面に熱硬化性樹脂組成物の
ペーストをドクターブレードを介して塗布した上側キャ
リアフィルム供給して、 上下キャリアフィルムの間に上
記第１ガラスチョッパーより供給されたガラス繊維、中
空状充填材、第２ガラスチョッパーより供給されたガラ
ス繊維をサンドイッチ状に挟み込み、該状態で、 含浸ロ
ールの間を通過させて押圧することで樹脂組成物中の液
状成分をガラス繊維および中空状充填材に含浸せしめて
巻取ロールでロール状に巻き取り、これを常温〜約４０
℃の温度で適宜時間熟成し、取り扱いやすい成形用材料
としている。上記した樹脂組成物中の液状成分とは、例
えば樹脂成分、ビニル単量体、重合開始剤、熱可塑性樹
脂、重合抑制剤、増粘剤等が挙げられる。

【００１４】上記製造方法に代えて、上記下側キャリア
フィルムの上面に繊維強化材を供給した後、その上面に
熱硬化性樹脂組成物を予め含浸せしめた中空状充填材を
供給し、ついで、その上面に繊維強化材を供給した後、
上側キャリアフィルムを供給し、上記上下キャリアフィ
ルムと中空状充填材に挟まれた上下繊維強化材に、中空
状充填材に予め含浸せしめた熱硬化性樹脂組成物を含浸
せしめて熟成し一体構造として形成しても良い。

【００１５】上記本発明に用いる中空状充填材は、数平
均粒子径が１００μ以下、好ましくは２０〜６５μ、更
に好ましくは３５〜５０μでの中空状充填材であれば良
く、真比重が約０.２〜１.２程度、好ましくは約０.３
〜０.８程度のものが通常用いられる。特に独立気泡を
有するものが好ましく、例えばＧＭＢ、シラスバルー
ン、セラミック中空体等を用いることができるが、中で
もＧＭＢを用いるのが好ましい。中空状充填材の使用量
は、後述の樹脂成分とビニル単量体との混合物１００重
量部に対して１０〜２００重量部程度、特に好ましくは
１０〜１００重量部程度である。中空状充填材と樹脂と
の濡れ性を改善し、さらに中空状充填材に含まれるアル
カリ金属の溶出を抑えるために、例えばシランカップリ
ング剤や、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ウレタン樹
脂、ポリエステル樹脂などで表面処理された中空状充填
材も本発明に使用することができる。

【００１６】また、本発明に用いる繊維強化材として
は、例えばガラス繊維、炭素繊維等の無機繊維、アラミ
ド繊維、高強度ポリエチレン繊維等の有機繊維が挙げら
れる。該繊維強化材は、チョップドストランドやコンテ
ィニュアスストランドマット、クロス、不織布などが用
いられる。上記繊維強化材は通常、本発明の成形用材料
全量に対して１０〜８０重量％程度、好ましくは３０〜
７０重量％程度となるように配合される。１０重量％未
満では良好な成形物の機械的強度が得られないと共に中
空状充填材の繊維強化材によるろ過効果が得られないこ
とがあり、８０重量％を超えると樹脂組成物の液状成分
の繊維強化材への含浸に不良をきたすことがあるためで
ある。繊維強化材の単位重量は０.５〜７.０Kg/m²程
度、好ましくは１.０〜４.５Kg/m²程度である。０.５Kg
/m²未満ではろ過効果が不十分なことがあり、７.０Kg/m
²を越えると前記液状成分の繊維強化材への含浸が不十
分なことがある。

【００１７】また、本発明で用いられる熱硬化性樹脂組
成物を構成する樹脂成分としては、例えば不飽和ポリエ
ステル樹脂、ビニルエステル樹脂およびエポキシ樹脂等
の熱硬化性樹脂が挙げられる。これらは単独または２種
以上の混合物として用いられるが、中でも不飽和ポリエ
ステル樹脂およびビニルエステル樹脂が好ましく用いら
れる。通常、該樹脂成分は、後述のビニル単量体に溶解
した形で用いられ、該樹脂成分中の含有量は２０〜６０
重量％程度、好ましくは３０〜５０重量％程度である。

【００１８】上記不飽和ポリエステルは、α,β−オレ
フィン系不飽和ジカルボン酸とグリコールとの縮合で合
成されるもので、従来から汎用されているものである。
該ポリエステルの合成には、これら２成分の他に飽和ジ
カルボン酸や、芳香族ジカルボン酸あるいはジカルボン
酸と反応するジシクロペンタジエンなども併用すること
ができる。上記α,β−オレフィン系不飽和ジカルボン
酸としては、例えばマレイン酸、フマル酸、イタコン
酸、シトラコン酸およびこれらジカルボン酸の無水物が
挙げられる。α,β−オレフィン系不飽和ジカルボン酸
と併用されるジカルボン酸としては、例えばアジピン
酸、セバシン酸、コハク酸、グルコン酸、フタル酸無水
物、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラヒドロフタル
酸無水物、テトラクロロフタル酸無水物等が挙げられ
る。上記グリコールとしては、例えばアルカンジオー
ル、オキサアルカンジオール、ビスフェノールＡにエチ
レンオキサイドやプロピレンオキサイドなどのアルキレ
ンオキサイドを付加したジオール等が用いられる。アル
カンジオールとしては、例えばエチレングリコール、
１,２−プロピレングリコール、１,３−ブタンジオー
ル、１,４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコー
ル、１,５−ペンタンジオール、１,６−ヘキサンジオー
ル、シクロヘキサンジオール等が挙げられる。オキサア
ルカンジオールとしては、例えばジオキシエチレングリ
コール、トリオキシエチレングリコール等が挙げられ
る。これらグリコールは必要に応じて１価または３価の
アルコールと併用してもよい。その例としては、例えば
オクチルアルコール、オレイルアルコール、トリメチロ
ールプロパン等が挙げられる。

【００１９】上記不飽和ポリエステルの合成は一般に加
熱下でおこなわれ、副生する水を除去しながら反応を進
める。本発明では、通常数平均分子量が８００〜４,０
００の不飽和ポリエステルが好ましく用いられ、ポリエ
ステル／スチレン＝６０／４０(重量比)のスチレン溶液
として、酸価が０〜５０mgKOH／gr,水酸基価が１０〜５
０mgKOH／gr、２５℃における粘度が５００〜３０００m
Pa・sである不飽和ポリエステル樹脂が好ましい。

【００２０】また、本発明で熱硬化性樹脂組成物として
好適に用いられるビニルエステルは、エポキシ樹脂に例
えばアクリル酸,メタクリル酸等の不飽和カルボン酸を
付加することにより合成されるもので、従来から汎用さ
れているものである。上記ビニルエステルの合成に用い
られるエポキシ樹脂は、例えば２官能のビスフェノール
Ａ型、ビスフェノールＦ型および多官能のノボラック型
等が挙げられる。反応させる不飽和カルボン酸として
は、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、桂皮酸、
マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸等が
挙げられる。また必要に応じて酢酸、酪酸、オクチル
酸、安息香酸等の１価の飽和カルボン酸やイソフタル
酸、テレフタル酸、テトラヒドロフタル酸、テトラクロ
ロフタル酸等の２価の飽和カルボン酸を併用してもよ
い。

【００２１】上記ビニルエステルの合成は、一般に７０
〜１５０℃の加熱下で行なわれ、アミン類や有機酸塩類
および第４アンモニウム塩類、金属ハロゲン化物、金属
水酸化物等の触媒が用いられる。また、必要に応じてキ
ノン類、多価フェノール類等の重合禁止剤を用いても良
い。本発明では、通常数平均分子量が４００〜４,００
０のビニルエステルが好ましく用いられ、ビニルエステ
ル／スチレン＝６０／４０(重量比)のスチレン溶液とし
て水酸基価が１００〜２００mgKOH／gr、２５℃におけ
る粘度が５００〜３０００mPa・sであるビニルエステル
樹脂が好ましい。

【００２２】さらに、本発明において熱硬化性樹脂組成
物として好適に用いられるエポキシ樹脂としては、前記
ビニルエステル樹脂の合成の際に用いられるエポキシ樹
脂、例えばビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型で
代表されるビス系エポキシ樹脂およびノボラック系エポ
キシ樹脂が挙げられる。この樹脂は、例えばポリアミン
類、酸無水物、多価フェノール及びジシアンジアミド等
の硬化剤の１種または２種以上と組み合わせて用いられ
る。さらにこれに加えて、他のアミン類、イミダゾール
系化合物、有機金属塩等を促進剤として併用することも
できる。

【００２３】上記列挙した熱硬化性樹脂組成物は、前記
樹脂成分以外に、さらにビニル単量体および重合開始剤
を含有している。上記ビニル単量体としては、従来から
前記樹脂成分の架橋剤または希釈剤として慣用されてい
るビニル単量体で、例えばスチレン、ｐ−クロルスチレ
ン、ビニルトルエン、ジビニルベンゼン、ジアリルフタ
レートなどの芳香族ビニル単量体、アクリル酸、アクリ
ル酸メチルエステル、メタクリル酸、メタクリル酸メチ
ルエステル、アクリロニトリル、トリメチロールプロパ
ンジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタ
クリレートなどのアクリル系ビニル単量体等が挙げられ
る。ビニル単量体の使用量は、前記の樹脂成分を溶解す
るために用いるものを含めて、本発明の樹脂組成物(中
空状充填材を含む)１００重量部に対し１０〜８０重量
部程度、好ましくは２０〜６０重量部程度である。

【００２４】上記重合開始剤としては、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
トなどのパーオキシエステル類、１,１−ビス(ｔ−ブチ
ルパーオキシ)３,３,５−トリメチルシクロヘキサンな
どのパーオキシケタール類、ｔ−ブチルパーオキシイソ
プロピルカーボネートなどのパーオキシカーボネート類
等が挙げられ、これらの少なくとも１種を樹脂組成物
(中空状充填材を含む)１００重量部に対し０.５〜５重
量部程度、好ましくは１〜３重量部程度の範囲で使用す
る。また、特開平１−３１５４５８号公報に記載されて
いる重合促進剤(例えばコバルトの有機金属塩等)を上記
重合開始剤と併用し、速硬化を図ることもできる。

【００２５】本発明の樹脂組成物は、必要に応じて上記
以外に、例えば熱可塑性樹脂、充填材、重合抑制剤、顔
料、増粘剤等を配合することができる。熱可塑性樹脂と
しては、従来不飽和ポリエステル樹脂の低収縮化剤とし
て広く用いられているもの、例えばポリブタジエンまた
はその水素添加物、ポリイソプレンまたはその水素添加
物、芳香族ビニル／共役ジェンブロック共重合体または
その水素添加物、ポリスチレン、スチレン／酢酸ビニル
ブロック共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリメチルメタク
リレート等が挙げられ、さらには飽和ポリエステル(分
子量３,０００〜１００,０００)、ポリエーテル等が挙
げられる。充填材としては、例えば炭酸カルシウム、タ
ルク、クレー、ガラス粉等が挙げられる。重合抑制剤と
しては、例えばパラベンゾキノン、ｔ−ブチルカテコー
ル等が挙げられる。顔料としては、例えば酸化チタン、
カーボンブラック、弁柄、フタロシアニンブルー等が挙
げられる。増粘剤としては、例えばマグネシウム、カル
シウム等のアルカリ土類金属の酸化物または水酸化物、
例えばトリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジ
イソシアネート等の多官能イソシアネート類が挙げられ
る。

【００２６】本発明で用いられるキャリアフィルムとし
ては、熱可塑性フィルムであればいずれでもよく、例え
ばポリエチレンフィルム、塩化ビニルフィルム等が挙げ
られる。

【００２７】

【作用】上記した本発明の成形用材料では、成形用材料
の両側面側には繊維強化材を配置する一方、その間の中
央部に中空状充填材を配置して、これらの充填材をサン
ドイッチ状に配置した状態で含浸ロール間を通過させて
熱硬化性樹脂組成物を全体にわたって含浸せしめて一体
に形成しているため、製造された成形用材料の内部には
樹脂組成物の界面は存在せず、強固に一体化されたもの
となっている。また、成形用材料の両側面には中空状充
填材が配置されないため、成形用材料に外力が加わった
際に表面層近傍に歪みが生じることがなく、機械的特性
が向上している。しかも、内部に所要厚さで中空状充填
材を配置しているため、軽量化の要請にも応えることが
出来る。

【００２８】

【実施例】以下、本発明に係わる成形用材料およびその
製造方法を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発
明方法により製造された成形用材料を示し、成形用材料
１は、上下両側の表面側にガラス繊維よりなる繊維強化
材２、３を備え、これら繊維強化材２と３で挟まれた中
央部にガラスマイクロバルーンからなる中空状充填材４
を備え、これら明確に区分された３層状の繊維強化材２
−中空状充填材４−繊維強化材３を熱硬化性樹脂組成物
５で含浸せしめて一体に形成されている。

【００２９】上記構成の成形用材料１として下記の「表
１」及び「表２」に示す実施例１〜実施例１２を設けて
おり、各実施例の組成は「表１」および「表２」に示す
通りである。表中、不飽和ポリエステル樹脂Ａは、プロ
ピレングリコール１.０モルと無水マレイン酸０.７モ
ル、イソフタル酸０.３モルから合成された不飽和ポリ
エステルからなり、３５重量％のスチレンを含有し、２
５℃における粘度が１,３５０mPa・s、酸価が１７.３mg
KOH／grの不飽和ポリエステルスチレン溶液である。ま
た、不飽和ポリエステル樹脂Ｂは、プロピレングリコー
ル１.１モルと無水マレイン酸０.７モル、イソフタル酸
０.３モルから合成された不飽和ポリエステルからな
り、３５重量％のスチレンを含有し、２５℃における粘
度が２,３００mPa・s、酸価が４.５mg KOH／gr,水酸基
価が３５.０mg KOH／grの不飽和ポリエステルスチレン
溶液である。ビニルエステル樹脂Ａは、市販のビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂１モルとメタクリル酸２モルと
から合成されたビニルエステルからなり、４５重量％の
スチレンを含有しており、２５℃における粘度が２００
mPa・s、水酸基価１２２mg KOH／grのビニルエステルス
チレン溶液である。ＭＤＩプレポリマーはアミン当量が
１８０のジフェニルメタンジイソシアネートのプレポリ
マーである。中空状充填材のガラスマイクロバルーンＡ
は平均粒子径４５μｍ、真比重０.３５のもので、ガラ
スマイクロバルーンＢは平均粒子径４０μｍ、真比重
０.４０のものである。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【表２】

【００３２】上記実施例１〜１２よりなる成形用材料
は、図２に示す成形用材料の連続製造装置により製造し
ている。図２中、１０は下側キャリアフィルム、１１は
上側キャリアフィルムで、それぞれフィルムロール１
０'、１１'をフィルム供給装置１２、１３のロール受け
１２ａ、１３ａに着脱自在に軸架し、引き出しロール１
２ｂ、１３ｂにより連続的に巻出している。

【００３３】上記下側キャリアフィルム１０を引き出し
ロール１２ｂにより水平方向の連続搬送台１４上に搬送
し、該連続搬送台１４の上流端側に配置したドクターブ
レード１５により、下側キャリアフィルム１０の上面に
ペースト状の熱硬化性樹脂組成物を所定厚さで塗布する
ようにしている。上記ドクターブレード１５には樹脂溜
槽１６より供給管１７を介してペースト状の熱硬化性樹
脂組成物を供給している。

【００３４】上記ドクターブレード１５より下流の連続
搬送台１４の上方には、上流より下流にかけて、第１ガ
ラスチョッパー１８、中空状充填材供給となるシャワー
管１９、第２ガラスチョッパー２０を配置している。上
記第１および第２ガラスチョッパー１８、２０は一対の
切断歯車からなり、ガラスロービング２１、２１'を１
／８〜４インチの長さに切断してチョップドストランド
として下方へ落下させるようにしている。よって、第１
ガラスチョッパー１８から落下されるチョップドストラ
ンドからなる繊維強化材２を下側キャリアフィルム１０
の上面に塗布したペースト状の熱硬化性樹脂組成物５の
上面に所要の厚さとなるように落下させている。

【００３５】上記シャワー管１９からはペースト状の熱
硬化性樹脂組成物に含浸せしめた中空状充填材４を落下
させるようにしている。よって、この熱硬化性樹脂組成
物に含浸せしめた中空状充填材４は上記下側キャリアフ
ィルム１０上の熱硬化性樹脂組成物５に含浸せしめた繊
維強化材２の上面に所要の厚さとなるように落下させて
いる。該中空状充填材４の上面には、さらに、上記第２
ガラスチョッパー２０よりチョップドストランドからな
る繊維強化材３を所要厚さで落下させている。

【００３６】上記第２ガラスチョッパー２０の下流側の
上方には、上側キャリアフィルム１１の供給装置１３を
配置しており、フィルムロール１１'より巻出された上
側キャリアフィルム１１の片面にドクターブレード２２
によりペースト状熱硬化性樹脂組成物５を所要厚さで塗
布している。該ドクターブレード２２にはドクターブレ
ード１５と同様に樹脂溜槽２３より管２４を介してペー
スト状熱硬化性樹脂組成物を供給している。

【００３７】上記ペースト状熱硬化性樹脂組成物を塗布
された上側キャリアフィルム１１は塗布面を下面として
連続搬送台４の上面にガイドし、含浸装置２５の上流端
ロール２５ａにより上記第２ガラスチョッパー２０によ
り供給されたチョップドストランドの上面に供給してい
る。

【００３８】上記含浸装置２５には上下に間隔をあけて
含浸ロール２５ｂを配置しており、これら上下含浸ロー
ル２５ｂの間に下側キャリアフィルム１０側を搬送する
と共に、上記上側キャリアフィルム１１を搬送してい
る。よって、上下含浸ロール２５ｂの間に、下側キャリ
アフィルム１０、ペースト状熱硬化性樹脂組成物を含浸
せしめた繊維強化材２、ペースト状熱硬化性樹脂組成物
を含浸せしめた中空状充填材４、繊維強化材３、ペース
ト状熱硬化性樹脂組成物が塗布された上側キャリアフィ
ルム１１が層状となって供給されるようにしている。

【００３９】上記含浸ロール２５ｂの間を通過させるこ
とにより、上下方向より所要の力で押圧して、ドクター
ブレード１５および２２より供給したペースト状熱硬化
性樹脂組成物およびシャワー管１９より供給する中空状
充填材に含浸せしめたペースト状熱硬化性樹脂組成物を
上下キャリアフィルム１０と１１に挟まれた部分の全体
に渡って流動させて両側の繊維強化材および中央部の中
空状充填材に含浸せしめている。

【００４０】上記含浸装置２５の下流にはダンサーロー
ル２６を介して巻取装置２７を設置している。該巻取装
置２７のロール２７ａで連続的に供給されるシート状の
成形用材料をロール状に巻取っている。

【００４１】上記構成の図２に示す製造装置により前記
実施例１〜１２の成形用材料を製造した工程について、
以下に詳述する。まず、樹脂溜槽１６、２３に混合した
樹脂組成物のペーストを入れた。フィルムロール１０'
より巻出したポリエチレンフィルムからなる下側キャリ
アフィルム１０の上面にドクターブレード１５により図
３(Ａ)に示すように、一定量のペースト５ａを塗布し
た。

【００４２】ついで、第１ガラスチョッパー１８より１
インチ長さのガラス繊維のチョップドストランド２を落
下させた。落下したチョップドストランドからなる繊維
強化材２をペースト５ａで図３(Ｂ)に示すように含浸せ
しめた状態となった。ついで、その上面にシャワー管１
９よりペースト状熱硬化性樹脂組成物５ｂに含浸せしめ
たガラスマイクロバルーンからなる中空状充填材３を落
下させた。図３(Ｃ)に示すように、上記中空状充填材３
はペースト状樹脂組成物５ａに含浸せしめた状態でチョ
ップドガラスストランドの上面に区分されて所要の厚さ
で配置された。

【００４３】ついで、第２ガラスチョッパー２０より第
１ガラスチョッパー１８と同様にチョップドガラススト
ランドを中空状充填材４の上面に落下させ、図３(Ｄ)に
示す状態とした。該状態で、下側キャリアフィルム１０
は含浸装置２５へと搬送し、その入口部分で、下面にペ
ースト状樹脂組成物５ｃを塗布されたポリエチレンフィ
ルムからなる上側キャリアフィルム１１と重ね合わせ、
図３(Ｅ)に示す状態とした。

【００４４】このように、上下フィルム１０と１１とで
サンドウィッチ状に挟んだ状態で、含浸ロール２５ｂの
間を通過させ、含浸ロール２５ｂで押圧して前記ペース
ト中の液状成分をチョップドストランドからなる繊維強
化材とガラスマイクロバルーンからなる中空状充填材の
全体にわたって含浸せしめた。その後、ロール状に巻き
取って３０℃〜４０℃で３日間熟成して、ＳＭＣ状の成
形用材料として製造した。このようにして製造した上記
実施例１〜１２の成形用材料は３００×３００mm、厚み
３mmである。尚、通常、上記方法で製造される成形用材
料は、厚みが２〜４mm、 単位面積当たりの重量は３〜５
kg/m²である。

【００４５】本発明の係わる製造方法は上記実施例の方
法に限定されず、ペースト状熱硬化性樹脂組成物が流動
性を備え、含浸ロールを通過させる際に全体に浸透させ
ることが出来るため、全体として所要量の熱硬化性樹脂
組成物を予めいずれかの層に供給しておけば良く、下記
に列挙する方法を採用することが出来る。 上記実施例では上下両側のキャリアフィルム１０、１
１にペースト状の熱硬化性樹脂組成物を塗布するか、い
ずれか一方だけに塗布する。 上下両側のキャリアフィルムには塗布せず、中空状充
填材に含浸せしめた状態で所要量のペースト状熱硬化性
樹脂組成物を供給する。 中空状充填材にはペースト状熱硬化性樹脂組成物を含
浸せしめずに供給し、上下キャリアフィルムに塗布した
樹脂組成物を中空状充填材を含浸せしめる。

【００４６】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
に係わる成形用材料は、両側表面側に繊維強化材を含
み、その間に中空状充填材を含み、これら繊維強化材と
中空状充填材とが明確に区分された状態で配置されるた
め、機械的強度に問題がある中空状充填材が表面に位置
しないため、成形用材料に外力が作用した時に歪みが発
生しにくく、強度的に優れている。さらに、含浸ロール
を通過させて行う一度の含浸作用で全体にわたってペー
スト状熱硬化性樹脂組成物を含浸せしめるため、従来の
ように予め含浸・熟成させて成形された材料同士を重ね
合わせて一体化した成形用材料において生ずる界面は存
在しない。よって、該成形用材料を所要の形状に加工す
る時に、上記界面よりズレが生じたり、剥離が生じるこ
とが完全に防止出来る。

【００４７】さらに、本発明に係わる製造方法では、予
めシートモールディングコンパウンドを形成した後にこ
れを重ねて一体化する従来の製造方法と比較して、一度
の含浸作用で製造することができ、製造工程の大幅な削
減を図ることが出来る。また、それに伴い、製造装置が
極めて簡単となる利点も有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係わる成形用材料の断面図である。

【図２】 上記成形用材料を製造する装置の正面図であ
る。

【図３】 (Ａ)〜(Ｅ)は製造工程を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 成形用材料 ２、３ 繊維強化材 ４ 中空状充填材 ５ 熱硬化性樹脂組成物 １０ 下側キャリアフィルム １１ 上側キャリアフィルム １５、２２ ドクターブレード １８、２０ ガラスチョッパー １９ 中空状充填材供給用のシャワー管 ２５ 含浸装置 ２５ｂ 含浸ロール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ２９Ｋ 101:10 105:06

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空状充填材の両側を繊維強化材で挟ん
   だ３層構造で、これら中空状充填材および繊維強化材の
   少なくとも１層に予め含浸せしめている熱硬化性樹脂組
   成物を上記３層の中空状充填材および繊維強化材の全体
   に含浸せしめて或いは相互に浸透せしめて一体構造とし
   ている成形用材料。
2. 【請求項２】 上記３層状態に配置される中空状充填材
   および繊維強化材は夫々予め熱硬化性樹脂組成物で含浸
   せしめておき、積層状態で予め含浸せしめた各熱硬化性
   樹脂組成物を相互に浸透せしめて一体構造としている請
   求項１記載の成形用材料。
3. 【請求項３】 上記中空状充填材は熱硬化性樹脂組成物
   で予め含浸せしめておき、該熱硬化性樹脂組成物を両側
   に配置する繊維強化材に含浸せしめて一体構造としてい
   る請求項１記載の成形用材料。
4. 【請求項４】 上記両側に配置する繊維強化材は熱硬化
   性樹脂組成物で予め含浸せしめておき、これら繊維強化
   材の間に配置する中空状充填材に両側より上記熱硬化性
   樹脂組成物を含浸せしめて一体構造としている請求項１
   記載の成形用材料。
5. 【請求項５】 下側キャリアフィルムの上面に順次、下
   側繊維強化材、中空状充填材、上側繊維強化材、上側キ
   ャリアフィルムを積層すると共に、 上記上下キャリアフィルムの間に３層に積層して配置す
   る上記下側繊維強化材、中空状充填材、上側繊維強化材
   の少なくとも１層に予め熱硬化性樹脂組成物を含浸せし
   めておき、 上記予め含浸せしめた熱硬化性樹脂組成物を上下キャリ
   アフィルムの間の３層全体に含浸させしめて或いは相互
   に浸透せしめた後に熟成し一体構造として形成すること
   を特徴とする成形用材料の製造方法。
6. 【請求項６】 上記下側キャリアフィルムおよび上側キ
   ャリアフィルムに夫々熱硬化性樹脂組成物を塗布する一
   方、 上記下側キャリアフィルムの上面の熱硬化性樹脂組成物
   の上面に繊維強化材を供給し、ついで、該下側キャリア
   フィルム上の熱硬化性樹脂組成物を含浸せしめた繊維強
   化材の上面に中空状充填材を供給した後、 上記中空状充填材の上面に、繊維強化材を供給し、その
   後、 上記熱硬化性樹脂組成物が塗布された上側キャリアフィ
   ルムを重ねて、上下キャリアフィルムの間に繊維強化
   材、中空状充填材、繊維強化材の３層をはさみ、上記熱
   硬化性樹脂組成物を３層全体に含浸せしめた後、熟成し
   て一体構造として形成していることを特徴とする請求項
   ５記載の成形用材料の製造方法。
7. 【請求項７】 上記中空状充填材に熱硬化性樹脂組成物
   に予め含浸せしめている請求項６記載の成形用材料の製
   造方法。
8. 【請求項８】 上記下側キャリアフィルムの上面に繊維
   強化材を供給した後、その上面に熱硬化性樹脂組成物に
   予め含浸せしめた中空状充填材を供給し、 ついで、その上面に繊維強化材を供給した後、上側キャ
   リアフィルムを供給し、 上記上下キャリアフィルムと中空状充填材に挟まれた上
   下繊維強化材に、中空状充填材に予め含浸せしめた熱硬
   化性樹脂組成物を含浸せしめて熟成し一体構造として形
   成していることを特徴とする請求項５記載の成形用材料
   の製造方法。