JPH1177722A - 繊維強化プラスチック成形品の製造方法 - Google Patents
繊維強化プラスチック成形品の製造方法Info
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- JPH1177722A JPH1177722A JP24489897A JP24489897A JPH1177722A JP H1177722 A JPH1177722 A JP H1177722A JP 24489897 A JP24489897 A JP 24489897A JP 24489897 A JP24489897 A JP 24489897A JP H1177722 A JPH1177722 A JP H1177722A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】軽量で高い表面平滑性に優れた繊維強化プラス
チックの成形法を提供すること。 【解決手段】繊維強化材および充填剤を含有する不飽和
ポリエステル樹脂組成物を、金型内において加熱・加圧
成形する際に、予め成形した比重の小さいプラスチック
成形品をサンドイッチして成形する。
チックの成形法を提供すること。 【解決手段】繊維強化材および充填剤を含有する不飽和
ポリエステル樹脂組成物を、金型内において加熱・加圧
成形する際に、予め成形した比重の小さいプラスチック
成形品をサンドイッチして成形する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、軽量化された繊維
強化プラスチック成形品の製造方法に関する。
強化プラスチック成形品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】不飽和ポリエステル樹脂成形品は、優れ
た機械的強度、耐熱性、耐水性、耐薬品性を有する上に
生産性が高く、例えば浴槽、浴室パネル、水タンクパネ
ル、浄化槽、キッチンカウンタートップ等に広く利用さ
れている。近年、不飽和ポリエステル樹脂系シートモー
ルディングコンパウンド（ＳＭＣ）あるいはバルクモー
ルディングコンパウンド（ＢＭＣ）が、自動車外板、外
装用プラスチック材料として脚光を浴び、例えばトラン
クリッド、ルーフ、フェンダー等の主要外板やスポイラ
ー等の外装部品にも使用されるに至っている。自動車外
板、外装に用いられるＳＭＣあるいはＢＭＣは、特に高
面品質性が要求されており、それらには高い表面平滑性
を有するＳＭＣ、ＢＭＣが使用されている。しかしなが
ら、ガラス繊維強化プラスチックは、その他の樹脂材料
に比べて比重が大きく（一般的な熱可塑性樹脂＝１．０
〜１．４、ガラス繊維強化プラスチック（ＳＭＣ）＝
１．６〜２．０）、自動車用途に用いる場合、近年の車
両重量規制等の問題から、低比重化の要求が非常に大き
い。そこで、従来から繊維強化プラスチック、特に不飽
和ポリエステル樹脂系ＳＭＣではガラスマイクロバルー
ンをＳＭＣに配合し、比重を小さくする技術が用いられ
ている。しかし、この方法を用いた成形品は、表面にガ
ラスマイクロバルーンが露出しているため、成形品表面
に塗装処理を施すと表面に露出し、且つ破壊されたガラ
スマイクロバルーンがピンホールの殻となり、成形品の
外観を著しく損なう。また、ガラスマイクロバルーンを
含まない通常のＳＭＣの間に、中空体を含有したＳＭＣ
をサンドイッチ状に挟み込み、金型内にチャージし成形
する方法も提案されている（特開平５−３１８４７１号
公報）が、この方法では、成形品の流動末端はガラスマ
イクロバルーンが表面に露出する可能性があり、十分に
確立された技術とは言い難い。このように、従来技術で
は多くの問題を併せ持ち、ガラス繊維強化プラスチック
成形品の軽量化の大きな障壁の一つとなっている。
た機械的強度、耐熱性、耐水性、耐薬品性を有する上に
生産性が高く、例えば浴槽、浴室パネル、水タンクパネ
ル、浄化槽、キッチンカウンタートップ等に広く利用さ
れている。近年、不飽和ポリエステル樹脂系シートモー
ルディングコンパウンド（ＳＭＣ）あるいはバルクモー
ルディングコンパウンド（ＢＭＣ）が、自動車外板、外
装用プラスチック材料として脚光を浴び、例えばトラン
クリッド、ルーフ、フェンダー等の主要外板やスポイラ
ー等の外装部品にも使用されるに至っている。自動車外
板、外装に用いられるＳＭＣあるいはＢＭＣは、特に高
面品質性が要求されており、それらには高い表面平滑性
を有するＳＭＣ、ＢＭＣが使用されている。しかしなが
ら、ガラス繊維強化プラスチックは、その他の樹脂材料
に比べて比重が大きく（一般的な熱可塑性樹脂＝１．０
〜１．４、ガラス繊維強化プラスチック（ＳＭＣ）＝
１．６〜２．０）、自動車用途に用いる場合、近年の車
両重量規制等の問題から、低比重化の要求が非常に大き
い。そこで、従来から繊維強化プラスチック、特に不飽
和ポリエステル樹脂系ＳＭＣではガラスマイクロバルー
ンをＳＭＣに配合し、比重を小さくする技術が用いられ
ている。しかし、この方法を用いた成形品は、表面にガ
ラスマイクロバルーンが露出しているため、成形品表面
に塗装処理を施すと表面に露出し、且つ破壊されたガラ
スマイクロバルーンがピンホールの殻となり、成形品の
外観を著しく損なう。また、ガラスマイクロバルーンを
含まない通常のＳＭＣの間に、中空体を含有したＳＭＣ
をサンドイッチ状に挟み込み、金型内にチャージし成形
する方法も提案されている（特開平５−３１８４７１号
公報）が、この方法では、成形品の流動末端はガラスマ
イクロバルーンが表面に露出する可能性があり、十分に
確立された技術とは言い難い。このように、従来技術で
は多くの問題を併せ持ち、ガラス繊維強化プラスチック
成形品の軽量化の大きな障壁の一つとなっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる状況に
鑑みなされたもので、軽量で高い表面平滑性に優れた繊
維強化プラスチックの成形法を提供することを目的とす
る。
鑑みなされたもので、軽量で高い表面平滑性に優れた繊
維強化プラスチックの成形法を提供することを目的とす
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】かかる目的は本発明によ
れば、繊維強化材および充填剤を含有する不飽和ポリエ
ステル樹脂組成物を、金型内において加熱・加圧成形す
る際に、予め成形した比重の小さいプラスチック成形品
をサンドイッチして成形することにより達成される。本
発明は、１）不飽和ポリエステル樹脂、ビニル単量体、
炭酸カルシウムを含有する不飽和ポリエステル樹脂組成
物を強化繊維材に含浸させた成形材料、２）不飽和ポリ
エステル樹脂、ビニル単量体、炭酸カルシウム、ガラス
マイクロバルーンを含有する不飽和ポリエステル樹脂組
成物を強化繊維材に含浸させた成形材料、３）２）の成
形材料を硬化させた成形品、４）３）の成形品を１）の
成形材料にサンドイッチ状に挟み込んで成形する繊維強
化プラスチックの製造法に関する。上記の成形材料１）
は、優れた機械的強度、耐熱性、耐水性、耐薬品性を示
す上に、特に自動車外板への適用に必要な高面品質性及
び、速硬化性を有し、併せて非常に良好な保存安定性を
示す。また成形材料２）は従来から使用されているガラ
スマイクロバルーンを使用した成形材料である。この成
形材料を硬化させて得られた成形品３）は、一般的なガ
ラス繊維強化プラスチック成形品よりも比重が小さい。
この比重の小さい成形品３）を成形材料１）にサンドイ
ッチ状に挟み込んで得られる成形品は、一般的なガラス
繊維強化プラスチックよりも比重が小さく、且つ、成形
品本来の優れた表面平滑性を損なうことなく、ガラスマ
イクロバルーンが表面に露出することによるピンホール
の発生も皆無である。これらの特性のため、特に自動車
外板への適用に有用である。
れば、繊維強化材および充填剤を含有する不飽和ポリエ
ステル樹脂組成物を、金型内において加熱・加圧成形す
る際に、予め成形した比重の小さいプラスチック成形品
をサンドイッチして成形することにより達成される。本
発明は、１）不飽和ポリエステル樹脂、ビニル単量体、
炭酸カルシウムを含有する不飽和ポリエステル樹脂組成
物を強化繊維材に含浸させた成形材料、２）不飽和ポリ
エステル樹脂、ビニル単量体、炭酸カルシウム、ガラス
マイクロバルーンを含有する不飽和ポリエステル樹脂組
成物を強化繊維材に含浸させた成形材料、３）２）の成
形材料を硬化させた成形品、４）３）の成形品を１）の
成形材料にサンドイッチ状に挟み込んで成形する繊維強
化プラスチックの製造法に関する。上記の成形材料１）
は、優れた機械的強度、耐熱性、耐水性、耐薬品性を示
す上に、特に自動車外板への適用に必要な高面品質性及
び、速硬化性を有し、併せて非常に良好な保存安定性を
示す。また成形材料２）は従来から使用されているガラ
スマイクロバルーンを使用した成形材料である。この成
形材料を硬化させて得られた成形品３）は、一般的なガ
ラス繊維強化プラスチック成形品よりも比重が小さい。
この比重の小さい成形品３）を成形材料１）にサンドイ
ッチ状に挟み込んで得られる成形品は、一般的なガラス
繊維強化プラスチックよりも比重が小さく、且つ、成形
品本来の優れた表面平滑性を損なうことなく、ガラスマ
イクロバルーンが表面に露出することによるピンホール
の発生も皆無である。これらの特性のため、特に自動車
外板への適用に有用である。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明で用いる不飽和ポリエステ
ル樹脂は、α、β−不飽和二塩基酸と２価のグリコール
との縮合で合成されるものである。該不飽和ポリエステ
ル樹脂の合成には、従来から知られているように、これ
ら２成分の他に飽和二塩基酸や二塩基酸と反応するジシ
クロペンタジエン等も併用することができる。α、β−
不飽和二塩基酸の例としては、マレイン酸、フマル酸、
ハロゲン化無水マレイン酸等が挙げられる。併用される
飽和二塩基酸の例としては、フタル酸、無水フタル酸、
イソフタル酸、テレフタル酸、ハロゲン化無水フタル
酸、コハク酸、アジピン酸等が挙げられる。２価のグリ
コールの例としては、エチレングリコール、ジエチレン
グリコール、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、水添ビスフェノールＡ、１，６−ヘキサンジオー
ル類が挙げられる。本発明で用いるビニル単量体として
は、例えば、スチレン、ビニルトルエン等が挙げられ
る。これらのビニル単量体は、通常、希釈剤として前述
した不飽和ポリエステル樹脂に配合されるか、または、
そのまま添加される。本発明で用いる充填剤としては、
特に制限はないが、通常炭酸カルシウムが用いられ、従
来から不飽和ポリエステル樹脂組成物に用いられている
粒子径０．１μｍ〜２００μｍ（望ましくは０．１μｍ
〜１０μｍ）のものを用いることができる。本発明で用
いる強化繊維としては炭素繊維、ガラス繊維、アラミド
繊維等の繊維を用いることができるが、通常ガラス繊維
が強度やコストのバランス面から選択される。また、本
発明で用いるガラスマイクロバルーンは、真比重０．２
〜０．５のものを用いることができる。
ル樹脂は、α、β−不飽和二塩基酸と２価のグリコール
との縮合で合成されるものである。該不飽和ポリエステ
ル樹脂の合成には、従来から知られているように、これ
ら２成分の他に飽和二塩基酸や二塩基酸と反応するジシ
クロペンタジエン等も併用することができる。α、β−
不飽和二塩基酸の例としては、マレイン酸、フマル酸、
ハロゲン化無水マレイン酸等が挙げられる。併用される
飽和二塩基酸の例としては、フタル酸、無水フタル酸、
イソフタル酸、テレフタル酸、ハロゲン化無水フタル
酸、コハク酸、アジピン酸等が挙げられる。２価のグリ
コールの例としては、エチレングリコール、ジエチレン
グリコール、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、水添ビスフェノールＡ、１，６−ヘキサンジオー
ル類が挙げられる。本発明で用いるビニル単量体として
は、例えば、スチレン、ビニルトルエン等が挙げられ
る。これらのビニル単量体は、通常、希釈剤として前述
した不飽和ポリエステル樹脂に配合されるか、または、
そのまま添加される。本発明で用いる充填剤としては、
特に制限はないが、通常炭酸カルシウムが用いられ、従
来から不飽和ポリエステル樹脂組成物に用いられている
粒子径０．１μｍ〜２００μｍ（望ましくは０．１μｍ
〜１０μｍ）のものを用いることができる。本発明で用
いる強化繊維としては炭素繊維、ガラス繊維、アラミド
繊維等の繊維を用いることができるが、通常ガラス繊維
が強度やコストのバランス面から選択される。また、本
発明で用いるガラスマイクロバルーンは、真比重０．２
〜０．５のものを用いることができる。
【０００６】本発明の不飽和ポリエステル樹脂組成物
は、必要に応じて重合禁止作用を示す化合物、有機過酸
化物、増粘剤、離型剤、顔料、低収縮剤を配合すること
ができる。有機過酸化物としては、ターシャリブチルペ
ルオキシベンゾエート、ターシャリブチルイソプロピル
カーボネート等が挙げられる。増粘剤としては、マグネ
シウム、カルシウムの酸化物または水酸化物が挙げられ
る。離型剤としては、ステアリン酸、ミスチリン酸等の
脂肪酸、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等
の脂肪酸金属塩等の界面活性剤等が用いられる。低収縮
剤としては、飽和ポリエステル、ポリ酢酸ビニル、ポリ
メタクリル酸メチル、芳香族ビニル／共役ジエンブロッ
ク共重合体等が挙げられる。本発明の不飽和ポリエステ
ル樹脂組成物は、必要に応じて、充填剤、増粘剤、離型
剤、顔料を配合することができる。充填剤としては、炭
酸カルシウム、水酸化アルミニウム、クレー、シリカ等
が挙げられる。増粘剤としては、マグネシウム、カルシ
ウムの酸化物または水酸化物が挙げられる。離型剤とし
ては、ステアリン酸、ミスチリン酸等の脂肪酸、ステア
リン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の脂肪酸金属
塩、リン酸エステル等の界面活性剤等が用いられる。こ
のような各種配合物が配合された不飽和ポリエステル樹
脂組成物は、通常の手段、装置を用いてガラス繊維（例
えば繊維径８〜２０μｍで長さが１／４〜４インチのも
の）に含浸させることにより、シート状のシートモール
ディングコンパウンド（ＳＭＣ）、あるいはバルク状の
バルクモールディングコンパウンド（ＢＭＣ）等の成形
材料とすることができる。ガラス繊維は、通常、不飽和
ポリエステル樹脂組成物全量に対して、１０〜４０重量
％が配合される。本発明の成形材料は、金型中で加熱圧
縮（圧力２０〜１３０ｋｇｆ／ｃｍ2 、温度１１０〜１
８０℃）して硬化させることにより、成形品を製造する
ことができる。
は、必要に応じて重合禁止作用を示す化合物、有機過酸
化物、増粘剤、離型剤、顔料、低収縮剤を配合すること
ができる。有機過酸化物としては、ターシャリブチルペ
ルオキシベンゾエート、ターシャリブチルイソプロピル
カーボネート等が挙げられる。増粘剤としては、マグネ
シウム、カルシウムの酸化物または水酸化物が挙げられ
る。離型剤としては、ステアリン酸、ミスチリン酸等の
脂肪酸、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等
の脂肪酸金属塩等の界面活性剤等が用いられる。低収縮
剤としては、飽和ポリエステル、ポリ酢酸ビニル、ポリ
メタクリル酸メチル、芳香族ビニル／共役ジエンブロッ
ク共重合体等が挙げられる。本発明の不飽和ポリエステ
ル樹脂組成物は、必要に応じて、充填剤、増粘剤、離型
剤、顔料を配合することができる。充填剤としては、炭
酸カルシウム、水酸化アルミニウム、クレー、シリカ等
が挙げられる。増粘剤としては、マグネシウム、カルシ
ウムの酸化物または水酸化物が挙げられる。離型剤とし
ては、ステアリン酸、ミスチリン酸等の脂肪酸、ステア
リン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の脂肪酸金属
塩、リン酸エステル等の界面活性剤等が用いられる。こ
のような各種配合物が配合された不飽和ポリエステル樹
脂組成物は、通常の手段、装置を用いてガラス繊維（例
えば繊維径８〜２０μｍで長さが１／４〜４インチのも
の）に含浸させることにより、シート状のシートモール
ディングコンパウンド（ＳＭＣ）、あるいはバルク状の
バルクモールディングコンパウンド（ＢＭＣ）等の成形
材料とすることができる。ガラス繊維は、通常、不飽和
ポリエステル樹脂組成物全量に対して、１０〜４０重量
％が配合される。本発明の成形材料は、金型中で加熱圧
縮（圧力２０〜１３０ｋｇｆ／ｃｍ2 、温度１１０〜１
８０℃）して硬化させることにより、成形品を製造する
ことができる。
【０００７】
実施例１〜３、比較例１ 表１に示す組成でシートモールディングコンパウンド
（ＳＭＣ）を調整した。比重の小さなプラスチック成形
品は、表２に示す組成でシートモールディングコンパウ
ンドを調整し、圧力１００ｋｇｆ／ｃｍ2 、金型温度１
５０℃で所定の条件下に加圧し、板状（５００×３００
ｍｍ）の成形品を製造し、平板またはそれを網状に打抜
き、ついでそれを表１のＳＭＣでサンドイッチし、前記
同様の成形条件でプレスして厚み２．５ｍｍの成形品を
製造した。最終成型品の特性を表３に示す。成形品の表
面平滑性は、米国アシュランド社製表面平滑性測定機ロ
ーリアを用い、該成形品の中央１０×１０インチの面積
について測定した。測定値は小さいほど表面平滑性が良
好であることを示す。成形品の曲げ強さ、弾性率はＪＩ
Ｓ−Ｋ−７０５５による。
（ＳＭＣ）を調整した。比重の小さなプラスチック成形
品は、表２に示す組成でシートモールディングコンパウ
ンドを調整し、圧力１００ｋｇｆ／ｃｍ2 、金型温度１
５０℃で所定の条件下に加圧し、板状（５００×３００
ｍｍ）の成形品を製造し、平板またはそれを網状に打抜
き、ついでそれを表１のＳＭＣでサンドイッチし、前記
同様の成形条件でプレスして厚み２．５ｍｍの成形品を
製造した。最終成型品の特性を表３に示す。成形品の表
面平滑性は、米国アシュランド社製表面平滑性測定機ロ
ーリアを用い、該成形品の中央１０×１０インチの面積
について測定した。測定値は小さいほど表面平滑性が良
好であることを示す。成形品の曲げ強さ、弾性率はＪＩ
Ｓ−Ｋ−７０５５による。
【０００８】
【表１】 不飽和ポリエステル樹脂：日立化成工業製商品名、ポリセット９１２０ ポリ酢酸ビニル ：電気化学工業製商品名、ＡＳＲ−Ｍ４ 炭酸カルシウム ：日東粉化工業製商品名、Ｓ−ｌｉｔｅ １２００ 離型剤 ：ステアリン酸亜鉛 増粘剤 ：酸化マグネシウム ガラス繊維 ：（繊維径１３μｍ、長さ１インチ）
【０００９】
【表２】 ガラスマイクロバルーン：旭ガラス製 セルスターＺ３６
【００１０】
【表３】
【００１１】
【発明の効果】本発明によれば、軽量で高い表面平滑性
に優れた繊維強化プラスチック成形品を提供することが
可能となった。
に優れた繊維強化プラスチック成形品を提供することが
可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における工程の概念図
１ 比重の小さなプラスチック成形品 ２ 繊維強化プラスチックプリプレグまたはその硬化物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ２９Ｋ 105:16 Ｂ２９Ｌ 9:00
Claims (3)
- 【請求項１】繊維強化材および充填剤を含有する不飽和
ポリエステル樹脂組成物を、金型内において加熱・加圧
成形する際に、予め成形した比重の小さいプラスチック
成形品をサンドイッチして成形す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方法。 - 【請求項２】比重の小さいプラスチック成形品が、網様
形状である請求項１記載の繊維強化プラスチック成形品
の製造方法。 - 【請求項３】比重の小さいプラスチック成形品が、マイ
クロバルーンを配合してなる繊維強化プラスチック成形
品である請求項１または２記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24489897A JPH1177722A (ja) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | 繊維強化プラスチック成形品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24489897A JPH1177722A (ja) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | 繊維強化プラスチック成形品の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1177722A true JPH1177722A (ja) | 1999-03-23 |
Family
ID=17125626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24489897A Pending JPH1177722A (ja) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | 繊維強化プラスチック成形品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1177722A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020031720A (ko) * | 2000-10-23 | 2002-05-03 | 이계안 | 차체외판용 저비중 열경화성수지 조성물 |
| KR20030076797A (ko) * | 2002-03-21 | 2003-09-29 | 현대자동차주식회사 | 플라스틱 복합 수지 조성물과 이를 이용한 자동차 플로어패널의 제조방법 |
| CN113462183A (zh) * | 2021-04-01 | 2021-10-01 | 句容市久诺复合材料有限公司 | 一种高阻燃、低密度的smc复合材料 |
-
1997
- 1997-09-10 JP JP24489897A patent/JPH1177722A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020031720A (ko) * | 2000-10-23 | 2002-05-03 | 이계안 | 차체외판용 저비중 열경화성수지 조성물 |
| KR20030076797A (ko) * | 2002-03-21 | 2003-09-29 | 현대자동차주식회사 | 플라스틱 복합 수지 조성물과 이를 이용한 자동차 플로어패널의 제조방법 |
| CN113462183A (zh) * | 2021-04-01 | 2021-10-01 | 句容市久诺复合材料有限公司 | 一种高阻燃、低密度的smc复合材料 |
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