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Title:
HEAT-CURABLE RESIN COMPOSITION, FIBER-REINFORCED MOLDING MATERIAL AND MOLDED ARTICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/110389
Kind Code:
A1
Abstract:
Provided are molded articles made of a fiber-reinforced material which are lightweight and have superior surface smoothness and mechanical strength, heat-curable resin compositions that are favorably used in the manufacture of said molded articles, and fiber-reinforced molding materials that are used in manufacturing said molded articles and have a superior low-pressure moldability. As a heat-curable resin composition to be used in the fiber-reinforced molding material, that which comprises a heat-curable resin, a hollow filler with packed bulk density of 0.24-0.45 g/cm3, and kaolin clay with packed bulk density of 0.60-1.20 g/cm3 as essential components was used.

Inventors:
SHINOHARA, Hirofumi (LTD. AICHI-FACTORY 26-4, Aza Shinzu, Oaza Minamiyamana, Fuso-ch, Niwa-gun Aichi 05, 48001, JP)
Application Number:
JP2009/053737
Publication Date:
September 11, 2009
Filing Date:
February 27, 2009
Export Citation:
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Assignee:
ASAHI ORGANIC CHEMICALS INDUSTRY CO., LTD. (5955, Nakanose-cho 2-chome Nobeoka-shi Miyazaki, 88, 88286, JP)
旭有機材工業株式会社 (〒88 宮崎県延岡市中の瀬町2丁目5955番地 Miyazaki, 88286, JP)
International Classes:
C08L101/00; B29B11/16; C08J5/04; C08K3/34; C08K7/02; C08K7/22; C08L61/06
Domestic Patent References:
WO2006121768A2
WO2006122034A2
Foreign References:
JP2008248083A
JPH0324943A
JPS6420233A
JPH05239255A
JPH01225533A
JPH01226311A
Other References:
See also references of EP 2267081A1
Attorney, Agent or Firm:
NAKASHIMA, Michio et al. (NAKASHIMA & NAKASHIMA, NAGOYA DIA BLDG.-1 16-22,Meieki 3-chome, Nakamura-k, Nagoya-shi Aichi 02, 45000, JP)
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Claims:
 繊維質基材の結合剤として用いられる熱硬化性樹脂組成物であって、熱硬化性樹脂と、密充填かさ密度が0.24~0.45g/cm の中空状充填材と、密充填かさ密度が0.60~1.20g/cm のカオリンクレーとを必須成分として含有することを特徴とする熱硬化性樹脂組成物。
 チキソトロピック指数が1.6以上である請求項1記載の熱硬化性樹脂組成物。
 前記熱硬化性樹脂が、30~70質量%の割合において含有せしめられている請求項1又は請求項2に記載の熱硬化性樹脂組成物。
 前記熱硬化性樹脂が熱硬化性フェノール樹脂である請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
 前記中空状充填材が、1~40質量%の割合において含有せしめられている請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
 前記中空状充填材が、1~100μmの平均粒子径を有している請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
 前記中空状充填材が、ガラスバルーン又はシリカバルーンである請求項1乃至請求項6の何れか1項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
 前記カオリンクレーが、10~40質量%の割合において含有せしめられている請求項1乃至請求項7の何れか1項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
 前記カオリンクレーが、平均粒子径が1~10μmで、扁平状乃至は薄片状の形状を有している請求項1乃至請求項8の何れか1項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
 前記中空状充填材の1質量部に対して、前記カオリンクレーが0.5~10.0質量部の割合において含有せしめられている請求項1乃至請求項9の何れか1項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
 請求項1乃至請求項10の何れか1項に記載の熱硬化性樹脂組成物と、繊維質基材とを必須成分として含有することを特徴とする繊維強化成形材料。
 前記繊維質基材が、3~60質量%の割合となるように含有せしめられている請求項11に記載の熱硬化性樹脂組成物。
 前記繊維質基材が、ガラス繊維である請求項11又は請求項12に記載の熱硬化性樹脂組成物。
 シート状であることを特徴とする請求項11乃至請求項13の何れか1項に記載の繊維強化成形材料。
 請求項11乃至請求項14の何れか1項に記載の繊維強化成形材料を成形硬化せしめてなる成形体。
Description:
熱硬化性樹脂組成物、繊維強化 形材料及び成形体

 本発明は、特に繊維質基材の結合剤とし 有用である熱硬化性樹脂組成物、及びこれ 用いて得られる繊維強化成形材料、並びに の繊維強化成形材料を成形硬化して得られ 成形体に関するものである。

 従来より、FRPと称される繊維強化成形材 からなる成形体は、よく知られているよう 、優れた機械的強度及び耐久性を有するこ から、例えば浴槽、貯水槽、浄化槽、外装 内装用パネルの住宅関連部品の他、車両関 部品、広告用ボード、レジャーボート、ボ ン等として、実用されている。

 そして、かかる繊維強化成形材料として 、熱硬化性樹脂に無機充填材及び必要に応 て硬化促進剤、離型剤等の添加剤を加えて 合したものを、補強用繊維である繊維質基 に含浸乃至は被覆(以下、単に「含浸」とい う。)せしめ、そして必要に応じて熟成処理 行って半硬化させた複合材料が用いられて り、この複合材料を、加熱加圧成形するこ により、上述せる如き優れた特性を有する 形体が製造されているのである。なお、こ ような繊維強化成形材料の代表的なものと ては、成形時の材料形態により、シートモ ルディングコンパウンド(SMC)、バルクモール ディングコンパウンド(BMC)、プリプレグ、プ ミックス等を挙げることができる。

 より具体的に、上記SMCを例に挙げて詳述 ると、SMCは、シート状形態を有する繊維強 成形材料であって、通常、熱硬化性樹脂に 無機充填材を加え、更に必要に応じて硬化 進剤(増粘剤)、離型剤等の添加剤を加えて 拌混合してペースト状の熱硬化性樹脂組成 (以下、本段落において、単に「ペースト」 いう。)を予め調製し、そして、このペース トをSMC製造装置にて、離型性キャリアフイル ム上に塗布した後、この塗布されたペースト 上に、繊維質基材を撒布し、更にこの上に、 ペーストを塗布した別のキャリアフイルムを 、繊維質基材をペーストで上下から挟み込む ようにして重ね合わせて三層構造のシートと した後、これを複数のローラ間に通して加圧 することにより、繊維質基材にペーストを含 浸させると共に厚さ調整を行って、所定厚さ のシートと為し、更に、通常は、熟成処理を 行って、製造されるのである。そして、この ようにして製造されたSMCは、上述せるように 、繊維で強化された熱硬化性の成形材料が有 する特性を活かして、住宅関連部品や車両関 連部品等の素材として利用されている。

 そして、そのような繊維強化成形材料を いて成形される成形体、特に、車両関連部 等においては、最近、機械的強度等の特性 加えて、地球環境問題の観点から、軽量化 ニーズが益々高まってきている。この軽量 の手法として、例えば、繊維強化成形材料 含有される充填材或いはガラス繊維の含有 を低減させる等の手法を挙げることができ が、充填材やガラス繊維の量を減らすと、 般に、得られる成形体の機械的強度が大幅 低下することとなる。また、シラスバルー やガラスバルーンに代表される中空状の充 材を、繊維強化成形材料に含有せしめるこ により、軽量化(低比重化)を図る手法も知 れているが、繊維強化成形材料に単に中空 充填材を添加しただけでは、良好な成形性 実現することができず、成形体の表面平滑 が低下し、外観が悪くなると共に、成形体 機械的強度の低下をも引き起こすため、こ ような中空状充填材が含有された繊維強化 形材料を、車体の軽量化が強く求められて る航空機や鉄道車両内装部品等の構造部品 適用することは困難であった。

 かかる状況下、SMCの軽量化と高剛性化を るべく、特許文献1においては、中空状充填 材を含む低比重SMCを芯材(コア層)とし、この 側の面から、中空状充填材を含まない高強 のSMCを積層した3層構造(サンドイッチ状)の のが提案されている。しかしながら、その うなサンドイッチ構造のSMCを製造するに際 ては、低比重SMCと高強度SMCの少なくとも2種 以上の成形材料が必要となるため、生産性の 著しい低下が惹起せしめられる。また、特許 文献2には、不飽和ポリエステル樹脂等の熱 化性樹脂に中空状の軽量充填材を含有させ 低比重SMC層と、中空状の軽量充填材を含有 ていない高強度SMC層とが強固に一体化され なるシートモールディングコンパウンド、 びその製造方法が提案されている。しかし かかる特許文献2に記載の手法でも、低比重S MC層と高強度SMC層とを形成するために、2種の 熱硬化性樹脂組成物を準備する必要があると ころから、製造工程が多くなり、生産性の大 幅な低下が惹起せしめられる。しかも、SMCの 表面側、特に、低比重SMC層側の表面部分に、 繊維強化材が充分に分散せしめられず、これ により、得られる成形体は、機械的強度に劣 ったり、表面平滑性に劣る等の問題を内在し ている。このため、生産性の低下を招来する ことなく、軽量化を実現すると共に、単層の SMCであっても、優れた機械的強度及び表面平 滑性を有するものが強く求められている。

 また更に、繊維強化成形材料、特に、SMC あっては、加圧成形時の流動性に優れ、低 成形性(低い圧力で成形することができる性 質)を有するものが、強く要請されているの ある。

特開平1-225533号公報

特開平1-226311号公報

 ここにおいて、本発明は、かかる事情を 景にして為されたものであって、その解決 べき課題とするところは、軽量であり、且 、表面平滑性及び機械的強度にも優れた繊 強化材料からなる成形体を提供すること、 た、そのような成形体の製造に有利に用い れる熱硬化性樹脂組成物を提供すること、 に、そのような成形体の製造に有利に用い れる、低圧成形性に優れた繊維強化成形材 を提供することにある。

 そして、本発明者が、繊維強化成形材料 製造に用いられる熱硬化性樹脂組成物につ て鋭意検討を重ねた結果、特定の密充填か 密度を有する中空状充填材を、特定の密充 かさ密度を有するカオリンクレーと組み合 せて用いることによって、成形体の軽量化 実現することができるだけでなく、繊維強 成形材料に低圧成形性が付与せしめられ、 形体の表面平滑性や機械的強度が改善され ることを見出し、本発明を完成するに至っ のである。

 すなわち、本発明は、繊維質基材の結合剤 して用いられる熱硬化性樹脂組成物であっ 、熱硬化性樹脂と、密充填かさ密度が0.24~0. 45g/cm の中空状充填材と、密充填かさ密度が0.60~1.20 g/cm のカオリンクレーとを必須成分として含有す ることを特徴とする熱硬化性樹脂組成物を、 その要旨とするものである。

 また、かかる本発明に従う熱硬化性樹脂 成物における好ましい態様の一つにおいて 、チキソトロピック指数が、1.6以上とされ 。

 さらに、本発明に従う熱硬化性樹脂組成 における別の好ましい態様の一つにおいて 、前記熱硬化性樹脂として、熱硬化性フェ ール樹脂が採用される。

 また、本発明は、上述の如き熱硬化性樹 組成物と、繊維質基材とを必須成分として 有することを特徴とする繊維強化成形材料 も、その要旨とするものである。

 なお、そのような本発明に従う繊維強化 形材料における好ましい態様の一つにおい は、前記繊維強化成形材料が、シート状の 態、即ち、シートモールディングコンパウ ド(SMC)とされる。

 加えて、本発明は、かかる繊維強化成形 料を成形硬化せしめてなる成形体をも、そ 要旨とするものである。

 このように、本発明に従う熱硬化性樹脂組 物にあっては、熱硬化性樹脂に対して、充 材として、0.24~0.45g/cm の密充填かさ密度を有する中空状充填材と、 0.60~1.20g/cm の密充填かさ密度を有するカオリンクレーと が、組み合わされて含有せしめられていると ころから、かかる中空状充填材によって、軽 量化を有利に実現し得るものとなっていると 共に、中空状充填材とカオリンクレーとの組 合せによって、高粘度で顕著なチキソトロピ ー性を発現し、外圧を加えた際の流動性が、 効果的に高められ得るようになっているので ある。

 このため、かかる熱硬化性樹脂組成物と 維質基材とを含有する本発明に従う繊維強 成形材料にあっては、軽量化を有利に実現 得ると共に、成形時における流動性が効果 に高められ得て、従来よりも低い圧力で成 することが可能となっており、低圧成形性 優れたものとなっている。

 従って、このような繊維強化成形材料を 形硬化して得られる成形体にあっては、軽 化が有利に実現され得ていると共に、上述 如き優れた低圧成形性によって、繊維質基 による異方性を伴い難く、寸法精度や表面 滑性が有利に向上せしめられるのである。 た、上述の如き繊維強化成形材料を用いれ 、加圧成形時に、繊維質基材が成形体の隅 まで分散して広がるようになり、これによ 、繊維質基材による補強効果が効果的に発 せしめられ、成形体の機械的強度も、有利 改善され得るようになるのである。

 また、特に、熱硬化性樹脂として、熱硬 性フェノール樹脂を用いた場合には、得ら る成形体に優れた難燃性が付与されること なる。

 加えて、本発明に従う繊維強化成形材料 シート状とした場合には、上述せるように 低圧成形性に優れたものであるところから 深絞り成形を容易に行うことが可能となる

実施例2において用いられたカオリンク レーのSEM写真であって、拡大倍率が5000倍の のを示している。 実施例2において用いられたカオリンク レーのSEM写真であって、拡大倍率が10000倍の のを示している。 比較例1において用いられたカオリンク レーのSEM写真であって、拡大倍率が5000倍の のを示している。 比較例1において用いられたカオリンク レーのSEM写真であって、拡大倍率が10000倍の のを示している。

 ところで、本発明に従う熱硬化性樹脂組 物は、熱硬化性樹脂と、特定の密充填かさ 度を有する中空状充填材及びカオリンクレ とを、必須成分として含有する組成物であ て、繊維質基材や必要に応じて併用される の無機充填材等の結合剤として、有利に用 られるものである。

 ここにおいて、上記熱硬化性樹脂として 、一般に、熱硬化性フェノール樹脂や不飽 ポリエステル樹脂が用いられているものの その他の熱硬化性樹脂、例えば、エポキシ 脂、メラミン樹脂、グアナミン樹脂等の少 くとも1種を単独で、又は上記熱硬化性フェ ノール樹脂や不飽和ポリエステル樹脂の硬化 性を阻害しない量的範囲で、併用することも 可能である。これらの中でも、熱硬化性フェ ノール樹脂にあっては、難燃性の点で有利で あることから、特に好適に用いられるのであ り、かかる熱硬化性フェノール樹脂としては 、例えば、レゾール型フェノール樹脂、ベン ジルエーテル型フェノール樹脂、ノボラック 型フェノール樹脂、及びこれらの変性乃至は 改質フェノール樹脂、並びにこれらの混合物 を例示することができる。かかる熱硬化性フ ェノール樹脂の中でも、とりわけ、被覆性や 硬化特性の観点から、レゾール型フェノール 樹脂が好適に採用され得る。

 そして、かかる熱硬化性樹脂は、熱硬化 樹脂組成物中において、一般に、30~70質量% 割合で、好ましくは、難燃性の点から、35~6 0質量%の割合で含有せしめられるのである。

 また、本発明に従う熱硬化性樹脂組成物に 有される中空状充填材としては、特に、密 填かさ密度が、0.24~0.45g/cm 、好ましくは0.34~0.43g/cm の範囲内にあるものが用いられるのである。 なぜなら、中空状充填材の密充填かさ密度が 0.24g/cm 未満では、熱硬化性樹脂組成物を、繊維質基 材の結合剤としてSMC等の繊維強化成形材料に 用いて成形体を作製しても、得られる成形体 の表面平滑性が低下するからであり、逆に、 密充填かさ密度が0.45g/cm を超えると、中空状充填材による軽量化効果 が低下して、成形体の軽量化を充分に実現す ることができなくなったり、或いは、成形体 の機械的強度が低下するようになるからであ る。なお、「密充填かさ密度」とは、文字通 り、密充填した場合におけるかさ密度であっ て、本発明では、タッピング速度:1回/秒、タ ッピング時間:10分間、タッピングの合計回数 :600回の条件で、密充填を充分に行って、単 面積当たりの被検物の質量(かさ密度)を求め るものとする。

 そして、本発明において使用される中空 充填材としては、密充填かさ密度が上記範 内にあるものであれば、特に限定されるも ではなく、シラスバルーン、パーライト、 ラスバルーン、シリカバルーン、フライア シュバルーン等、従来から公知の無機系中 状充填材を挙げることができ、これらのう の1種を単独で用いることも、或いは、2種 上を併用することも可能である。これらの でも、ガラスバルーン、シリカバルーンが ましく、更にその中でも、ガラスバルーン 特に好適に用いられることとなる。また、 かる中空状充填材の形状や大きさも、特に 定されるものではなく、形状としては、一 に、真球状や楕円球状、不定形球状のもの 用いられる一方、平均粒子径としては、一 に、1~100μm、好ましくは30~70μmのものが用い れる。なお、かかる中空状充填材は、商業 に入手することが可能であって、例えば、 海工業株式会社から市販されているガラス ルーン(商品名:T-36、Z-60)を例示することが きる。

 また、上述せる如き密充填かさ密度を有 る中空状充填材は、熱硬化性樹脂組成物中 おいて、一般に、1~40質量%の割合、好まし は5~30質量%の割合で含有されることが望まし い。この理由は、中空状充填材の含有量が上 記範囲よりも少ない場合には、中空状充填材 による軽量化効果が充分に発揮され得なくな るおそれがあるからであり、また、上記範囲 を超える場合には、熱硬化性樹脂組成物の粘 度が高くなりすぎてしまうと共に、熱硬化性 樹脂の含有量が相対的に少なくなって、結合 剤としての機能を奏し得なくなったり、また 、カオリンクレーの含有量が相対的に少なく なって、成形体の機械的強度や表面平滑性の 向上が実現され得なくなるおそれがあるから である。

 また一方、本発明に従う熱硬化性樹脂組成 に含有されるカオリンクレーは、ケイ酸ア ミニウムを主成分とする、天然に産出する 土(カオリナイト、ハロイサイト)及びろう (パイロフィライト)を原料として製造される カオリンクレー及びろう石クレーであって、 特に、密充填かさ密度が、0.60~1.20g/cm の範囲内にあるもの、好ましくは0.65~1.15g/cm 、更に好ましくは0.70~1.00の範囲内にあるもの が用いられるのである。なぜなら、密充填か さ密度が0.60g/cm 未満では、成形体の難燃性が低下するおそれ があるからであり、逆に、密充填かさ密度が 1.20g/cm を超えると、熱硬化性樹脂組成物に対して、 チキソトロピー性を充分に付与することがで きなくなるところから、該組成物を繊維質基 材の結合剤として用いて繊維強化成形材料を 製造しても、繊維強化成形材料に低圧成形性 を付与できず、成形体の表面平滑性を改善す ることができなくなったり、成形体の機械的 強度が低下する傾向があるからである。

 また、本発明においては、上述の密充填 さ密度を有するカオリンクレーの中でも、 に、図1又は図2の走査型電子顕微鏡(SEM)写真 に示される如き形状のカオリンクレー、具体 的には、平均粒子径が約1~10μm程度の大きさ 有する、扁平状乃至は薄片状のカオリンク ーが、好適に用いられ得るのであり、この うな形状のカオリンクレーを用いることに って、後述するように、熱硬化性樹脂組成 の粘度が高くなると共に、チキソトロピー がより一層有利に高められ、これにより、 組成物に延展性が付与され、外圧による繊 質基材への含浸性が効果的に高められるの ならず、外圧を受けない位置での過度な横 れを防止することができる。加えて、該組 物は、繊維強化成形材料の加圧流動性の向 に効果的なチキソトロピック指数を有する め、従来よりも低圧で成形することが可能 なると共に、目的とする成形体の表面平滑 を有利に改善し得ることとなるのである。 お、かかる形状のカオリンクレーは、商業 に入手することが可能であって、例えば、 ジライト工業株式会社から市販されている オリンクレー(商品名:FY86)、山陽クレー工業 式会社から市販されているカオリンクレー( 商品名:HA、TP)を例示することができる。

 そして、上述せる如き密充填かさ密度を するカオリンクレーは、熱硬化性樹脂組成 中において、一般に10~40質量%、好ましくは1 0~30質量%の割合で含有されることが望ましい この理由は、カオリンクレーの含有量が上 範囲よりも少ない場合には、繊維質基材の 合剤として用いたとしても、上述の如き低 成形性や表面平滑性等の効果が有利に発現 れ得なくなるおそれがあるからであり、ま 、上記範囲を超える場合には、上述の如き 空状充填材にて軽量化を図っても、比較的 大きな密充填かさ密度のカオリンクレーが く含有されることとなって、結局、成形体 軽量化を充分に実現できないおそれがある らである。

 また、本発明に従う熱硬化性樹脂組成物 おいては、上述せる如き中空状充填材とカ リンクレーとが組み合わされて用いられて れば良く、それらの含有比率は、中空状充 材の大きさ、種類等に応じて適宜に設定さ 得るものの、好ましくは、質量基準で、中 状充填材:カオリンクレー=1:(0.5~10.0)、より ましくは、1:(0.5~4.5)となる含有比率で、熱硬 化性樹脂組成物中に含有せしめられることが 望ましく、このような含有比率を採用するこ とによって、成形体の軽量化、機械的強度及 び表面平滑性の向上をより一層有利に実現す ることが可能となる。

 なお、本発明に従う熱硬化性樹脂組成物 は、上記熱硬化性樹脂や特定の密充填かさ 度を有する中空状充填材、カオリンクレー 加えて、更に必要に応じて、本発明の効果 阻害しない量的範囲において、別の無機充 材や、硬化促進剤(増粘剤)、離型剤、シラ カップリング剤等の従来と同様な各種の添 剤が、含有され得るのである。ここで、無 充填材としては、水酸化アルミニウム、炭 カルシウム、タルク、ケイ砂、ケイ酸カル ウム等を例示することができ、これらのう の1種又は2種以上が必要に応じて配合され得 る。また、硬化促進剤としては、例えば水酸 化マグネシウム、水酸化カルシウム、酸化マ グネシウム等のアルカリ土類金属の水酸化物 や酸化物を、また離型剤としては、例えばス テアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等 のステアリン酸系金属塩等を、それぞれ、例 示することができる。

 かくして、本発明に従う熱硬化性樹脂組成 を調製するに際しては、従来と同様な手法 採用され得る。例えば、月島機械株式会社 MTI・ユニバーサルミキサー等の公知の混合 置を用いて、この混合装置内に、必須成分 ある熱硬化性樹脂と、密充填かさ密度が0.24 ~0.45g/cm である中空状充填材と、密充填かさ密度が0.6 0~1.20g/cm であるカオリンクレー、更に必要に応じて他 の各種添加剤を同時に又は任意の順序で投入 し、撹拌混合することによって、ペースト状 の本発明に従う熱硬化性樹脂組成物が調製さ れ得るのである。なお、かかる熱硬化性樹脂 組成物の調製に際しては、必要に応じて、水 、アルコール、アセトン等の溶媒を添加する ことも可能である。

 そして、このようにして得られる熱硬化性 脂組成物にあっては、0.24~0.45g/cm の密充填かさ密度を有する中空状充填材と共 に、0.60~1.20g/cm の密充填かさ密度を有するカオリンクレーが 用いられていることから、粘度が高められる と共に、チキソトロピー性が付与され、チキ ソトロピック指数が有利に向上せしめられる のである。なお、ここにおいて、「チキソト ロピック指数」は、「攪拌回転数:n における粘度」に対する「攪拌回転数:n における粘度」の比(ただし、n >n )にて表されるものであり、本発明において 、市販の粘度計(例えば、米国ブルックフィ ルド社製プログラマブルデジタル粘度計)を 用い、25℃において、1rpmにおける粘度(A)と10r pmにおける粘度(B)を測定して算出された比(A/B )を、チキソトロピック指数とする。

 そして、本発明に従う熱硬化性樹脂組成 にあっては、低圧成形性を向上させるため 、上記チキソトロピック指数が1.6以上とさ ることが望ましい。また、チキソトロピッ 指数の上限としては、熱硬化性樹脂組成物 急激な粘度上昇に伴う繊維質基材への含浸 の悪化を考慮して、好ましくは4.0以下、よ 好ましくは3.5以下とされることが望ましい このように、チキソトロピック指数が1.6以 となると、外圧を加えた際の流動性が、効 的に高められ得ることとなって、熱硬化性 脂組成物を繊維質基材の結合剤として用い 場合、繊維強化成形材料に対して、優れた 圧成形性を付与することができるのである

 ところで、本発明に従う熱硬化性樹脂組 物は、繊維質基材の結合剤として、繊維強 成形材料の製造に有利に用いられるのであ が、以下では、そのような熱硬化性樹脂組 物と繊維質基材を含んで構成される、本発 に従う繊維強化成形材料について具体的に 明する。なお、そこでは、繊維強化成形材 として、シート状形態を有するシートモー ディングコンパウンド(SMC)を代表的に取り げて、詳述することとする。

 すなわち、本発明に従う繊維強化成形材 は、上述せる如きペースト状の熱硬化性樹 組成物(以下、ペーストと呼称する。)と繊 質基材とを必須成分として含有するもので って、ペーストとしては、上述せる如き熱 化性樹脂と、特定の密充填かさ密度を有す 中空状充填材及びカオリンクレーとを少な とも含有するものが用いられる。

 一方、繊維質基材としては、繊維質であ ものを主体として補強機能を有するもので れば、特に限定されるものではなく、繊維 化成形材料に要求される特性やその適用分 等に応じて、任意の形状と材質のものが適 に選択されて、用いられることとなる。か る繊維質基材の形状としては、例えばフィ メント、ロービング、ストランド、チョッ ドストランド、ペーパー、マット、クロス の形状を有する各種繊維を挙げることがで る。また、繊維質基材の材質としては、例 ば、ガラス繊維、炭素繊維、カーボン繊維 アラミド繊維、フェノール繊維、ポリアミ 繊維、ポリエステル繊維、アルミナ繊維、 属繊維の他、ウイスカー、ミルドファイバ 、リンターパルプ、麻繊維、木材チップ等 挙げることができる。これらの繊維質基材 単独で用いてもよいし、2種以上を併用して もよい。なお、これらの中でも、SMCにおいて は、コストや強度、入手容易性等の観点から 、ガラス繊維が最も好適に用いられるのであ る。

 なお、上記ガラス繊維を繊維質基材とし 使用する場合には、シランカップリング剤 併用することが望ましく、これにて、ペー トに含まれる熱硬化性樹脂とガラス繊維と 親和性が高められ、その結果、熱硬化性樹 とガラス繊維との接着性が効果的に向上せ められるのである。このようなシランカッ リング剤としては、N-β(アミノエチル)-γ-ア ミノプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノ プロピルトリエトキシシラン等のアミノシラ ン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシ ラン等のエポキシシランが、好適に用いられ る。また、かかるシランカップリング剤は、 一般に、ガラス繊維の100質量部に対して、0.0 1~5質量部の範囲となる割合で使用されること となるが、シランカップリング剤の添加によ る効果の発現やコスト等の観点から、好まし く0.05~3.0質量部の範囲となる割合で使用され ことが望ましい。かかるシランカップリン 剤は、通常、上述せる如きペースト中に、 め、添加・混合されることとなる。

 そして、本発明に従う繊維強化成形材料 、従来と同様な手法により、上記繊維質基 に上記ペーストを含浸せしめることによっ 、作製され得るのである。この際、繊維強 成形材料(SMC)中の繊維質基材の配合割合と ては、3~60質量%、好ましくは5~50質量%、更に ましくは25~45質量%の割合で含有されるので る。なぜなら、上記配合割合が3質量%未満 は、繊維質基材による補強効果が十分に発 され得ず、強度不足を惹起するおそれがあ からであり、逆に、60質量%を超えると、軽 効果が低下すると共に、繊維質基材にペー トを含浸させることが困難となる傾向があ からである。

 より具体的には、本発明に従う繊維強化 形材料は、代表的には、以下のようにして 製造され得るのである。即ち、公知のSMC装 が用いられて、上下に配置されたポリエチ ンやポリプロピレン等からなるキャリアフ ルムの一方の面に、上述のペーストが所定 厚さにおいて塗布される。次いで、この下 のキャリアフィルムに塗布されたペースト に、繊維質基材が撒布され、更にその上に 上方のキャリアフィルムが重ね合わされる とによって、繊維質基材が上下のペースト 挟まれる。これを、複数のロール間に通す して、加圧することによって、繊維質基材 ペーストを含浸せしめると同時に厚さ調整 行って、上下方向にキャリアフィルム、ペ ストが含浸された繊維質基材及びキャリア ィルムが順次積層されてなる三層構造のシ トが作製され、その後、必要に応じて、熟 処理(増粘処理)が施されることによって半 化され、本発明に従う繊維強化成形材料と てのSMCが製造されるのである。ここにおい 、上記熟成処理を行う場合、その条件はSMC 成形性を考慮して適宜に設定され得るので り、例えば、50~70℃の温度で数時間~数日の 、加熱処理が施される。

 このようにして製造されるSMCにあっては 繊維質基材に、前述せる如きペーストを含 せしめて得られるものであるところから、 形時における材料の流動性が効果的に高め れており、以て、従来のものよりも低い圧 で成形することが可能な、低圧成形性を有 ているのである。このため、異方性の発現 有利に抑制され得て、目的とする成形体の 面に凹凸等が発生することも有利に防止さ 得、更には、深絞り成形を極めて容易に行 ことが可能となっている。しかも、流動性 優れているところから、加圧成形時に、繊 質基材が流動することなく局在化するよう ことが有利に防止され、換言すれば、ペー トだけが流動して、圧延されるようなこと 有利に防止されて、繊維質基材が成形体の 々まで分散して広がるようになるのである それ故、繊維質基材が均一に分散しないこ に起因して成形体の機械的強度が弱くなる うなことも、有利に防止され得て、成形体 機械的強度が有利に高められ得る。加えて 中空状充填材を用いていることから、上記 果に加えて、成形体の軽量化をも実現し得 のである。

 さらに、かくの如き本発明に従うSMCを用 て、目的とするSMC成形体を製造するに際し も、従来と同様な手法を採用することが可 であり、例えば、先ず、目的とする成形体 状を与える上下分離可能な金型を準備して この金型に、キャリアフィルムを剥がしたS MCを必要な量だけ投入した後、加熱加圧し、 の後金型を開き、目的とする成形体を取り すという、通常のプレス成形法等によって 目的とするSMC成形体が製造されることとな 。この際、成形圧力や成形温度は、目的と る成形体の大きさや形状等によって適宜に 定され得るのであり、例えば、SMC成形体と て建材用パネルを作製する場合には、一般 、1~80MPa程度の成形圧力と、30~240℃程度の成 形温度が採用され得るのであるが、本発明に おいては、上述せるように、SMCの流動性が効 果的に高められているところから、従来の成 形圧力よりも低い圧力でも、有利に成形する ことが可能となっているのである。

 そして、本発明に従う成形体にあっては 充填材として、特定の密充填かさ密度を有 る中空状充填材が含有されているところか 、その軽量化が有利に実現され得ている。 た、特定の密充填かさ密度を有する中空状 填材と特定の密充填かさ密度を有するカオ ンクレーとが組み合わされて含有されてい ところから、上述せるように、中間体とし 得られるペーストにチキソトロピー性が付 せしめられ、これにより、成形体の素材で るSMCの流動性が効果的に高められて、優れ 低圧成形性が実現され得る。そして、この うなSMCを成形硬化して得られる成形体にあ ては、深絞り成形が容易に行われ得ると共 、強化材たる繊維質基材が、成形体の隅々 で均一に分散することとなって、中空状充 材を配合しているにも拘わらず、充分な強 が付与されているのである。また、SMCの流 性が効果的に高められることによって、表 平滑性も有利に向上せしめられて、外観欠 のない成形体が有利に製造され得るのであ 。

 しかも、本発明においては、従来技術の き2種類の熱硬化性樹脂組成物を用いて製造 されたSMCを積層成形して成形体を製造する必 要もなく、1種類の熱硬化性樹脂組成物を用 て製造されたSMCを単独で成形して成形体を 造するところから、生産性の大幅な低下が 起されることなく、しかも、製造工程の簡 化が有利に実現され、大きな経済的効果が 揮され得る。

 かくして、本発明に従う成形体は、軽量 が有利に実現され得ていると共に、優れた 械的強度及び表面平滑性を有していること ら、例えば、浴槽、貯水槽、浄化槽、外装 内装用パネル等の住宅関連部品や、車両関 部品、広告用ボード、レジャーボート、ボ ン等として、有利に利用され得るのである 中でも、熱硬化性樹脂として、熱硬化性フ ノール樹脂を用いた場合には、成形体に優 た難燃性が付与されるところから、難燃性 重視される車両関連部品や住宅関連部品等 して、有利に用いられることとなる。また に、本発明においては、難燃性に加え、軽 性能も向上されているため、地球環境問題 観点から軽量化が強く求められている航空 や鉄道車両内装部品等として、特に有利に いられることとなる。なお、本発明に従う 形体を用いるに際しては、必要に応じて、 装処理等の表面処理が施されてもよいこと 、勿論、言うまでもないところである。

 以上、本発明の具体的な構成について、 ート状の形態を有するSMCを例に挙げて詳述 てきたが、これはあくまでも例示に過ぎな のであって、本発明は、上記の記載によっ 、何等の制約を受けるものではなく、上記S MCの他にも、バルクモールディングコンパウ ド(BMC)、プリプレグ、プレミックス等の各 の形態のものが、本発明の対象となり得る である。

 以下に、本発明の実施例を幾つか示し、 発明を更に具体的に明らかにすることとす が、本発明が、そのような実施例の記載に って、何等の制約をも受けるものでないこ は、言うまでもないところである。また、 発明には、以下の実施例の他にも、更には 記した具体的記述以外にも、本発明の趣旨 逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に づいて、種々なる変更、修正、改良等が加 得るものであることが、理解されるべきで る。

 なお、本実施例において、中空状充填材 びカオリンクレーの密充填かさ密度の測定 ペーストの粘度及びチキソトロピック指数 測定、SMCの低圧成形性の評価、比重及び比 度の測定、難燃性の評価、並びに表面平滑 の評価は、以下の方法で行われた。

(1)密充填かさ密度の測定
 先ず、容積100cm のステンレス製かさ密度測定用カップ(内径:5 0.40mm、高さ:50.15mm)の質量(α)を測定した。次 で、かかる測定用カップの開口部にキャッ を装着し、このキャップ上部まで、薬さじ を用いて、被検物(中空状充填材又はカオリ クレー)を静かに入れた後、かかる被検物の 飛散を防止するためのキャップカバーを取り 付けて、測定用試料を準備した。そして、ホ ソカワミクロン株式会社製パウダテスター(TY PE:RT-E)を用いて、このタッピングホルダに、 記測定用試料をセットして、1回/秒の速度 て、10分間、合計600回のタッピングを行った 。その後、タッピングホルダから測定用試料 を取り出して、キャップ及びキャップカバー を静かに外し、次いで、測定用容器の開口部 から盛り上がった余分な被検物をブレードで すりきり、被検物の入った測定用カップの質 量(β)を測定した。そして、下記計算式にて 被検物の入った測定用カップの質量(β)から 定用カップ質量(α)を差し引いた質量(β-α) 即ち被検物の質量を、測定用カップの容積10 0cm で割ることによって、密充填かさ密度を算出 し、この測定を4回繰り返し行って、密充填 さ密度(平均値)とした。
    密充填かさ密度 [g/cm ]=(β-α)/100

(2)ペーストの粘度及びチキソトロピック指数 の測定
 ペーストの粘度は、アルミ製の円筒容器内 約10gのペーストを採取した後、これを温水 環型恒温装置内で25±1.0℃の温度に調整し、 その後、プログラマブルデジタル粘度計(形 :DV-II+、米国ブルックフィールド社製)を用い て、回転数10rpmにおける粘度(B)を測定するこ により、求めた。また一方、チキソトロピ ク指数は、上記と同様に、25±1.0℃の温度に 調整したペーストを用いて、回転数1rpmにお る粘度(A)を測定し、この回転数10rpmにおける 粘度(B)に対する上記回転数1rpmにおける粘度(A )の比(=A/B)を算出することにより、求めた。

(3)SMCの低圧成形性の評価
 作製したSMC(厚さ:約2mm)からテストピース(縦 :5cm、横:5cm)を切り出した後、これを2枚の鏡 仕上げのステンレス板(縦:470mm、横:290mm、厚 :1.5mm)に挟み込み、温度:150℃、成形圧力:2.94 MPaで3分間にわたって、加熱加圧成形を行う とにより、略円形状の成形体を得た。そし 、得られた成形体の差し渡し径を、周方向 45°の間隔をおいて4箇所測定した。この測定 を2回繰り返して平均値を算出し、得られた 均値をSMCの流動性(mm)とした。かかる流動性 値が大きい程、流動性が高く、低圧成形性 優れていると判断することができる。また 成形圧力を、5.88MPa又は11.8MPaとして、上記 同様にしてSMCの流動性を測定した。

(4)比重及び比強度の測定
 比重は、作製した板状成形体を切り出し、 温下で、アルファーミラージュ社製電子比 計(MD-200S)を用いて測定した。また、機械的 度としての比強度は、作製した板状成形体 らテストピース(縦:40mm、横:25mm、厚さ:2.2mm) 切り出し、このテストピースについて、ミ ベア社製万能試験機を用いて、JIS K 6911に づく試験を行い、曲げ強度を測定し、得ら た曲げ強度を比重で除することによって、 めた。

(5)難燃性の評価
 難燃性の評価は、作製した板状成形体から ストピース(縦:100mm、横:100mm、厚さ:2.2mm)を り出し、このテストピースについて、コー カロリーメーター装置を用いて、(財)日本建 築総合試験所編「防耐火性能試験・評価業務 方法書」に基づく燃焼試験を、試験時間:10分 間で行い、その最大発熱速度を測定した。こ の試験を2回実施して、最大発熱速度の平均 が、30MJ/m を超えないものを合格とする一方、30MJ/m を超えるものを不合格とした。

(6)表面平滑性の評価
 表面平滑性の評価は、成形体表面の凹凸状 (凹凸の有無及びその程度)や成形体表面に る蛍光灯の鮮明さを目視観察することによ 行った。なお、判定基準は、◎:凹凸がなく 蛍光灯の映りも問題なし、○:凹凸がなく、 蛍光灯の映りが◎より少し劣る、△:凹凸が 少あり、蛍光灯の映りも悪い、×:凹凸があ 、蛍光灯の映りも極めて悪い、とした。

-実施例1-
 レゾール型フェノール樹脂(商品名:AKP-012、 有機材工業株式会社製)の40質量部と、中空 充填材としての密充填かさ密度:0.43g/cm のガラスバルーン(商品名:Z-60、東海工業株式 会社製)の17質量部と、密充填かさ密度:0.81g/cm のカオリンクレー(商品名:HA、山陽クレー工 株式会社製)の12質量部と、硬化促進剤(増粘 )としての水酸化カルシウムの0.6質量部と、 離型剤としてのステアリン酸亜鉛の1質量部 、シランカップリング剤としての3-グリシド キシプロピルトリメトキシシランの0.5質量部 とを、ハンドミキサーにより約10分間、攪拌 混合して、熱硬化性樹脂組成物たるSMC用ペ ストを調製した。そして、このようにして られたペーストの粘度及びチキソトロピッ 指数を測定したところ、それぞれ、粘度(25 ):54000mPa・s、チキソトロピック指数:1.82であ った。

 次いで、SMC製造装置を用いて、40μm厚さ ポリプロピレン製キャリアフイルムに、上 で得られたSMC用ペーストを塗布し、これに 約2.54cm(約1インチ)の長さに切断したロービ グ状ガラス繊維を撒布し、更に、ペースト 塗布したキャリアフィルムを重ね合わせる とにより、ガラス繊維をペーストの間に挟 込んで、三層構造のシートと為し、これを 下に設けられた複数のローラ間に通して、 ラス繊維にペーストを含浸させると共に、 ートの厚さ調整を行った。この際、ガラス 維は、下記表1に示されるように、レゾール フェノール樹脂と中空状充填材とカオリン レーとを合わせた69質量部に対して、31質量 部の割合で用い、各原料の体積含有率が、そ れぞれ、フェノール樹脂:略42.5vol%、中空状充 填材:略36vol%、カオリンクレー:略6vol%及びガ ス繊維:略15.5vol%となるようにした。その後 得られたシートに対して、50℃の温度で65時 、熟成処理を施すことにより、平均厚さ:約 2mmのSMCを得た。このようにして得られたSMCを 用いて、上述の如き低圧成形性の評価を行い 、その結果を下記表1に示した。

 また、得られたSMCの約160gを切り出し、こ れを、150℃に余熱した加圧プレス機上に装着 されたクロムメッキ表面仕上げの成形金型の キャビティ(縦:270mm、横:210mm、深さ:2.2mm)内に 容した後、直ちに押型をセットして、成形 力5.88MPaで5分間、加熱加圧成形して、厚さ:2 .2mmの成形体を作製した。このようにして得 れた成形体を用いて、上述の如き比重及び 強度の測定、難燃性の評価並びに表面平滑 の評価を行い、その結果を下記表1に併せ示 た。

-実施例2,3-
 実施例1の密充填嵩密度:0.81g/cm のカオリンクレーに代えて、実施例2では、 充填かさ密度:0.79g/cm のカオリンクレー(商品名:FY86、フジライト工 業株式会社製)、実施例3では、密充填かさ密 :1.15g/cm のカオリンクレー(商品名:TP、山陽クレー工 株式会社製)を用いる以外は、実施例1と同様 にして、熱硬化性樹脂組成物たるSMC用ペース トを調製し、このペーストの粘度及びチキソ トロピック指数を測定して、得られた結果を 下記表1に示した。また、各原料(フェノール 脂、中空状充填材、カオリンクレー及びガ ス繊維)の体積含有率が、上記実施例1の各 料の体積含有率と同じになるように、得ら たペーストとガラス繊維を用いて、SMCを作 した。このSMCについて、低圧成形性の評価 行い、得られた結果を下記表1に示した。更 また、このSMCを用いて、成形体を作製した そして、得られた成形体について、上述の き比重及び比強度の測定、難燃性の評価並 に表面平滑性の評価を行い、得られた結果 下記表1に併せ示した。また、実施例2で使 したカオリンクレーについて、異なる倍率 SEM写真を撮像し、図1(5000倍)及び図2(10000倍) 示した。

-実施例4-
 レゾール型フェノール樹脂(商品名:AKP-012、 有機材工業株式会社製)の43質量部と、中空 充填材としての密充填かさ密度:0.25g/cm のガラスバルーン(商品名:T-36、東海工業株式 会社製)の11質量部と、密充填かさ密度:0.81g/cm のカオリンクレー(商品名:HA、山陽クレー工 株式会社製)の13質量部と、硬化促進剤(増粘 )としての水酸化カルシウムの0.6質量部と、 離型剤としてのステアリン酸亜鉛の1質量部 、シランカップリング剤としての3-グリシド キシプロピルトリメトキシシランの0.5質量部 とを、ハンドミキサーにより約10分間、攪拌 混合して、熱硬化性樹脂組成物たるSMC用ペ ストを調製した。そして、このようにして られたペーストの粘度及びチキソトロピッ 指数を測定して、得られた結果を下記表1に 示した。また、各原料の体積含有率が、上記 実施例1の各原料の体積含有率と同じになる うに、下記表1に示される含有率でガラス繊 にペーストを含浸させて、SMCを作製した。 のSMCについて、低圧成形性の評価を行い、 られた結果を下記表1に示した。更にまた、 このSMCを用いて、成形体を作製した。そして 、得られた成形体について、上述の如き比重 及び比強度の測定、難燃性の評価並びに表面 平滑性の評価を行い、得られた結果を下記表 1に併せ示した。

-実施例5-
 レゾール型フェノール樹脂(商品名:AKP-012、 有機材工業株式会社製)の42質量部と、密充 かさ密度:0.34g/cm のガラスバルーン(Z-60とT-36の混合物)の15質量 部と、密充填かさ密度:0.81g/cm のカオリンクレー(商品名:HA、山陽クレー工 株式会社製)の10質量部と、硬化促進剤(増粘 )としての水酸化カルシウムの0.6質量部と、 離型剤としてのステアリン酸亜鉛の1質量部 、シランカップリング剤としての3-グリシド キシプロピルトリメトキシシランの0.5質量部 とを、ハンドミキサーにより約10分間、攪拌 混合して、熱硬化性樹脂組成物たるSMC用ペ ストを調製した。そして、このようにして られたペーストの粘度及びチキソトロピッ 指数を測定して、得られた結果を下記表1に 示した。また、各原料の体積含有率が、上記 実施例1の各原料の体積含有率と同じになる うに、下記表1に示される含有率でガラス繊 にペーストを含浸させて、SMCを作製した。 のSMCについて、低圧成形性の評価を行い、 られた結果を下記表1に示した。更にまた、 このSMCを用いて、成形体を作製した。そして 、得られた成形体について、上述の如き比重 及び比強度の測定、難燃性の評価並びに表面 平滑性の評価を行い、得られた結果を下記表 1に併せ示した。

-実施例6-
 不飽和ポリエステル樹脂(商品名:FLQ225、日 ユピカ株式会社製)の30質量部と、密充填か 密度:0.43g/cm のガラスバルーン(商品名:Z-60、東海工業株式 会社製)の10質量部と、密充填かさ密度:0.81g/cm のカオリンクレー(商品名:HA、山陽クレイ工 株式会社製)の30質量部と、重合開始剤とし のターシャリーブチルパーオキシベンゾエ ト(TBPB)の1.5質量部と、増粘剤としての酸化 グネシウムの1.0質量部とを、ハンドミキサ により、約10分間、撹拌・混合して、熱硬化 性樹脂たるSMC用ペーストを調製した。そして 、このようにして得られたペーストの粘度及 びチキソトロピック指数を測定して、得られ た結果を下記表1に示した。さらに、下記表1 示される含有率でガラス繊維にペーストを 浸させて、SMCを作製した。このSMCについて 低圧成形性の評価を行い、得られた結果を 記表1に示した。更にまた、このSMCを用いて 、成形体を作製した。そして、得られた成形 体について、上述の如き比重及び比強度の測 定、難燃性の評価並びに表面平滑性の評価を 行い、得られた結果を下記表1に併せ示した

比較例

-比較例1-
 実施例1の密充填かさ密度:0.81g/cm のカオリンクレーに代えて、密充填かさ密度 :1.22g/cm のカオリンクレー(商品名:TC600、東洋化成株 会社製)を用いる以外は、実施例1と同様にし て、熱硬化性樹脂組成物たるSMC用ペーストを 調製し、このペーストの粘度及びチキソトロ ピック指数を測定して、得られた結果を下記 表1に示した。また、各原料の体積含有率が 上記実施例1の各原料の体積含有率と同じに るように、得られたペーストとガラス繊維 用いて、SMCを作製した。このSMCについて、 圧成形性の評価を行い、得られた結果を下 表1に示した。更にまた、このSMCを用いて、 成形体を作製した。そして、得られた成形体 について、上述の如き比重及び比強度の測定 、難燃性の評価並びに表面平滑性の評価を行 い、得られた結果を下記表1に併せ示した。 た、比較例1で使用したカオリンクレーにつ て、異なる倍率のSEM写真を撮像し、図3(5000 )及び図4(10000倍)に示した。

-比較例2-
 レゾール型フェノール樹脂(商品名:AKP-012、 有機材工業株式会社製)の43質量部と、密充 かさ密度:0.22g/cm のガラスバルーン(商品名:Z-36、東海工業株式 会社製)の11質量部と、密充填かさ密度:0.81g/cm のカオリンクレー(商品名:HA、山陽クレー工 株式会社製)の13質量部と、硬化促進剤(増粘 )としての水酸化カルシウムの0.6質量部と、 離型剤としてのステアリン酸亜鉛の1質量部 、シランカップリング剤としての3-グリシド キシプロピルトリメトキシシランの0.5質量部 とを、ハンドミキサーにより約10分間、攪拌 混合して、熱硬化性樹脂組成物たるSMC用ペ ストを調製した。そして、このようにして られたペーストの粘度及びチキソトロピッ 指数を測定して、得られた結果を下記表1に 示した。また、各原料の体積含有率が、上記 実施例1の各原料の体積含有率と同じになる うに、下記表1に示される含有率でガラス繊 にペーストを含浸させて、SMCを作製した。 のSMCについて、低圧成形性の評価を行い、 られた結果を下記表1に示した。更にまた、 このSMCを用いて、成形体を作製した。そして 、得られた成形体について、上述の如き比重 及び比強度の測定、難燃性の評価並びに表面 平滑性の評価を行い、得られた結果を下記表 1に併せ示した。

-比較例3-
 レゾール型フェノール樹脂(商品名:AKP-012、 有機材工業株式会社製)の40質量部と、密充 かさ密度:0.47g/cm のガラスバルーン(商品名:Q-CEL5070S、ポッター ズ・バロティーニ株式会社製)の20質量部と、 密充填かさ密度:0.81g/cm のカオリンクレー(商品名:HA、山陽クレー工 株式会社製)の9質量部と、硬化促進剤(増粘 )としての水酸化カルシウムの0.6質量部と、 型剤としてのステアリン酸亜鉛の1質量部と 、シランカップリング剤としての3-グリシド シプロピルトリメトキシシランの0.5質量部 を、ハンドミキサーにより約10分間、攪拌 混合して、熱硬化性樹脂組成物たるSMC用ペ ストを調製した。そして、このようにして られたペーストの粘度及びチキソトロピッ 指数を測定して、得られた結果を下記表1に した。また、各原料の体積含有率が、上記 施例1の各原料の体積含有率と同じになるよ うに、下記表1に示される含有率でガラス繊 にペーストを含浸させて、SMCを作製した。 のSMCについて、低圧成形性の評価を行い、 られた結果を下記表1に示した。更にまた、 のSMCを用いて、成形体を作製した。そして 得られた成形体について、上述の如き比重 び比強度の測定、難燃性の評価並びに表面 滑性の評価を行い、得られた結果を下記表1 に併せ示した。

-比較例4-
 レゾール型フェノール樹脂(商品名:AKP-012、 有機材工業株式会社製)の40質量部と、密充 かさ密度:0.81g/cm のカオリンクレー(商品名:HA、山陽クレー工 株式会社製)の35質量部と、硬化促進剤(増粘 )としての水酸化カルシウムの0.6質量部と、 離型剤としてのステアリン酸亜鉛の1質量部 、シランカップリング剤としての3-グリシド キシプロピルトリメトキシシランの0.5質量部 とを、ハンドミキサーにより約10分間、攪拌 混合して、熱硬化性樹脂組成物たるSMC用ペ ストを調製した。そして、このようにして られたペーストの粘度及びチキソトロピッ 指数を測定して、得られた結果を下記表1に 示した。また、下記表1に示される含有率で ラス繊維にペーストを含浸させて、SMCを作 した。このSMCについて、低圧成形性の評価 行い、得られた結果を下記表1に示した。更 また、このSMCを用いて、成形体を作製した そして、得られた成形体について、上述の き比重及び比強度の測定、難燃性の評価並 に表面平滑性の評価を行い、得られた結果 下記表1に併せ示した。

 -比較例5-
 不飽和ポリエステル樹脂(商品名:FLQ225、日 ユピカ株式会社製)の31質量部と、密充填か 密度:0.22g/cm 3 のガラスバルーン(商品名:Z-36、東海工業株式 会社製)の6質量部と、密充填かさ密度:0.81g/cm 3 のカオリンクレー(商品名:HA、山陽クレイ工 株式会社製)の32質量部と、重合開始剤とし のターシャリーブチルパーオキシベンゾエ ト(TBPB)の1.5質量部と、増粘剤としての酸化 グネシウムの1.0質量部とを、ハンドミキサ により、約10分間、撹拌・混合して、熱硬化 性樹脂たるSMC用ペーストを調製した。そして 、このようにして得られたペーストの粘度及 びチキソトロピック指数を測定して、得られ た結果を下記表1に示した。さらに、下記表1 示される含有率でガラス繊維にペーストを 浸させて、SMCを作製した。このSMCについて 低圧成形性の評価を行い、得られた結果を 記表1に示した。更にまた、このSMCを用いて 、成形体を作製した。そして、得られた成形 体について、上述の如き比重及び比強度の測 定、難燃性の評価並びに表面平滑性の評価を 行い、得られた結果を下記表1に併せ示した

 -比較例6-
 不飽和ポリエステル樹脂(商品名:FLQ225、日 ユピカ株式会社製)の30質量部と、密充填か 密度:0.43g/cm 3 のガラスバルーン(商品名:Z-60、東海工業株式 会社製)の10質量部と、密充填かさ密度:1.22g/cm 3 のカオリンクレー(商品名:TC600、東洋化成株 会社製)の30質量部と、重合開始剤としての ーシャリーブチルパーオキシベンゾエート(T BPB)の1.5質量部と、増粘剤としての酸化マグ シウムの1.0質量部とを、ハンドミキサーに り、約10分間、撹拌・混合して、熱硬化性樹 脂たるSMC用ペーストを調製した。そして、こ のようにして得られたペーストの粘度及びチ キソトロピック指数を測定して、得られた結 果を下記表1に示した。さらに、下記表1に示 れる含有率でガラス繊維にペーストを含浸 せて、SMCを作製した。このSMCについて、低 成形性の評価を行い、得られた結果を下記 1に示した。更にまた、このSMCを用いて、成 形体を作製した。そして、得られた成形体に ついて、上述の如き比重及び比強度の測定、 難燃性の評価並びに表面平滑性の評価を行い 、得られた結果を下記表1に併せ示した。

 かかる表1の結果から明らかなように、密充 填かさ密度が、0.24~0.45g/cm の中空状充填材と、0.60~1.20g/cm のカオリンクレーとが併用された実施例1~6は 、中空状充填材が含有されていない比較例4 成形体に比べて、比重が大幅に低減され、 量化が有利に実現されている。また、実施 1~6では、ペースト(熱硬化性樹脂組成物)のチ キソトロピック指数が何れも1.6以上となって おり、SMC(繊維強化成形材料)の流動性が、成 圧力:5.88MPaでも、同11.76MPaのときと遜色のな い略10mm程度もあり、低圧成形性が付与され いることがわかる。また、実施例1~6に係る 形体は、比強度が高く、表面平滑性が良好( 又は○)であると共に、実施例1~5の成形体で は、難燃性も確保されていることが認められ る。

 これに対して、中空状充填材とカオリン レーとが組み合わされて用いられているも の、何れかの密充填かさ密度が前述の範囲 である比較例1~3及び比較例5~6では、チキソ ロピック指数が1.6未満となっており、SMCの 動性が低下する傾向があると共に、得られ 成形体の表面平滑性が×又は△評価となり また、比強度も低下している。

 また、得られた略円形状の成形体を目視観 すると、比較例1~3及び比較例5~6に係る成形 においては、中央部分にガラス繊維が局在 し、外周部分にはガラス繊維があまり分散 ていなかったのに対し、実施例1~6に係る成 体においては、外周部分にまでガラス繊維 良好に分散していた。
                                                                                  




 
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