JPH04202536A

JPH04202536A - シート・モールディング・コンパウンド

Info

Publication number: JPH04202536A
Application number: JP33841990A
Authority: JP
Inventors: Natsuki Morishita; 森下　夏樹; Kazuyoshi Yamamoto; 山本　和芳
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1992-07-23

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、気孔、微小亀裂、ひけまたは起伏等の表面欠
陥を隠蔽するための型内被覆成形法に適したシート・モ
ールディング・コンパウンドに関する。

〔従来の技術〕

近年、熱硬化性材料よりなる成形品が、金属部品等の代
替部材として工業部品等に広く用いられている。中でも
、シート・モールディング・コンパウンド（以下、ＳＭ
Ｃと略す）が、汎用されている。

しかしながら、ＳＭＣを成形型内で加熱・加圧により成
形して得られた成形品では、表面に、気孔、微小亀裂、
ひけまたは起伏等の表面欠陥が発生しがちであった。こ
のような表面欠陥が存在している場合、成形品に通常の
方法により塗装を行っても、十分な塗膜を形成すること
は難しい。

従って、上記のような表面欠陥を隠蔽するための方法と
して、いわゆる型内被覆成形法が提案されている。例え
ば、特開昭５３−７１１６７号には、金型内で加熱・加
圧してＳＭＣを半硬化させた後、金型を開き被覆材料を
注入することにより成形品に被覆層を設ける方法が開示
されている。

他方、特開昭６１−２７３９２１号には、圧縮成形中に
、成形圧力を超える注入圧で被覆材料を注入し、硬化さ
せることにより、成形品表面に被覆層を形成する方法が
開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述した先行技術に記載されている型内
被覆成形法では、ＳＭＣと、被覆層との密着性が十分で
ないという問題があった。

よって、本発明の目的は、上述した型内被覆成形法にお
いて、被覆層の密着性が良好な被覆成形体を得ることを
可能とするＳＭＣを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のＳＭＣは、熱硬化性樹脂を含む樹脂分１００重
量部に対して、繊維長１０ｍｍ以下のガラ・　　ス短繊
維を５〜２００重量部含むことを特徴とし、それによっ
て上記目的が達成される。

本発明のＳＭＣに用いるガラス短繊維としては、Ｃガラ
ス、ＣガラスまたはＴガラス等、通常のＳＭＣに用いら
れるガラス繊維のロービングを短く切断したものが用い
られる。用いられるロービングは、−数的には繊維径９
〜２３μｍ、集束本数５０〜４０００本のものである。

また、短繊維の長さは１０ｍｍ以下であることが必要で
ある。長さが１００１０１以上になると、繊維が必然的
にＳＭＣの厚み方向に直交する方向に配向してしまうた
め、繊維が表面に出にくく、その結果、成形時にＳＭＣ
表面を荒らして被覆組成物との密着性を良好とする効果
が得られない。

また、用いるガラス短繊維の量は、熱硬化性樹脂を含む
樹脂分１００重量部に対して５〜２００重量部であり、
より好適には１０〜１５０重量部である。ガラス短繊維
の量が５重量部以下では、量が少ないために上記効果は
得られず、他方、２００重量部を超えるとガラス繊維の
量が多くなり過ぎ、ＳＭＣＭ造時にガラス繊維に樹脂を
含浸させることが困難になる。

また、本発明のＳＭＣにおいては、必要に応じて、長さ
１０ｍｍ以上のガラス長繊維を併用することができる。

この場合、ガラス繊維合計の量として、熱硬化性樹脂を
含む樹脂分１０ＣＩ量部に対して５〜２００重量部とす
ることが必要である。

本発明のＳＭＣに用いる熱硬化性樹脂としては、熱分解
性のラジカル触媒を用いて二重結合を開裂付加反応させ
て３次元網目構造を形成することのできる、分子内に反
応性二重結合を有する不飽和ポリエステル樹脂、ビニル
エステル（エポキシアクリレート）樹脂、ウレタンアク
リレート樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、それぞ
れ、単独で用いてもよいし、複数種を混合して用いても
構わない。

また、型内被覆用組成物に用いる熱硬化性樹脂としては
、熱分解性のラジカル触媒を用いて二重結合を開裂付加
反応させて３次元網目構造を形成して被膜を生成するこ
とのできる、分子内に反応性二重結合を有する不飽和ポ
リエステル樹脂、ビニルエステル（エポキシアクリレー
ト）樹脂、ウレタンアクリレート樹脂等が挙げられる。

これらの樹脂は、それぞれ単独で用いてもよいし、複数
種を混合して用いても構わない。

上記不飽和ポリエステル樹脂は、公知慣用の方法により
、通常、有機ポリオールと脂肪族不飽和ポリカルボン酸
と、さらに必要に応じて脂肪族飽和ポリカルボン酸及び
／または芳香族ポリカルボン酸等とから製造される。

他方、上記ビニルエステル樹脂も公知慣用の方法により
、通常、エポキシ樹脂と（メタ）アクリル酸等の反応性
二重結合を有するモノカルボン酸とから製造されるもの
である。

また、上記ウレタンアクリレート樹脂は、通常、アルキ
レンジオール、アルキレンジオールエステル、アルキレ
ンジオールエーテル、ポリエーテルポリオールまたはポ
リエステルポリオール等の有機ポリオールに有機ポリイ
ソシアネートを反応させ、さらにヒドロキシアルキル（
メタ）アクリレートを反応させて製造されるものである
が、これらは一部末端に遊離イソシアネート基を残し、
これを上記ビニルエステル樹脂と化合させて用いること
もできる。

上記有機ポリオールとしては、ジオール、トリオール、
テトロール及びこれらの混合物が挙げられるが、主とし
て脂肪族ポリオールと芳香族ポリオールとに分けられる
。脂肪族ポリオールとして代表的なものには、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、ブチレングリコール、トリエチレングリコール
、ネオペンチルグリコール、ジブロムネオペンチルグリ
コール、ヘキサメチレングリコール、トリメチレングリ
コール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタ
エリスリットジアリルエーテル、水素化ビスフェノール
Ａ等かあり、また、芳香族ポリオールとして代表的なも
のとしては、ビスフェノールＡもしくはビスフェノール
Ｓ、またはこれらのビスフェノールＡもしくはビスフェ
ノールＳに、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、
アセトンオキシドのような脂肪族オキシラン化合物を、
−分子中に平均１〜２０個の範囲で付加させて得られる
ポリオキシアルキレンビスフェノールＡもしくはポリオ
キシアルキレンビスフェノールＳ等かある。

前記脂肪族不飽和カルボン酸としては、（無水）マレイ
ン酸、フマル酸、（無水）イタコン酸等が用いられ、前
記脂肪族飽和カルボン酸としては、セハチン酸、アジピ
ン酸、（無水）コハク酸等、前記芳香族カルボン酸とし
ては（無水）フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、
メチルテトラヒドロ無水フタル酸、エンドメチレンテト
ラヒドロ無水フタル酸等が用いられる。

また、前記ビニルエステル樹脂に用いられるエポキシ樹
脂としては、これもまた公知慣用の方法によりエピクロ
ルヒドリン及びビスフェノールＡから製造されるビスフ
ェノールＡ型エポキシ樹脂、エピクロルヒドリン及び臭
素化ビスフェノールＡから製造される臭素化ビスフェノ
ールＡ型エポキシ樹脂、フェノールノボラックまたはオ
ルトクレゾールノボラックをグリシジルエーテル化して
製造されるノボラック型エポキシ樹脂、各種アミンとエ
ピクロルヒドリンを反応させて得られる、テトラグリシ
ジルメタキシレンジアミン、テトラグリシジル１，３−
ビスアミノメチルシクロヘキサン、テトラグリシジルジ
アミノジフェニルメタン、トリグリシジル−ｐ−アミノ
フェノール、トリグリシジル−ｍ−アミノフェノール、
ジグリシジルアニリン、ジグリシジルオルトトルイジン
等のグリシジルアミン化合物等が挙げられる。

また、前記ウレタンアクリレート樹脂に用いられるポリ
オールとしては、アルキレンジオールとして、例えばエ
チレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレン
グリコール、ジイソプロピレングリコール、ポリエチレ
ングリコール、ポリプロピレングリコール、ブタンジオ
ールのヒドロキシアルキルエーテル等が、ポリエーテル
ポリオールとしてはポリオキシメチレン、ポリエチレン
オキサイド、またはポリプロピレンオキサイド等が、ポ
リエステルポリオールとしては前述した様な有機ポリオ
ール及びポリカルボン酸により製造された、両末端に水
酸基を持つポリエステルポリオール等が挙げられる。

また、前記ウレタンアクリレート樹脂に用いられるポリ
イソシアネートとしては、トリレンジイソシアネー）（
ＴＤＩ）、イソホロンジイソシアネート、ポリメチレン
ポリフエニルジイソシアネート等が挙げられる。

また、前記ウレタンアクリレート樹脂に用いられるヒド
ロキシアルキル（メタ）アクリレートとしては、通常、
ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプ
ロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ
）アクリレート等が用いられ、ヒドロキシル基は通常ア
ルキル基のベータ位の炭素に結合している。アルキル基
は、通常８個までの炭素原子を含むことができる。

なお、本発明における「樹脂分１００重量部」には、上
述の具体的熱硬化製樹脂の他に、硬化時に樹脂の一部を
構成する共重合性単量体も含まれるものとする。かかる
共重合性単量体の具体例としては、スチレン、アルファ
メチルスチレン、ジビニルベンゼン、ビニルトルエン、
ジアクリルフタレート、エチル（メタ）アクリレート、
メチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリ
レート、ブチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ
）アクリレート、エチレングリコール（メタ）アクリレ
ート、またはビスフェノールＡのジグリシジルエーテル
の（メタ）アクリレート等が挙げられる。

［樹脂分１００重量部」には、さらに低収縮剤としての
ポリ酢酸ビニル、ポリメチル（メタ）アクリレート、ポ
リエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、酢酸ビニル
−スチレン共重合体、ホリブタジェン、−飽和ポリエス
テル類、飽和ポリエーテル類等のような熱可塑性樹脂も
含まれるものとする。

また、本発明のＳＭＣには、目的及び用途に応じて、適
当量の無機充填剤を加えることができる。

使用可能な無機充填剤としては、硫黄、グラファイト、
ダイヤモンド等の元素鉱物；黄鉄鉱等の硫化鉱物、岩塩
、カリ岩塩等のハロゲン化鉱物：炭酸カルシウム等の炭
酸塩鉱物：！！鉄鉱等のりん酸塩鉱物：カルノー石等の
バナジン酸塩鉱物；重晶石（硫酸バリウム）、石膏（硫
酸カルシウム）等の硫酸塩鉱物；はう砂等のほう酸塩鉱
物：灰チタン石等のチタン酸塩鉱物：雲母、タルク（滑
石）、カオリン、石英、長石等のけい酸塩鉱物二酸化チ
タン、鋼玉（酸化アルミニウム）、水酸化アルミニウム
等の金属（水）酸化物：　（中空）ガラス球等のガラス
製品等を中心とした、天然または人工の鉱物またはそれ
らを処理、精製あるいは加工したもの、及びそれらの混
合物が挙げられる。

また、さらに本発明のＳＭＣ及び型内被覆用組成物には
、必要に応じて、ケトンパーオキサイド類、シアルシル
バーオキサイド類、ハイドロパーオキサイド類、ジアル
キルパーオキサイド類、アルキルパーエステル類、バー
カーボネート類、またはパーオキシケタール類等の公知
の開始剤；ジメチルアニリン、ナフテン酸コバルト等の
公知の硬化促進剤：パラベンゾキノン等の重合禁止剤：
カーボンブラックや酸化チタン、酸化鉄、シアニン系顔
料、アルミフレーク、ニッケル粉、金粉、銀粉、チタン
イエロー等の顔料：アゾ系染料やアントラキノン系、イ
ンジゴイド系、スチルベン系等の染料；カーボンブラッ
ク等の導電性付与剤：乳化剤；ステアリン酸亜鉛等の金
属石鹸類；脂肪族燐酸塩、レシチン等の離型剤等を、用
途、目的に応じて適当量加えることができる。

このようにして得られた本発明のＳＭＣは、従来公知の
型内被覆成形法や型内塗装に用いられる。

例えば、１３０〜１６０°Ｃに加熱された成形型内にＳ
ＭＣを入れて４０〜１２０　ｋｇ／ｃｍ’の圧力で３０
秒〜５分間、加圧成形した後、金型をわずかに開いて型
内被覆用組成物を注入し、次いで５〜１２０ｋｇ／ｅが
、１３０〜１６０℃で３０秒〜５分間再加熱・加圧する
ことにより、成形されたＳＭＣの表面全体に型内被覆用
組成物を展延し、硬化させて被膜を形成させる。

また、別法として、ＳＭＣを１３０〜１６０℃、４０〜
１２０　ｋｇ／ｃａｂ”で数１０秒〜数分間加圧成形し
た後、圧力をｌＯ〜３０　ｋｇ／ｃｍ２に減圧した状態
で高圧注入機を用いて１００〜３００ｋｇ／Ｃｌｌ１２
の高圧で塗料を型内に注入し、再び３０〜１００ｋｇ／
ｃａｉ’に増圧して型内被覆用組成物を展延硬化させる
という方法もあり、これらの型内被覆成形方法に本発明
のＳＭＣを用いれば、容易に密着性の良好な被覆成形体
を形成することができる。

〔作用〕

一般に、ＳＭＣには、長さ１インチ（２５ｍｍ）程度の
ガラス繊維のみが配合されている。このようなガラス繊
維は、長さが上記のように比較的長いため、水平方向（
すなわち成形品の厚み方向に対して法線方向）に配向し
ている。従って、成形品表面にガラス繊維が浮き出るこ
とは少ない。

これに対して、本発明で用いられる短繊維では、長さが
１０１１１［Ｄ以下と短いので、必ずしも水平方向には
配向せず、厚み方向を向くものもかなりの割合で存在す
る。従って、ガラス繊維がＳＭＣの表面に飛び出し、表
面を荒らすように作用する。すなわち、本発明では、長
さ１０［［１ＩＩｌ以下の短繊維が含有されていること
により、表面が荒らされてＳＭＣの表面積が増大され、
ひいてはアンカー効果の増大が図られ、それによって被
覆層の密着性が高められている。

〔実施例の説明〕

以下、本発明の実施例について説明する。なお、以下に
おいて「部」は全て「重量部」を示す。

実施例１ポリエステル樹脂（武田薬品工業株式会社製；イソフタ
ル酸系の不飽和ポリエステル樹脂約６０重量％、スチレ
ンモノマー約４０重量％）７０部、ポリスチレン樹脂（
武田薬品工業株式会社１１：ボリスチレン樹脂約３０ｉ
量％、スチレンモノマー約７０重量％−）３０部、炭酸
カルシウム（Ｕ束粉化株式会社製：ＮＳ−１００）１２
０部、硬化剤（ターシャリ−ブチルパーオキシベンゾエ
ート含有率９８重量％）１部、ステアリン酸亜鉛（堺化
学工業株式会社製：５Ｚ−２０００）５部、長さ１［［
ｌ［ｌのガラス短繊維（旭ファイバーグラス株式会社製
：ロービング、ＥＲ４６３０ＬＢＤ１６６Ｗを切断した
もの）２０部を混合し、十分に攪拌した後、ＳＭＣ含浸
装置によりガラス繊維（旭ファイバーグラス株式会社製
：ロービング、ＥＲ４６３０ＬＢＤ１６６Ｗを長さ２５
ｍｍに切断したもの）６０部に含浸させ、ＳＭＣを得た
。

また、ポリエステル樹脂（武田薬品株式会社製：ビスフ
ェノール系の不飽和ポリエステル樹脂約６０重量％、ス
チレンモノマー約４０重量％）１００部、炭酸カルシウ
ム（日東粉化株式会社製：ＮＳ−１００）５０部、硬化
剤（化薬アクゾ社製：カヤブチルＢ、ターシャリ−ブチ
ルパーオキソベンゾエート含有率９８］重量％）１部を
混合、十分に攪拌し、型内被覆用組成物を得た。

このようにして得られたＳＭＣ及び型内被覆用組成物を
、以下のようにして成形した。

上型を１５０°Ｃ１下型を１５０°Ｃに加熱した３０ｃ
ｍＸ３０ｃｍの正方形の平板の金型内に上記ＳＭＣを約
７００ｇチャージしくこれは約４ｍｍの厚みに相当する
）　、１００ｋｇ／ｃｍ２の圧力で１２０秒間加圧成形
した後、金型を僅かに開いて上記型内被覆用組成物を］
０ｍｌ注入し、再び金型を閉めて８０ｋｇ／ｃｍ２で１
２０秒間再加熱することにより、成形されたＳＭＣの表
面全体に型内被覆用組成物を展延し、硬化させて被膜を
形成させた。その後型を開いて脱型し、表面を厚み１０
０μｍの被膜で被覆された成形品を得た。

このようにして得られた成形品の表面にカッターナイフ
を用いて２ＩＩｌ［１１間隔で１１本の素地に達する直
線を引き、さらにそれに直交する１１本の直線を引いて
得られた基盤目状の部分に粘着テープ（種水化学工業社
製、セロテープ）を貼り付けた後、引き剥がし、基盤目
のます１００個あたりのますの残存数を調べた（基盤目
密着試験）。その結果、１００／ｌ　ＯＯであった。

実施例２長さ１ｍｍのガラス短繊維を４０部用いたこと以外は、
実施例１と同様の方法でＳＭＣを製造した。

また、実施例１とまったく同様に、型内被覆用組成物を
得た。

このようにして得られたＳＭＣ及び型内被覆用組成物を
、実施例１と同様の方法で成形し、得られた成形品を実
施例１と同様の方法で評価した（基盤目密着試験）。結
果は、１００／１００であった。

夫２ｉｆ［３長さ２ｍＯ］のガラス短繊維を２０部用いた以外は実施
例１と同様の方法でＳＭＣを製造した。

このようにして得られたＳＭＣ及び型内被覆用組成物を
、実施例１と同様の方法で評価し、得られた成形品を実
施例Ｊと同様の方法で評価した（基盤目密着試験）。結
果は、１００／１００であった。

実施例４長さ２ｍｍのガラス短繊維を４０部用いた以外は実施例
１と同様の方法でＳＭＣを製造した。

また、実施例１とまったく同様にして、型内被覆用組成
物を得た。

このようにして得られたＳＭＣ及び型内被覆用組成物を
、実施例１と同様の方法で評価し、得られた成形品を実
施例１と同様の方法で評価した（基盤目密着試験）。結
果は、１００／１００であった。

叉藁侃】長さ３ｍｍのガラス短繊維を２０部用いた以外は実施例
１と同様の方法でＳＭＣを製造した。

裏亀叢■ 長さ３ｍ１１１のガラス短繊維を４０部用いた以外は実
施例１と同様の方法でＳＭＣを製造した。

寒亀叢工長さ０．５ｏ＋ｍのガラス短繊維を２０部用いた以外は
実施例１と同様の方法でＳＭＣを製造した。

実施例８長さ０．５１０１のガラス短繊維を４０部用いた以外は
実施例１と同様の方法でＳＭＣを製造した。

比較例１ガラス短繊維を用いなかった以外は、実施例−１と同様
にしてＳＭＣを製造した。また、実施例１と同様に、型
内被覆用組成物を製造した。

このようにして得られたＳＭＣ及び型内被覆用組成物を
、実施例１と同様の方法で評価し、得られた成形品を実
施例１と同様の方法で評価した（基盤目密着試験）。結
果は、０／月００であった。

下記の第１表に、以上の実施例１〜８及び比較例のＳＭ
Ｃの組成、ガラス繊維の長さ、配合割合及び密着性を併
せて示す。

第　　１　　表　　（その１）（以下、余白）第　　１　　表　　（その２）但し、密着性において、１００＝１００／１０００＝０／１００〔発明の効果〕以上のように、本発明のＳＭＣを用いれば、ガラス短繊
維によりＳＭＣ表面が荒らされるため、型内被覆成形方
法において非常に密着性の良好な被覆体を得ることがで
きる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）熱硬化性樹脂を含む樹脂分１００重量部に対して
、繊維長１０ｍｍ以下のガラス短繊維を５〜２００重量
部の割合で含むことを特徴とする、シート・モールディ
ング・コンパウンド。