JPH04224916A - 熱硬化性繊維強化樹脂シートの熱圧縮成形方法 - Google Patents

熱硬化性繊維強化樹脂シートの熱圧縮成形方法

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JPH04224916A
JPH04224916A JP40839290A JP40839290A JPH04224916A JP H04224916 A JPH04224916 A JP H04224916A JP 40839290 A JP40839290 A JP 40839290A JP 40839290 A JP40839290 A JP 40839290A JP H04224916 A JPH04224916 A JP H04224916A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
smc
mold
sheets
reinforced resin
sheet
Prior art date
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Pending
Application number
JP40839290A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaharu Takeshima
武島 正治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication date
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  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、シートモールディング
コンパウンド(SMC)等の熱硬化性繊維強化樹脂シー
トの熱圧縮成形方法に関する。
【0002】
【従来の技術】SMC等の熱硬化性繊維強化樹脂シート
は、熱圧縮成形方法により各種の製品形状に成形される
。具体的には、予め所定温度に加熱された下金型と上金
型とからなる金型を用い、この金型の下金型上に複数枚
の上記シートを重ねて入れ、これに上金型を降下させて
型締めすることにより、各種の製品形状に成形される。 このような技術は知られている。
【0003】また、SMC等の熱硬化性繊維強化樹脂シ
ートの製造には、一般に不飽和ポリエステルをスチレン
モノマー等の樹脂架橋用のモノマーで希釈した液状不飽
和ポリエステル樹脂が用いられる。そして、この液状不
飽和ポリエステル樹脂に硬化触媒が配合され、さらに必
要に応じてその他の添加剤が配合され、これをガラス繊
維のような短繊維に含浸させこれを熟成して熱硬化性繊
維強化樹脂シートが製造される。このような技術も広く
知られている。
【0004】この場合、硬化触媒としては、通常は10
時間半減期温度が約90℃以上の高温硬化系の有機過酸
化物が用いられるが、成形サイクルを短縮して生産性を
向上させるために、上記有機過酸化物よりも分解温度が
低い有機過酸化物、例えば10時間半減期温度が約80
℃以下の中温硬化系の有機過酸化物も用いられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、硬化触媒と
して分解温度が低い有機過酸化物を用いると、SMC等
の熱硬化性繊維強化樹脂シートの熟成中や貯蔵中に硬化
が進みすぎて、熱圧縮成形の際に充填不良や波打ちなど
の成形不良が発生し、品質の良好な成形品を製造するこ
とができない場合がある。
【0006】本発明は、上記の問題を解決するものであ
り、その目的とするところは、成形サイクルを短縮して
生産性を向上させ、しかも品質の良好な成形品を製造す
ることができる熱硬化性繊維強化樹脂シートの熱圧縮成
形方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の熱硬化性繊維強
化樹脂シートの熱圧縮成形方法は、硬化触媒として有機
過酸化物を含有する複数枚の熱硬化性繊維強化樹脂シー
トを重ねて金型に入れこれを型締めするに際し、これ等
のシートに含有されている最も低い分解温度の有機過酸
化物と同等又はそれ以下の分解温度を有する有機過酸化
物を樹脂架橋用モノマーに溶解した液状組成物を調製し
、この液状組成物を上記シートの重ね面に予め塗布又は
噴霧することを特徴とし、そのことにより上記の目的が
達成される。
【0008】本発明において、硬化触媒として有機過酸
化物を含有する熱硬化性繊維強化樹脂シートとしては、
通常、シートモールディングコンパウンド(SMC)が
用いられる。このSMCは、例えばつぎに述べるような
公知の方法で製造される。先ず、不飽和ポリエステルを
スチレンモノマー等の樹脂架橋用のモノマーで希釈した
慣用の液状不飽和ポリエステル樹脂に、硬化触媒として
有機過酸化物を配合し、さらに必要に応じて化学増粘剤
、充填剤、収縮防止用樹脂、離型剤、安定剤、着色剤等
を配合して不飽和ポリエステル樹脂ペーストを調製する
。次ぎに、このペーストを支持フィルムに塗布し、この
塗布面にガラスロービング等を短く切断した短繊維をシ
ート状に集積する。その後、この短繊維の集積物に上記
と同様なペーストが塗布された支持フィルムの塗布面を
重ね合わせ、引き続いて一対の無端ベルト及び複数対の
ロールからなる移送装置の間隙に通し、これを巻き取っ
た後熟成する。SMCの厚さは一般に1〜10mm程度
である。
【0009】硬化触媒としては、SMCの熟成や貯蔵の
容易さから、10時間半減期温度が約90 ℃以上の高
温硬化系の有機過酸化物、例えばt−ブチルパーオキシ
ベンゾエート(10 時間半減期温度が105 ℃) 
、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート(1
0 時間半減期温度が97℃) 等の単独或いはこれ等
の混合物が好適に用いられる。
【0010】化学増粘剤としては、酸化マグネシウムや
水酸化マグネシウム等が用いられる。充填剤としては、
炭酸カルシウムやクレーや水酸化アルミニウム等が用い
られる。収縮防止用樹脂としては、ポリスチレンやポリ
エチレン等が用いられる。また、離型剤としては、ステ
アリン酸亜鉛やステアリン酸カルシウム等が用いられる
。安定剤としては、ハイドロキノンやパラベンゾキノン
等が用いられる。
【0011】本発明においては、このようにして製造さ
れた複数枚の熱硬化性繊維強化樹脂シートを重ねて金型
に入れこれを型締めする所謂熱圧縮成形方法により、各
種の製品形状に成形される。具体的には、予め所定温度
加熱された下金型と上金型とからなる金型を用い、この
金型の下金型上に複数枚の上記シートを重ねて入れこれ
に上金型を降下させて型締めし、シートの硬化後に脱型
することにより、各種の製品形状に成形される。金型の
温度は一般に70〜150 ℃、型締め圧力は一般に7
0〜150kgf/cm2 、型締め時間は一般に10
〜200 秒である。
【0012】そして、上記のように複数枚の熱硬化性繊
維強化樹脂シートを重ねて金型に入れこれを型締めする
際に、これ等のシートに含有されている最も低い分解温
度の有機過酸化物と同等又はそれ以下の分解温度を有す
る有機過酸化物を樹脂架橋用のモノマーに溶解して液状
組成物を予め調製しておく。この液状組成物は、一般に
樹脂架橋用のモノマー100 重量部に対し有機過酸化
物0.4 〜10重量部の範囲で溶解して調製される。
【0013】この液状組成物は、シートを重ねる際にそ
のシートの重ね面に予め塗布又は噴霧される。塗布量又
は噴霧量は、重ね面のそれぞれの一面に、一般に0.1
 〜10g/m2 の有機過酸化物が分散されるように
調節するのが好ましい。また、この液状組成物は、通常
はそれぞれのシートの重ね面の全てに全面均一に塗布又
は噴霧されるが、シートの重ね面の硬化を早めたい部分
、例えば下金型寄りの重ね面部分のみ、或いは金型中央
寄りの重ね面部分のみに部分的に塗布又は噴霧してもよ
い。
【0014】上記液状組成物の調製に用いる有機過酸化
物としては、上記シートに含有されている最も低い分解
温度の有機過酸化物より低い分解温度を有する有機過酸
化物が好ましく、10時間半減期温度が約80℃以下の
中温硬化系の有機過酸化物、例えばt−ブチルパーオキ
シ−2−エチルヘキサノエート(10 時間半減期温度
が74℃) 、ベンゾイルパーオキサイド(10 時間
半減期温度が72℃) 、ラウロイルパーオキサイド(
10 時間半減期温度が61℃) 等の単独或いはこれ
等の混合物が好適に用いられる。
【0015】また、上記の有機過酸化物を溶解する樹脂
架橋用のモノマーとしては、スチレンをはじめ、メチル
スチレン、ビニルトルエン、ジアリルフタレート、トリ
アリルフタレート等が用いられる。なお、この液状組成
物には、不飽和ポリエステル或いはこの不飽和ポリエス
テルにさらに前に述べたような充填剤、収縮防止用樹脂
、安定剤、着色剤等を配合してもよい。
【0016】
【作用】このようにして熱硬化性繊維強化樹脂シートを
熱圧縮成形すると、シートの重ね面に塗布又は噴霧され
た液状組成物中の有機過酸化物が最初に分解してその付
近のラジカル濃度を高め、実質的にその付近のシートか
ら最初にラジカル重合による発熱及び硬化が進行してい
く。この場合、ラジカル重合は隣接するシート中へもー
伝播していき、それによりシート全体の発熱及び硬化が
促進される。この際、液状組成物中の樹脂架橋用のモノ
マーは、有機過酸化物を希釈して塗布又は噴霧を均一化
するとともに作業上の危険性を減少させ、またラジカル
重合を伝播させ、さらにシート表面からのモノマーの揮
散を補い、さらに樹脂を架橋させシート間の結合を強化
する作用がある。
【0017】
【実施例】以下、本発明の実施例及び比較例を示す。 実施例1                不飽和ポリ
エステル40重量部、スチレンモノマー60重量部、ポ
リスチレン10重量部、t−ブチルパーオキシベンゾエ
ート(10 時間半減期温度が105 ℃) 1重量部
、炭酸カルシウム140 重量部、酸化マグネシウム1
重量部、ステアリン酸亜鉛4重量部とを混合して熱硬化
性樹脂ペーストを調製した。また、強化用繊維として、
ガラスロービング(モノフィラメント径約13μ、番手
4630g/km)を用意した。
【0018】先ず、上記の多数のガラスロービングを、
ロータリーカッターにより約25mmの長さの短繊維に
切断して下方へ落下させた。一方、厚さ50μのナイロ
ンフィルムからなる上下の支持フィルムを、上下一対の
無端ベルトに支持させて供給した。そして、この上下の
支持フィルムの内側に前記の熱硬化性樹脂ペーストを塗
布した。
【0019】次いで、この熱硬化性樹脂ペーストが塗布
された下側の支持フィルムの内側の塗布面( 上面) 
に上記の短繊維を落下させ、これをシート状に集積しな
がら移送した。引き続いて、このシート状に集積された
短繊維層に、熱硬化性樹脂ペーストが塗布された上側の
支持フィルムの内側の塗布面(下面)を重ね合わせた。 その後、この積層物を上下一対の無端ベルト及び複数対
のロールからなる移送装置の間隙に通し、これを約40
℃に加熱した後室温でロール状に巻き取った。この場合
、シートの製造速度は3m/分、シートの厚さは約2m
m、ガラス繊維含有量は約28重量%であった。
【0020】このようにして製造されたSMCの巻物(
 約100kg) を、約50℃の温風恒温室に約1日
間放置して熟成した。熟成したSMCを裁断して30枚
作製した。また、スチレンモノマー100 重量部に対
しベンゾイルパーオキサイド(10 時間半減期温度が
72℃) 1重量部を溶解して液状組成物を調製した。 そして、この30枚のSMCを重ねる際に、重ね面のそ
れぞれの一面に上記の液状組成物を200 g/m2 
の割合で噴霧しておき、これを30枚重ね合わせた状態
で150 ℃の加熱された下金型と上金型とからなる金
型の下金型上に入れ、これに上金型を降下させて型締め
圧力100kgf/cm2 で型締めして浴槽状成形品
を製造した。この場合、30枚のSMCは比較的早く硬
化し、120 秒の型締め時間で良好な品質の浴槽状成
形品が得られた。 実施例2                実施例1に
おいて、t−ブチルパーオキシベンゾエート(10 時
間半減期温度が105 ℃) 1重量部をt−ブチルパ
ーオキシイソプロピルカーボネート(10 時間半減期
温度が97℃) に替え、それ以外は実施例1と同様に
してSMCを製造した。また、スチレンモノマー100
 重量部に対してt−ブチルパーオキシ−2−エチルヘ
キサノエート(10 時間半減期温度が74℃) 1重
量部を溶解し、さらに不飽和ポリエステル70重量部を
溶解して液状組成物を調製した。
【0021】上記のSMCを裁断してを30枚作製しこ
の30枚のSMCを重ねる際に、重ね面のそれぞれの一
面に上記の液状組成物を200 g/m2 の割合で塗
布した。それ以外は実施例1と同様にして浴槽状成形品
を製造した。 この場合、30枚のSMCは比較的早く硬化し、100
 秒の型締め時間で良好な品質の浴槽状成形品が得られ
た。 実施例3 スチレンモノマー100 重量部に対してラウロイルパ
ーオキサイド(10 時間半減期温度が61℃) 2重
量部を溶解し、さらに不飽和ポリエステル67重量部、
ポリスチレン17重量部、炭酸カルシウム233 重量
部を溶解して液状組成物を調製した。
【0022】実施例2において、30枚のSMCを重ね
る際に、重ね面のそれぞれの一面に上記の液状組成物を
200 g/m2 の割合で塗布した。それ以外は実施
例2と同様にして浴槽状成形品を製造した。この場合、
30枚のSMCは比較的早く硬化し、100 秒の型締
め時間で良好な品質の浴槽状成形品が得られた。 比較例1 実施例1において、液状組成物を全く噴霧しなかった。 それ以外は実施例1と同様に行った。この場合、30枚
のSMCは比較的遅く硬化し、180 秒の型締め時間
で良好な品質の浴槽状成形品が得られた。 比較例2 実施例2において、液状組成物を全く塗布しなかった。 それ以外は実施例2と同様に行った。この場合、30枚
のSMCは比較的遅く硬化し、165 秒の型締め時間
で良好な品質の浴槽状成形品が得られた。 比較例3 実施例3において、液状組成物を全く塗布しなかった。 それ以外は実施例3と同様に行った。この場合、30枚
のSMCは比較的遅く硬化し、165 秒の型締め時間
で良好な品質の浴槽状成形品が得られた。
【0023】
【発明の効果】上述の通り、本発明の熱圧縮成形方法は
、硬化触媒として有機過酸化物を含有する複数枚の熱硬
化性繊維強化樹脂シートを重ねて金型に入れこれを型締
めするに際し、これ等のシートに含有されている最も低
い分解温度の有機過酸化物と同等又はそれ以下の分解温
度を有する有機過酸化物を樹脂架橋用のモノマーに溶解
した液状組成物を調製し、この液状組成物を上記シート
の重ね面に予め塗布又は噴霧するものであり、このよう
な方法によれば、シートの重ね面に塗布又は噴霧された
液状組成物がシート中に浸透していって早く発熱及び硬
化し、それによりシート全体の発熱及び硬化が促進され
る。それゆえ、本発明方法によれば、熱硬化性繊維強化
樹脂シートとして、熟成や貯蔵が容易で可使時間の長い
ものを用いながら、成形サイクルを短縮し成形品の生産
性を向上させ、しかも良好な品質の成形品を製造するこ
とができる。
【0024】なお、従来の熱圧縮成形方法では、金型の
下金型上に複数枚の上記シートを重ねて入れ、その後こ
れに上金型を降下させて型締めする場合に、下金型の熱
により直ちにゲル化が始まるため所謂プレゲル現象を起
こし、成形品の表面状態が悪くなる場合がある。また、
一般に金型の中央部の成形面の温度がその周辺部の成形
面の温度より低下する傾向があり、そのため得られる成
形品に波打ち発生する場合がある。
【0025】このような場合でも、本発明方法によれば
、上記シートの上層部の重ね面に液状組成物を多く塗布
又は噴霧し、或いは上記シートの中央部の重ね面に液状
組成物を多く塗布又は噴霧することにより、シートの硬
化速度の調節が可能となり、それにより成形品の品質低
下を防止することができるという利点もある。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  硬化触媒として有機過酸化物を含有す
    る複数枚の熱硬化性繊維強化樹脂シートを重ねて金型に
    入れこれを型締めするに際し、これ等のシートに含有さ
    れている最も低い分解温度の有機過酸化物と同等又はそ
    れ以下の分解温度を有する有機過酸化物を樹脂架橋用モ
    ノマーに溶解した液状組成物を調製し、この液状組成物
    を上記シートの重ね面に予め塗布又は噴霧することを特
    徴とする熱硬化性繊維強化樹脂シートの熱圧縮成形方法
JP40839290A 1990-12-27 1990-12-27 熱硬化性繊維強化樹脂シートの熱圧縮成形方法 Pending JPH04224916A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020084606A (ko) * 2001-05-03 2002-11-09 현대자동차주식회사 버스용 복합재료 에어컨디셔너 컨덴서 케이스의 제조방법
KR100956101B1 (ko) * 2009-08-31 2010-05-07 서우석 열가압성형용 불포화 폴리에스텔수지 조성물로된 반경화 다층적층시트 및 그 제조방법
WO2018056458A1 (ja) * 2016-09-26 2018-03-29 日本合成化学工業株式会社 繊維接着及び/又は繊維シート表面保護用積層フィルム、繊維接着及び/又は繊維シート表面保護用熱硬化性組成物

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