JPH07237232A - 熱硬化性樹脂異形成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】高生産性で且つ美麗で深み感のある流れ模様を
有する熱硬化性樹脂異形成形品の製造方法を提供する。 【構成】下型１１の型面上にＢＭＣ２を供給後、可動型
１２を下降移動し、減圧路１１７よりキャビティ１３内
の空気を吸引して減圧下にて型を閉じる。この際、可動
型１２をＢＭＣ２の一部に接触させ、未だ可動型１２と
接触していないＢＭＣ２の先端部分２１にスチレンの蒸
気泡を発生させた状態となした後に完全に型を閉じ、加
圧成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高生産性で且つ美麗で
深み感のある流れ模様を有する熱硬化性樹脂異形成形品
の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】不飽和ポリエステル樹脂に、充填材、硬
化剤、離型剤、顔料、増粘剤等を添加した樹脂組成物
を、ガラス繊維等の補強用繊維に浸入させてバルク状あ
るいはシート状にした成形材料は、バルク・シートモー
ルディング・コンパウンド（以下、ＢＭＣという）、シ
ート・シートモールディング・コンパウンド（以下、Ｓ
ＭＣという）等と呼ばれ、主に圧縮成形されて、浴槽、
洗面カウンター、キッチンカウンター、テーブル等に使
用されている。

【０００３】しかしながら、最近では、天然石を模した
大理石調、石目調、御影石調等の柄付けを施した、いわ
ゆる柄物が好まれている。そして、例えば、特公昭５７
─２１４４８号公報に記載の如く、組成の異なる２つの
樹脂組成物を所望の大理石模様が描き出されるように両
者をかき混ぜ、常温又は加熱により比較的硬い粘土状を
呈するまで増粘させて成形材料とし、その成形材料を型
に仕込み加熱加圧し硬化させる人造大理石製品の製造方
法が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法により得られる大理石製品は、天然大理石に比べる
と、質感がなく、深み感に乏しいという欠点を有してい
た。更に、成形材料を得るために２種の樹脂組成物を予
め混合しておかなければならないという手間を有する。

【０００５】本発明は、成形材料であるＢＭＣの調製に
手間がかからず高生産性で且つ美麗で深み感のある流れ
模様を有する熱硬化性樹脂異形成形品の製造方法を提供
することを目的としてなされたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、共重合性単量
体を含む不飽和ポリエステル樹脂と、補強材と、無機質
充填材とからなるバルク・モールディング・コンパウン
ドを加熱状態の固定型と可動型とからなる型内に供給し
型を閉じて加圧成形する熱硬化性樹脂異形成形品の製造
方法であって、固定型内に上記コンパウンドを供給後、
可動型を移動させて減圧下にて型を閉じる際に、可動型
を少なくとも上記コンパウンドの一部に接触させ、未だ
可動型と接触していない上記コンパウンドの、成形品の
表面を形成することとなる部分に共重合性単量体の蒸気
泡を発生させた状態となした後に完全に型を閉じる熱硬
化性樹脂異形成形品の製造方法である。

【０００７】本発明において、不飽和ポリエステル樹脂
とは、不飽和二塩基酸とグリコールと必要に応じて飽和
二塩基酸とを重縮合せしめた不飽和ポリエステルと、共
重合性単量体からなる混合物である。不飽和ポリエステ
ル樹脂中に含まれる樹脂成分としては、不飽和ポリエス
テルの他に、低収縮化のために添加する熱可塑性樹脂が
挙げられる。

【０００８】不飽和二塩基酸としては、例えば、無水マ
レイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸等が使
用される。グリコールとしては、例えば、エチレングリ
コール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコー
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、１，６─ヘキサンジオール、
ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ、ビスフ
ェノールＡのエチレンオキサイド付加物、ネオペンチル
グリコール等が使用される。

【０００９】飽和二塩基酸としては、無水フタル酸、オ
ルソフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、アジピン
酸、コハク酸、テトラクロロフタル酸、ヘット酸等が使
用される。共重合性単量体としては、スチレン、ジクロ
ロスチレン、ビニルトルエン、酢酸ビニル、メタクリル
酸エステル、アクリル酸、アクリル酸エステル、フタル
酸ジアクリル等が使用されるが、スチレンが好ましく使
用される。

【００１０】通常、不飽和ポリエステル樹脂中に含まれ
る共重合性単量体の量は、２０〜５０重量％が好まし
い。低収縮化のための熱可塑性樹脂としては、例えば、
ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリメチルメタクリレ
ート、ポリエチレン、ポリε─カプロラクトン、飽和ポ
リエステル、エチレン─酢酸ビニル共重合体、塩化ビニ
ル─酢酸ビニル共重合体、アクリロニトリル─スチレン
共重合体等が使用される。

【００１１】無機充填材としては、例えば、ガラス粉
末、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カ
ルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、タルク、
クレー、マイカ、シリカ、アルミナ、寒水石、珪砂等が
使用される。これらの無機質充填材は単独で添加されて
もよいし、２種以上併用されてもよい。無機質充填材の
添加量は、不飽和ポリエステル樹脂１００重量部に対し
て、５０〜３６０重量部の範囲が好ましい。無機質充填
材の粒子径は、１〜３０μｍが好ましい。

【００１２】補強材としては、繊維状のものが有効であ
り、例えば、ガラス繊維や、ポリエステル、フェノー
ル、ビニロン等の有機繊維、カーボン繊維等が使用され
るが、一般的にはガラス繊維が使用される。

【００１３】補強材の長さは１〜８０ｍｍが好ましい。
長さが１ｍｍより短いと補強効果がなく、逆に、８０ｍ
ｍより長いと粘度が上昇して成形性が悪くなる。特に、
人造大理石用には１〜２０ｍｍのものが好ましく、１．
２〜１５ｍｍが更に好ましい。長さが１ｍｍより短いと
補強効果がなく、逆に、２０ｍｍより長いと成形品外観
が損なわれる。例えば、ガラス繊維の場合、ストランド
を一定長さに切断したチョップドストランド、チョップ
ドストランドを接着しマット状にしたチョップドストラ
ンドマット等が使用される。

【００１４】ガラス繊維の添加量は、ＢＭＣ全体の１〜
４０重量％の範囲が好ましい。添加量が１重量％より少
ないと補強効果がなく、逆に、４０重量％より多いと粘
度が上昇して成形性が悪くなる。特に、人造大理石用に
は、添加量は１〜２０重量％が好ましく、３〜１５重量
％が更に好ましい。添加量が１重量％より少ないと補強
効果がなく、２０重量％より多いと透明性が著しく低下
する。

【００１５】硬化剤としては、例えば、ｔ─ブチルパー
オキシベンゾエート、ベンゾイルパーオキサイド、メチ
ルエチルケトンパーオキサイド、ジクミルパーオキサイ
ド、ｔ─ブチルパーオキシ─２─エチルヘキサノエー
ト、１，１─ジ─ｔ─ブチルパーオキシシクロヘキサ
ン、ｔ─パーオキシ─イソプロピルカーボネート等、熱
硬化性樹脂に対する硬化剤として公知の有機過酸化物が
使用される。

【００１６】内部離型剤としては、例えば、ステアリン
酸、ステアリン酸亜鉛等の高級脂肪酸や高級脂肪酸塩、
アルキルリン酸エステル等が使用される。

【００１７】増粘剤は、不飽和ポリエステル樹脂が有す
る水酸基、カルボキシル基、エステル基等と化学的に結
合し、線状又は一部交差結合を生ぜしめて分子量を増大
させ、不飽和ポリエステル樹脂を増粘させるものであっ
て、例えば、トルエンジイソシアネートの如きジイソシ
アネート類、アルミニウムイソプロポキシド、チタンテ
トラブトキシドの如き金属アルコキシド、酸化マグネシ
ウム、酸化カルシウム、酸化ブリリウムの如き二価金属
の酸化物、水酸化カルシウムの如き二価金属の水酸化物
等が使用される。

【００１８】不飽和ポリエステル樹脂に、補強材、無機
質充填材を加えた樹脂組成物に、通常、硬化剤、内部離
型剤、増粘剤、必要に応じて抗酸化剤、硬化促進剤、重
合禁止剤、顔料、低収縮剤を加え、ヘンシェルミキサー
等で混合混練した後バルク状に一体化し、樹脂組成物の
揮発性成分の揮発を防止するためポリエチレンフィルム
等の離型フィルムで覆って、熟成し、通常、半日〜２日
間、３０〜５０℃の温度条件下に材料を置くことにより
１００万ポイズ以上に増粘し、半固化状にして、ＢＭＣ
とする。

【００１９】本発明においては、減圧下で可動型を少な
くともＢＭＣの一部に接触させ、後に図で示すように、
未だ可動型と接触していないＢＭＣの部分に共重合性単
量体の蒸気泡を発生させた状態としてある型を閉じる。

【００２０】スチレンに代表される共重合性単量体の蒸
気泡を発生させる際の条件は、硬化剤の半減期温度にも
よるが、通常、減圧度としては−１００〜−７６０ｍｍ
Ｈｇ、型温度としては１００〜１６０℃の範囲が好まし
い。かかる泡の発生量は、減圧度、可動型の移動速度、
型の加熱温度を変えることにより調節することができ
る。

【００２１】このような泡が、型を閉じる際に型内に流
動し、流動末端部や曲り部等のよどみ部に滞留して、型
が完全に閉じ加圧成形されることにより、得られる成形
品の流動末端部や曲り部等に流れ模様となって現れる。

【００２２】以下、本発明の熱硬化性樹脂異形成形品の
製造方法を図面を参照して説明する。図１は本発明の一
例であるミニバス（熱硬化性樹脂異形成形品）の製造方
法に使用する型を示す断面図、図２〜図４はその製造工
程を説明する断面図、図５はそれにより得られたミニバ
スを示す斜視図である。図１に示す如く、型１は下型
（固定型）１１と上型（可動型）１２からなる。

【００２３】下型１１には、成形すべきミニバスの底壁
外面形成部１１１と、側壁外面成形部１１２と、鍔部下
面形成部１１３と、下がり壁内面形成部１１４と、下が
り壁下面形成部１１５と、段部１１６が形成されていい
る。又、段部１１６から型外部に通じる減圧路１１７が
形成されている。

【００２４】上型１２には、成形すべきミニバスの底壁
内面形成部１２１と、側壁内面形成部１２２と、鍔部上
面形成部１２３と、下がり壁外面形成部１２４と、段部
１２５が形成されている。

【００２５】そして、下型１１と上型１２の型面間に、
閉型時に、成形すべきミニバスの外形に対応する内形を
有するキャビティ１３が形成されている。又、下型１１
の上部外面と上型１２の段部１２５の側面との間にはＯ
─リング１４を介在させるようにして型を閉じていき、
減圧路１１７から空気を吸引することにより、型１を完
全に閉じるまでにキャビティ１３内を減圧にすることが
できるようにされている。

【００２６】まず、図２に示す如く、下型１１及び上型
１２を加熱状態となし、上型１２を上昇させた状態に
て、下型１１の型面上にＢＭＣ２を供給後、上型１２を
一定の移動速度にて下型１１上に下降移動させていく。
この際、下型１１の上部外面と上型１２の段部１２５の
側面との間にＯ─リング１４を介在させるようにしたシ
ール位置にて、上型１２の下降移動を一旦停止し、減圧
路１１７から図示しない真空ポンプにより空気を吸引す
ることにより、キャビティ１３内を減圧にし、真空ポン
プを止める。

【００２７】そして、図３に示す如く、再び上型１２の
底壁内面形成部１２１及び側壁内面形成部１２２をＢＭ
Ｃの一部に接触させ、未だ可動型と接触していないＢＭ
Ｃ２の、成形品の表面を形成することとなる先端部分２
１等に共重合性単量体の蒸気泡を発生させた状態とな
す。引き続いて、上型１２を下型１１上に下降移動させ
ていって、図４に示す如く、完全に型を閉じ、図示しな
いプレス機により一定の成形圧力にて所定時間加圧成形
し、図５に示す如き、流動末端部や曲り部等に流れ模様
３１を有するミニバス３を得る。

【００２８】

【作用】本発明の熱硬化性樹脂異形成形品の製造方法
は、共重合性単量体を含む不飽和ポリエステル樹脂と、
補強材と、無機質充填材とからなるバルク・モールディ
ング・コンパウンドを加熱状態の固定型と可動型とから
なる型内に供給し型を閉じて加圧成形する熱硬化性樹脂
異形成形品の製造方法であって、固定型内に上記コンパ
ウンドを供給後、可動型を移動させて減圧下にて型を閉
じる際に、可動型を少なくとも上記コンパウンドの一部
に接触させ、未だ可動型と接触していない上記コンパウ
ンドの、成形品の表面を形成することとなる部分に共重
合性単量体の蒸気泡を発生させた状態となした後に完全
に型を閉じることにより、流動末端部や曲り部等に美麗
で深み感のある流れ模様を有する熱硬化性樹脂異形成形
品を得ることができる。

【００２９】その理由は未だ充分に明らかではないが、
ＢＭＣ中の共重合性単量体が成形品表面を形成すること
となる部分のＢＭＣに蒸気泡を発生する状態において、
減圧下であることと相俟ってその部分が、他の部分より
極僅かに早く硬化反応が開始され、流れ模様の発現に寄
与しているものと推察される。

【００３０】

【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。実施例１〜４ 不飽和ポリエステル樹脂１００重量部、ガラス粉末（平
均粒径２０μｍ）１２５重量部、水酸化アルミニウム
（平均粒径１５μｍ）１２５重量部、ガラス繊維（長さ
１．５ｍｍ）１３重量部、硬化剤（ターシャリブチルパ
ーオキシベンゾエート）１重量部、内部離型剤（ステア
リン酸亜鉛）３重量部、増粘剤（酸化マグネシウム）１
重量部を計量後、これらをヘンシェルミキサーにて混合
混練し、ポリエチレンラミネートセロハンで包んだ後、
４０℃にて４０時間熟成増粘し、ＢＭＣを作製した。

【００３１】このＢＭＣ４．５ｋｇを、図１に示す如
き、下型１１の温度を１０５℃、上型１２の温度を１３
０℃に加熱した型１の、下型１１の型面に供給し、図２
〜図４を参照して説明した工程に従って、ミニバスの加
圧成形を行って図５に示す如きミニバスを得た。

【００３２】尚、加圧成形は、成形圧力１００ｋｇ／ｍ
ｍ² 、加圧時間１２分で３００トンプレス機にて加圧す
ることにより行った。又、上型１２の移動速度（加圧速
度）及び減圧度を、それぞれ、表１に示すような条件に
種々変えた。尚、所定減圧度に達するには７〜２０秒要
した。

【００３３】得られたミニバスについて、外観を観察す
ることにより流れ模様の出現量を下記の４段階の評価基
準により評価した。 ０：出現なし、１：少し出現、２：かなり出現、３、顕
著に出現。 又、別の試験方法として、図３に示す状態にて、上型１
２の下降を止めた直後に上昇させることより、上型１２
と接触していないＢＭＣ２の先端部分２１の泡の発生面
積を観測し各実施例の比として表した。泡の近辺は光の
乱反射で白色に見える部分があった。以上の結果を表１
に併せて示す。

【００３４】比較例 減圧をしなかったこと、上型１２の移動速度（加圧速
度）を表１に示す条件としたこと以外は実施例１〜４と
同様にして、ミニバスの加圧成形を行い、ミニバスを得
た。そして、実施例１〜４と同様にして評価した結果を
表１に併せて示す。

【００３５】

【表１】

【００３６】表１からも明らかな如く、実施例１〜４の
場合には、いずれも、流れ模様の出現があるのに対し
て、比較例の場合には、流れ模様の出現が全くない。

【００３７】

【発明の効果】本発明の熱硬化性樹脂異形成形品の製造
方法は、上記の如き構成とされているので、高生産性で
且つ美麗で深み感のある流れ模様を有する熱硬化性樹脂
異形成形品を得ることができる

【００３８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に使用する型の例を示す断面図。

【図２】本発明の例の工程を説明する断面図である。

【図３】本発明の例の工程を説明する断面図である。

【図４】本発明の例の工程を説明する断面図である。

【図５】得られたミニバスを示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 型 ２ ＢＭＣ ３ ミニバス １１ 下型（固定型） １２ 上型（可動型） １３ キャビティ １４ Ｏ─リング ３１ 流れ模様 １１７ 減圧路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｋ 105:06 Ｂ２９Ｌ 31:00

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 共重合性単量体を含む不飽和ポリエステ
   ル樹脂と、補強材と、無機質充填材とからなるバルク・
   モールディング・コンパウンドを加熱状態の固定型と可
   動型とからなる型内に供給し型を閉じて加圧成形する熱
   硬化性樹脂異形成形品の製造方法であって、固定型内に
   上記コンパウンドを供給後、可動型を移動させて減圧下
   にて型を閉じる際に、可動型を少なくとも上記コンパウ
   ンドの一部に接触させ、未だ可動型と接触していない上
   記コンパウンドの、成形品の表面を形成することとなる
   部分に共重合性単量体の蒸気泡を発生させた状態となし
   た後に完全に型を閉じることを特徴とする熱硬化性樹脂
   異形成形品の製造方法。