JPH10309755A

JPH10309755A - 繊維強化プラスチック成形品の製造方法

Info

Publication number: JPH10309755A
Application number: JP9121314A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Watanabe; 雅彦渡邊; Kazuyuki Tanaka; 一行田中
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1997-05-12
Filing date: 1997-05-12
Publication date: 1998-11-24

Abstract

(57)【要約】【課題】ＳＭＣを用いて反りやゆがみがなく、光沢
性、平滑性が良好なＳＭＣ成形品を製造する方法を提供
する。【解決手段】プリプレグシートを、ＳＭＣ成形品表面を形成する金型面にプリプレグシートの表面側が接
するように載置し、その上に、成形収縮率が−０．０５
〜＋０．０３％であるシートモールディングコンパウン
ドを重ね、加熱加圧する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、繊維強化プラスチ
ック成形品の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】種々の繊維強化複合材料が航空宇宙、陸
上輸送、船舶、建築土木、工業部品、音響機器、農漁業
資材、スポーツ用品などの種々の分野で広く使用されて
おり、特に複雑な成形品を製造することができ、また生
産性が高いという点でシートモールディングコンパウン
ド（以下ＳＭＣという）を用いた繊維強化プラスチック
成形品（以下ＳＭＣ成形品という）の製造方法が注目さ
れている。

【０００３】ＳＭＣは、通常、不飽和ポリエステル樹脂
に、低収縮剤、増粘剤、さらに、副資材として充填剤、
離型材、硬化触媒、硬化遅延剤、着色剤などを添加して
混合した不飽和ポリエステル樹脂組成物をプラスチック
フィルム上に塗布し、次いで、強化繊維に圧着含浸させ
てシート状とした後、ロール巻きし、室温又は加熱下で
熟成して製造される。

【０００４】ＳＭＣ成形品は、その厚さに応じて一枚又
は２枚以上のＳＭＣを金型に装填し、プレス成形法によ
り所定の形状に高温プレス成形することにより製造され
る。そして、絵柄模様を有するＳＭＣ成形品の製造方法
としては、模様等をあらかじめ印刷した織布、不織布を
用いたプリプレグシートを用いてＳＭＣと加熱・加圧一
体成形し、浴槽を製造する方法（特開昭５０−９６６５
６号公報参照）、模様、柄、色彩などの少なくともいず
れかを付与した布に透明な合成樹脂を含浸させたシート
をＳＭＣと一体成形して、フランジ表面又は内面に模様
付けした浴槽を製造する方法（特開昭５３−１４６７６
９号公報参照）、樹脂含浸可能な絵柄模様を有するガラ
ス繊維シートと成形材料とを金型により加圧加熱する
際、成形材料中の溶融樹脂を絵柄模様付ガラス繊維シー
トを通り抜けさせ、表面に透明層を形成することを特徴
とする強化プラスチック成形品の製造方法（特開昭５４
−３３５７１号公報参照）、模様が施された含浸性シー
トに熱硬化性樹脂を含浸したプリプレグシートとストラ
ンドマットを用いたＳＭＣとを熱圧成形して絵柄模様の
あるパネルを製造する方法（特開昭６２−１５２７３３
号公報参照）などが知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、これら従来
の製造方法においては、製造のハイサイクル化、絵柄模
様の保護、表面の耐摩耗性の向上が図られるが、得られ
たＳＭＣ成形品は平滑性、光沢性に乏しく、したがっ
て、美観に劣り高い意匠性が得られないという課題があ
った。

【０００６】請求項１記載の発明は、ＳＭＣを用いて反
りやゆがみがなく、光沢性、平滑性が良好なＳＭＣ成形
品を製造する方法を提供することを課題とする。また、
請求項に記載の発明は、請求項１記載の発明の課題に加
えて、絵柄模様を有するＳＭＣ成形品を製造する方法を
提供することを課題とする。さらに、請求項３に記載の
発明は、かかる製造方法に好適なＳＭＣを提供すること
を課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のうち、請求項１
に記載の発明は、プリプレグシートを、ＳＭＣ成形品表
面を形成する金型面にプリプレグシートの表面側が接す
るように載置し、その上に、成形収縮率が−０．０５〜
＋０．０３％であるシートモールディングコンパウンド
を重ね、加熱加圧することを特徴とするＳＭＣ成形品の
製造方法である。

【０００８】ここで、成形収縮率とは、ＳＭＣを金型を
用いて成形した後、２３℃に放冷したときの金型寸法と
ＳＭＣ成形品寸法との差を百分率で表したものであり、
数２に示す数式により求めることができる。

【０００９】

【数２】Ｓ＝（Ｌ₀−Ｌ）×１００／Ｌ₀ ただし、Ｓ：成形収縮率、Ｌ₀ ：２３℃における金型寸
法、Ｌ：２３℃におけるＳＭＣ成形品寸法

【００１０】成形収縮率が−０．０５％未満であると、
成形後の脱型がしにくくなり、作業性が低下し、また、
＋０．０３％を超えると、ＳＭＣ成形品表面の平滑性、
光沢性が得られず、また、ＳＭＣ成形品が反ったりゆが
んだりする。このことから、成形収縮率は、−０．０３
〜０．０２％であるのがより好ましい。

【００１１】次に、請求項２に記載の発明は、透明な硬
化物となる熱硬化性樹脂組成物と繊維基材からなり、か
つ、絵柄模様を有するプリプレグシート繊維基材に透明
な熱硬化性樹脂を含浸して得られ、かつ、絵柄模様を有
するプリプレグシートを用いるＳＭＣ成形品の製造方法
である。

【００１２】さらに、請求項３に記載の発明は、請求項
１又は２に記載のＳＭＣ成形品の製造方法において、Ｓ
ＭＣとして、不飽和ポリエステル樹脂、重合性単量体及
び飽和ポリエステル樹脂を必須成分とし、不飽和ポリエ
ステル樹脂の配合量をａ重量部、重合性単量体の配合量
をｂ重量部、飽和ポリエステル樹脂の配合量をｃ重量部
とするとき、不飽和ポリエステル樹脂、重合性単量体及
び飽和ポリエステル樹脂を、数１の（１）及び（２）を
満足する範囲で配合してなるＳＭＣ用樹脂組成物を用い
てなるＳＭＣを用いるＳＭＣ成形品の製造方法である。

【数３】０．４≦ｂ／（ａ＋ｃ）≦１．１（１）０．３≦ｃ／ａ≦０．６（２）

【００１３】ａ、ｂ及びｃの数値がこの範囲を逸脱する
と、ＳＭＣ成形品の優れた表面平滑性が得られない。こ
のことから、不飽和ポリエステル樹脂、重合性単量体及
び飽和ポリエステル樹脂の配合量を数４の（３）及び
（４）を満足する範囲で配合するのがより好ましい。

【数４】０．４５≦ｂ／（ａ＋ｃ）≦０．７５（３）０．３５≦ｃ／ａ≦０．５（４）

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明において用いられるプリプ
レグシートとしては、透明な硬化物となる熱硬化性樹脂
組成物と繊維基材からなり、常温で又は加熱して適度な
硬化状態にされたものが用いられる。プリプレグシート
は、例えば、２枚のプラスチックフィルムの間に、繊維
基材及び透明な硬化物となる熱硬化性樹脂組成物を置
き、プラスチックフィルムの上からロール加圧して透明
な硬化物となる熱硬化性樹脂組成物を繊維基材に含浸さ
せ、常温で又は加熱して適度な硬化状態にさせて製造す
ることができる。より具体的には、繊維基材及び透明な
硬化物となる熱硬化性樹脂組成物をこの順に、又はその
逆順に、又は、透明な硬化物となる熱硬化性樹脂組成
物、繊維基材及び透明な硬化物となる熱硬化性樹脂組成
物をこの順に、１枚のプラスチックフィルム上に載置
し、その上にもう１枚のプラスチックフィルムを重ねて
その上からロール加圧して透明な硬化物となる熱硬化性
樹脂組成物を繊維基材に含浸させ、常温で又は加熱して
適度な硬化状態にさせてプリプレグシートとされる。

【００１５】繊維基材としては不織布が好ましい。具体
的には、ポリエステル、ナイロン、アクリル、セルロー
ス誘導体などの有機繊維などからなるものが使用でき
る。単位面積当たりの重量が１０〜１２０ｇ／ｍ²のも
のが好ましく、２０〜８０ｇ／ｍ²であるものがより好
ましい。単位面積当たりの重量が１０／ｍ²未満である
とより小さいと成形時にプリプレグシートの破れが多く
なり、外観が悪くなる傾向にある。また、単位面積当た
りの重量が１２０ｇ／ｍ² を超えると、プリプレグシー
トとＳＭＣとの密着性がわるくなる傾向にある。繊維基
材としては、前記したものの他にガラス繊維からなる織
布、不織布、フェルト、マットなども使用できる。

【００１６】プリプレグシートを製造するときに用いら
れるプラスチックフィルムとしては、耐熱性及び剥離性
を有し、かつ繊維基材に含浸する熱硬化性樹脂に不溶で
あれば特に制限はなく、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂
などのプラスチックのフィルムが使用できる。

【００１７】絵柄模様を有するプリプレグシートは、あ
らかじめ印刷などを施した絵柄模様付き繊維基材を用い
ることにより得ることができる。繊維基材への絵柄模様
の印刷方法は、凸版印刷、凹版（グラビア）印刷、オフ
セット印刷、シルク印刷などいずれのものでもよい。絵
柄模様の印刷に用いられるインキは、不飽和ポリエステ
ル樹脂、アクリル樹脂、ニトロセルロース系の樹脂など
に顔料や染料を混合したものなどが好ましい。このよう
なインキの市販品としては、例えば、ＮＬ−ＡＬＦＡ
（ザ・インクテック社製、商品名）、ＳＡＭ、ＢＣ耐
熱、ＮＣ、化Ｘ（以上、いずれも昭和インク工業所製、
商品名）等が挙げられる。

【００１８】また、絵柄模様を含む転写層が形成されて
いる剥離性支持体シート又はフィルムから絵柄模様を転
写することによっても得ることができる。例えば、プリ
プレグシートを製造するときに用いるプラスチックフィ
ルムの一方に、転写層が形成されている剥離性支持体シ
ート又はフィルムを用い、転写層が形成されている面を
上向きにし、その上に繊維基材を重ね合わせ、さらにそ
の上に透明な硬化物となる熱硬化性樹脂組成物を載置
し、これをもう一枚のプラスチックフィルムにて被覆し
てこの上からロール加圧により透明な硬化物となる熱硬
化性樹脂組成物を繊維基材に含浸させ、常温で又は加熱
して適度な硬化状態にさせた後、剥離支持体シート又は
フィルムを剥離して、転写層を透明な硬化物となる熱硬
化性樹脂組成物の樹脂面に転写させて得ることができ
る。

【００１９】絵柄模様を含む転写層が形成される剥離性
支持体シート又はフィルムとしては、耐熱性、剥離性を
有し、かつ繊維基材に含浸する熱硬化性樹脂に不溶であ
れば特にに制限はなく、前記したプラスチックフィル
ム、アルミニウムはくなどの金属はく、金属はくを他の
フィルムと貼り合わせたものがあり、また、紙やプラス
チックフィルムの表曲に離型性のある樹脂を塗布したも
のであってもよい。剥離性支持体シート又はフィルムに
絵柄模様を含む転写層を形成するための模様付け用イン
キは、前記繊維基材に絵柄模様を印刷するために用いら
れるものと同じものが使用できる。

【００２０】絵柄模様の形成方法にかかわらず、絵柄模
様としては、木目柄、石目柄、布目柄などの天然物の絵
柄、幾何学模様、文字、記号など、どのようなものであ
ってもよい。

【００２１】透明な硬化物となる熱硬化性樹脂組成物を
構成する熱硬化性樹脂としては、硬化物に透明性が要求
されるので、不飽和ポリエステル樹脂又はビニルエステ
ル樹脂が好ましい。不飽和ポリエステル樹脂又はビニル
エステル樹脂を、重合性単量体に溶解し、硬化剤などを
配合して、透明な硬化物となる熱硬化性樹脂組成物とさ
れる。

【００２２】ここで用いられる不飽和ポリエステル樹脂
は、不飽和多塩基酸と多価アルコールとの重縮合により
得られる。必要に応じて、不飽和多塩基酸以外の多塩基
酸、例えば、飽和多塩基酸が併用される。

【００２３】不飽和多塩基酸としては、通常、不飽和二
塩基酸、例えば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、
シトラコン酸、クロルマレイン酸等が用いられる。なか
でも、不飽和ポリエステル樹脂製造に常用されているマ
レイン酸又はフマル酸を必須成分とすることが好まし
い。これらは、その酸無水物を使用することができる。
不飽和二塩基酸は、通常、不飽和ポリエステル樹脂製造
において用いられている多塩基酸成分１モル中に、０．
３〜１．０モルの範囲で用いられるのが好ましい。不飽
和多塩基酸以外の多塩基酸としては、イソフタル酸、フ
タル酸、無水フタル酸、テレフタル酸、ニトロフタル
酸、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、ハロゲン化無水フタル酸、シュウ
酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸等が
挙げられ、これらの酸無水物を使用してもよい。多価ア
ルコールとしては、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、ジプロピレングリコ
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、ネオペンチルグリコー
ル、トリメチロールプロパン、水素化ビスフェノール
Ａ、ビスフェノールＡのアルキレンオキサイド付加物な
どが挙げられる。

【００２４】不飽和ポリエステル樹脂は、ゲル浸透クロ
マトグラフィーを用いて標準ポリスチレン換算で求めら
れる重量平均分子量（以下、重量平均分子量という）が
８，０００〜５０，０００の範囲内、好ましくは１０，
０００〜４５，０００の範囲内から適宜選択される。ま
た、酸価は５〜４０ＫＯＨｍｇ／ｇの範囲内、好ましく
は、１０〜２５ＫＯＨｍｇ／ｇの範囲内から適宜選択さ
れる。これらの範囲は、常用されている不飽和ポリエス
テル樹脂の重量平均分子量及び酸価の範囲内である。

【００２５】ビニルエステル樹脂は、エポキシ樹脂と不
飽和一塩基酸とを反応させて得られる。エポキシ樹脂と
しては市販品を用いることができる。用いられる市販品
としては、例えば、エピコート８２８、１００１、１５
２、１５４（以上シェルケミカル社商品名）、アラルダ
イトＡＥＲ２８０、６０７１（以上旭チバ株式会社商品
名）、エピクロン８５０、８６０、１０５０（以上大日
本インキ化学工業株式会社商品名）、エポミックＲ−１
４０、３０１（以上三井石油化学株式会社商品名）、Ｄ
ＥＮ−４３１、４３８、４３９（以上ダウ・ケミカル社
商品名）等が挙げられる。不飽和一塩基酸としては、ア
クリル酸、メタクリル酸が代表的で、その他にもアクリ
ル酸エステル、メタクリル酸エステルが挙げられる。不
飽和一塩基酸は、エポキシ樹脂のエポキシ基１モルに対
して、不飽和一塩基酸のカルボキシル基が０．９〜１．
２モルの範囲で反応させる。この範囲は、通常、ビニル
エステル樹脂製造において採用されている条件である。

【００２６】ビニルエステル樹脂は、重量平均分子量が
５００〜５，０００の範囲内、好ましくは、８００〜
４，０００の範囲内で適宜選択される。また、酸価は
０．１〜４０ＫＯＨｍｇ／ｇの範囲内、好ましくは、５
〜２０ＫＯＨｍｇ／ｇの範囲内で適宜選択される。これ
らの範囲は、常用されているビニルエステル樹脂の重量
平均分子量及び酸価の範囲内である。

【００２７】重合性単量体としては、スチレン、ビニル
トルエン、α−メチルスチレン、クロルスチレン、ジク
ロルスチレン、ジビニルベンゼン、ｔ−ブチルスチレン
等の芳香族ビニル系単量体、メタクリル酸メチル、メタ
クリル酸エチル、メタクリル酸ブチル等のメタクリル酸
アルキルエステル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチ
ル、アクリル酸ブチル等のアクリル酸アルキルエステ
ル、ネオペンチルグリコ−ルジメタクリレート、ペンタ
エリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリス
リトールペンタメタクリレート、ジペンタエリスリトー
ルヘキサメタクリレ−ト等の多価アルコールのメタクリ
ル酸エステル、ネオペンチルグリコールジアクリレー
ト、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペン
タエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリス
リトールヘキサアクリレートなどの多価アルコールのメ
タクリル酸エステル、ジアリルフタレート、トリアリル
シアヌレート、アクリロニトリルなどが挙げられる。

【００２８】プリプレグシートの硬化状態は硬化剤の選
択（場合により２種類以上の硬化剤を組み合せる）、硬
化剤の配合量、硬化条件等を適当に決定することによっ
て調整することができる。硬化剤の具体的な例として
は、メチルエチルパーオキサイド、アセチルアセトンパ
ーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、メチルイソ
ブチルケトンパーオキサイド、ｔ−ブチルパーベンゾエ
ート、ジクミルパーオキサイドなどの有機過酸化物が挙
げられる。硬化剤の配合量は、熱硬化性樹脂と重合性単
量体の合計量１００重量部に対して０．５〜３重量部が
好ましい。硬化剤の配合量が０．５重量部未満であると
硬化不充分となる傾向にある。また硬化剤の配合量が３
重量部を超えても効果は変わらずコスト高となる。

【００２９】ここで、適度な硬化状態とは、プリプレグ
シートがその形状を保持でき、べとつかず、さらに、完
全硬化時にＳＭＣとの接着を可能にするだけの反応基
（架橋点）を残している状態のことである。さらに、成
形時に、型の凹凸形状、目地部分に追従でき、流出、ク
ラック破壊、シート破れなどを起こさない程度の強度と
柔軟性を有していることが好ましい。このことから、プ
リプレグシートの硬化度を５０〜９５％とすることが好
ましく、７０〜９０％とすることが特に好ましい。硬化
方法としては、特に制限はないが、加熱硬化によるとき
は、４０〜８０℃の乾燥炉などに入れて行うのが一般的
である。

【００３０】なお、硬化度は次のようにして求められ
る。プリプレグシートの製造に用いられる熱硬化性樹脂
組成物をガラス板上に約２００μｍ厚さに塗布したもの
を数枚用意し、プラスチックフィルムで覆い、所定の温
度で時間を変えて（例えば、１０分、２０分、３０分）
加熱する。加熱前の熱硬化性樹脂組成物及び加熱後の熱
硬化性樹脂組成物について、それぞれ示差走査熱量測定
装置〔例えば、ＤｕＰｏｎｔ９９００Ｔｈｅｒｍ
ａｌＡｎａｌｙｚｅｒ（ＤｕＰｏｎｔＣｏ．，
製）〕を用いて反応熱容量を測定する。加熱前の熱硬化
性樹脂組成物の反応熱容量をＡ、加熱後の熱硬化性樹脂
組成物の反応熱容量をＢとして、数５にしたがって反応
率αを求める。

【数５】α（％）＝（Ａ−Ｂ）×１００／Ａ

【００３１】得られた反応率αを加熱時間に対してプロ
ットして、加熱時間に対する反応率の検量線を作成す
る。プリプレグシートの硬化度は、所定温度での加熱時
間から上記検量線により加熱時間に対応する反応率を求
め、これを硬化度とする。

【００３２】プリプレグシートの製造において、透明な
硬化物となる熱硬化性樹脂組成物は、単位面積当たりの
重量が１００〜１，０００ｇ／ｍ² の範囲となるように
するのが好ましい。１００ｇ／ｍ² 未満であると、表面
の光沢が悪くなるほか、ＳＭＣとの密着性が悪くなる傾
向にある。また、１，０００ｇ／ｍ² を超えると、成形
時にクラックの発生が多くなる傾向にある。このことか
ら、単位面積当たりの重量は、３００〜６２０ｇ／ｍ²
の範囲となるようにするのがより好ましい。また、プリ
プレグシートの厚みは、プラスチックフィルムや剥離支
持体シート又はフイルムを除いて１００〜８００μｍの
範囲であることが好ましく、さらに２００〜５００μｍ
の範囲であることがより望ましい。プリプレグシートが
薄すぎると表面の光沢性に欠け、所望の意匠性が得られ
ず、また厚すぎると成形時にクラックの発生が多くな
り、外観の低下を生じる。

【００３３】ＳＭＣに用いられる不飽和ポリエステル樹
脂としては、プリプレグシートの製造に用いたものと同
様の不飽和ポリエステル樹脂を用いることができる。た
だし、重量平均分子量については、５，０００〜２０，
０００の範囲内であることが好ましく、７，０００〜１
５，０００の範囲内であることがより好ましい。また、
酸価については、１０〜４０ＫＯＨｍｇ／ｇの範囲内で
あることが好ましく、１５〜３５ＫＯＨｍｇ／ｇの範囲
内であることがより好ましい。重量平均分子量が５，０
００未満であると、成形品の強度が低下する傾向にあ
り、２０，０００を超えると樹脂の粘度が高くなってＳ
ＭＣ作製時の作業性を損なう傾向にある。酸価が１０Ｋ
ＯＨｍｇ／ｇ、未満であるとＳＭＣがべたつく傾向にあ
って作業性を悪くし、４０ＫＯＨｍｇ／ｇを超えると成
形品が型から離れにくくなる傾向にある。

【００３４】ＳＭＣに用いられる重合性単量体として
は、プリプレグシートの製造に用いたものと同様の重合
性単量体を用いることができる。ただし、価格や作業性
などの観点から、重合性単量体成分の総量の少なくとも
７０重量％をスチレンとすることが好ましい。

【００３５】ＳＭＣに用いられる飽和ポリエステル樹脂
は、飽和多塩基酸と多価アルコールとを反応させて得ら
れる。飽和多塩基酸としては、不飽和ポリエステル樹脂
の合成において不飽和多塩基酸と併用される多塩基酸を
用いることができる。飽和ポリエステル樹脂は、低収縮
剤として作用する。

【００３６】ここで用いられる飽和ポリエステル樹脂
は、重量平均分子量が、７，０００〜３０，０００の範
囲内であることが好ましい。１０，０００〜２５，００
０の範囲内であることがより好ましい。重量平均分子量
が７，０００未満であるとＳＭＣ成形品の収縮を適正に
する作用が不充分となり、表面平滑性が悪くなる傾向に
ある。また重量平均分子量が３０，０００を超える
と、粘度が高すぎてＳＭＣを製造するとき含浸性が劣る
ようになる。このことから、飽和ポリエステル樹脂は、
重量平均分子量が、１０，０００〜２５，０００の範囲
内であることがより好ましい。

【００３７】ＳＭＣを製造するとき、不飽和ポリエステ
ル樹脂、重合性単量体及び飽和ポリエステル樹脂のほ
か、通常、充填剤が使用される。充填剤としては、例え
ば、炭酸カルシウム、水酸化アルムニウム、クレー、ア
ルミナ粉、タルク、シリカ粉、ガラス粉などが挙げられ
るが、価格及び多量充填性の点から、炭酸カルシウムを
用いることが好ましい。充填剤は、前記ａ、ｂ及びｃの
総量１００重量部に対して、１００〜３００重量部の範
囲内で配合されるのが好ましい。１００重量部未満であ
ると、低収縮効果が少なく充分な表面平滑性が得られに
くくなる。また、３００重量部を超えるとＳＭＣ用樹脂
組成物の粘度が高すぎてＳＭＣを製造するとき含浸性が
劣るようになり、得られるＳＭＣ成形品の機械的特性が
低下する傾向を示すようになる。このことから、充填剤
の配合量は、不飽和ポリエステル樹脂、重合性単量体及
び飽和ポリエステル樹脂の総量１００重量部に対して、
１５０〜２５０重量部の範囲内で配合されるのがより好
ましい。

【００３８】ＳＭＣには、硬化触媒が配合される。配合
される硬化触媒としては、ｔ−ブチルパーオキシベンゾ
エート、ｔ−へキシルパーオキシベンゾエート、ベンゾ
イルパーオキシド、ジ−ｔ−ブチルハイドロパーオキシ
ド、ｔ−ブチルパーオクテート、２，５−ジメチル−
２，５−ジ−（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン及び
２，５−ジメチルヘキシル−２，５−ジ（パーオキシベ
ンゾエート）などの有機過酸化物が挙げられる。通常の
成形時間で良好な表面平滑性を得るためには、ｔ−ブチ
ルパーオキシベンゾエート若しくはｔ−ヘキシルパーオ
キシベンゾエートを単独で、又は、他の硬化触媒と併用
して用いることが好ましい。硬化触媒の使用量は、通常
ＳＭＣで使用されている、前記ａ、ｂ及びｃの総量１０
０重量部に対して、０．５〜３重量部の範囲から適宜選
択される。

【００３９】硬化剤のほか、必要に応じてさらに他の低
収縮剤を配合してもよい。低収縮剤としては、従来のＳ
ＭＣで汎用的に用いられている熱可塑性樹脂系のものを
そのまま用いることができる。具体的にはポリブタジエ
ン、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリスチレン、ポ
リイソプレン、ポリクロロプレンなどのゴム状重合体、
ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリカプロラクタム、
ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸メチルなどが挙げ
られる。本発明の効果への影響及び入手が容易で安価な
点からスチレン−ブタジエン共重合体が最も好ましい。
市販品としては、カリフレックスＴＲ−ＫＸ４１０Ｓ及
びＤＸ−１３００（シェル社、商品名）、ＺＦＴ−１３
００及びＺＦＴ−５０００（日本ゼオン株式会社、商品
名）などが挙げられ、重量平均分子量が５０，０００〜
５００，０００の範囲内であることが好ましく、１０
０，０００〜３００，０００の範囲内であることがより
好ましい。重量平均分子量が上記の範囲より小さいとＳ
ＭＣ成形品の機械的特性及び低収縮効果が充分に得られ
にくく、また重量平均分子量が上記の範囲より大きい
と、粘度が高くなりすぎて含浸性に劣るようになる。

【００４０】このほか、増粘剤、硬化遅延剤、離型剤、
着色剤、強化材などを添加してもよい。増粘剤として
は、２価の金属酸化物、又は、２価の金属水酸化物、例
えば、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化カ
ルシウム、水酸化カルシウム等が挙げられる。これらは
単独でもしくは併用して用いられる。増粘剤の使用量
は、前記ａ、ｂ及びｃの総量１００重量部に対して、７
重量部以下であることが好ましく、使用する場合０．１
重量部以上使用することが好ましい。増粘剤の使用量が
０．１重量部未満であると充分な増粘が行われない傾向
にあり、７重量部を超えると成形品の耐熱水性が悪くな
る傾向を示す。

【００４１】硬化遅延剤としては、例えば、ハイドロキ
ノン、ｐ−ベンゾキノン、メチルハイドロキノンなどが
挙げられ、前記ａ、ｂ及びｃの総量１００重量部に対し
て０．１重量部以下であることが好ましく、使用する場
合０．００１重量部以上使用することが好ましい。

【００４２】離型剤としては、ステアリン酸亜鉛が一般
的であり、使用量は、前記ａ、ｂ及びｃの総量１００重
量部に対して５重量部以下であることが好ましく、使用
する場合０．５重量部以上使用することが好ましい。

【００４３】着色剤としては、カーボンブラックなどの
顔料を用いることができ、その使用量は、前記ａ、ｂ及
びｃの総量１００重量部に対して、５重量部以下である
ことが好ましく、使用する場合０．１重量部以上使用す
ることが好ましい。

【００４４】不飽和ポリエステル樹脂、重合性単量体及
び飽和ポリエステル樹脂に、硬化剤その他を配合してＳ
ＭＣ用組成物とし、増粘が進行する前に、補強繊維マッ
ト、カットした補強繊維積層物などの繊維強化材に含浸
させたり、あるいはカット長の短い補強繊維をブレンド
し、ＳＭＣを作製する。繊維強化材の繊維としては、ガ
ラス繊維が最も一般的であるが、ポリエステル繊維、ア
クリル繊維、ポリビニルアルコール繊維、炭素繊維、ポ
リアミド繊維などの繊維のチョップドストランドマッ
ト、ロービングなども使用できる。繊維強化材の使用量
は、ＳＭＣ用組成物の総量１００重量部に対して、常用
されている１０〜５０重量部の範囲で適宜選択される。

【００４５】ＳＭＣ成形品の製造において、下型の成形
面を載置したＳＭＣが覆う面積割合、すなわちチャージ
率は、５０〜１００％の範囲内であることが好ましく、
６０〜１００％の範囲内であることがより好ましい。チ
ャージ率が５０％未満の場合、成形時にプリプレグシー
トの破れ発生が多くなり、外観の低下を招く傾向にあ
る。また、成形温度は１００〜１８０℃の範囲内であ
り、１１０〜１６０℃の範囲内であることがより好まし
い。また、成形圧力は５〜１２ＭＰａの範囲内であり、
８〜１０ＭＰａの範囲内であることがより好ましい条件
である。また、成形時間は１〜１０分程度である。これ
ら成形温度、成形圧力及び成形時間の範囲は、ＳＭＣ成
形品の製造において常用されている条件であり、これら
の範囲の中から適宜選択して製造を行うことができる。
そして、これらの条件とすることにより、良好なＳＭＣ
成形品を製造することができる。

【００４６】

【実施例】次に本発明を実施例により詳細に説明する
が、本発明がこれに限定されるものではない。

【００４７】プリプレグシート用不飽和ポリエステル樹
脂組成物（Ａ）の調製イソフタル酸３２７ｇ（０．４５モル）、プロピレング
リコール９ｇ（０．０２７モル）、ネオペンチルグリコ
ール２９２ｇ（０．６２モル）及びハイドロキノン０．
０５ｇを、温度計、撹拌羽根、不活性ガス導入管、コン
デンサーを備えた１，０００ｍｌの四つ口フラスコに仕
込み、チッ素気流下で２２５℃まで昇温し、常法により
脱水縮合反応を行わせ、酸価が１０ＫＯＨｍｇ／ｇにな
ったところで反応を止めた。

【００４８】これに、無水マレイン酸２３６ｇ（０．５
５モル）、プロピレングリコール１２２ｇ（０．３６７
モル）及びネオペンチルグリコール１３ｇ（０．０２７
モル）を加え、再び２２５℃まで昇温して、脱水縮合反
応を行わせ、酸価が２４ＫＯＨｍｇ／ｇになったところ
で、反応温度を２１５℃に下げ、そのまま反応を続け、
酸価が２０ＫＯＨｍｇ／ｇになったところで反応を止め
て不飽和ポリエステル樹脂を得た。これに、ハイドロキ
ノン０．１ｇを添加しておき、重量平均分子量を求めた
ところ、４０，３００であった。得られた不飽和ポリエ
ステル樹脂６０重量部をスチレンモノマ４０重量部に溶
解し、さらに、硬化剤としてビス−（４−ｔ−ブチルシ
クロヘキシル）パーオキシジカーボネート１．０重量部
を添加してプリプレグシート用不飽和ポリエステル樹脂
組成物（Ａ）を調製した。

【００４９】ＳＭＣ用不飽和ポリエステル樹脂組成物
（Ｂ）の調製無水マレイン酸１５８６ｇ（１．００モル）、プロピレ
ングリコール１４１４ｇ（１．１５モル）及びハイドロ
キノン０．３ｇを、温度計、撹拌羽根、不活性ガス導入
管、コンデンサーを備えた３，０００ｍｌの四つ口フラ
スコに仕込み、チッ素気流下で２１０℃まで昇温し、常
法により脱水縮合反応を行わせ、酸価が２１ＫＯＨｍｇ
／ｇになったところで反応を止め、不飽和ポリエステル
樹脂を得た。これに、ハイドロキノン０．１５ｇを添加
しておき、同様にして重量平均分子量を求めたところ、
８，７００であった。得られた不飽和ポリエステル樹脂
７０重量部をスチレンモノマ３０重量部に溶解してＳＭ
Ｃ用不飽和ポリエステル樹脂組成物（Ｂ）を調製した。

【００５０】ＳＭＣ用飽和ポリエステル樹脂組成物
（Ｃ）の調製アジピン酸６５６ｇ（１．００モル）、エチレングリコ
ール１８２ｇ（０．６５モル）、１，４−ブタンジオー
ル１６２ｇ（０．４０モル）及びハイドロキノン０．１
ｇを、温度計、撹拌羽根、不活性ガス導入管、コンデン
サーを備えた１，０００ｍｌの四つ口フラスコに仕込
み、チッ素気流下で２１５℃まで昇温し、常法により脱
水縮合反応を行わせ、酸価が２４ＫＯＨｍｇ／ｇになっ
たところで、４２６．６ｈＰａに減圧し、そのまま反応
を続け、酸価が５．０ＫＯＨｍｇ／ｇになったところで
反応を止め、飽和ポリエステル樹脂を得た。これに、ハ
イドロキノン０．１ｇを添加しておき、同様にして重量
平均分子量を求めたところ、２７，７００であった。得
られた飽和ポリエステル樹脂６０重量部をスチレンモノ
マ４０重量部に溶解してＳＭＣ用飽和ポリエステル樹脂
組成物（Ｃ）を調製した。

【００５１】プリプレグシート（Ａ−１）の作製ポリウレタン系のインキＮＬ−ＡＬＦＡ（ザ・インクテ
ック社製）を用いて、グラビア印刷法で片面に大理石調
の石目柄の模様を印刷した厚さ５０μｍのポリエステル
フィルムを２２ｃｍ×２２ｃｍの大きさに裁断した。こ
れを模様を印刷した面を上にしてその上に、調製直後の
プリプレグシート用不飽和ポリエステル樹脂組成物
（Ａ）を１５ｇ載せ、その上を厚さ５０μｍのポリエス
テルフィルムで覆い、ローラで押圧して、プリプレグシ
ート用不飽和ポリエステル樹脂組成物（Ａ）を均一に押
し伸ばして脱泡した。このものを７０℃に保持した硬化
炉内にて３０分間硬化させて取り出し、模様を印刷した
ポリエステルフィルムを剥離したところ大理石調の石目
柄の模様が樹脂層に転写されていた。模様を印刷したポ
リエステルフィルムを剥離した面に、２２ｃｍ×２２ｃ
ｍの大きさに裁断したポリエステル樹脂不織布（単位面
積当たりの重量が１５ｇ／ｍ² ）を重ね合せて、さらに
この上にプリプレグシート用不飽和ポリエステル樹脂組
成物（Ａ）を２５ｇ載置し、厚さ５０μｍのポリエステ
ルフィルムで被覆して、同様にローラで押圧して、プリ
プレグシート用不飽和ポリエステル樹脂組成物（Ａ）を
均一に押し伸ばし、同時にポリエステル樹脂不織布に含
浸させた。これを７０℃で２０分間硬化して取り出し
た。このときのプリプレグシート用不飽和ポリエステル
樹脂組成物（Ａ）の硬化度は９０％であった。次に、ポ
リエステルフィルムを２枚とも剥離して、厚さを測定た
ところ４８０μｍであり、ベとつきがなくハンドリング
性に優れていた。上記の方法で得られたプリプレグシー
トを２２ｃｍ×２２ｃｍの大きさに切断してプリプレグ
シート（Ａ−１）を作製した。

【００５２】プリプレグシート（Ａ−２）の作製厚さ５０μｍのポリエステルフィルムの上に調製直後の
プリプレグシート用不飽和ポリエステル樹脂組成物
（Ａ）を１５ｇ載せ、前記のプリプレグシート（Ａ−
１）と同じインキで片面に大理石調の模様を印刷し、大
きさが２２ｃｍ×２２ｃｍのポリエステル不織布を、模
様面を上にして重ね、さらにこの上に、プリプレグシー
ト用不飽和ポリエステル樹脂組成物（Ａ）を１５ｇ載
せ、厚さ５０μｍのポリエステルフィルムで被覆した。
この上から、ローラで押圧し、プリプレグシート用不飽
和ポリエステル樹脂組成物（Ａ）を均一に伸ばして脱泡
すると同時にポリエステル不織布に含浸させた。次いで
７０℃に保持した硬化炉内にて１２分間硬化して取り出
し、プリプレグシートを得た。このときのプリプレグシ
ート用不飽和ポリエステル樹脂組成物（Ａ）の硬化度は
７０％であった。次に、ポリエステルフィルムを２枚と
も剥離して、厚さを測定たところ３１０μｍであり、ベ
とつきがなくハンドリング性に優れていた。上記の方法
で得られたプリプレグシートを２２ｃｍ×２２ｃｍの大
きさに切断してプリプレグシート（Ａ−２）を作製し
た。

【００５３】実施例１ＳＭＣ用不飽和ポリエステル樹脂組成物（Ｂ）６３．０
重量部、ＳＭＣ用飽和ポリエステル樹脂組成物（Ｃ）２
６．０重量部、炭酸カルシウム２００重量部、硬化剤と
してｔ−ブチルパーオキシベンゾエート１．５重量部、
ステアリン酸亜鉛３．０重量部、増粘剤として酸化マグ
ネシウム１．２重量部を混合して、ＳＭＣ用樹脂組成物
とした。このＳＭＣ用樹脂組成物における不飽和ポリエ
ステル樹脂、重合性単量体、及び、飽和ポリエステル樹
脂の配合量の関係は、不飽和ポリエステル樹脂の配合量
をａ重量部、重合性単量体の配合量をｂ重量部、飽和ポ
リエステル樹脂の配合量をｃ重量部とするとき、ｂ／
（ａ＋ｃ）＝０．６８、ｃ／ａ＝０．３５である。ポリ
エチレンフィルムの表面にこのＳＭＣ用樹脂組成物を塗
布したもの２枚を作製し、ＳＭＣ用樹脂組成物を塗布し
た面が向き合うようにし、その間に１インチ長にカット
したガラスロービングを挾むようにして積層した。これ
を４０℃で熟成してＳＭＣを製造した。なお、ガラスロ
ービングは、ＳＭＣ中に２５重量％となるようにした。
また、熟成の条件は、ＳＭＣ用樹脂組成物のみを４０℃
で熟成してブルックフィールド社製ＨＢＴ粘度計により
４０℃で測定したときの粘度が、２０，０００Ｐａ・ｓ
になる条件とした。

【００５４】表面が平らでその大きさが２２ｃｍ×２２
ｃｍである雄型（上型）を有するプレス装置を用いて、
雌型（下型）に、ＳＭＣ５５０ｇをチャージ率（上型の
成形面のうち載置したＳＭＣが覆う割合をいう）が８０
％となるようにチャージし、雄型を締め、雄型温度１４
５℃、雌型温度１４０℃、圧力８ＭＰａの条件で、５分
間加熱加圧して、２２ｃｍ×２２ｃｍ×０．５ｃｍｔの
平板成形品を作製した。また、同じプレス装置を用い、
ＳＭＣチャージした上にプリプレグシート（Ａ−１）を
重ね、雄型を締め、雄型温度１４５℃、雌型温度１４０
℃、圧力８ＭＰａの条件で、５分間加熱加圧して、２２
ｃｍ×２２ｃｍ×０．５ｃｍｔの模様付き平板成形品を
作製した。

【００５５】実施例２プリプレグシート（Ａ−２）を用いて、実施例１と同様
にして模様付き平板成形品を作製した。

【００５６】実施例３ＳＭＣ用不飽和ポリエステル樹脂組成物（Ｂ）５７．０
重量部、ＳＭＣ用飽和ポリエステル樹脂組成物（Ｃ）３
２．０重量部、炭酸カルシウム２１０重量部、硬化剤
１．５重量部、ステアリン酸亜鉛３．０重量部、増粘剤
１．２重量部を混合して、ＳＭＣ用樹脂組成物とした。
このＳＭＣ用樹脂組成物における不飽和ポリエステル樹
脂、重合性単量体、及び、飽和ポリエステル樹脂の配合
量の関係は、不飽和ポリエステル樹脂の配合量をａ重量
部、重合性単量体の配合量をｂ重量部、飽和ポリエステ
ル樹脂の配合量をｃ重量部とするとき、ｂ／（ａ＋ｃ）
＝０．６９、ｃ／ａ＝０．４８である。以下実施例１と
同様にして平板成形品及び模様付き平板成形品を作製し
た。

【００５７】実施例４プリプレグシート（Ａ−２）を用いて、実施例３と同様
にして模様付き平板成形品を作製した。

【００５８】比較例１ＳＭＣ用不飽和ポリエステル樹脂組成物（Ｂ）５８．０
重量部、ＳＭＣ用飽和ポリエステル樹脂組成物（Ｃ）４
２．０重量部、炭酸カルシウム２００重量部、硬化剤
１．５重量部、ステアリン酸亜鉛３．０重量部、増粘剤
１．２重量部を混合して、ＳＭＣ用樹脂組成物とした。
このＳＭＣ用樹脂組成物における不飽和ポリエステル樹
脂、重合性単量体、及び、飽和ポリエステル樹脂の配合
量の関係は、不飽和ポリエステル樹脂の配合量をａ重量
部、重合性単量体の配合量をｂ重量部、飽和ポリエステ
ル樹脂の配合量をｃ重量部とするとき、ｂ／（ａ＋ｃ）
＝０．５２、ｃ／ａ＝０．６２である。以下実施例１と
同様にして平板成形品及び模様付き平板成形品を作製し
た。

【００５９】比較例２ＳＭＣ用不飽和ポリエステル樹脂組成物（Ｂ）９２．０
重量部、ＳＭＣ用飽和ポリエステル樹脂組成物（Ｃ）
８．０重量部、炭酸カルシウム２００重量部、硬化剤
１．５重量部、ステアリン酸亜鉛３．０重量部、増粘剤
１．２重量部を混合して、ＳＭＣ用樹脂組成物とした。
このＳＭＣ用樹脂組成物における不飽和ポリエステル樹
脂、重合性単量体、及び、飽和ポリエステル樹脂の配合
量の関係は、不飽和ポリエステル樹脂の配合量をａ重量
部、重合性単量体の配合量をｂ重量部、飽和ポリエステ
ル樹脂の配合量をｃ重量部とするとき、ｂ／（ａ＋ｃ）
＝０．４５、ｃ／ａ＝０．０８である。以下実施例１と
同様にして平板成形品及び模様付き平板成形品を作製し
た。

【００６０】比較例３ＳＭＣ用不飽和ポリエステル樹脂組成物（Ｂ）５７．０
重量部、ＳＭＣ用飽和ポリエステル樹脂組成物（Ｃ）１
７．０重量部、スチレンモノマ２６．０重量部、炭酸カ
ルシウム２００重量部、硬化剤１．５重量部、ステアリ
ン酸亜鉛３．０重量部、増粘剤１．２重量部を混合し
て、ＳＭＣ用樹脂組成物とした。このＳＭＣ用樹脂組成
物における不飽和ポリエステル樹脂、重合性単量体、及
び、飽和ポリエステル樹脂の配合量の関係は、不飽和ポ
リエステル樹脂の配合量をａ重量部、重合性単量体の配
合量をｂ重量部、飽和ポリエステル樹脂の配合量をｃ重
量部とするとき、ｂ／（ａ＋ｃ）＝１．００、ｃ／ａ＝
０．２６である。以下実施例１と同様にして平板成形品
及び模様付き平板成形品を作製した。

【００６１】比較例４ＳＭＣ用不飽和ポリエステル樹脂組成物（Ｂ）５０．０
重量部、ＳＭＣ用飽和ポリエステル樹脂組成物（Ｃ）
８．０重量部、スチレンモノマ４２．０重量部、炭酸カ
ルシウム２００重量部、硬化剤１．５重量部、ステアリ
ン酸亜鉛３．０重量部、増粘剤１．２重量部を混合し
て、ＳＭＣ用樹脂組成物とした。このＳＭＣ用樹脂組成
物における不飽和ポリエステル樹脂、重合性単量体、及
び、飽和ポリエステル樹脂の配合量の関係は、不飽和ポ
リエステル樹脂の配合量をａ重量部、重合性単量体の配
合量をｂ重量部、飽和ポリエステル樹脂の配合量をｃ重
量部とするとき、ｂ／（ａ＋ｃ）＝１．５１、ｃ／ａ＝
０．１４である。以下実施例１と同様にして平板成形品
及び模様付き平板成形品を作製した。

【００６２】得られた平板成形品６種類について、表面
平滑性、６０度鏡面光沢度、成形収縮率、及び、ガラス
繊維目の発生状態を調べた。その結果を表１に示す。ま
た模様付き平板成形品８種類について、表面平滑性及び
６０度鏡面光沢度を調べた。その結果を表２に示す。な
お、試験法は以下に示す通りとした。

【００６３】表面平滑性：表面平滑性測定装置（米国Ａ
ｓｈｌａｎｄ社製、ローリア（商品名））を用い、２０
ｃｍ×２０ｃｍの面積について測定した。なお、測定値
はｉｎｄｅｘＮｏ．であり、数値が小さいほど平滑性
が良好であることを示す。成形収縮率：金型の寸法及び成形品の寸法を２３℃で測
定して、数２にしたがって計算した。６０度鏡面光沢度：ＪＩＳＫ７１０５に準じて、屈
折率１．５６７のガラス表面を基準面とし、この場合の
値を１００％として、６０度鏡面光沢度を測定した。ガラス繊維目（表１ではガラス目と表示）の発生状態：
目視で観察した。

【００６４】

【表１】 ─────────────────────────────────── 実施例比較例１３１２３４ ─────────────────────────────────── 表面平滑性 80 75 120 130 110 120 ６０度鏡面光沢度（％） 94 93 68 84 80 77 成形収縮率（％） -0.01 -0.03 -0.06 0.10 0.05 0.07 ガラス目小小多多多多 ───────────────────────────────────

【００６５】

【表２】 ─────────────────────────────────── 実施例比較例１２３４１２３４ ─────────────────────────────────── 表面平滑性 85 83 80 85 125 140 115 130 ６０度鏡面光沢度（％） 91 90 92 89 65 70 75 71 ───────────────────────────────────

【００６６】

【発明の効果】本発明により、表面平滑性及び表面の光
沢度に優れたＳＭＣ成形品を製造できる。本発明によれ
ば、成形後の成形品の反りやゆがみなどの変形がほとん
どなく、意匠性が高く美観に優れたＳＭＣ成形品を製造
できる。したがって、請求項２に記載の発明によれば、
意匠性が高く美観に優れ、表面に絵柄模様を有するＳＭ
Ｃ成形品を製造できる。

【００６７】本発明は、壁パネル、防水パン、カウンタ
ーなどの住宅機材を始め自動車部品や、電機・電子部
品、船舶・舟艇及び車両などの輸送機器部品など高い意
匠性が要求される部材の製造に好適である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プリプレグシートを、成形品表面を形成
する金型面にプリプレグシートの表面側が接するように
載置し、その上に、成形収縮率が−０．０５〜＋０．０
３％であるシートモールディングコンパウンドを重ね、
加熱加圧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】プリプレグシートが、透明な硬化物とな
る熱硬化性樹脂組成物と繊維基材からなり、かつ、絵柄
模様を有するプリプレグシートである請求項１に記載の
繊維強化プラスチック成形品の製造方法。
【請求項３】シートモールディングコンパウンドが、
不飽和ポリエステル樹脂、重合性単量体及び飽和ポリエ
ステル樹脂を必須成分とし、不飽和ポリエステル樹脂の
配合量をａ重量部、重合性単量体の配合量をｂ重量部、
飽和ポリエステル樹脂の配合量をｃ重量部とするとき、
不飽和ポリエステル樹脂、重合性単量体及び飽和ポリエ
ステル樹脂を、数１の（１）及び（２）を満足する範囲
で配合してなるシートモールディングコンパウンド用樹
脂組成物を用いてなるシートモールディングコンパウン
ドである請求項１又は２に記載の繊維強化プラスチック
成形品の製造方法。【数１】０．４≦ｂ／（ａ＋ｃ）≦１．１（１）０．３≦ｃ／ａ≦０．６（２）