CN115315456A - 不饱和聚酯树脂组合物、成型材料及成型品 - Google Patents
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Abstract
不饱和聚酯树脂组合物包含树脂成分、氢氧化铝、和膨胀石墨,所述树脂成分包含不饱和聚酯及聚合性单体。相对于树脂成分100质量份而言,氢氧化铝的配合比例为50质量份以上300质量份以下。相对于树脂成分100质量份而言,膨胀石墨的配合比例为3质量份以上10质量份以下。膨胀石墨的平均粒径为150μm以下。
Description
技术领域
本发明涉及不饱和聚酯树脂组合物、成型材料及成型品,详细而言,涉及不饱和聚酯树脂组合物、包含该不饱和聚酯树脂组合物的成型材料、及包含该成型材料的固化物的成型品。
背景技术
以往,由包含不饱和聚酯树脂的成型材料(尤其是片状模塑料(SMC))形成的成型品尤其是外观、机械特性、耐水性、及耐腐蚀性优异,被用于广泛的领域中。
另外,这样的成型材料之中,例如也提出了包含不饱和聚酯树脂、氢氧化铝、膨胀性石墨、和玻璃纤维的成型材料作为显示出特别优异的阻燃性的成型材料(例如,参见下述专利文献1的实施例1。)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-23192号公报
发明内容
发明所要解决的课题
近年来,伴随着电动化,大容量的电池被搭载于汽车中,为了轻量化,进行了收纳电池的容器(蓄电池箱)的树脂化。对于这些用于蓄电池箱的树脂而言,为了防止由车辆火灾、碰撞导致的电池的破损,要求同时实现优异的阻燃性和机械特性。
但是,使用专利文献1的实施例所示的成型材料得到的成型品虽然显示出优异的阻燃性,但作为其反面,存在机械特性降低这样的不良情况。
本发明的目的在于提供阻燃性及机械特性优异的不饱和聚酯树脂组合物、包含该不饱和聚酯树脂组合物的成型材料、及包含该成型材料的固化物的成型品。
用于解决课题的手段
本申请的发明人针对所述状态进行深入研究的结果发现,通过对氢氧化铝的配合比例、膨胀石墨的配合比例、及膨胀石墨的平均粒径进行优化,可得到阻燃性及机械特性优异的不饱和聚酯树脂组合物、包含该不饱和聚酯树脂组合物的成型材料、及包含该成型材料的固化物的成型品,从而完成了本发明。
本发明[1]为不饱和聚酯树脂组合物,其包含树脂成分、氢氧化铝、和膨胀石墨,所述树脂成分包含不饱和聚酯及聚合性单体,相对于前述树脂成分100质量份而言,前述氢氧化铝的配合比例为50质量份以上300质量份以下,相对于前述树脂成分100质量份而言,前述膨胀石墨的配合比例为3质量份以上10质量份以下,前述膨胀石墨的平均粒径为150μm以下。
本发明[2]包括上述[1]所述的不饱和聚酯树脂组合物,其还包含湿润分散剂,前述湿润分散剂为烷基铵盐。
本发明[3]包括成型材料,其包含上述[1]或[2]所述的不饱和聚酯树脂组合物、和增强纤维。
本发明[4]包括上述[3]所述的成型材料,其为片状模塑料。
本发明[5]包括成型品,其包含上述[3]或[4]所述的成型材料的固化物。
发明效果
本发明的不饱和聚酯树脂组合物包含规定比例的氢氧化铝、及规定比例的膨胀石墨。另外,膨胀石墨具有规定的平均粒径。
因此,使用该不饱和聚酯树脂组合物得到的成型品的阻燃性及机械特性优异。
本发明的成型材料包含本发明的不饱和聚酯树脂组合物。因此,使用该成型材料得到的成型品的阻燃性及机械特性优异。
本发明的成型品包含本发明的成型材料的固化物。因此,阻燃性及机械特性优异。
具体实施方式
本发明的不饱和聚酯树脂组合物包含树脂成分、氢氧化铝、和膨胀石墨。
树脂成分包含不饱和聚酯及聚合性单体。
不饱和聚酯为多元酸与多元醇的聚合产物。
多元酸包含作为必需成分的具有烯键式不饱和双键的多元酸(以下,记为含烯键式不饱和键的多元酸。)、和作为任选成分的不具有烯键式不饱和双键的多元酸(以下,记为不含烯键式不饱和键的多元酸。)。
作为含烯键式不饱和键的多元酸,可举出例如烯键式不饱和脂肪族二元酸、烯键式不饱和脂肪族二元酸的卤化物、及烯键式不饱和脂肪族二元酸的烷基酯。
作为烯键式不饱和脂肪族二元酸,可举出例如马来酸、富马酸、衣康酸、及二氢粘康酸。另外,含烯键式不饱和键的多元酸中包括例如由上述的烯键式不饱和脂肪族二元酸衍生的酸酐。作为由烯键式不饱和脂肪族二元酸衍生的酸酐,可举出例如马来酸酐。作为含烯键式不饱和键的多元酸,优选可举出马来酸酐、及富马酸。
作为不含烯键式不饱和键的多元酸,可举出例如饱和脂肪族多元酸、饱和脂环族多元酸、芳香族多元酸、这些酸的卤化物、及这些酸的烷基酯。
作为饱和脂肪族多元酸,可举出例如饱和脂肪族二元酸。
作为饱和脂肪族二元酸,可举出例如草酸、丙二酸、琥珀酸、甲基琥珀酸、2,2-二甲基琥珀酸、2,3-二甲基琥珀酸、己基琥珀酸、戊二酸、2-甲基戊二酸、3-甲基戊二酸、2,2-二甲基戊二酸、3,3-二甲基琥珀酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、及癸二酸。另外,饱和脂肪族多元酸中包括由上述的饱和脂肪族二元酸衍生的酸酐。作为由饱和脂肪族二元酸衍生的酸酐,可举出例如草酸酐、及琥珀酸酐。
作为饱和脂环族多元酸,可举出例如饱和脂环族二元酸。
作为饱和脂环族二元酸,可举出例如氯桥酸、1,2-六氢苯二甲酸、1,1-环丁烷二甲酸、1,4-环己烷二甲酸(顺式-或反式-1,4-环己烷二甲酸或其混合物)、及二聚酸。作为饱和脂环族多元酸,包括由上述的饱和脂环族二元酸衍生的酸酐。作为由饱和脂环族二元酸衍生的酸酐,可举出例如氯桥酸酐。
作为芳香族多元酸,可举出例如芳香族二元酸。
作为芳香族二元酸,可举出例如苯二甲酸(邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸)、偏苯三甲酸、及均苯四甲酸。另外,作为芳香族多元酸,可举出由上述的芳香族二元酸衍生的酸酐。作为由芳香族二元酸衍生的酸酐,可举出例如苯二甲酸酐。
作为不含烯键式不饱和键的多元酸,优选可举出芳香族多元酸,更优选可举出芳香族二元酸,进一步优选可举出苯二甲酸,尤其优选可举出间苯二甲酸。
多元酸可以单独使用或并用2种以上。
多元酸包含含烯键式不饱和键的多元酸及不含烯键式不饱和键的多元酸的情况下,相对于多元酸而言,含烯键式不饱和键的多元酸的配合比例例如为50摩尔%以上,优选为60摩尔%以上,另外,例如为99摩尔%以下,优选为80摩尔%以下。
多元酸优选不包含不含烯键式不饱和键的多元酸。即,多元酸优选仅包含含烯键式不饱和键的多元酸。
作为多元醇,可举出例如2元醇、3元醇、4元醇、5元醇、及6元醇。
作为2元醇,可举出例如脂肪族二醇、脂环族二醇、及芳香族二醇。作为脂肪族二醇,可举出例如链烷二醇、及醚二醇。作为链烷二醇,可举出例如乙二醇、丙二醇(1,2-或1,3-丙二醇或其混合物)、丁二醇(1,2-或1,3-或1,4-丁二醇或其混合物)、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2,2,2-三甲基戊二醇、及3,3-二羟甲基庚烷。作为醚二醇,可举出例如二乙二醇、三乙二醇、及二丙二醇。作为脂环族二醇,可举出例如环己二醇(1,2-或1,3-或1,4-环己二醇或其混合物)、环己烷二甲醇(1,2-或1,3-或1,4-环己烷二甲醇或其混合物)、环己烷二乙醇(1,2-或1,3-或1,4-环己烷二乙醇或其混合物)、及氢化双酚A。作为芳香族二醇,可举出例如双酚A、双酚A的环氧乙烷加成物、及双酚A的环氧丙烷加成物。
作为3元醇,可举出例如甘油、三羟甲基丙烷、及三异丙醇胺。
作为4元醇,可举出例如四羟甲基甲烷(季戊四醇)、及双甘油。
作为5元醇,可举出例如木糖醇。
作为6元醇,可举出例如山梨糖醇、甘露糖醇、蒜糖醇、艾杜糖醇、卫矛醇、阿卓糖醇、肌醇、及二季戊四醇。
作为多元醇,优选可举出2元醇,更优选可举出脂肪族二醇,进一步优选可举出链烷二醇,尤其优选可举出丙二醇、及新戊二醇。
多元醇可以单独使用或并用2种以上。优选多元醇包含丙二醇及新戊二醇。
不饱和聚酯可通过将多元酸与多元醇缩聚(缩合聚合)而得到。
为了使多元酸与多元醇缩聚(缩合聚合),首先,以下述的当量比将多元酸和多元醇配合。
多元醇相对于多元酸的当量比(多元醇的羟基/多元酸的羧基)例如为0.9以上,优选为0.95以上,另外,例如为1.2以下,优选为1.1以下。
在将多元酸和多元醇配合后,一边在常压及氮气氛下搅拌,一边使多元酸与多元醇反应。反应温度例如为150℃以上,优选为190℃以上,另外,例如为250℃以下,优选为230℃以下。反应时间例如为8小时以上,另外,例如为30小时以下。
需要说明的是,上述的反应中,根据需要,也可以配合已知的溶剂及已知的催化剂。
由此,可得到不饱和聚酯。
不饱和聚酯的酸值(测定方法:依照JIS K6901(2008年))例如为20mgKOH/g以上,优选为25mgKOH/g以上,另外,例如小于40mgKOH/g,优选为30mgKOH/g以下。
不饱和聚酯的重均分子量例如为4000以上,优选为6000以上,另外,例如为25000以下,优选为20000以下。
需要说明的是,重均分子量为基于GPC(凝胶渗透色谱)的按聚苯乙烯换算的重均分子量。重均分子量可以通过对不饱和聚酯进行GPC测定而求出。
相对于树脂成分100质量份而言,不饱和聚酯的配合比例例如为20质量份以上,优选为30质量份以上,另外,例如为80质量份以下,优选为70质量份以下。
聚合性单体是用于溶解不饱和聚酯的溶剂。另外,聚合性单体是在不饱和聚酯树脂(后述)的固化时、可与不饱和聚酯交联的交联性单体(反应性稀释剂)。
作为聚合性单体,可举出例如苯乙烯系单体、(甲基)丙烯酸酯系单体、及烯丙基系单体。
作为苯乙烯系单体,可举出例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、α-乙基苯乙烯、乙烯基甲苯、叔丁基苯乙烯、及氯苯乙烯。
作为(甲基)丙烯酸酯系单体,可举出例如(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸烯丙基酯、含环结构的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸羟基烷基酯、(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯、(甲基)丙烯酸氨基烷基酯、(甲基)丙烯酸氟烷基酯、及多官能(甲基)丙烯酸酯。作为(甲基)丙烯酸烷基酯,可举出例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯)、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂基酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、及(甲基)丙烯酸硬脂基酯。作为(甲基)丙烯酸烯丙基酯,可举出例如(甲基)丙烯酸烯丙酯。作为含环结构的(甲基)丙烯酸酯,可举出例如(甲基)丙烯酸环己基酯、(甲基)丙烯酸苄基酯、(甲基)丙烯酸异冰片基酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油基酯、(甲基)丙烯酸四氢糠基酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯基酯、(甲基)丙烯酸二环戊基酯、及(甲基)丙烯酸二环戊烯基氧基乙酯。作为(甲基)丙烯酸羟基烷基酯,可举出例如(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、及(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯。作为(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯,可举出例如(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、及(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯。作为(甲基)丙烯酸氨基烷基酯,可举出例如(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯、及它们的氯化物盐。作为(甲基)丙烯酸氟烷基酯,可举出例如(甲基)丙烯酸三氟乙酯、及(甲基)丙烯酸十七氟癸酯。作为多官能(甲基)丙烯酸酯,可举出例如乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、及二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。
作为烯丙基系单体,可举出例如甘油单烯丙基醚、季戊四醇二烯丙基醚、季戊四醇单烯丙基醚、及三羟甲基丙烷单烯丙基醚。
作为聚合性单体,优选可举出苯乙烯系单体,更优选可举出苯乙烯。
聚合性单体可以单独使用或并用2种以上。
树脂成分优选包含乙烯基酯。
乙烯基酯为环氧树脂与不饱和一元酸的反应产物。
作为环氧树脂,可举出例如双酚型环氧树脂、及Novolac型环氧树脂。
双酚型环氧树脂例如为酚成分及环氧成分的反应产物。作为酚成分,可举出例如双酚化合物(例如,双酚A)。作为环氧成分,可举出例如双酚A型环氧化合物。
而且,为了得到双酚型环氧树脂,使酚成分与环氧成分反应。具体而言,将酚成分和环氧成分配合,使它们反应。
上述的反应中,相对于酚成分1当量而言,环氧成分的配合比例例如为1.5当量以上,优选为2.0当量以上,更优选为3.0当量以上,另外,例如为5.0当量以下,优选为4.0当量以下。
另外,上述的反应中,根据需要,可以添加催化剂。
作为催化剂,可举出例如胺类、季铵盐、咪唑类、及膦类。作为胺类,可举出例如三乙基胺、及苄基二甲基胺。作为季铵盐,可举出例如四甲基氯化铵、及三乙基苄基氯化铵。作为咪唑类,可举出例如2-乙基-4-咪唑。作为膦类,可举出例如三苯基膦。
作为催化剂,优选可举出季铵盐,更优选可举出三乙基苄基氯化铵。
这些催化剂可以单独使用或并用2种以上。
相对于酚成分及环氧成分的总量100质量份而言,催化剂的配合比例例如为0.01质量份以上,另外,例如为1.0质量份以下,优选为0.1质量份以下。
另外,上述的反应中,反应温度例如为100℃以上,优选为130℃以上,另外,例如为180℃以下。
另外,上述的反应中,反应时间例如为1小时以上,优选为3小时以上,另外,例如为10小时以下,优选为7小时以下。
由此,可得到双酚型环氧树脂。
双酚型环氧树脂的环氧当量例如为100g/eq以上,优选为250g/eq以上,另外,例如为800g/eq以下,优选为400g/eq以下,更优选为350g/eq以下。
需要说明的是,并用2种双酚型环氧树脂的情况下的上述环氧当量为:使各双酚型环氧树脂的环氧当量乘以相对于双酚型环氧树脂的总量而言的各双酚型环氧树脂的质量比例,并将它们加起来而得到的全部双酚型环氧树脂的环氧当量。
需要说明的是,上述的说明中,双酚型环氧树脂为酚成分及环氧成分的反应产物,但并不限定于此。双酚型环氧树脂也可以为酚成分及表氯醇的反应产物。优选双酚型环氧树脂为酚成分及环氧成分的反应产物。
Novolac型环氧树脂例如为Novolac及表氯醇的反应产物。
另外,作为环氧树脂,也可以使用市售品。另外,也可以利用酚化合物对环氧树脂进行扩链。
作为不饱和一元酸,可举出例如单羧酸、及二元酸酐与在分子中具有至少一个不饱和基团的醇的反应产物。
作为单羧酸,可举出例如(甲基)丙烯酸、巴豆酸、肉桂酸、及山梨酸。需要说明的是,(甲基)丙烯-与甲基丙烯-及/或丙烯-的含义相同。
作为二元酸酐,可举出例如马来酸酐、琥珀酸酐、苯二甲酸酐、四氢苯二甲酸酐、及六氢苯二甲酸酐。作为具有不饱和基团的醇,可举出例如(甲基)丙烯酸羟基乙酯、(甲基)丙烯酸羟基丙酯、(甲基)丙烯酸羟基丁酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、及甘油二(甲基)丙烯酸酯。
作为不饱和一元酸,优选可举出单羧酸,更优选可举出(甲基)丙烯酸,进一步优选可举出甲基丙烯酸。
不饱和一元酸可以单独使用或并用2种以上。
而且,为了得到乙烯基酯,使环氧树脂与不饱和一元酸反应。
上述的反应中,环氧树脂的环氧基、与不饱和一元酸进行加成反应。
另外,上述的反应中,不饱和一元酸的羧基相对于环氧树脂的环氧基的当量例如为0.8以上,优选为1.0以上,另外,例如为1.5以下,优选为1.2以下。
另外,上述的反应中,根据需要,可以添加催化剂。
作为催化剂,可举出与上述的酚成分与环氧成分的反应中的催化剂同样的催化剂。
作为催化剂,优选可举出季铵盐,更优选可举出三乙基苄基氯化铵。
相对于环氧树脂100质量份而言,催化剂的配合比例例如为0.01质量份以上,优选为0.05质量份以上,另外,例如为0.5质量份以下,优选为0.1质量份以下。
另外,上述的反应中,根据需要,可以添加阻聚剂(后述)(优选为氢醌))。
相对于环氧树脂100质量份而言,阻聚剂的配合比例例如为0.01质量份以上,优选为0.05质量份以上,另外,例如为0.5质量份以下,优选为0.1质量份以下。
另外,上述的反应中,反应温度例如为80℃以上,优选为100℃以上,另外,例如为150℃以下,优选为130℃以下。另外,上述的反应中,反应时间例如为1小时以上,优选为2小时以上,另外,例如为10小时以下。
需要说明的是,上述的反应也可以接续在上述的酚成分与环氧成分的反应后实施。
由此,可得到乙烯基酯。
乙烯基酯的酸值(测定方法:依照JIS K6901(2008年))例如为1mgKOH/g以上,另外,例如为20mgKOH/g以下,优选为10mgKOH/g以下。
相对于树脂成分100质量份而言,乙烯基酯的配合比例例如为5质量份以上,另外,例如为20质量份以下,优选为15质量份以下。
另外,相对于不饱和聚酯100质量份而言,乙烯基酯的配合比例例如为10质量份以上,优选为15质量份以上,另外,例如为40质量份以下,优选为30质量份以下。
另外,相对于聚合性单体100质量份而言,乙烯基酯的配合比例例如为5质量份以上,优选为10质量份以上,另外,例如为40质量份以下,优选为30质量份以下。
另外,树脂成分优选包含低收缩化剂。
低收缩化剂是为了抑制使用不饱和聚酯树脂组合物得到的成型品(后述)的固化收缩及热收缩而配合的。
作为低收缩化剂,可举出例如聚乙烯、聚苯乙烯、苯乙烯系热塑性弹性体、交联聚苯乙烯、聚乙酸乙烯酯-聚苯乙烯嵌段共聚物、聚乙酸乙烯酯、聚甲基丙烯酸甲酯、及饱和聚酯树脂。
作为低收缩化剂,优选可举出聚乙烯、聚苯乙烯、聚乙酸乙烯酯、及饱和聚酯树脂。
饱和聚酯树脂可通过使饱和聚酯溶解于上述的聚合性单体中而得到。
饱和聚酯为上述的不含烯键式不饱和键的多元酸、与上述的多元醇的聚合产物。
作为不含烯键式不饱和键的多元酸,优选可举出饱和脂肪族多元酸、及芳香族多元酸,更优选可举出饱和脂肪族二元酸、及芳香族二元酸,进一步优选可举出己二酸、及间苯二甲酸。
不含烯键式不饱和键的多元酸可以单独使用或并用2种以上。作为不含烯键式不饱和键的多元酸,优选并用己二酸及间苯二甲酸。
作为多元醇,优选可举出2元醇,更优选可举出新戊二醇。
多元醇可以单独使用或并用2种以上。
饱和聚酯可通过将不含烯键式不饱和键的多元酸、与多元醇缩聚(缩合聚合)而得到。
为了使不含烯键式不饱和键的多元酸、与多元醇缩聚(缩合聚合),首先,以下述的当量比将不含烯键式不饱和键的多元酸、和多元醇配合。
多元醇相对于不含烯键式不饱和键的多元酸的当量比(多元醇的羟基/不含烯键式不饱和键的多元酸的羧基)例如为0.9以上,优选为0.95以上,另外,例如为1.2以下,优选为1.1以下。
在将不含烯键式不饱和键的多元酸、和多元醇配合后,一边在常压及氮气氛下搅拌,一边使不含烯键式不饱和键的多元酸、与多元醇反应。反应温度例如为150℃以上,优选为190℃以上,另外,例如为250℃以下,优选为230℃以下。作为反应时间,例如为8小时以上,另外,例如为30小时以下。
由此,可得到饱和聚酯。
饱和聚酯的酸值(测定方法:依照JIS K6901(2008年))例如为5mgKOH/g以上,另外,例如小于40mgKOH/g。
而且,使该饱和聚酯溶解于上述的聚合性单体(优选为苯乙烯),根据需要而配合添加剂(阻聚剂(后述)(优选为氢醌)),由此制备饱和聚酯树脂。
在饱和聚酯树脂的制备中,相对于饱和聚酯100质量份而言,聚合性单体的配合比例例如为35质量份以上,另外,例如为150质量份以下。另外,相对于饱和聚酯100质量份而言,阻聚剂的配合比例例如为0.001质量份以上,优选为0.005质量份以上,另外,例如为0.1质量份以下,优选为0.05质量份以下。
低收缩化剂可以单独使用或并用2种以上。作为低收缩化剂,优选可举出聚乙烯与聚苯乙烯的并用、及聚乙酸乙烯酯与饱和聚酯树脂的并用,更优选可举出聚乙烯与聚苯乙烯的并用。
相对于不饱和聚酯、乙烯基酯、与聚合性单体的总量100质量份而言,低收缩化剂的配合比例为5质量份以上,优选为10质量份以上,另外,例如为30质量份以下,优选为20质量份以下。
氢氧化铝是为了向使用不饱和聚酯树脂组合物得到的成型品(后述)赋予阻燃性、并且赋予透明性及色深而配合的。
相对于树脂成分100质量份而言,氢氧化铝的配合比例为50质量份以上,优选为100质量份以上,另外,为300质量份以下,优选为250质量份以下,更优选为200质量份以下。
若氢氧化铝的配合比例为上述下限以上,则使用不饱和聚酯树脂组合物得到的成型品(后述)的阻燃性优异。
另一方面,若氢氧化铝的配合比例小于上述下限,则使用不饱和聚酯树脂组合物得到的成型品(后述)的阻燃性降低。
另外,若氢氧化铝的配合比例为上述上限以下,则使用不饱和聚酯树脂组合物得到的成型品(后述)的机械特性优异。
另一方面,若氢氧化铝的配合比例大于上述上限,则使用不饱和聚酯树脂组合物得到的成型品(后述)的机械特性降低。
另外,氢氧化铝的平均粒径例如为1μm以上,另外,例如为50μm以下,优选为25μm以下。
需要说明的是,氢氧化铝的平均粒径可以通过下述方式求出:利用激光衍射·散射式粒径分布测定装置制成粒径分布曲线,算出相当于50质量%的粒径。
膨胀石墨是在鳞片状的天然石墨的层间插入硫酸等来进行处理而得到的石墨层间化合物,在150~300℃左右的温度,层间扩张而发生膨胀。本申请的膨胀石墨为该加热前的石墨层间化合物。
相对于树脂成分100质量份而言,膨胀石墨的配合比例为3质量份以上,优选为5质量份以上,另外,为10质量份以下,优选为8质量份以下。
若膨胀石墨的配合比例为上述下限以上,则使用不饱和聚酯树脂组合物得到的成型品(后述)的阻燃性优异。
具体而言,在成型品(后述)的UL94阻燃性试验(厚度3mm)中,满足后述的V-0基准,并且,在后述的燃烧试验中,自灭火时间小于1秒。
另一方面,若膨胀石墨的配合比例小于上述下限,则使用不饱和聚酯树脂组合物得到的成型品(后述)的阻燃性降低。
另外,若膨胀石墨的配合比例为上述上限以下,则使用不饱和聚酯树脂组合物得到的成型品(后述)的机械特性优异。
另一方面,若膨胀石墨的配合比例大于上述上限,则使用不饱和聚酯树脂组合物得到的成型品(后述)的机械特性降低。
另外,膨胀石墨的平均粒径为150μm以下,优选为100μm以下,另外,例如为10μm以上,优选为50μm以上。
若膨胀石墨的平均粒径为上述上限以下,则在不饱和聚酯树脂组合物含浸于增强纤维(后述)时,膨胀石墨的分散状态良好,使用不饱和聚酯树脂组合物得到的成型品(后述)显示出优异的机械特性。
另一方面,若膨胀石墨的平均粒径大于上述上限,则在不饱和聚酯树脂组合物含浸于增强纤维(后述)时,膨胀石墨局域化,使用不饱和聚酯树脂组合物得到的成型品(后述)的机械特性(弹性模量、强度)降低。另外,就此而言,在成型材料为片状模塑料时,由于其制法,树脂组合物仅从增强纤维层的表面向增强纤维层含浸,因此,在其表面上,膨胀石墨的局域化变得更显著,机械特性(弹性模量、强度)的降低变得更显著。
若膨胀石墨的平均粒径为上述下限以上,则使用不饱和聚酯树脂组合物得到的成型品(后述)的阻燃性优异。
需要说明的是,膨胀石墨的平均粒径可以通过下述方式求出:利用光学显微镜观察,针对任意50个膨胀石墨,测定最大直径(长径)、和与最大直径正交的方向的粒径(短径),算出长径及短径的平均值。
作为膨胀石墨,也可以直接使用NEOGRAF公司的GRAFGUARD210-200N、200-100N、210-140N、Ito Graphite Co.,Ltd.的9510045等。另外,也可以通过对平均粒径大的膨胀石墨进行筛分,从而调整平均粒径来使用。
而且,不饱和聚酯树脂组合物可通过将树脂成分、氢氧化铝、和膨胀石墨以上述的配合比例配合而得到。
另外,在不饱和聚酯树脂组合物中,根据需要,可以在不损害本发明的效果的范围内配合添加剂。
作为添加剂,可举出例如湿润分散剂、阻聚剂、固化剂、脱模剂、着色剂、阻燃剂、填充材料、增稠剂、花纹材料、抗菌剂、亲水剂、光催化剂、紫外线吸收剂、紫外线稳定剂、防分离剂、硅烷偶联剂、抗静电剂、触变赋予剂、触变稳定剂、及聚合促进剂。
添加剂可以单独使用或并用2种以上。
湿润分散剂通常是为了对不饱和聚酯树脂组合物的粘度进行优化而配合的。
作为湿润分散剂,可举出例如具有酸基的共聚物、磷酸聚酯、及烷基铵盐,优选可举出具有酸基的共聚物、烷基铵盐。
作为具有酸基的共聚物,具体而言,可以使用BYK-W995、BYK-W996、BYK-W9010(以上为BYK-CHEMIE公司制)等。
作为烷基铵盐,可举出例如高分子共聚物的烷基铵盐。具体而言,可以使用胺值为44mg/KOH/g、酸值为38mg/KOH/g的BYK-CHEMIE公司制BYK-9076等。
若使用烷基铵盐作为湿润分散剂,则能够提高使用不饱和聚酯树脂组合物得到的成型品(后述)的机械特性。
湿润分散剂可以单独使用或并用2种以上。作为湿润分散剂,优选并用具有酸基的共聚物及烷基铵盐。
相对于树脂成分100质量份而言,湿润分散剂的配合比例例如为0.1质量份以上,优选为0.3质量份以上,更优选为1质量份以上,另外,例如为5质量份以下,优选为2质量份以下。
阻聚剂是为了调整可用时间、固化反应而配合的。
作为阻聚剂,可举出例如氢醌化合物、苯醌化合物、邻苯二酚化合物、酚化合物、及N-氧基化合物。作为氢醌化合物,可举出例如氢醌、甲基氢醌、及叔丁基氢醌。作为苯醌化合物,可举出例如对苯醌、及甲基对苯醌。作为邻苯二酚化合物,可举出例如叔丁基邻苯二酚。作为酚化合物,可举出例如2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、及4-甲氧基苯酚。作为N-氧基化合物,可举出例如1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-醇、4-羟基-2,2,6,6-四哌啶-1-氧自由基、4-甲氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基、乙酸1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基酯、己酸1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基-2-乙基酯、硬脂酸1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基酯、4-叔丁基苯甲酸1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基酯、琥珀酸双(1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)酯、己二酸双(1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)酯、癸二酸双(1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)酯、丙二酸双(1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)正丁基酯、邻苯二甲酸双(1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)酯、间苯二甲酸双(1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)酯、对苯二甲酸双(1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)酯、六氢对苯二甲酸双(1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)酯、N,N’-双(1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)己二酰胺、N-双(1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)己内酰胺、N-双(1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)十二烷基琥珀酰亚胺、2,4,6-三-[N-丁基-N-(1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)]-均三嗪、及1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-酮。
作为阻聚剂,优选可举出苯醌化合物,更优选可举出对苯醌。
阻聚剂可以单独使用或并用2种以上。
相对于树脂成分100质量份而言,阻聚剂的配合比例例如为0.01质量份以上,另外,例如为0.1质量份以下。
作为固化剂,可举出例如过氧化物。作为过氧化物,可举出例如过氧化苯甲酰、过氧化异丙基单碳酸叔丁酯、过氧化异丙基单碳酸叔戊酯、过氧化异丙基单碳酸叔己酯、1,1-双(叔丁基过氧化)环己烷、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯、过氧化-2-乙基己酸戊酯、过氧化-2-乙基己酸2-乙基己酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔己酯、及过氧化乙酸叔己酯。
固化剂可以单独使用或并用2种以上。
相对于树脂成分100质量份而言,固化剂的配合比例例如为0.1质量份以上,优选为0.5质量份以上,另外,例如为5质量份以下,优选为1质量份以下。
作为脱模剂,可举出例如脂肪酸、脂肪酸金属盐、石蜡、液体蜡、氟聚合物、及硅系聚合物。作为脂肪酸,可举出例如硬脂酸、及月桂酸。作为脂肪酸金属盐,可举出硬脂酸锌、及硬脂酸钙。
作为脱模剂,优选可举出脂肪酸金属盐,更优选可举出硬脂酸锌。
脱模剂可以单独使用或并用2种以上。
相对于树脂成分100质量份而言,脱模剂的配合比例例如为1质量份以上,优选为3质量份以上,另外,例如为10质量份以下。
着色剂没有特别限制。作为着色剂,可以使用一直以来在不饱和聚酯树脂、丙烯酸树脂、乙烯基酯树脂等热固性树脂中使用的各种着色剂。作为着色剂,可举出在不饱和聚酯树脂中混合例如氧化钛、炭黑、氧化铁红、酞菁蓝等已知的颜料而得到的聚酯调色剂。
作为着色剂,优选可举出聚酯调色剂。
着色剂可以单独使用或并用2种以上。
相对于树脂成分100质量份而言,着色剂的配合比例例如为1质量份以上,优选为5质量份以上,另外,例如为20质量份以下。
阻燃剂是为了向使用不饱和聚酯树脂组合物得到的成型品(后述)赋予阻燃性而配合的。
作为阻燃剂,可举出例如卤素系阻燃剂、及非卤素系阻燃剂。作为卤素系阻燃剂,可举出例如溴系阻燃剂。作为非卤素系阻燃剂,可举出例如磷系阻燃剂、无机系阻燃剂、及氮化合物系阻燃剂。
作为阻燃剂,优选可举出非卤素系阻燃剂,更优选可举出磷系阻燃剂。
相对于树脂成分100质量份而言,阻燃剂的配合比例例如为1质量份以上,优选为5质量份以上,另外,例如为50质量份以下,优选为20质量份以下。
作为填充材料,可举出例如无机填充材料(不包括氢氧化铝)。
作为无机填充材料,可举出氧化物、氢氧化物(不包括氢氧化铝)、碳酸盐、硫酸盐、二氧化硅、玻璃粉、中空填料、硅酸盐、氟化物、磷酸盐、及粘土矿物。作为氧化物,可举出例如氧化铝、及二氧化钛。作为氢氧化物,可举出例如氢氧化镁。作为碳酸盐,可举出例如碳酸钙。作为硫酸盐,可举出例如硫酸钡。作为二氧化硅,可举出例如结晶性二氧化硅、熔融二氧化硅、热解法二氧化硅、及干式二氧化硅(气凝胶)。作为中空填料,可举出例如玻璃球、二氧化硅球、及氧化铝球。作为硅酸盐,可举出例如硅砂、硅藻土、云母、粘土、高岭土、及滑石。作为氟化物,可举出例如萤石。作为磷酸盐,可举出例如磷酸钙。作为粘土矿物,可举出例如绿土。
填充材料可以单独使用或并用2种以上。
相对于树脂成分100质量份而言,填充材料的配合比例例如为1质量份以上,优选为3质量份以上,另外,例如为50质量份以下,优选为30质量份以下。
增稠剂是为了使不饱和聚酯树脂组合物增稠至适于加热压缩成型的粘度而配合的。增稠剂优选在使不饱和聚酯树脂组合物含浸于增强纤维(后述)之前(优选即将含浸之前)配合。
作为增稠剂,可举出例如碱土金属氧化物、及碱土金属氢氧化物。作为碱土金属氧化物,可举出例如氧化镁。作为碱土金属氢氧化物,可举出例如氢氧化镁、氢氧化钙。
作为增稠剂,优选可举出碱土金属氧化物,更优选可举出氧化镁。
增稠剂可以单独使用或并用2种以上。
相对于树脂成分100质量份而言,增稠剂的配合比例例如为0.5质量份以上,另外,例如为10质量份以下,优选为3质量份以下。
需要说明的是,也可以预先使不饱和聚酯溶解于聚合性单体,由此将不饱和聚酯制备成不饱和聚酯树脂。
另外,在不饱和聚酯树脂的制备中,也可以不仅配合不饱和聚酯及聚合性单体,而且根据需要适宜地配合上述的添加剂(例如,阻聚剂)。
在不饱和聚酯树脂的制备中,相对于不饱和聚酯100质量份而言,聚合性单体的配合比例例如为35质量份以上,另外,例如为150质量份以下。另外,相对于不饱和聚酯100质量份而言,阻聚剂的配合比例例如为0.001质量份以上,优选为0.005质量份以上,另外,例如为0.1质量份以下,优选为0.05质量份以下。
另外,也可以预先使乙烯基酯溶解于聚合性单体,由此将乙烯基酯制备成乙烯基酯树脂。
在乙烯基酯树脂的制备中,也可以不仅配合乙烯基酯及聚合性单体,而且根据需要适宜地配合上述的添加剂。
在乙烯基酯树脂的制备中,相对于乙烯基酯100质量份而言,聚合性单体的配合比例例如为35质量份以上,另外,例如为150质量份以下。
在如上所述地得到的不饱和聚酯树脂组合物中,氢氧化铝相对于树脂成分而言为规定比例。另外,膨胀石墨相对于树脂成分而言为规定比例。另外,膨胀石墨具有规定的平均粒径。因此,使用该不饱和聚酯树脂组合物得到的成型品(后述)的阻燃性及机械特性优异。具体而言,在成型品(后述)的UL94阻燃性试验(厚度3mm)中,满足后述的V-0基准,并且,在后述的燃烧试验中,自灭火时间小于1秒,不存在由于添加膨胀石墨而导致的机械特性(弹性模量、强度)的降低。
而且,可以通过在这样的不饱和聚酯树脂组合物中配合增强纤维来制备成型材料。而且,可以通过已知的方法由这样的成型材料得到成型品。
作为增强纤维,可举出例如无机纤维、有机纤维、及天然纤维。作为无机纤维,可举出例如玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、及陶瓷纤维。作为有机纤维,可举出例如聚乙烯醇系纤维、聚酯系纤维、聚酰胺系纤维、氟树脂系纤维、及酚系纤维。
作为天然纤维,可举出例如麻、及南非槿麻(Kenaf)。
作为增强纤维,优选可举出无机纤维,更优选可举出玻璃纤维。
作为这些增强纤维的形状,可举出例如布状、毡状、线束状、粗纱状、无纺布状、及纸状。作为布状,可举出例如粗纱布。作为毡状,可举出例如短切线束毡、可预成型毡、连续线束毡、及表面毡。作为线束状,可举出例如短切线束。
作为增强纤维的形状,优选可举出毡状,更优选可举出短切线束。
增强纤维的长度没有特别限制。增强纤维的长度例如为0.1mm以上,优选为1.5mm以上,更优选为5mm以上,进一步优选为15mm以上,另外,例如为80mm以下,优选为40mm以下。
相对于不饱和聚酯树脂组合物及增强纤维的总量而言,增强纤维的配合比例(例如,增强纤维为玻璃纤维的情况下,以下记为玻璃含有率。)例如为5质量%以上,优选为10质量%以上,更优选为20质量%以上,另外,例如为50质量%以下,优选为40质量%以下。
作为成型材料,可举出由已知的制造方法得到的成型材料,例如,可举出片状模塑料(SMC)、厚片状模塑料(TMC)、及团状模塑料(BMC)。
此外,片状模塑料(SMC)与团状模塑料(BMC)相比,增强纤维含有率、增强纤维长度的自由度高,另外,在制造工序中,增强纤维的损伤少,由此,可适用于要求特别优异的机械特性的用途,因此是更优选的。
由此,可得到包含上述的不饱和聚酯树脂组合物和增强纤维的成型材料。
相对于成型材料而言,除填料外的成分的总量(体积含有率)例如为40体积%以上,优选为45体积%以上,另外,例如为70体积%以下,优选为60体积%以下。
需要说明的是,除填料外的成分是上述的不饱和聚酯树脂组合物中的除去氢氧化铝、膨胀石墨、和根据需要配合的填充材料后的成分的总量。换言之,除填料外的成分是树脂成分、根据需要配合的湿润分散剂、与根据需要配合的除填充材料以外的其他添加剂的总量。
另外,相对于成型材料而言,膨胀石墨(以密度1.8g/ml来计算)的体积含有率例如为1体积%以上,另外,例如为5体积%以下,优选为3体积%以下(即使按重量%计,也为1重量%以上,另外,例如为5重量%以下,优选为3重量%以下。)。
另外,相对于成型材料而言,增强纤维的体积含有率例如为15体积%以上,优选为20体积%以上,另外,例如为40体积%以下,优选为35体积%以下。
该成型材料包含上述的不饱和聚酯树脂组合物,因此,使用该成型材料得到的成型品的阻燃性及机械特性优异。
接着,为了使这样的成型材料以能够加热压缩成型(后述)的方式增稠,进行熟化。
在熟化中,熟化温度例如为20℃以上,另外,例如为50℃以下。
另外,熟化时间例如为8小时以上,另外,例如为120小时以下。
由此,可将成型材料的形状保持为例如片状。即,成型材料具有片形状。
而且,成型品可通过利用已知的方法对成型材料进行加热压缩成型而得到。
加热压缩成型的条件可根据目的及用途而适宜地设定。在加热压缩成型中,成型温度例如为100℃以上,另外,例如为200℃以下。另外,成型压力例如为0.1MPa以上,优选为1MPa以上,更优选为5MPa以上,另外,例如为20MPa以下,优选为15MPa以下。
由此,通过对成型材料进行赋形及固化,可得到成型品。
由于该成型品包含上述的成型材料的固化物,因此阻燃性及机械特性优异。
而且,这样的成型品可以广泛地用于例如建材、壳体类、浇铸成型材料、机械部件(例如,电动车辆的蓄电池箱)、电子·电气部件、车辆、船舶、及航空器的各构件。
尤其是,对于电动车辆的蓄电池箱而言,为了延缓车辆火灾时的火势蔓延,有时要求优异的阻燃性。另外,为了防止由碰撞导致的电池的破损,有时要求优异的机械特性。
另一方面,该成型品的阻燃性及机械特性优异,因此可以优选用于电动车辆的蓄电池箱。
实施例
以下的记载中使用的配合比例(含有比例)、物性值、参数等的具体数值可以替换为上述的“具体实施方式”中记载的、与之对应的配合比例(含有比例)、物性值、参数等相应记载的上限值(以“以下”、“小于”的形式定义的数值)或下限值(以“以上”、“大于”的形式定义的数值)。另外,在以下的记载中,只要没有特别说明,则“份”及“%”是以质量为基准。
1.成分的详情
膨胀石墨A(平均粒径为70μm):直接使用Ito Graphite Co.,Ltd.制的商品名“9510045”(该制品在100目筛孔上为25%)。
膨胀石墨B(平均粒径为150μm):从Ito Graphite Co.,Ltd.制的商品名“9280170”中分选过80目筛孔的物质来使用(该制品在100目筛孔上为45%)。
膨胀石墨C(平均粒径为250μm):直接使用Ito Graphite Co.,Ltd.制的商品名“9280170”(该制品在100目筛孔上为95%)。
膨胀石墨D(平均粒径为350μm):直接使用铃裕化学公司制的商品名“GREP-EG”(该制品在100目筛孔上为99%。)
OP1230:阻燃剂,膦酸金属盐,商品名“Exolit OP1230”,Clariant Chamicals公司制
2.不饱和聚酯树脂的制备
合成例1
向具备温度计、氮气导入管、回流冷凝器及搅拌机的烧瓶中投入马来酸酐10.0摩尔、丙二醇6.5摩尔、新戊二醇4.0摩尔。其后,一边在氮气气氛下搅拌,一边于200℃~210℃进行缩聚反应。由此,得到酸值为26.5mgKOH/g的不饱和聚酯。需要说明的是,酸值的测定方法依照JIS K6901(2008年)。接着,相对于该不饱和聚酯100质量份而言,添加作为阻聚剂的氢醌0.01质量份、及苯乙烯66.7质量份,将它们混合均匀。由此,得到不饱和聚酯树脂(苯乙烯含量为40质量%)。
合成例2
向具备温度计、氮气导入管、回流冷凝器及搅拌机的烧瓶中投入间苯二甲酸3.3摩尔、丙二醇10.5摩尔。其后,一边在氮气气氛下搅拌,一边于200℃~210℃进行缩聚反应。其后,在反应产物的酸值成为20mgKOH/g的时间点冷却至150℃。接着,投入马来酸酐6.7摩尔,再次于210℃~220℃进行反应。得到酸值为27.5mgKOH/g的不饱和聚酯。相对于该不饱和聚酯100质量份而言,添加作为阻聚剂的氢醌0.01质量份、及苯乙烯66.7质量份,将它们混合均匀。由此,得到不饱和聚酯树脂(苯乙烯含有率为40质量%)。
3.饱和聚酯树脂的制备
合成例3
向具备温度计、氮气导入管、回流冷凝器及搅拌机的烧瓶中投入间苯二甲酸4.0摩尔、新戊二醇10.5摩尔。其后,一边在氮气气氛下搅拌,一边于200℃~210℃进行缩聚反应。其后,在反应产物的酸值成为10mgKOH/g的时间点冷却至150℃。接着,投入己二酸6.0摩尔,再次于210℃~220℃进行反应。由此,得到酸值为9.5mgKOH/g的饱和聚酯。相对于该饱和聚酯100质量份而言,添加作为阻聚剂的氢醌0.01质量份、及苯乙烯66.7质量份,将它们混合均匀。由此,得到饱和聚酯树脂(苯乙烯含有率为40质量%)。
4.乙烯基酯树脂的制备
合成例4
向具备搅拌机、回流冷凝器、气体导入管的烧瓶中投入双酚A型环氧化合物(环氧当量为185g/eq)1850质量份(10.0当量)、双酚A 317质量份(2.78当量)、及作为催化剂的三乙基苄基氯化铵0.5质量份。接着,一边吹入氮,一边于170℃进行5小时反应。由此,得到环氧当量为298g/eq的环氧树脂。其后,冷却至120℃,添加作为阻聚剂的氢醌2.0质量份、作为催化剂的三乙基苄基氯化铵2.0质量份、及甲基丙烯酸636质量份(7.40当量)。接着,一边吹入空气一边于110℃进行8小时反应。由此,得到酸值为8.0mgKOH/g的乙烯基酯。接着,向该乙烯基酯中加入苯乙烯1869质量份(相对于乙烯基酯100质量份而言为66.7质量份)。由此,得到乙烯基酯树脂(苯乙烯含有率为40质量%)。
5.不饱和聚酯树脂组合物及成型材料的制备
实施例1
一边依次添加下述的成分一边进行混合。由此,得到不饱和聚酯树脂组合物。
不饱和聚酯树脂:合成例1的不饱和聚酯树脂60质量份(不饱和聚酯36质量份,苯乙烯24质量份)
乙烯基酯树脂:合成例4的乙烯基酯树脂10质量份(乙烯基酯6质量份,苯乙烯4质量份)
聚合性单体:苯乙烯10质量份
低收缩化剂:聚苯乙烯溶液(聚苯乙烯(重均分子量为约200000)的苯乙烯溶液(苯乙烯含有率为65%))15质量份、及聚乙烯粉末5质量份
阻聚剂:对苯醌0.05质量份
固化剂:过氧化异丙基碳酸叔丁酯1质量份
作为湿润分散剂,具有酸基的共聚物1.0质量份及高分子聚合物的烷基铵盐0.5质量份
膨胀石墨:膨胀石墨A 7质量份
着色剂:黑色聚酯调色剂(使炭黑分散于聚酯树脂中而得到的调色剂)10质量份
脱模剂:硬脂酸锌5质量份
氢氧化铝:氢氧化铝(平均粒径为8μm)150质量份
增稠剂:氧化镁0.8质量份
接着,在使用已知的片状模塑料(SMC)含浸机并使用刮刀涂布至载体膜上的不饱和聚酯树脂组合物上,将玻璃粗纱连续地切断成25mm,以玻璃纤维含有率成为35质量%(25.5体积%)的方式进行添加,经由含浸工序,得到成型材料(片状模塑料(SMC))。接着,于40℃使该成型材料进行48小时熟化,使其增稠至成型材料变为能进行加热压缩成型的状态。
实施例2~实施例12、及比较例1~比较例8
与实施例1同样地进行处理,得到成型材料。
其中,按照表1~表4的记载变更了配合配方。
需要说明的是,实施例6及实施例11中,作为低收缩化剂,使用了合成例3的饱和聚酯树脂及聚乙酸乙烯酯溶液(聚乙酸乙烯酯的苯乙烯溶液(苯乙烯含有率为65%))。
实施例12中,作为阻燃剂,使用了膦酸金属盐(OP1230(商品名,Exolit OP1230,Clariant Chamicals制,磷含量为23%))。
实施例13
一边依次添加下述的成分一边进行混合。
不饱和聚酯树脂:合成例1的不饱和聚酯树脂60质量份(不饱和聚酯36质量份,苯乙烯24质量份)
乙烯基酯树脂:合成例4的乙烯基酯树脂10质量份(乙烯基酯6质量份,苯乙烯4质量份)
聚合性单体:苯乙烯10质量份
低收缩化剂:聚苯乙烯溶液(重均分子量为约200000的聚苯乙烯的65%苯乙烯溶液)15质量份、及聚乙烯粉末5质量份
阻聚剂:对苯醌0.05质量份
固化剂:过氧化异丙基单碳酸叔丁酯1质量份
作为湿润分散剂,具有酸基的共聚物1.0质量份及高分子聚合物的烷基铵盐0.5质量份
膨胀石墨:膨胀石墨A 7质量份
着色剂:黑色聚酯调色剂(使炭黑分散于聚酯树脂中而得到的调色剂)10质量份
脱模剂:硬脂酸锌5质量份
氢氧化铝:氢氧化铝(平均粒径为8μm)180质量份
接着,向混炼机(捏合机)中装入氧化镁0.8质量份、将玻璃纤维切断成6mm而得到的短切玻璃119质量份(成型材料中28%),进行混炼,作为不饱和聚酯树脂组合物而得到团状的成型材料(BMC)。
比较例9及比较例10
与实施例13同样地进行处理,得到成型材料。
其中,按照表4的记载变更了配合配方。
6.评价
(成型板制作)
使用300mm×300mm平板金属板,对各实施例及各比较例的成型材料进行加热压缩成型,分别得到厚度4mm、厚度3mm、厚度2.5mm及厚度2mm的平板状的成型品。
成型在制品面、背面的模具温度均为140℃、成型压力为10MPa、模具内保持时间为300秒的条件下实施。其后,将成型品从模具脱模,立即夹在铁板之间,进行冷却。由此,得到平板状的成型品。
(成型收缩率)
将平板状的成型品(厚度4mm)于25℃放置24小时,测定25℃时的成型品的四边的尺寸,通过与上述的平板模具的尺寸的比率,测定收缩率。将其结果示于表5或表6。
(阻燃性)
从平板状的成型品(厚度3mm、厚度2.5mm、及厚度2.0mm)分别切削加工试验片,依照UL标准(Underwriters Laboratories Inc.)的UL94标准(塑料材料燃烧性试验),实施燃烧试验。详细而言,利用厚度3mm、厚度2.5mm、及厚度2.0mm的各试验片来评价是否满足V-0基准。
另外,关于阻燃性,按照下述基准评价优劣。将其结果示于表5或表6。
评价基准:
◎:符合V-0基准(厚度2.0mm)。
〇:符合V-0基准(厚度2.5mm)。不符合V-0基准(厚度2.0mm)。
△:符合V-0基准(厚度3mm)。不符合V-0基准(厚度2.5mm)。
×:不符合V-0基准(厚度3mm)。
(燃烧试验)
从平板状的成型品(厚度3mm)切削加工试验片(150mm×150mm)。接着,使用市售的烘烤燃烧器(岩谷产业制盒式气体烘烤燃烧器CJ2),以燃烧器的内火焰长度成为约50mm、并且内火焰前端温度成为约1000℃的方式调整。进一步,将板厚3mm、150mm×150mm的成型板的中心部以在距燃烧器的前端40mm处成为垂直的位置的方式固定。
将燃烧器点火,在2分钟后停止,观察直至火焰消失为止的时间。
另外,关于燃烧后的灭火时间,按照下述基准评价优劣。将其结果示于表5或表6。
评价基准:
○:灭火时间小于5秒。
×:灭火时间大于5秒。
(制造稳定性)
<含浸状态的评价>
在刚刚制造SMC之后用切割刀将载体膜剥掉,通过目视对不饱和聚酯树脂组合物和玻璃纤维的含浸的程度进行评价。
关于含浸状态,按照下述基准评价优劣。将其结果示于表5或表6。
○:玻璃纤维被不饱和聚酯树脂组合物充分润湿,观察不到未含浸于不饱和聚酯树脂组合物中的玻璃纤维。
×:部分地观察到未含浸于不饱和聚酯树脂组合物中的玻璃纤维。
(密度)
从平板状的成型品(厚度4mm)切出试验片,依照JIS K6911(1995年)测定密度。将其结果示于表5或表6。
(弯曲特性)
从平板状的成型品(厚度4mm)切出试验片(长度80mm,宽度10mm)。接着,依照JISK7017(1999年),于23℃测定弯曲强度、弯曲弹性模量。将其结果示于表5或表6。
(拉伸特性)
从平板状的成型品(厚度3mm)切出试验片。接着,依照JIS K7164(2005年),于23℃测定拉伸强度、拉伸弹性模量。将其结果示于表5或表6。
(冲击特性)
从平板状的成型品(厚度4mm)切出试验片。接着,依照JIS K7110(1999年),于23℃,在无缺口、打击方向平直的条件下测定艾氏冲击强度。将其结果示于表5或表6。
[表1]
[表2]
[表3]
[表4]
[表5]
[表6]
需要说明的是,上述发明作为本发明的示例实施方式而提供,但其只不过是单纯的例示,不作限定性解释。本技术领域的技术人员所明了的本发明的变形例也被包含在所附的权利要求书内。
产业上的可利用性
本发明的不饱和聚酯树脂组合物、成型材料及成型品可优选用作例如电动车辆的蓄电池箱。
Claims (5)
1.不饱和聚酯树脂组合物,其特征在于,包含:
树脂成分,所述树脂成分包含不饱和聚酯及聚合性单体;
氢氧化铝;和
膨胀石墨,
相对于所述树脂成分100质量份而言,所述氢氧化铝的配合比例为50质量份以上300质量份以下,
相对于所述树脂成分100质量份而言,所述膨胀石墨的配合比例为3质量份以上10质量份以下,
所述膨胀石墨的平均粒径为150μm以下。
2.如权利要求1所述的不饱和聚酯树脂组合物,其特征在于,其还包含湿润分散剂,
所述湿润分散剂为烷基铵盐。
3.成型材料,其特征在于,其包含权利要求1所述的不饱和聚酯树脂组合物、和增强纤维。
4.如权利要求3所述的成型材料,其特征在于,其为片状模塑料。
5.成型品,其特征在于,其包含权利要求3所述的成型材料的固化物。
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