JP2001214046A

JP2001214046A - 浴室用壁パネル

Info

Publication number: JP2001214046A
Application number: JP2000027233A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Hasegawa; 寛士長谷川; Mitsuo Kaname; 光男要; Mamoru Kimura; 守木村
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 2000-01-31
Filing date: 2000-01-31
Publication date: 2001-08-07

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、リサイクル性に優れるＳＭＣ及び
ＳＭＣ製浴室用壁パネルを提供することを目的とする。【解決手段】不飽和ポリエステル樹脂、重合性単量
体、低収縮材、硬化剤及び増粘剤を含有する不飽和ポリ
エステル組成物を有機繊維基材に含浸させてなるるシー
トモールディングコンパウンドを熱圧成形してなる浴室
用壁パネル。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シートモールディ
ングコンパウンド（以下，ＳＭＣと称する）を熱圧成形
してなる浴室用壁パネルに関する。

【０００２】

【従来の技術】ＳＭＣは、ビニル系単量体に希釈させた
不飽和ポリエステルに、添加剤として低収縮剤、硬化
剤、重合禁止剤、充填剤、増粘剤、雛型剤、さらには着
色剤等を混ぜたぺ一ストにガラス繊維を含浸させてシー
ト状にして両側をキャリアフィルムで覆い、熟成して半
固形化させた成形材料であり、このＳＭＣは、金型に載
置して加圧加熱成形され、例えば、浴室用壁パネルとさ
れる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにして加圧
加熱成形されたＳＭＣ成形品である浴室用壁パネルは、
その優れた耐久性、耐水性、機械強度、あるいは成形品
表面の光沢等、及び形状の自由度が大きく意匠性に優れ
る点多くの利点を有している。しかしながら、前記のＳ
ＭＣ成形品は、ジシクロペンタジエンや熱可塑性樹脂成
形品等と比べてリサイクル性や産業廃棄物処理に難点が
ある。すなわち、ＳＭＣ成形品には補強材としてガラス
繊維が、一般的には１０〜５０質量％含まれており、そ
のためにセメント燃原料等で熱回収リサイクルを行う時
には、他の熱可塑性樹脂成形品に比べて、発生熱量が低
く熱回収効率が悪い、あるいはガラス繊維が残るために
燃焼後の廃棄処理量が多いなどの問題がある。

【０００４】また、マテリアルリサイクルはガラス繊維
を含んでいるため、その分離が困難であり、現状不可能
であり、埋め立て処理せざるを得ず、環境問題になりつ
つあるのが現状である。また、ＳＭＣ成形品は高比重の
ガラス繊維を含むために、ジシクロペンタジエン樹脂や
熱可塑性樹脂に比べて比重が高く、製品の軽量化が難し
く施工性にも劣っている。このようなことから、ＳＭＣ
成形品としての浴室用壁パネルは、ガラス繊維を含まな
いジシクロペンタジエン樹脂や熱可塑性樹脂、アムミニ
ウム等の金属材料への材料転換が盛んに検討されてお
り、その用途を取って代られつつある。

【０００５】本発明は、かかる課題に鑑みてなされたも
ので、リサイクル性に優れるＳＭＣ及びＳＭＣ製浴室用
壁パネルを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、不飽和ポリエ
ステル樹脂、重合性単量体、低収縮材、硬化剤及び増粘
剤を含有する不飽和ポリエステル組成物を有機繊維基材
に含浸させてなるるシートモールディングコンパウンド
を熱圧成形してなる浴室用壁パネルに関する。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明におけるシートモールディ
ングコンパウンド（ＳＭＣ）は、不飽和ポリエステル樹
脂、重合性単量体、低収縮剤、硬化剤、増粘剤及び繊維
強化材を配合してなる繊維強化成形材料であって、シー
ト状に形成してなるものである。

【０００８】本発明における不飽和ポリエステル樹脂
は、α，β−不飽和多塩基酸又はその無水物を必須成分
として含む多塩基酸成分と多価アルコールを反応させて
得られる。本発明において、不飽和ポリエステル樹脂の
合成原料であるα，β−不飽和多塩基酸又はその無水物
としては、例えば、α，β−不飽和二塩基酸又はその無
水物、例えば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シ
トラコン酸、無水マレイン酸、これらの無水物などが挙
げられる。これらは、２種以上併用してもよい。多塩基
酸成分としては、不飽和基の濃度を調節すること、可撓
性、耐熱性などの特性を付与するために、α，β−不飽
和多塩基酸又はその無水物のほか、飽和多塩基酸又はそ
の無水物を併用するのが好ましい。このとき、α，β−
不飽和多塩基酸又はその無水物としては、多塩基酸成分
のうち、４０モル％以上とするのが好ましい。α，β−
不飽和多塩基酸又はその無水物が４０モル％より少なく
なると得られる成形品の強度が漸次低下する傾向を示
す。このことから、α，β−不飽和多塩基酸又はその無
水物が、４５〜８０モル％であるのがより好ましく、５
０〜７０モル％であることが特に好ましい。

【０００９】併用される飽和多塩基酸又はその無水物と
しては、フタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレ
フタル酸、テトラヒドロフタル酸、テトラヒドロ無水フ
タル酸、３，６−エンドメチレンテトラヒドロ無水フタ
ル酸、ヘキサヒドロフタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル
酸、グルタル酸、アジピン酸、セバチン酸、トリメリッ
ト酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、ダイマー
酸、こはく酸、アゼライン酸、ロジン−マレイン酸付加
物などが挙げられる。これらは、２種以上を併用しても
よい。

【００１０】不飽和ポリエステル樹脂のもう一つの合成
原料である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，
６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、１，
４−シクロヘキサンジオール、水素添加ビスフェノール
Ａ等の二価アルコール、グリセリン、トリメチロールプ
ロパン等の三価アルコール、ペンタエリスリトール等の
四価アルコールなどが挙げられる。これらは、２種以上
を併用してもよい。

【００１１】多塩基酸成分と多価アルコールとは、当量
比で、多塩基酸成分を１とするとき、多価アルコールを
１〜１．３の範囲で使用することが好ましく、１．０３
〜１．０５の範囲で使用することがより好ましい。多価
アルコールが少なくなると、得られる不飽和ポリエステ
ル樹脂の分子量が小さくなる傾向にあり、多くなると酸
価が小さくなって増粘剤による増粘の進行が遅くなる傾
向がある。

【００１２】不飽和ポリエステル樹脂の製造方法として
は、従来から公知の方法によることができる。例えば、
多塩基酸成分、多価アルコール成分とを縮合反応させ、
両成分が反応するときに生じる縮合水を系外に除きなが
ら進められる。縮合水を系外に除去することは、好まし
くは不活性気体を通じることによる自然留出又は減圧留
出によって行われる。縮合水の留出を促進するため、ト
ルエン、キシレンなどの溶剤を共沸成分として系中に添
加することもできる。反応の進行は、一般に反応により
生成する留出分量の測定、末端の官能基の定量、反応系
の粘度の測定などにより知ることができる。反応の温度
は１５０℃以上とすることが好ましく、また酸化による
副反応を防止するためにチッ素、二酸化炭素などの不活
性気体を通気しながら反応させることが好ましい。この
ことから、反応装置としては、ガラス、ステンレス製等
のものが選ばれ、撹拌装置、水とアルコール成分の共沸
によるアルコール成分の留出を防ぐための分留装置、反
応系の温度を高める加熱装置、この加熱装置の温度制御
装置、チッ素など不活性気体の吹込み装置等を備えた反
応装置を用いるのが好ましい。

【００１３】不飽和ポリエステルの数平均分子量は５０
００〜１５０００であることが好ましい。数平均分子量
がこの範囲外であると、成形品の耐衝撃性が顕著に発現
しない傾向がある。

【００１４】本発明に用いられる重合性単量体として
は、例えば、スチレン、クロルスチレン、ジビニルベン
ゼン、ターシャリブチルスチレン、臭化スチレン等のス
チレン誘導体、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチ
ル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル等のメタクリ
ル酸又はアクリル酸のアルキルエステル、β−ヒドロキ
シメタクリル酸エチル、β−ヒドロキシアクリル酸エチ
ル等のメタクリル酸又はアクリル酸のヒドロキシアルキ
ルエステル、ジアリルフタレート、アクリルアミド、フ
ェニルマレイミドなどがあげられる。また、エチレング
リコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジ
メタクリレート、トリメチールプロパントリメタクリレ
ートなどの多官能アルコールのメタクリル酸又はアクリ
ル酸のエステル類を用いることもできる。

【００１５】不飽和ポリエステル樹脂と重合性単量体と
を配合し、必要により重合禁止剤などを加えて不飽和ポ
リエステル樹脂組成物とされる。このときの不飽和ポリ
エステル樹脂と重合性単量体との配合割合は、両者の合
計量を１００重量部とするとき、不飽和ポリエステル樹
脂が２５〜８０重量部、重合性単量体が７５〜２０重量
部とするのが好ましい。２５重量部未満であると不飽和
ポリエステル樹脂組成物の粘度が低すぎてシート状に塗
布しにくく、また、沈降等のため他の成分と均一に混合
しにくくなり、さらに、得られる繊維強化成形材料を成
形しても硬化収縮率が大きく、成形品に割れ、クラック
等が生じる場合がある。不飽和ポリエステル樹脂が８０
重量部を超えると、粘度が高すぎて塗布したり、他の成
分と混合しにくくなる場合がある。このことから、不飽
和ポリエステル樹脂が４０〜６５重量部、重合性単量体
が６０〜３５重量部とするのがより好ましい。重合禁止
剤としては、ｐ−ベンゾキノン、ナフトキノン、トルキ
ノン、ハイドロキノン、モノ−ｔ−ブチルハイドロキノ
ン、ジブチルヒドロキシトルエン等が挙げられる。重合
禁止剤は、前記不飽和ポリエステル樹脂と重合性単量体
との総量に対して０．５重量％以下で使用されることが
好ましい。硬化剤を配合したときは、貯蔵安定性のた
め、０．０５重量％以上含有させることが好ましい。

【００１６】本発明で用いられる低収縮剤としては、ポ
リメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリカプロラク
トン、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ブタジエンゴム
などの熱可塑性樹脂が用いられる。使用量は、成形品の
収縮率や表面平滑性、表面光沢を考慮して決定され、特
に制限はない。低収縮剤は、前記不飽和ポリエステル樹
脂と重合性単量体との総量に対して２０〜５０重量％の
範囲で使用されることが好ましい。

【００１７】本発明で用いられる硬化剤としては、ケト
ンパーオキサイド類、パーオキシジカーボネート類、ハ
イドロパーオキサイド類、ジアシルパーオキサイド類、
パーオキシケタール類、ジアルキルパーオキサイド類、
パーオキシエステル類、アルキルパーエステル類などが
挙げられる。硬化剤の量は、成形サイクルのみではなく
材料の保存性、色ムラ等の面に影響があるため、それぞ
れに応じて決定される。材料の保存性、成形サイクルの
面から前記不飽和ポリエステル樹脂及び重合性単量体の
総量に対して０．５〜５重量％が好ましく、より好まし
くは１〜３重量％である。

【００１８】増粘剤としては、酸化マグネシウム、水酸
化マグネシウム、酸化カリウム、水酸化カリウム等が用
いられるが、一般的には酸化マグネシウムが用いられ
る。増粘剤の量は、成形材の作業性に応じて決定される
が、前記不飽和ポリエステル樹脂及び重合性単量体の総
量に対して、０．５〜５重量％が好ましく、より好まし
くは０．７〜２重量％である。増粘剤が少なすぎると樹
脂組成物の粘度が上昇しない場合がある。また増粘剤が
多すぎると粘度が上昇し過ぎて制御できなくなる場合が
ある。

【００１９】前記の不飽和ポリエステル樹脂組成物に
は、さらに、適宜、無機充填材若しくは有機充填材、離
型剤、安定剤、着色剤等が配合される。

【００２０】無機充填材としては、珪砂、炭酸カルシウ
ム、タルク、クレー等が挙げられる。無機充填材の配合
量は、不飽和ポリエステル樹脂、重合性単量体及び低収
縮剤との混合物１００質量部に対して、１００〜２００
質量部であることが好ましい。

【００２１】有機充填材としては、木粉、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、
ポリエステル樹脂等の熱可塑性樹脂の粉末、不飽和ポリ
エステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミ
ン樹脂、尿素樹脂等の熱硬化性樹脂の粉末、あるいは使
用済のペットボトルやクレジットカード等の回収粉砕品
等を用いることができる。有機充填材は、不飽和ポリエ
ステル樹脂組成物中の含有量が３〜５０質量％になるよ
うに加えられることが好ましい。

【００２２】離型剤としては、ステアリン酸亜鉛、ステ
アリン酸カルシウム等が使用される。離型剤の量は、前
記不飽和ポリエステル樹脂及び重合性単量体の総量に対
して、１〜１０重量％が好ましく、より好ましくは２〜
４重量％である。離型剤の量が少なすぎると１重量部未
満では成形品が型に付き、脱型しづらく、また成形品に
クラック等が入る場合がある。また、離型剤が多すぎる
と成形品強度が低下する傾向にある。

【００２３】繊維補強材として、有機繊維が用いられ
る。この有機繊維のＳＭＣ中の含有率は２〜４０質量％
が好適である。有機繊維が少なくなりすぎると、その補
強効果が十分でなく、得られたＳＭＣ成形品の強度が不
足する傾向があり、また、有機繊維が多くなりすぎる
と、不飽和ポリエステル樹脂組成物への含浸性が低下
し、成形品に繊維目、ふくれ、クラック、ピンホール等
が発生し、製品外観を損ねかねないことになり、また、
強度も低下する傾向がある。また、使用する有機繊維の
形態は、不織布、クロス、あるいはチョップド短繊維等
を用いることができるが、不織布は、ＳＭＣの成形時
（成形品の製造時）に、クロスよりも樹脂の流動性がよ
く、チョップド短繊維よりも繊維の均一分散性、樹脂含
浸性がよい。有機繊維基材を構成する有機繊維の長は、
３〜１５０ｍｍが好適である。上記の有機繊維として
は、ポリエステル繊維、セルロース繊維、ナイロン繊
維、アラミド繊維等を用いることができるが、ポリエス
テル繊維が、不飽和ポリエステル樹脂との密着性に優れ
ることから、好適である。

【００２４】ＳＭＣは、通常のＳＭＣ製造装置を用いて
製造することができる。前記不飽和ポリエステル樹脂組
成物を、上下に配置されたキャリアフィルムに均一な厚
さとなるように塗布し、巻きだし装置から巻き出された
所定の大きさの繊維補強材を上記した上下に配置された
キャリアフィルムの不飽和ポリエステル樹脂組成物に挾
み込み、次いで、全体を含浸ロールの間に通して、圧力
を加えて繊維補強材を不飽和ポリエステル樹脂組成物に
含浸させた後、ロール状に巻き取るかつづら折りに畳
む。この後、必要に応じて熟成等を行う。増粘剤を配合
した場合には室温〜６０℃の温度に加熱して熟成するこ
とが好ましい。離型フィルムとしては、ポリエチレンフ
ィルム、ポリプロピレンフィルム等を用いることができ
る。

【００２５】ＳＭＣの粘度は、４０℃において１，００
０〜１８，０００Ｐａ・ｓとなるように調整されるのが
好ましい。粘度が低すぎると、成形品表面にスカミング
が発生し易く、また粘度が高すぎると型締め時間が長く
なって成形サイクルが長くなる傾向を示す。繊維強化成
形材料の粘度は、４０℃において１，５００Ｐａ・ｓ〜
１５，０００Ｐａ・ｓとなるように調整されるのがより
好ましく、３，５００〜１２，０００Ｐａ・ｓとなるよ
うに調整されるのが特に好ましい。ただし、繊維強化成
形材料の最適の粘度は、成形品によって決定される。ま
た、繊維強化成形材料の粘度は増粘剤の配合量や熟成条
件によって調整することができる。

【００２６】ＳＭＣは、圧縮成形、トランスファー成形
等により成形され、広範囲なＦＲＰ成形品である浴室壁
パネルを得ることができる。成形温度は７０〜１５０
℃、成形圧力は０．１〜１０ＭＰａであることが好まし
い。

【００２７】

【実施例】以下において、スチレンで希釈された不飽和
ポリエステル樹脂として、ポリセツトＰＳ−９４１５
（数平均分子量３５００の不飽和ポリエステル樹脂４０
質量％のスチレン溶液、日立化成工業株式会社商品
名）、ポリセツトＰＳ−Ｘ２５００（数平均分子量８０
００不飽和ポリエステル樹脂４０質量％のスチレン溶
液）を用いた。また、低収縮剤としてポリスチレン（デ
ンカスチロール、電気化学工業株式会社商品名）を用い
た。

【００２８】実施例１〜５及び比較例１（ＳＭＣの作製）スチレンに溶解された不飽和ポリエス
テル樹脂（表１に示すものを使用）８０質量部（スチレ
ン６０質量％）及びスチレンに溶解したポリスチレン２
０質量部（スチレンモノマー７０質量％）、そして、こ
の重合性単量体のスチレンで希釈された不飽和ポリエス
テルとスチレンで溶解したポリスチレンの混合物１００
質量部に対して、硬化剤のｔ−ブチルパーオキシベンゾ
エート１質量部、重合禁止剤のパラベンゾキノン０．０
６質量部、離型剤のステアリン酸亜鉛３．５質量部、充
填剤として炭酸カルシウム１４０質量部（実施例１〜３
及び比較例１）若しくは木粉２０質量部（実施例４、実
施例５）並びに増粘剤の酸化マグネシウム０．９質量部
（実施例１、実施例２、実施例４、比較例１）又は酸化
マグネシウム０．５質量部とイソシアネート化合物（ミ
リオネートＭＲ、日本ポリウレタン（株）商品名、ＮＣ
Ｏ含有量１３重量％）０．３部（実施例３、実施例５）
を配合した。このように配合して得られた不飽和ポリエ
ステル樹脂組成物を、表１に示すように所定の有機繊維
を所定含有量にて含浸させ、ＳＭＣを作製した。

【００２９】浴室用壁パネルの製造上記で得られたＳＭＣを用いて、成形条件は、ＳＭＣ投
入重量１１．５ｋｇ、チャージ面積０．７５ｍ²（０．
５ｍ×１．５ｍ）、金型温度を上型１４０℃、下型１３
０℃、面圧７ＭＰａ、保圧時間３分として成形し、幅７
００ｍｍ、長さ２０００ｍｍ、厚さ２．５ｍｍの浴室用
壁パネルを作製した。

【００３０】試験方法（１）燃焼残分成形品を示差熱熱重量同時測定装置にて６００℃で２時
間処理したときの残分量を測定した。（２）耐衝撃性浴室用壁パネルの上に１ｋｇのおもりを落とし、クラッ
クが発生する最小高さを調べた。（３）比重電子天秤式の比重計により測定した。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【発明の効果】本発明おける浴室用壁パネルは、焼却不
可能なガラス繊維を含まないために焼却残分が少なく、
したがって、セメント燃原料としても熱効率が高く、
又、残査も粉状であるため、廃棄処理も容易である。ま
た、ガラス繊維に代えて比重の低い有機繊維を用いるた
めに成形品の低比重化が図れ、製品の軽量化にも有用で
ある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者木村守茨城県下館市大字下江連1250番地日立化成工業株式会社結城事業所内Ｆターム(参考） 4F072 AA01 AA07 AB02 AB03 AB05 AB06 AD38 AE01 AE12 AE13 AG03 AL06 AL17 4J002 AC052 BB032 BC032 BF022 BG062 CF192 CF211 DE058 DE078 EA046 EB126 EB136 EH076 EH146 EK017 EK037 EK047 EK057 EK067 EK077 EK087 EP016 EU026 FD010 FD147 FD202 FD338 GF00 4J027 AB06 AB07 AB08 AB15 AB16 AB17 AB18 AB19 AB23 AB24 AB25 AB26 BA05 BA07 BA08 BA13 BA14 BA19 BA20 BA22 BA26 CA02 CA03 CA04 CA05 CA06 CA07 CA08 CA10 CA14 CA18 CA24 CB03 CD02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】不飽和ポリエステル樹脂、重合性単量
体、低収縮材、硬化剤及び増粘剤を含有する不飽和ポリ
エステル組成物を有機繊維基材に含浸させてなるるシー
トモールディングコンパウンドを熱圧成形してなる浴室
用壁パネル。