JP2001261852A - ガラス繊維強化不飽和ポリエステル樹脂成形材料 - Google Patents

ガラス繊維強化不飽和ポリエステル樹脂成形材料

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JP2001261852A
JP2001261852A JP2000078589A JP2000078589A JP2001261852A JP 2001261852 A JP2001261852 A JP 2001261852A JP 2000078589 A JP2000078589 A JP 2000078589A JP 2000078589 A JP2000078589 A JP 2000078589A JP 2001261852 A JP2001261852 A JP 2001261852A
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JP
Japan
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unsaturated polyester
polyester resin
glass fiber
molding material
reinforced unsaturated
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JP2000078589A
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Inventor
Hideaki Takezaki
秀昭 竹崎
Yoshinori Kitagawa
善詔 北川
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐熱水性及び耐洗剤性に優れ、表面良好なF
RP成形品が比較的低コストで得られるガラス繊維強化
不飽和ポリエステル樹脂成形材料を提供する。 【解決手段】 ガラス繊維強化不飽和ポリエステル樹脂
成形材料(SMC又はBMC)中に、表面性向上剤とし
てカーボン繊維が含有されている。さらに、加飾用柄剤
が含有されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に耐熱水性及び
耐洗剤性に優れたガラス繊維強化不飽和ポリエステル樹
脂成形材料に関する。
【0002】
【従来の技術】シートモールディングコンパウンド(S
MC)やシートモールディングコンパウンド(BMC)
などのガラス繊維強化不飽和ポリエステル樹脂成形材料
を金型内で熱圧成形することにより、浴槽や防水パンや
洗面ボウルなどの水回り用のFRP成形品を製造する方
法は広く知られている(例えば、特開昭59−1080
36号公報及び特開平11−129265号公報参
照)。
【0003】この種の水回り用のFRP成形品には、高
い耐久性が要求されるようになり、特に、耐熱水性や耐
洗剤性の向上が要望されている。耐熱水性や耐洗剤性が
良くないと、FRP成形品が熱水や洗剤に長時間接触さ
れた場合にその表面が白化する等の変色が生じ、表面不
良となる。
【0004】このような表面白化乃至変色を防ぐため
に、ガラス繊維強化不飽和ポリエステル樹脂成形材料を
構成する不飽和ポリエステル樹脂として、白化乃至変色
を起こしにくい水添ビスフェノール系の不飽和ポリエス
テル樹脂を使用したり、無機充填剤として水酸化アルミ
ニウムを使用する方法が一般的である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、水添ビスフ
ェノール系の不飽和ポリエステル樹脂や水酸化アルミニ
ウムは比較的高価であるため、得られるガラス繊維強化
不飽和ポリエステル樹脂成形材料やFRP成形品がコス
ト高になるという問題がある。また、FRP成形品が熱
水や洗剤に長時間接触された場合の白化乃至変色につい
てもまだ改善の余地がある。
【0006】本発明は、上記のような従来技術の問題点
に鑑みてなされたもので、耐熱水性及び耐洗剤性に優
れ、表面良好なFRP成形品が比較的低コストで得られ
るガラス繊維強化不飽和ポリエステル樹脂成形材料を提
供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明では、ガラス繊維強化不飽和ポリエステル
樹脂成形材料中に、表面性向上剤としてカーボン繊維が
含有されていることを特徴とするガラス繊維強化不飽和
ポリエステル樹脂成形材料が提供される。
【0008】また、本発明では、ガラス繊維強化不飽和
ポリエステル樹脂成形材料中に、表面性向上剤としてカ
ーボン繊維が含有され、さらに加飾用柄材が含有されて
いることを特徴とするガラス繊維強化不飽和ポリエステ
ル樹脂成形材料が提供される。
【0009】本発明において、ガラス繊維補強不飽和ポ
リエステル樹脂成形材料としては、シートモールディン
グコンパウンド(SMC)やバルクモールディングコン
パウンド(BMC)の形態のものが好適に用いられる。
この場合、加飾用柄材を含有させることにより、SMC
やBMCを加飾してもよい。
【0010】ガラス繊維補強不飽和ポリエステル樹脂成
形材料を構成する原材料組成としては、表面性向上剤と
してカーボン繊維を用いること以外は、公知のSMCや
BMCの製造に普通に用いられている原材料組成がその
まま用いられる。また、SMCやBMCの製造方法も普
通に用いられている公知の製造方法をそのまま適用する
ことができる。
【0011】すなわち、本発明のガラス繊維補強不飽和
ポリエステル樹脂成形材料は、具体的には、例えば、不
飽和ポリエステル及びこれと共重合する架橋用ビニルモ
ノマーからなる液状の不飽和ポリエステル樹脂に、硬化
触媒、化学増粘剤、収縮防止用樹脂、無機充填剤、内部
離型剤、安定剤、顔料、加飾用柄材などの公知の配合剤
を必要に応じて適量混合し、さらに表面性向上剤として
カーボン繊維を適量混合して樹脂組成物を調製し、この
樹脂組成物を補強用ガラス繊維チョップと混合するか
(BMCの場合)或いは補強用ガラス繊維チョップ層に
含浸させ(SMCの場合)、これを所定の温度及び時間
で熟成増粘して製造される。
【0012】上記液状の不飽和ポリエステル樹脂として
は、例えば、無水マレイン酸、フマル酸のような不飽和
多塩基酸(必要に応じて無水フタル酸、イソフタール酸
のような飽和多塩基酸を併用する)と、エチレングリコ
ール、プロピレンレングリコール、水素添加ビスフェノ
ールのような多価アルコールとを反応させて得られる不
飽和ポリエステルを、これと重合するスチレン、ビニル
トルエン、メチルメタクリレートのような架橋用ビニル
モノマーに溶解した液状樹脂が用いられる。
【0013】硬化触媒としては、例えば、t−ブチルパ
ーオキシベンゾエート、t−ブチルパーオキシ−2−エ
チルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシオクトエー
ト、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、
1,1−ジ−t−ブチルパーオキシ−3,3,5−トリ
メチルシクロヘキサノンなどの有機過酸化物を単独で或
いは特定の2種以上を混合して用いられる。
【0014】化学増粘剤としては、例えば、水酸化マグ
ネシウムや酸化マグネシウムや有機ポリイソシアネート
(例えば、トリレンジイソシアネート、フェニレンジイ
ソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメ
チレンジイソシアネート)などが用いられる。収縮防止
用樹脂としては、例えば、ポリスチレンやポリエチレン
やスチレン−無水マレイン酸共重合体などの熱可塑性樹
脂が用いられる。内部離型剤としては、例えば、ステア
リン酸亜鉛やステアリン酸カルシウムなどが用いられ
る。安定剤としては、例えば、ハイドロキノンやパラベ
ンゾキノンなどが用いられる。
【0015】また、無機充填剤としては、例えば、炭酸
カルシウム、クレー、水酸化アルミニウム、ガラス粉な
どが用いられる。顔料としては、二酸化チタン、カーボ
ンブラック、フタロシアニンブルー、弁柄などが用いら
れる。なお、水酸化アルミニウムを用いる場合は、コス
トは高くなるが、透明感や深み感のある外観を有するF
RP成形品を得ることができる。また、強化用ガラス繊
維としては、平均カット長さ4〜25mm、好ましくは
6〜12mmのガラス繊維チョップが用いられる。
【0016】加飾用柄材としては、例えば、着色マイカ
(白マイカや黒白マイカ)、着色アルミフレーク、着色
されたポリカーボネートフィルム、ポリエステルフイル
ムなどの着色されたプラスチックフィルムの裁断片であ
って、平均大きさ0.1〜4.0mm、好ましくは平均
大きさ0.1〜2.5mmの着色薄片状物質が用いられ
る。また、加飾用柄材の厚さは、その大きさにもよるが
厚さ5〜50μm、好ましくは6〜24μmのものが適
当である。
【0017】そして、上記加飾用柄材は、不飽和ポリエ
ステル樹脂を主成分とする樹脂成分100重量部に対し
て1〜50重量部、好ましくは10〜25重量部含有さ
れる。ここで、不飽和ポリエステル樹脂を主成分とする
樹脂成分とは、不飽和ポリエステル樹脂単独、或いは収
縮防止用樹脂が配合される場合は、不飽和ポリエステル
樹脂とこの収縮防止用樹脂との混合物を意味する。
【0018】表面性向上剤としてカーボン繊維として
は、繊維直径が5〜30μm、好ましくは8〜20μm
で、平均カット長さが1〜25mmのものが用いられ
る。このカーボン繊維は、PAN系、ピッチ系のどちら
でもよいが、PAN系の場合は成形品に繊維目が残るこ
とがありピッチ系の方が好ましい。
【0019】そして、上記カーボン繊維は、不飽和ポリ
エステル樹脂を主成分とする樹脂成分100重量部に対
して1〜30重量部含有される。含有量が少ないとFR
P成形品の表面性、耐熱水性及び耐洗剤性の改善効果が
なく、逆に多くなると充分に樹脂に含浸されず、FRP
成形品に繊維目が残ることがある。
【0020】こうして、本発明のガラス繊維強化不飽和
ポリエステル樹脂成形材料(SMCやBMC)が得られ
る。このガラス繊維強化不飽和ポリエステル樹脂成形材
料を用いて、FRP成形品を製造するには、従来公知の
成形装置が採用され、従来と同様な熱圧成形方法が採用
される。
【0021】例えば、凹状の可動上型と凸状の固定下型
とからなる金型を有する加圧成形機を用い、この金型を
約80〜180℃に加熱した後、固定下型の凸部に上記
ガラス繊維強化不飽和ポリエステル樹脂成形材料(SM
CやBMC)を載置する。次いで、可動上型を降下させ
て型を閉めて約10〜120kg/cm2 の圧力で約3
0秒〜20分間熱圧成形する。ここで、上記成形材料
は、固定下型の凸部の全面に沿って溶融流動しながら樹
脂が硬化する。その後、型を開いてFRP成形品を脱型
する。こうして、FRP成形品(例えば、浴槽、防水パ
ン、洗面ボウルなど)が得られる。
【0022】(作用)このように、表面性向上剤として
カーボン繊維が含有されてなるガラス繊維強化不飽和ポ
リエステル樹脂成形材料を用い、この成形材料を金型内
で熱圧成形すると、特に、FRP成形品の熱による収縮
が抑えられ、熱水や洗剤に長時間接触しても充填剤が抜
け落ちることが防止され、その表面性が改善される。ま
た、熱水や洗剤に長時間接触しても表面が白化する等の
変色が防止される。
【0023】さらに、上記カーボン繊維とともに加飾用
柄材が含有されているものは、石目調の美麗な外観を有
する加飾されたFRP成形品を得ることができる。
【0024】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例及び比較例
を示す。 (実施例1)<ガラス繊維強化不飽和ポリエステル樹脂
成形材料(BMC)の作製>イソフタル酸系の不飽和ポ
リエステル(数平均分子量8,300)のスチレンモノ
マー溶液(スチレンモノマー濃度40重量%)70重量
部、ポリスチレン樹脂(数平均分子量120,000)
のスチレンモノマー溶液(スチレンモノマー濃度50重
量%)30重量部、硬化剤(t−ブチルパーオキシベン
ゾエート)1重量部、無機充填剤(平均粒径2μmの炭
酸カルシウム)140重量部、化学増粘剤(酸化マグネ
シウム)1重量部、ステアリン酸亜鉛5重量部、強化用
ガラス繊維(平均カット長さ6mmのガラス繊維チョッ
プ)35重量部、ピッチ系カーボン繊維(繊維直径1
2.5μm、平均カット長さ6mm)8重量部及び下記
の加飾用柄材20重量部を配合し、この配合物を慣用の
BMC製造装置(ニーダー)で混練して、ガラス繊維強
化不飽和ポリエステル樹脂成形材料(BMC)を製造し
た。
【0025】加飾用柄材(いずれも厚さ12μmの着色
ポリエステルフィルムの裁断片) 白色:大きさ(平均)0.2mm(4重量部)、大きさ
(平均)1.5mm(4重量部)、大きさ(平均)2.
0mm(2重量部) 黒色:大きさ(平均)0.2mm(3重量部)、大きさ
(平均)1.0mm(3重量部) 灰色:大きさ(平均)0.5mm(2重量部)、大きさ
(平均)1.5mm(2重量部)
【0026】<FRP成形品の製造>凹状の可動上型と
凸状の固定下型とからなる防水パン成形用の金型を有す
る加圧成形機を用いた。型を145℃に加熱した後、こ
の下型の凸部に上記ガラス繊維強化不飽和ポリエステル
樹脂成形材料(BMC)を載置した。
【0027】その後、上型を降下させて最終型締め速度
約1mm/秒で型閉めを行い、100kg/cm2 の圧
力で約4分間加圧して、上記繊維シートと成形材料(S
MC)とを一体的に熱圧成形し、その後金型を開いて脱
型した。こうして、表面クリアー層を有する防水パンを
製造した。
【0028】(実施例2)実施例1において、加飾用柄
材を配合しなかった。それ以外は、実施例1と同様に行
って防水パンを製造した。
【0029】(比較例1)実施例1において、ピッチ系
カーボン繊維を配合しなかった。それ以外は、実施例1
と同様に行って防水パンを製造した。
【0030】(比較例2)実施例1において、ピッチ系
カーボン繊維及び加飾用柄材を配合しなかった。それ以
外は、実施例1と同様に行って防水パンを製造した。
【0031】上記防水パンの底平面部分を切り出し(3
0cm角×厚さ4mm)、この切り出し片を洗剤(花王
社製のバスマジックリン)の原液に25℃で100時間
浸漬し、色差計により色差(ΔE)を測定した。また、
上記切り出し片を80℃の熱水槽の側面に取り付け、5
00時間浸漬した後、その表面状態を観察した。また、
上記切り出し片を95℃の熱水槽の側面に取り付け、2
00時間浸漬した後、その表面状態を観察した。これ等
の結果を表1に示す。
【0032】
【表1】
【0033】
【発明の効果】上述のとおり、本発明のガラス繊維強化
不飽和ポリエステル樹脂成形材料を用い、この成形材料
を金型内で熱圧成形すると、表面性に優れ、耐熱水性及
び耐洗剤性に優れたFRP成形品を比較的低コストで得
ることができる。このFRP成形品は、特に、耐熱水性
及び耐洗剤性に優れているので、過酷な条件下で長期間
にわたって美麗な表面を保つことができ、特に浴槽や防
水パンや洗面ボウルなど
フロントページの続き Fターム(参考) 4F072 AA02 AA07 AB09 AB10 AB14 AD38 AE09 AE24 AF01 AF03 AF06 AG03 AG04 AH02 AK05 AK14 AL06 4J002 CF002 CF221 CG002 DA017 DA098 DJ006 DJ058 FA012 FA018 FA046 FA047 FD010 FD030 FD090 FD092 FD098 FD140 FD150 FD160 FD330 GL00

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラス繊維強化不飽和ポリエステル樹脂
    成形材料中に、表面性向上剤としてカーボン繊維が含有
    されていることを特徴とするガラス繊維強化不飽和ポリ
    エステル樹脂成形材料。
  2. 【請求項2】 ガラス繊維強化不飽和ポリエステル樹脂
    成形材料中に、表面性向上剤としてカーボン繊維が含有
    され、さらに加飾用柄材が含有されていることを特徴と
    するガラス繊維強化不飽和ポリエステル樹脂成形材料。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010155986A (ja) * 2008-12-10 2010-07-15 Honda Motor Co Ltd 炭素繊維およびガラス繊維により強化された複合材料
JP2019065199A (ja) * 2017-10-02 2019-04-25 双和化学産業株式会社 繊維強化樹脂組成物及び繊維強化樹脂組成物用の材料

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