JP3399615B2 - 不飽和ポリエステル樹脂組成物、シート状成形材料および繊維強化プラスチック成形品の製造法 - Google Patents
不飽和ポリエステル樹脂組成物、シート状成形材料および繊維強化プラスチック成形品の製造法Info
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Description
脂組成物、シート状成形材料及び繊維強化プラスチック
成形品の製造法に関する。
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)に代表され
る不飽和ポリエステル樹脂成形材料として用いることに
より、成形品の寸法精度や表面品質などを改良すること
ができるため、浴槽、水パネルタンク、洗面台等の住宅
機器部品のみならず、スポイラー、ルーフ、エンジンフ
ード、デッキリッド等の自動車部品にも用いられてい
る。低収縮剤の低収縮効果は、低収縮剤の種類や混合量
によって異なるが、不飽和ポリエステル樹脂成形材料の
低収縮剤としては成形品の表面品質の点からポリ酢酸ビ
ニル、飽和ポリエステル樹脂、共役ジエン化合物などが
用いられている。しかしながら、ポリ酢酸ビニル、共役
ジエン化合物を低収縮剤として用いると、不飽和ポリエ
ステル樹脂組成物の粘度が高くなり、繊維強化材に対す
る樹脂組成物の含浸性が低下し、成形品の表面品質が低
下する。また、飽和ポリエステル樹脂を低収縮剤として
用いると、成形品の表面品質は良好になるが、表面硬度
がポリ酢酸ビニル、共役ジエン化合物を使用した樹脂硬
化物に比べ低くなる。このため、自動車部品のように成
形品の表面を研磨して更にこの上に塗装を施した塗装品
では、研磨によって成形品の表面や内部に空隙を形成
し、これが原因で塗装品の表面にピンホールが発生す
る。ピンホールの解決策として、インモールドコート法
が例えば特開平3−248810号公報、同3−251
414号公報、米国特許第3,184,527号明細書
等において提案されている。しかしながら、これらはい
ずれも複雑な形状を持つ成形品へ適用することが困難
で、特に、スポイラーのように接合部を持つ成形品には
適用できない。一方、接合部を持つ成形品では研磨部に
パテ等封止材を充てんして空隙を低減する工夫が試みら
れているが、この方法では作業工程が増え経済性に劣
る。
技術の問題を解決し、表面平滑性に優れかつ研磨によっ
て形成される成形品の表面や内部の空隙を低減しピンホ
ールの少ない塗装品を得ることができる不飽和ポリエス
テル樹脂組成物、この組成物を用いたシート状成形材料
及びこの成形材料を用いた繊維強化プラスチック成形品
の製造法を提供するものである。
を解消するために鋭意検討を重ねた結果、特定の界面活
性剤を配合することによって表面平滑性に優れ、ピンホ
ールの少ない成形品を得ることができることを見い出
し、本発明に到達した。すなわち、本発明は、(A)不
飽和ポリエステル、(B)少なくとも飽和ポリエステル
を含む低収縮剤、(C)エチレン型不飽和単量体及び
(D)充てん材を含有する不飽和ポリエステル樹脂組成
物において、エーテル系非イオン界面活性剤を配合して
なる不飽和ポリエステル樹脂組成物、この組成物を2枚
のフィルム間に繊維強化材と共に存在させたシート状成
形材料及びこのシート状成形材料を金型を用いて圧縮成
形する繊維強化プラスチック成形品の製造法に関する。
面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテ
ル等の脂肪族化合物、ポリオキシエチレンアルキルフェ
ニルエーテル、ポリオキシエチレンポリスチリルフェニ
ルエーテル等の環式化合物、ポリオキシエチレンポリオ
キシプロピレングリコール等のポリエーテル化合物など
が挙げられる。エーテル系非イオン界面活性剤の使用量
は、成形品の空隙量を低減する効果から(A)不飽和ポ
リエステル、(B)少なくとも飽和ポリエステルを含む
低収縮剤、(C)エチレン型不飽和単量体及び(D)充
てん材の総重量に対して0.1〜5.0重量%とするの
が好ましい。
は、不飽和二塩基酸成分及び必要に応じて不飽和二塩基
酸成分以外の多塩基酸成分とグリコール成分とを縮合反
応させて得られる。不飽和二塩基酸成分としては、無水
マレイン酸、フマル酸、クロロマレイン酸、イタコン
酸、シトラコン酸、メサコン酸等を使用することがで
き、必要に応じて使用される不飽和二塩基酸以外の多塩
基酸成分としてはアジピン酸、スベリン酸、アゼライン
酸、セバシン酸、無水コハク酸、ジメチルコハク酸、マ
ロン酸、無水フタル酸、フタル酸、イソフタル酸、テト
ラヒドロフタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ハロゲ
ン化無水フタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等
が挙げられる。
ール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコー
ル、テトラエチレングリコール、1,2−プロピレング
リコール、1,3−プロピレングリコール、ジプロピレ
ングリコール、トリプロピレングリコール、ポリオキシ
エチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコー
ル、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオー
ル、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオー
ル、2,4−ペンタンジオール、2,2−ジメチルトリ
メチレングリコール、1,4−ヘキサンジオール、1,
5−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオール、
2,5−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペン
タンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオー
ル、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオー
ル、1,10−デカンジオール、1,12−ドデカンジ
オール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール
等が挙げられる。
飽和二塩基酸成分とグリコール成分を公知の方法により
反応させて得られる。飽和二塩基酸成分としては、アジ
ピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、無水
コハク酸、ジメチルコハク酸、マロン酸、無水フタル
酸、フタル酸、イソフタル酸、テトラヒドロフタル酸、
テトラヒドロ無水フタル酸、ハロゲン化無水フタル酸等
が挙げられる。グリコール成分としては、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、テトラエチレングリコール、1,2−プロピレング
リコール、1,3−プロピレングリコール、ジプロピレ
ングリコール、トリプロピレングリコール、ポリオキシ
エチレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,4
−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、2,4−
ペンタンジオール、2,2−ジメチルトリメチレングリ
コール、1,4−ヘキサンジオール、1,5−ヘキサン
ジオール、1,6−ヘキサンジオール、2,5−ヘキサ
ンジオール、1,10−デカンジオール、1,12−ド
デカンジオール、テトラエチレングリコール、トリプロ
ピレングリコール等が挙げられる。
が含まれるが、そのほかにポリ酢酸ビニル、ポリメタク
リル酸メチル、共役ジエン化合物の重合体、ポリスチレ
ン等の熱可塑性樹脂を併用しても良い。
体には特に制限はなく、例えば、スチレン、ビニルトル
エン、α−メチルスチレン、ジアリルフタレート、クロ
ロスチレン、酢酸ビニル、アクリル酸エステル類、メタ
クリル酸エステル類等が挙げられる。
ム、クレー、水酸化アルミニウム、タルク、硫酸カルシ
ウム等が挙げられるが、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。平均粒子径は5
0ミクロン以下、特に30ミクロン以下が好ましい。
おいて、(A)不飽和ポリエステルの使用量は(B)低
収縮剤の重量に対して1.5〜5.0倍が好ましい。ま
た、低収縮剤に用いる飽和ポリエステルと他の熱可塑性
樹脂との配合比率は、表面平滑性の点から少なくとも飽
和ポリエステルが50重量%以上とするのが好ましい。
(A)不飽和ポリエステルと(C)エチレン型不飽和単
量体の配合割合には特に制限はないが、(A):(C)
=20〜80重量%:80〜20重量%とするのが好ま
しい。(D)充てん材は成形物の低収縮性が樹脂組成物
の粘度および樹脂組成物の繊維強化材への含浸性から、
不飽和ポリエステル樹脂組成物の全量に対して20〜7
0重量%とすることが好ましい。
は、通常、増粘剤、硬化剤、離型剤等が用いられる。増
粘剤としては、酸化マグネシウムが用いられるが、増粘
時間から平均粒径は6μm以下であることが好ましい。
また、酸化マグネシウムの添加量は不飽和ポリエステル
(A)100重量部に対して1〜5重量部の範囲が好ま
しい。
(t−ブチルパーオキシ)3,5,5−トリメチルシク
ロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シ
クロヘキサン、t−ブチルパーオキシ−3,3,5−ト
リメチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシイソプ
ロピルカーボネート、2,5−ジメチル−2,5−ジ
(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルパーオ
キシベンゾエート、ジクミルパーオキサイド、2,5−
ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサ
ン、t−ブチルパーオキシ(2−エチルヘキサノエー
ト)、ジ(t−ブチルハイドロパーオキサイド)、t−
ブチルパーオクトエート等の有機過酸化物などが用いら
れる。通常の成形時間で良好な表面品質を得るためには
t−ブチルパーオキシベンゾエートを単独で、または他
の化合物と併用することが好ましい。速硬化性の硬化剤
としては、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネ
ートを単独でまたは他の化合物と併用することが好まし
い。
ン酸、パルミチン酸等の脂肪酸、ステアリン酸カルシウ
ム、ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩、リン酸エステ
ル等の界面活性剤などが用いられる。硬化剤及び離型剤
の使用量には特に制限なく、通常用いられる量で使用さ
れる。なお、本発明になる組成物には、この他に必要に
応じて顔料、硬化促進剤、硬化遅延剤等を配合すること
ができる。
例を示す説明図である。この装置は、フィルム1a、1
bが巻き取られているロール11、20と、不飽和ポリ
エステル樹脂組成物2、21が貯蔵されているタンク1
2、22と、該組成物の層の厚さを調節するドクターナ
イフ13、23とロービング14を所定の長さに切断す
るカッタ15と、フィルム1a、1bを張り合わせて圧
着する圧着ロール16と、圧着されたシートを巻き取る
巻取りロール17とからなる。このような構成におい
て、ロール11、20からフィルム1a、1bがそれぞ
れ引き出され、該フィルム1a、1b上に、タンク1
2、22から供給される不飽和ポリエステル樹脂組成物
2、21がドクターナイフ13、23でそれぞれの塗布
量が調節されて塗布され、不飽和ポリエステル樹脂組成
物層2a、2bが形成される。次に組成物層2a上に
は、ロービング14をカッタ15で所定長さに切断した
繊維強化材3を所定量堆積した後、これと他方の組成物
層2bとにより繊維強化材3を挟むように張り合わせて
圧着ロール16等で圧着してこれを巻き取りロール17
に巻き取り、所定期間熟成する。熟成温度及び時間はそ
れぞれ、20〜50℃、1〜7日である。得られたシー
ト状成形材料を所定の寸法に裁断し、両面のフィルムを
剥離し、例えば金型中で加熱圧縮(圧力5〜15MP
a、温度100〜180℃)して硬化させることによ
り、繊維強化プラスチック成形品とすることができる。
樹脂組成物の全量に対し、10〜50重量%程度配合さ
れる。繊維強化材としてはガラス繊維を用いることが好
ましく、その長さは1/6〜2インチの範囲が好まし
い。シート状成形材料の製造に用いるフィルム1a、1
bとしては、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフ
ィルムなどの一般的なフィルムを使用することができ
る。
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。 実施例1 不飽和ポリエステル(ポリセット9120、日立化成工
業社製商品名)35重量部に、低収縮剤として飽和ポリ
エステル(ポリセットB9201、日立化成工業社製商
品名)7.5重量部及びポリメタクリル酸メチル(BR
−77、三菱レーヨン社製商品名)7.5重量部、スチ
レン50重量部、エーテル系非イオン界面活性剤として
ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール
(ニュウポールPE−68、三洋化成社製商品名)2重
量部、充てん材(炭酸カルシウム:日東紛化工業社製商
品名、Slite1200)200重量部、硬化剤(t−ブ
チルパーオキシベンゾエート:日本油脂社製商品名、パ
ーブチルZ)1.5重量部及び離型剤(ステアリン酸亜
鉛)2.5重量部を混合して不飽和ポリエステル樹脂組
成物を調製した。得られた組成物に増粘剤として酸化マ
グネシウム(キョーワマグ♯20、協和化学工業社製商
品名)を不飽和ポリエステルに対して1.2重量%配合
して撹拌し、これを図1のシート状成形材料の製造装置
に供給し、ガラス繊維含有量25重量%のシート状成形
材料を得た。得られたシート状成形材料を所定の寸法に
裁断し、両面のフィルムを剥離し、150℃に加熱され
た金型を用いて成形時間180秒、加圧力10MPaの
条件で圧縮成形し、繊維強化プラスチック成形品(幅5
00mm×長さ250mm×厚さ3.0mm)とした。得られ
た成形品の表面品質を、表面平滑性測定装置(米国アシ
ュランド社製ローリア)を用い、供試平板成形品の10
×10インチの面積について表面品質の評価を行った。
表面品質は、表面平滑性(Index Number値:IN値)で
評価した。IN値は値が小さいほど表面平滑性が良好で
あることを示す。また、供試平板から切り出した成形品
(幅20mm×長さ5mm×厚さ3.0mm)の側面を150
番サンドペーパーで研磨し、ポロシメータ(湯浅アイオ
ニクス社製)を用いて成形品の空隙量を測定して成形品
の耐ピンホール性を評価した。耐ピンホール性は空隙量
が少ないほど良好であることを示す。評価結果を表1に
示す。
リコールの代わりにポリオキシエチレンアルキルエーテ
ル(エマルミン50、三洋化成社製商品名)2重量部を
用いた以外は実施例1と同様にしてシート状成形材料及
び成形品を作製した。評価結果を表1に示す。
リコールの代わりにポリオキシエチレンアルキルフェニ
ルエーテル(オクタポール50、三洋化成社製商品名)
2重量部を用いた以外は実施例1と同様にしてシート状
成形材料及び成形品を作製した。評価結果を表1に示
す。 比較例1 実施例1のエーテル系非イオン界面活性剤を配合しない
以外は実施例1と同様にしてシート状成形材料及び成形
品を作製した。評価結果を表1に示す。
ステル系非イオン界面活性剤(ポリエチレングリコール
脂肪酸エステル:イオネットMS−400、三洋化成社
製商品名)2重量部を用いた以外は実施例1と同様にし
てシート状成形材料及び成形品を作製した。評価結果を
表1に示す。
を含有する本発明の実施例1〜3では、IN値が小さく
かつ空隙量も少なく、表面平滑性に優れピンホールが少
ないことが示される。
を用いて得たシート状成形材料により表面品質に優れピ
ンホールの少ない繊維強化プラスチック成形品を得るこ
とができる。
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 (A)不飽和ポリエステル、(B)少な
くとも飽和ポリエステルを含む低収縮剤、(C)エチレ
ン型不飽和単量体及び(D)充てん材を含有する不飽和
ポリエステル樹脂組成物において、エーテル系非イオン
界面活性剤を配合してなる不飽和ポリエステル樹脂組成
物。 - 【請求項2】 請求項1記載の不飽和ポリエステル樹脂
組成物を2枚のフィルム間に繊維強化材と共に存在させ
たシート状成形材料。 - 【請求項3】 請求項2記載のシート状成形材料を金型
を用いて圧縮成形する繊維強化プラスチック成形品の製
造法。
Priority Applications (1)
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JPH07216213A JPH07216213A (ja) | 1995-08-15 |
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-
1994
- 1994-01-27 JP JP00735994A patent/JP3399615B2/ja not_active Expired - Fee Related
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