JP5232496B2 - 不飽和ポリエステル樹脂組成物、これを含有する成形材料及び成形品 - Google Patents
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Description
このような樹脂組成物は、製品からのスチレンモノマーの揮発を抑制する技術として極めて有用なものであるが、更に低コストで各種物性に優れる成形品を求める市場のニーズにより適合させるべく、スチレンモノマーを多量に使用しながらも、成形品中に残留するスチレンモノマー量を充分に低減して昨今のVOC物質の放散量低減要請に充分に応えられるようにするための工夫の余地があった。また、例えば、バスタブ、床パン、キッチンカウンター等の水周り住宅設備製品の製造に更に適したものとするため、耐熱性や耐熱水性、寸法精度、成形品外観等において更に優れた物性を発揮できるようにするための工夫の余地があった。
本発明は更に、上記成形材料を加熱加圧成形して得られる成形品でもある。
以下に本発明を詳述する。
上記不飽和ポリエステル(A)は、多塩基酸及び多価アルコールにより形成される構成単位を有するものであるが、このような不飽和ポリエステル(A)としては、多塩基酸(多塩基酸の酸無水物を含む)と多価アルコールとを、通常の手法で縮合重合することによって得ることができる。
上記飽和二塩基酸の含有量としては、全多塩基酸成分100モル%に対し、0.1〜30モル%であることが好適である。0.1モル%未満であると、飽和二塩基酸に起因する上記効果を充分に発揮できないおそれがあり、30モル%を超えると、樹脂の反応性が小さくなり、成形中に充分な発熱が得られないため、残留スチレンモノマー量をより充分に低減することができないおそれがある。また、収縮率を充分に低減することができないおそれや、成形品表面の平滑性を良好なものとすることができないおそれもある。上記飽和二塩基酸の含有量の下限値としては、より好ましくは5モル%であり、また、上限値は、より好ましくは25モル%である。
上記多価アルコールの好ましい形態は、ネオペンチルグリコール及び/又は水素添加ビスフェノールAを少なくとも含有することであり、これによって、上記樹脂組成物の耐熱水性が更に改善することになる。
上記多塩基酸の総量100モル%に対するDCPDモル濃度の下限値は、より好ましくは5モル%であり、また、上限値は、より好ましくは15モル%である。
上記DCPDによる変性手法としては、例えば、(1)多塩基酸、多価アルコール、ジシクロペンタジエンを必要量、全量を一度に仕込み、120〜140℃で2〜3時間反応させた後190〜210℃で必要な分子量となるまでエステル化を進める方法、(2)多塩基酸にジシクロペンタジエンを1時間以上かけて滴下、120〜140℃で1時間以上反応させ、その後所定量の多塩基酸、多価アルコールを加え190〜210℃まで昇温、エステル化を進める方法、及び、(3)多塩基酸と多価アルコールを120〜140℃で1〜2時間反応させてモノエステルを生成させ、次にジシクロペンタジエンを1時間以上かけて滴下、更に1時間反応を続けた後、190〜210℃まで昇温、エステル化を進める方法等が挙げられ、いずれの手法を用いてもよい。
上記一般式(1)で表される構造を有する有機過酸化物としては、例えば、t−ヘキシルパーオキシアセテート(上記一般式(1)において、R1=n−プロピル基、R2=メチル基)、t−アミルパーオキシアセテート(R1=エチル基、R2=メチル基)、t−ヘキシルパーオキシ3,5,5−トリメチルヘキサノエート(R1=n−プロピル基、R2=3,5,5−トリメチルヘキシル基)、t−アミルパーオキシ3,5,5−トリメチルヘキサノエート(R1=エチル基、R2=3,5,5−トリメチルヘキシル基)、t−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート(R1=n−プロピル基、R2=イソプロポキシル基)、t−アミルパーオキシイソプロピルモノカーボネート(R1=エチル基、R2=イソプロポキシル基)、t−ヘキシルパーオキシベンゾエート(R1=n−プロピル基、R2=フェニル基)、t−アミルパーオキシベンゾエート(R1=エチル基、R2=フェニル基)等が挙げられる。中でも、t−ヘキシルパーオキシアセテート、t−アミルパーオキシアセテート、t−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−アミルパーオキシイソプロピルモノカーボネートが好適であり、更に、一般式(1)中のR1がn−プロピル基を表し、かつR2がメチル基を表す化合物、すなわちt−ヘキシルパーオキシアセテートであることが特に好適である。これにより、上記不飽和ポリエステル(A)との相乗効果によって、残留スチレンモノマー量を更に低減することかできるうえ、各種特性により優れる成形品を与えることができる樹脂組成物とすることが可能となる。
上記通常使用される有機過酸化物としては、例えば、キュメンパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルイソプロピルパーオキシカーボネート、1,1−ジブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチルシクロヘキサノン、t−ブチルパーオキシ−2−エチルへキサノエート、アミルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、2−エチルヘキシルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、t−へキシルパーオキシベンゾエート等が挙げられる。
上記充填材としては、有機充填材、無機充填材が挙げられる。
上記有機充填材としては、通常使用される再生繊維、合成繊維、天然繊維が挙げられ、例えば、レーヨン等からなる再生繊維、ナイロン6、ナイロン66等の脂肪族ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート(PET)、アクリル繊維(PAN)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリプロピレン(PP)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエチレン(PE)、ビニロン等の合成繊維、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)、ポリオキシメチレン(POM)等のいわゆる耐熱性の高い高分子からなる繊維、アラミド繊維、全芳香族ポリエステル、ポリイミド等のいわゆる高弾性率、高強度な高分子からなる繊維、ジュート繊維、竹繊維等の天然繊維等が挙げられる。
上記無機充填材としては、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、ガラスバルーン、シリカ、溶融シリカ、アエロジル(商品名)、クレー、マイカ、水酸化マグネシウム、寒水等が挙げられる。これらのうちでは無機充填材を用いることが好ましいが、有機充填材と併用してもよい。
また充填材としてアエロジル(商品名)を使用する場合には、不飽和ポリエステル樹脂100質量部に対して、5質量部以下用いることが好ましい。より好ましくは、2質量部以下であり、更に好ましくは、1質量部以下である。
上記充填材がこのような範囲で含有されていると、成形時に発生する収縮を低く抑えられ、成形体の耐衝撃性等の機械的強度をより優れたものとすることができる。
上記低収縮化剤の添加量としては、特に限定されるものではなく、成形品の用途により適宜設定され、不飽和ポリエステル樹脂100質量部に対して3〜20質量部とすることができる。
上記アクリルポリマーは、特開平5−171022号公報に記載されるアクリルポリマーを好ましく用いることもでき、例えば、メチルメタクリレートを主成分とするアクリルポリマーであって、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレー卜等の他の(メタ)アクリル系モノマー、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート等の多官能架橋モノマーを共重合したものが挙げられる。このようなアクリルポリマーは、メチルメタクリレートの含有量が90質量%以上であることが好ましく、多官能架橋モノマーの含有量が5質量%以下であることが好ましい。このような増粘剤は、1種又は2種以上を使用することができる。
上記増粘剤の添加量としては、不飽和ポリエステル樹脂100質量部に対して、0.5〜20質量部とすることが好適であり、好ましくは、金属酸化物や金属水酸化物の場合には0.5〜5質量部、アクリルパウダーの場合には1〜20質量部の範囲で用いられる。
上記離型剤の添加量は、不飽和ポリエステル樹脂100質量部に対して、1〜10質量部の範囲とすることが好適である。
上記着色剤としては、例えば、酸化チタン、カーボンブラック、弁柄、フタロシアニンブルー等の公知の顔料が用いられる。着色剤の添加量は特に限定されるものではなく、成形品の用途により適宜設定される。不飽和ポリエステル樹脂100質量部に対して30部以内で使用されることが多い。
上記柄剤としては、例えば、酸化アルミニウム、PETフィルム、マイカ、セラミック及びそれらを着色剤、表面処理剤等でコーティングしたもの、メッキ処理したもの、熱硬化性樹脂と無機フィラーと着色剤等とを熱硬化させて粉砕したもの等が挙げられる。
この場合、上記不飽和ポリエステル樹脂組成物は、更に、低収縮化剤、増粘剤及び充填材を含むものであることが好適である。
なお、本発明では、上述したように不飽和ポリエステル(A)を用いることによって、上記樹脂組成物の増粘特性がより向上され、良好な含浸性を確保しつつ、成形に適した粘度まで充分に増粘することが可能となることから、表面状態が極めて良好な成形材料をより容易に得ることが可能である。
このように、上記成形材料が、140℃での熱板法によるゲル化時間が60〜150秒であるものである形態もまた、本発明の好適な形態の1つである。
上記加熱加圧成形において、成形品にかかる圧力としては、0.3〜20MPaとすることが好適である。より好ましくは2〜15MPaである。
すなわち、本発明によれば、スチレンモノマーを含有するにも関わらず、成形品中の残存スチレンモノマー含有量がこれほどまでに低減された成形品を得ることができるため、昨今のVOC物質の放散量低減要請に充分に応えることが可能となる。
なお、下記の合成例等において、酸価は、JIS K6911 4.3(1995年)に記載の方法に準拠して測定した。
温度計、窒素ガス導入管、還流冷却器及び攪拌機を備えたフラスコを反応器とした。この反応器に、イソフタル酸10モル、プロピレングリコール50モル、ネオペンチルグリコール50モルを仕込んだ。次に上記の内容物を窒素ガス雰囲気下で攪拌しながら、170〜200℃の温度範囲で反応させると共に、反応物の酸価を所定の方法によって、随時測定した。そして該酸価が10mgKOH/gとなった時点で、上記の反応物に、無水マレイン酸90モル、ジシクロペンタジエン10モルを添加混合し、110℃〜130℃の温度範囲で3時間反応させた後、180〜200℃に昇温し、8時間反応させた。これにより、不飽和ポリエステル(a')を得た。この不飽和ポリエステルの酸価は27mgKOH/gであった。得られた不飽和ポリエステル(a')60質量部にスチレンモノマー40質量部、重合禁止剤としてのハイドロキノンを0.01質量部添加し、均一に混合し、不飽和ポリエステル樹脂(a)を得た。
合成例1においてジシクロペンタジエンの仕込み量を15モルに変更した以外は同一の方法で不飽和ポリエステル(b')を得た。この不飽和ポリエステルの酸価は25mgKOH/gであった。得られた不飽和ポリエステル(b')60質量部にスチレンモノマー40質量部、重合禁止剤としてのハイドロキノンを0.01質量部添加し、均一に混合し、不飽和ポリエステル樹脂(b)を得た。
合成例1においてジシクロペンタジエンの仕込み量を5モルに変更した以外は同一の方法で不飽和ポリエステル(c')を得た。この不飽和ポリエステルの酸価は25mgKOH/gであった。得られた不飽和ポリエステル(c')60質量部にスチレンモノマー40質量部、重合禁止剤としてのハイドロキノンを0.01質量部添加し、均一に混合し、不飽和ポリエステル樹脂(c)を得た。
合成例1と同じ装置でイソフタル酸25モル、ネオペンチルグリコール50モル、プロピレングリコール51モルを仕込んだ。次に上記の内容物を窒素ガス雰囲気下で攪拌しながら、200〜210℃の温度範囲で反応させると共に、反応物の酸価を所定の方法によって、随時測定した。そして該酸価が10mgKOH/gとなった時点で、冷却し、上記の反応物に、マレイン酸75モルを添加し、再び210℃〜220℃の温度範囲で反応させた。これにより、不飽和ポリエステル(d')を得た。この不飽和ポリエステルの酸価は26mgKOH/gであった。得られた不飽和ポリエステル(d')60質量部にスチレンモノマー40質量部、重合禁止剤としてのハイドロキノンを0.01質量部添加し、均一に混合し、不飽和ポリエステル樹脂(d)を得た。
合成例1においてジシクロペンタジエンの仕込み量を25モルに変更した以外は同一の方法で不飽和ポリエステル(e')を得た。この不飽和ポリエステルの酸価は25mgKOH/gであった。得られた不飽和ポリエステル(e')60質量部にスチレンモノマー40質量部、重合禁止剤としてのハイドロキノンを0.01質量部添加し、均一に混合し、不飽和ポリエステル樹脂(e)を得た。
合成例1においてジシクロペンタジエンの仕込み量を2.5モルに変更した以外は同一の方法で不飽和ポリエステル(f')を得た。この不飽和ポリエステルの酸価は26mgKOH/gであった。得られた不飽和ポリエステル(f')60質量部にスチレンモノマー40質量部、重合禁止剤としてのハイドロキノンを0.01質量部添加し、均一に混合し、不飽和ポリエステル樹脂(f)を得た。
不飽和ポリエステル樹脂(a)75質量部、スチレンモノマー10質量部、ポリスチレン溶液(重量平均分子量25万のポリスチレン粉末35質量部をスチレンモノマー65質量部に溶解したもの)15質量部、ポリエチレン粉末2質量部、硬化剤としてt−ヘキシルパーオキシアセテートを1.3質量部、炭酸カルシウム(日東粉化社製:NS♯200)を160質量部、禁止剤としてパラベンゾキノンを0.10質量部、内部離型剤としてステアリン酸亜鉛を5質量部、増粘剤として酸化マグネシウム1.0質量部、及び、補強繊維として25.4mm長に切断したガラスロービングをガラス含有率が成形材料の25%になるように添加し、公知の含浸機でSMCを製造後、40℃で24時間熟成することにより、SMC表面が圧縮成形可能状態まで増粘させた。このときの不飽和ポリエステル(a')質量とスチレンモノマー質量との合計に対するスチレンモノマー含有量は、52.5%である。なお、樹脂組成物の組成等について表1−1に示した。
このSMCについて、製造時のガラス含浸性、熟成後の表面状態及び熱板法硬化特性のゲル化時間を評価・測定した。これらの結果を表1−2に示す。
また得られたSMCを300mm角平板金型を用いて、金型温度は、製品面が145℃、裏面が130℃で、面圧10MPaで加熱圧縮成形した。420秒間金型内で保持し、板厚3mmの平板成形品を得た。残留スチレンモノマー量、製品面からのスチレンモノマー放散量、平滑性、光沢度、耐熱水性、収縮率を評価した。これらの結果を表1−2に示す。
なお、各評価方法・測定方法は下記のとおりある。
(1)SMCの含浸性
目視にて評価した。
評価基準:
○:未含浸のドライガラスが見られない。
△:未含浸のドライガラスが点在する。
×:未含浸のドライガラスが全面に見られる。
25℃において指触法により評価した。
評価基準:
○:SMC表面がタックフリー状態で、キャリヤーフィルムが容易に剥離。
△:キャリヤーフィルムの剥離は可能であるが、表面にタックが残る。
×:表面に強いタックが残り、キャリヤフィルムの剥離が困難。
自動車技術協会規格 JASO M406−87に準拠し、ゲル化時間を測定した。50mm角SMC試験片の中央部に熱を設置し、140℃に温度調整した金型を用いてエアープレスでSMC試験片を加熱圧縮した際の温度−時間曲線からゲル化時間を測定した。SMC温度が50℃到達後、温度-時間曲線の変曲点近傍に引いた接線の交点までの時間をゲル化時間とした。
(1)平滑性
目視にて評価した。
評価基準:
良好:平滑性に問題無し。
不良:平滑性に問題あり。(巣穴、ガラスパターン、ソリ等)
(2)光沢度
JIS K7105 5.2(1981年)に準拠して、入射角60度、検出角60度の条件で行った。
95℃に保った湯浴中に成形品より切り出した50mm角の試験片を浸漬し、300時間経過後、表面の膨れ、クラックの発生の有無を目視で確認した。
(4)硬化収縮率
JIS K6911(1995年)に記載の方法に準拠して測定した。
(5)残留スチレンモノマー量
成形後1日間、25℃で保管した後に残留スチレンモノマー量及びスチレンモノマー放散量を測定した。ガスクロマトグラフィーを使用して内部標準法で測定した(検出限界10ppm)。
平板成形品より試験片を切り出し、小型チャンバー法により平板製品面からの放散したスチレンモノマーを捕捉した。捕捉したスチレンモノマーガスをガスクロマトグラフ質量分析装置により定量し、スチレンモノマー放散速度を測定した。具体的にはJIS A1901(2003年、小型チャンバー法−建築材料の揮発性有機化合物(VOC)、ホルムアルデヒド及び他のカルボニル化合物放散測定法)の附属書2(参考)小型チャンバーの例(20L)に記載されている手順に基づき、測定温度28℃、湿度50%、換気回数0.5回/hr、試料負荷率2.2m2/m3で測定を実施した。
なお、参考例1では、成形品中の残留スチレンモノマー量は85ppmで、スチレンモノマー放散速度は28μg/m2・hrと小さい値を示した。
参考例1において、硬化剤としてt−アミルパーオキシイソプロピルモノカーボネートを1.3質量部使用したこと以外は、参考例1と同様の手順でSMCを製造し、参考例1と同様に各種評価を行った。結果を表1−2に示す。
成形品中の残留スチレンモノマー量は160ppmで、スチレンモノマー放散速度は61μg/m2・hrと小さい値を示した。
参考例1において、禁止剤としてのパラベンゾキノンの使用量を0.06質量部に変更したこと以外は、参考例1と同様の手順でSMCを製造し、参考例1と同様に各種評価を行った。結果を表1−2に示す。
成形品中の残留スチレンモノマー量は52ppmで、スチレンモノマー放散速度は15μg/m2・hrと小さい値を示した。
参考例1において、禁止剤としてパラベンゾキノンに替えてN−オキシル化合物(4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラピペリジン−1−オキシル)を0.10質量部使用したこと以外は、参考例1と同様の手順でSMCを製造し、参考例1と同様に各種評価を行った。結果を表1−2に示す。
成形品中の残留スチレンモノマー量は27ppmで、スチレンモノマー放散速度は4μg/m2・hrと極めて小さい値を示した。
実施例4において、禁止剤としてのN−オキシル化合物(4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラピペリジン−1−オキシル)の使用量を0.14質量部に変更したこと以外は、実施例4と同様の手順でSMCを製造し、参考例1と同様に各種評価を行った。結果を表1−2に示す。
成形品中の残留スチレンモノマー量は45ppmで、スチレンモノマー放散速度は13μg/m2・hrと小さい値を示した。
実施例4において、不飽和ポリエステル樹脂(a)の使用量を85質量部に変更し、スチレンモノマーの追加添加を中止したこと以外は、実施例4と同様の手順でSMCを製造した。このときの不飽和ポリエステル(a')質量とスチレンモノマー質量との合計に対するスチレンモノマー含有量は46.2%である。このSMCについて、参考例1と同様に各種評価を行った。結果を表1−2に示す。
成形品中の残留スチレンモノマー量は15ppmで、スチレンモノマー放散速度は2μg/m2・hrと極めて小さい値を示した。
実施例4において、不飽和ポリエステル樹脂(a)の使用量を60質量部に、スチレンモノマーの使用量を25質量部にそれぞれ変更したこと以外は、実施例4と同様の手順でSMCを製造した。このときの不飽和ポリエステル(a')質量とスチレンモノマー質量との合計に対するスチレンモノマー含有量は62.0%である。このSMCについて、参考例1と同様に各種評価を行った。結果を表1−2に示す。
成形品中の残留スチレンモノマー量は76ppmで、スチレンモノマー放散速度は25μg/m2・hrと小さい値を示した。
実施例4において、硬化剤としてのt−アミル パーオキシイソプロピルモノカーボネートの使用量を1.3質量部に変更したこと以外は、実施例4と同様の手順でSMCを製造し、参考例1と同様に各種評価を行った。結果を表1−2に示す。
成形品中の残留スチレンモノマー量は30ppmで、スチレンモノマー放散速度は6μg/m2・hrと小さい値を示した。
実施例4において、不飽和ポリエステル樹脂(a)に替えて不飽和ポリエステル樹脂(b)を使用したこと以外は、実施例4と同様の手順でSMCを製造し、参考例1と同様に各種評価を行った。結果を表1−2に示す。
成形品中の残留スチレンモノマー量は22ppmで、スチレンモノマー放散速度は3μg/m2・hrと極めて小さい値を示した。
実施例4において、不飽和ポリエステル樹脂(a)に替えて不飽和ポリエステル樹脂(c)を使用したこと以外は、実施例4と同様の手順でSMCを製造し、参考例1と同様に各種評価を行った。結果を表1−2に示す。
成形品中の残留スチレンモノマー量は90ppmで、スチレンモノマー放散速度は30μg/m2・hrと小さい値を示した。
実施例4において、不飽和ポリエステル樹脂(a)に替えて不飽和ポリエステル樹脂(d)を使用したこと以外は、実施例4と同様の手順でSMCを製造した。このときの不飽和ポリエステル(d')質量とスチレンモノマー質量との合計に対するスチレンモノマー含有量は52.5%である。このSMCについて、参考例1と同様に各種評価を行った。結果を表2−2に示す。
成形品中の残留スチレンモノマー量は350ppmで、スチレンモノマー放散速度は220μg/m2・hrと比較的大きな値を示した。
比較例1において、成形温度を(製品面/裏面=155/145℃)と上昇させて成形を行った後、参考例1と同様に各種評価を行った。結果を表2−2に示す。
成形品中の残留スチレンモノマー量は270ppmで、スチレンモノマー放散速度は150μg/m2・hrと、比較例1より減少する傾向が見られたが、表面にプレゲルに起因するスカミングが発生し、光沢の低下が顕著であった。
比較例1において、加圧時間を420秒から600秒に延長して成形を行った後、参考例1と同様に各種評価を行った。結果を表2−2に示す。
成形品の平滑性、光沢は良好であったが、残留スチレンモノマー量は300ppm、スチレンモノマー放散速度は190μg/m2・hrと、比較例1よりは減少したが比較的大きな値を示した。
比較例1において、N−オキシル化合物(4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラピペリジン−1−オキシル)の使用量を0.03質量部に変更したこと以外は、実施例4と同様の手順でSMCを製造した。このSMCについて、参考例1と同様に各種評価を行った。結果を表2−2に示す。
ゲル化時間は58秒に短縮され、残留スチレンモノマー量は240ppm、スチレンモノマー放散速度は140μg/m2・hrに減少したが、表面にプレゲルに起因するスカミングが発生し、光沢の低下が顕著であった。
比較例1において、不飽和ポリエステル樹脂(b)の使用量を85質量部に変更し、スチレンモノマーの追加添加を中止したこと以外は、比較例1と同様の手順でSMCを製造した。このときの不飽和ポリエステル(b')質量とスチレンモノマー質量との合計に対するスチレンモノマー含有量は46.2%である。このSMCについて、参考例1と同様に各種評価を行った。結果を表2−2に示す。
成形品中の残留スチレンモノマー量は210ppm、スチレンモノマー放散速度は110μg/m2・hrに減少したが、スチレンモノマー量の減少によりフィラー添加時の粘度が高くなり、SMC製造時のガラスへの含浸性が著しく低下し、成形品表面にガラス目が多発した。耐熱水性も低下した。
比較例1において、不飽和ポリエステル樹脂(a)に替えて不飽和ポリエステル樹脂(E)を使用したこと以外は、比較例1と同様の手順でSMCを製造した。このときの不飽和ポリエステル(e')とスチレンモノマー質量との合計に対するスチレンモノマー含有量は52.5%である。このSMCについて、参考例1と同様に各種評価を行った。結果を表2−2に示す。
成形品中の残留スチレンモノマー量は28ppmで、スチレンモノマー放散速度は3μg/m2・hrと小さい値を示した。SMC製造時の増粘速度が速く、SMCシートに未含浸のドライガラスが点在した。40℃において24hr熟成したが、SMC表面にタックが残り、増粘が不充分であった。SMCが柔らかすぎるため、成形時の泡抜けが悪く、成形品表面に巣が発生し、耐熱水性も低下した。
比較例1において、不飽和ポリエステル樹脂(a)に替えて不飽和ポリエステル樹脂(F)を使用したこと以外は、比較例1と同様の手順でSMCを製造した。このときの不飽和ポリエステル(f')質量とスチレンモノマー質量との合計に対するスチレンモノマー含有量は52.5%である。このSMCについて、参考例1と同様に各種評価を行った。結果を表2−2に示す。
成形品外観は良好であったが、残留スチレンモノマー量は240ppm、スチレンモノマー放散速度は130μg/m2・hrと比較的高い値を示した。
参考例1において、硬化剤としてt−ブチルパーベンゾエートを1.3質量部使用し、禁止剤としてパラベンゾキノン0.05質量部を使用し、ゲル化時間を101秒とした以外は、参考例1と同様の手順でSMCを製造した。このSMCについて、参考例1と同様に各種評価を行った。結果を表2−2に示す。
成形品外観は良好であったが、残留スチレンモノマー量は2700ppm、スチレンモノマー放散速度は2350μg/m2・hrと著しく高い値を示した。
参考例1において、硬化剤としてt−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネートを1.3質量部、禁止剤としてパラベンゾキノン0.08質量部を使用し、ゲル化時間を101秒としたこと以外は、実施例4と同様の手順でSMCを製造した。このSMCについて、参考例1と同様に各種評価を行った。結果を表2−2に示す。
成形品外観は良好であったが、残留スチレンモノマー量は1200ppm、スチレンモノマー放散速度は850μg/m2・hrと著しく高い値を示した。
参考例1において、硬化剤としてt−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネートを1.3質量部、禁止剤としてパラベンゾキノン0.04質量部を使用し、ゲル化時間を79秒としたこと以外は、実施例4と同様の手順でSMCを製造した。このSMCについて、参考例1と同様に各種評価を行った。結果を表2−2に示す。
成形品外観は良好であったが、残留スチレンモノマー量は820ppm、スチレンモノマー放散速度は630μg/m2・hrと高い値を示した。
比較例10において、硬化剤としてt−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネートを3.5質量部使用したこと以外は、比較例10と同様の手順でSMCを製造した。このSMCについて、参考例1と同様に各種評価を行った。結果を表2−2に示す。
残留スチレンモノマー量は450ppm、スチレンモノマー放散速度は250μg/m2・hrと比較例10に比べ低減したが、成形中のプレゲル発生により成形品表面にスカミングが発生し、光沢も著しく低下した。
まず本発明の数値範囲の臨界的意義について、不飽和ポリエステル(A)として、多塩基酸の総量100モル%に対し、3モル%以上20モル%未満のジシクロペンタジエンにより変性された化合物を用いることにより、成形品中の残留スチレンモノマー量及びスチレンモノマー放散量の低減、並びに、増粘特性において有利な効果を発揮し、それが顕著であることが分かった。
なお、硬化剤として上記一般式(1)中のR1がn−プロピル基を表し、かつR2がメチル基を表す有機過酸化物を用い、かつ重合禁止剤としてN−オキシル化合物を用いた実施例8と、参考例1との比較によっても、上記と同様のことがいえる。
Claims (11)
- 不飽和ポリエステル(A)、重合性単量体(B)、硬化剤(C)及び重合禁止剤(D)を含有するSMC用不飽和ポリエステル樹脂組成物であって、
該不飽和ポリエステル(A)は、多塩基酸及び多価アルコールにより形成される構成単位を有し、該多塩基酸の総量100モル%に対し、10モル%以上20モル%未満のジシクロペンタジエンにより変性してなるものであり、
該多塩基酸は、全多塩基酸成分100モル%に対し、飽和二塩基酸又はその無水物を5〜30モル%、不飽和二塩基酸又はその無水物を70〜95モル%含み、
該多価アルコールは、その総量100モル%に対し、ネオペンチルグリコール及び/又は水素添加ビスフェノールAを0.1〜70モル%含有し、
該重合性単量体(B)は、スチレンモノマーを含有し、
該スチレンモノマーの含有量は、不飽和ポリエステル(A)と重合性単量体(B)との合計質量100質量%に対し、45〜65質量%であり、
該不飽和ポリエステル(A)と重合性単量体(B)との質量比((A)/(B))は、55/45〜25/75であって、
該硬化剤(C)は、下記一般式(1);
該硬化剤(C)の含有量は、不飽和ポリエステル(A)と重合性単量体(B)との合計質量100質量部に対し、0.5〜5質量部であり、
該重合禁止剤(D)は、N−オキシル化合物を少なくとも含み、
該重合禁止剤(D)の含有量は、不飽和ポリエステル(A)と重合性単量体(B)との合計質量100質量部に対し、0.001〜1質量部である
ことを特徴とするSMC用不飽和ポリエステル樹脂組成物。 - 前記有機過酸化物は、前記一般式(1)中のR1がn−プロピル基を表し、かつR2がメチル基を表す化合物である
ことを特徴とする請求項1に記載のSMC用不飽和ポリエステル樹脂組成物。 - 前記重合性単量体(B)の含有量は、不飽和ポリエステル(A)と重合性単量体(B)との合計質量100質量%に対し、45〜65質量%である
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のSMC用不飽和ポリエステル樹脂組成物。 - 前記N−オキシル化合物の含有量は、不飽和ポリエステル(A)と重合性単量体(B)との合計質量100質量部に対し、0.001〜1質量部である
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のSMC用不飽和ポリエステル樹脂組成物。 - 前記飽和二塩基酸は、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラヒドロフタル酸及びテトラヒドロフタル酸無水物からなる群より選択される少なくとも1種である
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のSMC用不飽和ポリエステル樹脂組成物。 - 前記重合性単量体(B)の総量100質量%に対する、スチレンモノマーの含有量は、90質量%以上である
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のSMC用不飽和ポリエステル樹脂組成物。 - 前記一般式(1)中のR2は、アルキル基又はアルコキシル基である
ことを特徴とする請求項1、3〜6のいずれかに記載のSMC用不飽和ポリエステル樹脂組成物。 - 請求項1〜7のいずれかに記載のSMC用不飽和ポリエステル樹脂組成物を含有する
ことを特徴とする成形材料。 - 前記成形材料は、140℃での熱板法によるゲル化時間が60〜150秒である
ことを特徴とする請求項8に記載の成形材料。 - 請求項8又は9に記載の成形材料を加熱加圧成形して得られる
ことを特徴とする成形品。 - 前記成形品中の残存スチレンモノマー量は、100ppm以下である
ことを特徴とする請求項10に記載の成形品。
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