JP6590342B2 - 不飽和ポリエステル樹脂組成物、ランプリフレクター及びその製造方法 - Google Patents
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Description
この問題を解決する手段として、成形体の表面にブリードした離型剤を洗浄処理、熱処理、フレーム処理等によって除去する方法が知られているが、このような離型剤の除去処理はランプリフレクターの製造効率の低下及び製造コストの増大につながる。
しかしながら、離型剤の除去処理は、ランプリフレクターの製造効率の低下及び製造コストの増大につながるため、離型剤の除去処理を行わなくてもアンダーコート剤の塗装性だけでなく離型性及びフォギング性に優れた成形体を与える不飽和ポリエステル樹脂組成物に対する要求がある。
すなわち、本発明は、以下の(1)〜(6)である。
(2)前記(c)カルボン酸は、炭素数が10〜18であることを特徴とする第(1)項に記載の不飽和ポリエステル樹脂組成物。
(3)前記(c)カルボン酸は、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸及びステアリン酸からなる群から選択される少なくとも1種であることを特徴とする第(1)項又は第(2)項に記載の不飽和ポリエステル樹脂組成物。
(4)前記(b)金属石鹸は、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム及びステアリン酸マグネシウムからなる群から選択される少なくとも1種であることを特徴とする第(1)項〜第(3)項のいずれか一項に記載の不飽和ポリエステル樹脂組成物。
(6)第(1)項〜第(4)項のいずれか一項に記載の不飽和ポリエステル樹脂組成物を成形及び硬化して成形体を得る工程と、
前記(b)金属石鹸の除去処理を行うことなく、前記成形体上にアンダーコート剤を塗布して硬化させてアンダーコート層を形成する工程と、
前記アンダーコート層上に金属反射層を形成する工程と
を含むことを特徴とするランプリフレクターの製造方法。
以下、各成分について説明する。
不飽和ポリエステルの合成に用いられる飽和多塩基酸としては、特に限定されず、公知のものを用いることができる。飽和多塩基酸の例としては、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ヘット酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、テトラクロロ無水フタル酸、テトラブロモ無水フタル酸、エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸等が挙げられる。これらは、単独又は複数を組み合わせて用いることができる。
カラム:昭和電工製LF−804
カラム温度:40℃
試料:共重合体の0.2質量%テトラヒドロフラン溶液
流量:1mL/分
溶離液:テトラヒドロフラン
検出器:RI−71S
(a)不飽和ポリエステル樹脂における架橋剤の配合量は、特に限定されないが、作業性、重合性、成形体の収縮性及び量調整の自由度の観点から、不飽和ポリエステル及び架橋剤の合計に対して、好ましくは25〜70質量%、より好ましくは35〜65質量%である。
(c)カルボン酸としては、上記の効果を安定して得る観点から、脂肪族カルボン酸が好ましい。また、(c)カルボン酸の炭素数は、10〜18であることが好ましい。(c)カルボン酸の例としては、カプリン酸(炭素数10)、ウンデシル酸(炭素数11)、ラウリン酸(炭素数12)、トリデシル酸(炭素数13)、ミリスチン酸(炭素数14)、ペンタデシル酸(炭素数15)、パルミチン酸(炭素数16)、マルガリン酸(炭素数17)、ステアリン酸(炭素数18)が挙げられる。これらの中でも、離型性、フォギング性及びアンダーコート剤の塗装性の観点から、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸及びステアリン酸が好ましい。これらは、単独又は複数を組み合わせて用いることができる。
ここで、本明細書において(d)無機充填材の「平均粒子径」とは、空気透過法によって求めた比表面積から計算によって求めた粒子径を意味する。
平均粒子径=(6×10000)/(真比重×比表面積)
増粘剤としては、特に限定されないが、例えば、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム等の金属酸化物、及びイソシアネート化合物等が挙げられる。これらは、単独又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
ランプリフレクターは、一般に、不飽和ポリエステル樹脂組成物を成形及び硬化して得られた成形体(基材)と、成形体上に形成されたアンダーコート層と、アンダーコート層上に形成された金属反射層とを含む。
以下、ランプリフレクターの好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
図1aは、本実施の形態のランプリフレクターを備えたランプの断面図である。また、図1bは、図1aのa−a'線の拡大断面図である。
図1aにおいて、ランプは、一般に、ランプリフレクターと、ランプリフレクターの所定の位置に設けられた光源4と、ランプリフレクターの開口部に設けられたレンズ5とを備えている。ここで、ランプリフレクターは、図1bに示すように、不飽和ポリエステル樹脂組成物を成形及び硬化して得られた成形体1と、成形体1上に形成されたアンダーコート層2と、アンダーコート層2上に形成された金属反射層3とを有する。このランプでは、光源4から生じる光を金属反射層3によって反射させる。
まず、本発明の不飽和ポリエステル樹脂組成物を成形及び硬化して成形体1を得る。ここで、成形体1は、本発明の不飽和ポリエステル樹脂組成物を圧縮成形、トランスファー成形、射出成形等の公知の成形法を用いて所定の形状に成形及び硬化することによって得ることができる。このようにして得られた成形体1は、離型剤の除去処理を行わなくてもアンダーコート剤の塗装性及びフォギング性に優れている。
アンダーコート層2の厚さは、要求されるランプリフレクターの大きさ等にあわせて適宜設定すればよいが、一般に10〜50μmである。
金属反射層3をアンダーコート層2上に形成する方法としては、特に限定されず、例えば、真空蒸着法等の公知の方法を用いることができる。
金属反射層3の厚さは、要求されるランプリフレクターの大きさなどにあわせて適宜設定すればよいが、一般に800〜2,000Åである。
このようにして製造される本実施の形態のランプリフレクターは、製造効率が高く、且つ製造コストが安い。
(不飽和ポリエステル樹脂の合成)
攪拌機、還流冷却器、窒素ガス導入管及び温度計を備えた反応容器中に、プロピレングリコール100モル、無水フタル酸30モル、無水マレイン酸70モルを仕込み、定法に従い210℃で酸価が20mgKOH/gになるまで反応させた。次に、反応物100質量部に対してハイドロキノンを0.015質量部添加して160℃に冷却した後、スチレンモノマーをさらに添加して不飽和ポリエステル樹脂を得た。ここで、スチレンモノマーは、不飽和ポリエステル樹脂中で30質量%となるように添加した。また、不飽和ポリエステルの重量平均分子量(MW)を上記の条件にて測定したところ、15,000であった。
表1に示す配合組成で各成分を仕込み、双碗型ニーダーを用いて混練することで不飽和ポリエステル樹脂組成物を得た。なお、表1及び2に示す(a)不飽和ポリエステル樹脂は、スチレンモノマーを30質量%含有する。
(比較例1〜10)
表2に示す配合組成で各成分を仕込み、双碗型ニーダーを用いて混練することで不飽和ポリエステル樹脂組成物を得た。
上記の実施例及び比較例において、(b)金属石鹸として(b−1)ステアリン酸亜鉛及び(b−2)ステアリン酸カルシウム、(c)カルボン酸として(c−1)ラウリン酸、(c−2)カプリン酸及び(c−3)ステアリン酸、(d)無機充填材として炭酸カルシウム(平均粒子径10μm)、(e)低収縮剤としてポリスチレン、(f)繊維強化材としてチョップドストランドガラス(繊維長6mm)、(g)硬化剤としてt−ブチルパーオキシベンゾエート、増粘剤として酸化マグネシウムを用いた。
上記のようにして得られた実施例及び比較例の不飽和ポリエステル樹脂組成物について、混練性、離型性、アンダーコート剤の塗装性、フォギング性、成形収縮率及び曲げ弾性率の評価を行った。これらの評価の方法は次の通りである。
双碗型ニーダーを用いて混練して不飽和ポリエステル樹脂組成物を調製する際に、分散不良がない均一な不飽和ポリエステル樹脂組成物が得られるか否かを目視にて評価した。この評価において、不飽和ポリエステル樹脂組成物が均一であった場合を○、不飽和ポリエステル樹脂組成物に分散不良があった場合を×と表す。
成形温度150℃、射出圧力20MPa、成形時間1分の条件下にてトランスファー成形を行い、トランスファー成形体(φ117mm、厚さ3mm)を作製した。このとき、金型内にトランスファー成形体が残存せず、トランスファー成形体を金型からスムーズに脱型できるか否かを目視にて評価した。この評価において、トランスファー成形体が残存せず、トランスファー成形体を金型からスムーズに脱型できた場合を○、トランスファー成形体が残存し、トランスファー成形体を金型からスムーズに脱型できなかった場合を×と表す。
成形温度150℃、射出圧力20MPa、成形時間1分の条件下にてトランスファー成形を行い、トランスファー成形体(φ117mm、厚さ3mm)を作製した。次に、トランスファー成形体の表面にアンダーコート剤(UV硬化性樹脂を含む樹脂組成物)を10μmの厚みとなるように塗装して硬化させることでアンダーコート層を形成した。このとき、アンダーコート剤の塗装部全体に占める塗装が良好な部分(ハジキがない部分)を目視で確認し、その面積の割合を求めた。この評価において、塗装が良好な部分の面積割合が95%以上であった場合を○、塗装が良好な部分の面積割合が95%未満であった場合を×と表す。
成形温度150℃、射出圧力20MPa、成形時間1分の条件下にてトランスファー成形を行い、トランスファー成形体(φ117mm、厚さ3mm)を作製した。このトランスファー成形体から40mm角のサンプルを切り出してガラスシャーレの中に入れ、ガラスシャーレの口をアルミ箔及びゴムを用いて蓋をして完全に密封した。次に、180℃に設定したホットプレート上に、アルミ箔面を下にしてガラスシャーレを載せ、12時間加熱した。この加熱処理の前後におけるガラスシャーレのヘイズ値をヘイズメーター(東洋精機製作所製ヘイズガードII)を用いて測定し、この加熱処理の前後のヘイズ値の差(Δヘイズ値)を求めた。Δヘイズ値が1以下であった場合を○、Δヘイズ値が1超過であった場合を×と表す。
JIS K−6911 5.7に規定される収縮円盤を、成形温度150℃、成形圧力10MPa、成形時間3分の条件下で圧縮成形することによって作製し、JIS K−6911 5.7に従って成形収縮率を算出した。
JIS K6911に規定される曲げ弾性率試験片を、成形温度150℃、成形圧力10MPa、成形時間3分の条件下で圧縮成形することによって作製し、JIS K6911に基づいて曲げ弾性率を測定した。
これに対して(b)成分を含んでいない比較例1の不飽和ポリエステル樹脂組成物では離型性が低下し、(b)成分の割合が多い比較例2の不飽和ポリエステル樹脂組成物ではフォギング性及びアンダーコート剤の塗装性が低下した。(c)成分の割合が少ない比較例3の不飽和ポリエステル樹脂組成物では離型性が低下し、(c)成分の割合が多い比較例4の不飽和ポリエステル樹脂組成物では曲げ弾性率が低下した。(d)成分の割合が少ない比較例5の不飽和ポリエステル樹脂組成物では曲げ弾性率が低下し、(d)成分の割合が多い比較例6の不飽和ポリエステル樹脂組成物では混練性が低下した。(e)成分の割合が少ない比較例7の不飽和ポリエステル樹脂組成物では成形収縮率が低下し、(e)成分の割合が多い比較例8の不飽和ポリエステル樹脂組成物では曲げ弾性率が低下した。(f)成分の割合が少ない比較例9の不飽和ポリエステル樹脂組成物では曲げ弾性率が低下し、(f)成分の割合が多い比較例10の不飽和ポリエステル樹脂組成物では混練性が低下した。
Claims (5)
- (a)不飽和ポリエステル樹脂、(b)金属石鹸、(c)カルボン酸、(d)無機充填材、(e)低収縮剤、(f)繊維強化材及び(g)硬化剤を含む不飽和ポリエステル樹脂組成物であって、
前記(c)カルボン酸は、カプリン酸、ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸及びステアリン酸からなる群から選択される少なくとも1種であり、
(a)成分100質量部に対して、(b)成分が1〜3質量部、(c)成分が5〜15質量部、(d)成分が350〜550質量部、(e)成分が10〜30質量部、及び(f)成分が70〜120質量部であることを特徴とする不飽和ポリエステル樹脂組成物。 - 前記(c)カルボン酸は、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸及びステアリン酸からなる群から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に記載の不飽和ポリエステル樹脂組成物。
- 前記(b)金属石鹸は、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム及びステアリン酸マグネシウムからなる群から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又は2に記載の不飽和ポリエステル樹脂組成物。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載の不飽和ポリエステル樹脂組成物を成形及び硬化して得られた成形体と、前記成形体上に形成されたアンダーコート層と、前記アンダーコート層上に形成された金属反射層とを含むことを特徴とするランプリフレクター。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載の不飽和ポリエステル樹脂組成物を成形及び硬化して成形体を得る工程と、
前記(b)金属石鹸の除去処理を行うことなく、前記成形体上にアンダーコート剤を塗布して硬化させてアンダーコート層を形成する工程と、
前記アンダーコート層上に金属反射層を形成する工程と
を含むことを特徴とするランプリフレクターの製造方法。
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