JPH04266941A - 不飽和ポリエステル樹脂からなる発泡体及びこれを含むｆｒｐ積層構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、軽量化および断熱性に
優れた不飽和ポリエステル樹脂からなる発泡体に関する
。さらに具体的には、浴槽、壁材、カウンターなどに用
いることのできる発泡体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、不飽和ポリエステル樹脂はガラス
繊維と一緒に繊維強化プラスチック（以下ＦＲＰという
）として浴槽・カウンターなどの構造体として用いられ
てきた。ＦＲＰは鋼鉄などと比較すると比強度（単位重
量当たりの機械的強度）が大きくまた成形も簡単にでき
るという特徴があった。さらに、近年ＦＲＰから発展し
てレジンコンクリート層を含む積層構造体からなる人造
大理石として多用されるようになってきた。ところが、
この人造大理石は重厚感を尊重するあまり、構造体とし
ては非常に重いものとなっていた。

【０００３】ＦＲＰの断熱性を左右する要因については
、材料自体の物性値である熱伝導率及び熱容量、並びに
構造体の厚み及び形状が主な要因であった。

【０００４】一方、発泡体については、ウレタン樹脂な
どでは既に公知であり、かつ実用化されてきているが、
不飽和ポリエステル樹脂については、いまだに実用化さ
れていない。なお、組成の発明例として特公昭５０−３
９１０７や特公昭５８−２９３３０などがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
のものは不飽和ポリエステル樹脂を硬化させて成形する
時に、クラックが発生したり、機械的強度が低下すると
いう課題があった。

【０００６】本発明は上記課題を解決するもので、不飽
和ポリエステル樹脂からなる構造体の軽量化と断熱性能
の向上を図ると共にクラックの発生等がない成形手段で
実用化することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、不飽和ポリエステル樹脂にヒドラジド化合
物などを添加することにより発泡させた成形体において
、前記不飽和ポリエステル樹脂１００重量部に対し、真
密度が３．０を超えない充填材を３０重量部以上３００
重量部以下の割合で含む不飽和ポリエステル樹脂からな
る発泡体として構成したものである。

【０００８】

【作用】上記した構成によって、不飽和ポリエステル樹
脂からなる発泡体は、非発泡体に比べ発泡倍率の分だけ
軽量化することができる。本発明においては、真密度が
３．０を超えない充填材を３０重量部以上３００重量部
以下の割合で加えることにより、１つには不飽和ポリエ
ステル樹脂の増量材として作用し、２つめにはその充填
材自体真密度が３．０を超す軽量であるから、非常に軽
量な不飽和ポリエステル樹脂からなる発泡体を得ること
ができる。断熱性に関しては発泡体にすることにより、
非発泡体に比べ、空気層になっている分だけ断熱性能が
向上している。さらに、真密度が３．０を超えない充填
材は熱伝導性が概して良くなく断熱性の向上に寄与する
。

【０００９】一方、不飽和ポリエステル樹脂は、硬化の
際大きな発熱を伴う。これが成形時にクラックが発生す
る原因である。ところが、充填材を３０重量部以上３０
０重量部以下の割合で加えた充填材は不飽和ポリエステ
ル樹脂が発熱し硬化する際反応しない。それ故、不飽和
ポリエステル樹脂が硬化する際に発生する熱量を充填材
が吸収し、非常に穏やかな成形条件で成形できる。それ
故、成形時において高温になることによるクラックなど
は全く生じない。一方、３００重量部以下の割合で充填
材を加えることにより、機械的強度もある程度有する発
泡体を作成することができる。

【００１０】

【実施例】不飽和ポリエステル樹脂としては、市販のオ
ルソ系、イソ系、ビス系およびビニルエステル系不飽和
ポリエステル樹脂のいずれでも使用できる。これらの中
で具体的な実施例としては安価で実用性の高いオルソ系
不飽和ポリエステル樹脂を用いた。但し、耐熱性や機械
的強度などを向上させるため前記の不飽和ポリエステル
樹脂の中から適宜選定すればよい。

【００１１】真密度が３．０を越えない充填材としては
、炭酸カルシウム（真密度２．９ｇ／ｃｍ３）、マイカ
（真密度２．７ｇ／ｃｍ３）、寒水石（真密度２．７ｇ
／ｃｍ３）、大理石粉（真密度２．６ｇ／ｃｍ３）、ク
レー（真密度約２．０ｇ／ｃｍ３）、などの無機質充填
材、ガラス繊維（真密度２．４ｇ／ｃｍ３）、ガラスフ
リット（真密度２．８ｇ／ｃｍ３）、などのガラス質充
填材、飽和ポリエステル樹脂粉末（真密度１．４ｇ／ｃ
ｍ３）、ポリエチレン粉末（真密度０．９ｇ／ｃｍ３）
、ナイロン粉末（真密度１．１ｇ／ｃｍ３）などの熱可
塑性樹脂、不飽和ポリエステル樹脂粉末（真密度１．１
ｇ／ｃｍ３）などの熱硬化性樹脂、木屑（真密度約０．
８ｇ／ｃｍ３）、木綿粉（真密度約０．５ｇ／ｃｍ３）
などの天然有機物などを用いることができる。即ち、不
飽和ポリエステル樹脂に添加する充填材として真密度が
３．０を超えないものであれば、本発明の作用効果を妨
げない。逆に真密度が３．０を越える充填材としてステ
ンレス粉（真密度７．９ｇ／ｃｍ３）を用いると成形物
は発泡しているにもかかわらず重いものとなる。すなわ
ち、真密度がより小さいものを用いることにより、より
軽量化できることになる。充填材の形状は、球状、繊維
状、鱗片状などのいずれの形状でもよいが、形状効果に
より不飽和ポリエステル樹脂と混合した場合、粘度の上
昇に差異があるので適宜組み合わせて使用することが好
ましい。さらに、ガラス繊維などの繊維状の充填材は発
泡体の機械的強度を改善するのに非常に適していた。

【００１２】不飽和ポリエステル樹脂を発泡させる方法
としては、ヒドラジト化合物と過酸化物により窒素を生
成せしめ均一微細な発泡体を得るという方法を用いた。

【００１３】以下、具体的な実施例および比較例につい
て述べる。 （実施例１）注型用オルソ系不飽和ポリエステル樹脂１
００重量部に対し、炭酸カルシウム（０．１ｍｍ以下品
）１００重量部を加え均一に攪拌した。さらに、Ｐ，Ｐ
−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）５部、
過炭酸ソーダ４部、メチルエチルケトンパーオキササイ
ド１部を順次添加混合し、型枠にそそぎ入れた。これを
１００℃の乾燥機中に約１時間放置した。これを取り出
し型枠より取り外し成形体を得た。不飽和ポリエステル
樹脂の硬化反応は非常に穏やかで１００℃以上にはなら
なかった。成形体の発泡倍率としては、３．２倍となり
、見かけの密度は０．６８ｇ／ｃｍ３　となった。すな
わち、非常に軽量な不飽和ポリエステル樹脂からなる発
泡体を得ることができた。断熱性についても、極めて優
れていた。すなわち、成形体の熱伝導率が低いと考えら
れる。成形体の模式的な断面図を図１に示す。１は独立
な気泡で、２は樹脂と充填材からなるコンパウンドであ
る。表面は、３のように滑らかなスキン層となっている
。

【００１４】（比較例１）実施例１とほぼ同じ条件で炭
酸カルシウムなどの充填材を一切加えなかった場合およ
び４０重量部まで加えていった場合は、不飽和ポリエス
テル樹脂の硬化は非常に急激に始まり、成形体の温度は
１００℃を超え、成形物にはクラックが生じた。

【００１５】（比較例２）実施例１とほぼ同じ条件で炭
酸カルシウムを３５０重量部加えた場合、混合した状態
でかなり増粘し、注型するのは困難であった。無理やり
成形した成形物には機械的強度は全く無かった。これは
、バインダーとなるべき樹脂が極端に少なすぎ複合体と
しての強度がなかったものと考えられる。

【００１６】以上の結果から明らかなように、充填材の
配合割合としては、３０重量部以上３００重量部以下が
好ましいことがわかった。

【００１７】（実施例２）注型オルソ系不飽和ポリエス
テル樹脂１００重量部に対し、飽和ポリエステル樹脂粉
末１００重量部と市販のミルドファイバ１０重量部を加
え均一に攪拌した。さらに、Ｐ，Ｐ−オキシビス（ベン
ゼンスルホニルヒドラジド）５部、過炭酸ソーダ４部を
混合添加して、型枠にそそぎ入れた。これを１００℃の
乾燥機中に約１時間放置した。これを取り出し型枠より
取り外し成形体を得た。不飽和ポリエステル樹脂の硬化
反応は非常に穏やかで１００℃以上にはならなかった。 発泡倍率としては、３．０倍となり、見かけの密度は０
．７８ｇ／ｃｍ３　となった。すなわち、非常に軽量な
不飽和ポリエステル樹脂からなる発泡体を得ることがで
きた。断熱性についても、実施例１と同様に良好であっ
た。

【００１８】上記の実施例以外に充填材として前述した
いろいろな充填材およびそれらの組合せにより、不飽和
ポリエステル樹脂からなる発泡体を成形できる。さらに
、上記実施例でナフテン酸コバルトやオクテン酸コバル
トなどの硬化促進剤を用いなかったが温度条件によって
はこれらを用いると有効な場合がある。

【００１９】以下に、発泡体層を含むＦＲＰ構造体につ
いての実施例を示す。 （実施例３）型の両面にＦＲＰを約０．８ｍｍの厚みで
ハンドレイアップ法により積層した。型に１０ｍｍの隙
間を設けた。注型用オルソ系不飽和ポリエステル樹脂１
００重量部に対し、木屑１００重量部と炭酸カルシウム
３０重量部を加え均一に攪拌した。さらに、Ｐ，Ｐ−オ
キシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）５部、過炭
酸ソーダ４部を混合添加して、前記の型の隙間にそそぎ
入れた。これを１００℃の乾燥機中に約１時間放置した
。これを取り出し型枠より取り外し成形体を得た。成形
体は実施例１と同様に軽量かつ断熱性に優れ、機械的強
度も大きかった。本実施例のようにＦＲＰとの積層体に
することにより発泡体の欠点になりがちな機械的強度を
補うことができる。

【００２０】（実施例４）ゲルコート層、注型層からな
る人造大理石において注型層の厚みを１／２にし、その
裏面に、実施例１の配合からなる発泡層を積層した。こ
れにより、非常に軽量な人造大理石調の成形体を作成す
ることができた。図２は発泡体層を含むＦＲＰ積層構造
体の断面図である。実施例４ではサンドイッチ構造とし
た例を述べたが片面だけＦＲＰを用いた場合や、表面層
がゲルコート樹脂からなる場合も考えられる。いずれの
場合においても軽量で断熱性も良く実用に値する不飽和
ポリエステル樹脂からなる発泡層を含むＦＲＰ積層構造
体である。

【００２１】

【発明の効果】以上のように、本発明の不飽和ポリエス
テル樹脂からなる発泡体によれば次の効果を奏する。不
飽和ポリエステル樹脂１００重量部に対し、真密度が３
．０を越えない充填材を３０重量部以上３００重量部以
下の割合で含む不飽和ポリエステル樹脂からなる発泡体
にすることにより、穏やかな成形条件で製造することの
出来る、軽量で且つ断熱性にも優れた構造体を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の不飽和ポリエステル樹脂からなる発泡
体の模式断面図

【図２】本発明の発泡体層を含む種々なＦＲＰ積層構造
体の断面図

【符号の説明】

１　　気泡 ２　　コンパウンド ３　　スキン層 ４　　発泡層 ５　　ＦＲＰ層 ６　　ゲルコート層 ７　　注型層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】不飽和ポリエステル樹脂にヒドラジド化合
   物を添加することにより発泡させた成形体において、前
   記不飽和ポリエステル樹脂１００重量部に対し、真密度
   が３．０を越えない充填材を３０重量部以上３００重量
   部以下の割合で含む不飽和ポリエステル樹脂からなる発
   泡体。
2. 【請求項２】不飽和ポリエステル樹脂にヒドラジド化合
   物を添加することにより発泡させた成形体において、前
   記不飽和ポリエステル樹脂１００重量部に対し、真密度
   が３．０を超えない充填材を３０重量部以上３００重量
   部以下の割合で含む不飽和ポリエステル樹脂からなる発
   泡体層を含むＦＲＰ積層構造体。