JPH05171021A - 不飽和ポリエステル樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 不飽和ポリエステル樹脂 100重量部に対し、
繊維状物質２〜50重量部を含有するゲルコート用不飽和
ポリエステル樹脂組成物である。この際、繊維状物質は
ガラス繊維が代表的で、その性状は長さ 0.05〜3.0 mm
、かつ、アスペクト比 10〜100 である。この組成物か
らのＦＲＰ成形品において、引張り強度は 12 Kg/mm²程
度、曲げ強度は 20 Kg/mm²程度、熱水浸漬（500時間）
で変化なし、及び、寒熱繰り返し（−20℃、＋60℃）で
クラック発生せずである。 【効果】 この組成物からのＦＲＰ成形品は、成形硬化
時や寒熱繰り返し時の耐クラック性に優れ、耐熱水性、
特に、耐熱水黄変性に優れ、また、その機械強度も大き
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＦＲＰ（ガラス繊維強
化プラスチックス）成形品の表面層を形成するゲルコー
ト用の不飽和ポリエステル樹脂組成物に関するものであ
る。このＦＲＰ成形品は高級な外観を持ち、浴槽、浴室
床・壁、船舶外板、水泳プール内面パネル等に多用され
ている。

【０００２】

【従来の技術とその問題点】従来、ＦＲＰ成形品の表面
層を形成するゲルコートには、強靭性や耐熱水性の良好
な不飽和ポリエステル樹脂が使用されているが、成形硬
化時や寒熱繰り返しのような熱的負荷により成形品表面
のゲルコート層に応力が集中した場合、クラックを発生
するという問題がしばしば生じる。

【０００３】このような不飽和ポリエステル樹脂に関し
て、不飽和ポリエステル及び架橋単量体の両面から検討
されているが、強靭性や耐熱水性を低下させることなく
耐クラック性を向上させる不飽和ポリエステル樹脂自体
は未だ開発されていない。一方、無機又は有機系充填材
を不飽和ポリエステル樹脂に配合することによって、こ
れらの欠点を改良することも試みられているが、強靭性
は向上するものの耐熱水性が大幅に低下する。また、こ
の方法では、硬化性、粘度、脱泡性等の作業性の面で不
十分である上、でき上がるＦＲＰ成形品表面の平滑性や
光沢が劣るため実用化に至っていない。

【０００４】更に、特開昭59-103724号公報には、ゲル
コート層の硬化後に、微細なフレーク状物質を予め混合
した樹脂を塗布硬化させ、中間層を形成する方法が開示
されている。この中間層（第二層）は、ゲルコート層
（第一層）の背後にあって強度の増加やゲルコート層か
らの透水防止を果たすものである。したがって、この方
法では、外部環境に直接曝されるゲルコート層に要求さ
れる性能、すなわち、平滑性や光沢はもちろん寒熱繰り
返し時の耐熱水性や耐クラック性を満足することはでき
ない。

【０００５】本発明では、でき上がるＦＲＰ成形品が、
成形硬化時や寒熱繰り返し時に、強靭性や耐熱水性を保
ったまま、クラックを発生しないという不飽和ポリエス
テル樹脂組成物を提供することを目的にする。

【０００６】

【問題点を解決するための手段】本発明者らは、これら
の課題を解決するために鋭意検討した結果、不飽和ポリ
エステル樹脂に特定な量及び性状の繊維状物質を含有さ
せるということが有効であることを見出し、本発明を完
成した。

【０００７】すなわち、本発明は、不飽和ポリエステル
100重量部に対し、繊維状物質２〜50重量部を含有し、
また、この繊維状物質が長さ 0.05〜3.0 mm、かつ、ア
スペクト比 10〜100 のガラス繊維からなることを特徴
とする不飽和ポリエステル樹脂組成物である。

【０００８】まず、本発明に用いられる不飽和ポリエス
テルは、通常の不飽和ポリエステルであって、α，β−
不飽和二塩基酸と飽和二塩基酸、及び、グリコール類と
のエステル化反応によって得られるものなどである。上
記のα，β−不飽和二塩基酸としては、例えば、無水マ
レイン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等、又
は、これらのアルキルエステル類である。また、飽和二
塩基酸としては、無水フタル酸、フタル酸、イソフタル
酸、テレフタル酸、テトラヒドロフタル酸、ハロゲン化
無水フタル酸、アジピン酸、コハク酸、セバシン酸等、
又は、これらのアルキルエステル類である。更に、グリ
コール類としては、例えば、エチレングリコール、ジエ
チレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレ
ングリコール、ブチレングリコール、ネオペンチルグリ
コール、ヘキシレングリコール、水素化ビスフェノール
Ａ、2,2'-ジ(4-ヒドロキシプロポキシフェニル)プロパ
ン、2,2'-ジ(4-ヒドロキシエトキシフェニル)プロパ
ン、エチレンオキシド等である。上記の例示は、この発
明を限定するものではない。また、上記のα，β−不飽
和二塩基酸、飽和二塩基酸及びグリコール類について
は、α，β−不飽和二塩基酸とグリコール類を必ず一種
類用いなければならない以外、各々二種類以上の混合物
を用いてよい。

【０００９】次に、本発明に用いられる不飽和ポリエス
テル樹脂は、上記の不飽和ポリエステルに、不飽和ポリ
エステルと共重合可能な単量体を含有するものである。
この共重合可能な単量体として、例えば、スチレン、α
−メチルスチレン、ｔ−ブチルスチレンのようなアルケ
ニル芳香族単量体、更には、（メタ）アクリル酸及びそ
れらのアルキルエステル等が用いられる。また、例え
ば、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエ
チレングリコール（メタ）アクリレート、トリエチレン
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）アクリレートのように、エーテル性炭
化水素成分を繰り返し単位として含有する二官能単量体
もＦＲＰ成形品に強靭性を付与するために有効である。
なお、ここで（メタ）アクリル酸及び（メタ）アクリレ
ートは、それぞれメタクリル酸、アクリル酸；メタクリ
レート、アクリレートを意味する。上記の不飽和ポリエ
ステルと、その不飽和ポリエステルと共重合可能な単量
体との配合割合は、通常、不飽和ポリエステル 20〜80
重量％、及び、それと共重合可能な単量体 80〜20重量
％である。更に、エポキシ樹脂とメタクリル酸の付加反
応によって得られる、通称ビニルエステル樹脂も使用す
ることができる。

【００１０】更に、本発明に用いられる繊維状物質とし
ては、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維等の無機又
は有機系繊維を挙げることができる。その内でも、ＦＲ
Ｐ成形品表面に形成されるゲルコート層の透明性、又
は、着色成形品における顔料による着色性を良好にする
ためには、ガラス繊維が好ましい。この繊維状物質の使
用量は、不飽和ポリエステル樹脂 100重量部に対し、繊
維状物質を通常 ２〜50重量部、好ましくは 5〜45重量
部の範囲である。この量が２重量部未満では、得られる
成形品の機械強度は低く、また、その耐熱水性や耐クラ
ック性も向上しない。それが 50重量部を越えると、ス
プレー作業性や脱泡性が悪くなる上、成形品の耐熱水性
が著しく低下する。

【００１１】本発明に用いられるガラス繊維の性状は、
長さ 0.05〜3.0 mm 、かつ、アスペクト比 10〜100 の
範囲である。その繊維長さが 0.05 mm未満の場合、不飽
和ポリエステル樹脂組成物の粘度が高く、スプレー作業
性や脱泡性が悪くなるため、成形品表面の平滑性が悪く
なる。その長さが 3.0 mm を越える場合は、硬化収縮に
よるガラス目が生じ、やはり成形品表面の平滑性が悪化
する。また、ガラス繊維のアスペクト比が 10未満の場
合、不飽和ポリエステル樹脂組成物の粘度が高く、作業
性が悪くなるとともに成形品の機械強度が低下する。そ
れが 100を越える場合は、スプレー作業性が極度に悪化
する。更に、不飽和ポリエステル樹脂との結合をより向
上させるために、用いるガラス繊維としては、上記の範
囲内の性状に加えて表面処理を施したものがよい。

【００１２】

【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を詳細
に説明する。以下において、「部」と「％」は重量基準
である。

【００１３】実施例１〜５ 不飽和ポリエステル樹脂（エスターＰＧ290：商品名、
三井東圧化学社製、イソフタル酸系）100部に対し、３
種の性状のガラス繊維（ガラスカットファイバーＦＥＳ
Ｓ：商品名、富士ファイバーグラス社製）を表１（表
１）に示すように配合し、不飽和ポリエステル樹脂組成
物を得た。これらの不飽和ポリエステル樹脂組成物 100
部に対し、６％ナフテン酸コバルト 0.5部、55％メチル
エチルケトンパーオキシド 1.0部を配合し、混合物Ａを
得た。次に、この混合物Ａを３mm厚の型枠に注型硬化
し、成形品Ａを得た。

【００１４】一方、上記の不飽和ポリエステル樹脂 100
部に対し、６％ナフテン酸コバルト0.5部、55％メチル
エチルケトンパーオキシド 1.0部を配合し、混合物Ｂを
作製した。また、上記の混合物Ａをスプレーガンにて
0.3 mm 厚に塗布硬化させ、硬化物を得た。この硬化物
の上に、ガラスマット（450ｇ/ｍ²）３プライと上記の
混合物Ｂを 30/70重量比になるように積層硬化させ、平
板状ＦＲＰ成形品Ｂ（300 mm×300 mm ,厚さ３mm）を得
た。

【００１５】得られた成形品Ａ及び成形品Ｂについて、
下記の試験法により機械強度、耐熱水性及び耐クラック
性を求め、その結果を表１（表１）に示す。 ・機械強度： JIS-K-6911（熱硬化性プラスチック一般
試験法）に基づいて、上記の成形品Ａから試験片を切り
出し、引張り強度、引張り弾性率、引張り伸び率、曲げ
強度及び曲げ弾性率を測定した。 ・耐熱水性： 上記の成形品Ｂから試験片を切り出し、
98℃の熱水に浸漬し、500時間後のふくれ、クラック、
黄変等の外観を目視で判断し、評価した。 ・耐クラック性： 上記の成形品Ｂを−20℃に２時間静
置、続けて＋60℃に２時間静置することを 10回繰り返
し、取り出し後のクラック発生を目視で判断し、評価し
た。

【００１６】比較例１ ,２ 実施例において、表１に示すように配合する以外、全く
同様に操作して成形品Ａ及び成形品Ｂを得た。得られた
成形品Ａ及び成形品Ｂについて、実施例と同じ試験法に
より機械強度、耐熱水性及び耐クラック性を求め、その
結果を表１（表１）に示す。

【００１７】

【表１】表１

【００１８】

【発明の効果】本発明による不飽和ポリエステル樹脂組
成物を用いて成形されたＦＲＰ成形品は、成形硬化時や
寒熱繰り返し時の耐クラック性に優れていることはもと
より、耐熱水性、特に、耐熱水黄変性に優れ、また、そ
の機械強度が大きい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 冨樫 大輔 千葉県茂原市東郷1900番地 三井東圧化学 株式会社内 (72)発明者 近内 信雄 千葉県茂原市東郷1900番地 三井東圧化学 株式会社内

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 100重量部に対
   し、繊維状物質２〜50重量部を含有させてなることを特
   徴とするゲルコート用不飽和ポリエステル樹脂組成物。
2. 【請求項２】 繊維状物質が長さ 0.05〜3.0 mm、か
   つ、アスペクト比 10〜100 のガラス繊維からなること
   を特徴とする請求項１に記載のゲルコート用不飽和ポリ
   エステル樹脂組成物。