JPH06220313A - 不飽和ポリエステル樹脂組成物 - Google Patents

不飽和ポリエステル樹脂組成物

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JPH06220313A
JPH06220313A JP1234993A JP1234993A JPH06220313A JP H06220313 A JPH06220313 A JP H06220313A JP 1234993 A JP1234993 A JP 1234993A JP 1234993 A JP1234993 A JP 1234993A JP H06220313 A JPH06220313 A JP H06220313A
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JP
Japan
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polyester resin
unsaturated polyester
glass
parts
resin composition
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JP1234993A
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English (en)
Inventor
Makoto Yamaguchi
真 山口
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、不飽和ポリエステル樹脂と補強用
ガラスの親和性が優れ、成形の際に均一に流動し、機械
的物性の優れた成形体を得ることのできる不飽和ポリエ
ステル樹脂組成物を提供することを目的とする。 【構成】 不飽和ポリエステル樹脂とカルボキシル基又
はカルボキシル残基を有するシランカップリング処理さ
れた補強用ガラスよりなる不飽和ポリエステル樹脂組成
物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、不飽和ポリエステル樹
脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、不飽和ポリエステル樹脂に充填
剤、硬化剤、離型剤、顔料、増粘剤等を加えた熱硬化性
樹脂組成物と、ガラス繊維等の補強用成分とよりなる混
合物を熟成して半固体状にした熱硬化性成形材料は、シ
ートモールディング・コンパウンド(SMC)、シック
モールディング・コンパウンド(TMC)、バルクモー
ルディング・コンパウンド(BMC)等と呼ばれ、住宅
設備部品、工業部品、自動車部品等の材料として広く使
用されている。
【0003】ガラス繊維等の補強用成分は、一般に混合
物中10〜40重量%添加されているが、流動距離の長
い成形品を成形したり、低圧で成形する場合には、補強
用成分と樹脂成分の流動性に差が発生し、各成分が分離
し易くなり、得られた成形体の部分により補強用成分の
含有量が異なり、物性が不均一になるという欠点があっ
た。
【0004】この欠点を改良するために、ガラスの表面
を処理する方法が種々提案されている。例えば、特開昭
56−148538号公報には、ガラス粉末の表面を、
ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス−α−メトキ
シエトキシシラン等のシランカップリング剤又はオルガ
ノシロキサンで処理することが記載されている。しかし
ながら、これらの処理では充分な効果は得られなかっ
た。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
欠点に鑑み、不飽和ポリエステル樹脂と補強用ガラスの
親和性が優れ、成形の際に均一に流動し、機械的物性の
優れた成形体を得ることのできる不飽和ポリエステル樹
脂組成物を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明で使用される不飽
和ポリエステル樹脂とは、不飽和二塩基酸とグリコー
ル、必要に応じて、さらに飽和二塩基酸が重縮合された
不飽和アルキドと、共重合性モノマーとからなる混合物
である。
【0007】上記不飽和二塩基酸としては、例えば、無
水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸等
があげられる。
【0008】上記グリコールとしては、例えば、エチレ
ングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレング
リコール、プロピレングリコール、1,3−ブタンジオ
ール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオ
ール、ビスフェノールA等があげられる。
【0009】上記飽和二塩基酸としては、例えば、無水
フタル酸、オルソフタル酸、イソフタル酸、テレフタル
酸、アジピン酸、コハク酸、テトラクロロフタル酸、ヘ
ット酸等があげられる。
【0010】又、上記共重合性モノマーとしては、スチ
レン、ジクロロスチレン、ビニルトルエン、酢酸ビニ
ル、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステ
ル、フタル酸ジアリル等があげられる。
【0011】本発明で使用される補強用ガラスは、BM
C、SMC用に一般に使用されているものが使用でき、
例えば、ガラス繊維、ガラスフレーク、ガラス粉末、ミ
ルドハァイバー、ガラスビーズ等があげられ、ガラス繊
維が好適に使用される。
【0012】ガラス繊維の長さは、短くなると補強効果
が低減し、長くなると成形性が低下するので1〜80m
mが好ましい。熱硬化性成形材料がSMCの場合は15
〜80mmのものが好ましく、より好ましくは20〜6
0mmであり、BMCの場合は1〜20mmが好まし
く、より好ましくは1.2〜15mmである。又、ガラ
ス繊維の太さは、細くなると補強効果が低下し、太くな
ると重くなるだけで補強効果は向上しなくなるので、直
径8〜20μmが好ましい。
【0013】ガラス繊維は、単繊維が、そのまま不飽和
ポリエステル樹脂に混合して使用されてもよいし、マッ
ト状や成形体の形状に成形して使用されてもよく、例え
ば、そのストランドを一定長さに切断されたチョップド
ストランドや、チョップドストランドが接着剤等でマッ
ト状に接着されたチョップドストランドマットが好適に
使用される。
【0014】本発明の補強用ガラスは、カルボキシル基
又はカルボキシル残基を有するシランカップリング剤で
処理されている。カルボキシル基又はカルボキシル残基
を有するシランカップリング剤とは、下記一般式で示さ
れる。 R2 OOC−R−Si─(OR1 3
【0015】式中、Rは炭化水素基であり、通常炭素数
は1〜20である。尚、R中に、エーテル結合、不飽和
二重結合、アミノ結合等が含まれていてもよい。R1
メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキ
ル基である。R2 は水素又はトリメチルシリル基、トリ
エチルシリル基等のトリアルキルシリル基である。
【0016】そして、下記式で示されるカルボキシル残
基を有するシランカップリング剤が好適に使用される。 (Cl 2l+13 Si−OOC−(Cm 2m)−Si−
(OCn 2n+13 式中l及びnは1又は2、mは1〜6の整数を示す。
【0017】補強用ガラスをシランカップリング剤で処
理する方法は、公知の任意の方法が採用されてよく、例
えば、シランカップリング剤濃度0.12〜3重量%の
水溶液又は水−メタノール混合溶液に、補強用ガラスを
浸漬した後、100〜110℃で乾燥する方法があげら
れる。尚、上記処理後、更に100〜150℃で1〜5
時間加熱処理するとガラスとシランカップリング剤の結
合が強くなるので好ましい。
【0018】又、粉体状のガラスをシランカップリング
剤で処理するには、ガラスをヘンシェルミキサー、Vブ
レンダー等に供給し、攪拌しながらシランカップリング
剤を添加する方法が好ましい。シランカップリング剤の
処理量は、一般に補強用ガラス100重量部に対し、
0.01〜2重量部である。
【0019】補強用ガラスの添加量は、得られる成形体
の必要な機械的強度に従って適宜決定されればよいが、
一般に得られる成形体中3〜40重量%になるように添
加され、5〜35重量%がより好ましい。
【0020】本発明の不飽和ポリステル樹脂組成物は、
更に、充填剤、低収縮性付与剤、硬化剤、離型剤、増粘
剤、顔料等が添加され熱硬化性樹脂組成物となされ、次
いで、熟成され半固体状の熱硬化性成形材料となされ、
しかる後、加熱、加圧成形され、硬化されて成形体にな
される。
【0021】上記充填剤としては、例えば、炭酸カルシ
ウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウ
ム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、クレー、
タルク、シリカゲル、ケイ藻土、ケイ酸マグネシウム、
雲母等があげられる。
【0022】充填剤の粒子径は、一般に10〜50μm
のものが使用されている。充填剤の添加量は一般に、不
飽和ポリエステル樹脂100重量部に対し、50〜40
0重量部である。
【0023】上記低収縮性付与剤は、不飽和ポリエステ
ル樹脂が硬化する際の体積収縮を抑えるためのものであ
って、例えば、メチルメタクリレート樹脂、酢酸ビニル
樹脂、スチレン樹脂、エチレン樹脂、塩化ビニル樹脂、
スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−酢酸ビニル
共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル
−酢酸ビニル共重合体、ε−カプロラクトン樹脂、飽和
ポリエステル樹脂、無水マレイン酸変成エチレン樹脂、
無水マレイン酸変成プロピレン樹脂、ポリブタジエン、
アクリロニトリル−スチレン共重合体等があげられる。
【0024】低収縮性付与剤の添加量は、一般に不飽和
ポリエステル樹脂100重量部に対し5〜70重量部で
あり、前記共重合性モノマーに、20〜80重量%の濃
度に溶解されて添加されるのが好ましい。
【0025】上記硬化剤としては、不飽和ポリエステル
樹脂を加熱により硬化しうるものであればよく、例え
ば、ターシャリーブチルパーベンゾエート、ベンゾイル
パーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、
クメンハイドロパーオキサイド、ターシャリーブチルパ
ーオキシイソプロピルカーボネート等があげられる。
【0026】硬化剤の添加量は、不飽和ポリエステル樹
脂100重量部に対し、一般に、0.1〜5重量部であ
る。
【0027】上記離型剤としては、例えば、ステアリン
酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等があげられ、その添
加量は、不飽和ポリエステル樹脂100重量部に対し、
一般に、0.1〜10重量部である。
【0028】上記増粘剤としては、例えば、酸化マグネ
シウム、水酸化マグネシウム、酸化カルシウム、水酸化
カルシウム、酸化亜鉛、イソシアネート、オキサゾリ
ン、エポキシ化合物等があげられ、その添加量は、不飽
和ポリエステル樹脂100重量部に対し、一般に、0.
1〜5重量部である。
【0029】熟成の方法は任意の方法が採用されてよ
く、例えば、20〜50℃で数時間〜数日放置すること
によって行われる。
【0030】熱硬化性成形材料は、通常、金型内で加
熱、加圧することによって、硬化成形される。加熱温度
は、不飽和ポリエステル樹脂の種類、触媒の種類、量等
により適宜決定されればよいが、一般に80〜160℃
が好ましく、より好ましくは120〜150℃である。
【0031】成形圧力は、低くなると熱硬化性成形材料
が金型内に十分充填されず、充填されても表面光沢が低
下し、表面に巣やピンホールが発生するようになるの
で、一般に、2〜120Kg/cm2で行われ、好ましくは1
0〜100Kg/cm2である。
【0032】又、この際、金型に振動が付与されてもよ
い。振動を付与する方法としては、例えば、カム・クラ
ンク式、アンバランスウェイト式等の機械的方式、動電
型加振機等の電磁型の電気的方式、電気油圧方式などが
あげられる。振動周波数は20〜2000Hzが好まし
く、振動振幅は5〜60μmが好ましい。
【0033】加熱、加圧及び振動時間は、熱硬化性成形
材料を形成する不飽和ポリエステル樹脂、硬化剤等によ
り異なるので、熱硬化性成形材料が硬化するように適宜
決定されればよいが、一般に0.1〜20分である。
【0034】又、加熱、加圧、振動する際に、金型内を
減圧すると成形体の表面性が向上するので減圧してもよ
く、減圧条件は720mmHg以上が好ましい。
【0035】
【実施例】次に、本発明の実施例を説明する。尚、以下
「部」とあるのは「重量部」を意味する。 実施例1
【0036】(CH3 3 Si−OOC−CH2 CH2
CH2 −Si(OCH3 3 上記式で示されるシランカップリング剤の0.2重量%
水−メタノール(重量比1:1)混合溶液に長さ50m
mのチョップドガラス繊維を供給し、5分間浸漬した
後、チョップドガラス繊維を取り出し、常温で乾燥し
て、シランカップリング剤が0.2重量%付着したチョ
ップドガラス繊維を得た。
【0037】不飽和ポリエステル樹脂(武田薬品工業社
製、商品名ポリマール9305Z、イソフタル酸、無水
マレイン酸、プロピレングリコール及びスチレンモノマ
ーよりなる不飽和ポリエステル樹脂)80部、低収縮性
付与剤(武田薬品工業社製、商品名ポリマール996
5、ポリスチレンの65重量%スチレンモノマー溶液)
20部、酸化マグネシウム0.6部、t−ブチルパーベ
ンゾエート1部、パラベンゾキノン0.03部、ステア
リン酸亜鉛5部及び炭酸カルシウム140部よりなる樹
脂組成物を、シランカップリング剤処理されたチョップ
ドガラス繊維65.5部に含浸した後、40℃で24時
間熟成してシート状熱硬化性成形材料を得た。
【0038】得られた熱硬化性成形材料を120×50
×3mmの大きさに切断し、400×150×5mmの
平板状キャビティを有する50tプレス機のキャビティ
の端部に15枚重ねて供給し、30Kg/cm2 の圧力
で5分間プレスして、熱硬化性成形材料を硬化し、成形
体を得た。尚、金型の上型は150℃、下型は135℃
とした。
【0039】得られた成形体の、流動距離の最も長い部
分(金型の熱硬化性成形材料を供給した部分の反対側の
部分)の曲げ強度とシャルピー衝撃強度(UKノッチ)
をJIS K−6911に準拠して測定したところ、曲
げ強度は12.5Kgf/mm 2 であり、シャルピー衝
撃強度は34Kgfcm/cmであった。
【0040】実施例2 シランカップリング剤として、次式の化合物を用いた以
外は実施例1で行った (C2 5 3 Si−OOC−(CH2 5 −Si(O
CH3 3 と同様にして成形体を得、物性を測定したところ、曲げ
強度は11.8Kgf/mm2 であり、シャルピー衝撃
強度は37Kgfcm/cmであった。
【0041】比較例1 シランカップリング剤を用いない以外は実施例1で行っ
たと同様にして成形体を得、物性を測定したところ、曲
げ強度は7.2Kgf/mm2 であり、シャルピー衝撃
強度は22Kgfcm/cmであった。
【0042】比較例2 シランカップリング剤として、γ−メタクリロキシプロ
ピルトリメトキシシランを用いた以外は実施例1で行っ
たと同様にして成形体を得、物性を測定したところ、曲
げ強度は7.9Kgf/mm2 であり、シャルピー衝撃
強度は24Kgfcm/cmであった。
【0043】
【発明の効果】本発明の不飽和ポリエステル樹脂の構成
は上述の通りであり、補強用ガラスは特定のシランカッ
プリング剤で処理されているおり、補強用ガラスと不飽
和ポリエステル樹脂とは親和性が優れ、成形の際に均一
に流動し、機械的物性の優れた成形体を得ることができ
る。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 不飽和ポリエステル樹脂と、カルボキシ
    ル基又はカルボキシル残基を有するシランカップリング
    剤で処理された補強用ガラスよりなる不飽和ポリエステ
    ル樹脂組成物。
JP1234993A 1993-01-28 1993-01-28 不飽和ポリエステル樹脂組成物 Pending JPH06220313A (ja)

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