JPH06298998A - 熱硬化性樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】補強材として高アルカリガラス繊維と低アルカ
リガラス繊維の混合物を使用することにより、成形時間
を短縮し、生産性の向上が図られると共に、得られた成
形体を水廻りで使用しても、強度劣化を起こすことがな
い熱硬化性樹脂組成物。 【構成】熱硬化性樹脂１００重量部とガラス繊維１０〜
６０重量部からなる熱硬化性樹脂組成物であって、該ガ
ラス繊維は高アルカリガラス繊維と低アルカリガラス繊
維の混合物からなり、かつガラス繊維中に含まれる一価
のアルカリ金属酸化物が０．４〜５重量部である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱硬化性樹脂組成物に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、不飽和ポリエステル樹脂、ビ
ニルエステル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等の熱
硬化性樹脂と補強繊維からなる熱硬化性樹脂組成物は、
浴槽、洗面化粧台、キッチンカウンター、テーブルトッ
プ等数多くのＦＲＰ製品として使用されてきたが、近年
では自動車の外装品として利用されている。

【０００３】上記ＦＲＰ製品の成形方法としては、例え
ば、ハンドレイアップ法、スプレーアップ法、注形法、
プレス法、引抜き法、ＦＷ（フィラメントワインディン
グ）法等が挙げられる。

【０００４】上記補強材としては、ガラス繊維が最も一
般的に使用されているが、その成分から、低アルカリガ
ラス繊維、高アルカリガラス繊維など種々の種類に分け
られている。

【０００５】熱硬化性樹脂組成物の補強材として高アル
カリガラス繊維を使用すると、不飽和ポリエステル樹脂
の硬化を促進させ、生産性の向上が図られることが知ら
れている。

【０００６】しかしながら、高アルカリガラス繊維を用
いたＦＲＰ製品を水廻りで使用すると、ガラス繊維中の
アルカリ成分（例えば、Ｎａ₂ Ｏ）によってポリエステ
ル樹脂が加水分解され、ＦＲＰ製品が強度劣化を起こす
という問題点があった。従って、ＦＲＰ製品には、一般
にＥガラスと呼ばれるアルカリ分の少ない低アルカリガ
ラスを成分とするものが使用されている（例えば、特開
昭５６−１４８５３８号公報）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みてなされたものであり、その目的は、補強材とし
て高アルカリガラス繊維と低アルカリガラス繊維の混合
物を使用することにより、成形時間を短縮し、生産性の
向上が図られると共に、得られた成形体を水廻りで使用
しても、強度劣化を起こすことがない熱硬化性樹脂組成
物を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明で用いられる熱硬
化性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂とガラス繊維からな
る。

【０００９】上記熱硬化性樹脂としては、例えば、不飽
和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹
脂、アクリル樹脂等、従来公知のものが挙げられ、不飽
和ポリエステル樹脂が好ましい。

【００１０】上記不飽和ポリエステル樹脂は、酸成分と
多価アルコール成分とを反応させて得られる不飽和ポリ
エステルと、重合性単量体を反応させたものが好まし
い。上記酸成分としては、α、β−不飽和二塩基酸及び
その無水物のうち少なくともいずれか１種が挙げられ
る。

【００１１】上記α、β−不飽和二塩基酸としては、例
えば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、ジトラコン
酸、クロルマレイン酸等が挙げられ、これらは単独で使
用されてもよく、２種以上が併用されてもよい。

【００１２】上記多価アルコールとしては、例えば、エ
チレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレン
グリコール、ジプロピレングリコール、１，３−ブタン
ジオール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサン
ジオール、トリエチレングリコール、水添加ビスフェノ
ールＡ、イソペンチルグリコール、グリセリン、トリメ
チロールプロパン、ジシクロペンタジエン等が挙げられ
る。

【００１３】上記α、β−不飽和二塩基酸には、必要に
応じて、飽和二塩基酸及びその無水物のうち少なくとも
いずれか１種が添加されてもよい。

【００１４】上記飽和二塩基酸としては、例えば、フタ
ル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、
コハク酸、アゼライン酸、アジピン酸、テトラヒドロフ
タル酸、ヘキサヒドロフタル酸、クロレンディック酸、
テトラクロロフタル酸、テトラブロモフタル酸等が挙げ
られる。

【００１５】上記重合性単量体としては、例えば、スチ
レン、ビニルトルエン、ジビニルベンゼン、α−メチル
スチレン、クロルスチレン、ジクロルスチレン、酢酸ビ
ニル、ジアリルフタレート、ジアリルイソフタレート、
ジアリルテレフタレート等の不飽和ポリエステルと架橋
可能なビニルモノマー、ビニルオリゴマー等が挙げら
れ、一般的にはスチレンが使用される。

【００１６】上記不飽和ポリエステル樹脂中、不飽和ポ
リエステルの割合は少なくなると十分な強度を持った成
形体が得られなくなり、多くなると成形性及び作業性が
悪くなるので、不飽和ポリエステル５０〜８０重量部に
対して、重合性単量体５０〜２０重量部の割合で混合さ
れるのが好ましい。

【００１７】上記ガラス繊維としては、低アルカリガラ
ス繊維と高アルカリガラス繊維との混合物が使用され
る。低アルカリガラス繊維としては、例えばＥガラスを
成分とするものが挙げられ、高アルカリガラス繊維とし
ては、例えばＣガラスを成分とするものが挙げられる。

【００１８】上記ガラス繊維中における高アルカリガラ
ス繊維の割合は、少なくなると成形時間を短縮した時に
硬化不十分の成形体しか得られず、多くなると高アルカ
リガラス繊維により成形体を水廻りで使用した時に強度
劣化が起こるので、高アルカリガラス繊維と低アルカリ
ガラス繊維の比率は２：８〜４：６（重量比）の割合で
混合されるのが好ましい。

【００１９】上記熱硬化性樹脂組成物中におけるガラス
繊維の量は、少なくなると十分な強度の成形体が得られ
ず、多くなるとガラス繊維の含浸が不十分となるので、
熱硬化性樹脂１００重量部に対して１０〜６０重量部で
ある。

【００２０】また、上記ガラス繊維中に含有されるアル
カリ金属酸化物の量は、少なくなると成形時間を短縮し
た時に十分な強度が得られず、多くなると水廻りで成形
体の強度劣化が起こるので、熱硬化性樹脂１００重量部
に対して０．４〜５重量部である。

【００２１】上記熱硬化性樹脂組成物には、熱硬化性樹
脂及びガラス繊維以外に、従来公知の硬化触媒、充填
剤、増粘剤、低収縮剤、内部離型剤、着色剤等が、必要
に応じて適宜添加されてもよい。

【００２２】上記不飽和ポリエステル樹脂に用いられる
硬化触媒としては、例えば、ｔ−ブチルパーオキシベン
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、ジクミルパーオキサイド、ｔ−ブ
チルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、１，１−
ジ−ｔ−ブチルパーオキシシクロヘキサノン、ｔ−ブチ
ルパーオキシイソプロピルカーボネート、シクロヘキサ
ノンパーオキサイド、アセチルアセトンパーオキサイド
等の有機過酸化物が挙げられる。

【００２３】上記硬化触媒の量は、不飽和ポリエステル
樹脂１００重量部に対して０．５〜３重量部が好まし
い。

【００２４】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、タルク、クレ
ー、マイカ、シリカ、アルミナ、ガラス粉、水酸化アル
ミニウム、水酸化マグネシウム、寒水石、珪砂、樹脂粉
砕片、ゲルコートチップ等が挙げられる。上記充填剤の
添加量は、一般に経済性、作業性、成形体の強度等を考
慮して決められるが、細密充填となるような量が好まし
い。

【００２５】上記増粘剤としては、例えば、不飽和ポリ
エステルが有する水酸基、カルボキシル基及びエステル
結合と化学的に結合して、線状又は一部交叉結合を生じ
て分子量を増大させ不飽和ポリエステル樹脂を増粘する
性質を有するものであり、例えば、トルイレンジイソシ
アネートなどのジイソシアネート類；アルミニウムイソ
プロポキシド、チタンテトラブトキシド等の金属アルコ
キシド類；酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ベ
リリウム等の二価金属の酸化物類；水酸化カルシウム等
の二価金属の水酸化物類が挙げられるが、一般的には酸
化マグネシウム、酸化カルシウムが用いられる。

【００２６】上記増粘剤の添加量は不飽和ポリエステル
樹脂１００重量部に対して０．５〜１０重量部が好まし
い。

【００２７】上記低収縮剤としては、例えば、ポリエチ
レン、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリ塩
化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリカプロラクタム、飽和
ポリエステル等の熱可塑性樹脂；ポリブタジエンゴム；
ポリスチレン−アクリロニトリル共重合体等が挙げられ
る。

【００２８】上記内部離型剤としては、例えば、ステア
リン酸、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸エステル、ア
ルキルリン酸エステル等が挙げられる。上記内部離型剤
の添加量は不飽和ポリエステル樹脂１００重量部に対し
て０．５〜１０重量部が好ましい。

【００２９】上記着色剤としては、熱硬化性樹脂の硬化
性を著しく阻害しないものであれば、特に限定されな
い。

【００３０】上記熱硬化性樹脂組成物は、従来公知のモ
ルタルミキサー、ニーダー等の混練機を用いて混練する
ことにより、バルクモールディングコンパウンド（ＢＭ
Ｃ）やシートモールディングコンパウンド（ＳＭＣ）等
の成形材料に容易に調製することができる。

【００３１】上記成形材料から揮発性成分が揮発するの
を防止するために、該成形材料をポリエチレンラミネー
トセロハン等で包み、常温又は加熱による熟成で増粘す
る。この増粘により、成形材料は比較的硬い粘土状を呈
し、冷暗所で塊状物又は板状物として長期間にわたって
安定に貯蔵できるようになる。

【００３２】上記増粘の方法としては、常温の場合は２
４〜７２時間静置するだけでよく、加熱の場合は熱硬化
性樹脂組成物のライフが損なわれない温度、例えば、３
５〜６０℃での熟成が挙げられる。

【００３３】上記成形材料を圧縮成形用金型を用いて、
加熱プレス成形することにより成形体が得られる。プレ
ス成形の条件としては、温度が９０〜１７０℃、圧力が
成形体の投影面積に対して１０〜１５０ｋｇｆ／ｃｍ²
が好ましい。

【００３４】

【実施例】以下に、本発明の実施例を説明する。 （実施例１〜５、比較例１〜５）不飽和ポリエステル樹
脂１００重量部、硬化剤１重量部、水酸化アルミニウム
２００重量部、酸化マグネシウム（増粘剤）４重量部及
びステアリン酸亜鉛（内部離型剤）４重量部に、表１及
び表２に示した所定量のガラス繊維を加えて双腕型ニー
ダーにより６０ｒｐｍで１５分間混練し、バルクモール
ディングコンパウンド（ＢＭＣ）を得た。また、表１及
び表２に一価のアルカリ金属酸化物の量を計算し示し
た。上記ＢＭＣを１３０℃で、表１及び表２に示した所
定時間加熱プレス成形し、厚さ８ｍｍの平板状成形品
（３００×３００ｍｍ）を得た。

【００３５】〔性能評価〕 （１）硬化特性 上記ＢＭＣにつき、８０℃におけるゲルタイム及びキュ
アタイムを、ＪＩＳＫ６９０１に準拠して測定し表１及
び表２に示した。 （２）曲げ強さ 上記平板状成形品につき、劣化試験の前後でＪＩＳ Ｋ
６９１１に準拠して曲げ強さを測定し、劣化試験による
曲げ強さの劣化度を百分率で求め表１及び表２に示し
た。尚、劣化試験は、９０℃の熱水中に３００時間浸漬
する方法で行った。

【００３６】

【表１】

【００３７】

【表２】

【００３８】尚、表１及び２で使用した各成分は下記の
性状を有するものである。 ・不飽和ポリエステル樹脂：日本ユピカ社製「ユピカ７
６８０」 ・硬化剤：ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート（成分） ・水酸化アルミニウム：住友化学社製「ＣＷＬ３２６
Ｓ」 ・低アルカリガラス繊維：日本電気硝子社製「ＥＣＳ０
３Ｂ１５３」、繊維長３ｍｍのチョップドストランド、
一価アルカリ金属酸化物含有量０．５重量％ ・高アルカリガラス繊維：日本電気硝子社製「ＡＣＳ０
３Ｂ１５３」、繊維長３ｍｍのチョップドストランド、
一価アルカリ金属酸化物含有量１８重量％

【００３９】

【発明の効果】本発明の熱硬化性樹脂組成物の構成は、
上述した通りであり、補強材として高アルカリガラス繊
維と低アルカリガラス繊維の混合物を使用することによ
り、成形時間を短縮し、生産性の向上が図られると共
に、得られた成形体を水廻りで使用しても、強度劣化を
起こすことがない。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱硬化性樹脂１００重量部とガラス繊維１
   ０〜６０重量部からなる熱硬化性樹脂組成物であって、
   該ガラス繊維は高アルカリガラス繊維と低アルカリガラ
   ス繊維の混合物からなり、かつガラス繊維中に含まれる
   一価のアルカリ金属酸化物が０．４〜５重量部であるこ
   とを特徴とする熱硬化性樹脂組成物。