JPS62190236A

JPS62190236A - 不飽和ポリエステル樹脂成形用芯材

Info

Publication number: JPS62190236A
Application number: JP61033328A
Authority: JP
Inventors: Hideki Kuwabara; 英樹桑原; Masato Naito; 真人内藤
Original assignee: JSP Corp
Current assignee: JSP Corp
Priority date: 1986-02-18
Filing date: 1986-02-18
Publication date: 1987-08-20
Anticipated expiration: 2009-12-21
Also published as: JPH06104748B2

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】〔技術分野〕本発明は不飽和ポリエステル樹脂成形用芯材に関するも
のである。さらに詳しくいうと１本発明は、樹脂発泡体
芯材の表面の少なくとも一部を、不飽和ポリエステル樹
脂層を被覆した、樹脂発泡体と不飽和ポリエステル樹脂
との複合成形体の製造に際して用いられる樹脂発泡体芯
材に関するものである。

〔従来技術〕

合成樹脂の発泡成形体を芯材とし、その表面の少なくと
も一部に、不飽和ポリエステル樹脂を被覆した栂造の複
合成形体は知られている。このような複合成形体は、強
度、軽量性、断熱性、遮音性等にすぐれており、板状や
、容器状、その他の形状で広く利用されている。

従来、発泡成形体と不飽和ポリエステル樹脂との複合成
形体を製造する方法として、芯材としての発泡成形体の
表面を不飽和ポリエステル樹脂層で被覆し、硬化させる
方法が知られている。この場合、芯材として用いる発泡
成形体としては、硬質ポリウレタンフォームが一般に使
用されているが、このものはコストが高い上に、ポリウ
レタン樹脂の発泡成形作業が複雑かつ高コストであると
いう欠点を有する。

ところで、前記発泡体芯材として、発泡ポリスチレン樹
脂の使用が考えられる。このポリスチレン樹脂によれば
、安価にかつ寸法精度の良い型物発泡成形体を容易に得
ることができるが、しかしながら、前記不飽和ポリエス
テル樹脂用芯材としては使用することはできない。その
理由は、硬化前の不飽和ポリエステル樹脂に含まれてい
る架橋用ビニルモノマー（主としてスチレン、ビニルト
ルエン、メチルメタクリレート等のビニルモノマー）に
発泡スチレン樹脂が容易に溶解することによる。

特公昭５９−４０６２２号公報によれば、前記のような
ポリスチレン樹脂発泡体を芯材とする場合に見られる欠
点を改良するために、ポリエチレン粒子５０〜４００重
量部にスチレンモノマー１００重量部を含浸重合させた
改質ポリスチレン樹脂発泡体を芯材として用いることが
提案されている。しかしながら、この改質ポリスチレン
樹脂発泡体を芯材として用いる場合にも、未だ種々の欠
点を含み、満足すべき結果を得られるものではない。即
ち、前記改質ポリスチレン樹脂発泡体を芯材として用い
る場合には、（１）表面層を形成する不飽和ポリエステ
ル層にピンホールを生じる、（２）芯材の発泡体と不飽
和ポリエステル樹脂層との接着が弱い。

（３）発泡体の一部が溶ける、（４）製品の強制養生が
できない等の欠点を有する。

〔目　　的〕

本発明は、不飽和ポリエステル樹脂成形に用いられる前
記改質ポリスチレン樹脂の芯材に見られる欠点の克服さ
れた不飽和ポリエステル樹脂成形用芯材を提供すること
を目的とする。

〔横　　成〕

本発明によれば、抽出残渣率が７０％以上である改質ポ
リオレフィン樹脂の予備発泡粒子の型内発泡成形体から
なり、１００℃における熱収縮率が５％以下であること
を特徴とする不飽和ポリエステル栃脂成形用芯材が提供
される。

本発明者らは、不飽和ポリエステル樹脂成形用芯材とし
て用いる発泡成形体について種々検討を重ねたところ、
発泡体の熱収縮率が大きいものが不飽和ポリエステルの
硬化に際しての発熱による発泡体からのガス発生が大き
くピンホールの原因となること、又、熱収縮率が大きい
ものは不飽和ポリエステル樹脂の硬化熱によって二次発
泡しやすく、その後の冷却によって発熱体が収縮し、不
飽和ポリエステルとの接着強度低下の原因となっている
ことを見出すとともに、発泡体の１００℃における熱収
縮率を５％以下にすることにより前記諸問題を解決し得
ることを見出し、本発明を完成するに到ったものである
。

本明細書でいう改質ポリオレフィン樹脂とは。

ポリオレフィン樹脂に重合性ビニルモノマーを含浸重合
させて得られたものを意味する。この場合、ポリオレフ
ィン樹脂としては、従来公知のもの、例えば、高密度ポ
リエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン−プ
ロピレンランダム共重合体、エチレン−プロピレンブロ
ック共重合体、ポリプロピレンなどが用いられる。これ
らの中で特に好ましいのは、高密度ポリエチレン及びエ
チレン−プロピレンランダム共重合体である。また、ビ
ニルモノマーとしては、例えば、スチレン、ビニルトル
エン、α−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレンなどの
スチレン系千ツマー類、アクリル酸メチル、アクリル酸
エチル、アクリル酸プロピルなどのアクリル酸エステル
類冨メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタク
リル酸ブチルなどのメタクリル酸エステル類などが用い
られ、これらのものは、単独又はブレンドして使用され
る。

本発明において、熱収縮率５％以下の発泡体を得るには
、前記改質ポリオレフィン樹脂として、抽出残渣率が少
なくとも７０％、好ましくは７５％以上のものを用いる
ことが必要である。この抽出残渣率が７０％よりも少な
いと、得られる発泡体の熱収縮率が５％より大きくなる
ので好ましくない。

次表に改質ポリオレフィン樹脂の抽出残渣率と、発泡体
の熱収縮率との関係を示す。この場合、改質ポリオレフ
ィン樹脂としては、高密度ポリエチレンにスチレンモノ
マーを含浸重合させたものを用いた。また、発泡体の密
度は０．０４　ｇ　／ｃＪである。

表−１なお、本明細書でいう熱収縮率とは、発泡体について、
温度１００℃の条件でＪＩＳ　Ｋ６７６７に準拠して測
定して得られる面方向の収縮率の値である。また、抽出
残渣率とは、溶媒としてアセトンとベンゼンの１対１混
合溶液を用い、改質ポリオレフィン樹脂を温度８５°Ｃ
で抽出処理した時に得られる残渣の割合を示し、次の式
で算出される。

Ｒ：　抽出残渣率（重量％）Ａ：　抽出処理前の改質ポリフレフィン樹脂の重量Ｂ：
　抽出処理後の残渣重量Ｃ：　オレフィン樹脂配合比（重量分率）Ｄ二　重合性
ビニルモノマー配合比（重量分率）本発明で用いる改質
ポリオレフィン樹脂は、その抽出残渣率が前記範囲のも
のであるが、このような改質ポリオレフィン樹脂は、改
質ポリオレフィン樹脂の製造に際してのビニルモノマー
の使用１１１合及び反応条件をｗ８節することによって
得ることができる。

本発明で用いる改質ポリオレフィン樹脂は、従来公知の
方法に従って製造することができ、例えば、ビニルモノ
マーとポリオレフィン樹脂粒子とを含む混合物な水性媒
体中で重合条件に付することによって製造することがで
きる。この場合、均質な改質ポリオレフィン樹脂を得る
には、重合工程に先立ち、ポリオレフィン樹脂粒子にビ
ニルモノマー（通常、重合開始剤が添加溶解されている
）を含浸させる含浸工程を用いるのが好ましい。また、
重合工程においては、ビニルモノマーとポリオレフィン
樹脂粒子とが水性媒体中で大塊状にならないように、か
つ使用ポリオレフィン樹脂粒子の良好な粒子状態を維持
するために、Ｓ濁安定剤を使用するのが好ましい、さら
に、重合工程から直ちに発泡体を得たい場合には、重合
系に揮発性有機発泡剤を添加することもできる。

前記の改質ポリオレフィン樹脂の製造において。

使用するポリオレフィン樹脂粒子の粒子寸法は、通常、
０．５〜３１１Ｉ１１程度である。また、使用するポリ
オレフィン樹脂粒子は、架橋又は無架橋のいずれのもの
も使用可能であるが１重合工程における樹脂粒子相互の
融着防止の点で、架橋化ポリオレフィン樹脂粒子の使用
が好ましく、特に、ゲル分率５〜４０％の範囲に架橋化
されたものの使用が好ましい。ポリオレフィン樹脂粒子
成分とビニルモノマー成分との割合は特に制約されない
が、本発明の場合、ポリオレフィン樹脂成分７０〜９０
重量％、ビニルモノマー成分３０〜１０重量％の範囲に
規定するのが好ましい。改質ポリオレフィン樹脂におい
て、ビニルモノマー成分の含量が１０重量％より少なく
なると、不飽和ポリエステル樹脂との接着性が悪くなり
、一方、３０重量％を超えるようになると発泡体の熱収
縮率が大きくなったり、不飽和ポリエステルとの複合化
に際して発泡体の一部が溶出する等の問題を生じやすい
。

本発明において芯材として用いる発泡成形体は、前記改
質ポリオレフィン樹脂粒子を、揮発性有機発泡剤を用い
て発泡させた予備発泡粒子を、成形型内に充填し、加熱
発泡させて製造することができる。例えば、前記改質ポ
リオレフィン樹脂粒子、融着防止剤、揮発性有機発泡剤
及び水又は水性媒体をオートクレーブに装入し、加圧下
において、発泡温度（樹脂の軟化温度以上の温度）まで
昇温する。これによって揮発性有機発泡剤は樹脂粒子中
に含浸される。次に、この発泡温度において、オートク
レーブの一端を開放して内容物を低圧帯域に放出させ、
これによって、予（１ｆｌＲ泡粒子を得る。

次いで、このようにして得られた予備発泡粒子を耐圧容
器中で空気により加圧し、粒子内に０．５〜３ｋｇ／　
ｃ＋ＪＧ程度の粒子内圧を持たせた後、成形型内に充填
し、加熱発泡させる。このようにして、所要形状の発泡
成形体が得られる。

前記予備発泡粒子の製造において、融着防止剤としては
、例えば、酸化アルミニウム、酸化チタン、水酸化アル
ミニウム、塩基性炭酸マグネシウム、塩基性炭酸亜鉛、
炭酸亜鉛等が挙げられ、揮発性有機発泡剤としては、プ
ロパン、ブタン、ペンタン、トリクロロフロロメタン、
ジクロロジフロロメタン等の慣用のものが挙げられる。

本発明の発泡成形体を芯材として用い、その表面に不飽
和ポリエステル樹脂層を設けた樹脂発泡体／不飽和ポリ
エステル樹脂複合成形体の製造は、従来公知の方法に従
って行うことができる。例えば、レジンインジェクショ
ン法に従い、所要形状の金型内に、その金型の形状に対
応する芯材を挿入し、金型の液注入口から不飽和ポリエ
ステル樹脂を液状で注入し、芯材の表面と金型の内表面
との間の空隙部に、不飽和ポリエステル樹脂液を充満さ
せ、その状態において、硬化させる。この場合、芯材の
表面と金型の内表面との間の空隙部には、ガラス繊維や
、炭素繊維等の補強材を挿入することができる。また、
成形に用いる不飽和ポリエステル樹脂液としては、従来
、この種の成形に慣用されているものが任意に用いられ
、このものは、通常、不飽和ポリエステル樹脂を、架橋
用ビニルモノマーに溶解した溶液からなり、硬化用触媒
を含むものである。不飽和ポリエステルの硬化反応は発
熱反応であり、特別の加熱は必要とされないが、硬化反
応後、金型を、温度６０〜１００℃に、５〜６０分程度
保持して、強制養生させることも可能である。その後、
金型から複合成形体を取出し、製品とする。

また、本発明の芯材と不飽和ポリエステル樹脂との複合
成形体は、ハンドレイアップ法やスプレィアップ法等に
より製造することができ、この場合には、板状の発泡体
芯材の片面又は両面に補強剤を含む不飽和ポリエステル
樹脂層を設け、硬化させる。

〔効　　果〕

本発明による樹脂発泡体芯材料を用いて不飽和ポリエス
テル樹脂と樹脂発泡体との複合成形体を製造する時には
、前記したように発泡体の熱収縮率が特定範囲内に規定
されていることから、その製造に際し、発泡体の二次発
泡がおさえられ、その結果、発泡体からのガスの逃散も
少なく、不飽和ポリエステル栃脂層でのピンホールの発
生もなくなり、又１発泡体の不飽和ポリエステル樹脂硬
化後のひけもなく、接着強度の優れたものとなる。

また、本発明の芯材を用いる時には、積層界面部の芯材
料の発泡剤による溶けもなく、しかも、不飽和ポリエス
テル樹脂と樹脂発泡体との複合成形体は、金型に入れた
まま加温して、強制養生することができるため、金型に
おける製品の養生時間を短縮し、生産効率を向上させる
ことができる。

さらにまた、本発明の芯材を用いて得られる複合成形体
は、寸法精度にすぐれ、かつ圧縮強度にもすぐれたもの
である。

〔実施例〕

次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。

実施例（１）改質ポリオレフィン樹脂の製造３＋ａｍＨの円柱状のペレタイズされた第１表に示す樹
脂粒子１００重量部、水３００重量部、リン酸三カルシ
ウム０．５重量部、第１表に示すジクミルパーオキサイ
ド及びジビニルールベンゼンを密閉容器に配合し、攪拌
しながら第１表に示す第１加熱を行った後、第１表に示
す第２加熱を行い、松脂粒子の架橋化を行った。得られ
た架橋樹脂粒子の架橋度（ゲル分率）を測定し、その結
果を第１表に示す。

次に、得られた架橋粒子と、スチレン又はメチルメタア
クリレートとを第２表に示す量で密閉容器に配合すると
共に、さらに水３００重量部、ドデシルベンゼンスルフ
オン酸ソーダ０．０６重量部、リン酸三カルシウム１重
量部をそれぞれ密閉容器に配合し、攪拌しながら１１０
℃に２時間保持した。その後６０℃まで冷却し、１，１
−ビス（し−ブチルパーオキシ）３，３．５−　）−リ
メチルシクロヘキサンを全単旦体１００重量部当り０．
８５重量部の割合で添加し、その後昇温しで１０５℃に
３時間保持し、重合処理を完了させた。得られた改質樹
脂粒子の抽出残渣率を第２表に示す。

第２表ＭＭ＾・・・メチルメタクリレートモノマー（２）予備
発泡ビーズの製造前記で得られた改質樹脂粒子１００重景部上水３００重
量部と分散剤としての微粒状酸化アルミニウム０．３重
量部と適量の揮発性有機発泡剤（フレオン−１２）とを
、オートクレーブに仕込み、攪拌しながら第３表に示す
発泡温度に昇温し、その後空気でオートクレーブ内を３
０ｋｇ／　ｃ♂Ｇに加圧し、オートクレーブの一端を開
放し、その圧力を保持しながら、内容物を大気中へ放出
して予備発泡を行った。その際に得られた予備発泡粒子
の発泡倍率を第３表に示す。

第３表（３）改質樹脂粒子発泡成形体の製造金型（寸法：　３００ｍｍ　Ｘ　３００ｍｗ　Ｘ　５０
ａ＋ｍ）に、空気により粒子内圧を０．３ｋｇ／ｃｄＧ
に調節した予備発泡粒子を充填し、スチーム圧力３．２
ｋｇ／ｃ＋Ｊで加熱し、発泡成形し、その後冷却して板
状の発泡成形体を得た。

（４）不飽和ポリエステル樹脂／発泡体複合体の製造前
記（３）で得られた発泡成形体を芯材として用い、レジ
ンインジェクション法により、不飽和ポリエステル樹脂
／発泡体複合体を得た。この成形に際して用いた条件は
次の通りである。

成形法ニレジンインジェクション法注入機：マルチフロー注入圧カニ２ｋｇ／ｃｄＧ触媒：メチルエチルケトンパーオキサイド前記で得た複
合体について、その評価を芯材として用いた発泡体との
関連で第４表に示す。

また、評価項目は次の通りである。

〔接着性〕

複合体を切断して芯材と不飽和ポリエステル層との間に
ドライバーを入れ接着状態を判定０・・・接着性良好 △・・・接着性やや不良 ×・・・接着性不良〔ピンホール性〕不飽和ポリエステル樹脂層におけるピンホールの発生状
態を判定０・・・ピンホールなし Δ・・・ピンホールやや発生Ｘ・・・ピンホール多数発生〔芯材の溶け〕複合体を切断して、その断面状態をｗｔｒＡシた時に、
不飽和ポリエステル樹脂層に接触する芯材の表面に溶け
があるか否かを判定０・・・芯材の溶けなし ×・・・芯材の溶けあり〔強制養生〕成形後、複合体を金型に入れたまま温度８５℃に３０分
間保持し、不飽和ポリエステルを硬化させ、その後複合
体を切断して発泡体に収縮を生じたか否かで判定Ｏ・・・収縮なし ×・・・収縮あり

Claims

【特許請求の範囲】

（１）抽出残渣率が７０％以上である改質ポリオレフィ
ン樹脂の予備発泡粒子の型内発泡成形体からなり、１０
０℃における熱収縮率が５％以下であることを特徴とす
る不飽和ポリエステル樹脂成形用芯材。