KR20140104003A - 섬유 보강 수지 성형 화합물 및 그로부터의 섬유 보강 수지 성형품의 제조 방법 - Google Patents

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microencapsulated curing
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오씨브이 인텔렉츄얼 캐피탈 엘엘씨
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Abstract

섬유 보강 수지 성형품의 제조를 위한 성형 화합물이 제공된다. 상기 성형 화합물을 수지 조성물 및 보강 섬유를 포함하며, 상기 수지 조성물을 불포화 폴리에스테르 수지, 마이크로캡슐화 경화제 및 비-마이크로캡슐화 경화제를 함유한다.

Description

섬유 보강 수지 성형 화합물 및 그로부터의 섬유 보강 수지 성형품의 제조 방법 {FIBER REINFORCED RESIN MOLDING COMPOUND AND MANUFACTURING METHOD FOR FIBER REINFORCED RESIN MOLDED ARTICLE THEREFROM}
관련 출원
본 출원은 특허 협력 조약 (PCT) 에 따른 특허 출원으로서 제출된 것으로 2011 년 12 월 8 일자로 출원된 미국 가특허출원 시리얼 번호 61/568,485 및 2012 년 2 월 8 일자로 출원된 미국 가특허출원 시리얼 번호 61/596,326 의 우선권/이익을 주장하며, 이의 전체 개시내용은 본원에 참조로 포함된다.
기술분야
전반적인 본 발명의 개념은 섬유 보강 수지 성형 화합물 및 그로부터의 섬유 보강 수지 성형품의 제조 방법에 관한 것이다.
시트 성형 화합물 ("SMC"), 벌크 성형 화합물 ("BMC") 및 후육 (thick) 성형 화합물 ("TMC") 은 압출 성형 등과 같은 공업적인 성형 방법에 널리 사용되는 섬유 보강 열경화성 수지 성형 조성물 (이후, 당업계의 통상적인 실시에 따라 "화합물" 로 지칭하기도 함) 이다. 이와 같은 섬유 보강 열경화성 수지 성형 화합물은 전형적으로 경화성 중합체 수지, 및 성형 화합물이 가열되거나 또는 달리 가공되어 경화제를 활성화시킬 때 수지를 경화시킬 수 있는 경화제를 포함한다. 이러한 종래의 화합물은, 그러나, 5 mm 이상의 두께를 갖는 성형품에 대해 사용할 경우 문제점에 직면한다. 상기 문제점으로는 예를 들어 비교적 긴 경화 시간, 불충분한 경화, 및/또는 생성된 성형품의 불량한 외관을 들 수 있다. 따라서, 종래 화합물의 상기와 같은 문제점 및/또는 임의의 다른 문제점 중 하나 이상을 극복 또는 경감시키는 섬유 보강 수지 성형 조성물이 요구되고 있다.
개요
전반적인 본 발명의 개념은 보강된 수지 성형 화합물 및 그로부터의 섬유 보강 수지 성형품의 제조 방법에 관한 것이며 이를 고려하는 것이다.
전반적인 본 발명의 개념은 SMC, BMC, TMC 등과 같은 섬유 보강 수지 성형 화합물에 적용되는 것이다.
전반적인 본 발명의 개념의 한 예시적 구현예에서는, 수지 조성물 및 보강 섬유를 포함하는 성형 화합물이 제공된다. 상기 수지 조성물은 불포화 폴리에스테르 수지, 마이크로캡슐화 경화제, 및 비-마이크로캡슐화 경화제를 함유한다.
전반적인 본 발명의 개념의 한 예시적 구현예에서, 상기 마이크로캡슐화 경화제는 열 응답성 마이크로캡슐화 경화제이다.
전반적인 본 발명의 개념의 한 예시적 구현예에서, 비-마이크로캡슐화 경화제는 마이크로캡슐화 경화제에 비해 낮은 활성을 가진다.
전반적인 본 발명의 개념의 한 예시적 구현예에서, 마이크로캡슐화 경화제는 115 ℃ 내지 140 ℃ 의 1 분 반감기 온도를 갖는 유기 과산화물을 함유하고, 비-마이크로캡슐화 경화제는 130 내지 170 ℃ 의 1 분 반감기 온도를 갖는 유기 과산화물을 함유한다.
전반적인 본 발명의 개념의 한 예시적 구현예에서, 마이크로캡슐화 경화제는 120 ℃ 내지 130 ℃ 의 1 분 반감기 온도를 갖는 유기 과산화물을 함유하고, 비-마이크로캡슐화 경화제는 140 내지 160 ℃ 의 1 분 반감기 온도를 갖는 유기 과산화물을 함유한다.
전반적인 본 발명의 개념의 한 예시적 구현예에서, 수지 조성물은 마이크로캡슐화 경화제 및 비-마이크로캡슐화 경화제를 모든 유기 과산화물 합계의 순량 (net amount) 으로서 중량 기준 수지 100 부 당 0.5 내지 5 부의 비로 함유한다.
전반적인 본 발명의 개념의 한 예시적 구현예에서, 수지 조성물은 마이크로캡슐화 경화제 및 비-마이크로캡슐화 경화제를 각 경화제에 함유된 유기 과산화물의 순량으로서, 각각, 0.2 내지 2 중량부 대 1 중량부의 비로 함유한다.
전반적인 본 발명의 개념의 한 예시적 구현예에서, 수지 조성물은 추가로 저-수축제, 충전제, 증점제, 균열 방지제, 분리 방지제 (anti-separation), 이형제, 및 억제제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 함유한다.
전반적인 본 발명의 개념의 한 예시적 구현예에서, 섬유 보강 수지 성형품의 제조 방법은 압축 성형에 의해 성형 화합물을 성형하는 것을 포함하고, 상기 성형 화합물은 수지 조성물 및 보강 섬유를 포함한다. 상기 수지 조성물은 불포화 폴리에스테르 수지, 마이크로캡슐화 경화제, 및 비-마이크로캡슐화 경화제를 함유한다.
전반적인 본 발명의 개념의 한 예시적 구현예에서, 상기 제조 방법에 사용된 성형 화합물의 마이크로캡슐화 경화제는 열 응답성 마이크로캡슐화 경화제이다.
전반적인 본 발명의 개념의 한 예시적 구현예에서, 상기 제조 방법에 사용된 성형 화합물의 비-마이크로캡슐화 경화제는 마이크로캡슐화 경화제에 비해 낮은 활성을 가진다. 전반적인 본 발명의 개념의 한 예시적 구현예에서, 마이크로캡슐화 경화제는 115 ℃ 내지 140 ℃ 의 1 분 반감기 온도를 갖는 유기 과산화물을 함유하고, 비-마이크로캡슐화 경화제는 130 ℃ 내지 170 ℃ 의 1 분 반감기 온도를 갖는 유기 과산화물을 함유한다. 전반적인 본 발명의 개념의 한 예시적 구현예에서, 마이크로캡슐화 경화제는 120 ℃ 내지 130 ℃ 의 1 분 반감기 온도를 갖는 유기 과산화물을 함유하고, 비-마이크로캡슐화 경화제는 140 ℃ 내지 160 ℃ 의 1 분 반감기 온도를 갖는 유기 과산화물을 함유한다.
전반적인 본 발명의 개념의 한 예시적 구현예에서, 상기 제조 방법에 사용된 성형 화합물의 수지 조성물은 마이크로캡슐화 경화제 및 비-마이크로캡슐화 경화제를 모든 유기 과산화물 합계의 순량으로서 중량 기준 수지 100 부 당 0.5 내지 5 의 비로 함유한다.
전반적인 본 발명의 개념의 한 예시적 구현예에서, 상기 제조 방법에 사용된 성형 화합물의 수지 조성물은 마이크로캡슐화 경화제 및 비-마이크로캡슐화 경화제를 각 경화제에 함유된 유기 과산화물의 순량으로서, 각각, 0.2 내지 2 중량부 대 1 중량부의 비로 함유한다.
전반적인 본 발명의 개념의 한 예시적 구현예에서, 상기 제조 방법에 사용된 성형 화합물의 수지 조성물은 추가로 저-수축제, 충전제, 증점제, 균열 방지제, 분리 방지제, 이형제, 및 억제제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 함유한다.
섬유 보강 수지 성형 화합물은, 전반적인 본 발명의 개념에 따르면, 합당한 저장 기간 이후 화합물의 실제 사용에 충분한 저장 수명 (shelf life) 을 나타낼 수 있다.
섬유 보강 수지 성형 화합물은, 전반적인 본 발명의 개념에 따르면, 생성된 성형품의 외관이 양호하도록 하는 성형 공정시 유동성을 보유할 수 있다.
섬유 보강 수지 성형 화합물은, 전반적인 본 발명의 개념에 따르면, 성형 공정시 빠르게 경화될 수 있어 전체 성형 시간이 단축된다.
섬유 보강 수지 성형 화합물은, 전반적인 본 발명의 개념에 따르면, 5 mm 초과의 두께를 갖는 성형품의 경우에도 높은 경화도를 나타낼 수 있다.
그의 균등물을 비롯한 전반적인 본 발명의 개념의 수많은 다른 양태, 이점 및/또는 특징들은, 이어지는 예시적 구현예의 상세한 설명 및 본원에 제시된 청구범위로부터 용이하게 이해될 것이다.
전반적인 본 발명의 개념은 섬유 보강 수지 성형 화합물 및 그로부터의 섬유 보강 수지 성형품의 제조 방법에 관한 것이며 이를 고려하는 것이다. 전반적인 본 발명의 개념은 다수의 상이한 형태의 구현예의 여지가 있으나, 본원에는 특정 구현예로 상세하게 기재되어 있으며, 본 개시내용은 전반적인 본 발명의 개념의 원리의 예시로서 고려되어야 한다. 따라서, 일반적인 발명이 개념은 본원에 기재된 특정 구현예에 제한되는 것으로 의도되지 않는다.
한 예시적 구현예에 따르면 섬유 보강 성형품의 제조를 위한 성형 화합물은, 수지 조성물 및 보강 섬유를 포함한다. 수지 조성물은 불포화 폴리에스테르 수지, 마이크로캡슐화 경화제 및 비-마이크로캡슐화 경화제를 함유한다.
한 예시적 구현예에서, 수지 조성물은 마이크로캡슐화 경화제 및 비-마이크로캡슐화 경화제를 모든 유기 과산화물 합계의 순량으로서 0.5 내지 5 PHR (중량 기준 수지 100 부 당 부) 의 비로 함유한다.
한 예시적 구현예에서, 수지 조성물은 마이크로캡슐화 경화제 및 비-마이크로캡슐화 경화제를 각 경화제에 함유된 유기 과산화물의 순량으로서, 각각, 0.2 내지 2 중량부 대 1 중량부의 비로 함유한다.
본원에 기재된 원하는 특성을 제공하는 임의의 마이크로캡슐화 경화제가 사용될 수 있다. 예를 들어, 2012 년 3 월 30 일에 출원된 시리얼 번호 13/436,161 (2012 년 10 월 4 일자로 U.S. 2012/0248639 로 공개됨) 의 계류중인 미국 특허 출원 (그의 전체 내용은 본원에 참조로 포함됨) 에 기재되어 있는 마이크로캡슐화 경화제가 본 발명에 사용될 수 있다.
상기 '639 공보에 명시된 바와 같이, 적합한 경화제로는 예를 들어 디라우릴 퍼옥시드, t-부틸 퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 1,1,3,3-테트라메틸 부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-아밀-2-퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 및 디벤조일 퍼옥시드를 들 수 있다.
마이크로캡슐화 경화제는 임의의 공지의 캡슐화 기법에 의해 제조될 수 있다. 예를 들어, Lyco Technologies, Inc. 에 의해 제시된 캡슐화 기법이 마이크로캡슐화 경화제를 형성하는데 있어 충분할 수 있다.
'639 공보에 기재된 바와 같은 하나의 예시적인 캡슐화 방법은, 계면 중합에 의해 폴리우레탄 수지 보호 코팅 안에 경화제를 마이크로캡슐화하는 것을 포함한다. 계면 중합은 폴리아미드, 에폭시 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리우레아 수지 등과 같은 중합체 수지의 마이크로캡슐 벽이 두 상 사이의 계면에 형성되는 공정이다. 계면 중합 공정의 기본적인 접근은 (a) 폴리우레탄을 형성하는 이소시아네이트 및 과산화물 경화제를, 본질적으로 물에 비혼화성인 유기 용매, 및 폴리우레탄을 형성하는 폴리올 및 선택적인 폴리아민에 대하여 비-용매 중에 용해시키는 것, (b) 이렇게 형성된 유기 용액을 격렬한 혼합에 의해 수성 상에 유화시키는 것, 및 이후 (c) 이렇게 형성된 에멀젼에 지속적인 교반 하에서 폴리올 및 선택적인 폴리아민을 첨가하여 유화된 입자의 계면에 폴리우레탄을 형성시키는 것이다.
계면 중합에 의해 마이크로캡슐을 형성하는 것은 익히 공지되어 있으며 다수의 공개문헌에 기재되어 있다. 예를 들어, 이와 같은 기법은 Masumi, et al., CREATION AND USE OF MICROCAPSULES, "1-3 Manufacturing Method and Use of Microcapsules," Page 12-15, ⓒ 2005 by Kogyo Chosa Kai K.K. (ISBN4-7693-4194-6 C3058) 에 기재되어 있다. 상기 기법은 또한 Mitsuyuki et al., APPLICATION AND DEVELOPMENT OF MICRO/NANO SYSTEM CAPSULE AND FINE PARTICLES, "4-3 Manufacturing method of Thermal Responsive Microcapsules," Page 95-96, 2003 by K.K. CMC Shuppan (ISBN978-4-7813-0047-4 C3043) 에 기재되어 있다.
한 예시적 구현예에서, 열 응답성 마이크로캡슐화 경화제는 바람직하게는 마이크로캡슐화 경화제로서 이용된다. 열 응답성 마이크로캡슐화 경화제를 열-프레스 성형 방법을 실시하는데 요구되는 특정 온도로 가열할 때, 그에 함유된 유기 과산화물이 마이크로캡슐로부터 빠져나온다.
한 예시적 구현예에서, 마이크로캡슐화 경화제는 바람직하게는 115 ℃ 내지 140 ℃, 보다 바람직하게는 120 ℃ 내지 130 ℃ 의 1 분 반감기 온도를 갖는 유기 과산화물을 함유한다. 그 결과, 성형 화합물의 수지 조성물은 성형 공정시 빠르게 경화되어, 성형 시간이 단축된다.
본원에 기재된 원하는 특성을 제공하는 임의의 비-마이크로캡슐화 경화제가 사용될 수 있다. 예를 들어, 비-마이크로캡슐화 경화제는 SMC 등의 종래의 섬유 보강 수지 성형 화합물에 통상 사용되는 경화제일 수 있다. 비-마이크로캡슐화 경화제는 액체, 분말 또는 입자일 수 있다.
한 예시적 구현예에서, 비-마이크로캡슐화 경화제는 마이크로캡슐화 경화제에 비해 낮은 활성을 가진다. 그 결과, 성형 화합물의 단축된 저장 수명의 문제가 방지된다.
한 예시적 구현예에서, 경화제의 활성과 성형 화합물의 충분한 저장 수명의 양립가능성을 위해, 비-마이크로캡슐화 경화제는 바람직하게는 130 ℃ 내지 170 ℃, 보다 바람직하게는 140 ℃ 내지 160 ℃ 의 1 분 반감기 온도를 갖는 유기 과산화물을 함유한다. 이들 비-마이크로캡슐화 경화제로서는, 예를 들어, 1,1-디(t-헥실퍼옥시)시클로헥산 (1 분 반감기 온도: 149 ℃), t-아밀 퍼옥시 이소프로필 카르보네이트 (1 분 반감기 온도: 153 ℃), t-부틸 퍼옥시 이소프로필 모노카르보네이트 (1 분 반감기 온도: 159 ℃), t-부틸 퍼옥시 벤조에이트 (1 분 반감기 온도: 169 ℃) 또는 상기로부터 선택된 유기 과산화물 2 종 이상의 혼합물이 사용될 수 있다.
마이크로캡슐화 경화제와 비-마이크로캡슐화 경화제를 조합함으로써, 경화제의 충분한 활성이 얻어지고, 성형 화합물의 유동성이 성형 공정 중에 유지될 수 있다. 그 결과, 후육 성형품의 성형 시간이 짧은 경우라도, 충분한 경화도가 얻어질 수 있고, 생성된 성형품의 외관이 양호하다.
한 예시적 구현예에서, 불포화 폴리에스테르 수지 조성물에 함유된 마이크로캡슐화 경화제와 비-마이크로캡슐화 경화제의 총량은, 존재하는 모든 유기 과산화물 합계의 순량이 약 0.5 내지 5 PHR, 보다 전형적으로는 0.8 내지 4 PHR, 또는 심지어 0.9 내지 3 PHR 이 되도록 하기에 충분해야 한다. PHR 은 "중량 기준 수지 100 부 당 부", 즉 100 중량부의 수지 성분에 대한 첨가제의 비를 의미한다. 이 단위에서, 수지 성분은 불포화 폴리에스테르 수지 및 저 수축 첨가제의 합계이다.
한 예시적 구현예에서, 경화제의 활성과 성형 화합물의 유동성의 양립가능성을 위해, 비-마이크로캡슐화 경화제에 대한 마이크로캡슐화 경화제의 비는 1 중량부에 대해 0.2 내지 2 중량부, 보다 바람직하게는 1 중량부에 대해 0.3 내지 1.5 중량부이다. 이 비는 각 경화제에 함유된 유기 과산화물의 순량으로 표현된다.
상기 명시한 바와 같이, 섬유 보강 성형품의 제조를 위한 성형 화합물은, 한 예시적 구현예에 따르면, 수지 조성물 및 보강 섬유를 포함한다. 상기 수지 조성물은 불포화 폴리에스테르 수지, 상기 언급된 마이크로캡슐화 경화제, 및 비-마이크로캡슐화 경화제를 함유한다. 그리고 수지 조성물은 저-수축제, 충전제, 증점제, 균열 방지제, 분리 방지제, 이형제, 및 억제제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 추가로 함유할 수 있다. 불포화 폴리에스테르 수지 및/또는 이들 첨가제는 SMC 등의 종래 성형 화합물에 사용되는 수지 및 첨가제와 동일한 것일 수 있다.
한 예시적 구현예에서, 보강 섬유는 유리 섬유이다. 한 예시적 구현예에서, 유리 섬유는 5-20 μm 의 필라멘트 직경을 가진다. 이러한 유리 섬유는 연속적이거나 절단 (chopped) 될 수 있으며, 절단된 경우에는 바람직하게는 20-100 mm 의 길이를 가진다. 더욱이, 이와 같은 필라멘트는 또한 스트랜드 형태일 수 있다. 한 예시적 구현예에서, 보강 섬유는 50-5,000 gm/km 의 얀 카운트 (yarn count) (단위 길이 당 중량) 를 갖는 스트랜드이다. 한 예시적 구현예에서, 보강 섬유는 스트랜드 1 개 당 한 다발 50-200 개의 필라멘트를 갖는 스트랜드이다. 경우에 따라, 이와 같은 유리 섬유, 및/또는 그로부터 만들어진 스트랜드 및 얀은, 실란 경화제를 함유하는 적합한 사이징제로 코팅될 수 있으며, 상기 사이징제는 또한 임의적으로는 폴리우레탄 또는 폴리비닐 아세테이트 수지와 같은 필름-형성제, 및 양이온성 및 비이온성 계면활성제와 같은 다른 종래 성분 등을 함유한다. 한 예시적 구현예에서, 코팅되는 유리 섬유의 중량을 기준을 0.2-2 중량% 의 사이징제가 적용된다.
한 예시적 구현예에서, 보강 섬유는 탄소 섬유와 같은 비-유리 섬유이다.
임의의 양의 보강 섬유가 열경화성 수지 성형 화합물에 포함될 수 있다. 한 예시적 구현예에서, 전체 열경화성 조성물의 중량을 기준으로 10-60 중량%, 보다 바람직하게는 20-50 중량% 정도의 보강 섬유 농도가 이용된다.
전반적인 본 발명의 개념의 성형 화합물은 시트 성형 화합물 ("SMC"), 벌크 성형 화합물 ("BMC"), 또는 후육 성형 화합물 ("TMC") 등의 형태를 지닐 수 있다.
한 예시적 구현예에서, 섬유-보강 수지 성형품의 제조 방법은 이들 성형 화합물을 예컨대 압축 성형 방법에 의해 성형하여 성형품을 수득하는 것을 포함한다.
표 1 및 2 는 본원에 기재된 전반적인 본 발명의 개념에 부합하는 성형 화합물의 각종 실시예를 나타낸다. 특히, 표 2 에 기재된 제형을 갖는 수지 조성물을 제조하였으며, 표 1 에 언급된 경화제를 이들 조성물에 사용하였다.
Figure pct00001
Figure pct00002
표 3 은 저장 수명에 대한 샘플 평가에 관한 것이다. 수지 조성물들을 개별적으로 마개 있는 스틸 캔에 넣고, 2 일에 걸쳐 40 ℃ 의 온도의 분위기 하에 에이징하였다. 그 후, 이들을 실온에서 보관하였다. 특정 시간이 지난 후에, 각 수지 조성물의 상태를 육안으로 관찰하여 표 3 에 명시한 기준으로 평가하였다. 수득한 결과를 하기 표 3 에 제시한다.
따라서, 전반적인 본 발명의 개념의 예시적 성형 화합물은, 본 발명의 수지 조성물-1 이 101 일 경과 후에도 충분한 유동성을 갖기 때문에 수지 조성물-Y 를 이용하는 종래 성형 화합물과 같이 긴 충분한 저장 수명을 갖는 것이 이해된다. 또한, 고활성의 비-마이크로캡슐화 경화제를 함유하는, 수지 조성물-V 또는 수지 조성물-Z 를 이용하는 성형 화합물의 저장 수명은 비실용적일 만큼 짧은 것이 이해된다.
Figure pct00003
표 4 는 SMC 와 관련한 성형성 (경화 속도) 에 대한 샘플 평가에 관한 것이다. 특히, 수지 조성물-1 을, 약 25 mm 의 길이를 갖는 절단 유리 섬유 스트랜드 66 중량% 를 조합시킴으로써 시트 성형 화합물 (SMC-1) 로 제형화하였고, 이때 상기 절단 유리 섬유 스트랜드는 75 gm/km 의 선형 밀도, 스트랜드 1 개 당 한 다발 150 개의 필라멘트 및 16 μm 의 필라멘트 직경을 갖는 유리 섬유 스트랜드로부터 제조되고, 상기 유리 섬유 스트랜드는 실란 커플링제, 폴리우레탄 수지 및 폴리비닐 아세테이트 수지를 함유하는 사이징제 0.95 중량% 에 의해 사이징되었다. 마찬가지로, 수지 조성물-V 내지 수지 조성물-Z 를, 각각의 성형 수지 66 중량% 와, 시트 성형 화합물 SMC-1 을 제조하는데 사용된 것과 동일한 절단 유리 섬유 스트랜드 34 중량% 를 조합함으로써, 시트 성형 화합물 (SMC-V 내지 SMC-Z) 로 제형화하였다.
이후, 이렇게 제조한 각각의 시트 성형 화합물을, 140 ℃ 의 온도로 가열한 상단 압반 (platen) 과 145 ℃ 로 가열한 하단 압반을 실린더 압력 180 kg/cm2 에서 함께 압축하는 열-프레스 성형기에 의해 3 mm 또는 5 mm 의 두께의 편평한 판으로 성형하였다. 이들 조건 하에서 특정 시간 후, 압반을 열고, 성형된 판을 표면 외관 및 경화 상태에 대해 육안으로 관찰하였다. 그 후, 표 4 에 명시된 기준에 따라서, 표면 외관 및 경화 상태를 평가하였다. 수득한 결과를 이하의 표 4 에 제시한다. 두께 3 mm 의 편평한 판을 60 초 시점에서 성형할 경우, 단지 소량의 마이크로캡슐화 경화제만 함유하는 SMC-W 및 종래 SMC 인 SMC-Y 이외의, SMC 의 경화 상태는 충분하다.
종래 SMC 인 SMC-Y 로부터 두께 5 mm 의 편평한 판을 제조하는 데에는, 표준 성형 시간으로서, 130 초가 걸린다. 반면, 예시적인 본 발명의 SMC 인 오직 SMC-1 만이 이 표준 성형 시간 보다 짧은 시간, 예컨대 90, 70 및 60 초 안에 충분히 경화되었다. 이것은 SMC 의 보다 빠른 경화를 입증해준다. SMC-V 에서, 즉 마이크로캡슐화 경화제 및 비-마이크로캡슐화 경화제 (둘 모두 높은 활성을 가짐) 를 함유하는 SMC 에서는, 그의 경화 상태가 불량하였다.
Figure pct00004
표 5 는 경화 시간에 대한 SMC 샘플 평가에 관한 것이다. 특히 SMC 의 경화 시간은 "Cure Tool" 이라는 이름의 장비를 이용하는 방법에 의해 측정하였다. 시험 조건 및 수득 결과를 이하의 표 5 에 제시한다. 경화 시간은 가열 개시부터 가장 높은 온도에 도달할 때까지 요구되는 시간을 의미한다. 표 5 에 명시한 바와 같이, 본 발명의 SMC 로서의 SMC-1, SMC-2 및 SMC-3 의 경화 시간은, 종래 SMC 로서의 SMC-Y 보다 짧다.
Figure pct00005
표 6 은 거울 광택도 (specular glossiness) 에 대한 SMC 샘플 평가에 관한 것이다. 특히, 전술한 SMC 로부터 제조된 성형품의 거울 광택도를 60 도의 입사각으로 JIS Z8741 에 따른 방법에 의해 측정하였다. 종래 SMC, 즉 SMC-Y 에서는, 그의 성형품의 광택도는 압축 시간이 짧아지면 감소하는 경향이 있다. 한편, 본 발명의 SMC 로서의 SMC-1 로부터 제조된 성형품은 모두, 표준 성형 시간에 의해 종래 SMC 로부터 제조된 성형품과 동등한 광택도를 가진다.
Figure pct00006
표 7 및 8 은 각각 굽힘 강도 및 굽힘 탄성률에 대한 SMC 샘플 평가에 관한 것이다. 특히, 예시적인 본 발명의 SMC 로서의 SMC-1 및 SMC-4 및 종래의 SMC 로서의 SMC-Y 로부터 제조된 성형품의 굽힘 강도 및 굽힘 탄성률을 측정하였다. 시험 조건 및 수득 결과를 이하의 표 7 및 표 8 에 제시한다.
SMC-1 에서는, 두 특성이 압축 시간 단축에 따라 저하하는 경향이 있다. 이러한 경향은 비교적 높은 유리 섬유 함량을 갖는 SMC-4 에 의해 해결되었다.
Figure pct00007
Figure pct00008
상기의 관점에서, 본 발명의 섬유 보강 수지 성형 화합물은 종래의 섬유 보강 수지 성형 화합물에 의해 제시된 것에 비해 우수한 특성을 제공하는 것으로 확인되었다. 예를 들어, 예시적인 본 발명의 성형 화합물인 SMC-1 은 저장 수명 및 경화 상태 둘 모두 우수한 결과를 수득하였다.
전반적인 본 발명의 개념은 추가로 섬유 보강 수지 성형품의 제작을 위한 제조 방법으로서, 본원에 기재 또는 시사된 임의의 섬유 보강 수지 성형 조성물을 이용하는 제조 방법을 고려한다.
상기의 특정 구현예의 설명은 예시로서 주어졌다. 제시된 개시내용으로부터, 당업자는 전반적인 본 발명의 개념 및 그에 수반된 이점들을 이해하는 것 뿐만 아니라 개시된 화합물 및 방법에 대한 명백한 각종 변경 및 변형을 알게 될 것이다. 따라서, 본원에 기재 및 청구된 바와 같은, 전반적인 본 발명의 개념의 정신 및 범위 내에 속하는 이와 같은 모든 변경 및 변형, 및 그의 균등물을 포함하고자 한다.

Claims (9)

  1. 수지 조성물 및 보강 섬유를 포함하는 성형 화합물로서, 상기 수지 조성물이 불포화 폴리에스테르 수지, 마이크로캡슐화 경화제 및 비-마이크로캡슐화 경화제를 함유하는 성형 화합물.
  2. 제 1 항에 있어서, 마이크로캡슐화 경화제가 열 응답성 마이크로캡슐화 경화제인 성형 화합물.
  3. 제 1 항에 있어서, 비-마이크로캡슐화 경화제가 마이크로캡슐화 경화제에 비해 낮은 활성을 갖는 성형 화합물.
  4. 제 3 항에 있어서, 마이크로캡슐화 경화제가 115 ℃ 내지 140 ℃ 의 1 분 반감기 온도를 갖는 유기 과산화물을 함유하고,
    비-마이크로캡슐화 경화제가 130 ℃ 내지 170 ℃ 의 1 분 반감기 온도를 갖는 유기 과산화물을 함유하는 성형 화합물.
  5. 제 4 항에 있어서, 마이크로캡슐화 경화제가 120 ℃ 내지 130 ℃ 의 1 분 반감기 온도를 갖는 유기 과산화물을 함유하고,
    비-마이크로캡슐화 경화제가 140 ℃ 내지 160 ℃ 의 1 분 반감기 온도를 갖는 유기 과산화물을 함유하는 성형 화합물.
  6. 제 1 항에 있어서, 수지 조성물이 마이크로캡슐화 경화제 및 비-마이크로캡슐화 경화제를 모든 유기 과산화물 합계의 순량 (net amount) 으로서 중량 기준 수지 100 부 당 0.5 내지 5 부의 비로 함유하는 성형 화합물.
  7. 제 1 항에 있어서, 수지 조성물이 마이크로캡슐화 경화제 및 비-마이크로캡슐화 경화제를 각 경화제에 함유된 유기 과산화물의 순량으로서, 각각, 0.2 내지 2 중량부 대 1 중량부의 비로 함유하는 성형 화합물.
  8. 제 1 항에 있어서, 수지 조성물이 추가로 저-수축제, 충전제, 증점제, 균열 방지제, 분리 방지제 (anti-separation), 이형제, 및 억제제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 함유하는 성형 화합물.
  9. 압축 성형에 의해 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 성형 화합물을 성형하는 것을 포함하는 섬유 보강 수지 성형품의 제조 방법.
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