JP2003105111A - 不飽和ポリエステル樹脂成形品の製造方法 - Google Patents
不飽和ポリエステル樹脂成形品の製造方法Info
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Abstract
的とともに、模様材を表層のみ含有させることで安価な
SMC成形品を提供することを目的とする。 【解決手段】 不飽和ポリエステル樹脂、重合性単量
体、低収縮材、硬化剤及び増粘剤を含有する不飽和ポリ
エステル樹脂組成物を繊維基材に含浸させたシートモー
ルデイングコンパウンドを複数枚積層して成形すること
により不飽和ポリエステル樹脂成形品を製造する方法に
おいて、表面に対応するシートモールデイングコンパウ
ンドにのみ模様材を含有させることを特徴とする不飽和
ポリエステル樹脂成形品の製造方法。
Description
ングコンパウンド(以下,SMCと称する)を用いる成
形によって、洛槽、洗い場パン、洛室壁パネル等の溶室
機器、パネル組立式貯水槽、浄化槽、キッチンのカウン
タートップ等の不飽和ポリエステル樹脂成形品を製造す
る方法に関する。
不飽和ポリエステルに、添加剤として低収縮剤、硬化
剤、重合禁止剤、充填剤、増粘知、雛型剤、さらには着
色剤等を混ぜたペーストにガラス繊維を含痩させてシー
ト状にして両側をキャリアフィルムで覆い、熟成して半
固形化させた成形材料である。のSMCは、金型に裁置
して加圧加熱成形され、洛槽、パネル組立式貯水槽、浄
化槽、キッチンのカウンタートップ等のSMC成形品と
して製造される。
C成形品は、その優れた耐久性、耐水性、機械強度、あ
るいは成形品表面の光沢等、及び形状の自由度が大きく
意匠性に優れる点等から洛槽等の溶室機器、キッチンの
カウンタ}やパネル組立式貯水槽、浄化槽等として広く
用いられている。このうちキッチンのカウンタートップ
を加圧加熱成形する方法にはSMC以外にBMC(Bu
lk MoldingCompound)がある。この
BMCは成形後、SMCに比較し、端部に繊維が露出し
ないことから、人間の手が触れるキッチンのカウンター
トップなどに使用されているが、材料として塊状のため
加圧圧力を高くする必要があるなどの欠点があり、端部
対策の金型の改良によりSMC材料も見直されている。
このSMCの場合、キッチンのカウンタートップのよう
に厚みのある成形品ではSMCを複数枚積層していた。
この複数枚のSMCはそれぞれ模様材が含有、含潰され
ものが製造されている。このそれぞれのSMCが積層さ
れ、成形品として加工されていた。
トップの仕様は表層のみに所望の模様が出現していれば
よく、模様材自体が高価なことから、複数枚積層、成形
すると高価な製品となることまた、表層以外の部分に模
様材を含有させることで成形品の強度が低下することが
ある。
ので、強度の高いSMC成形品を提供することを目的と
ともに、模様材を表層のみ含有させることで安価なSM
C成形品を提供することを目的とする。
する。 (1) 不飽和ポリエステル樹脂、重合性単量体、低収
縮材、硬化剤及び増粘剤含有する不飽和ポリエステル樹
脂組成物を繊維基材に含浸させたシートモールデイング
コンパウンドを複数枚積層して成形することにより不飽
和ポリエステル樹脂成形品を製造する方法において、表
面に対応するシートモールデイングコンパウンドにのみ
模様材を含有させることを特徴とする不飽和ポリエステ
ル樹脂成形品の製造方法。 (2) 模様材が不飽和ポリエステル樹脂の粉砕物ある
いは無機物である項(1)記載不の飽和ポリエステル樹
脂成形品の製造方法。 (3) 表面に対応するシートモールデイングコンパウ
ンドにおいて、使用される不飽和ポリエステル樹脂組成
物全体に対する模様材の含有重量が10〜40%である
項(1)又は項(2)記載の不飽和ポリエステル樹脂成
形品の製造方法。
ドを成形することにより不飽和ポリエステル樹脂成形品
を製造する場合、一般にシートモールデイングコンパウ
ンドを何枚か積層し、金型に配置して成形するが、本発
明では成形品の表面側即ち製品面のみ前記のシートモー
ルデイングコンパウンドを残りの積層する数枚のシート
モールデイングコンパウンドは前記の組成から模様材を
取り除いたものを使用する。
パウンド(SMC)は、不飽和ポリエステル樹脂、重合
性単量体、低収縮剤、硬化剤及び増粘剤を含有する不飽
和ポリエステル樹脂組成物を繊維強化材に含浸してなる
繊維強化成形材料であって、シート状に形成してなるも
のである。本発明においては、上記不飽和ポリエステル
樹脂組成物として、さらに、模様材を含有する物も使用
する。
は、α,β−不飽和多塩基酸又はその無水物を必須成分
として含む多塩基酸成分と多価アルコールを反応させて
得られる。本発明において、不飽和ポリエステル樹脂の
合成原料であるα,β−不飽和多塩基酸又はその無水物
としては、例えば、α,β一不飽和二塩基酸又はその無
水物、例えば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シ
トラコン酸、無水マレイン酸、これらの無水物などが挙
げられる。これらは、2種以上併用してもよい。多塩基
酸成分としては、不飽和基の濃度を調節すること、可擁
性、耐熱性などの特性を付与するために、α,β−不飽
和多塩基酸又はその無水物のほか、飯和多塩基酸又はそ
の無水物を併用するのが好ましい。このとき、α,β−
不飽和多塩基酸又はその無水物としては、多塩基酸成分
のうち、40モル%以上とするのが好ましい。α,β−
不飽和多塩基酸又はその無水物が40モル%より少なく
なると得られる成形品の強度が漸次低下する傾向を示
す。このことから、α,β一不飽和多塩基酸又はその無
水物が、45〜80モル%であるのがより好ましく、5
0〜70モル%であることが特に好ましい。
しては、フクル酸、無水フクル酸、イソフタル酸、テレ
フタル酸、テトラヒドロフタル酸、テトラヒドロ無水フ
タル酸、3,6−エンドメチレンテトラヒドロ無水フタ
ル酸、ヘキサヒドロフタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル
酸、グルタル酸、アジピン酸、セバチン酸、トリメリッ
ト酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、ダイマ←
酸、こはく酸、アゼライン酸、ロジンーマレイン酸付加
物などが挙げられる。これらは、2種以上を併用しても
よい。
原料である多価アルコ}ルとしては、エチレングリコー
ル、ジエチレングリコ←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}ル、1,
6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1,
4一シクロヘキサンジオール、水素添加ピスフェノ}ル
A等の二価アルコール、グリセリン、トリメチロ}ルプ
ロパン等の三価アルコール、ペンタエリスリトール等の
四価アルコ}ルなどが挙げられる。これらは、2種以上
を併用してもよい。
比で、多塩基酸成分を1とするとき、多価アルコールを
1〜1.3の範囲で使用することが好ましく、1.03
〜1.05の範囲で使用することがより好ましい。多価
アルコ←ルが少なくなると、得られる不飽和ポリエステ
ル樹脂の分子量が小さくなる傾向にあり、多くなると酸
価が小さくなって増粘剤による増粘の進行が遅くなる傾
向がある。
は、従来から公知の方法によることができる。例えば、
多塩基酸成分、多価アルコ}ル成分とを縮合反応させ、
両成分が反応するときに生じる縮合水を系外に除きなが
ら進められる。縮合水を系外に除去することは、好まし
くは不活性気体を通じることによる自然留出又は減圧留
出によって行われる。縮合水の留出を催進するため、ト
ルエン、キシレンなどの溶剤を共沸成分として系中に添
加することもできる。反応の進行は、一般に反応により
生成する留出分量の測定、末端の官能基の定量、反応系
の粘度の測定などにより知ることができる。反応の温度
は150℃以上とすることが好ましく、また酸化による
副反応を防止するためにチッ素、二酸化炭素などの不活
性気体を通気しながら反応させることが好ましいこのこ
とから、反応装置としては、ガラス、ステンレス製等の
ものが選ばれ、攪拌装置が選ばれ、攪拌装置、水とアル
コール成分の共沸によるアルコール成分の留出を防ぐた
めの分留装置、反応系の温度を高める加熱装置、この加
熱装置の温度制御装置、チッ素など不活性気体の吹込み
装置等を備えた反応装置を用いるのが好ましい。
00〜4500であることが好ましい。分子量が250
0よりも低いと増粘剤を適量添加しても増粘が上がらず
樹脂組成物とした場合に柔らかく作業性が悪化するなど
の問題が発生する。分子量が4500よりも大きいと粘
度が高くガラス繊維の含痩不良をおこし成形した場合表
面光沢性が低下する。
は、例えば、スチレン、クロルスチレン、ジビニルベン
ゼン、夕一シヤリプチルスチレン、臭化スチレン等のス
チレン誘導体、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチ
ル、アクリル酸エチル、アクリル酸プチル等のメタクリ
ル酸又はアクリル酸のアルキルエステル、β−ヒドロキ
シメタクリル酸エチル、β−ヒドロキシアクリル酸エチ
ル等のメタクリル酸又はアクリル酸のヒドロキシアルキ
ルエステル、ジアリルフタレート、アクリルアミド、フ
エニルマレイミドなどがあげられる。また、エチレング
リコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジ
メタクリレート、トリメチ}ルプロパントリメタクリレ
ートなどの多官能のメタクリル酸又はアクリル酸のエス
テル顛を用いることもできる。
を配合し、必要により重合禁止剤などを加えて不飽和ポ
リエステル樹脂組成物とされる。このときの不飽和ポリ
エステル樹脂と重合性単量体との配合割合は、両者の合
計量を100質量部とするとき、不飽和ポリエステル樹
脂が25〜80質量部、重合性単量体が75〜20質量
部とするのが好ましい。25質量部未満であると不飽和
ポリエステル樹脂組成物の粘度が低すぎてシート状に塗
布しにくく、また、沈降等のため他の成分と均一に混合
しにくくなり、さらに、得られる繊維強化成形材料を成
形しても硬化収縮率が大きく、成形品に割れ、クラック
等が生じる場合がある。不飽和ポリエステル樹脂が80
質量部を超えると、粘度が高すぎて塗布したり、他の成
分と混合しにくくなる場合がある。このことから、不飽
和ポリエステル樹脂が40〜65質量部、重合性単量体
が60〜35質量部とするのがより好ましい。重合禁止
剤としては、P−ペンゾキノン、ナフトキノン、トルキ
ノン、ハイドロキノン、モノ−t−プチルハイドロキノ
ン、ジプチルヒドロキシトルエン等が挙げられる。重合
禁止剤は、前記不飽和ポリエステル樹脂と重合性単量体
との総量に対して0.5重量%以下で使用されることが
好ましい。硬化剤を配合したときは、貯蔵安定性のた
め、0.05重量%以上含有させることが好ましい。
リメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリカブロラク
トン、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ブタジエンゴム
などの熱可塑性樹脂が用いられる。使用量は、成形品の
収縮率や表面平滑性、表面光沢を考慮して決定され、特
に制限はない。低収縮剤は、前記不飽和ポリエステル樹
脂と重合性単量体との総量に対して20〜50重量%の
範囲で使用されることが好ましい。
ンバーオキサイド類、パーオキシジカーボネート類、ハ
イドロパーオキサイド類、ジアシルバーオキサイド類、
パーオキシケタール類、ジアルキルパ←オキサイド類、
パーオキシエステル類、アルキルバーエステル類などが
挙げられる。硬化剤の量は、成形サイクルのみではなく
材料の保存性、色ムラ等の面に影響があるため、それぞ
れに応じて決定される。材料の保存性、成形サイクルの
面から前記不飽和ポリエステル樹脂及び重合性単量体の
総量に対して0.5〜5重量%が好ましく、より好まし
くは1〜3重量%である。
化マグネシウム、酸化カリウム、水酸化カリウム等が用
いられるが、一般的には酸化マグネシウムが用いられ
る。増粘剤の量は、成形材の作業性に応じて決定される
が、前記不飽和ポリエステル樹脂及び重合性単量体の総
量に対して、0.5〜5重量%が好ましく、より好まし
くは0.7〜2重量%である。増粘剤が少なすぎると樹
脂組成物の粘度が上昇しない場合がある。また増粘剤が
多すぎると粘度が上昇し過ぎて制御できなくなる場合が
ある。
は、さらに、適宜、無機充填材、離型剤、安定剤、着色
剤等が配合される。
ム、タルク、クレー等が挙げられる0無機充填材の配合
量は、不飽和ポリエステル樹脂、重合性単量体及び低収
縮剤との混合物100質量部に対して、100〜200
質量部であることが好ましい。
アリン酸カルシウム等が使用される。離型剤の量は、前
記不飽和ポリエステル樹脂及び重合性単量体の総量に対
して、1〜10重量%が好ましく、より好ましくは2〜
4重量%である。離型剤の量が少なすぎると1質量部未
満では成形品が型に付き、脱型しづらく、また成形品に
クラック等が入る場合がある。また、離型剤が多すぎる
と成形品強度が低下する傾向にある。
機物としてはポリエステル樹脂やその他ABS樹脂、エ
ボキシ、メラミン、フエノールなどの樹脂の粉砕物、模
様材を散布した不織布などがあり、無機物としては雲
母、ガラス、石英、大理石などの砕石などがある。模様
材の大きさは、4メッシュ通過100メッシュ不通過の
大きさであることが好ましい。模様材の量は総量に対し
て、10〜40重量%が好ましく、さらに20〜30重
量%が好ましい。模様材の量が少なすぎると所望の模様
が表れなく、多すぎると成形品の強度が低下することに
なる。
及び天然繊維が用いられる0これらガラス繊維、合成繊
維及び天然繊維のSMC中の含有率は1〜40質量%が
好適である01質量%未満では、その補強効果が十分で
なく、得られたSMC成形晶の強度が不足するためであ
る。また、40質量を超えると、不飽和ポリエステル樹
脂組成物への含痩性が低下し、成形品に繊維目、ふく
れ、クラック、ピンホール等の欠陥が発生し、製品外観
を損ねるとともに強度も低下してしまうためである0ま
た、使用するガラス繊維、合成繊維及び天然繊維の形態
は、織布、クロス、あるいはチョップド短繊維等を用い
ることができるが、織布は、SMCの成形時(成形品の
製造時)に、クロスよりも樹脂の流動性がよく、チョッ
プド短繊維よりも繊維の均一分散性、樹脂含痩性がよ
い。ガラス繊維、合成繊維及び天然繊維基材を構成する
ガラス繊維、合成繊維及び天然繊維の長さは、3〜15
0mmが好適である。繊維長が3mm未満では補強効果
が不十分で成形品の強度が不足し、150mmを超える
と成形時の樹脂の流動性が悪く、成形品外観が損なわ
れ、又、リブやボスヘの充填性も悪く、成形品の用途、
形状が制限されるためである。また、ガラス繊維、合成
繊維及び天然繊維基材を構成するガラス繊維、合成繊維
及び天然繊維の繊維径は、0.01〜5mmが好適であ
る。5mmを超えると樹脂の含痩性が悪く、成形品の強
度が不足するとともに外観が損なわれ、成形品への用
途、形状が制限されるためである。特に、安価な天然繊
維は繊維径が一定ではなく、同一条件で撚糸した場合で
も基材径が5mmを超える場合があるので、繊維径が一
定なガラス繊維、合成繊維を混合或いは混紡することに
より、基材の品質管理上限値である基材径5mmを超え
ないようにした。上記の合成繊維としては、ポリエステ
ル繊維、セルロース繊維、ナイロン繊維、アラミド繊維
等を用いることができるが、ポリエステル繊維が、不飽
和ポリエステル樹脂との密着性に優れることから、好適
である。
製造することができる。前記不飽和ポリエステル樹脂組
成物を、上下に配置されたキャリアフィルムに均一な厚
さとなるように塗布し、巻きだし装置から巻き出された
所定の大きさの繊維補強材を上記した上下に配置された
キャリアフィルムの不飽和ポリエステル樹脂組成物に挟
み込み、次いで、全体を含浸ロールの間に通して、圧力
を加えて繊維補強材を不飽和ポリエステル樹脂組成物に
含痩させた後、ロール状に巻き取るかつづら折りに畳
む。この後、必要に応じて熟成等を行う。増粘剤を配合
した場合には室温〜60℃の温度に加熱して熟成するこ
とが好ましい。離型フィルムとしては、ポリエチレンフ
ィルム、ポリプロピレンフィルム等を用いることができ
る。
5〜150kPa・Sとなるように調整されるのが好ま
しい。粘度が低すぎると、成形品表面にスカミングが発
生し易く、また粘度が高すぎると型縮め時間が長くなっ
て成形サイクルが長くなる傾向を示す。ただし、SMC
コンパウンドの最適の粘度は、成形品によって決定され
る。また、SMCコンパウンドの粘度は増粘剤の配合量
や熟成条件によって調整することができる。SMC1枚
の厚みは通常2〜3mmであり、通常5〜6枚重ねる。
品の製造に際しては、模様材入りと模様材なしの2種類
のSMCを準備する。そして、先ず、模様材入りSMC
を下面の金型に配置した後、模様材なしのSMCを複数
枚、製品の厚みに応じて、複層重ねながら配置し、上面
の金型で加熱・加圧しながら成形する。成形温度は60
〜150℃、成形圧力は2〜10MPaであることが好
ましい。
的強度が高くなるとともに、高価な模様材使用量を低減
することにより、安価な成形品を製造することができ
る。
テル樹脂(ポリセットPS−9415、日立化成工業株
式会社商品名、不飽和ポリエステル樹脂40質量%のス
チレン溶液)80質量部及びスチレンに溶解したポリス
チレン〔ポリスチレン40質量%のスチレン溶液、ポリ
スチレンはデンカスチロール(電気化学工業株式会社商
品名)を用いた〕20質量部、t−プチルパーオキシペ
ンゾエート1質量部、重合禁止剤のバラペンゾキノン
0.05質量部、離型剤のステアリン酸亜鉛4質量部、
さらに、増粘剤の酸化マグネシウム0.8質量部を配合
して、不飽和ポリエステル樹脂組成物Aを作製した。さ
らに、上記の不飽和ポリエステル樹脂組成物A105.
85質量部に対して、模様材のポリエステル樹脂の粉砕
物(ポリセットPS−9415の硬化樹脂を粉砕した
物、大きさは30メッシュ通過100メッシュ不通過)
を15質量部配合して、不飽和ポリエステル樹脂組成物
Bを作製した。このように配合して得られたそれぞれの
不飽和ポリエステル樹脂組成物100質量部をガラス繊
維の20質量部にて含浸させ、模様材入りSMCと模様
材内SMCを作製した。
を加圧加熱成形した。まず、、模様材入りのSMCを金
型下面に配置し、さらに模様材なしのSMCをこの上に
3層配置し、金型上面により加熱・加圧成形した。成形
条件は製品面のSMC投入重量5kg/枚を1枚5k
g、追加(下部)SMC投入重量3枚15kg、チャー
ジ面積1.5m2、成形圧力7.5MPa、保圧時間4
分で成形した。得られた成形品の曲げ強度〔JIS K
6911に準じ、オリエンテック(株)製引張試験機
により測定した。以下、同じ〕は75MPaであった。
上記でOKです。
MCは前記実施例1と同じものを使用した。スチレンに
溶解した不飽和ポリエステル樹脂80質量部(スチレン
60質量部%、ポリセットPS−9117、日立化成工
業株式会社商品名)及びスチレンに溶解したポリエチレ
ン(ポリエチレン40質量%、スチレン60質量部%)
20質量部、t−プチルパーオキシペンゾエート1質量
部、重合禁止剤のバラベンゾキノン0.5質量部、離型
剤のステアリン酸亜鉛1.5質量部、増粘剤の酸化マグ
ネシウム1.0質量部を配合して不飽和ポリエステル樹
脂組成物Cを作製した。この不飽和ポリエステル樹脇組
成物Cをガラス繊維の所定含有量にて含浸させ、模様材
なしのSMCを作製した。
型下面に配置し、さらに安価な不飽和ポリエステル樹脂
を使用したSMCをこの上に3層配置し、金型上面によ
り加熱・加圧成形した。成形条件は製品面のSMC投入
重量5kg、下部SMC投入重量5kg/枚×3枚=1
5kg、チャージ面積1.5m2、成形圧力7.5MP
a,保圧時間4分で成形した。得られた成形品の曲げ強
度は70MPaであった。
を用いたこと以外は、実施例1に準じて行った。得られ
た成形品の曲げ強度は60MPaであった。
おけるSMCの価格は相対的に、実施例1のものを10
0として場合、例えば、実施例2のもの90、比較例1
のもの130となる。
成形品の製造方法によれば、SMCをもちいて、機械強
度の優れる模様入り成形品をより安価に製造することが
できる。
Claims (3)
- 【請求項1】 不飽和ポリエステル樹脂、重合性単量
体、低収縮材、硬化剤及び増粘剤を含有する不飽和ポリ
エステル樹脂組成物を繊維基材に含浸させたシートモー
ルデイングコンパウンドを複数枚積層して成形すること
により不飽和ポリエステル樹脂成形品を製造する方法に
おいて、表面に対応するシートモールデイングコンパウ
ンドにのみ模様材を含有させることを特徴とする不飽和
ポリエステル樹脂成形品の製造方法。 - 【請求項2】 模様材が不飽和ポリエステル樹脂の粉砕
物あるいは無機物である請求項1記載不の飽和ポリエス
テル樹脂成形品の製造方法。 - 【請求項3】 表面に対応するシートモールデイングコ
ンパウンドにおいて、使用される不飽和ポリエステル樹
脂組成物全体に対する模様材の含有重量が10〜40%
である請求項1または請求項2記載の不飽和ポリエステ
ル樹脂成形品の製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP2001302916A JP2003105111A (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 不飽和ポリエステル樹脂成形品の製造方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001302916A JP2003105111A (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 不飽和ポリエステル樹脂成形品の製造方法 |
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| JP2003105111A true JP2003105111A (ja) | 2003-04-09 |
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|---|---|---|---|
| JP2001302916A Pending JP2003105111A (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 不飽和ポリエステル樹脂成形品の製造方法 |
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| JP (1) | JP2003105111A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110117373A (zh) * | 2019-04-17 | 2019-08-13 | 杭州艾珀耐特工程科技有限公司 | 一种耐候性纤维增强复合材料改性采光板的制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0229304A (ja) * | 1988-07-19 | 1990-01-31 | Fuji Kobunshi Kk | 石目模様付きsmcの製造方法 |
| JPH11147222A (ja) * | 1997-11-18 | 1999-06-02 | Dainippon Ink & Chem Inc | ハイブリッドシートモールディングコンパウンド及びその成形品 |
| JPH11181106A (ja) * | 1997-12-19 | 1999-07-06 | Sekisui Chem Co Ltd | 加飾用シートモールディングコンパウンド及びそれを用いる加飾成形品の成形方法 |
-
2001
- 2001-09-28 JP JP2001302916A patent/JP2003105111A/ja active Pending
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