JP2003192810A - Sheet molding compound and molded product using the same - Google Patents
Sheet molding compound and molded product using the sameInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、洛槽、洗い場パ
ン、溶室壁パネル等の洛室機器、パネル組立式貯水槽、
浄化槽等に用いられる成形材料であるシートモールデイ
ングコンパウンド(以下,SMCと称する)、並びにそ
のSMCを成形した成形品に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a loom tank, a washing room pan, a loom chamber equipment such as a melting chamber wall panel, a panel assembly type water tank,
The present invention relates to a sheet molding compound (hereinafter referred to as SMC) which is a molding material used for a septic tank and the like, and a molded product obtained by molding the SMC.
【0002】[0002]
【従来の技術】SMCは、ビニル系単量体に帝釈させた
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、増粘剤、離型剤、さらには着
色剤等を混ぜたペーストにガラス繊維を含浸させてシー
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。この、SMCは、金型に
載置して加圧加熱成形され、洛槽、パネル組立式貯水
槽、浄化槽等のSMC成形品として製造される。2. Description of the Related Art SMC is an unsaturated polyester prepared by diluting a vinyl-based monomer with additives such as a low-shrinking agent, a curing agent, a polymerization inhibitor, a filler, a thickener, a release agent, and coloring. It is a molding material obtained by impregnating glass fiber into a paste mixed with an agent or the like to form a sheet, covering both sides with a carrier film, aging and semi-solidifying. The SMC is placed on a mold and pressure-heated and molded, and is manufactured as an SMC molded product such as a tank, a panel assembly type water storage tank, and a septic tank.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記のようにして加圧
加熱成形されたSMC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洛
室機器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。しかしながら、前記のSMC成形品は、ジ
シクロペンタジエンや熱可塑性樹脂成形品等と比べてリ
サイクル性や産業廃棄物処理に難点がある。すなわち、
SMC成形品には補強材としてガラス繊維が、一般的に
は10〜50質量%含まれており、さらには充填剤とし
て炭酸カルシウムや水酸化アルミニウム等の無機物が含
まれている。そのためにセメント燃原料等で熱回収リサ
イクルを行う時には、他の熱可塑性樹脂成形品に沈べ
て、発生熱量が低く熱回収効率が悪い、あるいはガラス
繊維や無機充填剤が残るために燃焼後の廃棄処理量が多
いなどの問題がある。又、マテリアルリサイクルはガラ
ス繊維を含んでいるため、その分離が困難で、現状不可
能であり、埋め立て処理せざるを得ず、環境問題になり
つつあるのが現状である。また、SMC成形品は高枕重
のガラス繊維や無機充填剤を含むためにジシクロペンタ
ジエン樹脂や熱可塑性樹脂に比べて比重が高く、製品の
軽量化が困難であり、施工性も劣る欠点がある。このよ
うなことから、SMC成形品は、浄化槽、パネル組み立
て式貯水槽、自動車用外装部材等で、ガラス繊維を含ま
ないジシクロペンタジエン樹脂や熱可塑性樹胎にその用
途を取って代られつつある。The SMC molded article which has been pressure-heat molded as described above has excellent durability, water resistance, mechanical strength, gloss of the surface of the molded article, and the degree of freedom of shape. It is widely used as a storage tank device such as a storage tank, a panel assembly type water storage tank, and a septic tank because of its large size and excellent design. However, the above-mentioned SMC molded product has a problem in recyclability and industrial waste treatment as compared with dicyclopentadiene, a thermoplastic resin molded product and the like. That is,
The SMC molded product generally contains 10 to 50% by mass of glass fiber as a reinforcing material, and further contains inorganic substances such as calcium carbonate and aluminum hydroxide as a filler. Therefore, when performing heat recovery and recycling with cement combustion raw materials, etc., it sinks into other thermoplastic resin molded products, the heat generation amount is low and the heat recovery efficiency is poor, or glass fibers and inorganic fillers remain and There are problems such as a large amount of waste disposal. In addition, since material recycling contains glass fibers, it is difficult to separate them, and it is impossible at present. Therefore, landfill treatment is unavoidable, which is becoming an environmental problem. In addition, since SMC molded products contain high pillow weight glass fibers and inorganic fillers, they have a higher specific gravity than dicyclopentadiene resins and thermoplastic resins, making it difficult to reduce the weight of products and inferior in workability. . For this reason, SMC molded articles are being replaced by dicyclopentadiene resins and thermoplastic resin containing no glass fibers in septic tanks, panel assembly type water tanks, exterior members for automobiles, etc. .
【0004】本発明は、かかる課題に鑑みてなされたも
ので、リサイクル性及び成形外観に優れるSMC及び又
はSMC成形品を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an SMC and / or an SMC molded product which is excellent in recyclability and molding appearance.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は、次のものに関
する。
(1) 不飽和ポリエステル樹脂、重合性単量体、低収
縮材、硬化剤及び増粘剤を含有する不飽和ポリエステル
樹脂組成物を有機繊維基材に含浸させてなるるシートモ
ールディングコンパウンドにおいて充填剤として不飽和
ポリエステル樹脂粉末を用い,その不飽和ポリエステル
樹脂組成物中の含有量が10質量%以上60質量%以下
であることを特徴とするシートモールデイングコンパウ
ンド。
(2) 不飽和ポリエステル樹脂粉末の平均粒径が3μm
以上600μm以下である項(1)に記載のシートモール
デイングコンパウンド。
(3) 項(1)又は項(2)に記載のシートモールデイ
ングコンパウンドを加圧加熱成形したシートモールデイ
ングコンパウンド成形品。The present invention relates to the following. (1) A filler in a sheet molding compound obtained by impregnating an organic fiber base material with an unsaturated polyester resin composition containing an unsaturated polyester resin, a polymerizable monomer, a low shrinkage material, a curing agent and a thickener. A sheet molding compound, wherein an unsaturated polyester resin powder is used as, and the content of the unsaturated polyester resin composition is 10% by mass or more and 60% by mass or less. (2) Average particle size of unsaturated polyester resin powder is 3μm
The sheet molding compound according to item (1), which has a thickness of 600 μm or less. (3) A sheet molding compound molded product obtained by press-molding the sheet molding compound according to item (1) or (2).
【0006】[0006]
【発明の実施の形態】本発明におけるシートモールディ
ングコンパウンド(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、増粘剤及び繊維
強化材を配合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。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The sheet molding compound (SMC) in the present invention is a fiber reinforced obtained by blending an unsaturated polyester resin, a polymerizable monomer, a low-shrinking agent, a curing agent, a thickener and a fiber reinforcing material. A molding material, which is formed into a sheet shape.
【0007】本発明における不飽和ポリエステル樹脂
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−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、可撓
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、飽和多塩基酸又はそ
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−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。The unsaturated polyester resin in the present invention is obtained by reacting a polybasic acid component containing α, β-unsaturated polybasic acid or its anhydride as an essential component with a polyhydric alcohol. In the present invention, as the α, β-unsaturated polybasic acid or its anhydride, which is a synthetic raw material of the unsaturated polyester resin, for example, α, β-unsaturated dibasic acid or its anhydride, for example, maleic acid, Examples thereof include fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, maleic anhydride, and their anhydrides. You may use 2 or more types together. Examples of the polybasic acid component include α, β-unsaturated polybasic acids or their anhydrides as well as saturated polybasic acids in order to adjust the concentration of unsaturated groups, and impart properties such as flexibility and heat resistance. It is preferable to use a basic acid or its anhydride together. At this time, α, β-
The unsaturated polybasic acid or its anhydride is preferably 40 mol% or more of the polybasic acid component. α, β-
When the unsaturated polybasic acid or its anhydride is less than 40 mol%, the strength of the obtained molded article tends to gradually decrease. From this, it is more preferable that the α, β-unsaturated polybasic acid or its anhydride is 45 to 80 mol%.
It is particularly preferably from 0 to 70 mol%.
【0008】併用される飽和多塩基酸又はその無水物と
しては、フタル酸、無水フタル酸、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、ダイマー
酸、こはく酸、アゼライン酸、ロジン−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。Examples of the saturated polybasic acid or its anhydride used in combination include phthalic acid, phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, tetrahydrophthalic acid, tetrahydrophthalic anhydride, 3,6-endomethylenetetrahydrophthalic anhydride, Hexahydrophthalic acid, hexahydrophthalic anhydride, glutaric acid, adipic acid, sebacic acid, trimellitic acid, trimellitic anhydride, pyromellitic acid, dimer acid, succinic acid, azelaic acid, rosin-maleic acid adduct, etc. To be These may be used in combination of two or more.
【0009】不飽和ポリエステル樹脂のもう一つの合成
原料である多価アルコールとしては、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、1,
6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1,
4−シクロヘキサンジオール、水素添加ビスフェノール
A等の二価アルコール、グリセリン、トリメチロールプ
ロパン等の三価アルコール、ペンタエリスリトール等の
四価アルコー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。As the polyhydric alcohol which is another raw material for synthesizing the unsaturated polyester resin, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,3-butanediol, 1,
6-hexanediol, neopentyl glycol, 1,
Examples thereof include dihydric alcohols such as 4-cyclohexanediol and hydrogenated bisphenol A, trihydric alcohols such as glycerin and trimethylolpropane, and tetrahydric alcohols such as pentaerythritol. These may be used in combination of two or more.
【0010】多塩基酸成分と多価アルコールとは、当量
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
アルコールが少なくなると、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。The polybasic acid component and the polyhydric alcohol are preferably used in an equivalent ratio of 1 to 1.3 when the polybasic acid component is 1.
It is more preferable to use in the range of 1.05. When the amount of polyhydric alcohol is small, the molecular weight of the unsaturated polyester resin obtained tends to be small, and when it is large, the acid value is small and the progress of thickening by the thickener tends to be slow.
【0011】不飽和ポリエステル樹脂の製造方法として
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、多価アルコー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。縮合水の留出を促進するため、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、撹拌装置、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。The unsaturated polyester resin can be produced by a conventionally known method. For example,
Condensation reaction of polybasic acid component and polyhydric alcohol component,
The process proceeds while removing the condensation water generated when both components react with each other. Removal of the condensed water to the outside of the system is preferably carried out by natural distillation or reduced pressure distillation by passing an inert gas. A solvent such as toluene or xylene can be added to the system as an azeotropic component in order to accelerate the distillation of the condensed water. The progress of the reaction can be generally known by measuring the amount of distillate produced by the reaction, quantifying the terminal functional group, measuring the viscosity of the reaction system, and the like. The reaction temperature is preferably 150 ° C. or higher, and the reaction is preferably carried out while aerating an inert gas such as nitrogen or carbon dioxide to prevent side reactions due to oxidation. From this, as the reaction apparatus, those made of glass, stainless steel or the like are selected, and the stirring apparatus, the fractionation apparatus for preventing the distillation of the alcohol component due to the azeotropic distillation of water and the alcohol component, and the temperature of the reaction system are increased. It is preferable to use a reaction device equipped with a heating device, a temperature control device for this heating device, and a device for blowing in an inert gas such as nitrogen.
【0012】不飽和ポリエステル樹脂の数平均分子量は
2500〜4500であることが好ましい。分子量が2
500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浸不良をおこし成形した場
合表面光沢性が低下する。The number average molecular weight of the unsaturated polyester resin is preferably 2,500 to 4,500. Molecular weight is 2
If it is lower than 500, the viscosity does not increase even if an appropriate amount of a thickener is added, and when it is made into a resin composition, it becomes soft and the workability deteriorates. When the molecular weight is larger than 4,500, the viscosity is high and impregnation of the glass fiber is caused to cause poor surface gloss when molded.
【0013】本発明に用いられる重合性単量体として
は、例えば、スチレン、クロルスチレン、ジビニルベン
ゼン、ターシャリブチルスチレン、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、アクリル酸ブチル等のメタクリ
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
ェ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、トリメチー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
テル類を用いることもできる。Examples of the polymerizable monomer used in the present invention include styrene, chlorostyrene, divinylbenzene, tert-butylstyrene, styrene derivatives such as styrene bromide, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, ethyl acrylate. , Methacrylic acid such as butyl acrylate or alkyl ester of acrylic acid, β-hydroxyethyl methacrylate, methacrylic acid such as ethyl β-hydroxyacrylate or hydroxyalkyl ester of acrylic acid, diallyl phthalate, acrylamide, phenylmaleimide, etc. To be Also, polyfunctional methacrylic acid or acrylic acid esters such as ethylene glycol dimethacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, and trimethylol propane trimethacrylate can be used.
【0014】不飽和ポリエステル樹脂と重合性単量体と
はあらかじめ配合し、必要により重合禁止剤などを加え
て組成物とされる。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
重量部とするとき、不飽和ポリエステル樹脂が25〜8
0重量部、重合性単量体が75〜20重量部とするのが
好ましい。25重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重量部を超
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重量部、重合性単量体が60〜3
5重量部とするのがより好ましい。重合禁止剤として
は、p−ベンゾキノン、ナフトキノン、トルキノン、ハ
イドロキノン、モノ−t−ブチルハイドロキノン、ジブ
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。The unsaturated polyester resin and the polymerizable monomer are preliminarily blended with each other, and if necessary, a polymerization inhibitor is added to obtain a composition. At this time, the mixing ratio of the unsaturated polyester resin and the polymerizable monomer is 100 in total.
The unsaturated polyester resin is 25 to 8 parts by weight.
It is preferable that the amount of the polymerizable monomer is 0 parts by weight and the polymerizable monomer is 75 to 20 parts by weight. If it is less than 25 parts by weight, the viscosity of the unsaturated polyester resin composition is too low to be applied in a sheet form,
In addition, it becomes difficult to uniformly mix with other components due to sedimentation and the like, and even when the obtained fiber reinforced molding material is molded, the curing shrinkage rate is large, and the molded product may be cracked or cracked. If the unsaturated polyester resin exceeds 80 parts by weight, the viscosity may be too high and it may be difficult to apply or mix with other components. From this, the unsaturated polyester resin is 40 to 65 parts by weight, and the polymerizable monomer is 60 to 3 parts by weight.
More preferably, it is 5 parts by weight. Examples of the polymerization inhibitor include p-benzoquinone, naphthoquinone, toluquinone, hydroquinone, mono-t-butylhydroquinone, dibutylhydroxytoluene and the like. The polymerization inhibitor is preferably used in an amount of 0.5% by weight or less based on the total amount of the unsaturated polyester resin and the polymerizable monomer. When a curing agent is blended, it has a storage stability of 0.
It is preferable that the content is at least 05% by weight.
【0015】本発明で用いられる低収縮剤としては、ポ
リメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリカプロラク
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。As the low-shrinkage agent used in the present invention, thermoplastic resins such as polymethylmethacrylate, polystyrene, polycaprolactone, polyvinyl acetate, polyethylene and butadiene rubber are used. The amount used is determined in consideration of the shrinkage rate, surface smoothness, and surface gloss of the molded product, and is not particularly limited. The low-shrinking agent is preferably used in the range of 20 to 50% by weight based on the total amount of the unsaturated polyester resin and the polymerizable monomer.
【0016】本発明で用いられる硬化剤としては、ケト
ンパーオキサイド類、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、ジアシルパーオキサイド類、
パーオキシケタール類、ジアルキルパーオキサイド類、
パーオキシエステル類、アルキルパ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。As the curing agent used in the present invention, ketone peroxides, peroxydicarbonates, hydroperoxides, diacyl peroxides,
Peroxyketals, dialkyl peroxides,
Examples thereof include peroxyesters and alkyl peresters. The amount of the curing agent affects not only the molding cycle but also the storability of the material, color unevenness, and the like, and thus is determined depending on each. From the standpoint of the storability of the material and the molding cycle, it is preferably 0.5 to 5% by weight, more preferably 1 to 3% by weight, based on the total amount of the unsaturated polyester resin and the polymerizable monomer.
【0017】増粘剤としては、酸化マグネシウム、水酸
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。Magnesium oxide, magnesium hydroxide, potassium oxide, potassium hydroxide and the like are used as the thickener, but magnesium oxide is generally used. The amount of the thickener is determined according to the workability of the molding material, but is preferably 0.5 to 5% by weight, and more preferably the total amount of the unsaturated polyester resin and the polymerizable monomer. It is 0.7 to 2% by weight. If the amount of the thickener is too small, the viscosity of the resin composition may not increase. On the other hand, if the amount of the thickener is too large, the viscosity may increase too much to be controlled.
【0018】本発明において、充填材として不飽和ポリ
エステル樹脂粉末が使用される。ここでいう不飽和ポリ
エステル樹脂粉末とは、前記したような不飽和ポリエス
テル樹脂の硬化物、前記したような不飽和ポリステル樹
脂を重合性単量体に溶解したものの硬化物、前記にした
ような不飽和ポリエステル樹脂組成物の硬化物等があ
る。また、繊維強化不飽和ポリエステル樹脂組成物の硬
化物等を使用することができ、繊維としては、ガラス繊
維、ポリエステル繊維のような有機繊維等があり、不飽
和ポリエステル樹脂組成物としては前記したようなもの
がある。In the present invention, unsaturated polyester resin powder is used as the filler. The unsaturated polyester resin powder referred to here is a cured product of the unsaturated polyester resin as described above, a cured product of the unsaturated polyester resin as described above dissolved in a polymerizable monomer, or an unsaturated polyester resin as described above. Examples include cured products of saturated polyester resin compositions. Further, a cured product of a fiber reinforced unsaturated polyester resin composition or the like can be used, and the fiber includes organic fibers such as glass fiber and polyester fiber, and the unsaturated polyester resin composition is as described above. There is something like this.
【0019】また、ビニル系単量体で希釈された不飽和
ポリエステルには、不飽和ポリエステル樹脂粉末が不飽
和ポリエステル樹脂組成物中の含有量が10質量%以上
60質量%以下になるように加えられる。不飽和ポリエ
ステル樹脂組成物中の不飽和ポリエステル樹脂粉末の含
有量を規定するのは、その含有量が10質量%未満では
不飽和ポリエステル樹脂組成物の酸化マグネシウム等の
アルカリ土類金属酸化物等による増粘反応が進みにく
く、増粘後のタックフリー性が不足し、取扱い時のべた
つきによる作業性低下やプレス成形時にピンホール等の
欠陥が発生しやすくなる等の問題があるためである。ま
た、不飽和ポリエステル樹脂粉末が60質量%を超える
と、不飽和ポリエステル樹脂組成物の粘度上昇が著し
く、有機繊維基材への含浸性が悪化し、成形時にふく
れ、巣、ピンホール等の欠陥が生じるためである。Further, unsaturated polyester resin powder is added to the unsaturated polyester diluted with the vinyl monomer so that the content of the unsaturated polyester resin powder in the unsaturated polyester resin composition is 10% by mass or more and 60% by mass or less. To be The content of the unsaturated polyester resin powder in the unsaturated polyester resin composition is defined by the alkaline earth metal oxide such as magnesium oxide of the unsaturated polyester resin composition when the content is less than 10% by mass. This is because the thickening reaction is difficult to proceed, the tack-free property after thickening is insufficient, workability is deteriorated due to stickiness during handling, and defects such as pinholes are likely to occur during press molding. On the other hand, when the unsaturated polyester resin powder exceeds 60% by mass, the viscosity of the unsaturated polyester resin composition is remarkably increased and the impregnation property into the organic fiber base material is deteriorated, resulting in defects such as blisters, cavities and pinholes during molding. Is caused.
【0020】前記の不飽和ポリエステル樹脂組成物に
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。Inorganic fillers, mold release agents, stabilizers, colorants and the like are further added to the above unsaturated polyester resin composition.
【0021】離型剤としては、ステアリン酸亜鉛、ステ
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重量部未
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。As the release agent, zinc stearate, calcium stearate, etc. are used. The amount of the releasing agent is preferably 1 to 10% by weight, and more preferably 2 to 10% by weight based on the total amount of the unsaturated polyester resin and the polymerizable monomer.
It is 4% by weight. If the amount of the release agent is too small, the amount of less than 1 part by weight may cause the molded product to stick to the mold, make it difficult to remove the mold, and cause the molded product to be cracked. Further, if the amount of the release agent is too much, the strength of the molded product tends to be lowered.
【0022】繊維補強材として、有機繊維が用いられ
る。この有機繊維のSMC中の含有率は2〜40質量%
が好適である。2質量%未満では、その補強効果が十分
でなく、得られたSMC成形品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
樹脂組成物への含浸性が低下し、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。ま
た、使用する有機繊維の形態は、不織布、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、不織
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、樹脂含浸性がよい。有機繊維基材を構成
する有機繊維の長は、3〜150mm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。上記の有機繊維としては、ポリエステル繊維、セル
ロース繊維、ナイロン繊維、アラミド繊維等の合成繊維
やサイザル麻、ジュート等の天然繊維を用いることがで
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。又、サイザ
ル麻やジュート等の天然繊維は、合成繊維に比べて安価
であり、しかも天然物を有効利用できることから環境配
慮の点からも好適である。Organic fibers are used as the fiber reinforcing material. The content of this organic fiber in SMC is 2 to 40% by mass.
Is preferred. This is because if it is less than 2% by mass, the reinforcing effect is not sufficient and the strength of the obtained SMC molded product is insufficient. On the other hand, if it exceeds 40 mass, the impregnating property into the unsaturated polyester resin composition will decrease, defects such as fiber grains, blisters, cracks and pinholes will occur in the molded product, impairing the appearance of the product and lowering the strength. This is because it will end up. The organic fiber used may be a non-woven fabric, cloth, chopped short fibers, or the like, but the non-woven fabric has a resin flowability higher than that of the cloth during SMC molding (manufacturing of a molded product). Good, uniform dispersibility of fibers and resin impregnation are better than chopped short fibers. The length of the organic fibers constituting the organic fiber base material is preferably 3 to 150 mm. If the fiber length is less than 3 mm, the reinforcing effect is insufficient and the strength of the molded product is insufficient, and if it exceeds 150 mm, the flowability of the resin at the time of molding is poor, the appearance of the molded product is impaired, and the filling property into ribs and bosses is also This is because the use and shape of the molded product are limited. As the above-mentioned organic fibers, synthetic fibers such as polyester fibers, cellulose fibers, nylon fibers, and aramid fibers, and natural fibers such as sisal and jute can be used, but the polyester fibers have adhesiveness with the unsaturated polyester resin. It is preferable because it is excellent in Further, natural fibers such as sisal and jute are cheaper than synthetic fibers, and moreover, natural products can be effectively used, and therefore they are suitable from the viewpoint of environmental consideration.
【0023】SMCは、通常のSMC製造装置を用いて
通常の方法により製造することができる。例えば、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
(織布又は不織布)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挾み込
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浸
させた後、ロール状に巻き取るかつづら折りに畳む。ま
た、繊維補強剤として単繊維を用いる場合、キャリアフ
ィルムに不飽和ポリエステル樹脂組成物を塗布し、つい
で、単繊維をその上に散布する方法もある。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。The SMC can be manufactured by an ordinary method using an ordinary SMC producing apparatus. For example, the unsaturated polyester resin composition is applied to a carrier film arranged above and below so as to have a uniform thickness, and a fiber reinforcing material (woven cloth or nonwoven cloth) of a predetermined size unwound from an unwinding device. ) Is inserted into the unsaturated polyester resin composition of the carrier film arranged above and below, and then the whole is passed between impregnating rolls, and pressure is applied to the fiber reinforcement to the unsaturated polyester resin composition. After impregnation, it is wound into a roll and folded into a zigzag. In the case of using single fibers as the fiber reinforcing agent, there is also a method of applying an unsaturated polyester resin composition to a carrier film and then sprinkling the single fibers on it. After that, aging or the like is performed if necessary. When a thickener is added, it is preferable to heat it at a temperature of room temperature to 60 ° C. for aging.
A polyethylene film, a polypropylene film, or the like can be used as the release film.
【0024】SMCの粘度は、40℃において1,00
0〜18,000Pa・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締め時間が長く
なって成形サイクルが長くなる傾向を示す。繊維強化成
形材料の粘度は、40℃において1,500Pa・s〜
15,000Pa・sとなるように調整されるのがより
好ましく、3,500〜12,000Pa・sとなるよ
うに調整されるのが特に好ましい。ただし、繊維強化成
形材料の最適の粘度は、成形品によって決定される。ま
た、繊維強化成形材料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。The viscosity of SMC is 100 at 40 ° C.
It is preferably adjusted to be 0 to 18,000 Pa · s. If the viscosity is too low, scumming tends to occur on the surface of the molded product, and if the viscosity is too high, the mold clamping time tends to be long and the molding cycle tends to be long. The viscosity of the fiber-reinforced molding material is 1,500 Pa · s at 40 ° C.
It is more preferably adjusted to 15,000 Pa · s, and particularly preferably adjusted to 3,500 to 12,000 Pa · s. However, the optimum viscosity of the fiber-reinforced molding material is determined by the molded product. Further, the viscosity of the fiber-reinforced molding material can be adjusted by the blending amount of the thickener and the aging conditions.
【0025】SMCは、圧縮成形、トランスファー成形
等により成形され、広範囲なFRP成形品を得ることが
できる。成形温度は70〜150℃、成形圧力は0.1
〜10MPaであることが好ましい。SMC is molded by compression molding, transfer molding, etc., and a wide range of FRP molded products can be obtained. Molding temperature is 70-150 ° C, molding pressure is 0.1
It is preferably 10 MPa.
【0026】上記のようにして作製したSMCを用いる
と、運搬時等に衝撃を受けた時にクラックが発生しにく
くなり、パネル組立式貯水槽、浄化槽等の大型容器、大
型成形品等に優れた特性を持たせることができる。When the SMC produced as described above is used, cracks are less likely to occur when it is subjected to an impact during transportation or the like, and it is excellent for a large-scale container such as a panel assembly type water storage tank, a septic tank, and a large-sized molded product. It can have characteristics.
【0027】[0027]
【実施例】以下において、スチレンで希釈された不飽和
ポリエステル樹脂として、ポリセツトPS−9415
(不飽和ポリエステル樹脂40質量%のスチレン溶液、
日立化成工業株式会社商品名)、低収縮剤としてポリス
チレン(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。EXAMPLES In the following, Polyset PS-9415 was used as an unsaturated polyester resin diluted with styrene.
(Styrene solution containing 40% by mass of unsaturated polyester resin,
Hitachi Chemical Co., Ltd. product name) and polystyrene (Dencast styrol, Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. product name) were used as the low-shrinking agent.
【0028】実施例1〜4及び比較例1〜4
(SMCの作製)スチレンに溶解された不飽和ポリエス
テル樹脂80質量部(スチレン60質量部%)及びスチ
レンに溶解したポリスチレン20質量部(スチレン60
質量部%)、そして、この重合性単量体のスチレンで希
釈された不飽和ポリエステルとスチレンで溶解したポリ
スチレンの混合物100質量部に対して、硬化剤のt−
ブチルパーオキシベンゾエート1質量部、重合禁止剤の
パラベンゾキノン0.05質量部、離型剤のステアリン
酸亜鉛4質量部、及び増粘剤の酸化マグネシウム0.8
質量部を配合し、充填剤として不飽和ポリエステル樹脂
粉末を配合して不飽和ポリエステル樹脂組成物をえた。
不飽和ポリエステル樹脂粉末は、不飽和ポリエステル樹
脂組成物に対して、表1に示す割合で配合した。このよ
うに配合して得られた不飽和ポリエステル樹脂組成物
を、表1に示すように所定の有機繊維又はガラス繊維の
織布を用いる通常の方法又は単繊維を用いる通常の方法
により所定含有量にて含浸させ、SMCを作製した。な
お、実施例及び比較例で用いたポリエステル繊維は、ポ
リエチレンテレフタレートの繊維であり、繊維径はいず
れも25μmであった。また、このポリエステル繊維の
不織布の坪量は、いずれも200g/m2であった。比
較例3で用いたガラス繊維は、繊維径が13μmのもの
である。不飽和ポリエステル樹脂粉末とは、平均粒径1
30μm程度の不飽和ポリエステル樹脂組成物の硬化物
である。ここで、不飽和ポリエステル樹脂組成物はポリ
セットPS−9415(日立化成工業株式会社商品名)
の硬化物を用いた。Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 (Preparation of SMC) 80 parts by mass of unsaturated polyester resin dissolved in styrene (60 parts by mass of styrene) and 20 parts by mass of polystyrene dissolved in styrene (60 parts of styrene).
% By weight), and 100 parts by weight of a mixture of unsaturated polyester diluted with styrene of the polymerizable monomer and polystyrene dissolved in styrene, based on 100 parts by weight of the curing agent.
Butyl peroxybenzoate 1 part by mass, polymerization inhibitor parabenzoquinone 0.05 part by mass, mold release agent zinc stearate 4 parts by mass, and thickener magnesium oxide 0.8.
An unsaturated polyester resin composition was obtained by blending parts by mass and an unsaturated polyester resin powder as a filler.
The unsaturated polyester resin powder was blended with the unsaturated polyester resin composition in a ratio shown in Table 1. The unsaturated polyester resin composition obtained by blending as described above is added with a predetermined content by a usual method using a woven fabric of predetermined organic fibers or glass fibers as shown in Table 1 or a normal method using single fibers. Was impregnated with SMC to prepare SMC. The polyester fibers used in Examples and Comparative Examples were polyethylene terephthalate fibers, and the fiber diameters were all 25 μm. In addition, the basis weight of each of the nonwoven fabrics of polyester fiber was 200 g / m 2 . The glass fiber used in Comparative Example 3 has a fiber diameter of 13 μm. Unsaturated polyester resin powder means an average particle size of 1
It is a cured product of an unsaturated polyester resin composition of about 30 μm. Here, the unsaturated polyester resin composition is Polyset PS-9415 (trade name of Hitachi Chemical Co., Ltd.).
The hardened | cured material of was used.
【0029】成型品の製造
上記で得られたSMCを用いて、220cm角の平板を
加圧加熱成形した。なお、成形条件は、SMC投入重量
1.5kg、チャージ面積0.05m2(15cm
角)、成形圧力9MPa、保圧時間4分に成形した。Manufacture of Molded Article Using the SMC obtained above, a 220 cm square flat plate was pressure-heated and molded. The molding conditions are as follows: SMC input weight 1.5 kg, charge area 0.05 m 2 (15 cm
Corner), the molding pressure was 9 MPa, and the holding time was 4 minutes.
【0030】試験方法
(1)繊維基材の含浸性
得られたSMCシートの中の繊維基材をカッターナイフ
で表面の樹脂を取り除きながら観察し、樹脂が含浸され
ていない繊維基材の箇所の有無を目視判断した。樹脂が
含浸されていない繊維基材の箇所がない場合を〇とし
て、その箇所が有る場合を×として評価した。
(2)作業性
得られたSMCシートの表面を触手にて観察し、表面の
べたつきの有無を調べた。べたつきが感じられない場合
を〇として、べたつきが感じられる場合を×として評価
した。
(3)成型品比重
電子天秤式の比重計により測定した。
(4)灼熱時の発熱量及び残分
SMC成形品を示差熱熱重量同時測定装置にて600℃
で2時間処理したときの発熱量及び処理後の残分量を測
定した。比較例1のSMC成形品では残分が70質量%
で、ガラス繊維がその中に含まれていたのに対して、実
施例1〜4のSMC成形品は残分が50質量%で、ガラ
ス繊維が存在しないために完全な微粉状であった。ま
た、発熱量も同重量当たりの燃焼可能分が多いために高
かった。Test Method (1) Impregnating Property of Fiber Base Material The fiber base material in the obtained SMC sheet was observed with a cutter knife while removing the resin on the surface, and the fiber base material where the resin was not impregnated was observed. The presence or absence was visually judged. The case where there was no part of the fiber base material not impregnated with resin was evaluated as ◯, and the case where there was such a part was evaluated as x. (2) Workability The surface of the obtained SMC sheet was observed with a tentacle to check whether the surface was sticky. The case where stickiness was not felt was evaluated as ◯, and the case where stickiness was felt was evaluated as x. (3) Specific gravity of molded product Measured with an electronic balance-type specific gravity meter. (4) Calorific value at the time of burning and residual SMC molded product at 600 ° C with a differential thermogravimetric simultaneous measurement device
The amount of heat generated when treated for 2 hours and the amount of residue after treatment were measured. In the SMC molded product of Comparative Example 1, the balance is 70% by mass.
Then, while the glass fibers were contained therein, the SMC molded articles of Examples 1 to 4 had a residual content of 50% by mass, and were completely fine powder because the glass fibers were not present. Also, the calorific value was high because there were many combustible parts per unit weight.
【0031】[0031]
【表1】 [Table 1]
【0032】[0032]
【発明の効果】不飽和ポリエステル樹脂組成物中の従来
の炭酸カルシウムに代えて不飽和ポリエステル樹胎粉末
を用い、さらに補強材として従来のガラス繊維に代えて
有機繊維を用いたSMC及びその成形品は、従来のSM
C成形品に比べて低比重であり、また製品の軽量化に有
用である。EFFECTS OF THE INVENTION SMC using unsaturated polyester resin powder in place of conventional calcium carbonate in an unsaturated polyester resin composition, and organic fiber in place of conventional glass fiber as a reinforcing material, and a molded article thereof. Is the conventional SM
It has a lower specific gravity than C-molded products and is useful for reducing the weight of products.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4F072 AA02 AA05 AA07 AB05 AB29 AD05 AD38 AE01 AE12 AE13 AF04 AG03 AK14 AL06 4J027 AB02 BA05 CA06 CA14 CA24 CA36 CA38 CB04 CD01 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 4F072 AA02 AA05 AA07 AB05 AB29 AD05 AD38 AE01 AE12 AE13 AF04 AG03 AK14 AL06 4J027 AB02 BA05 CA06 CA14 CA24 CA36 CA38 CB04 CD01
Claims (3)
体、低収縮材、硬化剤、増粘剤及び充填材を含有する不
飽和ポリエステル樹脂組成物を有機繊維基材に含浸させ
てなるるシートモールディングコンパウンドにおいて充
填剤として不飽和ポリエステル樹脂粉末を用い,その不
飽和ポリエステル樹脂組成物中の含有量が10質量%以
上60質量%以下であることを特徴とするシートモール
デイングコンパウンド。1. A sheet obtained by impregnating an organic fiber base material with an unsaturated polyester resin composition containing an unsaturated polyester resin, a polymerizable monomer, a low shrinkage material, a curing agent, a thickener and a filler. A sheet molding compound, wherein an unsaturated polyester resin powder is used as a filler in a molding compound, and the content of the unsaturated polyester resin composition is 10% by mass or more and 60% by mass or less.
が3μm以上600μm以下である請求項1に記載のシート
モールデイングコンパウンド。2. The sheet molding compound according to claim 1, wherein the average particle size of the unsaturated polyester resin powder is 3 μm or more and 600 μm or less.
デイングコンパウンドを加圧加熱成形したシートモール
デイングコンパウンド成形品。3. A sheet molding compound molded product obtained by press-molding the sheet molding compound according to claim 1 or 2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001394350A JP2003192810A (en) | 2001-12-26 | 2001-12-26 | Sheet molding compound and molded product using the same |
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
CN102977285A (en) * | 2012-11-09 | 2013-03-20 | 长兴绿地建材有限公司 | High-molecular high-strength composite material special-purposed leak board for pasture |
CN104086717A (en) * | 2012-11-09 | 2014-10-08 | 长兴绿地建材有限公司 | Special polymer and high-strength composite leakage board for pasture |
-
2001
- 2001-12-26 JP JP2001394350A patent/JP2003192810A/en active Pending
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