(57)【要約】【課題】成形品の生産性を低下させずに揮発性有機物化合物の放散速度を低減することができるシートモールディングコンパウンドを提供する。【解決手段】不飽和ポリエステル樹脂と補強繊維と架橋性モノマーと硬化剤とを含有するシートモールディングコンパウンドに関する。硬化剤の配合量を２ｐｈｒ以上とする。樹脂に硬化遅延剤を５質量％で溶解させた硬化遅延剤組成物を６ｐｈｒ以上配合する。成形品中の残留スチレン量を低減することが可能となる。硬化遅延剤により硬化のタイミングを合わせることができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
不飽和ポリエステル樹脂と補強繊維と架橋性モノマーと硬化剤とを含有するシートモールディングコンパウンドにおいて、硬化剤の配合量を２ｐｈｒ以上とし、樹脂に硬化遅延剤を５質量％で溶解させた硬化遅延剤組成物を６ｐｈｒ以上配合して成ることを特徴とするシートモールディングコンパウンド。
【請求項２】
連鎖移動剤を配合して成ることを特徴とする請求項１に記載のシートモールディングコンパウンド。
【請求項３】
硬化剤として、半減期温度の異なる２種以上のパーカーボネート系のものを用いて成ることを特徴とする請求項１又は２に記載のシートモールディングコンパウンド。
【請求項４】
硬化剤として、ｔ−アミルパーオキシイソピルカーボネート６０〜８０質量％とｔ−ブチルパーオキシイソピルカーボネート２０〜４０質量％とを組み合わせて成ることを特徴とする請求項３に記載のシートモールディングコンパウンド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建材などに使用される成形品を製造するためのシートモールディングコンパウンド（以下、ＳＭＣという）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のＳＭＣは、熱硬化性樹脂、硬化剤（有機過酸化物）、充填材、低収縮材、内部離型剤、補強繊維（補強材）、架橋剤としてのスチレンモノマー及び増粘するための増粘剤などを配合したものであって（例えば、特許文献１参照）、所定の温度に設定した金型内にＳＭＣを入れて圧力をかけることによって所望の形状の成形品（製品）を形成していた（例えば、特許文献１参照）。ＳＭＣの上記熱硬化性樹脂としては不飽和ポリエステル樹脂を、架橋剤としてはスチレンモノマーを、硬化剤としてはｔ−アミルパーオキシイソピルカーボネートやｔ−ブチルパーオキシイソピルカーボネートなどが使用されてきた。
【０００３】
しかし、上記のＳＭＣは架橋剤で使用されているスチレンモノマーがプレス成形後でも残留し、揮発性有機物化合物（以下、ＶＯＣという）が指針値を超えて検出される場合があった。例えば、従来のＳＭＣを用いた成形品のＶＯＣ放散速度は、８０〜２００μｇ／ｍ２／ｈもあり、大量のスチレンモノマーが発生していた。
【０００４】
このようなＶＯＣを低減する方法としては、ＳＭＣの成形条件を見直す方法と成形後の放置条件を見直す方法があるが、成形条件で行う場合は、金型の温度を上げるか金型内での時間を多くするなどの方法があり、いずれの方法でも成形時間が延びてしまうか成形後の後処理が必要となるために生産性が落ちてしまうという問題があった。
【特許文献１】特開２００４−２６９６６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、成形品の生産性を低下させずに揮発性有機物化合物の放散速度を低減することができるシートモールディングコンパウンドを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に記載のシートモールディングコンパウンドは、不飽和ポリエステル樹脂と補強繊維と架橋性モノマーと硬化剤とを含有するシートモールディングコンパウンドにおいて、硬化剤の配合量を２ｐｈｒ以上とし、樹脂に硬化遅延剤を５質量％で溶解させた硬化遅延剤組成物を６ｐｈｒ以上配合して成ることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明の請求項２に記載のシートモールディングコンパウンドは、請求項１において、連鎖移動剤を配合して成ることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の請求項３に記載のシートモールディングコンパウンドは、請求項１又は２において、硬化剤として、半減期温度の異なる２種以上のパーカーボネート系のものを用いて成ることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の請求項４に記載のシートモールディングコンパウンドは、請求項３において、硬化剤として、ｔ−アミルパーオキシイソピルカーボネート６０〜８０質量％とｔ−ブチルパーオキシイソピルカーボネート２０〜４０質量％とを組み合わせて成ることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の発明では、硬化剤の配合量を２ｐｈｒ以上とすることにより、成形品中の残留スチレン量を低減することが可能となり、成形品表面からの揮発性有機物化合物（スチレンモノマー）の放散速度を低減することが可能となる。ここで、このＳＭＣは加熱された金型などで成形されるので、硬化時間のコントロールをする必要があり、硬化剤の配合量を増やすだけでは、硬化の開始時間が早くなってしまい成形不良になる可能性が高くなる。そこで、硬化のタイミングを合わせるために、樹脂に硬化遅延剤を５質量％で溶解させた硬化遅延剤組成物を７ｐｈｒ以上配合することが必要となる。これにより、成形品の生産性を低下させずに揮発性有機物化合物の放散速度を低減することができるものである。
【００１１】
請求項２の発明では、連鎖移動剤を配合することにより、重合度の調整と生成するポリマーの分子量の調整が可能となり、残留スチレン量の低減が可能となる。
【００１２】
請求項３の発明では、パーカーボネート系の半減期温度の異なる２種類以上の硬化剤を用いることによって、ラジカルの生成が均一化されて残留スチレン量の低減が可能となるものである。
【００１３】
請求項４の発明では、ｔ−アミルパーオキシイソピルカーボネート６０〜８０質量％とｔ−ブチルパーオキシイソピルカーボネート２０〜４０質量％とを組み合わせることで、ラジカルの生成がより均一化されて残留スチレン量の低減が可能となるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００１５】
本発明で使用する不飽和ポリエステル樹脂としては、多塩基酸と多価アルコールとを原料とする生成物であって、多塩基酸の不飽和酸として無水マレイン酸、フマル酸などを、多価アルコールであるグリコール類としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエングリコール、トリメチレングリコール、トリメチルペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、トリメチルプロパンモノアリルエーテル、水素添加ビスフェノール、ビスフェノールジオキシプロピルエーテルなどをそれぞれ利用することができる。また、不飽和ポリエステル樹脂の原料として、無水フタル酸、イソフタル酸などの飽和酸も用いることができ、その他にポリエステル樹脂骨格への組み込みとしてジシクロペンタジエンも原料として添加することができる。
【００１６】
本発明で使用する補強繊維は、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ビニロン繊維、ウォラストナイトなど従来からＳＭＣに使用されているものを利用することができ、これらの補強繊維をシート状にして強化材として用いることができる。補強繊維の配合量は特に制限はないが、８０〜９８ｐｈｒとすることができる。尚、「ｐｈｒ」は不飽和ポリエステル樹脂と架橋性モノマーと低収縮剤の合計量１００質量部に対する配合質量割合である。
【００１７】
架橋性モノマー（架橋剤）としてはスチレンモノマーを使用する。スチレンモノマーの配合量は特に制限はないが、不飽和ポリエステル樹脂に対して１０〜６０質量％とすることができる。
【００１８】
また、本発明では、上記の材料の他に、硬化剤、低収縮剤、硬化遅延剤、増粘剤、充填材、着色剤、硬化促進剤、製造上の粘度の調整のために減粘剤やトナーの分散向上のために分散調整剤などを用いることができる。
【００１９】
低収縮剤としては、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル、ポリブタジエン、ポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂を使用することができる。低収縮剤の配合量は特に制限はないが、１０〜３０ｐｈｒとすることができる。
【００２０】
上記硬化剤としては、有機過酸化物であるパーオキシジカーボネート類、パーオキシエステル類、パーオキシモノカーボネート類、パーオキシケタール類、ジアルキルパーオキサイド類などを使用することができるが、本発明では、パーオキシジカーボネート類のｔ−アミルパーオキシプロピルカーボネート（例えば、化薬アクゾ製の「ＡＩＣ７５」）を用いることができる。また、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート（例えば、化薬アクゾ製の「ＢＩＣ７５」）をｔ−アミルパーオキシプロピルカーボネートと併用し、ラジカルの生成を均一化し、残留スチレン量の低減が可能である。本発明の効果を得るためには硬化剤の配合量は２ｐｈｒ以上が必要であり、また、半減期温度の異なる２種のパーカーボネート系の硬化剤として、ｔ−アミルパーオキシプロピルカーボネートとｔ−アミルパーオキシプロピルカーボネートとを併用する場合は、ｔ−アミルパーオキシプロピルカーボネートを６０〜８０質量％、ｔ−アミルパーオキシプロピルカーボネートを２０〜４０質量％の割合で配合するのが好ましい。尚、硬化剤の配合量は多すぎても効果の向上は認められないので、５ｐｈｒ以下とすることができる。
【００２１】
硬化遅延剤としては、ｐ−ベンゾキノン、ハイドロキノン、トリメチルハイドロキノン、ナフトキノン、ｐ−トルキノン等を利用することができる。この硬化遅延剤は不飽和ポリエステル樹脂やアクリル樹脂などの樹脂に予め濃度５質量％で溶解して希釈することによって、硬化遅延剤組成物を調製する。このように硬化遅延剤を予め樹脂に溶解させることによって、ＳＭＣに均一に混合することができる。そして、本発明ではこの硬化遅延剤組成物を６ｐｈｒ以上で配合する。硬化遅延剤組成物の配合量が６ｐｈｒ未満であれば、本発明の効果を得ることができない。尚、硬化遅延剤組成物の配合量は多すぎると硬化しにくくなって生産性が低下するため、１０ｐｈｒ以下とすることができる。
【００２２】
増粘剤としては、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート等を用いることができる。増粘剤の配合量は特に制限はないが、０．５〜２ｐｈｒとすることができる。
【００２３】
充填材としては、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、シリカ、マイカ、ガラスビーズ等を使用することができる。充填材の配合量は特に制限はないが、１００〜１５０ｐｈｒとすることができる。
【００２４】
着色剤としては、無機系顔料、有機系顔料等を使用することができる。着色剤の配合量は特に制限はないが、５〜２０ｐｈｒとすることができる。
【００２５】
連鎖移動剤としては、α−メチルスチレンダイマーなどを使用し、ＳＭＣの全体１００質量量に対して０.２５〜１.０質量部配合することにより、重合速度の調整とポリマーの分子量の調整が可能である。
【００２６】
本発明のＳＭＣは建材などの成形材料として用いることができる。この場合の成形方法は、金型内に配置して加熱加圧成形して硬化させるプレス成形などを例示することができる。この場合の成形条件としては、例えば、成形圧３〜１０ＭＰａ、金型温度１２５〜１５０℃、成形時間３〜７分とすることができるが、これに限定されるものではない。
【実施例】
【００２７】
以下本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００２８】
（実施例１〜７及び比較例）
表１に示す材料を含有するＳＭＣを製造した。各材料の配合量（単位はｐｈｒ）を表１に示す。
【００２９】
表１において不飽和ポリエステル樹脂は不飽和ポリエステル樹脂とその溶媒としての架橋性モノマーとを含有するものである。実施例及び比較例で使用している不飽和ポリエステル樹脂溶液は、昭和高分子（株）製造の商品名「Ｍ−６４０ＬＳ」（スチレンモノマーを架橋性モノマー（溶媒）として全量に対して４０質量％含有し、残部は不飽和ポリエステル樹脂（固形分））である。また、表１において、ポリスチレン樹脂溶液は低収縮剤であるポリスチレン樹脂と希釈溶媒である上記架橋性モノマーとを含有するものである。また、硬化遅延剤硬化物は、上記と同様の不飽和ポリエステル樹脂で硬化遅延剤を濃度５質量％に希釈したものである。
【００３０】
比較例と実施例の共通の配合量は、不飽和ポリエステル樹脂８０ｐｈｒ、低収縮剤２０ｐｈｒ、内部離型剤７ｐｈｒ、充填材（炭酸カルシウム）１３０ｐｈｒ、増粘剤（酸化マグネシウム）１ｐｈｒ、トナー１０ｐｈｒ、及び補強繊維（強化材であって、１インチにカットしたガラス繊維）９５ｐｈｒである。
【００３１】
そして、各実施例及び比較例のスチレン放散量を測定した。この測定方法は、上記で得られたＳＭＣをシート状に成形した後、１５ｃｍ×１５ｃｍに切断して試験片とした。そして、小型チャンバー法により、ガスクロマトグラフ質量分析装置にて試験片からの気中放散スチレンを測定した。具体的には、ＪＩＳ Ａ１９０１−２００３（小型チャンバー法−建築材料の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）、ホルムアルデヒド及び他のカルボニル化合物放散測定法）の（附属書２（参考）小型チャンバーの例（２０Ｌ））に記載されている手順に基づき、測定温度２８℃、湿度５０％、換気回数０．５回／ｈｒ、試料負荷率２．２ｍ２／ｍ３で測定を実施した。結果を表１に示す。
【００３２】
【表１】
2008127546.tif 000002
【００３３】
実施例１では、化薬アクゾ製の硬化剤（ＡＩＣ７５）３ｐｈｒ、硬化遅延剤組成物７ｐｈｒで配合したものであり、ＶＯＣの放散速度は目標値１１μｇ／ｍ２／ｈをクリアーする５μｇ／ｍ２／ｈとなる。
【００３４】
実施例２は、実施例１において硬化剤を２ｐｈｒ、硬化遅延剤組成物の量を６ｐｈｒにしたものであるが、ＶＯＣの放散速度は１０μｇ／ｍ２／ｈとなり目標値をクリアーする。
【００３５】
実施例３は、実施例１よりも硬化剤の量、硬化遅延剤組成物の量を増やしているが、ＶＯＣの値は変わらない。硬化剤の量はある一定量以上配合してもＶＯＣの値はあまり変化しない。
【００３６】
実施例４，５は、二種類の硬化剤を併用する場合であるが、化薬アクゾ製の硬化剤（ＡＩＣ７５）２ｐｈｒと化薬アクゾ製の硬化剤（ＢＩＣ７５）１ｐｈｒを配合した場合、ＶＯＣの目標値をクリアーするが、配合比率を変更し、化薬アクゾ製の硬化剤（ＡＩＣ７５）１ｐｈｒと化薬アクゾ製の硬化剤（ＢＩＣ７５）２ｐｈｒを配合した場合、目標値をやや超える。
【００３７】
実施例６は、実施例１に連鎖移動剤（日本油脂製のノフマーＭＳＤ）１ｐｈｒを配合したものであるが、この場合、ＶＯＣの値を低くすることが可能である。また、実施例７のように、硬化剤と硬化遅延剤組成物の配合量をそれぞれ１ｐｈｒずつ減らしてもＶＯＣの値はあまり変化しない。
【００３８】
また、いずれの実施例においても、従来から行われている成形条件を変えずに、ＶＯＣの放散速度を低下できるものであり、成形品の生産性が低くなるようなことはない。