(57)【要約】【課題】従来の不飽和ポリエステル樹脂成形材料が有する優れた電気的特性、耐熱性を損なうことなく、耐衝撃性を付与することにより、機械的特性が向上した不飽和ポリエステル樹脂成形材料を提供する。【解決手段】不飽和ポリエステル樹脂（ａ）、無機基材（ｂ）、及びアクリル樹脂（ｃ）を必須成分として含有することを特徴とする不飽和ポリエステル樹脂成形材料であり、好ましくは成形材料全体に対して、不飽和ポリエステル樹脂（ａ）１５〜３０重量％、無機基材（ｂ）５０〜７０重量％を含有し、かつ、不飽和ポリエステル樹脂（ａ）１００重量部に対してアクリル樹脂（ｃ）１０〜４０重量部を含有する。【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（ａ）、無機基材（ｂ）、及びアクリル樹脂（ｃ）を必須成分として含有することを特徴とする不飽和ポリエステル樹脂成形材料。
【請求項２】
成形材料全体に対して、不飽和ポリエステル樹脂（ａ）１５〜３０重量％、無機基材（ｂ）５０〜７０重量％を含有し、かつ、不飽和ポリエステル樹脂（ａ）１００重量部に対してアクリル樹脂（ｃ）１０〜４０重量部を含有する請求項１に記載の不飽和ポリエステル樹脂成形材料。
【請求項３】
アクリル樹脂（ｃ）が、平均粒子径５〜６０μｍの粉末である請求項１または２に記載の不飽和ポリエステル樹脂成形材料。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、不飽和ポリエステル樹脂成形材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
不飽和ポリエステル樹脂は、絶縁破壊強さ、絶縁抵抗、耐トラッキング性、耐アーク性等電気的特性に優れているために、ジアリルフタレート樹脂と並んで重電機器、自動車電装部品等の絶縁部品用に広く使用されてきた。電気、電子部品には高強度、高耐熱性を有することからアンモニアフリータイプのフェノール樹脂も使用されているが、前記不飽和ポリエステル樹脂に比較して電気特性が劣る為その用途は限定されている。また、不飽和ポリエステル樹脂は、機械的強度、耐熱性、耐薬品性にも優れており、上記用途以外にも化粧版、ボタン、成形品波平板、浄化槽等の幅広い用途に用いられている。
【０００３】
不飽和ポリエステル樹脂は他の熱硬化性樹脂と同様に、その硬化物は硬くて脆い性質を持っている。そのため、不飽和ポリエステル樹脂成形材料には従来から有機基材等が可撓性を付与する目的で配合されている。しかしながら近年の電気電子機器の小型薄肉化に伴って、成形品の薄肉部での割れ、欠けが問題となっており、部品の機械的特性等の向上要求もより厳しくなっている。また、有機基材としては木粉、パルプ等が一般的に使用されるが、成形材料製造時の溶融粘度を増加させ、煮沸後の絶縁抵抗の低下を引き起こすので、電気、電子部品用途には実用的ではない。そこで、従来有していた、耐熱性、電気的特性を維持しつつ、不飽和ポリエステル樹脂成形材料に可撓性を付与することが求められている。不飽和ポリエステル樹脂に可撓性を与える方法として、例えば特許文献１あるいは２などに可撓性付与剤を配合することが記載されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−２６５６３７号公報
【特許文献２】
特開平０７−２１６０５３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の不飽和ポリエステル樹脂成形材料が有する、優れた耐熱性、電気的特性を損なうことなく、可撓性を付与することにより、機械的特性が向上した不飽和ポリエステル樹脂成形材料を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）〜（３）記載の本発明により達成される。
（１）不飽和ポリエステル樹脂（ａ）、無機基材（ｂ）、及びアクリル樹脂（ｃ）を必須成分として含有することを特徴とする不飽和ポリエステル樹脂成形材料。
（２）成形材料全体に対して、不飽和ポリエステル樹脂（ａ）１５〜３０重量％、無機基材（ｂ）５０〜７０重量％を含有し、かつ、不飽和ポリエステル樹脂（ａ）１００重量部に対してアクリル樹脂（ｃ）１０〜４０重量部を含有する上記（１）に記載の不飽和ポリエステル樹脂成形材料。
（３）アクリル樹脂（ｃ）が、平均粒子径５〜６０μｍの粉末である請求項１または２に記載の不飽和ポリエステル樹脂成形材料。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は、不飽和ポリエステル樹脂成形材料（以下、単に「成形材料」ということがある）に関するものである。本発明の成形材料は、不飽和ポリエステル樹脂（ａ）、無機基材（ｂ）、アクリル樹脂（ｃ）を必須成分として含有し、好ましくはアクリル樹脂の平均粒子径が５〜６０μｍのものである。以下、本発明の成形材料について詳細に説明する。
【０００８】
本発明の成形材料に用いられる不飽和ポリエステル樹脂（ａ）とは、無水マレイン酸のような不飽和二塩基酸及び無水フタル酸のような飽和二塩基酸とを、グリコール類と反応させ縮合したものをスチレンなどの重合性モノマーに溶解した熱硬化性樹脂である。
本発明の成形材料に用いられる不飽和ポリエステル樹脂としては特に限定されないが、原料に無水フタル酸を用いた最も一般的なオルソタイプ、イソフタル酸を用いたイソタイプ、また、テレフタル酸を用いたパラタイプのものがあり、また、これらのプレポリマーも含まれる。これらの１種または２種以上を併用して用いることができる。
【０００９】
これらの中でも、イソタイプまたはパラタイプのものを使用することが好ましい。これにより、成形品に耐熱性や電気的特性を付与することができる。さらに、パラタイプのものを使用することが特に好ましい。これにより、さらに高い耐熱性を付与することができる。
また、不飽和ポリエステル樹脂の性状については特に限定されないが、軟化点８０〜１００℃のものが好ましい。これにより、本成形材料用途に適した粘度特性とすることができ、成形品の成形性、電気的特性を向上させることができる。かかる性状の不飽和ポリエステル樹脂は、粘度特性等が本成形材料用途に適しており、成形品の電気的特性、成形性に優れた成形材料を製造することができる。
【００１０】
本発明の成形材料には、無機基材（ｂ）を配合する。これにより、成形品に機械的特性や難燃性等を付与することができる。本発明で用いられる無機基材としては、特に限定されないが、例えばガラス繊維、シリカ、クレー、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム等が挙げられる。また、必要に応じて水酸化マグネシウム、ホウ酸亜鉛等の難燃性無機基材を併用してもよい。これらの中でも、ガラス繊維を用いた場合は、耐熱性を維持したまま機械的強度を向上できるので好ましい。ガラス繊維を用いる場合は特に限定されないが、繊維径が３〜１５μｍ、繊維長が１．５〜６．０ｍｍのチョップドストランドタイプのものが好ましい。これにより、成形材料化段階での作業性、成形品の機械的強度を良好なものとできる
【００１１】
本発明の成形材料において、不飽和ポリエステル樹脂と無機基材との配合量は特に限定されないが、成形材料全体に対して、不飽和ポリエステル樹脂１５〜３０重量％、無機基材５０〜７０重量％であることが好ましく、さらに好ましくは不飽和ポリエステル樹脂２０〜３０重量％、無機基材６０〜７０重量％である。これ両者をかかる範囲内の配合量とすることにより、成形材料化の作業性、成形品の成形性を良好にできるとともに、成形品の電気的特性、機械的特性を向上させることができる。
不飽和ポリエステル樹脂が前記下限値より少なく、あるいは無機基材が前記上限値より多い場合は、成形材料化が困難になったり、成形性が低下することにより、成形品の電気的特性、機械的特性に影響を与えたりすることがある。一方、不飽和ポリエステル樹脂が前記上限値より多く、あるいは無機基材が前記下限値より少ない場合は、成形材料製造時の材料粘度が低下し成形材料化が困難になったり、無機基材の配合効果が充分でなくなったりすることがある。
また、無機基材として成形品の機械的特性を向上させるためにガラス繊維を用いる場合は、無機基材全体に対し２０〜８０重量％使用することが好ましい。２０重量％未満であると機械的特性の向上が十分でないことがある。一方、８０重量％を越えると成形性が低下することがある。
【００１２】
本発明の成形材料には、前記材料に加えて、アクリル樹脂（ｃ）を配合することを特徴とする。これにより、成形品の耐衝撃性を向上させることができる。
アクリル樹脂とは、本来、アクリロイル基を有する化合物を主原料とした合成樹脂を総称すべきものであるが、プラスチック分野においてはメタクリル酸メチルをはじめとする（メタ）アクリル酸エステルの重合体からなる合成樹脂をいい、本発明の成形材料に用いられるアクリル樹脂もこれを指すものである。
（メタ）アクリル酸エステルはその炭素間二重結合のため重合開始剤、紫外線、イオン重合触媒などの作用により付加重合し、ポリマーを生成する。（メタ）アクリル酸エステル重合体はいわゆる熱可塑性物質であり、その性質は重合度により大きく異なるが一般に次のような特徴を挙げることができる。無色透明であること、強靭で強いこと、表面光沢に優れること、耐候性、耐薬品性に優れること、成形性に優れること等である。
【００１３】
本発明の成形材料で用いられるアクリル樹脂としては特に限定されないが、常温で固体であり、軟化点が６０〜１２０℃であるものが好ましい。かかる性状のものを用いることにより、成形材料製造時に、常温での予備混合時には作業性に優れ、かつ、熱ロール等により混練する際にはアクリル樹脂が溶融するので、他の原材料との均一混合が容易となる。
また、アクリル樹脂の粒径については特に限定されないが、平均粒径が５〜６０μｍであることが好ましく、さらに好ましくは２０〜４０μｍである。
かかる粒径を有するものを用いることにより、材料の予備混合の段階から、アクリル樹脂を成形材料中により均一に分散させることができ、成形品の耐衝撃性向上効果を高めることができる。
【００１４】
アクリル樹脂（ｃ）の配合量としては特に限定されないが、前記不飽和ポリエステル樹脂（ａ）１００重量部に対して、１０〜４０重量部であることが好ましく、さらに好ましくは２０〜４０重量部である。かかる範囲内の配合量とすることにより、成形材料製造時の作業性に優れ、かつ成形品の他の特性を低下させることなく耐衝撃性を向上させることができる。アクリル樹脂の配合量が前記下限値未満では耐衝撃性の向上効果が十分でなく、一方前記上限値を超えると材料の粘度増加が起こるようになるため、成形材料化に支障を生じることがある。
【００１５】
本発明の成形材料では、不飽和ポリエステル樹脂と無機基材とを必須成分とする成形材料組成に、アクリル樹脂を配合することにより、成形品の耐衝撃性を向上させることを特徴とする。
不飽和ポリエステル樹脂にアクリル樹脂を配合することにより、不飽和ポリエステル樹脂の架橋構造内に強靭なアクリル樹脂を分散させることができる。これが不飽和ポリエステル樹脂のもつ脆さを緩和する効果を発現し、成形品の耐衝撃性を向上させることができる。さらに、粒径が５〜６０μｍのものを用いると、成形材料化する際に均一に分散させることができ、前記の作用をより効果的なものにできる。
【００１６】
本発明の成形材料には、これまで説明した原料の他にも、通常、不飽和ポリエステル樹脂の架橋剤、反応開始剤を用いる。架橋剤としては特に限定されないが、例えばスチレン、ジアリルフタレート（ＤＡＰ）、メタクリル酸ビニルエステル、アクリロニトリル等のビニル系単量体、及びジアリルフタレートプレポリマー等を用いることができる。反応開始剤としては特に限定されないが、例えば、ジクミルパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイドなどの過酸化物が一般的に用いられる。
さらにこのほかにも、本発明の目的や効果を損なわない範囲で、必要に応じて離型剤、顔料、シランカップリング剤等の原料を配合することができる。
【００１７】
本発明の成形材料は、通常の方法により製造することができる。すなわち、前記の材料を所定量配合し、リボンブレンダーやプラネタリミキサーなどを用いて予備混合する。さらにこれを加熱ロール、二軸押出混練機などを使用して溶融混練し、混練後のものを造粒したり、冷却後に粉砕・分級したりすることにより得られる。
【００１８】
【実施例】
以下実施例により本発明を説明する。
表１に示す配合からなる組成物を予備混合後、９０℃の加熱ロールで５分間混練し、冷却後粉砕して成形材料化した。得られた成形材料を用いて、ＪＩＳ−Ｋ６９１１「熱硬化性プラスチック一般試験方法」に準拠して射出成形機（成形条件：金型温度１６５℃；硬化時間４分）によりテストピースを作製した。また、はんだ耐熱性の評価用には、１２ｍｍ×６０ｍｍ×１ｍｍのテストピースを作製した。この特性を測定し、表２に示す結果を得た。
【００１９】
【表１】
2004269761.tif 000002
【００２０】
（表の注）
＊１  不飽和ポリエステル樹脂（パラタイプ）：大日本インキ化学工業（株）製「ポリライトＰＢ−９５８」、軟化点８６℃
＊２  アクリル樹脂（１）：三菱レイヨン（株）製「ダイヤナールＬＰ−３１６０」、平均粒子径３０μｍ
＊３  アクリル樹脂（２）：クラレ（株）製「ＭＢ−５０」、平均粒子径５０μｍ
＊４  ガラス繊維（チョップドストランド）：日本板硝子（株）製「ＲＥＳ０１５−ＢＭ４２」（平均繊維径１１μｍ、繊維長１．５ｍｍ）
＊５  炭酸カルシウム：日東粉化工業（株）製「ＮＳ＃１００」
＊６  反応開始剤：ジクミルパーオキサイド
＊７  架橋剤：ジアリルフタレートモノマー
＊８  離型剤：ステアリン酸カルシウム
＊９  水酸化アルミニウム：住友化学（株）製「Ｃ−３０８」
＊１０  着色剤：カーボンブラック
【００２１】
【表２】
2004269761.tif 000003
【００２２】
（表の注）
＊１１  曲げ強さ、曲げ弾性率、シャルピー衝撃強さ、絶縁抵抗：ＪＩＳ−Ｋ６９１１「熱硬化性プラスチック一般試験方法」に準拠して測定した。
＊１２  はんだ耐熱性：上記で得られたテストピースを２７０℃のはんだ槽に３０秒間浸漬し、外観に変化のみられないものを○とした。
【００２３】
表１、２に示すように、実施例１〜６はいずれも、不飽和ポリエステル樹脂、無機基材としてガラス繊維、炭酸カルシウムおよび水酸化アルミニウムを用い、これにアクリル樹脂を配合した成形材料である。これらの成形材料による成形品は、アクリル樹脂を含まない比較例と比べて、曲げ強さ、はんだ耐熱性及び絶縁抵抗には実質的に差は見られないが、シャルピー衝撃強さで表される耐衝撃性が向上している。また、曲げ弾性率が小さくなっていることから、可撓性にも優れたものとなった。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、不飽和ポリエステル樹脂、無機基材、及びアクリル樹脂を必須成分として含有することを特徴とする不飽和ポリエステル樹脂成形材料であり、従来の不飽和ポリエステル樹脂成形材料が有する電気的特性、耐熱性を損なうことなく、優れた可撓性を付与することができる。従って本発明は、小型電子部品の用途に有用な機械的特性に優れた成形品に用いられる不飽和ポリエステル樹脂成形材料として有用である。