(57)【要約】【課題】クラック等の外観欠陥が無く、表面平滑性に優れた不飽和ポリエステル樹脂成型品を製造可能な不飽和ポリエステル樹脂組成物及び不飽和ポリエステル樹脂成型品を提供する。【解決手段】不飽和ポリエステル樹脂、低収縮材、ガラス繊維及び無機充填材を含有する不飽和ポリエステル樹脂組成物において、不飽和ポリエステル樹脂１００質量部に対し、低収縮材を３９〜６０質量部含有する不飽和ポリエステル樹脂組成物を成形硬化して不飽和ポリエステル樹脂成型品とする。不飽和ポリエステル樹脂が、オルソフタル酸系不飽和ポリエステル樹脂を含有するものであり、低収縮材が、ポリスチレン系樹脂を含有するものであることが好ましい。【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、低収縮材、ガラス繊維及び無機充填材を含有する不飽和ポリエステル樹脂組成物において、
前記不飽和ポリエステル樹脂１００質量部に対し、前記低収縮材を３９〜６０質量部含有することを特徴とする不飽和ポリエステル樹脂組成物。
【請求項２】
前記不飽和ポリエステル樹脂が、オルソフタル酸系不飽和ポリエステル樹脂を含有するものであり、前記低収縮材が、ポリスチレン系樹脂を含有するものである、請求項１に記載の不飽和ポリエステル樹脂組成物。
【請求項３】
前記不飽和ポリエステル樹脂が、オルソフタル酸系不飽和ポリエステル樹脂を５０〜１００質量％含有する、請求項２に記載の不飽和ポリエステル樹脂組成物。
【請求項４】
前記低収縮材が、ポリスチレン系樹脂を５０〜１００質量％含有する、請求項２に記載の不飽和ポリエステル樹脂組成物。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の不飽和ポリエステル樹脂組成物を成形硬化して得られる不飽和ポリエステル樹脂成型品。
【請求項６】
電気・電子機器のカバー又はケースに用いられる、請求項５に記載の不飽和ポリエステル樹脂成型品。
【請求項７】
電磁開閉器又はブレーカの消弧室に用いられる、請求項５に記載の不飽和ポリエステル樹脂成型品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気・電子機器のカバー又はケースや、電磁開閉器又はブレーカの消弧室等に用いられる不飽和ポリエステル樹脂組成物及び不飽和ポリエステル樹脂成型品に関する。
【背景技術】
【０００２】
不飽和ポリエステル樹脂成型品は、機械的特性等に優れることから、様々な産業分野において広く利用されている。
【０００３】
ところで、不飽和ポリエステル樹脂は、硬化時に６〜１０％の体積収縮を伴うため、成形品の表面平滑性が失われ易く、クラック、ソリなどが発生したり、ガラス繊維や充填剤等の浮き出しにより、色ムラ、艶ムラが生じる等の問題を有していた。そこで、不飽和ポリエステル樹脂の硬化時における体積収縮を抑制するため、低収縮化剤として熱可塑性樹脂を使用することが知られている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、不飽和ポリエステル樹脂と架橋剤との合計１００質量部に対し、低収縮剤としてスチレン−酢酸ビニルブロック共重合体を１５〜５０質量部、無機充填剤を４００〜１７００質量部、ガラス繊維を２０〜３００質量部を含む不飽和ポリエステル樹脂組成物を成形して、電気・電子成形品を製造することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−７３９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の電気・電子成形品であっても、熱収縮を十分には抑制できず、成形品の表面積が大きくなるに伴い、成形品の表面平滑性が損なわれ易く、クラック、反り、色ムラ、艶ムラ等の外観欠陥が発生し易かった。
【０００７】
よって、本発明の目的は、クラック等の外観欠陥が無く、表面平滑性に優れた不飽和ポリエステル樹脂成型品を製造可能な不飽和ポリエステル樹脂組成物及び不飽和ポリエステル樹脂成型品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記目的を達成すべく検討した結果、樹脂組成物中に、不飽和ポリエステル樹脂１００質量部に対し、低収縮材を３９〜６０質量部含有させることで、クラック等の外観欠陥の極めて少ない成形品を製造できることを見出した。
【０００９】
すなわち、本発明の不飽和ポリエステル樹脂組成物は、不飽和ポリエステル樹脂、低収縮材、ガラス繊維及び無機充填材を含有する不飽和ポリエステル樹脂組成物において、前記不飽和ポリエステル樹脂１００質量部に対し、前記低収縮材を３９〜６０質量部含有することを特徴とする。
【００１０】
なお、特許文献１では、樹脂組成物中に、不飽和ポリエステル樹脂と架橋剤との合計１００質量部に対し、低収縮剤を１５〜５０質量部含有させている。そして、実施例では、不飽和ポリエステル樹脂１００質量部に対し、約１３０〜２２０質量部含有させており、本発明に比べて低収縮剤を大量に配合している。
【００１１】
本発明の不飽和ポリエステル樹脂組成物は、前記不飽和ポリエステル樹脂が、オルソフタル酸系不飽和ポリエステル樹脂を含有するものであり、前記低収縮材が、ポリスチレン系樹脂を含有するものであることが好ましい。そして、不飽和ポリエステル樹脂が、オルソフタル酸系不飽和ポリエステル樹脂を５０〜１００質量％含有するものであり、低収縮材が、ポリスチレン系樹脂を５０〜１００質量％含有するものであることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の不飽和ポリエステル樹脂成型品は、上記不飽和ポリエステル樹脂組成物を成形硬化して得られるものであることを特徴とする。
【００１３】
本発明の不飽和ポリエステル樹脂成型品は、電気・電子機器のカバー又はケース、電磁開閉器又はブレーカの消弧室に用いられることがより好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の不飽和ポリエステル樹脂組成物は、硬化時に体積収縮し難く、該組成物を成形して得られる成形品は、表面平滑性に優れ、成形品の表面積が大きくても、クラック、反り、色ムラ、艶ムラなどがなく、外観が良好で、機械強度に優れている。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［不飽和ポリエステル樹脂組成物］
まず、本発明の不飽和ポリエステル樹脂組成物について説明する。
【００１６】
本発明の不飽和ポリエステル樹脂組成物は、不飽和ポリエステル樹脂と、低収縮材と、ガラス繊維と、無機充填材とを少なくとも含有する組成物である。
【００１７】
（不飽和ポリエステル樹脂）
本発明で用いる不飽和ポリエステル樹脂は、その種類は特に限定されるものではない。多価アルコールと、酸成分とを反応させて得られるものを用いることができる。
【００１８】
上記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、２−メチル−１，３−プロパンジオール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール（ネオペンチルグリコール）、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、２−メチル−１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２，５−ジメチル−２，５−ヘキサンジオール、１，２−オクタンジオール、１，２−ノナンジオール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，８−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、１，２−シクロヘキサンジメタノール、１，３−シクロヘキサンジメタノール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、水素化ビスフェノールＡ、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールなどが挙げられる。多価アルコールとしては、水素化ビスフェノールＡが好ましく用いることができる。
【００１９】
上記酸成分としては、不飽和多塩基酸及び／又はその酸無水物を用いる。不飽和多塩基酸としては、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、無水マレイン酸などが挙げられる。これらは、１種又は２種以上を用いることができる。
【００２０】
また、酸成分には、飽和脂肪酸及び／又はその酸無水物を更に用いることができる。飽和脂肪酸としては、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、テトラヒドロフタル酸、エンドメチレンテトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、オルソフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等が挙げられる。これらは、１種又は２種以上を用いることができる。
【００２１】
本発明で用いる不飽和ポリエステル樹脂は、酸成分の一部として、オルソフタル酸及び／又はその酸無水物を用いて得られる、オルソフタル酸系不飽和ポリエステル樹脂が、特に好ましく用いることができる。
【００２２】
オルソフタル酸系不飽和ポリエステル樹脂は、機械強度が高く、安価な材料であるものの、成形時にクラックが生じ易く、成形性に劣るものであったが、本発明によれば、成形性に劣るオルソフタル酸系不飽和ポリエステル樹脂であっても、クラック等の無い、表面平滑性に優れた成形品を容易に製造できる。
【００２３】
オルソフタル酸系不飽和ポリエステル樹脂は、不飽和ポリエステル樹脂中に５０〜１００質量％含有することが好ましい。５０質量％未満であると、材料コストが嵩む傾向にある。
【００２４】
（低収縮材）
本発明において、低収縮材とは、ＪＩＳ  Ｋ  ７０１０−１９９５「繊維強化プラスチック用語」で規定されているように、不飽和ポリエステル樹脂の硬化収縮を小さくするために配合される熱可塑性樹脂のことであり、その種類は特に限定されるものではない。ポリスチレン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂、飽和ポリエステル系樹脂、ポリカプロラクタン系樹脂、ポリエチレン共重合体、ポリエチレンフタレート等の熱可塑性樹脂を用いることができる。なかでも、ポリスチレン系樹脂が好ましく用いられる。
【００２５】
ポリスチレン系樹脂としては、酢酸ビニルとポリスチレンとの共重合体が好ましい一例として挙げられる。
【００２６】
低収縮材と上記不飽和ポリエステル樹脂との組み合わせとしては、オルソフタル酸系不飽和ポリエステル樹脂を含有する不飽和ポリエステル樹脂と、ポリスチレン系樹脂を含有する低収縮材との組み合わせが、好ましい一例として挙げられる。
【００２７】
ポリスチレン系樹脂は、低収縮材中に５０〜１００質量％含有することが好ましい。
【００２８】
低収縮材は、不飽和ポリエステル樹脂１００質量部に対し、３９〜６０質量部含有することが好ましく、４５〜５５質量部含有することがより好ましい。詳細はメカニズムは定かではないが、不飽和ポリエステル樹脂と低収縮材とを、上記割合で使用することにより、成形金型内での不飽和ポリエステル樹脂組成物の変形を抑えることができ、さらに過大な応力が掛かることを防止できたため、クラック等の外観欠陥を抑制できたと考えられる。
【００２９】
（ガラス繊維）
本発明で用いるガラス繊維としては、その種類は特に限定されるものではない。例えば、チョップドストランド、ミルドガラス、ロービングガラス等が挙げられる。
【００３０】
ガラス繊維の繊維長は、３〜２０ｍｍが好ましく、６〜１２ｍｍがより好ましい。３ｍｍ未満であると十分な強度が得られない。２０ｍｍを超えると樹脂との混合が困難である。
【００３１】
ガラス繊維は、不飽和ポリエステル樹脂組成物中に１０〜４０質量％含有することが好ましく、１５〜３０質量％がより好ましい。ガラス繊維の含有量が１０質量％未満であると、本用途に必要な強度が得られない、４０質量％を超えると成形時の取扱、成形品質が劣る。
【００３２】
（無機充填剤）
本発明で用いる無機充填剤としては、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム等が挙げられる。
【００３３】
無機充填剤は、不飽和ポリエステル樹脂組成物中に１０〜４０質量％含有することが好ましく、１５〜３０質量％がより好ましい。無機充填剤の含有量が１０質量％未満であると、難燃性が劣り、４０質量％を超えると成形時の取扱、成形品質が劣る。
【００３４】
（その他成分）
本発明の不飽和ポリエステル樹脂組成物は、物性を損なわない範囲で、更に、過酸化物系等の触媒、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の離型剤、顔料、カーボンブラック等の着色剤、酸化マグネシウム、水酸化カルシウムなどの増粘剤、その他、用途により熱安定剤、熱可塑性弾性体、浸潤剤などを更に含有できる。
【００３５】
［不飽和ポリエステル樹脂成型品］
次に、本発明の不飽和ポリエステル樹脂成型品について説明する。
【００３６】
本発明の不飽和ポリエステル樹脂成型品は、上記不飽和ポリエステル樹脂組成物を成形硬化することで得られる。
【００３７】
成形方法としては、特に限定は無い。モールド成形、射出成形、プレス成形など従来公知の方法を採用できる。成形条件は、成形方法により異なるので特に限定はしない。
【００３８】
このようにして得られる本発明の不飽和ポリエステル樹脂成型品は、機械強度に優れる。また、成形品の表面積を大きくしても、クラック、反り、色ムラ、艶ムラなどの発生頻度が極めて小さく、外観が極めて良好である。
【００３９】
この不飽和ポリエステル樹脂成型品は、電磁開閉器、ブレーカなどの電気・電子機器のカバー又はケース、電磁開閉器又はブレーカの消弧室に好ましく用いることができる。
【実施例】
【００４０】
下記表１および表２に示す原料を混練し、実施例１〜６、比較例１〜４の不飽和ポリエステル樹脂組成物を製造した。得られた不飽和ポリエステル樹脂組成物を、加熱温度１４５℃、圧力１４〜１６ＭＰａの成形条件で成形して成型品を製造した。得られた成形品について、目視による外観評価と、ＪＩＳ  Ｋ  ６９１１に準拠したシャルピー衝撃試験を行った。結果を表１および表２にまとめて記す。
なお、成形品は、各実施例、比較例毎のサンプル数は１０個とした。
外観評価は、成形品の表面におけるクラックについて、得られた成形品のサンプルの全数のうち、クラックの有るサンプルの個数の割合が、１０％未満のものを◎、１０％以上４０％未満のものを○、４０％以上７５％未満のものを△、７５％以上のものを×とした。
【００４１】
【表１】
2012197340.tif 000002
【００４２】
【表２】
2012197340.tif 000003
【００４３】
表１に示すように、不飽和ポリエステル樹脂１００質量部に対し、ポリスチレン系低収縮材を３９〜６０質量部含有する実施例１〜３の不飽和ポリエステル樹脂組成物を成形した成形品は、シャルピー衝撃強度が高いものであった。また、実施例１〜３の成形品には、成形品表面にクラックが有り、外観の劣るサンプルは発生せず、全数が、表面にクラック、色ムラ、艶ムラがなく、外観良好なものであった。
これに対し、ポリスチレン系低収縮材の含有量が、不飽和ポリエステル樹脂１００質量部に対し３９質量部未満である比較例１、２は、成形品表面にクラックが有り、外観の劣るサンプルが多かった。
また、ポリスチレン系低収縮材の含有量が、不飽和ポリエステル樹脂１００質量部に対し６０質量部を超える比較例３は、シャルピー衝撃強度が低く、強度の劣るものであった。
【００４４】
また、表２に示すように、不飽和ポリエステル樹脂１００質量部に対し、ポリメタクリル酸メチル樹脂系低収縮材を３９〜６０質量部含有する実施例４〜６の不飽和ポリエステル樹脂組成物を成形した成形品は、シャルピー衝撃強度が高いものであった。また、実施例４〜６の成形品には、成形品表面にクラックが有り、外観の劣るサンプルも有ったが、そのようなサンプルの発生割合は低いものであった。
これに対し、ポリメタクリル酸メチル樹脂系低収縮材の含有量が、不飽和ポリエステル樹脂１００質量部に対し６０質量部を超える比較例４は、シャルピー衝撃強度が低く、強度の劣るものであった。