JP2003002940A - 硬化可能な樹脂組成物 - Google Patents

硬化可能な樹脂組成物

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JP2003002940A
JP2003002940A JP2001186621A JP2001186621A JP2003002940A JP 2003002940 A JP2003002940 A JP 2003002940A JP 2001186621 A JP2001186621 A JP 2001186621A JP 2001186621 A JP2001186621 A JP 2001186621A JP 2003002940 A JP2003002940 A JP 2003002940A
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polyester
weight
acrylate
styrene
acid
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JP2001186621A
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Eiichiro Takiyama
栄一郎 滝山
Susumu Yoshimura
延 吉村
Shinichi Otsuka
伸一 大塚
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DJK KENKYUSHO KK
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DJK KENKYUSHO KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ポリエステル樹脂の物性を損なうことなく、成
形時のスチレンの使用割合を低減する。 【解決手段】(A)1分子中に1個以上の(メタ)アクリ
ロイル基を有するポリエステルアクリレート10重量
(%)以上90重量(%)以下、(B)回収されたポリエチ
レンテレフタレートを原料の一部分に使用した不飽和ポ
リエステル樹脂90重量(%)以下、10重量(%)以上と
からなる硬化可能な樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明が属する技術分野】この発明は、スチレンの使用
割合の低減が可能で、FRP、ライニング、注型等の各種
用途に有用な樹脂組成物に関するものである。 【0002】 【従来の技術】αーβ不飽和多塩基酸(又はその酸無水
物)を一成分とし、任意の飽和或は不飽和の多塩基酸
(又はその酸無水物)を併用し、多価アルコールとエス
テル化して得られている。 【0003】不飽和アルキッドをスチレンのような共重
合可能なモノマーに溶解して得られる不飽和ポリエステ
ル樹脂(以下、不飽和を省略)は船艇、船舶等の大型FR
P成形品を始め、浴槽、浄化槽、パイプ等の成形品に用
いることがよく知られている。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】然し、近年その生産量
は伸び悩んでおり、低コストの輸入品の増加も伝えられ
ており、その理由としては使用済製品のリサイクルが困
難であること、成形時のスチレンの揮散の問題があるこ
とが挙げられている。 【0005】使用済製品のリサイクルについては、コス
ト低減の意味からはリサイクルで回収されたポリエステ
ル〜テレフタレート(以下、R−PETと略記する)を原料
の一成分に用いた種類のものが最も適当であるが、本願
発明者等は先にR−PETの分解法により、反応時間の
短縮を実現させることが可能で、且つコストを下げるこ
とができる方法を提案した(例えば、特願平10-18204
号)。 【0006】一方、成形時のスチレンの揮散について
は、ビニルエステル樹脂も同様であるが、ポリエステル
樹脂はその構造上、スチレンを30重量(%)から50重量
(%)を含んでおり、成形作業中のスチレンの揮散を無
視することはできない。 【0007】然し、現在のポリエステル樹脂の分子量
(数平均、以下同様)が1500〜3000位あることから、こ
の低下は物性、作業性の面から著しく実用性を損なうこ
となり、結果として分子量の限界からスチレンにもある
程度の量の確保が必要で、スチレン量を30重量(%)以
下とすることは著しく困難で、殆ど実現を見ていない。 【0008】従来の研究結果からは、ワックスのような
揮散抑制剤を加えても、ほぼ20重量(%)以上のスチレ
ン含有率では、揮散量を実用上無視し得るレベルにはな
らないことが知られている。 【0009】一方、分子末端に(メタ)アクリロイル基
を有し、分子骨格がポリエステルである、いわゆるポリ
エステル〜アクリレートの特長は、分子量に比較して粘
度が低いことが挙げられる。 【0010】本発明者等は、ポリエステルの硬化樹脂の
物性を損なわずに、スチレンの使用量を減少させること
ができるのは、このポリエステル〜アクリレートの利用
以外には考えられないと判断した。 【0011】然し、逆にポリエステル〜アクリレートの
分子量の低さからくる欠点も同時に認識されており、例
えばポリエステル〜アクリレートは分子末端基にのみ架
橋点である(メタ)アクリロイル基である関係上、ある
程度ポリエステル部分の分子量が大きくなると、架橋間
が短くなって結果として熱変形温度の低下を招くことに
なる。 【0012】ところが、この欠点はポリエステル樹脂の
混合使用により容易に低減でき、R−PETを原料とし
たポリエステル樹脂は、飽和酸成分がテレフタル酸とな
るために、オルソフタル酸を変性酸とした汎用ポリエス
テル樹脂よりも高物性であり、ポリエステル〜アクリレ
ートと併用することで、有用な樹脂とすることができ
る。 【0013】 【課題を解決するための手段】この発明は、以上の知見
に基づいて、(A)1分子中に1個以上の(メタ)アクリ
ロイル基を有するポリエステルアクリレート10重量
(%)以上90重量(%)以下、(B)回収されたポリエチ
レンテレフタレートを原料の一部分に使用した不飽和ポ
リエステル樹脂90重量(%)以下、10重量(%)以上と
からなる硬化可能な樹脂組成物を提案するものである。 【0014】この発明の一方の成分であるポリエステル
〜アクリレートは、硫酸触媒を使用した従来の合成方法
により得られたもの、その他各種の方法により得られた
ものを使用することができる。 【0015】特に、(メタ)アクリル酸にアルキレンモ
ノエポキシドを反応させて得られる不飽和モノアルコー
ルと、任意の多塩基酸(又はその酸無水物)、更に必要
に応じて多価アルコールを併用し、アルコキシチタン化
合物を触媒に、安定剤にフェノチアジンを用いて、150
〜190℃の従来の(メタ)アクリロイル基を扱う場合に
は考えられなかった高温で、エステル化して得られる。 【0016】この方法では、従来のポリエステル〜アク
リレート合成に用いられる硫酸触媒の使用とその中和、
水洗、溶剤の溜去といった操作を一切必要とせず、著し
くコストを切り下げることが可能となる。 【0017】また、使用される多塩基酸、多価アルコー
ルには特に制限を加える必要はなく、ポリエステル樹脂
に用いられるタイプが同様に利用される。 【0018】更に、(メタ)アクリル酸と反応するアル
キレンモノエポキシドには種類があり、特に制限を加え
る必要はないが、コスト並びに物性面からは、エチレン
オキシド、プロピレンオキシド、フェニルグリシジルエ
ーテルが適当で、この発明の目的には十分である。 【0019】この発明には一方の成分として、ポリエス
テル樹脂を用いるが、これには原料の一部にR−PE
T、特にPETボトルのリサイクル品が用いられる。 【0020】ポリエステル樹脂の原料としては、R−P
ETを分解するためと、更にαーβ不飽和酸(又はその
酸無水物)を加えてエステル化するために使用するグリ
コール類として、例えば次の種類が挙げられる。 【0021】プロピレングリコール、ジプロピレングリ
コール、ジェチレングリコール、ネオペンチレングリコ
ール、2−メチルプロパンジオール1,3、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、ビスフェ
ノールAのアルキレンオキシド付加物等を挙げることが
できる。 【0022】一般に、R−PETの使用割合の多い場合
には、他の変性多塩基酸を併用する余地は少ないが、使
用割合によっては、例えば無水フタル酸、イソフタル
酸、テトラヒドロ無水フタル酸、アジピン酸、セバシン
酸等の多塩基酸(又はその酸無水物)を併用することが
できる。 【0023】ポリエステル〜アクリレートとポリエステ
ル樹脂との混合割合に特に制限を加えることはないが、
低スチレンといった点から考えれば、ポリエステル樹脂
のスチレン含有率(重量)が30(%)〜50(%)である
が、ほぼポリエステル〜アクリレート90重量(%)以下
30重量(%)以上、R−PET使用のポリエステル樹脂
10重量(%)以上70重量(%)以下が望ましいといえ
る。 【0024】ポリエステル樹脂の使用割合が多いと、低
スチレンといった点からは望ましくない。 【0025】この発明による樹脂組成物は、各種のFR
P製品、注型、ライニング、接着剤等幅広いようとに有
用であるが、その際無機或は有機の補強材、フィラー、
ポリマー、ワックス類、離型剤、着色剤などを必要に応
じて併用できることは勿論である。 【0026】 【実施例】次にこの発明の理解を助けるために、以下に
実施例を示す。 実施例1 ポリエステル〜アクリレート(A)の合成 攪拌機、分溜コンデンサー、ガス導入管、温度計を付し
た1Lセパラブルフラスコに、2−ヒドロキシルエチル
メタクリレート143g、エチレングリコール35g、フェ
ノチアジン0.06g、ベンジルジメチルアミン0.95g、チタ
ンテトラ−n−ブトキシド0.65g、無水フタル酸148gを
仕込み、空気気流中160〜170℃で120分エステル化を進
め、酸価46.9で中止した。得られたポリエステル〜アク
リレート(A)は赤紫色、シラップ状であった。 【0027】R−PETを使用したポリエステル樹脂
(B)の合成 攪拌機、還溜コンデンサー、滴下ロート、温度計を付し
た1L4口フラスコに、R−PETとしてフレーク状回
収ペット(よのペットリサイクル(株)製造、水分0.6
重量%)を384g、ジブチル錫オキシド1.4gを仕込み、
窒素ガス置換後、マントルヒーターで加熱、R−PET
を約40分で熔融させた後、260〜265℃で30分間攪拌し、
更にプロピレングリコール167g15分間に滴下した。 【0028】突沸或は激しい還流は起こらなかった。温
度をゆるやかに下げ、220℃で2時間グリコール分解を行
ったところ、GPC測定でM がほぼ2300となった時
点で温度を166℃に下げ、無水マレイン酸196gを加え、
コンデンサーを分溜型に、滴下ロートをガス導入管に取
り替え、窒素ガス気流中、200〜205Torrの減圧下40分縮
合を進め、酸価20.9で反応を中止した。 【0029】その後、温度を160℃に下げ、窒素ガスを
空気気流に切り替えた後ハイドロキノン0.26gを加え
た。更に140℃でスチレン280gに溶解して2Lの広口ポリ
エチレンびんに移し、スチレン200gを追加して均一溶液
とした。 【0030】得られたポリエステル樹脂(B)は淡黄褐色
で僅かに濁りを帯びており、粘度は39ポイズであった。 【0031】ポリエステル〜アクリレート(A)160重量
部、ポリエステル樹脂(B)40重量部、スチレン10重量部
を均一溶液とし、これを混合樹脂(I)とした。 【0032】樹脂(I)100gに、メチルエチルケトンパー
オキシド1.5g、ナフテン酸コバルト(6%Co)0.5g、ジ
メチルアニリン0.1gを加えた系を所望の型に注型した。
ゲル化は21分後に生じた。室温でゲル化後、100℃、2時
間後硬化を行った。得られた注型品の物性はバーコル硬
さ40、曲げ強さ10.1Kg/mm2 、曲げ弾性係数300Kg/mm2
であった。 【0033】ポリエステルアクリレート(A)のみでは、
硬さ、曲げ強さはほぼ同じレベルであったが、熱変形温
度は58℃で、ポリエステル(B)との混合体が68℃である
のに比べてやや劣った値となった。 【0034】各樹脂100重量部に、融点52〜54℃のパラ
フィンを0.1重量部溶解し、同様な硬化剤を加え、0.2m/
m厚にフッ素樹脂離型剤処理したガラス板上に塗布し
た。 【0035】一夜放置後、ポリエステル〜アクリレート
(A)とポリエステル樹脂(B)との混合樹脂(I)の塗膜
は、均一にワックスが浮いており、ベタツキは認められ
なかったが、ポリエステル〜アクリレート(A)のみの塗
膜は、ワックスは浮いているもののベタツキが感ぜら
れ、タックフリーとはなっていなかった。 【0036】実施例2 ポリエステル〜アクリレート(C)の合成 1Lの肉厚ガラス製、耐圧20気圧のオートクレーブに、
メタクリル酸172g、プロピレンオキシド130g、ジメチ
ルベンジルアミン1.2g、フェノチアジン0.04gを仕込
み、最高温度135℃、圧力5気圧で120分反応すると、圧
力はほぼ零となった。最終酸価4.9、淡黄色液状、収率9
8(%)であった。 【0037】全量を実施例1と同様のセパラブルフラス
コに移し、無水フタル酸118g、テトラ−n−ブチルチタ
ネート6.8gを加え、165〜174℃の空気気流中で100分間
エステル化を行った。 【0038】酸価44,1となったので反応を中止し、ハイ
ドロキノン0.04gを加え、赤紫色、粘度約6.9ポイズの
ポリエステル〜アクリレート(C)が得られた。 【0039】ポリエステル〜アクリレート60重量部に、
実施例1で製造したポリエステル樹脂(B)を40重量部を
混合し、20重量(%)スチレン含有の混合レジン(II)
をえた。 【0040】樹脂100重量部にメチルエチルケトンパー
オキシド1.5重量部、ナフテン酸コバルト0.5重量部、ジ
メチルアニリン0.1重量部を加え、常温でゲル化させた
後、100℃、2時間後硬化させた硬化樹脂の物性を表ー1
に示す。 【0041】 表ー1 ポリエステル樹脂(B) 曲げ強さ( Kgf/mm2 ) 12.1 10.2 曲げ弾性率( Kgf/mm2 ) 340 280 バーコル硬さ 42 35 熱変形温度(℃) 98 91 【0042】即ち、テレフタル酸系樹脂の欠点の一つで
ある表面硬度の低い点が著しく向上していることが明ら
かである。 【0043】 【発明の効果】以上要するに、この発明によればポリエ
ステル樹脂の物性を損なうことなく、成形時のスチレン
の使用割合を低減できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4J027 AB03 AB06 AB10 AB14 AB15 AB16 AB18 AB22 AB23 AB25 AJ08 BA05 CB03 CC02 CD01 CD02

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 (A)1分子中に1個以上の(メタ)アク
    リロイル基を有するポリエステルアクリレート10重量
    (%)以上90重量(%)以下、(B)回収されたポリエチ
    レンテレフタレートを原料の一部分に使用した不飽和ポ
    リエステル樹脂90重量(%)以下、10重量(%)以上と
    からなることを特徴とする硬化可能な樹脂組成物。
JP2001186621A 2001-06-20 2001-06-20 硬化可能な樹脂組成物 Pending JP2003002940A (ja)

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Effective date: 20040203