JP3345937B2 - 樹脂組成物 - Google Patents

樹脂組成物

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JP3345937B2
JP3345937B2 JP02119793A JP2119793A JP3345937B2 JP 3345937 B2 JP3345937 B2 JP 3345937B2 JP 02119793 A JP02119793 A JP 02119793A JP 2119793 A JP2119793 A JP 2119793A JP 3345937 B2 JP3345937 B2 JP 3345937B2
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晃 小森
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、樹脂組成物、詳細には空乾性を
有する耐水性、靭性に優れた(メタ)アクリロイル基及
びアリルエーテル基を含有するポリエーテルウレタン樹
脂組成物に関するものである。
【0002】
【従来技術】(メタ)アクリロイル基含有ポリエーテル
ウレタン樹脂は耐水性を有しながら柔軟性に富むという
不飽和ポリエステル樹脂にない特徴を有してはいるが、
嫌気性のため表面がベトツクという欠点がある。この欠
点は積層品や被覆材とした場合、実用上大きな問題とな
っている。例えばこの樹脂を用いて繊維強化材に含浸・
硬化してFRPとした場合表面の劣化や汚れが著しく、
またゲルコートとして用いると表面の硬化が充分でない
ためガラスマットを積層して煮沸すると、ゲルコート層
とFRP層との間が剥がれる問題がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、(メタ)ア
クリロイル基含有ポリエーテルウレタン樹脂の硬化時に
おける空乾性を改良し、二次接着性、耐水性等を改善し
うることにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、(メタ)アク
リロイル基とアリルエーテル基とを有するポリエーテル
ウレタン樹脂、特に該樹脂がポリエーテルポリオールに
ポリイソシアネートを過剰量付加し、次に得られるイソ
シアネート基含有化合物に水酸基を1個有するアリルエ
ーテル化合物及び水酸基含有アクリル化合物とを反応さ
せて得られるアクリロイル基とアリルエーテル基とを有
するポリエーテルウレタン樹脂と、重合性不飽和単量体
とを含む樹脂組成物に関するものである。
【0005】
【構成】本発明の(メタ)アクリロイル基とアリルエー
テル基とを有するポリエーテルウレタン樹脂(以下、ア
リルエーテル基含有ポリエーテルウレタンアクリレート
と称す)は、分子中に少なくとも1個の(メタ)アクリ
ロイル基及び少なくとも1個のアリルエーテル基を有す
るものである。かかる樹脂は、例えばポリイソシアネー
トとポリエーテルポリオール及び水酸基含有アクリル化
合物及び水酸基を1個有するアリルエーテル化合物とを
反応させて得られるものであるが、イソシアネート基と
水酸基との当量比がほぼ同じとなるように各化合物を反
応せしめ、具体的には先ずポリエーテルポリオールとポ
リイソシアネートとを反応して、イソシアネート基含有
化合物を得、次いでそれと水酸基含有アクリル化合物及
水酸基を1個有するアリルエーテル化合物とを反応せ
しめて得られるものが好ましい。
【0006】ここでいうポリエーテルポリオールとは、
好ましくは数平均分子量400以上、特に500〜30
00のものであり、例えばポリオキシプロピレンジオー
ル、ポリテトラメチレングリコール、ポリオキシメチレ
ンジオール等が挙げられる。
【0007】ポリイソシアネートとしては、2、4ート
リレンジイソシアネート及びその異性体または異性体の
混合物(以下TDIと略す)、ジフェニルメタンジイソ
シアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホ
ロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、
水添キシリレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメ
タンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、ナ
フタリンジイソシアネート、トリフェニルメタントリト
ソシアネート、バーノックDー750、クリスボンNX
(大日本インキ化学工業(株)製品)、デスモジュール
L(住友バイエル社製品)、コロネートL(日本ポリウ
レタン社製品)、ヌケネートD102(武田薬品社製
品)等を挙げることができ、それらの単独または2種以
上で使用することができる。上記ポリイソシアネートの
うちジイソシアネート、特にTDIが好ましく用いられ
る。
【0008】水酸基含有アクリル化合物としては、水酸
基含有(メタ)アクリル酸エステルが好ましく、例えば
2ーヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2ーヒド
ロキシプロピル(メタ)アクリレート、3ーヒドロキシ
ブチル(メタ)アクリレート;ポリエチレングリコール
モノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール
モノ(メタ)アクリレート等の様な水酸基を2個有する
アルコールのモノ(メタ)アクリレート類;トリス(ヒ
ドロキシエチル)イソシアヌル酸のジ(メタ)アクリレ
ート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート
等の様な3個以上の水酸基を有するアルコールの部分
(メタ)アクリレート類が挙げられる。
【0009】水酸基含有アリルエーテル化合物として
は、公知慣用のものが使用できるが、うちでも代表的な
ものにはエチレングリコールモノアリルエーテル、ジエ
チレングリコールモノアリルエーテル、トリエチレング
リコールモノアリルエーテル、ポリエチレングリコール
モノアリルエーテル、プロピレングリコールモノアリル
エーテル、ジプロピレングリコールモノアリルエーテ
ル、トリプロピレングリコールモノアリルエーテル、ポ
リプロピレングリコールモノアリルエーテル、1・2ー
ブチレングリコールモノアリルエーテル、1・3ーブチ
レングリコールモノアリルエーテル、ヘキシレングリコ
ールモノアリルエーテル、オクチレングリコールモノア
リルエーテル、トリメチロールプロパンジアリルエーテ
ル、グリセリンジアリルエーテル、ペンタエリスリトー
ルトリアリルエーテル等の多価アルコール類のアリルエ
ーテル化合物等が挙げられ、水酸基を1個有するアリル
エーテル化合物が好ましい。
【0010】本発明のアリルエーテル基含有ポリエーテ
ルウレタンアクリレートの製造方法の一例を挙げれば、
先ずポリイソシアネートとポリエーテルポリオールとを
好ましくは数平均分子量800〜50000、特に好ま
しくは1000〜20000になるようにNCO/OH
=2〜1.5で反応させ、末端イソシアネート基含有化
合物を生成し、次いでそれに水酸基含有アクリル化合物
及び水酸基を1個有するアリルエーテル化合物をイソシ
アネート基に対して水酸基がほぼ当量となるように反応
する。この際の水酸基含有アクリル化合物/水酸基を1
個有するアリルエーテル化合物のモル比率は、好ましく
は90/10〜20/80、より好ましくは70/30
〜40/60である。或いはまず水酸基含有アクリル化
合物及び水酸基を1個有するアリルエーテル化合物とポ
リイソシアネートとを反応させ、次いで得られたイソシ
アネート基含有化合物とポリエーテルポリオールとを反
応させて、好ましくは数平均分子量800〜5000
0、より好ましくは1000〜20000のアリルエー
テル基含有ポリエーテルウレタンアクリレートを製造す
ることができる。
【0011】得られたアリルエーテル基含有ポリエーテ
ルウレタンアクリレートは重合性不飽和単量体に溶解さ
れる。重合性不飽和単量体としては、例えばスチレン、
ビニルトルエン、メチルスチレン、パラメチルスチレ
ン、クロルスチレン、ジクロルスチレン、ビニルナフタ
レン、エチルビニルエーテル、メチルビニール、ケトン
メチルアクリレート、エチルアクリレート、メチルメタ
クリレート、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、
グリシジルメタアクリレート等のビニル化合物及びジア
リルフタレート、ジアリルフマレート、ジアリルサクシ
ネート、トリアリルシアヌレート等のアリル化合物など
上記ウレタンアクリレートと架橋可能な不飽和単量体或
は不飽和オリゴマー等が挙げられ単独で或は併用して用
いられるが、一般的には、スチレン系単量体が使用され
る。
【0012】本発明での樹脂組成物は、アリルエーテル
基含有ポリエーテルウレタンアクリレート90〜20重
量部と重合性不飽和単量体10〜80重量部とを相互溶
解したものが好ましい。
【0013】本発明の樹脂組成物には、重合禁止剤を添
加するのが好ましく、該重合禁止剤としてはトリハイド
ロキノン、ハイドロキノン、1,4−ナフトキノン、パ
ラベンゾキノン、トルハイドロノン、p−tert−ブ
チルカテコール、2,6−tert−ブチル−4−メチ
ルフェノール等が挙げられる。その使用量は樹脂組成物
中40〜1000ppmが好ましい。
【0014】本発明の樹脂組成物は、通常硬化剤を添加
して硬化する。添加し得る硬化剤としては、紫外線硬化
剤、電子線硬化剤、光硬化剤、熱硬化剤から選択される
1種類以上のものが挙げられる。硬化剤の使用量は、樹
脂組成物100重量部に対して通常0.1から10重量
部、好ましくは1から5重量部である。
【0015】紫外線硬化剤とは、光増感性物質であり、
その具体的なものとしては、ベンゾインアルキルエーテ
ルのようなベンゾインエーテル系、ベンゾフェノン、ベ
ンジル、メチルオルソベンゾイルベンゾエートなどのベ
ンゾフェノン系、ベンジルジメチルケタール、2,2−
ジエトキシアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチ
ルプロピオフェノン、4−イソプロピル−2−ヒドロキ
シ−2−メチルプロピオフェノン、1,1−ジクロロア
セトフェノンなどのアセトフェノン系、2−クロロチオ
キサントン、2−メチルチオキサントン、2−イソプロ
ピルチオキサントンなどのチオキサントン系などが挙げ
られる。
【0016】電子線硬化剤とは、ハロゲン化アルキルベ
ンゼン、ジサルファイド系化合物等が挙げられる。
【0017】光硬化剤とは、ヒドロキシアルキルフェノ
ン系化合物、アルキルチオキサントン系化合物、スルホ
ニウム塩系化合物が挙げられる。
【0018】熱硬化剤とは、有機過酸化物が挙げられ、
具体的にはジアシルパーオキサイド系、パーオキシエス
テル系、ハイドロパーオキサイド系、ジアルキルパーオ
キサイド系、ケトンパーオキサイド系、パーオキシケタ
ール系、アルキルパーエステル系、パーカーボネート系
等の公知の物が使用され、混練条件、養生温度等で適宜
選択される。
【0019】また、本発明の組成物に硬化促進剤として
ナフテン酸コバルト、オクテン酸コバルトなどの有機金
属塩を併用することが出来る。
【0020】本発明の組成物には、不飽和ポリエステル
樹脂、ビニルウレタン樹脂、ビニルエステルウレタン樹
脂、ポリイソシアネート、ポリエポキシド、アクリル樹
脂類、アルキッド樹脂類、尿素樹脂類、メラニン樹脂
類、ポリ酢酸ビニル、酢酸ビニル系共重合体、ポリジエ
ン系エラストマー、飽和ポリエステル類、飽和ポリエー
テル類やニトロセルローズ、セルローズアセテートブチ
レートなどのセルローズ誘導体やアマニ油、桐油、大豆
油、ヒマシ油、エポキシ化油等の油脂類ごとき他の慣用
の天然および合成高分子化合物を添加できる。
【0021】また、本発明の組成物にガラス繊維、炭素
繊維、有機繊維、金属繊維等を補強剤として10〜70
重量%添加して成形物とすることができる。本発明の組
成物に炭酸カルシウム、タルク、マイカ、クレー、シリ
カパウダー、コロイダルシリカ、アスベスト粉、硫酸バ
リウム、水酸化アルミニウム、ガラス粉、ガラスビー
ズ、砕砂等の充填剤を配合してパテ、シーリング剤や被
覆材として使用することができる。また布、クラフト紙
への含浸補強する材料としても有効である。さらにステ
アリン酸亜鉛、チタン白、亜鉛華、その他各種顔料安定
剤、難燃剤等の他の添加剤を添加することもできる。
【0022】本発明の樹脂組成物は、繊維強化成形品
(FRP)、パテ、注形品や被覆用途、例えばゲルコー
トライニング材等として用いられる。
【0023】
【実施例】以下本発明を実施例によって更に詳細に説明
するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。また文章中「部」とあるのは、重量部を示すもの
である。
【0024】(実施例1)温度計、攪拌機、不活性ガス
導入口、及び還流冷却器を備えた1リットルの四つ口フ
ラスコに三井ポリオールジオール700(三井東圧社
製)を382部仕込み、TDIを190部加え発熱を抑
制しながら80℃で5時間反応した。NCO当量が理論
値とほぼ同じ524となり安定したので40℃迄冷却
し、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル(ダイソ
ー社製、ネオアリルP−30)を119部、2ーヒドロ
キシエチルメタクリレートを78部加え、空気雰囲気下
90℃で7時間反応した。NCO%が0.1重量%以下
となったのでハイドロキノン0.067部とターシャル
ブチルカテコール0.033部とスチレンモノマーを3
30部を加え不揮発分70重量%、ガードナー粘度U、
ガードナーカラー1のアリルエーテル基含有ウレタンア
クリレート樹脂組成物を得た。
【0025】(実施例2) 実施例1と全く同一の反応装置に三井ポリオールジオー
ル700を418部仕込み、次にTDIを209部加え
発熱に注意しながら80℃で5時間ホールドした。NC
O等量が理論値とほぼ同じ522となり安定したので4
0℃迄冷却し、空気雰囲気下でエチレングリコールモノ
アリルエーテル(四日市合成製、ワイジノールAEX)
を61部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート86部
を加え90℃で7時間反応した。NCO%が0.1重量
%以下となったのでハイドロキノン0.085部、ター
シャルブチルカテコール0.04部を添加し、スチレン
モノマーを332部添加し、不揮発分70重量%、ガー
ドナー粘度S−T、ガードナーカラー1のアリルエーテ
ル基含有ウレタンアクリレート樹脂組成物を得た。
【0026】(比較例1)実施例1においてペンタエリ
スリトールトリアリルエーテルを添加せずにアクリルウ
レタンを合成した。
【0027】三井ポリオールジオール700(三井東圧
製)を283部、TDIを144部を仕込み窒素雰囲気
中で反応温度を80℃に保持し、5時間後理論NCO当
量516を確認した。30℃迄冷却し、2ーヒドロキシ
エチルメタアクリレートを109部を仕込み窒素雰囲気
中で80℃で4時間反応し、NCO%が0.1重量%以
下になったのでハイドロキノン0.08部、ターシャル
ブチルカテコール0.026部を加えスチレンモノマー
230部を添加した。不揮発分70重量%、ガードナー
粘度R、ガードナーカラー1のウレタンアクリレート樹
脂組成物を得た。
【0028】以上の合成樹脂の評価を表1に示した。 [表面の粘着性]樹脂100部に対しナフテン酸コバル
ト(6重量%金属含有)0.2部を加え約1分間攪拌
し、メチルエチルケトンパーオキサイド2部を添加し攪
拌後25℃でガラス板に厚さ3mmで塗布した。ゲル化
後、50℃のオーブンに入れ30分後に表面の粘着性を
調べた。
【0029】[接着性(煮沸後)]ガラス繊維(450
番)3枚を積層し積層板を作成した。24時間放置後6
0℃で2時間アフターキュアーし、積層板を5cm×5
cmに切り出し100℃で100時間迄の煮沸にかけ煮
沸接着性を調べた。
【0030】
【表1】
【0031】上表からわかるように、本発明の樹脂組成
物は表面乾燥性に優れかつ接着性に優れている。
【0032】
【本発明の効果】本発明の樹脂組成物は、空気乾燥性及
び接着性に優れた性能を有し、FRPや被覆用樹脂とし
て優れたものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C08L 75:16 C08L 75:16 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08F 290/00 - 290/14 C08F 299/00 - 299/08 C08G 18/00 - 18/87 C08J 5/24 C09D 1/00 - 201/10

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリエーテルポリオールにポリイソシア
    ネートを反応してイソシアネート基含有化合物を得、次
    いでそれと水酸基含有アクリル化合物及び水酸基を1個
    有するアリルエーテル化合物を反応して得られる、(メ
    タ)アクリロイル基とアリルエーテル基とを有するポリ
    エーテルウレタン樹脂と、重合性不飽和単量体とを含む
    ことを特徴とする樹脂組成物。
  2. 【請求項2】(メタ)アクリロイル基とアリルエーテル
    基とを有するポリエーテルウレタンアクリレート樹脂9
    0〜20重量部と重合性不飽和単量体10〜80重量部
    とを含む請求項1記載の樹脂組成物。
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