JP3535863B2 - 不飽和ポリエステル及び不飽和ポリエステル樹脂 - Google Patents

不飽和ポリエステル及び不飽和ポリエステル樹脂

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Description

【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、その製造方法、該不飽和ポリエステルにラジカル重
合性モノマー、添加剤を配合した不飽和ポリエステル樹
脂(以下「ポリエステル樹脂」という。)、該ポリエス
テル樹脂に繊維強化材、充填材などを加えた不飽和ポリ
エステル樹脂組成物(以下「樹脂組成物」という。)、
該樹脂組成物の利用方法及びこれらの樹脂組成物を利用
して得られる硬化物に関するものである。更に詳しく
は、本発明の不飽和ポリエステルは低粘度であり、ポリ
エステル樹脂としたときに、成形物の物性を低下させる
ことなく、添加されるラジカル重合性モノマー(例えば
スチレン)の配合量を低減してラジカル重合性モノマー
揮散性を減少でき、ライニング施工作業の作業環境の改
善された不飽和ポリエステル樹脂とすることができる。
該ポリエステル樹脂の中には柔軟性に富み、且つ耐久性
(耐熱劣化性、耐候性、耐酸性、耐アルカリ性、耐水
性)に優れる硬化物を与えることが出来、それらはFR
P(Fiber Reinforced Plasti
cs;繊維強化プラスチック)の積層性能を有し、防水
用樹脂、モルタルライニング用樹脂として優れた樹脂組
成物を与えるものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、ポリエステル樹脂または樹脂組
成物は、例えば建設資材、輸送機器、工業機材などに用
いられるFRP(繊維強化プラスチック)の基材とし
て、あるいは注型、塗料、接着剤、レジンコンクリー
ト、レジンモルタル、化粧板用などとして幅広く用いら
れている。このポリエステル樹脂は、通常多価アルコー
ルからなるアルコール成分と、不飽和多価カルボン酸類
あるいはこれと飽和多価カルボン酸類や芳香族多価カル
ボン酸類とからなる酸成分とを重縮合して得られる不飽
和ポリエステルに、ラジカル重合性モノマー、一般的に
はスチレンモノマーを配合して得られる液状樹脂であ
る。この場合、上記不飽和ポリエステルは、その製造に
おいて用いられる多価アルコール類、不飽和多価カルボ
ン酸類あるいはこれと併用する飽和多価カルボン酸類や
芳香族多価カルボン酸類の種類と配合量の比率を変える
ことによって、適切なプレポリマーとし、これを用いて
使用目的に適した物性を有する、あるいは使用目的に適
した成形方法により成形可能なポリエステル樹脂または
樹脂組成物が製造されている。
【0003】FRPに使用される一般的なポリエステル
樹脂は、ラジカル重合性モノマーであるスチレンを30
〜55重量%程度は含有している。それゆえハンドレイ
アップ成形やスプレーアップ成形などのオープンモール
ド成形方法におけるFRP成形時やレジンコンクリート
の成形の混合・打設時において、ポリエステル樹脂に含
まれるスチレンが揮散して成形作業環境を悪化させるこ
とがしばしばある。また、PRTR(環境汚染物資排出
・移動登録制度)法などの施行に伴い、化学物質の排出
規制が強化される状況にあり、不飽和ポリエステル樹脂
に含まれるスチレンもその対象となっており、成形作業
環境を改善するためや規制対応のためにスチレン揮散の
抑制とその対応がが求められている。
【0004】この不飽和ポリエステル樹脂からのスチレ
ンの揮散量を低減する方法としては、大まかに2つの方
法がある。第1の方法は、ポリエステル樹脂にパラフィ
ンワックスなどの添加剤を添加して、液状樹脂表面に添
加剤の被膜を形成し、樹脂表面からのスチレン揮散を抑
制する方法である。この場合に、樹脂を静置した状態で
は添加剤が樹脂表面に被膜を形成するためスチレン揮散
の抑制効果が見られるが、ハンドレイアップ成形やスプ
レーアップ成形などを行う場合、あるいはレジンコンク
リートを混合・打設する場合等においては、攪拌・混合
などで添加剤による被膜の形成が不十分となりスチレン
の揮散の抑制効果が大幅に低下する。
【0005】また、ポリエステル樹脂を保管して置く間
にポリエステル樹脂に添加されているパラフィンワック
スなどの添加剤がポリエステル樹脂表面から分離してし
まい、実際成形に使用する時にスチレン揮散の抑制効果
が見られなくなってしまうこともある。更に使用する作
業温度にも影響を受け、添加剤がポリエステル樹脂表面
にブリードせずに、表面に被膜形成が不十分になってし
まうこともある。一方ポリエステル樹脂を接着剤として
使用する場合、或いはFRP成形作業ではFRPを成形
した後で更にその上にFRPを成形して接着させる工程
(二次接着)等の場合において、上記のパラフィンワッ
クス系添加剤をポリエステル樹脂に添加した場合には、
ポリエステル樹脂の接着剤としての性能を低下させるこ
とが避けられない。
【0006】スチレン揮散低減の第2の方法は、不飽和
ポリエステルの分子量を低くしてその粘度を低下させ、
ポリエステル樹脂の粘度調整に使用するラジカル重合性
モノマー(スチレン)の配合量を低く押さえ、その揮散
量を低減する方法である。この低分子量化の方法には反
応を制御して分子量を低く抑える方法、特開昭53−9
2888号、特開昭54−159492号に記載されて
いるようなジシクロペンタジエン変性をし、分子末端を
封鎖して分子量を低く抑える方法、また特開昭52−3
686号に記載されているようなモノアルコールあるい
は第1級アミノアルコールと多塩基酸無水物とから得ら
れる酸イミドアルコールを使用して分子末端を封鎖し、
分子量を低く抑える方法などがある。この酸イミドアル
コールの第1級アミノアルコールとしては特に制限はな
く、例えばモノメチルアミノアルコール、2−アミノ−
2−メチル−1−アミノプロパノール、トリス(ヒドロ
キシメチル)アミノメタン、2−アミノ−2−エチル−
1,3−プロパンジオールなどが用いられる。この第1
級アミノアルコールと反応させて酸イミドアルコールと
する多塩基酸無水物としては特に制限はなく、無水トリ
メリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノン−
2,3,2’、3’−テトラカルボン酸二無水物、3,
3’、4,4’−ジフェニルテトラカルボン酸二無水
物、無水フタル酸、無水テトラヒドロフタル酸、ヘキサ
ヒドロフタル酸無水物、無水メチルハイミック酸、無水
マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、無水
フマル酸などが用いられる。これらの方法によれば、不
飽和ポリエステルを低分子量化、低粘度化しているの
で、ポリエステル樹脂に配合するスチレンの絶対量を3
0重量%程度まで低減できるため、パラフィンワックス
系の添加剤を使用した場合の様に、スチレン揮散の抑制
効果の不安定さや二次接着性の低下をもたらすことな
く、安定したスチレン揮散の抑制効果が得られる。
【0007】しかしながら、単に不飽和ポリエステルの
分子量を低下させるときは、低分子量化したポリエステ
ル樹脂から得られる硬化物は、その強度や伸び率などの
機械的物性が低下するだけでなく、さらに不飽和ポリエ
ステルの親水性末端基(水酸基、カルボキシル基)が増
加するため、硬化物の耐水性を大きく低下させる問題が
ある。またジシクロペンタジエニルおよび/またはオリ
ゴシクロペンタジエニル残基を使用して分子末端封鎖を
おこなったジシクロペンタジエン変性したポリエステル
樹脂の場合には、FRP成形時の作業性が大幅に低下す
る。特にFRP成形に使用される繊維強化材であるガラ
ス繊維マットやロービングクロスへの馴染み性の低下や
それに伴うガラス繊維マット解繊性(ガラス繊維マット
のバインダーの溶解による解繊)が失われる場合があ
り、成形作業性を大幅に悪化させる危険がある。更にこ
のジシクロペンタジエン変性ポリエステル樹脂は、その
化学構造と低分子量化により得られる硬化物の強度や伸
び率などの機械的物性を低下することがしばしばあり問
題となる。
【0008】一方、モノアルコール封鎖不飽和ポリエス
テルの場合、炭素数の少ない低沸点(例えば沸点100
℃以下)のモノアルコールを利用する時は、エステル化
反応時にアルコールが生成水と一緒に流出してしまうた
め反応を完結させることが困難である。これに対し炭素
数が多く沸点の高いモノアルコール使用した場合には、
エステル化は容易となるが、樹脂の作業性を大幅に低下
させる。特にFRP成形に使用されるガラス繊維マット
やロービングクロスへの馴染み性の低下やガラス繊維マ
ットの解繊性が失われる場合がしばしばあり、大幅に成
形作業性を悪化させる。さらに硬化物の機械的物性を低
下させたり、耐水性を大きく低下させてしまうことやさ
らにガラス繊維強化硬化物の表面の乾燥性を低下させ問
題となることもしばしばある。酸イミドアルコール残基
による末端封止不飽和ポリエステルの場合、分子末端に
示す割合が過剰、例えば60%を越えると重合性モノマ
ーとの相溶性が低下し、低粘度化を損ない、またアミノ
基残基が耐水性低下をもたらす場合がある。
【0009】近年、屋上、ベランダ、駐車場、工場など
の床の防水施工や防食施工に、FRPの成形性と耐水
性、機械的特性(強度など)などの利点を取り入れたF
RP防水加工が利用されるようになってきた。FRP防
水加工の構成は、樹脂と下地との接着性を向上させるた
めに、予めプライマーを塗布する。プライマー材として
は、一液型の湿気硬化型のウレタンプライマーなどが一
般的に使用されている。次いで、ポリエステル樹脂と繊
維強化材(ガラス繊維マットなど)を使用し、ライニン
グして樹脂を硬化させ、FRP防水層を形成する。最後
に、仕上げ材としてトップコート樹脂を塗布して硬化さ
せる。
【0010】FRP防水用やモルタルライニング用のポ
リエステル樹脂としては、下地との密着性、下地への追
従性、硬化収縮の歪みの緩和を考慮して、軟質不飽和ポ
リエステルを使用する。軟質不飽和ポリエステルとは、
FRP防水施工指針(案)に記載されているように、樹
脂硬化物の引張り強さ10MPa以上で、引張り伸び率
が25%以上のものであり、FRP防水やモルタルライ
ニングにはこの樹脂を利用することが好ましいとされて
いる。特許第2570898号や特許第3131947
号には、不飽和ポリエステルの成分として不飽和カルボ
ン酸と、飽和カルボン酸成分としてイソフタル酸とテレ
フタル酸、グリコール成分としてジエチレングリコー
ル、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコー
ル、トリプロピレングリコールを必須成分として使用し
た軟質不飽和ポリエステル樹脂が示され、上記の樹脂を
FRP防水用に利用した場合の有効性が示されている。
【0011】上記の特許等ではFRP防水用として不飽
和ポリエステルの処方を工夫することで、硬化物が軟質
で且つ耐久性を有するポリエステル樹脂に仕上げている
が、それらに示されている特性は硬化物の初期の特性に
関するものであり、さらに耐久性に関しては機械的特性
である疲労特性に関するものだけである。これらの疲労
特性も重要な耐久性の評価要因ではあるが、実際の使用
においては化学的劣化による評価要因もさらに重要な耐
久性の要素である。
【0012】特に不飽和ポリエステルの原料として、ジ
エチレングリコール、トリエチレングリコール、アジピ
ン酸などを多用したタイプは、耐水性・耐アルカリ性な
どが劣り、性能低下として硬化物の柔軟性が低下するこ
とがある。また原料として、ジエチレングリコール、ト
リエチレングリコール、ポリエチレングリコールなどを
多用したタイプは、FRP防水用樹脂に一般的に使用さ
れるコバルト系促進剤を使用すると、加熱劣化を起こし
て柔軟性の低下を招きやすいことがある。上記樹脂で
は、防水材の化学的な耐久性である耐水性、耐薬品性、
耐加熱劣化性、耐酸性、耐アルカリ性、耐候性などの耐
劣化性を考慮したものではない。
【0013】それゆえ、これらを配合した樹脂は、その
用途である屋上、ベランダ、駐車場、水槽などの防水用
材料として長期間使用されると、防水用材料の成分であ
る軟質ポリエステル樹脂の耐水性、耐薬品性、耐熱性、
耐候性などが低下することにより樹脂が劣化を起こし、
その性能を発揮し続けることが難しくなり、FRP防水
材がしばしば亀裂・膨れの発生を起こすなどの性能低下
の問題を起こすことがある。一方、近年新築住宅の構造
性能の10年間保証が義務付けられ、防水材も10年以
上の性能保証が求められるようになってきている。この
ような環境下で、現状の軟質不飽和ポリエステル樹脂で
はこれらの要求性能を充分に満足できなくなることがし
ばしばある。
【0014】それゆえ、不飽和ポリエステル樹脂のユー
ザー、FRP防水施工業者、モルタルライニング施工業
者からは、例えばラジカル重合性モノマー含有量を低減
した低スチレン含有量不飽和ポリエステル樹脂にするこ
とで、ラジカル重合性モノマー揮散の抑制効果(低スチ
レン揮散性)を保持し、且つ、FRP積層の成形作業性
に優れ、更に、硬化物の物性の低下を招かない不飽和ポ
リエステル樹脂あるいは、軟質で且つ長期間の耐久性を
有し、作業環境の改善と臭気の低減ができる軟質不飽和
ポリエステル樹脂及びライニング硬化物の開発が要求さ
れており、特に近年作業環境の改善や化学物質の管理・
規制が強化される中で、不飽和ポリエステル樹脂組成物
のユーザー側である成形業者などから、上記の特性を備
えた不飽和ポリエステル樹脂の開発が望まれてきてい
る。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ポリエステ
ル樹脂に配合するラジカル重合性モノマーの含有量を低
減してラジカル重合性モノマーの揮散性を低く抑制し、
FRP成形作業およびレジンコンクリート成形作業、ラ
イニング作業時の作業環境の改善及び臭気の低減がで
き、得られた樹脂硬化物が柔軟性に優れ、さらに耐久性
に優れる樹脂硬化物を与えることができ、FRP積層の
成形作業性に優れ、分子鎖が短くとも硬化物物性の低下
を招く事のない樹脂組成物に用いられる不飽和ポリエス
テルおよびその製造方法並びに更に該ポリエステル樹脂
を利用して、耐久性に優れるFRP防水材、レジンモル
タルライニング及び、さらに表面平滑性に優れるFRP
成形品、低収縮なレジンコンクリート成形品レジンコン
クリー並びにその作成方法を提供することを目的とする
ものである。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明は、[1] 分子
末端基が、酸イミドアルコール残基、フェニル基を一つ
以上有するアルキルアルコール残基およびジシクロペン
タジエニルおよび/またはオリゴシクロペンタジエニル
残基からなる群の内、少なくとも2つの残基を含有する
ことを特徴とする不飽和ポリエステル、[2] 酸イミ
ドアルコール残基、フェニル基を一つ以上有するアルキ
ルアルコール残基およびジシクロペンタジエニルおよび
/またはオリゴシクロペンタジエニル残基からなる群の
内、少なくとも2つの残基を含有し、最も多い残基が分
子末端基の90モル%以下である上記[1]に記載の不
飽和ポリエステル、
【0017】[3] 分子末端基として、少なくとも
(a)酸イミドアルコール残基、フェニル基を一つ以上
有するアルキルアルコール残基を含有する不飽和ポリエ
ステル、(b)酸イミドアルコール残基、ジシクロペン
タジエニルおよび/またはオリゴシクロペンタジエニル
残基を含有する不飽和ポリエステル、または(c)フェ
ニル基を一つ以上有するアルキルアルコール残基、ジシ
クロペンタジエニルおよび/またはオリゴシクロペンタ
ジエニル残基の2つの残基を含有する不飽和ポリエステ
ルにおいて、これらの残基が分子末端のカルボキシル基
とエステル結合している上記[1]または[2]に記載
の不飽和ポリエステル、[4] 主として、分子鎖の中
央部分が、ポリプロピレングリコールおよび/またはビ
スフェノールA、ビスフェノールAD、ビスフェノール
FおよびビスフェノールSからなる群のプロピレンオキ
サイド付加物の中から選ばれた少なくとも一種の多価ア
ルコール残基または前記多価アルコール残基と多価カル
ボン酸残基とからなるポリエステル鎖であり、該分子の
末端基として酸イミドアルコール残基、フェニル基を一
つ以上有するアルキルアルコール残基およびジシクロペ
ンタジエニルおよび/またはオリゴシクロペンタジエニ
ル残基らなる群の内少なくとも2つの残基を結合した、
ポリスチレン換算の数平均分子量が600〜3000、
重量平均分子量が800〜5000の上記[1]ないし
[3]のいずれかに記載の不飽和ポリエステル、
【0018】[5] 多価アルコール成分が、分子量が
190〜2000のポリプロピレングリコールおよび/
または分子量が650〜2000のビスフェノールA、
ビスフェノールAD、ビスフェノールFおよびビスフェ
ノールSからなるビスフェノール類のプロピレンオキサ
イド付加物からなる群から選ばれた少なくとも1種であ
る上記[1]ないし[4]のいずれかに記載の軟質不飽
和ポリエステル、[6] 不飽和ポリエステル(UP
E)の末端に占める不飽和多価カルボン酸モノエステル
残基[不飽和ジカルボン酸の一方のカルボキシル基と酸
イミドアルコール残基、フェニル基を一つ以上有するア
ルキルアルコール残基およびジシクロペンタジエニルお
よび/またはオリゴシクロペンタジエニル残基の内の少
なくとも2つがハーフエステル結合しているモノエステ
ルモノカルボン酸残基](MMC残基)の占有率(F
F)、 FF=[(MMC残基モル数)/(UPEモル数×
2)]×100 (ただし、MMC残基モル数=モノエステルモノカルボ
ン酸のモル数であり、UPEモル数=UPE総重量/数
平均分子量で計算された数値である。)より求めた不飽
和ポリエステル末端に占める不飽和多価カルボン酸モノ
エステル残基の占有率が60%以上である上記[1]に
記載の不飽和ポリエステル、
【0019】[7] (A)酸イミドアルコール成分、
フェニル基を一つ以上有するアルキルアルコール成分お
よびジシクロペンタジエニルおよび/またはオリゴシク
ロペンタジエニル残基含有成分からなる群の内少なくと
も2つのモノアルコール成分、(B)多価アルコール成
分と、(C)不飽和多価カルボン酸成分またはこれらと
ともに(D)飽和多価カルボン酸成分を反応させること
を特徴とする不飽和ポリエステルの製造方法、[8]
不飽和ジカルボン酸と酸イミドアルコール成分、フェニ
ル基を一つ以上有するアルキルアルコール成分およびジ
シクロペンタジエニルおよび/またはオリゴシクロペン
タジエニル残基含有成分からなる群の内少なくとも2つ
のモノアルコール成分を反応させたモノエステルモノカ
ルボン酸混合物を使用する上記[7]に記載の不飽和ポ
リエステルの製造方法、
【0020】[9] (A)酸イミドアルコール成分、
フェニル基を一つ以上有するアルキルアルコール成分お
よびジシクロペンタジエニルおよび/またはオリゴシク
ロペンタジエニル残基含有成分からなる群の内少なくと
も2つのモノアルコール成分、と(B)ポリプロピレン
グリコール、ビスフェノールA、ビスフェノールAD、
ビスフェノールFおよびビスフェノールSからなる群の
プロピレンオキサイド付加物の中から選ばれた少なくと
も一種を、多価アルコール成分100重量部中に50重
量部以上含有する多価アルコール成分と、(C)不飽和
多価カルボン酸及びその反応性誘導体の中から選ばれた
少なくとも一種である不飽和カルボン酸成分とをエステ
ル化反応させるか、またはこれらと同時に、(D)飽和
多価カルボン酸、芳香族多価カルボン酸及びその反応性
誘導体の中から選ばれる少なくとも一種である飽和多価
カルボン酸成分とをエステル化反応を行って、末端基に
酸イミドアルコール残基、フェニル基を一つ以上有する
アルキルアルコール残基およびジシクロペンタジエニル
および/またはオリゴシクロペンタジエニル残基らなる
群の内少なくとも2つの残基を結合した、ポリスチレン
換算の数平均分子量が600〜3000、重量平均分子
量が800〜5000のポリエステルを製造することを
特徴とする軟質不飽和ポリエステルの製造方法、[1
0] (C)不飽和多価カルボン酸と(D)飽和多価カ
ルボン酸の比率を、(D)/(C)=0〜4.00の割
合とする上記[7]ないし[9]のいずれかに記載の軟
質不飽和ポリエステルの製造方法、
【0021】[11] 上記[1]〜[6]のいずれか
に記載の不飽和ポリエステル100重量部と、共重合可
能なラジカル重合性モノマー5〜55重量部とからなる
不飽和ポリエステル樹脂、 [12] 上記[11]に記載の不飽和ポリエステル樹
脂100重量部に、繊維強化材を15〜80重量部を配
合したFRP防水材、 [13] 前処理した下地に対し、上記[12]に記載
のFRP防水材を塗布し硬化させることを特徴とするF
RP防水材の施工方法、 [14] 上記[11]に記載の不飽和ポリエステル樹
脂に充填材及び/または骨材を樹脂100重量部に対し
て100〜500重量部配合したレジンモルタルライニ
ング材、
【0022】[15] 前処理した下地に対し、上記
[14]に記載のレジンモルタルライニング材を塗布し
硬化させることを特徴とするレジンモルタルライニング
硬化物の施工方法、[16] 上記[11]に記載の不
飽和ポリエステル樹脂100重量部に対し、充填材・骨
材300〜1300重量部を配合したレジンコンクリー
ト用組成物、及び[17] 上記[11]に記載の不飽
和ポリエステル樹脂100重量部に対し、硬化剤及び充
填材・骨材300〜1300重量部を配合し、硬化させ
て得たレジンコンクリート成形品、を開発することによ
り上記の目的を達成した。
【0023】
【発明の実施の形態】本発明者らは、前記目的を達成す
るために鋭意研究を重ねた結果、不飽和ポリエステルの
分子末端基が、酸イミドアルコール残基、フェニル基を
一つ以上有するアルキルアルコール残基およびジシクロ
ペンタジエニルおよび/またはオリゴシクロペンタジエ
ニル残基からなる群の内、少なくとも2つの残基を含有
する不飽和ポリエステルは、これら残基の2種以上を含
有することにより、上記官能基1種類だけのものに比較
して、より低粘度で且つその他の物性を低下させないも
のであり、また合成も容易である利点がある。このため
粘度調整に必要とされるラジカル重合性モノマーの配合
量は特に必要はなく、架橋に必要な最小限で済む特徴を
有しており、モノマーの揮散量の低減化、オープン条件
での作業時における環境汚染を大きく低減できる。
【0024】かつ上記不飽和ポリエステルのうちで、多
価アルコールからなるアルコール成分が、分子量190
から2000のポリプロピレングリコール、および/ま
たは分子量650から2000のビスフェノールA、ビ
スフェノールAD、ビスフェノールFおよびビスフェノ
ールSからなる多価アルコール(ビスフェノールA、ビ
スフェノールAD、ビスフェノールFおよびビスフェノ
ールSを一括して「ビスフェノール系多価アルコール」
という。)のプロピレンオキサイド付加物の少なくとも
一種からなる多価アルコール成分を含有するアルコール
成分を用いてエステル化反応を行う時はその他の性能を
低下させることなく軟質のポリエステル樹脂を製造する
ことを見出した。本発明はこれらの知見に基づいて完成
したものである。
【0025】以下、本発明をさらに詳細に説明する。本
発明の不飽和ポリエステルにおいて使用する不飽和ポリ
エステルにおいて、少なくとも(A)成分として、酸イ
ミド結合を1つ以上有するアルコール成分を挙げること
が出来る。該分子中に酸イミド結合を有するアルコール
は、飽和または不飽和の多価カルボン酸無水物または芳
香族多価カルボン酸無水物、好ましくはラジカル重合性
を有する不飽和多価カルボン酸とアミノ基を1つ以上有
するアルキルアルコールを反応させて酸イミド合成する
ことにより製造できる。飽和または不飽和の多価カルボ
ン酸無水物または芳香族多価カルボン酸無水物の例とし
ては、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水クロロマ
レイン酸、無水フタル酸、無水琥珀酸、テトラヒドロ無
水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水クロレン
ディク酸、エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、
テトラブロモ無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水
ピロメリット酸などの市販の多価カルボン酸無水物が挙
げられる。
【0026】酸イミドアルコールの原料として使用する
アミノ基を1つ以上有するアミノアルキルアルコールの
例としては、2−アミノエタノール、アミノプロパノー
ル、アミノイソプロパノール、アミノブタノール、アミ
ノペンタノール、ジアミノプロパノール、アミノベンジ
ルアルコールなどの市販のアミノ化合物を挙げることが
できる。
【0027】酸無水物成分とアミノ基を1つ以上有する
アルキルアルコール成分の反応比率は、酸無水物/アミ
ノ基(−NH2)=1.0〜1.05当量比で反応させ
る。酸イミド化反応は、初めに多価カルボン酸酸無水物
とアミノ基を1つ以上有するアルキルアルコールを、0
℃から100℃の間で発熱に注意しながらアミノ基に酸
無水物を付加させてアミド化する。引き続き、120℃
から180℃で脱水反応を行い酸イミド化する。カルボ
ン酸無水物成分とアミノアルコール成分をイミド化する
と酸イミドアルコールが得られるが、その組合せによっ
ては結晶化することがあり液状樹脂の安定性を損なうの
で、結晶化しない組み合わせ又は使用量を選択して使用
することが好ましい。
【0028】本発明の不飽和ポリエステルにおいて、
(A)成分としてフェニル基を1つ以上有するアルキル
アルコールを含有するモノアルコール成分がある。フェ
ニル基を1つ以上有するモノアルキルアルコールとして
は、アルキル基の炭素数が1から4のものを使用する。
炭素数が4以上のものを使用すると耐水性の低下を招く
ことがある。これらのモノアルコールの例としては、ベ
ンジルアルコール、フェニルエタノール、フェニルプロ
パノール、フェニルブタノールなどの市販のフェニルア
ルキルアルコールが挙げられる。特に、FRP積層作業
時の作業性を良好にするためや耐水性を低下させないた
めには、アルキル基の炭素数が少ないベンジルアルコー
ルが好ましい。
【0029】本発明の不飽和ポリエステルにおいて、ジ
シクロペンタジエンおよび/またはオリゴシクロペンタ
ジエン残基を分子末端に導入する。これはジシクロペン
タジエンおよび/またはオリゴシクロペンタジエン残基
の前駆体を使用し、酸イミドアルコール残基及び/また
はフェニル基を有するアルコール残基とともにジシクロ
ペンタジエンおよび/またはオリゴシクロペンタジエン
残基を不飽和ポリエステルの分子末端に導入すること
で、不飽和ポリエステルの粘度を低下させ、ラジカル重
合性モノマーを減量しても耐水性や硬化物物性などの低
下を招くことなくモノマーの揮散量を減少でき、かつF
RP成形作業時の作業性の低下を防止できる不飽和ポリ
エステルを得るものである。
【0030】具体的には、ジシクロペンタジエニル残基
およびオリゴジシクロペンタジエニル構造単位は、すべ
て出発物質のジシクロペンタジエンから誘導されるが、
これ自体は、シクロペンタジエンの二量体化生成物であ
る。シクロペンタジエンは、室温で自発的に二量化して
ジシクロペンタジエンになる。100℃を上回る温度、
有利に170〜300℃の温度および加圧下で、シクロ
ペンタジエンは、ディールス・アルダー反応のメカニズ
ムにより、それ自体が反応して、中間段階としてジシク
ロペンタジエンを経てオリゴジシクロペンタジエンにな
る。
【0031】この場合、ジシクロペンタジエンおよび/
またはオリゴシクロペンタジエン残基前駆体として、ジ
シクロペンタジエンマレートおよび/またはジシクロペ
ンタジエンフマレートのハーフエステル(Rエステル:
酸性分)を使用することで、得られる不飽和ポリエステ
ルの低粘度化および分子末端の架橋度を高めることが可
能となり、それに伴いラジカル重合性モノマーの低減が
できるだけでなく硬化物の耐水性・表面乾燥性の低下を
防止できる。
【0032】これらジシクロペンタジエンおよび/また
はオリゴシクロペンタジエンマレートおよびジシクロペ
ンタジエンおよび/またはオリゴシクロペンタジエンフ
マレートは、例えば無水マレイン酸と水を50℃〜10
0℃で反応させてマレイン酸を合成し、さらにジシクロ
ペンタジエンおよび/またはオリゴシクロペンタジエン
を加えて120℃〜140℃で反応させることで合成で
きる。マレイン酸を使用してもその一部はトランス転位
をしてフマル酸エステルを形成し、マレートおよびフマ
レートの混合エステルが合成される。本発明の不飽和ポ
リエステルでは、このような手順で合成した成分をその
まま原料として使用することができる。この場合上記合
成に引き続いて該反応系に多価アルコール成分、不飽和
多価カルボン酸および飽和多価カルボン酸成分を加え
て、本発明の不飽和ポリエステルを合成することもでき
る。
【0033】また、(A)成分(モノアルコール)とし
て酸イミドアルコール残基、フェニル基を一つ以上有す
るアルキルアルコール残基およびジシクロペンタジエン
および/またはオリゴシクロペンタジエン残基の原料ア
ルコールと併用して使用できるモノアルコールとして
は、沸点が100℃以上の1価のアルキルアルコールが
使用できる。その例としては、ヘキサノール、ヘプタノ
ール、オクタノール、2エチルヘキサノールなどの脂肪
族系のもの、さらにシクロヘキサノール、テトラヒドロ
フルフリルアルコール、メチルシクロヘキシニルメタノ
ール、フェノキシメチルアルコール、フェノキシエチル
アルコール、フェノキシプロピルアルコールなど環状脂
肪族系やエーテル結合を有するモノアルコールが挙げら
れる。これらの中から目的に応じ耐久性に影響を与えな
い種類や使用量を選択して使用することが好ましく、1
種だけを使用しても良く、また2種以上を組み合わせて
使用しても良い。
【0034】分子末端基に、酸イミドアルコール残基、
フェニル基を一つ以上有するアルキルアルコール残基お
よびジシクロペンタジエンおよび/またはオリゴシクロ
ペンタジエン残基らなる群の内、少なくとも2つの残基
を含有する不飽和ポリエステルとすることで、低粘度の
不飽和ポリエステルとすることが可能であり、その結果
ラジカル重合性モノマーの含有量を低減できる不飽和ポ
リエステル樹脂を得ることができ、得られた不飽和ポリ
エステル樹脂は耐久性、耐水性、耐薬品性などに優れる
硬化物とすることができる。不飽和ポリエステル(UP
E)の末端に占める不飽和多価カルボン酸モノエステル
残基[不飽和ジカルボン酸の一方のカルボキシル基と酸
イミドアルコール残基、フェニル基を一つ以上有するア
ルキルアルコール残基およびジシクロペンタジエニルお
よび/またはオリゴシクロペンタジエニル残基の内の少
なくとも2つがハーフエステル結合しているモノエステ
ルモノカルボン酸残基](MMC残基)の占有率(F
F)は次の式によって求める。 FF=[(MMC残基モル数)/(UPEモル数×
2)]×100 (ただし、MMC残基モル数=モノエステルモノカルボ
ン酸のモル数であり、UPEモル数=UPE総重量/数
平均分子量で計算された数値である。) 2種類のモノエステル物カルボン酸残基を含むものであ
れば効果があるが、不飽和ポリエステル末端に占める不
飽和多価カルボン酸モノエステル残基の占有率(FF)
が60%以上であることが好ましい。
【0035】なお分子末端基は、そのすべてを測定する
ことは不可能であるので、本発明では原料として用いる
酸イミドアルコール残基、フェニル基を一つ以上有する
アルキルアルコール残基およびジシクロペンタジエンお
よび/またはオリゴシクロペンタジエン残基の割合をも
って規定する。この場合前記残基が2種類の場合には、
多い方の残基が全体の分子末端基の90モル%以下、好
ましくは2種の前記残基の多い方が60モル%以下とな
るように配合する。2種の残基の内少ない方が10モル
%より少ないときには効果が発現しない。不飽和ポリエ
ステルの末端封止に、フェニル基を一つ以上有するアル
キルアルコール残基を単独で使用したときは約50%以
上、ジシクロペンタジエンおよび/またはオリゴシクロ
ペンタジエン残基のみの場合には約55%以上、酸イミ
ドアルコール残基単独による末端封止の場合には約60
%を越えた量を封止するときは、重合性モノマーとの相
溶性が低下し、低粘度化を損ない、またアミノ基残基が
耐水性低下をもたらす場合がある。しかしこれらの残基
を2個以上併用したときには末端に占めるモノエステル
殘基の合計割合が上記上限を超えてもこれらのトラブル
が無く特性を保持できる。
【0036】本発明で使用する(B)多価アルコール成
分の例としては、エチレングリコール、ジエチレングリ
コール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコ
ール、トリプロピレングリコール、1,3−プロパンジ
オール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、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、1,5−
ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオ
ール、1,6−ヘキサンジオール、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)、メチルオクタンジオール、ノナンジオール、1,
4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサン
ジメタノール、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、ポリエチレングリコール、ポリトリ
メチレンエーテルグリコール、ポリテトラメチレンエー
テルグリコール、ポリカプロラクトンジオール、ポリバ
レロラクトンジオールなどの市販の多価アルコールが挙
げられる。
【0037】特に軟質の硬化物を目的とするときには、
(B)成分(多価アルコール)としてポリプロピレング
リコールおよび/またはビスフェノール系多価アルコー
ルのプロピレンオキサイド付加物の少なくとも一種を含
有する多価アルコール成分を使用する。ポリプロピレン
グリコールとしては、ポリ1,2−オキシプロピレンジ
オールであり、分子量が190から2000のものが好
ましい。これらの範囲より分子量が小さいと硬化物の柔
軟性が十分得られないことや耐水性を低下させることが
ある。これらの範囲より分子量が大きいと、柔軟性は得
られるがそれ以上の効果を得ることができなく、むしろ
エステル化して分子骨格に組み込むことが難しくなる。
【0038】ビスフェノール系多価アルコールのプロピ
レンオキサイド付加物としては、分子量650から20
00のビスフェノールA、ビスフェノールAD、ビスフ
ェノールFおよびビスフェノールSのプロピレンオキサ
イド付加物を使用する。これらの範囲より分子量が小さ
いものを使用すると硬化物の柔軟性が十分得られず、こ
れらの範囲より分子量が大きいと柔軟性は得られるがそ
れ以上の効果が無く、むしろエステル化して分子骨格に
組み込みことが難しくなる。
【0039】軟質の硬化物を目的とするときは、ポリプ
ロピレングリコール及びまたはビスフェノール系多価ア
ルコールのプロピレンオキサイド付加物は、多価アルコ
ール成分100重量部中に50重量部以上、好ましくは
75重量部以上、より好ましくは全量がポリプロピレン
グリコールまたはビスフェノール系多価アルコールであ
ることが望ましい。この比率が50重量部より含有量が
少ないと、不飽和ポリエステル樹脂としたときの硬化物
が十分な柔軟性が得られないことや耐水性を低下させる
ことがある。これら多価アルコールの中から1種類だけ
を使用しても良く、また、2種類以上を併用しても良
い。
【0040】上記(B)成分(多価アルコール)は、ポ
リプロピレングリコール及びまたはビスフェノールA、
ビスフェノールAD、ビスフェノールF、ビスフェノー
ルSのプロピレンオキサイド付加物以外の使用できる他
の多価アルコール成分からなる。他のアルコール成分の
例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、トリ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、トリプロピレングリコール、
1,3−プロパンジオール、2−メチル−1,3−プロ
パンジオール、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、1,5−ペンタンジオール、3−メチル−
1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオー
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)、メチルオクタンジオール、ノ
ナンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,
4−シクロヘキサンジメタノール、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、ポリエチレング
リコール、ポリトリメチレンエーテルグリコール、ポリ
テトラメチレンエーテルグリコール、ポリカプロラクト
ンジオール、ポリバレロラクトンジオール、ビスフェノ
ールA及びF、Sのエチレンオキサイド付加物などの市
販の多価アルコールが挙げられる。
【0041】さらに、分子量が190未満又は2000
を超える前記以外のポリプロピレングリコール、分子量
が650未満又は2000を超える前記以外のビスフェ
ノールA及びAD、F、Sのプロピレンオキサイド付加
物さらに2,2−ジ[4−ヒドロキシシクロヘキシル]
プロパン(水素化ビスフェノールA)などの水素化ビス
フェノール骨格を含有する多価アルコールなども挙げら
れる。また、PET(ポリエチレンテレフタレート)、
PBT(ポリブチレンテレフタレート)、PEN(ポリ
エチレンナフタレート)などをグリコールで加アルコー
ル分解したものを利用することもできる。これらのアル
コール成分は得られる樹脂の柔軟性や耐久性を損なわな
い組み合わせや使用量の範囲で使用されることが好まし
い。
【0042】FRP成形品の表面平滑性を低下させない
ためやレジンコンクリートの成形作業性や収縮率を低下
させないためには、ビスフェノール骨格および/または
水素化ビスフェノール骨格を含有する多価アルコール成
分は、全アルコール成分の100重量部に対して20重
量部以上含有する配合で使用される。ビスフェノール骨
格および/または水素化ビスフェノール骨格をこの比率
以上に含有する多価アルコール成分を使用することで、
低収縮効果が大きくなり得られる樹脂の収縮率をより小
さく出来る。
【0043】特に、レジンコンクリートの成形作業性や
収縮率を低下させないためには、プロピレングリコー
ル、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,2−
ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、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)、エチレングリコールを選択して使用すること
が好ましい。
【0044】本発明の不飽和ポリエステルにおいて、
(C)成分(不飽和多価カルボン酸)の酸成分として、
不飽和多価カルボン酸及び又はその反応性誘導体の中か
らから選ばれた少なくとも一種からなる酸成分を必須成
分として使用する。(C)成分の不飽和多価カルボン酸
の例としては、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シ
トラコン酸、クロロマレイン酸などが挙げられる。ま
た、これらの反応性誘導体の例としては、無水マレイン
酸、無水イタコン酸、無水クロロマレイン酸などの酸無
水物、上記不飽和多価カルボン酸の低級アルキルエステ
ルなどが挙げられる。これらの不飽和多価カルボン酸や
その反応性誘導体は一種用いてもよく、また二種以上組
み合わせて用いてもよいが、一般的にはコスト、性能の
バランスを考えると無水マレイン酸、フマール酸が使用
される。
【0045】さらに、(D)成分(飽和多価カルボン
酸)飽和脂肪族多価カルボン酸、芳香族多価カルボン酸
及びその反応性誘導体の中から選ばれる少なくとも一種
からなる酸成分を使用することも出来る。(D)成分の
飽和脂肪族多価カルボン酸、芳香族多価カルボン酸及び
その反応性誘導体の例としては、琥珀酸、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無水フタル酸、ヘキサヒドロフタル
酸(シクロヘキサンジカルボン酸)などの飽和脂肪族多
価カルボン酸が挙げられ、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、ピロメリット酸などの芳香族多価カルボン酸が
挙げられる。さらにクロレンディク酸(ヘット酸)、テ
トラブロモフタル酸のようなハロゲン化フタル酸が挙げ
られる。
【0046】また、これらの反応性誘導体の例として
は、無水琥珀酸、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタ
ル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸(シクロヘキサンジカ
ルボン酸無水物)、無水クロレンディク酸、エンドメチ
レンテトラヒドロ無水フタル酸、テトラブロモ無水フタ
ル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸などの
酸無水物、あるいはジメチルフタレート、ジエチルフタ
レート、ジメチルイソフタレート、ジメチルテレフタレ
ートなどの上記飽和多価カルボン酸や芳香族多価カルボ
ン酸の低級アルキルエステルなどが挙げられる。これら
の飽和多価カルボン酸や芳香族多価カルボン酸やそれら
の反応性誘導体は、一種だけ用いてもよく、また、他の
ものと組み合わせて二種以上用いてもよい。これらの酸
成分は得られる樹脂の柔軟性や耐久性を損なわない組み
合わせや使用量の範囲で使用されることが好ましい。
【0047】本発明の不飽和ポリエステルでは、前記
(A)成分(モノアルコール)と(B)成分(多価アル
コール)のアルコール成分と、(C)成分(不飽和多価
カルボン酸)の酸成分または(C)成分+(D)成分
(飽和多価カルボン酸)の酸成分とを縮重合させること
によって製造できる。 特に規定するものではないが、
(A)+(B)からなるアルコール成分を、(C)成分
または(C)+(D)成分の酸成分1.0当量に対し
て、0.90から1.20当量の比率の範囲、すなわち
水酸基/カルボキシル基(OH/COOH)の比率が
0.90から1.30の比率で、より好ましくは1.0
5から1.15の比率で使用してエステル化反応(縮重
合)させる。
【0048】本発明において、特に規定するものではな
いが、(A)成分と(B)成分のアルコール成分とを、
通常 水酸基当量比で(A)/(B)=0.25〜1.
00、好ましくは0.3〜1.00の比率で用いられ
る。さらに前記(C)成分と(D)成分とを、通常モル
比(D)/(C)=0〜4.00、好ましくは0〜2.
00の割合で組み合わせたものが用いられる。
【0049】なお、本発明において、分子末端の残基と
なる(A)成分(モノアルコール)と不飽和多価カルボ
ン酸を予め反応させておき、分子末端に不飽和カルボン
酸の(A)成分モノアルコールハーフエステル残基が結
合するようし、できるだけ不飽和ポリエステル分子両末
端近くに不飽和基が存在するようにすることが好まし
い。このようにすることで低分子量の不飽和ポリエステ
ルであっても性能の良い硬化物を得ることができる。一
方、軟質の硬化物を目的とするときは、分子鎖の中央部
分にできるだけ不飽和基のない不飽和ポリエステルが好
ましいので、末端部分は予め不飽和多価カルボン酸を反
応させておき、ポリエステル化反応には不飽和カルボン
酸を全く使用しないかあるいはその配合比を可能な限り
少なくするか、あるいは多価アルコール成分に長鎖のポ
リプロピレングリコールなどを使用することにより、分
子鎖中央部分の不飽和結合をできるだけ少なくすること
が好ましい。
【0050】本発明の不飽和ポリエステルでは、主とし
て一般式(1) R1−OCOCR4=CR4(CH2)mCO[OR2O(COR3CO)Kn− R2OCO(CH2)mCR4=CR4COO−R1 ・・・・(1) [但し、R1は酸イミドアルコール残基、フェニル基を
一つ以上有するアルキルアルコール残基およびジシクロ
ペンタジエニルおよび/またはオリゴシクロペンタジエ
ニル残基らなる群の内、少なくとも2つの残基を示し、
2は多価アルコール残基または多価アルコール残基と
多価カルボン酸残基とからなるポリエステル鎖、R3
多価カルボン酸残基、R4は不飽和カルボン酸の不飽和
結合以外の側鎖炭化水素基、kは1または0であり、m
は0または1以上の数、nは0または1以上の数を示
す。]で示されるポリスチレン換算の数平均分子量が6
00〜3000、重量平均分子量が800〜5000の
ポリエステルであることを特徴とする不飽和ポリエステ
ルである。
【0051】このような不飽和ポリエステルの分子末端
基が、酸イミドアルコール残基、フェニル基を一つ以上
有するアルキルアルコール残基およびジシクロペンタジ
エニルおよび/またはオリゴシクロペンタジエニル残基
らなる群の内、少なくとも2つの残基から成り、かつさ
らに分子鎖の中央部分に多価アルコール成分として分子
骨格中に分子量190から2000のポリプロピレング
リコール、分子量が650から2000のビスフェノー
ルA、ビスフェノールAD、ビスフェノールFおよびビ
スフェノールSの少なくとも一種のプロピレンオキサイ
ド付加物を含有する多価アルコール残基を有する構造を
取ることで、ラジカル重合性モノマーの含有量を低減で
きるのみならず軟質不飽和ポリエステル樹脂を得ること
ができ、得られた軟質不飽和ポリエステル樹脂は柔軟
性、耐久性、耐水性、耐薬品性などに優れる硬化物とす
ることができる。
【0052】本発明の不飽和ポリエステル製造における
エステル化反応は、常法に従い、窒素などの不活性ガス
気流中で、150〜230℃の温度で行われ、加圧下ま
たは減圧下で所要の段階までエステル化される。また、
前記のエステル化反応では、必要に応じてエステル化触
媒を使用することができる。その触媒例としては、酢酸
マンガン、ジブチル錫オキサイド、シュウ酸第一錫、酢
酸亜鉛、酢酸コバルト等の公知の触媒が挙げられる。
【0053】次に、本発明の不飽和ポリエステルは、こ
のポリエステルと共重合可能なラジカル重合性モノマー
を配合することにより、本発明の軟質不飽和ポリエステ
ル樹脂が得られる。本発明の不飽和ポリエステル樹脂に
用いられるラジカル重合性モノマーとしては、例えばス
チレン、αメチルスチレン、βメチルスチレン、ビニル
トルエン、クロロスチレン、ジクロルスチレン、t−ブ
チルスチレン、ジビニルベンゼン、ビニルナフタレン、
エチルビニルエーテル、メチルビニルケトン、メチルメ
タクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレ
ート、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、エチレ
ングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメ
タクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、
エチレングリコールジメタクリレート、トリメチロール
プロパントリアクリレートなどのビニル化合物、ジアリ
ルフタレート、ジアリルテレフタレート、ジアリルサク
シネート、トリアリルシアヌレートなどのアリル化合物
およびそれらのオリゴマーなどが挙げられる。これらラ
ジカル重合性モノマーは単独で使用してもよく、二種以
上を組み合わせて用いてもよい。一般的にはスチレンが
好ましく用いられる。
【0054】本発明の不飽和ポリエステル樹脂における
上記ラジカル重合性モノマーの配合量は、分子量、多価
アルコールの種類、カルボン酸の種類など不飽和ポリエ
ステルの構成、使用目的、施工方法などにより好適範囲
が異なる。一般的にはFRP成形作業およびレジンコン
クリート成形作業、ライニング施工時のラジカル重合性
モノマーの揮散を抑制するために、不飽和ポリエステル
100重量部当たり、5〜55重量部の範囲にすること
が可能であり、より好ましくは5〜35重量部の範囲に
することが好ましい。さらに、ラジカル重合性モノマー
の揮発性を抑制するためには沸点の高いラジカル重合性
モノマーを選定して使用することが好ましい。
【0055】本発明の不飽和ポリエステル及び不飽和ポ
リエステル樹脂には、所望により、重合禁止剤を添加す
る。この重合禁止剤としては、従来から不飽和ポリエス
テル樹脂に慣用されているもの、例えばハイドロキノ
ン、P−ベンゾキノン、メチルハイドロキノン、トリメ
チルハイドロキノン、t−ブチルハイドロキノン、カテ
コール、t−ブチルカテコール、2,6−ジ−t−ブチ
ル−4−メチルフェノールなどが挙げられる。
【0056】本発明の不飽和ポリエステル樹脂は、不飽
和ポリエステル樹脂100重量部に対して一般式に示す
シラン化合物を0.01〜5重量部添加する。 YRa−Si−Xb 〔但し、Rは、水素、メチル基やエチル基、プロピル
基、フェニル基、ビニル基などのアルキル基、またはメ
チレン基やエチレン基、プロピレン基、フェニレン基、
ビニレン基などのアルキレン基を示し、Xは、CH3
−、CH3CH2O−、Cl−を示し、Yは、水素、アミ
ノ基(H2N−)、塩素(Cl−)、グリシジルエーテ
ル{CH2(O)CHCH2O−}、メタクリレート{C
2=C(CH3)COO−}、チオール(HS−)、イ
ソシアネート(OCN−)を示し、さらにa+b=4で
あり且つ、aは0から3の整数を示し、bは1から4の
整数を示す。〕
【0057】これらのシラン化合物の例としては、テト
ラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、トリメトキ
シフェニルシラン、トリエトキシフェニルシラン、トリ
メトキシビニルシラン、トリエトキシビニルシラン、ト
リメトキシγ−アミノプロピルシラン、トリメトキシγ
−メタクリロキシプロピルシラン、トリメトキシγ−グ
リシドキシプロピルシラン、トリメトキシγ−イソシア
ネートプロピルシランなどのアルコキシシラン化合物、
さらにトリクロロメチルシラン、トリクロロビニルシラ
ン、トリクロロフェニルシランなどのクロロシラン化合
物が挙げられる。これらは、一種だけを用いてもよく、
また、他のものと組み合わせて二種以上用いてもよい。
シラン化合物を添加することでレジンコンクリートを作
製した場合の樹脂と骨材との密着性が改善され、強度が
向上する。この範囲より低い添加量では効果が無く、こ
の範囲より多くしてもそれ以上の添加効果が得られな
い。
【0058】本発明の不飽和ポリエステル及び不飽和ポ
リエステル樹脂は、通常の不飽和ポリエステル樹脂に慣
用されている硬化剤と硬化促進剤を添加することによっ
て、容易に常温硬化や加熱硬化によって硬化できる。上
記硬化剤の例としては、メチルエチルケトンパーオキサ
イド、アセチルアセトンパーオキサイド、t−ブチルパ
ーオクトエート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、
ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、
クメンハイドロパーオキサイドなどの有機過酸化物が挙
げられる。FRP防水用には、一般的にメチルエチルケ
トンパーオキサイドが好まれて使用される。
【0059】一方、硬化促進剤の例としては、ナフテン
酸コバルト、オクトエ酸コバルト、N,N−ジメチルア
ニリン、N,N−ジエチルアニリン、N,N−ジメチル
−P−トルイジン、アセチルアセトン、アセト酢酸エチ
ルエステルなどが挙げられる。FRP防水用には、硬化
剤のメチルエチルケトンパーオキサイドとの組み合わせ
で、一般的にナフテン酸コバルトやオクトエ酸コバルト
などのコバルト系促進剤が好まれて使用される。必要に
応じて、他の促進剤を併用する。
【0060】本発明の不飽和ポリエステル樹脂と繊維補
強材を組み合せて使用して、成形硬化させることで、表
面平滑性を改善したゲルコート塗布したFRP積層物を
作製できる。組み合せて使用される繊維補強材として
は、ガラス繊維、カーボン繊維、ポリエステル繊維、ア
ラミド繊維、ビニロン繊維などの有機又は無機および、
合成または天然の繊維補強材が挙げられる。それらの形
状は、チョップ、チョップドストランドマット、コンチ
ニアスストランドマット、ロービング、ロービングクロ
ス、平織り、朱子織り、綾織等のクロス、織物、組物、
三次元織物・組物などのものが使用できる。繊維補強材
の使用量は、硬化性樹脂組成物100重量部に対して、
10から200重量部である。
【0061】さらに必要に応じて、炭酸カルシウム、水
酸化アルミニウムなどの充填剤、ポリスチレン、ポリ酢
酸ビニル、ポリブタジエン、スチレン−酢酸ビニル共重
合物、飽和ポリエステルなどの熱可塑性樹脂などを適宜
配合することができる。さらに、必要に応じ、本発明の
目的が損なわない範囲で、揺変性付与剤、顔料、離型
剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、含浸剤、消泡剤などの
各種添加剤を配合することができる。表面平滑性に優れ
るFRP積層物を成形する成形方法は、ハンドレイアッ
プ成形法、スプレーアップ成形法、フィラメントワイン
ディング成形法などを適用できる。さらに用途として
は、舟艇、船舶、住宅設備(浴槽、浄化槽、水周り品な
ど)、自動車車両部品などの表面平滑性を求められるF
RP積層成形品の用途に大変適している。
【0062】本発明の不飽和ポリエステル樹脂と充填
剤、骨材を組み合わせて使用し硬化させることにより、
クラックや反り、変形がなく、硬化物の物性に優れるレ
ジンコンクリートおよびレジンモルタル硬化物を作製で
きる。組み合わせて使用される充填剤の例としては、炭
酸カルシウム、水酸化アルミニウム、フライアッシュ、
硫酸バリウム、タルク、カオリン、クレー、ガラス粉
末、木粉など挙げられ、さらにガラスマイクロバルー
ン、シラスバルーン、サラン樹脂のマイクロバルーン、
アクリロニトリルのマイクロバルーンなどの中空フィラ
ーなどが挙げられる。骨材の例としては、珪砂、砕石、
砂利などの一般骨材、さらに焼却灰などから合成した合
成骨材、軽量骨材などが挙げられる。モルタル用として
は、これらの粒径が5mm以下程度のものが好ましい。
これらの充填剤および骨材の配合量は、特に規定するも
のではないが、硬化性樹脂組成物100重量部に対し
て、300重量部から1300重量部である。
【0063】さらに、必要に応じてガラス繊維、カーボ
ン繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維、ビニロン繊
維、スチール繊維などの有機又は無機の繊維強化材や、
ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリブタジエンなどの
熱可塑性樹脂などを、適宜配合することができる。さら
に、レジンコンクリートおよびレジンモルタル製品の要
求性能に応じて、鉄筋、FRP筋、木材などの補強材を
必要に応じて使用できる。さらに、必要に応じ、本発明
の目的が損なわない範囲で、揺変性付与剤、顔料、離型
剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、含浸剤、消泡剤などの
各種添加剤を配合することができる。
【0064】本発明の硬化性樹脂組成物と充填剤、骨材
を組み合わせて作製できるレジンコンクリートおよびレ
ジンモルタル硬化物の成形方法は、注型法、圧縮成形
法、遠心成形法などを適用することができる。本発明の
硬化性樹脂組成物の硬化物から得られるレジンコンクリ
ートおよびレジンモルタル硬化物の用途としては、管製
品、マンホール類、集水マス、蓋などの上下水道関連材
料や情報、通信関連用のボックス類などが挙げられる。
【0065】本発明の不飽和ポリエステル樹脂は、FR
P防水及びレジンモルタルライニングに用いるための作
業性や表面乾燥性などを改善するために、酸化防止剤や
紫外線吸収剤、含浸剤、消泡剤などの各種添加剤及びパ
ラフィンワックス、ヒドロキシ高級脂肪酸エステル類を
添加しても良い。一般的に繊維強化材の配合量比率は、
不飽和ポリエステル樹脂100重量部に対して、繊維強
化材15〜80重量部である。
【0066】FRP防水材、FRPライニング材を作製
するためには、本発明の軟質不飽和ポリエステル樹脂と
繊維強化材を組み合わせて使用し、ライニングして硬化
させることにより柔軟性及び耐久性に優れる硬化物を得
ることができる。この場合、軟質不飽和ポリエステル樹
脂に組み合わせて使用される繊維強化材としては、ガラ
ス繊維・カーボン繊維・ポリエステル繊維・アラミド繊
維・ビニロン繊維・金属繊維などの有機又は無機の繊維
補強材が挙げられ、その形状がマット・ロービング・ク
ロス・チョップ・編み物・組物などのものが使用され、
一般的にはマット状のガラス繊維が使用される。一般的
に繊維強化材の配合量比率は、不飽和ポリエステル樹脂
100重量部に対して、繊維強化材15〜80重量部で
ある。さらに、FRP防水材には、目的に応じ炭酸カル
シウム、水酸化アルミニウム、タルクなどの充填剤、あ
るいはポリスチレン・ポリ酢酸ビニル、ポリブタジエン
などの熱可塑性樹脂などを、適宜配合することができ
る。
【0067】FRP防水ライニング材を作製する手順
は、公知の一般的な手順で作製できる。その例として
は、下地の前処理、プライマーの塗布・硬化・乾
燥、FRP防水用樹脂と繊維強化材でライニング硬
化、トップコート樹脂を塗布・硬化のような構成・工
程で行うことが出来る。FRP防水ライニング材の適応
可能な下地の種類としては、コンクリート・ALC板・
PC板・FRP・プラスチック・木質物・金属などで構
成されたものであり、その形状は特に規制はない。
【0068】組み合せて使用される材料としては、プラ
イマー、パテ、トップコートなどが挙げられる。プライ
マーとしては、一液性ウレタン樹脂、ビニルエステル樹
脂などが挙げられる。用途に応じてより好ましいものを
選択する。トップコートとしては、耐候性の向上や美観
・保護などを目的にフッ素樹脂、アクリル樹脂、ウレタ
ン樹脂、アクリルシリコン樹脂など上塗り塗料、不飽和
ポリエステル樹脂などから、用途に応じてより好ましい
ものを選択して使用できる。
【0069】レジンモルタルライニング硬化物を作製す
るため、本発明の軟質不飽和ポリエステル樹脂と充填剤
・骨材を組み合わせて使用し、ライニングして硬化さ
せ、柔軟性及び耐久性に優れた硬化物を得ることができ
る。このライニングに、軟質不飽和ポリエステルと組み
合わせて使用される充填剤や骨材としては、炭酸カルシ
ウム、水酸化アルミニウム、フライアッシュ、硫酸バリ
ウム、タルク、クレー、ガラス粉末などの充填材と、珪
砂・砕石・砂利などの骨材が挙げられる。モルタル用と
しては、これらの粒径が5mm以下程度のものが好まし
い。樹脂100重量部に対して充填剤及び/または骨材
100〜500重量部、望ましくは200〜400重量
部を配合する。さらに、必要に応じてガラス繊維・カー
ボン繊維・ポリエステル繊維・アラミド繊維・ビニロン
繊維などの有機又は無機の繊維強化材や、ポリスチレン
・ポリ酢酸ビニル、ポリブタジエンなどの熱可塑性樹脂
などを、適宜配合することができる。
【0070】レジンモルタルライニング硬化物を作製す
る手順は、公知の一般的な手順で作製できる。その例と
しては、下地の前処理、プライマーの塗布・硬化・
乾燥、不飽和ポリエステル樹脂とフィラー・骨材を混
合しライニング材を調製、硬化し、必要に応じて、ト
ップコート樹脂を塗布・硬化のような構成・工程で行う
ことが出来る。モルタルライニング材の適応可能な下地
の種類としては、コンクリート・ALC板・PC板・F
RP・プラスチック・木質物・金属などで構成されたも
のであり、その形状は特に規制はないが、一般的には床
面に使用される。
【0071】モルタルライニング材の硬化に組み合せて
使用される材料としては、FRP防水と同様に、プライ
マー、パテ、トップコートなどが挙げられる。プライマ
ーとしては、一液性ウレタン樹脂、ビニルエステル樹脂
などが挙げられる。用途に応じてより好ましいものを選
択する。
【0072】本発明の軟質不飽和ポリエステル樹脂を使
用してFRPライニング層を作製するための成形法とし
ては、ハンドレイアップ成形法・スプレーアップ成形法
が利用される。また、レジンモルタルライニング層を作
製するための成形法としては、注型法・流し延べ法など
が利用される。
【0073】さらに、本発明の不飽和ポリエステル樹脂
は、表面平滑性を求められるFRP成形品用途、レジン
コンクリート用途、レジンモルタル用途、FRPライニ
ングやレジンモルタルライニングの用途以外にも利用で
きる。それらの利用の際には、上記の硬化剤、促進剤、
添加剤、繊維強化材、充填剤、骨材、熱可塑性樹脂など
を必要に応じて適宜配合できる。さらに、成形法として
は、ハンドレイアップ成形法、スプレーアップ成形法、
フィラメントワインディング成形法、レジンインジェク
ション成形法、レジントランスファー成形法、引き抜き
成形法、真空成形法、圧空成形法、圧縮成形法、インジ
ェクション成形法、注型法、スプレー法などを適用する
ことができる。
【0074】本発明の不飽和ポリエステル樹脂の用途と
しては、表面平滑性を求められるFRP成形品用途、レ
ジンコンクリート用途、レジンモルタル用途[0075
(旧0068)と重複していませんか?]、FRPライ
ニングやレジンモルタルライニング以外の用途に、例え
ばゲルコート、塗料、接着剤、化粧板、タンク容器、自
動車車両部品、土木建築材料としての使用などが挙げら
れる。
【0075】
【実施例】次に、本発明を実施例よりさらに詳細に説明
するが、本発明は、これらの例によってなんら限定され
るものではない。なお、各実施例の不飽和ポリエステル
の合成条件と得られた不飽和ポリエステル及び樹脂の液
状及び硬化物物性、の評価は、以下の要領に従って求め
た。
【0076】≪合成条件及び合成結果≫ (1)粘度 合成して得られた不飽和ポリエステル樹脂の粘度をJI
S K 6901の方法に従って測定した。 (2)数平均分子量、重量平均分子量 合成した不飽和ポリエステルのポリスチレン換算の数平
均分子量及び重量平均分子量をゲルパーミエイションク
ロマトグラフィー(GPC)にて測定した。 (3)揮発分(ラジカル重合性モノマー含有量) 合成して得られた不飽和ポリエステル樹脂組成物をブリ
キシャーレに秤量し、アセトンを加えて溶解させた後
に、110℃で2時間加熱した後の重量を秤量して、重
量減少から揮発分を算出した。
【0077】[積層用樹脂の評価] <積層用樹脂の調整>合成して得られた樹脂500重量
部、シリカ系揺変性付与剤10重量部(日本エアロジー
ル社製:エアロジール200)を混合分散したものに、
さらに、合成して得られた樹脂500重量部、6%ナフ
テン酸コバルト溶液4.0重量部、ジメチルアニリン
0.50重量部、ターシャリーブチルカテコール0.1
重量部〜0.2重量部を追加混合し、必要に応じてスチ
レンを添加し、粘度が250〜400mPa・s及び常
温硬化性(25℃:55重量%のメチルエチルケトンパ
ーオキサイド溶液を1.0重量%添加)のゲル化時間が
20から25分の積層用樹脂を調整した。これら樹脂の
粘度、揺変度をJIS K 6901の方法に従って測
定した。
【0078】<硬化物物性評価用の試験片の作製>積層
用樹脂の不飽和ポリエステル樹脂500重量部に55重
量%メチルエチルケトンパーオキサイド溶液5.0重量
部を配合して均一に混合して、厚さ4mmの板状硬化物
が得られるように組んだ型に流し込み、25℃で16時
間放置して硬化後させ、120℃で2時間にて後硬化さ
せた。この硬化物からJISの規格に従って切削加工し
て試験片を作製した。
【0079】<硬化物の物性> (1)耐煮沸性、熱変形温度 前記試験片について、JIS K 6911の方法に従っ
て100℃の連続煮沸試験を行いブリスター(膨れ・ク
ラック)の発生時間を測定した。さらに、JIS K 6
911法に従って熱変形温度を測定した。 (2)引張り強度、引張り弾性率、引張り伸び率 前記試験片について、JIS K 7162法に従って引
張り試験を行い、引張り強度、引張り弾性率及び引張り
破壊伸び率を測定した。
【0080】<FRP積層作業性の評価> (1)スチレン揮散性 FRP積層作業時の作業性の評価として、液状樹脂のス
チレン揮散性の測定をした。直径5cmのブリキキャッ
プに積層用変性樹脂10重量部を計量し、23℃の無風
下で時間を追って重量変化を測定した。スチレン揮散量
は、樹脂の減少量と樹脂の空気面の表面積(ブリキキャ
ップ内の樹脂の表面積)から、単位表面積当たり・単位
時間当たりの数値に換算した。この揮散量が低い方が実
際の作業時の揮散量も少なくなり、低臭気化となる。
【0081】(2)ガラス繊維マットの溶解性 FRP積層作業時の作業性の評価として、ガラス繊維マ
ットの2次バインダーの樹脂への溶解性を測定した。4
50g/m2のガラス繊維マット(セントラル硝子
(株)製:ECM450−198Y−CT−N/C)を
3cm×20cmの大きさの短冊状に切り、水平な台上
にガラス繊維マットの中央部を置き、この一端に200
gの重りをクランプし、もう一端を台に固定する。ガラ
ス繊維マットに荷重(重り)を架ける。重りの変位(動
き)を測定する非接触型の変位計をセットする。変位測
定を開始し、積層用の液状樹脂15重量部をガラス繊維
マットの中央部に均一に素早く散布し、同時に変位計の
スタートのスイッチを押す。ガラス繊維マットの上に樹
脂を散布してから、樹脂がマットに浸透してマットが切
れるまでの時間を23℃で測定した。5回測定した。切
れた時間は変位計のデータから読み取った。このガラス
繊維マットの溶解性(マットの切れる時間)が速いほ
ど、成形時にガラス繊維マットが速く解れ、マットの型
への馴染みが速く、作業性が良くなる。
【0082】(3)ガラス繊維マットへの樹脂の含浸性 白黒の格子模様のシートを置き、その上に透明なPET
フィルムを敷く。450g/m2のガラス繊維マット
(日東紡績(株)製:MC450−N)を10cm×1
0cmの大きさに切り、3枚重ねてPETフィルムの上
に置き、その上に直径50mmの黄銅製のリングを置
く。リング内に積層用の液状樹脂5重量部を流し込み、
下の白黒の格子模様が透けて見え始めた時間(ウェット
スルー)とリング内が全て透けて格子模様が見えるよう
になった時間(ウェットアウト)を測定した。ウェット
スルー、ウェットアウトの時間の短い方が含浸性は良
く、作業性が良いことを示す。
【0083】(4)積層物の表面乾燥性 積層用樹脂の不飽和ポリエステル樹脂180重量部に5
5重量%メチルエチルケトンパーオキサイド溶液1.8
重量部を配合して均一に混合して、30cm×30cm
の大きさに切った450g/m2のガラス繊維マット
(日東紡績(株)製:MC450−N)に樹脂を含浸さ
せ、ガラスマット2枚を重ねて積層して23℃雰囲気下
で硬化させた。積層後5時間してから、積層硬化物の表
面乾燥性を指触乾燥性で評価した。この表面乾燥性が悪
いと表面へ異物が付着し易くなり、次の工程への移行が
遅れたりして成形作業時に問題となることや、また、例
えば水が付着したりした場合に白化を起こし、表面性能
の低下を招いてしまうことがある。
【0084】(5)表面平滑性の評価 離型処理した40×40cmのガラス板に、硬化剤を混
合した白色ゲルコート樹脂をウェットで0.3mmの厚
さに塗布して硬化させた。50℃で30分後硬化処理を
行った後に、硬化剤を混合した積層用樹脂を使用して、
23℃の雰囲気下で450g/m2のガラス繊維マット
2枚、570g/m2のガラスロービングクロス 1枚、
450g/m2のガラス繊維マット 1枚、570g/m
2のガラスロービングクロス 1枚の順に、ガラス含有量
が33から36重量%になるように、積層して硬化させ
た。23℃に16時間静置した後に脱型した。脱型して
1時間以内にゲルコート面の表面平滑性を写像性測定機
{スガ試験機(株)製:ICM−1DP}で櫛形パター
ン0.5mmにて測定した。さらに5日間23℃で養生
したもの、50℃で5時間後硬化処理をしたものについ
ても同様に測定した。
【0085】[レジンコンクリート成形用樹脂の評価] <レジンコンクリート用樹脂の調整>合成して得られた
樹脂100重量部に、スチレン2〜10重量部、8%オ
クチル酸コバルト0.7重量部、ジメチルアニリン0.
1〜0.2重量部、ターシャリーブチルカテコール0.
005〜0.015重量部の範囲の比率で混合し、粘度
が2〜3dPa・s、ゲル化時間を20〜25分のレジ
ンコンクリート用樹脂を調整した。これら樹脂の粘度、
揮発分(ラジカル重合性モノマー含有量)をJIS法等
に従って測定した。
【0086】<硬化物物性評価用の試験片の作製>前記
レジンコンクリート用樹脂に55重量%メチルエチルケ
トンパーオキサイド1.0重量部を配合して均一に混合
して、厚さ4mmの板状硬化物が得られるように組んだ
型に流し込み、25℃で16時間放置して硬化後、12
0℃に2時間放置して後硬化させた。この硬化物からJ
ISの規格に従って切削加工して試験片を作製した。
【0087】<硬化物の物性> (1)体積収縮率 前記レジンコンクリート用液状樹脂とその硬化物の比重
測定をJIS法に従って行い、その数値から体積収縮率
を測定した。
【0088】[レジンコンクリートの一般物性評価] <レジンコンクリート成形品の作製方法>レジンコンク
リート用液状樹脂と硬化剤を混合ミキサーに入れて攪拌
混合し、引き続き炭酸カルシウム、7号珪砂、3号珪
砂、砕石の順に加えて混合した。この混合物を型に打設
し、バイブレーター上で1分間脱泡した後に、静置して
硬化させた。
【0089】(1)流動性 前記液状樹脂に充填材・骨材を組み合わせたレジンコン
クリート組成物をスランプコーン(上面直径4.5cm、
底面直径6.5cm、高さ7cm円錐台の形状)に詰めた
後、平滑なガラス板上にてスランプコーンを引き抜き、
3分間静置した状態でレジンコンクリートが流れて広が
った面積を、直交する2方向の長さから求め、その値を
流動性の評価に用いた。
【0090】(2)曲げ強度 前記液状樹脂に充填材・骨材を組み合わせたレジンコン
クリート組成物を、JIS A1184に規定された方
法にて6×6×24cmの直方体三連金型に打設し、同
規程に則って強度測定を行った。 (3)圧縮強度 前記液状樹脂に充填材・骨材を組み合わせたレジンコン
クリート組成物を、JIS A1182に規定された方
法にてφ5×10cmの円筒形金型に打設し、同規程に
則って強度測定を行った。
【0091】(4)線収縮率 前記液状樹脂に充填材・骨材を組み合わせたレジンコン
クリート組成物を、10×10×40cmの直方体金型
に打設し、型寸法に対する成形品の長さから線収縮率を
測定した。
【0092】<レジンコンクリートの模擬成形品での評
価> (1)クラックの有無 幅20cm×長さ80cm×厚さ4cmの平板状金型に
両端から2cmの底面部位に凸形状部分を作り、前記液
状樹脂に充填材・骨材を組み合わせたレジンコンクリー
ト組成物を打設、硬化させた際に、凸形状部分のクラッ
ク発生状態を確認した。 (2)反り 前記の平板状金型による成型品を水平で平滑な面の上に
置き、片側を押さえた際に、もう一端が浮き上がった高
さを測定した。 (3)外観 前記の平板状金型による成型品の外観を目視し、表面の
光沢、色斑を比較した。
【0093】[ライニング用樹脂の評価] <ライニング用樹脂の調整>合成して得た不飽和ポリエ
ステル樹脂2000重量部、ターシャリーブチルカテコ
ール0.30重量部、ジメチルアニリン1.00重量
部、6重量%ナフテン酸コバルト10.0重量部、融点
52から54℃のパラフィンワックス 2.0重量部を
混合溶解させ、さらに必要に応じてスチレンを追加し
て、樹脂粘度を2〜4dPa・sのライニング用樹脂を
調整した。
【0094】<低臭気性・低揮散性の評価> (1)ラジカル重合性モノマー(主にスチレン)の揮散
性 FRP積層作業時の作業性の評価として、ライニング用
液状樹脂のラジカル重合性モノマーの揮散性を測定し
た。直径5cmのブリキキャップに積層用変性樹脂10
重量部を計量し、23℃の無風下で時間を追って重量変
化を測定した。スチレン揮散量は、樹脂の減少量と樹脂
の空気面の表面積(ブリキキャップ内の樹脂の表面積)
から、単位表面積当たり・単位時間当たりの数値に換算
した。この揮散量が低い方が実際の作業時の揮散量も少
なくなり、低臭気化が可能になる。
【0095】<注型硬化物物性評価用の試験片の作製>
ライニング用樹脂500重量部に硬化剤(55重量%の
メチルエチルケトンパーオキサイド溶液)5.0重量部
を配合して均一に混合して、厚さ4mmの板状硬化物が
得られるように組んだ型に流し込み硬化させ、25℃で
7日間放置して硬化養生させた。この硬化物からJIS
の規格に従って切削加工して試験片を作製した。
【0096】<注型硬化物の物性> (1)引張り強度、引張り弾性率、引張り伸び率 前記試験片について、JIS法に従って引張り試験を行
い、引張り強度、引張り弾性率及び引張り破壊伸び率を
測定した。 (2)連続煮沸試験 前記試験片について、JIS法に従って100℃での連
続煮沸試験を行い、外観変化の観察を行い、ブリスター
が発生するまでの時間を測定した。
【0097】<FRP防水材の性能評価> (1)促進劣化試験 前記試験片について、JIS A 6021法及び「FR
P防水施工指針(案)・同解説」に従って、加熱処理
(80℃ オーブン 168時間)及び促進暴露処理
(250時間)、アルカリ処理(0.1%水酸化ナトリ
ウム・水酸化カルシウム飽和水溶液 23℃ 168時
間)、酸処理(2%硫酸水溶液 23℃ 168時間)
を施した後の試験片の引張り試験を実施し、引張り強
度、引張り伸び率を測定した。加熱処理・アルカリ処理
・酸処理については、2週間までの試験も実施した。
【0098】(2)密着性試験 大きさ30cm×30cm、厚さ5cmの乾燥したコン
クリート板(歩道版)の上表面の油分・レイタンス等を
除去し、その面に一液ウレタンプライマー{UM−50
P(昭和高分子(株)製)}30重量部を0.2kg/
2で塗布し、3時間放置して乾燥させた。引き続きそ
の上に、ライニング用樹脂50重量部に硬化剤(55重
量%のメチルエチルケトンパーオキサイド溶液)0.5
重量部を添加して混合し、コンクリート板の上に0.4
kg/m2で塗布し硬化させ、更にライニング用樹脂1
60重量部に硬化剤1.6重量部を添加して混合し、3
0cm×30cmの大きさに切った450g/m2のガ
ラス繊維マット(日東紡績(株)製:MC450−N)
を1枚使用して、樹脂を含浸させながらライニングして
硬化させた。
【0099】更に引き続きその上に、ライニング用樹脂
50重量部にグレーのトナー1.5重量部、硬化剤0.
5重量部を添加して混合して塗布して硬化させた。4時
間養生した後に、表面のパラフィンワックス層を研磨し
て除去し、アクリルウレタン塗料系のトップコート樹脂
(PCG 6M263:東京インキ(株)製 )48重
量部にその硬化剤(PCG 1M217:東京インキ
(株)製)6重量部を混合して塗布した。7日間の養生
後に、1辺が40mmの正方形の大きさにライニング層
に切り込みを入れて、表面を軽く研磨してから、ビニル
エステル樹脂(リポキシRT−833DA:昭和高分子
(株)製)にコバルト系促進剤・ジメチルアニリン・硬
化剤を順次混合したものを用いて、40mm×40mm
の大きさの鋼製治具を表面に接着させ固定した。24時
間後に建研式試験機(長野計機製作所(株)製:R−1
000)にて鋼製治具を引き剥がし接着強度及び破壊モ
ードを測定した。
【0100】<モルタルライニング層の性能評価> (1)強度試験及び耐薬品性試験 ライニング用樹脂500重量部に硬化剤(55重量%の
メチルエチルケトンパーオキサイド溶液)5.0重量部
を配合して均一に混合して、さらに炭酸カルシウム(日
東粉化工業(株)製:SS#30)280重量部、7号
珪砂700重量部、4号珪砂420重量部を均一混合
し、40cm×40cm×0.5cmの型に流し込み硬
化させた。25℃で7日間放置して硬化養生させた。こ
の硬化物からJISの規格に従って切削加工して試験片
を作製した。JIS K 6911の試験規格で曲げ試験
と圧縮試験を実施し、曲げ強度と圧縮強度を測定した。
60℃の0.1%及び1.0%水酸化ナトリウム水溶液
に浸して、耐薬品性試験を実施した。7日及び14日後
の外観変化・重量変化の測定を実施した。
【0101】(2)密着性試験 大きさ30cm×30cm、厚さ5cmのコンクリート
板の上表面の油分・レイタンス等を除去し、その上に一
液ウレタンプライマー{UM−50P(昭和高分子
(株)製)}30重量部を0.2kg/m2で塗布し、
3時間放置して乾燥させた。引き続きその上に、ライニ
ング用樹脂220重量部に硬化剤3.3重量部を配合し
て均一に混合して、さらに炭酸カルシウム125重量
部、7号珪砂310重量部、4号珪砂185重量部を均
一混合し、泡を抜きながらモルタルをライニングして硬
化させた。更に引き続きその上に、ライニング用樹脂5
0重量部にグレーのトナー1.5重量部、硬化剤0.5
重量部を添加して混合して塗布して硬化させた。室温で
7日間の養生した後に、FRP防水材と同様に建研式引
張試験機にて接着強度及び破壊モードを測定した。
【0102】(3)衝撃試験 上記、ライニング硬化物上に2mの高さから535gの
鋼球を落とし、ライニング層の剥離・クラックなどの有
無を確認した。
【0103】≪樹脂の合成≫ (合成例1)撹拌機、分溜コンデンサー、温度計、窒素
導入管を付した10リッターのフラスコに、ジシクロペ
ンタジエン1548重量部、水212重量部を仕込み、
窒素気流下で加熱撹拌しながら60℃から100℃で無
水マレイン酸1150重量部を発熱反応に注意しながら
4分割にして添加し反応させ、引き続き120℃から1
40℃で2時間反応させてジシクロペンタジエンマレー
ト及びジシクロペンタジエンフマレートを合成し、引き
続きベンジルアルコール952重量部、無水マレイン酸
1726重量部を仕込み、60℃から120℃で発熱に
注意しながら1時間エステル化反応させ、更にプロピレ
ングリコール1942重量部を仕込み、、150℃から
220℃で定法手順によりエステル化反応を行ない酸価
が25.7mgKOH/gなった時点で冷却し、不飽
和ポリエステル7000重量部を得た。このポリエステ
ルの分子量をGPCにて測定した結果、ポリスチレン換
算の数平均分子量が680、重量平均分子量が1410
であった。 次に、この不飽和ポリエステル7000重
量部にハイドロキノン1.0重量部を添加し、スチレン
3000重量部に溶解させて不飽和ポリエステル樹脂
(R−1)を調製した。この樹脂の粘度(25℃)は1
50mPa・sであった。
【0104】(合成例2)実施例1と同様の方法にて、
ジシクロペンタジエン1902重量部、水260重量部
を仕込み、窒素気流下で加熱撹拌しながら60℃から1
00℃で無水マレイン酸1414重量部を発熱反応に注
意しながら4分割にして添加し反応させ、引き続き12
0℃から140℃で2時間反応させてジシクロペンタジ
エンマレート及びジシクロペンタジエンフマレートを合
成し、更に、ベンジルアルコール624重量部、無水マ
レイン酸1414重量部を仕込み、60℃から120℃
で発熱に注意しながら1時間エステル化反応させ、更
に、プロピレングリコール1908重量部を仕込み、1
50℃から220℃で定法手順によりエステル化反応を
行ない酸価が23.7mgKOH/gなった時点で冷却
し、不飽和ポリエステル7000重量部を得た。このポ
リエステルの分子量をGPCにて測定した結果、ポリス
チレン換算の分子量は数平均分子量690が、重量平均
分子量1530がであった。次に、この不飽和ポリエス
テル7000重量部にハイドロキノン1.0重量部を添
加し、スチレン3000重量部に溶解させて、粘度(2
5℃)が220mPa・sの不飽和ポリエステル樹脂
(R−2)を調製した。
【0105】(合成例3)実施例1と同様の方法にて、
ジシクロペンタジエン1272重量部、水174重量部
を仕込み、窒素気流下で加熱撹拌しながら60℃から1
00℃で無水マレイン酸946重量部を発熱反応に注意
しながら4分割にして添加し反応させ、引き続き120
℃から140℃で2時間反応させてジシクロペンタジエ
ンマレート及びジシクロペンタジエンフマレートを合成
し、更に、ベンジルアルコール522重量部、無水マレ
イン酸630重量部を仕込み、60℃から120℃で発
熱に注意しながら1時間エステル化反応させ、更に、ネ
オペンチルグリコール920重量部、ビスフェノールA
のプロピレン付加物{アデカポリエーテルBPX−1
1:分子量355;旭電化(株)製}1426重量部を
仕込み、150℃から220℃で定法手順によりエステ
ル化反応を行ない酸価が26.2mgKOH/gなった
時点で冷却し、不飽和ポリエステル3500重量部を得
た。このポリエステルの分子量をGPCにて測定した結
果、ポリスチレン換算の分子量は数平均分子量965
が、重量平均分子量1780がであった。 次に、この
不飽和ポリエステル7000重量部にハイドロキノン
1.0重量部を添加し、スチレン3000重量部に溶解
させて、粘度(25℃)が370mPa・sの不飽和ポ
リエステル樹脂(R−3)を調製した。
【0106】(合成例4)合成例1と同様の方法にて、
トリシクロペンタジエン〔丸善石油化学(株)製:分子
量198〕3664重量部、水333重量部を仕込み、
窒素気流下で加熱撹拌しながら60℃から100℃で無
水マレイン酸1812重量部を発熱反応に注意しながら
4分割にして添加し反応させ、引き続き120℃から1
40℃で2時間反応させてトリシクロペンタジエンマレ
ートおよび/またはフマレートを合成し、更にベンジル
アルコール353重量部、無水マレイン酸320重量部
を仕込み、60℃から120℃で発熱に注意しながら1
時間エステル化反応させ、更に、プロピレングリコール
1023重量部を仕込み、150℃から220℃で定法
手順によりエステル化反応を行ない酸価 が19.0m
gKOH/gになった時点で冷却し、数平均分子量が6
40、重量平均分子量が970の不飽和ポリエステル7
000重量部を得た。次に、この不飽和ポリエステル7
000重量部にハイドロキノン1.0重量部を添加し、
スチレン3000重量部に溶解させて、粘度(25℃)
が360mPa・sの不飽和ポリエステル樹脂不飽和ポ
リエステル樹脂(R−4)を調製した。
【0107】(合成例5)撹拌機、分溜コンデンサー、
温度計、窒素導入管を付した5リッターのフラスコに、
ポリプロピレングリコール{アデカポリエーテルP−4
00:分子量400、旭電化(株)製}4958重量
部、イソフタール酸916重量部を仕込み、窒素気流下
で加熱撹拌しながら180℃から230℃でエステル化
反応をさせ、酸価 が4.6mgKOH/gなった時点
で冷却してイソフタール酸のエステル化物を得た。また
別途、ジシクロペンタジエン728重量部、水108重
量部を仕込み、無水マレイン酸540重量部を4分割で
発熱に注意しながら60℃から100℃仕込みマレイン
酸を合成し、更に120℃から140℃で2時間反応し
て、ジシクロペンタジエンマレート及びジシクロペンタ
ジエンフマレートを合成し、更にベンジルアルコール8
94重量部、無水マレイン酸810重量部を仕込み、1
00℃から150℃で1時間反応させ、更に先に合成し
たイソフタール酸のエステル化物を仕込み、150℃か
ら220℃で定法手順によりエステル化反応を行ない、
酸価 が24.9mgKOH/gなった時点で冷却し不
飽和ポリエステル8500重量部を得た。このポリエス
テルの分子量をGPCにて測定した結果、ポリスチレン
換算の分子量は数平均分子量が1210、重量平均分子
量が2990であった。 次に、この不飽和ポリエステ
ル8500重量部にハイドロキノン0.5重量部を添加
し、スチレン1500重量部に溶解させて、粘度(25
℃)は820mPa・sの不飽和ポリエステル樹脂(R
−5)を調製した。
【0108】(合成例6)実施例1と同様の方法にて、
ポリプロピレングリコール{アデカポリエーテルP−4
00:分子量400、旭電化(株)製}5062重量
部、イソフタール酸934重量部を仕込み、窒素気流下
で加熱撹拌しながら180℃から230℃でエステル化
反応をさせ、酸価 が5.5mgKOH/gなった時点
で冷却してイソフタール酸のエステル化物を得た。また
別途、ジシクロペンタジエン186重量部、水28重量
部を仕込み、無水マレイン酸138重量部を4分割で発
熱に注意しながら60℃から100℃仕込みマレイン酸
を合成し、更に120℃から140℃で2時間反応し
て、ジシクロペンタジエンマレート及びジシクロペンタ
ジエンフマレートを合成し、更にベンジルアルコール1
368重量部、無水マレイン酸1240重量部を仕込
み、100℃から150℃で1時間反応させ、更に先に
合成したイソフタール酸のエステル化物を仕込み、15
0℃から220℃で定法手順によりエステル化反応を行
ない、酸価 が28.3mgKOH/gなった時点で冷
却し不飽和ポリエステル8500重量部を得た。このポ
リエステルの分子量をGPCにて測定した結果、ポリス
チレン換算の分子量は数平均分子量が1180、重量平
均分子量が2840であった。次に、この不飽和ポリエ
ステル8500重量部にハイドロキノン0.5重量部を
添加し、スチレン1500重量部に溶解させて、粘度
(25℃)が380mPa・sの不飽和ポリエステル樹
脂(R−6)を調製した。
【0109】(合成例7)合成例1と同様の方法にて、
ベンジルアルコール1026重量部、2−アミノエタノ
ール580重量部を仕込み、窒素気流下で加熱撹拌しな
がら0℃から100℃で、テトラヒドロ無水フタル酸1
444重量部を発熱に注意しながら添加しアミド化反応
させ、引き続き120℃から170℃で脱水反応をして
イミド化させた。更に、無水マレイン酸2232重量部
を仕込み、80℃から120℃で1時間反応をして、引
き続きプロピレングリコール1560重量部、無水フタ
ル酸844重量部を仕込み、150℃から220℃で定
法手順によりエステル化反応を行ない酸価 が33.5
mgKOH/gなった時点で冷却し、不飽和ポリエステ
ル7000重量部を得た。このポリエステルの分子量を
GPCにて測定した結果、ポリスチレン換算の数平均分
子量が630、重量平均分子量が940であった。 次
に、この不飽和ポリエステル7000重量部にハイドロ
キノン1.0重量部を添加し、スチレン3000重量部
に溶解させて、粘度(25℃)は165mPa・sの不
飽和ポリエステル樹脂(R−7)を調製した。
【0110】(合成例8)合成例1と同様の方法にて、
ベンジルアルコール909重量部、2−アミノエタノー
ル513重量部を仕込み、窒素気流下で加熱撹拌しなが
ら0℃から100℃で、テトラヒドロ無水フタル酸12
79重量部を発熱に注意しながら添加しアミド化反応さ
せ、引き続き120℃から170℃で脱水反応をしてイ
ミド化させた。更に、無水マレイン酸1279重量部を
仕込み、80℃から120℃で1時間反応をして、引き
続きビスフェノールAのプロピレン付加物{アデカポリ
エーテルBPX−11:分子量355;旭電化(株)
製}3103重量部を仕込み、150℃から220℃で
定法手順によりエステル化反応を行ない酸価が30.1
mgKOH/gなった時点で冷却し、不飽和ポリエステ
ル7000重量部を得た。このポリエステルの分子量を
GPCにて測定した結果、ポリスチレン換算の分子量は
数平均分子量610が、重量平均分子量920がであっ
た。次に、この不飽和ポリエステル7000重量部にハ
イドロキノン1.0重量部を添加し、スチレン3000
重量部に溶解させて、粘度(25℃)が305mPa・
sの不飽和ポリエステル樹脂(R−8)を調製した。
【0111】(合成例9)合成例1と同様の方法にて、
ベンジルアルコール1416重量部、2−アミノエタノ
ール88重量部を仕込み、30℃から100℃にてヘキ
サヒドロ無水フタール酸{リカシッドHH:新日本理化
(株)製}224重量部を発熱に注意しながら添加して
アミド化反応させ、更に120℃から150℃にて脱水
反応してイミド化させた。更に、無水マレイン酸142
6重量部を仕込み、60℃から120℃で1時間反応を
して、引き続きビスフェノールAのプロピレン付加物
{アデカポリエーテルBPX−55:分子量773.
8、旭電化(株)製}5630重量を仕込み、150℃
から220℃で定法手順によりエステル化反応を行ない
酸価が28.1mgKOH/gなった時点で冷却し、数
平均分子量が870、重量平均分子量が2280の不飽
和ポリエステル8500重量部を得た。次に、この不飽
和ポリエステル8500重量部にハイドロキノン0.5
重量部を添加し、スチレン1500重量部に溶解させ
て、粘度(25℃)が670mPa・sの不飽和ポリエ
ステル樹脂(R−9)を調製した。
【0112】(合成例10)合成例1と同様の方法に
て、ベンジルアルコール742重量部、2−アミノエタ
ノール418重量部を仕込み、30℃から100℃にて
ヘキサヒドロ無水フタール酸{リカシッドHH:新日本理
化(株)製}1058重量部を発熱に注意しながら添加
してアミド化反応させ、更に120℃から150℃にて
脱水反応してイミド化させた。更に、無水マレイン酸1
344重量部を仕込み、60℃から120℃で1時間反
応をして、引き続きビスフェノールAのプロピレン付加
物{アデカポリエーテルBPX−55:分子量773.
8、旭電化(株)製}5306重量を仕込み、、150
℃から220℃で定法手順によりエステル化反応を行な
い酸価 が15.1mgKOH/gなった時点で冷却
し、数平均分子量が960、重量平均分子量が2460
の不飽和ポリエステル8500重量部を得た。次に、こ
の不飽和ポリエステル8500重量部にハイドロキノン
0.5重量部を添加し、スチレン1500重量部に溶解
させて、粘度(25℃)が890mPa・sの不飽和ポ
リエステル樹脂(R−10)を調製した。
【0113】(合成例11)合成例1と同様の方法に
て、2−アミノエタノール392重量部を仕込み、窒素
気流下で加熱撹拌しながら0℃から100℃で、テトラ
ヒドロ無水フタル酸974重量部を発熱に注意しながら
添加しアミド化反応させ、引き続き120℃から170
℃で脱水反応をしてイミド化させた。さらに無水マレイ
ン酸628重量部を仕込み、60℃から120℃で1時
間反応をして、更に、ビスフェノールAのプロピレン付
加物{アデカポリエーテルBPX−11:分子量35
5;旭電化(株)製}2364重量部、ジシクロペンタ
ジエンマレート1590重量部を仕込み、150℃から
220℃で定法手順によりエステル化反応を行ない酸価
が31.0mgKOH/gなった時点で冷却し、不飽和
ポリエステル7000重量部を得た。このポリエステル
の分子量をGPCにて測定した結果、ポリスチレン換算
の数平均分子量が770、重量平均分子量が1310で
あった。 次に、この不飽和ポリエステル7000重量
部にハイドロキノン1.0重量部を添加し、スチレン3
000重量部に溶解させて、粘度(25℃)が410m
Pa・sの不飽和ポリエステル樹脂(R−11)を調製
した。
【0114】(合成例12)合成例1と同様の方法に
て、2−アミノエタノール580重量部を仕込み、窒素
気流下で加熱撹拌しながら0℃から100℃で、テトラ
ヒドロ無水フタル酸1446重量部を発熱に注意しなが
ら添加しアミド化反応させ、引き続き120℃から17
0℃で脱水反応をしてイミド化させた。さらに無水マレ
イン酸932重量部を仕込み、60℃から120℃で1
時間反応をして、更に、プロピレングリコール796重
量部、ジシクロペンタジエンマレート2358重量部を
仕込み、150℃から220℃で定法手順によりエステ
ル化反応を行ない酸価が31.2mgKOH/gなった
時点で冷却し、不飽和ポリエステル7000重量部を得
た。このポリエステルの分子量をGPCにて測定した結
果、ポリスチレン換算の数平均分子量が640、重量平
均分子量が1080であった。 次に、この不飽和ポリ
エステル7000重量部にハイドロキノン1.0重量部
を添加し、スチレン3000重量部に溶解させて、粘度
(25℃)が230mPa・sの不飽和ポリエステル樹
脂(R−12)を調製した。
【0115】(合成例13)合成例1と同様の方法に
て、2−アミノエタノール406重量部を仕込み、30
℃から100℃にてヘキサヒドロ無水フタール酸{リカ
シッドHH:新日本理化(株)製}1022重量部を発熱
に注意しながら添加してアミド化反応させ、更に120
℃から150℃にて脱水反応してイミド化させた。更
に、無水マレイン酸650重量部を仕込み、100℃か
ら150℃で1時間反応させ、次いでジシクロペンタジ
エンマレート1726重量部、ビスフェノールAのプロ
ピレン付加物{アデカポリエーテルBPX−55:分子
量773.8、旭電化(株)製}5134重量を仕込
み、150℃から220℃で定法手順によりエステル化
反応を行ない酸価 が17.2mgKOH/gなった時
点で冷却し、数平均分子量が880、重量平均分子量が
1840の不飽和ポリエステル8500重量部を得た。
次に、この不飽和ポリエステル8500重量部にハイド
ロキノン0.5重量部を添加し、スチレン1500重量
部に溶解させて、粘度(25℃)が920mPa・sの
不飽和ポリエステル樹脂(R−13)を調製した。
【0116】(比較合成例1)合成例1と同様の方法に
て、ジシクロペンタジエン3484重量部、水475重
量部を仕込み、窒素気流下で加熱撹拌しながら60℃か
ら100℃で無水マレイン酸2464重量部を発熱反応
に注意しながら4分割にして添加し反応させ、引き続き
120℃から140℃で2時間反応させてジシクロペン
タジエンマレート及びジシクロペンタジエンフマレート
を合成し、更に、プロピレングリコール1052重量部
を仕込み、150℃から220℃で定法手順によりエス
テル化反応を行ない酸価 が26.4mgKOH/gな
った時点で冷却し、数平均分子量が530、重量平均分
子量が1280の不飽和ポリエステル7000重量部を
得た。次に、この不飽和ポリエステル7000重量部に
ハイドロキノン0.50重量部を添加し、スチレン30
00重量部に溶解させて、粘度(25℃)が190mP
a・sの不飽和ポリエステル樹脂(UP−1)を調製し
た。
【0117】(比較合成例2)合成例1と同様に一段反
応法にて、プロピレングリコール2944重量部、無水
フタル酸3274重量部、無水マレイン酸1446重量
部を仕込み、エステル化反応を行ない、酸価38.5m
gKOH/g、数平均分子量が1810、重量平均分子
量が3200の不飽和ポリエステル7000重量部を得
た。この不飽和ポリエステル7000重量部にハイドロ
キノン1.0重量部を添加し、スチレン3000重量部
に溶解させて、粘度(25℃)が1420mPa・sの
不飽和ポリエステル樹脂(UP−2)を調製した。
【0118】(比較合成例3)合成例1と同様に一段反
応法にて、プロピレングリコール3636重量部、無水
フタル酸1572重量部、無水マレイン酸2430重量
部を仕込み、エステル化反応を行ない、酸価32.5m
gKOH/g、数平均分子量が990、重量平均分子量
が1610の不飽和ポリエステル7000重量部を得
た。この不飽和ポリエステル7000重量部にハイドロ
キノン1.0重量部を添加し、スチレン3000重量部
に溶解させて、粘度(25℃)が350mPa・sの不
飽和ポリエステル樹脂(UP−3)を調製した。
【0119】(比較合成例4)合成例1と同様にして、
2−エチルヘキサノール2076重量部を仕込み、60
℃から100℃で無水マレイン酸1562重量部を発熱
反応に注意しながら添加し反応させ、引き続き120℃
で1時間反応させて、更にプロピレングリコール189
2重量部、無水フタル酸1416重量部、無水マレイン
酸626重量部を仕込み、エステル化反応を行ない、酸
価31.6mgKOH/g、数平均分子量が875、重
量平均分子量が1670の不飽和ポリエステル7000
重量部を得た。この不飽和ポリエステル7000重量部
にハイドロキノン1.0重量部を添加し、スチレン30
00重量部に溶解させて、粘度(25℃)が80mPa
・sの不飽和ポリエステル樹脂(UP−4)を調製し
た。
【0120】(比較合成例5)合成例1と同様にして、
ベンジルアルコール1802重量部を仕込み、窒素気流
下で加熱撹拌しながら60℃から100℃で、無水マレ
イン酸1632重量部を発熱反応に注意しながら添加し
反応させ、引き続き120℃で1時間反応させて、更
に、プロピレングリコール2028重量部、無水マレイ
ン酸656重量部と無水フタル酸1480重量部を仕込
み、150℃から220℃でエステル化反応を行ない酸
価 が31.0mgKOH/g、数平均分子量が73
0、重量平均分子量が1430の不飽和ポリエステル7
000重量部を得た。 次に、この不飽和ポリエステル
7000重量部にハイドロキノン1.0重量部を添加
し、スチレン3000重量部に溶解させて、粘度(25
℃)が105mPa・sの不飽和ポリエステル樹脂(U
P−5)を調製した。
【0121】(比較合成例6)合成例1と同様にして、
ジプロピレングリコール3428重量部、イソフタル酸
3396重量部を仕込み反応して、酸価が4.4mgK
OH/gで冷却し、引き続き無水マレイン酸702重量
部を仕込み、同様にエステル化反応を行ない、酸価2
4.4mgKOH/g、数平均分子量が2110、重量
平均分子量が7200の不飽和ポリエステル6500重
量部を得た。この不飽和ポリエステル6500重量部に
ハイドロキノン1.0重量部を添加し、スチレン350
0重量部に溶解させて、粘度(25℃)が590mPa
・sの不飽和ポリエステル樹脂(UP−6)を調製し
た。
【0122】(比較合成例7)合成例1と同様にて、ジ
プロピレングリコール1868重量部、ジエチレングリ
コール1492重量部、イソフタル酸2544重量部を
仕込み反応して、酸価が3.5mgKOH/gで冷却
し、引き続きフマール酸970部、アジピン酸610部
を仕込み、エステル化反応を行ない、酸価27.6mg
KOH/g、数平均分子量が2860、重量平均分子量
が8400の不飽和ポリエステル7000重量部を得
た。この不飽和ポリエステル7000重量部にハイドロ
キノン1.0重量部を添加し、スチレン3000重量部
に溶解させて、粘度(25℃)が740mPa・sの不
飽和ポリエステル樹脂(UP−7)を調製した。
【0123】(比較合成例8)合成例1と同様にて、ポ
リプロピレングリコール{アデカポリエーテルP−40
0:分子量400、旭電化(株)製}2616重量部、
ジプロピレングリコール1754重量部、イソフタル酸
1086重量部を仕込み、150℃から230℃でエス
テル化反応をさせ、酸価 が3mgKOH/g以下なっ
た時点で、更に、オクタノール1704重量部、フマー
ル酸2280部を仕込み、エステル化反応を行ない、酸
価29.5mgKOH/g、数平均分子量が1020、
重量平均分子量が2310の不飽和ポリエステル850
0重量部を得た。この不飽和ポリエステル1500重量
部にハイドロキノン0.5重量部を添加し、スチレン1
500重量部に溶解させて、粘度(25℃)が490m
Pa・sの不飽和ポリエステル樹脂(UP−8)を調製
した。
【0124】(比較例9)合成例1と同様の方法にて、
ベンジルアルコール1208重量部、フマール酸186
8重量部を仕込み、150℃から190℃で3時間エス
テル化反応をさせ、更に、ポリエチレングリコール{ト
ーホーポリエチレングリコール#400:分子量40
0、東邦化学工業(株)製}4470重量部、ジプロピ
レングリコール750重量部、イソフタル酸928重量
部を仕込み、150℃から220℃で定法手順によりエ
ステル化反応を行ない酸価 が28.7mgKOH/g
なった時点で冷却し、数平均分子量が890、重量平均
分子量が1930の不飽和ポリエステル8500重量部
を得た。次に、この不飽和ポリエステル8500重量部
にハイドロキノン0.5重量部を添加し、スチレン15
00重量部に溶解させて、粘度(25℃)が430mP
a・sの不飽和ポリエステル樹脂(UP−9)を調製し
た。
【0125】(比較例10)合成例1と同様の方法に
て、ジシクロペンタジエン2608重量部、水356重
量部を仕込み、無水マレイン酸1938重量部を4分割
で発熱に注意しながら60℃から100℃でマレイン酸
を合成し、更に120℃から140℃で2時間反応し
て、ジシクロペンタジエンマレート及びジシクロペンタ
ジエンフマレートを合成し、更にポリプロピレングリコ
ール{アデカポリエーテルP−400:分子量400、
旭電化(株)製}3952重量部を仕込み、150℃か
ら220℃で定法手順によりエステル化反応を行ない、
酸価 が24.9mgKOH/gなった時点で冷却し、
ポリスチレン換算の数平均分子量が750、重量平均分
子量が1790の不飽和ポリエステル8500重量部を
得た。 次に、この不飽和ポリエステル8500重量部
にハイドロキノン0.5重量部を添加し、スチレン15
00重量部に溶解させて、粘度(25℃)は240mP
a・sの不飽和ポリエステル樹脂(UP−10)を調製
した。
【0126】≪樹脂の合成結果≫合成例及び比較合成例
で得られた樹脂の結果を表−1に示す。
【0127】
【表1】
【0128】(実施例1〜8および比較例1〜5)合成
した樹脂を使用して、積層用樹脂を変性して、FRP成
形用樹脂の評価を行った。これら配合結果と評価結果を
表2及び表3に示す。
【0129】
【表2】
【0130】
【表3】
【0131】表面平滑性の写像性の数値は、数値が高い
方が優れる結果であり、さらに経時変化による低下が少
ない方が更に優れた外観であることを示す。脱型1時間
後、5日後、さらに50℃/5時間後と時間が経つに連れて
数値の低下が少なく、高い数値である方が優れた表面性
であることを示す。
【0132】
【表4】
【0133】(実施例14〜18および比較例6〜8)
合成した樹脂とポリスチレン系低収縮剤{M−5585
昭和高分子(株)製固形分含有量30%のスチレン溶
液}、シラン化合物(シランカップリング剤){トリメ
トキシγ−メタクリロキシプロピルシラン:信越化学
(株)製 KBM−503}を使用して、表−3の配合
でレジンコンクリート用樹脂を変性して、レジンコンク
リート用樹脂の評価を行った。これら配合結果と評価結
果を表4に示す。
【0134】
【表5】 配合比の数字は重量比率を表す。硬化剤は、55%メチ
ルエチルケトンパーオキサイド{日本油脂(株)製:パ
ーメックN}を使用した。
【0135】
【表6】
【0136】(実施例19〜23および比較例9〜1
3)合成した樹脂を使用してライニング用樹脂を変性し
て、ライニング用樹脂およびFRP防水材、モルタルラ
イニング材の評価を行った。これら配合結果と評価結果
を表7、表8、表10、表11、表13、表14に示
す。
【0137】
【表7】
【0138】
【表8】
【0139】
【表9】
【0140】
【表10】
【0141】
【表11】 強度:引張り強度 伸び率:引張り破壊伸び率 結
果は、促進劣化試験前の値に対する保持率にて評価し
た。
【0142】
【表12】
【0143】
【表13】 耐薬品性の数字は60℃アルカリ水溶液に浸した後の重
量変化率の値を示す。(単位:%)
【0144】
【表14】 耐薬品性の数字は60℃アルカリ水溶液に浸した後の重
量変化率の値を示す。(単位:%)
【0145】
【表15】
【0146】
【発明の効果】本発明は、不飽和ポリエステル樹脂に使
用する不飽和ポリエステルとして、分子末端基が、酸イ
ミドアルコール残基、フェニル基を一つ以上有するアル
キルアルコール残基およびジシクロペンタジエニルおよ
び/またはオリゴシクロペンタジエニル残基からなる群
の内、少なくとも2つの残基を含有する不飽和ポリエス
テル及びその製造方法を開発し、これを不飽和ポリエス
テル樹脂として使用することを含む発明に関するもので
ある。本発明によれば、FRP成形作業およびレジンコ
ンクリート成形作業、FRP防水及びレジンモルタルラ
イニングにおける現場でのライニング作業時のラジカル
重合性モノマーの含有量を削減できることから、作業環
境改善及び臭気の低減の効果が得られ、さらに柔軟性に
優れ、且つ耐久性(加熱処理、促進暴露処理、アルカリ
処理、酸処理、耐水性)に優れる硬化物を与えることが
できる。不飽和ポリエステル樹脂組成物に用いられる不
飽和ポリエステル、その製造方法及び上記特性を有する
不飽和ポリエステル樹脂組成物を提供することができ、
さらに該不飽和ポリエステル樹脂を用いて得られる、柔
軟性に優れ、且つ耐久性に優れるFRP防水材及びモル
タルライニング硬化物およびその作製方法を提供するも
のである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−49849(JP,A) 特開 昭57−36112(JP,A) 特開 昭52−3686(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08F 283/01 C08G 63/00 - 63/91 C08L 67/06 - 67/07

Claims (17)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 分子末端基が、酸イミドアルコール残
    基、フェニル基を一つ以上有するアルキルアルコール残
    基およびジシクロペンタジエニルおよび/またはオリゴ
    シクロペンタジエニル残基からなる群の内、少なくとも
    2つの残基を含有することを特徴とする不飽和ポリエス
    テル。
  2. 【請求項2】 酸イミドアルコール残基、フェニル基を
    一つ以上有するアルキルアルコール残基およびジシクロ
    ペンタジエニルおよび/またはオリゴシクロペンタジエ
    ニル残基からなる群の内、少なくとも2つの残基を含有
    し、最も多い残基が分子末端基の90モル%以下である
    請求項1に記載の不飽和ポリエステル。
  3. 【請求項3】 分子末端基として、少なくとも(a)酸
    イミドアルコール残基、フェニル基を一つ以上有するア
    ルキルアルコール残基を含有する不飽和ポリエステル、
    (b)酸イミドアルコール残基、ジシクロペンタジエニ
    ルおよび/またはオリゴシクロペンタジエニル残基を含
    有する不飽和ポリエステル、または(c)フェニル基を
    一つ以上有するアルキルアルコール残基、ジシクロペン
    タジエニルおよび/またはオリゴシクロペンタジエニル
    残基の2つの残基を含有する不飽和ポリエステルにおい
    て、これらの残基が分子末端のカルボキシル基とエステ
    ル結合している請求項1または2に記載の不飽和ポリエ
    ステル。
  4. 【請求項4】 主として、分子鎖の中央部分が、ポリプ
    ロピレングリコールおよび/またはビスフェノールA、
    ビスフェノールAD、ビスフェノールFおよびビスフェ
    ノールSからなる群のプロピレンオキサイド付加物の中
    から選ばれた少なくとも一種の多価アルコール残基また
    は前記多価アルコール残基と多価カルボン酸残基とから
    なるポリエステル鎖であり、該分子の末端基として酸イ
    ミドアルコール残基、フェニル基を一つ以上有するアル
    キルアルコール残基およびジシクロペンタジエニルおよ
    び/またはオリゴシクロペンタジエニル残基らなる群の
    内少なくとも2つの残基を結合した、ポリスチレン換算
    の数平均分子量が600〜3000、重量平均分子量が
    800〜5000の請求項1ないし3のいずれか1項に
    記載の不飽和ポリエステル。
  5. 【請求項5】 多価アルコール成分が、分子量が190
    〜2000のポリプロピレングリコールおよび/または
    分子量が650〜2000のビスフェノールA、ビスフ
    ェノールAD、ビスフェノールFおよびビスフェノール
    Sからなるビスフェノール類のプロピレンオキサイド付
    加物からなる群から選ばれた少なくとも1種である請求
    項1ないし4のいずれか1項に記載の軟質不飽和ポリエ
    ステル。
  6. 【請求項6】 不飽和ポリエステル(UPE)の末端に
    占める不飽和多価カルボン酸モノエステル残基[不飽和
    ジカルボン酸の一方のカルボキシル基と酸イミドアルコ
    ール残基、フェニル基を一つ以上有するアルキルアルコ
    ール残基およびジシクロペンタジエニルおよび/または
    オリゴシクロペンタジエニル残基の内の少なくとも2つ
    がハーフエステル結合しているモノエステルモノカルボ
    ン酸残基](MMC残基)の占有率(FF)、 FF=[(MMC残基モル数)/(UPEモル数×
    2)]×100 (ただし、MMC残基モル数=モノエステルモノカルボ
    ン酸のモル数であり、UPEモル数=UPE総重量/数
    平均分子量で計算された数値である。)より求めた不飽
    和ポリエステル末端に占める不飽和多価カルボン酸モノ
    エステル残基の占有率が60%以上である請求項1に記
    載の不飽和ポリエステル。
  7. 【請求項7】 (A)酸イミドアルコール成分、フェニ
    ル基を一つ以上有するアルキルアルコール成分およびジ
    シクロペンタジエニルおよび/またはオリゴシクロペン
    タジエニル残基含有成分からなる群の内少なくとも2つ
    のモノアルコール成分、(B)多価アルコール成分と、
    (C)不飽和多価カルボン酸成分またはこれとともに
    (D)飽和多価カルボン酸成分を反応させることを特徴
    とする不飽和ポリエステルの製造方法。
  8. 【請求項8】 不飽和ジカルボン酸と酸イミドアルコー
    ル成分、フェニル基を一つ以上有するアルキルアルコー
    ル成分およびジシクロペンタジエニルおよび/またはオ
    リゴシクロペンタジエニル残基含有成分からなる群の内
    少なくとも2つのモノアルコール成分を反応させたモノ
    エステルモノカルボン酸混合物を使用する請求項7に記
    載の不飽和ポリエステルの製造方法。
  9. 【請求項9】 (A)酸イミドアルコール成分、フェニ
    ル基を一つ以上有するアルキルアルコール成分およびジ
    シクロペンタジエニルおよび/またはオリゴシクロペン
    タジエニル残基含有成分からなる群の内少なくとも2つ
    のモノアルコール成分、と(B)ポリプロピレングリコ
    ール、ビスフェノールA、ビスフェノールAD、ビスフ
    ェノールFおよびビスフェノールSからなる群のプロピ
    レンオキサイド付加物の中から選ばれた少なくとも一種
    を、多価アルコール成分100重量部中に50重量部以
    上含有する多価アルコール成分と、(C)不飽和多価カ
    ルボン酸及びその反応性誘導体の中から選ばれた少なく
    とも一種である不飽和カルボン酸成分とをエステル化反
    応させるか、またはこれらと同時に、(D)飽和多価カ
    ルボン酸、芳香族多価カルボン酸及びその反応性誘導体
    の中から選ばれる少なくとも一種である飽和多価カルボ
    ン酸成分、とをエステル化反応を行って、末端基に酸イ
    ミドアルコール残基、フェニル基を一つ以上有するアル
    キルアルコール残基およびジシクロペンタジエニルおよ
    び/またはオリゴシクロペンタジエニル残基らなる群の
    内少なくとも2つの残基を結合した、ポリスチレン換算
    の数平均分子量が600〜3000、重量平均分子量が
    800〜5000のポリエステルを製造することを特徴
    とする軟質不飽和ポリエステルの製造方法。
  10. 【請求項10】 (C)不飽和多価カルボン酸と(D)
    飽和多価カルボン酸の比率を、(D)/(C)=0〜
    4.00の割合とする請求項7〜9のいずれか1項に記
    載の軟質不飽和ポリエステルの製造方法。
  11. 【請求項11】 請求項1〜6のいずれか1項に記載の
    不飽和ポリエステル100重量部と、共重合可能なラジ
    カル重合性モノマー5〜55重量部とからなる不飽和ポ
    リエステル樹脂。
  12. 【請求項12】 請求項11に記載の不飽和ポリエス
    テル樹脂100重量部に、繊維強化材を15〜80重量
    部を配合したFRP防水材。
  13. 【請求項13】 前処理した下地に対し、請求項12
    に記載のFRP防水材を塗布し硬化させることを特徴と
    するFRP防水材の施工方法。
  14. 【請求項14】 請求項11に記載の不飽和ポリエス
    テル樹脂に充填材及び/または骨材を樹脂100重量部
    に対して100〜500重量部配合したレジンモルタル
    ライニング材。
  15. 【請求項15】 前処理した下地に対し、請求項14
    に記載のレジンモルタルライニング材を塗布し硬化させ
    ることを特徴とするレジンモルタルライニング硬化物の
    施工方法。
  16. 【請求項16】 請求項11に記載の不飽和ポリエステ
    ル樹脂100重量部に対し、充填材・骨材300〜13
    00重量部を配合したレジンコンクリート用組成物。
  17. 【請求項17】 請求項11に記載の不飽和ポリエステ
    ル樹脂100重量部に対し、硬化剤及び充填材・骨材3
    00〜1300重量部を配合し、硬化させて得たレジン
    コンクリート成形品。
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