JP3795538B2 - 熱硬化性樹脂組成物およびその用途 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は新規にして有用なる熱硬化性樹脂組成物ならびにその用途に関する。さらに詳細には、本発明は、不飽和ポリエステルと、アクリレートオリゴマーと、飽和ポリエステルと、酢酸ビニル重合体と、ビニル重合性単量体とから成る、主として、繊維強化型熱硬化性プラスチック(以下、FRPと略記する。)の成形法の一つであるレジントランスファーモールディング法(以下、RTM法と略記するが、R/I成形法とも言う。)に用いられる、とりわけ、低収縮性ならびに耐煮沸性などに優れた熱硬化性樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】
RTM成形法は、低温で、かつ、低圧での成形が可能である処から、型代およびプレス代などの、いわゆる設備投資を小さくすることが出来るという特徴がある。こうした特徴を活かして、最近では、成形品面の平滑性が優れる低収縮型樹脂によるRTM成形法によって、自動車の外板部品が成形されている。
【0003】
一方、FRP需要量の最も多い住設分野においても、多様化する最近のニーズに対応するために、たとえば、高級化の観点から、成形品表面の美麗なる浴槽が求められている。
【0004】
しかし、従来の低収縮型RTM成形用樹脂を用いて浴槽を成形した場合には、成形品の表面こそ美麗ではあるものの、耐煮沸性が劣っているために、使用中に、表面が劣化して、凹凸やクラックなどが発生するという問題があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、これらの諸要求を満たすためには、低・中温で硬化し、しかも、低収縮性に優れ、加えて、硬化物の耐煮沸性にも優れた熱硬化性樹脂組成物が要求される。
【0006】
一般に、ビニル重合性単量体を、架橋剤として用いる熱硬化性樹脂は、硬化時の体積収縮率が5〜12%と大きい処から、強度低下、クラックまたは反りなどの問題を惹起したり、あるいは、成形品表面にガラス繊維の浮き出しが生じ、ひいては、表面平滑性に優れる成形品が得られなくなるという問題などをも惹起したりする。
【0007】
こうした諸々の問題を低減化せしめる方法としては、熱硬化性樹脂に、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニルまたは飽和ポリエステルなどの、各種の熱可塑性重合体を配合するという方法が、一般的に行なわれている。
【0008】
かかる熱可塑性重合体が、RTM成形法の条件である100℃以下の低・中温で、低収縮化剤として充分に作用するものであり、しかも、熱硬化性樹脂と一液化可能なる低収縮化剤として、比較的低分子量のポリ酢酸ビニルまたは脂肪族系飽和ポリエステルが主体となっている。
【0009】
ところが、当該低収縮化剤としてポリ酢酸ビニルを用いて、RTM成形により得られる浴槽は、煮沸後の成形品表面の平滑性が劣化する、いわゆる、たとえば、フクレやガラス繊維の浮き出しなどの現象が発生して、充分なる耐煮沸性を有しては居ないという問題があるし、一方、当該低収縮化剤として飽和ポリエステルを用いる場合には、100℃以下の低・中温では、成形品の肉厚や型の温度分布に影響され易くて、均一なる低収縮効果が得られ難く、ひいては、成形物の表面平滑性が劣るといった問題があった。
【0010】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、この種のFRP成形法、就中、低収縮型RTM法ないしはR/I成形法に用いられる、とりわけ、表面平滑性ならびに耐煮沸性などに優れる、極めて実用性の高い熱硬化性樹脂組成物を提供することであり、併せて、こうした熱硬化性樹脂組成物の用途をも提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者らは、上述した如き発明が解決しようとする課題に照準を合わせて、低・中温においてRTM成形が可能であるし、しかも、得られる成形物の表面平滑性にも優れるし、加えて、耐煮沸性などにも優れる熱硬化性樹脂組成物を求めて、鋭意、検討を重ねた結果、ここに、固形分中α,β−不飽和脂肪族二塩基酸を20〜70重量%含有する不飽和ポリエステル(A)、エポキシ化合物と、α,β−不飽和一塩基酸との開環付加反応によって得られるエポキシアクリレートである一分子中に少なくとも2個の(メタ)アクリロイル基を有するアクリレートオリゴマー(B)、イソフタル酸および/またはテレフタル酸を30〜80重量%含む酸成分と、グリコール成分との縮合反応によって得られる芳香族飽和ポリエステル(C)、平均重合度400〜1,500を有する酢酸ビニル重合体(D)、およびスチレンからなるビニル重合性単量体(E)を含有し、〔(A)+(B)〕:〔(C)+(D)〕なる割合が、90:10〜50:50(重量部)なる範囲内であることを特徴とする、レジントランスファーモールディング用熱硬化性樹脂組成物により、成形品の表面平滑性にも優れ、しかも、充分なる耐煮沸性をも有する、極めて有用なる熱硬化性樹脂組成物を見い出すに及んで、本発明を完成させるに到った。
【0012】
【発明の構成】
すなわち、本発明は、固形分中α,β−不飽和脂肪族二塩基酸を20〜70重量%含有する不飽和ポリエステル(A)、エポキシ化合物と、α,β−不飽和一塩基酸との開環付加反応によって得られるエポキシアクリレートである一分子中に少なくとも2個の(メタ)アクリロイル基を有するアクリレートオリゴマー(B)、イソフタル酸および/またはテレフタル酸を30〜80重量%含む酸成分と、グリコール成分との縮合反応によって得られる芳香族飽和ポリエステル(C)、平均重合度400〜1,500を有する酢酸ビニル重合体(D)、およびスチレンからなるビニル重合性単量体(E)を含有し、〔(A)+(B)〕:〔(C)+(D)〕なる割合が、90:10〜50:50(重量部)なる範囲内であることを、必須の成分として含んで成る、極めて実用性の高い熱硬化性樹脂組成物を提供しようとするものであり、併せて、かかる熱硬化性樹脂組成物の用途をも提供しようとするものである。
【0013】
ここにおいて、本発明の(B)成分たる、上記した一分子中に少なくとも2個の(メタ)アクリロイル基を有するアクリレートオリゴマーとは、平均重合度ないしは平均繰り返し単位数が1〜5で、かつ、数平均分子量が約400〜3,000なる範囲内のものを指称する。
【0014】
本発明の熱硬化性樹脂組成物中に存在する、前記不飽和ポリエステル(A)とは、不飽和二塩基酸の含有量が、20〜70重量%なる範囲のものであり、必要により、さらに、飽和多塩基酸をも含む酸成分と、多価アルコール成分とを、当量比が1対1となるように、反応せしめて得られるものを指称するものである。
【0015】
不飽和二塩基酸の含有率が70重量%を超えて余りに多くなる場合には、実質上、当該不飽和ポリエステルの調製が出来なくなるし、一方、20重量%よりも少ない場合には、どうしても、低収縮性が劣るようになるので、いずれの場合も好ましくない。
【0016】
当該不飽和ポリエステル(A)を構成する、必須の酸成分たる不飽和二塩基酸としては、公知慣用のものが、いずれも、使用し得るが、それらのうちでも特に代表的なもののみを例示するにとどめれば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メタコン酸または塩素化マレイン酸の如き、各種のα,β−不飽和二塩基酸、あるいは、その無水物などであるが、就中、フマル酸の使用が望ましい。
【0017】
また、必要に応じて併用し得る飽和多塩基酸成分としては、公知慣用のものが、いずれも、使用し得るが、それらのうちでも特に代表的なもののみを例示するにとどめれば、フタル酸、無水フタル酸、テトラハイドロ無水フタル酸、シス−3−メチル−4−シクロヘキセン−シス,シス−1,2−ジカルボン酸無水物、イソフタル酸、テレフタル酸、ジメチルテレフタル酸、モノクロルフタル酸、ジクロルフタル酸、トリクロルフタル酸、ヘット酸、テトラブロムフタル酸、セバチン酸、コハク酸、アジピン酸、グルタル酸、ピメリン酸、トリメリット酸またはピロメリット酸の如き、各種の飽和酸、あるいは、それらの無水物ないしはエステル物などである。
【0018】
当該不飽和ポリエステル(A)のアルコール成分としては、公知慣用のものが、いずれも、使用し得るが、それらのうちでも特に代表的なもののみを例示するにとどめれば、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、ポ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、ポリプロピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、2,3−ブチレングリコール、1,4−ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ヘキシレングリコール、オクチルグリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール、ハイドロキノンのエチレンオキサイド−ないしはプロピレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのエチレンオキサイド(EO)−ないしはプロピレンオキサイド(PO)付加物、水添ビスフェノールAまたはトリシクロデカンジメチロールの如き、各種の多価アルコール類などであるが、就中、プロピレングリコールの使用が望ましい。
【0019】
次いで、前記した一分子中に少なくとも2個の(メタ)アクリロイル基を有するアクリルオリゴマー(B)とは、(メタ)アクリル酸、ヒドロキシ(メタ)アクリレート、またはグリシジル(メタ)アクリレートから、分子主鎖および/または側鎖の末端に導入された、次式
【0020】
【化1】
【0021】
[ただし、式中のRは、水素原子またはメチル基を表わすものとする。]
で示される(メタ)アクリロイル基を有するものであって、たとえば、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレートまたはウレタンアクリレートなどを指称するものであり、特に好ましくは、エポキシアクリレートが挙げられる。
【0022】
ここにおいて、エポキシアクリレートとは、エポキシ化合物中のエポキシ基と、α,β−不飽和一塩基酸中のカルボキシル基とを、当量比が1対1となるように、反応せしめて得られるものである。
【0023】
上述のエポキシ化合物として特に代表的なもののみを挙げれば、多価フェノール類と、(メチル)エピクロルヒドリンとの縮合物などであるが、その多価フェノール類として特に代表的なもののみを挙げれるにとどめれば、ビスフェノールA、2,2’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン(通称=ビスフェノールF)、ハロゲン化ビスフェノールA類、レゾルシノール、テトラヒドロキシフェニルエタン、フェノールノボラック、クレゾールノボラック、ビスフェノールA型ノボラックもしくはビスフェノールF型ノボラックなどである。
【0024】
また、かかるエポキシ化合物として、エチレングリコール、ブタンジオール、グリセリン、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールまたはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物のようなポリオール類と、(メチル)エピクロルヒドリンとから得られるアルコールエーテル型のエポキシ化合物;
【0025】
ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルフォンまたはp−アミノフェノールの如き、各種のアニリン類と、(メチル)エピクロルヒドリンとから得られるグリシジルアミン類;あるいは、無水フタル酸、テトラヒドロ−ないしはヘキサヒドロ無水フタル酸のような酸無水物をベースとした、各種のグリシジルエステル類;
【0026】
さらには、3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチルまたは3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルカーボネートのような脂環式エポキシド類なども、勿論、使用できる。就中、ビスフェノールA骨格を有するものが良い。
【0027】
さらに、α,β−不飽和一塩基酸としては、アクリル酸、メタクリル酸または桂皮酸などが特に代表的なものである。
本発明において使用される、前記した芳香族飽和ポリエステル(C)としては、前述の不飽和ポリエステル(A)の場合において使用されると同様な飽和多塩基酸またはその無水物と、アルコール成分とを反応せしめて得られる、必須成分として、イソフタル酸および/またはテレフタル酸を、30〜80重量%なる範囲で含有する芳香族系飽和ポリエステルが適切である。
【0028】
こうした必須成分たるイソフタル酸および/またはテレフタル酸の含有率が30重量%よりも小さいと、充分なる耐煮沸性が得られないために、成形物の表面平滑性が劣るものとなるし、一方、80重量%を超えて余りに多くなる場合には、実質上、当該飽和ポリエステルの調製が出来なくなるので、いずれの場合も好ましくない。
【0029】
もう一つの低収縮化成分である、前記した酢酸ビニル重合体(D)は、一般工業用として用いられている部類の酢酸ビニル重合体が使用可能であって、平均重合度が400〜1,500、好ましくは、500〜1,300なる範囲内のものである。
【0030】
平均重合度が400よりも小さい場合には、充分なる低収縮効果が得られなくなるし、一方、1,500よりも大きくなる場合には、溶液粘度が極端に高くなり、ひいては、樹脂コンパウンドを成形型に注入できなくなるので、いずれの場合も好ましくない。
【0031】
本発明において使用される、前記したビニル重合性単量体(E)として特に代表的なもののみを挙げれるにとどめれば、スチレン、t−ブチルスチレン、ビニルトルエンまたはジビニルベンゼンの如き、各種のスチレン系単量体;あるいはメタクリル酸メチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸−β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−β−ヒドロキシプロピルもしくはメタクリル酸ラウリル、またはアクリル酸−β−ヒドロキシエチルもしくはアクリル酸エチルの如き、各種の(メタ)アクリレート類などを始め、さらには、
【0032】
エチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールまたはトリス(β−ヒドロキエチル)イソシアヌレートの如き、各種の多価アルコール類と、(メタ)アクリル酸とのエステル類:あるいは、酢酸ビニル、フタル酸ジアリルまやはイソシアヌル酸トリアリルなどである。
【0033】
就中、低粘度、低収縮性ならびに耐煮沸性などのバランスが優れるスチレンの使用が望ましい。
しかしながら、本発明においては、上掲以外のビニル重合性単量体であっても、本発明の目的を逸脱したり、本発明の効果を損なったりしない範囲内での、少量の併用を、決して、妨げるものではない。
【0034】
以上に掲げられたような、本発明における各必須成分の重量配合割合としては、好ましくは、まず、不飽和ポリエステル(A):アクリレートオリゴマー(B)=90:10〜10:90であり、一層、好ましくは、85:15〜50:50なる範囲内である。
【0035】
不飽和ポリエステル(A)が、50重量部よりも少なくなると、どうしても、低収縮性が劣るものとなるし、一方、90重量部を超えるようになると、どうしても、耐煮沸性が劣るものとなる。
【0036】
すまわち、不飽和ポリエステル(A)とアクリレートオリゴマー(B)とを併用することにより、低収縮性ならびに耐煮沸性などに優れた熱硬化性樹脂組成物を得ることが可能となる。
【0037】
また、低収縮化剤となる、それぞれ、飽和ポリエステル(C)と酢酸ビニル重合体(D)とは、(C):(D)なる重量配合割合が、好ましくは、90:10〜10:90なる範囲内であり、一層、好ましくは、80:20〜50:50なる範囲内である。
【0038】
飽和ポリエステル(C)が90重量部を超えるようになると、どうしても、成形物の薄肉厚部分で、均一なる低収縮効果が得られ難くなり、その結果、成形品表面の大きなウネリが発生して、充分なる平滑性が得られなくなるし、一方、10重量部よりも少なくなると、どうしても、耐煮沸性が劣るものとなるからである。
【0039】
さらには、不飽和ポリエステル(A)およびアクリレートオリゴマー(B)の総配合量と、飽和ポリエステル(C)および酢酸ビニル重合体(D)の総配合量との比は、〔(A)+(B)〕:〔(C)+(D)〕=90:10〜50:50(重量部)なる範囲内であり、一層、好ましい比としては、80:20〜60:40なる範囲内である。
【0040】
(A)+(B)が90重量部を超えるようになると、どうしても、低収縮剤量が少なくなる処から、低収縮効果が得られ難くなるし、一方、50重量部よりも少なくなると、どうしても、吸水性が大きくなったり、あるいは、耐熱性が低下し、ひいては、耐煮沸性が劣ったりするようになるからである。
【0041】
本発明において用いられる、前述したビニル重合性単量体(E)の使用量としては、不飽和ポリエステル(A)、アクリレートオリゴマー(B)および飽和ポリエステル(C)の総量100重量部に対して、30〜150重量部なる範囲内が適切であり、好ましくは、40〜140重量部なる範囲内である。
【0042】
さらには、酢酸ビニル重合体(D)の100重量部に対して、150〜300重量部なる範囲内が適切であるし、好ましくは、200〜250重量部なる範囲内が適切である。
【0043】
なお、それぞれの場合々々における、下限および上限の範囲以外では、いずれの場合にも、充分なる低収縮性ならびに耐煮沸性が得られない。
本発明の熱硬化性樹脂組成物には、必要により、さらに、着色剤、強化材、充填剤、硬化触媒、硬化促進剤、硬化遅延剤または内部離型剤などを添加しても良いことは、勿論である。
【0044】
それらのうち、まず、かかる着色剤としては、従来公知の、有機および無機の染顔料が、いずれも使用できるが、就中、耐熱性ならびに透明性などに優れ、しかも、本発明の熱硬化性樹脂組成物の硬化性を、著しく、阻害することの無いものの使用が望ましい。
【0045】
本発明において使用される上記強化材としては、一般には、ガラス繊維が挙げられるが、そのほかにも、ビニロン、ポリエステル、フェノール、ポリ酢酸ビニル、ポリアミドまたはポリフェニレンスルフィドの如き、各種の有機繊維類;アスベスト、カーボンファイバー、金属繊維またはセラミック繊維の如き、各種の無機繊維類などが挙げられ、当該強化材の形状としては、通常、編織物または不織布である。
【0046】
さらに、当該強化材としては、決して、繊維類に限られるものでは無く、ポリウレタンフォーム、フェノールフォーム、塩化ビニルフォームまたはポリエチレンフォームの如き、各種のプラスチック発泡体類;ガラスまたはセラミックの如き、各種の中空体硬化物類;金属、セラミック、プラスチック、コンクリート、木材類または紙類の如き、各種の固形物、成形物あるいはハニカム状構造体などが挙げられる。
【0047】
前記した充填剤として、勿論、公知のものが使用できるが、それらのうちでも特に代表的なもののみを挙げれるにとどめれば、炭酸カルシュウム粉、クレー、アルミナ粉、磁石粉、タルク、硫酸バリュウム、シリカパウダー、ガラス粉、ガラスビーズ、マイカ、水酸化アルミニュウム、セルロース糸、硅砂、川砂、寒水石、大理石屑または砕石などである。就中、低収縮性を目的とした充填剤としては、炭酸カルシュウム粉の使用が好適である。
【0048】
また、前記した促進剤としては、通常、金属化合物を、必要に応じて、添加するものであって、かかる金属化合物としては、一般に、不飽和ポリエステル樹脂、つまり、不飽和ポリエステル類とビニル重合性単量体類との混合物に用いられる金属化合物が用いられるが、それらのうちでも特に代表的なもののみを挙げれるにとどめれば、コバルトナフトネート、コバルトオクトエート、アセチルアセトンコバルト、カリュウムヘキソエート、ジルコニュウムナフトネート、ジルコニュウムアセチルアセトネート、バナジュウムナフトネート、バナジュウムオクトエート、バナジュウムアセチルアセトナートまたはリチュウムアセチルアセトナートなどである。
【0049】
また、これらの各種の金属化合物を、適宜、組み合わせて使用してもよいし、さらには、その他の促進剤として、たとえば、アミン系、含リン化合物、β−ジケトン類などのような、各種の公知の促進剤類と、適宜、組み合わせて使用してもよいことは、勿論である。
【0050】
当該促進剤の添加量は、所望のゲル化時間により、適宜、調整され得るが、好ましくは、金属分を基準として(金属分換算で)、0.0001〜0.5重量部なる範囲内が適切である。
【0051】
この硬化促進剤は、中温以上での成形(通常は、40℃以上での成形)の場合には、使用しなくてもよいし、あるいは、使用してもよい。
さらに、前記した硬化触媒として特に代表的なもののみを挙げれるにとどめれば、アゾビスイソブチロニトリルのようなアゾ化合物;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、アセチルアセトンパーオキサイド、アセト酢酸エステルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイドまたはジクミルパーオキサイドの如き、各種の有機過酸化物などであるが、当該硬化触媒は、本発明組成物の100重量部に対して、0.1〜4重量部なる範囲内、好ましくは、0.3〜3重量部の範囲なる範囲内で用いることができる。
【0052】
好ましくは、アセチルアセトンパーオキサイドとコバルトナフトネートとの組み合わせの如き、各種のレドックス系硬化剤の使用である。
さらにまた、前記した硬化遅延剤として特に代表的なもののみを例示するにとどめれば、ハイドロキノン、メチルハイドロキノンまたはt−ブチルカテコールなどが挙げられるが、当該硬化遅延剤は、本発明組成物の100重量部に対して、好ましくは、0.0001〜0.1重量部なる範囲内で使用される。
【0053】
そして、前記した内部離型剤としては、勿論、従来公知のものを挙げることができるが、それらのうちでも特に代表的なもののみを例示するにとどめれば、ステアリン酸またはステアリン酸亜鉛の如き、各種の高級脂肪酸エステル類;あるいは、アルキルリン酸エステル類などであり、当該内部離型剤は、本発明組成物の100重量部に対して、通常、0.5〜5重量部となるような割合で用いることができる。
【0054】
かくして得られる、本発明の熱硬化性樹脂組成物は、従来において、低収縮性、表面平滑性あるいは耐熱性(ないしは耐煮沸性)などが劣るために、使用すべくして使用することの出来なかった、種々の用途に差し向けられるものであることは当然であるが、就中、繊維強化材などとの複合化成形物、とくに、RTM法ないしはR/I成形法に向けて用いられるのに有効なものである。
【0055】
【実施例】
次に、本発明を参考例、実施例および比較例により、さらに一層、詳細に、かつ、一層、具体的に説明する。なお、以下において、「部」および「%」は、特に断りの無い限りは、すべて重量基準であるものとする。
【0056】
参考例 1[不飽和ポリエステル(UPE−1)の調製例]
無水マレイン酸の540gおよび1,2−プロピレングリコールの460gを、不活性ガス気流中で、220℃で10時間のあいだ加熱脱水縮合せしめて、酸価(mgKOH/gないしはKOHmg/gなる単位を有する;以下同様)が30なる不飽和ポリエステルを得た。
【0057】
次いで、これに、ハイドロキノンの0.15gを添加し、120℃にまで冷却して、固形分中の不飽和二塩基酸含有率が59.9重量%なる、目的不飽和ポリエステルの901gを得た。
【0058】
しかるのち、この固形分を、スチレン単量体の600gに溶解せしめて、不揮発分が60%で、25℃における粘度が6.2ポイズ(以下同様)で、かつ、酸価が18.6なる不飽和ポリエステル樹脂の1501gを得た。
【0059】
参考例 2[不飽和ポリエステル(UPE−2)の調製例]
無水マレイン酸の237g、無水フタル酸の358gおよび1,2−プロピレングリコールの405gを、不活性ガス気流中で、220℃で10時間、加熱脱水縮合せしめて、酸価が28なる不飽和ポリエステル得た。これに、ハイドロキノンの0.15gを添加し、120℃まで冷却して、固形分中の不飽和二塩基酸含有率が26重量%なる、目的とする不飽和ポリエステルの913gを得た。
【0060】
次いで、この固形分を、スチレン単量体の390gに溶解せしめて、不揮発分が70.1%で、粘度が6.8ポイズで、かつ、酸価が17なる不飽和ポリエステル樹脂の1,260gを得た。
【0061】
参考例 3[不飽和ポリエステル(UPE−3)の調製例]
無水マレイン酸の152g、無水フタル酸459gおよび1,2−プロピレングリコールの389gを、不活性ガス気流中で、220℃で10時間、加熱脱水縮合せしめて、酸価が25なる不飽和ポリエステルを得た。これに、ハイドロキノンの0.15gを添加し、120℃にまで冷却して、固形分中の不飽和二塩基酸含有率が16.6重量%なる不飽和ポリエステルの916gを得た。
【0062】
次いで、この固形分を、スチレン単量体の600gに溶解せしめて、不揮発分が60.4%で、粘度が5.5ポイズで、かつ、酸価が15なる不飽和ポリエステル樹脂の1,516gを得た。
【0063】
参考例 4[エポキシアクリレート(EPA−1)の調製例]
ビスフェノールAとエピクロルヒドリンとの反応によって得られた、エポキシ当量が185なる「エピクロン 850」〔大日本インキ化学工業(株)製のエポキシ樹脂〕の1,850g〔エポキシ基10個相当分〕、メタクリル酸の860g〔カルボキシル基10個相当分〕、ハイドロキノンの1.36gおよびトリエチルアミンの10.8gを仕込んで、120℃にまで昇温させ、同温度で、10時間の反応を続行せしめた処、酸価が3.5で、エポキシ当量が15,000以上で、かつ、ガードナー法による色数(以下、ガードナー色数という。)が2なるエポキシアクリレートの2,710gが得られた。
【0064】
次いで、このエポキシアクリレートの固形分を、スチレン単量体の1,800gに溶解せしめて、不揮発分が60.1%で、酸価が2.1で、粘度が10ポイズで、かつ、固形分中のメタアクリロイル当量が271なる、目的とするエポキシアクリレートの4,510gを得た。
【0065】
参考例 5[低収縮剤たる飽和ポリエステル(SPE−1)の調製例]
ジエチレングリコールの644gおよびネオペンチルグリコールの208gと、イソフタル酸の1,328gとを、不活性ガス気流中で、220℃で30時間のあいだ加熱脱水縮合せしめて、酸価が4で、かつ、水酸基価(mgKOH/gないしはKOHmg/mgなる単位を有する;以下同様)が16なる飽和ポリエステルの1,892gを得た。
【0066】
次いで、これにハイドロキノンの0.3gを添加して120℃まで冷却した。しかるのち、この固形分を、スチレン単量体の1,256gに溶解せしめて、不揮発分が60.2%で、粘度が5.2ポイズで、かつ、酸価が2.4なる、目的とする飽和ポリエステルの3148gを得た。
【0067】
参考例 6[低収縮剤たる飽和ポリエステル(SPE−2)の調製例]
ジエチレングリコールの644gおよびネオペンチルグリコールの208gと、アジピン酸の1,168gとを、不活性ガス気流中で、220℃で28時間のあいだ加熱脱水縮合せしめて、酸価が3で、かつ、水酸基価が14なる飽和ポリエステルの1,732gを得た。
【0068】
次いで、これにハイドロキノンの0.28gを添加して120℃にまで冷却した。
しかるのち、この固形分を、スチレン単量体の1,149gに溶解せしめて、不揮発分が60.1%で、粘度が4.3ポイズで、かつ、酸価が1.8なる、目的とする飽和ポリエステルの2,881gを得た。
【0069】
参考例 7[低収縮剤たる、酢酸ビニル重合体のスチレン溶液(PV−1)の調製例]
スチレン単量体の700gに、ハイドロキノンの0.1gを添加して、空気気流中で50℃まで昇温した。
【0070】
次に、「サクノール SN04」〔電気化学工業(株)製の、重合度が600なる酢酢ビニル重合体〕の300gを仕込んで、2時間に亘り、高速攪拌した。酢酸ビニル重合体が完全に溶解したのを確認してから、30℃にまで冷却して、不揮発分が30.1%で、かつ、粘度が1.5ポイズなる、酢酸ビニル重合体のスチレン溶液の995gを得た。
【0071】
以上の、参考例1〜7で得られた、それぞれの樹脂組成物について、各種の特性を評価した。それらの結果は、まとめて、第1表に示す。
【0072】
【表1】
【0073】
【第1表の脚注】
第1表中の配合量は、いずれも、「部」を意味するものとする。
【0074】
【表2】
【0075】
実施例 1〜5ならびに比較例 1〜5
実施例1として、参考例1で得られたUPEー1、参考例4で得られたEPA−1、参考例5で得られたSPE−1、参考例7で得られたPV−1、炭酸カルシウム、6%ナフテン酸コバルトおよびアセチルアセトンパーオキサイドを、第2表に示されるような割合で配合せしめ、次いで、RTM成形を行った。
【0076】
それらの結果を、まとめて、同表に示す。
なお、RTM成形は、下記するような方法で行ったものである。
RTM成形:
まず、60℃に加熱されている、300×300×100mmの箱型成形用ニッケル電鋳型に、「ポリトンホワイト GX−16738C」〔大日本インキ化学工業(株)製のゲルコート塗料〕を、スプレーガンで、厚さが300ミ
クロン(μm)となるように、均一塗装せしめた。
次いで、15分間に亘って硬化せしめたのち、日東紡績(株)製のサーフェースガラスマット「30P」を1プライと、ガラス含有率が30重量%となるように調製されたプリフォーミングガラスマットを挿入充填せしめたのち、2
0Kg/cm2で型締めを行った。
【0077】
しかるのち、この型内に、アプリケーター社製の「IP−6000」型注入
機を用いて、6Kg/cm2なるポンプ圧力下で注入した。
【0078】
【表3】
【0079】
【第2表の脚注】
第2表中の配合量は、いずれも、「部」を意味するものとする。
「NS−200」………日東粉化(株)製の炭酸カルシウム
「パーキュア A」……日本油脂(株)製の、34%アセチルアセトン
パーオキサイド
【0080】
【表4】
【0081】
【第2表の脚注】
【0082】
【表5】
【0083】
【表6】
【0084】
【表7】
【0085】
【表8】
【0086】
第2表からも明かな如く、本発明の熱硬化性樹脂組成物は、とりわけ、表面平滑性ならびに耐煮沸性の両者を、同時に、満足せしめ得る、極めて実用性の高いものであることが知れよう。
【0087】
そして、本発明の熱硬化性樹脂組成物は、とりわけ、FRP成形法も一つであるRTM法ないしはR/I成形法にとって、極めて有用なものである。
【0088】
【発明の効果】
このようにして得られる、本発明の熱硬化性樹脂組成物は、従来、主として自動車外板用パネルに用いられている低収縮型RTM用樹脂では、耐煮沸性が悪いために、商品化が困難であったユニットバスなどにも、充分に、適応が可能となり、とりあけ、表面平滑性および耐煮沸性という両特性を、同時に満足せしめ得るRTM成形用低収縮型熱硬化性樹脂組成物として、非常に優れたものである。したがって、本発明組成物は、住設分野をはじめ、各種の工業分野における種々の成形品の成形用樹脂材料として使用可能である。
Claims (4)
- 固形分中α,β−不飽和脂肪族二塩基酸を20〜70重量%含有する不飽和ポリエステル(A)、
エポキシ化合物と、α,β−不飽和一塩基酸との開環付加反応によって得られるエポキシアクリレートである一分子中に少なくとも2個の(メタ)アクリロイル基を有するアクリレートオリゴマー(B)、
イソフタル酸および/またはテレフタル酸を30〜80重量%含む酸成分と、グリコール成分との縮合反応によって得られる芳香族飽和ポリエステル(C)、
平均重合度400〜1,500を有する酢酸ビニル重合体(D)、
およびスチレンからなるビニル重合性単量体(E)を含有し、
〔(A)+(B)〕:〔(C)+(D)〕なる割合が、90:10〜50:50(重量部)なる範囲内であることを特徴とする、
レジントランスファーモールディング用熱硬化性樹脂組成物。 - 前記した不飽和ポリエステル(A)と、前記した一分子中に少なくとも2個の(メタ)アクリロイル基を有するアクリレートオリゴマー(B)との、(A):(B)なる重量配合割合が、90:10〜10:90なる範囲内である、請求項1に記載の熱硬化性樹脂組成物。
- 前記した飽和ポリエステル(C)と、前記した酢酸ビニル重合体(D)との、(C):(D)なる重量配合割合が、90:10〜20:80なる範囲内である、請求項1に記載の熱硬化性樹脂組成物。
- 請求項1〜3いずれかに記載の熱硬化性樹脂組成物と、繊維強化材とを用いて得られることを特徴とする成形物。
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