JPH0733468B2 - Low shrinkage agent for unsaturated polyester resin - Google Patents

Low shrinkage agent for unsaturated polyester resin

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JPH0733468B2
JPH0733468B2 JP11839987A JP11839987A JPH0733468B2 JP H0733468 B2 JPH0733468 B2 JP H0733468B2 JP 11839987 A JP11839987 A JP 11839987A JP 11839987 A JP11839987 A JP 11839987A JP H0733468 B2 JPH0733468 B2 JP H0733468B2
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anhydride
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知久 磯部
孝明 村井
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は不飽和ポリエステル樹脂用の低収縮化剤に関す
る。
Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a shrinkage reducing agent for unsaturated polyester resins.

(従来の技術) 不飽和ポリエステル樹脂組成物は硬化に際しての寸法収
縮率が高く(例えば10%)、このため該樹脂から金型成
形、射出成形等により得た成形物は、ゆがみやクラッ
ク、ひけ等の発生、成形物表面の平滑性の欠除及び成形
に用いた強化繊維の浮出し等の欠点がある。
(Prior Art) An unsaturated polyester resin composition has a high dimensional shrinkage ratio upon curing (for example, 10%). Therefore, a molded product obtained from the resin by mold molding, injection molding, etc., may have distortions, cracks, and sink marks. Etc., the lack of smoothness on the surface of the molded product, and the embossing of the reinforcing fibers used for molding.

これらの欠点を除くために、近年種々の研究が行なわ
れ、例えば特開昭48−34289号公報により示されている
発明の如く、不飽和ポリエステル樹脂にポリスチレン、
ポリメチルメタクリレート、等の抗収縮性熱可塑性重合
体を混合して硬化させることにより、実質的に硬化収縮
のない成形物を製造が可能となり、前記した欠点は、か
なり大幅に改良されるようになっている。
In order to eliminate these drawbacks, various studies have been conducted in recent years, and, for example, as shown in the invention disclosed in JP-A-48-34289, unsaturated polyester resin has polystyrene,
By mixing and curing an anti-shrinkage thermoplastic polymer such as polymethylmethacrylate, it is possible to produce a molded article having substantially no cure shrinkage, and the above-mentioned drawbacks are considerably improved. Has become.

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、通常のポリスチレン、ポリメチルメタク
リレート、等の抗収縮性熱可塑性重合体は不飽和ポリエ
ステル樹脂組成物中で分散安定性が低く、そ混合をしば
らく(1〜5時間)放置すると、該重合体が組成物の上
部に浮き上がってくるという欠点があり、またフィラー
その他の無機充填剤とのなじみが悪く、分散性が悪いと
いう欠点がある。
(Problems to be Solved by the Invention) However, ordinary polystyrene, polymethylmethacrylate, and other anti-shrinkage thermoplastic polymers have low dispersion stability in the unsaturated polyester resin composition, and therefore the mixing for a while (1 When left to stand for up to 5 hours), there is a drawback that the polymer floats on the upper part of the composition, and that it has poor compatibility with fillers and other inorganic fillers and poor dispersibility.

これらの欠点を改良したものとして各種の末端基を有す
るラクトン重合体からなる低収縮化剤が提案されてい
る。
As a solution to these drawbacks, a shrinkage reducing agent composed of a lactone polymer having various terminal groups has been proposed.

しかしながら,結晶性の高いラクトン重合体は低収縮化
剤として用いる場合に同時に使用するスチレンモノマー
への溶解性が悪いことの他にカーボンブラックを顔料と
して黒色の成形品を作ると成形物の表面に白化するとい
う欠点があった。
However, lactone polymers with high crystallinity have poor solubility in the styrene monomer used at the same time when they are used as a shrinking agent, and when a black molded product is made using carbon black as a pigment, the surface of the molded product is It had the drawback of bleaching.

この欠点を改良せんと本発明者らが鋭意検討した結果,
脂肪酸のオキシカルボン酸と多価アルコールと芳香族多
塩基酸またはその無水物よりなるエステル化合物を一定
割合で反応させ,これにε−カプロラクトンをを反応さ
せたラクトン重合体の水酸基を芳香族多塩基酸無水物で
封鎖した重合体に変化させることによりスチレンへの溶
解性が向上し,また,カーボンブラックを顔料として黒
色の成形品を作る際にこの重合体を低収縮化剤として添
加すると白化現象の少ない成形分が得られることの他に
収縮がほとんどない良好な成形物ができることを見い出
し,本発明に至った。
As a result of diligent study by the present inventors to improve this drawback,
A hydroxy group of a lactone polymer obtained by reacting an ester compound consisting of an oxycarboxylic acid of a fatty acid, a polyhydric alcohol and an aromatic polybasic acid or an anhydride thereof with ε-caprolactone is reacted with the aromatic polybasic group. Solubility in styrene is improved by changing to a polymer blocked with acid anhydride, and when this polymer is added as a low-shrinking agent when making a black molded product using carbon black as a pigment, whitening phenomenon occurs. It was found that, in addition to the fact that a molded part having a small amount of resin can be obtained, a good molded product with almost no shrinkage can be formed, and the present invention was completed.

(発明の構成) すなわち、本発明は 「a)脂肪族のオキシカルボン酸 50〜90重量% b)多価アルコールと芳香族多塩基酸またはその無水物
とのエステル 10〜50重量% c)上記a)およびb)の合計量10〜40重量%に対して
ε−カプロラクトン 90〜60重量% からなり、平均分子量が1000〜10000であるラクトン重
合体中の水酸基を芳香族多塩基酸無水物で封鎖した重合
体からなること特徴とする不飽和ポリエステル樹脂用低
収縮化剤」である。
(Structure of the Invention) That is, the present invention includes "a) 50 to 90% by weight of an aliphatic oxycarboxylic acid b) 10 to 50% by weight of an ester of a polyhydric alcohol and an aromatic polybasic acid or an anhydride thereof c) The above Aromatic polybasic acid anhydrides are used for the hydroxyl groups in the lactone polymer having 90 to 60% by weight of ε-caprolactone with respect to the total amount of a) and b) of 10 to 40% by weight. It is a low-contraction agent for unsaturated polyester resins characterized by comprising a blocked polymer.

本発明に用いるa)成分である脂肪族オキシカルボン酸
としてはグリコール酸,オキシカプロン酸,12ビドロキ
システアリン酸,ヒドロキシピバリン酸が好適であり,
また,本発明で述べるオキシカルボン酸には−OH,−COO
Hを一個ずつ有する構造となる脂肪族の多価アルコール
の脂肪族の多塩基酸又はその無水物のモノエステルも含
むものとする。
As the aliphatic oxycarboxylic acid which is the component a) used in the present invention, glycolic acid, oxycaproic acid, 12-bidoxystearic acid and hydroxypivalic acid are preferable,
Further, oxycarboxylic acid described in the present invention includes -OH, -COO.
It also includes an aliphatic polybasic acid of an aliphatic polyhydric alcohol or a monoester of an anhydride thereof, which has a structure having one H each.

この場合の脂肪族多価アルコールはエシレングリコー
ル、ジエチレングリコール、1,3プロパンジオール、1,4
−ブチレンジオール、1,5ペンタンジオール、1,6ヘキサ
ンジオール、1,2プロピレングリコール,1,3−ブチレン
グリコール,ネオベンチルグリコール、ネオペンチルグ
リコールのヒドロキシキピバリン酸エステル,2−メチル
−1,3プロパンジオール、2,3,5−トリメチルペンタンジ
オール,トリメチルロールプロパン,トリメチルロール
エタンなどを用いることができる。
The aliphatic polyhydric alcohol in this case is ethylene glycol, diethylene glycol, 1,3 propanediol, 1,4
-Butylene diol, 1,5 pentane diol, 1,6 hexane diol, 1,2 propylene glycol, 1,3-butylene glycol, neopentyl glycol, hydroxypentipalic acid ester of neopentyl glycol, 2-methyl-1, It is possible to use 3 propanediol, 2,3,5-trimethylpentanediol, trimethylolpropane, trimethylolethane and the like.

脂肪族多 塩基酸又はその無水物としては、コハク酸、
マレイン酸、フマール酸、オジピン酸、セバシン酸、オ
ゼライン酸、ドテカン2酸、無水コハク酸、無水マレイ
ン酸などがあり、これらを併用することもできる。
Examples of the aliphatic polybasic acid or its anhydride include succinic acid,
There are maleic acid, fumaric acid, odipic acid, sebacic acid, ozelaic acid, dotecanic diacid, succinic anhydride, maleic anhydride and the like, and these can be used together.

また,本発明のb)成分である多価アルコールと芳香族
多塩基酸又はその酸無水物のエステルに使用される多価
アルコールはエチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、1,3プロパンジオール、1,4−ブチレンジオール、1,
5ペンタンジオール、1,6ヘキサンジオール、1,2プロピ
レングリコール,1,3−ブチレングリコール、ネオペンチ
ルグリコール、ネオペンチルグリコールのヒドロキシキ
ピバリン酸エステル,2−メチル−1,3プロパンジオー
ル、2,3,5−トリメチルペンタンジオール,トリメチル
ロールプロパン,トリメチルロールエタンなどを用いる
ことができる。
The polyhydric alcohol used in the ester of the polyhydric alcohol and the aromatic polybasic acid or its acid anhydride as the component b) of the present invention are ethylene glycol, diethylene glycol, 1,3 propanediol and 1,4-butylene. Diol, 1,
5 pentanediol, 1,6 hexanediol, 1,2 propylene glycol, 1,3-butylene glycol, neopentyl glycol, hydroxypentipalic acid ester of neopentyl glycol, 2-methyl-1,3 propanediol, 2,3 It is possible to use 5,5-trimethylpentanediol, trimethylolpropane, trimethylolethane and the like.

芳香族多塩基酸又はその無水物としては、フタル酸、イ
ソフタル酸、テレフタル酸,トリメリット酸,ピロメリ
イット酸またはそれろれな無水物等を用いることができ
る。
As the aromatic polybasic acid or its anhydride, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid or various anhydrides can be used.

本発明のc)の成分であるε−カプロラクトンはシクロ
ヘキサノンを過酸化水素や過酢酸などの過酸でバイヤー
ビリカー反応によって酸化することにより工業的に製造
され市販されている。
[Epsilon] -caprolactone, which is the component c) of the present invention, is industrially produced and commercially available by oxidizing cyclohexanone with a peracid such as hydrogen peroxide or peracetic acid by the Bayer-Billiker reaction.

本発明に於てはε−カプロラクトンを低収縮化剤である
樹脂中に60〜90重量%含むようにすることが必要であ
る。
In the present invention, it is necessary that 60-90% by weight of ε-caprolactone is contained in the resin as the shrinkage reducing agent.

ε−カプロラクトンと60重量%より少ないと低収縮化剤
としての硬化が発揮されず,又、90重量%よりも多い場
合は、ポリカプロラクトンの結晶性のため、スチレンと
の相溶性が悪くなる。
If it is less than 60% by weight with ε-caprolactone, curing as a low-contracting agent is not exhibited, and if it is more than 90% by weight, the compatibility with styrene becomes poor due to the crystallinity of polycaprolactone.

オキシカルボン酸/多価アルコールと芳香族多塩基酸ま
たはその無水物とのエステルの仕込み比率はオキシカル
ボン酸/多価アルコールと芳香族多塩基酸またはその無
水物とのエステル=5/5〜9/1(重量比)であることが必
要である。
The charging ratio of the ester of oxycarboxylic acid / polyhydric alcohol and aromatic polybasic acid or anhydride thereof is 5/5 to 9: the ester of oxycarboxylic acid / polyhydric alcohol and aromatic polybasic acid or anhydride thereof. It must be / 1 (weight ratio).

オキシカルボン酸/多価アルコールと芳香族多塩基酸ま
たはその無水物とのエステルの仕込み比率がオキシカル
ボン酸に対して多価アルコールと芳香族多塩基酸または
その無水物とのエステルが50%以下では低収縮化剤とし
ての効果が発揮されず,また,90%以上ではカーボンブ
ラックを顔料にして黒色の製品を作ると白化現象が生じ
商品性を損う。
The charging ratio of the ester of oxycarboxylic acid / polyhydric alcohol and aromatic polybasic acid or its anhydride is 50% or less of the ester of polyhydric alcohol and aromatic polybasic acid or its anhydride with respect to oxycarboxylic acid. Does not exhibit the effect as a shrinkage reducing agent, and when it exceeds 90%, whitening phenomenon occurs when carbon black is used as a pigment to make a black product, which impairs commercial properties.

ここで,多価アルコールと芳香族多塩基酸またはその無
水物とのエステルの合成は以下のように行なう. ジエチレングリコールに対して無水フタル酸を0.8〜1.2
倍量反応フラスコに仕込み,反応温度を上昇させると12
0〜130℃でフレーク状だった無水フタル酸とジエチレン
グリコールが溶融し,反応が始まる. 反応温度をさらに150〜170℃まで2〜3時間かけてゆっ
くり上昇させる。
Here, the synthesis of the ester of polyhydric alcohol and aromatic polybasic acid or its anhydride is performed as follows. 0.8-1.2% phthalic anhydride for diethylene glycol
12 times when the reaction temperature was raised by charging a double volume reaction flask.
Phthalic anhydride, which was flaky at 0 to 130 ℃, and diethylene glycol melt and the reaction begins. The reaction temperature is further slowly raised to 150-170 ° C. over 2-3 hours.

急な加熱は無水フタル酸の反応熱で反応温度が200℃を
越すことがあり,製品の着色するので好ましくない. 反応温度150〜170℃を保持し,4〜6時間反応を続ける。
Sudden heating may cause the reaction temperature to exceed 200 ° C due to the heat of reaction of phthalic anhydride, which is not preferable because it causes coloration of the product. The reaction temperature is maintained at 150 to 170 ° C and the reaction is continued for 4 to 6 hours.

反応を終点は反応液中のジエチレングリコールの濃度が
ガスクロマトグラフを用いて測定し,残存量を定量して
ジエチレングリコールの濃度が17〜32%の範囲で反応を
終了させる。
At the end of the reaction, the concentration of diethylene glycol in the reaction solution is measured using a gas chromatograph, and the remaining amount is quantified to terminate the reaction when the concentration of diethylene glycol is in the range of 17 to 32%.

ジエチレングリコールの濃度が21%より低いとエステル
化反応が進み過ぎ脱水が始まる。
If the concentration of diethylene glycol is lower than 21%, the esterification reaction will proceed too much and dehydration will start.

また,24%以上だと未反応の無水フタル酸が残るので好
ましくない。
Further, if it exceeds 24%, unreacted phthalic anhydride remains, which is not preferable.

本発明においてはc)成分であるε−カプロラクトンの
かわりにその開環物であるオキシカプロン酸を用いるこ
ともできる。
In the present invention, oxycaproic acid, which is a ring-opened product thereof, can be used instead of ε-caprolactone which is the component c).

また,他のラクトン類を共重合させることもできる。Also, other lactones can be copolymerized.

次に本発明の低収縮化剤であるラクトン重合体を合成す
る方法を述べる。
Next, a method for synthesizing the lactone polymer which is the shrinkage reducing agent of the present invention will be described.

もっとも基本的な方法は先ず多価アルコールと、芳香族
多塩基酸から末端水酸基,末端カルボン酸のb)成分で
あるモノエステルまたはポリエステルポリオールを合成
し,これにa)成分である脂肪族のオキシカルボン酸,
c)成分であるε−カプロラクトンを所定量仕込み,開
環重合させることによりラクトン重合体を合成する。
The most basic method is to first synthesize a polyhydric alcohol and an aromatic polybasic acid to prepare a monoester or polyester polyol which is a component b) of a terminal hydroxyl group or a terminal carboxylic acid, and then add an aliphatic oxy group a) as a component. carboxylic acid,
A predetermined amount of ε-caprolactone which is the component c) is charged and ring-opening polymerization is performed to synthesize a lactone polymer.

さらにはオキシカルボン酸,多価アルコール,芳香族多
塩基酸無水物,ε−カプロラクトンを同時に仕込み,反
応させることによっても合成することができる。
Further, it can be synthesized by simultaneously charging and reacting oxycarboxylic acid, polyhydric alcohol, aromatic polybasic acid anhydride and ε-caprolactone.

反応温度は、130℃〜240℃,好ましくは140〜230℃であ
る。
The reaction temperature is 130 to 240 ° C, preferably 140 to 230 ° C.

また,反応中は不活性ガスを通じることが樹脂の色相な
どに良い結果を与える。
In addition, passing an inert gas during the reaction gives good results on the hue of the resin.

この反応にはカプロラクトンの開環反応触媒としてテト
ラブチルチタネート、テトラプロピルチタネート等のチ
タン化合物、ジブチルスズラウレート、オクチル酸ス
ズ、ジブチルスズオキサイド、塩過第1スズ、臭化第1
スズ、ヨウ化第一スズ等を0.01〜50ppm、特に0.1〜10pp
m用いることが好ましい。
In this reaction, titanium compounds such as tetrabutyl titanate and tetrapropyl titanate as a caprolactone ring-opening reaction catalyst, dibutyltin laurate, tin octylate, dibutyltin oxide, stannous stannate, and bromide
0.01 to 50 ppm of tin, stannous iodide, etc., especially 0.1 to 10 pp
It is preferable to use m.

さらにこれらの触媒の中で特にチタン系の化合物はエス
テル交換反応に対しても十分な触媒活性を示す。
Further, among these catalysts, particularly titanium compounds show sufficient catalytic activity for transesterification reaction.

この様にして得られたラクトン重合体の平均分子量は、
1000〜10000である。
The average molecular weight of the lactone polymer thus obtained is
It is 1000 to 10000.

この重合体の構造式は以下の通りである。The structural formula of this polymer is as follows.

HO−[−(CH2−COOH]n−CH2CH2−O− −CH2CH2[−OCO−(CH2−]m−OH (m+nはラクトンのモル数) すなわち,ジエチレングリコール単位をはさんで両端に
−OHを有するラクトン鎖が結合した構造を有する化合物
である。
HO - [- (CH 2) 5 -COOH] n-CH 2 CH 2 -O- -CH 2 CH 2 [-OCO- (CH 2) 5 -] m-OH (m + n is the number of moles of the lactone) that is, It is a compound having a structure in which a lactone chain having -OH is bound to both ends of a diethylene glycol unit.

1000以下では低収縮化剤としての効果が十分でなく,ま
た,10000以上では粘度が高く,硬化性樹脂と混合して用
いる際に不利である。
If it is less than 1000, the effect as a low-contracting agent is not sufficient, and if it is more than 10,000, the viscosity is high, which is disadvantageous when it is mixed with a curable resin.

次いで,上記の構造を有する化合物に芳香族多塩基酸無
水物を加えて両端の水酸基をベンゼン環で封鎖する。
Then, an aromatic polybasic acid anhydride is added to the compound having the above structure to block the hydroxyl groups at both ends with benzene rings.

この重合体の構造式は以下の通りである。The structural formula of this polymer is as follows.

両端の水酸基をベンゼン環で封鎖するために用いられる
芳香族多塩基酸無水物としては無水フタル酸が代表的な
ものである。
Phthalic anhydride is a typical aromatic polybasic acid anhydride used for blocking the hydroxyl groups at both ends with benzene rings.

用いられる芳香族多塩基酸無水物の量は前記両末端が水
酸基を有する化合物の水酸基を量に見合う量である。
The amount of the aromatic polybasic acid anhydride used is an amount corresponding to the amount of the hydroxyl groups of the compound having hydroxyl groups at both ends.

反応温度は150〜200℃であり、反応時間は5〜10時間で
ある。
The reaction temperature is 150 to 200 ° C., and the reaction time is 5 to 10 hours.

分子量の調節はa)成分とb)成分から合成されるポエ
ステルポリオールとε−カプロラクトンの反応モル比を
調節することにより行なうことが出来る。
The molecular weight can be adjusted by adjusting the reaction molar ratio between the polyester polyol synthesized from the components a) and b) and ε-caprolactone.

本発明の低収縮化剤は不飽和ポリエステル樹脂に対して
優れた性能を発揮するが、その不飽和ポリエステル樹脂
はα,β−不飽和二塩基酸およびゴリコール類から,も
しくは必要に応じてさらに飽和二塩基酸を併用すること
により製造される。
The shrinkage reducing agent of the present invention exerts excellent performance on an unsaturated polyester resin, but the unsaturated polyester resin is saturated with α, β-unsaturated dibasic acid and golicol, or if necessary, further saturated. It is produced by using a dibasic acid together.

α,β−不飽和二塩基酸としては無水マレイン酸,マレ
イン酸,フマール酸,メサコン酸,テトラコン酸,イタ
コン酸,塩素化マレイン酸等が用いられる。
As the α, β-unsaturated dibasic acid, maleic anhydride, maleic acid, fumaric acid, mesaconic acid, tetraconic acid, itaconic acid, chlorinated maleic acid and the like are used.

飽和二塩基としてはオルソフタル酸,無水フタル酸,イ
ソフタル酸,テレフタル酸,テトラヒドロフタル酸,ハ
ロゲン化無水フタル酸,などが挙げられ,また,これら
のエステルなども用いられる。
Examples of the saturated dibase include orthophthalic acid, phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, tetrahydrophthalic acid, halogenated phthalic anhydride, etc., and esters thereof are also used.

グリコール類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,ジプロピリングリ
コール,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,水素化ビスフェノールA,2,
2−ジ−(4−ヒドロキシプロポキシフェニル)プロパ
ン,エチレノキシド,プロピレノキシドなどが有用であ
る。
As glycols, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropyrin glycol, butylene glycol, neopentyl glycol, hexylene glycol, hydrogenated bisphenol A, 2,
2-di- (4-hydroxypropoxyphenyl) propane, ethylenoxide, propylenoxide and the like are useful.

該成分中のα,β−不飽和二塩基酸のしめる割合が50モ
ル%より少ないと目的とする低収縮効果が十分には得ら
れないのでα,β−不飽和二塩基酸は50〜100モル%と
すべきであり、特にシートモールデイングコンパンウン
ドの場合にはそれが100%であるものが優れている。
If the proportion of α, β-unsaturated dibasic acid in the component is less than 50 mol%, the desired low shrinkage effect cannot be sufficiently obtained, and therefore α, β-unsaturated dibasic acid is 50-100. It should be mol%, especially in the case of sheet molding compounds, 100% is better.

不飽和ポリエステルと製造には,溶解法、溶液法、エポ
キシ法等の公知の製造方法が用いられる。
For the unsaturated polyester and the production, known production methods such as a dissolution method, a solution method and an epoxy method are used.

不飽和ポリエステルは分子量1,000〜3,000、酸価10〜5
0、水酸基価5〜60のものが好ましい。
Unsaturated polyester has a molecular weight of 1,000 to 3,000 and an acid value of 10 to 5
Those having a hydroxyl value of 0 and a hydroxyl value of 5 to 60 are preferable.

本発明の低収縮化剤は通常、前記不飽和ポリエステル樹
脂と共にさらに1分子中に少なくとも1個のエチレン性
2重結合を有する不飽和単量体を添加して用いられる。
The shrinkage reducing agent of the present invention is usually used by adding an unsaturated monomer having at least one ethylenic double bond in one molecule together with the unsaturated polyester resin.

この不飽和単量体は不飽和ポリエステルと反応して架
橋、熱硬化し得るものでなければならず、また該不飽和
ポリエステルを溶解するものが好ましい。
The unsaturated monomer must be one that can react with the unsaturated polyester to be crosslinked and heat-cured, and one that dissolves the unsaturated polyester is preferable.

具体的な不飽和単量体としては、例えばスチレン、ビニ
ルトルエン、アクリル酸若しくはメタクリル酸の低級ア
ルキルエステル(例えばメタクリル酸メチル、アクリル
酸メチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸エチル、メ
タクリル酸プロピル、アクリル酸プロピル、メタクリル
酸ブチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸2−エチル
ヘキシル、アクリル酸2−エチルヘキシル)、メタクリ
ル酸、アクリル酸、ジビニルベンゼン、クロロスチレ
ン、α−メチルスチレン、ジアリールフタレート、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
パントリメタクリレート、2.5−ジクロロクチレン、2.5
−ジプロモスチレン、ペンタプロモフエノールアリルエ
ーテル、トリプロモフエニルアクリレート、ジアルキル
ホスホン酸、アンチモントリアロキサイド、ジアリルベ
ンゼンホスホネート、トリクレジルホスフエート、トリ
アリルホスフエート、ジアリルエチルホスフエート、β
−(メチルエチル)ホスホノアクリル酸メチル、(ジア
リルホスホノメチル)エーテル等が挙げられるが、主に
スチレンが用いられる。
Specific unsaturated monomers include, for example, styrene, vinyltoluene, lower alkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid (eg, methyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl methacrylate, ethyl acrylate, propyl methacrylate, acrylic acid). Propyl, butyl methacrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate), methacrylic acid, acrylic acid, divinylbenzene, chlorostyrene, α-methylstyrene, diarylphthalate, ethylene glycol dimethacrylate, trimethylol Propane trimethacrylate, 2.5-dichlorooctylene, 2.5
-Dipromostyrene, pentapromophenol allyl ether, tripromophenyl acrylate, dialkylphosphonic acid, antimontrial alkoxide, diallylbenzenephosphonate, tricresyl phosphate, triallyl phosphate, diallyl ethyl phosphate, β
Examples thereof include methyl- (methylethyl) phosphonoacrylate and (diallylphosphonomethyl) ether, but styrene is mainly used.

もちろん、これらの単量体はそれぞれ1種のみならず2
種以上の混合物でも用い得る。
Of course, these monomers are not only 1 type, but 2
Mixtures of more than one can also be used.

本発明の低収縮化剤は前記不飽和ポリエステル樹脂等と
共に用いら際には通常、無機充填剤を併用することもで
きる。
When the shrinkage-reducing agent of the present invention is used together with the unsaturated polyester resin or the like, an inorganic filler can be usually used together.

無機充填剤としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化
鉄、酸化亜鉛、酸化マグネシウム等の金属酸化物:水酸
化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化鉄等の金
属水酸化物:鉄粉、アルミ紛等の金属粉:その他アスベ
スト粉、ガラス粉、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウ
ム、硫酸ナトリウム、珪藻土等が挙げられる(繊維長3
〜25mのチョップドスランドやガラス繊維マットは除外
される)。
Examples of the inorganic filler include metal oxides such as silica, alumina, iron oxide, zinc oxide, and magnesium oxide: aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, metal hydroxides such as iron hydroxide: iron powder, aluminum powder, etc. Metal powder: Others such as asbestos powder, glass powder, calcium carbonate, magnesium carbonate, sodium sulfate, diatomaceous earth, etc. (fiber length 3
~ 25m chopped sland and fiberglass mats are excluded).

粒径は0.1〜100μ,好ましくは、粒径が30μ以下のもの
がよい。
The particle size is 0.1-100 μm, preferably 30 μm or less.

また、これらの中でも、とくに金属水酸化物を用いたと
きは樹脂組成物の粘度が低い利点を有する。
Further, among these, particularly when a metal hydroxide is used, there is an advantage that the viscosity of the resin composition is low.

本発明の低収縮化剤を前記不飽和ポリエステル樹脂等と
共に用いる際には通常、無機充填剤を加えてさらに強化
材を併用することもできる。
When the shrinkage-reducing agent of the present invention is used together with the unsaturated polyester resin or the like, it is usually possible to add an inorganic filler and further use a reinforcing material.

強化材としては、ガラス繊維、カーボン繊維、アスベス
ト、チタン酸カリ、ウイスカー、金属繊維などがある。
繊維長は、3〜25mmのものが用いられる。
Examples of the reinforcing material include glass fiber, carbon fiber, asbestos, potassium titanate, whiskers and metal fibers.
A fiber having a fiber length of 3 to 25 mm is used.

本発明の低収縮化剤を前記不飽和ポリエステル樹脂等と
共に用いる際には通常、重合開始剤を使用する。
When the shrinkage reducing agent of the present invention is used together with the unsaturated polyester resin or the like, a polymerization initiator is usually used.

又、重合開始剤としては過酸化ベンゾイル、ラウリルパ
ーオキサイド、メチルエチルケトンハーオキサイド、ジ
クミルパーオキサイド、2.5−ジ(パーオキシベンゾエ
ート)ヘキシン−3、第3ブチルパーベンゾエート等の
有機過酸化物、アゾビズイソブチロオニトリル、ジメチ
ルアゾジイソプチロニトリル等のアゾ化合物が使用でき
る。
As the polymerization initiator, benzoyl peroxide, lauryl peroxide, methyl ethyl ketone heroxide, dicumyl peroxide, 2.5-di (peroxybenzoate) hexyne-3, tert-butyl perbenzoate and other organic peroxides, Azobizu Azo compounds such as isobutyroonitrile and dimethylazodiisobutyronitrile can be used.

次に各成分の配合について述べる。Next, the composition of each component will be described.

不飽和ポリエステルは30〜80重量部およびエチレン性不
飽和単量体70〜20重量部、ただし不飽和ポリエステル+
エチレン性不飽和単量体は100重量部用いられる。
30-80 parts by weight of unsaturated polyester and 70-20 parts by weight of ethylenically unsaturated monomer, but unsaturated polyester +
100 parts by weight of the ethylenically unsaturated monomer is used.

不飽和ポリエステルが30重量部以下の場合、硬化物は実
用的強度が得られない。
When the unsaturated polyester is 30 parts by weight or less, the cured product cannot have practical strength.

また、80重量部を越えると粘度が高く取り扱いが困難と
なり、また強度的にも弱いものとなる。
On the other hand, if the amount exceeds 80 parts by weight, the viscosity becomes high and handling becomes difficult, and the strength becomes weak.

低収縮化剤である本発明の不飽和ポリエステル樹脂用低
収縮化剤におけるラクトン重合体は、不飽和ポリエステ
ルとエチレン性不飽和単量体の和100重量部に対して5
〜200重量部、好ましくは10〜100重量部の割合で用い
る。
The lactone polymer in the low-shrinking agent for unsaturated polyester resins of the present invention, which is a low-shrinking agent, is 5 per 100 parts by weight of the total of the unsaturated polyester and the ethylenically unsaturated monomer.
~ 200 parts by weight, preferably 10 to 100 parts by weight.

5重量部未満であると低収縮効果が十分でない。If it is less than 5 parts by weight, the effect of low shrinkage is insufficient.

また200重量部を越えて配合すると硬化物の機械的強度
が低下する。
If the amount is more than 200 parts by weight, the mechanical strength of the cured product will decrease.

無機充填剤は不飽和ポリエステルとエチレン性不飽和単
量体の和100重量部に対して40〜400重量部、好ましくは
50〜300重量部の割合で用いる。
The inorganic filler is 40 to 400 parts by weight, preferably 40 to 400 parts by weight, based on 100 parts by weight of the unsaturated polyester and the ethylenically unsaturated monomer.
It is used in a proportion of 50 to 300 parts by weight.

40重量部未満であると着色むら防止効果がない。If it is less than 40 parts by weight, the effect of preventing uneven coloring is not obtained.

また、400重量部を越えると得られる硬化物の機械的強
度が実用的でない。
Further, if it exceeds 400 parts by weight, the mechanical strength of the obtained cured product is not practical.

強化材は不飽和ポリエステルとエチレン性不飽和単量体
の和100重量部に対して10〜200重量部,好ましくは30〜
100重量部の割合で用いる。
The reinforcing material is 10 to 200 parts by weight, preferably 30 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the unsaturated polyester and the ethylenically unsaturated monomer.
Used at a rate of 100 parts by weight.

10重量部以下では強化硬化がなく、また200重量部をこ
えると得られた硬化物の強度がかえって低くなる。
If it is 10 parts by weight or less, there is no strengthening hardening, and if it exceeds 200 parts by weight, the strength of the obtained cured product becomes rather low.

重合開始剤は適量、一般に不飽和ポリエステルの0.01〜
5重量%、好ましくは0.5〜2重量%の割合で用いる。
A suitable amount of polymerization initiator, generally 0.01 to 0.01 of unsaturated polyester
It is used in an amount of 5% by weight, preferably 0.5-2% by weight.

これらの各成分の他にシランカップリング剤、シランカ
ップリング促進剤、凝集防止剤、重合抑制剤、増粘剤、
顔料、滑剤等を配合してもよい。
In addition to these components, silane coupling agents, silane coupling accelerators, aggregation inhibitors, polymerization inhibitors, thickeners,
You may mix | blend a pigment, a lubricant, etc.

本発明の樹脂組成物を調整するには、不飽和ポリエステ
ルとエチレン性不飽和単量体を含有する市販のポリエス
テル樹脂に、ラクトン重合体、無機充填剤、強化材およ
び重合開始剤を同時に混合してもよい。
To prepare the resin composition of the present invention, a commercially available polyester resin containing an unsaturated polyester and an ethylenically unsaturated monomer is mixed with a lactone polymer, an inorganic filler, a reinforcing material and a polymerization initiator at the same time. May be.

(発明の効果) (イ)本発明の不飽和ポリエステル樹脂用低収縮化剤で
ある新規なラクトン重合体は、不飽和ポリエステルやエ
ポキシ樹脂の低収縮化剤、表面改質剤、熱可塑性プラス
チックスの可塑剤、顔料分散剤、ウレタン顔料分散性向
上剤、塗料の可とう性付与剤、顔料分散剤等、多くの分
野に極めて有利に利用され得る。
(Effects of the Invention) (a) The novel lactone polymer, which is the low-shrinking agent for unsaturated polyester resin of the present invention, is a low-shrinking agent for unsaturated polyester or epoxy resin, a surface modifier, or a thermoplastic resin. The plasticizer, the pigment dispersant, the urethane pigment dispersibility improver, the paint flexibility imparting agent, the pigment dispersant and the like can be used extremely advantageously in many fields.

(ロ)このようにして調整された本発明の不飽和ポリエ
ステル樹脂用低収縮化剤を配合した不飽和ポリエステル
樹脂組成物は貯蔵安定性に優れており、収縮率が+0.05
〜+0.1%程度(膨脹)で、着色にムラがなく、平滑な
硬化物を与えることができる。
(B) The unsaturated polyester resin composition containing the shrinkage-reducing agent for unsaturated polyester resin of the present invention thus prepared is excellent in storage stability and has a shrinkage rate of +0.05.
When about + 0.1% (expansion), there is no unevenness in coloring and a smooth cured product can be provided.

次に合成例、実施例を挙げて本発明の説明を行なうが、
これらによって本発明が限定されるものではない。
Next, the present invention will be described with reference to synthesis examples and examples.
The present invention is not limited to these.

なお、例中、部はいずれも重量部を示す。In the examples, all parts are parts by weight.

合成例1 窒素導入管、温度計、エステル生成水除去用コンデンサ
ー及び撹拌装置のついた4つ口フラスコにジエチレング
リコール530部、無水フタル酸740部を仕込み、140℃〜1
60℃で3時間反応させ酸価178KHO mg/g、水酸基価144KO
H mg/g(以下単位を省略する)のポリエステルポリオー
ルを得た。
Synthesis Example 1 A four-necked flask equipped with a nitrogen inlet tube, a thermometer, a condenser for removing esterified water and a stirrer was charged with 530 parts of diethylene glycol and 740 parts of phthalic anhydride at 140 ° C to 1 ° C.
Reaction at 60 ℃ for 3 hours Acid value 178KHO mg / g, Hydroxyl value 144KO
A polyester polyol of H mg / g (the unit is omitted below) was obtained.

合成例2 合成例1で得たポリエステルポリオール554部、12−ヒ
ドロキシステアリン酸830部、ε−カプロラクトン7840
部、テトラブチルチタネート0.01部を合成例1と同様な
装置に仕込み、180℃で7時間反応させた後さらに、無
水フタル酸193部を加え,180℃で7時間反応させること
により酸価24.2、水酸基価1以下,融点46〜47℃のラク
トン重合体を得た。
Synthesis Example 2 554 parts of the polyester polyol obtained in Synthesis Example 1, 830 parts of 12-hydroxystearic acid, ε-caprolactone 7840
Parts and 0.01 parts of tetrabutyl titanate were charged in the same apparatus as in Synthesis Example 1 and reacted at 180 ° C. for 7 hours, and then 193 parts of phthalic anhydride was added and reacted at 180 ° C. for 7 hours to give an acid value of 24.2. A lactone polymer having a hydroxyl value of 1 or less and a melting point of 46 to 47 ° C. was obtained.

合成例3 合成例1と同様な装置に、ジエチレングリコール197.2
部、無水フタル酸275.3部、12−ビドロキシステアリン
酸1102.5部、ε−カプロラクトン8925部、テトラブチル
チタネート0.1部を仕込み、180℃で7時間反応させた後
さらに,無水フタル酸275部を加え, 180℃で7時間反応させることにより 酸化25.4、水酸基価1以下,融点46〜47のラクトン重合
体を得た。
Synthesis Example 3 Diethylene glycol 197.2 was placed in the same apparatus as in Synthesis Example 1.
Parts, phthalic anhydride 275.3 parts, 12-vidroxystearic acid 1102.5 parts, ε-caprolactone 8925 parts, tetrabutyl titanate 0.1 parts, and after reacting at 180 ° C. for 7 hours, phthalic anhydride 275 parts was further added, By reacting at 180 ° C. for 7 hours, a lactone polymer having an oxide of 25.4, a hydroxyl value of 1 or less, and a melting point of 46 to 47 was obtained.

実施例1 無水マレイン酸と1・2−プロピレングリコールとから
得られた不飽和ポリエステル樹脂55部、スチレン45部、
合成例−2で得た樹脂50部、t−ブチルパーベンゾエー
ト1部、Mgo1部、炭酸カルシウム120部、顔料としてカ
ーボンブラック2部、繊維長1cmのガラス繊維80部をニ
ーダーで混練した後、40℃で1日熟成させバルクモール
ディングコンパウンドを得た。
Example 1 55 parts of unsaturated polyester resin obtained from maleic anhydride and 1.2-propylene glycol, 45 parts of styrene,
After kneading 50 parts of the resin obtained in Synthesis Example-2, 1 part of t-butyl perbenzoate, 1 part of Mgo, 120 parts of calcium carbonate, 2 parts of carbon black as a pigment, and 80 parts of glass fiber having a fiber length of 1 cm with a kneader, 40 The mixture was aged at ℃ for 1 day to obtain a bulk molding compound.

これを150℃,100kg/cm2の圧力で3分間射出成形したと
ころ表面にむらのない成形物を得た。
This was injection-molded at 150 ° C. and a pressure of 100 kg / cm 2 for 3 minutes to obtain a molded product having a uniform surface.

成形収縮率は、膨脹の0.15(%)表面光沢60度の反射率
80〜90%,色相黒を良好な結果を得た。
Molding shrinkage is 0.15 (%) of expansion Surface gloss 60% reflectance
80 to 90%, good results were obtained for hue black.

実施例2 実施例1で用いたのと同様の不飽和ポリエステル樹脂60
部、スチレン40部、合成例−3で得た樹脂30部、t−ブ
チルパーヘンゾエート1部、水酸化アルミニウム100
部、Mgo1部、ステアリン酸亜鉛3部、カーボンブラック
2部を1cm長のガラス繊維80部をニーダーで混練した
後、40℃で1日熟成させバルクモールディングコンパウ
ンドを得た。
Example 2 Unsaturated polyester resin 60 similar to that used in Example 1
Parts, styrene 40 parts, resin 30 obtained in Synthesis Example-3, t-butyl perhenzoate 1 part, aluminum hydroxide 100
Parts, 1 part of Mgo, 3 parts of zinc stearate, and 2 parts of carbon black were kneaded with 80 parts of 1 cm long glass fiber with a kneader, and then aged at 40 ° C. for 1 day to obtain a bulk molding compound.

これを150℃,100kg/cm2の圧力で3分間トランスファー
成形したところ、表面にむらのない成形物を得た。
When this was transfer-molded at 150 ° C. and a pressure of 100 kg / cm 2 for 3 minutes, a molded product having a uniform surface was obtained.

成形収縮率は膨脹の0.11(%)表面光沢60度反射率80〜
90%,色相黒の良好な結果を得た。
Molding shrinkage is expansion 0.11 (%) Surface gloss 60 degrees Reflectivity 80 ~
90%, good result of hue black was obtained.

比較例 実施例における合成例2の無水フタル酸による末端水酸
基の封鎖のための反応を行なわなかった以外は実施例と
同様に行ない,得られた成形物を目視検査により測定し
て下記表に比較して示した。
Comparative Example The same procedure as in Example was repeated except that the reaction for blocking the terminal hydroxyl group with phthalic anhydride in Synthesis Example 2 in Example was not carried out, and the obtained molded product was measured by visual inspection and compared with the following table. And showed it.

なお,反応の終了はε−カプロラクトンモノマーの残量
がガスクロマトグラフィーにより0.5%以下であること
を確認することにより行なった。
The reaction was terminated by confirming that the residual amount of ε-caprolactone monomer was 0.5% or less by gas chromatography.

また,末端水酸基が封鎖されていることの確認は化学分
析(JIS K−1557:無水フタル酸−ピリジン法)により水
酸基価の定量を行ない,1KOH mg/g以下になっていること
により行なった。
The terminal hydroxyl groups were confirmed to be blocked by chemical analysis (JIS K-1557: phthalic anhydride-pyridine method) to determine the hydroxyl value, and the value was 1 KOH mg / g or less.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】a)脂肪族のオキシカルボン酸50〜90重量
% b)多価アルコールと芳香族多塩基酸またはその無水物
とのエステル 10〜50重量% c)上記a)およびb)の合計量10〜40重量%に対して
ε−カプロラクトン 90〜60重量% からなり、平均分子量が1000〜10000であるラクトン重
合体中の水酸基を芳香族多塩基酸無水物で封鎖した重合
体からなること特徴とする不飽和ポリエステル樹脂用低
収縮化剤。
1. A) aliphatic oxycarboxylic acid 50 to 90% by weight b) ester of a polyhydric alcohol with an aromatic polybasic acid or its anhydride 10 to 50% by weight c) of a) and b) above Consists of 90-60% by weight of ε-caprolactone with respect to the total amount of 10-40% by weight, and a polymer in which the hydroxyl group in the lactone polymer having an average molecular weight of 1,000-10,000 is blocked with an aromatic polybasic acid anhydride. A low-contracting agent for unsaturated polyester resins, which is characterized in that
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