JPH10265659A - 高融点不飽和ポリエステルを含む成形材料 - Google Patents

高融点不飽和ポリエステルを含む成形材料

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JPH10265659A
JPH10265659A JP6966797A JP6966797A JPH10265659A JP H10265659 A JPH10265659 A JP H10265659A JP 6966797 A JP6966797 A JP 6966797A JP 6966797 A JP6966797 A JP 6966797A JP H10265659 A JPH10265659 A JP H10265659A
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JP
Japan
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polyester
molding material
acid
weight
melting point
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Application number
JP6966797A
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English (en)
Inventor
Eiichiro Takiyama
栄一郎 滝山
Fumio Matsui
二三雄 松井
Katsuhisa Morita
勝久 森田
Yoshitaka Hatano
善孝 波田野
Hisatoku Yanagida
久徳 柳田
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Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Showa Highpolymer Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造、並びに成形が容易でしかもガラス転移
温度が250℃以上にもなる優れた耐熱性を示す成形材
料の提供。 【解決手段】 [A](1)1,4シクロヘキサンジメ
タノールを含む多価アルコール成分、(2)テレフタル
酸(またはそのジメチルエステル)および/またはナフ
タレンジカルボン酸(またはそのジメチルエステル)で
ある多塩基酸成分、および(3)α−β不飽和多塩基酸
(またはその酸無水物)を併用し、これら成分を重縮合
して得られる融点150℃以上を有する高融点不飽和ポ
リエステル;[B]架橋剤;および[C]フィラー;を
含有してなる成形材料。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、今迄みることので
きなかった高い融点(または軟化点)を有する不飽和ポ
リエステル(以下不飽和を省略)を用いた成形材料に関
するものであり、さらに詳しくは本発明は、製造、並び
に成形が容易でしかもガラス転移温度が250℃以上に
もなる優れた耐熱性を示す成形材料に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】今迄、ポリエステルを合成するには、多
塩基酸(またはその酸無水物)、α−β不飽和多塩基酸
(またはその酸無水物)、グリコール類を直接脱水エス
テル化反応により分子量(数平均)1500〜2500
位のいわばプレポリマーを合成し、これをスチレンなど
の共重合可能なモノマーに溶解した形のものが代表的で
ある。
【0003】キシレンなどの溶剤を用い、エステル化に
より生じた水を共沸させて除く方法は、当然知られてい
る。この場合には溶媒は樹脂を熔融、減圧して除去して
おり、固相のままで脱溶媒を行う例は知られていない。
また、従来溶剤を用いる実用化例は、コスト高、溶剤の
取扱い、得られた不飽和ポリエステルにとくに特長が認
められない、といったことから実際に行われている例は
寡聞にして知らない。
【0004】いずれの方法をとるにしても樹脂製造反応
のいずれかの段階で樹脂を融点以上に加熱し、撹拌でき
る状態にしなければならない。このことは、樹脂の融点
を高める場合には著しい障害になる。すなわち、仮に融
点が200℃以上のポリエステルを合成しようとした場
合、撹拌できるような粘度とするためには、融点よりも
少なくとも50℃は高温にしなければならず、このこと
は重縮合中に二重結合の反応が起こってゲル化が避けら
れないことを意味する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、製造、並び
に成形が容易でしかもガラス転移温度が250℃以上に
もなる優れた耐熱性を示す成形材料を提供することを目
的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、融点が1
50℃以上、望ましくは200℃以上の耐熱性ポリエス
テルを安全に合成する方法について検討を重ね、(イ)
高沸点溶剤、例えばナフタレン、メチルナフタレン、ジ
フェニル、ジフェニルエーテル等を合成時に併用し、
(ロ)生成したポリエステルを溶剤を含んだままでその
融点以下迄冷却し、粗砕し、(ハ)融点以下の温度、5
0Torr以下の減圧下、固相で脱溶媒を行った後、
(ニ)さらに必要に応じてポリエステルの融点以下の温
度まで昇温させて、50Torr以下の減圧下で固相重
縮合を行わせる、ことにより融点150℃以上のポリエ
ステルが得られることを見出した(特願平8−1738
65号参照)。
【0007】さらに本発明者らは、前記のポリエステル
を用いた成形材料が優れた耐熱性、強度等の物性を備え
ていることを見いだし、本発明を完成することができ
た。
【0008】すなわち本発明は、 [A] (1)1,4シクロヘキサンジメタノールを含
む多価アルコール成分、(2)テレフタル酸(またはそ
のジメチルエステル)および/またはナフタレンジカル
ボン酸(またはそのジメチルエステル)である多塩基酸
成分、および(3)α−β不飽和多塩基酸(またはその
酸無水物)を併用し、これら成分を重縮合して得られる
融点150℃以上を有する高融点不飽和ポリエステル; [B] 架橋剤;および [C] フィラー;を含有してなる成形材料 を提供するものである。
【0009】本発明に用いられる[A]高融点不飽和ポ
リエステル(以下、単にポリエステルという)は、多価
アルコール成分として1,4シクロヘキサンジメタノー
ル、多塩基酸成分としてテレフタル酸(またはそのジメ
チルエステル)および/またはナフタレンジカルボン酸
(またはそのジメチルエステル)、およびα−β不飽和
多塩基酸(またはその酸無水物)を反応させて製造する
ことができる。本発明に用いられるα,β−不飽和多塩
基酸成分は、とくに制限されないが、無水マレイン酸、
フマル酸等が例示され、融点を高める点からはフマル酸
の使用が望ましい。
【0010】ポリエステルの合成は、高沸点溶剤を用い
て重縮合反応することにより行うことができる。高沸点
溶剤とは、沸点180℃以上のものを意味し、爆発、揮
発等の危険性がなく、また装置への悪影響がなければ、
適宜選択することができる。その好適な例としては、ジ
フェニル、メタフェニルトルエン、ナフタレン、メチル
ナフタレン、ドデシルベンゼン等の芳香族炭化水素;ジ
フェニルエーテル等の芳香族エーテル;ベンゾフェノン
等の芳香族ケトン;スルホランが挙げられる。これら高
沸点溶剤の使用割合は、高沸点溶剤を含む材料の仕込量
総重量に対して5〜60重量%であることができる。上
記各種成分の重縮合反応は、公知の反応条件を採用する
ことができ、とくに制限されない。続いて重縮合反応後
は、高沸点溶剤を含んだまま冷却、固化したポリエステ
ル混合物を例えば米粒大に粗砕し、これをポリエステル
混合物の融点以下に加熱しながら50Torr以下、好
ましくは10Torr以下の減圧下、固相のまま脱溶剤
し、さらに必要に応じてポリエステルの融点以下の温度
まで昇温させて、50Torr以下の減圧下で固相重縮
合を行わせることによって、150℃以上の融点を示す
ポリエステルを合成することができる。
【0011】成形材料とするためには、上記のポリエス
テルの他に、架橋剤およびフィラーが必要である。架橋
剤として一般的に用いられているのはスチレンである
が、本発明にはアリルエステル系が望ましい。すなわ
ち、ジアリルテレフタレート、ジアリルイソフタレー
ト、ジアリルフタレート、トリアリルイソシアヌレー
ト、1,4シクロヘキサンジカルボン酸ジアリルエステ
ル、エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸ジアリル
エステル等が挙げられる。なお、ビスマレイミド、フェ
ニルマレイミド等を併用することも可能である。これら
架橋剤の使用割合は、ポリエステルおよび架橋剤の合計
重量に対し10〜70重量%、より望ましくは20〜6
0重量%である。10重量%未満では架橋が不十分とな
る傾向があり、物性が十分に発揮されなくなり、また7
0重量%超の使用は、ポリエステルの物性が薄まり、架
橋剤モノマーの硬化物が支配的となる結果、クラックの
発生、硬化の遅延を生ずるようになり好ましくない。
【0012】またフィラーを併用することにより、成形
性の付与(流動性のコントロール他)、寸法安定性の向
上、硬度、耐熱変形温度の上昇等幾多の利点を生ずる。
フィラーの種類は用途に応じて選択され、とくに制限を
加える必要はないが、電気用には絶縁性の付与を目的と
したフィラー、例えばシリカ粉末が、難燃化には水和ア
ルミナが、強度を求める場合にはミルドファイバーが適
している。もちろん異なったフィラーを併用することは
差し支えない。その使用割合は、フィラーの吸樹脂量に
よっても左右されるが、ポリエステルおよび架橋剤の合
計100重量部当たり約800重量部が限界となる。成
形材料の流動化コントロールには、ポリエステルおよび
架橋剤の合計100重量部当たり、およそフィラー10
0〜800重量部、より望ましくは200〜700重量
部である。混合はロール、ニーダー等既存の設備で行え
る。
【0013】また、本発明の成形材料を硬化させるため
には、硬化触媒の併用が必要である。硬化触媒として
は、有機過酸化物で、高温分解型が便利である。それら
の例には、t−ブチルパーベンゾエート、ジクミルパー
オキシド等が挙げられる。速やかな硬化を望む場合に
は、過酸化ベンゾイルの併用も実用的である。
【0014】さらに本発明の成形材料には、必要に応じ
てガラス繊維、カーボン繊維等の補強材や、ステアリン
酸亜鉛、合成または天然の高融点(60〜120℃)ワ
ックス類等の離型剤を使用することができる。
【0015】本発明の成形材料は、その実用化に当たっ
て前記以外の添加剤、例えば難燃剤、着色剤、ポリマー
類、等を必要に応じ併用出来ることはもちろんである。
【0016】
【実施例】以下実施例により本発明をさらに説明する。 実施例1.撹拌機、分溜コンデンサー、温度計、ガス導
入管を付した1リットルセパラブルフラスコに、1,4
シクロヘキサンジメタノール300g、ジメチルテレフ
タレート194g、テトライソプロポキシドチタン0.
5g、を仕込み、160〜200℃で脱メタノール反応
を行わせた後、フマル酸116g、メチルナフタレン1
30gを加え、窒素ガス気流下200〜210℃で酸価
7.9迄エステル化を進め、メチルパラベンゾキノン
0.25gを加え、金属バットに注入、固化させた。ア
イボリー色を帯びた白色固体のポリエステル(a)が得
られた。このポリエステル(a)のメチルナフタレンを
含んだままの融点はほぼ166℃、数平均分子量(ポリ
エステル)は4300であった。なお分子量は、ポリエ
ステルをヘキサフロロイソプロパノールに溶解した後、
GPCによって測定した。これを粗砕して米粒大とした
後、ステンレス製網に入れ、当初140〜145℃、
0.8〜1Torrの減圧下8時間処理を行うと、重量
測定の結果から、メチルナフタレンのほぼ96%は揮散
したことが確認され、ナフタレン臭はまったく感じられ
なくなった。さらに、180〜190℃、0.7〜1T
orrの減圧下8時間固相重縮合を行った。数平均分子
量はほぼ6050となった。これをポリエステル(b)
とする。ポリエステル(b)の融点は約204℃であっ
た。ポリエステル(b)100重量部にジアリルテレフ
タレート100重量部を加え、150〜160℃に1.
5時間加熱すると透明に溶解した。室温迄冷却した樹脂
はやや褐色を帯びた白色固形であった。これを試料
(A)とする。次の表1に示す配合で、前ロール100
℃、後ロール115℃で10分間ロール混練を行い、冷
却粉砕して本発明の成形材料を調製した。
【0017】
【表1】 試料(A) 100重量部 *シリカ(ZA−30) 200 〃 *シリカ(FB−74) 200 〃 ジクミルパーオキシド 2 〃 ヘキストワックスE 1.5 〃 キャンデリラワックス 0.5 〃 **シランカップリング剤(KBM−503) 1 〃 注) * 滝森(株)製 ** 信越化学(株)製
【0018】この成形材料を165〜170℃、50k
g/cm2の圧力下、1mm厚1分の加熱条件で、JI
S−K−6911の金型を用い、所望のテストピースを
成形後物性測定を行った。結果は表2にみられるよう
に、頗る耐熱性に優れた成形品であることが確認され
た。
【0019】
【表2】 表 2 曲げ強さ 11.9kg/mm2 曲げ弾性係数 2020kg/mm2 シャルピー衝撃値 4.1kgcm/cm2 ロックウェル硬さ M−115以上 熱変形温度 250℃以上
【0020】硬化樹脂のTg(ガラス転移温度)は、D
SC測定によれば、ほぼ324℃であった。DSC測定
の結果を図1に示す。
【0021】実施例2.撹拌機、分溜コンデンサー、温
度計、ガス導入管を付した1リットルセパラブルフラス
コに、1,4シクロヘキサンジメタノール300g、
2,6ナフタレンジカルボン酸メチルエステル246
g、テトライソプロポキシドチタン0.5g、メチルナ
フタレン150g、を仕込み、170〜200℃で脱メ
タノール反応を行った後、フマル酸116g、メチルパ
ラベンゾキノン0.1gを加え、205〜210℃、窒
素気流下最終酸価2.5迄エステル化を進め、金属バッ
トの注入、固化させた。数平均分子量3700、淡褐色
の結晶状態のポリエステル(c)が得られた。このポリ
エステル(c)を、メチルナフタレンを含んだまま米粒
大に粗砕し、140℃、0.5〜0.6Torrの減圧
下8時間脱溶媒を行うと、重量測定の結果から、メチル
ナフタレンのほぼ97%は除去したものとみられ、ナフ
タレン臭はまったく感じられなかった。融点289℃と
なった。これをさらに、180℃、0.5〜0.6To
rrの減圧下8時間固相重縮合を行った。数平均分子量
は4880となった。これをポリエステル(d)とす
る。ポリエステル(d)100重量部に、ジアリルテレ
フタレート100重量部を加え、160℃で溶解した。
室温迄冷却した樹脂は淡褐色を帯びた白色固状であっ
た。これを試料(B)とする。実施例1の配合で、試料
(A)の代わりに試料(B)を使用して成形材料化を行
い、テストピースを成形、測定を行った。結果を表3に
示す。表3にみられるように、良好な物性と頗る優れた
耐熱性を示している。
【0022】
【表3】 表 3 曲げ強さ 11.1kg/mm2 曲げ弾性係数 1890kg/mm2 シャルピー衝撃値 4.7kgcm/cm2 ロックウェル硬さ M−115以上 熱変形温度 250℃以上
【0023】硬化樹脂のTg(ガラス転移温度)は、D
SC測定によれば、ほぼ338℃であった。DSC測定
の結果を図2に示す。
【0024】実施例3.実施例1のジメチルテレフタレ
ート194gに代えて、ジメチルテレフタレート87
g、2,6ナフタレンジカルボン酸メチルエステル12
3gとした以外は実施例1を繰り返した。固相重縮合後
のポリエステル(e)は、数平均分子量4760、融点
約220℃であった。このポリエステル(e)100重
量部と、ジアリルイソフタレート100重量部とを16
0℃で溶解し、室温迄冷却すると、淡褐色を帯びた白色
固体が得られた。これを試料(C)とする。次の表4に
示す配合で成形材料化し、テストピースを成形し、物性
測定を行った。結果を表5に示す。
【0025】
【表4】 試料(C) 100重量部 ミルドファイバー 400 〃 ジクミルパーオキシド 3 〃 ステアリン酸亜鉛 3 〃 KBM−503 1 〃
【0026】
【表5】 表 5 曲げ強さ 14.9kg/mm2 曲げ弾性係数 1640kg/mm2 シャルピー衝撃値 9.1kgcm/cm2 熱変形温度 250℃以上
【0027】硬化樹脂のTg(ガラス転移温度)は、D
SC測定によれば、ほぼ310℃であった。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、製造、並びに成形が容
易でしかもガラス転移温度が250℃以上にもなる優れ
た耐熱性を示す成形材料が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の硬化樹脂のDSC測定の結
果を示す図である。
【図2】本発明の実施例2の硬化樹脂のDSC測定の結
果を示す図である。
フロントページの続き (72)発明者 柳田 久徳 群馬県伊勢崎市除ヶ町403−8

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】[A] (1)1,4シクロヘキサンジメ
    タノールを含む多価アルコール成分、(2)テレフタル
    酸(またはそのジメチルエステル)および/またはナフ
    タレンジカルボン酸(またはそのジメチルエステル)で
    ある多塩基酸成分、および(3)α−β不飽和多塩基酸
    (またはその酸無水物)を併用し、これら成分を重縮合
    して得られる融点150℃以上を有する高融点不飽和ポ
    リエステル; [B] 架橋剤;および [C] フィラー;を含有してなる成形材料。
JP6966797A 1997-03-24 1997-03-24 高融点不飽和ポリエステルを含む成形材料 Pending JPH10265659A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11106445A (ja) * 1997-10-03 1999-04-20 Showa Highpolymer Co Ltd 熱硬化性樹脂組成物

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11106445A (ja) * 1997-10-03 1999-04-20 Showa Highpolymer Co Ltd 熱硬化性樹脂組成物

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