JPS59122514A - 低収縮性不飽和ポリエステル樹脂組成物 - Google Patents

低収縮性不飽和ポリエステル樹脂組成物

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JPS59122514A
JPS59122514A JP23202182A JP23202182A JPS59122514A JP S59122514 A JPS59122514 A JP S59122514A JP 23202182 A JP23202182 A JP 23202182A JP 23202182 A JP23202182 A JP 23202182A JP S59122514 A JPS59122514 A JP S59122514A
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unsaturated polyester
molecular weight
low shrinkage
average molecular
resin composition
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Norihiko Shibata
憲彦 柴田
Kazuyoshi Yotsuya
四家 和良
Takemi Watanabe
渡辺 武美
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 不飽和ポリエステル樹脂組成物に熱可塑性樹脂を混入す
ることで不飽和ポリエステル樹脂組成物の硬化収縮量を
低減することが可能になり。
不飽和ポリエステル樹脂組成物の硬化に伴うクラックや
変形が改良されるようになった。また。
この方法を利用したSMC−?BMCなどの成形品は寸
法精度や表面平滑性などが改良された。
しかし、この低収縮化技術は特公昭46−14541号
公報に記載されているように硬化後、光学的に不均質な
外観をもたらし、顕微鏡的なスケールでは実際に不均質
な構造を与える。このため実用上十分なまで硬化収縮量
を低減させる場合。
硬化物が脆くなる欠点を有している。また低収縮効果の
大きな熱可塑性樹脂は一般に常温で固く、これらの熱可
塑性樹脂を混入した場合、硬化前は不飽和ポリエステル
樹脂組成物中に溶解している場合でも、硬化後は不飽和
ポリエステル樹脂組成物中に島状に析出した構造をもち
脆くなる。この脆さを補うため熱可塑性樹脂として常温
で軟らかい樹脂やゴムなどを選択する方法もあるが、こ
の場合、十分な低収縮性を与えるには多量の樹脂やゴム
を混入させることが必要で、硬化物の脆さが改良されて
7レキシブフルになる反面1価格の上昇や曲げ強さなど
の機械的な強さが低下する。また不飽和ポリエステル樹
脂の組成中、不飽和酸成分の量を少なくし不飽和ポリエ
ステル樹脂の三次元架橋密度を低下させたり、二塩基酸
成分やグリコール成分の種類を適当に選択することによ
って不飽和ポリエステル樹脂自体をフレキシブルにして
脆さを改良する方法もあるが、上記と同様に機械的な強
さの低下を伴ったり、低収縮効果が十分に発揮されない
などの欠点が生じる。
本発明はこのような熱可塑性樹脂の混入による不飽和ポ
リエステル樹脂組成物の低収縮化において、脆さの原因
である熱可塑性樹脂の混入量を極力少なくして脆化を防
止するため、熱可塑性樹脂の混入量が減少しても低収縮
性を維持できるように、また、更にフレキシブルな機械
的性質が付与できるように不飽和ポリエステル樹脂自体
f3:硬化低収縮量の小さいフレキシブルな樹脂に改質
しようとするものである。
本発明は、二重結合1個当シの分子量(MV//C=C
)が250以下で重量平均分子量が1、500〜5.0
00の不飽和ポリエステル(A+と。
重量平均分子量がスOOO〜7. OOOの飽和ポリエ
ステル(B)とを仕込質量比(B)/ + (A、) 
+ (B) )を0.2〜0.6として縮合反応させて
得られる変性不飽和ポリエステル及びエチレン型不飽和
単量体を含有してなる低収縮性不飽和ポリエステル樹脂
組成物に関する。
本発明になる不飽和ポリエステル樹脂組成物は、従来の
不飽和ポリエステル樹脂組成物に比べて、硬化収縮量が
少なく、また硬化物の機械的強さの低下を伴わずに弾性
率が小さくフレキシブルな特性を有するものである。
本発明に使用されるエチレン型子飽和単量体トシてはス
チレン、クロルスチレン、ジビニルベンゼン、ビニルト
ルエン、酢1ニル、ジアリルフタレート、アクリル酸の
アルキルエステル、メタクリル酸のアルキルエステル、
これらの混合物等が使用されるが、スチレンと他の単量
体との混合単量体を使用すると低収縮効果が大きくなる
ため好ま(2く、更にスチレン単独で使用すると機械的
強さが増加する。本発明ではこれらエチレン型不飽和単
量体の量に特に制限汀ないが、変性不飽和ポリエステル
とエチレン型不飽和単量体との質量比、変性不飽和ポリ
エステル′エチレン型不飽和単量体が4:6〜8:2の
場合、硬化物の機械的強さ、フレキシビリチー及び低収
縮効果のバランスが最も良好となるため好ましい。
本発明に使用される上記の不飽和ポリエステルFA)u
マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸。
・・ロゲン化無水マレイン酸などのα、β−不飽和不飽
和二塩基酸−必要てフタル酸、無水フタル酸、ハロゲン
化無水フタル酸、イソフタル酸。
テレフタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、コ・・り酸
、アジピン酸などの飽和二塩基酸と、エチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、フロヒレンクリコール、シ
フロピレンクリコール。
1.3−ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール
、水添ヒスフェノールA、1.6−ヘキサンジオール、
I+4−ブチレングリコール、ビスフェノールAとプロ
ピレンオキシド又はエチレンオキシドの付加物などのグ
リコール成分を反応させて得られる。この場合、二重結
合1個当りの分子量(Mw/C=C)が250以下とな
るよう設計すると低収縮効果が大きいが、250を超え
ると十分な低収縮性が得られない。
本発明における二重結合1個当りの分子量(Mw/C=
C)とは不飽和ポリエステルの合成において使用される
酸成分及びグリコール成分の合成仕込みモル組成から計
算される分子量で。
二塩基酸成分とグリコール成分とが1:1のモル比で反
応し、それに相当する水が脱離するとして、過剰に仕込
まれた酸成分やグリコール成分は無視したモデル計算値
を分子中に含まれる二重結合の数で除して得られる。例
えばマレイン酸1.0モル、プロピレングリコール1.
1モルのプロピレングリコール0.1モル過剰の仕込み
モル組成の不飽和ポリエステルのMw / C= Cは
(98,1X1.0モルX76.1X1.0モル−18
,OXl、0モル)÷1.0=156として計算される
また本発明に使用される飽和ポリエステル(B)は不飽
和ポリエステル(A)に使用されると同様な飽和二塩基
酸成分およびグリコール成分を反応させて得られる。
本発明に使用する不飽和ポリエステル(A)及び飽和ポ
リエステル(B)の合成方法は特に制限はなく、従来の
合成方法によって製造される。また必要ならばジブチル
錫オキサイドのようなエステル化促進触媒や、ゲル化防
止のためのハイドロキノン、バラベンゾキノンなどの硬
化禁止剤を添加しても良い。
不飽和ポリエステル(A)は重量平均分子量が1、50
0〜5.000の範囲、飽和ポリエステル(B)は重量
平均分子量が2,000〜7,000の範囲とされる。
いずれも下限未満では硬化物の機械特性及び低収縮効果
が低く、また上限を超えると得られる不飽和ポリエステ
ル樹脂組成物の粘度の上昇硬化物の機械的強さの低下を
伴い実用的でない。両者の重量平均分子量が上記の範囲
内にあれば硬化物の機械特性、樹脂組成物の低収縮効果
、粘度などのバランスが良好となる。
不飽和ポリエステル(A)と飽和ポリエステル(B)と
を縮合反応させることによって低収縮性とフレキシビリ
ティ−を付与することができるが。
その仕込質量比(Bl/ ((A) + (Bl )が
0.2〜0.6の範囲外にあると低収縮性と硬化物の機
械的強さのバランスがくずれる。
本発明における重量平均分子量は、下記の測定方法によ
って測定される。
高速液体クロマトグラフを用い、温度38°Cにおいて
溶媒(テトラヒドロフラン)を毎分1.76mの流速で
流し、濃度64m9/mlのテトラヒドロフラン試料溶
液を50μg注入し測定を行なう。使用カラムは日立化
成工業■製;商品名ゲルコR−420,R−430,R
−440を直列に連結したものを用いた。試料の重量平
均分子量は数種の単分散ポリスチレン標準試料により9
作製された検量線の分子量の対数とカウント数との関係
から計算される。
本発明になる低収縮不飽和ポリエステル樹脂は必要に応
じ酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂。
スチレン樹脂など従来知られている熱可塑性樹脂や、こ
れらの溶液を併用しても良い。また。
必要に応じて炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム等の
充てん剤、t−ブチルパーオキシベンゾエイト、ベンゾ
イルパーオキサイド等の硬化剤、ステアリン酸亜鉛、ス
テアリン酸カルシウム等の離型剤、水酸化マグネ7ウム
、酸化マグネシウム等の増粘剤、ガラス繊維、炭素繊維
等の繊維強化剤、チタン白、カーボン等の着色剤などを
含有してもよい。
本発明になる樹脂はSMC,BMC等の樹脂成分、ハン
ドレイアップ法、プリフォームマツチドメタルグイ法等
によって製造されるFRPの樹脂成分などとして用いる
ことができる。
本発明を実施例及び比較例によって説明する。
実施例で用いた硬化収縮率は以下の測定法((より求め
た。
試料樹脂液209−にベンゾイルパーオキサイド50%
溶液を0.4p添加し、攪拌後、直径18Mの試験管に
注入した。この試験管を80℃の恒温油槽中に浸せきし
、試料樹脂液を硬化させた。硬化収縮率fs)はこの硬
化樹脂の比重ρ8と、バーバード比重びんを用いて測定
した80℃の樹脂液比重ρ1から次の式を用いて算出し
た。
8=(1/ρR−1/ρ8)×ρ、X100(単位制(
1)不飽和ポリエステルの製造 無水マレイン酸1.0モル、プロピレングリコール1.
15モルの比(Mw/C=Cが156)で仕込み、更に
ハイドロキノンを仕込全質量の0.015質量パーセン
トを添加した後。
210℃で粘度を計シながら反応させ9重量平均分子!
−1,150の不飽和ポリエステル(A−1)を得た。
その一部をさらに粘度を計りながら210℃で反応させ
て重量平均分子量3.320の不飽和ポリエステル(A
−2)を得た。さらにその一部を粘度を計りながら21
0℃で反応させて重量平均分子量5,500の不飽和ポ
リエステル(A−3)を得た。
マタ無水マレイン酸0.75モル、アジピン酸0.25
モル、フロピレンゲリコール1.05モルの比(Mw/
C=Cが2.28)で仕込み。
更にハイドロキノンを仕込全fftのo、O1s質量パ
ーセント添加して210℃で反応させ。
重量平均分子量4.500の不飽和ポリエステル(A−
4)を得た。
更に無水マレ4790.6モル、フタル酸0.4モル、
、フロピレンクリコール0.45モルジエチレングリコ
ール0.6モルの比で(Mw/C−Cが312)で仕込
み、更にハイドロキノンを仕込全質量に対し0.015
重量パーセント添加して、220℃で反応させ9重量平
均分子量4.225の不飽和ポリエステル(A−5)を
得た。
(2)飽和ポリエステルの製造 アジピン酸i、 oモル、プロピレングリコール1.0
5モルの比で仕込み更にジブチル錫オキサイドを仕込全
質量に対し0.05重量パーセント添加して220 ’
Cで粘度を計りながら反応させ9重量平均分子量1.1
08の飽和ポリエステル(B−1’)を得た。その一部
をさらに210’Cで粘度を計りながら反応させ。
重量平均分子−[2,754の飽和ポリエステル(B−
2)を得た。さらにその一部を粘度を計りながら210
℃で反応させ重量平均分子量6,416の飽和ポリエス
テル(B−3)e得た。
また、フタル酸1.0モル、グロビレングリコールQ、
45モル、ジエチレングリコール0.6モルの比で仕込
み、更にジブチル錫オキサイドを仕込全質量に対し0.
05重量パーセント添加して220°Cで反応させ2重
量平均分子量3.726の飽和ポリエステル(B−4)
t:得た。
これらの不飽和ポリエステル、飽和ポリエステルを用い
、以下説明する。
実施例1の組成物は不飽和ポリエステル(A−2)と飽
和ポリエステル(B−2)を仕込質量比(B)/(A)
 + (B) = 0.25で仕込み、約1時間200
°Cで縮合反応を行彦ったもので、得られた変性不飽和
ポリエステルのスチレン溶液は硬化収縮率が4.5 %
 、硬化物の曲げ強さが8.5 K7/d9曲げ弾性率
がl 5 Q Kg/rra2となった。尚。
曲げ強さ及び曲げ弾性率はJIS  K  7023に
準じて測定した値である。比較例1の組成物は不飽和ポ
リエステル(A−2)のみを用いたものでその硬化収縮
率が8.1%と大きく、比較例2の組成物は実施例と同
じ仕込質量比(B)/(cA)−+1B))=o、2s
ではあるが、縮合反応を行なわずにただ混合したのみの
ものであり、硬化物の曲げ強さが5.9Kg/M2と小
さく実用に適さない。
実施例2.3の組成物はMw /C= Cが228及び
156の不飽和ポリエステル(A−2)及び(A−4)
を飽和ポリエステル(B−4)と約1時間反応させて得
られた変性不飽和ボIJ −zステルを用いたものであ
る。
比較例3の組成物はMW/C=Cが312の不飽和ポリ
エステル(A−6)を同様に飽和ポリエステル(B−4
)と約1時間反応させて得た変性不飽和ポリエステルを
用いたものである。
実施例2,3の組成物は比較例3の組成物に比べ硬化収
縮率が小さく優れている。
表1 簀変性不飽和ポリエステルとスチレンとの質素比を6゜
5:3.5で混合して不飽和ポリエステル樹脂組成物と
した。
表2 髪質性不飽和ポリエステルとスチレンとの質量比を6.
5:3.5で混合して不飽和ポリエステル樹脂組成物と
した。
比較例4,5の組成物は、不飽和ポリエステル(AC及
び飽和ポリエステル(B)の重量平均分子量が本発明の
範囲の下限未満又は上限を超えるものを用いた例で硬化
収縮率が大きく、硬化物の曲げ強さが小さい。
これに対し7重量平均分子量が本発明の範囲内の実施例
4の組成物は硬化収縮、硬化物の曲げ強さが優れている
比較例6の組成物は、不飽和ポリエステル(A)。
飽和ポリエステルCB)の仕込質量比が本発明の下限未
満で硬化収縮率が大きく、また比較例7の組成物は不飽
和ポリエステル(A)、飽和ポリエステル(Blの仕込
質量比が本発明の上限を超えるため硬化物の曲げ強さが
小さく、いずれも実用性がないものである。
表3 冬変性不飽和ポリエステルとスチレンとの質量比を7:
3で混合して不飽和ポリエステル樹脂組成物とした。
表4 黄変性不飽和ポリエステルとスチレンとの質量比を7:
3で混合して不飽和ポリエステル樹脂組成物とした。
本発明になる低収縮性不飽和ポリエステル樹脂組成物よ
り得られる硬化物は9機械的強さ及びフレキシビリティ
−を従来の不飽和ポリエステル樹脂組成物と同等以上に
保ちながら硬化収収縮率が減少される。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、二重結合1個当シの分子量が250以下で重量平均
    分子量が1.500〜5. OOOの不飽和ポリエステ
    ル(A)と9重量平均分子量が2.000〜7,000
    の飽和ポリエステルFB)とを仕込質量比(B)/ (
    (AJ 十(B) )を0.2〜0.6として縮合反応
    させて得られる変性不飽和ポリエステル及びエチレン型
    不飽和単量体を含有してなる低収縮性不飽和ポリエステ
    ル樹脂組成物。
JP23202182A 1982-12-28 1982-12-28 低収縮性不飽和ポリエステル樹脂組成物 Granted JPS59122514A (ja)

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