JPS62143965A - 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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JPS62143965A
JPS62143965A JP61279836A JP27983686A JPS62143965A JP S62143965 A JPS62143965 A JP S62143965A JP 61279836 A JP61279836 A JP 61279836A JP 27983686 A JP27983686 A JP 27983686A JP S62143965 A JPS62143965 A JP S62143965A
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義和 牧
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良紀 宇野
Shigeru Oka
茂 岡
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は、低収縮性不飽和ポリエステル樹脂組成物に関
するものである。詳しく述べると、シートモールディン
グコンパウンド(SMC)やバルクモールディングコン
パウンド(BMC)に用いることのできる低収縮性不飽
和ポリエステル樹脂組成物に関するものである。
(従来の技術) 不飽和多塩基酸を含む多塩基酸と多価アルコール又はア
ルキレンオキサイドとの反応により得られる不飽和ポリ
エステルと共重合性単量体から成る不飽和ポリエステル
樹脂は、有用な熱硬化性樹脂として広い分野で使用され
ている。特に近年、ガラス繊維や充填剤を組み合せたS
MCやBMCがプレス成形や射出成形用に開発され、多
量に使用されている。
しかしながら、不飽和ポリエステル樹脂は、硬化時に大
きな収縮を伴なうため、成形品の寸法精度が悪かったり
、クラックが発生したり、表面の平滑性が悪いなどの欠
点を有している。
これらの欠点を改良すべく、数多くの方法、例えば高反
応性の不飽和ポリエステル樹脂にポリスチレン、ポリア
ルキルメタクリレート、ポリ酢酸ビニル、飽和ポリエス
テル等の熱可塑性樹脂を混合する方法(例えば、特公昭
42−8,787号、特公昭46−15,431号、特
開昭48−20,888号、特開昭48−79,889
号および特開昭52−996号に記載の方法)が提案さ
れ、不飽和ポリエステル樹脂の使用分野を広げてきた。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、これら従来方法では、成形品表面の平滑
性を特にきびしく要求される自動車外板部品のような用
途には、未だ不充分なものであった。すなわち、不飽和
ポリエステル、共重合性単量体、飽和ポリエステルより
なる従来の低収縮性不飽和ポリエステル樹脂組成物は、
成形時の収縮率を下げ、あるいは膨張するまでにできる
が、成形品特に裏面にリブやボスのある成形品の表面平
滑性において不充分であった。
また、従来の低収縮性不飽和ポリエステル樹脂組成物を
充填剤と混練し、さらにガラス繊維に含浸させてSMC
とする際、充填剤との混線物(ペースト)の粘度が高く
なり、充填剤の量を多くすることができなかつfcシ、
ガラス繊維への含浸が不良となったシして、得られる成
形品の機械強度が低下するという問題もある。さらに、
混線機によるガラス繊維の混線を行うBMCの場合にも
、ペーストの粘度が高いとガラス繊維の破損が大きくな
るため、得られる成形品の機械強度が低下する。
さらに、不飽和ポリエステルおよび共重合性単量体から
なる不飽和ポリエステル樹脂に、末端に重合性不飽和結
合を導入した液状ポリブタジェン樹脂および飽和ポリエ
ステル樹脂を配合してなる速硬化性樹脂組成物が埋込み
用フェスとして提案されている(特開昭55−43,1
51号)。しかしながら、このような樹脂組成物は成形
品とした場合、表面のうねりが大きいため表面平滑性が
低くかつポリブタジェンの分離による表面の汚れが生じ
るという欠点があった。このため、該樹脂組成物はSM
CやBMC用の樹脂組成物としては不充分であった。
したがって、本発明の目的は、新規な低収縮性不飽和ポ
リエステル樹脂組成物を提供することにある。本発明の
他の目的′は、表面平滑性および機械的強度に優れた成
形品を与え得る低収縮性不飽和ポリエステル樹脂組成物
を提供することにある。
(問題点を解決するための手段および作用)本発明者は
、前記事情に鑑み研究を重ねた結果、特定不飽和基濃度
の不飽和ポリエステル樹脂に特定の熱可塑性樹脂と液状
ゴムを組み合せることにより、前記目的が達成されるこ
とを見いだし、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、二重結合当)の数平均分子量が3
00以下である不飽和ポリエステル(a)20〜50重
量係、共重合性単量体(b)25〜65重量係、数平均
分子量3,000〜30,000の飽和ポリエステル(
c)5〜25重量係および液状イソプレンゴムまたはそ
の水素化物(d)2〜20重量係(ただし、(a)、(
bl、(clおよび(d)成分の合計は100重量係で
ある。)を含有してなる低収縮性不飽和ポリエステル樹
脂組成物に関するものである。
本発明に用いる不飽和ポリエステル(a)は、α、β−
不飽和二塩基酸またはその誘導体と、必要に応じて飽和
二塩基酸とから人る酸成分と多価アルコールまたはアル
キレンオキサイドとの反応物である。
α、β−不飽和二塩基醒またはその誘導体としては、例
えば無水マレイン酸、マレイン酸、フマル酸、ハロゲン
化無水マレイン酸、イタコン酸、無水シトラコン酸など
を挙げることができ、これらの1種または2種以上が使
用される。
飽和二塩基酸としては、例えば無水フタル酸、イソフタ
ル酸、テレフタル酸、アジピン酸、テトラヒドロ無水フ
タル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラクロロ無水
フタル酸、テトラブロム無水フタルw、3.6−ニンド
メチレンテトラヒドロフタル酸、セパチン酸、コハク酸
、無水コハク酸等を挙げることができ、これらの1種ま
たは2種以上が使用される。
多価アルコールとしては、例え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、プロ
ピレングリコール、ジプロピレングリコール、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、ネオペンチルクリコール、ペンタンジオ
−ルー1,5、ヘキサンジオール−1,6,2,2,4
−トリメチルペンタンジオ−ルー1,3、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、水素
化ビスフェノ、A詰側7.z4母覧パキサイドまたはプ
ロピレンオキサイドの付加物等を挙げることができ、こ
れらの1稲または2種以上が使用できる。
アルキレンオキサイドとしては、例えばエチレンオキサ
イド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、エ
ピクロルヒドリンなどを挙げることができ、これらの1
種または2種以上が使用できる。
反応は常法によシネ活性気流中で150〜250℃、好
ましくは180〜220°Cの範囲で行うことができる
不飽和ポリエステル(a)の分子量は特に制限はないが
、数平均分子量で800〜3,000の範囲が望ましい
。800未満では、耐水性、耐熱性等が不十分となった
り、SMC−?BMCにする際に増粘剤として使用する
金属酸化物との反応による増粘が不十分となることがあ
る。また、3,000を越えると、充填剤との混練ペー
ストの粘度が高くなりSMCやBMC化するときに困難
を伴なうことがある。
そして、不飽和ポリエステル(a>の二重結合当シの数
平均分子量は、300以下、好ましくは150〜260
の範囲であり、300より大きくなると、低収縮化の効
果が園さくなり、得られる成形品の表面平滑性も悪くな
る。不飽和ポリエステル(a)の使用量は、(a)、(
b)、(c)および(d)成分の合計中20〜50重量
係、好ましくは25〜40重量係の範囲で、20重量係
未満でもまた50重重量上越えても、低収縮化効果や得
られる成形品の表面平滑性が悪くなる。
本発明に用いる共重合性単量体(b)としては、不飽和
ポリエステル樹脂に通常使用されている公知のものが使
用でき、例えばスチレン、クロロスチレン、α−メチル
スチレン、パラメチルスチレン、ビニルトルエン、ジビ
ニルベンゼン、ジアリルフタレート等の芳香族系単量体
類;メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、イ
ソプロピルメタクリレート、ラウリルメタクリレート等
のアルキルメタクリレート類;メチルアクリレート、エ
チルアクリレート、イソプロピルアクリレート、これら
の1種または2種以上が使用できる。その使用量は、(
a)、(b)、(c)および(d)成分の合計中25〜
65重量係、好ましくは35〜55重量係の範囲である
。25重量係未満では、ペーストの粘度が高くなり、S
MC−tBMC化するのが困難となり、また、65重f
%を越えると、低収縮化効果が小さくなり、得られる成
形品の表面平滑性も悪くなる。
本発明に用いる飽和ポリエステル(c)は、酸成分の飽
和二塩基酸と多価アルコール成分のグリコール類との縮
合物である。飽和二塩基酸としては、例えばイソフタル
酸、テレフタル酸、アジピン酸、コハク酸、アゼライン
酸、セパチン酸等を挙げることができ、これらの1種ま
たは2種以上が使用でき、特にアジピン酸、イソフタル
酸またはテレフタル酸が酸成分中の50モル%以上、好
ましくは70モル係以上含まれることが望ましい。
グリコール類としては、例えばエチレングリコ−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、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、ネオペンチルグリコール、ペンタンジオ−
ルー1,5、ペンタンジオ−ルー1,6等を挙げること
ができ、これらの1種または2種以上が使用でき、特に
エチレングリコール、ジエチレングリコールまたはジプ
ロピレングリコールが多価アルコール成分中の50モル
係、好ましくは70モル係以上含まれることが望ましい
飽和ポリエステル(c)の分子量は特に制限はないが、
数平均分子量で3,000〜30,000、好ましくは
4,000〜15,000程度のものが好適である。
3.000未満では、低収縮化の効果が小さくなること
があり、また、30. OOOを越えるとペーストの粘
度が高くなり、SMCやBMC化が困難となることがあ
る。飽和ポリエステル(c)の使用量は、(a)、(b
)、(c)および(d)成分の合計中5〜25重量係、
好ましくは7〜20重量係の範囲である。5重量%未満
では、低収縮化効果や得られる成形品の表面平滑性が悪
くなり、また、25重重量%越えるとペースト粘度が高
くなり、S M CやBMC化するのが困難となる。
本発明において使用される液状イソプレンゴムまたはそ
の水素化物(d)は、常温で液状のイソプレンゴムまた
はその水素化物であり、数平均分子量が3,000〜5
0,000.好ましくは7,000〜30.000程度
のものである。好ましくは、分子中または末端に酸価に
して10〜40、よ)好ましくは15〜30の酸基を含
んでいるものである。
酸基を導入することによシネ飽和ポリエステル樹脂との
相溶性がよくなり、SMCやBMCの成形時に液状イソ
プレンゴムの分離による型汚れ等の問題の発生を最小限
にすることができる。また、酸基の導入方法としては、
イソプレンと無水マレイン酸とを共重合したものを水ま
たはメタノール、エタノール、インプロパツール、ブタ
ノール類等のアルコールと反応させたり、イソプレンと
マレイン酸またはマレイン酸モノエステルとを共重合さ
せる方法等がある。ただ、これら酸基の導入法により本
発明が制限されないことはいうまでもない。そして、液
状イソプレンゴムの水素化物を用いる場合、その水素化
率が60〜90%であるものが好ましい。
液状イソプレンゴムまたはその水素化物(d)の使用量
は、(a)、(b)、(c)および(d)成分の合計に
対して2〜20重量係、好ましくは5〜15重量係重量
間である。2重量%未満でも20重重量%越えても低収
縮化効果や得られる成形品の表面平滑性が悪くなる。ま
た、ゴムは分子量が大きくなると固形となるが、固形の
ゴムを使用すると、ペーストの粘度が高くなり、BMC
やSMC化するのが非常に困難になる。
本発明の樹脂組成物を用いてSMCやBMC化するに際
して、充填剤としては、例えば炭酸カルシウム、水酸化
アルミニウム、アルミナ、シリカ、クレー、長石粉、川
砂、寒水石などの粉末状無機物を樹脂組成物100重量
部に対して0〜400重量部、好ましくは100〜30
0重量部、最も好ましくは150〜250重量部の範囲
で使用することができる。また、補強材としては、例え
ばガラス繊維、炭素繊維、芳香族ポリアミド繊維、ビ゛ ■ニロン繊維などの繊維を樹脂組成物100重量部に対
して0〜400重量部、好ましくは10〜300重量部
、最も好ましくは30〜200重量部の範囲で使用する
ことができる。  。
また、本発明の樹脂組成物には、必要に応じて酸化マグ
ネシウムや水酸化マグネシウムなどの増やパラフィンな
どの離型剤、揺変剤、可塑剤、顔料や着色剤、難燃剤や
耐炎剤などを添加することができる。
このようにして得られる本発明の低収縮性不飽和ポリエ
ステル樹脂組成物には、ラジカル重合開始剤が配合され
、加熱加圧して成形される。ラジカル重合開始剤として
は、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、メチルエチルケトンパーオキサイド、ク
メンハイドロパーオキサイド、t−ブチルパーアセテー
ト、2゜5−ジメチルへキシル−2,5−シバ−オキシ
ベンゾエート等があり、該重合開始剤は、前記樹脂組成
胸当り0.2〜10重量係、好ましくは0.5〜5重量
重量係官れる。
該組成物を用いてSMCを製造するには、該樹脂組成物
に前記充填剤、補強材や必要により増粘剤、その他の低
収縮化剤、シランカップリング剤、離型剤、その他の添
加剤を配合してシート状に成形し、20〜60℃、好ま
しくは30〜50℃で5〜300時間、好ましくは10
〜100時間熟成することにより得られる。
また、BMCも該樹脂組成物に前記添加剤、補強材等を
配合して、公知方法によって製造される。
(実施例) 以下、実施例をもってさらに詳細に説明する。
なお、実施例中に用いる部に特別なことわりがないかぎ
9重量部を意味するものである。また実施例中の数平均
分子量は高速液体クロマトグラフィー(日本ウォーター
ズ■製201G型)を用いて測定した結果による。
実施例1 無水マレイン酸98部およびプロピレングリコール80
部を窒素気流下、200°Cで8時間給合反応せしめ、
酸価25、数平均分子量1,500で、二重結合当りの
数平均分子量が160の不飽和ポリエステルを得た。こ
の不飽和ポリエステル60部とハイドロキノン0.01
部をスチレン40部に溶解させ、不飽和ポリエステル樹
脂(以下、これをUP−1という。)を得た。
一方、アジピン酸146部、エチレングリコール37部
およびプロピレングリコール34部を窒素気流下に22
0℃を最高温度として脱水縮合せしめ、飽和ポリエステ
ル(以下、これを5P−1という。)を得た。5P−1
の数平均分子量は6.500であった。
次に、UP−1を50部、5P−1を10部、スチレン
30部および液状イソプレンゴム(数平均分子量23,
000、酸価24)10部を混合し、本発明の低収縮性
不飽和ポリエステル樹脂組成物(以下、これを樹脂組成
物(11という。)を得た。
得られた樹脂組成物(1)にt−ブチルパーオキシベン
ゾエート1部、ステアリン酸亜鉛4部および炭酸カルシ
ウム200部を添加撹拌し、ペーストとした。このペー
ストの粘度は、30℃で650ポイズであった。さらに
、このペーストに酸化マグネシウム1.0部を混合して
得た含浸液を用いて、25朋長のガラス繊維100部を
含浸させ、2枚のポリエチレン間でシート状とし、40
℃で40時間熟成し、SMC化した。このSMCを大き
さ300mmX300朋の金型にて、温度140℃、圧
力60kg/cfflの成形条件で3分間プレス成形し
て、厚さ2朋の平板の成形品を得た。この平板のうねり
を測定したところ、10crIL長さ当り4〜5ミクロ
ンであった。また、このSMCの成形収縮率をJIS 
K  6911に基づいて測定したところ、0.06%
の膨張であった。
実施例2 無水マレイン酸98部、水素化ビスフェノールAl2O
部およびプロピレングリコール40部より得た酸価26
、数平均分子量2,000で、二重結合当りの数平均分
子量が240の不飽和ポリエステル60部に、スチレン
40部およびハイドロキノン0.01部を混合し、不飽
和ポリエステル樹脂(以下、これをUP−2という。)
を得た。
ゴム(数平均分子量23,000、酸価24)8部を混
合し、本発明の低収縮性不飽和ポリエステル樹脂組成物
(以下、これを樹脂組成物(2)という。)を得た。
得られた樹脂組成物(2)にt−ブチルパーオキシベン
ゾエート1部、ステアリン酸亜鉛4部および炭酸カルシ
ウム200部を添加撹拌し、ペーストとした。このペー
ストの粘度は、30℃で750ポイズであった。さらに
、このペーストに酸化マグネシウム0.7部を混合して
得た含浸液を用いて、実施例1と同様にしてSMC化し
た。
このSMCを実施例1と同様にして成形したところ、平
板のうねりは4〜5ミクロンであり、また、成形収縮率
は0.05%の膨張であった。
実施例3 実施例1における5P−1の代りにテレフタル酸166
部とジエチレングリコール108部とから得られた飽和
ポリエステル(数平均分子量7,000)を用いた以外
は、実施例1と同様にして本発明の低収縮性不飽和ポリ
エステル樹脂組成物(以下、これを樹脂組成物(3)と
いう。)を得た。この樹脂組成物(3)を用いて酸化マ
グネシウムの量を0.8部とする以外はすべて実施例1
と同様にしてSMC化した。このSMCを実施例1と同
様にして成形したところ、平板のうねりは3〜4ミクロ
ンであり、また、成形収縮率は0.04%の膨張であっ
た。
実施例4 実施例1における5P−1の代シにアジピン酸146部
とジエチレングリコール108部とから得られた飽和ポ
リエステル(数平均分子量7,500)(以下、これを
5P−2という。)を用いた以外は、実施例1と同様に
して本発明の低収縮性不飽和ポリエステル樹脂組成物(
以下、これを樹脂組成物(4)という。)を得た。この
樹脂組成物(4)を用いて酸化マグネシウムの量を0.
8部とする以外はすべて実施例1と同様にしてSMC化
した。このSMCを実施例1と同様にして成形したとこ
ろ、平板のうねりは4〜5ミクロンであり、また、成形
収縮率は0.05%の膨張であった。
実施例5 実施例2における5P−1の代りに5P−2を用いた以
外は、実施例2と同様にして本発明の低収縮性不飽和ポ
リエステル樹脂組成物(以下、これを樹脂組成物(5)
という。)を得た。この樹脂組成物(5)を用いて酸化
マグネシウムの量を0.8部とする以外はすべて実施例
1と同様にしてSMC化した。このSMCを実施例1と
同様にして成形したところ、平板のうねりは4〜5ミク
ロンであり、また、成形収縮率は0.05%の膨張であ
った。
実施例6 実施例2における5P−1の代υにアジピン酸146部
とジプロピレングリコール140部とから得られた飽和
ポリエステル(数平均分子量6,300 )を用いた以
外は、実施例2と同様にして本発明の低収縮性不飽和ポ
リエステル樹脂組成物および平板の成形品を得た。この
平板のうねシは5〜6ミクロンであシ、また、成形収縮
率は0.06%の膨張であった。
実施例7 実施例1における液状イソプレンゴムの代りに液状イソ
プレンゴムの80%水素化物(数平均分子量22,00
0.酸価15)を用いた以外は、実施例1と同様にして
本発明の低収縮性不飽和ポリエステル樹脂組成物および
平板の成形品を得た。
この平板のうねりは5〜7ミクロンであり、また、成形
収縮率は0.03%の膨張であった。
比較例1 実施例1において液状イソプレンゴムを使用しない以外
は全〈実施例1と同様にして、比較用のあった。
比較例2 実施例1における液状イソプレンゴムの代シに仝 数平均分子量約2,000末端ビニルポリブタジエン(
日本曹達株式会社製TE−2000)を用いた脹 以外は、実施例1と同様にしてSMCおよび平■のうね
シは10ミクロンであシ、成形収縮率は0.02%の収
縮であり、また成形品の表面はポリブタジェンの分離に
よる汚れが認められた。
比較例3 実施例1における液状イソプレンゴムの代シに数平均分
子量約15万の固形イソプレンゴムを用いた以外は、実
施例1と同様にしてSMCを得ようとしたが、ペースト
の粘度が約1万ボイズであυ、ガラス繊維への含浸が不
可能であった。
実施例8 実施例1で得たUP−1を50部、実施例4で得た5P
−2を15部、スチレン30部、実施例2で用いた液状
イソプレンゴム(酸価24)5部、t−ブチルパーオキ
シベンゾエート1部、炭酸カルシウム300部、ステア
リン酸亜鉛5部、酸化マグネシウム0.6部およびガラ
ス繊維(6罷長)90mをバンバリー型ニーダ−で2分
間混練し、B M Cを得た。このBMCを実施例1と
同様にして成形した。得られた成形品のうねりは6〜7
ミクロンであり、成形収縮率は0.06%の膨張であっ
た。また、衝撃強度(アイゾツトフラットワイズ)を測
定すると、22kg・crIL/cI!lであった。
比較例4 実施例8において、液状イソプレンゴムの(1に比較例
3で用いた固形イソプレンゴムを同量使用する他は実施
例8と同様にして、比較用のBMCを得た。このとき混
線時の粘度が高く、ガラス繊維投入後含浸するまでに1
5分間の混線を必要とした。また、衝撃強度(アイゾツ
トフラットワイズ)は、12′Kg・crrL/Cr!
tであった。
(発明の効果) 本発明の低収縮性不飽和ポリエステル樹脂組成物は、特
定の不飽和ポリエステル樹脂に飽和ポリエステルおよび
液状イソプレンゴムまたはその水素化物を使用すること
によシ、従来公知の低収縮性樹脂組成物に比べ、成形品
の表面平滑性が良好で、しかもSMCやBMC化するの
が容易で、機械強度に優れた成形品を提供するものであ
る。
特許出願人     日本触媒化学工業株式会社代理 
人    山  口  剛  男、j、、、、:’t一

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、二重結合当りの数平均分子量が300以下である不
    飽和ポリエステル(a)20〜50重量%、共重合性単
    量体(b)25〜65重量%、 数平均分子量3,000〜30,000の飽和ポリエス
    テル(c)5〜25重量%および液状イソプレンゴムま
    たはその水素化物(d)2〜20重量%(ただし、(a
    )、(b)、(c)および(d)成分の合計は100重
    量%である。)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。 2、液状イソプレンゴムまたはその水素化物(d)が3
    ,000〜50,000の数平均分子量および10〜4
    0の酸価を有するものである特許請求の範囲第1項に記
    載の組成物。 3、飽和ポリエステル(c)の酸成分としてアジピン酸
    、イソフタル酸およびテレフタル酸よりなる群から選ば
    れた少なくとも1種のジカルボン酸が酸成分中の50モ
    ル%以上含まれてなる特許請求の範囲第1項に記載の組
    成物。 4、飽和ポリエステル(c)の多価アルコール成分とし
    てエチレングリコール、ジエチレングリコールおよびジ
    プロピレングリコールよりなる群から選ばれた少なくと
    も1種のグリコールが多価アルコール成分中の50モル
    %以上含まれてなる特許請求の範囲第1項に記載の組成
    物。
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KR20190141691A (ko) * 2017-12-14 2019-12-24 지앙수 헝리 케미컬 파이버 컴퍼니 리미티드 이중 이형 섬유 및 이의 제조방법

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