TWI834245B - 管材的修補方法 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於一種管材的修補方法,其中含有:調製樹脂組成物之步驟(I)、於纖維基材(F)含浸前述樹脂組成物而得到樹脂組成物含浸基材之步驟(II)、得到含有前述樹脂組成物含浸基材之襯材的步驟(III),與將前述襯材配置於管內而使其進行光硬化之步驟(IV),其中前述樹脂組成物含有樹脂(A)、含有乙烯性不飽和基的單體(B)、增黏劑(C)與光聚合起始劑(D),
前述步驟(II)中之前述樹脂組成物在25℃的黏度為0.1 ~3Pa・s,步驟(IV)中,將前述襯材配置於管內時之前述樹脂組成物在25℃之黏度為400~3,500Pa・s。
Description
本發明係關於管材的修補方法。
近年來上水管、下水管或電力管等埋設在地中的現有管道之老朽化變得深刻化,已有提出修補此等的種種方法。
例如專利文獻1中揭示含有使埋設在地中的現有管道之內壁面上密著管狀襯材,藉由於前述襯材內部供給壓縮空氣且於前述襯材內部導入的移動式光照射裝置,對前述襯材內面照射光而使前述襯材硬化的硬化步驟之現有管道的修補方法。又,作為襯材之材料,可使用由纖維等所成的含浸基材中含浸光硬化性樹脂組成物者,或作為前述光硬化性樹脂組成物,可使用將不飽和聚酯樹脂或乙烯基酯樹脂等聚合性樹脂溶解於苯乙烯等溶劑者。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2020-82408號公報
[發明所解決的問題]
近年對於現有管道的修補,要求管的高強度化、管材修補用之襯材的薄型化、將襯材配置於現有管道內面而使其硬化時的高效率化等。
因此,構成襯材的纖維基材有薄型化且高密度化之傾向。故作為襯材之材料,使用於含浸於纖維基材的樹脂組成物,以在含浸時可使其容易含浸的低黏度者為佳。另一方面,將襯材配置於現有管道內而使其硬化時,樹脂組成物被要求為無分佈不均且具有可維持可均勻地分布於纖維基材中而保持的狀態之程度的黏度者。又,由將襯材配置於現有管道內時的作業性觀點來看,亦要求具有對襯材可賦予柔軟性程度之黏度者。即,雖於纖維基材含浸樹脂組成物時為低黏度,但隨著時間的經過而同時增黏,期待將襯材配置於現有管道內時可維持保持樹脂組成物之狀態,且成為於襯材賦予柔軟性程度的高黏度之樹脂組成物。然而,自樹脂組成物之製造到將襯材配置於現有管道內為止的樹脂組成物之增黏速度並未能充分地被控制。其結果有著管未均勻地修補的情況,或無法有效率地修補的情況等問題。
本發明為欲解決如上述課題而成者,以提供可使管均勻且有效率地修補的管材的修補方法作為目的。
[解決課題的手段]
即,本發明係提供以下手段者。
[1] 一種管材的修補方法,其中含有:調製樹脂組成物之步驟(I)、於纖維基材(F)含浸前述樹脂組成物而得到樹脂組成物含浸基材之步驟(II)、得到含有前述樹脂組成物含浸基材之襯材的步驟(III),與將前述襯材配置於管內而使其進行光硬化之步驟(IV),前述樹脂組成物含有樹脂(A)、含有乙烯性不飽和基的單體(B)、增黏劑(C)與光聚合起始劑(D),前述步驟(II)中之前述樹脂組成物在25℃的黏度為0.1~3Pa・s,步驟(IV)中,將前述襯材配置於管內時之前述樹脂組成物在25℃之黏度為400~3,500Pa・s。
[2] 上述[1]所記載的管材的修補方法,前述樹脂(A)含有選自乙烯基酯樹脂(A1)及不飽和聚酯樹脂(A2)的至少1種。
[3] 如上述[2]所記載的管材的修補方法,其中前述乙烯基酯樹脂(A1)為於1分子中具有2個環氧基之環氧化合物(a1-1)、不飽和一元酸(a1-2)及多元酸酐(a1-3)之反應生成物的樹脂前驅物(P2),與多元酸酐(a1-4)之加成反應生成物,相對於前述環氧化合物(a1-1)之環氧基的總量100莫耳而言,可與來自前述多元酸酐(a1-3)的環氧基進行反應之酸基的總量為5~25莫耳。
[4] 如上述[2]所記載的管材的修補方法,其中前述乙烯基酯樹脂(A1)為於1分子中具有2個環氧基之環氧化合物(a1-1)及雙酚化合物(a1-5)之反應生成物的樹脂前驅物(P3),與不飽和一元酸(a1-2)之反應生成物。
[5] 如上述[2]所記載的管材的修補方法,其中前述乙烯基酯樹脂(A1)為於1分子中具有2個環氧基之環氧化合物(a1-1)及雙酚化合物(a1-5)的反應生成物之樹脂前驅物(P3),以及不飽和一元酸(a1-2)之反應生成物的樹脂前驅物(P4),與不飽和多元酸(a1-6)之反應生成物。
[6] 如上述[2]所記載的管材的修補方法,其中前述不飽和聚酯樹脂(A2)為二醇(a2-1)及二元酸(a2-2)之反應生成物,
前述二醇(a2-1)含有相對於前述二醇(a2-1)100莫耳%而言為43~85莫耳%之分子量為90~500的烷烴二醇的二醇(a2-1-1),
前述二元酸(a2-2)包含,含有乙烯性不飽和基的二元酸(a2-2-1)及非含有乙烯性不飽和基的二元酸(a2-2-2)。
[7] 如上述[1]~[6]中任一項所記載的管材的修補方法,其中自前述步驟(I)結束後至步驟(III)或養護步驟結束為止的日數為1天以上且4天以內。
[8] 如上述[2]~[5]中任一項所記載的管材的修補方法,其中前述樹脂(A)含有前述乙烯基酯樹脂(A1),前述樹脂組成物中相對於前述樹脂(A)與前述含有乙烯性不飽和基的單體(B)之合計100質量份而言,含有前述乙烯基酯樹脂(A1)35~90質量份,前述含有乙烯性不飽和基的單體(B)10~65質量份,前述增黏劑(C)0.01~6質量份,前述光聚合起始劑(D)0.01~10質量份。
[9] 如上述[2]或[6]所記載的管材的修補方法,其中前述樹脂(A)含有前述不飽和聚酯樹脂(A2),相對於前述不飽和聚酯樹脂(A2)及前述含有乙烯性不飽和基的單體(B)之合計100質量份而言,含有前述不飽和聚酯樹脂(A2) 20~80質量份、前述含有乙烯性不飽和基的單體(B)20~80質量份、前述增黏劑(C)0.01~6質量份、前述含有羧基的化合物0.01~5質量份。
[10] 如上述[1]或[2]所記載的管材的修補方法,其中前述步驟(III)中之前述樹脂組成物在25℃的黏度為30~1,500Pa・s。
[11] 如上述[10]所記載的管材的修補方法,其中自前述步驟(I)結束後至步驟(III)或養護步驟結束為止的日數為3天以上且6天以內。
[12] 如上述[10]或[11]所記載的管材的修補方法,其中前述樹脂(A)含有前述乙烯基酯樹脂(A1),前述樹脂組成物相對於前述樹脂(A)與前述含有乙烯性不飽和基的單體(B)之合計100質量份而言,含有前述乙烯基酯樹脂(A1) 20~80質量份、前述含有乙烯性不飽和基的單體(B)20~80質量份、前述增黏劑(C)0.01~6質量份、前述光聚合起始劑(D)0.01~10質量份。
[13] 如上述[10]或[11]所記載的管材的修補方法,其中前述樹脂(A)含有前述不飽和聚酯樹脂(A2),相對於前述不飽和聚酯樹脂(A2)及前述含有乙烯性不飽和基的單體(B)之合計100質量份而言,含有前述不飽和聚酯樹脂(A2) 20~80質量份、前述含有乙烯性不飽和基的單體(B)20~80質量份、前述增黏劑(C)0.01~6質量份,前述含有羧基的化合物0.01~5質量份。
[14] 如上述[1]~[13]中任一項所記載的管材的修補方法,其中前述增黏劑(C)為選自第2族元素之氧化物及氫氧化物的至少1種。
[15] 如上述[1]~[14]中任一項所記載的管材的修補方法,其中前述樹脂組成物進一步含有選自水及含有羥基的化合物的至少1種之化合物(E)。
[16] 如上述[1]~[5]中任一項所記載的管材的修補方法,其中前述樹脂組成物進一步含有觸變劑。
[17] 如請求項2~5中任一項所記載的管材的修補方法,其中前述乙烯基酯樹脂(A1)的羥基價為10~120 KOHmg/g。
[發明之效果]
依據本發明,可提供可均勻且有效率地修補管之管材的修補方法。
[實施發明的型態]
首先,對於本說明書中之用語及表記的定義及意義如以下所示。
所謂「(甲基)丙烯酸」為丙烯酸及甲基丙烯酸之總稱。同樣地,所謂「(甲基)丙烯酸酯」為丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯之總稱,所謂「(甲基)丙烯醯基」為丙烯醯基及甲基丙烯醯基之總稱。
所謂樹脂(A)之「酸價」為藉由依據JIS K6901:2008的方法而測定的中和樹脂(A)1g時的氫氧化鉀之必須mg數。具體為藉由後述實施例所記載的方法所測定。
所謂樹脂(A)的「羥基價」為藉由依據JIS K6901:2008的方法而測定的中和在樹脂(A)1g的乙醯化所產生的乙酸而必須的氫氧化鉀之mg數。具體為藉由後述實施例所記載的方法所測定。
「重量平均分子量Mw」(以下亦可僅記載為「Mw」。)及「數平均分子量Mn」(以下亦可僅記載為「Mn」。)為藉由凝膠滲透層析法(GPC)測定而求得之標準聚苯乙烯換算分子量。具體為藉由後述實施例所記載的方法所測定。
所謂樹脂(A)的「黏度」為,將樹脂(A)與含有乙烯性不飽和基的單體(B)之混合物使用E型黏度計,換算為在溫度25℃所測定的值。具體為藉由後述實施例所記載的方法所測定。
所謂樹脂組成物的「黏度」為,使用B型黏度計在溫度25℃所測定之值。具體為藉由後述實施例所記載的方法所測定。
所謂「來自多元酸酐的酸基」,在無特別說明的情況下,表示自多元酸酐所產生的游離酸基。
[管材的修補方法]
本實施形態的管材的修補方法為含有:調製樹脂組成物之步驟(I)、於纖維基材(F)含浸前述樹脂組成物而得到樹脂組成物含浸基材之步驟(II)、得到含有前述樹脂組成物含浸基材之襯材的步驟(III)與將前述襯材配置於管內而使其進行光硬化之步驟(IV)。然後,前述樹脂組成物含有樹脂(A)、含有乙烯性不飽和基的單體(B)、增黏劑(C)與光聚合起始劑(D),前述步驟(II)中之前述樹脂組成物在25℃的黏度為0.1~3.0Pa・s,步驟(IV)中,將前述襯材配置於管內時之前述樹脂組成物在25℃之黏度為400~3,500Pa・s。
如此含有步驟(I)~(IV),樹脂組成物含有上述成分,若將步驟(II)中之樹脂組成物的黏度,與步驟(IV)中之將襯材配置於管內時的樹脂組成物黏度設定在特定範圍時,可均勻且有效率地修補管。
[步驟(I)]
本實施形態的步驟(I)為調製樹脂組成物之步驟。
所謂調製樹脂組成物表示,混合構成樹脂組成物的所有成分而製造樹脂組成物的意思。
本實施形態的樹脂組成物之調製方法雖無特別限定,可藉由混合樹脂(A)、含有乙烯性不飽和基的單體(B)、增黏劑(C)與光聚合起始劑(D)而製造出樹脂組成物。又,除樹脂(A)、含有乙烯性不飽和基的單體(B)、增黏劑(C)、光聚合起始劑(D)以外,亦可混合化合物(E)及其他成分等任意成分。
混合順序並無特別限定,但由容易可控制黏度的觀點來看,最後添加增黏劑(C)者為佳。
混合方法雖非特別限定者,例如可使用分散劑、行星式混合機、捏合機等而進行。混合溫度以10~50℃為佳,較佳為15~40℃,由混合容易性等觀點來看,更佳為20~30℃。
又,由容易均勻混合樹脂(A)、含有乙烯性不飽和基的單體(B)、增黏劑(C)、光聚合起始劑(D)及其他成分且調整黏度的觀點來看,亦可將樹脂(A)預先由溶劑及反應性稀釋劑中至少一種進行稀釋。
<樹脂組成物>
本實施形態的樹脂組成物含有樹脂(A)、含有乙烯性不飽和基的單體(B)、增黏劑(C)與光聚合起始劑(D)。
≪樹脂(A)≫
樹脂(A)雖非特別限定者,但以具有乙烯性不飽和基者為佳。作為樹脂(A),例如可舉出乙烯基酯樹脂(A1)、不飽和聚酯樹脂(A2)、胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯樹脂(A3)、聚酯(甲基)丙烯酸酯樹脂(A4)、(甲基)丙烯酸酯樹脂(A5)等。由將增黏速度控制為適度的觀點及步驟(IV)之作業性的觀點來看,樹脂(A)含有選自乙烯基酯樹脂(A1)及不飽和聚酯樹脂(A2)的至少1種者為佳。此等樹脂可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
<乙烯基酯樹脂(A1)>
乙烯基酯樹脂(A1)若為具有乙烯性不飽和基者即可,並無特別限定,可舉出下述(A1-1)~(A1-5)等。
・乙烯基酯樹脂(A1-1):於1分子中具有2個環氧基的環氧化合物(a1-1)及不飽和一元酸(a1-2)之反應生成物
・乙烯基酯樹脂(A1-2):於1分子中具有2個環氧基的環氧化合物(a1-1)及不飽和一元酸(a1-2)之反應生成物的樹脂前驅物(P1),與多元酸酐(a1-4)之加成反應生成物
・乙烯基酯樹脂(A1-3):於1分子中具有2個環氧基的環氧化合物(a1-1)、不飽和一元酸(a1-2)及多元酸酐(a1-3)之反應生成物的樹脂前驅物(P2)與多元酸酐(a1-4)的加成反應生成物
・乙烯基酯樹脂(A1-4):於1分子中具有2個環氧基的環氧化合物(a1-1)及雙酚化合物(a1-5)的反應生成物之樹脂前驅物(P3),與不飽和一元酸(a1-2)的反應生成物
・乙烯基酯樹脂(A1-5):樹脂前驅物(P3)及與不飽和一元酸(a1-2)的反應生成物之樹脂前驅物(P4),與不飽和多元酸(a1-6)的反應生成物,前述樹脂前驅物(P3)為於1分子中具有2個環氧基的環氧化合物(a1-1)及雙酚化合物(a1-5)的反應生成物
此等樹脂可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
乙烯基酯樹脂(A1)之酸價由可更有效率地使樹脂組成物增黏的觀點來看,以1 KOHmg/g以上為佳,較佳為5 KOHmg/g以上,更佳為8 KOHmg/g以上,較更佳為10 KOHmg/g以上。又,由更能控制樹脂組成物的增黏速度之觀點來看,以100 KOHmg/g以下為佳,較佳為90 KOHmg/g以下,更佳為80 KOHmg/g以下,較更佳為85 KOHmg/g以下。
乙烯基酯樹脂(A1)的羥基價由控制樹脂組成物之增黏速度的觀點來看,以10 KOHmg/g以上為佳,較佳為15 KOHmg/g以上,更佳為20 KOHmg/g以上。又,由有效率地使樹脂組成物增黏的觀點來看,以120 KOHmg/g以下為佳,較佳為110 KOHmg/g以下,更佳為100 KOHmg/g以下。
(乙烯基酯樹脂(A1-1))
乙烯基酯樹脂(A1-1)為,於1分子中具有2個以上環氧基的環氧化合物(a1-1)及不飽和一元酸(a1-2)之反應生成物。
乙烯基酯樹脂(A1-1)為,藉由環氧化合物(a1-1)的環氧基經開環所產生的羥基,與增黏劑(C)之相互作用而使樹脂組成物增黏。
樹脂組成物含有乙烯基酯樹脂(A1-1)時,控制樹脂組成物之增黏速度變得容易,又,光硬化後之襯材的機械性強度變得容易調整。
乙烯基酯樹脂(A1-1)的重量平均分子量Mw由可有效率地使樹脂組成物更增黏的觀點來看,以400以上為佳,較佳為600以上,更佳為800以上,由控制樹脂組成物的增黏速度之觀點來看,以2,000以下為佳,較佳為1,500以下,更佳為1,200以下。
乙烯基酯樹脂(A1-1)的數平均分子量Mn由可有效率地使樹脂組成物更增黏的觀點來看,以400以上為佳,較佳為500以上,更佳為600以上,由控制樹脂組成物的增黏速度之觀點來看,以1,500以下為佳,較佳為1,200以下,更佳為1,000以下。
乙烯基酯樹脂(A1-1)的Mw/Mn由合成條件的控制容易度的觀點來看,以1.05以上為佳,較佳為1.1以上,由抑制樹脂組成物的物性分散,且控制增黏速度的觀點來看,以2.0以下為佳,較佳為1.7以下,更佳為1.5以下。
且,Mw/Mn表示分子量分布之指標,其為1時表示單分散聚合物,該比越大表示分子量分布越廣的意思。
乙烯基酯樹脂(A1-1)中,不飽和一元酸(a1-2)的量相對於環氧化合物(a1-1)之環氧基總量100莫耳而言,不飽和一元酸(a1-2)的酸基總量成為80莫耳以上的量者為佳,較佳為90莫耳以上,更佳為99莫耳以上,以120莫耳以下為佳,較佳為110莫耳以下,更佳為105莫耳以下。
相對於環氧化合物(a1-1)之環氧基總量100莫耳而言,若不飽和一元酸(a1-2)的酸基總量為80莫耳以上,因於乙烯基酯樹脂(A1-1)中已導入充分量的乙烯性不飽和基,故樹脂組成物容易表現良好硬化性。又,由控制樹脂組成物的增黏速度之觀點及製造穩定性之觀點來看,乙烯基酯樹脂(A1-1)中未殘存未反應之環氧基者為佳,相對於環氧化合物(a1-1)之環氧基總量100莫耳而言,不飽和一元酸(a1-2)的酸基總量以100莫耳者為佳。
(乙烯基酯樹脂(A1-2))
乙烯基酯樹脂(A1-2)為,於1分子中具有2個環氧基的環氧化合物(a1-1)及不飽和一元酸(a1-2)之反應生成物的樹脂前驅物(P1)中進一步加成多元酸酐(a1-4)之反應生成物。
樹脂組成物含有乙烯基酯樹脂(A1-2)時,控制樹脂組成物之增黏速度變得更容易。
乙烯基酯樹脂(A1-2)因於環氧化合物(a1-1)的環氧基經開環所產生的羥基加成多元酸酐(a1-4),與乙烯基酯樹脂(A1-1)相比,羥基之總量減少。因此,若使用乙烯基酯樹脂(A1-2)時,與使用乙烯基酯樹脂(A1-1)時相比較,步驟(II)中之樹脂組成物的黏度降低。該結果使用乙烯基酯樹脂(A1-2)時,與使用乙烯基酯樹脂(A1-1)時相比較,對纖維基材(F)之含浸性為良好。
又,乙烯基酯樹脂(A1-2)藉由多元酸酐(a1-4)之加成而導入羧基。因此,若使用乙烯基酯樹脂(A1-2)時,與使用乙烯基酯樹脂(A1-1)時相比較,與增黏劑(C)之相互作用提高,且樹脂組成物之增黏速度提高。
又乙烯基酯樹脂(A1-2)與乙烯基酯樹脂(A1-1)相比較,分子量分布廣且為高分子量。因此,若使用乙烯基酯樹脂(A1-2)時,與使用乙烯基酯樹脂(A1-1)時相比較,增黏速度提高,步驟(IV)中將襯材配置於管內時的襯材中之樹脂組成物的黏度亦高。其結果,可維持樹脂組成物保持在更均勻分布的狀態,且可更均勻地並更有效率地修補管。
乙烯基酯樹脂(A1-2)的重量平均分子量由可更有效率地使樹脂組成物增黏的觀點來看,以800以上為佳,較佳為900以上,更佳為1,000以上,由更降低步驟(II)中之樹脂組成物的黏度之觀點,及適切地控制樹脂組成物之增黏速度的觀點來看,以2,000以下為佳,較佳為1,800以下,更佳為1,600以下。
乙烯基酯樹脂(A1-2)的數平均分子量(Mn)由有效率地使樹脂組成物增黏的觀點來看,以400以上為佳,較佳為500以上,更佳為600以上,由更降低步驟(II)中之樹脂組成物的黏度之觀點,及適切地控制樹脂組成物之增黏速度的觀點來看,以1,300以下為佳,較佳為1,200以下,更佳為1,100以下。
乙烯基酯樹脂(A1-2)的Mw/Mn由合成條件之控制容易度的觀點來看,以0.6以上為佳,較佳為1.0以上,更佳為1.2以上,由更降低步驟(II)中之樹脂組成物的黏度之觀點及由抑制樹脂組成物的物性分散,且控制增黏速度的觀點來看,以5.0以下為佳,較佳為3.0以下,更佳為2.0以下。
對於乙烯基酯樹脂(A1-2),首先得到於1分子中具有2個環氧基的環氧化合物(a1-1)及不飽和一元酸(a1-2)之反應生成物之樹脂前驅物(P1)。
對於樹脂前驅物(P1),不飽和一元酸(a1-2)的量相對於環氧化合物(a1-1)之環氧基總量100莫耳而言,不飽和一元酸(a1-2)的酸基總量成為80莫耳以上的量者為佳,較佳為90莫耳以上,更佳為99莫耳以上,以120莫耳以下為佳,較佳為110莫耳以下,更佳為105莫耳以下。
相對於環氧化合物(a1-1)之環氧基總量100莫耳而言,若不飽和一元酸(a1-2)的酸基總量為80莫耳以上,乙烯基酯樹脂(A1-2)中因導入充分量的乙烯性不飽和基,故樹脂組成物容易表現良好硬化性。又,由控制樹脂組成物的增黏速度之觀點及製造穩定性之觀點來看,乙烯基酯樹脂(A1-2)未殘存未反應環氧基者為佳,相對於環氧化合物(a1-1)之環氧基總量100莫耳而言,不飽和一元酸(a1-2)的酸基總量以100莫耳者為佳。
對於乙烯基酯樹脂(A1-2),其為扮演著藉由使多元酸酐(a1-4)與樹脂前驅物(P1)進行反應,使環氧化合物(a1-1)進行交聯,或於樹脂前驅物(P1)導入羧基等角色。即,多元酸酐(a1-4)為加成於環氧化合物(a1-1)之環氧基經開環所產生的羥基之同時產生羧基。該羧基與環氧化合物(a1-1)的未反應環氧基反應而進行交聯,所有環氧基經反應後,來自多元酸酐(a1-4)的羧基直接殘存,於乙烯基酯樹脂(A1-2)導入羧基。
對於烯基酯樹脂(A1-2),多元酸酐(a1-4)相對於環氧化合物(a1-1)之環氧基總量100莫耳而言,多元酸酐(a1-4)設定為成為3~60莫耳的量者為佳,較佳為5~50莫耳,更佳為7~45莫耳。
多元酸酐(a1-4)相對於環氧化合物(a1-1)之環氧基總量100莫耳而言,若為3莫耳以上,欲增大樹脂組成物之增黏速度的必要量之羧基充分導入於乙烯基酯樹脂(A1-2),又,來自環氧化合物(a1-1)的環氧基經開環所產生的羥基藉由多元酸酐(a1-4)之加成而消費。其結果,可抑制步驟(II)中之樹脂組成物的黏度上昇。又,藉由使多元酸酐(a1-4)設定在60莫耳以下時,可容易控制樹脂組成物之增黏速度。
(乙烯基酯樹脂(A1-3))
本實施形態的乙烯基酯樹脂(A1-3)為於1分子中具有2個環氧基之環氧化合物(a1-1)、不飽和一元酸(a1-2)及多元酸酐(a1-3)之反應生成物的樹脂前驅物(P2),與多元酸酐(a1-4)的加成反應生成物。
樹脂組成物因含有乙烯基酯樹脂(A1-3),可抑制步驟(II)中之樹脂組成物的黏度之上昇。又,可提高增黏速度且步驟(IV)中可使襯材配置於管內時的襯材中之樹脂組成物的黏度增大。
乙烯基酯樹脂(A1-3)係因於環氧化合物(a1-1)的環氧基經開環所產生的羥基上加成多元酸酐(a1-3)及(a1-4),故與乙烯基酯樹脂(A1-1)及(A1-2)相比,羥基總量減少。其結果,若樹脂組成物含有乙烯基酯樹脂(A1-3)時,與含有乙烯基酯樹脂(A1-1)或含有乙烯基酯樹脂(A1-2)之情況相比較,步驟(II)中之樹脂組成物的黏度降低,步驟(II)中之對纖維基材(F)的含浸性變良好。
又,乙烯基酯樹脂(A1-3)為藉由多元酸酐(a1-3)及(a1-4)之加成而導入羧基,故若樹脂組成物含有乙烯基酯樹脂(A1-3)時,與含有乙烯基酯樹脂(A1-1)或含有乙烯基酯樹脂(A1-2)之情況相比較,與增黏劑(C)的相互作用會進一步提高,更提高樹脂組成物之增黏速度。
又,乙烯基酯樹脂(A1-3)為藉由環氧化合物(a1-1)之環氧基與不飽和一元酸(a1-2)之羧基的反應,環氧化合物(a1-1)的環氧基經開環而產生羥基,對於該羥基開環加成多元酸酐(a1-3),然後,藉由多元酸酐(a1-3)的開環加成而產生的羧基藉由進一步與環氧化合物(a1-1)之未反應環氧基進行反應而交聯並高分子化。因此,乙烯基酯樹脂(A1-3)與乙烯基酯樹脂(A1-1)及(A1-2)相比較,變得更高分子量,且分子量分布寬度亦廣。因此,若樹脂組成物含有乙烯基酯樹脂(A1-3)時,與含有乙烯基酯樹脂(A1-1)或含有乙烯基酯樹脂(A1-2)之情況相比較,樹脂組成物的增黏速度提高,步驟(IV)中將襯材配置餘管內時的襯材中之樹脂組成物的黏度亦高。其結果,可維持樹脂組成物保持在更均勻分布的狀態,且可更均勻地並更有效率地修補管。
乙烯基酯樹脂(A1-3)的重量平均分子量Mw由有效率地使樹脂組成物增黏的觀點來看,以1,500以上為佳,較佳為2,000以上,更佳為4,000以上,較更佳為6,000以上,由抑制步驟(II)中之樹脂組成物的黏度上昇且控制增黏速度之觀點來看,以35,000以下為佳,較佳為25,000以下,更佳為15,000以下。特別在有關後述第1實施形態的樹脂組成物之情況時,乙烯基酯樹脂(A1-3)為高分子量者為佳,以5,000以上為佳,較佳為7,000以上,更佳為9,000以上。
乙烯基酯樹脂(A1-3)之數平均分子量Mn由有效率地使樹脂組成物增黏的觀點來看,以500以上為佳,較佳為700以上,更佳為900以上,由抑制步驟(II)中之樹脂組成物的黏度上昇且控制增黏速度之觀點來看,以2,500以下為佳,較佳為1,800以下,更佳為1,600以下。特別在有關後述第1實施形態的樹脂組成物之情況時,乙烯基酯樹脂(A1-3)為高分子量者為佳,以900以上為佳,較佳為1,000以上,更佳為1,200以上。
乙烯基酯樹脂(A1-3)的Mw/Mn由容易控制合成條件的觀點來看,以2.5以上為佳,較佳為3.0以上,更佳為4.0以上,由抑制樹脂組成物的物性分散,且抑制步驟(II)中之樹脂組成物的黏度上昇並控制增黏速度的觀點來看,以18以下為佳,較佳為12以下,更佳為10以下。特別在有關後述第1實施形態的樹脂組成物之情況時,以4.0以上為佳,較佳為5.0以上,更佳為6.0以上。
對於乙烯基酯樹脂(A1-3),首先得到於1分子中具有2個環氧基之環氧化合物(a1-1)、不飽和一元酸(a1-2)及多元酸酐(a1-3)之反應生成物的樹脂前驅物(P2)。
對於樹脂前驅物(P2),不飽和一元酸(a1-2)的量相對於環氧化合物(a1-1)之環氧基總量100莫耳而言,不飽和一元酸(a1-2)之酸基總量以成為75~95莫耳的量者為佳,較佳為77~93莫耳,更佳為79~91莫耳。
相對於環氧化合物(a1-1)之環氧基總量100莫耳而言,若不飽和一元酸(a1-2)的酸基總量為75莫耳以上時,因於乙烯基酯樹脂(A1-3)中已導入充分量的乙烯性不飽和基,樹脂組成物容易表現良好硬化性。又,若不飽和一元酸(a1-2)的酸基總量為95莫耳以下時,環氧化合物(a1-1)與不飽和一元酸(a1-2)的反應生成物與多元酸酐(a1-3)可充分地進行交聯而可容易得到具有良好增黏性的樹脂組成物。
對於樹脂前驅物(P2),多元酸酐(a1-3)的量相對於環氧化合物(a1-1)之環氧基總量100莫耳而言,來自多元酸酐(a1-3)的可與環氧基進行反應的酸基總量為5~25莫耳者為佳,較佳為7~23莫耳,更佳為9~21莫耳。
相對於環氧化合物(a1-1)之環氧基總量100莫耳而言,來自多元酸酐(a1-3)的可與環氧基進行反應的酸基總量為5莫耳以上時,藉由環氧化合物(a1-1)與多元酸酐(a1-3)之交聯,分子量會增大且可有效率地使樹脂組成物增黏。又,藉由來自多元酸酐(a1-3)的可與環氧基進行反應的酸基總量為25莫耳以下時,容易控制環氧化合物(a1-1)之交聯程度,且可抑制乙烯基酯樹脂(A1-3)在合成時之凝膠化,又變得容易控制樹脂組成物之增黏速度。
對於樹脂前驅物(P2),來自不飽和一元酸(a1-2)及多元酸酐(a1-3)的酸基(於此所謂「酸基」表示多元酸酐(a1-3)經水解所產生的酸基。例如多元酸酐(a1-3)為二元酸酐之情況時,由1分子所產生的酸基數為2。)總量,相對於環氧化合物(a1-1)之環氧基總量100莫耳而言,成為105~125莫耳的量者為佳,較佳為107~123莫耳,更佳為109~121莫耳。
來自不飽和一元酸(a1-2)及多元酸酐(a1-3)的酸基總量,相對於前述環氧化合物(a1-1)之環氧基的總量100莫耳而言,藉由設定在105莫耳以上時,環氧化合物(a1-1)的未反應環氧基之量減低,樹脂組成物之增黏速度變得容易控制。又,藉由將來自不飽和一元酸(a1-2)及多元酸酐(a1-3)的酸基總量設定在125莫耳以下時,乙烯基酯樹脂(A1-3)合成時之凝膠化受到抑制,又乙烯基酯樹脂(A1-3)中之未反應的不飽和一元酸(a1-2)及多元酸酐(a1-3)的殘存受到抑制,可抑制對樹脂組成物之增黏速度的影響。
對於乙烯基酯樹脂(A1-3),藉由使多元酸酐(a1-4)與樹脂前驅物(P2)進行反應,在與前述多元酸酐(a1-3)的同樣反應機構中,扮演著使環氧化合物(a1-1)進行交聯,或對樹脂前驅物(P2)導入羧基等角色。即,多元酸酐(a1-4)為加成於環氧化合物(a1-1)之環氧基經開環所產生的羥基之同時產生羧基。該羧基與環氧化合物(a1-1)的未反應環氧基反應而進行交聯,所有環氧基經反應後,來自多元酸酐(a1-4)的羧基直接殘存,於乙烯基酯樹脂(A1-3)導入羧基。
多元酸酐(a1-4)相對於前述環氧化合物(a1-1)之環氧基的總量100莫耳而言,多元酸酐(a1-4)成為3~60莫耳的量者為佳,較佳為5~50莫耳,更佳為7~45莫耳。
多元酸酐(a1-4)相對於環氧化合物(a1-1)之環氧基總量100莫耳而言,若為3莫耳以上,對於增大樹脂組成物的增黏速度之必要量羧基導入於乙烯基酯樹脂(A1-3),又,來自環氧化合物(a1-1)的環氧基經開環所產生的羥基藉由多元酸酐(a1-4)之加成而被消費,可抑制步驟(II)中之前述樹脂組成物的黏度上昇。又,藉由使多元酸酐(a1-4)設定在60莫耳以下時,可容易控制樹脂組成物之增黏速度。
(乙烯基酯樹脂(A1-4))
本實施形態的乙烯基酯樹脂(A1-4)為於1分子中具有2個環氧基之環氧化合物(a1-1)及雙酚化合物(a1-5)之反應生成物的樹脂前驅物(P3),與不飽和一元酸(a1-2)之反應生成物。
樹脂組成物藉由含有乙烯基酯樹脂(A1-4),控制樹脂組成物之增黏速度變得容易,又,調整樹脂組成物之硬化物物性變得容易。
乙烯基酯樹脂(A1-4)藉由環氧化合物(a1-1)的環氧基經開環所產生的羥基,與增黏劑(C)之相互作用而使樹脂組成物增黏。
乙烯基酯樹脂(A1-4)的重量平均分子量Mw由更有效率地使其增黏的觀點來看,以500以上為佳,較佳為600以上,更佳為800以上,由控制樹脂組成物的增黏速度之觀點來看,以6,000以下為佳,較佳為5,000以下,更佳為4,500以下。
乙烯基酯樹脂(A1-4)的數平均分子量Mn由可有效率地使樹脂組成物更增黏的觀點來看,以400以上為佳,較佳為500以上,更佳為600以上,由控制樹脂組成物的增黏速度之觀點來看,以2,500以下為佳,較佳為2,200以下,更佳為2,000以下。
乙烯基酯樹脂(A1-4)的Mw/Mn由合成條件的控制容易度的觀點來看,以1.05以上為佳,較佳為1.1以上,更佳為1.3以上,由抑制樹脂組成物的物性分散,且控制增黏速度的觀點來看,以3.0以下為佳,較佳為2.5以下,更佳為2.3以下。
且,Mw/Mn表示分子量分布之指標,其為1時表示單分散聚合物,該比越大表示分子量分布越廣的意思。
乙烯基酯樹脂(A1-4)中,雙酚化合物(a1-5)的量相對於環氧化合物(a1-1)之環氧基總量100莫耳而言,雙酚化合物(a1-5)的羥基總量成為10莫耳以上之量者為佳,較佳為20莫耳以上,更佳為25莫耳以上,以70莫耳以下為佳,較佳為60莫耳以下,更佳為50莫耳以下。
相對於環氧化合物(a1-1)之環氧基總量100莫耳而言,若雙酚化合物(a1-5)的羥基總量為10莫耳以上時,藉由拓廣乙烯基酯樹脂(A1)之分子量分布,控制樹脂組成物的到達黏度變得容易。又,相對於環氧化合物(a1-1)之環氧基總量100莫耳而言,若雙酚化合物(a1-5)的總量為70莫耳以下時,樹脂組成物之增黏速度變得容易控制。
乙烯基酯樹脂(A1-4)中,不飽和一元酸(a1-2)的量相對於環氧化合物(a1-1)之環氧基總量100莫耳而言,不飽和一元酸(a1-2)的酸基總量成為30莫耳以上的量者為佳,較佳為40莫耳以上,更佳為50莫耳以上,以120莫耳以下為佳,較佳為100莫耳以下,更佳為80莫耳以下。
相對於環氧化合物(a1-1)之環氧基總量100莫耳而言,不飽和一元酸(a1-2)的酸基總量若為30莫耳以上時,因於乙烯基酯樹脂(A1-4)中導入充分量乙烯性不飽和基,故樹脂組成物容易表現良好硬化性。又,控制增黏速度,由抑制硬化後樹脂組成物之分佈不均的觀點及製造穩定性之觀點來看,相對於環氧化合物(a1-1)之環氧基總量100莫耳而言,不飽和一元酸(a1-2)的酸基總量在120莫耳以下者為佳。
(乙烯基酯樹脂(A1-5))
乙烯基酯樹脂(A1-5)為樹脂前驅物(P3)及與不飽和一元酸(a1-2)的反應生成物之樹脂前驅物(P4),與不飽和多元酸(a1-6)的反應生成物,前述樹脂前驅物(P3)為於1分子中具有2個環氧基的環氧化合物(a1-1)及雙酚化合物(a1-5)的反應生成物。
乙烯基酯樹脂(A1-5)藉由環氧化合物(a1-1)的環氧基經開環所產生的羥基,與化合物(C)之相互作用而使樹脂組成物增黏。
樹脂組成物若含有乙烯基酯樹脂(A1-5)時,控制樹脂組成物之增黏速度變得容易,又,調整樹脂組成物之硬化物物性變得容易。
乙烯基酯樹脂(A1-5)的重量平均分子量Mw由更有效率地使其增黏的觀點來看,以500以上為佳,較佳為600以上,更佳為800以上,由控制樹脂組成物的增黏速度之觀點來看,以6,000以下為佳,較佳為5,000以下,更佳為4,500以下。
乙烯基酯樹脂(A1-5)之數平均分子量Mn由可有效率地使樹脂組成物更增黏的觀點來看,以400以上為佳,較佳為500以上,更佳為600以上,由控制樹脂組成物的增黏速度之觀點來看,以2,000以下為佳,較佳為1,500以下,更佳為1,300以下。
乙烯基酯樹脂(A1-5)的Mw/Mn由合成條件的控制容易度的觀點來看,以1.05以上為佳,較佳為1.1以上,更佳為1.3以上,由抑制樹脂組成物的物性分散,且控制增黏速度的觀點來看,以3.0以下為佳,較佳為2.5以下,更佳為2.3以下。
且,Mw/Mn表示分子量分布之指標,其為1時表示單分散聚合物,該比越大表示分子量分布越廣的意思。
乙烯基酯樹脂(A1-5)中,雙酚化合物(a1-5)的量相對於環氧化合物(a1-1)之環氧基總量100莫耳而言,雙酚化合物(a1-5)的羥基總量成為10莫耳以上之量者為佳,較佳為15莫耳以上,更佳為20莫耳以上,以70莫耳以下為佳,較佳為60莫耳以下,更佳為50莫耳以下。
相對於環氧化合物(a1-1)之環氧基總量100莫耳而言,若雙酚化合物(a1-5)的羥基總量為10莫耳以上時,藉由拓廣乙烯基酯樹脂(A1)之分子量分布,控制樹脂組成物的到達黏度變得容易。又,相對於環氧化合物(a1-1)之環氧基總量100莫耳而言,雙酚化合物(a1-5)的羥基總量若為70莫耳以下時,樹脂組成物之增黏速度變得容易控制。
乙烯基酯樹脂(A1-5)中,不飽和一元酸(a1-2)的量相對於環氧化合物(a1-1)之環氧基總量100莫耳而言,以不飽和一元酸(a1-2)的酸基總量成為30莫耳以上的量者為佳,較佳為40莫耳以上,更佳為50莫耳以上,以120莫耳以下為佳,較佳為100莫耳以下,更佳為80莫耳以下。
相對於環氧化合物(a1-1)之環氧基總量100莫耳而言,不飽和一元酸(a1-2)的酸基總量若為30莫耳以上時,乙烯基酯樹脂(A1-5)中因導入充分量的乙烯性不飽和基,故樹脂組成物容易表現良好硬化性。又,由控制增黏速度,抑制硬化後的樹脂組成物之分佈不均,且均勻修補管之觀點,及製造穩定性之觀點來看,於乙烯基酯樹脂(A1-1)更未殘存未反應的環氧基者為佳,相對於環氧化合物(a1-1)之環氧基總量100莫耳而言,以不飽和一元酸(a1-2)的酸基總量在120莫耳以下者為佳。
乙烯基酯樹脂(A1-5)中之不飽和多元酸(a1-6)的量相對於環氧化合物(a1-1)之環氧基總量100莫耳而言,不飽和多元酸(a1-6)成為0.5莫耳以上的量者為佳,較佳為1莫耳以上,更佳為3莫耳以上,以15莫耳以下為佳,較佳為10莫耳以下,更佳為8莫耳以下。
相對於環氧化合物(a1-1)之環氧基總量100莫耳而言,不飽和多元酸(a1-6)若為0.5莫耳以上時,乙烯基酯樹脂(A1-5)中因導入充分量的乙烯性不飽和基,故樹脂組成物容易表現良好硬化性。又,由控制增黏速度的觀點來看,相對於環氧化合物(a1-1)之環氧基總量100莫耳而言,不飽和多元酸(a1-6)以15莫耳以下者為佳。
(環氧化合物(a1-1))
環氧化合物(a1-1)為於1分子中具有2個環氧基的化合物,可使用所有單體、寡聚物、聚合物,該分子量及分子結構並無特別限定。環氧化合物(a1-1)可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
作為環氧化合物(a1-1),例如可舉出雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂,及雙酚AF型環氧樹脂等雙酚型環氧樹脂;酚酚醛清漆型環氧樹脂;tert-丁基鄰苯二酚型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、蒽型環氧樹脂、縮水甘油基酯型環氧樹脂、聯苯基型環氧樹脂、線狀脂肪族環氧樹脂、具有丁二烯結構的環氧樹脂、脂環式環氧樹脂、雜環式環氧樹脂、含有螺環的環氧樹脂、環己烷二甲醇型環氧樹脂、亞萘基醚型環氧樹脂等。其中亦由抑制過度提高樹脂組成物到達黏度且控制增黏速度的觀點來看,選自雙酚型環氧樹脂及酚酚醛清漆型環氧樹脂的一種以上者為佳,選自雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、雙酚AF型環氧樹脂、酚酚醛清漆型環氧樹脂的一種以上者為較佳,以雙酚A型環氧樹脂為更佳。
環氧化合物(a1-1)的環氧當量由乙烯基酯樹脂(A1-1)不會凝膠化,且控制步驟(IV)中之配置襯材於管內時的前述樹脂組成物之黏度及增黏速度的觀點來看,以170~1,000為佳,較佳為170~500,更佳為170~400,較更佳為170~300。
由乙烯基酯樹脂(A1)的合成容易性及效率之觀點來看,環氧化合物(a1-1)在25℃條件下為液狀者為佳,又使用環氧當量為300以下者為佳。
(不飽和一元酸(a1-2))
不飽和一元酸(a1-2)為具有乙烯性不飽和基的單羧酸為佳,可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
作為不飽和一元酸,例如可舉出(甲基)丙烯酸、巴豆酸、桂皮酸等。其中亦由可得到具有泛用性或乙烯基酯樹脂(A)之合成時的反應性,及良好硬化性之樹脂組成物的觀點來看,選自(甲基)丙烯酸、巴豆酸的至少1種為佳,以(甲基)丙烯酸為較佳,由耐藥品性之觀點來看,以甲基丙烯酸為更佳。
(多元酸酐(a1-3))
多元酸酐(a1-3)為1分子內具有複數個羧基的化合物中至少2個羧基經脫水縮合而形成酸酐。此等中亦由乙烯基酯樹脂(A1)的合成容易度、分子量或酸價之控制容易度,及適度控制樹脂組成物之黏度的觀點來看,以二元酸酐為佳。多元酸酐(a1-3)可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
作為多元酸酐(a1-3),例如可舉出馬來酸酐、鄰苯二甲酸酐、琥珀酸酐、端亞甲基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基四氫鄰苯二甲酸酐、3-甲基-1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸酐、4-甲基-1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸酐、3-甲基-六氫鄰苯二甲酸酐、4-甲基-六氫鄰苯二甲酸酐、甲基-3,6-端亞甲基-1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸酐、偏苯三酸酐等。此等中亦由獲得容易性或反應性、合成時的處理容易性等觀點來看,以馬來酸酐及鄰苯二甲酸酐為佳,以馬來酸酐為較佳。
(多元酸酐(a1-4))
多元酸酐(a1-4)為一分子內具有複數個羧基的化合物,至少2個羧基經脫水縮合而形成酸酐。其中亦由乙烯基酯樹脂(A1-2)及(A1-3)的合成時的處理容易性、分子量或酸價之控制容易度,及樹脂組成物之良好黏度特性等觀點來看,以二元酸酐為佳。多元酸酐(a1-4)可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
作為多元酸酐(a1-4)的具體例子,可舉出與多元酸酐(a1-3)之相同者,以馬來酸酐為較佳。多元酸酐(a1-3)與多元酸酐(a1-4)可為相同者,亦可為相異者。
(雙酚化合物(a1-5))
雙酚化合物(a1-5)的分子量及分子結構並無特別限定者。雙酚化合物(a1-5)可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
作為雙酚化合物(a1-5),例如可舉出雙酚A、雙酚AP、雙酚AF、雙酚B、雙酚BP、雙酚C、雙酚E、雙酚F、雙酚G、雙酚M、雙酚S、雙酚P、雙酚PH、雙酚TMC、雙酚Z等。其中亦由抑制樹脂組成物到達黏度過度提高,且控制增黏速度的觀點來看,選自雙酚A、雙酚E、雙酚F、雙酚S的至少1種以上為佳,以雙酚A、雙酚E、雙酚F為較佳,由耐蝕性、泛用性及成本的觀點來看以雙酚A為更佳。
(不飽和多元酸(a1-6))
不飽和多元酸(a1-6)為於1分子內具有2個以上的羧基與1個以上不飽和基的化合物,該分子量及分子結構並無特別限定。不飽和多元酸(a1-6)可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
作為不飽和多元酸(a1-6),例如可舉出馬來酸酐、富馬酸、衣康酸、檸康酸、氯馬來酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、癸二酸、鄰苯二甲酸、衣康酸、四氫鄰苯二甲酸、六氫鄰苯二甲酸等。其中亦由製造成本之觀點來看,以馬來酸酐及富馬酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸為佳,以琥珀酸、富馬酸、馬來酸酐為較佳,以富馬酸為更佳。
欲降低步驟(II)中之前述樹脂組成物的黏度之情況時,亦可添加乙烯基酯樹脂(A1-2)及(A1-3),欲適度地控制增黏速度之情況時,亦可添加乙烯基酯樹脂(A1-1)及(A1-2),欲提高增黏速度之情況時,亦可添加乙烯基酯樹脂(A1-3),欲增大步驟(IV)中之配置襯材於管內時的黏度之情況時,亦可添加乙烯基酯樹脂(A1-3)。如此可單獨或組合對應適宜目的之黏度的樹脂而使用。
對於本實施形態,乙烯基酯樹脂(A1)以乙烯基酯樹脂(A1-3)者為佳,即乙烯基酯樹脂(A1)以於1分子中具有2個環氧基之環氧化合物(a1-1)、不飽和一元酸(a1-2)及多元酸酐(a1-3)之反應生成物的樹脂前驅物(P2),與多元酸酐(a1-4)的加成反應生成物者為佳。然後,相對於前述環氧化合物(a1-1)之環氧基的總量100莫耳而言,以與來自前述多元酸酐(a1-3)的環氧基進行反應之酸基的總量為5~25莫耳者為佳。
<不飽和聚酯樹脂(A2)>
不飽和聚酯樹脂可使用使含有不飽和二元酸及視必要的飽和二元酸的二元酸成分與多元醇進行酯化反應而得者。
作為前述不飽和二元酸或前述飽和二元酸,例如可舉出WO2016/171151號公報所記載者,這些可單獨使用亦可組合2種以上而使用。
前述多元醇並無特別限制,例如與胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯樹脂之情況同樣地,可舉出WO2016/171151號公報所記載者。
本實施形態中之不飽和聚酯樹脂(A2)為,相對於二醇(a2-1)100莫耳%而言含有分子量為90~500的烷烴二醇之二醇(a2-1-1)43~85莫耳%之前述二醇(a2-1),與具有含有乙烯性不飽和基的二元酸(a2-2-1)及非含有乙烯性不飽和基的二元酸(a2-2-2)的二元酸(a2-2)之反應生成物者為佳。
不飽和聚酯樹脂(A2)的酸價在步驟(IV)中,由將襯材配置於管內時在纖維基材中可保持均勻分布的狀態程度之高黏度的觀點來看,以3 KOHmg/g以上為佳,較佳為5 KOHmg/g以上,更佳為8 KOHmg/g以上,由可促進樹脂組成物的增黏之觀點來看,以25 KOHmg/g以下為佳,較佳為20 KOHmg/g以下,更佳為16 KOHmg/g以下。
不飽和聚酯樹脂(A2)的重量平均分子量(Mw)由促進樹脂組成物之增黏速度,且將襯材配置於管內時在纖維基材中可保持均勻分布的狀態程度之高黏度的觀點來看,以5,000以上為佳,較佳為7,000以上,更佳為9,000以上,由抑制藉由樹脂組成物之吸濕的黏度降低,且得到增黏後之黏度穩定性優異的樹脂組成物之觀點來看,以20,000以下為佳,較佳為17,000以下,更佳為15,000以下。
不飽和聚酯樹脂(A2)的數平均分子量(Mn)由促進樹脂組成物之增黏速度,且將襯材配置於管內時在纖維基材中可保持均勻分布的狀態程度之高黏度的觀點來看,以1,000以上為佳,較佳為1,500以上,更佳為2,000以上,由抑制藉由樹脂組成物之吸濕的黏度降低,且得到增黏後之黏度穩定性優異的樹脂組成物之觀點來看,以7,000以下為佳,較佳為5,000以下,更佳為4,000以下。
不飽和聚酯樹脂(A2)的重量平均分子量Mw與數平均分子量Mn之比Mw/Mn雖無特別限定,但由促進增黏速度,且將襯材配置於管內時在纖維基材中可保持均勻分布的狀態程度之高黏度的觀點來看,以15以下為佳,較佳為10以下,更佳為5以下,由生產性之觀點來看,以1以上為佳,較佳為1.5以上,更佳為2以上。
來自含於不飽和聚酯樹脂(A2)的二醇(a2-1)之結構單位,與來自二元酸(a2-2)的結構單位的含有比例(莫耳比),由控制藉由由脫水縮合聚合得到目的之分子量的不飽和聚酯之增黏速度的觀點來看,以40:60~60:40為佳,較佳為45:55~55:45,更佳為50:50。
樹脂組成物含有不飽和聚酯樹脂(A2)之情況時,樹脂組成物中之不飽和聚酯樹脂(A2)的含有量相對於前述不飽和聚酯樹脂(A2)及前述含有乙烯性不飽和基的單體(B)之合計100質量份而言,以20~80質量份為佳,較佳為30~70質量份,更佳為40~65質量份。
不飽和聚酯樹脂(A2)的含有量若為20質量份以上時,容易控制樹脂組成物的增黏速度。又,若不飽和聚酯樹脂(A2)的含有量為80質量份以下時,藉由含有乙烯性不飽和基的單體(B)可使步驟(II)中之樹脂組成物的黏度更容易降低。
樹脂組成物含有不飽和聚酯樹脂(A2)之情況時,樹脂組成物中之不飽和聚酯樹脂(A2)之含有量相對於樹脂組成物之總量100質量份,以20~80質量份為佳,較佳為30~70質量份,更佳為40~65質量份。
不飽和聚酯樹脂(A2)的含有量若為20質量份以上時,容易控制樹脂組成物的增黏速度。又,若不飽和聚酯樹脂(A2)的含有量為80質量份以下時,藉由含有乙烯性不飽和基的單體(B),容易抑制樹脂組成物的初期黏度提高。
<二醇(a2-1)>
二醇(a2-1)為於1分子中具有2個羥基之化合物。然後,二醇(a2-1)含有分子量為90~500之43~85莫耳%的烷烴二醇(a2-1-1)。
二醇(a2-1)中除烷烴二醇(a2-1-1)以外,亦可含有與烷烴二醇(a2-1-1)相異的烷烴二醇(a2-1-2),或與烷烴二醇(a2-1-1)及烷烴二醇(a2-1-2)相異的其他二醇。
(烷烴二醇(a2-1-1))
烷烴二醇(a2-1-1)為分子量90~500的烷烴二醇,鍵結於烴的2個碳原子之氫原子各1個由羥基進行取代的化合物。烷烴二醇(a2-1-1)可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
烷烴二醇(a2-1-1)中因於分子內未含有除羥基以外的極性基或電氣陰性度的大原子,與具有醚鍵的聚氧化烯多元醇等做比較,與水分子之相互作用為小。藉此,樹脂組成物因含有烷烴二醇(a2-1-1)與二元酸(a2-2)之反應生成物的不飽和聚酯樹脂(A2)時,降低樹脂組成物之吸濕性,抑制樹脂組成物增黏後之黏度變化,成為黏度穩定性優異者。
烷烴二醇(a2-1-1)的分子量若為90以上時,可降低樹脂組成物之吸濕性,又,若未達500時,製造容易性及生產性可變得良好。烷烴二醇(a2-1-1)之分子量由更降低樹脂組成物之吸濕性,抑制樹脂組成物增黏後之黏度變化且得到黏度穩定性優異的樹脂組成物之觀點來看,以95以上為佳,較佳為100以上,更佳為103以上,由製造容易性及製造成本之觀點來看,以400以下為佳,較佳為300以下,更佳為250以下。
作為烷烴二醇(a2-1-1),例如可舉出2-甲基-1,3-丙烷二醇、2,2-二甲基-1,3-丙烷二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、2-甲基-1,4-丁二醇、1,5-戊烷二醇、3-甲基-1,5-戊烷二醇、2,4-二乙基-1,5-戊烷二醇、1,6-己二醇、2-乙基-1,3-己二醇、2,5-二甲基-2,5-己二醇、1,2-辛烷二醇、1,2-壬二醇、1,4-環己二醇、1,8-辛烷二醇、1,9-壬二醇、1,2-環己烷二甲醇、1,3-環己烷二甲醇、1,4-環己烷二甲醇、2,2-二(4-羥基環己基)丙烷,以及雙酚A、雙酚F及雙酚S之氫化物等。
此等中,亦由可得到增黏後之黏度穩定性優異的樹脂組成物之觀點來看,2-甲基-1,3-丙烷二醇、2,2-二甲基-1,3-丙烷二醇、雙酚A的氫化物為較佳,由獲得性或製造成本之觀點來看,以2,2-二甲基-1,3-丙烷二醇為佳。
二醇(a2-1)中的烷烴二醇(a2-1-1)之含有量相對於二醇(a2-1)100莫耳%而言,由可更降低樹脂組成物之吸濕性,抑制樹脂組成物增黏後之黏度變化且可得到增黏後之黏度穩定性優異的樹脂組成物之觀點來看,以43莫耳%以上,45莫耳%以上為佳,較佳為48莫耳%以上。又,在合成不飽和聚酯樹脂(A)時,由抑制低分子聚體或未反應原料等結晶物等析出,進一步提高對樹脂組成物之纖維基材的含浸性之觀點來看,以85莫耳%以下為佳,較佳為80莫耳%以下,更佳為75莫耳%以下。
二醇(a2-1)中之烷烴二醇(a2-1-1)與後述烷烴二醇(a2-1-2)之合計含有量相對於二醇(a2-1)之總量100莫耳%,由更降低樹脂組成物之吸濕性,抑制樹脂組成物增黏後之黏度變化且可得到增黏後之黏度穩定性優異的樹脂組成物之觀點來看,以70莫耳%以上為佳,較佳為80莫耳%以上,更佳為90莫耳%以上,較更佳為100莫耳%。
(烷烴二醇(a2-1-2))
烷烴二醇(a2-1-2)為與烷烴二醇(a2-1-1)相異的烷烴二醇,未含有分子量為90~500之烷烴二醇。
烷烴二醇(a1-2)之分子量由樹脂組成物的增黏後之黏度穩定性的觀點來看,以60以上為佳,較佳為65以上,更佳為70以上,由製造容易性及製造成本之觀點來看,以85以下為佳,較佳為80以下,更佳為78以下。
作為烷烴二醇(a2-1-2),例如可舉出乙二醇、丙二醇等。
此等中亦由樹脂組成物之增黏後的黏度穩定性之觀點來看,以丙二醇為較佳。
二醇(a2-1)中之烷烴二醇(a2-1-2)的含有量相對於二醇(a2-1)100莫耳%,在合成不飽和聚酯樹脂(A2)時,由抑制低分子聚體或未反應原料等結晶物等析出,進一步提高對樹脂組成物之纖維基材的含浸性之觀點來看,以15莫耳%以上,20莫耳%以上為佳,較佳為25莫耳%以上。又,由可更降低樹脂組成物之吸濕性,抑制樹脂組成物增黏後之黏度變化且可得到增黏後之黏度穩定性優異的樹脂組成物之觀點來看,以57莫耳%以下,55莫耳%以下為佳,較佳為52莫耳%以下。
(其他二醇)
其他二醇為與烷烴二醇(a2-1-1)及烷烴二醇(a2-1-2)相異的二醇。
其他二醇的分子量由製造成本及硬化物之靭性變得良好的觀點來看,以70以上為佳,較佳為85以上,更佳為100以上,由製造容易性及製造成本之觀點來看,以500以下為佳,較佳為300以下,更佳為150以下。
作為其他二醇,例如可舉出二乙二醇、二丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇等聚氧化烯多元醇。
此等中亦由製造成本及硬化物的靭性變得良好之觀點來看,以二乙二醇及、二丙二醇為較佳。
<二元酸(a2-2)>
二元酸(a2-2)具有含有乙烯性不飽和基的二元酸(a2-2-1)及非含有乙烯性不飽和基的二元酸(a2-2-2)。
二元酸(a2-2)可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
(含有乙烯性不飽和基的二元酸(a2-2-1))
含有乙烯性不飽和基的二元酸(a2-2-1)為於1分子內具有2個羧基與1個以上乙烯性不飽和基之化合物,該分子量及分子結構並無特別限定。含有乙烯性不飽和基的二元酸(a2-2-1)可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
二元酸(a2-2)中之含有乙烯性不飽和基的二元酸(a2-2-1)之含有量相對於二元酸(a2-2)100莫耳%而言,由樹脂組成物之硬化物的機械性強度之觀點來看,以20莫耳%以上為佳,較佳為30莫耳%以上,更佳為40莫耳%以上,較更佳為45莫耳%以上,以80莫耳%以下為佳,較佳為75莫耳%以下,更佳為70莫耳%以下,較更佳為65莫耳%以下。
作為含有乙烯性不飽和基的二元酸(a2-2-1),例如可舉出馬來酸酐、富馬酸、衣康酸、檸康酸、氯馬來酸等。其中亦由製造成本之觀點來看,以馬來酸酐及富馬酸為佳,以馬來酸酐為較佳。
(非含有乙烯性不飽和基的二元酸(a2-2-2))
非含有乙烯性不飽和基的二元酸(a2-2-2)為於1分子內具有2個羧基,不具有乙烯性不飽和基之化合物,該分子量及分子結構並無特別限定。非含有乙烯性不飽和基的二元酸(a2-2-2)可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
二元酸(a2-2)中之非含有乙烯性不飽和基的二元酸(a2-2-2)之含有量相對於二元酸(a2-2)100莫耳%而言,由樹脂組成物之硬化物的機械性強度之觀點來看,以20莫耳%以上為佳,較佳為25莫耳%以上,更佳為30莫耳以上,較更佳為35莫耳%以上,以80莫耳%以下為佳,較佳為70莫耳%以下,更佳為60莫耳%以下,較更佳為55莫耳%以下。
作為非含有乙烯性不飽和基的二元酸(a2-2-2),可舉出鄰苯二甲酸酐、間苯二甲酸、對苯二甲酸、琥珀酸、己二酸、癸二酸、四氫鄰苯二甲酸、端亞甲基四氫鄰苯二甲酸、六氫鄰苯二甲酸(1,2-環己烷二羧酸、1,3-環己烷二羧酸、1,4-環己烷二羧酸)、萘二羧酸、偏苯三酸、苯四酸、氯地草酸(雜酸)、四溴鄰苯二甲酸、四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、端亞甲基四氫鄰苯二甲酸酐、琥珀酸酐、氯地草酸酐、偏苯三酸酐、苯四酸酐、鄰苯二甲酸二甲酯、間苯二甲酸二甲酯、對苯二甲酸二甲酯等。此等中亦由製造成本之觀點來看,以間苯二甲酸及對苯二甲酸為佳。
對於本實施形態,二元酸(a2-2)以具有含有乙烯性不飽和基的二元酸(a2-1)20~80莫耳%、前述非含有乙烯性不飽和基的二元酸(a2-2-2)20~80莫耳%者為佳。
<胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯樹脂(A3)>
所謂胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯樹脂為具有(甲基)丙烯醯基氧基之聚胺基甲酸酯。具體而言,聚異氰酸酯與聚羥基化合物或多元醇類進行反應後,將未反應的異氰酸酯基進一步與含有羥基的(甲基)丙烯酸化合物及視必要含有羥基的含有烯丙基醚化合物進行而得。
<聚酯(甲基)丙烯酸酯樹脂(A4)>
所謂前述聚酯(甲基)丙烯酸酯樹脂為具有(甲基)丙烯醯基氧基之聚酯。聚酯(甲基)丙烯酸酯樹脂例如可藉由以下所示(1)或(2)的方法而得。
(1)將末端為羧基的聚酯與含有環氧基的(甲基)丙烯酸酯或含有羥基的(甲基)丙烯酸酯進行反應之方法
(2)將末端為羥基的聚酯與(甲基)丙烯酸或含有異氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯進行反應的方法
作為上述(1)的方法中之原料使用的末端為羧基的聚酯,可舉出由過剩量之飽和多元酸及/或不飽和多元酸與多元醇所得者。
作為上述(2)的方法中之原料使用的末端為羥基的聚酯,可舉出由飽和多元酸及/或不飽和多元酸與過剩量多元醇所得者。
<(甲基)丙烯酸酯樹脂(A5)>
所謂(甲基)丙烯酸酯樹脂(A5)為丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯之聚合物。作為構成單體之具體例子,可舉出與在含有乙烯性不飽和基的單體(B)所例示的(甲基)丙烯酸酯之相同者。
對於樹脂(A)65質量%與苯氧基乙基甲基丙烯酸酯35質量%的混合物之黏度,由處理容易度之觀點來看,以0.3~300Pa・s為佳,較佳為0.5~200Pa・s,更佳為0.8~150Pa・s。
≪含有乙烯性不飽和基的單體(B)≫
含有乙烯性不飽和基的單體(B)若為未具有羧基且具有乙烯性不飽和基即可,並無特別限定,以具有(甲基)丙烯醯基或乙烯基者為佳。含有乙烯性不飽和基的單體(B)可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
含有乙烯性不飽和基的單體(B)的含有量越多,步驟(II)中之樹脂組成物的黏度、增黏速度,及步驟(IV)中之將襯材配置於管內時的樹脂組成物之黏度上昇有越受到抑制之傾向。又,可提高光硬化後之襯材的硬度、強度、耐藥品性、耐水性等。
含有乙烯性不飽和基的單體(B)中,作為具有(甲基)丙烯醯基者,例如可舉出(甲基)丙烯酸酯等。(甲基)丙烯酸酯可為單官能亦可為多官能。
作為單官能(甲基)丙烯酸酯,例如可舉出甲基(甲基)丙烯酸酯、乙基(甲基)丙烯酸酯、n-丁基(甲基)丙烯酸酯、i-丁基(甲基)丙烯酸酯、t-丁基(甲基)丙烯酸酯、2-乙基己基、月桂基(甲基)丙烯酸酯、環己基(甲基)丙烯酸酯、苯甲基(甲基)丙烯酸酯、硬脂基(甲基)丙烯酸酯、十三烷基(甲基)丙烯酸酯、苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、二環戊烯基氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、乙二醇單甲基醚(甲基)丙烯酸酯、乙二醇單乙基醚(甲基)丙烯酸酯、乙二醇單丁基醚(甲基)丙烯酸酯、乙二醇單己基醚(甲基)丙烯酸酯、乙二醇單2-乙基己基醚(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇單甲基醚(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇單乙基醚(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇單丁基醚(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇單己基醚(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇單2-乙基己基醚(甲基)丙烯酸酯、二環戊烯基(甲基)丙烯酸酯、二環戊烯基氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、三環癸基(甲基)丙烯酸酯、二甲基胺基乙基(甲基)丙烯酸酯、己內酯變性羥基乙基(甲基)丙烯酸酯、烯丙基(甲基)丙烯酸酯等。
作為多官能(甲基)丙烯酸酯,例如可舉出乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,2-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯及1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯等烷烴二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯及聚四甲二醇二(甲基)丙烯酸酯等聚氧化烯甘醇二(甲基)丙烯酸酯,又可舉出三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二丙烯酸酯單硬脂酸酯、1,3-雙((甲基)丙烯醯氧基)-2-羥基丙烷、乙氧基化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、參-(2-(甲基)丙烯醯氧基乙基)異氰脲酸酯等。
含有乙烯性不飽和基的單體(B)之中,除(甲基)丙烯酸酯以外,作為具有(甲基)丙烯醯基者,可舉出丙烯醯嗎啉、2-羥基乙基(甲基)丙烯醯胺、2-羥基乙基-N-甲基(甲基)丙烯醯胺、3-羥基丙基(甲基)丙烯醯胺等。又,除具有(甲基)丙烯醯基者以外,作為具有乙烯性不飽和基者,例如可舉出苯乙烯、p-氯苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯、二氯苯乙烯、二乙烯基苯、t-丁基苯乙烯、乙烯基苯甲基丁基醚、乙烯基苯甲基己基醚,及二乙烯基苯甲基醚等苯乙烯化合物、乙酸乙烯基、二烯丙基富馬酸酯、二烯丙基鄰苯二甲酸酯、三烯丙基異氰脲酸酯等。
此等中,作為含有乙烯性不飽和基的單體(B),亦由樹脂組成物之增黏速度適度性控制或硬化性、製造成本,又由光硬化後之襯材的機械性強度、耐熱性、耐藥品性等觀點來看,以苯乙烯化合物及(甲基)丙烯酸酯為佳。更具體為選自苯乙烯、甲基(甲基)丙烯酸酯、苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、苯甲基(甲基)丙烯酸酯、二環戊烯基(甲基)丙烯酸酯、二環戊烯基氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯及四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇(甲基)丙烯酸酯至少1種為佳。更由臭氣抑制之觀點來看,以選自苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、苯甲基(甲基)丙烯酸酯及二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇(甲基)丙烯酸酯的至少1種為較佳,由光硬化後之襯材的耐藥品性之觀點來看,以選自苯氧基乙基甲基丙烯酸酯、苯甲基丙烯酸甲酯及二乙二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇(甲基)丙烯酸酯的至少1種為更佳。
≪增黏劑(C)≫
增黏劑(C)因為特別限定,以選自第2族元素之氧化物及氫氧化物的至少1種者為佳。增黏劑(C)為選自第2族元素之氧化物及氫氧化物的至少1種之情況時,藉由樹脂(A)所具有羧基及羥基,又藉由與其他成分的化合物之羧基及羥基的相互作用,具有使樹脂組成物經時性增黏的效果。
增黏劑(C)可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
作為第2族元素之氧化物,例如可舉出氧化鎂、氧化鈣、氧化鋇等。
作為第2族元素之氫氧化物,例如可舉出氫氧化鎂、氫氧化鈣、氫氧化鋇等。
此等中,亦由增黏效果、泛用性及成本等觀點來看,以氧化鎂為佳。
≪光聚合起始劑(D)≫
作為光聚合起始劑,若為藉由光照射而可產生自由基者即可並無特別限定。例如可舉出安息香、安息香甲基醚、安息香乙基醚等安息香與其烷基醚類;苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、1,1-二氯苯乙酮、4-(1-t-丁基二氧基-1-甲基乙基)苯乙酮等苯乙酮類;1-羥基環己基苯基酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮等α-羥基烷基苯酮類;2-甲基蒽醌、2-戊基蒽醌、2-t-丁基蒽醌、1-氯蒽醌等蒽醌類;2,4-二甲基硫基呫噸酮、2,4-二異丙基硫基呫噸酮、2-氯噻噸酮等噻噸酮類;苯乙酮二甲基縮酮、苯甲基二甲基縮酮等縮酮類;二苯甲酮、4-(1-t-丁基二氧基-1-甲基乙基)二苯甲酮、3,3’,4,4’-肆(t-丁基二氧羰基)二苯甲酮等二苯甲酮類;2-甲基-1-[4-(甲基硫基)苯基]-2-嗎啉代-丙烷-1-酮、2-苯甲基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉代苯基)丁酮-1-酮、2-苯甲基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉代苯基)-丁烷-1-酮等嗎啉類;苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)膦氧化物等醯基膦氧化物類;呫噸酮類等。此等可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
光聚合起始劑由反應性之觀點來看,使用不需要氫提供者之分子內開裂型光聚合起始劑者為佳。又,由吸收波長315~460nm之光而產生活性種之觀點來看,在前述波長範圍可更有效率地產生活性種的2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)膦氧化物,及1-羥基環己基苯基酮、1-羥基環己基苯基酮為佳。
≪化合物(E)≫
本實施形態的樹脂組成物亦可使用選自水及含有羥基的化合物之至少1種化合物(E)。藉由樹脂組成物含有化合物(E),可更容易控制增黏速度。含有羥基的作為化合物,例如可舉出苯甲基醇、硬脂基醇、異硬脂基醇等沸點50℃以上的醇。又,其他可舉出乳酸等羥基羧酸、甘油、多元醇、含有羥基的(甲基)丙烯酸酯等。此等可單獨使用1種,亦可併用2種以上。此等中亦由獲得性、成本等觀點來看,以水及醇為佳,較佳為水。
≪含有羧基的化合物≫
本實施形態之樹脂組成物亦可含有具有至少1個羧基的化合物。
作為前述含有羧基的化合物,例如可舉出馬來酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、琥珀酸、草酸、丙二酸、戊二酸、己二酸、富馬酸、端亞甲基四氫鄰苯二甲酸、甲基四氫鄰苯二甲酸、3-甲基-1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸、4-甲基-1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸、3-甲基-六氫鄰苯二甲酸、4-甲基-六氫鄰苯二甲酸、甲基-3,6-端亞甲基-1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸、偏苯三酸、3-十二烯基琥珀酸、(甲基)丙烯酸等。
作為販售品,可舉出Halidimer250(Harima Chemicals股份有限公司製)。
含有羧基的化合物可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
本實施形態的樹脂(A)含有乙烯基酯樹脂(A1)之情況時,由控制增黏速度,抑制於樹脂組成物製造後(製造後~5小時以內)樹脂組成物立即過度增黏,且更抑制過度提高樹脂組成物之到達黏度的觀點來看,作為含有羧基的化合物,以3-十二烯基琥珀酸、甲基丙烯酸、丙烯酸為佳,以3-十二烯基琥珀酸為較佳。
本實施形態的樹脂(A)含有乙烯基酯樹脂(A1),本實施形態的樹脂組成物具有含有羧基的化合物之情況時,由控制增黏速度,抑制於樹脂組成物製造後(製造後~5小時以內)樹脂組成物立即過度增黏,且更抑制過度提高樹脂組成物之到達黏度的觀點來看,相對於乙烯基酯樹脂(A1)及含有乙烯性不飽和基的單體(B)之合計100質量份而言,以0.01質量份以上為佳,較佳為0.05質量份以上,更佳為0.1質量份以上。又,依據樹脂組成物中之含有羧基的化合物的含有量增加,欲使樹脂組成物的吸濕性增大,由抑制樹脂組成物之吸濕性的觀點來看,以5質量份以下為佳,較佳為3質量份以下,更佳為1質量份以下,較更佳為0.5質量份以下。
本實施形態的樹脂(A)含有不飽和聚酯樹脂(A2),本實施形態的樹脂組成物具有含有羧基的化合物之情況時,因含有羧基的化合物的分子量比不飽和聚酯分子低,故不飽和聚酯樹脂(A2)所具有羧基或羥基與增黏劑(C)之間產生相互作用,樹脂組成物在經時性增黏前,含有羧基的化合物與增黏劑(C)之間產生相互作用,可抑制初期黏度(樹脂組成物之調製後5小時以內)之上昇。
又,藉由產生含有羧基的化合物與增黏劑(C)之相互作用而生成水。藉由該生成之水,可促進樹脂組成物調製後24~48小時的樹脂組成物之增黏,且可快速達到目的之黏度。若含有羧基的化合物進一步含於樹脂組成物時,在不飽和聚酯樹脂(A2)、含有羧基的化合物與增黏劑(C)之相互作用所形成的表觀分子量變低,可抑制樹脂組成物之到達黏度會過度變高。
前述含有羧基的化合物可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
本實施形態的樹脂(A)含有不飽和聚酯樹脂(A2)之情況時,含有羧基的化合物的分子量及分子結構雖無特別限定,由不飽和聚酯樹脂(A2)與增黏劑(C)產生適度相互作用之觀點來看,分子量以90以上為佳,由控制增黏性之觀點來看,以500以下為佳,較佳為400以下,更佳為300以下。含有羧基的化合物的分子量若為90以上時,藉由含有低分子量化合物而到達黏度之降低會受到抑制,使得運動性不會過高,故與增黏劑(C)快速相互作用而馬上被消耗受到抑制,可抑制初期黏度之上升。又,含有羧基的化合物之分子量若為500以下時,因比不飽和聚酯樹脂(A2)更顯著地分子運動性變大,故可在步驟(I)後(樹脂組成物調製後立即(調整後~5小時以內))立即更抑制樹脂組成物的過度增黏,可更抑制樹脂組成物之到達黏度過度變高。
本實施形態的樹脂(A)含有不飽和聚酯樹脂(A2)之情況時,作為含有羧基的化合物,由控制增黏速度,步驟(I)後(樹脂組成物調整後立即(調製後~5小時以內))立即抑制樹脂組成物過度增黏,更抑制樹脂組成物之到達黏度的過度變高之觀點來看,以於1分子內具有2個羧基的二羧酸為佳,以草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、3-十二烯基琥珀酸、富馬酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸,及Halidimer250為較佳,以3-十二烯基琥珀酸,及Halidimer250為更佳。
本實施形態的樹脂(A)含有不飽和聚酯樹脂(A2)之情況時,樹脂組成物中之含有羧基的化合物之含有量,由步驟(I)後(樹脂組成物調整後立即(調製後~5小時以內))立即可更抑制樹脂組成物的過度增黏,更抑制樹脂組成物之到達黏度的過度變高之觀點來看,相對於不飽和聚酯樹脂(A2)及含有乙烯性不飽和基的單體(B)之合計100質量份而言,以0.01質量份以上為佳,較佳為0.05質量份以上,更佳為0.1質量份以上。又,依據樹脂組成物中之含有羧基的化合物的含有量增加,欲使樹脂組成物的吸濕性增大,由抑制樹脂組成物之吸濕性的觀點來看,以5質量份以下為佳,較佳為3.5質量份以下,更佳為2質量份以下,較更佳為1質量份以下。
本實施形態之樹脂(A)含有不飽和聚酯樹脂(A2)之情況時,樹脂組成物中之含有羧基的化合物的含有量,由步驟(I)後(樹脂組成物調整後立即(調製後~5小時以內))立即可更抑制樹脂組成物的過度增黏,更抑制樹脂組成物之到達黏度的過度變高之觀點來看,相對於樹脂組成物之總量100質量份而言,以0.01質量份以上為佳,較佳為0.05質量份以上,更佳為0.1質量份以上。又,依據樹脂組成物中之含有羧基的化合物的含有量增加,使得樹脂組成物的吸濕性增大,故由抑制樹脂組成物之吸濕性的觀點來看,以5質量份以下為佳,較佳為3.5質量份以下,更佳為2質量份以下,較更佳為1質量份以下。
≪其他成分≫
本實施形態之樹脂組成物中,作為其他成分,例如可含有其他樹脂、聚合禁止劑、觸變劑、硬化促進劑、觸媒、增黏助劑、硬化遲延劑、界面活性劑、界面調整劑、濕潤分散劑、消泡劑、塗平劑、偶合劑、光穩定劑、蠟、難燃劑、可塑劑等添加劑。前述添加劑之含有量在不妨礙本發明之效果的範圍即可,並無特別限定。
<聚合禁止劑>
聚合禁止劑可使用於在抑制樹脂組成物的聚合反應之進行。本實施形態的樹脂組成物以含有聚合禁止劑者為佳。
作為聚合禁止劑,可使用公知者,例如可舉出氫醌、甲基氫醌、三甲基氫醌、吩噻嗪、鄰苯二酚、4-t-丁基鄰苯二酚、環烷烴酸銅等。此等可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
<觸變劑>
本實施形態中之樹脂組成物含有作為樹脂(A)之乙烯基酯樹脂(A1)時,以含有觸變劑者為佳。觸變劑使用於調整樹脂組成物之混合性或流動性。作為觸變劑,可舉出有機系觸變劑及無機系觸變劑。此等可單獨使用1種或併用2種以上。
本實施形態的樹脂組成物含有觸變劑之情況時,該含有量相對於樹脂(A)與含有乙烯性不飽和基的單體(B)之合計100質量份而言,以0.01~10質量份為佳,較佳為0.1~5質量份。
作為有機系觸變劑,例如可舉出氫化蓖麻油、醯胺系、酸化聚乙烯系、植物油聚合油系、界面活性劑系,及併用此等複合系等。具體可舉出「Flonon(註冊商標)SP-1000AF」(共榮社化學股份有限公司製)、「Disparon(註冊商標)6900-20X」(楠本化成股份有限公司)等。
作為無機系觸變劑,例如可舉出經疏水性處理或親水性處理的二氧化矽及膨潤土等。作為疏水性之無機系觸變劑,具體可舉出「Leoroseal(註冊商標)PM-20L」(Tokuyama股份有限公司製)、「AEROSIL(註冊商標)R-106」(Nippon Aerosil股份有限公司)、「CAB-O-SIL(註冊商標)」(Cabot Corporation製)等。作為親水性之無機系觸變劑,具體可舉出「AEROSIL(註冊商標)-200」(Nippon Aerosil股份有限公司製)等。且使用親水性之燒成二氧化矽之情況時,觸變性改質劑「BYK(註冊商標)-R605」、「BYK(註冊商標)-R606」(皆為BYK公司製)之併用可有效地適度控制增黏速度。
<樹脂組成物中之各成分的含有量>
構成本實施形態之樹脂組成物的各成分之含有量雖無限定,以下述第1實施形態及第2實施形態者為佳。
[有關第1實施形態之樹脂組成物]
有關第1實施形態之樹脂組成物中之樹脂(A)的含有量在樹脂(A)含有乙烯基酯樹脂(A1)之情況時,相對於樹脂(A)與含有乙烯性不飽和基的單體(B)之合計100質量份而言,以35~90質量份為佳,較佳為40~80質量份,更佳為45~70質量份,樹脂(A)含有不飽和聚酯樹脂(A2)之情況時,相對於樹脂(A)與含有乙烯性不飽和基的單體(B)之合計100質量份而言,以20~80質量份為佳,較佳為30~70質量份,更佳為40~65質量份。
樹脂(A)含有乙烯基酯樹脂(A1)之情況時,若樹脂(A)的含有量為35質量份以上時,藉由樹脂(A)可容易使樹脂組成物的增黏速度適度地增大。又,樹脂(A)若為90質量份以下時,容易減低在步驟(II)中之前述樹脂組成物的黏度,容易含浸於纖維基材(F)。
樹脂(A)含有不飽和聚酯樹脂(A2)之情況時,樹脂(A)的含有量若為20質量份以上時,容易控制樹脂組成物的增黏速度。又,樹脂(A)的含有量若為80質量份以下時,容易減低步驟(II)中之前述樹脂組成物的黏度,容易含浸於纖維基材(F)。
有關第1實施形態之樹脂組成物中之樹脂(A)的含有量在樹脂(A)含有乙烯基酯樹脂(A1)之情況時,相對於樹脂組成物之總量100質量份而言,以35~90質量份為佳,較佳為40~80質量份,更佳為45~70質量份,樹脂(A)含有不飽和聚酯樹脂(A2)之情況時,相對於樹脂組成物之總量100質量份而言,以20~80質量份為佳,較佳為30~70質量份,更佳為40~65質量份。
樹脂(A)含有乙烯基酯樹脂(A1)之情況時,若樹脂(A)的含有量為35質量份以上時,藉由樹脂(A)可容易使樹脂組成物的增黏速度適度地增大。又,樹脂(A)若為90質量份以下時,容易減低在步驟(II)中之前述樹脂組成物的黏度,容易含浸於纖維基材(F)。
樹脂(A)含有不飽和聚酯樹脂(A2)之情況時,樹脂(A)的含有量若為20質量份以上時,容易控制樹脂組成物的增黏速度。又,樹脂(A)的含有量若為80質量份以下時,容易減低步驟(II)中之前述樹脂組成物的黏度,容易含浸於纖維基材(F)。
有關第1實施形態的樹脂組成物中之含有乙烯性不飽和基的單體(B)的含有量在樹脂(A)含有乙烯基酯樹脂(A1)之情況時,相對於樹脂(A)與含有乙烯性不飽和基的單體(B)之合計100質量份而言,以10~65質量份為佳,較佳為20~60質量份,更佳為30~55質量份,樹脂(A)含有不飽和聚酯樹脂(A2)之情況時,相對於樹脂(A)與含有乙烯性不飽和基的單體(B)之合計100質量份而言,以20~80質量份為佳,較佳為30~70質量份,更佳為35~60質量份。
樹脂(A)含有乙烯基酯樹脂(A1)之情況時,含有乙烯性不飽和基的單體(B)若為10質量份以上時,容易使步驟(II)中之樹脂組成物的黏度減低,容易含浸於纖維基材(F)。含有乙烯性不飽和基的單體(B)若為65質量份以下時,可成為增黏性更良好的樹脂組成物。
樹脂(A)含有不飽和聚酯樹脂(A2)之情況時,含有乙烯性不飽和基的單體(B)若為20質量份以上時,容易減低步驟(II)中之前述樹脂組成物的黏度,容易含浸於纖維基材(F)。含有乙烯性不飽和基的單體(B)若為80質量份以下時,可成為增黏性更良好的樹脂組成物。
有關第1實施形態的樹脂組成物中之含有乙烯性不飽和基的單體(B)的含有量在樹脂(A)含有乙烯基酯樹脂(A1)之情況時,相對於樹脂組成物之總量100質量份而言,以10~65質量份為佳,較佳為20~60質量份,更佳為30~55質量份,樹脂(A)含有不飽和聚酯樹脂(A2)之情況時,相對於樹脂組成物之總量100質量份而言,以20~80質量份為佳,較佳為30~70質量份,更佳為35~60質量份。
樹脂(A)含有乙烯基酯樹脂(A1)之情況時,含有乙烯性不飽和基的單體(B)若為10質量份以上時,容易使步驟(II)中之樹脂組成物的黏度減低,容易含浸於纖維基材(F)。含有乙烯性不飽和基的單體(B)若為65質量份以下時,可成為增黏性更良好的樹脂組成物。
樹脂(A)含有不飽和聚酯樹脂(A2)之情況時,含有乙烯性不飽和基的單體(B)若為20質量份以上時,容易減低步驟(II)中之前述樹脂組成物的黏度,容易含浸於纖維基材(F)。含有乙烯性不飽和基的單體(B)若為80質量份以下時,可成為增黏性更良好的樹脂組成物。
有關第1實施形態的樹脂組成物中之增黏劑(C)的含有量,相對於樹脂(A)及含有乙烯性不飽和基的單體(B)之合計100質量份而言,以0.01~6質量份為佳,較佳為0.05~5質量份,更佳為0.1~4質量份。
增黏劑(C)若為0.1質量份以上時,樹脂組成物之增黏性變得更良好。增黏增黏劑(C)若為6質量份以下時,可變得容易抑制樹脂組成物之過剩增黏,又變得容易適度地控制增黏速度。
有關第1實施形態的樹脂組成物中之增黏劑(C)之含有量相對於樹脂組成物之總量100質量份而言,以0.01~6質量份為佳,較佳為0.05~5質量份,更佳為0.1~4質量份。
增黏劑(C)若為0.1質量份以上時,樹脂組成物之增黏性變得更良好。增黏增黏劑(C)若為6質量份以下時,可變得容易抑制樹脂組成物之過剩增黏,又變得容易適度地控制增黏速度。
有關第1實施形態之樹脂組成物中之光聚合起始劑(D)的含有量相對於樹脂(A)及含有乙烯性不飽和基的單體(B)之合計100質量份而言,以0.01~10質量份為佳,較佳為0.05~5質量份,更佳為0.1~3質量份。
光聚合起始劑(D)的含有量若為0.01質量份以上時,可得到硬化性更良好的樹脂組成物。光聚合起始劑的含有量若為10質量份以下時,樹脂組成物在硬化時不容易產生急激硬化反應及發熱,變得容易抑制裂紋,又,可容易得到強度、靭性、耐熱性,及耐藥品性等物性之平衡更優異的襯材。
有關第1實施形態的樹脂組成物中之光聚合起始劑(D)的含有量相對於樹脂組成物之總量100質量份,以0.01~10質量份為佳,較佳為0.05~5質量份,更佳為0.1 ~3質量份。
光聚合起始劑(D)的含有量若為0.01質量份以上時,可得到硬化性更良好的樹脂組成物。光聚合起始劑的含有量若為10質量份以下時,樹脂組成物在硬化時不容易產生急激硬化反應及發熱,變得容易抑制裂紋,又,可容易得到強度、靭性、耐熱性,及耐藥品性等物性之平衡更優異的襯材。
有關第1實施形態的樹脂組成物含有選自水及含有羥基的化合物的至少1種化合物(E)之情況時,樹脂組成物中之化合物(E)的含有量相對於樹脂(A)及含有乙烯性不飽和基的單體(B)之合計100質量份而言,以0.05~3質量份為佳,較佳為0.1~2質量份,更佳為0.3~1質量份。
化合物(E)若為0.05質量份以上時,可變得容易控制樹脂組成物之增黏速度而抑制過剩增黏。化合物(E)若為3質量份以下時,可容易得到強度、靭性、耐熱性,及耐藥品性等物性之平衡更優異的襯材。
有關第1實施形態的樹脂組成物含有選自水及含有羥基的化合物的至少1種化合物(E)之情況時,樹脂組成物中之化合物(E)的含有量相對於樹脂組成物之總量100質量份而言,以0.05~3質量份為佳,較佳為0.1~2質量份,更佳為0.3~1質量份。
化合物(E)若為0.05質量份以上時,可變得容易控制樹脂組成物之增黏速度而抑制過剩增黏。化合物(E)若為3質量份以下時,可容易得到強度、靭性、耐熱性,及耐藥品性等物性之平衡更優異的襯材。
對於本實施形態之一態樣,樹脂組成物相對於前述樹脂(A)與前述含有乙烯性不飽和基的單體(B)之合計100質量份而言,含有前述乙烯基酯樹脂(A1)35~90質量份、前述含有乙烯性不飽和基的單體(B)10~65質量份、前述增黏劑(C)0.01~6質量份、前述光聚合起始劑(D)0.01~10質量份者為佳。
對於本實施形態的其他態樣,樹脂組成物相對於前述樹脂(A)及前述含有乙烯性不飽和基的單體(B)之合計100質量份而言,含有前述不飽和聚酯樹脂(A2)20~80質量份、前述含有乙烯性不飽和基的單體(B)20~80質量份、前述增黏劑(C)0.01~6質量份、前述含有羧基的化合物0.01~5質量份者為佳。
[有關第2實施形態的樹脂組成物]
有關第2實施形態的樹脂組成物中之樹脂(A)的含有量,樹脂(A)含有乙烯基酯樹脂(A1)之情況時,相對於樹脂(A)與含有乙烯性不飽和基的單體(B)之合計100質量份而言,以20~80質量份為佳,較佳為30~70質量份,更佳為40~60質量份,樹脂(A)含有不飽和聚酯樹脂(A2)之情況時,相對於樹脂(A)與含有乙烯性不飽和基的單體(B)之合計100質量份而言,以20~80質量份為佳,較佳為30~70質量份,更佳為40~65質量份。
樹脂(A)含有乙烯基酯樹脂(A1)之情況時,樹脂(A)若為20質量份以上時,藉由樹脂(A)可容易使樹脂組成物的增黏速度適度地增大。樹脂(A)若為80質量份以下時,藉由含有乙烯性不飽和基的單體(B),容易使步驟(II)中之樹脂組成物的黏度減低,容易含浸於纖維基材(F)。
樹脂(A)含有不飽和聚酯樹脂(A2)之情況時,樹脂(A)的含有量若為20質量份以上時,容易控制樹脂組成物的增黏速度。又,樹脂(A)的含有量若為80質量份以下時,容易減低步驟(II)中之前述樹脂組成物的黏度,容易含浸於纖維基材(F)。
有關第2實施形態的樹脂組成物中之樹脂(A)的含有量,樹脂(A)含有乙烯基酯樹脂(A1)之情況時,相對於樹脂組成物之總量100質量份而言,以20~80質量份為佳,較佳為30~70質量份,更佳為40~60質量份,樹脂(A)含有不飽和聚酯樹脂(A2)之情況時,相對於樹脂組成物之總量100質量份而言,以20~80質量份為佳,較佳為30~70質量份,更佳為40~65質量份。
樹脂(A)含有乙烯基酯樹脂(A1)之情況時,樹脂(A)若為20質量份以上時,藉由樹脂(A)可容易使樹脂組成物的增黏速度適度地增大。樹脂(A)若為80質量份以下時,藉由含有乙烯性不飽和基的單體(B),容易使步驟(II)中之樹脂組成物的黏度減低,容易含浸於纖維基材(F)。
樹脂(A)含有不飽和聚酯樹脂(A2)之情況時,樹脂(A)的含有量若為20質量份以上時,容易控制樹脂組成物的增黏速度。又,樹脂(A)的含有量若為80質量份以下時,容易減低步驟(II)中之前述樹脂組成物的黏度,容易含浸於纖維基材(F)。
有關第2實施形態的樹脂組成物中之含有乙烯性不飽和基的單體(B)之含有量,樹脂(A)含有乙烯基酯樹脂(A1)之情況時,相對於樹脂(A)與含有乙烯性不飽和基的單體(B)之合計100質量份而言,以20~80質量份為佳,較佳為30~70質量份,更佳為40~60質量份,樹脂(A)含有不飽和聚酯樹脂(A2)之情況時,相對於樹脂(A)與含有乙烯性不飽和基的單體(B)之合計100質量份而言,以20~80質量份為佳,較佳為30~70質量份,更佳為35~60質量份。
樹脂(A)含有乙烯基酯樹脂(A1)之情況時,含有乙烯性不飽和基的單體(B)若為20質量份以上時,容易使步驟(II)中之樹脂組成物的黏度減低,容易含浸於纖維基材(F)。含有乙烯性不飽和基的單體(B)若為80質量份以下時,成為增黏性更良好的樹脂組成物。
樹脂(A)含有不飽和聚酯樹脂(A2)之情況時,含有乙烯性不飽和基的單體(B)若為20質量份以上時,容易使步驟(II)中之樹脂組成物的黏度減低,容易含浸於纖維基材(F)。含有乙烯性不飽和基的單體(B)若為80質量份以下時,成為增黏性更良好的樹脂組成物。
有關第2實施形態的樹脂組成物中之含有乙烯性不飽和基的單體(B)之含有量,樹脂(A)含有乙烯基酯樹脂(A1)之情況時,相對於樹脂組成物之總量100質量份而言,以20~80質量份為佳,較佳為30~70質量份,更佳為40~60質量份,樹脂(A)含有不飽和聚酯樹脂(A2)之情況時,相對於樹脂組成物之總量100質量份而言,以20~80質量份為佳,較佳為30~70質量份,更佳為35~60質量份。
樹脂(A)含有乙烯基酯樹脂(A1)之情況時,含有乙烯性不飽和基的單體(B)若為20質量份以上時,容易使步驟(II)中之樹脂組成物的黏度減低,容易含浸於纖維基材(F)。含有乙烯性不飽和基的單體(B)若為80質量份以下時,成為增黏性更良好的樹脂組成物。
樹脂(A)含有不飽和聚酯樹脂(A2)之情況時,含有乙烯性不飽和基的單體(B)若為20質量份以上時,容易使步驟(II)中之樹脂組成物的黏度減低,容易含浸於纖維基材(F)。含有乙烯性不飽和基的單體(B)若為80質量份以下時,成為增黏性更良好的樹脂組成物。
有關第2實施形態的樹脂組成物中之增黏劑(C)的含有量,相對於樹脂(A)及含有乙烯性不飽和基的單體(B)之合計100質量份而言,以0.1~6質量份為佳,較佳為0.5~5質量份,更佳為1~4質量份。
增黏劑(C)若為0.1質量份以上時,樹脂組成物之增黏性變得更良好。增黏劑(C)若為6質量份以下時,可變得容易抑制樹脂組成物之過剩增黏,又變得容易適度地控制增黏速度。
有關第2實施形態的樹脂組成物中之增黏劑(C)的含有量,相對於樹脂組成物之總量100質量份而言,以0.1~6質量份為佳,較佳為0.5~5質量份,更佳為1~4質量份。
增黏劑(C)若為0.1質量份以上時,樹脂組成物之增黏性變得更良好。增黏增黏劑(C)若為6質量份以下時,可變得容易抑制樹脂組成物之過剩增黏,又變得容易適度地控制增黏速度。
有關第2實施形態的樹脂組成物中之光聚合起始劑(D)之含有量,相對於樹脂(A)及含有乙烯性不飽和基的單體(B)之合計100質量份而言,以0.01~10質量份為佳,較佳為0.05~5質量份,更佳為0.1~3質量份。
光聚合起始劑(D)的含有量若為0.01質量份以上時,可得到硬化性更良好的樹脂組成物。光聚合起始劑的含有量若為10質量份以下時,樹脂組成物在硬化時不容易產生急激硬化反應及發熱,變得容易抑制裂紋,又,可容易得到強度、靭性、耐熱性,及耐藥品性等物性之平衡更優異的襯材。
有關第2實施形態的樹脂組成物中之光聚合起始劑(D)的含有量,相對於樹脂組成物之總量100質量份而言,以0.01~10質量份為佳,較佳為0.05~5質量份,更佳為0.1~3質量份。
光聚合起始劑(D)的含有量若為0.01質量份以上時,可得到硬化性更良好的樹脂組成物。光聚合起始劑的含有量若為10質量份以下時,樹脂組成物在硬化時不容易產生急激硬化反應及發熱,變得容易抑制裂紋,又,可容易得到強度、靭性、耐熱性,及耐藥品性等物性之平衡更優異的襯材。
有關第2實施形態的樹脂組成物含有選自水及含有羥基的化合物之至少1種化合物(E)之情況時,樹脂組成物中之化合物(E)的含有量相對於樹脂(A)及含有乙烯性不飽和基的單體(B)之合計100質量份而言,以0.01~2質量份為佳,較佳為0.05~1.5質量份,更佳為0.1~1質量份。
化合物(E)若為0.05質量份以上時,可變得容易控制樹脂組成物之增黏速度而抑制過剩增黏。化合物(E)若為3質量份以下時,可容易得到強度、靭性、耐熱性,及耐藥品性等物性之平衡更優異的襯材。
有關第2實施形態的樹脂組成物含有選自水及含有羥基的化合物之至少1種化合物(E)之情況時,樹脂組成物中之化合物(E)的含有量相對於樹脂組成物之總量100質量份而言,以0.01~2質量份為佳,較佳為0.05~1.5質量份,更佳為0.1~1質量份。
化合物(E)若為0.05質量份以上時,可變得容易控制樹脂組成物之增黏速度而抑制過剩增黏。化合物(E)若為3質量份以下時,可容易得到強度、靭性、耐熱性,及耐藥品性等物性之平衡更優異的襯材。
對於本實施形態的其他態樣,樹脂組成物相對於前述樹脂(A)與前述含有乙烯性不飽和基的單體(B)之合計100質量份而言,含有前述乙烯基酯樹脂(A1)20~80質量份、前述含有乙烯性不飽和基的單體(B)20~80質量份、前述增黏劑(C)0.01~6質量份、前述光聚合起始劑(D)0.01 ~10質量份者為佳。
對於本實施形態的其他態樣,樹脂組成物相對於前述樹脂(A)及前述含有乙烯性不飽和基的單體(B)之合計100質量份而言,含有前述不飽和聚酯樹脂(A2)20~80質量份、前述含有乙烯性不飽和基的單體(B)20~80質量份、前述增黏劑(C)0.01~6質量份、前述二羧酸0.01~5質量份者為佳。
≪樹脂(A)之製造方法≫
<乙烯基酯樹脂(A1-1)之製造方法>
乙烯基酯樹脂(A1-1)可藉由使環氧化合物(a1-1)與不飽和一元酸(a1-2)進行反應而製造。
例如在可加熱攪拌之反應容器內中,於環氧化合物(a1-1)及不飽和一元酸(a1-2)中,視必要混合溶劑及反應性稀釋劑中至少任一者,酯化觸媒存在下,在70~150℃為佳,較佳為80~140℃,更佳為90~130℃下,可經1~8小時一邊混合一邊經加熱而製造。
對於本實施形態,將環氧化合物(a1-1)與不飽和一元酸(a1-2),相對於環氧化合物(a1-1)之環氧基總量100莫耳而言,使其反應至不飽和一元酸(a1-2)的酸基總量達到80莫耳以上者為佳,較佳為90莫耳以上,更佳為99莫耳以上。
作為酯化觸媒,例如可舉出三乙基胺、三乙二胺、N,N-二甲基苯甲基胺、N,N-二甲基苯胺、2,4,6-參(二甲基胺基甲基)酚及二氮雜雙環辛烷等第三級胺;三苯基膦,及苯甲基三苯基鏻氯化物等磷化合物;二乙基胺鹽酸鹽;三甲基苯甲基銨氯化物、十四烷基二甲基苯甲基銨氯化物等第四級銨鹽;氯化鋰、溴化鋰及硝酸鋰等鋰鹽等。此等可單獨使用1種,亦可併用2種以上。此等中亦由可緩和地促進乙烯基酯樹脂之合成反應速度,且抑制凝膠化的同時,可容易適度地控制分子量分布等觀點來看,以選自磷化合物及第四級銨鹽中至少1種為佳,以選自第四級銨鹽中至少1種為較佳。
酯化觸媒之使用量,由促進反應且可抑制乙烯基酯樹脂(A1-1)之增黏的觀點來看,相對於環氧化合物(a1-1)及不飽和一元酸(a1-2)之合計100質量份而言,以0.01~5質量份為佳,較佳為0.05~4質量份,更佳為0.1~3質量份。
溶劑及反應性稀釋劑中至少一種由可容易均勻混合環氧化合物(a1-1)及不飽和一元酸(a1-2)之觀點來看,可視必要地使用。混合方法並無特別限定,可以公知方法進行。
作為溶劑,若為對環氧化合物(a1-1)及不飽和一元酸(a1-2)為惰性的溶劑即可,並無特別限定。例如可舉出甲基異丁基酮等1氣壓中之沸點為70~150℃的公知溶劑。溶劑可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
作為反應性稀釋劑,以對環氧化合物(a1-1)及不飽和一元酸(a1-2)為惰性的含有乙烯性不飽和基的單體(B)者為佳。
由抑制乙烯基酯樹脂(A1-1)的聚合反應之進行的觀點來看,亦可添加聚合禁止劑。聚合禁止劑可使用上述≪其他成分≫之項目所說明者為佳。添加聚合禁止劑之情況時的添加量,例如相對於環氧化合物(a1-1)及不飽和一元酸(a1-2)之合計100質量份而言,可設定為0.0001~ 10質量份,以0.001~1質量份為佳。
<乙烯基酯樹脂(A1-2)之製造方法>
乙烯基酯樹脂(A1-2)可藉由於環氧化合物(a1-1)及不飽和一元酸(a1-2)的反應生成物之樹脂前驅物(P1)進一步加成多元酸酐(a1-4)而製造。
例如在可加熱攪拌之反應容器內中,於環氧化合物(a1-1)及不飽和一元酸(a1-2)中,視必要混合溶劑及反應性稀釋劑中至少任一者,酯化觸媒存在下,在70~150℃為佳,較佳為80~140℃,更佳為90~130℃下藉由1~8小時的一邊混合一邊加熱而製造樹脂前驅物(P1)。繼續於合成樹脂前驅物(P1)的反應容器內中,添加多元酸酐(a1-4),在酯化觸媒之存在下,在70~150℃,較佳為80~140℃,更佳為90~130℃下,藉由進行30分鐘~4小時反應而可得到乙烯基酯樹脂(A1-2)。
對於本實施形態,將環氧化合物(a1-1)與不飽和一元酸(a1-2),相對於環氧化合物(a1-1)之環氧基總量100莫耳而言,使其反應至不飽和一元酸(a1-2)的酸基總量達到80莫耳以上者為佳,較佳為90莫耳以上,更佳為99莫耳以上。
又,多元酸酐(a1-4),相對於環氧化合物(a1-1)之環氧基總量100莫耳而言,反應至多元酸酐(a1-4)成為3~60莫耳者為佳,較佳為5~50莫耳,更佳為7~45莫耳。
作為使用於乙烯基酯樹脂(A1-2)之製造的酯化觸媒,可舉出與使用於乙烯基酯樹脂(A1-1)之製造的酯化觸媒的相同者。
酯化觸媒的使用量由促進反應且抑制樹脂前驅物(P1)的增黏之觀點來看,相對於環氧化合物(a1-1)及不飽和一元酸(a1-2)之合計100質量份而言,以0.01~5質量份為佳,較佳為0.05~4質量份,更佳為0.1~3質量份。
作為使用於乙烯基酯樹脂(A1-2)的製造之溶劑及反應性稀釋劑的至少任一種,可舉出與使用於乙烯基酯樹脂(A1-1)的製造之溶劑及反應性稀釋劑的相同者。又,較佳態樣亦相同。
由抑制乙烯基酯樹脂(A1-2)的聚合反應之進行的觀點來看,亦可添加聚合禁止劑。聚合禁止劑可使用上述≪其他成分≫之項目所說明者為佳。添加聚合禁止劑之情況時的添加量,例如相對於環氧化合物(a1-1)及不飽和一元酸(a1-2)之合計100質量份而言,可設定為0.0001~ 10質量份,以0.001~1質量份為佳。
<乙烯基酯樹脂(A1-3)之製造方法>
乙烯基酯樹脂(A1-3)可藉由於1分子中具有2個環氧基之環氧化合物(a1-1)、不飽和一元酸(a1-2),及多元酸酐(a1-3)之反應生成物的樹脂前驅物(P2)中進一步加成多元酸酐(a1-4)而製造。
例如在可加熱攪拌之反應容器內中,環氧化合物(a1-1)、不飽和一元酸(a1-2),及多元酸酐(a1-3)中,視必要混合溶劑及反應性稀釋劑中至少任一種,酯化觸媒存在下,在70~150℃為佳,較佳為80~140℃,更佳為90~130℃下可藉由1~8小時的一邊混合一邊加熱而製造樹脂前驅物(P2)。繼續在合成樹脂前驅物(P2)之反應容器內,添加多元酸酐(a1-4),在酯化觸媒之存在下,在70~150℃,較佳為在80~140℃,更佳為在90~130℃下,藉由進行30分鐘~4小時反應後得到乙烯基酯樹脂(A1-3)。
對於有關本實施形態的樹脂前驅物(P2)之製造,相對於環氧化合物(a1-1)之環氧基總量100莫耳而言,反應至不飽和一元酸(a1-2)之酸基總量成為75~95莫耳者為佳,較佳為77~93莫耳,更佳為79~91莫耳。
對於有關本實施形態的樹脂前驅物(P2)之製造,相對於環氧化合物(a1-1)之環氧基總量100莫耳而言,可與來自多元酸酐(a1-3)的環氧基進行反應之酸基總量,反應成5~25莫耳者為佳,較佳為7~23莫耳,更佳為9~21莫耳。
對於有關本實施形態的樹脂前驅物(P2)之製造,來自不飽和一元酸(a1-2)及多元酸酐(a1-3)的酸基(於此所謂「酸基」表示多元酸酐(a1-3)經水解所產生的酸基。例如多元酸酐(a1-3)為二元酸酐之情況時,由1分子所產生的酸基數為2。)之總量,相對於環氧化合物(a1-1)之環氧基總量100莫耳而言,反應成105~125莫耳者為佳,較佳為107~123莫耳,更佳為109~121莫耳。
對於有關本實施形態的乙烯基酯樹脂(A1-3)之製造,相對於前述環氧化合物(a1-1)之環氧基的總量100莫耳而言,反應至多元酸酐(a1-4)成為3~60莫耳者為佳,較佳為5~50莫耳,更佳為7~45莫耳。
作為使用於乙烯基酯樹脂(A1-3)之製造的酯化觸媒,可舉出與使用於乙烯基酯樹脂(A1-1)之製造的酯化觸媒的相同者。又,使用於製造樹脂前驅物(P2)時的酯化觸媒可與自樹脂前驅物(P2)所製造的乙烯基酯樹脂(A1-3)時使用的酯化觸媒之相同或相異者。
酯化觸媒之使用量由促進反應,且抑制樹脂前驅物(P2)之增黏的觀點來看,環氧化合物(a1-1)相對於不飽和一元酸(a1-2)及多元酸酐(a1-3)之合計100質量而言,以0.01~5質量份為佳,較佳為0.05~4質量份,更佳為0.1~3質量份。
作為使用於乙烯基酯樹脂(A1-3)之製造的溶劑及反應性稀釋劑中至少任一種,可舉出與使用於乙烯基酯樹脂(A1-1)之製造的溶劑及反應性稀釋劑之相同者。又,較佳態樣亦相同。
由抑制乙烯基酯樹脂(A1-3)的聚合反應之進行的觀點來看,亦可添加聚合禁止劑。聚合禁止劑可使用上述≪其他成分≫之項目所說明者為佳。添加聚合禁止劑之情況時的添加量,例如相對於環氧化合物(a1-1)、不飽和一元酸(a1-2)及多元酸酐(a1-3)之合計100質量份而言,可設定為0.0001~10質量份,以0.001~1質量份為佳。
<乙烯基酯樹脂(A1-4)之製造方法>
乙烯基酯樹脂(A1-4)之製造方法含有:使於1分子中具有2個環氧基的環氧化合物(a1-1)及雙酚化合物(a1-5)反應而得到樹脂前驅物(P3)之步驟、使樹脂前驅物(P3)及不飽和一元酸(a1-2)進行反應而得到乙烯基酯樹脂(A1-4)之步驟。
得到樹脂前驅物(P3)之步驟為將於1分子中具有2個環氧基之環氧化合物(a1-1)及雙酚化合物(a1-5)進行反應而得到樹脂前驅物(P3)之步驟。
得到脂前驅物(P3)之步驟,由使擴展乙烯基酯樹脂(A1-4)之分子量分布且控制樹脂組成物之到達黏度的觀點來看,於1分子中具有2個環氧基的環氧化合物(a1-1)與雙酚化合物(a1-5)相對於前述環氧化合物(a1-1)之環氧基的總量100莫耳而言,前述雙酚化合物(a1-5)之羥基總量以成為10~70莫耳為佳,較佳為20~60莫耳,更佳為25~50莫耳的反應。
欲得到樹脂前驅物(P3)之步驟,例如在可加熱攪拌之反應容器內中,環氧化合物(a1-1)及雙酚化合物(a1-5)中視必要混合溶劑及反應性稀釋劑中至少任一者,酯化觸媒存在下,在70~160℃為佳,較佳為在80~155℃,更佳為在90~150℃下,經1~3小時,藉由一邊混合一邊加熱而可得到樹脂前驅物(P3)。
作為酯化觸媒,例如可舉出三乙基胺、三乙二胺、N,N-二甲基苯甲基胺、N,N-二甲基苯胺、2,4,6-參(二甲基胺基甲基)酚,及二氮雜聯環辛烷等三級胺、三苯基膦,及苯甲基三苯基鏻氯化物等磷化合物或二乙基胺鹽酸鹽、三甲基苯甲基銨氯化物、氯化鋰等。此等可單獨使用1種或可併用2種以上。此等中,亦由緩和反應速度而防止樹脂的凝膠化,又可容易控制分子量分布之觀點來看,以磷系、銨鹽系等觸媒為佳,以銨鹽為較佳。
酯化觸媒之使用量由可促進反應且抑制乙烯基酯樹脂(A1-4)之增黏的觀點來看,相對於環氧化合物(a1-1)、雙酚化合物(a1-5)及不飽和一元酸(a1-2)之合計100質量份而言,以0.01~5質量份為佳,較佳為0.05~4質量份,更佳為0.1~3質量份。
溶劑及反應性稀釋劑由可容易均勻地混合環氧化合物(a1-1)、雙酚化合物(a1-5)及不飽和一元酸(a1-2)的觀點來看,可視必要使用。混合方法並無特別限定,可以公知方法進行。
作為溶劑,若對環氧化合物(a1-1)、雙酚化合物(a1-5)及不飽和一元酸(a1-2)為惰性的溶劑即可並無特別限定。例如可舉出甲基異丁基酮等1氣壓中之沸點為70~150℃的公知溶劑。溶劑可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
作為反應性稀釋劑,以對環氧化合物(a1-1)、雙酚化合物(a1-5)及不飽和一元酸(a1-2)為惰性的含有乙烯性不飽和基的單體(B)為佳。
由抑制樹脂前驅物(P3)的聚合反應之進行的觀點來看,亦可添加聚合禁止劑。聚合禁止劑亦可適用在上述<其他成分>之項目所說明者。添加聚合禁止劑之情況時的添加量,例如相對於環氧化合物(a1-1)、雙酚化合物(a1-5)及不飽和一元酸(a1-2)之合計100質量份而言,可設定為0.0001~10質量份,以0.001~1質量份為佳。
得到乙烯基酯樹脂(A1-4)之步驟為使樹脂前驅物(P3)及不飽和一元酸(a1-2)進行反應而得到乙烯基酯樹脂(A1-4)之步驟。
得到乙烯基酯樹脂(A1-4)之步驟,由控制增黏速度之觀點、由抑制硬化後樹脂組成物之分佈不均的觀點及製造穩定性之觀點來看,相對於環氧化合物(a1-1)之環氧基總量100莫耳而言,不飽和一元酸(a1-2)之酸基總量以30~120莫耳為佳,較佳為40~100莫耳,更佳為50~80莫耳下使其反應者。
得到乙烯基酯樹脂(A1-4)之步驟,例如於合成樹脂前驅物(P3)之反應容器內,在酯化觸媒之存在下,添加不飽和一元酸(a1-2),在70~150℃,較佳在80~140℃,更佳在90~130℃下一邊進行30分鐘~4小時的混合,一邊使其加熱而可製造乙烯基酯樹脂(A1-4)。
在得到乙烯基酯樹脂(A1-4)之步驟所使用的酯化觸媒,可舉出與在得到樹脂前驅物(P3)之步驟所使用的酯化觸媒之相同者。又,使用於製造樹脂前驅物(P3)時的酯化觸媒,可與使用於自樹脂前驅物(P3)製造乙烯基酯樹脂(A1-4)時的酯化觸媒為相同或相異者。
在得到乙烯基酯樹脂(A1-4)之步驟中,亦與得到樹脂前驅物(P3)之步驟同樣地,視必要可添加溶劑及反應性稀釋劑、聚合禁止劑中至少任一者。混合方法亦與得到樹脂前驅物(P3)之步驟同樣地藉由公知方法進行。又,較佳態樣亦相同。
在使乙烯基酯樹脂(A1-4)低黏度化的目的下,於乙烯基酯樹脂(A1-4)添加應性稀釋劑之情況時,於乙烯基酯樹脂(A1-4)的合成後添加反應性稀釋劑並混合者為佳,在使乙烯基酯樹脂(A1-4)之合成變得容易之目的下添加反應性稀釋劑之情況時,於乙烯基酯樹脂(A1-4)之合成時添加反應性稀釋劑,於乙烯基酯樹脂(A1-4)之合成後進一步添加反應性稀釋劑與其他成分並混合者為佳。
由抑制乙烯基酯樹脂(A1-4)的聚合反應之進行的觀點來看,亦可添加聚合禁止劑。聚合禁止劑可使用上述≪其他成分≫之項目所說明者為佳。添加聚合禁止劑之情況時的添加量,例如相對於環氧化合物(a1-1)、雙酚化合物(a1-5)及不飽和一元酸(a1-2)之合計100質量份而言,可為0.0001~10質量份,以0.001~1質量份為佳。
<乙烯基酯樹脂(A1-5)之製造方法>
乙烯基酯樹脂(A1-5)之製造方法含有:使於1分子中具有2個環氧基的環氧化合物(a1-1)與雙酚化合物(a1-5)進行反應,得到樹脂前驅物(P3)之步驟、使樹脂前驅物(P3)與不飽和一元酸(a1-2)進行反應而得到樹脂前驅物(P4)之步驟,與使樹脂前驅物(P4)及不飽和多元酸(a1-6)進行反應而得到乙烯基酯樹脂(A1-5)之步驟。
得到樹脂前驅物(P3)之步驟為使於1分子中具有2個環氧基之環氧化合物(a1-1)與雙酚化合物(a1-5)進行反應而得到樹脂前驅物(P1)之步驟。
得到樹脂前驅物(P3)之步驟,可舉出與上述乙烯基酯樹脂(A1-4)之製造方法的得到樹脂前驅物(P3)之步驟相同的方法,較佳態樣亦相同。
得到樹脂前驅物(P3)之步驟,由控制樹脂組成物的增黏速度之觀點來看,於1分子中具有2個環氧基的環氧化合物(a1-1)與雙酚化合物(a1-5)相對於前述環氧化合物(a1-1)之環氧基的總量100莫耳而言,反應至前述雙酚化合物(a1-5)的羥基總量以10~70莫耳為佳,較佳為15~60莫耳,更佳為20~50莫耳。
得到樹脂前驅物(P4)之步驟為,使樹脂前驅物(P3)與不飽和一元酸(a1-2)進行反應而得到樹脂前驅物(P4)之步驟。
得到樹脂前驅物(P4)之步驟,可舉出與上述乙烯基酯樹脂(A1-4)之製造方法的得到乙烯基酯樹脂(A1-4)之步驟的相同方法,較佳態樣亦同樣。
得到樹脂前驅物(P4)之步驟,由控制增黏速度之觀點、由抑制硬化後樹脂組成物之分佈不均的觀點及製造穩定性之觀點來看,相對於環氧化合物(a1-1)之環氧基總量100莫耳而言,反應至不飽和一元酸(a1-2)之酸基總量至40~120莫耳為佳,較佳至50~100莫耳,更佳至60~80莫耳。
得到乙烯基酯樹脂(A1-5)之步驟為反應樹脂前驅物(P4)及不飽和多元酸(a1-6)而得到乙烯基酯樹脂(A1-5)之步驟。
得到乙烯基酯樹脂(A1-5)之步驟,例如於合成樹脂前驅物(P4)之反應容器內,在酯化觸媒之存在下,添加不飽和多元酸(a1-6),在70~150℃,較佳在80~140℃,更佳在90~130℃下,藉由在30分鐘~4小時一邊混合一邊加熱而可製造乙烯基酯樹脂(A1-5)。
得到乙烯基酯樹脂(A1-5)之步驟,由控制增黏速度之觀點來看,相對於環氧化合物(a1-1)之環氧基總量100莫耳而言,不飽和多元酸(a1-6)反應至0.5~15莫耳為佳,較佳至1~10莫耳,更佳至3~8莫耳。。
在得到乙烯基酯樹脂(A1-5)之步驟所使用的酯化觸媒,可舉出與在得到樹脂前驅物(P3)之步驟所使用的酯化觸媒之相同者。又,製造樹脂前驅物(P4)時使用的酯化觸媒,與在自樹脂前驅物(P4)製造乙烯基酯樹脂(A1-5)時使用的酯化觸媒可為相同亦可為相異。
對於得到乙烯基酯樹脂(A1-5)之步驟,亦與得到樹脂前驅物(P3)及(P4)之步驟同樣地,視必要亦可添加溶劑及反應性稀釋劑、聚合禁止劑中至少任一者。混合方法亦與得到樹脂前驅物(P3)之步驟同樣地藉由公知方法進行。又,較佳態樣亦相同。
在使乙烯基酯樹脂(A1-5)低黏度化的目的下,於乙烯基酯樹脂(A1-5)添加反應性稀釋劑之情況時,於乙烯基酯樹脂(A1-5)之合成後加入反應性稀釋劑並混合者為佳,在使乙烯基酯樹脂(A1-5)之合成變得容易之目的下,添加反應性稀釋劑之情況時,於乙烯基酯樹脂(A1-5)之合成時添加反應性稀釋劑,於乙烯基酯樹脂(A1-5)之合成後,進一步加入反應性稀釋劑與其他成分並混合者為佳。
<不飽和聚酯樹脂(A2)之製造方法>
不飽和聚酯樹脂(A2)可藉由使二醇(a2-1)、含有乙烯性不飽和基的二元酸(a2-2-1)與非含有乙烯性不飽和基的二元酸(a2-2-2)進行脫水縮合聚合而製造。
例如對於可加熱攪拌之反應容器內,使二醇(a2-1)、含有乙烯性不飽和基的二元酸(a2-2-1)及非含有乙烯性不飽和基的二元酸(a2-2-2)在150~250℃,較佳在170~240℃,更佳在180~230℃進行8~15小時反應而製造。
對於本實施形態,由樹脂組成物之硬化物的機械性強度之觀點來看,反應至二醇(a2-1)與非含有乙烯性不飽和基的二元酸(a2-2-2)之莫耳比(二醇(a2-1):非含有乙烯性不飽和基的二元酸(a2-2-2))成為50:50~85:15者為佳,較佳為55:45~80:20,更佳為60:40~75:25。
二醇(a2-1)、含有乙烯性不飽和基的二元酸(a2-2-1)與非含有乙烯性不飽和基的二元酸(a2-2-2)之各混合時間點,雖無特別限定,可藉由公知方法而進行。
[步驟(II)]
本實施形態之步驟(II)為於纖維基材(F)含浸樹脂組成物而得到樹脂組成物含浸基材之步驟。然後,步驟(II)中之前述樹脂組成物在25℃之黏度(以下亦稱為步驟(II)中之樹脂組成物的黏度。)為0.1~3Pa・s。
所謂步驟(II)中之樹脂組成物的黏度表示,自於纖維基材(F)開始含浸樹脂組成物一直至含浸結束的樹脂組成物在25℃中之黏度。即自對於纖維基材(F)開始進行樹脂組成物之含浸而達到含浸結束時的樹脂組成物在25℃之黏度為0.1~3Pa・s。
步驟(II)中之樹脂組成物的黏度若為0.1~3Pa・s時,在沒有未含浸樹脂組成物的部分之均質狀態下,可將樹脂組成物有效率且充分地含浸於纖維基材(F)。
步驟(II)中之樹脂組成物的黏度由可有效率且充分地含浸樹脂組成物之觀點來看,以0.2~2.8Pa・s為佳,較佳為0.3~2.5Pa・s,更佳為0.4~2.3Pa・s。
對纖維基材(F)含浸樹脂組成物的時間雖非特別限定者,但由有效率且充分地含浸樹脂組成物之觀點來看,以0.5~24小時為佳,較佳為1~10小時,更佳為1.5~ 5小時。
又,自步驟(I)開始至步驟(II)結束為止的時間,以1~30小時為佳,較佳為2~24小時,更佳為5~10小時。
襯材以含有後述內膜及外膜者為佳,含浸有樹脂組成物的纖維基材(F)之一面層合後述內膜,另一面層合後述外膜者為佳。
對於步驟(II),於纖維基材(F)的一面層合後述內膜,另一面上層合後述外膜之狀態下可含浸樹脂組成物,亦可在層合內膜及外膜的任一方之狀態下含浸樹脂組成物,亦可對纖維基材(F)進行直接含浸。
且,使用內膜及外膜的至少任一者層合於表面的纖維基材(F)之情況時,樹脂組成物隔著內膜及外膜的至少任一者而含浸於纖維基材(F)。
對於含浸方法,雖非特別限定者,可舉出藉由浸漬法而使其含浸的方法、在大氣壓下滴入或注入樹脂組成物而使其含浸的方法、在減壓下滴入或注入樹脂組成物而使其含浸的方法、在加壓下滴入或注入樹脂組成物而使其含浸的方法等。
對於本實施形態,藉由下述步驟(II)中之第1實施形態及第2實施形態進行含浸者為佳。
<步驟(II):第1實施形態>
步驟(II)中之第1實施形態為使用有關前述第1實施形態的樹脂組成物與圓筒形狀纖維基材(F),於纖維基材(F)的一面上將內膜在另一面上層合外膜之狀態下,含浸樹脂組成物而得到樹脂組成物含浸基材。
對於步驟(II)中之第1實施形態,藉由選自下述(i)~ (iii)的1種而含浸樹脂組成物者為佳。
(i)自纖維基材(F)的一端部滴入或注入樹脂組成物,自另一端部經減壓對纖維基材(F)含浸樹脂組成物的方法
(ii)自纖維基材(F)的一端部滴入或注入樹脂組成物,自滴入或注入樹脂組成物之端部往另一方端部進行加壓而含浸的方法
(iii)併用(i)與(ii)之方法
此等中亦由生產性之觀點來看,藉由(iii)含浸樹脂組成物者為佳。
步驟(II)中之第1實施形態可縮短步驟(I)~(IV)所需要的時間,有著可更有效率進行管修補之優點。
且,在步驟(II)中之第1實施形態中,在結束步驟(II)之時間點得到襯材。即,在結束步驟(II)之時間點,亦結束步驟(III)。
<步驟(II):第2實施形態>
步驟(II)中之第2實施形態為使用有關前述第2實施形態的樹脂組成物與薄片狀或膠帶狀纖維基材(F),於纖維基材(F)直接含浸樹脂組成物而得到樹脂組成物含浸基材。
對於步驟(II)中之第2實施形態,以藉由浸漬法的含浸方法,及一邊滴入樹脂組成物一邊含浸的方法為佳。
步驟(II)中之第1實施形態具有容易適用種種尺寸的管之優點。
≪纖維基材(F)≫
作為纖維基材(F)之纖維材料,由機械性強度等觀點來看,例如可舉出醯胺、尼龍、芳醯基、維尼綸(Vinylon)、聚酯及酚樹脂等合成纖維、碳纖維、玻璃纖維、金屬纖維、陶瓷纖維等所謂強化纖維,又此等複合纖維。此等可單獨使用1種,亦可併用2種以上。此等中亦以芳醯基纖維、碳纖維及玻璃纖維為佳,由強度或硬度、獲得容易性、價格等觀點來看,以玻璃纖維為較佳。特別由使含浸於纖維基材(F)的樹脂組成物進行光硬化之觀點來看,具有光透過性之玻璃纖維或聚酯纖維為佳。
例如,在玻璃纖維之情況時,使用於一般的紗絲徑以1~15μm為佳,較佳為3~10μm。
作為纖維基材(F)之形態,例如可舉出片材、切碎縷、剁碎、研磨纖維等。作為片材,例如可舉出將複數強化纖維往一方向排列而成者、平紋編織或斜紋編織等二方向織物、多軸向織物、非捲曲織物、不織布、墊子、針織、編織、強化纖維等經造紙的紙等。纖維基材(F)可單獨使用1種,亦可併用2種以上,又可為單層亦可為複數層經層合者。
片材之厚度由樹脂組成物之含浸性的觀點來看,例如為單層之情況時,較佳為0.01~5mm,又進行複數層層合之情況時,合計厚度以1~20mm為佳,較佳為1~15mm。
作為纖維基材(F)之形狀,可舉出圓筒形狀、薄片狀、膠帶狀等。
纖維基材(F)為圓筒形狀之情況時,可舉出圓筒形狀之無縫編織形式,或將薄片狀、膠帶狀基材一部份重合而成為圓筒形狀,將重合的部分以接著劑進行接著,以紗進行縫合,或以針軋進行拼湊的形態。
使用圓筒形狀纖維基材(F)之情況時,纖維基材(F)之直徑與要修補的管內徑相同者為佳。
使用薄片狀基材的情況時,除了襯材製造時之片材重合(重疊邊距),由要修補的管內側之圓周亦若干變大片材之短邊長度者為佳。
使用膠帶狀基材之情況時,並無特別限定,要修補的管內側之圓周的1/8~1/3之寬度者為佳。
<樹脂組成物含浸基材>
樹脂組成物含浸基材可藉由於纖維基材(F)含浸上述樹脂組成物而得。
對襯材照射紫外線或可見光線等,襯材中之樹脂組成物,即藉由將含於襯材的樹脂組成物含浸基材中之樹脂組成物進行硬化而修補管。因此,對於樹脂組成物經硬化的襯材,要求管可修補之程度的機械性強度。
例如,作為纖維基材(F)使用玻璃纖維之情況時,樹脂組成物含浸基材之硬化物(FRP)的彎曲強度,以100~ 1000MPa為佳,較佳為120~900MPa,更佳為150~800 MPa。又,作為FRP之彎曲彈性率,以5~40GPa為佳,較佳為7~35GPa,更佳為8~30GPa。
且前述彎曲強度及彎曲彈性率之值為依據JIS K7171:2016的測定值。
樹脂組成物含浸基材中之樹脂組成物的含有量,以20~95質量%為佳,較佳為25~85質量%,更佳為25~75質量%。樹脂組成物之含有量若為20質量%以上,對襯材賦予適度柔軟性,使得步驟(IV)中之施工性變得良好。樹脂組成物的含有量若為85質量%以下時,對於光硬化後之襯材可賦予充分強度。
樹脂組成物含浸基材中之纖維基材(F)的含有量,以5~80質量%為佳,較佳為15~75質量%,更佳為25 ~75質量%。纖維基材(F)的含有量若為5質量%以上時,對於光硬化後之襯材可賦予充分的強度。纖維基材(F)的含有量若為80質量%以下時,對襯材賦予適度柔軟性,使得步驟(IV)中之施工性變得良好。
[步驟(III)]
本實施形態的步驟(III)為,得到含有前述樹脂組成物含浸基材之襯材的步驟。
且使用於管修補的襯材必須為圓筒形狀,步驟(III)亦為得到圓筒形狀之襯材的步驟。
得到襯材之方法可使用過去公知的方法,藉由下述步驟(III)中之第1實施形態及第2實施形態而得到襯材者為佳。
<步驟(III):第1實施形態>
步驟(III)中之第1實施形態為使用有關前述第1實施形態的樹脂組成物與圓筒形狀纖維基材(F),得到含有於纖維基材(F)的一面上層合內膜,另一面上層合外膜之狀態下含浸樹脂組成物而得之樹脂組成物含浸基材之襯材。即,雖為得到含有藉由步驟(II)之第1實施形態所得之樹脂組成物含浸基材的步驟,在步驟(II)之第1實施形態中,在自使用圓筒形狀纖維基材(F)而含浸樹脂組成物至完結步驟(II)中之第1實施形態的時間點,亦具有已經為圓筒形狀且作為襯材之構成。藉此,步驟(III)中之第1實施形態在結束步驟(II)之時間點亦已完成步驟(III)。
<步驟(III):第2實施形態>
步驟(III)中之第2實施形態為使用有關前述第2實施形態的樹脂組成物與薄片狀或膠帶狀纖維基材(F),得到含有於纖維基材(F)直接含浸樹脂組成物而得之樹脂組成物含浸基材的襯材。即,其為含有藉由步驟(II)中之第2實施形態而得之樹脂組成物含浸基材的襯材之步驟,使用薄片狀或膠帶狀樹脂組成物含浸基材得到圓筒形狀襯材之步驟。
步驟(III)中之第2實施形態中,將藉由步驟(II)的第2實施形態所得的樹脂組成物含浸基材,纏繞於具有與進行管修補的管內徑略相同之直徑的軸心,藉由以樹脂組成物含浸基材所含的樹脂組成物連繫而加工成圓筒形狀,視必要層合外膜後得到襯材。
具體而言,樹脂組成物含浸基材為薄片狀之情況時,於軸心經纏繞後將縱向方向之雙邊重合成1~10cm之程度,以含於樹脂組成物含浸基材的樹脂組成物連繫。又,樹脂組成物含浸基材為膠帶狀之情況時,一邊進行1~10cm程度的重合一邊將樹脂組成物含浸基材纏繞成螺旋狀,將重疊部分以樹脂組成物含浸基材所含的樹脂組成物進行連繫。
得到內膜經層合的襯材之情況時,以在預先將內膜配置於軸心之狀態下,以纏繞樹脂組成物含浸基材者為佳。藉由預先將內膜配置於軸心,變得容易將樹脂組成物含浸基材取出於纏繞後之軸心,又亦無需要層合其他內膜,而可提高生產性。
又,由生產性之觀點來看,於加工成圓筒形狀後,層合外膜者為佳。
在步驟(III)中,如上述將樹脂組成物含浸基材之重疊部分以樹脂組成物連繫。因此,含於樹脂含浸基材的纖維基材(F)為片材形狀之情況時,樹脂組成物含浸基材所含的樹脂組成物之黏度以具有適度黏著性之黏度者為佳,以30~1,500Pa・s為佳,較佳為40~1,000Pa・s,更佳為50~500Pa・s。
樹脂組成物含浸基材所含的樹脂組成物之黏度若為40Pa・s以上時,樹脂組成物可具有適度黏著性,不會分佈不均樹脂組成物含浸基材中,可維持均勻地含有之狀態。又,樹脂組成物的黏度若為1,500Pa・s以下時,容易加工成圓筒形狀。
≪襯材≫
所謂襯材表示使用於現有管道等管之修補者。
襯材為圓筒形狀,含有於纖維基材(F)含浸有樹脂組成物之樹脂組成物含浸基材。
然後將襯材配置於管內,於襯材所含的樹脂組成物含浸基材中之樹脂組成物藉由進行光硬化,襯材經硬化而修補管。
襯材由管修補之施工容易性的觀點來看,於內面的最內層具有內膜,於外面的最外層具有外膜,於內膜與外膜之間具有含有樹脂組成物含浸基材之複合材料層,或於內面的最內層具有外膜,於外面的最外層具有內膜、於內膜與外膜之間具有含有樹脂組成物含浸基材之複合材料層者為佳。又,於內面的最內層具有外膜、於外面的最外層具有內膜、於內膜與外膜之間具有含有樹脂組成物含浸基材之複合材料層的襯材使用於一邊將襯材進行反轉一邊拉進於管內面之反轉工法者為佳。
襯材視必要亦可具有其他層。又,各層可為單層,亦可為層合複數層。
襯材具有與進行修補的管之內徑略相同的直徑者為佳藉此,提高修補後之管的強度。
襯材之內徑雖無特別限定,以100~1500mm為佳,較佳為130~1200mm,更佳為150~1000mm。
襯材的內徑為100mm以上時,光硬化之施工為容易,襯材的內徑若為1500mm以下時,管修補之施工時的作業性為良好。
[內膜]
作為內膜,例如可使用聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚乙烯對苯二甲酸酯薄膜等樹脂薄膜。內膜在步驟(IV)中進行光硬化時,具有對於自光照射裝置照射的光之透過性為必要。藉此,可有效率地使襯材硬化,管修補可適切地進行。且,內膜可在襯材進行硬化後剝離。
內膜之厚度雖無特別限定,以50~200μm為佳,較佳為80~170μm。內膜的厚度若為50μm以上,於步驟(IV)或其前,可抑制內膜的破損或起皺,對管賦予充分強度。內膜的厚度若為200μm以下時,襯材的製造變得容易,又管修補之施工性為良好。
內膜可在於纖維基材(F)含浸樹脂組成物前進行層合,亦可層合於含浸有樹脂組成物之纖維基材(F)(樹脂組成物含浸基材)。
層合內膜之方法,並無特別限定,例如可舉出將液狀薄膜組成物塗布於纖維基材(F),使其硬化的層合方法、將薄膜隔著接著層而層合於纖維基材(F)或樹脂組成物含浸基材之方法、將薄膜層合於纖維基材(F)或樹脂組成物含浸基材之層合方法等。內膜及外膜各可使用其他方法進行層合,亦可使用相同方法進行層合。
[外膜]
作為外膜,可使用與內膜之相同樹脂薄膜。外膜以具有遮光性者為佳。藉此,於步驟(IV)之前藉由自外部的光,可抑制含於襯材的樹脂組成物含浸基材中之樹脂組成物的硬化之進行。即,於步驟(IV)之前可抑制襯材之硬化。
又,對於步驟(IV),可抑制所照射的光透過襯材,可更有效率地光硬化樹脂組成物。作為具有遮光性的外膜,例如可使用於2片透明聚乙烯薄膜之間具有黃色等著色皮膜層的層合薄膜。
外膜的厚度雖無特別限定,以5~100μm為佳,較佳為10~90μm。外膜的厚度若為5μm以上時,於比步驟(IV)之光硬化更前,不會產生外膜破損或皺紋,對管可賦予充分的強度。外膜的厚度若為100μm以下,襯材的製造變得容易,又步驟(IV)的施工性變得良好。
外膜可在於纖維基材(F)含浸樹脂組成物前進行層合,亦可層合於含浸有樹脂組成物之纖維基材(F)(樹脂組成物含浸基材)。
將外膜層合於纖維基材(F)之方法,並無特別限定,但可舉出與層合內膜之方法的相同方法。
[養護步驟]
對於本實施形態,亦可含有適宜地增黏樹脂組成物至所望黏度的養護步驟。可於自步驟(II)終了後至實施步驟(III)之前,或自步驟(III)終了後至實施步驟(VI)之前設置為佳。
養護步驟中之養護溫度以10~40℃為佳,較佳為15~30℃,更佳為20~30℃。養護溫度可配合樹脂組成物之目標黏度、養護時間等而適宜地調整。
本實施形態中,養護步驟以藉由下述第1實施形態及第2實施形態而實施者為佳。
<養護步驟:第1實施形態>
養護步驟中之第1實施形態為藉由步驟(III)之第1實施形態的襯材之養護步驟。即,其為含有於圓筒形狀纖維基材(F)含浸樹脂組成物的樹脂含浸基材之襯材的養護步驟,此時於步驟(III)終了後至實施步驟(VI)前設置養護步驟者為佳。養護時間以6小時~3.5天為佳,較佳為12小時~3天,更佳為1~2天。
養護步驟結束後,樹脂組成物之黏度達到400~3,500Pa・s之襯材的保存期間,由品質穩定性之觀點來看,以1~6個月為佳,較佳為2~5個月。
在藉由步驟(III)之第1實施形態而得到襯材之情況時,自步驟(I)終了後至步驟(III)或養護步驟終了的日數,以1天以上且4天以內為佳,較佳為1天以上且3天以內,更佳為1天以上且2天以內。
作為自步驟(I)終了後至步驟(III)或養護步驟終了之日數控制於上述範圍之方法,例如可藉由樹脂(A)、含有乙烯性不飽和基的單體(B)、增黏劑(C),及光聚合起始劑(D)的種類選擇與各配合量之調節、纖維基材(F)的種類選擇、養護步驟中之溫度設定等而控制。
<養護步驟:第2實施形態>
養護步驟中之第2實施形態為藉由步驟(III)之第2實施形態而得的襯材之養護步驟。即,其為含有對片材或膠帶狀纖維基材(F)含浸樹脂組成物的樹脂含浸基材之襯材的養護步驟,此時,步驟(III)終了後立即設置養護步驟者為佳,又,於終了步驟(III)後至實施步驟(IV)前,設置養護步驟者為佳。
於步驟(III)終了後立即設置養護步驟之情況時,養護時間以12小時~3天為佳,較佳為1天~2.5天,更佳為1.5天~2天。養護時間若為上述範圍時,樹脂組成物可表現適度黏著性,可藉由充分強度連繫樹脂組成物含浸基材之重疊部分。
於終了步驟(III)後至實施步驟(IV)前設置養護步驟之情況時,養護時間以6小時~3.5天為佳,較佳為12小時~3天,更佳為1~2天。
養護步驟結束後,樹脂組成物之黏度達到400~3,500Pa・s之襯材的保存期間,由品質穩定性之觀點來看,以1~6個月為佳,較佳為2~5個月。
藉由步驟(III)之第2實施形態而得到襯材之情況時,自步驟(I)終了後至步驟(III)或養護步驟終了的日數,以2天以上且7天以內為佳,較佳為3天以上6天以內,更佳為4天以上5天以內。
作為自步驟(I)終了後至步驟(III)或養護步驟終了之日數控制於上述範圍之方法,例如可藉由樹脂(A)、含有乙烯性不飽和基的單體(B)、增黏劑(C),及光聚合起始劑(D)的種類選擇與各配合量之調節、纖維基材(F)的種類選擇、養護步驟中之溫度設定等而控制。
[步驟IV]
本實施形態的步驟(IV)為將襯材配置於管內而使其進行光硬化之步驟。然後,在步驟(IV)中,將襯材配置於管內時的樹脂組成物在25℃之黏度為400~3,500Pa・s。
將在步驟(III)所得的襯材配置於管內,藉由將襯材進行光硬化而修補管。由對管賦予優異強度之觀點來看,襯材沿著管內面之內周者為佳,又將襯材壓著於管內面後,照射紫外線或可見光線等者為佳。
又,襯材一般欲容易運送而經折疊之狀態下,運送至實施管修補的場所(經光硬化之場所),將經折疊的襯材拉進現有管道內並使其擴張。此時,襯材中之樹脂組成物不會漏出並滴下且在襯材中不會分佈不均,又襯材具有適度柔軟性者為佳。由如此觀點來看,在步驟(IV)中,將襯材配置於管內時的樹脂組成物在溫度25℃中之黏度,即含於襯材的樹脂組成物含浸基材中之樹脂組成物在溫度25℃中之黏度為400~3,500Pa・s,以450~2,500Pa・s為佳,較佳為500~2,000Pa・s。
襯材的導入現有管道之作業雖可自檢修孔等直接拉進襯材,一邊將襯材自先端側進行反轉,一邊推進去現有管道的反轉工法等亦可較佳使用。
襯材之擴徑作業一般為對襯材之內腔吹入空氣而進行,故於襯材之兩端部具有欲密封襯材之封隔器者為佳。藉由具有封隔器,可自一端部的封隔器側吹入空氣後,襯材內腔之壓力上昇,可將襯材擴徑至密著於現有管道之內周面。
經擴徑的襯材,例如藉由移動式光照射裝置,藉由對襯材之內面照射紫外線或可見光線等,使含於襯材的樹脂組成物硬化,現有管道之內面以樹脂組成物經硬化的襯材進行包覆。藉由前述光照射裝置之放射強度雖無特別限定,較佳為0.0008~0.03W/mm
2。
放射強度若為0.0008W/mm
2以上時,作業效率為良好,且對管可賦予充分強度。又,放射強度若為0.03W/mm
2以下時,襯材的內表層局部性地過度照射受到抑制,可抑制襯材之劣化或強度降低。
作為光照射裝置,可採用作為光源可在紫外~可見光區域(通常波長200~800nm)發光者。作為光源,例如可舉出鎵燈等金屬鹵素燈、汞燈、化學燈、氙氣燈、鹵素燈、汞鹵素燈、碳弧光燈、白熾燈、雷射光、LED等。
由步驟(IV)之作業效率的觀點來看,於350~450nm的波長區域具有吸收峰波長之紫外線及可見光照射裝置的至少任一者為佳,由有效率地硬化樹脂組成物之觀點來看,以鎵燈及LED為較佳,以鎵燈為更佳。
光照射裝置若為具有1個以上照射部者即可並無特別限制,複數光照射燈具有以直列連結而構成的燈連結體者為佳。藉由具有燈連結體,可有效率地實施光硬化。
[實施例]
以下藉由實施例及比較例更具體說明本發明,但本發明並非限定為以下實施例者。
[樹脂(A)之合成]
首先,將使用於樹脂組成物之調製的樹脂,藉由下述合成例及比較合成例而合成。
下述合成例及比較合成例中使用於樹脂(A)的合成之環氧化合物的詳細內容如以下所示。
・環氧化合物(1):雙酚A型環氧樹脂;「Epomic(註冊商標)R140P」,三井化學股份有限公司製之環氧當量188
・環氧化合物(2):雙酚A型環氧樹脂;「jER(註冊商標)834」,三菱化學股份有限公司製之環氧當量245
・環氧化合物(3):酚酚醛清漆型環氧樹脂;「EPICLON(註冊商標)N-740」,DIC股份有限公司製之環氧當量172
且,環氧當量為依據JIS K7236:2001而測定的值。
[乙烯基酯樹脂(A1)之合成]
<合成例1>
具備攪拌機、迴流冷卻管、氣體導入管及溫度計之5L的4口可分離燒瓶中,放入環氧化合物(1)2068g、作為聚合禁止劑的甲基氫醌1.2g(相對於環氧化合物(1)及後述甲基丙烯酸的合計100質量份而言為0.04質量份),及作為酯化觸媒之2,4,6-參(二甲基胺基甲基)酚(「SequallTDMP」,精工化學股份有限公司製之純度超過95質量%)9.0g(相對於環氧化合物及後述甲基丙烯酸的合計100質量份而言為0.3質量份),並加熱至110℃。然後,經約30分鐘滴入作為不飽和一元酸(a1-2)的甲基丙烯酸946g(相對於環氧化合物(1)之環氧基的總量100莫耳而言,酸基為100莫耳)後,於120℃加熱並進行約3小時反應後製造乙烯基酯樹脂(A1-1a)。
表3表示各成分配合量。
<合成例2>
具備攪拌機、迴流冷卻管、氣體導入管及溫度計之5L的4口可分離燒瓶中,添加環氧化合物(1)1260g、作為聚合禁止劑的甲基氫醌0.74g(相對於環氧化合物(1)及後述甲基丙烯酸的合計100質量份而言為0.04質量份)、作為觸媒的十四烷基二甲基苯甲基-銨氯化物(「Nissan陽離子(註冊商標)M
2-100R」(日油股份有限公司製),純度超過90質量%)5.6g(相對於環氧化合物(1)及後述甲基丙烯酸的合計100質量份而言為0.3質量份),並加熱至110℃,經約30分鐘滴入作為不飽和一元酸(a1-2)的甲基丙烯酸577g(相對於環氧化合物(1)之環氧基的總量100莫耳而言,酸基為100莫耳)後,進行約4小時反應而合成樹脂前驅物(P1-1)。其次,添加作為多元酸酐(a1-4)之馬來酸酐132g(相對於環氧化合物(1)之環氧基的總量100莫耳而言馬來酸酐為20莫耳),進行約2小時反應後得到乙烯基酯樹脂(A1-2a)。
表3表示各成分配合量。
<合成例3~5>
合成例2中,除設定為表3所記載的原料與配合比以外,進行相同合成,得到乙烯基酯樹脂(A1-2b)~(A1-2d)。
表3表示各成分配合量。
<合成例6>
具備攪拌機、迴流冷卻管、氣體導入管及溫度計之5L的4口可分離燒瓶中,添加環氧化合物(1)1260g、作為聚合禁止劑的甲基氫醌0.74g(相對於環氧化合物(1)、後述甲基丙烯酸及後述多元酸酐(a1-3)的馬來酸酐之合計100質量份而言為0.04質量份)、作為觸媒的十四烷基二甲基苯甲基銨氯化物(「Nissan陽離子(註冊商標)M
2-100R」(日油股份有限公司製),純度超過90質量%)5.6g(相對於環氧化合物(1)、後述甲基丙烯酸及後述多元酸酐(a1-3)的馬來酸酐之合計100質量份而言為0.3質量份),並加熱至110℃,經約30分鐘滴入作為不飽和一元酸(a1-2)的甲基丙烯酸519g(相對於環氧化合物(1)之環氧基的總量100莫耳而言,酸基為90莫耳),及作為多元酸酐(a1-3)之馬來酸酐66g(相對於環氧化合物(1)之環氧基總量100莫耳而言,來自馬來酸酐的酸基之總量為10莫耳)後,進行約4小時反應而合成樹脂前驅物(P1-1)。其次,添加作為多元酸酐(a1-4)之馬來酸酐263g(相對於環氧化合物(a1-1)之環氧基總量100莫耳而言,馬來酸酐為40莫耳),進行約2小時反應後得到乙烯基酯樹脂(A1-3a)。
表3表示各成分配合量。
<合成例7~9>
合成例6中,除設定為表3所記載的原料與配合比以外,進行相同合成,得到乙烯基酯樹脂(A1-3b)~(A1-3d)。
表3表示各成分配合量。
<比較合成例1~4>
合成例6中,除設定為表4所記載的原料與配合比以外,進行相同合成。其結果,樹脂前驅物經凝膠化無法進行繼續的合成操作而無法得到樹脂。
表4表示各成分之配合量。
<合成例10>
具備攪拌機、迴流冷卻管、氣體導入管及溫度計之5L的4口可分離燒瓶中,放入環氧化合物(1)1512g、雙酚A429g(相對於環氧化合物(1)之環氧基的總量100莫耳而言為雙酚A之羥基的總量為47莫耳),並於80℃進行加熱。其次放入作為觸媒的三乙基胺(大賽璐股份有限公司製)3.9g(相對於環氧化合物(a1-1)、雙酚(a1-5)及不飽和一元酸(a1-2)的合計100質量份而言為0.2質量份),加熱至145℃,進行1小時反應而合成樹脂前驅物(P3)。其次,冷卻至110℃後,放入作為反應性稀釋劑的苯乙烯429g(以配合成分合計質量基準下為10質量%)、作為聚合禁止劑之5%環烷烴酸銅0.04g(相對於環氧化合物(a1-1)、雙酚(a1-5)及不飽和一元酸(a1-2)的合計100質量份而言為0.0019質量份)、三甲基氫醌1.3g(相對於環氧化合物(a1-1)、雙酚(a1-5)及不飽和一元酸(a1-2)的合計100質量份而言為0.056質量份)及作為酯化觸媒的2,4,6-參(二甲基胺基甲基)酚(「SequallTDMP」,精工化學股份有限公司製之純度超過95質量%)6.9g(相對於環氧化合物(a1-1)、雙酚(a1-5)及不飽和一元酸(a1-2)的合計100質量份而言為0.3質量份),並加熱至110℃。然後,經約30分鐘滴入作為不飽和一元酸(a1-2)的甲基丙烯酸365g(相對於環氧化合物(1)之環氧基的總量100莫耳而言,甲基丙烯酸的酸基總量為53莫耳)後,於130℃進行加熱後進行約2小時反應後製造乙烯基酯樹脂(A1-4a)。
將該反應生成物冷卻至90℃,添加作為聚合禁止劑的氫醌0.13g(相對於全配合成分的合計100質量份而言為0.003質量份)、作為反應性稀釋劑(含有乙烯性不飽和基的單體(B))之苯乙烯1546g(以配合成分合計質量為基準時為36質量%),得到乙烯基酯樹脂54質量%(配合成分合計質量基準)與苯乙烯46質量%之混合物。
表5表示各成分之配合量。
<合成例11>
具備攪拌機、迴流冷卻管、氣體導入管及溫度計之5L的4口可分離燒瓶中,放入環氧化合物(1)1795g、雙酚A271g(相對於環氧化合物(1)之環氧基的總量100莫耳而言為雙酚A之羥基的總量為25莫耳),並於80℃進行加熱。其次放入作為觸媒的三乙基胺(大賽璐股份有限公司製)3.1g(相對於環氧化合物(a1-1)、雙酚(a1-5)之合計100質量份而言為0.15質量份),加熱至145℃,進行1小時反應而合成樹脂前驅物(P3)。其次,冷卻至110℃後,添加作為反應性稀釋劑的苯乙烯496g(以配合成分合計質量基準下為10質量%)、作為聚合禁止劑之5%環烷烴酸銅0.05g(相對於環氧化合物(a1-1)、雙酚(a1-5)及不飽和一元酸(a1-2)的合計100質量份而言為0.0019質量份)、甲基氫醌1.0g(相對於環氧化合物(a1-1)、雙酚(a1-5)及不飽和一元酸(a1-2)的合計100質量份而言為0.04質量份)、三甲基氫醌1.5g(相對於環氧化合物(a1-1)、雙酚(a1-5)及不飽和一元酸(a1-2)的合計100質量份而言為0.057質量份)、作為酯化觸媒的2,4,6-參(二甲基胺基甲基)酚(「SequallTDMP」,精工化學股份有限公司製之純度超過95質量%)8.0g(相對於環氧化合物(a1-1)、雙酚(a1-5)及不飽和一元酸(a1-2)的合計100質量份而言為0.3質量份),並加熱至110℃,經約30分鐘滴入作為不飽和一元酸(a1-2)的甲基丙烯酸564g(相對於環氧化合物(1)之環氧基的總量100莫耳而言,甲基丙烯酸的酸基總量為69莫耳)後,進行約2小時反應而合成樹脂前驅物(P4)。其次,添加作為不飽和多元酸(a1-6)的富馬酸33g(相對於環氧化合物(1)的環氧基之總量100莫耳而言,富馬酸為6莫耳),進行約1小時反應後得到乙烯基酯樹脂(A1-5a)。
將該反應生成物冷卻至90℃,添加作為反應性稀釋劑(含有乙烯性不飽和基的單體(B))的苯乙烯1784g(以配合成分合計質量為基準時為36質量%),得到乙烯基酯樹脂54質量%(配合成分合計質量基準)與苯乙烯46質量%之混合物。
表5表示各成分之配合量。
<合成例12>
具備攪拌機、迴流冷卻管、氣體導入管及溫度計之5L的4口可分離燒瓶中,將環氧化合物(1)1950g於80℃進行加熱,添加作為反應性稀釋劑的苯乙烯407g(以配合成分合計質量基準下為10質量%)、作為聚合禁止劑之5%環烷烴酸銅0.04g(相對於環氧化合物(a1-1)、不飽和一元酸(a1-2)的合計100質量份而言為0.0014質量份)、甲基氫醌0.9g 0.03質量份)、三甲基氫醌(相對於環氧化合物(a1-1)及不飽和一元酸(a1-2)的合計100質量份而言為1.6g(相對於環氧化合物(a1-1)、不飽和一元酸(a1-2)的合計100質量份而言為0.057質量份)、作為酯化觸媒的2,4,6-參(二甲基胺基甲基)酚(「SequallTDMP」,精工化學股份有限公司製之純度超過95質量%)8.5g(相對於氧化合物(a1-1),及不飽和一元酸(a1-2)的合計100質量份而言為0.3質量份),加熱至100℃,經約30分鐘滴入作為不飽和一元酸(a1-2)的甲基丙烯酸891g(相對於環氧化合物(1)之環氧基的總量100莫耳而言,甲基丙烯酸的酸基總量為100莫耳)後,進行約2小時反應後得到乙烯基酯樹脂(A1-1b)。
將該反應生成物冷卻至90℃,添加作為反應性稀釋劑(含有乙烯性不飽和基的單體(B))的苯乙烯815g(以配合成分合計質量為基準時為20質量%),得到乙烯基酯樹脂70質量%(配合成分合計質量基準)與苯乙烯30質量%之混合物。
表5表示各成分之配合量。
<合成例13及14>
合成例10中,除設定為表5所示的配合組成以外,進行相同合成,得到乙烯基酯樹脂(A1-1c)及(A1-1d)。且,合成例15中,作為觸媒使用「Nissan陽離子(註冊商標)M
2-100R」(日油股份有限公司製,純度超過90質量%)。
對於乙烯基酯樹脂(A1-1c),冷卻至90℃後,添加作為反應性稀釋劑(含有乙烯性不飽和基的單體(B))的苯乙烯1222g,得到乙烯基酯樹脂70質量%(配合成分合計質量基準)與苯乙烯30質量%之混合物。
對於乙烯基酯樹脂(A1-1d),冷卻至90℃後,添加作為反應性稀釋劑(含有乙烯性不飽和基的單體(B))的苯氧基乙基甲基丙烯酸酯1543g,得到乙烯基酯樹脂65質量%(配合成分合計質量基準)與苯乙烯35質量%之混合物。
表5表示各成分之配合量。
[不飽和聚酯樹脂(A2)之合成]
<合成例15>
於具備溫度計、攪拌機、惰性氣體吹入管及迴流冷卻管的3L之4口可分離燒瓶中,裝入作為二醇(a2-1)的丙二醇224.6g(相對於二醇(a2-1)100莫耳%而言為27.5莫耳%)及2,2-二甲基-1,3-丙烷二醇810.5g(相對於二醇(a2-1)100莫耳%而言為72.5莫耳%)、作為非含有乙烯性不飽和基的二元酸(a2-2-2)的間苯二甲酸472.6g(相對於二醇(a2-1)100莫耳%的26.5莫耳%)及對苯二甲酸356.6g(相對於二醇(a2-1)100莫耳%為20.0莫耳%),一邊對3L的4口可分離燒瓶吹入氮氣,一邊在215℃進行10小時聚合反應。其後,反應液冷卻至成為150℃。
於冷卻的反應液中添加作為含有乙烯性不飽和基的二元酸(a2-2-1)的馬來酸酐563.1g(相對於二醇(a2-1)100莫耳%而言為53.5莫耳%),在215℃進行10小時縮合反應,得到不飽和聚酯樹脂(A2-a)。
表6表示各成分之配合量。
<合成例16~23>
合成例17中,除設定為表6所記載的原料與配合比以外進行相同合成,得到不飽和聚酯樹脂(A2-b)~(A2-i)。
表6表示各成分之配合量。
[樹脂(A)之測定評估]
對於在上述合成例所得的乙烯基酯樹脂(A1-1a)~(A1-1f)、(A1-2a)~(A1-2d)及(A1-3a)~(A1-3d)、(A1-4a),及(A1-5a),以及不飽和聚酯樹脂(A2-a)~(A2-i),進行以下所示項目的測定評估。將此等測定評估結果歸納於下述表3、5及6所示。
<酸價>
樹脂(A)的酸價依據JIS K6901:2008「部分酸價(指示藥滴定法)」,測定欲與乙烯基酯樹脂(A1-1a)~(A1-1f)、(A1-2a)~(A1-2d)、(A1-3a)~(A1-3d)、(A1-4a),及(A1-5a),以及不飽和聚酯樹脂(A2-a)~(A2-i)所含的酸成分進行中和而所需要的氫氧化鉀之質量,求得酸價。
且對於乙烯基酯樹脂(A1),將乙烯基酯樹脂(A1)使用含有乙烯性不飽和基的單體(B)的苯氧基乙基甲基丙烯酸酯(昭和電工材料股份有限公司製)或苯乙烯進行稀釋的混合物(乙烯基酯樹脂(A1)54~70質量%),對於不飽和聚酯樹脂(A2),將不飽和聚酯樹脂(A2)使用含有乙烯性不飽和基的單體(B)的苯乙烯進行稀釋的混合物(不飽和聚酯樹脂(A2)57~65質量%)作為測定試料。由該測定試料之測定值求得樹脂(A)之酸價。作為滴定裝置使用「自動滴定管 UCB-2000」(平沼產業股份有限公司製),作為指示藥使用溴麝香草酚藍與酚紅之混合指示藥。
表1表示在各合成例所得的含有乙烯基酯樹脂(A1)的混合物(測定試料),與含有不飽和聚酯樹脂(A2)的混合物(測定試料)之詳細內容。
<羥基價>
樹脂(A)的羥基價為依據JIS K6901:2008「羥基價(中和滴定法)」,測定欲中和在乙烯基酯樹脂(A1-1b)~(A1-1d)、(A1-2b)、(A1-2d)、(A1-4a)及(A1-5a)1g的乙醯化所產生的乙酸而所需要的氫氧化鉀之質量,求得羥基價。
且對於乙烯基酯樹脂(A1),將乙烯基酯樹脂(A1)使用含有乙烯性不飽和基的單體(B)的苯氧基乙基甲基丙烯酸酯(昭和電工材料股份有限公司製)進行稀釋的混合物(乙烯基酯樹脂(A1)65質量%)、將乙烯基酯樹脂(A1)使用苯乙烯進行稀釋的混合物2種(乙烯基酯樹脂(A1)70質量%及54質量%)作為測定試料。由該測定試料之測定值求得樹脂(A)之羥基價。中和滴定以手動方式進行,作為指示藥使用1%酚酞(乙醇溶液)。
表1表示在各合成例所得之含有乙烯基酯樹脂(A1)的混合物(測定試料)之詳細內容。
<重量平均分子量Mw、數平均分子量Mn及分子量分布Mw/Mn>
樹脂(A)的重量平均分子量Mw及數平均分子量Mn藉由凝膠滲透層析法(GPC)以以下條件進行測定求得標準聚苯乙烯換算分子量。Mw/Mn係由Mn與Mw之值而算出。
・裝置:「showdex(註冊商標)GPC-101」(昭和電工股份有限公司製)
・管柱:「showdex(註冊商標)LF-804」(昭和電工股份有限公司製)
・檢測器:差示折射計「showdex(註冊商標)RI-71S」(昭和電工股份有限公司製)
・管柱溫度:40℃
・試料:樹脂(A)的0.2質量%四氫呋喃溶液
・展開溶劑:四氫呋喃
・流速:1.0mL/分鐘
<黏度>
對於乙烯基酯樹脂(A1),乙烯基酯樹脂(A1)65質量%與苯氧基乙基甲基丙烯酸酯35質量%之混合物、乙烯基酯樹脂(A1)70質量%與苯乙烯30質量%之混合物或乙烯基酯樹脂(A1)54質量%與苯乙烯46質量%之混合物的黏度使用E型黏度計(「RE-85U」(東機產業股份有限公司公司製),錐板型,錐形轉子1˚34’×R24,轉動數:50rpm~0.5rpm),在溫度25℃進行測定。
且,在各合成例所得之含有乙烯基酯樹脂(A1)的混合物(測定試料)為,使用與在上述羥基價測定時所使用的混合物之相同者。
又,配合測定黏度設定錐形轉子之轉動數為如以下所示。
混合物的黏度超過0Pa・s且1.0Pa・s以下時,在轉動數50rpm進行測定。
混合物的黏度若為超過1.0Pa・s且2.0Pa・s以下時,在轉動數20rpm進行測定。
混合物的黏度若為超過2.0Pa・s且4.0Pa・s以下時,在轉動數10rpm進行測定。
混合物的黏度若為超過4.0Pa・s且8.0Pa・s以下時,在轉動數5rpm下進行測定。
混合物的黏度若為超過8.0Pa・s且18.0Pa・s以下時,在轉動數2.5rpm下進行測定。
混合物的黏度若為超過18.0Pa・s且45.0Pa・s以下時,在轉動數1.0rpm下進行測定。
混合物的黏度若為超過45.0Pa・s且100.0Pa・s以下時,轉動數0.5rpm下進行測定。
對應測定黏度之錐形轉子的轉動數如下述表2所示。
[樹脂組成物之製造]
下述實施例及比較例中,使用於樹脂組成物的製造之觸變劑的詳細內容如以下所示。
・觸變劑(1):有機觸變劑;「FlononSP-1000AF」,共榮社化學股份有限公司製
・觸變劑(2):疏水性二氧化矽;「LeorosealPM-20L」,Tokuyama股份有限公司製
<實施例1>
製作出乙烯基酯樹脂(A1-1a)26質量份,與作為含有乙烯性不飽和基的單體(B)的苯氧基乙基甲基丙烯酸酯14質量份之混合物(1),及乙烯基酯樹脂(A1-3c)26質量份,與作為含有乙烯性不飽和基的單體(B)的苯氧基乙基甲基丙烯酸酯14質量份的混合物(2)。
繼續添加前述混合物(1)40質量份、前述混合物(2)40質量份、苯甲基丙烯酸甲酯12質量份、二乙二醇二甲基丙烯酸酯8質量份、水0.2質量份、觸變劑(1)1.7質量份,以及作為聚合起始劑(D)的2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮0.2質量份及苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)膦氧化物0.2質量份,使用分散劑(高速分散基「均分散劑2.5型」普里米克斯股份有限公司製)藉由2000~3000rpm進行20分鐘混合。於此添加作為化合物(C)的氧化鎂(「magmicron MD-4AM-2」,御國色素公司製之氧化鎂含有量30質量%(推定);以下相同。)1.5質量份,進一步混合約1分鐘而調製,得到樹脂組成物(X-1)。
<實施例2~16、比較例1~8>
實施例1中,除設定為表9~11所記載的原料與配合比以外,同樣地調製而得到樹脂組成物(X-2)~(X-16)及(X’-1)~(X’-8)。
<實施例17>
於乙烯基酯樹脂(A1-4a)54質量份,與作為含有乙烯性不飽和基的單體(B)的苯乙烯46質量份之混合物中,添加作為光聚合起始劑(D)的2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮0.2質量份及苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)膦氧化物0.2質量份、作為化合物(E)的水0.1質量份、作為觸變劑的有機觸變劑(觸變劑(1),「FlononSP-1000AF」,共榮社化學股份有限公司製)1.0質量份,使用分散劑(高速分散基「均分散劑2.5型」普里米克斯股份有限公司製)藉由2000~3000rpm進行20分鐘混合。於此添加作為增黏劑(C)的氧化鎂(「magmicron MD-4AM-2」,御國色素公司製之氧化鎂含有量30質量%(推定);以下相同。)1.2質量份(氧化鎂含有量0.36質量份),進一步進行1分鐘程度的混合而調製,得到樹脂組成物(X-17)。
<實施例18、19、21~27、29、30、33~38>
實施例17中,除設定為表12及13所記載的原料與配合比以外,同樣地調製,得到樹脂組成物(X-18)、(X-19)、(X-21)~(X-27)、(X-29)、(X-30)及(X-33)~(X-38)。
<實施例20、28、31及32>
對於實施例17,於樹脂(A)與作為含有乙烯性不飽和基的單體(B)的苯乙烯之混合物中,進一步將作為含有羧基的化合物的3-十二烯基琥珀酸以表8及9所記載的配合比下進行添加,對於其他,表12及13所記載的原料與配合比以外,同樣地調製,得到樹脂組成物(X-20)、(X-28)、(X-31)及(X-32)。
<實施例39>
將不飽和聚酯樹脂(A2-a)54.74質量份溶解於作為含有乙烯性不飽和基的單體(B)的苯乙烯44.63質量份中,製作出混合物(1)。又,將作為含有羧基的化合物的3-十二烯基琥珀酸0.63質量份溶解於苯乙烯0.63質量份而製作出混合物(2)。於混合物(1)99.37質量份中添加混合物(2)1.26質量份、作為化合物(E)的水0.20質量份、作為光聚合起始劑(D)的苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)膦氧化物0.11質量份,及2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮0.11質量份,使用分散劑(高速分散基「均分散劑2.5型」普里米克斯股份有限公司製),藉由2000~3000rpm進行約10分鐘之混合。進一步添加作為增黏劑(C)的氧化鎂(magmicron MD-4AM-2,御國色素公司製,氧化鎂推定含有量30質量%)0.96質量份(由氧化鎂換算為0.29質量份),使用分散劑,藉由2000~ 3000rpm進行約1分鐘混合,得到樹脂組成物(X-39)。
<實施例40~66、比較例9~14>
實施例39中,除設定為表14~17所記載的原料與配合比以外,同樣地調製,得到樹脂組成物(X-40)~(X-66)及(X’-9)~(X’-14)。
[樹脂組成物之測定評估]
對於在上述實施例及比較例所得的樹脂組成物(X-1)~ (X-66)及(X’-1)~(X’-14),進行黏度、含浸性、膠黏性、滲出性、彎曲,及模擬管管修補之測定及評估。將此等測定評估結果表示於下述表9~17。
<黏度>
對於樹脂組成物(X-1)~(X-38),於調製後立即於各300ml之容器中放入280g,在密閉狀態下,在25℃且常濕下靜置並保管。
對於樹脂組成物(X-39)~(X-66)、(X’-9)、(X’-10)、(X’-13)及(X’-14),調整後立即於各500mL的聚丙烯製容器中放入500g,蓋上鋁箔。將此放入袋(410mm×280mm,材質:聚乙烯,膜厚:30μm),以熱壓著進行密閉,在25℃且50%RH之環境下,或在25℃且80%RH環境下靜置並保管。
對於樹脂組成物(X’-11)及(X’-12),經調整後立即放入於各500mL的金屬製之的圓形罐,蓋上金屬製蓋,在23℃且50%RH之環境下靜置。
對於經靜置的樹脂組成物(X-1)~(X-4)、(X-17)~(X-27)及(X-39)~(X-51),測定調整樹脂組成物後經過1小時在25℃之黏度(步驟(II)中之樹脂組成物在25℃之黏度),及調整樹脂組成物後經過2天在25℃之黏度。且樹脂組成物即使在含浸於纖維基材(F)之狀態,或未含浸而僅靜置樹脂組成物之情況下,增黏速度為相同,又調整樹脂組成物後經過2天在25℃之黏度亦相同。因此,所謂調整樹脂組成物後經過2天在25℃之黏度,相當於樹脂組成物調製後第2天,將步驟(IV)中之襯材配置於管內時的襯材中之樹脂組成物在25℃之黏度。
對於經靜置的樹脂組成物(X-5)~(X-16)、(X-28)~(X-38)及(X-52)~(X-66),測定調整樹脂組成物後經過1小時在25℃之黏度(步驟(II)中之樹脂組成物的黏度)、樹脂組成物調製後2天在25℃之黏度,及調整樹脂組成物後經過5天時在25℃之黏度。且如上述所示,樹脂組成物即使在含浸於纖維基材(F)之狀態,或未含浸而僅靜置樹脂組成物之情況下,增黏速度為相同,又調製樹脂組成物後經過5天時在25℃之黏度亦相同。因此,所謂調製樹脂組成物後經過5天時在25℃之黏度,相當於調製樹脂組成物後第5天將步驟(IV)中之襯材配置於管內時的襯材中之樹脂組成物在25℃之黏度。
對於(X’-1)~(X’-14),測定調整樹脂組成物後經過1小時在25℃之黏度(步驟(II)中之樹脂組成物之黏度)、調整樹脂組成物後經過2天在25℃之黏度,及調整樹脂組成物後經過5天時在25℃之黏度。且,所謂調製樹脂組成物後經過2天時及經過5天時在25℃之黏度為,相當於在調製樹脂組成物後第2天及第5天,將步驟(IV)中之襯材配置於管內時的襯材中之樹脂組成物在25℃之黏度。
黏度之測定配合黏度範圍,適宜選擇以下2種類機器。
(1)「RB80形黏度計」(東機產業股份有限公司製;轉子No.3~4)
樹脂組成物的黏度超過0Pa・s且1.0Pa・s以下時,使用轉子No.3,在轉動數60rpm下進行測定。
樹脂組成物的黏度超過1.0Pa・s且5.0Pa・s以下時,使用轉子No.4,在轉動數60rpm下進行測定。
樹脂組成物的黏度超過5.0Pa・s且25.0Pa・s以下時,使用轉子No.4,在轉動數12rpm下進行測定。
樹脂組成物的黏度超過25.0Pa・s且50.0Pa・s以下時,使用轉子No.4,在轉動數6rpm下進行測定。
樹脂組成物的黏度超過50.0Pa・s且100.0Pa・s以下時,使用轉子No.4,在轉動數3rpm下進行測定。
對應測定黏度而使用的轉子及轉動數如下述表7所示。
(2)「HBDVE型黏度計」(英弘精機股份有限公司製;T棒錠T-A~T-D、,轉動數:1rpm)
樹脂組成物的黏度超過100.0Pa・s且800.0Pa・s以下時,使用T棒錠T-A。
樹脂組成物的黏度超過800.0Pa・s且1600.0Pa・s以下時,使用T棒錠T-B。
樹脂組成物的黏度超過1600.0Pa・s且4000.0Pa・s以下時,使用T棒錠T-C。
樹脂組成物的黏度超過4000.0Pa・s且10000.0Pa・s以下時,使用T棒錠T-D。
對應測定黏度而使用的T棒錠如下述表8所示。
<含浸性>
將玻璃纖維的短切氈(「MC 450A」,日東紡績股份有限公司製)切出3片100mm×100mm之正方形,於重疊3片上面載持內徑50mm且高度20mm之不銹鋼製環後,將在實施例及比較例所調製的經調整後經過1小時的樹脂組成物10g流入於不銹鋼製環內,計算樹脂組成物浸透至最下層玻璃纖維的時間。
流入的樹脂組成物在未達5分鐘下浸透至最下層的玻璃纖維之情況時,判定為含浸性良好者。表9~17的含浸性之欄中,含浸性良好之情況以「〇」表示,除此以外的情況以「×」表示。
<膠黏性>
於300ml的一次性杯子中放入樹脂組成物280g,在室溫且常濕下(暗所)靜置2天,保管後用手指觸摸該樹脂組成物表面。此時有黏性,在手指上附著樹脂組成物之情況時,判斷為膠黏性良好者。表9~17的膠黏性之欄中,膠黏性為良好之情況時以「〇」表示,無黏性而在手指上未有樹脂組成物附著之情況時以「×」表示。
且,使用薄片狀或膠帶狀纖維基材(F)而製造襯材之情況時,本評估中膠黏性良好的樹脂組成物可適切地使用。
<滲出性>
將玻璃纖維之短切氈(「MC 450A」,日東紡績股份有限公司製)切出3片的200mm×200mm之正方形,重合該3片,將約51g的樹脂組成物以脫泡輥進行含浸後,得到層合體(玻璃之含有率約50%)。將該層合體以切出250mm×250mm的聚乙烯對苯二甲酸酯薄膜夾住,在室溫且常濕下(暗所)靜置並養護後得到樹脂組成物含浸基材。且使用樹脂組成物(X-1)~(X-4)、(X-17)~(X-27)及(X-39)~(X-51)之情況時進行2天養護,使用樹脂組成物(X-5)~(X-16)、(X-28)~(X-38)、(X-52)~(X-66)及(X’-1)~(X’-14)之情況時進行5天養護。養護後以剪刀切出約50mm之切口,確認是否由截面滲出樹脂組成物(樹脂滴落),由截面未有樹脂組成物滲出之情況時,判斷為良好狀態。表5~13的滲出性之欄中,無滲出之情況時以「〇」表示,有滲出之情況時以「×」表示。
未有樹脂組成物之滲出的情況時,將襯材配置於步驟(IV)中的管內時,漏出樹脂組成物並滴下,在襯材中未分佈不均,可適切地使用。
<彎曲評估>
與滲出性之評估同樣地得到襯材用材料。且使用樹脂組成物(X-1)~(X-4)、(X-17)~(X-27)及(X-39)~(X-51)之情況時,進行2天養護,使用樹脂組成物(X-5)~(X-16)、(X-28)~(X-38)、(X-52)~(X-66)及(X’-1)~(X’-14)之情況時,進行5天養護。養護後使層合體進行180˚彎曲,在復原後確認彎曲痕跡之有無,及樹脂與纖維之剝離的有無,彎曲痕跡、樹脂與纖維之剝離皆無的情況時,可判斷為良好狀態。表9~17的彎曲評估之欄中,彎曲痕跡之有無及樹脂與纖維之剝離中任一者皆為無的情況時以「○」表示,彎曲痕跡的有無及樹脂與纖維之剝離中任一者為有之情況時以「△」表示,彎曲痕跡的有無及樹脂與纖維之剝離中任一者皆為有之情況時以「×」表示。
<模擬管管修補評估>
將端部以R2處理成曲線狀之寬度220mm×長度1000mm×厚度4mm的鋁製板上,纏繞作為內膜的長度1400mm×厚度100μm之聚乙烯薄膜(伊勢化學工業股份有限公司製),在包裹部使用乙烯樹脂(白光股份有限公司製)進行熱封。其次自內膜之上面,纏繞作為纖維基材(F)的長度800mm之玻璃纖維短切氈(「MC 450A」,日東紡績股份有限公司製),與進行纏繞之同時使用脫泡輥而含浸樹脂組成物,得到樹脂組成物含浸基材(4片重疊:厚度3.0mm,玻璃纖維含有率40%)。
進一步自樹脂組成物含浸基材上面,包覆作為外膜的長度1400mm×厚度100μm之聚乙烯薄膜,將包裹部以寬度50mm之掩蔽膠帶(3M日本股份有限公司製)進行接著並固定。繼續,拉起鋁板後得到襯材。
將前述襯材在25℃且常濕下進行2天養護後,拉進作為內徑150mm×長度1000mm的模擬管之亞克力管中。將襯材兩端以紮帶綁住而密閉,由一端注入以4L/sec之空氣,將襯材經擴徑而壓著於亞克力管內面。其後,將襯材之兩端以亞克力管進行固定,一方端部設置附有空氣注入孔之蓋子,於另一方端部設置有配置紫外線LED螢光燈型燈「NS365-FTL-C30」(Nitride Semiconductor製)的蓋子。一邊由附有空氣注入孔之蓋子以4L/sec注入空氣,一邊使用紫外線照度計「UIT-201」(牛尾電機股份有限公司),藉由照度10mW/cm
2,感度波長區域330~490nm及照射時間60分鐘使前述襯材進行光硬化而進行模擬管之管修補。
於襯材吹入空氣,若無問題而可擴徑之情況時,判斷為可擴徑。
且將襯材經硬化後,取出內膜並確認襯材硬化層之厚度。襯材硬化層之厚度自模擬管的中央部、兩端的各200mm之3處位置中,對於管之截面的上下左右之4點,進行共12點之測定。厚度的下限值為3.0mm以上且上限值為3.0mm+20%以內(3.6mm以內)之情況時,襯材中之樹脂組成物的分佈不均有良好地受到抑制,判斷外觀為良好。表5~12的模擬管管修補評估之欄中,襯材為可擴徑且襯材硬化層之厚度為3.0~3.6mm之情況時以「○」表示,襯材若未能擴徑,或襯材硬化層之厚度為3.0~3.6mm之範圍外的情況時,或者該兩者之情況時以「×」表示。
如表9、12及14所記載,實施例1~4、17~27及39~51中,樹脂組成物調製後經過1小時時的黏度(步驟(II)中之樹脂組成物的黏度)為0.1~3Pa・s,樹脂組成物調製後經過2天時的黏度(步驟(IV)中之襯材配置於管內時的樹脂組成物之黏度)為400~3,500Pa・s可得知,得到增黏速度適度地被控制之樹脂組成物。
又,如表10、13、15及16所記載,實施例5~16、28~38及52~66中,樹脂組成物調製後經過1小時時的黏度(步驟(II)中之樹脂組成物的黏度)為0.1~3Pa・s,樹脂組成物調製後經過5天時(步驟(IV)中之襯材配置於管內時的樹脂組成物的黏度)的黏度為400~3500Pa・s可得知,得到增黏速度適度地被控制之樹脂組成物。
另一方面,對於比較例1~4及10,因樹脂組成物調製後經過1小時時的黏度(步驟(II)中之樹脂組成物之黏度)較為大,可得知含浸性較為低。又,對於比較例5、9及11~ 14,雖樹脂組成物調製後經過1小時時的黏度(步驟(II)中之樹脂組成物的黏度)為適當者,但增黏速度較小,即使經5天養護其黏度亦為低,且見到樹脂組成物之滲出。又,對於比較例6~8,樹脂組成物調製後經過1小時時的黏度(步驟(II)中之樹脂組成物的黏度)雖為適當者,樹脂組成物調製後經過5天時的黏度非常且未見到樹脂組成物的滲出,但見到彎曲痕跡或樹脂與纖維之剝離。
[硬化物(鑄造品,FRP)的評估]
對於在實施例1所得的樹脂組成物(X-1),使用250W的金屬鹵素燈(吸收峰波長420nm,照度20mW/cm
2),進行60分鐘光照射,得到170mm×170mm,厚度4mm的鑄造品之硬化物(鑄造品)。且上述照度為使用照度計「IL1400A」(國際光科技有限公司製之受光器型式SEL005,測定波長區域:380~450nm,中央值:415nm)進行測定。
又,對玻璃纖維的短切氈(「MC 450A」,日東紡績股份有限公司製)含浸在實施例1所得的樹脂組成物(X-1)約51g,重疊3片後在25℃養護5天,得到樹脂組成物含浸基材。對於該樹脂組成物含浸基材,使用250W的金屬鹵素燈(吸收峰波長420nm,照度25mW/cm
2),進行30分鐘光照射,得到170mm×170mm,厚度3.1mm之硬化物(FRP:玻璃纖維含有量31質量%)。
繼續將各硬化物各切斷加工成長度80mm且寬度10mm,在溫度23℃且相對濕度50%之環境下,進行24小時養護,得到測定評估用試驗片。
<彎曲強度及彎曲彈性率>
依據JIS K7171:2016,使用萬能材料試驗機(「TensilonUCT-1T」、東方科技股份有限公司製;支點間距離48mm,試驗速度1.3mm/分鐘),在溫度23℃且濕度50%之環境下測定彎曲強度及彎曲彈性率。
對於硬化物(鑄造品)將5片試驗片的測定值(N=5),對於硬化物(FRP)將3片試驗片的測定值(N=3)的各平均值作為各硬化物之彎曲強度及彎曲彈性率。
樹脂組成物(X-1)的硬化物(鑄造品)的彎曲強度為101MPa,彎曲彈性率為3.3GPa,硬化物(FRP)的彎曲強度為162MPa,彎曲彈性率為8.5GPa。
<負載撓度溫度>
對於硬化物(鑄造品),依據JIS K7191-1:2015及JIS K7191-1:2015,使用負載撓度溫度(HDT)測定裝置(「HDT測試儀S-3M」,東洋精機股份有限公司製作所製)測定負載撓度溫度,經3片試驗片的測定值(N=3)的平均值作為硬化物之負載撓度溫度。
樹脂組成物(X-1)的硬化物(鑄造品)的負載撓度溫度為90℃。
<巴氏硬度>
對於硬化物(鑄造品)及硬化物(FRP),依據JIS K7060:1995,使用巴氏硬度計(「GYZJ 934-1」,Barber Coleman Ltd.製),測定各測定評估用試驗片10片的光照射面之背面,將該平均值作為硬化物的巴氏硬度。
樹脂組成物(X-1)的硬化物(FRP)的巴氏硬度為46。
樹脂組成物的硬化物之彎曲強度、彎曲彈性率,及負載撓度由溫度的測定評估之結果得知,所得的硬化物具有充分機械性強度。藉此,含有含浸本實施形態的樹脂組成物的樹脂含浸基材之襯材可賦予管充分的強度。
[產業上可利用性]
依據本實施形態,可提供一種樹脂組成物,其為調製樹脂組成物後經過1小時時的黏度為低,增黏速度適度地被控制的使用於管材修補用襯材的樹脂組成物。使用有關本實施形態之樹脂組成物的襯材為施工性良好且強度優異。
Claims (18)
- 一種管材的修補方法,其中含有調製樹脂組成物之步驟(I)、於纖維基材(F)含浸前述樹脂組成物而得到樹脂組成物含浸基材之步驟(II)、得到含有前述樹脂組成物含浸基材之襯材的步驟(III),與將前述襯材配置於管內而使其進行光硬化之步驟(IV),前述樹脂組成物含有樹脂(A)、含有乙烯性不飽和基的單體(B)、增黏劑(C)與光聚合起始劑(D),前述步驟(II)中之前述樹脂組成物在25℃之黏度為0.1~3Pa‧s,對於步驟(IV),將前述襯材配置於管內時之前述樹脂組成物在25℃之黏度為400~3,500Pa‧s。
- 如請求項1之管材的修補方法,其中前述樹脂(A)含有選自乙烯基酯樹脂(A1)及不飽和聚酯樹脂(A2)的至少1種。
- 如請求項2之管材的修補方法,其中前述乙烯基酯樹脂(A1)為於1分子中具有2個環氧基之環氧化合物(a1-1)、不飽和一元酸(a1-2)及多元酸酐(a1-3)之反應生成物的樹脂前驅物(P2),與多元酸酐(a1-4)之加成反應生成物,相對於前述環氧化合物(a1-1)之環氧基的總量100莫耳而言,可與來自前述多元酸酐(a1-3)的環氧基進行反應之酸基的總量為5~25莫耳。
- 如請求項2之管材的修補方法,其中前述乙烯基酯樹脂(A1)為於1分子中具有2個環氧基之環氧化合 物(a1-1)及雙酚化合物(a1-5)之反應生成物的樹脂前驅物(P3),與不飽和一元酸(a1-2)之反應生成物。
- 如請求項2之管材的修補方法,其中前述乙烯基酯樹脂(A1)為於1分子中具有2個環氧基之環氧化合物(a1-1)及雙酚化合物(a1-5)的反應生成物之樹脂前驅物(P3),以及不飽和一元酸(a1-2)之反應生成物的樹脂前驅物(P4),與不飽和多元酸(a1-6)之反應生成物。
- 如請求項2之管材的修補方法,其中前述不飽和聚酯樹脂(A2)為二醇(a2-1)及二元酸(a2-2)之反應生成物,前述二醇(a2-1)含有相對於前述二醇(a2-1)100莫耳%而言為43~85莫耳%之分子量為90~500的烷烴二醇的二醇(a2-1-1),前述二元酸(a2-2)包含,含有乙烯性不飽和基的二元酸(a2-2-1)及非含有乙烯性不飽和基的二元酸(a2-2-2)。
- 如請求項1或2之管材的修補方法,其中自前述步驟(I)結束後至步驟(III)或養護步驟結束為止的日數為1天以上且4天以內。
- 如請求項2之管材的修補方法,其中前述樹脂(A)含有前述乙烯基酯樹脂(A1),前述樹脂組成物中相對於前述樹脂(A)與前述含有乙烯性不飽和基的單體(B)之合計100質量份而言,含有前述乙烯基酯樹脂(A1)35~90質量份,前述含有乙烯性不飽和基的單體(B)10~65質量份,前述增黏劑(C)0.01~6質量份, 前述光聚合起始劑(D)0.01~10質量份。
- 如請求項2之管材的修補方法,其中前述樹脂(A)含有前述不飽和聚酯樹脂(A2),相對於前述不飽和聚酯樹脂(A2)及前述含有乙烯性不飽和基的單體(B)之合計100質量份而言,含有前述不飽和聚酯樹脂(A2)20~80質量份,前述含有乙烯性不飽和基的單體(B)20~80質量份,前述增黏劑(C)0.01~6質量份,前述含有羧基的化合物0.01~5質量份。
- 如請求項1之管材的修補方法,其中前述步驟(III)中之前述樹脂組成物在25℃之黏度為30~1,500Pa‧s。
- 如請求項2之管材的修補方法,其中前述步驟(III)中之前述樹脂組成物在25℃之黏度為30~1,500Pa‧s。
- 如請求項10或11之管材的修補方法,其中自前述步驟(I)結束後至步驟(III)或養護步驟結束為止的日數為3天以上且6天以內。
- 如請求項11之管材的修補方法,其中前述樹脂(A)含有前述乙烯基酯樹脂(A1),前述樹脂組成物相對於前述樹脂(A)與前述含有乙烯性不飽和基的單體(B)之合計100質量份而言,含有前述乙烯基酯樹脂(A1)20~80質量份,前述含有乙烯性不飽和基的單體(B)20~80質量份,前述增黏劑(C)0.01~6質量份,前述光聚合起始劑(D) 0.01~10質量份。
- 如請求項11之管材的修補方法,其中前述樹脂(A)含有前述不飽和聚酯樹脂(A2),相對於前述不飽和聚酯樹脂(A2)及前述含有乙烯性不飽和基的單體(B)之合計100質量份而言,含有前述不飽和聚酯樹脂(A2)20~80質量份,前述含有乙烯性不飽和基的單體(B)20~80質量份,前述增黏劑(C)0.01~6質量份,前述含有羧基的化合物0.01~5質量份。
- 如請求項1或2之管材的修補方法,其中前述增黏劑(C)為選自第2族元素之氧化物及氫氧化物的至少1種。
- 如請求項1或2之管材的修補方法,其中前述樹脂組成物進一步含有選自水及含有羥基的化合物的至少1種之化合物(E)。
- 如請求項1或2之管材的修補方法,其中前述樹脂組成物進一步含有觸變劑。
- 如請求項2之管材的修補方法,其中前述乙烯基酯樹脂(A1)之羥基價為10~120KOHmg/g。
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