JPH0375010B2 - - Google Patents
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- JPH0375010B2 JPH0375010B2 JP62110759A JP11075987A JPH0375010B2 JP H0375010 B2 JPH0375010 B2 JP H0375010B2 JP 62110759 A JP62110759 A JP 62110759A JP 11075987 A JP11075987 A JP 11075987A JP H0375010 B2 JPH0375010 B2 JP H0375010B2
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- unsaturated
- unsaturated urethane
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- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、浴槽、洗面化粧台、システムキツチ
ン・ワークトツプ、タイル等といつた美感と耐水
性とを兼ね備えて要求される成形品の製造方法に
関するものである。
〔従来の技術〕
浴槽を例にとつてみると、着色ゲルコート施工
後ポリエステル樹脂とガラス繊維とから、裏打ち
を行い、単一色の透明感のない浴槽を製造してい
たのが従来から行われていた方法であつた。然
し、要求される外観、並びに性能が高度化される
につれて、その製造方法にも変化が生じてきた。
例えば、透明なゲルコートを施してからガラス
繊維と樹脂で裏打ち積層し、更にフイラーを混合
した樹脂で注型を行うことによつて、透明感のあ
る大理石調の浴槽が製造されており、増加の傾向
がみられる。
ガラス繊維を用いずに、ゲルコートに続いて注
型を行う場合もあり、製品の多様化に拍車がかけ
られてもいる。
問題は、このような成形品にあつては、硬さと
耐煮沸性が従来使用のゲルコートのレベルではま
つたく不十分な点にあつた。
即ち、注型樹脂のフイラーとして水和アルミナ
を用いると、ゲルコート層を通過した熱水の作用
で注型層の白化が起り、外観を著しく損じてい
た。
また、ガラス質の微粉末フイラーは、このよう
な白化現象は少い傾向があるものの、ゲルコート
層にブリスターを発生させる場合が多く、商品価
値を全く損う欠点があつた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は、前述した諸欠点を除き、テスト中で
も最も厳しいとされる片面煮沸テスト、即ちゲル
コート面のみを沸騰水に接触させる連続煮沸テス
トでも十分に満足出来る物性を示す成形品の製造
方法に関するものである。
〔問題点を解決するための手段〕
即ち、本発明は、型にゲルコートを施し、これ
にフイラー混入樹脂を用いて裏打ち成形を行い成
形品を得るに際して、ゲルコートの次の層に
(a) ガラス繊維から成る織布又は不織布に
(b) ウレタン結合を介して少くとも2個の末端不
飽和基を有する不飽和ウレタン構造を少くとも
2個含有する不飽和ウレタン樹脂側鎖不飽和ポ
リマーを含浸又は塗着した層を中間層として設
定することによつて、前記した諸欠点が削除さ
れた優れた物性を示す成形品の製造方法を提供
するにある。
〔作用〕
本発明の理解を助けるために、本発明による成
形品の断面を第1図に示す。
ゲルコートの次の層に、ガラス繊維から成る織
布又は不織布に、ラジカル硬化系のポリエステル
樹脂、ビニルエステル樹脂を含浸、塗着、中間層
(表面補強層)として設けられた、フイラー混入
樹脂(レジンコンクリート)成形体及びその製造
方法はすでに提案されている。従来法での、主た
る目的は、フイラー混入レジン(レジンコンクリ
ート(レジコンと略))は、それ単独では硬化時
の収縮が大きく、引張り強度、曲げ強度が小さい
という欠点があるのを、レジコン層の片面又は両
面を、繊維強化プラスチツク(FRP)で補強す
ることによつて、寸法精度の良好な比較的軽重量
のレジコン成形体を提供することにある。しかし
ながらゲルコートの次の層、つまり中間層(表面
補強層)がガラス繊維からなる織布又は不織布
に、ラジカル硬化系のポリエステル樹脂、ビニル
エステル樹脂を含浸、塗着したものであるため、
耐水性、耐熱水性(耐煮沸性)が不十分であり、
300〜400時間程でゲルコート層の、黄変フクレガ
ラス繊維のうき、注型層の白化等がおこり外観を
著しく損じていた。
本発明は、ガラス繊維からなる織布又は不織布
に含浸塗着させる樹脂としては、特殊な不飽和ウ
レタン構造を少くとも2個含有する不飽和ウレタ
ン樹脂を用いるので、耐加水分解性に優れてお
り、従つて得られる成形品はゲルコート層に或程
度の耐水性があれば著しく耐煮沸性が改良される
と共に黄変、白化がなく、煮沸テスト後の色調、
透明性も良好になると考えられる。本発明で用い
るガラス繊維からなる織布又は不織布としては、
ガラス繊維クロス、チヨツプドストランド、ガラ
スマツト、サーフエシングマツト等があり、その
密度については、特に制限はないが、150g/m2
以上が好ましく、ボラン処理、シラン処理がなさ
れているものが好ましい。
本発明で用いられる不飽和ウレタン樹脂は、ウ
レタン結合を介して少くとも2個の末端不飽和基
を有する不飽和ウレタン構造を少くとも2個含有
する硬化性樹脂であり、下記一般式〔〕で示さ
れる。
〔.但し、Rはエーテル結合又はエステル結
合を介して末端不飽和基を有する置換器、Gは多
価イソシアナート残基、Aは多価アルコール残基
を表わし、nは2〜3、mは1〜2、lは1又は
0の整数である〕。
かかる不飽和ウレタン樹脂は、
(1) 1分子中に1個のヒドロキシル基と2個の不
飽和基を有する不飽和アルコールと多価イソシ
アナートとを、イソシアナート基とヒドロキシ
ル基とが実質的に等モルであるように反応させ
て得る方法、及び
(2) 多価アルコールの1モルに多価イソシアナー
トとを実質的に2モルになるように反応させて
イソシアナート付加体を製造し、次いでそれに
前記不飽和アルコールの2モルを反応させて得
る方法で製造することができる。
前記第1の方法で得られる本発明の不飽和ウ
レタン樹脂の代表例として、例えばグリシジル
メタクリレートとメタクリル酸との反応生成物
にジイソシアナートを付加させることによつて
得られる不飽和ウレタン樹脂の1例を挙げる。
さらに、第2の方法で得られる不飽和ウレタ
ン樹脂の代表例を挙げる。
1分子中に2個以上のヒドロキシル基を有す
る多価アルコール(A)
1分子中にそれぞれ2個以上の(メタ)アク
リロイル基とヒドロキシル基とを共有するビニ
ルエステル樹脂(B)
(iv) (B)+イソシアナート付加体(C)→
本発明の硬化可能な樹脂構造の1例を示す。
本発明に利用可能な分子中に1個のヒドロキシ
ル基と2個の不飽和基を有する不飽和アルコール
としては、最も好適なものとして、グリシジルメ
タクリレートと(メタ)アクリル酸との反応生成
物であるグリセリンジ(メタ)アクリレートがあ
げられる。
同様な化合物として、トリメチロールプロパン
ジ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタン
ジ(メタ)アクリレートがある。
但し、これらは単一な組成ではなく、数パーセ
ントのモノ(メタ)アクリレート、トリ(メタ)
アクリレートを含む混合物である。
また、アリルグリシジルエーテルと(メタ)ア
クリル酸との反応させて得られるグリセリンアリ
ルエーテール(メタ)アクリレートがある。
さらに、1分子中に2個以上のエポキシ基を有
するエポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸とを反応
させて得られる1分子中にそれぞれ2個以上の
(メタ)アクリロイル基とヒドロキシル基とを共
有するビユルエステル樹脂がある。
ビニルエステル樹脂は、1分子中に2個以上の
エポキシ基を有するエポキシ樹脂に、(メタ)ア
クリル酸を、エポキシ基とカルボキシル基とが実
質的に等モルになるように反応させることによつ
て製造される。
ビニルエステル樹脂の製造に使用されるエポキ
シ樹脂の例としては、遊離の水酸基を多く持たな
いタイプが望ましい。
例えば、ビスフエノールAのジグリシジルエー
テル型として油化シエル社のエピコート827,
828,834,1001、ダウ社のDER−330,331,
332、チバ社のGY−257、大日本インキ化学社製
のエピクロン#840,850,810、東都化成社製エ
ポトートVD−115,−127、旭化成社製A.E.R330,
331などがあげられる。
ノボラツクのグリシジルエーテル型のエポキシ
樹脂の例には、ダウ社のDEN−431,438が代表
的である。
環状脂肪族型のエポキシ樹脂も文献上には幾つ
もの種類があるが、実際上はユニオン・カーバイ
ト社のERL−4221のみが市販されており、本発
明にもこれが利用可能である。
その他に、特殊エポキシ樹脂として、油化シエ
ル社のYX−4000なる名称で呼ばれているビフエ
ニル型のものも利用し得る。
ビスフエノールAの替りにビスフエノールF及
びビスフエノールSを用いたジグリシジルエーテ
ル型エポキシ樹脂、例えば油化シエル社のエピコ
ート807タイプも使用可能である。
ビスフエノールAにアルキレンオキシドを付加
させ、末端ヒドロキシル基をエピクロロヒドリン
でエポキシ化したタイプもあげられる。
エポキシ樹脂と、(メタ)アクリル酸との反応
は、温度100〜140℃、第3級アミン、第4級アン
モニウム塩等の触媒並びに、多価フエノール類、
キノン類の安定剤を併用し、空気の存在下で行わ
れる。
本発明で用いられるジイソシアナート類は特に
制限を加える必要はないが、例えば次の種類があ
げられる。
2,4−トリレンジイソシアナート、2,4−
トリレンジイソシアナートと2,6−トリレンジ
イソシアナートとの混合体、トリジンジイソシア
ナート、ジフエニルメタンジイソシアナート、イ
ソホロンジイソシアナート、ヘキサメチレンジイ
ソシアナート、キシリレンジイソシアナート、水
素化キシリレンジイソシアナート、1,5−ナフ
チレンジイソシアナート。
本発明で使用される多価アルコールとしては、
分子中に芳香族核を有するプレポリマーが好まし
く、具体的には多価フエノール又はノボラツクに
モノエポキシ化合物を反応させるか、或はエポキ
シ樹脂にフエノール類を反応させて得られる、1
分子中に2個以上のアルコール性ヒドロキシル基
を含むプレポリマー及びその水添加物が挙げられ
る。
本発明に利用される多価フエノール類として
は、例えば次の種類があげられる。ビスフエノー
ルA、ビスフエノールF、ビスフエノールS、カ
テコール、レゾルシン、ハイドロキノン。
フエノールとホルムアルデヒドとを酸触媒で反
応させて得られる、いわゆるノボラツクに用いら
れるフエノール類としてはフエノール、o−クレ
ゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、3,
5−キシレノールで代表されるキシレノール類、
パラ置換フエノール類例えばパラターシヤリーブ
チルフエノール、パラオクチルフエノール、パラ
フエニルフエノール、パラクミルフエノールが挙
げられる。
以上の多価フエノール類又はノボラツクと反応
してフエノール性水酸基をヒドロキシル基に変え
るためのモノエポキシ化合物としては、例えばエ
チレンオキシド、プロピレンオキシド、フエニル
グリシジルエーテル、エピクロロヒドリン、スチ
レンオキシド、ブチルグリシジルエーテル、が代
表的である。
さらに、本発明のプレポリマーはエポキシ樹脂
とフエノール類との反応によつて得ることも出来
る。ここで、使用できるエポキシ樹脂及びフエノ
ール類はそれぞれ前述したものである。
エポキシ基とフエノール性水酸基の反応割合は
実質的に1:1が望ましい。
本発明に用いられるゲルコート用樹脂、並びに
裏打ちの注型樹脂は、例えば不飽和ポリエステル
樹脂、ビニルエステル樹脂、アクリルウレタン樹
脂などのラジカル硬化性樹脂が利用し得る。勿
論、前記した本発明の不飽和ウレタン樹脂も使用
することができる。
裏打ちの注型用樹脂に混合するフイラーは、要
求物性に応じて各種のものが用いられる。
透明感が要求される時は、ガラス微粉末、水和
アルミナ(水酸化アルミニウム)、シリカ微粉末
などが有用である。
特に、水和アルミナのように、樹脂と混合して
注型用樹脂とした場合、硬化注型品は煮沸により
直ちに白化する場合など、表面ゲルコート層の次
にFRP層を厚く積層する場合は別として、今迄
用いられなかつたフイラーの活用をも可能にす
る。
透明感が要求されなければ、炭酸カルシウム、
クレー、アルミナ、マイカ、バライト、石こう、
マイクロバルーン等必要に応じて選択される。
着色は自由であり、成形方法は通常の方法で実
施される。
〔実施例〕
次に本発明の理解を助けるために、以下に実施
例を示す。
実施例 1
グリシジルメタクリレート−メタクリル酸付加
体〔a〕の合成
撹拌機、還流コンデンサー、温度計を付した1
三ツ口フラスコに、グリシジルメタクリレート
280g(1.97mol)、メタクリル酸165g
(1.91mol)、トリメチルベンジルアンモニウムク
ロライド1.8g、メチルパラベンゾキノン0.2gを
仕込み、100〜105℃に12時間反応すると、酸価は
8.9となつたので中止し、スチレン155gを加え、
グリシジルメタクリレートとメタクリル酸付加体
〔a〕(以下、付加体〔a〕と略称)のスチレン溶
液が淡赤褐色液状で得られた。
不飽和ウレタン樹脂〔A〕の合成
撹拌機、ガス導入管、温度計、還流コンデンサ
ーを付した2セパラブルフラスコに、スチレン
250g、ジフエニルメタンジイソシアナート220
g、付加体〔a〕のスチレン溶液600g、ジブチ
ル錫ジラウレート1.2gを加え、60℃に4時間、
乾燥空気気流中で反応すると、赤外分析の結果イ
ソシアナート基の吸収は完全に消失したことが確
認された。
得られた不飽和ウレタン樹脂〔A〕は赤褐色、
やや濁りを帯び、粘度約40ポイズのチクソトロピ
ー性であつた。
樹脂〔A〕100部に、硬化剤として化薬ヌーリ
ー社の#328Eを1.5部、ナフテン酸コバルト1部
加えた系は、13分でゲル化後急速に発熱し、最高
温度は179℃に達した。
樹脂〔A〕100部に、328E1.5部、ナフテン酸コ
バルト0.2部加え、1夜放置で硬化させた後、120
℃2時間後硬化させた注型樹脂の物性は第1表に
みられるようであつて、頗る耐熱性に優れ、また
硬さ、強度共に良好であつた。
第1表
曲げ強さ 13.9Kg/mm2
曲げ弾性係数 490Kg/mm2
シヤルピー衝撃値 2.2Kg・cm/cm2
熱変形温度 187℃
ロツクウエル硬度(Mスケール) M−120
ゲルコートの製造
不飽和ウレタン樹脂(A)100部に、エロジルRx−
200を4部、フタロシアニンブルー0.02部をロー
ル混練してゲルコートとした。
テストピースの作成
離型剤処理をしたガラス板上に、ゲルコート
100部にパーカドツクス#16を1.5部加え0.6m/
mになるようにバーコータで塗装し、60℃30分加
熱してゲル化させた後、樹脂(イ)100部に、エロジ
ルRx−200を1.5部、パーカドツクス#16を1部加
えて調製した樹脂液によつて、ガラスサーフエス
マツト30Pを含浸、ゲルコート層の次に塗着し、
60℃で30分加熱してゲル化させた。中間層の厚さ
は約0.8mmであつた。
これを一方の面とし、他面を厚さ1〜1.5m/
mのFRP板として厚さ約8m/mとなるように、
イソフタル酸系ポリエステル樹脂として昭和高分
子社製2156を用い、この樹脂100部に、パーカド
ツクス#16を1.5部、フイラーとして日本フエロ
ー社製フリツトを200部加えた系で注型、60℃で
2時間、80℃で2時間加熱して厚さ約10m/m、
300×300m/mのテストピースを得た。
直径100m/mの穴のあいた煮沸テスト用容器
に、ゲルコート面をシリコンゴムのパツキングを
介して密着させ、98〜100℃の沸騰水中で連続煮
沸テストを行つた。
実施例 2
不飽和ウレタン樹脂(B)の製造
ヒドロキシル基含有プレポリマー〔b〕製造
撹拌機、還流コンデンサー、温度計を付した2
三ツ口フラスコに、エポキシ樹脂として、ユニ
オン・カーバイト社のERL−4221を260g、α−
ナフトール280g、トリフエニルホスフイン2g
を仕込み、150〜160℃に昇温、必要に応じて冷却
後160℃で8時間反応すると、赤外分析の結果遊
離のエポキシ基は消失したことが確認された。
次で、温度120℃付近でp−メチルスチレン460
gを加え、プレポリマー(エポキシ樹脂−αナフ
トール付加物)〔b〕が淡赤褐色液状で得られた。
イソシアナート付加体〔c〕の製造
プレポリマー〔b〕の全量に、更にイソホロン
ジイソシアナート440g、p−メチルスチレン260
gを追加し、60℃に加温した後、ジブチル錫ジラ
ウレート3gを加え、60℃に6時間反応すると、
赤外分析の結果遊離イソシアナート基はほぼ半減
したものとみられた。
イソシアナート付加体〔c〕が淡赤褐色、液状
で得られた。
ビニルエステル樹脂〔d〕の製造
撹拌機、還流コンデンサー、温度計を付した2
三ツ口フラスコに、エポキシ樹脂としてERL
−4221を520g、メタアクリル酸を344g、ハイド
ロキノン0.5g、トリフエニルホスフイン2.5gを
仕込み、120〜125℃に5時間反応させると、酸価
は7.4となつたので、p−メチルスチレンを740g
加え、ビニルエステル樹脂〔d〕が赤褐色液状で
得られた。
不飽和ウレタン樹脂〔B〕の製造
ビニルエステル〔d〕を700g、イソシアナー
ト付加体〔c〕850g、パラベンゾキノン0.15g、
ジブチル錫ジラウレート2gを追加し、60℃で8
時間反応すると、赤外分析の結果遊離のイソシア
ナート基は消失したことが確認された。
得られた不飽和ウレタン樹脂〔B〕は淡赤褐
色、粘度39ポイズであつた。
以下、不飽和ウレタン樹脂〔B〕を用いて、実
施例1と同様の方法で、煮沸テストを実施した。
実施例 3
不飽和ウレタン樹脂〔C〕の製造
イソシアナート付加体(e)の合成
撹拌機、還流コンデンサー、温度計を付した2
セパラブルフラスコに、ビスフエノールAにプ
ロピレンオキシドを1モルづつ付加させた付加生
成物(次式で代表、BPA−11と略称)
を370g、スチレン254g、ヘキサメチレンジイソ
シアナート376g、パラベンゾキノン0.1gを仕込
み、60℃3時間乾燥空気中で反応した後、ジブチ
ル錫ジラウレート3g加え、65〜70℃で3時間反
応した。
赤外分析の結果、イソシアナート基の57%は反
応したものと想定された。
淡黄褐色のイソシアナート(e)が得られた。
ビニルエステル樹脂(h)の製造
撹拌機、還流コンデンサー、温度計、ガス導入
管を付した1セパラブルフラスコに、ノボラツ
ク型エポキシ樹脂としてダウ・ケミカル社の
DEN−431を360g、メタクリル酸172g、トリメ
チルベンジルアンモニウムクロライド1.5g、を
仕込み、130〜135℃、空気気流中で激しく撹拌し
ながら反応を行つた。
3時間で酸価は7.1となつたので中止し、スチ
レン468g、ハイドロキノン0.25gを加え、ビニ
ルエステル樹脂(h)がハーゼン色数300、粘度3.1ポ
イズで得られた。
不飽和ウレタン樹脂〔C〕の製造
イソシアナート付加体(e)を500g、ビニルエス
テル樹脂(h)を500g、スチレン200g、を撹拌機、
還流コンデンサー、ガス導入管、温度計を付した
2セパラブルフラスコにとり、65〜70℃で6時
間反応すると、赤外分析の結果遊離のイソシアナ
ート基は消失したことが確認された。
得られた不飽和ウレタン樹脂〔C〕はハーゼン
色数350、粘度11.4ポイズであつた。
以下、前記実施例1と同様の方法で煮沸テスト
を行つた。
実施例 4
不飽和ウレタン樹脂〔D)の製造
グリシジルメタクリレート−メタアクリル酸付加
体(j)の製造
撹拌機、流還コンデンサー、温度計、ガス導入
管を付した2セパラブルフラスコに、グリシジ
ルメタクリレート317g、メタアクリル酸183g、
トリメチルベンジルアンモニウムクロライド4.2
g、トルキノン0.05gを仕込み120〜125℃、空気
気流中で、はげしく撹拌しながら反応を行つた。
2時間で酸価が2となつたので反応を中止し、ス
チレン500gを加え、付加体(j)がハーゼン色数200
で得られた。
イソシアナート付加体(k)の合成
撹拌機、環流コンデンサー、温度計を付した2
−セパラブルフラスコに水添ビスフエノール
A590g、
イソホロンジイソシアナート835g、スチレン500
gを仕込み、60℃2時間乾燥空気中で反応し、さ
らにジブチル錫ジラウレート3gを加え、65〜70
℃で2時間反応した。赤外分析の結果、イソシア
ナート基の60%は反応したものと想定された。淡
黄褐色のイソシアナート付加体(k)が得られた。
不飽和ウレタン樹脂〔D〕の製造
イソシアナート付加体(K)1928g、スチレン
1000g、グリシジルメタクリレート−メタクリル
酸付加体(j)1004g、ジブチル錫ジラウレート9g
を撹拌機、環流コンデンサー、ガス導入管、温度
計を付した5−セパラブルフラスコにとり65〜
70℃で6時間反応すると、赤外分析の結果、遊離
のイソシアナート基は、消失したことが確認され
た。得られた不飽和ウレタン樹脂〔D〕はハーゼ
ン色数300、粘度18ポイズであつた。
以下、同様にして煮沸テストを行つた。
比較例
次の処方のポリエステル樹脂(4)を製造した。
水素化ビスフエノールA240g(1モル)、ネオ
ペンチルグリコール125g(1.2モル)、イソフタ
ル酸166g(1モル)、を反応容器に秤取、200〜
210℃、窒素気流中でエステル化して酸価30.1と
した後、フマル酸116g(1モル)を加え、更に
同一条件でエステル化を進め酸価34.7でハイドロ
キノン0.15gを加え、温度155℃でスチレン525g
に溶解、ポリエステル樹脂(4)とした。
粘度4.7ポイズ、ハーゼン色数350であつた。
以下、実施例1と同様の方法で煮沸テストを行
なつた。
以上の結果を第2表にまとめて示す。
[Industrial Field of Application] The present invention relates to a method for manufacturing molded products such as bathtubs, washstands, system kitchen worktops, tiles, etc., which are required to have both aesthetic appearance and water resistance. [Conventional technology] Taking a bathtub as an example, the traditional method was to apply a colored gel coat and then line it with polyester resin and glass fiber to produce a single-colored, non-transparent bathtub. It was done in a different way. However, as the required appearance and performance have become more sophisticated, the manufacturing method has also changed. For example, transparent marble-like bathtubs are manufactured by applying a transparent gel coat, then lining and laminating with glass fiber and resin, and then casting with resin mixed with filler. There is a trend. In some cases, gel coating is followed by casting without using glass fiber, which is spurring product diversification. The problem is that such molded products have insufficient hardness and boiling resistance at the level of conventionally used gel coats. That is, when hydrated alumina is used as a filler for a casting resin, the casting layer becomes white due to the action of hot water passing through the gel coat layer, which significantly impairs the appearance. Although vitreous fine powder fillers tend to be less prone to such whitening phenomenon, they often cause blisters in the gel coat layer, which has the disadvantage of completely detracting from the commercial value. [Problems to be Solved by the Invention] Other than the above-mentioned drawbacks, the present invention can be fully satisfied even in a single-sided boiling test, which is considered to be the most severe test, that is, a continuous boiling test in which only the gel coated surface is brought into contact with boiling water. The present invention relates to a method for manufacturing a molded article exhibiting physical properties. [Means for Solving the Problems] That is, the present invention applies a gel coat to a mold, and performs lining molding on the mold using a filler-containing resin to obtain a molded product. (b) A woven or nonwoven fabric made of fibers is impregnated with an unsaturated urethane resin side chain unsaturated polymer containing at least two unsaturated urethane structures having at least two terminal unsaturated groups via urethane bonds, or The object of the present invention is to provide a method for producing a molded article exhibiting excellent physical properties that eliminates the above-mentioned drawbacks by setting the coated layer as an intermediate layer. [Function] To aid in understanding the present invention, a cross section of a molded article according to the present invention is shown in FIG. The next layer of the gel coat is a filler-containing resin (resin) that is provided as an intermediate layer (surface reinforcing layer) by impregnating and coating a woven or nonwoven fabric made of glass fiber with radical-curable polyester resin or vinyl ester resin. Concrete) molded bodies and methods for producing the same have already been proposed. The main purpose of the conventional method is to eliminate the disadvantages of filler-containing resin (resin concrete (abbreviated as resin concrete)), which alone has large shrinkage during curing and low tensile strength and bending strength. The object of the present invention is to provide a relatively light-weight plastic molded product with good dimensional accuracy by reinforcing one or both sides with fiber reinforced plastic (FRP). However, since the next layer after the gel coat, that is, the intermediate layer (surface reinforcing layer), is a woven or nonwoven fabric made of glass fiber impregnated and coated with radical curing polyester resin or vinyl ester resin,
Water resistance and hot water resistance (boiling resistance) are insufficient,
After about 300 to 400 hours, yellowing and blistering of the glass fibers in the gel coat layer and whitening of the casting layer occurred, significantly deteriorating the appearance. In the present invention, an unsaturated urethane resin containing at least two special unsaturated urethane structures is used as the resin impregnated and applied to a woven or nonwoven fabric made of glass fibers, so it has excellent hydrolysis resistance. Therefore, if the gel coat layer has a certain degree of water resistance, the obtained molded product will have significantly improved boiling resistance, will not yellow or whiten, and will have a good color tone after a boiling test.
It is thought that transparency will also be improved. The woven fabric or nonwoven fabric made of glass fiber used in the present invention includes:
There are glass fiber cloths, chopped strands, glass mats, surfacing mats, etc., and their density is not particularly limited, but is 150 g/m 2
The above are preferred, and those that have been treated with borane or silane are preferred. The unsaturated urethane resin used in the present invention is a curable resin containing at least two unsaturated urethane structures having at least two terminal unsaturated groups via urethane bonds, and is represented by the following general formula []. shown. [.. However, R represents a substituent having a terminal unsaturated group via an ether bond or an ester bond, G represents a polyvalent isocyanate residue, A represents a polyhydric alcohol residue, n is 2 to 3, and m is 1 to 2, l is an integer of 1 or 0]. Such an unsaturated urethane resin has the following properties: (1) an unsaturated alcohol having one hydroxyl group and two unsaturated groups in one molecule and a polyhydric isocyanate, in which the isocyanate group and the hydroxyl group are substantially (2) producing an isocyanate adduct by reacting 1 mole of a polyhydric alcohol with a polyhydric isocyanate so that the amount is substantially 2 moles, and then It can be produced by reacting it with 2 moles of the unsaturated alcohol. As a representative example of the unsaturated urethane resin of the present invention obtained by the first method, for example, one of the unsaturated urethane resins obtained by adding diisocyanate to the reaction product of glycidyl methacrylate and methacrylic acid. Give an example. Furthermore, representative examples of unsaturated urethane resins obtained by the second method will be listed. Polyhydric alcohol (A) having two or more hydroxyl groups in one molecule Vinyl ester resin (B) that shares two or more (meth)acryloyl groups and hydroxyl groups in each molecule (iv) (B)+Isocyanate adduct (C)→ An example of the curable resin structure of the present invention is shown. The most preferred unsaturated alcohol having one hydroxyl group and two unsaturated groups in the molecule that can be used in the present invention is a reaction product of glycidyl methacrylate and (meth)acrylic acid. Examples include glycerin di(meth)acrylate. Similar compounds include trimethylolpropane di(meth)acrylate and trimethylolethane di(meth)acrylate. However, these do not have a single composition, but contain several percent of mono(meth)acrylate and tri(meth)acrylate.
It is a mixture containing acrylate. Furthermore, there is glycerin allyl ether (meth)acrylate obtained by reacting allyl glycidyl ether with (meth)acrylic acid. Further, a compound obtained by reacting an epoxy resin having two or more epoxy groups in one molecule with (meth)acrylic acid, each of which shares two or more (meth)acryloyl groups and hydroxyl groups in one molecule. There is a built-in ester resin. Vinyl ester resin is produced by reacting (meth)acrylic acid with an epoxy resin having two or more epoxy groups in one molecule so that the epoxy groups and carboxyl groups are substantially equimolar. Manufactured. As an example of the epoxy resin used in the production of vinyl ester resin, it is desirable to use a type that does not have many free hydroxyl groups. For example, as a diglycidyl ether type of bisphenol A, Epicote 827 of Yuka Shell Co., Ltd.
828, 834, 1001, Dow DER-330, 331,
332, GY-257 from Ciba, Epicron #840, 850, 810 from Dainippon Ink Chemical Co., Epotote VD-115, -127 from Toto Kasei, AER330 from Asahi Kasei,
Examples include 331. Typical examples of Novolac's glycidyl ether type epoxy resins include DEN-431 and DEN-438 from Dow. Although there are many types of cycloaliphatic epoxy resins in the literature, in practice only ERL-4221 from Union Carbide is commercially available, and this can also be used in the present invention. In addition, as a special epoxy resin, a biphenyl type resin called YX-4000 manufactured by Yuka Shell Co., Ltd. can also be used. A diglycidyl ether type epoxy resin using bisphenol F and bisphenol S instead of bisphenol A, such as Epicote 807 type manufactured by Yuka Shell Co., Ltd., can also be used. There is also a type in which alkylene oxide is added to bisphenol A and the terminal hydroxyl group is epoxidized with epichlorohydrin. The reaction between the epoxy resin and (meth)acrylic acid is carried out at a temperature of 100 to 140°C, using catalysts such as tertiary amines and quaternary ammonium salts, and polyhydric phenols,
It is carried out in the presence of air using a quinone stabilizer. The diisocyanates used in the present invention are not particularly limited, and include, for example, the following types. 2,4-tolylene diisocyanate, 2,4-
Mixture of tolylene diisocyanate and 2,6-tolylene diisocyanate, tolydine diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate Isocyanate, 1,5-naphthylene diisocyanate. The polyhydric alcohol used in the present invention includes:
A prepolymer having an aromatic nucleus in the molecule is preferable, and specifically, it is obtained by reacting a monoepoxy compound with a polyhydric phenol or novolak, or by reacting an epoxy resin with a phenol.
Included are prepolymers containing two or more alcoholic hydroxyl groups in the molecule and water additives thereof. Examples of the polyhydric phenols used in the present invention include the following types. Bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, catechol, resorcinol, hydroquinone. Phenols used in so-called novolacs obtained by reacting phenol and formaldehyde with an acid catalyst include phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, 3,
Xylenol represented by 5-xylenol,
Examples of para-substituted phenols include para-tertiary butylphenol, para-octylphenol, paraphenylphenol, and paracumylphenol. Monoepoxy compounds for converting phenolic hydroxyl groups into hydroxyl groups by reacting with the above polyhydric phenols or novolaks include, for example, ethylene oxide, propylene oxide, phenyl glycidyl ether, epichlorohydrin, styrene oxide, butyl glycidyl ether. , is typical. Furthermore, the prepolymer of the present invention can also be obtained by reacting an epoxy resin with a phenol. The epoxy resins and phenols that can be used here are those mentioned above. It is desirable that the reaction ratio between the epoxy group and the phenolic hydroxyl group is substantially 1:1. As the gel coat resin and the backing casting resin used in the present invention, radical curable resins such as unsaturated polyester resins, vinyl ester resins, and acrylic urethane resins can be used. Of course, the unsaturated urethane resin of the present invention described above can also be used. Various types of fillers are used depending on the required physical properties as the filler to be mixed with the backing casting resin. When transparency is required, fine glass powder, hydrated alumina (aluminum hydroxide), fine silica powder, etc. are useful. This is especially true when a thick FRP layer is laminated next to the surface gel coat layer, such as when hydrated alumina is mixed with a resin to make a casting resin, and the hardened cast product immediately whitens when boiled. As a result, it is also possible to utilize fillers that have not been used until now. If transparency is not required, calcium carbonate,
clay, alumina, mica, barite, gypsum,
Micro balloons etc. are selected as necessary. The coloring can be done freely, and the molding method can be carried out in a conventional manner. [Example] Next, in order to assist in understanding the present invention, examples are shown below. Example 1 Synthesis of glycidyl methacrylate-methacrylic acid adduct [a] 1 equipped with a stirrer, reflux condenser, and thermometer
Glycidyl methacrylate in a three-necked flask
280g (1.97mol), methacrylic acid 165g
(1.91 mol), 1.8 g of trimethylbenzylammonium chloride, and 0.2 g of methylparabenzoquinone were reacted at 100 to 105°C for 12 hours, and the acid value was
8.9, so I stopped and added 155g of styrene.
A styrene solution of glycidyl methacrylate and methacrylic acid adduct [a] (hereinafter abbreviated as adduct [a]) was obtained in the form of a light reddish brown liquid. Synthesis of unsaturated urethane resin [A] Styrene was added to a two-separable flask equipped with a stirrer, gas inlet tube, thermometer, and reflux condenser.
250g, diphenylmethane diisocyanate 220
g, 600 g of styrene solution of adduct [a] and 1.2 g of dibutyltin dilaurate were added and heated to 60°C for 4 hours.
When the reaction was carried out in a stream of dry air, infrared analysis confirmed that the absorption of isocyanate groups completely disappeared. The obtained unsaturated urethane resin [A] is reddish brown,
It was slightly cloudy and thixotropic with a viscosity of about 40 poise. A system containing 100 parts of resin [A], 1.5 parts of #328E from Kayaku Nouri Co., Ltd. as a hardening agent, and 1 part of cobalt naphthenate rapidly generated heat after gelling in 13 minutes, reaching a maximum temperature of 179°C. did. Add 1.5 parts of 328E and 0.2 parts of cobalt naphthenate to 100 parts of resin [A], and leave it to harden overnight.
The physical properties of the casting resin cured after 2 hours at °C are as shown in Table 1, showing excellent heat resistance and good hardness and strength. Table 1 Bending strength 13.9Kg/mm 2Bending modulus of elasticity 490Kg/mm 2Sharpy impact value 2.2Kg・cm/cm 2Heat distortion temperature 187℃ Rotsuwell hardness (M scale) M-120 Manufacture of gel coat Unsaturated urethane resin ( A) 100 copies of Erosil R x −
200 and 0.02 part of Phthalocyanine Blue were roll kneaded to form a gel coat. Creating a test piece Gel coat on a glass plate treated with a mold release agent.
Add 1.5 parts of Parkadox #16 to 100 parts and add 0.6m/
It was coated with a bar coater so that it had a coating thickness of m, and heated at 60℃ for 30 minutes to gel, and then prepared by adding 1.5 parts of Erosil R x -200 and 1 part of Parkadox #16 to 100 parts of resin (A). Impregnate Glass Surf Esmat 30P with resin liquid and apply it next to the gel coat layer.
It was heated at 60°C for 30 minutes to form a gel. The thickness of the intermediate layer was approximately 0.8 mm. Use this as one side, and the other side with a thickness of 1 to 1.5 m/
m FRP board so that the thickness is about 8m/m,
2156 manufactured by Showa Kobunshi Co., Ltd. was used as the isophthalic acid polyester resin, and cast in a system containing 100 parts of this resin, 1.5 parts of Parkadox #16, and 200 parts of Frit manufactured by Nippon Ferro Co., Ltd. as a filler, and cast at 60°C for 2 hours. , heated at 80℃ for 2 hours to a thickness of about 10m/m,
A test piece of 300×300 m/m was obtained. The gel coated surface was brought into close contact with a boiling test container having holes of 100 m/m in diameter through silicone rubber packing, and a continuous boiling test was conducted in boiling water at 98 to 100°C. Example 2 Production of unsaturated urethane resin (B) Production of hydroxyl group-containing prepolymer [b] 2 equipped with a stirrer, reflux condenser, and thermometer
In a three-necked flask, add 260 g of Union Carbide's ERL-4221 as an epoxy resin, α-
Naphthol 280g, triphenylphosphine 2g
was charged, heated to 150 to 160°C, cooled if necessary, and reacted at 160°C for 8 hours. As a result of infrared analysis, it was confirmed that free epoxy groups had disappeared. Next, p-methylstyrene 460 at a temperature of around 120℃
g was added, and a prepolymer (epoxy resin-α naphthol adduct) [b] was obtained in the form of a pale reddish brown liquid. Production of isocyanate adduct [c] Add 440 g of isophorone diisocyanate and 260 g of p-methylstyrene to the total amount of prepolymer [b].
g and heated to 60℃, then added 3g of dibutyltin dilaurate and reacted at 60℃ for 6 hours.
As a result of infrared analysis, it appeared that the free isocyanate groups were reduced by almost half. Isocyanate adduct [c] was obtained in a pale reddish brown liquid state. Production of vinyl ester resin [d] 2 equipped with a stirrer, reflux condenser, and thermometer
ERL as epoxy resin in a three-necked flask
520g of -4221, 344g of methacrylic acid, 0.5g of hydroquinone, and 2.5g of triphenylphosphine were charged and reacted at 120 to 125℃ for 5 hours.The acid value was 7.4, so 740g of p-methylstyrene was added.
In addition, vinyl ester resin [d] was obtained in the form of a reddish brown liquid. Production of unsaturated urethane resin [B] 700 g of vinyl ester [d], 850 g of isocyanate adduct [c], 0.15 g of parabenzoquinone,
Add 2g of dibutyltin dilaurate and heat to 8 at 60℃.
After reacting for a period of time, infrared analysis confirmed that free isocyanate groups disappeared. The obtained unsaturated urethane resin [B] had a light reddish brown color and a viscosity of 39 poise. Hereinafter, a boiling test was conducted using the unsaturated urethane resin [B] in the same manner as in Example 1. Example 3 Production of unsaturated urethane resin [C] Synthesis of isocyanate adduct (e) 2 equipped with a stirrer, reflux condenser, and thermometer
An addition product obtained by adding 1 mole of propylene oxide to bisphenol A in a separable flask (represented by the following formula, abbreviated as BPA-11) 370g of dibutyltin dilaurate, 254g of styrene, 376g of hexamethylene diisocyanate, and 0.1g of parabenzoquinone were charged and reacted in dry air at 60°C for 3 hours, then 3g of dibutyltin dilaurate was added and reacted at 65 to 70°C for 3 hours. As a result of infrared analysis, it was assumed that 57% of the isocyanate groups had reacted. A pale yellow-brown isocyanate (e) was obtained. Production of vinyl ester resin (h) In a separable flask equipped with a stirrer, reflux condenser, thermometer, and gas inlet tube, the Dow Chemical Co., Ltd.
360 g of DEN-431, 172 g of methacrylic acid, and 1.5 g of trimethylbenzylammonium chloride were charged, and the reaction was carried out at 130 to 135° C. with vigorous stirring in an air stream. After 3 hours, the acid value reached 7.1, so the process was stopped, and 468 g of styrene and 0.25 g of hydroquinone were added to obtain vinyl ester resin (h) with a Hazen color number of 300 and a viscosity of 3.1 poise. Production of unsaturated urethane resin [C] 500 g of isocyanate adduct (e), 500 g of vinyl ester resin (h), 200 g of styrene, a stirrer,
The mixture was placed in a two-separable flask equipped with a reflux condenser, a gas inlet tube, and a thermometer, and reacted at 65 to 70°C for 6 hours. As a result of infrared analysis, it was confirmed that free isocyanate groups had disappeared. The obtained unsaturated urethane resin [C] had a Hazen color number of 350 and a viscosity of 11.4 poise. Hereinafter, a boiling test was conducted in the same manner as in Example 1 above. Example 4 Production of unsaturated urethane resin [D] Production of glycidyl methacrylate-methacrylic acid adduct (j) 317 g of glycidyl methacrylate was placed in a two-separable flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a thermometer, and a gas inlet tube. , methacrylic acid 183g,
Trimethylbenzylammonium chloride 4.2
g and 0.05 g of tolquinone were charged, and the reaction was carried out at 120 to 125° C. in an air stream with vigorous stirring.
The acid value reached 2 in 2 hours, so the reaction was stopped, 500 g of styrene was added, and the adduct (j) had a Hazen color number of 200.
Obtained with. Synthesis of isocyanate adduct (k) 2 equipped with a stirrer, reflux condenser, and thermometer
− Hydrogenated bisphenol in a separable flask
A590g, Isophorone diisocyanate 835g, styrene 500
g was charged, reacted in dry air at 60°C for 2 hours, further added 3 g of dibutyltin dilaurate, and reacted at 65-70°C.
The reaction was carried out at ℃ for 2 hours. As a result of infrared analysis, it was assumed that 60% of the isocyanate groups had reacted. A light yellowish brown isocyanate adduct (k) was obtained. Production of unsaturated urethane resin [D] Isocyanate adduct (K) 1928g, styrene
1000g, glycidyl methacrylate-methacrylic acid adduct (j) 1004g, dibutyltin dilaurate 9g
into a 5-separable flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a gas inlet tube, and a thermometer.
After reacting at 70°C for 6 hours, infrared analysis confirmed that free isocyanate groups had disappeared. The obtained unsaturated urethane resin [D] had a Hazen color number of 300 and a viscosity of 18 poise. Below, a boiling test was conducted in the same manner. Comparative Example A polyester resin (4) having the following formulation was produced. Weigh out 240 g (1 mol) of hydrogenated bisphenol A, 125 g (1.2 mol) of neopentyl glycol, and 166 g (1 mol) of isophthalic acid into a reaction vessel.
After esterification at 210℃ in a nitrogen stream to give an acid value of 30.1, 116g (1 mol) of fumaric acid was added, further esterification was carried out under the same conditions, and when the acid value was 34.7, 0.15g of hydroquinone was added, and styrene was added at a temperature of 155℃. 525g
was dissolved in water to obtain polyester resin (4). It had a viscosity of 4.7 poise and a Hazen color number of 350. Hereinafter, a boiling test was conducted in the same manner as in Example 1. The above results are summarized in Table 2.
本発明方法によれば、低コストで、非常に優れ
た耐煮沸性を示す成形品が製造可能となり、浴
槽、洗面化粧台、タイルなどの美感と耐水性を要
求される用途に極めて有用である。
According to the method of the present invention, it is possible to produce molded products that exhibit excellent boiling resistance at low cost, and are extremely useful for applications that require aesthetic appeal and water resistance, such as bathtubs, washstands, and tiles. .
第1図は、本発明方法で得られる注型品の断面
構造を示す図面である。
FIG. 1 is a drawing showing the cross-sectional structure of a cast product obtained by the method of the present invention.
Claims (1)
樹脂を用いて裏打ち成形を行い成形品を得るに際
して、 ゲルコートの次の層に (a) ガラス繊維から成る織布又は不織布に、 (b) ウレタン結合を介して少くとも2個の末端不
飽和基を有する不飽和ウレタン構造を少くとも
2個含有する不飽和ウレタン樹脂を含浸又は塗
着した層を、中間層として設定することを特徴
とする成形品の製造方法。[Scope of Claims] 1. When a mold is coated with a gel coat and a molded product is obtained by lining the mold with a filler-containing resin, the next layer of the gel coat is (a) a woven fabric or non-woven fabric made of glass fiber, (b) A layer impregnated or coated with an unsaturated urethane resin containing at least two unsaturated urethane structures having at least two terminal unsaturated groups via urethane bonds is set as an intermediate layer. Characteristic method for manufacturing molded products.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP62110759A JPS63276511A (en) | 1987-05-08 | 1987-05-08 | Production of molding |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62110759A JPS63276511A (en) | 1987-05-08 | 1987-05-08 | Production of molding |
Publications (2)
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| JPS63276511A JPS63276511A (en) | 1988-11-14 |
| JPH0375010B2 true JPH0375010B2 (en) | 1991-11-28 |
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|---|---|---|---|
| JP62110759A Granted JPS63276511A (en) | 1987-05-08 | 1987-05-08 | Production of molding |
Country Status (1)
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Families Citing this family (2)
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