JPH0455620B2 - - Google Patents

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JPH0455620B2
JPH0455620B2 JP5000186A JP5000186A JPH0455620B2 JP H0455620 B2 JPH0455620 B2 JP H0455620B2 JP 5000186 A JP5000186 A JP 5000186A JP 5000186 A JP5000186 A JP 5000186A JP H0455620 B2 JPH0455620 B2 JP H0455620B2
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JP
Japan
Prior art keywords
curing
foaming
unsaturated polyester
acid
polyester resin
Prior art date
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Expired
Application number
JP5000186A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS62207340A (en
Inventor
Ryoichi Shimoda
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NOZAWA KOMUTEN JUGEN
Original Assignee
NOZAWA KOMUTEN JUGEN
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Publication date
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Priority to JP5000186A priority Critical patent/JPS62207340A/en
Publication of JPS62207340A publication Critical patent/JPS62207340A/en
Publication of JPH0455620B2 publication Critical patent/JPH0455620B2/ja
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  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔産業上の利用分野〕 本発明は不飽和ポリエステル樹脂の発泡体の製
造方法に係わるものであつて、液状の不飽和ポリ
エステル樹脂に発泡剤として炭酸水素アンモニウ
ム粉末を混合し発泡するに際し、硬化剤として有
機パーオキサイドと硬化促進剤を含有せしめ、水
の不存在下で、加熱下に発泡と共に硬化せしめる
不飽和ポリエステル樹脂の発泡方法に関するもの
である。 〔従来技術〕 従来、不飽和ポリエステル樹脂は安価であり、
強度を有し、また耐熱性等が優れているというこ
とで家具、浴槽、船舶、構造材料などに使用され
ている。 これらのすぐれた性質を生かし、更に発泡する
ことにより、軽量、断熱、感触、及び加工性のよ
さを併せ持つ事によりその用途は飛躍的に拡大さ
れる。 にもかかわらず、工業的に余り普及されていな
いのは、不飽和ポリエステル樹脂は硬化挙動が他
の樹脂に比べ非常に異なり、それ故発泡させるこ
とは非常に困難であるためである。 即ち、不飽和ポリエステル樹脂組成物は、通
常、液状で流動性のものであるが、重合反応の進
行に伴ない、その粘度が短時間に急激に増大して
ゲル化するので、発泡に適した粘度を有する時間
が極めて短かく、発泡剤を使用しても発泡剤の分
解をこの時期に対応することが極めて困難なため
である。 このような困難性があるが、発泡体あるいは軽
量体への要望は強く、発泡体を作る種々の方法が
知られている。これらは何れも不飽和ポリエステ
ル樹脂が液状を呈しているとき、この中に発泡剤
を含ませ、発泡した状態で重合を行なわせて硬化
させることを原理としている。 その方法の1つは、発泡剤として空気その他の
ガスを用い、これを常圧または加圧の下に液状物
に含ませておき、そのガスによつて気泡を生じさ
せる方法である。 しかし、この方法によつては気泡を安定化する
ことが困難であり、また生成する気泡は一般に粗
大で微細な気泡を生成させることが困難である。 第2の方法として、2種の化合物の反応によつ
てガスを発生する化合物を発泡剤として用い、樹
脂の硬化の過程において適当な粘度を示すに至つ
たとき、それら発泡剤からのガスによつて発泡さ
せようとするものである。この反応タイプの発泡
剤として、例えばイソシアネートと水を反応せし
める方法がある。また、不飽和ポリエステル樹脂
中に発泡剤として炭酸塩と酸と水との三者混合物
を同時に加え、これによつて発泡させる方法も公
知である。更に、炭酸水素ナトリウムと酢酸とを
実質的に無水の状態で混合しておいて、あとでこ
れに少量の水を加え、発泡させて樹脂の硬化と発
泡剤の作用時期を調節する方法も提案されてい
る。 しかし、これら発泡剤は、酸あるいは水を混合
した時点からガスが発生し、低温時に発泡が行わ
れる。従つて、発泡した状態で硬化させるには硬
化を低温時に合致させ調節しなければならない。
このため樹脂の硬化時間が長くかかり、且つ気泡
も粗大となり工業的に実施する場合、作業能率が
悪く、コスト高になるという欠点があつた。 第3の方法には、加熱により分解してガスを発
生する化合物や、加熱により気化し易い液体を発
泡剤に用いる方法がある。この加熱タイプの発泡
剤には、例えばトルエンスルホニルヒドラジトな
どを用いる方法、また炭酸エステル無水物の分解
時に発生する炭酸ガスを利用する方法も提案され
ている。更に、膨張可能なマイクロカプセルを添
加し、加熱することによつてマイクロバルーンに
膨張させると同時に樹脂を硬化させる方法も知ら
れている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし乍ら、従来の第3の方法は特殊な発泡剤
を使用し、工業的にはコスト高になるという欠点
があり、発泡体の製造方法にはなお多くの問題点
があり、工業的には困難な状況にある。 本発明者は、かかる事情に鑑み、安価に入手で
き経済的に有利な化合物で、発生ガス量が多く、
一般に、前記第2の方法に酸及び水と共に反応さ
せガス発生に使用している炭酸水素アンモニウム
に着目した。そして、これが不飽和ポリエステル
樹脂の発泡に際し、適応する硬化剤及び硬化促進
剤としてその含有量等の緒条件について鋭意研究
の結果、不飽和ポリエステル樹脂に炭酸水素アン
モニウム粉末を混合し発泡する際、硬化剤として
有機パーオキサイドと硬化促進剤を含有せしめ、
水の不存在下で、加熱下、発泡と共に硬化させる
ことによつて、従来の方法から全く予期し得な
い、工業的に経済性があり、容易に均一微細な気
泡を有する発泡体が得られる発泡方法を見出だし
たものである。 安価に入手できる炭酸水素アンモニウムは酸及
び水によつて分解し、ガスを発生し、また、それ
自体を加熱することによつてガスを発生するもの
である。 本発明はこの性質を利用し、この性質に適応す
る工業的に有利に実施可能な発泡方法において、
樹脂を発泡させるには、樹脂がガスを逃がすこと
なくガスを包蔵しておき、且つガス圧によつて膨
れる程度の柔かさを持つことが必要である。云い
かえると、樹脂の粘度が発泡するに適した範囲内
にならなければならない。そしてこの範囲内にあ
るとき早急に硬化させることが必要で、工業的に
能率よく実施出来る。 従つて、低温時にガスが発生する、前記第2の
方法は、この低温時に硬化を合致させるため、硬
化剤に硬化促進剤を併用させ硬化を促進してい
る。また、加熱によつてガスを発生する第3の方
法は加熱による硬化作用があることから硬化剤の
み添加している。 一般的に加熱硬化させる場合は硬化剤のみを使
用し、促進剤を使用するのは常温硬化に限られて
いる。しかし微細で良好なる発泡体を得るために
は発泡剤の分解発泡と樹脂のゲル化及び硬化との
タイミングが重要なポイントであるが、研究の結
果硬化剤のみではタイミングが取れなかつたり良
好な発泡体が得られなかつたが、促進剤を併用す
ることによりその量の調整などにより自由にタイ
ミングを計ることができることを見出したもので
ある。 即ち、本発明は、加熱下において、炭酸水素ア
ンモニウムの性質に適応する硬化剤及び硬化促進
剤を併用し、しかもこれを水の不存在下で発泡さ
せると共に硬化させる発泡方法を提供するにあ
る。 本発明は工業的に実施する場合、極めて成形時
間が短縮でき、安価に提供でき、且つ均一微細な
気泡を有する発泡体が得られる不飽和ポリエステ
ル樹脂の発泡方法を提供することを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 この目的を達成するための本発明の構成は、液
状の不飽和ポリエステル樹脂に発泡剤として炭酸
水素アンモニウム粉末を混合し、硬化剤として有
機パーオキサイドと硬化促進剤を要すれば充填剤
をも含有せしめ、水の不存在下で、且つ加熱下に
発泡と共に硬化せしめることをその要旨とするも
のである。 本発明に使用する不飽和ポリエステル樹脂と
は、マレイン酸、フマール酸のような不飽和脂肪
族二塩基性酸もしくはその酸無水物、低級アルキ
ルエステルの如きエステル形成性誘導体またはこ
れらとフタル酸やアジビン酸のような不飽和多塩
基性酸もしくはその酸無水物、低級アルキルエス
テルの如きエステル形成性誘導体とポリプロピレ
ングリコール、ジエチレングリコールの如き多価
アルコールとを重縮せしめて得られた不飽和ポリ
エステルを、不飽和ポリエステルと共重合可能な
不飽和結合(例えば、ビニル基、アリル基等)を
有する共重合性単量体(例えば、スチレン、ジア
リルフタレート等)に溶解して得られる液状の不
飽和ポリエステル樹脂をいう。 前記、不飽和脂肪族二塩基性酸及びそのエステ
ル形成性誘導体の具体例としては、マレイン酸、
フタール酸、シトラコン酸、イタコン酸、無水マ
レイン酸、無水イタコン酸等を挙げることができ
る。 また、前記不飽和多塩基性酸及びそのエステル
形成性誘導体の具体例としては、フタル酸、イソ
フタル酸、テレフタル酸、テトラクロロフタル
酸、ヘキサヒドロフタル酸、エンドメチレンテト
ラヒドロフタル酸、テトラヒドロフタル酸、テト
ラブロモフタル酸、ヘツト酸、こはく酸、アジビ
ン酸、アゼライン酸、セバシン酸、トリメリツト
酸、無水フタル酸、テトラクロロ無水フタル酸、
テトラブロモ無水フタル酸、エンドメチレンテト
ラヒドロ酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサ
ヒドロ無水フタル酸、無水こはく酸、無水トリメ
リツト酸等が挙げることができる。 更に、前記多価アルコールの具体例としては、
エチレングリコール、プロピレングリコール、ブ
タンジオール1,4、ブタンジオール−1,3、
ブタンジオール2,3、ジエチレングリコール、
ジプロピレングリコール、トリエチレングリコー
ル、ペンタンジオール1,5、ヘキサンジオール
1,6、ネオペンチルグリコール、2,2,4−
トリメチルペンタンジオール1,3、水素化ビス
フエノールA、2,2−ジ(4−ヒドロキシプロ
ボキシフエニル)プロパン、ペンタエリスリトー
ルジアリルエーテル、トリメチレングリコール、
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール等を挙げ
ることができる。 前記共重合性単量体の具体例としては、スチレ
ン、ビニルトルエン、クロロスチレン、2−メチ
ルスチレン、ジビニルベンゼン、メタクリル酸メ
チル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、酢
酸ビニル、ジアリルフタレート、トリアリルシア
ヌレート、ジアリルベンゼンホスホネート、N−
ビニルピロリドン、マレイミド、アクリロニトリ
ル等を挙げることができる。 上記共重合体の使用量は、不飽和ポリエステル
と共重合性単量体との合計量に対して10〜70重量
%が好ましい。その使用量が10重量%未満と少な
いと、不飽和ポリエステル樹脂の粘度が高くな
り、発泡成形が困難となり、また得られた発泡体
の機械特性が低下するので好ましくない。一方、
70重量%越えて多くなると、得られた発泡体の耐
化学薬品性や耐熱特性が低下するので好ましくな
い。 本発明で発泡剤として使用する炭酸水素アンモ
ニウム粉末は、分子式がNH4HCO3=79.06で示
され、別名が重炭酸アンモニウムといわれるもの
で、これは例え、アンモニア水に二酸化炭素を冷
却しながら十分に作用させ、二酸化炭素の加圧下
に放置すると結晶が析出する。これを水に溶かし
てエタノールで再結晶し、精製することによつて
得られたものである。 本発明では微粉化された粉末が使用され、好ま
しくは粒径が30μ以下である。30μを越えて粗大
となると、均一微細な気泡が得がたく、好ましい
発泡体が得られないからである。 この炭酸水素アンモニウム粉末の使用量は、所
望する発泡体の発泡倍率によつて任意に選択でき
るが、不飽和ポリエステル樹脂100重量部に対し、
0.1〜20重量部、好ましくは0.2〜10重量部が使用
される。これが0.1重量部未満と少ないと発泡性
が好ましくなく、20重量部をこえて多くなると、
発生ガスが多く過ぎ樹脂粘度とのバランスがとり
難く、発泡体に割れが生ずる恐れがあり、また経
済性の点でも好ましくない。 本発明は前記不飽和ポリエステル樹脂と炭酸水
素アンモニウム粉末を水の不存在下で、且つ加熱
下に発泡させ硬化せしめる。 この混合物の重合硬化に際し、使用される硬化
剤は有機パーオキサイドか使用される。これには
例えば、ケトンパーオキサイド系(例えば、メチ
ルエチルケトン)、ハイドロパーオキサイド系
(例えば、クメンハイドロパーオキサイド)、ジア
シルパーオキサイド系(例えば、ベンゾイルパー
オキサイド)、パーオキシカーボネート系(例え
ば、ジイソプロピルパーオキシカーボネート)、
パーオキシエステル系(例えば、ヒーブチルパー
オキシアセテート)等の有機過酸化物を及びそれ
らを組み合わせて用いることができる。 そして上記硬化剤に併用する硬化促進剤は、例
えば、ナフテンサンコバルト、オクトエサンコバ
ルト、ナフテンサンマガン、ナフテンサン銅、ナ
フテンサン亜鉛、ラウリルメルカプタン、ジメチ
ルアニリン、トリエタノールアミン、ジエチレン
トリアミン、ピリジン、ビベリジン等を及びそれ
らを組み合わせて用いることができる。 前記硬化剤と硬化促進剤を併用することは、炭
酸水素アンモニウム粉末を加熱分解させ、ガスが
十分に発生し、発泡したとき、これに合致させ早
急に重合を開始させ、硬化を進行せしめるにあ
る。この好適な含有量の条件は、不飽和ポリエス
テル樹脂100重量部に対し、前記硬化剤は0.5〜
2.0重量部、前記硬化促進剤は0.01〜0.5重量部が
使用される。 この硬化剤が0.5重量部未満と少ないと、炭酸
水素アンモニウム粉末からのガスによる好適な発
泡時に硬化が開始されず、一方、2.0重量部を越
えて多くなると、十分にガス化し発泡しない時に
硬化が開始されるので、発泡と硬化とを合致させ
ることができないので好ましくない。 これに併用する硬化促進剤は0.01重量部未満と
少ないと、硬化が開始してから完結するまで長い
時間を要し、一方、0.5重量部を越えて多くなる
と、硬化速度が早く過ぎ、均一微細な気泡の発泡
体が得難いので好ましくない。 本発明では好ましくは硬化剤としてメチルエチ
ルケトンパーオキサイドが使用でき、これに併用
する硬化促進剤としてはナフテンサンコバルトが
好適で炭酸水素アンモニウムと組み合せて使用し
た場合、成形作業性がよく、且つ均一微細な気泡
の発泡が得られるのでよい。 本発明では、炭酸水素アンモニウム粉末の加熱
分解を調節する化合物として、無水の有機酸を添
加することも可能である。これには例えば、酢
酸、アクリル酸等が使用できる。 また、要すれば充填材、例えば、繊維質補強
材、あるいは整泡剤、離型剤、着色剤等を必要に
応じ使用することもできる。 前記炭酸水素アンモニウム粉末、硬化剤、硬化
促進剤の三成分は、液状の不飽和ポリエステル樹
脂に対して同時に添加してもよく、また予め一成
分のみ不飽和ポリエステル樹脂に添加混合してお
き、その後に別途混合した他の二成分を上記混合
物に添加混合することも、またその逆の場合も可
能である。 以上のように、不飽和ポリエステル樹脂に三成
分が添加された水不存在の混合物は、加熱温度が
40〜150℃、好ましくは70〜90℃の加熱下で発泡
と共に硬化させる。 〔発明の作用〕 本発明の発泡方法は、水の不存在下で炭酸水素
アンモニウム粉末を加熱分解させガス化して、加
熱によつて不飽和ポリエステル樹脂の粘度が、発
泡に適した時期にガスを包蔵させ、発泡と共に硬
化させるもので、従来、一般に酸及び水と反応さ
せて発生したガスで発泡させる、前記第2の方法
とは異なり、不飽和ポリエステル樹脂の硬化作用
の高い時期に発泡条件を合致させることができ
る。 そして、水の不存在下で、適量の硬化剤及び硬
化促進剤が不飽和ポリエステル樹脂の硬化開始時
期を巧に調節する作用をするものと推定され、均
一微細な気泡の発泡体が得られるものと推定され
る。 〔発明の効果〕 本発明によれば不飽和ポリエステル樹脂に炭酸
水素アンモニウム粉末と硬化剤と硬化促進剤を混
合して、水の不存在下で加熱することによつて、
発泡と共に硬化する時間を著しく短縮でき、均一
微細な気泡の発泡体が得られる。後記する比較例
に示すように、炭酸水素アンモニウム粉末を使用
し、水の不存在下で硬化剤のみ加熱しても硬化促
進剤が使用されなければ、均一微細な気泡の発泡
体が得難い。 従つて、本発明は安価な発泡剤を使用し、効率
よく発泡する方法なので、工業的に実施する場
合、極めてコスト低減を図ることができる。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれ
に限定されるものでない。 なお、部数は重量部を示す。 実施例1〜10及び比較例1〜4 液状の不飽和ポリエステル樹脂(スチレン40%
含有)100部に対し、第1表に示す所定量の粒径
10μ以下の炭酸水素アンモニウム粉末と所定量の
硬化剤、所定量の硬化促進剤とシリコン油0.5部
を混合し、同一量のガラス繊維が充填された150
×150×10m/mの型枠に流し込んだ。これを第
1表に示す加熱温度で加熱し乍ら発泡させ硬化せ
しめた。この加熱開始から硬化完了迄の硬化時間
と、得られた発泡体の比重及び発泡体の外観状態
を第1表に併記する。 なお、発泡体の外観(均一性、微細性)は◎…
優、〇…良、△…可、×…不可で示し評価した。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a method for producing a foam made of unsaturated polyester resin, in which ammonium hydrogen carbonate powder is mixed as a foaming agent into liquid unsaturated polyester resin and foamed. The present invention relates to a method for foaming an unsaturated polyester resin containing an organic peroxide and a curing accelerator, and foaming and curing the resin under heating in the absence of water. [Prior art] Conventionally, unsaturated polyester resins are inexpensive;
Due to its strength and excellent heat resistance, it is used in furniture, bathtubs, ships, structural materials, etc. By taking advantage of these excellent properties and further foaming, it has light weight, heat insulation, good feel, and good workability, and its uses can be dramatically expanded. However, the reason why unsaturated polyester resins are not widely used in industry is that their curing behavior is very different from that of other resins, and therefore it is very difficult to foam them. That is, unsaturated polyester resin compositions are normally liquid and fluid, but as the polymerization reaction progresses, their viscosity rapidly increases and gels. This is because the time for the foam to maintain its viscosity is extremely short, and even if a foaming agent is used, it is extremely difficult to decompose the foaming agent during this period. Despite these difficulties, there is a strong demand for foams or lightweight bodies, and various methods for making foams are known. All of these are based on the principle that when the unsaturated polyester resin is in a liquid state, a foaming agent is included in the unsaturated polyester resin, and the foamed state is polymerized and cured. One of the methods is to use air or other gas as a blowing agent, to include it in a liquid material under normal pressure or pressurization, and to generate bubbles with the gas. However, it is difficult to stabilize the bubbles using this method, and the bubbles that are generated are generally coarse and it is difficult to generate fine bubbles. The second method is to use a compound that generates gas through the reaction of two compounds as a blowing agent, and when the resin reaches an appropriate viscosity during the curing process, the gas from the blowing agent is used. The purpose is to foam the foam. As a blowing agent of this reaction type, for example, there is a method in which isocyanate and water are reacted. Furthermore, a method is also known in which a ternary mixture of carbonate, acid, and water is simultaneously added as a blowing agent to an unsaturated polyester resin, thereby causing foaming. Furthermore, we proposed a method in which sodium bicarbonate and acetic acid are mixed in a substantially anhydrous state, and a small amount of water is added later to cause foaming, thereby controlling the hardening of the resin and the timing of action of the foaming agent. has been done. However, these foaming agents generate gas from the time they are mixed with acid or water, and foaming occurs at low temperatures. Therefore, in order to cure in a foamed state, the curing must be adjusted to match the low temperature.
For this reason, it takes a long time for the resin to harden, and the bubbles become coarse, resulting in poor working efficiency and high costs when used industrially. A third method includes a method in which a compound that decomposes when heated to generate gas or a liquid that easily vaporizes when heated is used as a blowing agent. As the heating type blowing agent, a method using, for example, toluenesulfonyl hydrazide, and a method using carbon dioxide gas generated during decomposition of carbonate ester anhydride have also been proposed. Furthermore, a method is also known in which expandable microcapsules are added and heated to expand into microballoons and simultaneously harden the resin. [Problems to be solved by the invention] However, the conventional third method uses a special blowing agent and has the disadvantage of being expensive industrially. There are many problems and the situation is industrially difficult. In view of the above circumstances, the present inventors have developed a compound that is inexpensively available, economically advantageous, and generates a large amount of gas.
Generally, we focused on ammonium hydrogen carbonate, which is used in the second method to generate gas by reacting it with acid and water. As a result of extensive research into the conditions such as the content of curing agents and curing accelerators that can be used when foaming unsaturated polyester resins, we found that when ammonium hydrogen carbonate powder is mixed with unsaturated polyester resins and foamed, curing Contains organic peroxide and curing accelerator as agents,
By foaming and curing under heating in the absence of water, it is possible to easily obtain a foam having uniform, fine cells that is industrially economical and completely unexpected from conventional methods. This is the discovery of a foaming method. Ammonium bicarbonate, which is available at low cost, is decomposed by acid and water to generate gas, and also generates gas by heating itself. The present invention takes advantage of this property and provides an industrially advantageous foaming method adapted to this property.
In order to foam a resin, it is necessary for the resin to contain gas without letting it escape, and to be soft enough to expand under gas pressure. In other words, the viscosity of the resin must be within a range suitable for foaming. When it is within this range, it is necessary to cure it quickly, and it can be carried out industrially and efficiently. Therefore, in the second method, in which gas is generated at low temperatures, a curing accelerator is used in combination with the curing agent to accelerate curing in order to match the curing at this low temperature. Further, in the third method in which gas is generated by heating, only a curing agent is added because heating has a curing effect. Generally, only a curing agent is used for heat curing, and the use of an accelerator is limited to room temperature curing. However, in order to obtain a fine and good foam, the timing of the decomposition and foaming of the blowing agent and the gelation and curing of the resin is an important point, but research has shown that the timing cannot be achieved with the curing agent alone, or that good foaming occurs. However, it was discovered that by using an accelerator in combination, the timing can be adjusted freely by adjusting the amount. That is, the present invention provides a foaming method in which a curing agent and a curing accelerator that are compatible with the properties of ammonium hydrogen carbonate are used in combination under heating, and the ammonium hydrogen carbonate is foamed and cured in the absence of water. An object of the present invention is to provide a method for foaming an unsaturated polyester resin that, when carried out industrially, can significantly shorten the molding time, can be provided at low cost, and can yield a foam having uniform and fine cells. [Means for Solving the Problem] The structure of the present invention to achieve this object is to mix ammonium bicarbonate powder as a blowing agent with a liquid unsaturated polyester resin, and mix organic peroxide as a hardening agent and hardening accelerator. The gist of this method is to contain a filler if necessary, and to foam and harden it in the absence of water and under heat. The unsaturated polyester resin used in the present invention refers to unsaturated aliphatic dibasic acids such as maleic acid and fumaric acid or their acid anhydrides, ester-forming derivatives such as lower alkyl esters, or their combination with phthalic acid or adivin. An unsaturated polyester obtained by polycondensing an unsaturated polybasic acid such as an acid or an ester-forming derivative such as its acid anhydride or lower alkyl ester with a polyhydric alcohol such as polypropylene glycol or diethylene glycol, Liquid unsaturated polyester resin obtained by dissolving it in a copolymerizable monomer (e.g., styrene, diallyl phthalate, etc.) having an unsaturated bond (e.g., vinyl group, allyl group, etc.) that can be copolymerized with saturated polyester. say. Specific examples of the unsaturated aliphatic dibasic acids and their ester-forming derivatives include maleic acid,
Examples include phthalic acid, citraconic acid, itaconic acid, maleic anhydride, itaconic anhydride, and the like. Further, specific examples of the unsaturated polybasic acid and its ester-forming derivatives include phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, tetrachlorophthalic acid, hexahydrophthalic acid, endomethylenetetrahydrophthalic acid, tetrahydrophthalic acid, Tetrabromophthalic acid, hettic acid, succinic acid, adivic acid, azelaic acid, sebacic acid, trimellitic acid, phthalic anhydride, tetrachlorophthalic anhydride,
Examples include tetrabromophthalic anhydride, endomethylenetetrahydroic acid, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, succinic anhydride, and trimellitic anhydride. Furthermore, specific examples of the polyhydric alcohol include:
Ethylene glycol, propylene glycol, butanediol-1,4, butanediol-1,3,
butanediol 2,3, diethylene glycol,
Dipropylene glycol, triethylene glycol, pentanediol 1,5, hexanediol 1,6, neopentyl glycol, 2,2,4-
Trimethylpentanediol 1,3, hydrogenated bisphenol A, 2,2-di(4-hydroxyproboxyphenyl)propane, pentaerythritol diallyl ether, trimethylene glycol,
Examples include 2-ethyl-1,3-hexanediol. Specific examples of the copolymerizable monomer include styrene, vinyltoluene, chlorostyrene, 2-methylstyrene, divinylbenzene, methyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, vinyl acetate, diallyl phthalate, and triallyl sia. nurate, diallylbenzene phosphonate, N-
Examples include vinylpyrrolidone, maleimide, acrylonitrile, and the like. The amount of the copolymer used is preferably 10 to 70% by weight based on the total amount of the unsaturated polyester and the copolymerizable monomer. If the amount used is as small as less than 10% by weight, the viscosity of the unsaturated polyester resin becomes high, making foam molding difficult and the mechanical properties of the resulting foam deteriorated, which is not preferable. on the other hand,
If the amount exceeds 70% by weight, it is not preferable because the chemical resistance and heat resistance of the obtained foam will deteriorate. The ammonium bicarbonate powder used as a blowing agent in the present invention has a molecular formula of NH 4 HCO 3 = 79.06, and is also known as ammonium bicarbonate. When exposed to carbon dioxide under pressure, crystals precipitate. It was obtained by dissolving this in water, recrystallizing it with ethanol, and purifying it. In the present invention, a finely divided powder is used, preferably having a particle size of 30 microns or less. This is because if the diameter exceeds 30μ, it is difficult to obtain uniform, fine cells, and a preferable foam cannot be obtained. The amount of ammonium hydrogen carbonate powder to be used can be arbitrarily selected depending on the desired expansion ratio of the foam, but it is
0.1 to 20 parts by weight are used, preferably 0.2 to 10 parts by weight. If the amount is less than 0.1 parts by weight, the foamability is unfavorable, and if it exceeds 20 parts by weight,
Too much gas is generated, making it difficult to balance the viscosity of the resin, which may cause cracks in the foam, and is also unfavorable from an economic point of view. In the present invention, the unsaturated polyester resin and ammonium hydrogen carbonate powder are foamed and cured under heat in the absence of water. When polymerizing and curing this mixture, the curing agent used is an organic peroxide. These include, for example, ketone peroxide systems (e.g. methyl ethyl ketone), hydroperoxide systems (e.g. cumene hydroperoxide), diacyl peroxide systems (e.g. benzoyl peroxide), peroxycarbonate systems (e.g. diisopropyl peroxide), etc. carbonate),
Organic peroxides such as peroxyesters (eg, hebutyl peroxyacetate) and combinations thereof can be used. The curing accelerator used in combination with the above curing agent includes, for example, naphthenic cobalt, octoethane cobalt, naphthenic magan, naphthenic copper, naphthenic zinc, lauryl mercaptan, dimethylaniline, triethanolamine, diethylenetriamine, pyridine, viveridine, etc. and they can be used in combination. The purpose of using the curing agent and curing accelerator in combination is to thermally decompose the ammonium hydrogen carbonate powder, and when sufficient gas is generated and foams, it is matched with this to quickly start polymerization and progress curing. . This suitable content condition is such that the curing agent is 0.5 to 100 parts by weight of the unsaturated polyester resin.
2.0 parts by weight, and the curing accelerator is used in an amount of 0.01 to 0.5 parts by weight. If the amount of this hardening agent is less than 0.5 parts by weight, curing will not start during the appropriate foaming process with the gas from the ammonium bicarbonate powder, while if it is more than 2.0 parts by weight, curing will not occur when gasification is sufficient and foaming does not occur. This is not preferable because foaming and curing cannot be matched. If the amount of curing accelerator used in combination is small (less than 0.01 part by weight), it will take a long time from the start of curing to completion; on the other hand, if the amount exceeds 0.5 part by weight, the curing speed will be too fast, resulting in uniform fine particles. This is not preferred because it is difficult to obtain a foamed product with fine cells. In the present invention, methyl ethyl ketone peroxide can be preferably used as a curing agent, and naphthenic cobalt is suitable as a curing accelerator to be used in combination with it. When used in combination with ammonium hydrogen carbonate, it has good molding workability and a uniform and fine shape. This is good because foaming of bubbles can be obtained. In the present invention, it is also possible to add an anhydrous organic acid as a compound that controls the thermal decomposition of ammonium bicarbonate powder. For example, acetic acid, acrylic acid, etc. can be used. Further, if necessary, fillers such as fibrous reinforcing materials, foam stabilizers, mold release agents, colorants, etc. can also be used as necessary. The three components, the ammonium bicarbonate powder, the curing agent, and the curing accelerator, may be added to the liquid unsaturated polyester resin at the same time, or only one component may be added to the unsaturated polyester resin in advance and then mixed. It is also possible to add and mix other two components separately mixed into the above mixture, or vice versa. As mentioned above, a mixture of three components added to an unsaturated polyester resin in the absence of water has a heating temperature of
It is foamed and cured under heating at 40 to 150°C, preferably 70 to 90°C. [Function of the Invention] The foaming method of the present invention involves thermally decomposing and gasifying ammonium hydrogen carbonate powder in the absence of water, and heating causes the viscosity of the unsaturated polyester resin to change to release gas at a time suitable for foaming. Unlike the second method, in which foaming is performed using gas generated by reaction with acid and water, the foaming conditions are set at a time when the curing effect of the unsaturated polyester resin is high. Can be matched. It is presumed that in the absence of water, an appropriate amount of curing agent and curing accelerator act to skillfully adjust the curing start time of the unsaturated polyester resin, resulting in a foam with uniform and fine cells. It is estimated to be. [Effects of the Invention] According to the present invention, by mixing ammonium bicarbonate powder, a curing agent, and a curing accelerator with an unsaturated polyester resin and heating the mixture in the absence of water,
The foaming and curing time can be significantly shortened, and a foam with uniform, fine cells can be obtained. As shown in the comparative example described later, even if ammonium hydrogen carbonate powder is used and only the curing agent is heated in the absence of water, it is difficult to obtain a foam with uniform fine cells unless a curing accelerator is used. Therefore, since the present invention is a method of efficiently foaming using an inexpensive foaming agent, it is possible to significantly reduce costs when implemented industrially. [Example] Examples of the present invention will be shown below, but the present invention is not limited thereto. Note that the number of parts indicates parts by weight. Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 4 Liquid unsaturated polyester resin (styrene 40%
Contains) per 100 parts, the specified amount of particle size shown in Table 1
150 ammonium bicarbonate powder of 10 μ or less, a specified amount of hardening agent, a specified amount of hardening accelerator, and 0.5 part of silicone oil are mixed and filled with the same amount of glass fiber.
It was poured into a formwork of ×150×10m/m. This was heated at the heating temperature shown in Table 1 to foam and harden it. The curing time from the start of heating to the completion of curing, the specific gravity of the obtained foam, and the external appearance of the foam are also listed in Table 1. In addition, the appearance (uniformity, fineness) of the foam is ◎...
The evaluation was shown as excellent, 〇...good, △...fair, and ×...unsatisfactory.

【表】【table】

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 液状の不飽和ポリエステル樹脂に発泡剤とし
て炭酸水素アンモニウム粉末を混合し、硬化剤と
して有機パーオキサイドと硬化促進剤を要すれば
充填剤をも含有せしめ、水の不存在下で、且つ加
熱下に発泡と共に硬化せしめることを特徴とする
不飽和ポリエステル樹脂の発泡方法。 2 有機パーオキサイドがメチルエチルケトンパ
ーオキサイドであることを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の不飽和ポリエステル樹脂の発泡
方法。 3 硬化促進剤がナフテンサンコバルトであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項、第2項記
載の不飽和ポリエステル樹脂の発泡方法。
[Claims] 1. Ammonium hydrogen carbonate powder is mixed as a blowing agent into a liquid unsaturated polyester resin, organic peroxide is used as a hardening agent, and if necessary, a filler is also contained, and there is no water. A method for foaming an unsaturated polyester resin, characterized by foaming and curing under heating. 2. The method for foaming an unsaturated polyester resin according to claim 1, wherein the organic peroxide is methyl ethyl ketone peroxide. 3. The method for foaming an unsaturated polyester resin according to claims 1 and 2, wherein the curing accelerator is naphthenic cobalt.
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