JPS5891719A - 熱硬化性成形用樹脂組成物 - Google Patents

熱硬化性成形用樹脂組成物

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JPS5891719A
JPS5891719A JP57198785A JP19878582A JPS5891719A JP S5891719 A JPS5891719 A JP S5891719A JP 57198785 A JP57198785 A JP 57198785A JP 19878582 A JP19878582 A JP 19878582A JP S5891719 A JPS5891719 A JP S5891719A
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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 製品に関する。
当該技術で知られているようなポリエステル樹脂は、ノ
カルボ/酸または二酸無水物を二価アルコールと反応さ
せることによりつくられるオリコ゛マーのポリエステル
化製品の群を包含する。二酸成分の全部もしくは一部と
してα,βーエチレン性不飽和ジカルボ/酸を用いるこ
とにより与えらる重合性不飽和を有するポリエステル樹
脂は、ビニルモノマーで架橋されるとラミネート、成形
および関連技術に於ける広範な利用をもつ熱硬化樹脂組
成物を生成する。前記熱硬化製品の特別の用途は、自動
車車体部品、?−1・船体および同様の構造要素の加工
に於ける使用を包含する。これら製品は全て化学的性質
おまひ物理的性質の極めて良好なバランスを示す一方、
それらの耐衝撃性お工ひ寸法安定性は改良されることが
望ましい。
一般にパビニルエステル″と称される、末端アクリル基
を含有するオリコゝマー状縮合物の一群は優れた耐衝撃
性をもつ熱硬化製品に変換し得ることが知られている。
上記ビニルエステルはアクリル酸を通常のエポキシ樹脂
と反応させこれによりアクリル酸キャッグしたオリゴマ
ー状ポリエステル化縮合物を与えることにより得られる
。しかしながら、エステル化反応は」二組ビニル酸の重
合を優先的に促進する高められた温度の使用を必要とす
ることから、同様にしてヒドロキシル末端ポリエステル
をキャップすることは実際的ではない。
不飽和,j? IJエステル樹脂から誘導された熱硬化
製品の性質を改良することに関する先行技術の探索の別
の領域は、ポリエステル骨格中へのウレタン残基または
結合の組込みに束中してきた。しかしながら、この技術
の適用は成型組成物に関する領域よりもむ°しろ表面被
覆分野に主として限ら才1ていた。
本発明の目的は、ウレタン残基を介して構造的に結合さ
れているオリゴマー状ポリエステルヲベースとする成形
性反応性アクリル樹脂を提供することである。
本発明に従って、充填剤配合もしくは充填剤無配合の熱
硬化成形構造物を製造するために特に設言1された一群
の熱硬化性樹脂組成物が提供される。
意図する組成物は構造的に、ポリウレタン結合を介して
互いに末端で結合された内部エチレン性不飽和を含有す
る少くとも二つのオリコゝマーポリエステルセグメ/ト
からなる。更に上記組成物の特徴ハ該ポリエステルセグ
メントの夫々がビニル不飽和を含有する官能性末端基を
もっことにある。
上記組成物はそれ自体重合でき熱硬化製品を形成する一
方、本発明の別の重要な局面はかかる組成物をビニルも
しくはポリアリル架橋剤で共重合させて実質的に非溶解
性でかつ不融性の製品のようなものを与えることに向け
られる。
本発明の実施に使用するだめの基本の樹脂構造は、一端
でヒドロキシル基末端であり他端でビニル基末端である
巌状のオリゴマー状ポリエステル骨格の形態である。
いわゆるエステルオールと称されるこれらの生成物は、
上記の型の不飽和を含有するモノカルが/酸の存在下で
(これにより活性水素原子が付加反応を開始させるのに
役立つ)ソカルポ/酸無水物と低級アルキレンオキサイ
ドとの触媒で誘起された付加または縮合を行なうことに
よりつくることができる。本発明で意図される開始剤は
メタクリル酸およびアクリル酸を包含する。
上記開始剤は、該重合性不飽木[1を含有する末端基を
供給するのに役立つ他に、エステルオニルの最終分子情
をも専ら支配する。これに関し、削舞による適用し得る
分子量範囲は200〜g00、更に好ましくは約300
〜S00である。生成オリコ゛マーの理論平均分子iは
、反応体の合菖1重敞を普通の重量ディメツジョンの使
用される開始剤のモル数で割ることにより定められる。
意図するエステルオールを得るためにアルギレ/オキザ
イドの過当な過剰惜を使用することに留意して、夫々の
無水物反応体をほぼ化学量論皺で組合せる。
樹脂化反応についての詳細は米国特許第3 、’73.
2.390号に見い出すことができる。
当該特許の方法は上記ポリエステルの連続的製法に関す
るものであり、パッチ式の方法が好ましいならば該偶−
許中の特にバッチ式操作に関する多数の引用文献を参照
してもよい。
前記エステルオールの誘導に於て、02〜C4アルキレ
ノオキザイドもしくはこれらの混合物のいずれも使用で
きる。しかしながら、ノロビレノオキザイドが好ましい
反応体の代表である。二酸無水物成分として、マレイン
酸を単独であるいはその過半量として使用する。かかる
態様の実施に於て、その他の多種の二塩基酸無水物全無
水マレイン酸と組合せて使用し得る。これら無水物の代
表例は、無水フタル酸、無水コハク酸、無水クロレンド
酸、無水イタコン酸並ひにその置換誘導体を包含する。
上記のとおり、エステルオールの処方に於ける二酸無水
物成分としてマレイン酸を単独で、もしくはその過半量
として使用する。しかしながら、いずれの場合にも、生
成エステルオールのマレイン酸残基はフマル酸残基に実
質的に完全に異性化される。これは、エステルオールが
約3を越える酸価を示さない、好ましくは/を越える酸
価を示さないという条件で、末端アクリル基に悪影響を
及ぼさない温度で異性化触媒の存在下で容易に行なうこ
とができる。通用し得る異性化触媒は多種の第二級モノ
アミンであり、中でもモルホリンが選択できる触媒の代
表である。上記の好ましい条件を観察しながら、マレイ
ン酸残基を60〜g0゜Cの範囲の温度で30分以下で
実質的に完全に異性化し得る。
一般に、架橋剤による共重合の前にエステルオールをポ
リイソノアネートでカンプリノダ′1−ることを行なう
ことが望ましい。しかしながら、この手順の格別の例外
は反応射出成形(RIM1分野に於ける意図される組成
物のN要な用途に見られる。
コレについては更に詳しく後記する。上記カツノリング
反応は該反応体用の好適な有機溶媒中で約llO〜90
Cの温度で行なわれる。同様に、架橋剤、例えばスチレ
ンは、本発明の実施に便用する場合には上記溶媒として
役に立つことが出来る。
ポリイソノアネートとエステルオールとをカンフ0リン
グ反応で組合せて、0゜g〜7.2のNC010H当歇
比、好ましくは夫々同じ基準で約/。
/の比を与える。この目的にね、トルエンジイソシアネ
−1・、メチレン−1% 、 ’%’−ジフエニールノ
イソンアネート、ヘキザメテレンー/、乙−ノイノ/ア
ネート、3−インシアネートメチル−3゜5.5−)リ
メチルシクロヘキンルインシアネート等の如き、多種の
芳香族および脂肪族ポリイソシアネートが好適である。
イソネーt・(lsonate)/4’?L(アッグノ
ヨン社)、すなわち分子当り平均約ユ。コ個のイソシア
ネート基をもつ専売のノイソシアネート型製品が本発明
の目的に特に好ましいポリイソノアネートの代表である
。
前記の目的のための好適な架橋剤は、多種のビニルモノ
マーおよびポリアリルモノマーヲ包含する。代表的1:
モノマーはスチレン、ビニルトルエン、メチルアクリレ
ート、メチルメタクリレート、酢酸ビニル、塩化ビニル
、ジビニルベンゼン、ノアリルフタレート、ジアリルイ
ソフタレート、トリアリルシアヌレート、α−メチルス
チレン、t−ブチルスチレ/、トリアリルイソンアヌレ
ート、エチレングリコールジアクリレート等である。カ
ンフ0リングサレタエステルオール対モノマー架橋剤の
比は、前者99〜2ON量部、架橋剤/〜go重量部の
範囲で広範に変化させ得る。通常の開始剤および促進剤
が共重合反応を行なうのに適用し得る。
前記のとおり、本発明のカップリングしたエステルオー
ル組成物はRIM型操作に従う熱硬化製品の誘導に於け
る使用に特に向いている。この目的には、以下に述べる
一般的な方式でカップリングしたエステルオールを架橋
することにより得られる熱硬化製品を誘導することが好
ましい。
実施に際し、操作は二つの反応性流れの発生を伴なう。
一つの流れに於て、エステルオール組成物な触媒、例え
ば錫塩お工び必要により、また好ましくはアミ/促進剤
と組合せる。他方の流れに於て、ポリイソシアネートを
遊離基触媒の存在下で好適な架橋剤と組合せる。この二
つの流れを混合して瞬間反応性の糸を得、これを直ちに
ボンfで型中に射出する。その際反応の完結は数分以内
に起こる発熱ピークにより示され、直ちに成形した目的
物を型から取り出す。
以下に、実施例を示して本発明を更に詳細に説明する。
尚、部は重量部を示す。
実施例/ 好適な樹脂反応容器に、無水マレイン酸(MAIyqu
部、メタクリル酸(MAA)/ g /部、ヒドロキノ
ン0.55部および水酸化マグネシウム7.60部を仕
込んだ。反応器を0゜λ気圧に減圧し乾燥窒素を吹き込
んで/気圧とした。攪拌しながら、反応器内容物を60
℃に加熱し、直ちにグロビレンオキサイド(PO149
?部を、温度が約720℃で一定に保たれるような速度
で添加した。ゾロピレンオキサイド添加の完結時に、加
熱を上記r晶度で続は約0.5の酸価を侍た。生成物は
水酸基価//2、ガードナー色Sお↓ひフマレートぎ有
量0を示した。
上記反応器内容物にモルホリン70.5部を添加し、攪
拌しながらgoしに加熱し約20分保つた。生成物の分
析により、出発マレエート残査の9部%以上がフマレー
トN基に異性化されていることが判った。
実施例λ この実施例は実施例/のエステルオールのカップリング
操作を示す。
好適な反応容器に実施例/のエステルオール組成物部、
乾燥トルエンコθS部およびトルエンジイソシアネー1
4/、4’部を仕込んだ。攪拌しながら、反応混合物を
60℃に加熱し約4時間保った。この時インシアネート
価はほとんど0に減少した。ついでトルエンを減圧除去
し、室温で濃溶液を残した。
実施例3 この実施例の目的は、主として実施例λのカンプリング
されたエステルオールを用いて本発明を実施して得られ
る多種の熱硬化成形品に関する物理的性質を説明するこ
とである。試験体は通用し得るASTM試験操作で使用
するための通常の方法でつくった。谷々の場合、試験体
の硬化は好適な量の通常の遊離基開始剤の存在下に昇温
下で進行期間(progressive period
s lにわたって行ない、最終硬化温度は約/20Cで
あった。該最高温度での加熱を試験材料が一足のパーコ
ール硬度を示すまで行なった。種々の試験生成物の組成
、標準のASTM試験操作に従って該生成物から得られ
たデーターを共に以下の表/に示す。
表  / /     −−乙9     g、700     
 5.6ユユ   スチレン  llO/’10   
 .2,9θ0      11.3/3   TAC
’     S    /39   3.200   
 5.9011DAP25    157    乙、
300    5.’/3sDAP210/乙/   
 ’1.sOO乙、is乙 DAP  ユS  /99
 2.000  乙、3qTAC−)リアリルシアヌレ
ート    AsTMD−乙11tg5 DAP  −ジアリル0−フタレート    ASTM
 D−43g’ASTM D−’790 引張伸び5 曲げ強度6 曲げモソユラス6×io”パ
ーコール硬膜/、g/     20.300    
   s、lls         3乙0、’/3 
  10,000      Il、’10     
   ’!10.5’/    1g、gθOS、g3
      30/、、2.2    /乙、goo 
     3゜乙3      50o、gi    
i’;t、乙oo      5.q乙       
5.20.3乙    り、000     5.9q
      S’l実施例ダ この実施例は、本発明がRIM技術により成形構造物を
つくるのに履行される方式を示すものである。夫々、9
θ下で少くともλ週間の安定性を示す二つの反応性流れ
を以下の配合に従ってつくった。流れす/のエステルオ
ール成分は実施例/の生成物である。
) ÷ ム    L         2 構; 屈1 ′  Hき   ペ この種の操作にほぼ設創された成形装置中で流れ+73
部と流れす27部との比で二つの流れを室温で組合せる
と、迅速樹脂化反応がすぐ起こり/20Cの発熱ピーク
が3分以内に現われた。
これらの流れは通常の充填剤の存在下でもしくは不存下
で組合せ得る。塩化メチレンの如き発泡剤を冷加して表
面の性質を改良することもできる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 fl)  一端がヒドロキシル基末端であり他端がビニ
    ル基末端である計算分子量、200〜gOθを有jる。 tlJゴマ−状ポリエステルを有機ポリイソシアネート
    でカップリングした物質からなり、上記ポリイソシアネ
    ートとポリエステルが0゜g〜/、2のN COlo 
    )(当量比を与えるようにカップリング反応で組合され
    、該ポリエステルが無水マレイン酸および無水マレイン
    酸と無水フタル酸との混合物からなる群から選ばれたジ
    カルデン酸無水物と低級アルキレ/オキサイドとの開始
    剤としてのメタクリル酸またはアクリル酸の存在下に於
    ける接触的に誘起された付加反応によりつくられ、該ポ
    リエステルのマレエート残基が相当するフマレート残基
    に実質的に完全に異性化されていることを特徴とする、
    熱硬化性樹脂組成物。 (2)  上記ポリイソシアネートとポリエステルとが
    夫々/:/のN COlo H当量比を得るようにカッ
    プリング反応で組合されている特許請求の範囲第(1)
    項記載の熱硬化性樹脂組成物。 (3)ヒ開始剤がメタクリル酸であり、該ポリエステル
    が約300〜50θの計算分子量を有する特許請求の範
    囲第(2)項記載の熱硬化性樹脂組成物。 (4)  該開始剤がアクリル酸であり該ポリエステル
    が約300〜50θの計算分子量を有する%許請求の範
    囲第(2)項記載の熱硬化性樹脂組成物。 (5)  該低級アルキレンオキサイドがポリグロビレ
    ンオキサイドである特許請求の範囲第(3)項または第
    (4)項記載の熱硬化性樹脂組成物。 (6)  ジカルデン酸無水物が無水マレイン酸である
    特許請求の範囲第(5)項記載の熱硬化性樹脂組成物。 (力 該ポリイソシアネートがノイソシアネートである
    特許請求の範囲第(6)項記載の熱硬化性樹脂組成物。 (8)  該ジイノシアネートが芳香族ノイソシアネー
    トである特許請求の範囲第(7)項記載の熱硬化性(a
    (脂組成物。 (9)  該芳香族ジイソシアネートがトルエンソイソ
    シアネートまたはメチレンノンエニルノイソシアネート
    である特許請求の範囲第(カニlJ記載の熱硬化性樹脂
    組成物。 叫 特許請求の範囲第(5)項記載のカップリングされ
    たオリゴマー状ポリエステル99〜20重量部と少くと
    も一つのビニル基または少くとも二つのアリル基を含有
    するモノマー架橋剤/〜gO重量部との接触共反応生成
    物からなる熱硬化樹脂組成物。 θ1) 該モノマー架橋剤がスチレ/である特許請求の
    範囲第(1α項記載の熱硬化樹脂組成物。
JP57198785A 1981-11-12 1982-11-12 熱硬化性成形用樹脂組成物 Granted JPS5891719A (ja)

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