JPS58127725A - ビニルエステル樹脂の製造法 - Google Patents

ビニルエステル樹脂の製造法

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JPS58127725A
JPS58127725A JP911982A JP911982A JPS58127725A JP S58127725 A JPS58127725 A JP S58127725A JP 911982 A JP911982 A JP 911982A JP 911982 A JP911982 A JP 911982A JP S58127725 A JPS58127725 A JP S58127725A
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vinyl ester
ester resin
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acid
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Akira Kageyama
景山 晃
Masao Kikuchi
正雄 菊地
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Hitachi Chemical Co Ltd
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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】 本発明はビニルエステル樹脂の製造法に関するものであ
る。
ビニルエステル樹脂とは分子内に2個以上のエポキシ基
を有するエポキシ化合物と不飽和−塩基酸とを反応させ
て得られる樹脂であり、一般にはエポキシエステル樹脂
とも称されているものである。この樹脂は9通常の不飽
和ポリエステル樹脂に比べて耐薬品性9機械的性質、接
着性、耐熱性などが優れているため耐食性FRP。
電気絶縁材料などをはじめとする広い分野で使用されて
いる。
本発明におけるビニルエステル樹脂とは不飽和−塩基酸
としてジシクロペンタジエントマレイン酸の付加体であ
るジヒドロジシクロベンタジエニルマレエ−1用いたも
のである。この型のビニルエステル樹脂は上述したのと
同様な特長を有し、特公昭45−14798号公報によ
り公知である。しかしながらそζに示されるビニルエス
テル樹脂はカルボキシル基とエポキシ基をほぼ等量とし
て反応させて得られるものであり、残念ながら高温領域
では機械的強度が急激に低下するという欠点があった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
その目的は高温領域での機械的強度を向上させたビニル
エステル樹脂組成物等を提供しうるビニルエステル樹脂
の製造法を提供することにある。
本発明において、不飽和−塩基酸としてジヒドロジシク
ロペンタジェニルマレエートヲ用いる理由は次のとおり
である。本発明においては。
先ずエポキシ化合物と不飽和−塩基酸との反応を行ない
、この反応によって生成する二級の水酸基にエステル化
反応により一塩基酸が結合される。このエステル化反応
を円滑に進めるには150℃以上の温度で縮合水を除去
しながら反応させる必要があるが、不飽和−塩基酸成分
として一般的に使用されるアクリル酸又はメタクリル酸
の場合には、二重結合が熱重合じやすいため反応中にゲ
ル化を起こす。ゲル化防止のため反応温度を下げるとエ
ステル化反応が十分に進まず酸成分が多量に系内に残り
特性低下を招き、またハイドロキノンのような重合防止
剤を大量に使用すれば高温下でのエステル化は可能とな
るが9反応後に重合禁止剤を除去する工程が必要となる
ため、工業的には極めて不利である。
本発明者らは種々検討した結果9分子内に2個以上のエ
ポキシ基を有するエポキシ化合物とジヒドロジシクロペ
ンタジェニルマレエートとをカルボキシル基/エポキシ
基の比率を1.2〜2.0の範囲内として反応させて得
られるビニルエステル樹脂を重合性単量体に溶解すれば
、所期の目的を満足できるビニルエステル樹脂カ得られ
ることを見出し本発明に到った。
本発明は9分子内に2個以上のエポキシ基を有するエポ
キシ化合物とジヒドロジシクロペンタシエニルマレエー
トトヲカルポキシル基/エポキシ基の比率を1.2〜2
.0の範囲内として反応させるビニルエステル樹脂の製
造法に関する。
本発明において用いられる分子内に2個以上のエポキシ
基を有するエポキシ化合物としては。
ビスフェノールA、ビスフェノールF等とエピハロヒド
リンとから得られるビスフェノール型エポキシ樹脂、フ
タル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸
、アジピン酸、セパチン酸、ドデカンニ酸等のポリカル
ボン酸のグリシジルエステル、エチレングリコール、ジ
エチレングリコール、ポリエチレングリコール。
グロピレングリコール、ジグロピレングリコール、ポリ
プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,
4−ブタンジオール、1.6−ヘキサンジオール、ネオ
ペンチルグリコール等の多価アルコールのグリシジルエ
ーテルなどを挙げることができる。これらのエポキシ化
合物の分子量は174〜1100であることが好ましい
分子量174はエチレングリコールのジグ1)シジルエ
ーテルに相当し、それ以下の分子量のエポキシ化合物は
実用上存在しない。また9分子量が1100を越えると
得られるビニルエステル樹1旨の架橋反応点が少なくな
るため強度が低下し、更に粘度が高くなるため好ましく
ない。
5− なお、ここでいう分子量はエポキシ当量と平均エポキシ
基数との積で表わされる値を指すものとする。
本発明において用いられるジヒドロジシクロ願昭53−
156998号、特願昭53−157171号、特願昭
56−5766号、特願昭52−158240号、米国
特許第4264754へr 号明細書に示されている。
ハ ジヒドロジシクロペンタジェニルマレエートは例えばヒ
ドロキシル化ジシクロペンタジェンと無水マレイン酸と
の開環エステル化反応によって得ることができる。
上記のエポキシ化合物及びジヒドロジシクロペンタジェ
ニルマレニートラ反応させる際のカルボキシル基/エポ
キシ基の比率は1.2〜2,0の範囲内に限定される。
この比率が1.2より小さいと得られるビニルエステル
樹脂の熱時の強6一 度が低くなるため不適当である。この原因は生bXスル
ビニルエステル樹脂の分子量が比較的太きいため学位ポ
量中に台筐れる架橋点の数即ち架橋点密度が低くなるた
めと推定される。一方。
該比率が2.0を越えるとカルボキシル基が化学蒙論的
に過剰となり9反応し得ないジヒドロジシクロペンタジ
エニルマレエートカ系内ニ残存するため不適当である。
次に反応条件について説明する。マレイン酸又は無水マ
レイン酸を不飽和酸に用いる不飽和ポリエステル樹脂に
おいてフマル化本が低いと得られる硬化物の性能が劣る
ことはよく知られている。一方1本発明で用いる不飽和
−塩基酸は不飽和−塩基酸を得る際の反応の容易さ、収
率及びビニルエステル化反応時のゲル化防止などの点テ
シヒドロジシクロペンタジエニルマレエートに限定され
る。このため、エポキシ化合物トノビニルエステル化反
応の際に反応完結までに170〜230℃の温度範囲で
2時間以上反応させてフマル化を促進することが好まし
い。
本発明の製造法によって得られるビニルエステル樹脂は
、性能及び取扱いの容易さの点からビニルエステル樹脂
を45〜80重量部9重合性単量体を20〜55重量部
として混合してビニルエステル樹脂組成物とするのが好
ましい。
ビニルエステル樹脂が45重量部未満では機械的性質、
耐熱性などが低下する傾向があり、ビニルエステル樹脂
本来の強靭性が損われるため好ましくなく、80重量部
を越えるとビニルエステル樹脂組成物の粘度高くなり、
取扱いが難しくなるため好ましくない。重合性単量体の
量についても同様な理由から上記の範囲内とするのが好
ましい。
ビニルエステル樹脂組成物とする際に用いられる重合性
単量体としては9例えばスチレン。
クロルスチレン、ビニルトルエン、t7’チルスチレン
、ジビニルベンゼン等のスチレン系単量体、メタクリル
酸メチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸−β−ヒ
ドロキシエチル、メタクリル酸−β−ヒドロキシグロビ
ル、メタクリル酸ラうリル、アクリル酸−β−ヒドロキ
シエチル、アクリル酸エチル及びエチレングリコール、
ポリエチレングリコール、グロビレング+) −y−ル
、 ホIJ フロピレンゲリコール、1.4−ブタンジ
オール、1.6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリ
コール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトー
ル、トリス(β−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート
等の多価アルコール類とメタクリル酸又はアクリル酸の
エステル、酢酸ビニル、フタル酸ジアリル、イソシアヌ
ル酸トリアリルなどを挙げることができる。
ビニルエステル樹脂組成物には必要に応じて充てん剤、
難燃剤、補強材などを加えてもよい。
充てん剤としては炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム
、シリカ、タルク、クレー、珪砂など。
難燃剤としては有機ハロゲン化物、リン酸エステル類、
三酸化アンチモン、赤リン、水酸化アルミニウム、モリ
ブデン化合物など、補強材としてはガラス繊維、ビニロ
ン繊維、炭素繊維。
石綿、ウオラストナイトなどを挙げることかで−9= きる。
ビニルエステル樹脂組成物には、オクテン酸コバルト、
ナフテン酸マンガン、オクテン酸コバルト、N、N−ジ
メチルアニリンなどの硬化促進剤、メチルエチルケトン
パーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチ
ルパーオキシベンゾエート、t−ブチルパーオキシオク
トエートなどの過酸化物系硬化剤、ベンゾフェノン、ペ
ンゾインイノグロビルエーテルなどの光重合開始剤など
を用いて硬化させるが、硬化剤。
硬化方法は何ら制限されない。
以下実施例により本発明を説明する。以下の説明におい
て「部」は重量部を表わす。
実施例1 1を四つロフラスコにシール付きかくはん機。
還流冷却器、温度計、窒素導入管をつけ、この装置ニヒ
ドロキシル化ジシクロペンタジェン(日立化成工業■登
録商標シデカノール)405部と無水マレイン酸265
部を入れ、窒素気流下120℃で3時間反応させてジヒ
ドロジシク口ペンタジ10− 、Z : ルーtl L/エートヲ得た。次に、このフ
ラスコにエピコート807(油化シェルジャパン社製ビ
スフェノール型エポキシ樹脂、エポキシ当量172゜エ
ポキシ基数2個、従って分子量344)344部、テト
ラメチルアンモニウムクロライド4.1部。
ハイドロキノン0.20部を加え、窒素気流下150℃
で2時間1次いで200℃で3時間反応させ。
酸価15.5のビニルエステル樹脂R−1を得た。
参考例1 上記のビニルエステル樹脂R,−160部に対してスチ
レン40部を加え、更にベンゾイルパーオキサイドペー
スト(日本油脂■製ナイバーB)2部を加え80℃で2
時間、ついで110 ’Cで2時間硬化させた試験片を
用い、 JIS K 6911に従って曲げ試験を行な
った。曲げ強さは23℃テ960hf/lyn” 、 
80℃テ300Kyf/m’、 110℃で110Kf
f/lyn”でめった。
比較例1 ヒドロキンル化ジシクロペンタジェン3oo部。
無水マレイン酸196部とした以外は実施例1と同様に
して酸価2,4のビニルエステル樹脂Rf−1を得た。
実施例1と同様にして曲げ試験を行なったところ9曲げ
強さは23℃で910 Kqf 7cm” 。
80℃で95Kg+f/crn’ 、 110 ℃で2
5 K7 f 7cm”であった。
実施例2 実施例1と同様にして得たジヒドロジシクロペンタジェ
ニルマレエート620部とテトラヒドロフタル酸ジグリ
シジルエステル(エポキシ当量176、エポキシ基数2
個、従って分子量352)352部とをテトラメチルア
ンモニウムクロライド4.9部、ハイドロキノン0.1
9部の存在下で窒素気流下に150℃で3時間9次いで
190℃で4時間反応させ、酸価28.5のビニルエス
テル樹脂R,−2を得た。
参考例2 ビニルエステル樹脂几−2について参考例1と同様に曲
げ試験を行なったところ9曲げ強さは23℃で1010
Kg+f/Crn’、 80℃で285 K9f 7c
m” 。
110℃で55々f/鋸2であった。
比較例2 ジヒドロジシクロペンタジェニルマレエート496部、
テトラヒドロフタル酸ジグリシジルエステル359部、
テトラメチルアンモニウムクロライド1.7部、ハイド
ロキノン0.17部を用い。
実施例2と同様にして酸価8,6のビニルエステル樹脂
Rf−2を得た。このものを参考例1と同様にして曲げ
試験を行なったところ1曲げ強さは23℃で880Kq
f /cm’、 80℃で50 Ky f/cm” 、
 110℃で9 Kf f /era ’であった。
実施例3 ジヒドロジシクロペンタジェニルマレエート635部、
1.6−ヘキサンシオールジグリシジルエーテル(エポ
キシ当量165.エポキシ基数2個、従って分子量33
0)264部、テトラメチルアンモニウムクロライド3
.6部、ハイドロキノン0.09部を用い、共沸溶媒と
してトルエン27部を使用し、溶剤法で合成を行なった
。窒素気流下150°Cで2時間1次いで200℃で2
時間。
史に180℃でトルエンを回収しながら2時間反13一 応させ、酸価21.3のビニルエステル樹)IWR−3
を得た。
参考例3 ビニルエステル樹脂R,−360部に対してスチレン3
0部、トリメチロールプロパントリメタクリレート10
部を加え、更にt−ブチルパーオキシオクトエート(日
本油脂■製パーキュアO)2部を加え、80℃で2時間
、ついで110℃で2時間硬化させた試験片を用い曲げ
試験を行なった。曲げ強さは23℃で1180Kgf/
cm”、 80°Cで340Krf/crn″、 11
0℃で80にりf/Crn2であった。
実施例4 実施例1と同様な材料を用い、窒素気流下160℃で5
時間反応させ酸価21.5のビニルエステル樹脂R,−
4を得た。
参考例4 ビニルエステル樹脂R−4について参考例1と同様にし
て曲げ試験を行なった。曲げ強さは230Cで870K
yf/cry+″、 80℃で220Kpf/m’、 
110℃で60に9f/cm’であった。
14− 以上の実施例1〜4及び比較例1.2に示した方法で反
応を行ないビニルエステル樹脂を製造する際のカルボキ
シル基/エポキシ基の比率及びこれらのビニルエステル
樹脂から得られるビニルエステル樹脂組成物の硬化物の
曲げ試験結果をまとめて表1に示す。
表  1 以上の実施例から明らかなように9本発明によって得う
れるビニルエステル樹脂は、カルボキシル基/エポキシ
基の比率を上記の範囲内とすることによって、これを用
いて得られるビニルエステル樹脂組成物の硬化物の高温
領域での強度が大幅に向上し、F几P、眠気絶縁材料等
の性能の向上が期待できる。
163

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、分子内に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ化
    合物とジヒドロジシクロペンタジェニルマレートトラカ
    ルボキシル基/エポキシ基の比率を1.2〜2゜0の範
    囲内として反応させることを特徴とするビニルエステル
    樹脂の製造法。 2、 エポキシ化合物が分子量174〜1100のエポ
    キシ化合物である特許請求の範囲第1項記載のビニルエ
    ステル樹脂の製造法。 3、 エポキシ化合物とジヒドロジシクロペンタジェニ
    ルマレエートとを最終的に170〜230℃で2時間以
    上反応させる特許請求の範囲第1項又は第2項記載のビ
    ニルエステル樹脂の製造法。
JP911982A 1982-01-23 1982-01-23 ビニルエステル樹脂の製造法 Granted JPS58127725A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005113632A1 (en) * 2004-05-14 2005-12-01 Cook Composites & Polymers Company Tack-free low voc vinylester resin

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005113632A1 (en) * 2004-05-14 2005-12-01 Cook Composites & Polymers Company Tack-free low voc vinylester resin

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