WO2023017855A1 - 樹脂組成物及びその製造方法、並びに複合材料 - Google Patents
樹脂組成物及びその製造方法、並びに複合材料 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2023017855A1 WO2023017855A1 PCT/JP2022/030721 JP2022030721W WO2023017855A1 WO 2023017855 A1 WO2023017855 A1 WO 2023017855A1 JP 2022030721 W JP2022030721 W JP 2022030721W WO 2023017855 A1 WO2023017855 A1 WO 2023017855A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- resin composition
- vinyl ester
- resin
- meth
- ester resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F290/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups
- C08F290/02—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups on to polymers modified by introduction of unsaturated end groups
- C08F290/06—Polymers provided for in subclass C08G
- C08F290/064—Polymers containing more than one epoxy group per molecule
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F290/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups
- C08F290/02—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups on to polymers modified by introduction of unsaturated end groups
- C08F290/06—Polymers provided for in subclass C08G
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
- C08G59/14—Polycondensates modified by chemical after-treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
- C08G59/14—Polycondensates modified by chemical after-treatment
- C08G59/1433—Polycondensates modified by chemical after-treatment with organic low-molecular-weight compounds
- C08G59/1438—Polycondensates modified by chemical after-treatment with organic low-molecular-weight compounds containing oxygen
- C08G59/1455—Monocarboxylic acids, anhydrides, halides, or low-molecular-weight esters thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/24—Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2217—Oxides; Hydroxides of metals of magnesium
- C08K2003/222—Magnesia, i.e. magnesium oxide
Definitions
- the present invention relates to a resin composition containing a vinyl ester resin, a method for producing the same, and a composite material.
- Prepregs and sheet molding compounds which are made by impregnating fiber base materials such as reinforcing fibers with curable resins, are used in a wide variety of fields such as industrial parts, housing equipment parts, and automobile parts.
- Thermosetting resins such as unsaturated polyester resins and vinyl ester resins are generally used as resin compositions for impregnating prepregs and SMCs.
- the resin composition may contain a thickener.
- a thickener for example, Patent Document 1 discloses a resin composition containing at least one of a vinyl ester resin and an unsaturated polyester resin, a thickener, a polymerization initiator, a polymerization inhibitor, and an ethylenically unsaturated compound. , disclose SMC impregnated with reinforcing fibers.
- Patent Document 1 The SMC described in Patent Document 1 is said to be excellent in storage stability because the progress of curing before heat and pressure molding is suppressed. It cannot be said that the thickening rate from the process to the sheet forming process is sufficiently controlled.
- the resin composition used for prepreg and SMC has an appropriate thickening rate from the step of impregnating the fiber base material to the sheet forming step, is excellent in handleability in the manufacturing process of prepreg and SMC, and is manufactured.
- the prepreg and SMC are required to have good shape retention and to exhibit sufficient mechanical strength after curing.
- the present invention has been made to solve the above-described problems, and has a low initial viscosity immediately after production, thickens at an appropriate rate, and has excellent handleability, and a method for producing the same.
- An object of the present invention is to provide a composite material containing the resin composition.
- the present invention is based on the discovery that by using a vinyl ester resin with a predetermined molecular weight distribution, a resin composition having a low initial viscosity immediately after production and thickening at an appropriate rate can be obtained.
- the present invention provides the following means.
- [1] Contains a vinyl ester resin (A), an ethylenically unsaturated group-containing monomer (B), and at least one metal compound (C) selected from oxides and hydroxides of Group 2 elements
- the vinyl ester resin (A) has a weight average molecular weight Mw of 1,500 or more and a ratio Mw/Mn between the weight average molecular weight Mw and the number average molecular weight Mn of 2.0 or more.
- [2] The resin composition according to [1] above, wherein the vinyl ester resin (A1) has a weight average molecular weight Mw of 35,000 or less.
- the vinyl ester resin (A1) includes an epoxy compound (a1-1) having two epoxy groups in one molecule, an unsaturated monobasic acid (a1-2) and a polybasic acid anhydride (a1-).
- the resin precursor (P1) which is the reaction product of 3), and the addition reaction product of the polybasic acid anhydride (a1-4), and the total amount of epoxy groups of the epoxy compound (a1-1) is 100 mol.
- the resin composition according to [6] above, wherein the epoxy compound (a1-1) is a bisphenol type epoxy resin.
- a vinyl ester in which the vinyl ester resin (A) is a reaction product of an epoxy compound (a2-1) having two or more epoxy groups in one molecule and an unsaturated monobasic acid (a2-2) The resin composition according to any one of [6] to [10] above, further comprising a resin (A2).
- the ethylenically unsaturated group-containing monomer (B) is styrene, methyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, dicyclopentenyloxyethyl.
- any one of the above [1] to [11], which is at least one selected from (meth)acrylate, diethylene glycol di(meth)acrylate, triethylene glycol di(meth)acrylate and tetraethylene glycol di(meth)acrylate The resin composition according to Item. [13] The resin composition according to any one of [1] to [12] above, wherein the metal compound (C) is magnesium oxide. [14] The content of the metal compound (C) is 0.01 to 6 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of the vinyl ester resin (A) and the ethylenically unsaturated group-containing monomer (B). The resin composition according to any one of [1] to [13] above.
- an epoxy compound (a1-1) having two epoxy groups in one molecule Saturated monobasic acid (a1-2) and polybasic acid anhydride (a1-3) are combined with the polybasic acid
- a composite material comprising the resin composition according to any one of [1] to [16] above and a fiber base material.
- a resin composition that has low initial viscosity immediately after production, thickens at an appropriate speed, and is excellent in handleability, a method for producing the same, and a composite material containing the resin composition.
- (Meth)acrylic acid is a generic term for acrylic acid and methacrylic acid.
- (meth)acrylate is a generic term for acrylate and methacrylate
- (meth)acryloyl is a generic term for acryloyl and methacryloyl.
- Weight average molecular weight Mw (hereinafter also simply referred to as "Mw)
- “Number average molecular weight Mn” (hereinafter also simply referred to as "Mn”) are obtained by gel permeation chromatography (GPC) measurement. It is the standard polystyrene equivalent molecular weight that is used.
- the "acid value" of the vinyl ester resin is the number of mg of potassium hydroxide required to neutralize 1 g of the vinyl ester resin, measured by a method conforming to JIS K6901:2008. Specifically, it is measured by the method described in Examples below.
- the "viscosity" of the vinyl ester resin is expressed as the viscosity of a mixture of 65% by mass of the vinyl ester resin and 35% by mass of phenoxyethyl methacrylate. It is a value measured at a temperature of 25° C. using an E-type viscometer. Specifically, it is measured by the method described in Examples below.
- the “viscosity” of the resin composition is a value measured at a temperature of 23° C. using a Brookfield viscometer. Specifically, it is measured by the method described in Examples below. "Initial viscosity” refers to the viscosity measured within 1 hour immediately after the production of the resin composition.
- An acid group derived from a polybasic acid anhydride means a free acid group generated from a polybasic acid anhydride unless otherwise specified.
- the resin composition of the present embodiment is at least one selected from vinyl ester resin (A), ethylenically unsaturated group-containing monomer (B), and oxides and hydroxides of Group 2 elements. It contains a metal compound (C).
- the vinyl ester resin (A) has a weight average molecular weight Mw of 1,500 or more, and a vinyl ester resin (A1) having a ratio Mw/Mn between the weight average molecular weight Mw and the number average molecular weight Mn of 2.0 or more. including.
- the resin composition has a low initial viscosity, thickens at an appropriate speed, and is excellent in handleability.
- resin compositions used for prepregs and SMCs are required to have low viscosity so that they can easily impregnate fiber base materials such as reinforcing fibers.
- the resin composition is required to have a viscosity that allows it to be uniformly distributed in the fiber base material without being unevenly distributed.
- the resin composition of the present embodiment has a low viscosity when impregnated into a fiber base material, but increases in viscosity at an appropriate rate over time, and is uniformly distributed in the fiber base material during sheet molding. Since the viscosity can be high enough to maintain the state, it is suitable for the production of prepreg and SMC.
- the resin composition of the present embodiment contains a vinyl ester resin (A), an ethylenically unsaturated group-containing monomer (B) and a metal compound (C), and in addition to these components, may contain other components described later.
- the total content of the vinyl ester resin (A), the ethylenically unsaturated group-containing monomer (B) and the metal compound (C) in 100 parts by mass of the resin composition is preferably is 85 to 100 parts by mass, more preferably 90 to 100 parts by mass, and still more preferably 95 to 100 parts by mass.
- vinyl ester resin (A), ethylenically unsaturated group-containing monomer (B) and metal compound ( The total content of C) is preferably 30 to 80 parts by mass, more preferably 45 to 75 parts by mass, still more preferably 50 to 70 parts by mass.
- Vinyl ester resin (A) contains vinyl ester resin (A1).
- the vinyl ester resin (A1) may be used alone or in combination of two or more.
- the vinyl ester resin (A) may contain a vinyl ester resin (A2) described later, if necessary.
- the content of the vinyl ester resin (A) in the resin composition is preferably 30 to 75 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of the vinyl ester resin (A) and the ethylenically unsaturated group-containing monomer (B) described later. parts, more preferably 35 to 70 parts by mass, still more preferably 40 to 65 parts by mass.
- the content of the vinyl ester resin (A) is 30 parts by mass or more, it is easy to control the thickening speed of the resin composition.
- the content of the vinyl ester resin (A) is 75 parts by mass or less, the increase in the initial viscosity of the resin composition can be easily suppressed by the ethylenically unsaturated group-containing monomer (B).
- the content of the vinyl ester resin (A) in the resin composition is preferably 30 to 70 parts by mass, more preferably 35 to 65 parts by mass, still more preferably 100 parts by mass in total of the resin composition. is 40 to 55 parts by mass.
- the vinyl ester resin (A) is 30 parts by mass or more, the vinyl ester resin (A1) tends to favorably accelerate the thickening speed of the resin composition.
- the ethylenically unsaturated group-containing monomer (B) tends to suppress an increase in the initial viscosity of the resin composition.
- the vinyl ester resin (A1) has a weight average molecular weight Mw of 1,500 or more.
- the weight-average molecular weight Mw of the vinyl ester resin (A1) is a main factor in increasing the viscosity of the resin composition.
- the weight average molecular weight Mw of the vinyl ester resin (A1) is preferably 2,000 or more, more preferably 4,000 or more, and still more preferably 6,000 or more, from the viewpoint of more efficiently thickening the resin composition. be.
- it is preferably 35,000 or less, more preferably 25,000 or less, and still more preferably 15,000 or less.
- Mw/Mn of the vinyl ester resin (A1) is 2.0 or more.
- Mw/Mn is an index of molecular weight distribution, and when it is 1, it represents a monodisperse polymer, and the larger this ratio, the wider the molecular weight distribution.
- Mw/Mn of the vinyl ester resin (A1) is 2.0 or more, it is easy to control the synthesis conditions of the vinyl ester resin (A1).
- Mw/Mn of the vinyl ester resin (A1) is preferably 2.5 or more, more preferably 3.0 or more, and still more preferably 4 from the viewpoint of ease of control of the synthesis conditions of the vinyl ester resin (A1). .0 or more.
- the rate of thickening, and suppressing variation in the physical properties of the resin composition it is preferably 18 or less, more preferably 12 or less, and still more preferably 10 or less.
- the number average molecular weight Mn of the vinyl ester resin (A1) is preferably 500 or more, more preferably 700 or more, still more preferably 900 or more, from the viewpoint of efficiently thickening the resin composition. Moreover, from the viewpoint of suppressing the increase in the initial viscosity of the resin composition and controlling the thickening speed, it is preferably 2,500 or less, more preferably 1,800 or less, and still more preferably 1,600 or less.
- the acid value of the vinyl ester resin (A1) is preferably 5 mg KOH/g or more, more preferably 10 mg KOH/g or more, and still more preferably 15 mg KOH/g or more. From the viewpoint of controlling the thickening rate of the resin composition, it is preferably 100 mg KOH/g or less, more preferably 90 mg KOH/g or less, and even more preferably 80 mg KOH/g or less.
- the vinyl ester resin (A1) is preferably used after adjusting the viscosity using a solvent, a reactive diluent, or the like, from the viewpoint of controlling the initial viscosity of the resin composition and ease of mixing.
- the adjusted viscosity is preferably 1 to 400 Pa ⁇ s, more preferably 10 to 300 Pa ⁇ s, still more preferably 20 to 150 Pa ⁇ s.
- the vinyl ester resin (A1) is a reaction of an epoxy compound (a1-1) having two epoxy groups in one molecule, an unsaturated monobasic acid (a1-2) and a polybasic acid anhydride (a1-3). It is preferably an addition reaction product between the product resin precursor (P1) and the polybasic acid anhydride (a1-4).
- the vinyl ester resin (A1) having such a structure is suitable for suppressing an increase in the initial viscosity of the resin composition and for efficiently thickening the resin composition by the action of the metal compound (C). can be used.
- the resin precursor (P1) is a reaction of an epoxy compound (a1-1) having two epoxy groups in one molecule, an unsaturated monobasic acid (a1-2) and a polybasic acid anhydride (a1-3). is a product.
- the total amount of acid groups derived from the polybasic acid anhydride (a1-3) is preferably from 5 to 25 mol with respect to the total amount of 100 mol of epoxy groups in the epoxy compound (a1-1), More preferably 7 to 23 mol, still more preferably 9 to 21 mol.
- the resin precursor (P1) can stably produce the vinyl ester resin (A), and can also produce the vinyl ester resin (A1). Mw/Mn becomes moderately large, and the resin composition can be efficiently thickened.
- the polybasic acid anhydride (a1-3) is a dibasic acid anhydride
- the epoxy group of the epoxy compound (a1-1) and the carboxy group of the unsaturated monobasic acid (a1-2) the epoxy group of the epoxy compound (a1-1) is ring-opened to generate a hydroxy group, and the dibasic acid anhydride undergoes ring-opening addition to the hydroxy group.
- the carboxy group produced by the ring-opening addition of the dibasic acid anhydride further reacts with the unreacted epoxy group of the epoxy compound (a1-1). Therefore, one molecule of the dibasic acid anhydride has one acid group capable of reacting with the epoxy group of the epoxy compound (a1-1).
- Epoxy compound (a1-1) is a compound having two epoxy groups in one molecule, monomers, oligomers and polymers in general can be used, and the molecular weight and molecular structure thereof are not particularly limited.
- the epoxy compounds (a1-1) may be used alone or in combination of two or more.
- Examples of the epoxy compound (a1-1) include bisphenol type epoxy resins such as bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin and bisphenol AF type epoxy resin, t-butylcatechol type epoxy resin, Naphthalene type epoxy resin, naphthol type epoxy resin, anthracene type epoxy resin, glycidyl ester type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, linear aliphatic epoxy resin, epoxy resin having a butadiene structure, alicyclic epoxy resin, heterocyclic epoxy resin resins, spiro-ring-containing epoxy resins, cyclohexanedimethanol-type epoxy resins, naphthylene ether-type epoxy resins, and the like.
- bisphenol type epoxy resins such as bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin and bisphenol AF type epoxy resin, t-butylcatechol type epoxy resin, Naphthalene type epoxy resin, naphthol type epoxy resin, anthrac
- bisphenol type epoxy resins are preferable from the viewpoint of suppressing an increase in the initial viscosity of the resin composition and controlling the thickening speed, and bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin and At least one selected from bisphenol AF type epoxy resins is more preferred, and bisphenol A type epoxy resins are even more preferred.
- the epoxy equivalent of the epoxy compound (a1-1) is obtained without gelation of the vinyl ester resin (A1), and from the viewpoint of suppressing the increase in the initial viscosity of the resin composition and controlling the thickening speed, It is preferably 170-1000, more preferably 170-500, even more preferably 170-400, and even more preferably 170-300. From the viewpoint of the ease and efficiency of synthesizing the vinyl ester resin (A), the epoxy compound (a1-1) is preferably liquid at 25° C., and more preferably has an epoxy equivalent of 300 or less. be done.
- the unsaturated monobasic acid (a1-2) is preferably a monocarboxylic acid having an ethylenically unsaturated group, and may be used alone or in combination of two or more.
- the unsaturated monobasic acid (a1-2) include (meth)acrylic acid, crotonic acid, cinnamic acid and the like.
- at least one selected from (meth)acrylic acid and crotonic acid is used.
- (meth)acrylic acid is more preferable, and from the viewpoint of chemical resistance, methacrylic acid is even more preferable.
- the amount of the unsaturated monobasic acid (a1-2) is such that the total amount of acid groups of the unsaturated monobasic acid (a1-2) is 75 per 100 mol of the total amount of epoxy groups of the epoxy compound (a1-1). It is preferably an amount of up to 95 mol, more preferably 77 to 93 mol, still more preferably 79 to 91 mol. If the total amount of acid groups of the unsaturated monobasic acid (a1-2) is 75 mol or more with respect to 100 mol of the total amount of epoxy groups of the epoxy compound (a1-1), the vinyl ester resin (A1) is sufficiently Since a sufficient amount of ethylenically unsaturated groups are introduced, the resin composition tends to exhibit good curability.
- the reaction product of the epoxy compound (a1-1) and the unsaturated monobasic acid (a1-2) is sufficiently crosslinked to easily obtain a resin composition having good thickening properties.
- the polybasic acid anhydride (a1-3) is a compound having a plurality of carboxy groups in one molecule, and at least two carboxy groups undergo dehydration condensation to form an acid anhydride.
- dibasic acid anhydrides are preferred from the viewpoints of ease of synthesis of the vinyl ester resin (A1), ease of control of the molecular weight and acid value, and control of the viscosity of the resin composition.
- Polybasic acid anhydrides (a1-3) may be used alone or in combination of two or more.
- polybasic acid anhydrides (a1-3) examples include maleic anhydride, phthalic anhydride, succinic anhydride, endomethylenetetrahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, 3-methyl-1,2,3, 6-tetrahydrophthalic anhydride, 4-methyl-1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride, 3-methyl-hexahydrophthalic anhydride, 4-methyl-hexahydrophthalic anhydride, methyl-3,6-endomethylene -1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride, trimellitic anhydride and the like.
- at least one selected from maleic anhydride and phthalic anhydride is preferred, and maleic anhydride is more preferred, from the viewpoint of availability, reactivity, ease of handling during synthesis, and the like.
- the polybasic acid anhydride (a1-3) has a role of cross-linking the reaction product of the epoxy compound (a1-1) and the hydroxy group to polymerize the vinyl ester resin (A1).
- the mechanism by which the vinyl ester resin (A1) polymerizes is presumed as follows.
- the epoxy group of the epoxy compound (a1-1) reacts with the carboxyl group of the unsaturated monobasic acid (a1-2) to ring-open the epoxy group of the epoxy compound (a1-1) to generate a hydroxy group
- the polybasic acid anhydride (a1-3) is ring-opening added to the hydroxy group.
- the carboxy groups generated by the ring-opening addition of the polybasic acid anhydride (a1-3) further react with the unreacted epoxy groups of the epoxy compound (a1-1) to crosslink and polymerize.
- the vinyl ester resin (A1) By polymerizing the vinyl ester resin (A1) in this way, the molecular weight distribution shifts to the polymer side, so that the thickening speed of the resin composition can be increased.
- the amount of the polybasic acid anhydride (a1-3) is such that the total amount of acid groups derived from the polybasic acid anhydride (a1-3) is The amount is preferably 5 to 25 mol, more preferably 7 to 23 mol, still more preferably 9 to 21 mol.
- the total amount of acid groups derived from the polybasic acid anhydride (a1-3) is 5 mol or more with respect to 100 mol of the total amount of epoxy groups in the epoxy compound (a1-1), whereby the epoxy compound (a1-1) and the polybasic acid anhydride (a1-3), the molecular weight of the vinyl ester resin (A1) increases, and the resin composition can be effectively thickened.
- the total amount of acid groups derived from the polybasic acid anhydride (a1-3) is 25 mol or less, it is easy to control the degree of crosslinking of the epoxy compound (a1-1), and the vinyl ester resin (A1) Gelation during synthesis is suppressed, and the thickening speed of the resin composition can be moderately controlled.
- an acid group derived from the unsaturated monobasic acid (a1-2) and the polybasic acid anhydride (a1-3) (the "acid group” referred to herein is the polybasic acid anhydride (a1 -3) is an acid group generated by hydrolysis.
- the polybasic acid anhydride (a1-3) is a dibasic acid anhydride, the number of acid groups generated from one molecule is 2.
- the total amount of is preferably 105 to 125 mol, more preferably 107 to 123 mol, and still more preferably 109 to 121 mol, per 100 mol of the total amount of epoxy groups in the epoxy compound (a1-1). is.
- the total amount of acid groups derived from the unsaturated monobasic acid (a1-2) and the polybasic acid anhydride (a1-3) is 105 mol or more per 100 mol of the total amount of epoxy groups in the epoxy compound (a1-1). , the amount of unreacted epoxy groups in the epoxy compound (a1-1) is suppressed, making it easier to control the thickening rate of the resin composition.
- the total amount of acid groups derived from the unsaturated monobasic acid (a1-2) and the polybasic acid anhydride (a1-3) is 125 mol or less, gelation during synthesis of the vinyl ester resin (A1) is prevented.
- the remaining unreacted unsaturated monobasic acid (a1-2) and polybasic acid anhydride (a1-3) in the vinyl ester resin (A1) is suppressed, and the thickening rate of the resin composition can reduce the impact on
- Polybasic acid anhydride (a1-4) Polybasic acid anhydride (a1-4) is a compound having a plurality of carboxy groups in one molecule, if at least two carboxy groups form an acid anhydride by dehydration condensation, especially Not limited. Examples include those similar to the polybasic acid anhydride (a1-3). Among these, from the viewpoint of ease of control of the molecular weight and acid value of the vinyl ester resin (A1), ease of handling during synthesis, and good viscosity characteristics of the resin composition, dibasic acid anhydride is preferred. Polybasic acid anhydrides (a1-4) may be used alone or in combination of two or more.
- polybasic acid anhydride (a1-4) examples include those similar to the polybasic acid anhydride (a1-3), and maleic anhydride is more preferred.
- the polybasic acid anhydride (a1-3) and the polybasic acid anhydride (a1-4) may be the same or different.
- Polybasic acid anhydride (a1-4) is a reaction obtained by sequentially reacting epoxy compound (a1-1), unsaturated monobasic acid (a1-2) and polybasic acid anhydride (a1-3) By reacting with the product resin precursor (P1), the epoxy compound (a1-1) can be crosslinked or the resin precursor (P1 ) to introduce a carboxyl group. That is, the polybasic acid anhydride (a1-4) is added to the hydroxy group produced by the ring-opening of the epoxy group of the epoxy compound (a1-1) and produces a carboxy group.
- This carboxy group reacts with the unreacted epoxy group of the epoxy compound (a1-1) to proceed with crosslinking, and after all the epoxy groups have reacted, the carboxy group derived from the polybasic acid anhydride (a1-4) is It remains as it is, and a carboxy group is introduced into the vinyl ester resin (A1).
- the polybasic acid anhydride (a1-4) is preferably 3 to 60 mol, more than 100 mol of the epoxy group of the epoxy compound (a1-1). It is preferably 5 to 50 mol, more preferably 7 to 45 mol. If the polybasic acid anhydride (a1-4) is 3 mol or more with respect to 100 mol of the total amount of epoxy groups of the epoxy compound (a1-1), the amount necessary for increasing the viscosity thickening rate of the resin composition.
- the vinyl ester resin (A1) is sufficiently introduced into the vinyl ester resin (A1), and the hydroxy groups generated by ring-opening the epoxy groups derived from the epoxy compound (a1-1) are polybasic acid anhydride (a1-4) is consumed by the addition of, it is possible to suppress the increase in the initial viscosity of the resin composition. Moreover, since the polybasic acid anhydride (a1-4) is 60 mol or less, it is easy to control the thickening speed of the resin composition.
- the vinyl ester resin (A) may further contain a vinyl ester resin (A2) other than the vinyl ester resin (A1).
- the vinyl ester resin (A2) is a reaction product of an epoxy compound (a2-1) having two or more epoxy groups per molecule and an unsaturated monobasic acid (a2-2).
- the content of the vinyl ester resin (A2) is the vinyl ester resin (A1) and the It is preferably 10 to 65 parts by mass, more preferably 15 to 60 parts by mass, still more preferably 20 to 55 parts by mass, based on 100 parts by mass of the vinyl ester resin (A2).
- the weight average molecular weight Mw of the vinyl ester resin (A2) is preferably 500 to 6,000, more preferably 500 to 5,000, still more preferably 500 to 4,500.
- the weight average molecular weight Mw of the vinyl ester resin (A2) is 500 or more, the mechanical strength of the cured product of the resin composition can be easily improved. Also, when the weight average molecular weight Mw is 6,000 or less, the compatibility with the ethylenically unsaturated group-containing monomer (B) is good.
- the number average molecular weight Mn of the vinyl ester resin (A2) is preferably 400 or more, more preferably 500 or more, and still more preferably 600 or more. From the viewpoint of speed control, it is preferably 1,500 or less, more preferably 1,200 or less, and even more preferably 1,000 or less.
- Mw/Mn of the vinyl ester resin (A2) is preferably 1.05 or more, more preferably 1.1 or more, from the viewpoint of ease of control of the synthesis conditions, and suppresses variations in the physical properties of the resin composition. From the viewpoint of controlling the thickening rate, it is preferably 2.0 or less, more preferably 1.7 or less, and still more preferably 1.5 or less.
- Mw/Mn is an index of molecular weight distribution, and when it is 1, it indicates a monodisperse polymer, and the larger this ratio, the wider the molecular weight distribution.
- Epoxy compound (a2-1) is a compound having two or more epoxy groups in one molecule, and monomers, oligomers and polymers in general can be used, and the molecular weight and molecular structure thereof are not particularly limited.
- the number of epoxy groups in one molecule of the epoxy compound (a2-1) may be two, or three or more.
- the epoxy compound (a2-1) may be used alone or in combination of two or more.
- Examples of the epoxy compound (a2-1) include, for example, those similar to the epoxy compound (a1-1) in the vinyl ester resin (A1) described above, as well as stilbene type epoxy resins; novolac type epoxy resins; polyfunctional epoxy resins; aralkyl type epoxy resins; triazine nucleus-containing epoxy resins; bridged cyclic hydrocarbon compound-modified phenol type epoxy resins, glycidyl ester type epoxy resins, oxazolidone ring-containing epoxy resins, and the like.
- the unsaturated monobasic acid (a2-2) is preferably a monocarboxylic acid having an ethylenically unsaturated group, and may be used alone or in combination of two or more.
- Examples of the unsaturated monobasic acid (a2-2) include those similar to the unsaturated monobasic acid (a1-2) in the vinyl ester resin (A1). Examples thereof include (meth)acrylic acid, crotonic acid, cinnamic acid, etc. Among these, (meth)acrylic acid is preferred.
- the amount of the unsaturated monobasic acid (a2-2) is such that the total amount of acid groups of the unsaturated monobasic acid (a2-2) is 80 per 100 moles of the total amount of epoxy groups of the epoxy compound (a2-1).
- the amount is preferably up to 100 mol, more preferably 90 to 100 mol, still more preferably 99 to 100 mol.
- the total amount of acid groups of the unsaturated monobasic acid (a2-2) is 80 mol or more with respect to 100 mol of the total amount of epoxy groups of the epoxy compound (a2-1), thereby producing a vinyl ester resin.
- the unreacted epoxy group contained in (A2) reacts with the carboxy group contained in the vinyl ester resin (A1), and it is easy to suppress the thickening rate of the resin composition from becoming excessively large. Further, from the viewpoint of controlling the thickening speed and the viewpoint of production stability, it is preferable that no unreacted epoxy groups remain in the vinyl ester resin (A2), and the total amount of epoxy groups in the epoxy compound (a2-1) is The total amount of acid groups of the unsaturated monobasic acid (a2-2) is preferably 100 mol per 100 mol.
- the content of the vinyl ester resin (A1) is preferably 35 parts per 100 parts by mass in total of the vinyl ester resin (A1) and the vinyl ester resin (A2). ⁇ 90 parts by mass, more preferably 40 to 85 parts by mass, still more preferably 45 to 80 parts by mass.
- the content of the vinyl ester resin (A2) is preferably 10 to 65 parts by mass, more preferably 15 to 60 parts by mass, based on a total of 100 parts by mass of the vinyl ester resin (A1) and the vinyl ester resin (A2). More preferably 20 to 55 parts by mass. If the content of the vinyl ester resin (A1) and the vinyl ester resin (A2) in the resin composition is within the above range, it is easier to control the thickening speed of the resin composition.
- the ethylenically unsaturated group-containing monomer (B) is not particularly limited as long as it has an ethylenically unsaturated group, but preferably has a vinyl group, and more preferably has a (meth)acryloyl group.
- the ethylenically unsaturated group-containing monomer (B) may be used alone or in combination of two or more.
- the content of the ethylenically unsaturated group-containing monomer (B) increases, the increase in the initial viscosity of the resin composition tends to be suppressed, and the increase in the thickening speed and the attained viscosity after thickening tends to be suppressed.
- the hardness, strength, chemical resistance, water resistance, etc. of the cured product of the resin composition can be improved.
- those having a (meth)acryloyl group include, for example, (meth)acrylic acid and (meth)acrylate.
- (Meth)acrylates may be monofunctional or polyfunctional.
- Monofunctional (meth)acrylates include, for example, methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, i-butyl (meth)acrylate, t-butyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl , Lauryl (meth)acrylate, Cyclohexyl (meth)acrylate, Benzyl (meth)acrylate, Stearyl (meth)acrylate, Tridecyl (meth)acrylate, Phenoxyethyl (meth)acrylate, Dicyclopentenyloxyethyl (meth)acrylate, Ethylene glycol Monomethyl ether (meth) acrylate, ethylene glycol monoethyl ether (meth) acrylate, ethylene glycol monobutyl ether (meth) acrylate, ethylene glycol monohexyl ether (meth) acrylate, ethylene glycol mono-2-eth
- polyfunctional (meth)acrylates include ethylene glycol di(meth)acrylate, 1,2-propylene glycol di(meth)acrylate, 1,3-butylene glycol di(meth)acrylate, 1,4-butylene glycol di(meth)acrylate, (meth)acrylates, alkanediol di(meth)acrylates such as neopentyl glycol di(meth)acrylate and 1,6-hexanediol di(meth)acrylate; diethylene glycol di(meth)acrylate, dipropylene glycol di(meth)acrylate , polyoxyalkylene glycol di(meth)acrylates such as triethylene glycol di(meth)acrylate, tetraethylene glycol di(meth)acrylate, polyethylene glycol di(meth)acrylate and polytetramethylene glycol di(meth)acrylate; Trimethylolpropane di(meth)acrylate, glycerin di(meth)acrylate,
- those having a (meth)acryloyl group include acryloylmorpholine, 2-hydroxyethyl (meth)acrylamide, 2-hydroxyethyl-N -methyl (meth)acrylamide, 3-hydroxypropyl (meth)acrylamide and the like.
- examples of those having a vinyl group other than those having a (meth)acryloyl group include styrene, p-chlorostyrene, vinyltoluene, ⁇ -methylstyrene, dichlorostyrene, divinylbenzene, t-butylstyrene, and acetic acid.
- Examples include vinyl, diallyl fumarate, diallyl phthalate, triallyl isocyanurate, and vinylbenzyl compounds such as vinylbenzyl butyl ether, vinylbenzylhexyl ether, and divinylbenzyl ether.
- ethylenically unsaturated group-containing monomer (B) control of the thickening speed of the resin composition, curability, production cost, mechanical strength of the cured product of the resin composition, heat resistance, resistance
- styrene methyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, dicyclopentenyloxyethyl (meth) acrylate, diethylene glycol di(meth) )
- At least one selected from acrylate, triethylene glycol di(meth)acrylate and tetraethylene glycol di(meth)acrylate is preferred.
- At least one selected from phenoxyethyl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, diethylene glycol di(meth)acrylate, and neopentyl glycol (meth)acrylate is more preferable.
- At least one selected from phenoxyethyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate and neopentyl glycol (meth) acrylate is more preferable, and the chemical resistance of the cured product of the resin composition From the viewpoint, at least one selected from phenoxyethyl methacrylate, benzyl methacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, and neopentyl glycol (meth)acrylate is more preferable.
- the content of the ethylenically unsaturated group-containing monomer (B) in the resin composition is preferably 25 to 100 parts by mass in total of the vinyl ester resin (A) and the ethylenically unsaturated group-containing monomer (B). 70 parts by mass, more preferably 30 to 65 parts by mass, still more preferably 35 to 60 parts by mass.
- the content of the ethylenically unsaturated group-containing monomer (B) is 25 parts by mass or more, it is easy to suppress an increase in the initial viscosity of the resin composition.
- the content of the ethylenically unsaturated group-containing monomer (B) is 70 parts by mass or less, it is easy to control the thickening speed of the resin composition.
- the content of the ethylenically unsaturated group-containing monomer (B) in the resin composition is preferably 25 to 70 parts by mass, more preferably 30 to 65 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of the total amount of the resin composition. It is preferably 35 to 60 parts by mass.
- the amount of the ethylenically unsaturated group-containing monomer (B) is 25 parts by mass or more, the increase in the initial viscosity of the resin composition can be easily suppressed, resulting in good workability. Further, when the ethylenically unsaturated group-containing monomer (B) is 70 parts by mass or less, the resin composition has better thickening properties.
- the metal compound (C) is at least one selected from oxides and hydroxides of Group 2 elements, and may be used alone or in combination of two or more.
- the metal compound (C) has the effect of increasing the viscosity of the resin composition over time by interacting with the carboxyl groups and hydroxyl groups of the vinyl ester resin (A) and the carboxyl groups and hydroxyl groups of other component compounds. have.
- oxides of Group 2 elements include magnesium oxide, calcium oxide, and barium oxide.
- hydroxides of Group 2 elements include magnesium hydroxide, calcium hydroxide, barium hydroxide and the like. Among these, magnesium oxide is preferable from the viewpoints of thickening effect, versatility, cost, and the like.
- the content of the metal compound (C) in the resin composition is preferably 0.01 to 6 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of the vinyl ester resin (A) and the ethylenically unsaturated group-containing monomer (B). , more preferably 0.05 to 5 parts by mass, more preferably 0.1 to 4 parts by mass.
- the content of the metal compound (C) is 0.01 parts by mass or more, the thickening property of the resin composition becomes better.
- the content of the metal compound (C) is 6 parts by mass or less, it is easy to suppress excessive thickening of the resin composition, and it becomes easy to control the thickening speed, and the viscosity increases to a predetermined viscosity. enough time to do so.
- the resin composition of the present embodiment contains 30 to 75 parts by mass of the vinyl ester resin (A) with respect to a total of 100 parts by mass of the vinyl ester resin (A) and the ethylenically unsaturated group-containing monomer (B). It is preferable that the unsaturated group-containing monomer (B) is 25 to 70 parts by mass and the metal compound (C) is contained in 0.01 to 6 parts by mass.
- the content of the metal compound (C) in the resin composition is preferably 0.01 to 6 parts by mass, more preferably 0.05 to 5 parts by mass, and still more preferably 100 parts by mass of the total amount of the resin composition. is 0.1 to 4 parts by mass.
- the amount of the metal compound (C) is 0.01 parts by mass or more, the thickening property of the resin composition becomes better.
- the metal compound (C) is 6 parts by mass or less, it is easy to suppress excessive thickening of the resin composition, and it becomes easy to control the thickening speed, and the time to thicken to a predetermined viscosity is more sufficient. can be secured to
- the resin composition of the present embodiment may further contain a polymerization initiator (D).
- a polymerization initiator (D) either a photopolymerization initiator or a thermal polymerization initiator can be used, and one of them may be used alone, or two or more of them may be used in combination. It is preferable to contain a photopolymerization initiator from the viewpoint of controlling the thickening speed and securing the time for thickening to a predetermined viscosity.
- the content of the photopolymerization initiator in the resin composition is a total of 100 mass of the vinyl ester resin (A) and the ethylenically unsaturated group-containing monomer (B). 0.01 to 10 parts by mass, more preferably 0.05 to 5 parts by mass, and still more preferably 0.1 to 3 parts by mass.
- the content of the photopolymerization initiator is 0.01 parts by mass or more, a resin composition with better curability can be obtained.
- the content of the photopolymerization initiator is 10 parts by mass or less, a rapid curing reaction and heat generation are unlikely to occur during curing of the resin composition, cracks in the cured product are easily suppressed, and mechanical strength and heat resistance are improved. It is easy to obtain a cured product with a good balance of physical properties such as toughness and chemical resistance.
- the content of the photopolymerization initiator in the resin composition is preferably 0.01 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the resin composition. , more preferably 0.05 to 5 parts by mass, more preferably 0.1 to 3 parts by mass.
- the content of the photopolymerization initiator is 0.01 parts by mass or more, a resin composition with better curability can be obtained.
- the content of the photopolymerization initiator is 10 parts by mass or less, a rapid curing reaction and heat generation are unlikely to occur during curing of the resin composition, cracks in the cured product are easily suppressed, and mechanical strength and heat resistance are improved. An excellent cured product can be easily obtained due to the balance of physical properties such as toughness and chemical resistance.
- the content of the thermal polymerization initiator in the resin composition is a total of 100 mass of the vinyl ester resin (A) and the ethylenically unsaturated group-containing monomer (B). parts, preferably 0.05 to 10 parts by mass, more preferably 0.1 to 8 parts by mass, and still more preferably 0.5 to 5 parts by mass.
- the content of the thermal polymerization initiator is 0.05 parts by mass or more, a resin composition with better curability can be obtained.
- the content of the thermal polymerization initiator is 5 parts by mass or less, rapid curing reaction and heat generation are less likely to occur during curing of the resin composition, cracking of the cured product is likely to be suppressed, and mechanical strength, heat resistance and It is easy to obtain a cured product with excellent balance of physical properties such as chemical resistance.
- the content of the thermal polymerization initiator in the resin composition is preferably 0.05 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the resin composition. , more preferably 0.1 to 8 parts by mass, and still more preferably 0.5 to 5 parts by mass.
- the content of the thermal polymerization initiator is 0.05 parts by mass or more, a resin composition with better curability can be obtained.
- the content of the thermal polymerization initiator is 10 parts by mass or less, rapid curing reaction and heat generation are less likely to occur during curing of the resin composition, cracking of the cured product is likely to be suppressed, and mechanical strength, heat resistance and An excellent cured product can be easily obtained due to the balance of physical properties such as chemical resistance.
- the photopolymerization initiator is not particularly limited as long as it generates radicals upon irradiation with light.
- benzoin and its alkyl ethers such as benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether; -methylethyl)acetophenone; ⁇ -hydroxyalkylphenones such as 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one; 2-methylanthraquinone, 2- Anthraquinones such as amyl anthraquinone, 2-t-butyl anthraquinone and 1-chloroanthraquinone; Thioxanthones such as 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone and 2-chlorothioxanthone; Acetophenone dimethyl ketal, benzyl dimethyl ketal and the like Benz
- the photopolymerization initiator is preferably an intramolecular cleavage type photopolymerization initiator that does not require a hydrogen donor.
- active species are generated by absorbing light with a wavelength of 315 to 460 nm, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, phenylbis(2, At least one selected from 4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone and 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone is preferred.
- thermal polymerization initiator is not particularly limited, and known radical polymerization initiators can be used.
- thermal polymerization initiators include organic peroxides, azo compounds, persulfates, redox compounds and the like. Among these, organic peroxides are preferred.
- organic peroxides include ketone peroxide, perbenzoate, hydroperoxide, diacyl peroxide, peroxyketal, hydroperoxide, diallyl peroxide, peroxyester and peroxydicarbonate.
- methyl ethyl ketone peroxide cumene hydroperoxide
- t-butyl perbenzoate 1,1,3,3-tetramethylbutyl 2-ethylhexaneperoxyate
- dibenzoyl peroxide also called benzoyl peroxide
- bis(4-t-butylcyclohexyl)peroxydicarbonate, 2-ethylhexaneperoxyacid 1,1,3 are preferred from the viewpoint of ease of control of the curing reaction, availability and ease of handling.
- 3-tetramethylbutyl, dibenzoyl peroxide, benzoyl m-methylbenzoyl peroxide, m-toluoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide and t-butyl peroxybenzoate are preferred.
- resin composition of the present embodiment include, for example, other resins, polymerization inhibitors, thixotropic agents, curing accelerators, catalysts, thickening aids, curing retardants, surfactants, surface modifiers, Wetting and dispersing agents, antifoaming agents, leveling agents, coupling agents, light stabilizers, waxes, flame retardants, plasticizers, fillers, internal release agents, low shrinkage agents, toners, viscosity reducers, anti-separation agents, phases
- Additives such as solubilizers can be included.
- the content of the additive is not particularly limited as long as it does not impair the effects of the present invention. From the viewpoint of obtaining good thickening properties, the resin composition of the present embodiment preferably contains as little water as possible. It is 1% by mass or less.
- the resin composition in the present embodiment has a radically polymerizable unsaturated group in one molecule, and may contain other resins different from the vinyl ester resin (A). good.
- Other resins include, for example, urethane (meth)acrylate resins, polyester (meth)acrylate resins, (meth)acrylate resins, unsaturated polyester resins, and the like. These other resins may be used singly or in combination of two or more.
- the urethane (meth)acrylate resin is polyurethane having a (meth)acryloyloxy group. Specifically, after reacting a polyisocyanate with a polyhydroxy compound or a polyhydric alcohol, a hydroxy group-containing (meth)acrylic compound and optionally a hydroxy group-containing allyl ether compound are further added to the unreacted isocyanato groups. A radically polymerizable unsaturated group-containing oligomer obtained by the reaction is mentioned.
- the polyester (meth)acrylate resin is polyester having a (meth)acryloyloxy group.
- a polyester (meth)acrylate resin can be obtained, for example, by the method (1) or (2) shown below. (1) A method of reacting a polyester having a terminal carboxyl group with an epoxy group-containing (meth)acrylate or a hydroxyl group-containing (meth)acrylate (2) A polyester having a terminal hydroxy group is added with (meth)acrylic acid or isocyanate.
- an excess amount of saturated polybasic acid and / or unsaturated polybasic acid examples include those obtained by reacting with a hydric alcohol.
- the polyester having a hydroxy group at the end used as a raw material in the above method (2) is obtained by reacting a saturated polybasic acid and/or an unsaturated polybasic acid with an excess amount of polyhydric alcohol. is mentioned.
- the unsaturated polyester resin is obtained by subjecting a dibasic acid component containing an unsaturated dibasic acid and, if necessary, a saturated dibasic acid, to an esterification reaction with a polyhydric alcohol.
- the content of the other resins in the resin composition is a total of 100 mass of the vinyl ester resin (A) and the ethylenically unsaturated group-containing monomer (B). parts by weight, preferably 1 to 45 parts by weight, more preferably 5 to 40 parts by weight, and even more preferably 10 to 35 parts by weight.
- a polymerization inhibitor can be used to suppress the progress of the polymerization reaction of the resin composition.
- a known polymerization inhibitor can be used, and examples thereof include hydroquinone, methylhydroquinone, phenothiazine, catechol, and 4-t-butylcatechol. These may be used singly or in combination of two or more.
- the content of the polymerization inhibitor in the resin composition is epoxy compound (a1-1), unsaturated monobasic acid (a1-2) and polybasic It is preferably 0.01 to 5 parts by mass, more preferably 0.02 to 4 parts by mass, and still more preferably 0.03 to 3 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of the acid anhydride (a1-3). .
- thixotropic agent A thixotropic agent can be used to adjust the mixability and fluidity of the resin composition.
- the thixotropic agent may be either an organic thixotropic agent or an inorganic thixotropic agent. These may be used singly or in combination of two or more.
- the resin composition of the present embodiment contains a thixotropic agent, the total content of the thixotropic agent in the resin composition is 100 for the vinyl ester resin, (A), and the ethylenically unsaturated group-containing monomer (B). It is preferably 0.01 to 10 parts by mass, more preferably 0.1 to 5 parts by mass.
- Organic thixotropic agents include, for example, hydrogenated castor oil, amide, polyethylene oxide, polymerized vegetable oil, surfactant, and composites using these together. Specific examples include “Floron (registered trademark) SP-1000AF” (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), “Disparon (registered trademark) 6900-20X” (manufactured by Kusumoto Kasei Co., Ltd.), and the like. Inorganic thixotropic agents include, for example, hydrophobically or hydrophilically treated silica and bentonite.
- hydrophobic inorganic thixotropic agents include “Rheolosil (registered trademark) PM-20L” (manufactured by Tokuyama Corporation), “Aerosil (registered trademark) R-106" (Nippon Aerosil Co., Ltd.), “CAB-O-SIL (registered trademark)” (manufactured by Cabot Corporation) and the like.
- hydrophilic inorganic thixotropic agents include “Aerosil (registered trademark)-200” (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.).
- Curing accelerators can be used to adjust the curing speed.
- the curing accelerator is not particularly limited, and for example, known organometallic compounds such as organometallic salts, amine compounds, ⁇ -diketones, etc. can be used, and these can be used alone. Also, two or more kinds may be used in combination.
- the content of the curing accelerator in the resin composition is a total of 100 mass of the vinyl ester resin (A) and the ethylenically unsaturated group-containing monomer (B). 0.01 to 5 parts by mass, more preferably 0.05 to 4 parts by mass, and still more preferably 0.1 to 3 parts by mass. Curability adjustment is easy as it is content in the said range.
- organometallic compounds include copper compounds such as copper naphthenate; cobalt compounds such as cobalt octylate, cobalt naphthenate and cobalt hydroxide; zinc compounds such as zinc hexoate; and manganese compounds such as manganese octylate.
- Amine compounds include anilines, toluidines, benzaldehydes, triethanolamine, diethylenetriamine, pyridine, phenylmorpholine, piperidine, 2,4,6-tris(dimethylaminomethyl)phenol, N,N-dimethylbenzylamine. etc.
- ⁇ -diketones include acetylacetone, ethyl acetoacetate, ⁇ -acetyl- ⁇ -butyrolactone, N-pyrosininoacetoacetamide, N,N-dimethylacetoacetamide and the like.
- the initial viscosity of the resin composition of the present embodiment is preferably 0.1 to 3.0 Pa s, more preferably 0.2 to 2.5 Pa s, still more preferably 0.5 to 2.0 Pa s. be.
- the fiber base material can be efficiently and sufficiently impregnated with the resin composition, and a homogeneous composite material can be obtained in which there is no portion of resin omission.
- the viscosity is preferably 1,000 to 40,000 Pa s, more preferably 2,000 to 30,000 Pa s, More preferably, it is 3,000 to 20,000 Pa ⁇ s.
- the method for producing the resin composition of the present embodiment includes an epoxy compound (a1-1) having two epoxy groups in one molecule, an unsaturated monobasic acid (a1-2), and a polybasic acid anhydride ( and a1-3) so that the total amount of acid groups derived from the polybasic acid anhydride (a1-3) is 5 to 25 mol with respect to 100 mol of the total amount of epoxy groups in the epoxy compound (a1-1).
- a vinyl ester resin having a broad molecular weight distribution can be obtained, and the resin composition having the above-mentioned good viscosity characteristics can be suitably obtained. can be manufactured.
- Step 1 in the production method of the present embodiment includes an epoxy compound (a1-1) having two epoxy groups in one molecule, an unsaturated monobasic acid (a1-2), and a polybasic acid anhydride (a1 -3) is reacted so that the total amount of acid groups derived from the polybasic acid anhydride (a1-3) is 5 to 25 mol with respect to 100 mol of the epoxy group of the epoxy compound (a1-1). is a step of obtaining a resin precursor (P1). For example, in a reaction vessel capable of being heated and stirred, the epoxy compound (a1-1), the unsaturated monobasic acid (a1-2), and 100 moles of the epoxy group of the epoxy compound (a1-1) are treated with a polybasic acid.
- an esterification catalyst preferably at 70 to 150 ° C., more preferably 80 to 140 ° C., still more preferably 90 to 130 ° C.
- Esterification catalysts include, for example, triethylamine, triethylenediamine, N,N-dimethylbenzylamine, N,N-dimethylaniline, 2,4,6-tris(dimethylaminomethyl)phenol and diazabicyclooctane.
- At least one selected from phosphorus compounds and quaternary ammonium salts from the viewpoint of moderately promoting the synthesis reaction rate of vinyl ester resins, suppressing gelation, and facilitating control of the molecular weight distribution. species are preferred, and at least one selected from quaternary ammonium salts is more preferred.
- the amount of the esterification catalyst used is such that the epoxy compound (a1-1), the unsaturated monobasic acid (a1-2) and the polybasic It is preferably 0.01 to 5 parts by mass, more preferably 0.05 to 4 parts by mass, still more preferably 0.1 to 3 parts by mass, relative to the total 100 parts by mass of the acid anhydride (a1-3). .
- Solvents and/or reactive diluents include epoxy compounds (a1-1), unsaturated monobasic acids (a1-2), polybasic acid anhydrides (a1-3), and polybasic acid anhydrides (a1-4 ) is used as necessary from the viewpoint of facilitating uniform mixing.
- the mixing method is not particularly limited, and can be performed by a known method.
- the solvent is a solvent inert to the epoxy compound (a1-1), unsaturated monobasic acid (a1-2), polybasic acid anhydride (a1-3) and polybasic acid anhydride (a1-4). If there is, it is not particularly limited. Examples thereof include known solvents having a boiling point of 70 to 150° C. at 1 atm, such as methyl isobutyl ketone.
- a solvent may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
- Reactive diluents include epoxy compounds (a1-1), unsaturated monobasic acids (a1-2), polybasic acid anhydrides (a1-3), and polybasic acid anhydrides (a1-4).
- Active ethylenically unsaturated group-containing monomers (B) are preferred.
- a polymerization inhibitor may be added from the viewpoint of suppressing the progress of the polymerization reaction of the resin precursor (P1).
- the polymerization inhibitor those described in the section [Other components] above are preferably used.
- the amount added is, for example, the epoxy compound (a1-1), the unsaturated monobasic acid (a1-2) and the polybasic acid anhydride (a1-3) with respect to a total of 100 parts by mass. 0.0001 to 10 parts by mass, preferably 0.001 to 1 part by mass.
- Step 2 in the production method of the present embodiment is a step of subjecting the resin precursor (P1) to an addition reaction with the polybasic acid anhydride (a1-4) to obtain the vinyl ester resin (A1).
- a polybasic acid anhydride (a1-4) is added to the reaction vessel in which the resin precursor (P1) was synthesized, and in the presence of an esterification catalyst, 70 to 150 ° C., preferably 80 to 140 ° C., and further Vinyl ester resin (A1) is obtained by reacting preferably at 90 to 130° C. for 30 minutes to 4 hours.
- esterification catalyst those described above are preferably used, and the esterification catalyst added to the synthesis of the resin precursor (P1) in step 1 can be used continuously, or alternatively, the polybasic acid anhydride (a1- When adding 4), the same or different esterification catalyst as that added in step 1 may be additionally added.
- step 2 as in step 1, a polymerization inhibitor, solvent and/or reactive diluent may be added as required.
- the mixing method can also be performed by a known method as in step 1.
- the vinyl ester resin (A), the ethylenically unsaturated group-containing monomer (B) and the metal compound (C) are easily mixed uniformly and the viscosity is adjusted. Alternatively, it may be diluted with a reactive diluent.
- the viscosity of the vinyl ester resin (A1) (viscosity adjusted by solvent and/or reactive diluent) is preferably 1 to 400 Pa s, more preferably 10 to 300 Pa s, and still more preferably 20 to 150 Pa s. .
- the vinyl ester resin (A) may contain the vinyl ester resin (A2) as described above, in which case, for example, in a reaction vessel capable of being heated and stirred, the epoxy compound (a2-1) and the unsaturated Monobasic acid (a2-2), if necessary, mixed with a solvent and / or reactive diluent, in the presence of an esterification catalyst, preferably 70 ⁇ 150 ° C., more preferably 80 ⁇ 140 ° C., still more preferably
- the vinyl ester resin (A2) is obtained by reacting at 90 to 130° C. for 1 to 8 hours.
- the same esterification catalyst, solvent and reactive diluent as in step 1 can be used, and as in step 1, a polymerization inhibitor may be added if necessary.
- the mixing method can also be performed by a known method as in step 1.
- Step 3 in the production method of the present embodiment includes mixing a vinyl ester resin (A) containing a vinyl ester resin (A1), an ethylenically unsaturated group-containing monomer (B), and a metal compound (C) to produce a resin. This is the step of obtaining the composition.
- step 3 in addition to the vinyl ester resin (A), the ethylenically unsaturated group-containing monomer (B) and the metal compound (C), optional components such as the polymerization initiator (D) and other components may be mixed. good.
- the mixing order is not particularly limited, for example, a vinyl ester resin (A) produced using an ethylenically unsaturated group-containing monomer (B) as a reactive diluent, if necessary, an ethylenically unsaturated group-containing monomer A resin composition is obtained by adding (B) and adding and mixing the metal compound (C) and the optional component. From the viewpoint of facilitating viscosity control, the metal compound (C) is preferably added last.
- the mixing method is not particularly limited, and can be performed using, for example, a disper, planetary mixer, kneader, or the like.
- the mixing temperature is preferably 10 to 50°C, more preferably 15 to 40°C, and more preferably 20 to 30°C from the viewpoint of ease of mixing.
- the composite material in this embodiment contains the above-described resin composition and a fiber base material.
- a fiber base material for example, one obtained by impregnating a fiber base material with a resin composition and storing (curing) it for a certain period of time to increase its viscosity is preferable.
- Such a composite material has good shape retention and gives a cured product (molded article) having excellent mechanical strength.
- Specific examples of composite materials include prepreg, SMC, preform, and lining materials for pipe rehabilitation such as reinforcement and repair of existing pipes. can.
- a prepreg or SMC is particularly preferable as the composite material of the present embodiment.
- the content of the resin composition in the composite material is preferably 20 to 95% by mass, more preferably 100% by mass of the composite material, from the viewpoint of moldability, ease of handling, mechanical strength, etc. of the composite material. 25 to 85% by mass, more preferably 25 to 75% by mass.
- the resin composition contains, for example, fillers such as calcium carbonate and aluminum hydroxide, low-shrinkage agents such as polystyrene, viscosity reducing agents, and additives such as coloring agents. may also be used as a mixture with the addition of these additives, in which case the composite material may also contain these additives.
- the fiber material of the fiber base material includes, for example, synthetic fibers such as amide, nylon, aramid, vinylon, polyester and phenol resin, carbon fiber, glass fiber, metal fiber, ceramic fiber, etc. So-called reinforcing fibers and composite fibers of these may also be mentioned. These may be used singly or in combination of two or more. Among these, aramid fiber, carbon fiber, and glass fiber are preferred, and glass fiber is more preferred from the viewpoints of strength, hardness, availability, price, and the like.
- the resin composition impregnated into the fiber base material is photocured, glass fiber or polyester fiber having light transmittance is preferable.
- the commonly used filament diameter is preferably 1-15 ⁇ m, more preferably 3-10 ⁇ m.
- Examples of the form of the fiber base include sheet, chopped strand, chop, milled fiber and the like.
- As the sheet for example, a sheet formed by arranging a plurality of reinforcing fibers in one direction, bidirectional fabrics such as plain weaves and twill weaves, multiaxial fabrics, non-crimp fabrics, nonwoven fabrics, mats, knits, braids, reinforcing fibers, etc. and the like.
- the fiber base material may be used singly or in combination of two or more types, and may be a single layer or a laminate of multiple layers.
- the thickness of the sheet is preferably 0.01 to 5 mm in the case of a single layer, and preferably the total thickness in the case of a multilayer lamination. 1 to 20 mm, more preferably 1 to 15 mm.
- the mechanical strength required for the cured composite material varies depending on the purpose of use.
- the bending strength of FRP is preferably 100 to 1000 MPa, more preferably 120 to 900 MPa, still more preferably 150 to 800 MPa.
- the bending elastic modulus of FRP is preferably 5 to 40 GPa, more preferably 7 to 35 GPa, still more preferably 8 to 30 GPa.
- the bending strength and bending elastic modulus values are measured values according to JIS K7171:2016.
- a fiber base material sheet
- a release film is attached to both sides of this sheet, and the resin composition reaches a target viscosity and can be applied.
- a method of curing the resin composition at a predetermined temperature until it becomes a smooth material and increasing the viscosity of the resin composition can be mentioned.
- the curing temperature is appropriately set in consideration of the target viscosity, the timing of use of the composite material, etc., and is usually 10 to 55°C, preferably 15 to 50°C, more preferably 20 to 45°C.
- a cured product is obtained by thermoforming the composite material produced as described above.
- a cured product can be produced by pressurized heat molding using a mold.
- this resin precursor was cooled to 110° C., and 176 g of maleic anhydride (20 mol per 100 mol of the total amount of epoxy groups in the epoxy compound (a1-1)) was added as polybasic acid anhydride (a1-4). and reacted at 110° C. for about 2 hours to obtain a reaction product (vinyl ester resin (A1-1)).
- This reaction product was cooled to 90° C., 1717 g of phenoxyethyl methacrylate was added as a reactive diluent (ethylenically unsaturated group-containing monomer (B)), and 65% by mass of vinyl ester resin (based on total mass of blending components) and A mixture with 35% by weight of phenoxyethyl methacrylate was obtained.
- a reactive diluent ethylenically unsaturated group-containing monomer (B)
- vinyl ester resin based on total mass of blending components
- Mw/Mn ⁇ Weight average molecular weight Mw, number average molecular weight Mn and molecular weight distribution Mw/Mn>
- the Mw and Mn of the vinyl ester resin were measured by GPC under the following conditions and determined as standard polystyrene equivalent molecular weights. Mw/Mn was calculated from the values of Mn and Mw.
- ⁇ Viscosity> The viscosity of a mixture of 65% by mass of vinyl ester resin and 35% by mass of phenoxyethyl methacrylate was measured using an E-type viscometer ("RE-85U” (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.), cone plate type, cone rotor: 1 ° 34 ' ⁇ R24, rotation speed: 50 to 0.5 rpm) at a temperature of 25°C. Depending on the measured viscosity, the rotation speed of the cone rotor was set as shown in Table 1 below.
- a resin composition was produced using the vinyl ester resin (mixture of 65% by mass of vinyl ester resin and 35% by mass of phenoxyethyl methacrylate) produced in the above Synthesis Example and Comparative Synthesis Example.
- Example 1 A mixture of 44 parts by mass of vinyl ester resin (A1-1) and 23 parts by mass of phenoxyethyl methacrylate, 33 parts by mass of benzyl methacrylate, and a thixotropic agent (“Furnon (registered trademark) SP-1000AF”, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.; The same applies hereinafter.) 1.7 parts by mass was added and mixed for 20 minutes with a disper (“Homodisper 2.5 type”, manufactured by Primix Co., Ltd.; 2000 to 3000 rpm).
- a disper Homodisper 2.5 type
- magnesium oxide (“Magmicron MD-4AM-2”, manufactured by Mikuni-Color Co., Ltd., content 30% by mass (estimated); hereinafter the same) as a metal compound (C) 2.5 parts by mass, and polymerization 0.2 parts by mass of 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone and 0.2 parts by mass of phenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide were added as the initiator (D), and the mixture was further stirred for about 1 minute. They were mixed to produce a resin composition X-1.
- Example 2 A mixture of 36 parts by mass of vinyl ester resin (A1-1) and 19 parts by mass of phenoxyethyl methacrylate, a mixture of 9 parts by mass of vinyl ester resin (A2) and 5 parts by mass of phenoxyethyl methacrylate, 31 parts by mass of benzyl methacrylate, and 1.7 parts by mass of the modified agent was mixed in the same manner as in Example 1 with a disper (“Homo Disper 2.5 type”, manufactured by Primix Co., Ltd.; 2000 to 3000 rpm) for 20 minutes.
- a disper Homo Disper 2.5 type”, manufactured by Primix Co., Ltd.; 2000 to 3000 rpm
- the viscosity is good if the initial viscosity is 3.0 Pa s or less and the viscosity after 5 days is in the range of 1,000 to 40,000 Pa s. It was determined that there is.
- the case where the thickening property is good is indicated by “ ⁇ ”, and the case of other cases is indicated by “x”.
- the resin compositions of Examples 1 to 5 had low initial viscosities and exhibited good thickening properties over time.
- the resin compositions (Comparative Examples 1 to 10) using vinyl ester resins having a small Mw and a small Mw/Mn did not exhibit good thickening properties.
- Example 6 The resin composition X-5 produced in Example 5 was polymerized with respect to a total of 100 parts by mass of the vinyl ester resin (A1-1), the vinyl ester resin (A2) and the ethylenically unsaturated group-containing monomer (B). 0.2 parts by mass of 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone as an initiator (D) and 0.2 parts by mass of phenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide were added and mixed to contain a polymerization initiator. A resin composition was prepared.
- the resulting polymerization initiator-containing resin composition was irradiated with light from a 250 W metal halide lamp (peak wavelength: 420 nm, illuminance: 20 to 30 mW/cm 2 ; hereinafter the same) for 30 minutes to cure a 170 mm ⁇ 170 mm, 4 mm thick film.
- a product (cast product) was obtained.
- the illuminance was measured using an illuminometer (“IL1400A”, photodetector “SEL005”, manufactured by International Light Technologies; measurement wavelength range 380 to 450 nm (median value 415 nm)).
- Example 7 A glass fiber chopped strand mat ("MC 450A", manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd.) was impregnated with the resin composition prepared in Example 6, and three sheets were stacked and cured at 23 ° C. for 5 days. Similarly, it was irradiated with light from a 250 W metal halide lamp for 30 minutes to obtain a cured product (FRP: glass fiber content: 31% by mass) of 170 mm ⁇ 170 mm and 3 mm thickness.
- FRP glass fiber content: 31% by mass
- the cured product (cast product) of the resin composition (X-5) has a bending strength of 122 MPa and a bending elastic modulus of 3.3 GPa
- the cured product (FRP) has a bending strength of 163 MPa and a bending elastic modulus of 8.47 GPa. Met.
- the deflection temperature under load of the cured product (cast product) of the resin composition (X-5) was 86°C.
- the cured product (FRP) of the resin composition (X-5) had a Barcol hardness of 45.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
例えば、特許文献1には、ビニルエステル樹脂及び不飽和ポリエステル樹脂の少なくとも一方と、増粘剤と、重合開始剤と、重合禁止剤と、エチレン性不飽和化合物とが配合された樹脂組成物を、強化繊維に含浸させたSMCが開示されている。
[1] ビニルエステル樹脂(A)、エチレン性不飽和基含有モノマー(B)、並びに、第2族元素の酸化物及び水酸化物のうちから選ばれる少なくとも1種の金属化合物(C)を含む樹脂組成物であって、前記ビニルエステル樹脂(A)は、重量平均分子量Mwが1,500以上、かつ、重量平均分子量Mwと数平均分子量Mnとの比Mw/Mnが2.0以上であるビニルエステル樹脂(A1)を含む、樹脂組成物。
[2] 前記ビニルエステル樹脂(A1)の重量平均分子量Mwが35,000以下である、上記[1]に記載の樹脂組成物。
[3] 前記ビニルエステル樹脂(A1)のMw/Mnが18以下である、上記[1]又は[2]に記載の樹脂組成物。
[4] 前記ビニルエステル樹脂(A1)の酸価が5KOHmg/g以上である、上記[1]~[3]のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
[5] 前記ビニルエステル樹脂(A1)の酸価が100KOHmg/g以下である、上記[1]~[4]のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
[6] 前記ビニルエステル樹脂(A1)は、1分子中に2個のエポキシ基を有するエポキシ化合物(a1-1)、不飽和一塩基酸(a1-2)及び多塩基酸無水物(a1-3)の反応生成物である樹脂前駆体(P1)と、多塩基酸無水物(a1-4)との付加反応生成物であり、前記エポキシ化合物(a1-1)のエポキシ基の総量100モルに対して、前記多塩基酸無水物(a1-3)由来の酸基の総量が5~25モルである、上記[1]~[5]のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
[7] 前記エポキシ化合物(a1-1)がビスフェノール型エポキシ樹脂である、上記[6]に記載の樹脂組成物。
[8] 前記不飽和一塩基酸(a1-2)が、(メタ)アクリル酸及びクロトン酸のうちから選ばれる少なくとも1種である、上記[6]又は[7]に記載の樹脂組成物。
[9] 前記多塩基酸無水物(a1-3)が二塩基酸無水物である、上記[6]~[8]のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
[10] 前記多塩基酸無水物(a1-4)が二塩基酸無水物である、上記[6]~[9]のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
[11] 前記ビニルエステル樹脂(A)が、1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物(a2-1)及び不飽和一塩基酸(a2-2)の反応生成物であるビニルエステル樹脂(A2)をさらに含む、上記[6]~[10]のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
[12] 前記エチレン性不飽和基含有モノマー(B)が、スチレン、メチル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート及びテトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレートから選ばれる少なくとも1種である、上記[1]~[11]のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
[13] 前記金属化合物(C)が酸化マグネシウムである、上記[1]~[12]のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
[14] 前記金属化合物(C)の含有量が、前記ビニルエステル樹脂(A)及び前記エチレン性不飽和基含有モノマー(B)の合計100質量部に対して0.01~6質量である、上記[1]~[13]のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
[15] 重合開始剤(D)をさらに含む、上記[1]~[14]のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
[16] 前記重合開始剤(D)が光重合開始剤である、上記[1]~[15]のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
[19] プリプレグ又はシートモールディングコンパウンドである、上記[18]に記載の複合材料。
「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸及びメタクリル酸の総称である。同様に、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート及びメタクリレートの総称であり、「(メタ)アクリロイル」とは、アクリロイル及びメタクリロイルの総称である。
「重量平均分子量Mw」(以下、単に「Mw」とも表記する。)及び「数平均分子量Mn」(以下、単に「Mn」とも表記する。)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定によって求められる標準ポリスチレン換算分子量である。具体的には、後述する実施例に記載の方法で測定される。
ビニルエステル樹脂の「酸価」とは、JIS K6901:2008に準拠した方法で測定される、ビニルエステル樹脂1gを中和するのに必要な水酸化カリウムのmg数である。具体的には、後述する実施例に記載の方法で測定される。
ビニルエステル樹脂の「粘度」は、ビニルエステル樹脂65質量%とフェノキシエチルメタクリレート35質量%との混合物についての粘度で表すものとする。E型粘度計を用いて、温度25℃で測定した値である。具体的には、後述する実施例に記載の方法で測定される。
樹脂組成物の「粘度」とは、B型粘度計を用いて、温度23℃で測定した値である。具体的には、後述する実施例に記載の方法で測定される。「初期粘度」とは、樹脂組成物の製造直後から1時間以内に測定された粘度を言う。
多塩基酸無水物由来の酸基とは、特に断りのある場合以外は、多塩基酸無水物から生じた遊離酸基を意味する。
本実施形態の樹脂組成物は、ビニルエステル樹脂(A)、エチレン性不飽和基含有モノマー(B)、並びに、第2族元素の酸化物及び水酸化物のうちから選ばれる少なくとも1種である金属化合物(C)を含む。そして、ビニルエステル樹脂(A)は、重量平均分子量Mwが1,500以上であり、重量平均分子量Mwと数平均分子量Mnとの比Mw/Mnが2.0以上であるビニルエステル樹脂(A1)を含む。
前記樹脂組成物は、初期粘度が低く、適度な速度で増粘し、取り扱い性に優れたものである。
本実施形態の樹脂組成物は、繊維基材に含浸させる際には低粘度でありながら、経時的に適度な速度で増粘し、シート成形の際には繊維基材中で均一に分布した状態を保持できる程度の高粘度となり得るため、プリプレグやSMCの製造に好適である。
ビニルエステル樹脂(A)は、ビニルエステル樹脂(A1)を含む。ビニルエステル樹脂(A1)は、1種単独であっても、2種以上が併用されてもよい。
また、ビニルエステル樹脂(A)は、必要に応じて、後述するビニルエステル樹脂(A2)を含んでいてもよい。
ビニルエステル樹脂(A)の含有量が30質量部以上であれば、樹脂組成物の増粘速度をコントロールしやすい。また、ビニルエステル樹脂(A)の含有量が75質量部以下であれば、エチレン性不飽和基含有モノマー(B)によって、樹脂組成物の初期粘度の上昇を抑制しやすい。
ビニルエステル樹脂(A)が30質量部以上であれば、ビニルエステル樹脂(A1)によって、樹脂組成物の増粘速度を良好に加速させやすい。また、ビニルエステル樹脂(A)が70質量部以下であれば、エチレン性不飽和基含有モノマー(B)によって、樹脂組成物の初期粘度の上昇を抑制しやすい。
ビニルエステル樹脂(A1)は、重量平均分子量Mwが1,500以上である。
ビニルエステル樹脂(A1)の重量平均分子量Mwは、樹脂組成物の増粘の主たる要因であり、1,500以上であることにより、樹脂組成物を効率的に増粘させることができる。
ビニルエステル樹脂(A1)の重量平均分子量Mwは、樹脂組成物をより効率的に増粘させる観点から、好ましくは2,000以上、より好ましくは4,000以上、さらに好ましくは6,000以上である。また、樹脂組成物の初期粘度の上昇を抑制し、増粘速度をコントロールする観点から、好ましくは35,000以下、より好ましくは25,000以下、さらに好ましくは15,000以下である。
Mw/Mnは、分子量分布の指標であり、1であるとき単分散ポリマーであることを表し、この比が大きいほど分子量分布が広いことを意味する。
ビニルエステル樹脂(A1)のMw/Mnが2.0以上であることにより、ビニルエステル樹脂(A1)の合成条件をコントロールしやすい。
ビニルエステル樹脂(A1)のMw/Mnは、ビニルエステル樹脂(A1)の合成条件のコントロールのしやすさの観点から、好ましくは2.5以上、より好ましくは3.0以上、さらに好ましくは4.0以上である。また、樹脂組成物の初期粘度の上昇を抑制し、増粘速度をコントロールし、また、樹脂組成物の物性のばらつきを抑制する観点から、好ましくは18以下、より好ましくは12以下、さらに好ましくは10以下である。
このような構成からなるビニルエステル樹脂(A1)が、樹脂組成物の初期粘度の上昇を抑制し、また、金属化合物(C)の作用により樹脂組成物を効率的に増粘させる上で好適に用いることができる。
樹脂前駆体(P1)は、1分子中に2個のエポキシ基を有するエポキシ化合物(a1-1)、不飽和一塩基酸(a1-2)及び多塩基酸無水物(a1-3)の反応生成物である。前記反応生成物においては、エポキシ化合物(a1-1)のエポキシ基の総量100モルに対して、多塩基酸無水物(a1-3)由来の酸基の総量が、好ましくは5~25モル、より好ましくは7~23モル、さらに好ましくは9~21モルである。
多塩基酸無水物(a1-3)がこのような構成であることにより、樹脂前駆体(P1)は、ビニルエステル樹脂(A)の安定的に製造し、また、ビニルエステル樹脂(A1)のMw/Mnが適度に大きくなり、樹脂組成物を効率的に増粘させることができる。
例えば、多塩基酸無水物(a1-3)が二塩基酸無水物である場合、まず、エポキシ化合物(a1-1)のエポキシ基と、不飽和一塩基酸(a1-2)のカルボキシ基との反応により、エポキシ化合物(a1-1)のエポキシ基が開環してヒドロキシ基が生じ、該ヒドロキシ基に対して二塩基酸無水物が開環付加する。次いで、二塩基酸無水物が開環付加して生じたカルボキシ基が、エポキシ化合物(a1-1)の未反応のエポキシ基とさらに反応する。したがって、二塩基酸無水物1分子当たり、エポキシ化合物(a1-1)のエポキシ基と反応し得る酸基は1つである。
エポキシ化合物(a1-1)は、1分子中に2個のエポキシ基を有する化合物であり、モノマー、オリゴマー及びポリマー全般を用いることができ、その分子量及び分子構造は、特に限定されない。エポキシ化合物(a1-1)は、1種単独であっても、2種以上が併用されてもよい。
エポキシ化合物(a1-1)としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂及びビスフェノールAF型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、t-ブチルカテコール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、線状脂肪族エポキシ樹脂、ブタジエン構造を有するエポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、スピロ環含有エポキシ樹脂、シクロヘキサンジメタノール型エポキシ樹脂、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらの中でも、樹脂組成物の初期粘度の上昇を抑制し、増粘速度をコントロールする観点から、ビスフェノール型エポキシ樹脂が好ましく、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂及びビスフェノールAF型エポキシ樹脂から選ばれる少なくとも1種がより好ましく、ビスフェノールA型エポキシ樹脂がさらに好ましい。
ビニルエステル樹脂(A)の合成のしやすさ及び効率の観点から、エポキシ化合物(a1-1)は、25℃で液状のものが好ましく、また、エポキシ当量が300以下のものがより好適に用いられる。
不飽和一塩基酸(a1-2)は、エチレン性不飽和基を有するモノカルボン酸が好ましく、1種単独であっても、2種以上が併用されてもよい。
不飽和一塩基酸(a1-2)としては、例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、桂皮酸等が挙げられる。これらの中でも、汎用性や、エポキシ化合物(a1-1)との反応性、樹脂組成物の良好な硬化性等の観点から、(メタ)アクリル酸及びクロトン酸のうちから選ばれる少なくとも1種が好ましく、(メタ)アクリル酸がより好ましく、耐薬品性の観点から、メタクリル酸がさらに好ましい。
エポキシ化合物(a1-1)のエポキシ基の総量100モルに対して、不飽和一塩基酸(a1-2)の酸基の総量が75モル以上であれば、ビニルエステル樹脂(A1)中に十分な量のエチレン性不飽和基が導入されるため、樹脂組成物は良好な硬化性を発現しやすい。また、不飽和一塩基酸(a1-2)の酸基の総量が95モル以下であれば、エポキシ化合物(a1-1)と不飽和一塩基酸(a1-2)との反応生成物と多塩基酸無水物(a1-3)が十分に架橋され、良好な増粘性を有する樹脂組成物が得られやすい。
多塩基酸無水物(a1-3)は、カルボキシ基を1分子内に複数個有する化合物が、少なくとも2個のカルボキシ基が脱水縮合して酸無水物を形成している。これらの中でも、ビニルエステル樹脂(A1)の合成のしやすさ、分子量や酸価のコントロールのしやすさ、及び樹脂組成物の粘度をコントロールする等の観点から、二塩基酸無水物が好ましい。多塩基酸無水物(a1-3)は、1種単独であっても、2種以上が併用されてもよい。
多塩基酸無水物(a1-3)としては、例えば、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水コハク酸、エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、3-メチル-1,2,3,6-テトラヒドロ無水フタル酸、4-メチル-1,2,3,6-テトラヒドロ無水フタル酸、3-メチル-ヘキサヒドロ無水フタル酸、4-メチル-ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチル-3,6-エンドメチレン-1,2,3,6-テトラヒドロ無水フタル酸、無水トリメリット酸等が挙げられる。これらの中でも、入手容易性や反応性、合成の際の取り扱い容易性等の観点から、無水マレイン酸及び無水フタル酸から選ばれる少なくとも1種が好ましく、無水マレイン酸がより好ましい。
エポキシ化合物(a1-1)のエポキシ基が、不飽和一塩基酸(a1-2)のカルボキシ基との反応により、エポキシ化合物(a1-1)のエポキシ基が開環してヒドロキシ基が生じ、該ヒドロキシ基に対して多塩基酸無水物(a1-3)が開環付加する。そして、多塩基酸無水物(a1-3)の開環付加によって生じたカルボキシ基が、エポキシ化合物(a1-1)の未反応エポキシ基とさらに反応することにより架橋し、高分子化する。
このようにビニルエステル樹脂(A1)を高分子化することにより、分子量分布が高分子側に移動するため、樹脂組成物の増粘速度を増大させることができる。
エポキシ化合物(a1-1)のエポキシ基の総量100モルに対して、多塩基酸無水物(a1-3)由来の酸基の総量が5モル以上であることにより、エポキシ化合物(a1-1)と多塩基酸無水物(a1-3)との架橋により、ビニルエステル樹脂(A1)の分子量が増加し、樹脂組成物を効率的に増粘させることができる。また、多塩基酸無水物(a1-3)由来の酸基の総量が25モル以下であることにより、エポキシ化合物(a1-1)の架橋の程度をコントロールしやすく、ビニルエステル樹脂(A1)の合成時のゲル化が抑制され、また、樹脂組成物の増粘速度を適度にコントロールしやすい。
不飽和一塩基酸(a1-2)及び多塩基酸無水物(a1-3)由来の酸基の総量が、エポキシ化合物(a1-1)のエポキシ基の総量100モルに対して、105モル以上であることにより、エポキシ化合物(a1-1)の未反応のエポキシ基の量が抑制され、樹脂組成物の増粘速度のコントロールが容易となる。また、不飽和一塩基酸(a1-2)及び多塩基酸無水物(a1-3)由来の酸基の総量が125モル以下であることにより、ビニルエステル樹脂(A1)合成時のゲル化が抑制され、また、ビニルエステル樹脂(A1)中の未反応の不飽和一塩基酸(a1-2)及び多塩基酸無水物(a1-3)の残存が抑制され、樹脂組成物の増粘速度への影響を抑制することができる。
多塩基酸無水物(a1-4)は、カルボキシ基を1分子内に複数個有する化合物が、少なくとも2個のカルボキシ基が脱水縮合して酸無水物を形成しているものであれば、特に限定されない。例えば、多塩基酸無水物(a1-3)と同様のものが挙げられる。これらの中でも、ビニルエステル樹脂(A1)の分子量及び酸価のコントロールのしやすさ、合成の際の取り扱い容易性、また、樹脂組成物の良好な粘度特性等の観点から、二塩基酸無水物が好ましい。多塩基酸無水物(a1-4)は、1種単独であっても、2種以上が併用されてもよい。
多塩基酸無水物(a1-4)の具体例としては、多塩基酸無水物(a1-3)と同様のものが挙げられ、無水マレイン酸がより好ましい。多塩基酸無水物(a1-3)と多塩基酸無水物(a1-4)とは、同じものであっても、異なるものであってもよい。
多塩基酸無水物(a1-4)が、エポキシ化合物(a1-1)のエポキシ基の総量100モルに対して、3モル以上であれば、樹脂組成物の増粘速度の増大に必要な量のカルボキシ基がビニルエステル樹脂(A1)に十分に導入され、また、エポキシ化合物(a1-1)由来のエポキシ基が開環して生じたヒドロキシ基が、多塩基酸無水物(a1-4)の付加によって消費され、樹脂組成物の初期粘度の上昇を抑制することができる。また、多塩基酸無水物(a1-4)が60モル以下であることにより、樹脂組成物の増粘速度をコントロールしやすい。
ビニルエステル樹脂(A)は、ビニルエステル樹脂(A1)以外のビニルエステル樹脂(A2)をさらに含んでいてもよい。ビニルエステル樹脂(A2)は、1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物(a2-1)及び不飽和一塩基酸(a2-2)の反応生成物である。
樹脂組成物が、ビニルエステル樹脂(A2)を含むことにより、樹脂組成物の増粘速度をコントロールしやすく、また、樹脂組成物の初期粘度及び硬化物の物性を調整することもできる。
ビニルエステル樹脂(A2)の重量平均分子量Mwが500以上であれば、樹脂組成物の硬化物の機械的強度を向上させやすい。また、重量平均分子量Mwが6,000以下であれば、エチレン性不飽和基含有モノマー(B)との相溶性が良好である。
なお、Mw/Mnは、分子量分布の指標であり、1であるとき単分散ポリマーであることを表し、この比が大きいほど分子量分布が広いことを意味する。
エポキシ化合物(a2-1)としては、1分子中に2個以上のエポキシ基を有する化合物であり、モノマー、オリゴマー及びポリマー全般を用いることができ、その分子量及び分子構造は特に限定されない。エポキシ化合物(a2-1)の1分子中のエポキシ基は、2個であってもよく、3個以上であってもよい。エポキシ化合物(a2-1)は、1種単独であっても、2種以上が併用されてもよい。
エポキシ化合物(a2-1)としては、例えば、上述のビニルエステル樹脂(A1)におけるエポキシ化合物(a1-1)と同様のものの他、スチルベン型エポキシ樹脂;ノボラック型エポキシ樹脂;多官能エポキシ樹脂;フェノールアラルキル型エポキシ樹脂;トリアジン核含有エポキシ樹脂;有橋環状炭化水素化合物変性フェノール型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、オキサゾリドン環含有エポキシ樹脂等が挙げられる。
不飽和一塩基酸(a2-2)は、エチレン性不飽和基を有するモノカルボン酸が好ましく、1種単独であっても、2種以上が併用されてもよい。
不飽和一塩基酸(a2-2)としては、ビニルエステル樹脂(A1)における不飽和一塩基酸(a1-2)と同様のものが挙げられる。例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、桂皮酸等が挙げられ、これらの中でも、(メタ)アクリル酸が好ましい。
不飽和一塩基酸(a2-2)の酸基の総量が、エポキシ化合物(a2-1)のエポキシ基の総量100モルに対して、80モル以上となるように反応させることにより、ビニルエステル樹脂(A2)に含まれる未反応のエポキシ基が、ビニルエステル樹脂(A1)に含まれるカルボキシ基と反応して、樹脂組成物の増粘速度が過大になることを抑制し易い。また、増粘速度をコントロールする観点、製造安定性の観点から、ビニルエステル樹脂(A2)に未反応のエポキシ基が残存していないことが好ましく、エポキシ化合物(a2-1)のエポキシ基の総量100モルに対して、不飽和一塩基酸(a2-2)の酸基の総量が100モルであることが好ましい。
樹脂組成物中のビニルエステル樹脂(A1)及びビニルエステル樹脂(A2)が上記範囲の含有量であれば、樹脂組成物の増粘速度をよりコントロールしやすい。
エチレン性不飽和基含有モノマー(B)は、エチレン性不飽和基を有していれば、特に限定されないが、ビニル基を有するものが好ましく、(メタ)アクリロイル基を有するものがより好ましい。エチレン性不飽和基含有モノマー(B)は、1種単独であっても、2種以上が併用されてもよい。
エチレン性不飽和基含有モノマー(B)の含有量が多いほど、樹脂組成物の初期粘度の上昇が抑制され、増粘速度や増粘後の到達粘度の上昇が抑制される傾向にある。また、樹脂組成物の硬化物の硬度や強度、耐薬品性、耐水性等を向上させることができる。
エチレン性不飽和基含有モノマー(B)の含有量が25質量部以上であれば、樹脂組成物の初期粘度の上昇を抑制しやすい。また、エチレン性不飽和基含有モノマー(B)の含有量が70質量部以下であれば、樹脂組成物の増粘速度をコントロールしやすい。
エチレン性不飽和基含有モノマー(B)が25質量部以上であれば、樹脂組成物の初期粘度の上昇を抑制しやく、作業性が良好となる。また、エチレン性不飽和基含有モノマー(B)が70質量部以下であれば、増粘性がより良好な樹脂組成物となる。
金属化合物(C)は、第2族元素の酸化物及び水酸化物から選ばれる少なくとも1種であり、1種単独であっても、2種以上が併用されてもよい。
金属化合物(C)は、ビニルエステル樹脂(A)が有するカルボキシ基及び水酸基、また、その他の成分の化合物のカルボキシル基及び水酸基との相互作用により、樹脂組成物を経時的に増粘させる効果を有する。
第2族元素の水酸化物としては、例えば、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム等が挙げられる。
これらの中でも、増粘効果、汎用性及びコスト等の観点から、酸化マグネシウムが好ましい。
金属化合物(C)の含有量が0.01質量部以上であることにより、樹脂組成物の増粘性がより良好となる。また、金属化合物(C)の含有量が6質量部以下であることにより、樹脂組成物の過剰な増粘を抑制しやすく、また、増粘速度をコントロールしやすくなり、所定の粘度まで増粘する時間を十分に確保することができる。
金属化合物(C)が0.01質量部以上であることにより、樹脂組成物の増粘性がより良好となる。金属化合物(C)が6質量部以下であることにより、樹脂組成物の過剰な増粘を抑制しやすく、また、増粘速度をコントロールしやすくなり、所定の粘度まで増粘する時間をより十分に確保することができる。
本実施形態の樹脂組成物は、さらに重合開始剤(D)を含有していてもよい。重合開始剤(D)としては、光重合開始剤又は熱重合開始剤のいずれも使用することができ、1種単独であっても、2種以上が併用されてもよい。増粘速度をコントロールし、所定の粘度まで増粘する時間を確保する観点から、光重合開始剤を含有していることが好ましい。
光重合開始剤の含有量が0.01質量部以上であれば、硬化性がより良好な樹脂組成物が得られる。また、光重合開始剤の含有量が10質量部以下であれば、樹脂組成物の硬化時に急激な硬化反応及び発熱が生じにくく、硬化物のクラックが抑制されやすく、また、機械的強度、耐熱性及び耐薬品性等の物性のバランスに優れた硬化物が得られやすい。
光重合開始剤の含有量が0.01質量部以上であれば、硬化性がより良好な樹脂組成物が得られる。また、光重合開始剤の含有量が10質量部以下であれば、樹脂組成物の硬化時に急激な硬化反応及び発熱が生じにくく、硬化物のクラックが抑制されやすく、また、機械的強度、耐熱性及び耐薬品性等の物性のバランスにより優れた硬化物が得られやすい。
熱重合開始剤の含有量が0.05質量部以上であれば、硬化性がより良好な樹脂組成物が得られる。熱重合開始剤の含有量が5質量部以下であれば、樹脂組成物の硬化時に急激な硬化反応及び発熱が生じにくく、硬化物のクラックが抑制されやすく、また、機械的強度、耐熱性及び耐薬品性等の物性のバランスに優れた硬化物が得られやすい。
熱重合開始剤の含有量が0.05質量部以上であれば、硬化性がより良好な樹脂組成物が得られる。熱重合開始剤の含有量が10質量部以下であれば、樹脂組成物の硬化時に急激な硬化反応及び発熱が生じにくく、硬化物のクラックが抑制されやすく、また、機械的強度、耐熱性及び耐薬品性等の物性のバランスにより優れた硬化物が得られやすい。
有機過酸化物としては、例えば、ケトンパーオキサイド、パーベンゾエート、ハイドロパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシケタール、ハイドロパーオキサイド、ジアリルパーオキサイド、パーオキシエステル及びパーオキシジカーボネート等が挙げられる。より具体的には、メチルエチルケトンパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、t-ブチルパーベンゾエート、2-エチルヘキサンペルオキシ酸1,1,3,3-テトラメチルブチル、ジベンゾイルパーオキサイド(ベンゾイルパーオキサイドとも言う。)、ベンゾイルm-メチルベンゾイルパーオキサイド、m-トルオイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド、t-ブチルパーオキシベンゾエート、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ビス(t-ブチルパーオキシ)ヘキシン-3、3-イソプロピルヒドロパーオキサイド、t-ブチルヒドロパーオキサイド、ジクミルヒドロパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、ビス(4-t-ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、イソブチルパーオキサイド、3,3,5-トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、ラウリルパーオキサイド等が挙げられる。これらの中でも、硬化反応のコントロールのしやすさ、入手容易性及び取り扱い容易性等の観点から、ビス(4-t-ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、2-エチルヘキサンペルオキシ酸1,1,3,3-テトラメチルブチル、ジベンゾイルパーオキサイド、ベンゾイルm-メチルベンゾイルパーオキサイド、m-トルオイルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド及びt-ブチルパーオキシベンゾエートから選ばれる少なくとも1種が好ましい。
本実施形態の樹脂組成物は、その他成分として、例えば、その他の樹脂、重合禁止剤、揺変剤、硬化促進剤、触媒、増粘助剤、硬化遅延剤、界面活性剤、界面調整剤、湿潤分散剤、消泡剤、レベリング剤、カップリング剤、光安定剤、ワックス、難燃剤、可塑剤、充填剤、内部離型剤、低収縮剤、トナー、減粘剤、分離防止剤、相溶化剤等の添加剤を含有することが可能である。前記添加剤の含有量は、本発明の効果を阻害しない範囲であれば特に限定されない。
なお、本実施形態の樹脂組成物は、良好な増粘特性を得る観点から、水分はできる限り含まないことが好ましく、水分含有量は、製造時の混入等を考慮して、好ましくは0.1質量%以下である。
本実施形態における樹脂組成物は、増粘速度のコントロールの観点から、1分子中にラジカル重合性不飽和基を有し、ビニルエステル樹脂(A)とは異なる、その他の樹脂を含んでいてもよい。
その他の樹脂としては、例えば、ウレタン(メタ)アクリレート樹脂、ポリエステル(メタ)アクリレート樹脂、(メタ)アクリレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等が挙げられる。これらのその他の樹脂は、1種単独であっても、2種以上が併用されてもよい。
(1)末端にカルボキシ基を有するポリエステルに、エポキシ基含有(メタ)アクリレート又はヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートを反応させる方法
(2)末端にヒドロキシ基を有するポリエステルに、(メタ)アクリル酸又はイソシアナト基含有(メタ)アクリレートを反応させる方法
上記(1)の方法で原料として用いられる、末端にカルボキシ基を有するポリエステルとしては、過剰量の飽和多塩基酸及び/又は不飽和多塩基酸と、多価アルコールとを反応させて得られるものが挙げられる。
上記(2)の方法で原料として用いられる、末端にヒドロキシ基を有するポリエステルとしては、飽和多塩基酸及び/又は不飽和多塩基酸と、過剰量の多価アルコールとを反応させて得られるものが挙げられる。
本実施形態の樹脂組成物がその他の樹脂を含有する場合、樹脂組成物中のその他の樹脂の含有量は、ビニルエステル樹脂(A)及びエチレン性不飽和基含有モノマー(B)の合計100質量部に対して、好ましくは1~45質量部、より好ましくは5~40質量部、さらに好ましくは10~35質量部である。
重合禁止剤は、樹脂組成物の重合反応の進行を抑制するために用いることができる。
重合禁止剤としては、公知なものを使用することができ、例えば、ハイドロキノン、メチルハイドロキノン、フェノチアジン、カテコール、4-t-ブチルカテコール等が挙げられる。これらは、1種単独であっても、2種以上が併用されてもよい。
本実施形態の樹脂組成物が重合禁止剤を含有する場合、樹脂組成物中の重合禁止剤の含有量は、エポキシ化合物(a1-1)、不飽和一塩基酸(a1-2)及び多塩基酸無水物(a1-3)の合計100質量部に対して、好ましくは0.01~5質量部、より好ましくは0.02~4質量部、さらに好ましくは0.03~3質量部である。
揺変剤は、樹脂組成物の混合性や流動性を調整するために用いることができる。
揺変剤は、有機系揺変剤又は無機系揺変剤のいずれでもよい。これらは、1種単独であっても、2種以上が併用されてもよい。
本実施形態の樹脂組成物が揺変剤を含有する場合、樹脂組成物中の揺変剤の含有量は、ビニルエステル樹脂と(A)とエチレン性不飽和基含有モノマー(B)の合計100質量部に対して、好ましくは0.01~10質量部、より好ましくは0.1~5質量部である。
無機系揺変剤としては、例えば、疎水性処理又は親水性処理したシリカ及びベントナイト等が挙げられる。疎水性の無機系揺変剤としては、具体的には、「レオロシール(登録商標)PM-20L」(株式会社トクヤマ製)、「アエロジル(登録商標)R-106」(日本アエロジル株式会社)、「CAB-O-SIL(登録商標)」(キャボット社製)等が挙げられる。親水性の無機系揺変剤としては、具体的には、「アエロジル(登録商標)-200」(日本アエロジル株式会社製)等が挙げられる。なお、親水性の焼成シリカを用いる場合は、揺変性改質剤「BYK(登録商標)-R605」、「BYK(登録商標)-R606」(いずれもBYK社製)の併用が、増粘速度のコントロールに効果的である。
硬化促進剤は、硬化速度の調整のために用いることができる。
硬化促進剤は、特に限定されるものではなく、例えば、公知の有機金属塩等の有機金属化合物、アミン系化合物、β-ジケトン類等を用いることができ、これらは、1種単独であっても、2種以上が併用されてもよい。
本実施形態の樹脂組成物が硬化促進剤を含有する場合、樹脂組成物中の硬化促進剤の含有量は、ビニルエステル樹脂(A)とエチレン性不飽和基含有モノマー(B)の合計100質量部に対して、好ましくは0.01~5質量部、より好ましくは0.05~4質量部、さらに好ましくは0.1~3質量部である。上記範囲内の含有量であると、硬化性の調整が容易である。
アミン系化合物としては、アニリン類、トルイジン類、ベンズアルデヒド類、トリエタノールアミン、ジエチレントリアミン、ピリジン、フェニリモルホリン、ピペリジン、2,4,6-トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、N,N-ジメチルベンジルアミン等が挙げられる。
β-ジケトン類としては、アセチルアセトン、アセト酢酸エチル、α-アセチル-γ-ブチロラクトン、N-ピロジニノアセトアセトアミド、N,N-ジメチルアセトアセトアミド等が挙げられる。
本実施形態の樹脂組成物の初期粘度は、好ましくは0.1~3.0Pa・s、より好ましくは0.2~2.5Pa・s、さらに好ましくは0.5~2.0Pa・sである。
初期粘度が上記範囲内であれば、樹脂組成物を繊維基材に効率的かつ十分に含浸させやすく、樹脂抜けの部分がない均質な複合材料を得ることができる。
樹脂組成物がこのように増粘していることにより、初期粘度で繊維基材に含浸させた樹脂組成物の流動が抑制され、樹脂組成物と繊維基材とが偏在することなく一体化し、形態保持性に優れた複合材料が好適に得られる。
本実施形態の樹脂組成物の製造方法は、1分子中に2個のエポキシ基を有するエポキシ化合物(a1-1)と、不飽和一塩基酸(a1-2)と、多塩基酸無水物(a1-3)とを、エポキシ化合物(a1-1)のエポキシ基の総量100モルに対して、多塩基酸無水物(a1-3)由来の酸基の総量が5~25モルとなるように反応させて、樹脂前駆体(P1)を得る工程1と、樹脂前駆体(P1)と多塩基酸無水物(a1-4)とを付加反応させて、ビニルエステル樹脂(A1)を得る工程2と、ビニルエステル樹脂(A1)を含むビニルエステル樹脂(A)と、エチレン性不飽和基含有モノマー(B)と、金属化合物(C)とを混合して樹脂組成物を得る工程3を含む。
このように、エポキシ化合物に対する多塩基酸無水物の付加反応を2段階で行うことにより、分子量分布の広がりが大きいビニルエステル樹脂が得られ、上述した良好な粘度特性を有する樹脂組成物を好適に製造することができる。
本実施形態の製造方法における工程1は、1分子中に2個のエポキシ基を有するエポキシ化合物(a1-1)と、不飽和一塩基酸(a1-2)と、多塩基酸無水物(a1-3)とを、エポキシ化合物(a1-1)のエポキシ基100モルに対して、多塩基酸無水物(a1-3)由来の酸基の総量が5~25モルとなるように反応させて、樹脂前駆体(P1)を得る工程である。
例えば、加熱撹拌可能な反応容器内で、エポキシ化合物(a1-1)、不飽和一塩基酸(a1-2)、及びエポキシ化合物(a1-1)のエポキシ基100モルに対して、多塩基酸無水物(a1-3)由来の酸基の総量が5~25モルとなる量の多塩基酸無水物(a1-3)を、必要に応じて、溶剤及び/又は反応性希釈剤と混合し、エステル化触媒存在下、好ましくは70~150℃、より好ましくは80~140℃、さらに好ましくは90~130℃で、1~8時間、混合しながら加熱することにより、樹脂前駆体(P1)が得られる。
溶剤としては、エポキシ化合物(a1-1)、不飽和一塩基酸(a1-2)、多塩基酸無水物(a1-3)及び多塩基酸無水物(a1-4)に不活性な溶剤であれば、特に限定されない。例えば、メチルイソブチルケトン等の1気圧における沸点が70~150℃である公知の溶剤が挙げられる。溶剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
反応性希釈剤としては、エポキシ化合物(a1-1)、不飽和一塩基酸(a1-2)、多塩基酸無水物(a1-3)、及び多塩基酸無水物(a1-4)に不活性なエチレン性不飽和基含有モノマー(B)が好ましい。
本実施形態の製造方法における工程2は、樹脂前駆体(P1)と、多塩基酸無水物(a1-4)とを付加反応させて、ビニルエステル樹脂(A1)を得る工程である。
例えば、樹脂前駆体(P1)を合成した反応容器内に、多塩基酸無水物(a1-4)を添加し、エステル化触媒の存在下、70~150℃、好ましくは80~140℃、さらに好ましくは90~130℃で、30分間~4時間反応させることにより、ビニルエステル樹脂(A1)が得られる。
工程2でも、工程1と同様に、必要に応じて、重合禁止剤、溶剤及び/又は反応性希釈剤を添加してもよい。混合方法も、工程1と同様に、公知の方法で行うことができる。
ビニルエステル樹脂(A1)の粘度(溶剤及び/又は反応性希釈剤による調整粘度)は、好ましくは1~400Pa・s、より好ましくは10~300Pa・s、さらに好ましくは20~150Pa・sである。
エステル化触媒、溶剤及び反応性希釈剤は、工程1と同様のものを用いることができ、また、工程1と同様に、必要に応じて、重合禁止剤を添加してもよい。混合方法も、工程1と同様に、公知の方法で行うことができる。
本実施形態の製造方法における工程3は、ビニルエステル樹脂(A1)を含むビニルエステル樹脂(A)と、エチレン性不飽和基含有モノマー(B)と、金属化合物(C)とを混合して樹脂組成物を得る工程である。
工程3では、ビニルエステル樹脂(A)、エチレン性不飽和基含有モノマー(B)及び金属化合物(C)以外に、重合開始剤(D)及び前記その他の成分等の任意成分を混合してもよい。
混合方法は、特に限定されるものではなく、例えば、ディスパー、プラネタリーミキサー、ニーダー等を用いて行うことができる。混合温度は、好ましくは10~50℃、より好ましくは15~40℃であり、混合容易性等の観点から、さらに好ましくは20~30℃である。
本実施形態における複合材料は、上述した樹脂組成物と、繊維基材とを含む。
複合材料としては、例えば、樹脂組成物を繊維基材に含浸させ、一定期間保管(養生)して増粘させたものが好ましい。このような複合材料は、形態保持性が良好であり、優れた機械的強度を有する硬化物(成形品)が得られる。複合材料としては、具体的には、プリプレグ、SMC、プリフォーム、既設管の補強や補修等の管更生用途のライニング材等が挙げられ、各種成形品の製造や構造物の施工に好適に使用できる。本実施形態の複合材料としては、特に、プリプレグ又はSMCが好ましい。
なお、樹脂組成物を繊維基材に含浸させる際、樹脂組成物は、例えば、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム等の充填材、ポリスチレン等の低収縮化剤、減粘剤、着色剤等の添加剤を添加した混合物として使用されることもあり、この場合、複合材料中には、これらの添加剤も含まれ得る。
繊維基材の繊維材料としては、機械的強度等の観点から、例えば、アミド、ナイロン、アラミド、ビニロン、ポリエステル及びフェノール樹脂等の合成繊維、炭素繊維、ガラス繊維、金属繊維、セラミックス繊維等の、いわゆる強化繊維、また、これらの複合繊維が挙げられる。これらは、1種単独であっても、2種以上が併用されてもよい。これらの中でも、アラミド繊維、炭素繊維及びガラス繊維が好ましく、強度や硬度、入手容易性、価格等の観点から、ガラス繊維がより好ましい。特に、繊維基材に含浸させた樹脂組成物を光硬化させる場合には、光透過性を有するガラス繊維やポリエステル繊維が好ましい。
例えば、ガラス繊維の場合、一般的に使用されるフィラメント径は、好ましくは1~15μm、より好ましくは3~10μmである。
シートの厚さは、樹脂組成物の含浸性の観点から、例えば、単層の場合、好ましくは0.01~5mm、また、複数層積層されている場合は、合計の厚さが、好ましくは1~20mm、より好ましくは1~15mmである。
なお、前記曲げ強度及び曲げ弾性率の値は、JIS K7171:2016に準拠した測定値である。
本実施形態における複合材料の製造方法としては、例えば、樹脂組成物を繊維基材(シート)に含浸させ、このシートの両面に剥離フィルムを貼り合わせ、樹脂組成物が目標粘度に達して施工可能な材料となるまで所定温度の下で養生して、樹脂組成物を増粘させる方法が挙げられる。
養生温度は、目標粘度や複合材料の使用時期等を考慮して適宜設定されるが、通常、10~55℃であり、好ましくは15~50℃、より好ましくは20~45℃である。
まず、樹脂組成物の製造に用いるビニルエステル樹脂を合成した。下記合成例及び比較合成例でビニルエステル樹脂の合成に用いたエポキシ化合物の詳細を以下に示す。
・エポキシ化合物(1):ビスフェノールA型エポキシ樹脂;「jER(登録商標) 834」、三菱ケミカル株式会社製、エポキシ当量245
・エポキシ化合物(2):ビスフェノールA型エポキシ樹脂;「エポミック(登録商標) R140P」、三井化学株式会社製、エポキシ当量188
・エポキシ化合物(3):フェノールノボラック型エポキシ樹脂;「EPICLON(登録商標) N-740」、DIC株式会社製、エポキシ当量172
なお、エポキシ当量は、JIS K7236:2001に準拠して測定した値である。
撹拌機、還流冷却管、気体導入管及び温度計を備えた5L4つ口セパラブルフラスコに、エポキシ化合物(1)2205g、重合禁止剤としてメチルハイドロキノン1.2g(成分(a1-1)~(a1-3)の合計100質量部に対して0.04質量部)、及びエステル化触媒としてテトラデシルジメチルベンジルアンモニウムクロライド(「ニッサンカチオン(登録商標) M2-100R」、日油株式会社製、純度90質量%超)9.0g(成分(a1-1)~(a1-3)の合計100質量部に対して0.3質量部)を入れて、110℃まで加熱した。そして、不飽和一塩基酸(a1-2)としてメタクリル酸619g(エポキシ化合物(1)のエポキシ基の総量100モルに対して80モル)、及び多塩基酸無水物(a1-3)として無水マレイン酸176g(エポキシ化合物(1)のエポキシ基の総量100モルに対して、無水マレイン酸由来の酸基の総量が20モル)を約30分間かけて滴下した後、120℃に加熱し、約5時間反応させて、樹脂前駆体を得た。
次いで、この樹脂前駆体を110℃に冷却し、多塩基酸無水物(a1-4)として無水マレイン酸176g(エポキシ化合物(a1-1)のエポキシ基の総量100モルに対して20モル)を添加し、110℃で約2時間反応させて、反応生成物(ビニルエステル樹脂(A1-1))を得た。
この反応生成物を90℃まで冷却し、反応性希釈剤(エチレン性不飽和基含有モノマー(B))としてフェノキシエチルメタクリレート1717gを添加し、ビニルエステル樹脂65質量%(配合成分合計質量基準)とフェノキシエチルメタクリレート35質量%との混合物を得た。
撹拌機、還流冷却管、気体導入管及び温度計を備えた5L4つ口セパラブルフラスコに、エポキシ化合物(2)2068g、重合禁止剤としてメチルハイドロキノン1.2g(エポキシ化合物、及びメタクリル酸の合計100質量部に対して0.04質量部)、及びエステル化触媒として2,4,6-トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール(「セイクオール(登録商標)TDMP」、精工化学株式会社製、純度95質量%超)9.0g(エポキシ化合物、及びメタクリル酸の合計100質量部に対して0.3質量部)を入れて、110℃まで加熱した。そして、不飽和一塩基酸としてメタクリル酸946g(エポキシ化合物(2)のエポキシ基の総量100モルに対して酸基が100モル)を約30分間かけて滴下した後、120℃に加熱し、約3時間反応させて、反応生成物(ビニルエステル樹脂(A2))を得た(Mw:800)。
この反応生成物を90℃まで冷却し、反応性希釈剤(エチレン性不飽和基含有モノマー(B))としてフェノキシエチルメタクリレート1628gを添加し、ビニルエステル樹脂65質量%(配合成分合計質量基準)とフェノキシエチルメタクリレート35質量%との混合物を得た。
表2に示す配合組成で、多塩基酸無水物(a1-3)を添加せずに、合成例1と同様の操作により、ビニルエステル樹脂を合成し、ビニルエステル樹脂65質量%とフェノキシエチルメタクリレート35質量%との混合物を得た。
表2に示す配合組成で、合成例1と同様の操作を行ったところ、樹脂前駆体がゲル化し、続く合成操作を行うことができず、ビニルエステル樹脂を得られなかった。
上記合成例1、比較合成例1及び2で得られたビニルエステル樹脂について、以下に示す項目の物性評価を行った。これらの評価結果を、下記表2にまとめて示す。
JIS K6901:2008「部分酸価(指示薬滴定法)」に準拠して、ビニルエステル樹脂に含まれる酸成分を中和するために要する水酸化カリウムの質量を測定し、ビニルエステル樹脂の酸価を求めた。滴定装置として「オートビュレット UCB-2000」(平沼産業株式会社製)、指示薬としてブロモチモールブルーとフェノールレッドの混合指示薬を用いた。
なお、測定試料は、ビニルエステル樹脂65質量%とフェノキシエチルメタクリレート35質量%との混合物とし、その測定値からビニルエステル樹脂の酸価に換算した。
ビニルエステル樹脂のMw及びMnは、GPCにより、以下の条件にて測定し、標準ポリスチレン換算分子量として求めた。Mw/Mnは、MnとMwの値から算出した。
(条件)
・装置:「ショウデックス(登録商標)GPC-101」(昭和電工株式会社製)
・カラム:「ショウデックス(登録商標)LF-804」(昭和電工株式会社製)
・検出器:示差屈折計「ショウデックス(登録商標)RI-71S」(昭和電工株式会社製)
・カラム温度:40℃
・試料:ビニルエステル樹脂の0.2質量%テトラヒドロフラン溶液
・展開溶媒:テトラヒドロフラン
・流速:1.0mL/分
ビニルエステル樹脂65質量%とフェノキシエチルメタクリレート35質量%との混合物の粘度を、E型粘度計(「RE-85U」(東機産業株式会社社製)、コーンプレート型、コーンローター:1°34’×R24、回転数:50~0.5rpm)を用いて、温度25℃で測定した。測定粘度に応じて、コーンローターの回転数を下記表1に示すように設定した。
上記合成例及び比較合成例で製造したビニルエステル樹脂(ビニルエステル樹脂65質量%とフェノキシエチルメタクリレート35質量%の混合物)を用いて、樹脂組成物を製造した。
ビニルエステル樹脂(A1-1)44質量部とフェノキシエチルメタクリレート23質量部との混合物、ベンジルメタクリレート33質量部、及び揺変剤(「フローノン(登録商標)SP-1000AF」、共栄社化学株式会社製;以下、同様。)1.7質量部を添加し、ディスパー(「ホモディスパー2.5型」、プライミクス株式会社製;2000~3000rpm)で、20分間混合した。これに、金属化合物(C)として酸化マグネシウム(「マグミクロン MD-4AM-2」、御国色素株式会社製、含有量30質量%(推定);以下、同様。)2.5質量部、並びに重合開始剤(D)として2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン0.2質量部及びフェニルビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド0.2質量部を添加して、さらに1分間程度混合し、樹脂組成物X-1を製造した。
ビニルエステル樹脂(A1-1)36質量部とフェノキシエチルメタクリレート19質量部との混合物、ビニルエステル樹脂(A2)9質量部とフェノキシエチルメタクリレート5質量部との混合物、ベンジルメタクリレート31質量部、及び揺変剤1.7質量部を、実施例1と同様の混合操作にて、ディスパー(「ホモディスパー2.5型」、プライミクス株式会社製;2000~3000rpm)で、20分間混合した。これに、「マグミクロン MD-4AM-2」2.5質量部、並びに重合開始剤(D)として2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン0.2質量部及びフェニルビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド0.2質量部を添加して、さらに1分程度混合し、樹脂組成物X-2を製造した。
実施例2において、表5に示す組成に変更し、それ以外は実施例2と同様にして、樹脂組成物X-3~X-5を製造した。
ビニルエステル樹脂(A1-1)に代えてビニルエステル樹脂(A1’-1)を用いて、それ以外は、実施例1~5と同様にして、樹脂組成物X-6~X-10を製造した。
ビニルエステル樹脂(A1-1)に代えてビニルエステル樹脂(A1’-2)を用いて、それ以外は、実施例1~5と同様にして、樹脂組成物X-11~X-15を製造した。
上記実施例及び比較例で得られた樹脂組成物X-1~X-15について、以下の項目の測定評価を行った。これらの測定評価結果を、表5にまとめて示す。
製造直後の各樹脂組成物(X-1)~(X-15)の製造直後の粘度を、粘度範囲に応じて、以下の2種類の機器を適宜選択し、温度25℃で測定し、その粘度を初期粘度とした。
(1)「RB80型粘度計」(東機産業株式会社製;ローターNo.3~4)
測定粘度に応じて、使用ローター及び回転数を下記表3に示すように設定した。
測定粘度に応じて、下記表4に示すTバースピンドルを使用した。
上記の粘度の測定結果に基づいて、初期粘度が3.0Pa・s以下であり、かつ、5日後の粘度が1,000~40,000Pa・sの範囲内のものを、増粘性が良好であると判定した。表5の増粘性の欄には、増粘性が良好な場合を「○」、それ以外の場合を「×」として示した。
〔実施例6〕
実施例5で製造した樹脂組成物X-5に、ビニルエステル樹脂(A1-1)、ビニルエステル樹脂(A2)及びエチレン性不飽和基含有モノマー(B)の合計100質量部に対して、重合開始剤(D)として2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン0.2質量部及びフェニルビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド0.2質量部を添加混合し、重合開始剤含有樹脂組成物を調製した。
得られた重合開始剤含有樹脂組成物に、250Wのメタルハライドランプ(ピーク波長420nm、照度20~30mW/cm2;以下、同様。)で30分間光照射し、170mm×170mm、厚さ4mmの硬化物(注型品)を得た。
なお、前記照度は、照度計(「IL1400A」、受光器「SEL005」、インターナショナルライトテクノロジーズ社製;測定波長域380~450nm(中央値415nm))を用いて測定した。
ガラス繊維のチョップドストランドマット(「MC 450A」、日東紡績株式会社製)に、実施例6で調製した樹脂組成物を含浸させ、3枚重ねて23℃で5日間養生した後、実施例6と同様にして、250Wのメタルハライドランプで30分間光照射し、170mm×170mm、厚さ3mmの硬化物(FRP:ガラス繊維含有量31質量%)を得た。
実施例6及び7で得られた各硬化物について、以下の項目の測定評価を行った。
測定評価用試験片には、各硬化物を、長さ80mm、幅10mmに切断加工し、温度23℃、相対湿度50%の環境下で、24時間養生したものを用いた。
JIS K7171:2016に準拠し、万能材料試験機(「テンシロンUCT-1T」、株式会社オリエンテック製;支点間距離48mm、試験速度1.3mm/分)を用いて、温度23℃、湿度50%の環境下にて曲げ強度及び曲げ弾性率を測定した。
実施例6で得られた硬化物(注型品)については試験片5枚の測定値(N=5)、実施例7で得られた硬化物(FRP)については試験片3枚の測定値(N=3)の各平均値を、各硬化物の曲げ強度及び曲げ弾性率とした。
樹脂組成物(X-5)の硬化物(注型品)の曲げ強度は122MPa、曲げ弾性率は3.3GPaであり、硬化物(FRP)の曲げ強度は163MPa、曲げ弾性率は8.47GPaであった。
実施例6で得られた硬化物(注型品)について、JIS K7191-1:2015及びJIS K7191-1:2015に準拠し、荷重たわみ温度(HDT)測定装置(「HDTテスターS-3M」、株式会社東洋精機製作所製)を用いて荷重たわみ温度を測定し、試験片3枚の測定値(N=3)の平均値を、硬化物の荷重たわみ温度とした。
樹脂組成物(X-5)の硬化物(注型品)の荷重たわみ温度は86℃であった。
実施例7で得られた硬化物(FRP)について、JIS K7060:1995に準拠し、バーコル硬度計(「GYZJ 934-1」、バーバー・コールマン社製)を用いて測定し、試験片10枚の光照射面の裏面の測定値(N=10)の平均値を、硬化物のバーコル硬さ(HBI-A)とした。
樹脂組成物(X-5)の硬化物(FRP)のバーコル硬さは45であった。
Claims (19)
- ビニルエステル樹脂(A)、エチレン性不飽和基含有モノマー(B)、並びに、第2族元素の酸化物及び水酸化物のうちから選ばれる少なくとも1種の金属化合物(C)を含む樹脂組成物であって、
前記ビニルエステル樹脂(A)は、重量平均分子量Mwが1,500以上、かつ、重量平均分子量Mwと数平均分子量Mnとの比Mw/Mnが2.0以上であるビニルエステル樹脂(A1)を含む、樹脂組成物。 - 前記ビニルエステル樹脂(A1)の重量平均分子量Mwが35,000以下である、請求項1に記載の樹脂組成物。
- 前記ビニルエステル樹脂(A1)のMw/Mnが18以下である、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
- 前記ビニルエステル樹脂(A1)の酸価が5KOHmg/g以上である、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
- 前記ビニルエステル樹脂(A1)の酸価が100KOHmg/g以下である、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
- 前記ビニルエステル樹脂(A1)は、1分子中に2個のエポキシ基を有するエポキシ化合物(a1-1)、不飽和一塩基酸(a1-2)及び多塩基酸無水物(a1-3)の反応生成物である樹脂前駆体(P1)と、多塩基酸無水物(a1-4)との付加反応生成物であり、
前記エポキシ化合物(a1-1)のエポキシ基の総量100モルに対して、前記多塩基酸無水物(a1-3)由来の酸基の総量が5~25モルである、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。 - 前記エポキシ化合物(a1-1)がビスフェノール型エポキシ樹脂である、請求項6に記載の樹脂組成物。
- 前記不飽和一塩基酸(a1-2)が、(メタ)アクリル酸及びクロトン酸のうちから選ばれる少なくとも1種である、請求項6に記載の樹脂組成物。
- 前記多塩基酸無水物(a1-3)が二塩基酸無水物である、請求項6に記載の樹脂組成物。
- 前記多塩基酸無水物(a1-4)が二塩基酸無水物である、請求項6に記載の樹脂組成物。
- 前記ビニルエステル樹脂(A)が、1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物(a2-1)及び不飽和一塩基酸(a2-2)の反応生成物であるビニルエステル樹脂(A2)をさらに含む、請求項6に記載の樹脂組成物。
- 前記エチレン性不飽和基含有モノマー(B)が、スチレン、メチル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート及びテトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレートから選ばれる少なくとも1種である、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
- 前記金属化合物(C)が酸化マグネシウムである、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
- 前記金属化合物(C)の含有量が、前記ビニルエステル樹脂(A)及び前記エチレン性不飽和基含有モノマー(B)の合計100質量部に対して0.01~6質量である、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
- 重合開始剤(D)をさらに含む、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
- 前記重合開始剤(D)が光重合開始剤である、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
- 請求項1又は2に記載の樹脂組成物の製造方法であって、
1分子中に2個のエポキシ基を有するエポキシ化合物(a1-1)と、不飽和一塩基酸(a1-2)と、多塩基酸無水物(a1-3)とを、前記エポキシ化合物(a1-1)のエポキシ基の総量100モルに対して、前記多塩基酸無水物(a1-3)由来の酸基の総量が5~25モルとなるように反応させて、樹脂前駆体(P1)を得る工程1と、
前記樹脂前駆体(P1)と多塩基酸無水物(a1-4)とを付加反応させて、ビニルエステル樹脂(A1)を得る工程2と、
前記ビニルエステル樹脂(A1)を含む前記ビニルエステル樹脂(A)と、前記エチレン性不飽和基含有モノマー(B)と、前記金属化合物(C)とを混合して樹脂組成物を得る工程3を含む、樹脂組成物の製造方法。 - 請求項1又は2に記載の樹脂組成物と、繊維基材とを含む、複合材料。
- プリプレグ又はシートモールディングコンパウンドである、請求項18に記載の複合材料。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2023541474A JPWO2023017855A1 (ja) | 2021-08-13 | 2022-08-12 | |
| CN202280054092.4A CN117794966A (zh) | 2021-08-13 | 2022-08-12 | 树脂组合物及其制造方法以及复合材料 |
| KR1020247002260A KR20240023162A (ko) | 2021-08-13 | 2022-08-12 | 수지 조성물 및 그 제조 방법, 및 복합 재료 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021-132023 | 2021-08-13 | ||
| JP2021132023 | 2021-08-13 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2023017855A1 true WO2023017855A1 (ja) | 2023-02-16 |
Family
ID=85200709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2022/030721 Ceased WO2023017855A1 (ja) | 2021-08-13 | 2022-08-12 | 樹脂組成物及びその製造方法、並びに複合材料 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPWO2023017855A1 (ja) |
| KR (1) | KR20240023162A (ja) |
| CN (1) | CN117794966A (ja) |
| TW (1) | TWI839808B (ja) |
| WO (1) | WO2023017855A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117188160A (zh) * | 2023-10-08 | 2023-12-08 | 西安康本材料有限公司 | 一种新型快速光固化型上浆剂及其制备方法和上浆方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09110948A (ja) * | 1995-08-11 | 1997-04-28 | Takeda Chem Ind Ltd | ビニルエステル樹脂組成物及び硬化物 |
| KR20140079601A (ko) * | 2012-12-17 | 2014-06-27 | 애경화학 주식회사 | 광경화 시트용 우레탄 하이브리드 비닐에스테르 수지 조성물 및 그 제조방법 |
| CN108192077A (zh) * | 2017-12-18 | 2018-06-22 | 盐城艾肯科技有限公司 | 一种具有阻燃性能的感光树脂的制备方法及其在线路板上的应用 |
| KR20200069193A (ko) * | 2018-12-06 | 2020-06-16 | 재단법인 한국탄소융합기술원 | 시트몰딩 컴파운드 조성물 및 이를 이용한 시트몰딩 컴파운드 |
| JP2021039201A (ja) * | 2019-09-02 | 2021-03-11 | 味の素株式会社 | 感光性樹脂組成物 |
| JP2021039202A (ja) * | 2019-09-02 | 2021-03-11 | 味の素株式会社 | 感光性樹脂組成物 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006019676A1 (de) * | 2006-04-27 | 2007-11-08 | Wacker Polymer Systems Gmbh & Co. Kg | Verwendung von funktionalisierten Polyvinylestern zur Erhöhung der Oberflächenspannung von BMC/SMC-Formteilen |
| TWI417339B (zh) * | 2011-01-14 | 2013-12-01 | Elite Material Co Ltd | Resin composition |
| TWI641625B (zh) * | 2013-03-06 | 2018-11-21 | 日商艾迪科股份有限公司 | Photocurable composition |
| CN105566859A (zh) * | 2015-12-04 | 2016-05-11 | 常州百思通复合材料有限公司 | 一种smc/bmc增稠方法 |
| CN109863179B (zh) * | 2016-10-26 | 2021-11-16 | 昭和电工株式会社 | 自由基聚合性树脂组合物 |
| JP6673487B2 (ja) | 2017-07-20 | 2020-03-25 | 三菱ケミカル株式会社 | シートモールディングコンパウンド、繊維強化複合材料、および繊維強化複合材料の製造方法 |
-
2022
- 2022-08-12 KR KR1020247002260A patent/KR20240023162A/ko active Pending
- 2022-08-12 TW TW111130441A patent/TWI839808B/zh active
- 2022-08-12 CN CN202280054092.4A patent/CN117794966A/zh active Pending
- 2022-08-12 JP JP2023541474A patent/JPWO2023017855A1/ja active Pending
- 2022-08-12 WO PCT/JP2022/030721 patent/WO2023017855A1/ja not_active Ceased
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09110948A (ja) * | 1995-08-11 | 1997-04-28 | Takeda Chem Ind Ltd | ビニルエステル樹脂組成物及び硬化物 |
| KR20140079601A (ko) * | 2012-12-17 | 2014-06-27 | 애경화학 주식회사 | 광경화 시트용 우레탄 하이브리드 비닐에스테르 수지 조성물 및 그 제조방법 |
| CN108192077A (zh) * | 2017-12-18 | 2018-06-22 | 盐城艾肯科技有限公司 | 一种具有阻燃性能的感光树脂的制备方法及其在线路板上的应用 |
| KR20200069193A (ko) * | 2018-12-06 | 2020-06-16 | 재단법인 한국탄소융합기술원 | 시트몰딩 컴파운드 조성물 및 이를 이용한 시트몰딩 컴파운드 |
| JP2021039201A (ja) * | 2019-09-02 | 2021-03-11 | 味の素株式会社 | 感光性樹脂組成物 |
| JP2021039202A (ja) * | 2019-09-02 | 2021-03-11 | 味の素株式会社 | 感光性樹脂組成物 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117188160A (zh) * | 2023-10-08 | 2023-12-08 | 西安康本材料有限公司 | 一种新型快速光固化型上浆剂及其制备方法和上浆方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20240023162A (ko) | 2024-02-20 |
| TW202317703A (zh) | 2023-05-01 |
| CN117794966A (zh) | 2024-03-29 |
| TWI839808B (zh) | 2024-04-21 |
| JPWO2023017855A1 (ja) | 2023-02-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2011034042A1 (ja) | 繊維強化複合材料用樹脂組成物、その硬化物、繊維強化複合材料、繊維強化樹脂成形品、及びその製造方法 | |
| US6900261B2 (en) | Sheet molding compound resins from plant oils | |
| WO2023017855A1 (ja) | 樹脂組成物及びその製造方法、並びに複合材料 | |
| JPWO2019098007A1 (ja) | 繊維強化成形材料及びそれを用いた成形品 | |
| WO2023017854A1 (ja) | 樹脂組成物及びその製造方法、並びに複合材料 | |
| WO2017057689A1 (ja) | 硬化性エポキシ樹脂組成物、及びそれを用いた繊維強化複合材料 | |
| JP2025023129A (ja) | 樹脂組成物、プリプレグおよび繊維強化プラスチック | |
| JPWO2020213414A1 (ja) | 繊維強化成形材料及びそれを用いた成形品 | |
| CN119855861A (zh) | 包含热固性聚合物的复合玻璃纤维材料 | |
| JP7424500B2 (ja) | 光硬化型ライニング材用樹脂組成物、光硬化型ライニング材、及びその硬化物 | |
| JP2024061086A (ja) | プリプレグおよび炭素繊維強化プラスチック | |
| JP3906122B2 (ja) | 貯蔵安定性に優れた人造大理石用ビニルエステル樹脂組成物 | |
| WO2020040052A1 (ja) | 硬化性樹脂組成物及びその硬化物 | |
| JP7136393B2 (ja) | ラジカル硬化性樹脂組成物、繊維強化成形材料、及びそれを用いた成形品 | |
| JP6917485B2 (ja) | 繊維強化プラスチック中間基材用液状組成物、繊維強化プラスチック中間基材、及び前記繊維強化プラスチック中間基材の製造方法 | |
| JP2025065707A (ja) | ラジカル重合性樹脂組成物および成形品 | |
| WO2023153435A1 (ja) | プリプレグ、炭素繊維強化プラスチック、およびプリプレグの製造方法 | |
| JP2025103754A (ja) | 樹脂組成物 | |
| JP2003089709A (ja) | 熱硬化性樹脂組成物 | |
| WO2025027951A1 (ja) | プリプレグおよび繊維強化プラスチック | |
| WO2023017852A1 (ja) | 樹脂組成物及びライニング材用材料 | |
| WO2024090084A1 (ja) | 樹脂組成物及び複合材料 | |
| WO2023017853A1 (ja) | ライニング材 | |
| JP2024047178A (ja) | プリプレグ及び繊維強化プラスチック | |
| JP2023053692A (ja) | 樹脂組成物及び該樹脂組成物を用いた強化繊維樹脂材料。 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 22855917 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 2023541474 Country of ref document: JP |
|
| ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 20247002260 Country of ref document: KR Kind code of ref document: A |
|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 1020247002260 Country of ref document: KR |
|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 202280054092.4 Country of ref document: CN |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 22855917 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |