JPH06509602A - 熱可逆性イソシアネートベース重合体 - Google Patents
熱可逆性イソシアネートベース重合体Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
バカす好はイykフー浸二上二s辷已1含体発明の分野
この発明は、一般に、イソシアネートと、活性−水素機能系の反応により見い出
される重合体組成物に関する。特に、本発明は、イソシアネート反応物と活性水
素機能系に熱的に解離し得る熱可逆性重合体組成物に関するものである。芳香族
ポリイミド、ポリカーボネート、ボリアリールサルファイド、液晶性を有する芳
香族ポリエステルと、ボリアリールイミダゾリジンオリゴマーが、高性能特性を
付与するために、イソシアネート又は活性水素機能系に導入される。そのような
高性能特性を有する熱可逆性イソシアネート−ベース重合体組成物は、例えば、
ポリプロピレンとポリエチレンテレフタレートのように、複合材料上の最終表面
被覆剤として、他のものの中で便利である。新規なフェノール性−水酸基末端ボ
リアリールサルファイドと、ポリアリールイミダゾリジンオリゴマーと、それら
の調製が記載されている。
発明の背尽
有機ポリイソシアネートは、ラッカー、フィルム、被覆剤やホットメルト接着剤
として使用されている。イソシアネート化合物は、例えば、水酸基、カルボキシ
ル基、アミンのような活性水素を有する非常に反応性のあるグループに含まれる
ので、モノ−ブロッキング又はマスキング剤をイソシアネートに添加しくU。
S、3,115,479、ウィンダムス(Windermuth)他)、そして
ブoツクされたイソシアネートを自由水酸基を含有するポリエステルとイソシア
ネートをブロックから解くために混合物を加熱することにより反応させることと
により、そのような反応性を調整することは常識である。
U、S、2,777.881に見られるように、未硬化状態にある材料を供給す
るように、ポリエステル又はポリエステルアミドの熱的活性水素グループと反応
したイソシアネートの量を制限することにより、ブロッキング剤の使用を避ける
ことは可能である。そして、添加されたイソシアネートグループは未硬化生成物
゛に添加され、続いて起きる水分との不可逆架橋反応が、適当な物理特性を有
する最終硬化物を生成するように起きる。
生成物に水分の早期尋人を回避するもう1つの溶液は、イソシアネートを使用以
前の水分から防ぐバッキングシステムに使用される。 着剤時代 Aaesiv
es句9L、1987年9月、第42〜43頁。
ソシアネートの添加により形成される改良ホットメルト接着剤とコーティングを
開示している。ポリエステル分子へのイソシアネートの導入が、鎖−伸張または
重要な架橋を回避しないことを発明者は留意する。シェフニー(Sheffer
)他のU、S、2,982,754とブック(Buck)他のU、S、2,87
6.725 (例4)は、イソシアネートの添加により修飾されるポリエステル
の付加例を有している。
fヤング(Chang)他のU、S、3,503,927は、架橋が熱に対して
活性でフェノールグループとイソシアネートグループの間の反応により供給され
るところの架橋された網[]槙造を適合する。アボット(Abbott)他のU
、S、3,684.769は、熱可逆ポリエステルまたはポリマー鎖間で熱可逆
ウレタン結合/りをfiするポリエーテルウレタンポリマーに適合する。ヘンリ
ー(Henry)他のU、S、4,201,853は、150℃未満で可逆的に
解離するプラスチ・功結合爆薬用の熱−i+■逆重合性バインダを示している。
ワゲナー(Wagener)とム1ノア(Muria)のポリマー%jymer
Pre rints Vol、30 No、1.1989イf4r旧よ、分子
種が温度の関数である中量体熱可逆ウレタンを開示して0る。ボ言ノウし・タン
が調製されたにもかかわらず、ポリマーウレタン可逆的結合の主張またはデータ
がされておらず、まl=その適応性としてなされたものが示唆されてし1なりゼ
ルビンスキー(Czerwinski )他の肌S、4,608,418は、1
つ又番よ複数のポリイワシ1ネートと、トフ又は複数のヒドロキシル末端ボ1ノ
A−ルと、1−フ又は複数の伸張鎖から形成されるホットメルト組成物への反応
性可塑斉]の添加により、従来のイソシアネート材料の特性を改善する試みを図
示してしする。
従来からのイ・ルアネート−ベースポリマーは、良作業性、例え]よ、容易性、
表面濡れ性、浸透性と、反応性、ギャップ充填容量を提供する低分子量イソシア
ネート基材料である。そのような材料は、共通して水分硬化し、耐久性のあるコ
ーティング又は接着剤材料を提供するのに適用する後に置換されたポリ尿素を形
成する。しかしながら、そのような材料は、ポリイミドのような、より高いコス
ト特性樹脂のいくつかの高い特性を有さない。従来の技術を使用するイソシアネ
ート基材料の特性を改善する試みとして顕著に、高い粘度と結合された低濡れ性
は、結合可能性を基盤の損失中に結果する。一般に、従来のイソシアネート重合
体は、高温度での進行を許容しない。例えば、フレキシブル回路基板とチップや
トランスやモータのような他の構成体の、はんだ付および温度形成である。従来
のイソシアネート重合体は顕著に、高性能航空機、自動推進の及びコンピュータ
装置に見受けられるような、高い最終使用温度での耐破壊性を供給しない。高性
能保護誘電性フィルムまたは被覆材において使用される高性能材料の処理性能は
望むものよりも制限されている。成型やコーティングへの適用、特に複合材料−
klの最終表面被覆として、より良い、溶解−進行な高性能材料の出現が必要し
続けている。
発明の概要
この発明は、これらの必要に対峙し、ポリマー主鎖中にイソシアネート−活性水
素基架橋、もし必要なら、同架橋グループの調整された番号を有する熱−61逆
性暇合体組成物の調製により、これらの問題の多くを解決するものである。これ
らのイソシアネート−活性水素基架橋は、硬化した、架橋した、室温で不溶およ
び硬質体の3次元ポリマー網目構造で、しかし、昇温時に、可溶で自由−流動溶
解物を供給する。そのポリマーは、昇温時にはイソシアネートと活性−水素開始
グループにイソシアネート−活性水素基結合の熱可逆解離のため、可溶で、可融
性である。
イソシアネート機能系が終端のヒドロキシル機能系と反応する際の、イソシアネ
ート−活性水素基結合は、ウレタン結合である。活性水素機能系が終端アミン機
能系の際に、置換尿素結合が形成される。他の活性−水素機能系は、機能系のイ
ソシアネート付加生成物を形成する。活性−水素機能系は、アミド、アルコール
(フェノールを含む)、アミン、オキシム、トリアゾール、イミダゾール、イミ
ダシリンやイミノジアゾリジンシオンを含有するが、これらに制限されない。
一般に、芳香族および脂肪族イソシアネートと、活性−水素機能系は共に、ウレ
タン若しくは昇温時に可逆な他の結合体を生成する。特に、この温度は、芳香族
生成物よりも脂肪族生成物において重要性が増す。中間可逆熱は脂肪族と芳香族
の生成物の混合物を使用することによってなされ得る。高性能ポリマーが望まれ
る際、液晶特性を有する芳香族ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアリール
サルファイド、ポリイミド、ポリ(バラバニク)酸を含有するポリアリールイミ
ダゾリジン、ポリアリールサルファイドしくはこれらに等しい高性能機能系のよ
うなオリゴマーが、イソシアネート若しくは活性−水素化合物に導入される。
ここで使用されるオリゴマー若しくはプレポリマーの詔は、さらなる重合が可能
な低分子敬化合物として定義される。高性能機能系の語が使用される際(例えば
、液晶特性を有する芳香族ポリエステル、芳香族ポリカーボネイト、主1ノア1
ノール倶ルファイド、芳香族ポリイミド、ポリ(1〜ラノ\ニク)酸を含有する
ボ1ノアリール−イミダゾリジン、ボリアリールサルフオン等)、第1ノゴマー
の語(よ顕著(こ1から20のそのような高性能機能系の繰返し単位を有する。
単繰返し単位の場合、単繰返し単位は少なくとも2つの同様の官能基を有する。
ρjえ1i、2つのポリエステル単位を生成する2つのヒドロキシ基を有する二
塩基酸の縮合1よ、第1ノゴマーど単繰返し単位のものと考えられる。ここで使
用されるものとして、オIJゴマ−は通常調製されるが、プレポリマーの語は顕
著(こ市販可能なイソシアネ−1・と、活性水素化合物に8及する。しかしなが
ら、この相違1よIIJ限されるものではなく、この発明を実施するのに使用さ
れる材料の範囲の車に便11な方法を提供するにすぎない。
しばし、イソシアネート機能系を事前にプロ・ツクすること(よ、水分と他の反
応性水素汚染物質の望ましくない不可逆反応を防ぐ為(こ、その活性水素機能系
と反応するのに望まれる。結果として、改善された取扱し1とイソシアネート基
材料の安定性が得られる。フェノールのような揮発性プロ・ソキング〜Jを使用
することにより、ブロックされたイソシアネートは、脱プロ・ソクイ・ノシアネ
ートから83るフェノールを蒸発させ、活性水素機能系と反応させること(こよ
り、イ・ノシアネートを脱ブロックするように、2つの反応物を加熱すること(
こより活性水素機能系と反応し得る。
活性−水素機能系とイソシアネート機能系の反応物の化学量論を調整することに
より、イソシアネート末端基を有するポリマーを得ることが可能である。修正化
学量論での不揮発性ブロッキンググループを使用することにより、最終ポリマー
生成物の反応性と特性の調整をすることができる。不揮発性ブロッキンググルー
プとの反応を妨害するものがないとするならば、反応進行のあらゆる段階に加え
られる。
特異の性状を有するオリゴマーを使用することにより、各種の性状が重合体組成
物に導入される。例えば、芳香族ポリカーボネートは、本来の耐久性と耐衝撃性
を供給するのに使用される。さらに、ポリカーボネートを有する熱可逆性重合体
組成物は、” A”級の表面仕上げ、即ち、例^ば、ポリプロピレンやポリエチ
レンテレフタレートシート複合体が適用されている際の自動車の仕上げへの外装
仕上げの適用に望ましいもの、を形成することが判っている。さらに、熱−可逆
性ポリマーは複合体に強固に接着し、かつて知られていない特性である。
芳香族ポリエステルオリゴマーの重合度を調整することにより、溶融液晶特性が
得られる。このような液晶特性は、使用に必要とされる現実の3次元共有架橋の
数を最小限にするように、固定された固状物若しくは′″見かけの架橋”を提供
する。ポリイミドは高い溶融性と液晶特性を示すのに使用される。
ポリフェニレンサルファイドは、優れた強度および剛性、改善された硬度を示す
熱安定性ポリマー鎖、耐久性、重合体組成物への耐溶媒性を有する。活性若しく
は活性−水素末端基としてヒドロキシル末端基が好んで使用されるが、アミン、
オキシム、トリアゾール、イミダゾールやイミダシリン等の他の末端基が使用さ
れる。1−メチル−2−ピロリジノンのような非水性溶媒中で、アリールシバラ
イドとサルファイド ノナヒトレイト(nonahydrate )ナトリウム
の組み合わせと、水和の水の除去により、硫化ナトリウムが使用される際に、起
爆性と不安定な条件が生じることなしに、ポリアリールサルファイドオリゴマー
が生成される。
高温時での安定性を供給するのに、ボリアリールイミダゾリジンオリゴマーが使
用される。約1から20の繰返し単位、好ましくは3から10の繰返し単位を有
するポリアリールイミダゾリジンオリゴマーの調製において、イソシアネートに
シアン化物の初期過剰量を使用することにより、ゲル生成が防止される。
周囲の若しくは低温柔軟性と、耐久性を提供するために、可撓性脂肪族ポリエス
テル、ポリエーテル又はポリカーボネートプレポリマーが、重合体組成物中に含
まれ得る。例えば、アジピン酸もしくはセバシン酸、シマー(dim+*er)
酸、。。
ω−ブタン、ペンタン若しくはヘキサンジオール、水素化(置換された)フタル
酸、他の単ジオールと、ポリプロピレングリコールのようなポリグリコールがら
生成されるポリエステルが使用され得る。
熱−可逆イオン結合を形成することのできる重合体組成物にイオン機能系を導入
することにより、溶融可逆性が高められる。このような熱−可逆イオン機能系は
、好ましくは、亜鉛、マグネシウム、カルシウム若しくはニッケルのような多価
陽イオンとイオン結合可能な、脂肪族カルボキシレート、スルフォン酸塩若しく
はフォスフォネートのような機能系を使用することにより、顕著に、成され得る
。
図面の簡単な説明
図1〜5は、レオメトリラスダイナミック機械式スペクトロメータRMS 60
5を使用し、流動粘度η0をボイズ(Pa、s)で、保存剪断弾性係数G′と、
損失剪断弾性係数G11を温度(振動モード)の関数として測定したもののレオ
メトリックプロットである。
図1は、200〜210℃での約10分間の混合後の、−50℃から100℃の
組成物H−aのデータを示すものである。
図2は、200〜210℃での約10分間の混合後の、100℃から200℃の
組成物H−aのデータを示すものである。
図3は、200〜210℃での約10分間の混合後の、100℃から220℃の
組成物H−b (錫触媒添加)のデータを示すものである。
図4は、200〜210℃での25分間の混合後の、100℃から220℃の組
成物Jのデータを示すものである。
図5は、200〜210℃での75分間の混合後の、100℃から220℃の組
成物、■のデータを示すものである。
図6(a)と6(b)は、211℃でのイソフタル酸のとスーヒドロキノンエス
テル(実施例16)の液晶性範囲を示すものである。メトラーFP2熱段階と4
0xULWD (超ロング作動距離)レンズのオリンパスBHマイクロスコープ
で得られた平面偏光光学顕微鏡写真(400x)。
図7(a)と7(b)は、約200”Cでのフェノール性−ヒドロキシル末端ビ
フェニレンサルファイドオリゴマー(実施例20)の液晶性範囲を示すものであ
る。メトラーFP2熱段階と40xULWD(超ロング作動距離)レンズのオリ
ンパスBHマイクロスコープで得られた平面偏光光学顕微鏡写真(400x)。
図8は、28℃から220℃の貸温範囲において得られへNDiポリウレタンの
連続スペクトルを示すものである。サンプルは、220℃に」−げる前に、約3
0分間、100℃と1.20’Cにて保持された。温度は、1分未満に、100
τ沫満に下げられた。データ1よCH拡張に標準化されでいる。
図9は図8のNDIポリウレタンと同じV〉プルの第2の熱サイクルを示すもの
である。
図10はCH拡張帯を明瞭に移行したこと以外は、図9と同じデータを示すもの
である。
図11は、39℃から220℃及び33℃に温度を昇温しまた下げた際に得られ
たスペクトルMDIポリウレタンの連続を示すものである。サンプルは、220
℃に上げる前に、約30分間、100℃と120’Cにて保持された。温度は、
1分未満に、100℃未満に下げられた。データはCH拡張に標準化されている
。
図12は図11においてMDIポリウレタンの同じサンプルの第2の熱サイクル
を示すものである。
図13は、CH拡張帯を明瞭に移行したこと以外は、図12と同じデータを示す
ものである。
図14は芳香族C−H帯(Ar−CH)を異なる角度で示したこと以外は、図1
3と同じデータを示すものである。
図15はスペクトルの異なる範囲を表示したこと以外は図11〜14と同じデー
タを示すもの突ある。温度下降域において、エステルカルボニル(1732cr
’)とアミド(1508/1531c層−1)帯の劇的な変化に留意されたい。
図面中に図示された本発明の好適な実施例の記載において、特定の術語が明瞭の
為に校訂されている。しかしながら、本発明がその選択された特定の言葉に限定
されることを意図するものではなく、同様の目的を成し遂げるための同様の方法
において操作する全ての技術的に同等なもの全てを各特定の言葉は含むものと理
解される。
本発明の好適な実施例がここに記載されているが、図示された又は記載された構
造の各種の変化若しくは修正は、本発明に応する基本的原則から逸脱することな
く、影響され得るものと理解される。この種の変化と修正は、そこで、付記され
たクレーム若しくは合理的な同等のそれにより、同じものが必要に応じて修正さ
れること以外は、本発明の思想と範囲により、制限されるものとして考えられる
。
本発明の詳細な説明および好ましい実施例を実施するための最良の態様熱可逆性
重合体組成物の利点および潜在的利点は、本発明の基本的な特性、すなわち、こ
の重合体組成物がその反応源イソシアネートと活性水素機能系とに熱的に解離す
るという特性によってもたらされるものである。この特性があればこそ、この組
成物は、高強度、良好な表面接着性、低温度柔軟性、比較的速い強度の発現、比
較的良好な耐溶剤性、良好な引き裂き抵抗性、良好な耐衝撃性、および高い耐摩
耗性を現すにもかかわらず、比較的低温度での流動が可能になっている。
一般に、本発明の組成物の形成には、好適な反応性末端基を有する性能の高いオ
リゴマー、すなわちイソシアネートと、イソシアネート−活性水素由来の結合を
形成し得てしかもこの結合が熱的に出発物質に解離し得る活性水素機能系とを反
応させることが必要である。基本的には、化学量論的な量のイソシアネートと活
性水素機能系とが用いられる。
2種の形式の構造が製造される。その一つは、三官能性イソシアネート(または
活性水素群)を用いず直鎖状のイソシアネート−活性水素由来の結合からなるも
のである。これらの重合性組成物は、液晶オリゴマーに由来する「見かけの架橋
」すなわち、架橋部位のように機能する結晶性凝集部を有している。重合体組成
物の第二の形式は、ジイソシアネート−活性水素直鎖結合と、好ましくはトリイ
ソシアネートまたは3価活性水素の成分またはその双方との組合せに由来する架
橋したイソシアネート−活性水素由来の結合である。この双方の形式の構造はま
た、熱可逆性のイオン結合を形成し得るイオン性機能系を含むこともできる。
この熱可逆性重合体組成物はまた、三つの構成ブロックを有すると考えることが
できる。すなわち、(1)イソシアネート結合群、(2)性能の高い芳香族オリ
ゴマー骨格群、および(3)強靭化脂肪族プレポリマー骨格群である。
イソシアネート結合群は、好ましくは芳香族オリゴマー骨格群どのみ反応する3
官能性イソシアネート架橋剤を含む。これら三つの連鎖の種々な化学量論的に均
整のとれた組合せによって、調節された程度に芳香族イソシアネート−活性水素
結合で架橋された、または共有結合的に架橋しないで性能を高めるために「見か
けの」結晶性重合体架橋に依存した熱可逆性重合体組成物を製造rることができ
る。
活性水素機能系としてはフェノール性水酸基を用いる、−とが好適であるが、そ
の他の残基も活性水素機能系を与えることができる。このような残基の例は、こ
れに限定されるものではないが、芳香族アミンまたはジアミン、芳香族オギシム
およびビス−、ビー、またはジオキシム、芳香族トリア゛、へ−ルおよびビス−
またはジトリアゾール、および芳香族イミダゾールおよびイミダシリンおよびビ
ス−またはジイミダゾールおよびイミダシリンである。本分な架橋が望ましくな
い場合にはあまり好ましくないが、これら化合物の脂肪族同族体および一級アミ
ンも使用可能である。
本発明に用いられるポリイソシアネート・反応源は、約6ないし100炭素原子
を含む芳香族、脂肪族、脂環属またはアラルキルポリイソシアネートを含む。直
鎖組成物がめられる場合は、ポリイソシアネートの官能数は約2とするべきであ
る。以下のポリイソシアネートが有用なものとして期待される。(1)以下の素
材に基づく芳香族イソシアネートおよびプレポリマー: 4.4’−ジフェニル
メタンジイソシアネー) (MDI) 、4.4’ 、4” −トリフェニルメ
タントリイソシアネート、■、4−フェニレン、ジイソシアネート(DPDI)
、1,3−フェニレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート例えば5,
6−ジメチル−1,3−フェニレンジイソシアネートおよび2,4−ジメチル−
1,3−フェニ1/ ンシイソシアネートおよび例えばナフタl/ンなどの他の
骨格に由来する他の芳香族イソシアネートおよび(2)’T’記に代表される素
材に基づく脂肪族イソシア↑、−・トおよびプレポリマー 1,3−シクロヘキ
シレンジイソシアネート、4,412−2(チレ、/−ビス(シクl]ヘキシル
・イソシアネート)。当業界では例えば、本明is中でも引用(る−ヂLルピン
スギ(Czerwinski )らの米国特許第4,608,418号公報に示
されているような広範な種類のポリイソシアネートが知られている。
高性能のオリゴマー骨格群は1.これに限定されろもので1よないが、フェノー
ル性水酸基または他の活性水素末端機能系を有#′るポリカーボネート、芳香族
ポリ−i=エステルボリイこド、ボリアリールイミダゾリジン(ポリパラバン酸
を含む)、J5よびポリアリーレンサルファイドを含む。一般に、活性水素機能
系は約2であるにとが好ましい。
熱可塑性シート複合体部品が型の中で成形される場合、ファイバまたは他の補強
材と重合体との間の寸法変化が表面の粗さをもたらす。このような複合体はその
ままではrAJ級の表面仕[げ品質にならない。すなわち、この複合体は自動中
の外装材のような外装仕十げの用途には適しない。この問題を救済するために、
、二の複合体の四部に充填する塗料が用いられる。この塗料は低粘度で、複合体
に良く接着するものであり、しかも不均一な状態で固化してはならない。本発明
以前には、ポリプロピ1.−ンおよびポリエチレンテ1/フタレート熱可塑性シ
ート複合体に良く接着す゛る塗料は知られていなか−)が。1かし2、本発明の
熱可逆性重合体はこの複自体に密に接着し、1.かも低粘度であるから成型部品
の全体に渡って良好な被膜を5える。
この山号(5一応える組成物は、好ま1−7<はジフェニルメタンジイソシアネ
ート(MDI)と熱iiJ逆F1ウレタン結合を形成するフェノール性水酸基末
端群を有するポリカーボネートオリゴマーである。ジイソシアネートおよびボリ
カーボネー1−4リゴマー どどもに、トリメチD−ルブL1パンが熱1i−7
逆性架橋を形成するために用いられる。この組成物にI4゛、ポリカプロラクト
ンジオール、p−フ1ニルフlノール、およびビス−ハイドロキノンイソフタル
酸ジエステルも配合することができる。
このポリカーボネートオリゴマーは、適当な有機溶媒中でビスフェノールAとホ
スゲンとから、フェノール性水酸基末端群を生成するように調節された過剰量の
ビスフェノールAを用いて製造rることかできる。この溶媒は、反応剤と生成物
とを溶解することができる無水の極性溶媒で、例えばメチレンクロライドである
。Ca H、などの適当な乾燥剤で水を除去する。好適なポリカーボネートには
、1ビスフエノールAに加えて、ビスフェノールF、4.4’−ジヒドロキシベ
ンシフエノン、4,4′−ジヒドロキシジフェニルスルホ二/、ハイドロキノン
、レゾルシノール、フェノールフタレンまたは4,4゛−ビフェノールを基にす
るかまたは含むものが含まれる。
芳香族ポリエステルオリゴマーは、例えば4−および3−ヒドロキシ安息香酸、
ハイドロキノン、レゾルシノール、4,4′−ビスフェノール、テレフタル酸、
イソフタル酸および1,5−ジ置換ナフタレンにおいて双方の基が水酸基である
かカルボキシル基であるもの、または一方が水酸基で他方がカルボキシル基であ
るもの、に由来する。このフェノール(芳香族水酸基)群は、反応混合物中で例
えば、主として無水酢酸との反応によって得られるアセテートエステルの形で溶
酌物として供給される。一般に、オリゴマーの約半量が4−ヒドロキシ安息香酸
から誘導される残基を含むことが好ましい。残りは、反応混合組成物がカルボキ
シル基に対するアセトキシおよび水酸基の比率が水酸基末端オリゴマーをもたら
し、重合度が1−20の範囲、さらに好ましくは1−10の範囲になるようなも
のである限り、他の千ツマ−のいずれから誘導されるものであってよい。さらに
、このモノマー混合物は、不活性雰囲気例えば窒素またはアルゴン下に、約20
0℃および本質的に熱分解が起こらないさらに高い温度、すなわち約300℃ま
たはそれ以りのいずれかの温度でオリゴマーが溶融物として得られるように選択
されなければならない。
ポリイミドの代表的なものは、ピロメリット酸二無水物(PMDA)および市場
で人手し得る他の芳香族酸二無水物および芳香族ジアミン例えばp−フェニレン
ジアミン、4.4”−ジアミノジフェニルエーテルおよびベンジジンとに由来す
るものである。これに加えて、非バラ置換ジアミン例えばm−フェニレンジアミ
ンおよび3,3′−ジアミノジフェニルエーテルも、オリゴマーの融点を下げる
ために用いることができる。
イミダゾリジン残基を含むボリアリールイミダゾリジン例えば、4−イミノ−1
,3−イミダゾリジン−2,5−ジオン−1,3−ジイル;5−イミノ−1,3
−イミダゾリジン−2,4−ジオン−1,3−ジイル↓1,3−イミダゾリジン
−2゜4.5−)リオシー1,3−ジイル;およびこれらの混合物とその製法は
本明細書でも引用するバラトン(Patt、on)の米国特許第3,591,5
62号公報および3゜933.758号公報に記載されている。p−フェニレン
ジイソシアネート、MD1.および他の1−記およびバラトン特許中に掲げられ
たイソシアネートに由来するイソシアネートは、非水(無水)溶媒中で、シアン
化水素供与体例えばアセトンシアンヒドリンを含むシアン化水素と、適当な触媒
例えばシアン化塩からのシアン化水素、好ましくはシアン化アルカリ金属例えば
シアン化ナトリウムと反応性水素を持たない3級アミン例えばトリエチルアミン
を用い、かつ調節された重合度(DP)の初期イソシアネート末端オリゴマーを
与えるために過剰のイソシアネートを用いて反応させる。反応剤、生成物、また
は双方を溶解する任意の溶媒が使用できる。水はイソシアネート基と反応するの
で無水溶媒が必要である。
好ましくは、この溶媒は非プロトン性双極子溶媒例えば分子篩を用いて好適に乾
燥した1−メチル−2−ピロリジノンなどである。このイソシアネート末端オリ
ゴマーは次いでフェノールで封鎖しまたは多くのフェノール性水酸基末端オリゴ
マーの任意のものと反応させることができる。
イミノ水素とイソシアネートとの間のゲル形成をもたらす過度の架橋を防止する
ために、最初はイソシアネートに対して過剰のシアン化水素を用いることが望ま
しいことがわかった。初期の発熱反応が冷えはじめた後、過剰のシアン化水素と
反応するに(−分な化学当量のイソシアネートとジヒドロキジル末端キャッピン
グ基の一水酸基とをこの反応系に加えて反応させ、直ちに追加量のジヒドロキジ
ル末端キャッピング基を加える。封鎖されたまたは反応したオリゴマー中のイミ
ノイミダゾリジンジオン環(群)は、適当な条件下に、個別に、水で希釈した鉱
酸、例えば硫酸または塩酸で加水分解することができ、これによってパラバン酸
1の酸素、すなわち、1,3−イミダゾリジン−2,4,5−トリオン、および
鉱酸のアンモニウム塩を与える。一般に、ボリアリールイミダゾリジンは約1な
いし約20の重合度(DP)を有しているが、やや低め、DPが約4のものが溶
融加工性のよりよい生成物を得るために好ましい。
本発明の実施に好適な代表的なボリアリールサルファイドオリゴマーは、ジハロ
アリール化合物を硫化ナトリウムと縮合させることによって製造することができ
る。オリゴマーの分子量を調節し、また水酸基(活性水素)末端キャッピング基
を与えるために、ハロフェノール系化合物にみられたような活性水素機能系が用
いられる。硫化ナトリウムは活性であり、衝撃によって爆発しまたは急激に発熱
するので、このものより硫化ナトリウム九水和物が好ましい。反応系で硫化ナト
リウムを生成させ水和物の水を除去すれば、反応は開放系で安全に制御され、こ
の反応の進行は揮発性の副生物を監視することによって継続される。
有用なポリアリールサルファイドの例としては、任意のC,−C,、群、例えば
、これに限定されるものではないが、ビフェニル、フェニルエーテル、アントラ
セン、またはアントラキノンを含むものがあり、これらはまた側鎖の水酸基機能
系を含むこともできる。ビフェニル骨格群は、それらが合成に取り込むことが容
易であるばかりでなく、低分子量のバラ炭化水素で二置換されたビフェニル化合
物においてさえ液晶性を示すという点で好ましい。液晶性を現すボリアリールサ
ルファイドは、非液晶性素材に比べてよりよい溶融加工特性(粘度がより低く、
高剪断薄化が可能)を有する点で好ましい。
比較的低価格のジクロロ−および比較的高反応性のジブロモアリール化合物の双
方を用いることができる。ハロアリール化合物の代表的な例としては、4,4”
−ジブロモビフェニル;1,5−ジクロロアントラキノン;4−ブロモフェニル
エーテル;9,10−ジブロモアントラセン;2,4ジブロモフエノールが含ま
れ一方4−ブロモクロロフェノールはハロフェノール系末端キャップ体として役
立たせることができる。生成物を溶解することができる非水系溶媒が用いられる
。
好ましい反応溶媒は、その溶解力、比較的高沸点であること、および生成物沈澱
媒体例えば水、メタノールまたはそれらの混合物と混和性がある点で、1−メチ
ル−2−ピロリジノンである。
強靭化プレポリマーは、最終重合組成物に室温または低温柔軟性と強靭さを与え
る。広範囲の柔軟なプレポリマー素材が用いられる。その例は、ポリカプロラク
トンジオール例えばユニオンカーバイド社製PCP、ポリテトラメチレンエーテ
ルグリコール例えばデュポン社製テラコールおよびポリ脂肪族カーボネートジオ
ール例えばPPG社製社製シュラカーブむ。他の強靭化プレポリマーは水酸基末
端脂肪族ポリエステル例えばアジピン酸またはセパチン酸とα、ω、−ブタン、
ペンタンまたはヘキサンジオールとのポリエステル、飽和フタル酸由来の任意の
単純ヂオールおよび単純ポリエーテルグリコール例えばポリプロピレングリコー
ルとのポリエステル(長鎖、または不乾性アルキッド)を含む。
ポリウレタン生成物に普通に添加されるような添加剤、例えば酸化防止剤、U■
安定剤、着色材、充填材など、は本発明の重合組成物に通常の量割合で加えるこ
とができる。
本発明の重合組成物は、この組成物を適当な基材に施し、次いで被覆された基材
を、結合形成に十分な温度に加熱することによってその基材に塗装することがで
きる。表面を被覆する加工法は、粉体塗装およびフィルムを基材に施す方法を含
む。粉体塗装においては、組成物を粉砕して約250μm以下の粒径の粉末にし
、静電噴射によるかまたは流動床によるかいずれかにより基材に施す。次いで被
覆された基材を十分な温度にベークして、基材上で均一に溶融し結合した塗装を
形成する。もう一つの方法では、重合体素材のフィルムを基材上に置いてべ−り
することができる。あるいは別に、この熱可逆性素材は、この素材が基材に施さ
れたときに結合が起こるように加熱された基材に施すこともできる。ホットメル
ト接着剤として用いる場合、この重合組成物は二つの基材の間に施し、この二つ
の基材を加熱して結合を形成することができる。あるいは別に、この重合組成物
を少なくとも一方の加熱した基材に施し、次いで第二の基材を第一のものに押圧
してもよい。熱伝導率が大きな問題とならないときは、基材を加熱せずに加熱し
た重合体成分をこれに施すこともできる。
本発明の目的の一つは、特に比較的高い温度において芳香族ウレタン結合に可逆
性が起こることによる易溶耐加工特性と、広い温度範囲にわたる優れた物理特性
との良好なバランスを与える芳香族ジイソシアネート由来のポリウレタン重合体
組成物を製造することにあった。例えば、120−150℃またはそれ以上の温
度で良好な接着強度を得ることがめられた。温度≧180℃で溶融し上記の特性
を与える潜在能力を有する芳香族エステルおよびポリカーボネートジオールオリ
ゴマーが設計され合成されている。
ポリか一ボネートオリゴマーは、以下の頭文字連鎖で表されるものが製造された
。DPI−C−[DP2−Cl 、、DPI。ここで、DPIは芳香族ジフェノ
ールであり、Cはカーボネート機能系であり、DP2はDPIと同じであっても
よい芳香族ジフェノールと芳香族−脂肪族ジフェノールとからなるジフェノール
の群から選ばれたものであり、ここでCはカルボニルとDPIおよびDP2の個
々のフェノ 短単位上の酸素残基から誘導されるカーボネー ト機能系であり、
nは約1−20である。
芳香族または脂肪族ニスデルの)−I、人−ル性水酸基末端ポリエステルは、以
下の頭文字連鎖で表されるものが製造された。P H−[D HA−1) A
H]。−DHA−PH,,ここで、PHは一フェノール性酸ニスアル断片であり
、DHAは芳香族または脂肪族ジヒドロキシまたはジ酸エステル群または混合し
た水酸基と酸エステル断片であり、DAHは芳香族二酸エステルまたはジヒドロ
キシまたは混合した水酸基と酸エステル断片である。DHAとDAHとは組み合
わされてエステル機能系により結合されるように選択され、PHはこのDHA−
DAH連鎖の末端基と組み合わされてエステル機能系を形成し、nは約1−20
である。このエステル機能系は、例えば酸と水酸基との反応など反応剤の種々の
組合せを用いて得られると理解されるべきであり、またこれらの組合せは上記の
配列と同等と考えられると理解されるべきである。
イソフタル酸のビス−ハイドロキノンエステル(HQ/IPA/HQ)およびポ
リカーボネート(PC)オリゴマーの製造は、付属する実験的製法に記載する。
芳香族エステルオリゴマーは強度、剛性(高モジュラス)、および耐熱性を与え
るように設計された。ポリカーボネートオリゴマーは強度と広い温度範囲での強
靭性を与えるように設計された。各オリゴマーの示差走査熱量計(DSC)融点
を表1に集約する。
特に低温度における柔軟性と強靭性とをさらに適度にするために、低融点脂肪族
ポリエステルポリオールを用いた。最後に、芳香族トリイソシアネートまたは脂
肪族トリオールの選択的な合体によって架橋を導入した。この後者は内部芳香族
トリイソシアネート生成物を与えることによって機能すると考えられる。芳香族
ウレタン架橋は、強化された強度、応力下のクリープ抵抗性および溶剤/薬品抵
抗性を与えるように設甜された。しかも高められた温度では、これらの結合は逆
転して組成物をより容易に溶融加工できるようにする。全体として、高温におい
て比較的低い溶融粘度を有しく例えば200℃において50−1,0OOPa。
s (500−10,000ボイズ))、かつより低い温度(約−40℃から約
200℃まで)では優秀なまたは優良な強度、強靭さおよび耐溶剤性を有する組
成物が得られる。
これらの重合体はホットメルト接着剤、塗料、部品形成用の溶融加工(射出、ト
ランスファ、その他の熱可塑船上)ができる重合体、溶融含浸による複合体形成
、プリプレグにした後の熱成形、引抜成形、その他用として有用である。
接着剤の構成材料およびその相対@量を表2に示す。接着剤試料はポリオール成
分を180ccの電解ビー力(深形)に加えて手でかき混ぜ、アルゴン気流下に
180ないし220℃に設定したウツズ金属浴を用いて溶融/攪拌した(表3)
。組成物C(実施例9)の製造は、全ての製造の例として記載されている。ボリ
カーボネーl〜オリゴマー(実施例6、重合度(DP9)、フェノール末端基を
有するビスフェノールA/ホスゲンオリゴマー)を用いないときは溶融混合を約
180℃で行った。しかしこの混合物はポリカーボネートオリゴマーを共溶融す
るには約210”Cに加熱する必要があった。ステンレス鋼のスパチュラを用い
た。
ひとたび共溶融すると全てのポリオール混合物は透明になり、容易に攪拌できる
溶融物になった。
得られた溶融物は、次いで約100°Cに冷やし、イソシアネート成分を加え、
次いで混合物を必要ならより高い温度、例えば150−210℃に加熱し、許容
できる粘度を4Nする溶融物を得た。イソシアネートの量は、どの場合にも、O
H基とNGO基との当量が本質的に等しくなるように調節した。このOH基とN
GO基との間の反応が完了したとき、ここに高分子量の脂肪族−芳香族混合ポリ
ウレタンが形成された。比較的不揮発性(沸点〉300℃)である末端キャップ
体(p−フェニルフェノール)を0.1ないし0.05当量の範囲で加え、直鎖
状ポリウレタンの分子量を約1.00,000±50,000に制限し、かつ安
定化された非官能性の重合鎖末端を形成した。
ある場合(組成物A−E、表3)には、直鎖重合体のみをめたので、二官能性重
合体構成中位のみを用いた。残りの組成物(F−K)においては、反応系で芳香
族トリイソシアネートの生成をもたらす三官能性芳香族イソシアネート(CB7
5)またはトリオーツt(TMP)を用いた。つまり、これらの組成物はそれら
の融点以下で架橋4ろ。従って、その実際上の分子量は、二官能性成分の純度と
二官能性の程度、p−フェニルツボノールによる末端キA・ラビングの程度、架
橋度、およびウレタン結合の解II!(または反転)の度合に依存する。最後の
一゛−)の因子は温度に大きく依存する。
組成物の熱転移は示差走査熱量計(DSC)により測定した。これらのデータを
表4に示す。全ての組成物は約44−49℃において二次(ガラス)転移温度を
有する。これらは低くて約135℃から約181℃の範囲の温度で始まるきわめ
て広い溶融転移を示す。これらはすべて約192℃と227℃との間で完全な溶
融を示す。
架橋体を含む組成物(試料F −K )は、初期融点(約10−25℃)におい
て穏やかなLW移行を示す。組成物に錫触媒(ジブチル錫ジラウレート、0.1
重量%)を加えるど、初期融点(約30度、組成物H−b対H−a )において
さらに僅かな上昇が観察される。架橋群を含む組成物は、その融点温度以りで、
明かに非架橋状態へ熱的に反転している。
室温において、組成物A−EはN−メチルピロリドン(NMP)に容易に溶解す
る。組成物F(1当量%のfソシアネート架橋体)はきわめて僅かな架橋の証1
%(NMP中できわめて少量の高度に膨潤したゲル)を示した。組成物GK(約
10当量%のイソシアネート架橋群)はNMPに溶解しなかった。むしろNMP
中で僅かないし中程度に膨潤したゲルが観察された。つまりこれらの組成物は、
この温度においてむしろ完全に架橋している。このゲルは100℃に加熱すると
相当程度に膨潤したが、しかしなお溶解しなかった。約120−130℃におい
て、ゲルは崩壊しはじめ、そして可溶化する。
選ばれた組成物の動的(振動)流体力学的応答がレオメトリクスダイナミックメ
カニカルスペクトロメータRMS605を用いて、IHz/秒の剪断速度で測定
された。動的粘度(R)またばη” [Pa、s] (ボイズ)、損失剪断モジ
ュラスG” [g/cm2] (ダイン/cm2)及び貯蔵モジュラス” [g
/cm21(ダイン/cm”)が温度の関数として測定された。粘度および貯蔵
剪断モジュラスは、有用な物理的強度を得るためには約106以上であるべきこ
とが観察された。粘度は、実用的な溶融加工性を得るためには約1.ooOPa
、s (10゜000ボイス)以下であるべきである。ホットメルト接着剤の用
途においては、0.5−50Pa、s (5−500ボイズ)の範囲が最良であ
る。最も望ましい粘度は、これに限定されるものではないが、ホットメルト施工
の方法、接着すべき表面の性質、およびそれらの温度などいくつかの要因に依存
するであろう。
組成物H(実際にはH−a )およびその複製(1月は、これらの特性をよく表
しており、優れた接着特性を示す(以下に記載)。H−a(図2)とH−b (
図3;錫触媒含む)との流体力学曲線は、約200−210℃で約10分間攪拌
後に測定した。組成物、I(H−aの複製)は、220℃で25および75分間
攪拌後に測定した。流体力学的な点綴を図1−5に示す。
N(−aおよびJで代表される組成物は、180℃で約200Pa、s (20
00ボイズ)また200℃で15分後に9Pa、s (90ボイズ)の粘度を有
する(図2)。これは200℃(220℃で10Pa、s ; 100ボイズ)
で15分後に約1000Pa、s (10,000ボイズ)に増大する(図4)
。それは75分後には200℃(220℃で9Pa、s;90ボイズ)で800
Pa、s(8,000ボイズ)と測定された(図5)。つまり、25ないし75
分間では本質的に変化しなかった。組成物H−bは、H−aより10−15分に
おいて高い粘度を示1.5だ。しかし25分のJよりは低かった。曲線の形は錫
触媒が熱的加I−を速めるのに役立つが変化はさせないことを示している。25
−75分の間の動的流体力学的バラメータの平坦さは210−220℃に向けて
平衡分子量が達成されかつ維持されていることを示すと信じられる。つまり、再
生し得る粘性加■−特性を有する組成物が、この期間中に得られる。
組成物H−aについてはまた、−50℃から100℃までの(図1)および同様
に100℃から200℃までの(図2)動的振動機械的スペクトル分析による測
定を行った。約−15℃から約3℃の温度範囲にわたって、貯蔵剪断モジュラス
(G′)はむしろ鋭く低下している(約3X10’からlX10″g/cm2へ
(約3X10’ lXl0”ダイン/cm2へ))(転移範囲、約6℃中心)。
次いで約60℃まできわめて徐々に(?−平坦状に)低下する。次に、6o−8
0℃の範囲にわたって、かなり鋭い低下または転移を示したく約5X10’ (
5X10’)から約1’、5xlO3g/cm2 (1,5xlO’ダイン/c
m2)へ)。それから、約80℃から約130−140℃までの温度範囲にわた
って、約1゜5x103 (1,5xlO’ )から4xlO” g/cm’
(4xlO’ダイン/cm2)まで再び緩やかに(半−平坦状に)低下する。次
いで200℃まで、かなり急速に、非常に低い値またはほとんどゼロまで低下し
始める。
=50ないし60℃までの貯蔵および損失剪断モジュラスの双方の挙動は、非常
に強靭で、弾力性のある組成物を示す。貯蔵剪断モジュラスの]、0s−10”
ダイン/cm2の値は、特にヒートサイクル中の耐ひび割れ性において、または
高い引張り率の負荷の下で、機械的な性能(例えば荷重下の接着)にとってきわ
めて良好であると考えられる。このことは、この比較的低い温度範囲にわたって
特に重要である。これは、共有ウレタン架橋かまたはポリカーボネート成分かの
いずれか、またはこれら要因の組合せに関係していると信ぜられる。約60℃に
おける転移は、ポリカプロラクトン成分の軟化点温度に関係していると思われる
。
130−140℃から200℃までの、貯蔵剪断モジュラスにおける第二の、さ
らに急速な低下は、特に架橋網目構造を形成する芳香族ウレタン結合の反転に関
係していると思われる。
200−210℃に加熱して25分および75分後の組成物、Jの貯蔵剪断モジ
ュラス値(図4および5)は、100ないし140℃の第二の平坦部を、組成物
H−a(図1)に見られるよりもよく、かつやや高い水準(約77−5X101
/am2 ;約7−5X10’ダイン/cm2)で示している。これらのデータ
は、若干の付加的な反応、すなわち、ウレタン結合の生成、かさらに加熱するこ
とで起こった可能性を示している。これらは、約140℃以上で、ウレタン結合
、特に架橋結合の反転の可能性をいっそう明瞭に示している。
組成物の引張り重ね剪断強度を表5に示す。芳香族ポリエステルオリゴマーHQ
/IPA/IQとポリカプロラクトンジオール(PCP530)とに由来する組
成物は良好な室温強度、1.21−1.52xlO’ Pa (1800−22
00psi)を示した。組成物CはFeに強くかつ接着性であり、接着試料が凝
集破壊を伴−〕で破壊されたとき、金属タブの末端が若干曲がる結果をもたらし
たほどである。ポリカーボネートジオール(pc)由来の組成物は、さらに高い
強度、1.90xlO’ Pa (2760psi)を与え、伸びまたは延展性
が相当程度強化された。その接着試料は破壊される前に約40−50%延伸し、
スチール片は接着が破壊されるまでに相当程度曲がった。接着破壊は凝集性であ
った。
PCとして約8重量%のジオールおよび芳香族エステルオリゴマー(HQ/IP
A/HQ)として32重量%、または組み合わせられた芳香族ポリエステルおよ
びポリカーボネートとして40@量%のジオールを含む複合組成物(D、E)は
、強化された室温強度、1.93X10’ Pa (約2800psi)および
非常に良好な伸びまたは延展性(破壊までに約30%の試料伸び)を示した。こ
こでも凝集破壊が起こり、かつ相当程度のスチールの曲がりが観察された。
芳香族ポリエステル/ポリカーボネート複合組成物に加えて、TDI/TMP由
来の架橋体CB75を用いた組成物は、中間のしかし非常に良好な強度、1゜6
2−1.64xlO’ Pa (2350−2378psi)を示した。伸び(
延展性)は組成物CおよびD、とEとの中間であった。
組成物H(およびその複製J)は最高の重ね剪断強度、2.07−2.21 x
10’ Pa (3000−3200psi)を示し、これらの接着の伸張率
または延展性は、これもCおよびD、とEとの中間であった。組成物にはMDI
に替えてNDIを用いたJの繰り返しである。Kの場合より若干低い強度(22
00)と僅かに低い延展性が観察された。
組成物11およびJについて、次に一35±5°C1120℃および130℃で
試験した。比較のため、−40℃から中庸な高温(約100℃)まで良好な強度
を示すものとして知られている市販のホットメルト接着剤PE6300HMおよ
びユニレズ(Unirez) 2643についても試験した。試料の調製と試験
法1よ上占己および表3にまとめた。
組成物J(MDI由来)は優秀な低温接着強度、2.08xlO’ Pa (3
023psi)を示した。このものは23℃の場合に比べ一35±5℃で強度の
損失がなく事実若干強くさえなった。このものは市販のポリエステルホットメル
トより強く、かつより伸張性(延展性)であった。組成物K(MDI由来)は、
−35±5℃で、Jまたは市販の接着剤に比べてそれほどには強くなかったが、
それでもなお相当に良好な強度を示した。
双方の実施例の接着剤はいずれも、120℃においては明かに市販の接着剤に勝
っていた。MDI由来の接着剤は比較的高い温度では明かにMDI由来の接着剤
より良好である。それは130℃においてなお、4.44x10’ Pa (6
44psi)を示したが、一方接着剤Jはこの温度ではあまりに弱すぎて試験で
きなかった。
つまり、脂肪族ポリエステルジオール、および芳香族イソシアネートと組み合わ
された芳香族ポリエステル/芳香族ポリカーボネートジオールの複合組成物に由
来するこれらの新規接着剤は、この構造的強度範囲において著しく広範囲の有用
な接着特性を示す。
[以下余白]
表1.水差走査熱量分析(1
オリゴマー融点範囲
実施例 オリゴマー DSC融点1℃
構造(−・0号
〕 HQDA/IPA/HQDλ 1.56−1615 1[Q/IPA/IQ
220−2258 PI[B入/liQ/IPA/IQ/PHBA 29B−
3126BPA−C(BPA−C) 、−BPA 19B−215(S) パー
キンエルマー7シリーズサーマルアナライザー、10℃/分、試料7−8mg+
(b) オリゴマーを製造するために共に反応させる成分の頭字語をオリゴマー
構造の記述に使用する。
HQDA=ハイドロキノンジアセテートHQ−ハイドロキノン、IPA−インフ
タル酸、TPA=テレフタル酸PHBA−パラヒドロキシ安息香酸
BPA=ビスフェノールA(4,4’ −イソプロピリデンジフェノール)C=
ホスゲン(P)から誘導されたカーボネート(C) 実施例5.7および8の構
造はすべて上記(頭字語)1こ集約しtコ構造ζこ由来するフェノール性水酸基
末端芳香族エステルオリゴマーである。実施例9は重合度(DP)が9であるビ
スフェノールAフェノ−Iし性水酸基末端オリゴマ=(I o/9 BPA/P
モlし比に由来)である。
表2.接着剤成分当鳳重量
PCP530 265 −
HQ/IPA/HQ 174 、2 −PP 170.2 −
W 44.7 −
PC125B、 +
CBCラフ 323
肋工 125.1
市)I 105.工
(a) 成分の定義は表3参照。
[以下余白]
(a) すべての成分はg表記。各組成物において等しい当量重量の水酸基およ
びイソシアネート基を用いた。組成物は、アルゴン雰囲気中でジオール/ポリオ
ール/芳香族ポリフェノール成分を手で溶融配合し、次いで芳香族ジーまたはト
リイソシアネートを加えて製造した。組成物Cの12造は実施例9に記す。
(b) PCP 530=ポリカプロラクトンジオール、水酸基当量重量 26
5゜
(C) HQ/I PA/’[4Q−イソフタル酸のビスハイドロキノンジエス
テル、製法は実施例5に記載、水酸基当量重量 174.2゜(d) PPP=
4−フェニルフェノール(p−フェニルフェノール) 、水酸M当量重量 17
0.2
(e) PC−フェノール性水酸基末端群と約9の重合度を有するビスフIノー
ルAとホスゲンとに由来するポリカーボネ−1・。製法は実施例6に記載、水酸
基当重重9 1258゜
(f) CH3S−モンノ1−ル CH3S )リイソシアネート架橋剤、イノ
シアネート当1tfIffi323(モベイ社、トリメチロールプロパンを3モ
ルのトルエンジイソ/アネート、TDIと反応させ各イソシアネートに隣接した
オルトメチル基を有する芳香族トリイノシアネートを与えたものに由来)。
(g) TMP=)リメチロールプロパン、水酸基当重重944.7<反応系中
でMDIと反応して芳香族トリイノシアネート架橋剤を与える)。
(h) MDI= (4,4’ ジフェニルメタンジイソシアネート、イノ/ア
ネート当11ij1 +25.1、ダウ社アイノネート 125M)。
N) 5DI=(1,5−ナフタレノジイソンアネー ト、イソシアネート当量
貢fi+05.l、モペイ社デスモジュール 15)。
(j) 重ね剪断強fXr、試験試料は、Qパネル社(オハイオ州クリープラッ
ド)製の1インチ×3イン+ (2,54x7.62cm) スチール板(R−
13)からWa製した。引張強度はインストロノフロアモデルTTE使用。
結果は、3個の接着性試験片についての平均値である。オプトメルト組酸物(1
80−210℃)は、予熱(約180−200”C)したスチール板の1.0X
0.5インチ(2,54x1.27cm)面に手で施した。これらのスチール板
を合わせて強固にプレスし、過剰の接着剤(はみ出し)は掻き取った。次に、組
み合わせた試験片を一緒に、二つの半インチ(1,27cm)、バネ荷重、ID
Lバインダークリ、ブで挟持した。熱風炉中で約200℃に急速く約1分)に加
熱し、次いで室温に冷却した。試験前に24時間、23℃、50%相対湿度で調
整した。
[以下余白]
表4.ホットメルト棲普剤組成物の熱的特徴D 44 144−220
X 43 160−203
(a) パーキンエルマー7ンリーズサーマルアナライザー、試料? −8m
gIO℃/分、組成物は200−210”Cで約1o分後に測定した。
(b) 組成物H1混合物として。
(c) l−2分間混合後直ちに組成物Hの一部を取り出し0.111量部のノ
ブチル錫ジラウレート触媒を加え、次いでさらに約10分間加熱した。これによ
り融点は約30°C上昇移動した。
表s、ilね剪断強度Le)
PCL/TMP+MD工 2060(9,16) 4120(2−1114)P
LC/TKP+ND工 400(1,78) 800(0,552)u
325(1+45) 650(0−448)ユニレズ 市販 23 725(3
,22) 1450(1,00)”434 g 7 E F 700(3,11
) 1400(0−9651L泣Q工月工 Σバ囚LL旦η−
725(3,22) 1450(1,00)pE63001(M 市販2] 6
50(2,89) 1300(0,89611700(7,56) 3400(
2,34)7套はヱη−シ鴎エエL工■
1503(6,69) コ007(2,07)・ ム立d記」−組立d競シひ
4((LO17$1) 8(0,00552)130(0,578) 260(
0,179)575(2,56) ’ 1150((L793)315(1−4
0) 630(0,434)λバ■1Luユ シ匹μhλ幻江
322(1,4:l) 644(0,444)(a) 接着剤試料は、IX3イ
ノチ(2,54x7.62cm)スチール板(R−13、オハイオ州りリーフ′
う/ドロパネル会ン土製)を用いて:A製した。十ソトメルト組成物(約200
″C)は、予P8(約150−200−C)したスチール板の1.OXo、5イ
ノチ(2,54x1.27cm)面に施した。小さいバネ仕込クラップて挟持し
、徐々に放冷した。試験前に23°Cで24時間、次いで試験温度で10分間馴
染ませた。
(b) イノストロ/フロアモデルTTEコールド(−35±5゛c)を用い、
試鋏片を一40℃のイソプロパツール(ドライアイスで冷却し直ちに供試)中で
予備冷却して試験。加熱試料(120”C1!30”c)は、インストロン温度
関節室中で10分間の平衡化の後、試験した。0. 2インチ/分(0,51c
rn/分)で試験した全ての試料は破壊分離率を有する。
試験セット当り3試料について最大破壊荷重とその平均値とを記載する(0.5
インチ2 (3,23cm2)面)。
(C) 冷却(−35±5℃)試験片は予備冷却した。
(d) ユ=tンキャンプ社製市販ポリアミド系ホフトメルト接着剤。
(e) H,B、フラー社製市販ポリエステル系ホプトメルト接着剤。
(f) 芳香族/脂肪族ポリエステル生成物ヵ−ボネートヂオールに、10当量
%のトリメチロール−プロパン(TMP)架橋剤、および末端キャブピング基と
して0,05当量%のp−フェニル(PPP)を加えたものを、ジフェニルメタ
ンジイソシアネート(MDI)と、脂肪族性およヒ芳香族性(フェノール)水酸
基/イソシアネート基の当量比がほぼ1/1となるように反応させた。IPA/
HQ=ビス−ハイドロキノン/イソフタル酸ジエステルジオール、PC=水酸基
(フェノール)キャフピングビスフェノナールA/ホスゲンポリカーボネートオ
リゴマーで重合度=9のもの、PCL=PCP530 (ポリカプロラクトンジ
オール、分子量530)。
(g) 芳香族/脂肪族ポリエステル−ポリカーボネートジオールに、10当量
%のトリメチロール−プロパン(TMP)架橋剤、および末端牛ヤノビング基と
して0.05当量%のp−フェニルフェノール(PPP)を加えたものを、1.
5−ナフタレンジイソシアネート、すなわちMDIと、脂肪族性および芳香族性
(フェノール)水酸基/イソシアネート基の当量比がほぼ1/1となるように反
応させた。接着剤Jと同様のポリエステルおよびポリカーボネートジオールオリ
ゴマーを用いた。
[以下余白]
以下の実施例は、本発明のいっそうの詳細と応用とを示すものであり、特許請求
の範囲に規定した本発明を限定するものではない。
実施例1
清浄な火炎乾燥した250m1パイレツクス丸底フラスコに5.2g (0,0
40当量)のアブジョン社のポリマー化学品からのアイソネート(Isonat
e) i 43L(80%のジフェニルメタンジイソシアネートと20%の同ト
リイソシアネートとの環状付加物)ど3.8g (0,040当組のフェノール
とを加えた。このフラスコ内容物をアルゴン下池洛中で徐々に160”Cに加熱
し、均一な溶融物を得た。この溶融物に、溶融したニアックス(Niax)ポリ
オールPCP−0200(5,3g、0.020当量)を徐々に配合した。この
添加中、フラスコ温度は156℃に保った。添加後に黄白色の沈澱が認められた
が、このものは温度を165℃に上昇するとともに徐々に再溶融した。次に2.
35g (0,020当量)のビスフェノールAをこの溶融物に溶融配合した。
混合物の温度を徐々に240”C(464°F)まで上昇し、フェノール/ビス
フェノールA反応の平衡をビスフェノールAとの反応が勝るように、またフェノ
ールが溜去されるように進行させた。この温度上昇の期間に溶融物は全橙色の粘
稠な液体になり、はぼ確実にプレポリマーになったと思われる。この方法で、2
0分間にわたってプレポリマー溶融物から2.0gのフェノールを蒸留した。生
成物は透明な粘稠溶融物であって、冷やすと固化して、スチールに良好な接着性
を示す不溶性の強靭なプラスチックを与えた。
実施例2
実施例2は、実施例1と同様にして、ただしPCP−0200のかわりにニアッ
クスボリオールPCP−0260(30,0g、0.020当1) を用いT−
行った。この方法では沈澱物は認められなかった。この実験で得られたボットメ
ルトは、定性的に、実施例1の生成物より優れた接着特性を示すように思われた
。これは、用いたポリカプロラクトンジオールの分子量が増大したために、架橋
したポリウレタン−ポリエステル生成物の強度と強靭さが増したことによると考
えられる。
実施例1および2は、アブジョン社のポリイソシアネート、アイソネート143
L (80%のジフェニルメタンジイソシアネートと20%の同トリイソシアネ
ートとの環状付加物)とユニオンカーバイド社のニアックスボリオールpcp−
0200およびPCP−0260(DPの異なるポリカプロラクトンジオール)
とを用いて行った。これらは問題なく成功することが実証された。最初に、アイ
ソネート143Lの2当量を160℃において2当量のフェノールでブロックし
、イソシアネートを加水分解から保護した。次にこのフェノールを、必要に応じ
て脂肪族ポリジオールとの反応によって、またはポリフェノールとの平衡化によ
って選択的に除去した。ここで、このブロックされたアイソネー)143L/フ
エノール生成物に、溶融PCP−0200(実施例1)またはPCP−0260
(実施例2)を徐々に加え、温度は160℃に保った。次いで、攪拌下に、1当
蟻のビスフェノールA(芳香族フェノールウレタン基に対応)を加え、混合物の
温度を徐々に約240℃に−L昇し、フェノール/ビスフェノールA反応の平衡
をビスフェノールAとの反応が勝るように、またフェノールが溜去されるように
進行させた。実施例1および2において、はぼ1当量のフェノールが除去され、
ビスフェノールAで延長された、フェノール末端でキャッピングされたアイソネ
ート143L−PCPポリエステル−ポリウレタンブロック共重合物が製造され
た。
未輿例夛
実施例1および2で得られた溶融物について、対のスチール板に施して反応性ホ
ットメルト接着剤としての試験を行った。この溶融物は、スチールおよびアルミ
ニウム基材に灯して瞬間粘着性を有することが観察され、それらを冷却して再固
化したときは定性的に良好な接着性と凝集強度を現した。しかしながら、手によ
る組入γて方法を用いるとき、金属を約50−60℃にP然しておけば、金属の
両片の間の溶融した接着剤の薄い接着層に良好な流動性が得られ、定性的にはよ
り簡便であった。そこで、供試接着剤は、l・リクロロエタンで脱脂し、事前に
熱板上で約60℃に加熱した2、5x 12.7cm (1インチ×5インチ)
のQ−パネル社からのスチール板の、約6.4cm2 (1インチ2)の重なり
面に施した。
これらのスチール板を10秒間僅かに加圧して重ね合わせ、室温に放冷した。非
常に強い(定性的)結合が得られた。この結合は、室温と湿気中で40日後にも
まだ強く、不変であった。
X施倒1
実施例1および2がら得られた好適な重合生成物の40目間室内空気と湿気に曝
した保存試料は、強靭さと柔軟さとを残していた。少量(0,2−0,4g)の
試料は、204℃(400’F)で自由流動性で中庸粘度の液体を与えた。この
生成物はメチルセロソルブ中または1〜リクロロエチレン中室温で膨潤(数倍の
容積)するが溶解(よしなかった。この結果は、室温ではこの接着剤がなお架橋
していて強くかつ強靭であるが、約204℃(4006F)では容易に解重合し
て架橋しない、比較的低分子量の断片を与えることを示している。
250m1の乾燥(H2Oくo、001%)ジメチルアセタミド(DMAc;ジ
メチルアセタミド、アルドリッチ21,707−2)と43.5g (44,5
cc; 0.525モJI、) ノ乾燥(Ca H2上)ヒリシン(アルドリッ
チ36,057−0)とを、ツルボ7 (Trubore) lt拌機(テフロ
ン羽根)、不活性ガス(アルゴン)の入[」および出「J、温度計、および栓付
き均圧滴1ζ+:y−l−を備えた火炎乾燥した2リツトル3頚丸底フラスコに
加えた。アルゴンを流しつつ緩やかに攪拌し、この間に真空乾燥(60℃、24
時間、0.5h−ル)した結晶ハイドロキノン(99%、アルドリッチ1,79
0−2;220.2g;2.00モル)を徐々に玉止を防ぎながら加えた。別に
、塩化イソフタロイル(IPC,受領時アルドリッチ36.0570−0 ;
50.8G; 0.250モル)を、火炎乾燥した500m1丸底フラスコ中で
、同様にアルゴン流通下に、300m1の追カ帽の乾燥ジメチルアセタミドに溶
解した。このIPC/DMACを、加熱マントル上で穏やかに加熱し、この間に
手で揺すって溶解した。次いでこの透明な淡黄色溶液を滴下ロートに入れ、急激
に攪拌したHQ溶液中に45分間の時間を要して加えた。
温度は急激に約55℃まで上昇し、次いでIPCの添加が終了するまで安定化し
た。この時点では沈澱物(ピリジン塩酸塩)はなかった。この溶液を少量採って
約5℃に冷却すると、水溶性のとリジン塩酸塩の結晶が現れた。しかし、反応混
合物全体は、4リツトルの蒸留水中で沈澱させた。意外にも、これによって不溶
性の生成物ジエステルが得られ、未反応のHQとピリジン塩酸塩とは可溶化した
。
淡黄色の沈澱物は、25−50μmのフリットガラス製ブフナーロートを用い、
アスピレータ真空で容易に濾過された。これを蒸留水で徹底的に洗い、パイレッ
クスのベーキング血中で薄い層にして一夜風乾し、次いで真空乾燥して69gの
淡黄色、粉末状固体を得た。このものは、フィッシャージョーンズ熱板で融点を
測定するとき、221−222℃であった。これは、イソフタル酸のとスーハイ
ドロキノンエステルの理論収量87.6g基準で79%の回収率であった。DS
C熱分析(7,5mg、パーキンエルマー7シリーズサーマルアナライザー、1
0℃/分)は220−225℃に融解発熱を示した。ブラッカー高解像度NMR
を用い、プロトンNMRスペクトルを測定した。ここでは合計14のプロトン配
位があり、その2がフェノール性プロトン(理論値14.8%)である。測定値
は、69.50 (ppm)において12.90%のフェノール性プロトンであ
った。
これは期待値とよい一致を示した。
実施例6
7xノー二匹性木酸基末端ビスフェノールA ホスゲンポリカーボネートオリゴ
マーの製造
4.4”−イソプロピリデンジフェノール(ビスフェノールA)(BPA;アル
ドリッチ13,302−7.99.4%、45.3g、0.2000モル;60
℃、0.2トールで4時間真空乾燥)を、不活性(アルゴン)ガスの入口および
出口、火炎乾燥した滴下ロートおよびテフロン羽根付きツルポア攪拌機を備えた
火炎乾燥しアルゴン換気した300m1.3頚丸底バイレツクスフラスコに加え
た。滴下ロートを通じて、90m1の乾燥メチレンクロライド(CH2C1,、
バーディツクおよびジャクソン300−4、Ca H□上で乾燥)を、引き続い
て52゜Omlの乾燥トリエチルアミン(アルドリッチ13 、206−3 ;
Ca Hz上で乾燥;0.187モル)を加えた。滴下ロートは、追加の10
m1のCH2Cl。
で濯いだ。BPAは、室温で30分間を要して穏やかに攪拌することにより溶解
した。僅かなアルゴン加圧を保った(鉱油を充したガス排出気泡管を通して2ま
たは3秒毎に1気泡の割合)。50cc皮下注射器を事前に乾燥(分解して11
0℃の熱風炉中に1時間)し、ドライヤライトを含むデシケータ中で室温に冷却
した。この注射器を組み立て、トルエン中若干のホスゲンで濯ぎ、馴染ませ、内
容物は放出し廃棄処分した。注射器を取り付け50ccのホスゲン溶液(フルカ
フ9380、トルエン中20%;1.93モル量、2%HCI不純物)を滴下ロ
ートに注入した。注射器を再度取り付け、追加の43.3ccのホスゲン溶液を
注入し、合計93.3cc (17,8g、0.180モル)とした。25m1
のCH2Cl2でこのホスゲン溶液を液封し、次いで急激に攪拌したビスフェノ
ールA溶液に急速滴下で加えた。約7mlのホスゲン溶液を加えた後に沈澱が現
れた。
添加を続けると、反応混合物は発熱を始めた。フラスコを水/氷浴で冷やし、は
ぼ室温に保つようにした。全部のホスゲン溶液は、約33分後に加え終えた。滴
下ロートを追加の25m1のCH2C12で濯ぎ、これも反応フラスコに加えた
。
反応混合物は僅かに粘稠で、中庸に濃厚なスラリーであった。攪拌を室温で一夜
、緩やかに続けた。翌朝になってもスラリーの外観に変化はなかった。このもの
は、「C」フリットガラスブフナーロートで容易に濾過することができ、透明な
淡黄色溶液と微細な白色沈澱物とを与えた。この沈澱物は、約50m1部のCH
,C12で3回洗い、風乾した。得られたものは、36.7gの水溶性白色粉末
(理論的なピリジン塩酸塩収量50.9g基準で72%の回収率)であった。失
われた塩はオリゴマー溶液に溶解したものと思われる。
ポリカーボネートオリゴマー溶液を約200m1に濃縮し、10倍過剰(約2リ
ツトル)の試薬級メタノール中に、急速に手で攪拌しながら徐々に(約45分間
)加えて沈澱させた。微細な白色沈澱物が得られ、このものは容易に分離して白
濁した上澄液を与えた。これをブフナーロート上の2号ワットマン瀘紙を通して
濾過した。これを50m1部の新しいメタノールで4回洗い、−夜風乾した。
次にこれを室温で2日間真空乾燥した。得られたものは43.1gの白色粉末で
あった。これは、理論的なオリゴマー収量50.2g基準で87.5%の回収率
である。明かに若干のピリジン塩酸塩および製品オリゴマーのいずれもがメタノ
ール瀘液中に溶解またはコロイド状に分散した。
このオリゴマーは、フィッシャー−ジョーンズ熱板融点測定装置上で約205−
215℃で溶融した。DSC熱分析は、101℃でT、(吸熱)を、また198
−215℃で溶融発熱を示した。プロトンNMR分析は、重水素化DMSO中で
、フェノール性水酸基末端群プロトン(δ、ppm9.2)を有するDP9ポリ
カーボネートオリゴマーのスペクトル構成を与えた。これは、60メチルプロト
ン、80芳香族プロトンおよび2水酸基プロトンの存在を基準にしている。理論
上の水酸基プロトンは1.42%↓これに対して測定値は1.48%であった。
実施例フ
イソフタル酸のビス−バラアセトキシフェニルエステルの製造イソフタル酸(I
PA;アルドリッチ受領時99%;96.6g、0.576モル)およびハイド
ロキノンジアセテート(HQDA;フリントンラブズ受領時96%、465.6
5g、2.304モル)を、ツルポア攪拌機(テフロン羽根)、不活性ガス(ア
ルゴン)の入口排出管およびアルゴン出口(ガス排出速度を視覚化する鉱油気泡
管経由)、および2本の温度81付きクライゼン頭、このうち1本は高さ調節可
能(反応中に溶融物中に挿入するため)であり、他の1本は蒸留温度を測定する
ために蒸留出口に置かれたもの、が付属された3頚31月yトルフラスコに加え
た。副生ずる酢酸を凝縮するためにクライゼン頭に水冷の蒸留用コンデンサを接
続した。グラスコール3−リットル加熱マントルを用いて混合物をその溶融温度
(約160−170℃)に加熱した。加熱マントル下の温度(マントル表面とフ
ラスコ表面との間)は、2本の熱電対、その1本はフラスコの底部中央、他の1
本は加熱マントル/反応フラスコ界面の一方の側の約半分上部に設置したもので
監視した。反応混合物の温度は、測定/温度調節器としてI2Rサーモウォッチ
L8−2000SSキヤパシタンスコントローラ(キャパシターノτンドが水銀
温度計−にで所望の調節温度に調整されたもの)を経由した溶融物中の温度計を
用いて調節した。これは230℃一定に保持した。フラスコ/マントル界面の底
部および側部の温度は絶えず観察し、反応期間を通じて、30−50ボルトに設
定したバリアツクを用いてそれぞれ242±3℃および232±3℃に保った。
共反応剤は、室温から45分間を要して徐々に約167℃まで昇温して溶融した
。この間、溶融物はアルゴンガスで排気した。次の1時間を要して溶融物の温度
を230℃(マントル/フラスコ底部230℃、側部221℃)に昇温した。
この間激しく攪拌し、緩やかなアルゴン排気(毎秒約1気泡)を続けた。酢酸は
約4時間15分にわたり盛んに溜出した。68.2gの副生物酢酸、すなわち理
論収量69.1gの98.7%が回収された。
生成物は淡褐色固体で、大量(約232.8g)の過剰、未反応のHQDAを含
んでいる。HQDAのメタノール(CHs OH)中への溶解度が23℃で約6
゜3重量%であるので、全ての未反応HQDAを溶解するのに≧4.7リツトル
のCH,OHが必要になる。従って、生成物は微粉に砕き、この粉末をメタノー
ル中に分散させて数時間かけて2.8リツトルのメタノールで洗い、25−50
μフリツトを通じて吸引濾過した。次いで同様にしてさらに4回、粉体当り1.
2リツトルのメタノールを用いて処理した。すなわち、生成物は合計7.6リツ
トルのメタノールで洗浄され、これは233gを溶解するに必要な量より2.9
リツトル過剰であった。固体生成物を乾燥し、192g(理論値の76.8%)
のHQDA/IPA/HQDAを得た。この淡褐色固体は、フィッシャージョー
ンズ熱板融点測定装置上で140−155℃で溶融した。DSCによって、融点
は156−161℃と測定された。プロトンNMRをDMSO中で行った。その
スペクトルは、予期されたビス−バラアセトキシ末端芳香族エステルとよい一致
を示した。
実施例8
PHBA HOIPA HOPHBAフェノール性水酸基末端オリゴマー9艷潅
実施例7からのイソフタル酸のとスーバラアセトキシフェニルエステル(67゜
46g、0.1553モル)を、ツルポア攪拌機(テフロン羽根)、不活性ガス
(アルゴン)の入口排出管およびアルゴン出口(ガス排出速度を視覚化する鉱油
気泡管経由)、およびクライゼン頭に取り付けられた2本の温度計(このうぢ1
本は反応中に溶融物中に挿入するために高さ調節機能付き)、他の1本は蒸留温
度を測定するために蒸留出口に置かれたもの、が付属された3頚3リツトルフラ
スコに加えた。副生する酢酸を凝縮するためにクライゼン頭に水冷の蒸留用コン
デンサを接続した。固体のイソフタル酸ビスエステルを、グラスコール3−リッ
トル加熱マントルを用いて約155℃の溶融温度に25分間にわたって加熱した
。
この間、フラスコはアルゴンの激しい流れで排気した。次に、p−ヒドロキシ安
息香酸(PHBA;アルドリッチH2,005−9,99%、43.33g、0
゜1533モル)を加えた。溶融物(容器)温度を18分間を要して225℃に
上昇させた。酢酸の蒸留が始まった。
加熱マントル下の温度(マントル表面とフラスコ表面との間)は、2本の熱電対
、その1本はフラスコの底部中央、他の1本は加熱マントル/反応フラスコ界面
の一方の側の約半分上部に設置したもので監視した。反応混合物の温度は、測定
/温度調節器としてI2RサーモウォッチL8−2000SSキヤパシタンスコ
ントローラを経由した溶融物中の温度計の水銀柱レベルを用いて調節した。これ
は225℃一定に保持した。フラスコ/マントル界面の底部および側部の温度は
絶えず観察し、反応期間を通じて、30−45ボルトに設定したバリアツクを用
いてそれぞれ215±3℃に保った。
4時間を要して酢酸を徐々に蒸留し、15.4g(理論値の15.4/18.7
x100=82.4%)を捕集した。最後の1時間の間に、酢酸蒸留の速度はゼ
ロまで低下した。PHBAは、この反応の温度で徐々に脱カルボキシル化され、
CO2と非反応性のフェノールとを与えることが知られており、この副反応があ
る程度起こったことが推定された。そこで、追加の25gのPHBAを加え、反
応を約220℃の溶融(容器)温度で約4時間続け、追加の2.6gの酢酸を捕
集した。しかし酢酸の濡出は再び本質的に終息した。別の25gのPHBAを加
え、反応をさらに2時間続け、濡出が終息するまでに別の1.0gの酢酸を集め
た。その合計は18.9 gになった。これは、理論値の100.8%(18,
9/18.75xlOO=100.8%)である。ここで、ビス−アセトキシフ
ェニルエステルがビス−ヒドロキシフェニルテトラエステルに転化する反応は本
質的に完結に至った。容器温度を約235−240℃に上昇し、蒸留コンデンサ
の冷却水を停止し、アルゴン排気を大きく増加させた。副生物フェノールの多く
、41゜1gが捕集された。これは過剰に用いた0、214モルのP HB A
の熱分解から予期される50.3gの82%に相当する。ビス−フェノール末端
テトラエステルの粗製物の収量は101.77であった。もし計算にいれないフ
ェノール(約9.2g)を差し引けば、92.57gになる。これは、理論上の
または予期された収1191.7gと非常によい対比を示している。過剰の0.
9gは、今だに存在する少量の過剰のPHBA (Co2とフェノールとに分解
しなかったもの)に起因する。
この粗製物の大量部(95,91g)を2リツトルのメタノールで徹底的に洗い
(24時間挽き砕き)、フェノールと未反応のPHBAとを溶解した。このスラ
リーを25−50μmガラスフリットしたプラナ−ロート上で吸引濾過した。
淡褐色粉末を、真空炉中66℃および水銀柱30で18時間真空乾燥した。乾燥
粉末の重量は79.85gであった(83.3%回収率、すなわち、メタノール
洗浄で16.7%が除去された)。フィッシャージョーンズ熱板融点は約280
−300℃であった。パーキンエルマー7シリーズサーマルアナライザ(試料7
゜5mg、10℃/分)を用いたDSC溶融特性は、298−312℃の溶融を
示した。
実施例9
ホットメルト1着性組成物C
ポリカプロラクトンジオール(PCP−530,アルドリッチ(Aldrich
) 18 。
940−5;3.315g (0,0250eq)、バラフェニルフェノール(
ppP;フルドリッチ 13,434.97%;0.0425g、0.0050
eq)及びbis−ヒドロキノンイソフタル酸ジエステルオリゴマー(HQ/I
PA/HQ、実施例5で得られたフェノール末端基、2.129g、0.024
5eq)を共に融解した。この際、約150℃の不活性ガス(アルゴン)ブラン
ケット下で、180IIllの電解ビーカー(深型)の中で、ステンレススチー
ルのスパチュラを用いて手作業で混合した。ジフェニルメタンジイソシアネート
(結晶質MDI、イソネー)−(Isonate) 125 M、ダウ(Dow
)、mp37℃;3.140.0.0500eq)を加え、この時この融解物を
約150℃で攪拌した。それは急速に融解物に混合され、約5分で、かなりの高
い値にまで粘度が上昇した。この融解物を180℃まで熱したところ、非常に容
易に攪拌される水準にまで粘度が減少した。次いで、lX3x0.032インチ
(2,54x7.62x0.0813cm)のつや消し仕4−げをしたスチール
1/4ハード(hard) (R−13)クーポン(キューパネル有限会社(Q
Panel Inc、)、クリーブランド、オハイオ州)の端の、0.5xl
。
0インチ(1,27x2.54cm)の面積に、融解した接着剤を塗布して、接
着剤の試料を手作業で作製した。このスチール試験クーポンを、最初にトルエン
に浸したキムワイブ(Kimwipe )で、次にメチルアルコールに浸したも
ので手作業で清浄/脱脂し、表面温度約180℃に設定されたホットプレート上
で予備加熱した。
試験試料を0.5in2(3,23cm2)の接触面積になるように調節し、手
で互いに強く押しつけ、余剰の滲出した接着剤を掻き取り、作製された試験試料
を2つの、2分の1インチ(1、27cm)の、ばね内蔵の、IDLバインダー
クリップを用いて共に締めた。 一つのクリップを重複結合範囲の各辺にそれぞ
れ配置した。次に、部分的に冷却された試料を、確実に接着剤が流れ金属表面全
体に接触するように、200℃の空気乾燥器内に短時間(3〜5分)置いた。次
に、試料を室温まで冷却し、試験前の24時間の内に条(1を整えるために、一
定温度/湿度(73F、相tl湿度20%)の室内に置いた。
フェアノールヒドロキシル末端基を右する融解可能なポリイミドオリゴマーを、
(軟化された芳香族ジアンヒドリド(dianhydrides) (DA)
、芳香族または脂肪族ジアミ> hツブう−(couplers) (DAm)
及び芳香族アミンフェノール末端キャップ体(AP)を用いて調製した。例とし
て、無水オキシシフタル酸(oxydiphthal ic anhydrid
e) (OD P A、オキシケム(Oxychem)、オキシデンタル化学会
社(Occidental Chemical Corp、 ) ; 0 、0
200モル)及び4−ヒドロフェニルイミドオリゴマー末端基を与える4−アミ
ノフェノール(4AP ; 0.0200−fニル)末端キャップ体を用いて、
0DPAと柔軟な脂肪族結合基(1,6−ヘキサンジアミン(HDA); 0.
0100モル)の結合に基づくオリゴマーを形成した。このオリゴマーは、次の
ように頭字語を連ねて、構造的に表現される(4AP10DPA/HDA10D
PA/4AP)。これは4つのイミドと2つの芳香族エーテル結合基を有する。
これは754.9の分子量を有し、377.4のフェノールヒドロキシル当@重
量を有し、180〜190℃の融解範囲を有する。
実施例10のHD AをODA (4,4°−オギシジアニリン)に代えて、2
番[1のオリゴマーを調製した。このオリゴマ・−は、次のように頭字語を連ね
て、構造的に表現さhる(4AP10DPA10DA10DPA/4AP)、、
:、れは4つのイミドと3つの芳香族エーテル結合基を有する。これは全芳香族
4−ヒドロキシフェニル−末端オリゴマーであって、968.9の分子量と48
4.5のフェノールヒドロキシル当着重量を有する。これは260〜275℃で
融解した。
実施例10より得られた4−フェノールヒドロギシル末端ポリイミドオリゴマー
を用いて、2つのホットメルト接着性組成物を調製した。この最初の組成物は、
組成物Hに基づく。HQ/IPA/HQ芳香族エステルオリゴマー (実施例5
)の代わりに4.298g (0,004868モル)のポリイミドオリゴマー
が用いられた以外は、同様の方式および手順を用いた。MDIを加え、融解物を
約150℃に熱しながら攪拌したところ、組成物の粘度が急速に増加した。5分
以内にこの融解物は固化し始め、この融解物の粘度をホットメルト接着剤として
塗布できる水準にまで丁げるためには約220℃まで加熱しなければならなかっ
た。加熱した融解物を、予備加熱した(約180℃)スチールクーポン(1in
x3in;2.54 x 7.62cm)に塗布して、3つの接着剤試料を作製
した。このクーポンをすばやく互いに押しっけ、接着剤で接合された重なり面積
が0.5in2(3,23C112)となるよう調節した。これらを前記と同様
に締め具で固定し、冷ました。
インストロン(Instron)中で、23℃及び50パ一セント相対湿度(こ
れらの条件下で24時間調整後)で試験を行った。これら3つの試験された試料
は2.16.2.25、及ヒ2.15x 10’Pa (平均2.19x107
Pa)(3140,3260、及び3120psi(平均3173psi) )
。スチールクーポンの端を曲げた。約40パーセントの伸びが破壊部分で観察さ
れ、凝集および延性破壊であった。この様に、可逆性ポリウレタン接着剤に対し
て、ポリイミドオリゴマーは粘り強く、非常に強力な接着性の結合の特性を1j
える。
実施例13
ポリイミド接着性組成物
同様のポリイミドオリゴマー(実施例10)を含有する第2のボットメルト組成
物は、ポリカーボネートオリゴマーを省略し、て代わりにポリイミドオリゴマー
の量を追加した以外は、実施例12を繰り返した。この様に、この組成物はPc
P530 (1,640g)、PPP (0,0090g) 、実施例1oで得
られりPI (2,218g)、TMP (10,0507g) 及びMDI
(1,558) のhを含47する。この混合物は、萌述のポリイミド含有ボッ
トメルト(実施例12)より急速に粘度を増した。この混合物もまた、予備加熱
(180”C)したスチールクーポンに塗布するために接着剤を融解するのに2
20’Cまで加熱しなければならなかった。再び3つの試験用試料を手作業で用
意し、共に締め具で固定し、冷却し、23℃及び50%の相対湿度で24時間調
整した後に23℃で試験を行−〕か。手ね剪断強度試験の結末は2.34.2.
52.2.51 x 10’Pa (東均2゜46xlO’Pa)(3400,
365o及び3642(−Ti均3564psi) )であ−)か。再びこのス
チールクーポンの端を曲げた。この様に、これは調製されたなかで最も強度のあ
る接着剤であった(室温)。粘り強さく約40パーセントの伸び)に関しては、
前組成物に匹敵した。この様にこのポリ、イミド組成物は、同様にポリカーボネ
ートオリゴマーを含有する前組成物と同様の粘り強さであるが、より高い強度を
有する。
大鼻健工ま
温度依存性の不均化反応によって、二酢酸亜鉛およびカルボン酸基を含有するビ
スフェノールから、融解可能なニカルボン酸亜鉛塩を合成した。このニカルボン
酸亜鉛二とスフエノールの生成を完了させるために、副生成物である酢酸はその
生成と同時に蒸発させた。こうして、5.726g (0,0200モル)の4
.4’−bis (4−ヒドロキシフェニル)吉草酸(アルドリッチB4,77
0−7.95%)及び2.195g (0,0100モル)の二酢酸亜鉛二水和
物(アルドリッチ22.335−2.98%)を180鳳lの電解ビーカーに加
えた。空気(酸素)を置換するために、内容物に向けてアルゴンガスを流した。
このビーカーを195〜200℃で恒温に調節された浴中の融解したウッドの合
金中に置いた。この内容物を、ステンレススチールのスパチュラを用いて手作業
で攪拌した。このビスフェノール(m、p、167〜170℃)はすばやく融解
し、二酢酸亜鉛のスラリーが観察された。非常にすばやく沸騰が始り、酢酸が急
速に蒸留除去された。これは、勢いよくアルゴンガスをパージすることにより、
反応系から押し流された。
約15分後に、スラリーは透明赤色の、わずかに粘性のある融解物となり、酢酸
の蒸留は停止した。この透明の融解物は固化し、室温で6.2gの透明な、硬い
、赤色ガラス状の固体となった。理論的収量は、1.20g (0,02モル)
の酢酸、0.18gの水(0,0100モル)と6.54gのカルボン酸ビスフ
ェノール化合物のニカルボン酸亜鉛塩であった。この様に、はぼ理論的収量の亜
鉛塩生成物が得られた(6.42/6.54X100=理論値の98.2%)。
二官能性架橋剤としてトリメチロールプロパン(TMP)の代わりに実施例14
の4,4“−bis(4−ヒドロキシフェニル)吉草酸のニカルボン酸亜鉛塩を
用いて、ホットメルト接着性組成物を調製した。0.240g (0,0015
1フエノールヒドロキシル基当量)の亜鉛塩を用いて、組成物Hを繰り返した。
こうして、3゜280g(7)PCP 530.0.0180gのPPP、1,
696gのイソフタル酸の芳香族bis−ヒドロギノンエステル(実施例5)、
0.580gの実施例6のポリカーボネー[・オリゴマー、及び0.240gの
亜鉛化合物を180+nlの電解ビーカー中で共に融解した。この際、約210
℃でアルゴン下でステンレススチールのスバチコラを用いて攪拌した。この透明
で薄い融解物を約130”Cまで冷却12.3.026gのMDIを加えた。こ
の混合物を約150’Cまで加熱し、次いで約180℃まで加熱し、このとき1
0分間にわたってで攪拌した。粘度が安定的にjJ?tyた。次にこれを約21
0℃まで加熱しザこところ、薄い融解物が得られた。ホットグレート−hで約1
80℃に予備加熱したスチールタブ(tab )の端に接着剤を塗布することに
より、前記と同様に、重ね剪断強度試験試料4つを手作業で用意した。この試験
試料を締め具で固定し、空気乾燥型中で約200”Cで5分間加熱し、冷却し、
それから23℃及び50パーセントの相対湿度で4時間調節した。次にこれらに
ついて−インストロン装置内で試験を行った。23℃で2゜59.2.07.2
.69、及び2.08x107Pa(3760,3000,3900及び315
01bs/1n2)の重ね剪断強度の値が得られた。凝集およびかなりの延性破
壊(約40パーセントの伸び)であった。下均値は2.30 x 10’Pa
(3:1321bS/in″l)であった。これは組成物Hについての結果に匹
敵し、非常に好ましい値であった。しかし、4:の接着剤は室温でNMPに可溶
であることがわか−)た。この結果は予期されなかったものであり、試験に用い
られていた溶剤に含まれていたtiJ能件のある水どNMPの高い極性によるの
かもしれない。この水と極性環境が結合の逆転を促進(るのかもしれない。
オリゴマーの追加項を与えるために、1.5倍大きいスケールでイソフタル酸の
bis−ヒドロキノンニスデルの生成を行った。この実験の器具および詳細は基
本的に実施例5に記載されているものと同一である。
ホットエアガン(hot−air gul)で乾燥させた、ストッパー付き圧力
均等化追加漏斗、トルボア(Trubore)スターラー(テフロンパドル)、
ト活性ガス(アルゴン)入口および出口、I’Rサーモウォッチ(Thermo
watch)制御装置付き加熱マントル、及びボットの温度を計測するための外
部熱電対監視温度計を備えた、31の三つ口丸底フラスコに、375ミリリツト
ルの乾燥(H2O<0.001%)ジメチルアセトアミド(DMAC;アルドリ
ッチ21,702−2)及び65.3gの乾燥(CaH2上)ピリジン(アルド
リッチ36,057−0 ; 66.7cc、 ;0.825モル)を加えた。
アルゴンを流してゆっくり攪拌しながら、ヒドロキノン(HQ、99%;フルド
リッチ1,790−2 ; 327.Og;3.0モル)を5分間かけて加えた
。ついで、この混合物を約50℃に加熱したところ、ヒドロキノンの全量が溶解
した。塩化イソフタロイル(IPC;アルドリッチ36゜0570−0 74.
6 g ; 0.375モル)を、450mlノ追加乾燥ジメチルアセトアミド
に溶解した溶液を、1リツトルの三角フラスコ中に調製した。この二塩化イソフ
タロイルを完全に溶解するには、穏やかに加熱しなければならなかった。
この溶液を1リツトルの滴下漏斗に移し、急速に攪拌されている(50℃)HQ
温溶液1.5時間かけて滴下した(約5滴/秒)。次にこの反応混合物を約82
℃までゆっくりと加熱したところ、ピリジンは還流しているようだった。さらに
2時間たった後、加熱マントルを止め、沈殿する前にアルゴン流下でこの溶液を
一晩冷却した。タルボイ(Talboy)スターラーとステンレススチールニ冥
シフイー(Jiffy)ミキサーを備えた3、7851 (5ガロン)の円筒型
容器に入った15リツトルの蒸留水にこの溶液をゆっくりと注ぎ入れて、反応混
合物を沈殿させた。
この白色の懸濁液をさらに30分間攪拌し、次いで約2時間放置(温浸)した。
次にこの沈殿をブフナー漏斗と4号ワットマン(Whatman)ろ紙とを用い
てろ過し、さらに1800履】の蒸留水で洗浄した。この生成物の溶解度検査か
ら、これはメタ、ノール、エタノール及びイソプロパツールには可溶であり、塩
化メチレン及びトルエンには不溶であることがわかった。この生成物を蒸発皿に
移し、真空乾燥器(762mm;約30inHg真空、65℃)内で一晩乾燥し
、次いで乳鉢と乳棒とを用いて粉砕し、もう−日真空乾燥器に戻しく<0.5w
t%損失)、そして広口瓶に入れた。洗浄、乾燥、粉砕されたこの最終生成物の
収量は103.9 g、すなわち、イソフタル酸のbis−ヒドロキノンエステ
ルの理論的収量131.4gに基づいて、79.1%の回収(より小さいスケー
ルのバッチ実施例5と同じ)であった。DSC熱分析は、215℃で融解の発熱
を示した。偏光を用いた光学顕微鏡分析より、初期融解点は211℃であり、図
6(a)及び6(b)に図示されている液晶領域は211ないし219℃であり
、223℃で融解が完了することを示した。
実應巳土エ
フエノール−ヒドロキシル末端ビスフェノールA ホスゲンポリカーボネートオ
リゴマーの調製
ホットメルト接着剤調製物にオリゴマーの追加量を与えるために、4.5倍に拡
大されたスケールでフェノール−ヒドロキシル末端ビスフェノールA/ホスゲン
ポリカーボネートオリゴマーの調製を行った。この実験の装置および詳細は、実
施例6に記載されたものと基本的に同等とした。10xフラスコ体積スケールア
ップ(300mlに対して31)によって、使用される溶媒(塩化メチレン)を
2倍にし、その結果混合および熱の移動がよりよくなった。トルボアスターラー
(テフロンパドル)、流量計付きの不活性ガス(アルゴン)出口および人口を備
えた、31の三つ口丸底フラスコに、以下のものを加えた=4,4°−イソプロ
ピリデンジフェノール(ビスフェノールA、アルドリッチ 13,302−7.
99.4%、204.23g、0.90モル)−トリエチルアミン(アルドリッ
チ13,206−3 HCaHz上で乾燥、234.5吐 1.70モル);及
び塩化メチレン(CH,C12;バーディツク・アンド・ジャクソン(Burd
ick and Jackson) 300−4、Ca H2上で乾燥;135
0ml)。このフラスコを、ボ・ソトの温度を制御するために、水/氷浴中に入
れた。
ポットの温度を23±1℃に維持するために水浴を用いて、ホスゲン溶液(フル
力(Fluka) 79380、トルエン中の20%溶液;1.93モル濃度、
2%HC1不純物、365.14g、0.810モル)を1時間かけて滴下した
(約5滴/秒)。約55.5%の溶液が加えられた後で、沈殿が見られた。この
反応混合物をさらに2.5時間攪拌した時点で粘性が増したようだった。この反
応混合物をアルゴンバージ下で一晩放置した。次いで、この反応混合物をろ過し
、沈殿をCH2Cl2で洗今し、真空乾燥器内で乾燥した。合計138.0gの
副生成ト1ノエチルアミンヒドロクロリド(すなわち約62.3%理論値)を回
収した。失われた塩はオリゴマー溶液に溶解したと考えられる。
ポリカーボネートオリゴマー溶液を約1リツトルに濃縮し、タルボイスターラー
とステンレススチール双回転翼シフイーミキサーを備えた3、7851 (5ガ
ロン)の円筒型容器に入った、10倍過剰(約101)の試薬級メタノール中で
沈殿させた。この沈殿を放置し、次に2号ワットマンろ紙をつ1プたブフナー漏
斗を通してろ過し、さらに約11のメタノールで洗浄した。次にこの生成物を蒸
発皿に移し、−晩乾燥した(762mm; 30in Hg真空;65℃)。こ
のポリカーボネート最終生成物の収量は142.57g (63,1%理論値)
であった。DsC熱分析は、182で融解発熱を示した。
実施例18
ホットメルトポリカーボネート組成物Lポリカプロラクトンジオール(PCP−
530;アルドリッチ 18,940−5;3.280g)、パラフェニルフェ
ノール(PPP;アルドリッチ13,434.97%;0.0180g) 、b
is−ヒドロキノンイソフタル酸ジエステルオリゴマー(HQ/IPA/HQ、
実施例16からのフェノール末端基i1.696g)及びポリカーボネート(P
C;実施例17より、0.580g)を共に融解した。この際、約210℃の不
活性ガス(アルゴン)ブランケット下の180m1電解ビーカー(深型)中で、
ステンレススチールのスパチュラを用いて手作業で混合した。44.7のヒドロ
キシ当量重量を有するトリメチオールプロパン(Trimethyolprop
ane) (TPM、0.101g) を44.7ヒドロキシ当量重量を有する
ジイソシアン酸4.4′ジフエニルメタン(結晶MDI、イソネート(Ison
ate) 125M、ダウ(Don)、mp37℃;3.116g)とそのまま
で反応させて、芳香族トリイソシアント(tri 1socyante)を得て
、これを先の融解物に約150℃で加え、この際この融解物を攪拌した。それは
すばやく融解物に混合され、約5分で粘度がかなり高い水準にまで上昇した。こ
の融解物を180℃まで加熱したところ、粘度は非常に容易に攪拌される水準に
まで減少した。次に、1x3xo、。
32インチ(2,54x7.62x0.0813cm)のつや消し仕上げをした
スチール1/4ハード(1’(−13)クーポン(キューバネル有限会社、クリ
ープランド、オハイオ州)の端の、0.5x1.0インチ(1,27x2.54
c+a)の面積に、融解17た接着剤を塗布して、接着剤試料を手作業で作製し
た。このスチール試験クーポンを、最初にトルエンに浸したキムワイブで、次に
メチルアルコールに浸したもので1作業で清浄/脱脂し1、表面温度約180℃
に設定されたホットプレー1・[−で’f;(XfiI]oMI、た。試験試料
を0.5in2(3,23cm2)の接触面積になるように調節し、千で強く押
しつけ、余剰の滲出した接着剤を掻き取り、作製された試験試料を2つの、2分
の1イ〕・−ブ(1,27cm)の、ばね内蔵の、IDLバインダークリップを
用いて、1< (こ締めた。一つのクリップを重複結合範囲の各辺にそれぞれ配
置した。次に、部分的に冷却された試料を、確実に接着剤が流れ金属表面全体に
接触するように、200℃の空気乾燥器内に短時間(3〜5分)置いた。
次に、試料を室温まで冷却し、試験前の24時間の内に条件を整えるために、一
定温度/湿度(736F 、22.8℃、相対湿度20%)の室内に置いた。
実施例19
ム久≧へて傷へ可り炸ン二」徂(u目鎧■げを施すインモールドコーチ仁−7
熱可〒性シート複合体の一部を金型内で形成する際に、ガラス繊維あるいは他の
補強材と、ポリマーとのくj法の変化の差によって、前記複合体の表面に窪みが
現出する。この表面の窪みにより、表面の品質は、自動車の仕上げのような外装
イ(1げへの応用に適しているA級仕1.げとはいえないものである。そこで、
成形後、4″ぐにコーテイング材を加えることによって、材料は滑らかな金型の
表面を模写I〜、複合体中の窪みを満たすにとができる。このためには、コーテ
イング材は、粘度が低く、複合体どの付着性がよく、むらのある状態で凝固しな
いものでなければならない。そして、実施例18に示す組成物りは、これらの特
徴を有している。どころで、熱可?Mシート複合体として関心が寄せられている
2つのポリマーとして、ポリプロピレン(PP)とポリエチレンテレフタレイ1
iPET)が挙げられる。これらはいずれもほとんどのコーテイング材に対して
(=1着性が不4分である。よって、公知のインモールドコーティングにおいて
、他の複合体がA級什−1,げを施すのに使用される。このようなものとして、
ポリプロピレン、ポリエチし・レテレフタレイト複合体以外のシートモールディ
ングコンパウンド(SMC)がある。組成物■4は、前記の両方の材料のいずれ
ともしっかりと(=fHするという、イ>エールトコ−ティングの必要条件の−
つを満たずものであるということがわかった。我々が知り得る限りこのような材
料は他にはない。さらに、この組成物■−7は成形物のかなりの範囲を容易に覆
うことができる程度の低い粘度を有するものである。
^11記組成物■、と、ポリプロピレンおよびポリエチレニ3月、・フタレイ1
複合体の緊密な金型内の結合は、177°C(350°Iパ)、4.14〜・5
.52 x 10”E”a (60(1”800)pSifEr7)もとて得ら
れだ。20・1℃(400’l=”)以上。
の温度だと表面が不均一なコーチ4:/・ブにな−った。406mj 1 (1
,03cm)の厚みの薄い]X7−チインブ層が複合体t−に形成された。また
、前記コーデイ〉グ層と複合体とは密接に付若し7でおり、かつ、光沢のよい仕
]二がりとなった。
また、組成物りと滑らかな金型の表面との間の5mi ] (0,0127cm
)厚さのケブトンシート(デュポン(DuFont)社製のポリイミド)は、複
合体を金τJから離すことを可能にした。また、離型剤として、薄いテフロンパ
ドルを用いた場合は、光沢が失われ、表面が平均−であ−ノだ。
組成物りのポリプロピレン複合体に対する粘着力のテストとじて、試料の剪断力
(tensile lap 5hear)を試験した。i11記試料どして、ガ
ラス繊維を含有し、た2層のポリプロピL>複合体
【こ組成物りが挟まれたもの
を用意した。組成物りとポリプロピレン複合体との唄なり面積は1″×1″ (
2,54X2.54cm)である。結宋を表6に示す。
表6.ポリプロピレン基板と組成物りの重ね材(ラップ)、およびポリプロピレ
ン基板と市販のホットメルト接着剤の重ね材(ラップ)の剪断強さく接着面積
l″xi” =1sq in、;2.54 X 2.54cm=6.45cm2
)荷重、lbs せん断強さ、psi
接着剤 試料 (Nx 102) Pax 10’ −平均 概数
組成物L a グリップ中で破損
b 53 (2,36) 53 (3,65)c 83.5(3,71) 83
.5(5,76) 59.8(4,12) 60(4,14)d グリップ中で
破損
e 43 (1,91) 43 (2,96)PE6300”’ a 118
(1,18) 118 (8,14)b 61 (2,71) 61 (4,2
1) 73.7(5,08) 74(5,10)c 42 (1,87) 42
(2,90)(a)ヘンケル(Hcnkel1社(ヘンケル(Henkel)
社以前はH,B、7ラー(Fullerl)の市販のホットメルト接着剤
実施例20
フェノール性ヒドロキシル基末端のビフェニレンサルファイドオリゴマーの合成
トルボア(trubore)スターラー(テフロンパドル(Tefron pa
ddle) ) 、流量計を付けた不活性ガス(アルゴン)インレット(inl
et)とアウトレット(outlet)、ポットと蒸留温度3)の両方に備えら
れたクライゼンヘッド、水冷蒸留冷却器、蒸留ティクオフ(take−off)
、及びレシーバ−フラスコを装着した3リツトルの三ツし1フラスコに、以下
のものを入れた:91.74gの4,4′−ジブロモビフェニル(4,4’ D
BBP、アルトリ・ソチ(Aldrich) 92−86−4 ; 98%、0
.30モル);26.21gの4−ブロモフェノール(4−BP、アルドリッチ
106−41−2;99%io、15モル);90.07gの硫化ナトリウム9
水和物(N azs ・9 H2O;アルドリッチ1313−84−4 ;0.
375モ+1.) ; 39.75 gの炭酸ナトリウム(NazCO,;ベー
カ−(Baker) 3602−01;0.375モル);及び1.8リツトル
の1−メチル−2−ピロリジノン(NMP;アルドリッチ27,045−8 ;
99十%)。そのフラスコを、2ピース(2−piece)のグラスコール(
Glasscol)円筒形加熱マントルで取り囲み、ポット温度計に接続された
I2Rサーモウォッチテンベラチャー(Thermowatch Te■per
ature) L 8−2000 S S容量モニターによって制御した。この
加熱マン□ トルの内側にある、フラスコの表面温度を計測するための熱電対リ
ードは、バリアツク・レオスタットに独立に接続されている。
アクアマリンブルー色の混合物を、目標とする重合温度である約165℃まで加
熱(約40/約55■;トップ/ボトム)する間、ゆっくりとアルゴンバージ(
0,3−0,4SCFH; 8.5−9.5xiO−3m’/hr)Lながら攪
拌した。
ポット温度が108℃を越えると凝縮物が現れ、そこでクライゼンアダプター(
C1aisen adapter)をカラスウールで塞ぎ、アルゴン流量を約1
.03CFH(2,8X10−2m3/hr)まで上げ、そして蒸留物(Na−
3・9H20からの氷)を回収した。温度は2.5時間にわたって約165℃に
維持したが、その間に蒸留回収速度は遅くなり、蒸気温度は下降した。次に、加
熱マントルを取り外し、フラスコをエアラインで室温近くまで冷却した。得られ
た暗エメラルドグリーン溶液を、トルボアスターラーとステンレススチール・ツ
インロータリー・シフイー(Jiffy)ミキサーを備えた5ガロン(3,78
5リツトル)の容器中の、高速で攪拌されている14リツトルの水/メタノール
(71/29、V/V)に徐々に加えた。ベージュ色の析出物/懸濁液を約30
分間攪拌し、その後−晩沈降させた。
その生成物を、ブユッフナー(Buchner)漏斗と第4番のワットマン(W
hatman)濾紙を使用して濾過し、まず乾燥した後、25−50μガラスブ
ツテド(glassbutted)漏斗に入れ、約500m1のメタノールで洗
浄した。次に、洗浄した生成物を真空オーブンに入れて乾燥させ(約30in;
762mmHg、65℃)、乳鉢と乳棒ですりつぶし7、さらに乾燥に戻し、ス
クリューキャップの琥珀色版に入れた。JR終的な、洗浄し乾燥した後のすりつ
ぶした生成物の収量は60.85gであり、I)P二4のオリゴマーに対する理
論的収量である76.45g(理論l−1MW=955゜3g1モル)の約79
.6バーセントであった。
′1−成物の試料を、示差走査熱量測定(DSC)、赤外分光法(ATR)及び
光学顕微鏡技術を用いて分析した。、DSCは、約153℃に単一の鋭いビー々
を示し、それは比較的純粋な化合物でおることを意味している。赤外分析は、ヒ
ドロキシル末端■、機能系の存4.をr4′、、l、たい温度による変化として
、光学顕m鏡(偏光を一使用)観察は、その材料が、図7(a)と7(b)に見
られるように、約175′(゛から約22n’f、’の広い範囲に渡って、強い
液晶挙動を有し又いること、約2121”で完ぐ−(七容解することを!1′、
シた。活性なヒドロキシル末端基機能系の存在は1.、−のテ1三酸物ど化7−
量論的な量のMDIの、薄厚のウレクンポリマーを生成−ゆる反応によ−)で確
かめられた。
一1習何・Iルト接着試験試料は、既に実施例1日のホットメルトボリイソシア
ネーl−組成物りで述べたようにして用意した。ただし、同じベースのボリカー
ボネ−1・部分をフエ5ノールイ′1ヒドロキシル基末端ビフェニレンスルフィ
ドオリゴマーで置換lた1、ラップ剪断強度の結果が得られたが、予備試験は、
その材料がΔ、ンfr ン)、(Hcnkel 3 (L:え前にIJ: H、
B 、 7 、:+−ラー(Fuller) )から市販されているボ111ス
ア+b P F、 6300の約2偽のラップ剪断強度を有していることを示し
た。
5 (10m lの三ツ11フラスコに、(T−ライン・ラボラトリ−(T−1
ine 1abora+、ory) it動スターラーで操作された)テフロン
ブレード(blade)を持つトルボンスターラー、アルゴンガスインレット、
及びガスアウトレットサイドアームのアダプターを通して、反応溶液を口くよう
に配置された温度計を装着した。そのフラスコを炎熱乾燥し、アルゴンフラッシ
ュしながら冷却した。次に、31.7g(0,127モル)のMDI(ダウ(D
ow) イソネート(Isonate) 125M)と、150m1のNMP
(アルドリッチ27.045−8.99+パーセント、フル力(Fluka)
3Aタイプモレキユラーシーブ69828で乾燥)を、ぞのフラスコに入れた。
NMPは、MDI全てがちょうど溶解すbまで加熱した後、環境近傍まで冷却し
た。次に、8.896gのアセトンシアノヒドリン(アル+rす・ソーyA]、
、000−0同様のフル力 モレキュラーシーブで乾燥)をシリンジごを5加し
た。1.0ccのトリエチルアミン(TEA;アルドリッヂ13,206−3フ
ル力 モレキュラーシーブで乾燥)をシリンジで添加し、引続ぎ2.5cc・の
NaCN (0,2000g/10100m1N、上記と同様のNMP)を加A
た。即座に発熱がUらtlだ。よく攪拌された溶液の温度は、その後の1−べ“
す間i5′分の間(こ28℃から43.8℃まで4−屏した。反応フラスコは、
ごの間パイレックスウールで塞いだ。続い一二温度が降ドしはじめた。約15分
後、43.0’C+なった。そこで、4.65g (0,0422モル)のアル
ドリッチH1,790−2ヒドロキノン、99パーセントを添加し、25m1の
同様な乾燥NMPに溶解した。これは、すべて一度に添加した。温度は即座に再
び上昇しはじめた。7分間で、47.0℃に達した。この時点で、粘度が非常に
急速に十昇し、当初l−適度な粘性をもち、透明で明黄色であった溶液はゲル化
し、攪拌できないはと堅いゲルになった。そのゲルを、Arフラッシュしながら
一晩放置した。7朝、ノfルは完全に消滅していた。その混合物は自発的に、透
明で容易に攪拌できる適度な粘性をもった液体に戻っていた。この溶液の少量の
試料を、メタノール中で析出させ、メタノールで洗浄し乾燥させたとき、それは
270 295℃で溶解し、透明で適度な粘度をもつ液体になった。明らかに、
末端イソシアネート基とペンダントイミノ(=NH)サイトの架橋反応は、分岐
したオリゴマーを生成し、それはヒドロキノンで鎖伸長されたときに架橋する。
しかし、その後未反応のヒドロキシン・ヒドロキシル基は、これらの架橋尿素結
合と置換して、より安定なウレタン結合を形成したと思われる。従って、最終生
成物は、615のMD I/HCNモル比が選択された線形オリゴマーに近い構
造をとると仮定することが可能である。末端基は、末端イソシアネートのヒドロ
キノンによる末端キャッピング(capping)から、p−ヒドロキシフェニ
ル基と推定される。これは、独特の2官能性フェノール性末端基オリゴマーであ
る。
斐例22
フェノール性ヒドルキシル末端基を有するポリパラバン酸オリゴマーの合成実施
例21ど類似の反応を、同様の試薬と装置を用いて行った。しかし、過剰のHC
N供給源(アセトンシアノヒドリン)を、反応の第1段階で使用した。従って、
8゜511g (0,1000モル)のアセトンシアノヒドリンを、150cC
のNMP中の12.151g (0,0485モル)(7)MDIに加えた。こ
れに、0.5ccの乾燥THFを加え、さらに0.2000g/100m1溶液
の濃度のNaCNのNMP溶液を2.0ml加えた。即座に発熱が見られた。1
5分で、温度が28℃から53.5℃に上昇した。次いで温度は下降しはじめ、
さらに10分後には47℃になった。その後、100ccの温NMP中の25.
026g(0,1000モル)のMDIと、50ccの温NMP中の11.01
1g (0゜0500モル)のヒドロキノンとを別々に、まずMDI全てを一度
に、さらに約2分後にヒドロキノンを一度に加えた。再度発熱が起こり、約10
分の間に温度が58℃に上昇した。黄色の透明溶液は、最初粘度が増大し、引続
き低下して適度な粘度になった。混合物を、温度を45℃に保持したまま、アル
ゴン下で、適度な速さで終夜攪拌した。得られた溶液は、わずかに粘度が低下し
たようだが、その他は変化なかった。適度な速度で動作させたワーリングプレン
グー中の約3リツトルのメタノール中で、それを析出させ、粗いフリット(約2
5μm)の漏S4−で濾過した。それを、ブレングー中で、各600m1のメタ
ノールを用い、メ9、ノール洗浄γ捗をタップ(tap)水中に滴下したとき濁
りを生じなくなるまで、7回洗浄17た。少量を乾燥しく0.7g)、そのイミ
ノ基含有オリゴマーの融点をフィッシャー・ジョーンズ(Fisher Joh
ns)融点ホットステージ(hot stage)1−で測定した。それは、2
40−250°Cで融解した。
残−)だオリゴマーを、ブレ〉グー中の約350m1のNMPに再度溶解した。
そ17て、等張の蒸留水で希釈(7たaHclのl1gを、高速で攪拌した黄色
の透明溶液に添加j−7た。NH,C1の多くの析出が即座に発生し、溶液は透
明な緑色になった。使用したHCIの級は、C=NH基を一〇=o基に変換する
のに理論上必要とされる量よりわずかに余分であり、白色のNH,C1副生成物
を与えた。
透明な上澄み液を蒸留水中で析出させ、25μmフリットを通して濾過した。白
色の粉体を水で3回、メタノールで3回、30−60’Cのベット(pet)
、T−−フルで3回洗浄し、空気乾燥した。わずかに黄色がかった白色の粉体は
、22〇−230℃で融解した(フィッシャー・ジョーンズ)。DSC分析は、
融点が約207℃であることを示した。ホットメルト接着試験の試料を、同じベ
ースで、フェノール性ヒドロキシル末端基を持つポリパラバン酸オリゴマーを、
ポリカーボネートに置換した以外は、実施例18のホットメルトポリカーボネー
ト組成物りで記載したようにして作製した。ラップ剪断強度の結果を得たところ
、予備試験の結果は、この材料がPE6300のような市販のポリエステル接着
剤に匹敵することを示した。
これより前の実施例で製造した引張りラップ剪断試料は、少量の溶融した(約2
00−210℃の加熱ポット)接着剤を、予め熱した引張り剪断クーポン(CO
upon) (QパネルR−13カーボンスチールまたはステンレススチール)
の端に手で塗布することを含んでいた。そのクーポンは、通常、溶融塗布に先だ
って、ホットプレートセット上で約180−200℃で加熱される。接着剤は、
第1のクーポンの端の印を付けた領域3.23cm2(0,5in2)の約2/
3に塗布した。その後、第2の加熱し7たクーポンを手でかぶせ、それら2つを
押しながら適当に動かし、第2のクーポンが濡れて、接着剤をクーポンの間の3
.23cm2(0,5in2)の領域に広げた。それらを、接着した継目の各側
面にひとつずつ、IDLスプリング装着クランプ(3/8インチ; 0.95c
m)で締めつけ、200℃の循環空気オーブン内に5−10分装いて、金属の濡
れと接着を完全にした。その後、締めつけた試料をオーブンから取り出し、環境
温度まで冷却した。
露出した縁に浸出が発生した。次の引張り試験最中の、他の影響を避けるために
、この浸出は溶けているうちに手で取り除いた。ひとたび冷却すると、この接着
剤均一な接着厚さと面積を提供し、浸出問題を避け、試験試料の分類速度を向上
させるために、2つの試みが検S−tされた二1)少重量片を予め加熱したクー
ポンに手の操作で塗布17.3.23cm2(0,5in2)の接着を得る、及
び、2)制御された厚さのフィルム状接着剤を形成し、そのフィルムを所定の寸
法に切断した細長片を冷たい金属タブ(tab)に塗布し、上記のように、制御
された条件下で加熱する。
この作業は、ホットメルト接着剤組成物Hの複製物を用いて行った(表3)。
第2の試みの方が達成しやすく、ラボ(jab)における良好に制御された基盤
を1えることが、すぐに明らかになった。フィルム製造は365°F(185℃
)で、評量した量(通常1g)の接着剤を、予熱した圧縮金型中の5m1l (
0−127mm)テフロンのフィルム間で圧縮することにより行った。平行板を
もったハンター(Hunter) 30−トン(2,7c10’ kg)水圧プ
レスで、12000ボンド(5,3x 10’N)の力(フィルム面積的8in
2 ;51.6cm2、約1500psi; 1.03xlO’Pa)をかける
と、3±1m1l (0,076±0.025mm)の厚さのフィルムが得られ
た。接着剤試料が接着剤の計量した場を用いて組立され、制御された厚さの接着
剤ライン(lines)を与える上記の作業では、この3.23cm2(0,5
inりの領域を完全に被覆し、達成できる強度を明らかに平均化するためには、
2−3m1l (0,051−0,076mm)の9さの接着が必要とされるこ
とが示された。これより多くの量の接着剤は、200°C15−10分の「枯ら
しJ (’seasoning’)の間に、浸出をもたらす。従ッテ、この厚さ
く3±mi1;0.076±0.025mm)のフィルムを用もし、露出試験で
使用される多数の接着剤試料を製造した。
フィルム製造時間または熱冷却法が、接着結合力形成工程または結合力強度に何
らかの影響を与えるかどうかを確認するために、185℃で1.7及び15分間
圧縮するか、または、1分間圧縮して非常に高速または低速(アニーリング)墾
の冷却を行なうことによりフィルムを作製した。次に、接着剤試料を組立し、環
境温度で試験した(表7)。これらの変化が、接着剤試料の形成や得られる引張
り特性に影響しないことが明らかになった。全4試料の全平均は2.09X10
’ Pa (3032psi)引張り剪断強度である。しかし、1.32X10
’から1.83xlO’Pa (1920から2650psi)(7)範囲にあ
る最初の2つの組の各々のうちの2試験試料を除き、残りの20試料は2.21
X10’ Pa(2,15−2,29xlO’ Pa、平均2.21xlO7P
a)(3200psi (3120−3320psi、平均3204psi)の
近辺に密にまとまっていた。引張り後の試験試料表面の検査によると、各場合で
粘着欠陥が発生し、また、低値の4つの試験試料が不完全被覆のパッチ(pat
ch)を持ち、それらの低値の試験値が典型的なものでないことを示しているこ
とがわかった。また、全20の高強度試料は、スチールクーポンの変形(屈曲、
延伸)を示し、接着結合力の強度がスチールの降伏強度を凌ぐことを示している
。従って、フィルム製造時間または熱冷却法は、結合力強度に何ら影響を与えな
いと結論される。また、これらの条件下で得られる真の結合力強度は、およそ2
.21xlO”±6.89X10’Pa (3200±100psi)であると
高い信頼性をもっていうことができる。これらの結果は、接着剤フィルムまたは
制御された厚みが、接着剤ストリップとして実用とするための商業ベースでは、
押出し成形することができることを示唆している。複雑な形状であれは、スタン
プ(stamp)またはカット・アウト(cut out)することができ、そ
のスクリム(scrim)は全製品の損失なしに再押し出しされる。
表7.0.5IN’の接着試料+Cゝのラップ剪断強度に対する接着剤フィルム
f″製造条件+blの影響
試料
接着剤フィルム製造 psi
試料 時間、分 冷却の型 (Pax 101)1 1.0 高速 2040
(1,41)1980 (1,37)
3260 (2,25)
2060 (1,42)
3120 (2,15)
3260 (2,25)
止1晃失工も」1上
平均 2696 (1,86)
2 7.0 高速 1920 (1,32)3210 (2,21)
2650 (1,83)
3140 (2,16)
3260 (2,25)
主影幻しCL」】1
平均 2903 (2,00)
3 +、5.0 高速 3140 (2,16)3240 (2,23)
3240 (2,23)
3260 (2,25)
3180 (2,19)
ユ主主立」スエススY
平均 3213 (2,22)
4 1.0 低速 3080 (2,12)3120 (2,15)
3240 (2,23)
3320 (2,29)
3150 (2,17)
1L照とCL」AL
平均 3193 (2,20)
全平均
3001 (2,07)
(a) MDIベースのホットメルト接着剤(表3の組成物Hの複製物)の2−
4m1l (0,051−0,102mm)フィルム(1g)。
(b) 365°F (185℃)の予熱した圧縮金型内のテフロンシート間で
、表記した温度で120001bs (5,34xlO’N)の力をかけて、1
.0gのMDI(組成物Hの複製物)を圧縮することによりフィルムを作製した
。高速冷却は、タップ水を圧板を通して流すことにより行った(およそ2分で約
200°F(93℃)に達した)。低速冷却は、単に電気ヒーターをオフにする
だけで圧板を放冷することにより行った。
200°F(93℃)に達するのに約3時間を要した。
(c) 表8の脚注(c)と同様の接着剤試料製造。
接着温度の影響も簡単に検討した。結果を表8に示す。濡れて最大の接着強度を
もつ完全なスチール基板を得るためには、180から200℃の間の接着温度が
必要であると結論される。しかし、加える圧力も重要な変数であることは疑う余
迅はない。ここで用いた締め付は法は、適度であるが、現時点で未知の(即ち測
定していない)圧力を与える。より強い締め付けまたは接触加圧は、必要とされ
る温度を下げ、あるいは接着性能を向上させるかもしれない。今回の目的では、
200℃でIDLクランプを使用した試験試料の組立は、再現性よく良好に接着
された試料を提供すると結論され、この方法をすべての試験試料の製造に用いた
。
表8.MDIベースの接着剤組成物falのラップ剪断強度に対する接着温度の
影響
接着剤fblの接着 接着温度+el p s i試料 面積、””(ci+2
) ’C(Pax 10’)5 0.5 (3,23) 160 1120 (
0,772)1680 (1,16)
1更匹虹0−」辺り
平均 1467 (1,0f)
6 0.5 (3,23) 180 2520 (1,74)2220 (L
53)
1影ηしC覇堅ユL
平均 2653 (+、、83)
7 0.5 (3,23) 200 3160 (2,18)3200 (2,
21)
32λ旦」又ユλλY
平均 3193 (2,20)
(?l) 表3の組成物Hのホットメルト接着剤複製物。
(11)) 365°F (185℃)で1分間、7500]、bs (3,3
4xlO’N)のtJをか田テフロンシート間で圧縮された5−12m1l (
0,13−0,31mm)接着剤フィルム(1g)。
(c) R−13スチールクーポン、IX3インチ(2,54x7.62cm)
Q−パネルInc、クリーブランド、オハイオ、5−12m1l (0,13−
0,31mm; 1.27x2.54cm)接着剤フィルムストリップ(0,5
X1.0インチ; 1.27 x 2.54 cm)の形状に予め切断したもの
を、3X8インチ(0,95cm)容量のIDLバインダークリ・ツブで締d)
(・1けし、た。締めイ旧すした試料を、表記の温度のオーブンに10分分間−
た。
(d) 23℃での試験:0.2インチ/分(0,51cm/分)インストロン
ジーq−(Instron jaw)分離速度、0.5インチ/分(1,27c
m/分)千や一ト速度、2.0インチ(5,1cm)ジョー間隔。
前の実施例において、ただ3つのイソシアネート、イソネート143L、MDI
及びNDIを検討し、そのほとんどがMDIを用いてなされた。実際、イソネ−
4−143Lは、5つの高性能芳香族オリゴマーの合成に先だって検討されただ
けである。実施例1−4で使用されたのはイソシアネートであり、そこではビス
フェノールA、フェノール性樹脂及びポリカプロラクトンジオールが使用され、
可逆性概念が示された。しかし、それらの組成物は比較的接着性に乏しく、実用
的な接着強度は測定されなかった。従って、MDIのこの商業的バリエーション
(MDIに溶解した20%の環状MDIトリイソシアネートを含む液体組成物)
を再検査することは有益であると思われる。また、2つの市販のイソシアネート
、トルエンジイソシアネート(TDI)、及びm−テトラメチルキシレンジイソ
シアネート(TMXDI、アラルキルジイソシアネート)は、商業的使用におい
て非常に興味深く、潜在的に重要であると考えられる。しかし、検討のためのこ
れらのイソシアネートの選択は、他のイソシアネートが重要ではないことを意味
するものではない。これらは、単に市販されている材料であり、検討のために容
易に入手できるだけである。
TMXDIは、他のイソシアネートよりも高いウレタン結合分解温度を示すと考
えられる脂肪族イソシアネートであるので、とても興味深い。しかし、これは活
性化した脂肪族であること注意すべきである。即ち、そのイソシアネート基は、
ベンゼン環に結合した炭素上にあるので、1,6−へキリンジイソシアネート等
のような他の脂肪族イソシアネートよりも活性であると考えられる。
接着剤組成物は、表3の接着剤組成物Hを基にして調整した。各々の場合で、新
しいジイソシアネートのイソシアネート・モル等量を、MDIと置換した。イソ
ネート143 Lの場合、3官能性イソシアネート・がイソネート143Lに既
に含まれているので、架橋剤トリオールTMPは除去した。TDIは、MD1.
イソネート143LまたはNDIより、幾分ゆっくり反応し、TMXDIは、さ
らにゆっくり反応し、180−200℃で平衡粘度に達するのに30分以上を要
することが観察された。MDIとイソネート143Lは、ともに即座に反応し、
200℃における最初の混合後5−10分で明かな平衡に達した。NDIは、か
なり速く、およそ2倍の速さで反応するが、TDIは少なくとも2倍の時間、即
ち10−20分またはそれ以上を要した。
スチールクーポンでのラップ剪断接着剤試験を行った。結果を表9に示す。ND
Iベースの接着剤試料は230℃で接着したが、その他はすべて200”Cで接
着した。MDIとイソネート143Lとは互いに匹敵する結果を示した。前に述
べたヨウに、NDIベースの接着剤は、低い強度1.27xlO’Pa (18
48psi)を示した。これは、前に得た値1.52xlO’Pa (2203
psi ;表3の組成物K)と、合理的に見合うものである。これら両方の場合
で、個々の試験試料は約2.14xlO’Pa (約3100psi)を示すも
のがあり、MDI接着剤が、MDI接着剤と同等の強度をもつ可能性があること
を示唆している。
MDI接着剤は、MDI組成物より高粘度の性質を持ち、同じ条件下ではMDI
組成物のように容易に金属基板に濡れることはない。これが低強度の原因であろ
う。
TDIとTMXDI組成物は、各々9.76xlO’及び1.07 X 10’
Pa(1415及び1548psi)の平均引張りラップ剪断値(6試料の平均
)を与えた。個々の試料の値のばらつきは、これらの結果が実質的には等価であ
り、MDIとイソネート143Lの平均値の約半分であると考えられるものであ
る。
表9.0.5IN2(3,23cm2)の接着剤ボンド試料+1のラップ剪断強
度に対するイソシアネートタイプの影響
強度、psi
試料 接着剤型 (Pax10’)
8 PE6300”’ 1425 (0,983)1305 (0,900)
1560 (1,08)
1260 (0,869)
1200 0.827
平均 1350 (0,931)
9 MDI” 3180 (2,19)2740 (1,89)
3030 (2,09)
3170 (2,t9)
3120 (2,15)
l影「しC覇λユ1
平均 3080 (2,12)
10 イソネ−1−143L”’ 3160 (2,18)3180 (2,1
9)
3220 (2,22)
3180 (2,19)
3320 (2,29)
y影影岨ぢじl
平均 3223 (2,22)
11 NDI”’ 1050 (0,724)1600 (1,10)
1800 (1,24)
1840 (1,27)
3160 (2,18)
1640 1.13
平均 1848 (1,27)
12 TDI” 1200 (0,827)1500 (1,03)
1740 (1,20)
1580 (1,09)
1230 (0,848)
1240 (0,8ΣΣY
平均 1415 (0,976)
13 TMXDI” 1520 (1,05)1700 (1,17)
1660 (1,14)
1520 (1,05)
820 (0,565)
134C) 0.924
平均 1548 (1,07)
(a) 365°F(185℃)で1分間、120001bs (5,3X10
’N)の力をかけ、デフロンシート間で圧縮された2−4m1 ]、 (0,0
5−0,1mm)接着剤フィルム(1g)。接着剤試料はR−13冷ロールド(
rolled)鋼クーポンを用い、表7の脚注(C)の手順に従って作製した;
試料11(NDI組成物)は、230℃で10分加熱し、その他はすべて200
℃で10分加熱した。
(b) ヘンケル市販のホットメルトポリエステル(c) MDI=4.4’−
ジフェニルメタンジイソシアネート(ダウ、イソネート125M)
(d) ダウ イソネート143L=80%MDI+20%トリイソシアネート
環状付加物架橋剤
(e) NDI=1.5−ナフタレンジイソシアネート(モベイ・デスモトウー
ル(Mobay Desmodur) 15 )表3の組成物にのホットメルト
接着剤複製物
(f) TDI=80/20 2.6/2.4)ルエンジイソシアネート(アイ
・シー・アイルヒネー) (ICI Rubinate) )(g) TMXD
I=m−テトラメチルキシレンジイソシアネート(アメリカンシアンアミド(A
merican Cyanamid) )実施例25
熱サイクル試験
2つの短い期間、しかし激しい、サイクリックBaFB条件試験は、熱サイクル
の間に振動成分をも給する試験チャンバの中で実行した(Thermotron
VibrationChamber/Model FCHV) aその第1は
、−30℃から+100’Cのサイクリック曝露条件で3日間、NDIとMDI
ベース組成物の剪断試験品の曝露である。そのサイクルは、−30℃で30分間
保持すること、60分間以上かけて+100’Cに加熱すること、100℃で3
時間保持すること、60分間以上かけて一30’Cに冷却すること、その繰り返
しよりなる。それゆえ1サイクルに3時間が要される。このように、24サイク
ルが3日間の試験の間に完遂される。その結果は第10表中に要約される。6つ
のNDI接着サンプルの2つのセットを示す。その第1のセットは熱サイクル条
件にil!!!シないコントロールよりなる。これらはより広い流動性と第9表
のNDIセット(サンプル11)よりも平均強度が明らかに低いことを示す。こ
の違いはMDI接着サンプルのセットが230℃の代わりに200℃で10分間
で結合されているという事による。恐らく不完全な基質の濡れがこの低い結合温
度で起こる。周期的な加熱/冷却条件に曝したサンプルにより示される結合強度
の実質的な増加は重要な利益として注目される。その平均値は2倍よりわずかに
大きく、前記NDIベースの試験結果に匹敵する。上昇する温度と加熱/振動の
組み合わせのいずれか一方は、′治療″または接着強度中のフローで影響される
。その結果は有効な濡れの改善となるであろう。この効果はMDIベースの接着
試験値においても注目される。その強度の平均値は8.96×106±6.89
xlO5Pa (1300±100psi)(第7および8表の)から2.49
xlO’±3.79xlO′Pa (3615±55psi)に増加した。
これは強度において16%の増加であり、さらに、おそらぐ治療′の結果であり
又は基質の濡れプロセスで改善される。これは興味ある可能性を提示し、すなわ
ち最適化された結合操作から得られる重ね部剪断強度が≧2.49 x 10’
Pa(≧3615psi)となるであろう。
[以下余白]
第10表、 3日間にわたるtbt熱サイクル(−30’Cから+100”C)
の後の接着結合+al l、たサンプルの重ね部剪断強度イソシアネート 熱
強度、psi
サンプル タイプ サイクル (PaxlO’)14″′’ NDI 無し 1
260 (0,869)260 (0,179)
1460 (1,01>
600 (0,414)
1120 (0,772)
四東μい垣号
平均値 893 (0,616)
15 NDI 有り 1420 (0,979)2920 (2,01)
1500 (1,03)
2450 (1,69)
1920 (1,32)
■他gυ
平均値 2033 (1,40)
16 ”’ MD I 有す3600 (2,48>3560 (2,45)
3700 (2,55)
3670 (2,53)
3630 (2,50)
並用バス」υ
平均値 3628 (2,50)
(a) 第7表、補足(C)と同様に調製した接着剤サンプル、全て200℃で
10分間。7 イルム2−4m11(0,05−0,5m1m)1.を第9 表
、補足(b)ニ従ッテ調製シタ。
NDI接着剤(組成物にの再現)。
(b)3時間ノサイクル時=30分−30”C11oo℃に60分、30分10
0℃、−30℃に60分; Thermotron Vibration Ch
amber Model FCI(V、 Thermotoron Indus
tries、 291 Kollen Park Drive、 Ho1lan
d、 Ml 49423゜(C) ベースラインに供するコントロールセット、
MDIベース接着剤の非処理第2に、より過度の熱サイクリック曝露試験を同じ
試験チャンバ中で実行した。
この試験において、同じサイクル時間を用いたが、保持温度レベルは−40”C
と120℃である。その試験は5日間(120時間)運転し;従って40サイク
ルが完遂される。その結果を第11表に示す。そのNDIベース接着剤コントロ
ールセット(第9表のサンプル17)は230℃(10分間)で結合した。これ
は1.27xlO’Pa (1848psi)の平均強度値が得られ上述した値
に匹敵する。熱サイクルの後で見出された平均値は1.08xlO’Pa (1
562psi)、16バーセントの減少である。同じく、MDIベース接着剤セ
ット(第11表のサンプル19)はサイクルの後に1.81 x 10’Pa
(2618ps i)が示され、それは16パーセントの減少である。それゆえ
、保持温度における明白な少しの変化、低温側での10℃低下と高温側での20
”Cの上昇は剪断強度の減少について意味のある影響を持つ。
[以下余白1
第11表、5日間にわたる+bl熱サイクル(−40’Cから+120℃)後の
接着結合1alザンブルの重ね部剪断強度イソシアネート 熱 強度、psi
サンプル タイプ サイクル (PaxlO’)17 NDILe’ 無t、”
’ 1050(0,724)1600 (1,101
!800 (1,24)
1840 (1,27)
3160 (2,18)
邦」シリ、JJ)−
平均値1848 (1,27)
18 NDI”’ 有り 1650 (1,14)1160 (0,800)
1080 (0,745)
21.40 (1,48)
1320 (0,910)
翻毅ユL胛9
宅均値 1562 (1,081
19MD1”’イ1す3590(2,48)2260 (1,56)
2360 (1,63)
2300 (1,59)
2240 (1,54)
2960 (2,04)
平均値 2618 (1,81)
(a) 第8表、補足(C)と同様に調製した接着サンプル、以Fに示す温度で
。第10表、補足(a)と同様の接着剤。
(b)3時間ノサイクル時;30分−40℃、120’Cに60分、30分12
0℃、−40℃に60分; Thermotron Vibration Ch
uber Model FCHV、 Thermotoron Industr
ies、 291 Kollen Park Drive、 Ho1land、
Ml 49423.。
(C) 230℃で10分の接着結合条件。
(d) ベースラインに供するコントロールセット、NDNベース接着剤の非処
理(e) 接着結合条件は200℃で10分とした。
4つの曝露試験は、非常にストレスの多い高湿度又は水浸漬環境の変化にl11
gすることを含み、また温度ストレス条件に変化を付けたもとで実行した1、こ
れらの検討(ASTM D1183)の第1は、4つ連続した曝露の1週間にお
ける環境の条件が最も広い可能性の範囲を梗擬したという点で非常に#17いも
のと考えられる、。
その条件は・1)71±3℃、相対湿度(RH) < 10 T<−セントで4
8時間;2)蒸留水中に浸漬し23±1℃で48時間;3)−57±3℃で8時
間;及び4)38.5±2℃、95パーセントRHで64時間である。
要するに、そのサンプルは、高温で砂漠に似た条件に曝され、続いて水中に浸漬
し、次に寒冷に、さらに最終的に熱帯性の高温/多湿環境に曝し、この後者の条
件は最も長い[li露(2,7日)よりなる。それぞれの場合において、そのす
〉プルは1つの曝露条件から次の条件へ直接的に転移した。この試験は5つの完
全なサイクル(5週間)により実行した。その試験見本は、それらが試験される
より以前の23℃と相対湿度50パーセントにおいて48時間調節した。、AS
TM手順では、この再平衡化を九−週間以Fかけて成すべきであると述べている
。それゆえ、試験した試料は可能な限り徹底して乾燥するようなことはないであ
ろう。
その結果を第12表中に提示した。
市販のホットメルトポリエステルコントロール(PE6300)は7.31X1
06Pa (1060psi)に減少した(重ね部剪断強度において27パーセ
ントの減少;曝露前の強度は9.31xlO’Pa (1350psi) 、第
9表参照)。その2つの実験品接着剤は1.67xlO’Pa (2428ps
i)(MDI接着剤)と1.85xlO’Pa (2688psi)(イソネー
ト143L) 接着剤に減少した。これらの減少は相対的に22と18パーセン
ト、即ち約20パーセントである。2.21xlO’Pa (3200psi)
として試験された両方の実験品接着剤の個々のサンプルはその価値が注目される
。これは、これら接着剤のために接着強度を調整するための非常に信頼できる平
均値であることを示す。
これは、これらの接着剤の良好な結合と、傷のない接着結合がこの厳しいサイク
リング条件に実際にかなりの程度耐え得ることを示すものと思われる。
第12L +jイク’) ツク老化条件fbl(7) 5週間後の05in2(
3,23cm 2 )接着結合(alサンプルの重ね部剪断強度20 PE 6
300 ” 1160 (0,800)1060 (0,731)
860 (0,593)
旦蝦ユ虹競倶
平均値1060 (0,731)
21 MD I 1980 (1,3712180(1,50)
3220 (2,22)
2270 (1,57)
2240 (1,54)
亜他l針
平均値 2428 (1,67)
22 イソネート 143 L 1880 (1,30)3220 (2,22
)
2640 (1,82)
2890 (1,991
2300(1,59)
η並gυ
平均値 2688 (1,85)
(a) 接着サンプルは、R−13冷間圧延鋼クーポンを用い第8表の補足(C
)以下の手順、200℃で10分間及び第9表、補足(a)以下の手順で調製さ
れた2−411(0,05−0,1mm)のフィルムで調製した。ポットメルト
接着剤MDIとイソネートi43L0
(b)ASTM Di 183 : 1サイクル=71±3℃(160±5°F
)<10パ一セント相対湿度(RH)にて48時間。
23±1.1℃(73,4±2°F) 蒸留水中に浸漬にて48時間。
一57±3℃(−70±5°F) −1ooパーセントRHにて8時間。
38.5±2℃(100±:3.5°F) 95パーセントRHにて64時間。
168時間(1週間)
(C)ヘンケル 市販品ホットメルトポリエステル38.5℃と95パ一セント
相対湿度の該試験の曝露条件は熱帯−類似環境を設定する。このいわゆる”高温
/多湿曝露条件”はまた、非常に厳しいものと見なされる。この試験もまた5週
間の運転とし、そしてそのサンプルは試験する前に23℃と50パ一セント相対
湿度にて48時間、再平衡化した。さらにまた、その条件付けは、真に吸収した
水分平衡状態の再確立より長く実行する必要があろう。
その結果を第13表中に示す。
この場合に、その市販品コントロールは2.24xlO’Pa (325psi
;76バーセント減少)へのシャープな下落を示した。他方、MDI−ベース
の実験品接着剤(サンプル24)は1.38xlO’Pa (1998psi
;36パーセント減少)に減少している。これは適度に大きい減少であるけれど
、その減少はコントロールよりも実質上申さい。1つの単一サンプルが2.21
x 10’Pa(3200psi;即ち、平均値から減少していない)に静止
し、さらに他の2つは約20パーセントのみ減少したことは注目され、さらに興
味を起こさせる。
上述したように、これは、この接着剤の結合強度が、接着適用手順の何らかの変
形によってこれらの曝露条件のもとて有意義に保持されることができることを示
唆する。
イソネー1−143Lベースの接着サンプルは、しかしながら7.1xlO’P
a(1030psi ;67バーセント減少)へのより大きな減少を示した。こ
れは第12表中のMDIとイソネート143L接着剤として匹敵する結果を思え
ば非常に驚くべきものである。その個々の試験結果におけるその広がりは極端に
広く、さらにまた、何かの適用ファクターが水分吸収への感受性を広く変化させ
る結果となることを示唆している。
第13表、 100’ F (38,5℃)95パ一セント相対湿度tb+にて
5週間後の接着結合11サンプル0.5in” (3,23cm”)の重ね部剪
断強度イソシアネート 強度、psi
サンプル タイプ (Pax10’)
23 PE 6300”’ 380 (0,262)480 (0,331>
50 (0,0345)
400 (0,276)
320 (0,221)
蔓東豆疑込υ
平均値 325 (0,224)
24 MD I 1240 (0,855)2380 (1,641
1400(0,965)
3230 (2,23)
2500 (1,72)
規則」凱顕号
羽均値 1998 (1,38)
25 イソネート 143 L 1010 (0,69611000(0,68
9)
880 (0,607)
760 (0,524)
1110 (0,765)
1420 (0,979)
平均値 1030 (0,710)
(a) 接着サンプルは、R−13冷間圧延鋼クーポンを用い第8表の補足(C
)以下の手順、200℃で10分間及び第9表、補足(a)以下の手順で調製さ
れた2−4m1l (0,05−0,11+11)のフィルムで調製した。ホッ
トメルト接着剤MDIとイソネート143L0
(b) サンプルは73°F(23℃)50パ一セント相対湿度にて48時間調
節され、23℃、0.2in/分(0,5cm/分)インストロンジョー分離率
(Instron jaw 5eparation rate) ; 0 、5
i n 7分(1,27cm/分)チャート速度;2.0インチ(5,08c
m)ジョー分離にて試験した。
(C) ヘンケル市販品ホットメルトポリエステル。
結合した鋼試料の水中浸漬する非常に厳しい試験を設定した。この種の試験もま
た5週間行った。蒸留水を使用して一様に室温にて、この特別に攻撃的な試験を
行う。これは、1つを除いた全てのコントロールサンプルがその周期の最後には
実際に剥がれ落ちているということにより明示される。しかしながら、MDIベ
ース接着剤はそれでもなお1.04xlO7Pa (1513psi)を維持し
た。
これは49パーセントの強度減少に等しくなる。さらにまた、イソネート143
Lベース接着サンプルの平均強度は9.38xlO’Pa (1360psi
;56バーセント減少)に急激に減少した。さらにこれら個々のサンプルのうち
2つは、強度1.45xlO’Pa、1.30xlO’Pa (2100,18
80psi)で、最も高いMDIの強度1.36xlO’Pa (1970ps
i)に匹敵する。この極端に広い可変性は接着結合の無欠状態が適用ファクター
によって裂かれていることを示唆する。
第14表、23℃蒸留水fbl中に浸漬し5週間後の接着結合L″′′サンプル
5in” (3,23cm)の重ね部剪断強度イソシアネート 強度、psi
サンプル タイプ (Pax10’)
26 PE 6300 ” 120 (0,0827)平均値 20 (0,0
1381
27MD I 1530 (1,05>1300 (0,896)
1080 (0,745)
1970 (1,36>
1680 (1,16)
用順−リ」臣)
平均値 1513 (1,04)
28 イソネート 143 L 1880 (1,30)610 (0,421
)
1690 (1,17)
2100 (1,45)
920 (0,634)
960 (0,662)
平均イ直 1360 (0,938)
(a) 接着サンプルは、R−13冷間圧延鋼クーポンを用い第8表の補足(C
)以下の手順、200℃で10分間及び第9表、補足(a)以下の手順で調製さ
れた2−4m1l (0,05−0,1mm)のフィルムで調製した。ホットメ
ルト接着剤MDIとイソネート143L。
(b) サンプルは73’ F (23℃)及び50パ一セント相対湿度にて4
8時間調節され、23℃、0.2in/分(−15cm/分)インストロンジョ
ー分離率; 0.5in/分(1,27cm/分)チャー1・速度;2゜0イン
チ(5,1cm)ジョー分離にて試験した。
(C) ヘンケル市販品ホットメルトポリエステル。
水中での曝露試験は、5週間にわたり80℃に加熱した蒸留水チャンバで運転し
たく第15表)。その市販品ポリエステルコントロールは16時間以内(曝露の
最初の日の夜間)に剥がれ落ちた。該実験の接着サンプルは、5週の期間を通1
.て完全に維持された。その鋼材は、この期間の間にひどく腐蝕した。そのサン
プルはさびで覆われ、さらに接着結合線の縁部が白色に変わった。それにもかか
わらず、そのサンプルをチャンバから取り出し、手できれいにした時、それらは
全て着いており、質的にも強固であり素手で引き剥すことができない。それらは
、23℃にて張力試験する以前に、48時間のあいだ23℃で50バ一セツト相
対湿度にて平衡化した。MDIとイソネート143Lサンプルの両方の平均強度
は1.03xlO’Pa (150psi)である。
サンプルは、同様の結合条件のもとて接着剤フィルムと一緒にガラスカバースラ
イド(顕微鏡のスライド)に結合することによって、やはり調製しCいる。それ
は同様の結果が得られた。その市販品ポリエステルPE6300サンプルは、a
i!uの最初の[]の夜の間に剥がれ落ち、実験サンプルは5週間のうち結合を
維持した。それらは質的にも強固であり手で引きはがせない。
第15表、 80℃蒸留水tbl中に5週間浸漬した後の0.5in” (3,
23cm”)接着結合(mlサンプルの重ね部剪断強度イリシアネート 強度、
psi
Qz −1b タイプ(Pax 107)29 PE 6300ICI Q
東均値 0
30 MD I 60 (0,0414)280 (0,193)
250 (0,172)
120 (0,0827)
70 (0,0483)
昆し包」並幻
平均値 151 (0,1041
31イソネー1− i 43 L 120 (0,0827)225 (0,1
55)
200 (0,138)
130 (0,0896)
110 (0,0758)
100 (0,0689)
平均値 +48 (0,102)
(a) 接着す〉プルは、R−13冷間圧延鋼クーポンを用い第8表の補足(e
)以下の手順、200℃で10分間及び第9表、補足(a)以下の手順で調製さ
れた2−4+ail (0,05−0,1m)のフィルムで調製した。ボットメ
ルト接着剤MDIとイソネート143L。
(b) サンプルは73°F(23℃)及び50パ一セント相対湿度にて48時
間調節され、23℃、0.2in/分(0,5cm/分)インストロンジョー分
離率; 0.5in/分(1,27cm/分)チャート速度;2゜0インチ(5
,08cm)ジョー分離にて試験した。
(C) ヘンケル市販品ホットメルトポリエステル。
実施例29
MDIとND−↓す一去グにタン組成複9赤恐、絆分哲接着剤フィルムの小片を
NaC1板材の間に配置し、IRスキャンは、加熱/冷却率を変化させつつ23
℃から240℃で行った。MDIとNDI−ベースの接着剤をスキャンした。そ
のMDI組成物は第3表の組成物Hの再現であり、またNDI組成物は第3表の
組成物にの再現である。結合可逆性は110−120℃にて始まる。イソシアネ
−1・とフェノール性水酸基は温度による濃縮により出現し増加する。冷却によ
ってウレタン結合は同様のイソシアネート濃度/温度曲線以」−に改良される。
一様な急速冷却(1分で23℃)によってその結合の再構成は約110℃にて完
全なものとなる。
第8図中のNDIポリウレタン組成物で得られたスペクトルは付与した温度にサ
ンプルを保持することの有効性を明示する。そのサンプルは各温度におけるポリ
マーの安定性を測定するために100℃と120℃にて約30分保持した。これ
らの時間の中で、イソシアネートバンド(N =C=C; 2275 cr+r
’)が温度増加による最初の上縁の後、変化せずに現われたことを見ることがで
きる。120℃での保持の後、温度を220℃までほぼ20℃/分で増加させた
。この温度になった時点でその温度を約1分間のうちに100℃以下に低下させ
た。
第9図と第10図の関連したスペクトルは、第8図のようなNDIポリウレタン
の同様のフィルムから得られ、さらにこのサンプルにより第2の加熱サイクルを
表現するものである。それらは、第1の加熱/冷却サイクルの後に残余のイソシ
アネートがそのままになることが注目される。イソシアネートの増加と一緒に、
N −Hのかなりの級の減少と、温度が増加するそのサンプルに存在するO−H
のかなりな量の増加がある。極めて鋭いバンドが2337 c m−’にて増加
することが示される。このバンドの起源は明確でない。
第11図のスペクトルはMDIポリウレタンフィルムの第1の加熱サイクルを表
現する。そのす〉プルもまた、安定性測定のために100℃と120℃でほぼ3
0分間保持した。そのイソシアネートバンドは最初の温度調整後に変化が現われ
ていない。その加熱の割合はほぼ20℃77分とした。
第12図から第14図は、第11図に関してMDIポリウレタン組成物の同様の
フィルムの第2のサイクルを表現する。0−1■の増加とN−Hの減少において
の同様の効果は、NDIボ1功レタレタンサンプルじ程度でないがやはり観察さ
れる。2337 crrrlでのバンドは第9−10図のNDIポリウレタンサ
ンプルにおいて見られたものと類似している。第15図は、第12−14図中に
表現されているのと同じデータの2500−1400cm−1のスペクトル領域
を示す。
温度の減少によりカルボニル(1732cm−’)とアミド(約1500 cm
−’)が急激にL昇した。同様に温度と反比例的に相互関連するのは、1508
cm”でのバンドに関係する1531cm−’(アミド)のバンドの強烈さく
こよる。
ここに記載されている中でこの発明の好適な実施態様として目下見なされるもの
は当業者においては本発明から離脱することなしに種々の変更や変型をすること
ができるであろうが、それゆえ本発明の真の精神と範囲内にあるような全てのそ
のような変更と変型とを包含するものである。
特表千6−509602 (25)
補正書の翻訳文の提出書(特許法第184条の8)
Claims (15)
- 1.活性水素機能系を有した化合物と、イソシアネート機能系を有した化合物を 有し、ここで、前記活性−水素化合物と前記イソシアネート化合物が、溶融とし て前記活性水素化合物と前記イソシアネート化合物に解離する性状を有する熱− 可逆性、イソシアネートー活性水素結合により結合され、またここで、前記活性 水素もしくは前記イソシアネート化合物が、液晶特性を有する芳香族ポリエステ ル、芳香族ポリカーボネート、ポリアリールサルファイド、芳香族ポリイミド若 しくはポリアリールイミダゾリジンを含有するものである安定した溶融進行性重 合体組成物。
- 2.クレーム1の溶融進行重合体組成物において、前記ポリアリールサルフアイ ドが、液晶特性と、フェノール性ヒドロキシル末端基と、重合度が1から20、 好ましくは重合度が3から5を有するビフェニレンサルファイドで、前記ポリア リールイミダゾリジンが、4−イミノ−1,3−イミダゾリジン−2,5−ジオ ン−1,3−ジイル、5−イミノ−1,3−イミダゾリジン−2,4−ジオン− 1,3−ジイル、1,3−イミダゾリジン−2,4,5−トリオン−1,3−ジ イル、若しくはこれらの混合物と、フェノール性ヒドロキシル末端基および重合 度が1から20、好ましくは重合度が3から10の前記ポリアリールイミダゾリ ジンである。
- 3.ヒドロキシル末端キャッピング基を有し、重合度が1から20のポリアリー ルイミダゾリジンの調製方法であって、次記を有する。 a.発熱反応を起こすべく、過剰のシアン化水素とアリールジイソシアネートと 、触媒の非水性溶媒中での混合、b.発熱反応が少し冷却された後の、前記過剰 のシアン化水素およびジヒドロキシル末端キャッピング基の1つのヒドロキシル 基と反応させるための前記アリールジイソシアネートの化学量論的量の添加と、 c.その直後の、前記ジヒドロキシル末端キャッピング基の添加。
- 4.クレーム3のポリアリールイミダゾリジンの調製方法において、さらに、ス テップcからの生成物と、金属酸をイミノ基をカルボニル基に置換するために処 理するステップを有する。
- 5.1から20のアリールイミダゾリジン繰返し単位、好ましくは3から10単 位と、フェノール性ヒドロキシル末端キャッピング基を有することを特徴とする ポリアリールイミダゾリジン。
- 6.重合度が1から20のポリアリールサルファイドを調製する方法であって、 次のステップを有する。 a.混合物を生成するために、アリールジハライド、サルファイドノナハイドレ イトナトリウム、炭酸ナトリウムと、非水性溶媒の組み合わせ、 b.前記硫化ナトリウムから水和の水を除去し、前記ポリアリールサルファイド から前記アリールジハライドと前記硫化ナトリウムを反応させるための、前記混 合物の加熱。
- 7.クレーム6のポリアリールサルファイドの調製方法において、さらに、水性 溶媒を混合することにより、前記溶媒から、前記ポリアリールサルファイドを沈 殿させるステップを有する。
- 8.クレーム6のポリアリールサルファイドの調製方法において、末端キャッビ ングモノハロフェノール性ヒドルキシルアリール基がステップaの混合物に添加 されている。
- 9.クレーム6のポリアリールサルファイドの調製方法において、前記アリール ジハライドが、4,4′−ジブロモビフェニルのようなビフェニルジハライドで ある。
- 10.1から20のビフェニルサルファイド繰返し単位、好ましくは3から5単 位を有することを特徴とするポリアリールサルファイド。
- 11.さらに、フェノール性ヒドロキシル末端キャッピング基を有することを特 徴とするクレーム10のポリアリールサルファイド。
- 12.次記を有する複合材料の表面仕上げを形成する方法。 a.熱−可逆性イソシアネートー活性水素結合を有するポリマーが、該ポリマー がイソシアネートと活性−水素化合物に解離するように、加熱したものと接触す るような、複合材料の配置と、b.前記イソシアネートー活性水素結合を、外装 の最終適用の好適な表面と前記複合材料との結合を有することを特徴とする固体 として、再生するように、前記解離した活性水素とイソシアネート化合物の冷却 。
- 13.クレーム12の方法において、前記イソシアネート若しくは前記活性−水 素化合物が、ポリエステル機能系の、ポリカーボネート、ポリアリールサルファ イド、ポリアリールイミダゾリジン、ポリイミドを有することを特徴とする。
- 14.クレーム13の方法において、前記ポリカーボネートが、9ポリカーボネ ート繰返し単位とフェノール性ヒドロキシル末端基を有する。
- 15.クレーム14の方法において、前記複合材料が、ポリプロピレン又はポリ エチレンテレフタレートを有することを特徴とする。
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