JPH11256043A - 架橋性樹脂のための低収縮剤 - Google Patents

架橋性樹脂のための低収縮剤

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JPH11256043A
JPH11256043A JP11009915A JP991599A JPH11256043A JP H11256043 A JPH11256043 A JP H11256043A JP 11009915 A JP11009915 A JP 11009915A JP 991599 A JP991599 A JP 991599A JP H11256043 A JPH11256043 A JP H11256043A
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JP
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composition
temperature
polymer
crystalline polymer
lpa
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JP11009915A
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English (en)
Inventor
David D Taft
ディー. タフト デイビッド
Steven P Bitler
ピー. ビトラー スティーブン
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Lifecore Biomedical Inc
Original Assignee
Landec Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00Compositions of unspecified macromolecular compounds

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 良好な低収縮剤を提供すること 【解決手段】 架橋ポリマーを含む成型製品の調製にお
ける低収縮剤(LPA)としての組成物の使用であっ
て、該組成物が(a)溶融開始温度Toおよびピーク溶
融温度TPを有する結晶性ポリマーを含み、該ピーク溶
融温度TPが(i)少なくとも30℃であり、かつ(i
i)Tp−ToがTP 0.7未満であるような温度であり、そ
して(b)該結晶性ポリマーが、該架橋ポリマーの前駆
体であるマトリクス物質中に均一に懸濁され得る粒子形
態である、使用。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、架橋性樹脂系が硬
化する際の収縮を制御する、低収縮剤に関する。
【0002】
【従来の技術】架橋性樹脂系は周知である。比較的貯蔵
安定性のそのような系を製造するために、活性化学部分
(例えば、触媒部分または反応性部分)のうちの1つを
「潜在的」な形態として存在させ得、迅速な反応が所望
されるときにこれを活性化(加熱または他の方法で)し
得ることが、公知である。例えば、米国特許第4,34
9,651号、同4,358,571号、同4,42
0,605号、同4,430,445号、同4,65
9,779号、同4,689,388号、同4,70
1,378号、同4,742,148号および4,93
3,392号ならびに欧州特許出願公開第362787
A2号が参照され得る。同一人に譲渡された同時係属中
の米国出願番号第08/726,739号、同08/7
26,740号および同08/726,741号(各々
1996年10月15日に出願され、1995年3月7
日出願の米国出願番号第08/399,724号(現
在、放棄されている)に基づく優先権を主張する)およ
び対応の国際出願番号PCT/US96/03023
(1996年9月12日に国際公開番号WO−96/2
7641として公開)は、狭い温度範囲で溶融する側鎖
結晶性(SCC)ポリマーまたは他の結晶性ポリマー部
分に結合する活性化学部分を含む、特に有用な潜在的
(latent)物質を開示する。これらの潜在的物質
は本出願中ではポリマー性改質剤と称するが、好ましく
は平均サイズ0.1から50ミクロンの粒子形態であ
る。同一人に譲渡された同時係属中の米国出願番号第0
8/710,161号(書類番号10762−4、19
96年9月12日出願)および対応の国際出願番号PC
T/US97/16019(これは国際公開番号WO9
8/11166として1998年3月10日(すなわち
本出願の優先日以降)に公開)は、活性部分とポリマー
性部分との間に化学結合が存在しない場合でも、これら
の部分の間の物理結合が、より少ないが、それでも有用
な潜在的効果を生じ得ることを開示する。硬化性樹脂系
は硬化すると収縮する傾向にあり、この傾向はいくつか
の系においては種々のポリマー性添加剤の添加によって
低減または克服され得ることもまた公知である。このよ
うな添加剤は低収縮剤(しばしば「LPA」と略記され
る)と呼ばれる。例えば、Hamid Kia(199
3)編「SheetMolding Compound
s」の48頁から78頁(第4章、Kenneth
E.Atkins)、Plastics Compou
nding、1998年7/8月、35〜45頁、およ
び米国特許第3,674,893号、同3,718,7
14号、同3,721,642号、同3,772,24
1号、同3,842,142号、同4,125,702
号、同4,160,759号、同4,161,471
号、同4,245,068号、同4,284,736
号、同4,288,571号、同4,374,215
号、同4,491,642号、同4,555,534
号、同4,673,706号、同5,290,854
号、同5,428,105号、同5,504,151
号、同5,552,478号および同5,589,53
8号が参照され得る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、架橋性樹脂
系が硬化する際の収縮を制御する、良好な低収縮剤を提
供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の組成物の使用
は、架橋ポリマーを含む成型製品の調製における低収縮
剤(LPA)としての組成物の使用であって、該組成物
が(a)溶融開始温度To(onset of mel
ting temperature)およびピーク溶融
温度TP(peak melting tempera
ture)を有する結晶性ポリマーを含み、該ピーク溶
融温度TPが(i)少なくとも30℃であり、かつ(i
i)Tp−ToがTP 0.7未満であるような温度であり、そ
して(b)該結晶性ポリマーが、該架橋ポリマーの前駆
体であるマトリクス物質中に均一に懸濁され得る粒子形
態である。
【0005】1つの実施態様では、前記LPA中の結晶
性ポリマーの少なくとも10重量%が前記架橋ポリマー
を形成する反応に関与する物質を含まない粒子形態であ
る。
【0006】1つの実施態様では、前記LPA中の結晶
性ポリマーが側鎖結晶性ポリマーである。
【0007】1つの実施態様では、粒子形態の前記LP
Aが0.1から50ミクロンの平均サイズを有する。
【0008】本発明の組成物は、下記(1)および
(2)を含有する組成物である: (1)マトリクス物質であって、(a)連続相を提供
し、そして(b)反応して架橋ポリマーを形成する少な
くとも1種の前駆体を含む、マトリクス物質;および
(2)低収縮剤(LPA)であって、(a)溶融開始温
度Toおよびピーク溶融温度TPを有する結晶性ポリマー
を含み、該ピーク溶融温度TPが(i)少なくとも30
℃であり、かつ(ii)Tp−ToがTP 0.7未満となるよ
うな温度であり、そして(b)該結晶性ポリマーが、該
マトリクス物質中に均一に懸濁され得る粒子形態であ
る、低収縮剤。
【0009】本発明の組成物の1つの実施態様では、本
発明の組成物は、温度(Tp+10)℃で硬化し、次い
で室温に冷却した場合の組成物の収縮が、LPAを含ま
ないこと以外は同一の組成物を同じ条件下で硬化した場
合の組成物の収縮の0.5倍未満である。
【0010】本発明の組成物の1つの実施態様では、本
発明の組成物は、下記の特徴の一方または両方を有す
る: (1)該組成物を温度(Tp+10)℃で15分間維持
した場合に、前記結晶性ポリマーがマトリクス物質また
はその反応生成物中に多くても50%溶解するのみであ
る、および(2)該組成物を温度(Tp+10)℃で硬
化し、次いで室温に冷却した場合に、該硬化組成物が前
記結晶性ポリマーの少なくとも一部を分離相として有す
る。
【0011】本発明の組成物の1つの実施態様では、本
発明の組成物は、下記の特徴のうち少なくとも1つを有
する: (1)前記結晶性ポリマーの少なくとも30重量%が前
記架橋ポリマーを形成する反応に関与する物質を含まな
い粒子形態で存在する、および(2)該組成物を(Tp
−20)℃から(Tp+10)℃までに加熱した場合、
前記架橋ポリマーを形成する反応に関与する物質の各々
の有効濃度における増大が50未満の係数である、およ
び(3)該組成物が前記架橋ポリマーを形成する反応の
ための触媒を含み、そして該触媒が前記結晶性ポリマー
に会合(associate)しない。
【0012】本発明の組成物の1つの実施態様では、本
発明の組成物は、前記結晶性ポリマーがSCCポリマー
である。
【0013】本発明の組成物の1つの実施態様では、本
発明の組成物は、前記マトリクス物質がエポキシ樹脂の
前駆体を含む。
【0014】本発明の組成物の1つの実施態様では、本
発明の組成物は、前記マトリクス物質が不飽和ポリエス
テル、ビニルエステルまたはアクリル樹脂と、該マトリ
クス物質の架橋のための触媒とを含有する。
【0015】本発明のプロセスは、架橋ポリマーの成形
物品を調製するためのプロセスであって、該プロセスが (A)型中に組成物を配置する工程であって、該組成物
が(1)反応して架橋ポリマーを形成する少なくとも1
種の前駆体を含む、マトリクス物質、および(2)該マ
トリクス中に均一に分配され、かつ溶融開始温度To
よびピーク溶融温度TPを有する結晶性ポリマーを含
み、該ピーク溶融温度TPが(i)少なくとも30℃で
あり、かつ(ii)Tp−ToがTP 0.7未満であるような
温度である、低収縮剤(LPA)を含有する、工程; (B)該組成物をTpより高い温度で、該前駆体が反応
して該架橋ポリマーを形成するような時間、該型中に維
持する工程;および (C)工程(B)の生成物を冷却して、該架橋ポリマー
の成形物品を得る工程を包含し、該組成物および該プロ
セス条件は、成形物品の収縮が以下のうちの少なくとも
1つになるような条件である: (i)5%未満の収縮、および(ii)LPAを含まな
いこと以外は同一の反応混合物から同様の方法で調製さ
れる成形物品の収縮の0.5倍未満の収縮。
【0016】1つの実施態様では、本発明のプロセス
は、引抜プロセスである。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明によれば、本発明者らは、
樹脂を硬化したときに起こる収縮が、SCCポリマー
(または狭い温度範囲で溶解する同様の結晶性ポリマ
ー)を含む粒子形態の新規LPAを架橋性樹脂に混合す
ることで、低減または除去され得ることを見いだした。
この系は結晶性ポリマーの融点(TP)より高い温度で
硬化し、そしてこの系およびLPAは、Tpより低い温
度で硬化性樹脂中にLPAの少なくとも一部が分離相と
して残留するようなものである。結晶性ポリマーの少な
くとも一部は樹脂が硬化するにつれて、樹脂中に分離相
として残留するものと考えられる。好ましくは、結晶性
ポリマーの少なくとも一部は硬化ポリマーが冷却した後
にその硬化ポリマー中で分離相を形成する。
【0018】結晶性ポリマーは、硬化ポリマーを形成す
る反応に関与する活性化学部分に化学的または物理的に
結合し得るが、必須ではない。従って、適切な環境下で
は前述の国際公開に記載の種類のいくつかの潜在的物質
がLPAとして作用するものと、本発明者らは考える。
しかし、この可能性はこれらの国際公開には開示されて
いない。
【0019】本発明の第1の局面は、架橋ポリマーを含
む成型製品の調製における低収縮剤(LPA)としての
組成物の使用である。この組成物は(a)溶融開始温度
oおよびピーク溶融温度TPを有する結晶性ポリマーを
含み、このピーク溶融温度TPは(i)少なくとも30
℃であり、かつ(ii)Tp−ToがTP 0.7未満であるよ
うな温度であり、そして(b)上記結晶性ポリマーは、
上記架橋ポリマーの前駆体であるマトリクス物質中に均
一に懸濁され得る粒子形態である。
【0020】本発明の第2の局面は、下記(1)および
(2)を含有する組成物である。 (1)マトリクス物質であって、(a)連続相を提供
し、そして(b)反応して架橋ポリマーを形成する少な
くとも1種の前駆体を含む、マトリクス物質;および
(2)低収縮剤(LPA)であって、(a)溶融開始温
度Toおよびピーク溶融温度TPを有する結晶性ポリマー
を含み、該ピーク溶融温度TPが(i)少なくとも30
℃であり、かつ(ii)Tp−ToがTP 0.7未満となるよ
うな温度であり、そして(b)上記結晶性ポリマーが、
上記マトリクス物質中に均一に懸濁される粒子形態であ
る、低収縮剤(LPA)。
【0021】本発明の第3の局面は、架橋ポリマーの成
形物品を調製するためのプロセスである。このプロセス
は(A)型中に組成物を配置する工程。この組成物は
(1)反応して架橋ポリマーを形成する少なくとも1種
の前駆体を含む、マトリクス物質、および(2)このマ
トリクス中に均一に分配され、かつ溶融開始温度To
よびピーク溶融温度TPを有する結晶性ポリマーを含
み、このピーク溶融温度TPが(i)少なくとも30℃
であり、かつ(ii)Tp−ToがTP 0.7未満であるよう
な温度である、低収縮剤(LPA)を含有する;(B)
上記組成物をTpより高い温度で、上記前駆体が反応し
て架橋ポリマーを形成するような時間、型中に維持する
工程;および(C)工程(B)の生成物を冷却して、架
橋ポリマーの成形物品を得る工程を包含する。上記組成
物およびプロセス条件は、成形物品の収縮が以下のうち
の少なくとも1つになるような条件である。
【0022】(i)5%未満の収縮、および(ii)L
PAを含まないこと以外は同一の反応混合物から同様の
方法で調製される成形物品の収縮の0.5倍未満の収
縮。
【0023】この組成物はまた、以下の特徴のうちの少
なくとも1つを有し得る。これらの特徴の各々は、上記
参照された同一人に譲渡された米国出願ならびにそれら
の対応PCTの開示に代わる、あるいはその開示に追加
される相違点を提供する。
【0024】(1)結晶性ポリマーの少なくとも10重
量%、少なくとも20重量%または少なくとも30重量
%が前記架橋ポリマーを形成する反応に関与する物質を
含まない粒子形態で存在する。
【0025】(2)組成物を40℃で維持した場合、2
40時間未満(例えば24時間未満)で粘度が二倍にな
る。
【0026】(3)LPAが少なくとも75ミクロンの
平均サイズを有する粒子形態で存在する。
【0027】(4)組成物を(Tp−20)℃から(Tp
+10)℃までに加熱した場合、架橋ポリマーを形成す
る反応に関与する物質の各々の有効濃度における増大が
50未満(例えば、5未満)の係数である。
【0028】これらの特徴(1)から(4)は技術的に
有利な因子を表すことを意図しているわけではないこと
を理解すべきである。
【0029】この組成物はまた、硬化樹脂の収縮の低減
に役立つ以下の特徴(5)および(6)のうちの1つま
たは両方を有し得る。
【0030】(5)組成物を温度(Tp+10)℃で1
5分間維持した場合に、結晶性ポリマーがマトリクス物
質またはその反応生成物中に多くても50%溶解するの
みである。
【0031】(6)組成物を温度(Tp+10)℃で硬
化し、次いで室温に冷却した場合に、硬化組成物が結晶
性ポリマーの少なくとも一部を分離相として有する。
【0032】本発明の第3の局面であるプロセスにおい
て、組成物は好ましくはTp未満の温度、特にTo未満の
温度で型中に配置され;そしてプロセス条件は成形物品
の収縮が以下のうちの少なくとも1つになるような条件
である。
【0033】(i)5%未満、好ましくは0.5%未
満、特に0.05%未満の収縮、とりわけ「負収縮」、
すなわち膨張、および(ii)LPAを含まないこと以
外は同一の反応混合物から同様の方法で調製される成形
物品の収縮の0.5倍未満の収縮。
【0034】組成物の「型中への配置」および「組成物
を型中で維持」という用語は、組成物を所望の形状に成
形し、そして、それが硬化される間、その形状または関
連の形状に維持する任意のプロセスを包含することが意
図される。従って、この用語は例えば閉鎖型が使用され
るプロセスおよび引抜プロセス(ここで組成物は型を通
して引き抜かれるにつれ硬化する)を包含する。
【0035】「定義および略号」本明細書において、部
およびパーセントは重量により、粘度はセンチポアズで
表され、そしてブルックフィールドLVT粘度計を用い
て測定され、温度は℃で表され、そしてTo、Tpおよび
融解熱はDSC熱量計を用いて(第2熱サイクルにおけ
る温度変化速度10℃/分で)決定される。略号Mw
よびMnは各々重量平均分子量および数平均分子量を表
すために使用される。略号CxAは、n−アルキル基が
x個の炭素原子を含むn−アルキルアクリレートを表す
ために使用され、ここで略号Cxアルキルはx個の炭素
を含むn−アルキル基を表すために使用され、そして略
号CxMはn−アルキル基がx個の炭素原子を含むn−
アルキルメタクリレートを表すために使用される。他の
定義および略号は明細書の他の部分で示す。
【0036】「マトリクス物質」用語「マトリクス」お
よび「マトリクス物質」は本明細書において、それ自体
が反応して架橋ポリマーを形成する前駆体、または互い
に反応して架橋ポリマーを形成する2種以上の前駆体、
またはさらなる1種以上の物質(後の段階で追加され
る)と反応して架橋ポリマーを形成する1種以上の前駆
体を含む任意の物質または物質の混合物を表すのに使用
される。前駆体のうちの1種以上が潜在的形態であり得
る。マトリクスは通常、そのなかにLPAが分配される
連続相を提供する少なくとも1つの固体または液体物質
を含む。マトリクスは前駆体およびLPAに加えて1種
以上の他の物質を含み得る。このような物質は架橋反応
の速度または性質に影響を与える化合物であり得、そし
てこれは潜在的形態(例えば触媒、重合禁止剤、および
重合開始剤)であり得る。このような物質もまた後の段
階で、架橋反応の前に添加され得る。開始剤は例えば
0.1から5%の量で存在し得、そしてパラ−t−ブチ
ルパーオキシベンゾエートおよび1,1−ジ−t−アミ
ルペルオキシシクロヘキサンのような過酸化水素の有機
誘導体を含み得る。このような他の物質はまた、例え
ば、硬化性樹脂または硬化樹脂の物理特性に影響を与え
る物質であり得、例えば、充填剤、他のLPA、増粘
剤、離型剤、粘度低下剤、湿潤剤および着色剤である。
このような他の物質はまた上記の係属中の米国出願に開
示のような共添加剤であり得る。適切な充填剤は無機お
よび有機物質を包含し、ガラス、Kevlarまたは炭
素繊維のような繊維状充填剤、中空ガラス微小球体、中
空ポリマー微小球体、炭酸カルシウムおよびアルミナ三
水和物を包含する。充填剤の量は、存在する場合、10
%から70%であり得、例えば15%から35%であ
り、そして硬化性組成物がペーストのコンシステンシー
を有するか、あるいは自己支持性の固体とさえなるよう
な量であり得る。離型剤の量は、存在する場合、1%か
ら4%であり得る。離型剤はステアリン酸カルシウムお
よびステアリン酸亜鉛を包含する。着色剤の量は、存在
する場合、0.5%から4%であり得る。増粘剤の量
は、存在する場合、0.1%から3%である。増粘剤は
酸化マグネシウムおよび水酸化カルシウムを包含する。
【0037】本発明は不飽和ポリエステル(任意にスチ
レンを含む)、ビニルエステル、アクリル樹脂、または
エポキシから誘導される硬化樹脂の成型製品の調製に特
に有用である。他の前駆体としては、シアネートエステ
ル、イソシアヌレート、イミド、ビスマレイミド、尿
素、シアノアクリレート、エポキシノボラック、ウレタ
ンおよびフェノール類が包含される。
【0038】適切な硬化樹脂の前駆体および他の成分の
さらなる詳細に関しては、上述の文献ならびに以下の文
献が参照され得る: (a)Henry Lee および Kris Nev
illeによる、Handbook of Epoxy
Resin;1967;McGraw−Hill I
nc. (b)Clayton A. May編、Epoxy
Resins, Chemistry and Tec
hnology 第二版;1988;Marcel D
ekker, Inc. (c)Z. Wirpszaによる、Polyuret
hanes, Chemistry, Technol
ogy and Applications;199
3;Ellis Norwood Ltd. (d)George Woodsによる、The IC
I Polyurethanes Book;198
7;John Wiley & Sons, Inc. (e)S.R.Hartshort編、Structu
ral Adhesives, Chemistry
and Technology,;1986;Plen
um Press (f)Test Methods for Epoxy
Compounds;Society of the
Plastics Industry,Inc.、E
poxy Resin Formulations D
ivision発行、 (g)Edith A. Turi編、Thermal
Characterization of Poly
meric Materials;1981;Acad
emic Press, Inc.、および (h)Wilson F. Gumら編、Reacti
on Polymers、Hanser Publis
hing。
【0039】「LPA」LPA中の結晶性ポリマー(用
語「結晶性ポリマー」は非結晶性部分に化学的に結合し
た結晶性ポリマー部分を包含すべく使用される)は単独
のポリマーであり得、あるいはポリマーの混合物であり
得、そしてこのポリマーはホモポリマーまたは2種以上
のコモノマーのコポリマーであり得、これはランダムコ
ポリマー、グラフトコポリマー、ブロックコポリマーお
よび熱可塑性エラストマーを包含する。好ましくはポリ
マー部分の少なくとも一部は側鎖結晶性(SCC)ポリ
マーから誘導される。SCCポリマーは例えば、アクリ
ル、メタクリル、オレフィン、エポキシ、ビニル、エス
テル含有、アミド含有またはエーテル含有のモノマーの
うちの1種以上から誘導され得る。SCCポリマーの分
子量はそのTpに対してそれほど重要ではないが、他の
ポリマーのTpの決定においては通常重要な因子であ
る。好ましいSCCポリマー部分を以下に詳述する。し
かし本発明は所望の特性を有する他の結晶性ポリマーの
使用を包含する。そのような他のポリマーとしては、例
えば、結晶性が排他的または優先的にそのポリマー骨格
に由来するポリマーが包含される。例えば、2〜12
個、好ましくは2〜8個の炭素原子を含むa−オレフィ
ン(a−olefins)のポリマー、例えば、式CH
2=CHRを有するモノマーのポリマー(ここでRは水
素、メチル、プロピル、ブチル、ペンチル、4−メチル
ペンチル、ヘキシルまたはヘプチル)ならびにポリエス
テル、ポリアミド、およびポリアルキレンオキシド(例
えばポリテトラヒドロフラン)のような他のポリマーが
挙げられる。
【0040】ポリマー部分が比較的狭い温度範囲で溶融
することが重要である。Tpが室温に近いほど、より急
速な転移が好ましい。それゆえTp−Toは好ましくはT
p 0.7未満、特にTp 0.6未満である(ToおよびTpは℃で
ある)。Tpは組成物が硬化する条件に応じて広範囲に
変化し得る。それゆえ通常、Tpは好ましくは少なくと
も40℃、特に少なくとも45℃であるが、通常120
℃を越えない。Tp−Toは好ましくは10℃未満、特に
8℃未満、さらに特定すれば6℃未満、とりわけ4℃未
満である。
【0041】本発明で使用されるSCCポリマーとして
は公知のSCCポリマーが包含される。例えば、置換ま
たは非置換のアクリレート、メタクリレート、フルオロ
アクリレート、ビニルエステル、アクリルアミド、メタ
クリルアミド、マレイミド、α−オレフィン、p−アル
キルスチレン、アルキルビニルエーテル、アルキルエチ
レンオキシド、アルキルホスファゼンおよびアミノ酸の
ような1種以上のモノマーから誘導されるポリマー;ポ
リイソシアネート;ポリウレタン;ポリシラン;ポリシ
ロキサン;およびポリエーテル;これらのポリマーのす
べては長鎖の結晶性基を含む。適切なSCCポリマーは
例えば、J.Poly.Sci.60,19(196
2),J.Poly.Sci,(Polymer Ch
emistry),3053(1969),,18
35,3349,3351,3367,10,165
7,3347,18,2197,19,1871,J.
Poly.Sci,Poly−Physics Ed
18 2197(1980),J.Poly.Sci.
Macromol.Rev,.117(1974),
Macromolecules 12,94(197
9),13,12,15,18,2141,19,61
1,JACS 75, 3326(1953),76
6280,Polymer J 17,991(198
5);およびPoly.Sci USSR 21, 2
41(1979)ならびに上記の同一人に譲渡された米
国特許出願およびその対応PCTに記載される。
【0042】好ましいSCCポリマーは、12個から5
0個、特に14個から22個の炭素原子を含む線状のポ
リメチレン部分、あるいは6個から50個の炭素原子を
含む線状の完全フッ素化(perfluorinate
d)または実質的に完全フッ素化されたポリメチレン部
分を含む側鎖を含む。このような側鎖を含むポリマー
は、対応する線状の脂肪族アクリレートまたはメタクリ
レート、あるいはアクリルアミドまたはメタクリルアミ
ドのような等価モノマーの1つ以上を重合することによ
って調製され得る。このようなモノマーの多くは個別の
モノマーとしてあるいは同定された(identifi
ed)モノマーの混合物として市販されており、例えば
C12A、C14A、C16A、C18A、C22A;
C18A、C20AおよびC22Aの混合物;C26A
からC40Aの混合物、フッ素化C8A(Americ
an HoechstからのAE800)、ならびにフ
ッ素化C8A、C10AおよびC12Aの混合物(Am
erican HoechstからのAE12)であ
る。ポリマーはまた、他のアルキル、ヒドロキシアルキ
ルおよびアルコキシアルキルアクリレート、メタクリレ
ート(例えば、グリシダル(glycidal)メタク
リレート)、アクリルアミドおよびメタクリルアミド;
アクリル酸またはメタクリル酸;アクリルアミド;メタ
クリルアミド;無水マレイン酸;およびアミン基を含む
コモノマーから好ましくは選択される1種以上の他のコ
モノマーから誘導される単位を任意に含み得る。このよ
うな他のコモノマーは通常、総量で50%未満、特に3
5%未満、とりわけ25%未満、例えば0%から15%
存在する。これらはポリマーの融点または他の物理特性
を改変するために添加され得、特に結晶性ポリマーと前
駆体および/または架橋樹脂との相溶性を低下させて所
望のLPA活性を促進するために添加され得る。
【0043】結晶性ポリマーのLPA活性は、少なくと
も一部は、ポリマーが溶融するにつれ生じる容量の急激
な増大の結果であると考えられる。これは添付の図面に
示される。この図は約40℃のTpを有する本発明のL
PA(曲線1)および3種の既知のLPA(ポリスチレ
ン(曲線2)、ポリ酢酸ビニル(曲線3)およびポリメ
タクリル酸メチル(曲線4))の温度による比容量の変
化を示す。LPAとしてSCCポリマーを用いる利点の
1つは、硬化させるべきポリマー系に関連した所望の温
度でこの急激な容量の増大を示すSCCポリマーを作製
することが容易であることである。低い硬化温度を使用
する傾向(trend)にあるため、これは、特に重要
である。
【0044】使用すべきLPAの量は、LPAおよび樹
脂系ならびに許容できる収縮量に依存する。しかし一般
に、既知のLPAに匹敵する結果のために必要とされる
量は既知のLPAで必要とされる量より少ない。この量
は、例えば、前駆体の重量を基準にして1%から15%
であり得、2%から10%の量、特に3%から5%であ
り得る。
【0045】LPAの粒子サイズはマトリクス物質中に
均一に分散し得るようなサイズであるべきであり、例え
ば0.1ミクロンから150ミクロン、好ましくは0.
1ミクロンから50ミクロンである。本発明の1つの実
施態様においては、LPAをマトリクス物質の一部とな
る反応物のうちの1つの温溶液中に溶解し、そして次に
この温溶液を冷却して、LPAを非常に小さい粒子とし
て沈殿させる。次に得られる分散体をマトリクス物質の
残りと混合する。
【0046】
【実施例】本発明を以下の実施例によって例示する。こ
れらのうちのいくつかは比較例であり、そして以下の略
号が使用される。
【0047】Aropolは70%の不飽和ポリエステ
ルと30%のスチレンとの液体混合物であり、Ashl
and Chemicalから商品名Aropol 2
036で入手可能である。
【0048】LPA1(Co)は、Landecから商
品名Inetlimer6050で入手可能な粒子状の
コバルト含有ポリマー触媒である。この粒子は6ミクロ
ンから8ミクロンの平均サイズを有し、そして酢酸コバ
ルト四水和物(8.45部)とSCCポリマー(100
部)との反応生成物から構成され、そして2%のコバル
トを含む。SCCポリマーはC22A(11.25部)
およびAA(1部)のポリマーであり、Mw=20,0
00、Mn=10,000、To=65℃およびTp=6
8℃を有する。
【0049】LPA2は粒子状SCCポリマーである。
この粒子は6ミクロンから8ミクロンの平均サイズを有
し、そしてC22A(99部)とAA(1部)とのポリ
マーから構成され、Mw=11,000、Mn=6,70
0、To=62℃およびTp=65℃を有する。
【0050】CONapはミネラルスピリット中のナフ
テン酸コバルトである、6%の元素コバルトを含み、S
trem Chemicalから入手可能である。
【0051】TBPB−HA−M1はAztec Pe
roxidesから商品名TBPB−HA−M1で入手
可能な、高度に活性なt−ブチルパーベンゾエートであ
る。
【0052】界面活性剤は、Byk−Chemieから
商品名A−555で入手可能なシリコーンを含まない消
泡剤である。
【0053】充填剤は、Specialty Mine
ral Inc.から商品名Albaglosから入手
可能な、50から100ミクロンの粒子サイズを有する
沈降炭酸カルシウムである。
【0054】各実施例において、下記の表に記載の成分
およびその量を、1.5部のTBPB−HA−M1およ
び0.2部の界面活性剤と共にブラベンダーミキサー中
で室温で混合した。次にテトラフルオロエチレン製の2
5mlビーカーをこの混合物で上まで満たし、そしてビ
ーカーの上部にアルミニウム板を固定してビーカー中に
空気が存在しないようにした。次にビーカーを140℃
の油浴中に20分間、置いた。硬化樹脂の目視検査の結
果を下記の表に示す。樹脂の収縮を下記のうちの1つで
特徴づけた: (a)収縮の数値評価; (b)P、これは硬化樹脂の物理的一体性を損なうよう
な巨視的相分離が存在したことを意味する; (c)C、これは表面に1mm幅までのクラックが存在
したことを意味する;および (d)U、これは樹脂が均一であり、クラックが存在せ
ず、そして収縮が最少であったことを意味する。
【0055】硬化樹脂の表面の平滑度(または光沢)は
(相分離が存在しなかった場合)以下の尺度で特徴づけ
た:(1)平滑<(2)半光沢<(3)光沢性<(4)
より光沢性<(5)最も光沢性。
【0056】
【表1】
【0057】
【発明の効果】本発明によれば、架橋性樹脂と低収縮剤
(LPA)とを混合することによって硬化樹脂の収縮が
低減される。LPAはSCCポリマー(または狭い温度
範囲で溶融する同様の結晶性ポリマー)を含む粒子形態
である。この系は結晶性ポリマーの融点(Tp)より高
い温度で硬化し、そしてこの系およびLPAは、Tp
り低い温度で硬化性樹脂中にLPAの少なくとも一部が
分離相として残留するようなものである。結晶性ポリマ
ーの少なくとも一部は樹脂が硬化するにつれて、樹脂中
に分離相として残留するものと考えられる。好ましくは
結晶性ポリマーの少なくとも一部は、硬化ポリマーが冷
却した後にその硬化ポリマー中で分離相を形成する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 約40℃のTpを有する本発明のLPA(曲
線1)および3種の既知のLPA(ポリスチレン(曲線
2)、ポリ酢酸ビニル(曲線3)およびポリメタクリル
酸メチル(曲線4))の温度による比容量の変化を示
す。

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 架橋ポリマーを含む成型製品の調製にお
    ける低収縮剤(LPA)としての組成物の使用であっ
    て、該組成物が(a)溶融開始温度To(onset
    of melting temperature)およ
    びピーク溶融温度TP(peak melting t
    emperature)を有する結晶性ポリマーを含
    み、該ピーク溶融温度TPが(i)少なくとも30℃で
    あり、かつ(ii)Tp−ToがTP 0.7未満であるような
    温度であり、そして(b)該結晶性ポリマーが、該架橋
    ポリマーの前駆体であるマトリクス物質中に均一に懸濁
    され得る粒子形態である、使用。
  2. 【請求項2】 前記LPA中の結晶性ポリマーの少なく
    とも10重量%が前記架橋ポリマーを形成する反応に関
    与する物質を含まない粒子形態である、請求項1に記載
    の使用。
  3. 【請求項3】 前記LPA中の結晶性ポリマーが側鎖結
    晶性ポリマーである、請求項1または2に記載の使用。
  4. 【請求項4】 粒子形態の前記LPAが0.1から50
    ミクロンの平均サイズを有する、請求項1から3のいず
    れかに記載の使用。
  5. 【請求項5】 下記(1)および(2)を含有する組成
    物: (1)マトリクス物質であって、 (a)連続相を提供し、そして(b)反応して架橋ポリ
    マーを形成する少なくとも1種の前駆体を含む、マトリ
    クス物質;および (2)低収縮剤(LPA)であって、 (a)溶融開始温度Toおよびピーク溶融温度TPを有す
    る結晶性ポリマーを含み、該ピーク溶融温度TP
    (i)少なくとも30℃であり、かつ(ii)Tp−To
    がTP 0.7未満となるような温度であり、そして(b)該
    結晶性ポリマーが、該マトリクス物質中に均一に懸濁さ
    れ得る粒子形態である、低収縮剤。
  6. 【請求項6】 温度(Tp+10)℃で硬化し、次いで
    室温に冷却した場合の組成物の収縮が、LPAを含まな
    いこと以外は同一の組成物を同じ条件下で硬化した場合
    の組成物の収縮の0.5倍未満である、請求項5に記載
    の組成物。
  7. 【請求項7】 下記の特徴の一方または両方を有する、
    請求項5または6に記載の組成物: (1)該組成物を温度(Tp+10)℃で15分間維持
    した場合に、前記結晶性ポリマーがマトリクス物質また
    はその反応生成物中に多くても50%溶解するのみであ
    る、および(2)該組成物を温度(Tp+10)℃で硬
    化し、次いで室温に冷却した場合に、該硬化組成物が前
    記結晶性ポリマーの少なくとも一部を分離相として有す
    る。
  8. 【請求項8】 下記の特徴のうち少なくとも1つを有す
    る、請求項5から7のいずれかに記載の組成物: (1)前記結晶性ポリマーの少なくとも30重量%が前
    記架橋ポリマーを形成する反応に関与する物質を含まな
    い粒子形態で存在する、および(2)該組成物を(Tp
    −20)℃から(Tp+10)℃までに加熱した場合、
    前記架橋ポリマーを形成する反応に関与する物質の各々
    の有効濃度における増大が50未満の係数である、およ
    び(3)該組成物が前記架橋ポリマーを形成する反応の
    ための触媒を含み、そして該触媒が前記結晶性ポリマー
    に会合(associate)しない。
  9. 【請求項9】 前記結晶性ポリマーがSCCポリマーで
    ある、請求項5から8のいずれかに記載の組成物。
  10. 【請求項10】 前記マトリクス物質がエポキシ樹脂の
    前駆体を含む、請求項5から9のいずれかに記載の組成
    物。
  11. 【請求項11】前記マトリクス物質が不飽和ポリエステ
    ル、ビニルエステルまたはアクリル樹脂と、該マトリク
    ス物質の架橋のための触媒とを含有する、請求項5から
    9のいずれかに記載の組成物。
  12. 【請求項12】 架橋ポリマーの成形物品を調製するた
    めのプロセスであって、該プロセスが (A)型中に組成物を配置する工程であって、該組成物
    が(1)反応して架橋ポリマーを形成する少なくとも1
    種の前駆体を含む、マトリクス物質、および(2)該マ
    トリクス中に均一に分配され、かつ溶融開始温度To
    よびピーク溶融温度TPを有する結晶性ポリマーを含
    み、該ピーク溶融温度TPが(i)少なくとも30℃で
    あり、かつ(ii)Tp−ToがTP 0.7未満であるような
    温度である、低収縮剤(LPA)を含有する、工程; (B)該組成物をTpより高い温度で、該前駆体が反応
    して該架橋ポリマーを形成するような時間、該型中に維
    持する工程;および (C)工程(B)の生成物を冷却して、該架橋ポリマー
    の成形物品を得る工程を包含し、該組成物および該プロ
    セス条件は、成形物品の収縮が以下のうちの少なくとも
    1つになるような条件である: (i)5%未満の収縮、および(ii)LPAを含まな
    いこと以外は同一の反応混合物から同様の方法で調製さ
    れる成形物品の収縮の0.5倍未満の収縮。
  13. 【請求項13】 引抜プロセスである、請求項12に記
    載のプロセス。
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