JP3410503B2 - 立体障害性エポキシ化重合体の化学的架橋法 - Google Patents
立体障害性エポキシ化重合体の化学的架橋法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、立体障害性エポキシ基
を有するブロック重合体の新規な架橋方法に関する。こ
れらの重合体は、ジアルキル、トリアルキル及びテトラ
アルキル置換オレフィン性エポキシ基を含有する。更
に、本発明は、この方法により製造される新規な重合
体、並びにこの重合体を用いて製造される接着剤、シー
ラント及びコーティング剤に関する。
を有するブロック重合体の新規な架橋方法に関する。こ
れらの重合体は、ジアルキル、トリアルキル及びテトラ
アルキル置換オレフィン性エポキシ基を含有する。更
に、本発明は、この方法により製造される新規な重合
体、並びにこの重合体を用いて製造される接着剤、シー
ラント及びコーティング剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】共役ジオレフィン類（必要に応じてビニ
ル芳香族を含む）に基づく接着剤の硬化は、これらの接
着剤の供給範囲を拡大してきた。放射線硬化及び化学硬
化が知られている。この硬化は、架橋重合体のゲル含量
が高いことによって証明される重合共役ジオレフィン類
の共有結合架橋を引き起こす。架橋前には、重合体は溶
液であるか又は溶融処理が可能であるが、架橋後には、
ゲルは不溶性且つ非溶融性となる。従って、架橋は、耐
溶剤性を増強し、高温せん断特性を改善し且つコーティ
ング剤に於ける硬さを改良する。従って、この組成物
は、溶融物又は溶液中で基質に供した後架橋し卓越した
接着剤又はコーティング剤を形成することが出来る。
ル芳香族を含む）に基づく接着剤の硬化は、これらの接
着剤の供給範囲を拡大してきた。放射線硬化及び化学硬
化が知られている。この硬化は、架橋重合体のゲル含量
が高いことによって証明される重合共役ジオレフィン類
の共有結合架橋を引き起こす。架橋前には、重合体は溶
液であるか又は溶融処理が可能であるが、架橋後には、
ゲルは不溶性且つ非溶融性となる。従って、架橋は、耐
溶剤性を増強し、高温せん断特性を改善し且つコーティ
ング剤に於ける硬さを改良する。従って、この組成物
は、溶融物又は溶液中で基質に供した後架橋し卓越した
接着剤又はコーティング剤を形成することが出来る。
【０００３】更に、重合単位当り１個の残存脂肪族二重
結合を有する未水素化重合体を利用する必要があること
から、共役ジオレフィンブロック共重合体に基づく既知
の硬化可能接着剤及びコーティング剤は、特に長期間の
耐熱性、耐候性及び紫外線安定性を有さない。既知のビ
ニル芳香族共役ジオレフィンブロック共重合体に基づく
硬化可能なコーティング剤及び接着剤は、未水素化重合
体である。水素化は、長期間の耐熱性、耐候性及び紫外
線安定性を改良することが知られているが、硬化せしめ
るに必要なこの二重結合を喪失する。重合体を水素化す
る場合、かかる硬化法は、効果的ではない。
結合を有する未水素化重合体を利用する必要があること
から、共役ジオレフィンブロック共重合体に基づく既知
の硬化可能接着剤及びコーティング剤は、特に長期間の
耐熱性、耐候性及び紫外線安定性を有さない。既知のビ
ニル芳香族共役ジオレフィンブロック共重合体に基づく
硬化可能なコーティング剤及び接着剤は、未水素化重合
体である。水素化は、長期間の耐熱性、耐候性及び紫外
線安定性を改良することが知られているが、硬化せしめ
るに必要なこの二重結合を喪失する。重合体を水素化す
る場合、かかる硬化法は、効果的ではない。
【０００４】架橋は、放射線硬化によって成し遂げるこ
とが出来る。しかしながら、放射線硬化は、ＥＢ処理又
は光重合開始時に更なる高価な装置が必要だったり、Ｕ
Ｖ使用時にアクリル単量体が必要であることを含めてい
くつかの欠点を有する。化学的架橋を用いる場合、これ
らの欠点のいくつかは排除される。
とが出来る。しかしながら、放射線硬化は、ＥＢ処理又
は光重合開始時に更なる高価な装置が必要だったり、Ｕ
Ｖ使用時にアクリル単量体が必要であることを含めてい
くつかの欠点を有する。化学的架橋を用いる場合、これ
らの欠点のいくつかは排除される。
【０００５】カチオン重合開始剤の添加により、放射線
を使用することなくエポキシ化重合体を硬化させること
ができることが知られている。又、エポキシ含有重合体
は、多官能性カルボン酸、酸無水物及びアルコール類の
添加により、及び一般的に米国特許3,970,608 号に記載
の硬化法により架橋することができる。しかしながら、
多くの共役ジエン共重合体のエポキシ化によって得られ
るような立体障害性エポキシ類は、通常の硬化剤を用い
て硬化するには長い反応時間と高焼成温度を必要とする
し、放射線硬化の範囲は、技術的配慮（基質形状等）及
び固定資材の費用のため制限される。高価な装置への投
資を必要としないことから、通常工業で使用する硬化剤
及び条件と、常温硬化物又は焼成硬化物を用いて、これ
らの重合体を硬化することは有利である。
を使用することなくエポキシ化重合体を硬化させること
ができることが知られている。又、エポキシ含有重合体
は、多官能性カルボン酸、酸無水物及びアルコール類の
添加により、及び一般的に米国特許3,970,608 号に記載
の硬化法により架橋することができる。しかしながら、
多くの共役ジエン共重合体のエポキシ化によって得られ
るような立体障害性エポキシ類は、通常の硬化剤を用い
て硬化するには長い反応時間と高焼成温度を必要とする
し、放射線硬化の範囲は、技術的配慮（基質形状等）及
び固定資材の費用のため制限される。高価な装置への投
資を必要としないことから、通常工業で使用する硬化剤
及び条件と、常温硬化物又は焼成硬化物を用いて、これ
らの重合体を硬化することは有利である。
【０００６】アミノ樹脂類は、種々の重合体及び樹脂の
架橋に広範に用いられてきた。しかしながら、これま
で、化学的架橋は、活性なプロトンを含有する官能基、
即ちカルボン酸、ヒドロキシ又はアミド基の如き構造Ｘ
−Ｈ（ここでＸは窒素、硫黄又は酸素を表す）を有する
重合体及び樹脂に於いてのみ達成することが出来ると考
えられてきた。典型的には、ヒドロキシ官能性を有する
“高等”エポキシ樹脂類（Shell 社製のEPON 1007 の如
き）（EPONは商標）のみが、アミノ樹脂類を用いて硬化
される。例えば、本発明に有用であるアミノ樹脂類の全
シリーズを詳細に記した5 0 Years of Amino Coating Re
sins（Albert J. Kirsch編著、1986年 American Cyanam
id Company発行）を参照のこと。その20ページに、骨格
重合体、即ち、架橋しようとする重合体は、「アミノ樹
脂類と共に有用である上記の少なくとも１種類の官能基
（ヒドロキシ基、カルボキシ基、アミド基）を含有しな
ければならない」と述べられている。
架橋に広範に用いられてきた。しかしながら、これま
で、化学的架橋は、活性なプロトンを含有する官能基、
即ちカルボン酸、ヒドロキシ又はアミド基の如き構造Ｘ
−Ｈ（ここでＸは窒素、硫黄又は酸素を表す）を有する
重合体及び樹脂に於いてのみ達成することが出来ると考
えられてきた。典型的には、ヒドロキシ官能性を有する
“高等”エポキシ樹脂類（Shell 社製のEPON 1007 の如
き）（EPONは商標）のみが、アミノ樹脂類を用いて硬化
される。例えば、本発明に有用であるアミノ樹脂類の全
シリーズを詳細に記した5 0 Years of Amino Coating Re
sins（Albert J. Kirsch編著、1986年 American Cyanam
id Company発行）を参照のこと。その20ページに、骨格
重合体、即ち、架橋しようとする重合体は、「アミノ樹
脂類と共に有用である上記の少なくとも１種類の官能基
（ヒドロキシ基、カルボキシ基、アミド基）を含有しな
ければならない」と述べられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、架橋
前に処理可能な溶液又は溶融物であり架橋後に高ゲル含
量を有する架橋重合組成物を提供することにある。他の
態様に於いて、本発明の目的は、この架橋重合組成物調
製法を提供することにある。他の態様に於いて、本発明
の目的は、架橋前に比較的高固形物含量で処理可能であ
り、架橋後に卓越したフィルム特性を有するコーティン
グ組成物を提供することにある。
前に処理可能な溶液又は溶融物であり架橋後に高ゲル含
量を有する架橋重合組成物を提供することにある。他の
態様に於いて、本発明の目的は、この架橋重合組成物調
製法を提供することにある。他の態様に於いて、本発明
の目的は、架橋前に比較的高固形物含量で処理可能であ
り、架橋後に卓越したフィルム特性を有するコーティン
グ組成物を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、アミノ樹脂類
と正常に架橋反応を行うと考えられる有意な量の官能基
を有さず且つ主として立体障害性となる、１分子当り少
なくとも50個のオレフィン性エポキシ基、即ち、ジアル
キル、トリアルキル又はテトラアルキル置換オレフィン
性エポキシ基を有する、少なくとも１個のエポキシ化共
役ジオレフィン単量体から成るエポキシ化重合体を硬化
する方法である。重合体は、プロトン供与酸触媒の存在
下、好ましくは 100℃から 300℃で５秒間から30分間、
最も好ましくは 100℃から 200℃で10分間から30分間ア
ミノ樹脂と反応させる。好ましい重合体は、ジエン、水
素化ジエン及び／又は水素化ジエン並びにモノアルケニ
ル芳香族炭化水素単量体単位から成る少なくとも１個の
ブロックと、このブロックよりさらにエポキシ化した共
役ジオレフィン単量体単位を含有する少なくとも１個の
ブロックとから成る。他の態様に於いて、重合体は、75
重量％までのビニル芳香族炭化水素を含有することが出
来る。
と正常に架橋反応を行うと考えられる有意な量の官能基
を有さず且つ主として立体障害性となる、１分子当り少
なくとも50個のオレフィン性エポキシ基、即ち、ジアル
キル、トリアルキル又はテトラアルキル置換オレフィン
性エポキシ基を有する、少なくとも１個のエポキシ化共
役ジオレフィン単量体から成るエポキシ化重合体を硬化
する方法である。重合体は、プロトン供与酸触媒の存在
下、好ましくは 100℃から 300℃で５秒間から30分間、
最も好ましくは 100℃から 200℃で10分間から30分間ア
ミノ樹脂と反応させる。好ましい重合体は、ジエン、水
素化ジエン及び／又は水素化ジエン並びにモノアルケニ
ル芳香族炭化水素単量体単位から成る少なくとも１個の
ブロックと、このブロックよりさらにエポキシ化した共
役ジオレフィン単量体単位を含有する少なくとも１個の
ブロックとから成る。他の態様に於いて、重合体は、75
重量％までのビニル芳香族炭化水素を含有することが出
来る。
【０００９】用いるアミノ樹脂の量は、通常重合体重量
の 0.5％から40％の範囲であり、好ましくは３％から30
％である。本発明の使用に好ましいアミノ樹脂類は、ア
ルキル化メラミン・ホルムアルデヒド樹脂、グリコール
ウリル・ホルムアルデヒド樹脂及びユリア・ホルムアル
デヒド樹脂である。用いる酸触媒の量は、通常重合体重
量の 0.1％から４％の範囲である。又、本発明は、上記
の方法によって製造される硬化重合体に関する。更に
は、本発明は、かかる硬化重合体を用いて製造される接
着剤、コーティング剤又はシーラントに関する。
の 0.5％から40％の範囲であり、好ましくは３％から30
％である。本発明の使用に好ましいアミノ樹脂類は、ア
ルキル化メラミン・ホルムアルデヒド樹脂、グリコール
ウリル・ホルムアルデヒド樹脂及びユリア・ホルムアル
デヒド樹脂である。用いる酸触媒の量は、通常重合体重
量の 0.1％から４％の範囲である。又、本発明は、上記
の方法によって製造される硬化重合体に関する。更に
は、本発明は、かかる硬化重合体を用いて製造される接
着剤、コーティング剤又はシーラントに関する。
【００１０】ブロック共重合体を製造する一般的方法
は、Rubber Chemistry and Technology, 64 巻３号（19
91年）の“Recent Advances in Thermoplastic Elastom
er Synthesis”でR.P.Quirk 及びJ. Kimにより述べられ
ている。特に有用なものは、単量体の連続的アニオン重
合法である。リビング重合を行う単量体の型は、アニオ
ン重合のため比較的制限され、最も好ましいものは共役
ジオレフィン類及びモノアルケニル芳香族炭化水素単量
体である。一般に、水素化工程は、飽和重合体を調製す
るために必要である。そこで、エポキシ化及び飽和し
た、本発明の重合体は、通常、エポキシ化及び水素化工
程の両者を必要とする。しかしながら、一官能性重合開
始剤、一官能性重合開始剤及びカップリング剤、又は多
官能性重合開始剤のいずれかを用いて、適当なジオレフ
ィン単量体と１個のみの炭素−炭素二重結合を有する単
量体との連続重合によって、又はかかる単量体の２つの
異なる混合物（比率）の連続的重合によって製造される
重合体は、エポキシ化することができ、飽和している本
発明のエポキシ化重合体を製造するために水素化する必
要はない。
は、Rubber Chemistry and Technology, 64 巻３号（19
91年）の“Recent Advances in Thermoplastic Elastom
er Synthesis”でR.P.Quirk 及びJ. Kimにより述べられ
ている。特に有用なものは、単量体の連続的アニオン重
合法である。リビング重合を行う単量体の型は、アニオ
ン重合のため比較的制限され、最も好ましいものは共役
ジオレフィン類及びモノアルケニル芳香族炭化水素単量
体である。一般に、水素化工程は、飽和重合体を調製す
るために必要である。そこで、エポキシ化及び飽和し
た、本発明の重合体は、通常、エポキシ化及び水素化工
程の両者を必要とする。しかしながら、一官能性重合開
始剤、一官能性重合開始剤及びカップリング剤、又は多
官能性重合開始剤のいずれかを用いて、適当なジオレフ
ィン単量体と１個のみの炭素−炭素二重結合を有する単
量体との連続重合によって、又はかかる単量体の２つの
異なる混合物（比率）の連続的重合によって製造される
重合体は、エポキシ化することができ、飽和している本
発明のエポキシ化重合体を製造するために水素化する必
要はない。
【００１１】オレフィン不飽和又は、芳香族及びオレフ
ィン不飽和の両者を含有する重合体は、アニオン重合開
始剤又は重合触媒を用いて調製することが出来る。かか
る重合体は、塊状重合法、溶液重合法又は乳化重合法を
用いて調製することが出来る。溶液中に調製した重合体
は、その後のエポキシ化及び水素化に好都合である。
ィン不飽和の両者を含有する重合体は、アニオン重合開
始剤又は重合触媒を用いて調製することが出来る。かか
る重合体は、塊状重合法、溶液重合法又は乳化重合法を
用いて調製することが出来る。溶液中に調製した重合体
は、その後のエポキシ化及び水素化に好都合である。
【００１２】本発明の非常に有用な態様は、共役ジエン
単量体の単独重合体又は共重合体、又は共役ジエン単量
体及びアルキルアリール単量体の共重合体からそれぞれ
成るブロックＡ及びＢ（ここでＡブロックに用いた単量
体は、ブロック全体の単位当り高度に置換された残存オ
レフィン二重結合の数の平均が、ＢブロックよりもＡブ
ロックの方が多いものである）を調製しアニオン重合に
より容易に調製することが出来る。その他の有用な態様
は、係属中のヨーロッパ特許出願第0516,203及びその対
応出願に詳述している。
単量体の単独重合体又は共重合体、又は共役ジエン単量
体及びアルキルアリール単量体の共重合体からそれぞれ
成るブロックＡ及びＢ（ここでＡブロックに用いた単量
体は、ブロック全体の単位当り高度に置換された残存オ
レフィン二重結合の数の平均が、ＢブロックよりもＡブ
ロックの方が多いものである）を調製しアニオン重合に
より容易に調製することが出来る。その他の有用な態様
は、係属中のヨーロッパ特許出願第0516,203及びその対
応出願に詳述している。
【００１３】重合体は、通常、オレフィン二重結合の置
換度が大きいほどエポキシ化が大きい（エポキシ化の比
率：オレフィン二重結合の四置換＞三置換＞二置換＞一
置換）ことから、過酢酸を使用する如き、より高度に置
換されたオレフィン二重結合のエポキシ化を助長する条
件下でエポキシ化する。充分なエポキシ化を行い、Ａブ
ロック中での好ましい水準のエポキシ化（ 0.2Meq ／ｇ
から10Meq ／ｇの範囲内）を達成する。 1Ｈ ＮＭＲを
用いて、それぞれの型の二重結合の損失及びエポキシド
の出現を測定することが出来る。更に、エポキシ量は、
過塩素酸（0.1Ｎ）及び四級アンモニアハロゲン化物
（臭化テトラエチル−アンモニウム）を用いて、塩化メ
チレンに溶解した試料の直接滴定によっても測定するこ
とが出来る。エポキシ滴定は、1988年発行Clayton A. M
ay編のEpoxy Resins Chemi stry andTechnology （1065
ページ）に記載されている。
換度が大きいほどエポキシ化が大きい（エポキシ化の比
率：オレフィン二重結合の四置換＞三置換＞二置換＞一
置換）ことから、過酢酸を使用する如き、より高度に置
換されたオレフィン二重結合のエポキシ化を助長する条
件下でエポキシ化する。充分なエポキシ化を行い、Ａブ
ロック中での好ましい水準のエポキシ化（ 0.2Meq ／ｇ
から10Meq ／ｇの範囲内）を達成する。 1Ｈ ＮＭＲを
用いて、それぞれの型の二重結合の損失及びエポキシド
の出現を測定することが出来る。更に、エポキシ量は、
過塩素酸（0.1Ｎ）及び四級アンモニアハロゲン化物
（臭化テトラエチル−アンモニウム）を用いて、塩化メ
チレンに溶解した試料の直接滴定によっても測定するこ
とが出来る。エポキシ滴定は、1988年発行Clayton A. M
ay編のEpoxy Resins Chemi stry andTechnology （1065
ページ）に記載されている。
【００１４】実質的に飽和した重合体を所望する場合、
エポキシ化重合体は、水素化して実質的に全ての残存オ
レフィン二重結合（ＯＤＢ）を除去し、通常、実質的に
全ての芳香族二重結合を残すことができる。単に実質的
に飽和した内部ブロックを所望する場合、エポキシ化重
合体は、置換オレフィン二重結合を減少させる水素化
（水素化の比率：一置換オレフィン二重結合＞二置換オ
レフィン二重結合＞三置換オレフィン二重結合＞四置換
オレフィン二重結合）を助長する適当な触媒及び条件
（再発行特許 27,145 号、米国特許4,001,199 号に記載
のもの、又は米国特許5,039,755 号に開示されている如
きチタニウム触媒を用いて、又は固定床水素化）を用い
た選択的方法で部分的に水素化することが出来、又、Ｂ
ブロックを飽和しＡブロック中のいくらかの又は全ての
不飽和物をそのまま残すように、芳香族二重結合をその
まま残すことができる。
エポキシ化重合体は、水素化して実質的に全ての残存オ
レフィン二重結合（ＯＤＢ）を除去し、通常、実質的に
全ての芳香族二重結合を残すことができる。単に実質的
に飽和した内部ブロックを所望する場合、エポキシ化重
合体は、置換オレフィン二重結合を減少させる水素化
（水素化の比率：一置換オレフィン二重結合＞二置換オ
レフィン二重結合＞三置換オレフィン二重結合＞四置換
オレフィン二重結合）を助長する適当な触媒及び条件
（再発行特許 27,145 号、米国特許4,001,199 号に記載
のもの、又は米国特許5,039,755 号に開示されている如
きチタニウム触媒を用いて、又は固定床水素化）を用い
た選択的方法で部分的に水素化することが出来、又、Ｂ
ブロックを飽和しＡブロック中のいくらかの又は全ての
不飽和物をそのまま残すように、芳香族二重結合をその
まま残すことができる。
【００１５】あるいは、後に続くエポキシ化のために
0.2Meq から11.6Meq のオレフィン二重結合がＡブロッ
クにそのまま残るようにエポキシ化前に重合体の選択的
部分水素化を行うことが出来る。Ａブロック１グラム当
り11.6Meq のＯＤＢの充分なエポキシ化は、酸素が付加
して16％重量が増加することから最終重合体中のＡブロ
ック１グラム当り10.0Meq のエポキシドを生じせしめ
る。初めに選択的部分的水素化を行うならば、通常でき
るだけ多くの残存ＯＤＢをエポキシ化することが目的で
あることから、エポキシ化は、オレフィン二重結合の置
換度に関して選択的である必要はない。水素化後の、Ｂ
ブロック中のＯＤＢに対するＡブロック中のそれの比率
は少なくとも３：１が好ましく更に好ましくは少なくと
も５：１である。
0.2Meq から11.6Meq のオレフィン二重結合がＡブロッ
クにそのまま残るようにエポキシ化前に重合体の選択的
部分水素化を行うことが出来る。Ａブロック１グラム当
り11.6Meq のＯＤＢの充分なエポキシ化は、酸素が付加
して16％重量が増加することから最終重合体中のＡブロ
ック１グラム当り10.0Meq のエポキシドを生じせしめ
る。初めに選択的部分的水素化を行うならば、通常でき
るだけ多くの残存ＯＤＢをエポキシ化することが目的で
あることから、エポキシ化は、オレフィン二重結合の置
換度に関して選択的である必要はない。水素化後の、Ｂ
ブロック中のＯＤＢに対するＡブロック中のそれの比率
は少なくとも３：１が好ましく更に好ましくは少なくと
も５：１である。
【００１６】一般的に、水素化工程を用いる場合、重合
体の化学的安定性及び耐熱性の充分な改良を達成して、
費やした余分な費用及び労力を有意義とすべきである。
これは、通常、そのまま残されたブロックＢ１グラム当
り１Meq 未満のオレフィン二重結合を有する点まで少な
くとも内部ブロックＢを飽和していることを意味する。
最良の耐熱性を得るために、エポキシ化していない、重
合体中のいずれかに存在する全てのオレフィン二重結合
を、残存重合体１グラム当り１Meq 未満のＯＤＢ、更に
好ましくは0.6Meq／ｇ未満、最も好ましくは約0.3Meq／
ｇ未満になるように除去すべきである。
体の化学的安定性及び耐熱性の充分な改良を達成して、
費やした余分な費用及び労力を有意義とすべきである。
これは、通常、そのまま残されたブロックＢ１グラム当
り１Meq 未満のオレフィン二重結合を有する点まで少な
くとも内部ブロックＢを飽和していることを意味する。
最良の耐熱性を得るために、エポキシ化していない、重
合体中のいずれかに存在する全てのオレフィン二重結合
を、残存重合体１グラム当り１Meq 未満のＯＤＢ、更に
好ましくは0.6Meq／ｇ未満、最も好ましくは約0.3Meq／
ｇ未満になるように除去すべきである。
【００１７】一般に、溶液アニオン技法を用いる場合、
共役ジオレフィン重合体、及び共役ジオレフィン類とア
ルケニル芳香族炭化水素との共重合体は、ＩＡ族金属、
そのアルキル透導体、そのアミド透導体、そのシラノレ
ート透導体、そのナフタリド透導体、そのビフェニル透
導体及びアントラセニル透導体の如きアニオン重合開始
剤と、重合しようとする単量体又は共重合しようとする
単量体とを同時又は連続的に接触させることによって調
製する。適当な溶媒に溶解した（ナトリウム又はカリウ
ムの如き）有機アルカリ金属を−150 ℃から 300℃の範
囲の温度で、好ましくは０℃から 100℃の範囲の温度で
用いることが好ましい。特に効果的なアニオン重合開始
剤は、一般式：ＲＬｉnを有する有機リチウム化合物で
ある（ここで、Ｒは炭素原子１個から20個を有する脂肪
族、環状脂肪族、芳香族又はアルキル置換芳香族炭化水
素基を表し、ｎは１から４までの整数を表す）。
共役ジオレフィン重合体、及び共役ジオレフィン類とア
ルケニル芳香族炭化水素との共重合体は、ＩＡ族金属、
そのアルキル透導体、そのアミド透導体、そのシラノレ
ート透導体、そのナフタリド透導体、そのビフェニル透
導体及びアントラセニル透導体の如きアニオン重合開始
剤と、重合しようとする単量体又は共重合しようとする
単量体とを同時又は連続的に接触させることによって調
製する。適当な溶媒に溶解した（ナトリウム又はカリウ
ムの如き）有機アルカリ金属を−150 ℃から 300℃の範
囲の温度で、好ましくは０℃から 100℃の範囲の温度で
用いることが好ましい。特に効果的なアニオン重合開始
剤は、一般式：ＲＬｉnを有する有機リチウム化合物で
ある（ここで、Ｒは炭素原子１個から20個を有する脂肪
族、環状脂肪族、芳香族又はアルキル置換芳香族炭化水
素基を表し、ｎは１から４までの整数を表す）。
【００１８】アニオン重合することが出来る共役ジオレ
フィン類としては、１，３−ブタジエン、イソプレン、
ピペリレン、メチルペンタジエン、フェニルブタジエ
ン、３，４−ジメチル−１，３−ヘキサジエン、４，５
−ジエチル−１，３−オクタジエン等の如き炭素原子４
個から24個を含有する共役ジオレフィン類が挙げられ
る。低価格及び入手が容易であることから、本発明の用
途には、イソプレン及びブタジエンが好ましい共役ジエ
ン単量体である。本発明に用いることが出来る共役ジオ
レフィン類としては、イソプレン（２−メチル−１，３
−ブタジエン）、２−エチル−１，３−ブタジエン、２
−プロピル−１，３−ブタジエン、２−ブチル−１，３
−ブタジエン、２−ペンチル−１，３−ブタジエン（２
−アミル−１，３−ブタジエン）、２−ヘキシル−１，
３−ブタジエン、２−ヘプチル−１，３−ブタジエン、
２−オクチル−１，３−ブタジエン、２−ノニル−１，
３−ブタジエン、２−デシル−１，３−ブタジエン、２
−ドデシル−１，３−ブタジエン、２−テトラデシル−
１，３−ブタジエン、２−ヘキサデシル−１，３−ブタ
ジエン、２−イソアミル−１，３−ブタジエン、２−フ
ェニル−１，３−ブタジエン、２−メチル−１，３−ペ
ンタジエン、２−メチル−１，３−ヘキサジエン、２−
メチル−１，３−ヘプタジエン、２−メチル−１，３−
オクタジエン、２−メチル−６−メチレン−２，７−オ
クタジエン（ミルセン）、２−メチル−１，３−ノニル
ジエン、２−メチル−１，３−デシルジエン及び２−メ
チル−１，３−ドデシルジエン、及びこれら全てのジエ
ン類の２−エチル、２−プロピル、２−ブチル、２−ペ
ンチル、２−ヘキシル、２−ヘプチル、２−オクチル、
２−ノニル、２−デシル、２−ドデシル、２−テトラデ
シル、２−ヘキサデシル、２−イソアミル及び２−フェ
ニル変換体が挙げられる。又、１，３−ブタジエン、ピ
ペリレン、４，５−ジエチル−１，３−オクタジエン等
も挙げられる。用いることのできる二置換共役ジオレフ
ィン類としては、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエ
ン、２，３−ジエチル−１，３−ペンタジエン、２，３
−ジメチル−１，３−ヘキサジエン、２，３−ジエチル
−１，３−ヘプタジエン、２，３−ジメチル−１，３−
オクタジエン等の如き２，３−ジアルキル置換共役ジオ
レフィン類、及び２，３−ジフルオロ−１，３−ブタジ
エン、２，３−ジフルオロ−１，３−ペンタジエン、
２，３−ジフルオロ−１，３−ヘキサジエン、２，３−
ジフルオロ−１，３−ヘプタジエン、２，３−ジフルオ
ロ−１，３−オクタジエン等の如き２，３−フルオロ置
換共役ジオレフィン類が挙げられる。共重合することの
できるアルケニル芳香族炭化水素としては、スチレン、
種々のアルキル置換スチレン類、アルコキシ置換スチレ
ン類、ビニルナフタレン、アルキル置換ビニルナフタレ
ン類等の如きビニルアリール化合物が挙げられる。
フィン類としては、１，３−ブタジエン、イソプレン、
ピペリレン、メチルペンタジエン、フェニルブタジエ
ン、３，４−ジメチル−１，３−ヘキサジエン、４，５
−ジエチル−１，３−オクタジエン等の如き炭素原子４
個から24個を含有する共役ジオレフィン類が挙げられ
る。低価格及び入手が容易であることから、本発明の用
途には、イソプレン及びブタジエンが好ましい共役ジエ
ン単量体である。本発明に用いることが出来る共役ジオ
レフィン類としては、イソプレン（２−メチル−１，３
−ブタジエン）、２−エチル−１，３−ブタジエン、２
−プロピル−１，３−ブタジエン、２−ブチル−１，３
−ブタジエン、２−ペンチル−１，３−ブタジエン（２
−アミル−１，３−ブタジエン）、２−ヘキシル−１，
３−ブタジエン、２−ヘプチル−１，３−ブタジエン、
２−オクチル−１，３−ブタジエン、２−ノニル−１，
３−ブタジエン、２−デシル−１，３−ブタジエン、２
−ドデシル−１，３−ブタジエン、２−テトラデシル−
１，３−ブタジエン、２−ヘキサデシル−１，３−ブタ
ジエン、２−イソアミル−１，３−ブタジエン、２−フ
ェニル−１，３−ブタジエン、２−メチル−１，３−ペ
ンタジエン、２−メチル−１，３−ヘキサジエン、２−
メチル−１，３−ヘプタジエン、２−メチル−１，３−
オクタジエン、２−メチル−６−メチレン−２，７−オ
クタジエン（ミルセン）、２−メチル−１，３−ノニル
ジエン、２−メチル−１，３−デシルジエン及び２−メ
チル−１，３−ドデシルジエン、及びこれら全てのジエ
ン類の２−エチル、２−プロピル、２−ブチル、２−ペ
ンチル、２−ヘキシル、２−ヘプチル、２−オクチル、
２−ノニル、２−デシル、２−ドデシル、２−テトラデ
シル、２−ヘキサデシル、２−イソアミル及び２−フェ
ニル変換体が挙げられる。又、１，３−ブタジエン、ピ
ペリレン、４，５−ジエチル−１，３−オクタジエン等
も挙げられる。用いることのできる二置換共役ジオレフ
ィン類としては、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエ
ン、２，３−ジエチル−１，３−ペンタジエン、２，３
−ジメチル−１，３−ヘキサジエン、２，３−ジエチル
−１，３−ヘプタジエン、２，３−ジメチル−１，３−
オクタジエン等の如き２，３−ジアルキル置換共役ジオ
レフィン類、及び２，３−ジフルオロ−１，３−ブタジ
エン、２，３−ジフルオロ−１，３−ペンタジエン、
２，３−ジフルオロ−１，３−ヘキサジエン、２，３−
ジフルオロ−１，３−ヘプタジエン、２，３−ジフルオ
ロ−１，３−オクタジエン等の如き２，３−フルオロ置
換共役ジオレフィン類が挙げられる。共重合することの
できるアルケニル芳香族炭化水素としては、スチレン、
種々のアルキル置換スチレン類、アルコキシ置換スチレ
ン類、ビニルナフタレン、アルキル置換ビニルナフタレ
ン類等の如きビニルアリール化合物が挙げられる。
【００１９】又、共役ジエン類は、米国特許5,002,676
号に記載の如くｔ−ブチルメタアクリレートの如きメタ
アクリレート類と共重合することができ、かかる共重合
体は本明細書に記載の如くエポキシ化及び水素化するこ
とができる。メタアクリレート類の重合体中での好まし
い使用位置は、それを用いる場合、スター重合体中の非
対称アーム内である。
号に記載の如くｔ−ブチルメタアクリレートの如きメタ
アクリレート類と共重合することができ、かかる共重合
体は本明細書に記載の如くエポキシ化及び水素化するこ
とができる。メタアクリレート類の重合体中での好まし
い使用位置は、それを用いる場合、スター重合体中の非
対称アーム内である。
【００２０】用いることのできるカップリング剤又は重
合開始剤の種類は、広範である。少なくとも２個の反応
部位を有する多官能性カップリング剤を用いることが出
来る。用いることのできる化合物の型の例としては、ポ
リエポキシド類、ポリイソシアネート類、ポリイミン
類、ポリアルデヒド類、ポリケトン類、ポリアンヒドラ
イド類、ポリエステル類、ポリハロゲン化物等が挙げら
れる。これらの化合物は、エポキシ基とアルデヒド基の
組み合わせ、イソシアネートとハライド基の組み合わせ
等の如き２種以上の型の官能基を含有することが出来
る。これらの多官能性化合物の好ましき型は、米国特許
第3,595,941 ；3,468,972 ；3,135,716 ；3,078,254 ；
4,096,203 及び3,594,452 号に記載されている。
合開始剤の種類は、広範である。少なくとも２個の反応
部位を有する多官能性カップリング剤を用いることが出
来る。用いることのできる化合物の型の例としては、ポ
リエポキシド類、ポリイソシアネート類、ポリイミン
類、ポリアルデヒド類、ポリケトン類、ポリアンヒドラ
イド類、ポリエステル類、ポリハロゲン化物等が挙げら
れる。これらの化合物は、エポキシ基とアルデヒド基の
組み合わせ、イソシアネートとハライド基の組み合わせ
等の如き２種以上の型の官能基を含有することが出来
る。これらの多官能性化合物の好ましき型は、米国特許
第3,595,941 ；3,468,972 ；3,135,716 ；3,078,254 ；
4,096,203 及び3,594,452 号に記載されている。
【００２１】カップリング剤がジブロモエタンの如く２
箇所の反応部位を有する場合、重合体は直鎖Ａ−Ｂ−Ａ
構造をとる。カップリング剤がシリコンテトラクロリド
の如く３箇所以上の反応部位を有する場合、重合体は
（Ａ−Ｂ）n −Ｘの如き分枝構造をとる。カップリング
単量体は、いくつかの単量体単位がカップリングしよう
とするどの鎖末端にも必要とされるカップリング剤であ
る。ジビニルベンゼンは、最も普通に用いられるカップ
リング単量体であり、スター重合体に帰する。
箇所の反応部位を有する場合、重合体は直鎖Ａ−Ｂ−Ａ
構造をとる。カップリング剤がシリコンテトラクロリド
の如く３箇所以上の反応部位を有する場合、重合体は
（Ａ−Ｂ）n −Ｘの如き分枝構造をとる。カップリング
単量体は、いくつかの単量体単位がカップリングしよう
とするどの鎖末端にも必要とされるカップリング剤であ
る。ジビニルベンゼンは、最も普通に用いられるカップ
リング単量体であり、スター重合体に帰する。
【００２２】一般に、かかる重合体の調製に有用である
ことが当業者に公知の溶媒を用いることが出来る。好ま
しい溶媒としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オ
クタン等の如き直鎖炭化水素及び分枝鎖炭化水素、及び
それらのアルキル置換透導体；シクロペンタン、シクロ
ヘキサン、シクロヘプタン等の如き環状脂肪族炭化水素
及びそれらのアルキル置換透導体；それらの芳香族及び
アルキル置換透導体；ベンゼン、ナフタレン、トルエ
ン、キシレン等の如き芳香族及びアルキル置換芳香族炭
化水素；テトラリン、デカリン等の如き水素化芳香族炭
化水素；メチルエーテル、メチルエチルエーテル、ジエ
チルエーテル、テトラヒドロフラン等の如き直鎖及び環
状エーテル類が挙げられる。
ことが当業者に公知の溶媒を用いることが出来る。好ま
しい溶媒としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オ
クタン等の如き直鎖炭化水素及び分枝鎖炭化水素、及び
それらのアルキル置換透導体；シクロペンタン、シクロ
ヘキサン、シクロヘプタン等の如き環状脂肪族炭化水素
及びそれらのアルキル置換透導体；それらの芳香族及び
アルキル置換透導体；ベンゼン、ナフタレン、トルエ
ン、キシレン等の如き芳香族及びアルキル置換芳香族炭
化水素；テトラリン、デカリン等の如き水素化芳香族炭
化水素；メチルエーテル、メチルエチルエーテル、ジエ
チルエーテル、テトラヒドロフラン等の如き直鎖及び環
状エーテル類が挙げられる。
【００２３】更に詳しくは、本発明の重合体は、０℃か
ら 100℃の温度でアルキルリチウム重合開始剤を用い、
炭化水素溶媒に溶解した、共役ジエン単量体とアルケニ
ル芳香族炭化水素単量体のアニオン重合により製造す
る。リビング重合体鎖は、通常ジビニル単量体の添加に
よりカップリングし、スター重合体を形成する。付加単
量体は、酸化エチレン又は二酸化炭素等を用いてそれぞ
れヒドロキシル基又はカルボキシル基を生じせしめ、ア
ームをより大きく又は末端を官能化するために加えても
良いし加えなくても良く、重合体及びリビング鎖末端
は、メタノール又は水素の如きプロトン源で反応停止さ
せる。又、重合は、ブチルリチウムで処理したｍ−ジビ
ニルベンゼン及びｍ−ジイソプロペニルベンゼンの如き
単量体から開始することが出来る。
ら 100℃の温度でアルキルリチウム重合開始剤を用い、
炭化水素溶媒に溶解した、共役ジエン単量体とアルケニ
ル芳香族炭化水素単量体のアニオン重合により製造す
る。リビング重合体鎖は、通常ジビニル単量体の添加に
よりカップリングし、スター重合体を形成する。付加単
量体は、酸化エチレン又は二酸化炭素等を用いてそれぞ
れヒドロキシル基又はカルボキシル基を生じせしめ、ア
ームをより大きく又は末端を官能化するために加えても
良いし加えなくても良く、重合体及びリビング鎖末端
は、メタノール又は水素の如きプロトン源で反応停止さ
せる。又、重合は、ブチルリチウムで処理したｍ−ジビ
ニルベンゼン及びｍ−ジイソプロペニルベンゼンの如き
単量体から開始することが出来る。
【００２４】エポキシ化ブロック共重合体は、 3,000か
ら 3,000,000の重量平均分子量を有することが出来る。
低分子量とするには、過度の架橋が必要であるが、高分
子量とするには、溶融又は他の方法により基質を処理す
ることが非常に困難である。更に好ましくは、重合体
は、重量平均分子量15,000から 2,000,000を有するもの
である。最も好ましくは、費用、最も穏やかな硬化条件
で使用出来ること及び良好な応用特性を達成できること
の最良のバランスの点から、重量平均分子量40,000から
1,000,000を有するものである。大きいブロックからで
きた重合体は塗布が非常に困難であり、小さいブロック
では共有又は物理架橋を十分に局存化できないことか
ら、主としてエポキシ化ジオレフィン単量体単位から成
るブロックは、 100から 200,000の分子量を有すること
が好ましく、主として芳香族単量体単位から成るブロッ
クが存在する場合、 500から50,000の分子量を有するこ
とが好ましい。コーティング用には、最終コーティング
剤の硬度を増加させるために、少なくとも１つのブロッ
クが水素化ジエン単量体とビニル芳香族炭化水素とのラ
ンダム共重合体であることが時として好ましい。
ら 3,000,000の重量平均分子量を有することが出来る。
低分子量とするには、過度の架橋が必要であるが、高分
子量とするには、溶融又は他の方法により基質を処理す
ることが非常に困難である。更に好ましくは、重合体
は、重量平均分子量15,000から 2,000,000を有するもの
である。最も好ましくは、費用、最も穏やかな硬化条件
で使用出来ること及び良好な応用特性を達成できること
の最良のバランスの点から、重量平均分子量40,000から
1,000,000を有するものである。大きいブロックからで
きた重合体は塗布が非常に困難であり、小さいブロック
では共有又は物理架橋を十分に局存化できないことか
ら、主としてエポキシ化ジオレフィン単量体単位から成
るブロックは、 100から 200,000の分子量を有すること
が好ましく、主として芳香族単量体単位から成るブロッ
クが存在する場合、 500から50,000の分子量を有するこ
とが好ましい。コーティング用には、最終コーティング
剤の硬度を増加させるために、少なくとも１つのブロッ
クが水素化ジエン単量体とビニル芳香族炭化水素とのラ
ンダム共重合体であることが時として好ましい。
【００２５】直鎖重合体又は、モノブロック、ジブロッ
ク、トリブロック等の如き未集合の直鎖セグメントの分
子量、カップリング前のスター重合体のアームは、ゲル
浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により容易に測定さ
れる（ＧＰＣシステムは適切に較正されている）。分子
量が既知の重合体を用いて較正するが、これらは測定し
ようとする未知の直鎖重合体又はセグメントと同じ分子
構造及び化学組成物である必要が有る。アニオン重合し
た直鎖重合体の重合体は実質的に単分散であり、観察さ
れる狭い分子量分布の“ピーク”分子量の報告は容易且
つ十分に記述できる。ＧＰＣを用いて最終カップリング
スター重合体の真実の分子量の測定をするのは容易では
ない。これは、スター状分子は、較正用に用いる直鎖重
合体と同じ方法で充填ＧＰＣカラムから分離溶出せず、
ゆえにＵＶ又は屈折率検出器への到達時間は分子量の良
き指標とはならないからである。スター重合体の使用に
とって良い方法は、光散乱法により重量平均分子量を測
定することである。 100ミリリットルの溶媒当り試料
1.0グラム未満の濃度で試料を適当な溶媒に溶解し、シ
リンジ及び 0.5ミクロン未満の孔径の多孔膜フィルター
を用いて、直接、光散乱セル中に濾出する。光散乱測定
は、標準的手法を用い散乱角及び重合体濃度に応じて遂
行する。試料の示差屈折率（ＤＲＩ）は、光散乱に用い
た同じ溶媒中で同じ波長で測定する。以下の分献が参考
になる。
ク、トリブロック等の如き未集合の直鎖セグメントの分
子量、カップリング前のスター重合体のアームは、ゲル
浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により容易に測定さ
れる（ＧＰＣシステムは適切に較正されている）。分子
量が既知の重合体を用いて較正するが、これらは測定し
ようとする未知の直鎖重合体又はセグメントと同じ分子
構造及び化学組成物である必要が有る。アニオン重合し
た直鎖重合体の重合体は実質的に単分散であり、観察さ
れる狭い分子量分布の“ピーク”分子量の報告は容易且
つ十分に記述できる。ＧＰＣを用いて最終カップリング
スター重合体の真実の分子量の測定をするのは容易では
ない。これは、スター状分子は、較正用に用いる直鎖重
合体と同じ方法で充填ＧＰＣカラムから分離溶出せず、
ゆえにＵＶ又は屈折率検出器への到達時間は分子量の良
き指標とはならないからである。スター重合体の使用に
とって良い方法は、光散乱法により重量平均分子量を測
定することである。 100ミリリットルの溶媒当り試料
1.0グラム未満の濃度で試料を適当な溶媒に溶解し、シ
リンジ及び 0.5ミクロン未満の孔径の多孔膜フィルター
を用いて、直接、光散乱セル中に濾出する。光散乱測定
は、標準的手法を用い散乱角及び重合体濃度に応じて遂
行する。試料の示差屈折率（ＤＲＩ）は、光散乱に用い
た同じ溶媒中で同じ波長で測定する。以下の分献が参考
になる。
【００２６】１．Modern Size-Exclusion Exclusion Li
qui d Chromatography, M. W. Yau, J.J. Kirkland, D.
D. Bly, John Wiley & Sons, New York, NY, 1979 。
qui d Chromatography, M. W. Yau, J.J. Kirkland, D.
D. Bly, John Wiley & Sons, New York, NY, 1979 。
【００２７】２．Light Scattering from Polymer Solu
tio ns, M. B. Huglin, ed,. AcademicPress, New York,
NY 1972 。
tio ns, M. B. Huglin, ed,. AcademicPress, New York,
NY 1972 。
【００２８】３．W. Kay and A. J. Havlik, Applied O
ptics, 12, 541（1973）。
ptics, 12, 541（1973）。
【００２９】４．M. L. McConnell, Amer ican Laborato
ry, 63, May, 1978 。．好ましい態様の重合体のエポキ
シ化に於いて、ブロックＡは、ブロックＢに比し二置換
オレフィンエポキシド、三置換オレフィンエポキシド及
び四置換オレフィンエポキシドの濃度が高い。詳しく
は、Ａブロック１グラム当りのかかるエポキシドのMeq
は、0.2Meq／ｇから10Meq ／ｇ、好ましくは0.5Meq／ｇ
から８Meq／ｇであり、最も好ましくは１Meq ／ｇから
５Meq ／ｇである。Ｂブロック中のかかるエポキシドの
濃度に対するＡブロックのそれの比率は、少なくとも
３：１、好ましくは５：１超である。Ａブロック中での
エポキシ化が高い場合、重合体は非常に親水性であり、
硬化配合物中で水感受性をもたらし得る。Ｂブロック中
により多くのエポキシが存在する場合、重合体は過剰架
橋となりほとんど弾性がなくなり、意図する適用に向か
なくなると考えられる。
ry, 63, May, 1978 。．好ましい態様の重合体のエポキ
シ化に於いて、ブロックＡは、ブロックＢに比し二置換
オレフィンエポキシド、三置換オレフィンエポキシド及
び四置換オレフィンエポキシドの濃度が高い。詳しく
は、Ａブロック１グラム当りのかかるエポキシドのMeq
は、0.2Meq／ｇから10Meq ／ｇ、好ましくは0.5Meq／ｇ
から８Meq／ｇであり、最も好ましくは１Meq ／ｇから
５Meq ／ｇである。Ｂブロック中のかかるエポキシドの
濃度に対するＡブロックのそれの比率は、少なくとも
３：１、好ましくは５：１超である。Ａブロック中での
エポキシ化が高い場合、重合体は非常に親水性であり、
硬化配合物中で水感受性をもたらし得る。Ｂブロック中
により多くのエポキシが存在する場合、重合体は過剰架
橋となりほとんど弾性がなくなり、意図する適用に向か
なくなると考えられる。
【００３０】本発明のエポキシ化共重合体は、一般的に
述べられている如き又は、Encyclopedia o f Chemical T
echnology 19, ３rd ed., 251-266(1980), D.N. Schul
z,S.R. Turner,及びM. A. Golub 、Rbber Chemistry an
d Technology, ５，809 (1982), W-K. Huang, G-H. Hsu
ie, 及びW-H. Hou、Journal of Polymer Science, Part
A：Polymer Chemistry, 26, 1867 (1988), and K. A.
Jorgensen 、ChemicalReviews, 89, 431 (1989), and H
ermann, Fischer, 及びMarz、Angew. Chem. Int. Ed. E
ngl. 30 (No.12),1638 (1991)に記載の如きエポキシ化
手法により調製することが出来る。
述べられている如き又は、Encyclopedia o f Chemical T
echnology 19, ３rd ed., 251-266(1980), D.N. Schul
z,S.R. Turner,及びM. A. Golub 、Rbber Chemistry an
d Technology, ５，809 (1982), W-K. Huang, G-H. Hsu
ie, 及びW-H. Hou、Journal of Polymer Science, Part
A：Polymer Chemistry, 26, 1867 (1988), and K. A.
Jorgensen 、ChemicalReviews, 89, 431 (1989), and H
ermann, Fischer, 及びMarz、Angew. Chem. Int. Ed. E
ngl. 30 (No.12),1638 (1991)に記載の如きエポキシ化
手法により調製することが出来る。
【００３１】例えば、基本となる重合体のエポキシ化
は、予め形成されているか又はその場で形成することの
できる有機過酸類との反応によって成すことができる。
好適な予め形成されている過酸類としては、過酢酸及び
過安息香酸が挙げられる。その場での形成は、過酸化水
素及び、蟻酸の如き低分子量のカルボン酸を用いること
によって成すことが出来る。あるいは、酢酸、又は無水
酢酸とカチオン交換樹脂との存在下、過酸化水素により
過酸を形成する。カチオン交換樹脂は、任意に硫酸又は
ｐ−トルエン−スルホン酸の如き強酸によって置き換え
ることが出来る。エポキシ化反応は、直接、重合セメン
ト（重合体を重合した重合溶液）中で行うことが出来る
し、あるいは、トルエン、ベンゼン、ヘキサン、シクロ
ヘキサン、塩化メチレン等の如き不活性溶媒に重合体を
再溶解しこの新しい溶液中でエポキシ化を行うことが出
来るし、又それのみでエポキシ化することも出来る。０
℃から130 ℃のエポキシ化温度及び0.1 時間から72時間
の反応時間を利用することが出来る。過酸化水素、及び
酢酸又は蟻酸を硫酸の如き触媒と共に用いる場合、生成
物は、エポキシドとヒドロキシエステルとの混合物とな
る。酸の存在により引き起こされるこれらの副次反応を
考慮し、オレフィン二重結合の異なる水準の置換に関し
最大限の選択性を得るために、エポキシ化を、所望のエ
ポキシ化度にするのに可能な限り低温で且つ短時間で行
うことが好ましい。又、エポキシ化は、Ｍｏ、Ｗ、Ｃ
ｒ、Ｖ及びＡｇの如き遷移金属の存在下ヒドロペルオキ
シド又は酸素を用いて、又はアミン類の存在下及び非存
在下メチル−トリオクソレニウム／過酸化水素を用いて
重合体を処理することによっても成し遂げることが出来
る。1Ｈ ＮＭＲは、どの型のどれだけの量のＯＤＢが
エポキシ化したかを測定するのに有効な手段である。
は、予め形成されているか又はその場で形成することの
できる有機過酸類との反応によって成すことができる。
好適な予め形成されている過酸類としては、過酢酸及び
過安息香酸が挙げられる。その場での形成は、過酸化水
素及び、蟻酸の如き低分子量のカルボン酸を用いること
によって成すことが出来る。あるいは、酢酸、又は無水
酢酸とカチオン交換樹脂との存在下、過酸化水素により
過酸を形成する。カチオン交換樹脂は、任意に硫酸又は
ｐ−トルエン−スルホン酸の如き強酸によって置き換え
ることが出来る。エポキシ化反応は、直接、重合セメン
ト（重合体を重合した重合溶液）中で行うことが出来る
し、あるいは、トルエン、ベンゼン、ヘキサン、シクロ
ヘキサン、塩化メチレン等の如き不活性溶媒に重合体を
再溶解しこの新しい溶液中でエポキシ化を行うことが出
来るし、又それのみでエポキシ化することも出来る。０
℃から130 ℃のエポキシ化温度及び0.1 時間から72時間
の反応時間を利用することが出来る。過酸化水素、及び
酢酸又は蟻酸を硫酸の如き触媒と共に用いる場合、生成
物は、エポキシドとヒドロキシエステルとの混合物とな
る。酸の存在により引き起こされるこれらの副次反応を
考慮し、オレフィン二重結合の異なる水準の置換に関し
最大限の選択性を得るために、エポキシ化を、所望のエ
ポキシ化度にするのに可能な限り低温で且つ短時間で行
うことが好ましい。又、エポキシ化は、Ｍｏ、Ｗ、Ｃ
ｒ、Ｖ及びＡｇの如き遷移金属の存在下ヒドロペルオキ
シド又は酸素を用いて、又はアミン類の存在下及び非存
在下メチル−トリオクソレニウム／過酸化水素を用いて
重合体を処理することによっても成し遂げることが出来
る。1Ｈ ＮＭＲは、どの型のどれだけの量のＯＤＢが
エポキシ化したかを測定するのに有効な手段である。
【００３２】本発明の重合体には、アミノ樹脂架橋に通
常必要であると考えられる官能基、即ち、ヒドロキシ、
カルボキシ、メルカプタン及びアミドの如き活性プロト
ンを含有する基の有意な量を含有するものは含まれな
い。重合体は、有意な量の官能基を含有しない場合、未
官能化である。種々のアミノ樹脂、酸、重合体、所定の
配合物中でのこれらの量、官能基の種類、硬化条件等の
相違から、有意な量の官能基を構成する物質の定量は、
最前を尽くしても困難である。又、問題を複雑にしてい
るのは、最終用途によって必要とされる硬化の程度であ
る。必要とされる性質を付与するのに高重合体ゲル含量
のみが必要であるかもしれないし、適切な溶媒による明
らかな膨張を防止するのに充分な、高ゲル含量及びかな
りの架橋度の両者が必要であるかもしれない。
常必要であると考えられる官能基、即ち、ヒドロキシ、
カルボキシ、メルカプタン及びアミドの如き活性プロト
ンを含有する基の有意な量を含有するものは含まれな
い。重合体は、有意な量の官能基を含有しない場合、未
官能化である。種々のアミノ樹脂、酸、重合体、所定の
配合物中でのこれらの量、官能基の種類、硬化条件等の
相違から、有意な量の官能基を構成する物質の定量は、
最前を尽くしても困難である。又、問題を複雑にしてい
るのは、最終用途によって必要とされる硬化の程度であ
る。必要とされる性質を付与するのに高重合体ゲル含量
のみが必要であるかもしれないし、適切な溶媒による明
らかな膨張を防止するのに充分な、高ゲル含量及びかな
りの架橋度の両者が必要であるかもしれない。
【００３３】上記の困難を排除するために、２つの“経
験則”が提供される。第一に、高重合体ゲル含量（約60
〜70％）のみが必要であるならば、重合体１００グラム
当りの官能性のミリ当量数が値Ｆに等しいか又は超える
場合有意な官能性が存在する（ここで、Ｆは次の式によ
って表される。
験則”が提供される。第一に、高重合体ゲル含量（約60
〜70％）のみが必要であるならば、重合体１００グラム
当りの官能性のミリ当量数が値Ｆに等しいか又は超える
場合有意な官能性が存在する（ここで、Ｆは次の式によ
って表される。
【００３４】
【数１】
【００３５】Ｋは１から３までのいずれかの値を表す。
非常に高分子量の重合体又は非常に低分子量の重合体の
広範な範囲に亙って変化することができる。）。
非常に高分子量の重合体又は非常に低分子量の重合体の
広範な範囲に亙って変化することができる。）。
【００３６】第二に、高ゲル含量及び有意な架橋度の両
者が必要であるならば、重合体１グラム当りの官能性の
ミリ当量数がＦ値又は約10Meq ／ 100ｇのいずれか大き
い方に等しいか又は超える場合有意な官能性が存在す
る。例えば重合体の重量平均分子量Ｍｗが 100,000ダル
トンであるならば、Ｆ値は10Meq ／ 100ｇから30Meq ／
100ｇである。Ｍw が 100万ダルトンであるならば、Ｆ
値は１Meq ／ 100ｇから３Meq ／ 100ｇであり、この水
準以上で高ゲル含量が得られる。官能性の水準が10Meq
／重合体 100ｇに等しいか超えない限り、良溶媒に曝さ
れた場合重合体は明かに膨張する。
者が必要であるならば、重合体１グラム当りの官能性の
ミリ当量数がＦ値又は約10Meq ／ 100ｇのいずれか大き
い方に等しいか又は超える場合有意な官能性が存在す
る。例えば重合体の重量平均分子量Ｍｗが 100,000ダル
トンであるならば、Ｆ値は10Meq ／ 100ｇから30Meq ／
100ｇである。Ｍw が 100万ダルトンであるならば、Ｆ
値は１Meq ／ 100ｇから３Meq ／ 100ｇであり、この水
準以上で高ゲル含量が得られる。官能性の水準が10Meq
／重合体 100ｇに等しいか超えない限り、良溶媒に曝さ
れた場合重合体は明かに膨張する。
【００３７】又、オレフィン性炭素の少なくとも１個が
第三炭素原子（ＴＵサイト）である（例えばイソプレン
から誘導される）オレフィン性サイトのかなりの数を含
有する重合体は、例えばヨーロッパ特許出願第0468.593
から分かるように、アミノ樹脂と架橋することも出来
る。実施例に示す如く、本発明の重合体のエポキシ化水
準に匹敵するＴＵ水準を含有する重合体は、アミノ樹脂
と効果的に架橋しない。明かに、実質的に飽和したオレ
フィン重合体をアミノ樹脂と架橋させる場合、エポキシ
官能性が必要である。又、不飽和重合体特に比較的低分
子量の不飽和重合体のエポキシ化は、低水準のアミノ樹
脂との、より広範な架橋ができると考えられる。かなり
の水準のＴＵサイト及びエポキシ化サイトを含有する重
合体を本発明によって硬化するならば、硬化のいくぶん
かはＴＵサイトの反応を通じて起こると考えられる。
第三炭素原子（ＴＵサイト）である（例えばイソプレン
から誘導される）オレフィン性サイトのかなりの数を含
有する重合体は、例えばヨーロッパ特許出願第0468.593
から分かるように、アミノ樹脂と架橋することも出来
る。実施例に示す如く、本発明の重合体のエポキシ化水
準に匹敵するＴＵ水準を含有する重合体は、アミノ樹脂
と効果的に架橋しない。明かに、実質的に飽和したオレ
フィン重合体をアミノ樹脂と架橋させる場合、エポキシ
官能性が必要である。又、不飽和重合体特に比較的低分
子量の不飽和重合体のエポキシ化は、低水準のアミノ樹
脂との、より広範な架橋ができると考えられる。かなり
の水準のＴＵサイト及びエポキシ化サイトを含有する重
合体を本発明によって硬化するならば、硬化のいくぶん
かはＴＵサイトの反応を通じて起こると考えられる。
【００３８】立体障害性となるオレフィン性エポキシ官
能性を有する重合体は、本発明によって架橋することが
できる。立体障害性となるとは、オレフィン性エポキシ
基が二アルキル置換、三アルキル置換又は四アルキル置
換されていることを意味する。２三アルキル置換及び四
アルキル置換が好ましい。
能性を有する重合体は、本発明によって架橋することが
できる。立体障害性となるとは、オレフィン性エポキシ
基が二アルキル置換、三アルキル置換又は四アルキル置
換されていることを意味する。２三アルキル置換及び四
アルキル置換が好ましい。
【００３９】以下の構造のエポキシ基を有する重合体が
好ましい：
好ましい：
【００４０】
【化１】
【００４１】（ここで、Ｒ1 及びＲ2 は、水素、アルキ
ル、アルケニル及びアリールから成る群から選ばれ
る。）
ル、アルケニル及びアリールから成る群から選ばれ
る。）
【００４２】
【化２】
【００４３】（ここで、Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 及びＲ4 は、
水素、アルキル、アルケニル及びアリールから成る群か
ら選ばれ、Ｒ2 、Ｒ3 及びＲ4 のうち少なくとも１つは
水素ではなく、Ｒ5 はアルキル、アルケニル及びアリー
ルから成る群から選ばれる。）具体例は、エポキシ化
１，４−イソプレン単位を生産すべく、１，３−イソプ
レン単量体から製造される重合体である。エポキシ化
１，４−イソプレン単位は、Ｒ1 が水素であり、Ｒ2 が
ＣＨ3 である構造式１を含有する。
水素、アルキル、アルケニル及びアリールから成る群か
ら選ばれ、Ｒ2 、Ｒ3 及びＲ4 のうち少なくとも１つは
水素ではなく、Ｒ5 はアルキル、アルケニル及びアリー
ルから成る群から選ばれる。）具体例は、エポキシ化
１，４−イソプレン単位を生産すべく、１，３−イソプ
レン単量体から製造される重合体である。エポキシ化
１，４−イソプレン単位は、Ｒ1 が水素であり、Ｒ2 が
ＣＨ3 である構造式１を含有する。
【００４４】
【化３】
【００４５】他の例は、エポキシ化３，４−イソプレン
単量体単位が生じる、重合体に基づくイソプレンであ
る。これはＲ2 がＣＨ3 であり、Ｒ1 ＝Ｒ3 ＝Ｒ4 ＝水
素である構造式２の例である。
単量体単位が生じる、重合体に基づくイソプレンであ
る。これはＲ2 がＣＨ3 であり、Ｒ1 ＝Ｒ3 ＝Ｒ4 ＝水
素である構造式２の例である。
【００４６】
【化４】
【００４７】上記の重合体は、活性プロトンが欠けてお
り、アミノ樹脂と架橋し得ないものと考えられてきた。
しかしながら、驚くべきことに、本発明者等は、唯一の
有意な官能性としての立体障害性エポキシ基を含有する
エポキシ化重合体がアミノ樹脂と架橋し得ることを見い
出した。これらの重合体は、それ自体で又は、本明細書
で述べた型の他の重合体と架橋することが出来る。又、
これらは、ポリエステル樹脂、「高等（advanced）」エ
ポキシ樹脂（二級アルコール基を有する）、アクリル樹
脂、アルキド樹脂、ポリウレタン樹脂等これまで可能性
を無視されていた如き、アミノ樹脂類と通常架橋し得る
重合体と架橋することができる。
り、アミノ樹脂と架橋し得ないものと考えられてきた。
しかしながら、驚くべきことに、本発明者等は、唯一の
有意な官能性としての立体障害性エポキシ基を含有する
エポキシ化重合体がアミノ樹脂と架橋し得ることを見い
出した。これらの重合体は、それ自体で又は、本明細書
で述べた型の他の重合体と架橋することが出来る。又、
これらは、ポリエステル樹脂、「高等（advanced）」エ
ポキシ樹脂（二級アルコール基を有する）、アクリル樹
脂、アルキド樹脂、ポリウレタン樹脂等これまで可能性
を無視されていた如き、アミノ樹脂類と通常架橋し得る
重合体と架橋することができる。
【００４８】米国特許3,699,184 に開示されている如き
エポキシ化重合体は、本発明の組成物に於いて許容する
ことが出来る。この特許は、少なくとも１個のモノアル
ケニルアレーンブロックと、少なくとも１個のエポキシ
化共役ジエンブロックとから成るブロック共重合体、及
びこれらのブロック共重合体の水素化誘導体を開示して
いる。この特許に開示されたエポキシ化ブロック共重合
体は、好ましくは初期のオレフィン未飽和物の少なくと
も50パーセントが水素化飽和で部分的に水素化される。
初期のオレフィン未飽和物の少なくとも10パーセント
が、重合体と過酸との接触によるエポキシ化によって減
少する。好ましくは、本発明に於いて、元のオレフィン
未飽和物の30パーセントまでエポキシ化する（より正確
には、重合体１グラム当り５ミリ当量まで）。
エポキシ化重合体は、本発明の組成物に於いて許容する
ことが出来る。この特許は、少なくとも１個のモノアル
ケニルアレーンブロックと、少なくとも１個のエポキシ
化共役ジエンブロックとから成るブロック共重合体、及
びこれらのブロック共重合体の水素化誘導体を開示して
いる。この特許に開示されたエポキシ化ブロック共重合
体は、好ましくは初期のオレフィン未飽和物の少なくと
も50パーセントが水素化飽和で部分的に水素化される。
初期のオレフィン未飽和物の少なくとも10パーセント
が、重合体と過酸との接触によるエポキシ化によって減
少する。好ましくは、本発明に於いて、元のオレフィン
未飽和物の30パーセントまでエポキシ化する（より正確
には、重合体１グラム当り５ミリ当量まで）。
【００４９】本発明に用いることのできる他のエポキシ
化ブロック共重合体は、米国特許第4,135,037 に開示さ
れている。これらのエポキシ化ブロック共重合体は、少
なくとも１個のエポキシ化共役ジオレフィンブロック
と、少なくとも１個の非ビニルアレーンブロックから成
り、共役ジオレフィン類対モノビニルアレーン類の重量
比は45：55から95：５である。初期のオレフィン二重結
合の５パーセントから80パーセントをエポキシ化し、有
機過酸類を用いる反応の如き既知の方法によってエポキ
シ化を行う。本発明に利用するとき、約30％まで（重合
体１グラム当りエポキシド５ミリ当量を超えない）エポ
キシ化することが出来、本明細書に記載した如き低水準
の残存不飽和物が好ましい。
化ブロック共重合体は、米国特許第4,135,037 に開示さ
れている。これらのエポキシ化ブロック共重合体は、少
なくとも１個のエポキシ化共役ジオレフィンブロック
と、少なくとも１個の非ビニルアレーンブロックから成
り、共役ジオレフィン類対モノビニルアレーン類の重量
比は45：55から95：５である。初期のオレフィン二重結
合の５パーセントから80パーセントをエポキシ化し、有
機過酸類を用いる反応の如き既知の方法によってエポキ
シ化を行う。本発明に利用するとき、約30％まで（重合
体１グラム当りエポキシド５ミリ当量を超えない）エポ
キシ化することが出来、本明細書に記載した如き低水準
の残存不飽和物が好ましい。
【００５０】本発明に有用な架橋剤は、アミノ樹脂であ
る。アミノ型架橋樹脂類は、コーティング剤業界で永
年、ヒドロキシル基、アミド基、メルカプタン基及びカ
ルボキシル基の如き官能基を含有するアクリル樹脂、ポ
リエステル樹脂及び「高等」エポキシ樹脂の硬化に一般
的に用いられてきた。アミノ架橋樹脂類が、上記の如き
活性プロトンに欠ける立体障害性エポキシ化重合体の硬
化に有用であることを予期せずして見い出した。
る。アミノ型架橋樹脂類は、コーティング剤業界で永
年、ヒドロキシル基、アミド基、メルカプタン基及びカ
ルボキシル基の如き官能基を含有するアクリル樹脂、ポ
リエステル樹脂及び「高等」エポキシ樹脂の硬化に一般
的に用いられてきた。アミノ架橋樹脂類が、上記の如き
活性プロトンに欠ける立体障害性エポキシ化重合体の硬
化に有用であることを予期せずして見い出した。
【００５１】本発明の目的に合うアミノ樹脂は、カルボ
ニル化合物及びアルコールを用いてＮＨ基を生じせしめ
る物質の反応によって製造した樹脂である。ＮＨ生成物
質は、通常、尿素、メラミン、ベンゾグアナミン、グリ
コールウリル、環状尿素類、チオウレア類、グアニジン
類、ウレタン類、シアナミド類等である。最も一般的な
カルボニル成分は、ホルムアルデヒドであり、その他の
カルボニル化合物としては高級アルデヒド類及びケトン
類が挙げられる。最も一般的に用いられるアルコール類
は、メタノール、エタノール及びブタノールである。そ
の他のアルコール類としては、プロパノール、ヘキサノ
ール等が挙げられる。American Cyanamid 社及びその他
の製造元により、これらの種々のアミノ樹脂が市販され
ている。アメリカンシアナミド社の印刷物に、市販して
いる三つのクラス又は「型」のアミノ樹脂についての記
載がある。
ニル化合物及びアルコールを用いてＮＨ基を生じせしめ
る物質の反応によって製造した樹脂である。ＮＨ生成物
質は、通常、尿素、メラミン、ベンゾグアナミン、グリ
コールウリル、環状尿素類、チオウレア類、グアニジン
類、ウレタン類、シアナミド類等である。最も一般的な
カルボニル成分は、ホルムアルデヒドであり、その他の
カルボニル化合物としては高級アルデヒド類及びケトン
類が挙げられる。最も一般的に用いられるアルコール類
は、メタノール、エタノール及びブタノールである。そ
の他のアルコール類としては、プロパノール、ヘキサノ
ール等が挙げられる。American Cyanamid 社及びその他
の製造元により、これらの種々のアミノ樹脂が市販され
ている。アメリカンシアナミド社の印刷物に、市販して
いる三つのクラス又は「型」のアミノ樹脂についての記
載がある。
【００５２】
【化５】
【００５３】（ここで、ＹはＮＨ基を生成する物質であ
り、カルボニル源はホルムアルデヒドであり、Ｒはアル
キル化に用いるアルコールから得たアルキル基であ
る。）この種の記述は、１つの純粋な種のみの単量体物
質としてアミノ樹脂類を示しているが、市販の樹脂類
は、単量体、二量体、三量体等の混合物として存在し、
これらの樹脂は他の種の特性をいくらか有する。又二量
体、三量体等は、メチレンブリッジ又はエーテルブリッ
ジをも有する。一般に、１型のアミノ樹脂類は、本発明
に於いて好ましい。
り、カルボニル源はホルムアルデヒドであり、Ｒはアル
キル化に用いるアルコールから得たアルキル基であ
る。）この種の記述は、１つの純粋な種のみの単量体物
質としてアミノ樹脂類を示しているが、市販の樹脂類
は、単量体、二量体、三量体等の混合物として存在し、
これらの樹脂は他の種の特性をいくらか有する。又二量
体、三量体等は、メチレンブリッジ又はエーテルブリッ
ジをも有する。一般に、１型のアミノ樹脂類は、本発明
に於いて好ましい。
【００５４】例えば、以下の１型のアミノ樹脂類は、本
発明の目的達成に用いることが出来る：CYMEL 303 −Ｒ
がＣＨ3 であるヘキサメトキシメチルメラミン樹脂、CY
MEL1116−ＲがＣＨ3 及びＣ2 Ｈ5 の混合物であるメラ
ミンホルムアルデヒド樹脂、CYMEL 1156−ＲがＣ4 Ｈ9
であるメラミンホルムアルデヒド樹脂、CYMEL 1123−Ｒ
がＣＨ3 及びＣ2 Ｈ5 の混合物であるベンゾグアナミン
ホルムアルデヒド樹脂、CYMEL 1170−ＲがＣ4 Ｈ9 であ
るグリコールウリルホルムアルデヒド樹脂、CYMEL 1171
−ＲがＣＨ3 及びＣ2 Ｈ5 の混合物であるグリコールウ
リルホルムアルデヒド樹脂、CYMEL 1141−ＲがＣＨ3 及
びｉ−Ｃ4 Ｈ9 の混合物であるカルボキシル変性アミノ
樹脂、BEETLE 80 −ＲがＣ4 Ｈ9 であるウレアホルムア
ルデヒド樹脂、BEETLE 65 −ＲがＣＨ3 であるウレアホ
ルムアルデヒド樹脂。ＣＹＭＥＬ及びＢＥＥＴＬＥは、
アメリカンシアナミド社の製品の商標であり、本発明に
有用な他のアミノ樹脂類と共に上記文献に記載されてい
る。
発明の目的達成に用いることが出来る：CYMEL 303 −Ｒ
がＣＨ3 であるヘキサメトキシメチルメラミン樹脂、CY
MEL1116−ＲがＣＨ3 及びＣ2 Ｈ5 の混合物であるメラ
ミンホルムアルデヒド樹脂、CYMEL 1156−ＲがＣ4 Ｈ9
であるメラミンホルムアルデヒド樹脂、CYMEL 1123−Ｒ
がＣＨ3 及びＣ2 Ｈ5 の混合物であるベンゾグアナミン
ホルムアルデヒド樹脂、CYMEL 1170−ＲがＣ4 Ｈ9 であ
るグリコールウリルホルムアルデヒド樹脂、CYMEL 1171
−ＲがＣＨ3 及びＣ2 Ｈ5 の混合物であるグリコールウ
リルホルムアルデヒド樹脂、CYMEL 1141−ＲがＣＨ3 及
びｉ−Ｃ4 Ｈ9 の混合物であるカルボキシル変性アミノ
樹脂、BEETLE 80 −ＲがＣ4 Ｈ9 であるウレアホルムア
ルデヒド樹脂、BEETLE 65 −ＲがＣＨ3 であるウレアホ
ルムアルデヒド樹脂。ＣＹＭＥＬ及びＢＥＥＴＬＥは、
アメリカンシアナミド社の製品の商標であり、本発明に
有用な他のアミノ樹脂類と共に上記文献に記載されてい
る。
【００５５】本発明の用途に好ましいアミノ樹脂は、Ｒ
がＣ4 Ｈ9 であるＣYMEL 1170 グリコールウリルホルム
アルデヒド樹脂である：
がＣ4 Ｈ9 であるＣYMEL 1170 グリコールウリルホルム
アルデヒド樹脂である：
【００５６】
【化６】
【００５７】本発明の用途に好ましい他のアミノ樹脂
は、ＲがＣ4 Ｈ9 であるBEETLE 80 ウレアホルムアルデ
ヒド樹脂であり、その理想的単量体構造を記する：
は、ＲがＣ4 Ｈ9 であるBEETLE 80 ウレアホルムアルデ
ヒド樹脂であり、その理想的単量体構造を記する：
【００５８】
【化７】
【００５９】本発明の用途に最も好ましいアミノ樹脂の
１つは、次の理想的単量体構造を有する高度にメチル化
したメラミンホルムアルデヒド樹脂であるCYMEL 303 で
ある：
１つは、次の理想的単量体構造を有する高度にメチル化
したメラミンホルムアルデヒド樹脂であるCYMEL 303 で
ある：
【００６０】
【化８】
【００６１】（ここでＲは、ＣＨ3 である）
本発明によって硬化したエポキシ化重合体中にヒドロキ
シル基、アミド基、メルカプタン基又はカルボキシル基
の如き官能基がないことから、これらのアミノ樹脂類が
官能化重合体を硬化する通常のメカニズムは、本システ
ムに於ける反応の説明に用いることは出来ない。ここで
仮説として出されている理論は、カルボニウムイオン、
例えば、
シル基、アミド基、メルカプタン基又はカルボキシル基
の如き官能基がないことから、これらのアミノ樹脂類が
官能化重合体を硬化する通常のメカニズムは、本システ
ムに於ける反応の説明に用いることは出来ない。ここで
仮説として出されている理論は、カルボニウムイオン、
例えば、
【００６２】
【化９】
【００６３】が、重合体上のエポキシ基の酸素の電子を
求め架橋するというものである。そこで、以下に、理論
的反応のメカニズムを、１例としてエポキシ化１，４−
イソプレン単量体単位を用いて説明する： 反応Ａ：アミノ樹脂のプロトン化
求め架橋するというものである。そこで、以下に、理論
的反応のメカニズムを、１例としてエポキシ化１，４−
イソプレン単量体単位を用いて説明する： 反応Ａ：アミノ樹脂のプロトン化
【００６４】
【化１０】
【００６５】反応Ｂ：脱アルキル化及び発生樹脂断片カ
ルボカチオン
ルボカチオン
【００６６】
【化１１】
【００６７】反応Ｃ：エポキシ基への付加
【００６８】
【化１２】
【００６９】反応Ｄ：アミノ樹脂への“カチオン転移”
【００７０】
【化１３】
【００７１】反応Ｅ：ポリエーテル化をもたらす反応
【００７２】
【化１４】
【００７３】反応Ｅ及び反応Ｃの組み合わせにより架橋
が起こる。
が起こる。
【００７４】
【化１５】
【００７５】が、別の重合体鎖の少なくとも１個のエポ
キシ化反復単位と既に反応したアミノ樹脂分子の別の反
応基を表す場合、反応Ｃにより架橋が起こる。又、アミ
ノ樹脂の自己縮合も架橋に寄与することが出来る。
キシ化反復単位と既に反応したアミノ樹脂分子の別の反
応基を表す場合、反応Ｃにより架橋が起こる。又、アミ
ノ樹脂の自己縮合も架橋に寄与することが出来る。
【００７６】反応Ｆ：鎖転移／停止
【００７７】
【化１６】
【００７８】下記の実施例の参照によりわかる如く、本
発明のアミノ樹脂類を用いた硬化の結果は、上記反応の
メカニズムと整合する。
発明のアミノ樹脂類を用いた硬化の結果は、上記反応の
メカニズムと整合する。
【００７９】このメカニズムにより、開環して、安定し
た２級カルボカチオン、特に反応Ｃの安定した３級カル
ボカチオンを生成することのできるエポキシ基を有する
重合体にとって、硬化は全く容易である。入手の容易さ
及び市販の重合体に広範に用いられていることから、上
記の如く、イソプレンは、本発明の用途に好ましい共役
ジエン単量体である。
た２級カルボカチオン、特に反応Ｃの安定した３級カル
ボカチオンを生成することのできるエポキシ基を有する
重合体にとって、硬化は全く容易である。入手の容易さ
及び市販の重合体に広範に用いられていることから、上
記の如く、イソプレンは、本発明の用途に好ましい共役
ジエン単量体である。
【００８０】完全な硬化が所望であれば、アミノ樹脂
は、重合体重量の 0.5％から40％の範囲の量で用いるの
が好ましい。外観上の問題及び重合体の弾性のきわだっ
た変化を最小限にすることが好ましいことから、その量
は、接着剤用には、更に好ましくは１％から20％の量、
最も好ましくは２％から10％である。コーティング剤用
には、所望の硬度を達成し且つ粘着を最小限にするため
に、より高い量用いることが好ましく、好ましくは９％
から30％、最も好ましくは９％から16％である。
は、重合体重量の 0.5％から40％の範囲の量で用いるの
が好ましい。外観上の問題及び重合体の弾性のきわだっ
た変化を最小限にすることが好ましいことから、その量
は、接着剤用には、更に好ましくは１％から20％の量、
最も好ましくは２％から10％である。コーティング剤用
には、所望の硬度を達成し且つ粘着を最小限にするため
に、より高い量用いることが好ましく、好ましくは９％
から30％、最も好ましくは９％から16％である。
【００８１】本発明の目的、即ち、上記のアミノ樹脂を
用いての重合体の架橋を達成するために、プロトン供与
酸触媒が必要である。充分な酸は必要であるが過剰すぎ
ては好ましくないことから、用いる酸触媒の量は、重合
体の重量の 0.1％から４％の範囲であることが好まし
い。最も好ましくは重合体重量の 0.5％から２％を用い
る。単に重合体のみを用いる場合、これらの比率は、充
分である。しかしながら、重合体を希釈するならば、た
ぶん更に酸を必要とする。本発明に有用な多数のアミノ
樹脂類の架橋反応を触媒するのに強力なプロトン供与酸
の存在が、通常、必要である。しかしながら、中程度の
強さ及び比較的弱酸であっても、用いるアミノ樹脂類に
よっては有効である。一般に、最も有効な触媒は、最低
のｐＫａ値を有するものである。以下に、本発明に用い
ることのできる酸触媒をｐＫａ値が小さい順にリストし
た：鉱酸、Cycat 4040触媒（Cycat は商標）（ｐ−トル
エンスルホン酸）、Cycat 500 触媒（ジノニルナフタレ
ンジスルホン酸）、Cycat 600 触媒（ドデシルベンゼン
スルホン酸）、シュウ酸、マレイン酸、ヘキサミン酸、
リン酸、Cycat 296-9 触媒（ジメチル酸ピロリン酸塩、
フタル酸及びアクリル酸（重合体中で共重合する）。用
いることのできる他の酸は、前記のアメリカンシアナミ
ド社の刊行物に記載されている。又、３M Brand Resin
Catalyst FC-520 （トリフルオロメタンスルホン酸のジ
エチルアンモニウム塩）も用いることが出来る。Cycat
600 は、非常に有用な触媒であることが分かった。
用いての重合体の架橋を達成するために、プロトン供与
酸触媒が必要である。充分な酸は必要であるが過剰すぎ
ては好ましくないことから、用いる酸触媒の量は、重合
体の重量の 0.1％から４％の範囲であることが好まし
い。最も好ましくは重合体重量の 0.5％から２％を用い
る。単に重合体のみを用いる場合、これらの比率は、充
分である。しかしながら、重合体を希釈するならば、た
ぶん更に酸を必要とする。本発明に有用な多数のアミノ
樹脂類の架橋反応を触媒するのに強力なプロトン供与酸
の存在が、通常、必要である。しかしながら、中程度の
強さ及び比較的弱酸であっても、用いるアミノ樹脂類に
よっては有効である。一般に、最も有効な触媒は、最低
のｐＫａ値を有するものである。以下に、本発明に用い
ることのできる酸触媒をｐＫａ値が小さい順にリストし
た：鉱酸、Cycat 4040触媒（Cycat は商標）（ｐ−トル
エンスルホン酸）、Cycat 500 触媒（ジノニルナフタレ
ンジスルホン酸）、Cycat 600 触媒（ドデシルベンゼン
スルホン酸）、シュウ酸、マレイン酸、ヘキサミン酸、
リン酸、Cycat 296-9 触媒（ジメチル酸ピロリン酸塩、
フタル酸及びアクリル酸（重合体中で共重合する）。用
いることのできる他の酸は、前記のアメリカンシアナミ
ド社の刊行物に記載されている。又、３M Brand Resin
Catalyst FC-520 （トリフルオロメタンスルホン酸のジ
エチルアンモニウム塩）も用いることが出来る。Cycat
600 は、非常に有用な触媒であることが分かった。
【００８２】硬化は、一般的に５秒から30分、好ましく
は10分から30分で起こる。しかしながら、建設材、積層
接着剤及び可とうパッケージング積層接着剤の用途に
は、60日までの期間に亙って硬化することが出来る。
は10分から30分で起こる。しかしながら、建設材、積層
接着剤及び可とうパッケージング積層接着剤の用途に
は、60日までの期間に亙って硬化することが出来る。
【００８３】硬化温度は通常−５℃から 400℃の範囲で
ある。 100℃から 300℃が好ましく、 100℃から 200℃
が最も好ましい。コイルコーティングの如き応用に於い
ては、 400℃までの最大表面温度に加熱することにより
硬化を達成する。この硬化過程を利用する場合、この温
度での時間は、通常非常に短時間（５秒のオーダー）と
する。すると、表面が冷めながら硬化が続いていく。
ある。 100℃から 300℃が好ましく、 100℃から 200℃
が最も好ましい。コイルコーティングの如き応用に於い
ては、 400℃までの最大表面温度に加熱することにより
硬化を達成する。この硬化過程を利用する場合、この温
度での時間は、通常非常に短時間（５秒のオーダー）と
する。すると、表面が冷めながら硬化が続いていく。
【００８４】早すぎる触媒活性を防止するのに通常ブロ
ッキング剤を用いる。トリイソプロパノールアミン及び
ジメチルエタノールアミンの如きアミン類は、酸の効果
を緩衝することによって作用し、重合体とアミノ樹脂と
の反応を触媒するのをブロックする。その他のブロッキ
ング剤としては、トリエチルアミン、メチルジエタノー
ルアミン、ジエチルエタノールアミン、トリエタノール
アミン、ジイソプロパノールアミン、モルホリン及び２
−アミノ−２−メチル−１−プロパノール、水、１級ア
ルコール類、２級アルコール類、３級アルコール類、及
び前述のアメリカンシアナミド社の刊行物に記載のその
他の化合物が挙げられる。
ッキング剤を用いる。トリイソプロパノールアミン及び
ジメチルエタノールアミンの如きアミン類は、酸の効果
を緩衝することによって作用し、重合体とアミノ樹脂と
の反応を触媒するのをブロックする。その他のブロッキ
ング剤としては、トリエチルアミン、メチルジエタノー
ルアミン、ジエチルエタノールアミン、トリエタノール
アミン、ジイソプロパノールアミン、モルホリン及び２
−アミノ−２−メチル−１−プロパノール、水、１級ア
ルコール類、２級アルコール類、３級アルコール類、及
び前述のアメリカンシアナミド社の刊行物に記載のその
他の化合物が挙げられる。
【００８５】一般に、ブロック共重合体の架橋を行う方
法は、次の通りである。ブロック共重合体と他の配合成
分とを混合し、所望のアミノ樹脂を混合する。基質に配
合組成物を適用する直前に酸補開始剤を加える。配合組
成物が適用した基質を適当な方法により 100℃〜500 ℃
に加熱し硬化を達成する。長期のパッケージ貯蔵寿命又
はかなりのポット貯蔵寿命を維持するために、溶融配合
組成物の場合、適当なアミン、アルコール又は水を配合
組成物に加え、酸及び硬化反応をブロックする。加熱に
よってブロッキング剤は除去され硬化を達成する。
法は、次の通りである。ブロック共重合体と他の配合成
分とを混合し、所望のアミノ樹脂を混合する。基質に配
合組成物を適用する直前に酸補開始剤を加える。配合組
成物が適用した基質を適当な方法により 100℃〜500 ℃
に加熱し硬化を達成する。長期のパッケージ貯蔵寿命又
はかなりのポット貯蔵寿命を維持するために、溶融配合
組成物の場合、適当なアミン、アルコール又は水を配合
組成物に加え、酸及び硬化反応をブロックする。加熱に
よってブロッキング剤は除去され硬化を達成する。
【００８６】本発明は、多くの利点を有する。利点の１
つは、主としてかかる架橋が高価な装置又は配合成分を
必要とするという、放射線架橋の問題を回避できること
である。又、本発明は、不規則な形状をした対象物上で
のコーティング剤の放射線硬化に関する問題をも回避で
きる。コーティングした対象物は通常オーブンに入れて
溶媒を除去すると同時に硬化架橋を達成することから、
本タイプの化学架橋は、溶媒生成配合組成物にとって良
好な架橋システムである。本タイプのアミノ樹脂硬化コ
ーティング剤の用途は、通常自動車産業及び総合金属仕
上げ工業である。本発明の最も重要な利点の１つは、配
合組成物添加後どの時点でも重合体の架橋が可能である
点である。例えば、全ての成分を重合体と混合すること
が出来るし、徐々に分解又は蒸発するブロッキング剤を
加えることが出来る。酸触媒は、ブロッキング剤が分解
又は蒸発するまで反応を触媒しない。材料の適正な組み
合わせが選択されるなら、何カ月にも亙って硬化を行う
ことが出来る。これは、全ての応力を軽減するように処
理（サービス）温度到達後に硬化を行うのが好ましい用
途（即ち、自動車用接着剤及び電気製品用接着剤）にと
って有利である。
つは、主としてかかる架橋が高価な装置又は配合成分を
必要とするという、放射線架橋の問題を回避できること
である。又、本発明は、不規則な形状をした対象物上で
のコーティング剤の放射線硬化に関する問題をも回避で
きる。コーティングした対象物は通常オーブンに入れて
溶媒を除去すると同時に硬化架橋を達成することから、
本タイプの化学架橋は、溶媒生成配合組成物にとって良
好な架橋システムである。本タイプのアミノ樹脂硬化コ
ーティング剤の用途は、通常自動車産業及び総合金属仕
上げ工業である。本発明の最も重要な利点の１つは、配
合組成物添加後どの時点でも重合体の架橋が可能である
点である。例えば、全ての成分を重合体と混合すること
が出来るし、徐々に分解又は蒸発するブロッキング剤を
加えることが出来る。酸触媒は、ブロッキング剤が分解
又は蒸発するまで反応を触媒しない。材料の適正な組み
合わせが選択されるなら、何カ月にも亙って硬化を行う
ことが出来る。これは、全ての応力を軽減するように処
理（サービス）温度到達後に硬化を行うのが好ましい用
途（即ち、自動車用接着剤及び電気製品用接着剤）にと
って有利である。
【００８７】本発明の架橋材料は、接着剤（圧力感受性
接着剤、接触接着剤、積層接着剤及び組み立て接着剤を
含む）、シーラント、コーティング剤、フィルム（例え
ば、耐熱性及び溶媒耐性を必要とするもの）、版面、フ
ァイバーに有用であり、ポリエステル類、ポリエーテル
類及びポリアミド類の変性剤として有用である。エポキ
シ化重合体及び硬化補助剤に加えて、個々の用途の要求
に合うように組成配合した製品は、前述のヨーロッパ特
許出願に詳細に述べられた如く、接着促進樹脂又は粘着
付与樹脂、可塑剤、充填剤、溶媒、安定剤等を含む成分
の種々の組み合わせを含めることが出来る。
接着剤、接触接着剤、積層接着剤及び組み立て接着剤を
含む）、シーラント、コーティング剤、フィルム（例え
ば、耐熱性及び溶媒耐性を必要とするもの）、版面、フ
ァイバーに有用であり、ポリエステル類、ポリエーテル
類及びポリアミド類の変性剤として有用である。エポキ
シ化重合体及び硬化補助剤に加えて、個々の用途の要求
に合うように組成配合した製品は、前述のヨーロッパ特
許出願に詳細に述べられた如く、接着促進樹脂又は粘着
付与樹脂、可塑剤、充填剤、溶媒、安定剤等を含む成分
の種々の組み合わせを含めることが出来る。
【００８８】本発明の組成物は、代表的には、高温、好
ましくは50℃から 200℃で、均質な配合物が得られるま
で通常３時間未満、配合成分を混合することによって調
製する。種々の混合法が当業者に知られており、均質な
混合を生み出すいかなる方法もよい。その結果できた組
成物は、広範な用途に好ましく用いることが出来る。あ
るいは、成分を溶媒中に配合することも出来る。
ましくは50℃から 200℃で、均質な配合物が得られるま
で通常３時間未満、配合成分を混合することによって調
製する。種々の混合法が当業者に知られており、均質な
混合を生み出すいかなる方法もよい。その結果できた組
成物は、広範な用途に好ましく用いることが出来る。あ
るいは、成分を溶媒中に配合することも出来る。
【００８９】本発明の接着組成物は、多数の異なる種類
の接着剤として、例えば、積層接着剤、可とうパッケー
ジング積層接着剤、圧力感受性接着剤、結合層、溶融接
着剤、溶媒生成接着剤や、硬化前に水が除去される水保
持接着剤として用いることが出来る。接着剤は、単にエ
ポキシ化重合体から成ることも出来る。より一般的には
他の周知の接着組成物成分と共にかなりの量のエポキシ
化重合体を含有する配合組成物であってもよい。
の接着剤として、例えば、積層接着剤、可とうパッケー
ジング積層接着剤、圧力感受性接着剤、結合層、溶融接
着剤、溶媒生成接着剤や、硬化前に水が除去される水保
持接着剤として用いることが出来る。接着剤は、単にエ
ポキシ化重合体から成ることも出来る。より一般的には
他の周知の接着組成物成分と共にかなりの量のエポキシ
化重合体を含有する配合組成物であってもよい。
【００９０】本配合組成物の好ましい用途の１つは、上
記温度で焼成することの出来る基質用コーティング剤の
調製である。かかるコーティング剤は、自動車及び総合
金属仕上げ、特にコイルコーティングに特に重要である
として期待されている。以下の実施例で分かるように、
コーティング剤は、卓越した色彩、清澄性、硬度及び接
着性を有するように調製することが出来る。実質的に飽
和した重合体を用いるならば、その結果出来たフィルム
の耐候性は、卓越していると予期される。
記温度で焼成することの出来る基質用コーティング剤の
調製である。かかるコーティング剤は、自動車及び総合
金属仕上げ、特にコイルコーティングに特に重要である
として期待されている。以下の実施例で分かるように、
コーティング剤は、卓越した色彩、清澄性、硬度及び接
着性を有するように調製することが出来る。実質的に飽
和した重合体を用いるならば、その結果出来たフィルム
の耐候性は、卓越していると予期される。
【００９１】本発明の他の好ましい用途は、加圧粘着テ
ープの調製及びラベルの製造である。加圧粘着テープ
は、可とう性バッキングシート及びバッキングシートの
主要な片面にコーティングした本発明の接着組成物層か
ら成る。バッキングシートは、可塑性フィルム、紙又は
他の適当な材料であっても良く、テープは、加圧粘着テ
ープの製造に用いられる、プライマー、はく離コーティ
ング剤等の如き種々の他の層又はコーティング剤を含ん
でも良い。あるいは、粘着付与樹脂の量がゼロである場
合、本発明の組成物は、紙に穴をあけない接着剤及び成
型品等に用いることが出来る。
ープの調製及びラベルの製造である。加圧粘着テープ
は、可とう性バッキングシート及びバッキングシートの
主要な片面にコーティングした本発明の接着組成物層か
ら成る。バッキングシートは、可塑性フィルム、紙又は
他の適当な材料であっても良く、テープは、加圧粘着テ
ープの製造に用いられる、プライマー、はく離コーティ
ング剤等の如き種々の他の層又はコーティング剤を含ん
でも良い。あるいは、粘着付与樹脂の量がゼロである場
合、本発明の組成物は、紙に穴をあけない接着剤及び成
型品等に用いることが出来る。
【００９２】
【実施例】以下に本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれによって制限されるものではない。
るが、本発明はこれによって制限されるものではない。
【００９３】実施例１
エポキシ化部分不飽和スター重合体を、４％ｗｔのブチ
ル化グリコールリル樹脂（Cymel 1170、アメリカンシア
ナミド社）及び、 1.0％ｗｔのアレーンスルホン酸触媒
（Cycat 600 、アメリカンシアナミド社）を用い約 150
℃で20分間マイラー上で薄フィルムとして反応させた。
重合体は、それぞれの合計分子量が3,690 である、約17
個のアームを有した。各アームは、約 4.3イソプレン単
位（そのうちの 2.1は１分子当り合計40個のエポキシ基
によりエポキシ化されている）が結合した、コアから放
射状に伸びた3,340 の分子量の水素化ブタジエン（Ｅ／
Ｂ）セグメントから成った。合計0.66Meq エポキシ／ｇ
重合体が存在した。硬化した組成物をトルエンに加え、
不溶性部分を集めた。組成物の約15％が不溶性であっ
た。非エポキシ化前駆物質の置換は、１％未満のゲルに
帰した。この重合体に於ける三級不飽和部位の水準は、
明かに非常に低すぎて顕著な硬化を成し得なかった。
ル化グリコールリル樹脂（Cymel 1170、アメリカンシア
ナミド社）及び、 1.0％ｗｔのアレーンスルホン酸触媒
（Cycat 600 、アメリカンシアナミド社）を用い約 150
℃で20分間マイラー上で薄フィルムとして反応させた。
重合体は、それぞれの合計分子量が3,690 である、約17
個のアームを有した。各アームは、約 4.3イソプレン単
位（そのうちの 2.1は１分子当り合計40個のエポキシ基
によりエポキシ化されている）が結合した、コアから放
射状に伸びた3,340 の分子量の水素化ブタジエン（Ｅ／
Ｂ）セグメントから成った。合計0.66Meq エポキシ／ｇ
重合体が存在した。硬化した組成物をトルエンに加え、
不溶性部分を集めた。組成物の約15％が不溶性であっ
た。非エポキシ化前駆物質の置換は、１％未満のゲルに
帰した。この重合体に於ける三級不飽和部位の水準は、
明かに非常に低すぎて顕著な硬化を成し得なかった。
【００９４】実施例２
コーティング剤組成物を、ヘキサメトキシメチルメラミ
ン（Cymel 303 、アメリカンシアナミド社）、Cycat 60
0 及び以下の構造のスター重合体： ＤＶＢ［ＥＢ／ｓ−ｅＩ］ｎ ［ここで、ＤＶＢはジビニルベンゼン（カップリング
剤）であり、ＥＢはエチレン／ブチレン（水素化ブタジ
エン）であり、ｅＩはエポキシ化イソプレンであり、ｎ
は１５から20である］を用いて調製した。ｎ個のアーム
の分子量はそれぞれ5,100 であり、全体の分子量は約8
8,000である。不飽和前駆物質を、短い（４〜６個の反
復単位）イソプレンブロックを重合した後、ランダム化
剤の存在下ブタジエン及びスチレンを加え、各単量体の
50％のランダム混合物から成るブロックを生成せしめる
ことによって調製した。しかる後アームをＤＶＢでカッ
プリングした。しかる後重合体を部分的に水素化及びエ
ポキシ化して、主に、分子当り合計65個のエポキシ基
（その全ては二アルキル置換又は三アルキル置換のいず
れかであり、三アルキル置換が主である）を有するよう
にイソプレンブロック中に、0.65Meq ／ｇのエポキシ官
能性を導入した。メラミンは、固形物の４重量％、９重
量％、16重量％及び28重量％で用い、触媒としてのCyca
t 600 はメラミン１グラム当り 0.1グラムで加えた。固
形物を90／10のキシレン／ｎ−ブタノール中に50％ｗｔ
になるように溶解した。約 1.5ミルのフィルムをアルミ
ニウム及び鋼上に流延後 200℃で10分間又は 150℃で20
分間焼成した。 200℃で硬化したフィルムは、僅かに着
色していたが清澄であり、 150℃で硬化したフィルム
は、清澄且つ無色であった。
ン（Cymel 303 、アメリカンシアナミド社）、Cycat 60
0 及び以下の構造のスター重合体： ＤＶＢ［ＥＢ／ｓ−ｅＩ］ｎ ［ここで、ＤＶＢはジビニルベンゼン（カップリング
剤）であり、ＥＢはエチレン／ブチレン（水素化ブタジ
エン）であり、ｅＩはエポキシ化イソプレンであり、ｎ
は１５から20である］を用いて調製した。ｎ個のアーム
の分子量はそれぞれ5,100 であり、全体の分子量は約8
8,000である。不飽和前駆物質を、短い（４〜６個の反
復単位）イソプレンブロックを重合した後、ランダム化
剤の存在下ブタジエン及びスチレンを加え、各単量体の
50％のランダム混合物から成るブロックを生成せしめる
ことによって調製した。しかる後アームをＤＶＢでカッ
プリングした。しかる後重合体を部分的に水素化及びエ
ポキシ化して、主に、分子当り合計65個のエポキシ基
（その全ては二アルキル置換又は三アルキル置換のいず
れかであり、三アルキル置換が主である）を有するよう
にイソプレンブロック中に、0.65Meq ／ｇのエポキシ官
能性を導入した。メラミンは、固形物の４重量％、９重
量％、16重量％及び28重量％で用い、触媒としてのCyca
t 600 はメラミン１グラム当り 0.1グラムで加えた。固
形物を90／10のキシレン／ｎ−ブタノール中に50％ｗｔ
になるように溶解した。約 1.5ミルのフィルムをアルミ
ニウム及び鋼上に流延後 200℃で10分間又は 150℃で20
分間焼成した。 200℃で硬化したフィルムは、僅かに着
色していたが清澄であり、 150℃で硬化したフィルム
は、清澄且つ無色であった。
【００９５】硬化重合体から得たフィルムの機械特性を
評価した。外観は目で見て判定した。鉛筆硬度は、コー
ティング剤の面状を、順次増加した硬度の鉛筆の芯を用
いて、引っかき傷又はみぞができるまで線を引く標準的
方法によって測定した。ＭＥＫ（メチルエチルケトン）
もみ回数試験は、コーティング剤の面上をＭＥＫで湿ら
せた布を 100回又は基質面まで通り抜けるまでこする
（前後１こすりで１回である）標準的方法により行っ
た。クロスハッチ粘着試験は、クロスハッチパターンを
カットし、粘着テープ（ASTM D3359）と接触させる標準
的方法により行った。離昇したコーティング剤の量が評
価を決定する。評価は０〜５であり、５はコーティング
剤が全く離昇しないことを表し、０はコーティング剤の
65％超が除去されることを表す。結果を表１にまとめ
た。
評価した。外観は目で見て判定した。鉛筆硬度は、コー
ティング剤の面状を、順次増加した硬度の鉛筆の芯を用
いて、引っかき傷又はみぞができるまで線を引く標準的
方法によって測定した。ＭＥＫ（メチルエチルケトン）
もみ回数試験は、コーティング剤の面上をＭＥＫで湿ら
せた布を 100回又は基質面まで通り抜けるまでこする
（前後１こすりで１回である）標準的方法により行っ
た。クロスハッチ粘着試験は、クロスハッチパターンを
カットし、粘着テープ（ASTM D3359）と接触させる標準
的方法により行った。離昇したコーティング剤の量が評
価を決定する。評価は０〜５であり、５はコーティング
剤が全く離昇しないことを表し、０はコーティング剤の
65％超が除去されることを表す。結果を表１にまとめ
た。
【００９６】
【表１】
表１
硬度2 硬化 1
アミノ樹脂％ 引っかき みぞ クロスハッチ粘着 ＭＥＫもみ回数
Ａ 3.8 HB-H F-2H ５ 100+
Ａ 9.0 H 2H ４〜５ 100+
Ａ 16.4 H 2H ４〜５ 90
Ａ 22.5 F H ０ 85
Ａ 27.7 F-H H-2H ０ 55-100
Ｂ 3.8 HB F ０ 40
Ｂ 9.0 F H ０ 80
Ｂ 16.4 H 2H ３ 65
Ｂ 22.5 2H 3H ０ 60
Ｂ 27.7 4H 5H ０ 60１
Ａ＝２００℃で１０分間
Ｂ＝１５０℃で２０分間2
６Ｂ＜５Ｂ＜４Ｂ＜３Ｂ＜２Ｂ＜Ｂ＜ＨＢ＜Ｆ＜Ｈ＜
２Ｈ＜３Ｈ＜４Ｈ＜５Ｈ＜６Ｈ 200℃で硬化した９％から17％のメラミンを有するフィ
ルムは、“Ｈ”の鉛筆硬度、少なくとも４のクロスハッ
チ粘着値及び、 180以上のＭＥＫもみ回数に耐える。重
合体及び触媒のみを含有する対照となるフィルムはゲル
化したが、フィルムは暗色に着色し且つ粘質であった。
触媒なしで調製した対照のフィルムは、硬化しなかっ
た。ヒドロキシル基、カルボン酸又はアミン基がメラミ
ン硬化の成功に必要であると信じられていることから、
これらの結果は驚異的である。27.7％〜16.4％のメラミ
ンを含有する配合組成物は、室温で約１週間静置後ゲル
化した。
２Ｈ＜３Ｈ＜４Ｈ＜５Ｈ＜６Ｈ 200℃で硬化した９％から17％のメラミンを有するフィ
ルムは、“Ｈ”の鉛筆硬度、少なくとも４のクロスハッ
チ粘着値及び、 180以上のＭＥＫもみ回数に耐える。重
合体及び触媒のみを含有する対照となるフィルムはゲル
化したが、フィルムは暗色に着色し且つ粘質であった。
触媒なしで調製した対照のフィルムは、硬化しなかっ
た。ヒドロキシル基、カルボン酸又はアミン基がメラミ
ン硬化の成功に必要であると信じられていることから、
これらの結果は驚異的である。27.7％〜16.4％のメラミ
ンを含有する配合組成物は、室温で約１週間静置後ゲル
化した。
【００９７】実施例３
エポキシ化不飽和スター重合体を、Cymel 303 （16.4
％）及びCycat. 600を用い、（１） 150℃で20分間及
び、（２） 200℃で10分間、前述の実施例で述べた如く
鋼上で１ミルから２ミルのフィルムとして反応せしめ
た。フィルムは、やはり上記の如くマイラー上に流延し
硬化せしめた。この重合体は、それぞれの合計分子量が
6,590 のアーム17個を有した。各アームは、12個の（主
として１，４−）イソプレン単位が結合した、コアから
放射状に伸びた5,770 分子量のブタジエンセグメントか
ら成った。重合体は、分子量当り合計180 個のエポキシ
基である1.71Meq ／重合体ｇの水準にエポキシ化した。
ほとんどのエポキシ化は、ポリイソプレンセグメント中
で起こった。硬化した組成物は、圧力感受性接着剤に要
求される如き、良好な指粘着及び凝集力を有した。未エ
ポキシ化前駆物質の置換によっては、凝集力に欠けるフ
ィルムが得られた。三級不飽和物（ＴＵサイト）を有す
るオレフィン類の水準は、明かに低すぎてメラミン硬化
し得なかった。
％）及びCycat. 600を用い、（１） 150℃で20分間及
び、（２） 200℃で10分間、前述の実施例で述べた如く
鋼上で１ミルから２ミルのフィルムとして反応せしめ
た。フィルムは、やはり上記の如くマイラー上に流延し
硬化せしめた。この重合体は、それぞれの合計分子量が
6,590 のアーム17個を有した。各アームは、12個の（主
として１，４−）イソプレン単位が結合した、コアから
放射状に伸びた5,770 分子量のブタジエンセグメントか
ら成った。重合体は、分子量当り合計180 個のエポキシ
基である1.71Meq ／重合体ｇの水準にエポキシ化した。
ほとんどのエポキシ化は、ポリイソプレンセグメント中
で起こった。硬化した組成物は、圧力感受性接着剤に要
求される如き、良好な指粘着及び凝集力を有した。未エ
ポキシ化前駆物質の置換によっては、凝集力に欠けるフ
ィルムが得られた。三級不飽和物（ＴＵサイト）を有す
るオレフィン類の水準は、明かに低すぎてメラミン硬化
し得なかった。
【００９８】マイラー上に流延したフィルムをトルエン
に浸し、不溶性部分を収集し洗浄した。150 ℃及び200
℃で硬化せしめた配合組成物は、それぞれ84％及び83％
ゲル化した。未エポキシ化前駆物質から調製した同じ配
合組成物は、 200℃で10分間硬化させた場合、ほんの
7.6％がゲル化した。16％までのゲルは、アミノ樹脂の
自己縮合によって存在する。
に浸し、不溶性部分を収集し洗浄した。150 ℃及び200
℃で硬化せしめた配合組成物は、それぞれ84％及び83％
ゲル化した。未エポキシ化前駆物質から調製した同じ配
合組成物は、 200℃で10分間硬化させた場合、ほんの
7.6％がゲル化した。16％までのゲルは、アミノ樹脂の
自己縮合によって存在する。
【００９９】実施例４
本発明の方法によって低分子量エポキシ樹脂を硬化する
試みが成された。ヒドロキシを含まない、エピクロロヒ
ドリンとビス−フェノールＡの２：１の付加物（Shell
社製Epon 825）を、Cymel 303 と3.8 重量％、9.0 重量
％、16.4重量％及び27.7重量％で混合し、適切な量の触
媒を加えた。成分の粘度が低いため、90：10のキシレン
／ｎ−ブタノールに溶解した75ｗｔ％固形物溶液を用
い、鋼板上に流延した。この配合組成物は、鋼を濡らせ
ず、たまる傾向が有る。この鋼板を150 ℃で20分間硬化
した。焼成の少なくとも12時間後、全ての溶液は、比較
的低粘度の液体のままであった。大気圧条件下でいくら
かの粘度の増加は見られたが、これは、大気中の湿度の
存在下グリシダルエポキシ基の反応によるものと考えら
れる。又、シクロ脂肪族樹脂、ERL 4221（Union Carbid
e 社製）を用いて16.4ｗｔ％Cymel 303 配合組成物を調
製した。この配合組成物から調製したコーティング剤を
150 ℃で20分間焼成した。硬化を示すものは見られなか
った。
試みが成された。ヒドロキシを含まない、エピクロロヒ
ドリンとビス−フェノールＡの２：１の付加物（Shell
社製Epon 825）を、Cymel 303 と3.8 重量％、9.0 重量
％、16.4重量％及び27.7重量％で混合し、適切な量の触
媒を加えた。成分の粘度が低いため、90：10のキシレン
／ｎ−ブタノールに溶解した75ｗｔ％固形物溶液を用
い、鋼板上に流延した。この配合組成物は、鋼を濡らせ
ず、たまる傾向が有る。この鋼板を150 ℃で20分間硬化
した。焼成の少なくとも12時間後、全ての溶液は、比較
的低粘度の液体のままであった。大気圧条件下でいくら
かの粘度の増加は見られたが、これは、大気中の湿度の
存在下グリシダルエポキシ基の反応によるものと考えら
れる。又、シクロ脂肪族樹脂、ERL 4221（Union Carbid
e 社製）を用いて16.4ｗｔ％Cymel 303 配合組成物を調
製した。この配合組成物から調製したコーティング剤を
150 ℃で20分間焼成した。硬化を示すものは見られなか
った。
【０１００】実施例５
実施例１の重合体を16.4ｗｔ％のCymel 303 及びCycat
600 と混合し、Mylar上に流し、（１）150 ℃で20分間
及び（２） 200℃で10分間硬化せしめた。これらの配合
組成物は、高ゲル含量になるように硬化しなかったが、
その結果できたフィルムは、清澄で粘着性があり、いく
らかの凝集力を有した。メラミン量27.7ｗｔ％への増加
は、硬化に帰した。これらのフィルムは、ほとんど粘着
性がなく白色で曇っており、これは、アミノ樹脂相が硬
化中に分離したことを示唆している。実施例２及び３と
の比較は、多量のエポキシ化は、少量のメラミンで高ゲ
ル化を達成するのに有利であることを示唆している。こ
れは、特にアーム中にスチレンを含有しない重合体にと
って正しいと考えられる。
600 と混合し、Mylar上に流し、（１）150 ℃で20分間
及び（２） 200℃で10分間硬化せしめた。これらの配合
組成物は、高ゲル含量になるように硬化しなかったが、
その結果できたフィルムは、清澄で粘着性があり、いく
らかの凝集力を有した。メラミン量27.7ｗｔ％への増加
は、硬化に帰した。これらのフィルムは、ほとんど粘着
性がなく白色で曇っており、これは、アミノ樹脂相が硬
化中に分離したことを示唆している。実施例２及び３と
の比較は、多量のエポキシ化は、少量のメラミンで高ゲ
ル化を達成するのに有利であることを示唆している。こ
れは、特にアーム中にスチレンを含有しない重合体にと
って正しいと考えられる。
【０１０１】ゲル化試験を前述の如く行った。エポキシ
化重合体及びその未エポキシ前駆物質の両者とも16.4％
のメラミンを用いた硬化に失敗した。ゲル含量は、それ
ぞれ6.3％及び8.5 ％であった。しかしながら、27.7％
メラミン配合組成物は、95.5％のゲル含量に硬化した。
化重合体及びその未エポキシ前駆物質の両者とも16.4％
のメラミンを用いた硬化に失敗した。ゲル含量は、それ
ぞれ6.3％及び8.5 ％であった。しかしながら、27.7％
メラミン配合組成物は、95.5％のゲル含量に硬化した。
【０１０２】実施例６
1.17Meq ／ｇ重合体の一級１，４ブタジエン誘導エポキ
シ基（分子当り90個）を有するエポキシ化スチレン−ブ
タジエン−スチレン重合体（77,000分子量、30％スチレ
ン）を、16.4％のCymel 303 及びCycat 600 を用いて15
0 ℃で20分間又は200 ℃で10分間、前述の如くマイラー
及び鋼上でフィルムとして硬化せしめた。その結果でき
たフィルムは、清澄且つ光沢があり粘着性がなかった。
両者のフィルム（鋼上に流延した）とも200 ＭＥＫもみ
回数に耐えた。明らかに、二置換エポキシ基は、分子当
り50個超の水準で存在する場合、本発明により硬化する
ことが出来る。
シ基（分子当り90個）を有するエポキシ化スチレン−ブ
タジエン−スチレン重合体（77,000分子量、30％スチレ
ン）を、16.4％のCymel 303 及びCycat 600 を用いて15
0 ℃で20分間又は200 ℃で10分間、前述の如くマイラー
及び鋼上でフィルムとして硬化せしめた。その結果でき
たフィルムは、清澄且つ光沢があり粘着性がなかった。
両者のフィルム（鋼上に流延した）とも200 ＭＥＫもみ
回数に耐えた。明らかに、二置換エポキシ基は、分子当
り50個超の水準で存在する場合、本発明により硬化する
ことが出来る。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 デイビツド・ジヨン・セント・クレア
アメリカ合衆国、テキサス・77079、ヒ
ユーストン、クイーンズバリー・13831
(56)参考文献 特開 平６−16772（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−125197（ＪＰ，Ａ)
特開 昭53−86729（ＪＰ，Ａ)
特開 昭54−18838（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C08G 59/34
C08G 59/40 - 59/66
C08G 81/02
Claims (18)
- 【請求項１】 アミノ樹脂類と架橋反応を行う有意な量
の構造Ｘ−Ｈ（ここで、Ｘは窒素原子、硫黄原子または
酸素原子、Ｈは水素原子を表わす）の官能基を有さず、
且つ二−アルキル置換、三−アルキル置換または四−ア
ルキル置換された主として立体障害性となる、１分子当
り少なくとも５０個のオレフィン性エポキシ基を有する
エポキシ化ジエン重合体の硬化法であって、プロトン供
与酸触媒の存在下、かかる重合体をアミノ樹脂と混合し
架橋することから成ることを特徴とする、エポキシ化ジ
エン重合体の硬化法。 - 【請求項２】 アミノ樹脂類と架橋反応を行う有意な量
の官能基を有さず；且つ主として立体障害性となる少な
くとも５０個のオレフィン性エポキシ基を有し；ジエン
単量体単位、水素化ジエン単量体単位又は水素化ジエ
ン、及びビニル芳香族炭化水素単量体単位から成る少な
くとも１個の重合体ブロックＡと、ブロックＡに比し更
にエポキシ化したジエン単位を有する少なくとも１個の
ブロックＢとから成るエポキシ化ブロック共重合体の硬
化法であって、プロトン供与酸触媒の存在下、かかるブ
ロック共重合体とアミノ樹脂とを混合することから成る
ことを特徴とする、エポキシ化ブロック共重合体の硬化
法。 - 【請求項３】 アミノ樹脂が少なくとも１種類の置換ア
ミノホルムアルデヒド基を含有することを特徴とする、
請求項１に記載のエポキシ化ジエン重合体の硬化法。 - 【請求項４】 アミノ樹脂が、アルキル化メラミン・ホ
ルムアルデヒド樹脂、グリコールウリル・ホルムアルデ
ヒド樹脂及びユリア・ホルムアルデヒド樹脂から成る群
から選ばれることを特徴とする、請求項２に記載のエポ
キシ化ブロック共重合体の硬化法。 - 【請求項５】 用いるアミノ樹脂の量が、重合体重量の
０．５％から４０％の範囲であることを特徴とする、請
求項１に記載のエポキシ化ジエン重合体の硬化法。 - 【請求項６】 １００℃から４００℃の温度で５秒間か
ら３０分間硬化を行うことを特徴とする、請求項１に記
載のエポキシ化ジエン重合体の硬化法。 - 【請求項７】 温度が１００℃から２００℃、時間が１
０分間から３０分間であることを特徴とする、請求項５
に記載のエポキシ化ジエン重合体の硬化法。 - 【請求項８】 用いる酸触媒の量が、重合体の０．１重
量％から４重量％の範囲であることを特徴とする、請求
項１に記載のエポキシ化ジエン重合体の硬化法。 - 【請求項９】 酸触媒が、鉱酸、ｐ−トルエンスルホン
酸、ジノニルナフタレンジスルホン酸、ドデシルベンゼ
ンスルホン酸、シュウ酸、マレイン酸、ヘキサミン酸、
リン酸、ジメチル酸、ピロリン酸、フタル酸、アクリル
酸及びトリフルオロメタンスルホン酸から成る群から選
ばれることを特徴とする、請求項８に記載のエポキシ化
ジエン重合体の硬化法。 - 【請求項１０】 重合体がイソプレンを含有することを
特徴とする、請求項１に記載のエポキシ化ジエン重合体
の硬化法。 - 【請求項１１】 エポキシ化ジエン重合体も水素化され
ていることを特徴とする、請求項１に記載のエポキシ化
ジエン重合体の硬化法。 - 【請求項１２】 重合体が、７５％までのビニル芳香族
炭化水素を含有することを特徴とする、請求項１に記載
のエポキシ化ジエン重合体の硬化法。 - 【請求項１３】 請求項１〜１０のいずれか１項に記載
の方法によって得られた架橋重合体を用いて製造される
接着剤。 - 【請求項１４】 請求項１〜１０のいずれか１項に記載
の方法によって得られた架橋重合体を用いて製造される
シーラント。 - 【請求項１５】 請求項１〜１０のいずれか１項に記載
の方法によって得られた架橋重合体を用いて製造される
コーティング剤。 - 【請求項１６】 請求項１〜１０のいずれか１項に記載
の方法によって得られた架橋重合体を用いて製造される
フィルム。 - 【請求項１７】 立体障害性エポキシ化重合体を、有効
数の官能基を含有する重合体を用いて架橋することを特
徴とする、請求項１に記載のエポキシ化ジエン重合体の
硬化法。 - 【請求項１８】 官能基を有する重合体が、ポリエステ
ル樹脂、「アドバンスト」エポキシ樹脂、アクリル樹
脂、アルキド樹脂及びポリウレタン樹脂から成る群から
選ばれることを特徴とする、請求項１７に記載のエポキ
シ化ジエン重合体の硬化法。
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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