JP4020268B2 - 優れた低温柔軟性を有する耐燃料油性液状ポリチオエーテルポリマーを製造するための組成物及び方法 - Google Patents
優れた低温柔軟性を有する耐燃料油性液状ポリチオエーテルポリマーを製造するための組成物及び方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4020268B2 JP4020268B2 JP53854398A JP53854398A JP4020268B2 JP 4020268 B2 JP4020268 B2 JP 4020268B2 JP 53854398 A JP53854398 A JP 53854398A JP 53854398 A JP53854398 A JP 53854398A JP 4020268 B2 JP4020268 B2 JP 4020268B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- formula
- polythioether
- mixture
- group
- weight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G75/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing sulfur with or without nitrogen, oxygen, or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G75/12—Polythioether-ethers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G75/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing sulfur with or without nitrogen, oxygen, or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G75/02—Polythioethers
- C08G75/04—Polythioethers from mercapto compounds or metallic derivatives thereof
- C08G75/045—Polythioethers from mercapto compounds or metallic derivatives thereof from mercapto compounds and unsaturated compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L81/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing sulfur with or without nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of polysulfones; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L81/02—Polythioethers; Polythioether-ethers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L61/00—Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L61/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
- C08L61/06—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
- Sealing Material Composition (AREA)
- Polyethers (AREA)
Description
発明の属する分野
本発明は、硬化した場合に優れた低温柔軟性(low temperature flexibility)及び耐燃料油性を示す液状ポリチオエーテルポリマーに関する。本発明は、悪臭を放つ縮合環状副生成物を実質的に排除するポリチオエーテルと酸素化ジエン(ジビニルエーテル)とを反応させることによるポリマーの製造方法にも関する。
発明の背景
チオール末端硫黄含有ポリマーは、架橋により発現するそれらの耐燃料油性のために、航空宇宙用シーラント(aerospace sealants)として非常に適するものであることが知られている。商業的に入手可能なポリマー材料のうちで望ましい特性を示すのに十分な硫黄含有量を有するものは、例えば米国特許第2,466,963号明細書に記載されているポリスルフィドポリホルマルポリマー及び例えばSingh等に発行された米国特許第4,366,307号明細書に記載されているアルキル側鎖含有ポリチオエーテルポリエーテルポリマーである。前記米国特許第4,366,307号明細書の文脈において有用な材料は、低温柔軟性(低いガラス転移温度Tg)を示すこと及び室温で流動性であることといった望ましい特性も有する。
得ることがかなり困難である航空宇宙用シーラントにさらに求められる望ましい特性の組み合わせは、長い適用時間(すなわち、シーラントが使用可能なままの状態で存在する時間)と短い硬化時間(所定の強度に達するのに必要な時間)の組み合わせである。Singh等の米国特許第4,366,307号明細書にはそのような材料が教示されている。Singh等は、ヒドロキシル官能性チオエーテルの酸触媒型縮合を教示している。そのヒドロキシル基は、縮合反応性が高まるように硫黄原子に対してβ位に位置する。Singh等の特許明細書には、ペンダントメチル基を有するヒドロキシル官能性チオエーテルを使用して優れた柔軟性及び流動性を有するポリマーを得ることも教示されている。しかしながら、開示されている縮合反応の望ましい縮合生成物についての最大収率は約75%である。さらに、β−ヒドロキシスルフィドモノマーの酸触媒型反応は、1−チア−4−オキサ−シクロヘキサンのような熱安定性があり強い悪臭を放つ環状副生成物の水溶液を多量(典型的には、約25%以上)に生じる。結局、開示されているポリマーの商業的利用可能性には限界がある。
航空宇宙用シーラントにおける使用に適するポリマーのもう1つの望ましい特徴は耐高温性である。有機ポリマー中に共有結合した硫黄原子が含まれていることによって、高温性能が向上することが示されている。しかしながら、米国特許第2,466,963号明細書に開示されているポリスルフィドポリホルマルポリマーにおいて、ポリマー主鎖中の多数の−S−S−結合は低い耐熱性をもたらす。Singhの米国特許第4,366,307号に係るポリマーにおいては、ポリスルフィド結合をポリチオエーテル(−S−)結合に置き換えることにより高い熱安定性が達成された。しかしながら、実際には、開示されている材料は、微量の残留する酸縮合触媒のために、低い耐熱性も示す。
Morris等の米国特許第4,609,762号明細書には、ジチオールと第2級又は第3級アルコールとを反応させてポリマー主鎖に酸素を持たない液状ポリチオエーテルを得ることが記載されている。しかしながら、これらのポリマーから形成される硬化ポリマー材料は、存在する多数のペンダントメチル基のために低い耐燃料油性を示すという欠点を有する。さらに、開示されている方法に由来する残留触媒は望ましくない水性酸性廃棄物を生じる。
Cameronの米国特許第5,225,472号明細書には、HCOOHのような活性カルボニル化合物を用いるジチオールの酸触媒型縮合によってポリチオエーテルポリマーを製造することが開示されている。この方法によっても望ましくない水性酸性廃棄物が生じる。
ジエンモノマーとの脂肪族ジチオールの付加重合が文献に記載されている。例えば、Klemm, E. et al., J. Macromol. Sci. - Chem., A28(9), pp. 875-883(1991); Nuyken, O. et al., Makromol. Chem., Rapid Commun. 11, 365-373(1990)を参照されたい。しかしながら、Klemn等もNuykenも、硬化によって室温で液状であるとともに優れた低温柔軟性(低Tg)及び燃料、すなわち炭化水素流体に対する高い耐性を有するポリマーを形成するような出発原料、特にジビニルエーテル及びジチオールの選択について示唆していない。Klemm等も、室温又はそれよりも低い温度で硬化性であるポリマーの製造について示唆していない。さらに、Klemm等により開示された反応によると、望ましくない環状副生成物も生じる。
好ましい態様の要約
本発明のある側面によれば、式I:
-R1-[-S-(CH2)2-O-[-R2-O-]m-(CH2)2-S-R1-]n- I
(式中、
R1はC2-6n−アルキレン基、C3-6分枝アルキレン基、C6-8シクロアルキレン基若しくはC6-10アルキルシクロアルキレン基、−[(−CH2−)p−X−]q−(−CH2−)r−又は少なくとも1つの−CH2−単位がメチル基により置換された−[(−CH2−)p−X−]q−(−CH2−)r−を表し、
R2はC2-6n−アルキレン基、C2-6分枝アルキレン基、C6-8シクロアルキレン基若しくはC6-10アルキルシクロアルキレン基又は−[(−CH2−)p−X−]q−(−CH2−)r−を表し、
XはO,S及び−NR6−からなる群から選ばれるものを表し、
R6はH又はメチルを表し、
mは0〜10の有理数であり、
nは1〜60の整数であり、
pは2〜6の整数であり、
qは1〜5の整数であり、
rは2〜10の整数である)
により表される、常温常圧で液体のポリチオエーテルが提供される。
このポリチオエーテルは、好ましくは約500〜約20,000の数平均分子量を有する。
第1の好ましい態様において、前記ポリチオエーテルは式II:
A−(−[R3]y−R4)2 II
(式中、
Aは式Iにより表される構造を表し、
yは0又は1であり、
R3は、yが0である場合に単結合を、yが1である場合に−S−(CH2)2−[−O−R2−]m−O−を表し、
R4は、yが0である場合に−SH又は−S−(−CH2−)2+s−O−R5を、yが1である場合に−CH=CH2又は−(CH2−)2−S−R5を表し、
sは0〜10の整数であり、
R5は非置換C1-6n−アルキル又は少なくとも1つの−OH若しくは−NHR7基で置換されたC1-6n−アルキルを表し、
R7はH又はC1-6n−アルキル基を表す)
により表される。
R4が−SHであるポリチオエーテルは「キャップされていない(uncapped)」もの、すなわち未反応末端チオール基を含むものである。本発明に係るポリチオエーテルには、「キャップされた(capped)」ポリチオエーテル、すなわち未反応チオール基以外の末端基を含むポリチオエーテルも包含される。これらの末端基は、−OH若しくは−NH2のような基又はアルキル基若しくは末端エチレン系不飽和基のような基である。
よりいっそう好ましい態様において、式IIにおいてyが0である場合にはR4は−SHを表す、すなわち、ポリチオエーテルは構造式:
HS-R1-[-S-(CH2)2-O-[-R2-O-]m-(CH2)2-S-R1-]n-SH
により表されるキャップされていないポリチオエーテルである。
もう1つのさらに好ましい態様において、本発明のポリチオエーテルは、式IIにおいてyが0であり、R4が−S−(−CH2−)2+s−O−R5を表すキャップされたポリチオエーテルである。特に好ましくは、R5は、エチル、4−ヒドロキシブチル又は3−アミノプロピルのような非置換又は置換n−アルキルである。
さらに別の好ましい態様において、式IIにおいてyは1であり、R4は−CH=CH2である。すなわち、ポリチオエーテルは、末端ビニル基を有するキャップされていないポリチオエーテルである。
さらに別の好ましい態様において、本発明のポリチオエーテルは、式IIにおいてyが1であり、R4が−(CH2−)2−S−R5を表すキャップされたポリチオエーテルである。
第2の好ましい態様において、前記ポリチオエーテルは式III:
B−(A−[R3]y−R4)z III
(式中、
Aは式Iにより表される構造を表し、
yは0又は1であり、
R3は、yが0である場合に単結合を、yが1である場合に−S−(CH2)2−[−O−R2−]m−O−を表し、
R4は、yが0である場合に−SH又は−S−(−CH2−)2+s−O−R5を、yが1である場合に−CH=CH2又は−(CH2−)2−S−R5を表し、
sは0〜10の整数であり、
R5は非置換C1-6n−アルキル又は少なくとも1つの−OH若しくは−NHR7基で置換されたC1-6n−アルキルを表し、
R7はH又はC1-6n−アルキル基を表し、
zは3〜6の整数であり、
Bは多官能化剤のz価残基である)
により表される。
すなわち、多官能化された態様には、3つ以上の式Iにより表される構造が適切な多官能化剤の残基に結合しているものが包含される。
より具体的な態様では、zは3であり、多官能化剤は3官能化剤である。もう1つ別のより具体的な態様では、ポリチオエーテルの平均官能価は約2.05〜約3.00の範囲におよぶ。
本発明の別の側面によると、上記ポリチオエーテルの製造方法が提供される。
第1の好ましい態様によると、本発明のポリチオエーテルは、(n+1)モルの式IV:
HS−R1−SH IV
により表される化合物又はこの式IVにより表される少なくとも2種の異なる化合物同士の混合物と、nモルの式V:
CH2=CH−O−[−R2−O−]m−CH=CH2 V
により表される化合物又はこの式Vにより表される少なくとも2種の異なる化合物同士の混合物と、任意に約0.05〜約2モルの式VI:
CH2=CH−(CH2)s−O−R5 VI
により表される化合物又はこの式VIにより表される少なくとも2種の異なる化合物同士の混合物とを触媒の存在下で反応させることにより製造される。前記触媒は、遊離基触媒、イオン性触媒及び紫外線からなる群から選ばれる。好ましくは、触媒はアゾ化合物のような遊離基触媒である。
第2の好ましい態様によると、本発明のポリチオエーテルは、nモルの前記式IVにより表される化合物又は前記式IVにより表される少なくとも2種の異なる化合物同士の混合物と、(n+1)モルの前記式Vにより表される化合物又は前記式Vにより表される少なくとも2種の異なる化合物同士の混合物と、任意に約0.05〜約2モルの式VII:
HS−R5 VII
により表される化合物又はこの式VIIにより表される少なくとも2種の異なる化合物同士の混合物とを上記のような触媒の存在下で反応させることにより製造される。
上記反応物と適切な多官能化剤とを使用して多官能性ポリチオエーテルを製造するための類似の方法も提供される。
上記方法により製造されるポリチオエーテルも提供される。
本発明のさらに別の観点によると、(i)約30〜約90重量%の、−55℃以下のガラス転移温度を有する少なくとも1種の本明細書中で定義される通りのポリチオエーテル;(ii)前記少なくとも1種のポリチオエーテルの量を基準にした化学量論的量の約90〜約150%の量の硬化剤;及び(iii)約5〜約60重量%の充填剤(前記重量%は全て組成物の不揮発性成分の全重量を基準としたものである)を含む重合性組成物が提供される。本発明の組成物は、0℃以上の温度、好ましくは−20℃以上の温度で硬化可能である。
本発明のさらなる側面によれば、(i)約30〜約90重量%の、−50℃以下のガラス転移温度を有する少なくとも1種の本明細書中で定義される通りのポリチオエーテル;(ii)前記少なくとも1種のポリチオエーテルの量を基準にした化学量論的量の約90〜約150%の量の硬化剤;(iii)約1〜約40重量%の量の可塑剤;及び(iv)約5〜約60重量%の充填剤(前記重量%は全て組成物の不揮発性成分の全重量を基準としたものである)を含む重合性組成物が提供される。この組成物は、0℃以上の温度、好ましくは−20℃以上の温度で硬化可能である。
上記組成物の重合により製造される硬化したポリマー材料も提供される。
本発明の他の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な説明から当業者に明らかになるであろう。しかしながら、本発明の好ましい態様を示す以下の詳細な説明及び具体例は、例示を目的とするものであって限定を意図したものでないことが理解されるべきである。本発明の範囲内で本発明の真意から逸脱することなく種々の変更及び改良がなされるであろうが、本発明はそのような改良の全てを包含する。
【図面の簡単な説明】
添付の図面を参照することにより本発明がより容易に理解されるであろう。
添付の図面において、
図1は、周知のタイプのシーラント組成物に関する押出速度曲線と比較して、本発明のシーラント組成物についての押出速度(E)対時間(T)の線グラフを描いたものである。
図2は、本発明のポリチオエーテル(◆)及び従来技術によるポリスルフィド(■)の押出速度曲線の半対数グラフである。
好ましい態様の詳細な説明
意外にも、本発明に係る特定のポリチオールと酸素化ジエンの組み合わせによって、常温常圧で液状であり、望ましい物理的特性及び流動学的性質を有し、さらに悪臭を放つ環状副生成物を実質的に含まないポリチオエーテルポリマーが得られることが発見された。本発明の物質は、有害な触媒残留物を実質的に含まないために、非常に優れた耐熱性を有する。
本発明によると、常温常圧で液状であり、優れた低温柔軟性(低Tg)及び耐燃料油性を有するポリチオエーテルが提供される。本明細書において「常温常圧」とは約77°F(25℃)、1気圧を示す。
最も一般的な側面において、本発明のポリチオエーテルは、式I:
-R1-[-S-(CH2)2-O-[-R2-O-]m-(CH2)2-S-R1-]n- I
(式中、
R1はC2-6n−アルキレン基、C3-6分枝アルキレン基、C6-8シクロアルキレン基若しくはC6-10アルキルシクロアルキレン基、−[(−CH2−)p−X−]q−(−CH2−)r−又は少なくとも1つの−CH2−単位がメチル基により置換された−[(−CH2−)p−X−]q−(−CH2−)r−を表し、
R2はC2-6n−アルキレン基、C2-6分枝アルキレン基、C6-8シクロアルキレン基若しくはC6-10アルキルシクロアルキレン基又は−[(−CH2−)p−X−]q−(−CH2−)r−を表し、
XはO,S及び−NR6−からなる群から選ばれるものを表し、
R6はH又はメチルを表し、
mは0〜10の有理数であり、
nは1〜60の整数であり、
pは2〜6の整数であり、
qは1〜5の整数であり、
rは2〜10の整数である)
により表される構造を含む。
好ましくは、本発明に係るポリチオエーテルポリマーは−50℃以下のガラス転移温度Tgを有する。より好ましくは、本発明のポリマーのTgは−55℃以下である。非常に好ましくは、本発明のポリマーのTgは−60℃以下である。低いTgは、優れた低温柔軟性を示すものであり、周知の方法、例えばAMS(Aerospace Material Specification, 米国航空宇宙材料規格)3267§4.5.4.7, MIL-S(Military Specification, 米国軍用規格)-8802E§3.3.12及びMIL-S-29574に記載されている方法により並びにASTM(American Society for Testing and Materials, 米国材料試験協会)D522-88に記載されているものと同様な方法により決定できる。
本発明のポリチオエーテルは、硬化した場合に非常に望ましい耐燃料油性を示す。本発明のポリマーの耐燃料油性の1つの判断基準は、炭化水素系燃料に長期間暴露した後のその容量膨潤率(%)である。この容量膨潤率(%)はASTM D792又はAMS 3269に記載されているものに類似する方法を使用して定量的に決定できる。例えば、好ましい態様において、本発明のポリマーは、硬化した場合に、ジェットレファレンス流体(jet reference fluid)(JRF)中、周囲圧力下、140°F(60℃)で1週間浸漬後に25%以下の容量膨潤率(%)を示す。非常に好ましくは、硬化したポリマーの容量膨潤率(%)は20%以下である。
耐燃料油性の決定のためにここで使用したJRFタイプ1は以下の組成:
トルエン 28±1容量%
シクロヘキサン(工業用) 34±1容量%
イソオクタン 38±1容量%
第3級ジブチルジスルフィド 1±0.005容量%
(ドクタースウィート(doctor sweet))
第3級ブチルメルカプタン 他の4つの成分の0.015±0.0015重量%
を有するものであった[(1989年7月1日に発行されたAMS 2629参照)、セクション3.1.1以下参照、ペンシルベニア州ウォレンデイル(Warrendale)所在のSAE(Society of Automotive Engineers, 米国自動車技術者協会)から入手可能]。
望ましくは、本発明のポリチオエーテルは約500〜20,000、好ましくは約1,000〜10,000、非常に好ましくは約2,000〜5,000の数平均分子量を有する。
本発明の範囲に含まれる液状ポリチオエーテルポリマーは2官能性、すなわち2つの末端基を有する線状ポリマー、又は多官能性、すなわち、3つ以上の末端基を有する分枝ポリマーであることができる。ポリマーを製造するために使用されるジチオール及びジビニルエーテルの相対量に依存して、ポリマーは末端チオール基(−SH)又は末端ビニル基(−CH=CH2)を有することができる。さらに、ポリマーは、キャップされていないもの、すなわちさらに反応させなかったチオール若しくはビニル末端基を含むものであるか、又はキャップされた、すなわち他の成分とさらに反応したチオール若しくはビニル基を含むものであることができる。本発明のポリチオエーテルをキャップすることによって、さらなる末端官能基、例えばヒドロキシル基又はアミン基の本発明のポリマーへの導入が可能となり、また別の態様において、例えば末端アルキル基のようなさらなる反応に耐える末端基を導入することができる。
本発明のポリチオエーテルの第1の好ましい態様は式II:
A−(−[R3]y−R4)2 II
(式中、
Aは式Iにより表される構造を表し、
yは0又は1であり、
R3は、yが0である場合に単結合を、yが1である場合に−S−(CH2)2−[−O−R2−]m−O−を表し、
R4は、yが0である場合に−SH又は−S−(−CH2−)2+s−O−R5を、yが1である場合に−CH=CH2又は−(CH2−)2−S−R5を表し、
sは0〜10の整数であり、
R5は非置換C1-6n−アルキル又は少なくとも1つの−OH若しくは−NHR7基で置換されたC1-6n−アルキルを表し、
R7はH又はC1-6n−アルキル基を表す)
により表される。
従って、前記式IIにより表されるポリチオエーテルは、キャップされていてもいなくてもよい線状の2官能性ポリマーである。yが0である場合には、このポリマーは末端チオール基又はそのキャップされた誘導体を含む。yが1である場合には、このポリマーは末端ビニル基又はそのキャップされた誘導体を含む。
ある好ましい態様によると、本発明のポリチオエーテルは2官能性チオール末端(キャップされていない)ポリチオエーテルである。すなわち、前記式IIにおいて、yが0であり、R4が−SHである。従って、このポリチオエーテルは次の構造:
HS-R1-[-S-(CH2)2-O-[-R2-O-]m-(CH2)2-S-R1-]n-SH
を有する。
上記ポリマーは、例えば、以下で詳細に説明するように、ジビニルエーテル又はそれらの混合物と過剰のジチオール又はそれらの混合物とを反応させることにより製造される。
上記ポリチオエーテルのより好ましい態様において、前記式IIにおいてmが1であり、R2がn−ブチレンである場合に、R1はエチレンでもn−プロピレンでもない。mが1、pが2、qが2、rが2、R2がエチレンである場合に、XはOでないことも好ましい。
もう1つの好ましい態様によると、本発明のポリチオエーテルは、上記末端−SH基が−S−(−CH2−)2+s−O−R5に置き換えられたキャップされたポリマーである。そのようなキャップは、末端チオール基とモノビニルエーテルのようなアルキルω−アルケニルエーテルとの反応により、例えば以下で詳細に説明するようにキャッピング剤又はそれらの混合物を反応混合物中に入れることによって生じる。
上記記載において、R5は非置換又は置換アルキル基、好ましくは非置換C1-6n−アルキル基又は少なくとも1つの−OH若しくは−NHR7基で置換されたC1-6n−アルキル基を表し、R7はH又はC1-6n−アルキルを表す。有用なR5基の例には、エチル、プロピル及びブチルのようなアルキル基;4−ヒドロキシブチルのようなヒドロキシ置換された基;3−アミノプロピルのようなアミン置換基等が包含される。
本発明に係るポリチオエーテルには、2官能性ビニル末端(キャップされていない)ポリチオエーテル、すなわち前記式IIにおいてyが1でありR4が−CH=CH2であるものも包含される。これらのポリマーは、例えばジチオール又はそれらの混合物と過剰のジビニルエーテル又はそれらの混合物とを以下で詳しく説明するように反応させることによって製造される。類似のキャップされたポリチオエーテルは末端−(CH2−)2−S−R5を含む。
前記ポリチオエーテルは、2の官能価(アルキル及び他の無反応性キャップを全部合わせたもの)を有する線状ポリマーである。より高い官能価を有するポリチオエーテルも本発明の範囲に含まれる。そのようなポリマーは、以下で詳しく説明するように製造される。「多官能化剤(polyfunctionalizing agent)」なる用語は、本明細書で使用する場合に、末端−SH及び/又は−CH=CH2基と反応しうる2つ以上の部分を有する化合物を表す。多官能化剤は、好ましくは、そのような部分を3〜6個含むため、zを多官能化剤中に含まれるそのような部分の数(好ましくは3〜6)、すなわち多官能性ポリチオエーテルが含む個々の枝分かれの数として「z価」多官能化剤と表す。多官能化剤は式:
B−(R8)z
(式中、
R8は、同一であっても相違していてもよい末端−SH又は−CH=CH2と反応性の部分を表し、Bは多官能化剤のz価残基、すなわ反応性部分R7以外の多官能化剤の部分である)
により表すことができる。
本発明に係る多官能性ポリチオエーテルは好ましくは式III:
B−(A−[R3]y−R4)z III
(式中、
Aは式Iにより表される構造を表し、
yは0又は1であり、
R3は、yが0である場合に単結合を、及びyが1である場合に−S−(CH2)2−[−O−R2−]m−O−を表し、
R4は、yが0である場合に−SH又は−S−(−CH2−)2+s−O−R5を、yが1である場合に−CH=CH2又は−(CH2−)2−S−R5を表し、
R5は非置換C1-6n−アルキル又は少なくとも1つの−OH若しくは−NHR7基で置換されたC1-6n−アルキルを表し、
R7はH又はC1-6n−アルキル基を表し、
zは3〜6の整数であり、
Bは多官能化剤のz価残基を表す)
により表される。
前記2官能性の態様の場合に、前述の本発明の多官能性ポリチオエーテルは−SH又は−CH=CH2基を含むか、又はキャップされた結果として末端−S−(−CH2−)2+s−O−R5又は−(CH2−)2−S−R5基を含む場合がある。部分的にキャップされた多官能性ポリマー、すなわち枝分かれの全てではない幾つかがキャップされたポリマーも本発明の範囲に含まれる。
特定の多官能化剤には、3官能化剤、すなわちzが3である化合物も包含される。好ましい3官能化剤には、式II(R8がアリル)により表される化合物と反応しうるトリアリルシアヌレート(TAC)及び式III(R8が−SHである)により表される化合物と反応しうる1,2,3−プロパントリチオールが包含される。混合官能性を有する試薬、すなわちチオール基及びビニル基の両方と反応する部分(典型的には別個の部分)を含む試薬を使用することもできる。
他の有用な多官能化剤には、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、並びに米国特許第4,366,307号、米国特許第4,609,762号及び米国特許第5,225,472号明細書に記載されているポリチオールが包含される。これらの明細書の開示の全てを引用によりここに含まれていることにする。多官能化剤の混合物を使用することもできる。
3つ以上の反応性部分を有する(すなわち、z>3の)多官能化剤は「星形」ポリチオエーテル及び超分枝(hyperbranched)ポリチオエーテルをもたらす。例えば、2モルのTACは1モルのジチオールと反応して、平均官能価4の物質を生じる。この物質は次にジビニルエーテル及びジチオールと反応してポリマーを生成することができ、そのポリマーは次に3官能化剤と混合されて平均官能価3〜4のポリマーブレンドをもたらす。
上記のようなポリチオエーテルは広範囲の平均官能価を有する。例えば、3官能化剤は、約2.05〜3.0、好ましくは約2.1〜2.6の平均官能価をもたらす。4官能化剤又はそれ以上の多官能化剤を使用することによってより広範囲の平均官能価を達成することができる。官能価は、当業者に周知のように、化学量論のような因子によっても影響される場合がある。
上記多官能性ポリチオエーテルの製造方法を以下で詳しく説明する。本発明の範囲に含まれるポリチオエーテルは多くの方法により製造される。第1の好ましい方法によると、(n+1)モルの式IV:
HS−R1−SH IV
により表される化合物又はこの式IVにより表される少なくとも2種の異なる化合物同士の混合物と、nモルの式V:
CH2=CH−O−[−R2−O−]m−CH=CH2 V
により表される化合物又はこの式Vにより表される少なくとも2種の異なる化合物同士の混合物とを触媒の存在下で反応させる。上記式IV及びVにおいて、R1、R2及び全ての指数は前記式Iにおいて定義した通りである。この方法によって、キャップされていないチオール末端2官能性ポリチオエーテルがもたらされる。
前記式IVにより表される化合物はジチオール化合物である。好ましいジチオールには、R1がC2-6n−アルキレン基、すなわち1,2−エタンジチオール、1,3−プロパンジチオール、1,4−ブタンジチオール、1,5−ペンタンジチオール又は1,6−ヘキサンジチオールである化合物が包含される。
さらに、好ましいジチオールには、R1が、例えばメチル又はエチル基であることができるペンダント基を1つ以上有するC3-6分枝アルキレン基である化合物が包含される。分枝アルキレンR1を有する好ましい化合物には、1,2−プロパンジチオール、1,3−ブタンジチオール、2,3−ブタンジチオール、1,3−ペンタンジチオール及び1,3−ジチオ−3−メチルブタンが包含される。他の有用なジチオールには、R1がC6-8シクロアルキレン又はC6-10アルキルシクロアルキレン基であるもの、例えばジペンテンジメルカプタン及びエチルシクロヘキシルジチオール(ECHDT)が包含される。
さらに好ましいジチオールは炭素主鎖中に1つ以上のヘテロ原子置換基を含むもの、すなわちXがO、S若しくは他の2価ヘテロ原子基のようなヘテロ原子;第2級若しくは第3級アミン基、すなわち−NR6−(式中、R6は水素又はメチルである);又は他の置換3価ヘテロ原子であるジチオールである。好ましい態様において、XはO又はSであり、従ってR1は−[(−CH2−)p−O−]q−(−CH2−)r−又は−[(−CH2−)p−S−]q−(−CH2−)r−である。指数p及びrが等しいことが好ましく、これらの指数が共に2の値を有することが非常に好ましい。この種の特に好ましいジチオールの具体例には、ジメルカプトジエチルスルフィド(DMDS)(p,r=2、q=1、X=Sである);ジメルカプトジオキサオクタン(DMDO)(p,q,r=2、X=Oである);並びに1,5−ジチア−3−オキサペンタンが包含される。炭素主鎖中のヘテロ原子置換基と、ペンダントアルキル基、特にメチル基の両方を含むジチオールを使用することもできる。そのような化合物には、HS−CH2CH(CH3)−S−CH2CH2−SH及びHS−CH(CH3)CH2−S−CH2CH2−SHのようなメチル置換DMDS、並びにHS−CH2CH(CH3)−S−CH(CH3)CH2−SH及びHS−CH(CH3)CH2−S−CH2CH(CH3)SHのようなジメチル置換DMDSが包含される。
本発明に係るポリチオエーテルを製造することに、望ましければ、前記式IVにより表される2種以上の異なるジチオールを使用することもできる。
前記式Vにより表される化合物はジビニルエーテル類である。ジビニルエーテル自体(m=0)を使用できる。好ましいジビニルエーテル類には、少なくとも1個のオキシアルキレン基を有するもの、より好ましくは1〜4個のオキシアルキレン基を有するもの(すなわち、mが1〜4の整数であるもの)が包含される。mが2〜4の整数であるものが非常に好ましい。本発明に係るポリチオエーテルを製造することに商業的に入手可能なジビニルエーテル混合物を使用することもできる。そのような混合物は、分子当たりのアルコキシ単位数の平均値が非整数であることにより特徴付けられる。例えば、前記式Vにおいてmは0〜10、好ましくは1〜10、非常に好ましくは1〜4、特に2〜4の非整数である有理数をとることもできる。
代表的なジビニルエーテル類には、R2がC2-6n−アルキレン又はC2-6分枝アルキレンであるものが包含される。この種の好ましいジビニルエーテル類には、エチレングリコールジビニルエーテル(EG−DVE)(R2=エチレン、m=1);ブタンジオールジビニルエーテル(BD−DVE)(R2=ブチレン、m=1);ヘキサンジオールジビニルエーテル(HD−DVE)(R2=ヘキシレン、m=1);ジエチレングリコールジビニルエーテル(DEG−DVE)(R2=エチレン、m=2);トリエチレングリコールジビニルエーテル(R2=エチレン、m=3);及びテトラエチレングリコールジビニルエーテル(R2=エチレン、m=4)が包含される。有用なジビニルエーテルブレンドには、R2がエチルであり、m=3.8であるPLURIOR▲R▼E−200ジビニルエーテルのような「PLURIOR▲R▼」型ブレンド(BASFから商業的に入手可能)、並びにDPE−2及びDPE−3のような「DPE」ポリマーブレンド(ニュージャージー州ウェイン(Wayne)所在のInternational Specialty Productsから商業的に入手可能)が包含される。これらのうちで、DEG−DVE及びPLURIOR▲R▼E−200が特に好ましい。
R2がC2-6分枝アルキレンである有用なジビニルエーテルは、ポリヒドロキシ化合物とアセチレンとを反応させることにより製造できる。この種の代表的な化合物には、R2が−CH(CH3)−のようなアルキル置換メチレン基又は−CH2CH(CH3)−のようなアルキル置換エチレンである化合物が包含される。
他の有用なジビニルエーテル類には、R2が好ましくは平均約3つのモノマー単位を有するポリテトラヒドロフリル(ポリ−THF)又はポリオキシアルキレンである化合物が包含される。
上記方法に前記式Vにより表される2種以上の化合物を使用することができる。例えば、本発明の好ましい態様において、前記式IVにより表される2種の化合物と前記式Vにより表される1種の化合物とを、前記式IVにより表される1種の化合物と前記式Vにより表される2種の化合物とを、前記式IVにより表される2種の化合物と前記式Vにより表される2種の化合物とを、並びに前記式IV及びVの一方により表わされる化合物の2種以上又はそれらの式により表される化合物をそれぞれ2種以上使用して、本発明の係る種々のポリチオエーテルを製造することができる。そのような化合物の組み合わせは本発明の範囲に含まれるものとする。
上記のように、ペンダントアルキル基、例えばペンダントメチル基を有する式IV及びVにより表される化合物は本発明に有用であるが、ペンダントメチル基又は他のアルキル基を有しない前記式IV及びVにより表される化合物も常温常圧で液状であるポリチオエーテルを与えることが意外にも見いだされた。
前記式IVにより表される化合物と前記式Vにより表される化合物の反応は好ましくは遊離基触媒により触媒される。好ましい遊離基触媒には、アゾ化合物、例えば、アゾ(ビス)イソブチロニトリル(AIBN)のようなアゾビスニトリル化合物;過酸化ベンゾイル及び過酸化t−ブチルのような有機過酸化物;並びに同様な遊離基発生剤が包含される。カチオン光開始部分が存在する場合でも存在しない場合でも紫外線照射によって反応を実施することができる。無機又は有機塩基、例えばトリエチルアミンを使用するイオン性触媒法によっても、本発明において有用な物質を得ることができる。
前記ポリチオエーテルのキャップされた類似体は、(n+1)モルの前記式IVにより表される化合物又は前記式IVにより表される少なくとも2種の異なる化合物同士の混合物と、nモルの前記式Vにより表される化合物又は前記式Vにより表される少なくとも2種の異なる化合物同士の混合物と、約0.05〜約2モルの式VI:
CH2=CH−(CH2)s−O−R5 VI
により表される化合物又はこの式VIにより表される少なくとも2種の異なる化合物同士の混合物とを触媒の存在下で反応させることにより製造できる。
前記式VIにより表される化合物は、末端チオール基と反応してポリチオエーテルポリマーをキャップするアルキルω−アルケニルエーテル(末端エチレン系不飽和基を有するエーテル)である。
前記式VIにおいて、sは0〜10の整数、好ましくは0〜6の整数、より好ましくは0〜4の整数である。式VIにより表される特に好ましい化合物はモノビニルエーテル(s=0)であり、このモノビニルエーテル(s=0)にはアミノ−及びヒドロキシアルキルビニルエーテル、例えば3−アミノプロピルビニルエーテル及び4−ヒドロキシブチルビニルエーテル(ブタンジオールモノビニルエーテル)並びに非置換アルキルビニルエーテル、例えばエチルビニルエーテルが包含される。前記式VIにより表される好ましい化合物には、4−アミノブチルアリルエーテル、3−ヒドロキシップロピルアリルエーテル等のようなアリルエーテル(s=1)も包含される。sが6よりも大きい化合物を使用することができるが、結果として得られるポリマーは、sが6以下のものよりも劣る耐燃料油性を有する場合がある。
前記式VIにより表される化合物を2モル使用することによって、完全にキャップされたポリマーを得ることができるが、それよりも少ない量を使用すると部分的にキャップされたポリマーがもたらされる。
もう1つの好ましい方法では、nモルの前記式IVにより表される化合物又は前記式IVにより表される少なくとも2種の異なる化合物同士の混合物と、(n+1)モルの前記式Vにより表される化合物又は前記式Vにより表される少なくとも2種の異なる化合物同士の混合物とを適切な触媒の存在下で反応させる。この方法は、キャップされていないビニル末端2官能性ポリチオエーテルを与える。
前記ビニル末端ポリチオエーテルのキャップされた類似体は、(n+1)モルの前記式Vにより表される化合物又は前記式Vにより表される少なくとも2種の異なる化合物同士の混合物と、nモルの前記式IVにより表される化合物又は前記式IVにより表される少なくとも2種の異なる化合物同士の混合物と、約0.05〜約2モルの式VII:
HS−R5 VII
により表される化合物又はこの式VIIにより表される少なくとも2種の異なる化合物同士の混合物とを適切な触媒の存在下で反応させることにより製造できる。
前記式VIIにより表される化合物は、非置換の又は例えばヒドロキシル基若しくはアミノ基で置換されていてよいモノチオールである。前記式VIIにより表される代表的なキャッピング化合物には、3−メルカプトプロパノールのようなメルカプトアルコール及び4−メルカプトブチルアミンのようなメルカプトアミンが包含される。
前記ポリチオエーテルの多官能性類似体は、前記式IVにより表される1種以上の化合物及び前記式Vにより表される1種以上の化合物とを適切な量で上記のような多官能化剤と組み合わせ、混合物を反応させることにより同様に製造される。例えば、本発明に係る多官能性ポリチオエーテルを製造するための1つの方法によると、(n+1)モルの前記式IVにより表される1種以上の化合物と、nモルの前記式Vにより表される1種以上の化合物と、z価多官能化剤とを組み合わせて反応混合物を形成する。次に、混合物を上記のような適切な触媒の存在下で反応させてチオール末端多官能性ポリチオエーテルを得る。前記ポリチオエーテルのキャップされた類似体は、出発反応混合物に約0.05〜zモルの1種以上の適切なキャッピング作用のある化合物を含めることにより製造される。zモルを使用することによって完全にキャップされた多官能性ポリマーを得ることができるが、より少ない量を使用する場合には部分的にキャップされたポリマーが得られる。
同様に、nモルの前記式IVにより表される1種以上の化合物と(n+1)モルの前記式Vにより表される1種以上の化合物と、z価多官能化剤とを組み合わせて反応混合物を形成し、前述のように反応させるとビニル末端多官能性ポリチオエーテルが得られる。前記ポリチオエーテルのキャップされた類似体は、出発反応混合物に前記式VIIにより表される1種以上の適切なキャッピング作用のある化合物を含めることにより製造される。
本発明のポリチオエーテルは好ましくは、前記式IVにより表される少なくとも1種の化合物と、前記式Vにより表される少なくとも1種の化合物とを、任意に適宜式VI及び/又はVIIにより表される1種以上の化合物及び/又は多官能化剤と共に組み合わせ、続いて適切な触媒を加え、約30〜約120℃の温度で約2〜約24時間反応を行うことにより製造される。約70〜約90℃の温度で約2〜約6時間の時間反応が行われることが非常に好ましい。
本発明の反応は縮合反応というよりはむしろ付加反応であるため、反応は典型的には実質的に完了するまで、すなわち本発明のポリチオエーテルがほぼ100%の収率で生じるように進行する。望ましくない副生成物は全く又は実質的に全く生じない。特に、ポリチオエーテルの周知の製造方法に特徴的なように、かなりの量の悪臭を放つ環状副生成物はこの反応で生成しない。さらに、本発明に従って製造されるポリチオエーテルは有害な残留触媒を実質的に含まない。その結果、特に室温で水の存在下で、ポリチオエーテルとさらに反応してポリマーを減成させ、悪臭を放つ環状化合物を生じさせるような遊離触媒は存在しない。従って、本発明のポリチオエーテルは、熱安定性及び低臭気の両方により特徴付けられる。
本発明に係るポリチオエーテルはコーティング及びシーラント組成物のような用途に有用であり、低温柔軟性及び耐燃料油性が重要である用途における重合性シーラント組成物として配合される。そのようなシーラント組成物は、例えば航空宇宙用シーラント及び燃料タンク用ライニングとして有用である。第1の好ましい重合性組成物は、前述のような少なくとも1種のポリチオエーテル、硬化剤又は硬化剤の組み合わせ;及び充填剤を含む。
ポリチオエーテル又はポリチオエーテル同士の組み合わせは、重合性組成物の全不揮発性成分の重量を基準にして、好ましくは約30重量%〜約90重量%、より好ましくは約40〜約80重量%、非常に好ましくは約45〜約75重量%の量で重合性組成物中に存在する。好ましくは、重合性組成物に使用されるポリチオエーテルのTgは−55℃以下、より好ましくは−60℃以下である。
本発明の重合性組成物に有用な硬化剤には、エポキシ樹脂、例えばヒダントインジエポキシド、ビスフェノールAのジグリシジルエーテル、ビスフェノールFのジグリシジルエーテル、ノボラック型エポキシド、任意のエポキシ化不飽和樹脂及びフェノール樹脂が包含される。他の有用な硬化剤には、商業的に入手可能なポリオールのアクリル酸エステル及びメタクリル酸エステル、不飽和の合成又は天然由来の樹脂化合物、TAC、及び本発明の化合物のオレフィン末端誘導体が包含される。さらに、有用な硬化は、当業者に周知の有機及び無機過酸化物(例えばMnO2)を使用してチオール基の酸化的カップリングを通じて得ることができる。特定の硬化剤の選択によって、硬化した組成物のTgに影響が及ぶ場合がある。例えば、ポリチオエーテルのTgよりも実質的に低いTgを有する硬化剤は、硬化した組成物のTgを下げる場合がある。
組成物に使用されるポリチオエーテルの性質に依存して、前記組成物は化学量論的量の約90%〜約150%、好ましくは約95〜約125%の所定の硬化剤を含む。
本発明の重合性組成物に有用な充填剤には、カーボンブラック及び炭酸カルシウム(CaCO3)のような当該技術分野で一般的に使用されているものが包含される。前記組成物は、好ましくは約5〜約60重量%、非常に好ましくは約10〜約50重量%の所定の充填剤又は充填剤の混合物を含む。
本発明の重合性組成物に使用されるポリチオエーテル、硬化剤及び充填剤並びに以下で説明するような任意の添加剤は、互いに混和性であるように選ばれるべきである。本発明の組成物に対して混和性成分を選択することは、不要な実験を行わずに当業者によって容易になされるであろう。
上記重合性組成物は、好ましくは約0℃の最低温度(すなわち、約0℃以上の温度で)、より好ましくは約−10℃の最低温度、非常に好ましくは約−20℃の最低温度で硬化可能なものであり、硬化した場合に約−55℃以下、より好ましくは−60℃以下、非常に好ましくは−65℃以下のTgを有するものとなる。硬化した場合に、前記重合性組成物は、ジェットレファレンス流体(JRF)タイプ1中に周囲圧力下60℃(140°F)で1週間浸漬後、好ましくは25%以下、より好ましくは20%以下の容量膨潤率(%)を示す。
上記配合物に加えて、本発明の重合性組成物は、顔料、チキソトロープ、促進剤、抑制剤、接着促進剤及びマスキング剤のうちの1種以上を場合に応じて含むことができる。
有用な顔料には、カーボンブラック及び金属酸化物のような当該技術分野で常用のものが包含される。顔料は好ましくは約0.1〜約10重量%の量で存在する。
チキソトロープ、例えばシリカは、好ましくは約0.1〜約5重量%の量で使用される。
当該技術分野で周知の促進剤、例えばアミンは好ましくは約0.1〜約5重量%の量で存在する。1,4−ジアザ−ビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO▲R▼、ペンシルヴェニア州アレンタウン(Allentown)所在のAir Products, Chemical Additive Divisionから商業的に入手可能)及びDMP−30▲R▼(2,4,6−トリ(ジメチルアミノメチル)フェノール、ペンシルヴェニア州フィラデルフィア(Philadelphia)所在のRohm and Haasから商業的に入手可能)はそのような有用な促進剤の2つである。
抑制剤、例えばステアリン酸も、約0.1〜約5重量%の量で使用される。例えば常用のフェノール系又はシラン類であることができる接着促進剤は、使用される場合には好ましくは約0.1〜約5重量%の量で存在する。組成物のいかなる低レベルの臭気をも隠蔽するのに有用なマスキング剤、例えば松のにおい(pine fragrance)又は他のにおいのする芳香剤は、約0.1〜約1重量%の量で存在することが好ましい。
本発明のシーラント組成物のさらなる利点は、それらの改良された硬化挙動にある。時間の関数としてのシーラント組成物の硬化度を直接測定することは往々にして困難であるが、時間の関数として組成物の押出速度を決定することにより評価することができる。押出速度は、混合されたシーラント組成物、すなわち促進剤系と一緒にされたシーラント組成物がアプリケーター装置から押し出される速度である。シーラント組成物が促進剤系と混合され、硬化が開始するため、押出速度は経時変化する。従って、押出速度は硬化度と反比例の関係にある。すなわち、硬化度が低いと、混合されたシーラント組成物の粘度は低いために押出速度は高い。反応が完了に近づくにつれて、粘度は非常に高くなり、押出速度は低くなる。
図1を参照すると、ある周知の型のシーラント組成物の粘度は、組成物が硬化するのが遅いために、長時間低いままである。そのような組成物は、曲線Aと定性的に類似する押出曲線を示す。他の周知の型のシーラント組成物は急速に硬化するため、それらの粘度は急速に増加する。従って、曲線Bで示されるように、押出速度は急速に低下する。混合されたシーラント組成物が、シーリングを必要とする領域への当該シーラント組成物の均一な適用ができるほど十分に長い時間低い粘度を有するが、適用後急速に硬化する、すなわち押出速度が急速に低下するものであることが望ましい。本発明に係るシーラント組成物は、曲線Cで定性的に示されるような望ましい押出曲線により特徴付けられる。
本発明に係るシーラント組成物は、個々の配合に依存して、500g/分以上もの高い初期押出速度と、1時間程度の硬化時間後に約5〜10g/分以下程度の低い押出速度を有することができる。
図2に示されるように、本発明のポリマー(下記例1、以下で説明するようにエポキシ硬化剤により硬化)の初期押出速度は約550g/分であり、70分後に約20g/分まで急速に減少する。比較のため、周知のポリスルフィド(MnO2により硬化)は約90g/分の初期押出速度を有し、この値は70分後に約20g/分まで徐々に減少したことを言及しておく。
第2の好ましい重合性組成物は1種以上の可塑剤と上記のポリチオエーテル、硬化剤及び充填剤を含む。可塑剤の使用によって、航空宇宙用シーラントにおいて通常有用であるとされているものよりも高いTgを有するポリチオエーテルを重合性組成物に含めることができる。すなわち、可塑剤の使用によって、組成物のTgを効果的に減少させ、ポリチオエーテルのみのTgから予測されるでろうものよりも高く硬化した重合性組成物の低温柔軟性を増加させることができる。
本発明の重合性組成物において有用な可塑剤には、フタル酸エステル、塩素化パラフィン、水素化テルフェニル等が包含される。可塑剤又は可塑剤同士の組み合わせは好ましくは組成物の1〜約40重量%、より好ましくは1〜約10重量%を構成する。
組成物に使用される可塑剤の性質及び量に依存して、約−50℃以下、好ましくは約−55℃以下のTgの値を有する本発明のポリチオエーテルを使用することができる。
上記重合性組成物は、また、好ましくは約0℃、より好ましくは約−10℃、非常に好ましくは−20℃の最低温度で硬化しうるものである。
本発明を以下の非限定的例によってさらに詳細に説明する。
例1〜8において、液状ポリチオエーテルは、1種以上のジチオールと1種以上のジビニルエーテル及び3官能化剤とを攪拌することにより調製した。次に、反応混合物を加熱し、遊離基触媒を加えた。全ての反応が実質的に完了するまで進行した(収率約100%)。
例1
2リットルフラスコ内で、524.8g(3.32モル)のジエチレングリコールジビニルエーテル(DEG−DVE)及び706.7g(3.87モル)のジメルカプトジオキサオクタン(DMDO)を19.7g(0.08モル)のトリアリルシアヌレート(TAC)と混合し、77℃に加熱した。この加熱した反応混合物に、4.6g(0.024モル)のアゾビスニトリル遊離基触媒(VAZO▲R▼67[2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)]、DuPontから商業的に入手可能)を加えた。2時間後に反応は実質的に完了まで進行していて、−68℃のTg及び65ポアズの粘度を有する液状ポリチオエーテル樹脂1250g(0.39モル、収率100%)を得た。この樹脂はかすかに黄色で、弱い臭気を有していた。
例2
1リットルフラスコ内で、404.4g(1.60モル)のPLURIOL▲R▼E−200ジビニルエーテル及び355.88g(1.94モル)のDMDOを12.1g(0.049モル)のTACと混合し、例1におけるように反応させた。5時間後に反応は実質的に完了まで進行していて、−66℃のTg及び48ポアズの粘度を有する樹脂772g(0.024モル、収率100%)を得た。この樹脂は黄色で、弱い臭気を有していた。
例3
100mlフラスコ内で、33.2g(0.21モル)のDEG−DVE及び26.48g(0.244モル)の1,2−プロパンジチオールを0.75g(0.003モル)のTACと混合し、71℃に加熱した。この加熱した反応混合物に0.15g(0.8ミリモル)のVAZO▲R▼67を加えた。7時間後に反応は実質的に完了まで進行していて、−61℃のTg及び22ポアズの粘度を有する樹脂60g(0.03モル、収率100%)を得た。この樹脂は顕著なPDT臭気を有していた。
例4
100mlフラスコ内で、33.3g(0.136モル)のトリプロピレングリコールジビニルエーテル(DPE−3)及び27.0g(0.170モル)のジメルカプトジエチルスルフィド(DMDS)を0.69g(0.003モル)のTACと混合し、77℃に加熱した。加熱した反応混合物に0.15g(0.8ミリモル)のVAZO▲R▼67を加えた。6時間後に反応は実質的に完了まで進行していて、−63℃のTg及び26ポアズの粘度を有する樹脂61g(0.028モル、収率100%)を得た。
例5
250mlフラスコ内で、113.01g(0.447モル)のPLURIOL▲R▼E−200ジビニルエーテル及び91.43g(0.498モル)のDMDOを1.83g(0.013モル)の1,2,3−プロパントリチオール(PTT)と混合し、72時間発熱反応させておいた。次に混合物を80℃に加熱した。この加熱した反応混合物に0.2g(1ミリモル)のVAZO▲R▼67を加えた。反応混合物を80℃に保つと、3時間後に反応は実質的に完了まで進行していて、−66℃のTg及び55ポアズの粘度を有する樹脂200g(0.06モル、収率100%)を得た。
例6
小さなジャー内で、14.0g(0.055モル)のPLURIOL▲R▼E−200ジビニルエーテル、6.16g(0.336モル)のDMDO及び5.38g(0.336モル)のDMDSを0.42g(0.017モル)のTAC(このTACは短時間加熱して溶融させたもの)と混合し、82℃に加熱した。この加熱した反応混合物に0.2g(0.001モル)のVAZO▲R▼67を加えた。18時間後に反応は実質的に完了まで進行していて、−63℃のTg及び80ポアズの粘度を有する樹脂26g(8.4ミリモル、収率100%)を得た。
例7
小さなジャー内で、13.55g(0.054モル)のPLURIOL▲R▼E−200ジビニルエーテル、10.44g(0.057モル)のDMDO及び1.44g(8.1ミリモル)のエチルシクロヘキサンジチオール(ECHDT)を0.40g(1.6ミリモル)のTAC(このTACは短時間加熱して溶融させたもの)と混合し、82℃に加熱した。この加熱した反応混合物に0.2g(0.001モル)のVAZO▲R▼67を加えた。5時間後に反応は実質的に完了まで進行していて、−66℃のTg及び58ポアズの粘度を有する樹脂26g(8.1ミリモル、収率100%)を得た。
例8
小さなジャー内で、9.11g(0.036モル)のPLURIOL▲R▼E−200ジビニルエーテル、5.71g(0.031モル)のDMDO及び1.52g(7.8ミリモル)のECHDT、5.08g(0.031モル)のDMDS及び4.11g(0.024モル)のヘキサンジオールジビニルエーテル(HD−DVE)を0.39g(1.6ミリモル)のTAC(このTACは短時間加熱して溶融させたもの)と混合し、82℃に加熱した。この加熱した反応混合物に0.6g(3.1ミリモル)のVAZO▲R▼67を加えた。45時間後に反応は実質的に完了まで進行していて、−66℃のTg及び304ポアズの粘度を有する樹脂26g(7.8ミリモル、収率100%)を得た。この樹脂は曇りのある外観を有していた。
上記樹脂のそれぞれについて臭気を評価した。次の尺度:
3:強い不快な臭気
2:中程度の臭気
1:かすかな臭気
0:実質的に臭気
を用いた。
米国特許第4,366,307号明細書の例3に記載されているポリマーを対照として使用した。このポリマー(対照ポリマー)は3の臭気を有していた。
結果は次の通りである:
強い臭気を有していたポリマー3を除く液状ポリチオエーテルの全てがわずかな臭気又は中程度の臭気を有していた。
例1〜8で調製された樹脂を次に硬化させた。硬化は、コンパウンディングされなかった樹脂を使用し、硬化剤及びDABCO促進剤により実施した。硬化剤は次の組成を有していた:
エポキシノボラック(当量175.5) 22重量%
ヒダントインエポキシ(当量132) 34重量%
炭酸カルシウム 34重量%
カーボンブラック 5重量%
シラン接着促進剤 5重量%
硬化した樹脂について上記の手順に従って臭気を評価した。常温常圧で1週間JRFタイプ1に浸漬後のTg及び重量増加率(%)も硬化した樹脂のそれぞれに対して測定した。容量膨潤率(%)及び重量増加率(%)を硬化した材料のそれぞれに対して次のように決定した:
w1=空気中での初期重量
w2=H2O中での初期重量
w3=空気中での初期重量
w4=H2O中での初期重量
容量膨潤率(%)=100×[(w2+w3)-(w1+w4)]/(w1-w2)
重量増加率(%)=100×(w3-w1)/w1
結果を表1に示す:
比較のために、対照ポリマーは、硬化した場合に、1〜2の臭気を有していたことを言及しておく。
例9
2100の数平均分子量及び2.1の平均官能価Fを有するポリチオエーテルを、表2に示されている通りのジビニルエーテルとジチオールとを組み合わせ、それらの物質を本明細書に記載したように反応させることによって調製した。次に、未配合ポリチオエーテルを、15gの上記硬化剤及び0.30gのDABCOを使用して硬化させた。そのように調製したポリチオエーテルのそれぞれについて、次の量:粘度(未硬化材料、ポアズp);ショアーA型硬度(硬化した材料、Rexジュロメーター値);140°F(60℃)及び大気圧でJRFタイプ1中で1週間後の重量増加率(%)(硬化した材料);及びTg(未硬化材料、℃)を測定した。結果は次の通りであった:
前掲の表からジビニルエーテルとジチオールとの次の組み合わせ:PLURIOL▲R▼E−200/DMDO;及びDEG−DVE/DMDOによって、硬化した場合に予想外の非常に優れた耐燃料油性及び低温柔軟性を示す液状ポリチオエーテルが得られることが明らかである。他の潜在的に有用な組み合わせには、DEG−DVE/ECHDT;DEG−DVE/HDT;PLURIOR▲R▼E−200/ECHDT;PLURIOR▲R▼E−200/HDT;及びポリ−THF/DMDOが包含される。PLURIOR▲R▼E−200/DMDSも、硬化した場合に、優れた耐燃料油性及び低温柔軟性を示すが、未配合のものは長時間液状のままで存在しない。
例10 PLURIOR▲R▼/DMDOポリマーへのDMDSの付加
本明細書中で説明したように4種の液状ポリチオールを調製した。それらのポリマーは次の組成を有していた(記載されている値はモル当量数である):
各未配合ポリマーを、0.2モル当量のTACの添加により、例9(硬化剤組成物15g及びDABCO0.30g)におけるように硬化させ、約3000の数平均分子量及び2.2の官能価Fを有するポリマーを得た。各ポリマーについて、次の特性を測定した:Tg(樹脂、℃);Tg(硬化したもの、℃);粘度(p);JRFタイプ1中での膨潤率(%);JRFタイプ1中での重量増加率(%);及び水中での重量増加率(%)。結果を表3に示す:
これらのポリマーの全てが優れた耐燃料油性を示した。特に、ポリマー1及び2は優れた低温柔軟性も示した。
例11 PLURIOR▲R▼/DMDOポリマーへのECHDTの付加
本明細書中で説明したように4種の液状ポリチオールを調製した。それらのポリマーは次の組成を有していた(記載されている値はモル当量数である):
各未配合ポリマーを例10におけるように硬化させると、約3000の数平均分子量及び2.2の官能価Fを有するポリマーを得た。各ポリマーについて、次の特性を測定した:Tg(樹脂、℃);Tg(硬化したもの、℃);粘度(p);JRFタイプ1中での膨潤率(%);JRFタイプ1中での重量増加率(%);及び水中での重量増加率(%)。結果を表4に示す:
これらのポリマーの全てが優れた耐燃料油性及び低温柔軟性を示した。
例12
攪拌機、温度計及びコンデンサーを備えた250ml三つ口フラスコ内で、87.7g(0.554モル)のDEG−DVE及び112.3g(0.616モル)のDMDOを混合し、77℃(約170°F)に加熱した。この混合物に0.8g(4.2ミリモル)のVAZO▲R▼67触媒を加えた。反応混合物を82℃(約180°F)で約6時間反応させると、1625のチオール当量及び2.0の官能価を有する低粘度液状ポリチオエーテル樹脂200g(0.06モル、収率100%)が得られた。
例13
攪拌機、温度計及びコンデンサーを備えた250ml三つ口フラスコ内で、26.7g(0.107モル)のTAC、56.4g(0.357モル)のDEG−DVE及び117.0g(0.642モル)のDMDOを混合し、77℃(約170°F)に加熱した。この混合物に0.8g(4.2ミリモル)のVAZO67触媒を加えた。反応混合物を82℃(約180°F)で約6時間反応させると、800のチオール当量及び約3.5の官能価を有する低粘度液状ポリチオエーテル樹脂200g(0.07モル、収率100%)が得られた。
例14 シーラント組成物
例1のDMDO/DEG−DVEポリチオエーテルポリマーを含むシーラント組成物を以下のように配合した(量は重量部で表されている):
DMDO/DEG−DVEポリチオエーテル 100
炭酸カルシウム 60
酸化マグネシウム 1
フェノール樹脂 1
DMP−30 1
イソプロピルアルコール 3
配合したポリマーを上記例9〜11エポキシ樹脂硬化剤と10:1の重量比で均質混合し、周囲温度及び湿度で硬化させた。硬化した組成物について次の物理的特性を得た:
25℃での硬度 60ショアーA
破断点引張強さ 550psi
破断点伸び 600%
ノッチ付引裂強さ 100p/i
低温柔軟性 合格
(AMS 3267§4.5.4.7.)
例15 シーラント組成物
例9のECHDT/DEG−DVEポリチオエーテルポリマーを含むシーラント組成物を次のように配合した(量は重量部で表されている):
ECHDT/DEG−DVEポリチオエーテル 100
炭酸カルシウム 54
水和酸化アルミニウム 20
酸化マグネシウム 1
フェノール樹脂 1
水素化テルフェニル可塑剤 6
DMP−30 1
イソプロピルアルコール 3
配合したポリマーをエポキシ樹脂硬化剤と10:1の重量比で均質混合し、周囲温度及び湿度で硬化させた。硬化した組成物について次の物理的特性を得た:
25℃での硬度 72ショアーA
破断点引張強さ 550psi
破断点伸び 450%
ノッチ付引裂強さ 85p/i
低温柔軟性 合格
例16 OH末端がキャップされたポリチオエーテル
500mlフラスコ内で、275.9g(1.09モル)のPLURIOL▲R▼E−200ジビニルエーテル、174.4g(0.95モル)のDMDO、28.7g(0.30モル)の3−メルカプトプロパノール及び1.83g(7.3ミリモル)のTACを混合した。この混合物を70℃に加熱し、2.3g(12ミリモル)のVAZO▲R▼67を徐々に加えた。反応混合物を85〜90℃で4時間攪拌及び加熱すると、1670の当量数(数平均分子量:3200、官能価F=2.05)を有するポリマー480g(0.15モル、収率100%)が得られた。
例17 OH末端がキャップされたポリチオエーテル
250mlフラスコ内で、104.72g(0.57モル)のDMDO、80.73g(0.51モル)のDEG−DVE及び14.96g(0.13モル)のブタンジオールモノビニルエーテルを混合し、75℃に加熱した。この加熱した混合物に0.60g(3ミリモル)のVAZO▲R▼67を徐々に加えた。反応混合物を75〜85℃で6時間攪拌及び加熱すると、非常に弱い臭気があり20℃で79ポアズの粘度を有する透明でほぼ無色のポリマー200g(0.064モル、収率100%)が得られた。当量数は1570(数平均分子量=3200、官能価F=2.00)であった。
例18 ビニル末端ポリチオエーテル
250mlフラスコ内で、97.63g(0.53モル)のDMDO、97.66g(0.62モル)のDEG−DVE及び5.31g(0.21モル)のTACを混合し、70℃に加熱した。この加熱した混合物に0.80g(4ミリモル)のVAZO▲R▼67を徐々に加えた。反応混合物を85〜90℃で4時間攪拌及び加熱すると、−68℃のTg及び20℃で25ポアズの粘度を有する低臭気性ポリマー200g(0.11モル、収率100%)が得られた。当量数は1570(数平均分子量=3454、官能価F=2.2)であった。
例19 エチルビニルエーテル末端ポリチオエーテル
100mlフラスコ内で、43.05g(0.24モル)のDMDO、34.22g(0.22モル)のDEG−DVE及び2.84g(0.04モル)のエチルビニルエーテルを混合し、80℃に加熱した。この加熱した混合物に0.28g(1.5ミリモル)のVAZO▲R▼67を徐々に加えた。反応混合物を85℃で6時間攪拌及び加熱すると、−67℃のTg及び20℃で64ポアズの粘度を有するポリマー80g(0.02モル、収率100%)が得られた(数平均分子量=4100、官能価F=2.0)。
Claims (37)
- 常温常圧で液体である式I:
-R1-[-S-(CH2)2-O-[-R2-O-]m-(CH2)2-S-R1-]n- I
(式中、
R1はC2-6n−アルキレン基、C6-8シクロアルキレン基若しくはC6-10アルキルシクロアルキレン基、又は−[(−CH2−)p−X−]q−(−CH2−)r−を表し、
R2はC2-6n−アルキレン基、C2-6分枝アルキレン基、C6-8シクロアルキレン基若しくはC6-10アルキルシクロアルキレン基又は−[(−CH2−)p−X−]q−(−CH2−)r−を表し、
XはO及びSからなる群から選ばれるものであり、
mは1〜10の有理数であり、
nは1〜60の整数であり、
pは2〜6の整数であり、
qは1〜5の整数であり、
rは2〜10の整数である)
により表される構造を含み、該ポリマーが
ジビニルエーテルまたはその混合物と、過剰のジチオールまたはその混合物とを、遊離基触媒の存在下で反応させることによって得られ、そして該ジチオールまたはその混合物は、1,2−プロパンジチオールを含まない、
ポリチオエーテル。 - 500〜20,000の数平均分子量を有する請求項1記載のポリチオエーテル。
- 式II:
A−(−[R3]y−R4)2 II
(式中、
Aは式Iにより表される構造を表し、
yは0又は1であり、
R3は、yが0である場合に単結合を、yが1である場合に−S−(CH2)2−[−O−R2−]m−O−を表し、
R4は、yが0である場合に−SH又は−S−(−CH2−)2+s−O−R5を、yが1である場合に−CH=CH2又は−(CH2−)2−S−R5を表し、
sは0〜10の整数であり、
R5は非置換C1-6n−アルキル又は少なくとも1つの−OH若しくは−NHR7基で置換されたC1-6n−アルキルを表し、
R7はH又はC1-6n−アルキル基を表す)
により表される請求項1記載のポリチオエーテル。 - yが0である請求項3記載のポリチオエーテル。
- R4が−SHである請求項4記載のポリチオエーテル。
- (i)mが1であり且つR2がn−ブチレンである場合にR1がエチレンでもn−プロピレンでもなく、(ii)mが1、pが2、qが2、rが2であり且つR2がエチレンである場合にXがOではない請求項5記載のポリチオエーテル。
- R4が−S−(−CH2−)2−O−R5である請求項6記載のポリチオエーテル。
- R5がn−C2H5、n−C4H9−OH又はn−C3H7−NH2である請求項7記載のポリチオエーテル。
- yが1である請求項3記載のポリチオエーテル。
- R4が−CH=CH2である請求項9記載のポリチオエーテル。
- R4が−(CH2−)2−S−R5である請求項9記載のポリチオエーテル。
- R5がn−C3H7−OHである請求項11記載のポリチオエーテル。
- 式III:
B−(A−[R3]y−R4)z III
(式中、
Aは式Iにより表される構造を表し、
yは0又は1であり、
R3は、yが0である場合に単結合を、及びyが1である場合に−S−(CH2)2−[−O−R2−]m−O−を表し、
R4は、yが0である場合に−SH又は−S−(−CH2−)2+s−O−R5を、yが1である場合に−CH=CH2又は−(CH2−)2−S−R5を表し、
sは0〜10の整数であり、
R5は非置換C1-6n−アルキル又は少なくとも1つの−OH若しくは−NHR7基で置換されたC1-6n−アルキルを表し、
R7はH又はC1-6n−アルキル基を表し、
zは3であり、
Bは多官能化剤のz価残基であり、
該多官能化剤は、トリアリルシアヌレートおよび1,2,3−プロパントリチオールからなる群より選択される)
により表される請求項1記載のポリチオエーテル。 - 2.05〜3.00の平均官能価を有する請求項13記載のポリチオエーテル。
- yが0である請求項13記載のポリチオエーテル。
- R4が−SHである請求項15記載のポリチオエーテル。
- R4が−S−(−CH2−)2+s−O−R5である請求項15記載のポリチオエーテル。
- yが1である請求項13記載のポリチオエーテル。
- R4が−CH=CH2である請求項18記載のポリチオエーテル。
- R4が−(CH2−)2−S−R5である請求項19記載のポリチオエーテル。
- (n+1)モルの式IV:
HS−R1−SH IV
により表される化合物又はこの式IVにより表される少なくとも2種の異なる化合物同士の混合物と、nモルの式V:
CH2=CH−O−[−R2−O−]m−CH=CH2 V
により表される化合物又はこの式Vにより表される少なくとも2種の異なる化合物同士の混合物とを、遊離基触媒の存在下で反応させる工程を含む請求項5記載のポリチオエーテルの製造方法。 - (i)mが1であり且つR2がn−ブチレンである場合にR1がエチレンでもn−プロピレンでもなく、(ii)mが1、pが2、qが2、rが2であり且つR2がエチレンである場合にXがOではない請求項21記載の方法。
- (n+1)モルの式IV:
HS−R1−SH IV
により表される化合物又はこの式IVにより表される少なくとも2種の異なる化合物同士の混合物と、nモルの式V:
CH2=CH−O−[−R2−O−]m−CH=CH2 V
により表される化合物又はこの式Vにより表される少なくとも2種の異なる化合物同士の混合物と、0.05〜2モルの式VI:
CH2=CH−(CH2)s−O−R5 VI
により表される化合物又はこの式VIにより表される少なくとも2種の異なる化合物同士の混合物とを、遊離基触媒の存在下で反応させる工程を含む請求項7記載のポリチオエーテルの製造方法。 - nモルの式IV:
HS−R1−SH IV
により表される化合物又はこの式IVにより表される少なくとも2種の異なる化合物同士の混合物と、(n+1)モルの式V:
CH2=CH−O−[−R2−O−]m−CH=CH2 V
により表される化合物又はこの式Vにより表される少なくとも2種の異なる化合物同士の混合物とを、遊離基触媒の存在下で反応させる工程を含む請求項10記載のポリチオエーテルの製造方法。 - nモルの式IV:
HS−R1−SH IV
により表される化合物又はこの式IVにより表される少なくとも2種の異なる化合物同士の混合物と、(n+1)モルの式V:
CH2=CH−O−[−R2−O−]m−CH=CH2 V
により表される化合物又はこの式Vにより表される少なくとも2種の異なる化合物同士の混合物と、0.05〜2モルの式VII:
HS−R5 VII
により表される化合物又はこの式VIIにより表される少なくとも2種の異なる化合物同士の混合物とを、遊離基触媒の存在下で反応させる工程を含む請求項11記載のポリチオエーテルの製造方法。 - (i)(a)(n+1)モルの式IV:
HS−R1−SH IV
により表される化合物又はこの式IVにより表される少なくとも2種の異なる化合物同士の混合物と、
(b)nモルの式V:
CH2=CH−O−[−R2−O−]m−CH=CH2 V
により表される化合物又はこの式Vにより表される少なくとも2種の異なる化合物同士の混合物と、
(c)z価多官能化剤(zは3〜6の整数)と、を組み合わせて反応混合物を形成する工程であって、該z価多官能化剤がトリアリルシアヌレートおよび1,2,3−プロパントリチオールからなる群より選択される、工程;並びに
(ii)前記反応混合物を、遊離基触媒の存在下で反応させる工程;を含む請求項16記載のポリチオエーテルの製造方法。 - (i)(a)(n+1)モルの式IV:
HS−R1−SH IV
により表される化合物又はこの式IVにより表される少なくとも2種の異なる化合物同士の混合物と、
(b)nモルの式V:
CH2=CH−O−[−R2−O−]m−CH=CH2 V
により表される化合物又はこの式Vにより表される少なくとも2種の異なる化合物同士の混合物と、
(c)0.05〜zモルの式VI:
CH2=CH−(CH2)s−O−R5 VI
により表される化合物又はこの式VIにより表される少なくとも2種の異なる化合物同士の混合物と、
(d)z価多官能化剤(zは3〜6の整数)と、
を組み合わせて反応混合物を形成する工程;並びに
(ii)前記反応混合物を、遊離基触媒の存在下で反応させる工程;
を含む請求項17記載のポリチオエーテルの製造方法。 - (i)(a)nモルの式IV:
HS−R1−SH IV
により表される化合物又はこの式IVにより表される少なくとも2種の異なる化合物同士の混合物と、
(b)(n+1)モルの式V:
CH2=CH−O−[−R2−O−]m−CH=CH2 V
により表される化合物又はこの式Vにより表される少なくとも2種の異なる化合物同士の混合物と、
(c)z価多官能化剤(zは3〜6の整数)と、
を組み合わせて反応混合物を形成する工程であって、該z価多官能化剤がトリアリルシアヌレートおよび1,2,3−プロパントリチオールからなる群より選択される、工程;並びに
(ii)前記反応混合物を、遊離基触媒の存在下で反応させる工程;
を含む請求項19記載のポリチオエーテルの製造方法。 - (i)(a)nモルの式IV:
HS−R1−SH IV
により表される化合物又はこの式IVにより表される少なくとも2種の異なる化合物同士の混合物と、
(b)(n+1)モルの式V:
CH2=CH−O−[−R2−O−]m−CH=CH2 V
により表される化合物又はこの式Vにより表される少なくとも2種の異なる化合物同士の混合物と、
(c)0.05〜zモルの式VII:
HS−R5 VII
により表される化合物又はこの式VIにより表される少なくとも2種の異なる化合物同士の混合物と、
(d)z価多官能化剤(zは3〜6の整数)と、
を組み合わせて反応混合物を形成する工程であって、該z価多官能化剤がトリアリルシアヌレートおよび1,2,3−プロパントリチオールからなる群より選択される、工程;並びに
(ii)前記反応混合物を、遊離基触媒の存在下で反応させる工程;
を含む請求項20記載のポリチオエーテルの製造方法。 - (i)30〜90重量%の少なくとも1種の請求項1記載のポリチオエーテル;
(ii)前記少なくとも1種のポリチオエーテルの量を基準にした化学量論的量の少なくとも90〜150%の量の硬化剤;及び
(iii)5〜60重量%の充填剤;
(前記重量%は全て組成物の不揮発性成分の全重量を基準としたものである)
を含む、0℃の最低温度で硬化可能な重合性組成物。 - 0.1〜10重量%の量の顔料、0.1〜5重量%の量のチキソトロープ、0.1〜5重量%の促進剤、0.1〜5重量%の量の抑制剤、0.1〜5重量%の量の接着促進剤及び0.1〜1重量%の量のマスキング剤からなる群から選ばれる添加剤をさらに含む請求項30記載の重合性組成物。
- 少なくとも2種の異なるポリチオエーテル(i)同士の混合物を含む請求項30記載の重合性組成物。
- (i)30〜90重量%の少なくとも1種の請求項1記載のポリチオエーテル;
(ii)前記少なくとも1種のポリチオエーテルの量を基準にした化学量論的量の少なくとも90〜150%の量の硬化剤;
(iii)1〜40重量%の可塑剤;及び
(iv)5〜60重量%の充填剤;
(前記重量%は全て組成物の不揮発性成分の全重量を基準としたものである)
を含む、0℃の最低温度で硬化可能な重合性組成物。 - 前記可塑剤がフタル酸エステル、塩素化パラフィン及び水素化テルフェニルからなる群から選ばれる請求項33記載の重合性組成物。
- 0.1〜10重量%の量の顔料、0.1〜5重量%の量のチキソトロープ、0.1〜5重量%の促進剤、0.1〜5重量%の量の抑制剤、0.1〜5重量%の量の接着促進剤及び0.1〜1重量%の量のマスキング剤からなる群から選ばれる添加剤をさらに含む請求項33記載の重合性組成物。
- 少なくとも2種の異なるポリチオエーテル(i)同士の混合物を含む請求項33記載の重合性組成物。
- 請求項1記載のポリチオエーテルであって、前記R1は、
ー[(CH 2 −) p −O−] q −(CH 2 −) r −
または
ー[(CH 2 −) p −S−] q −(CH 2 −) r −
であり、
少なくとも1つのーCH2-単位が、メチル基で置換されており、
pは2〜6の整数であり、
qは1〜5の整数であり、
rは2〜10の整数である、
ポリチオエーテル。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/802,130 | 1997-02-19 | ||
US08/802,130 US5912319A (en) | 1997-02-19 | 1997-02-19 | Compositions and method for producing fuel resistant liquid polythioether polymers with good low temperature flexibility |
US08/928,972 US6172179B1 (en) | 1997-02-19 | 1997-09-12 | Composition and method for producing fuel resistant liquid polythioether polymers with good low temperature flexibility |
US08/928,972 | 1997-09-12 | ||
PCT/US1998/003223 WO1998039365A2 (en) | 1997-02-19 | 1998-02-19 | Composition and method for producing fuel resistant liquid polythioether polymers with good low temperature flexibility |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007132214A Division JP2007262416A (ja) | 1997-02-19 | 2007-05-17 | 優れた低温柔軟性を有する耐燃料油性液状ポリチオエーテルポリマーを製造するための組成物及び方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000509758A JP2000509758A (ja) | 2000-08-02 |
JP4020268B2 true JP4020268B2 (ja) | 2007-12-12 |
Family
ID=27122419
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP53854398A Expired - Lifetime JP4020268B2 (ja) | 1997-02-19 | 1998-02-19 | 優れた低温柔軟性を有する耐燃料油性液状ポリチオエーテルポリマーを製造するための組成物及び方法 |
JP2007132214A Withdrawn JP2007262416A (ja) | 1997-02-19 | 2007-05-17 | 優れた低温柔軟性を有する耐燃料油性液状ポリチオエーテルポリマーを製造するための組成物及び方法 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007132214A Withdrawn JP2007262416A (ja) | 1997-02-19 | 2007-05-17 | 優れた低温柔軟性を有する耐燃料油性液状ポリチオエーテルポリマーを製造するための組成物及び方法 |
Country Status (14)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0961804B9 (ja) |
JP (2) | JP4020268B2 (ja) |
CN (1) | CN1125842C (ja) |
AT (1) | ATE243232T1 (ja) |
AU (1) | AU741829B2 (ja) |
BR (1) | BR9812092A (ja) |
CA (1) | CA2275779C (ja) |
DE (1) | DE69815662T2 (ja) |
DK (1) | DK0961804T3 (ja) |
ES (1) | ES2196549T3 (ja) |
NO (1) | NO993981L (ja) |
PL (1) | PL334395A1 (ja) |
SE (1) | SE520698C2 (ja) |
WO (1) | WO1998039365A2 (ja) |
Families Citing this family (44)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5959071A (en) * | 1998-03-31 | 1999-09-28 | Courtaulds Aerospace, Inc. | Composition and method for producing polythioethers having pendent methyl chains |
DE19918672A1 (de) * | 1999-04-23 | 2000-10-26 | Inst Angewandte Photovoltaik G | Verfahren zum Verschweißen von Oberflächen von Materialien |
MXPA02012550A (es) * | 2000-06-30 | 2004-05-05 | Prc De Soto International Inc | Formulaciones obturantes y encapsulantes que incluyen polimeros producidos por la reaccion de un politiol y monomero polivinil eter. |
JP4684426B2 (ja) * | 2001-01-30 | 2011-05-18 | 三井化学株式会社 | ポリチオール及び該ポリチオールを含有する重合性組成物 |
DE10117251A1 (de) * | 2001-04-06 | 2002-10-10 | Chemetall Gmbh | Dichtmasse niedriger Dichte, Grundmasse und Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung |
US20050245695A1 (en) * | 2004-04-30 | 2005-11-03 | Cosman Michael A | Polymer blend and compositions and methods for using the same |
UA81885C2 (uk) * | 2004-09-08 | 2008-02-11 | Прк-Дэсото Интэрнэшнл, Инк. | Попередньо сформовані композиції в профільованій формі, що містять полімерні суміші, та спосіб закладання апертури |
DE102004047894B3 (de) * | 2004-10-01 | 2006-05-11 | Thioplast Chemicals Gmbh & Co.Kg | Neue polymere Mercaptoendgruppen aufweisende Polysulfide mit Estergruppierungen sowie Zwischenprodukte zu deren Herstellung |
DE102004047893B3 (de) * | 2004-10-01 | 2006-04-27 | Thioplast Chemicals Gmbh & Co.Kg | Neue polymere Mercaptoendgruppen aufweisende Polysulfide mit Ethergruppierungen sowie Zwischenprodukte zu deren Herstellung |
US8349951B2 (en) * | 2005-05-31 | 2013-01-08 | Prc Desoto International, Inc. | Polythioether polymers and curable compositions containing them |
US20070096396A1 (en) | 2005-10-27 | 2007-05-03 | Sawant Suresh G | Dimercaptan terminated polythioether polymers and methods for making and using the same |
US7879955B2 (en) * | 2007-05-01 | 2011-02-01 | Rao Chandra B | Compositions including a polythioether |
US7875666B2 (en) * | 2008-04-24 | 2011-01-25 | Prc-De Soto International, Inc. | Thioethers, methods for their preparation, and compositions including such thioethers |
US8143370B2 (en) * | 2009-07-09 | 2012-03-27 | Prc-Desoto International, Inc. | One-part moisture curable sealant and method of making the same |
US20110319559A1 (en) * | 2010-06-25 | 2011-12-29 | PRC-DeSolo International, Inc. | Polythioether polymers, methods for preparation thereof, and compositions comprising them |
US8729198B2 (en) * | 2010-08-13 | 2014-05-20 | Prc Desoto International, Inc. | Compositions comprising thiol-terminated polymers and sulfur-containing ethylenically unsaturated silanes and related cured sealants |
US10047259B2 (en) | 2010-08-13 | 2018-08-14 | Prc-Desoto International, Inc. | Methods for making cured sealants by actinic radiation and related compositions |
US8932685B2 (en) * | 2010-08-13 | 2015-01-13 | Prc-Desoto International, Inc. | Methods for making cured sealants by actinic radiation and related compositions |
US8507617B2 (en) * | 2011-03-18 | 2013-08-13 | Prc-Desoto International, Inc. | Polyurea compositions and methods of use |
US8816044B2 (en) * | 2011-09-21 | 2014-08-26 | PRC DeSoto International, Inc | Flexible polyamines, flexible amine-terminated adducts, compositions thereof and methods of use |
RU2469062C1 (ru) * | 2011-06-16 | 2012-12-10 | Открытое акционерное общество "Казанский завод синтетического каучука" (ОАО "КЗСК") | Герметизирующая морозостойкая мастика |
US8901256B2 (en) * | 2012-01-12 | 2014-12-02 | Prc-Desoto International, Inc. | Polythioethers, moisture curable compositions and methods for their manufacture and use |
EP2834287B1 (en) * | 2012-04-02 | 2021-09-08 | 3M Innovative Properties Company | Polythioether sealants |
US20130295290A1 (en) * | 2012-05-03 | 2013-11-07 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Compositions with a sulfur-containing polymer and graphenic carbon particles |
US8513339B1 (en) * | 2012-06-21 | 2013-08-20 | Prc-Desoto International, Inc. | Copolymerizable sulfur-containing adhesion promoters and compositions thereof |
US9018322B2 (en) * | 2012-06-21 | 2015-04-28 | FRC-DeSoto International, Inc. | Controlled release amine-catalyzed, Michael addition-curable sulfur-containing polymer compositions |
KR101743098B1 (ko) | 2012-08-01 | 2017-06-02 | 도오레 화인케미칼 가부시키가이샤 | 티올기 함유 폴리머 및 그 경화형 조성물 |
US9006360B2 (en) * | 2012-10-24 | 2015-04-14 | Prc-Desoto International, Inc. | Controlled-release amine-catalyzed, sulfur-containing polymer and epdxy compositions |
RU2670901C9 (ru) * | 2012-10-24 | 2018-12-12 | Прк-Десото Интернэшнл, Инк. | Варианты использования уф-отверждаемых герметиков на основе простых политиоэфиров для герметизации крепежных устройств и для разравнивания поверхностей |
US20160032059A1 (en) * | 2013-03-13 | 2016-02-04 | 3M Innovative Properties Company | Radiation curable polythioethers with alkyne-based linkage |
CN105189611A (zh) * | 2013-03-13 | 2015-12-23 | 3M创新有限公司 | 聚硫醚密封剂 |
US9650552B2 (en) * | 2013-03-15 | 2017-05-16 | Prc-Desoto International, Inc. | Energy curable sealants |
US9062139B2 (en) * | 2013-03-15 | 2015-06-23 | Prc-Desoto International, Inc. | Sulfone-containing polythioethers, compositions thereof, and methods of synthesis |
US9611359B2 (en) * | 2013-10-29 | 2017-04-04 | Prc-Desoto International, Inc. | Maleimide-terminated sulfur-containing polymers, compositions thereof, and uses thereof |
US9328275B2 (en) * | 2014-03-07 | 2016-05-03 | Prc Desoto International, Inc. | Phosphine-catalyzed, michael addition-curable sulfur-containing polymer compositions |
US9382448B2 (en) * | 2014-08-29 | 2016-07-05 | Prc-Desoto International, Inc. | Polythioether sealants with enhanced thermal resistance |
JP6465977B2 (ja) * | 2014-12-04 | 2019-02-06 | ピーアールシー−デソト インターナショナル,インコーポレイティド | 化学線放射によって硬化したシーラントを作製する方法および関連の組成物 |
WO2016130673A1 (en) * | 2015-02-13 | 2016-08-18 | 3M Innovative Properties Company | Cold-tolerant sealants and components thereof |
US9951252B2 (en) | 2015-08-10 | 2018-04-24 | Prc-Desoto International, Inc. | Moisture-curable fuel-resistant sealant systems |
CA3042048C (en) | 2016-11-04 | 2021-07-20 | Prc-Desoto International, Inc. | Sulfur-containing poly(alkenyl) ethers, prepolymers incorporating sulfur-containing poly(alkenyl) ethers, and uses thereof |
CN107312174B (zh) * | 2017-07-19 | 2019-10-18 | 北京化工大学 | 一种聚硫醚的合成方法 |
US11396583B2 (en) | 2017-12-07 | 2022-07-26 | Nouryon Chemicals International B.V. | Process for the preparation of a polythioethersulfide |
CN112341986B (zh) * | 2020-10-16 | 2022-03-15 | 中国航发北京航空材料研究院 | 一种单组份聚硫代醚密封剂及其制备方法 |
CN114950294B (zh) * | 2021-12-10 | 2023-03-21 | 西安交通大学 | 连续光合成制备聚硫代醚橡胶的装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4928916B1 (ja) * | 1970-09-26 | 1974-07-30 | ||
AU484203B2 (en) * | 1974-11-07 | 1976-05-13 | Products Research & Chemical Corporation | Mercaptan terminated polymers and method therefor |
US4366307A (en) * | 1980-12-04 | 1982-12-28 | Products Research & Chemical Corp. | Liquid polythioethers |
JPS6035368B2 (ja) * | 1980-12-04 | 1985-08-14 | プロダクツ リサ−チ アンド ケミカル コ−ポレ−シヨン | 線状液体ポリチオエ−テル |
JPH07700B2 (ja) * | 1988-07-20 | 1995-01-11 | 電気化学工業株式会社 | 光硬化性組成物及びそれを接着剤層とする積層体 |
US5225472A (en) * | 1992-05-19 | 1993-07-06 | Courtaulds Aerospace, Inc. | Low viscosity polythiol and method therefor |
EP0883653A1 (en) * | 1996-04-05 | 1998-12-16 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Visible light polymerizable composition |
-
1998
- 1998-02-19 AU AU63310/98A patent/AU741829B2/en not_active Expired
- 1998-02-19 DE DE69815662T patent/DE69815662T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-02-19 EP EP98907525A patent/EP0961804B9/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-02-19 JP JP53854398A patent/JP4020268B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1998-02-19 CN CN98802691A patent/CN1125842C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1998-02-19 ES ES98907525T patent/ES2196549T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1998-02-19 CA CA002275779A patent/CA2275779C/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-02-19 WO PCT/US1998/003223 patent/WO1998039365A2/en active IP Right Grant
- 1998-02-19 PL PL98334395A patent/PL334395A1/xx unknown
- 1998-02-19 BR BR9812092-1A patent/BR9812092A/pt not_active IP Right Cessation
- 1998-02-19 DK DK98907525T patent/DK0961804T3/da active
- 1998-02-19 AT AT98907525T patent/ATE243232T1/de not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-07-16 SE SE9902713A patent/SE520698C2/sv unknown
- 1999-08-18 NO NO993981A patent/NO993981L/no unknown
-
2007
- 2007-05-17 JP JP2007132214A patent/JP2007262416A/ja not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1998039365A2 (en) | 1998-09-11 |
AU741829B2 (en) | 2001-12-13 |
JP2000509758A (ja) | 2000-08-02 |
EP0961804B1 (en) | 2003-06-18 |
CA2275779A1 (en) | 1998-09-11 |
DK0961804T3 (da) | 2003-10-06 |
SE9902713D0 (sv) | 1999-07-16 |
AU6331098A (en) | 1998-09-22 |
DE69815662D1 (de) | 2003-07-24 |
BR9812092A (pt) | 2000-11-21 |
NO993981D0 (no) | 1999-08-18 |
EP0961804A4 (en) | 2000-05-24 |
JP2007262416A (ja) | 2007-10-11 |
NO993981L (no) | 1999-08-18 |
PL334395A1 (en) | 2000-02-28 |
ATE243232T1 (de) | 2003-07-15 |
DE69815662T2 (de) | 2004-04-08 |
EP0961804B9 (en) | 2004-03-03 |
SE520698C2 (sv) | 2003-08-12 |
ES2196549T3 (es) | 2003-12-16 |
CN1248273A (zh) | 2000-03-22 |
SE9902713L (sv) | 1999-10-12 |
CN1125842C (zh) | 2003-10-29 |
CA2275779C (en) | 2005-05-03 |
WO1998039365A3 (en) | 1998-12-30 |
EP0961804A2 (en) | 1999-12-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4020268B2 (ja) | 優れた低温柔軟性を有する耐燃料油性液状ポリチオエーテルポリマーを製造するための組成物及び方法 | |
US6232401B1 (en) | Composition for producing fuel resistant liquid polythioether polymers with good low temperature flexibility | |
US6509418B1 (en) | Sealants and potting formulations including mercapto-terminated polymers produced by the reaction of a polythiol and polyvinyl ether monomer | |
JP5102424B2 (ja) | ポリチオールとポリビニルエーテルモノマーとの反応によって調製されるメルカプト末端ポリマーを含むシーラント及び注封配合物 | |
JP4658319B2 (ja) | メチルペンダント鎖を有するポリチオエーテル組成物及び製造方法 | |
KR100955115B1 (ko) | 폴리싸이오에터 중합체 및 이를 함유하는 경화성 조성물 | |
KR101686355B1 (ko) | 공중합가능한 황-함유 접착 촉진제 및 이의 조성물 | |
US6372849B2 (en) | Sealants and potting formulations including polymers produced by the reaction of a polythiol and polyvinyl ether monomer | |
KR20070097096A (ko) | 연료 내성을 나타내는 조성물 및 그의 제조 방법 | |
MXPA97007294A (en) | Composition and method for producing polymers depolitioeter liquids resistant to combustiblecon good flexibility of temperature b |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20060221 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20060227 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20070215 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20070215 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20070215 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20070226 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20070215 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070517 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070803 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070920 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101005 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111005 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121005 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131005 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |