JP6055833B2 - 高官能化樹脂ブレンド - Google Patents
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Description
a)i)少なくとも3個の官能性(メタ)アクリレート基を含有する少なくとも1種のビニルポリマー成分、望ましくは、少なくとも3個の官能性(メタ)アクリレート基を含むポリアクリレート含有ポリマー成分であって、約1.01〜約2.50の多分散度を有する前記ポリマー成分;
ii)約1.01〜約2.50の多分散度を有する少なくとも1種の反応性モノまたはジメタクリレート官能化ポリマー成分
を含む樹脂ブレンド;および
b)場合により、少なくとも1種の共反応性成分
を含む組成物であって、樹脂ブレンドの平均官能性が、約1.8〜約4.0であり、前記樹脂ブレンドのポリマーが、平均分子量約5,000g/mol超を有する、組成物が得られる。望ましくは、樹脂ブレンドは、平均分子量約10,000〜100,000g/molを有する。
i)少なくとも3個の官能性(メタ)アクリレート基を含有する少なくとも1種のビニルポリマー成分、望ましくは、少なくとも3個の官能性(メタ)アクリレート基を含むポリアクリレート含有ポリマー成分であって、約1.01〜約2.50の多分散度を有する前記ポリマー成分;
ii)約1.01〜約2.50の多分散度を有する、少なくとも1種の反応性モノまたはジメタクリレート官能化ポリマー成分;および
b)場合により、少なくとも1種の共反応性成分
の反応生成物である樹脂ブレンド組成物であって、樹脂ブレンドの平均官能性が約1.8〜約4.0であり、前記樹脂ブレンドのポリマーが、平均分子量約5,000g/mol超を有し、組成物が、1つまたは複数の以下の特性
(i)温度70℃で25%圧縮下に70時間曝露させた後の、約35%未満、望ましくは約25%未満、より望ましくは20%未満、より一層望ましくは約10%〜約15%未満の圧縮永久ひずみ;
(ii)ほぼ室温で、約150〜約300(%)の破断伸び;
(iii)約3〜約8(Mpa)の引張強度
を有する、樹脂ブレンド組成物が得られる。
a)i)少なくとも3個の官能性(メタ)アクリレート基を含有する少なくとも1種のビニルポリマー成分、望ましくは、少なくとも3個の官能性(メタ)アクリレート基を含むポリアクリレート含有ポリマー成分であって、約1.01〜約2.50の多分散度を有する前記ポリマー成分;
ii)約1.01〜約2.50の多分散度を有する、少なくとも1種の反応性モノまたはジメタクリレート官能化ポリマー成分;および
b)場合により、少なくとも1種の共反応性成分を加えるステップと、
を含む樹脂ブレンドを含む組成物であって、樹脂ブレンドの平均官能性が、約1.8〜約4.0であり、前記樹脂ブレンドのポリマーが、平均分子量約5,000g/mol超を有する組成物を形成するステップと、
c)前記組成物を、未硬化シールの形成に望ましい形状および厚さで前記物品に堆積させるステップと、
d)前記未硬化シールを別の物品につなぎ合わせ、シールを形成するのに適した硬化系を用いて、シールを形成するのに十分な時間、前記未硬化シールを硬化させるステップと
を含む方法が得られる。
a)i)少なくとも3個の官能性(メタ)アクリレート基を含有する少なくとも1種のビニルポリマー成分、望ましくは、少なくとも3個の官能性(メタ)アクリレート基を含むポリアクリレート含有ポリマー成分であって、約1.01〜約2.50の多分散度を有する前記ポリマー成分;
ii)約1.01〜約2.50の多分散度を有する、少なくとも1種の反応性モノまたはジメタクリレート官能化ポリマー成分;および
iii)場合により、少なくとも1種の共反応性成分
を含む樹脂ブレンドを含む組成物であって、樹脂ブレンドの平均官能性が約1.8〜約4.0であり、前記樹脂ブレンドのポリマーが、平均分子量約5,000g/mol超を有する組成物を形成するステップと、
b)前記組成物を、未硬化シールの形成に望ましい形状および厚さで前記物品に堆積させるステップと、
c)本明細書に記載されている硬化系および硬化機構の1つを使用して前記組成物を硬化させて、前記物品上で硬化組成物、例えば、ガスケットを形成し、第2の物品を、前記硬化組成物と接する状態に配置して、前記物品および前記第2の物品の間にシールを形成するステップと
を含む方法が含まれる。
a)モノマー組成物を、前記モノマーのための溶媒中に用意するステップと、
b)モノマー組成物と、
i)少なくとも3以上の官能性を有する少なくとも1種の多官能性開始剤;
ii)少なくとも1種の単官能性または二官能性開始剤;および
iii)第IV族〜第VIII族遷移金属の有機金属化合物または水素化物
を含む組成物とを組み合わせることにより、反応混合物を形成するステップと、
c)生じた混合物を、多官能性ポリマーのブレンドを形成するのに十分な時間にわたり、十分な温度で反応させるステップであって、前記各ポリマーが、約1.01〜約2.50の多分散度を有するステップと、
d)前記ブレンドの前記ポリマーの少なくとも一部を、反応性基で末端封止して、平均官能性約1.8〜約4.0を有するブレンドを形成するステップであって、前記ブレンドのポリマーが、平均分子量約10,000〜約100,000g/molを有するステップと
を含む、方法が提供される。
a)モノマー組成物(本明細書に記載されているモノマーのいずれか、特に(メタ)アクリレートモノマーから)を、前記モノマーに適した溶媒中に用意するステップと、
b)モノマー組成物と、
i)少なくとも3以上の官能性を有する少なくとも1種の多官能性開始剤;
iii)第IV族〜第VIII族の遷移金属の有機金属化合物または水素化物
を含む組成物とを組み合わせることにより、反応混合物を形成するステップと、
c)生じた混合物を、少なくとも3個の官能基、望ましくは少なくとも3個の官能性(メタ)アクリレート基(本出願で言及されている官能性はいずれも有用である可能性があるが)を有する多官能性ポリマーを形成するのに十分な時間にわたり、十分な温度で反応させるステップであって、前記ポリマーが約1.01〜約2.50の多分散度を有するステップと、
d)第2のモノマー組成物(本明細書に記載されているモノマーのいずれか、特に(メタ)アクリレートモノマーから)を、前記モノマーに適した溶媒中に用意するステップと、
e)第2のモノマー組成物と、
ii)少なくとも1種の単官能性または二官能性開始剤;および
iii)第IV族〜第VIII族遷移金属の有機金属化合物または水素化物
を含む組成物とを組み合わせることにより、第2の反応混合物を形成するステップと、
f)ステップe)の生じた混合物を、単官能性または二官能性、望ましくは少なくともモノまたはジ(メタ)アクリレート官能性(本出願で言及されている官能性は、いずれも有用である可能性があるが)を有する官能性ポリマーを形成するのに十分な時間にわたり、十分な温度で反応させるステップであって、前記ポリマーが約1.01〜約2.50の多分散度を有するステップと、
g)ステップc)およびf)の反応で得られた生成物のブレンドを形成するステップと、
h)前記ブレンドの前記ポリマーの少なくとも一部を、反応性基で末端封止して、約1.8〜約4.0の平均官能性を有するブレンドを形成するステップであって、前記ブレンドのポリマーが、平均分子量約10,000〜約100,000g/molを有するステップと
を含む、方法が提供される。
a)モノマー組成物(本明細書に記載されているモノマーのいずれか、特に(メタ)アクリレートモノマーから)を、前記モノマーに適した溶媒中に用意するステップと、
b)モノマー組成物と、
i)少なくとも3以上の官能性を有する少なくとも1種の多官能性開始剤;
iii)第IV族〜第VIII族遷移金属の有機金属化合物または水素化物
を含む組成物とを組み合わせることにより、反応混合物を形成するステップと、
c)ステップb)の生じた混合物を、少なくとも3個の官能基、望ましくは少なくとも3個の官能性(メタ)アクリレート基(本出願で言及されている官能性はいずれも有用である可能性があるが)を有する多官能性ポリマーを形成するのに十分な時間にわたり、十分な温度で反応させるステップであって、前記ポリマーが約1.01〜約2.50の多分散度を有するステップと、
d)前記多官能性ポリマーの少なくとも一部分を、反応性基で末端封止して約1.8〜約4.0の平均官能性を達成するステップと、
e)第2のモノマー組成物(本明細書に記載されているモノマーのいずれか、特に(メタ)アクリレートモノマーから)を、前記モノマーに適した溶媒中に用意するステップと、
f)第2のモノマー組成物と、
ii)少なくとも1種の単官能性または二官能性開始剤;および
iii)第IV族〜第VIII族遷移金属の有機金属化合物または水素化物
を含む組成物とを組み合わせることにより、第2の反応混合物を形成するステップと、
g)ステップf)の生じた混合物を、単官能性または二官能性、望ましくは少なくともモノまたはジ(メタ)アクリレート官能性(本出願で言及されている官能性はいずれも有用である可能性があるが)を有する官能性ポリマーを形成するのに十分な時間にわたり、十分な温度で反応させるステップであって、前記ポリマーが約1.01〜約2.50の多分散度を有するステップと、
h)前記単官能性または二官能性ポリマーの少なくとも一部分を、反応性基で末端封止して約1.8〜約4.0の平均官能性を達成するステップと、
i)ステップd)およびh)の反応で得られた生成物のブレンドを形成するステップであって、前記ブレンドが、約1.8〜約4.0の平均官能性を有し、前記ブレンドのポリマーが、平均分子量約10,000〜約100,000g/molを有するステップと
を含む、方法が提供される。
a.)温度70℃で25%圧縮下に70時間曝露させて、約35%未満、望ましくは約25%未満、より望ましくは20%未満、より一層望ましくは約10%〜約15%未満の圧縮永久ひずみ;
b.)室温(約70℃)で約150〜約300(%)の破断伸び;
c.)約3〜約8(Mpa)の引張強度
を有する。
本明細書で使用されている「硬化する(cure)」または「硬化(する)(curing)」という用語は、材料における状態、状況および/または構造の変化を指し、必ずではないが、一般的に、少なくとも1つの変数、例えば、時間、温度、湿度、照射、硬化触媒または促進剤のこのような材料における存在および量などにより誘発される。該用語は、部分的な、ならびに完全な硬化を包含する。本発明の目的のために、該用語は、少なくとも部分的に架橋したものを意味し、より望ましい実施形態において実質的にまたは完全に架橋したものを意味する。
「(メタ)アクリレート」または「(メタ)アクリロキシ」という用語は、メタクリレートおよびアクリレート、ならびにメタクリロキシおよびアクリロキシをそれぞれ含むものである。この論理は、「(メタ)」という用語を接頭辞として使用する他の類似物に適用される。
「ハロゲン」、「ハロ(halo)」または「ハル(hal)」という用語は、単独または別の基の一部で使用される場合、塩素、臭素またはヨウ素を意味する。
「高官能化または高官能性ポリマー」という用語は、3以上の官能性を有するポリマーを意味し、多分岐構造を含み、星形ポリマー、櫛形ポリマーと中心軸から放射状に伸びる分岐、ならびに樹枝状および超分岐構造を有するそれらのポリマーを含む。
「ブレンドの平均官能性」(AFB)という用語=(ポリマー1の官能性)*(ブレンドにおけるポリマー1のwt%)+(ポリマー2の官能性)*(ポリマー2のwt%)+...+(ポリマーXの官能性)*(ポリマーXのwt%)
「多分散度」(PD)という用語(「多分散度指数」および「分子量分布」としても知られる)は、対象ポリマーに対する重量平均分子量/数平均分子量の比を指す。この値は、対象ポリマーの分子量分布の広さを示す。したがって、単分散ポリマーに関しては、重量平均分子量が数平均分子量と等しい場合、値は1になるであろう。分子量分布の幅が広がるにつれて、多分散度は1を超えるであろう。
(メタ)アクリル酸、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、n−ペンチル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、n−ヘプチル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、トリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、3−メトキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、2−アミノエチル(メタ)アクリレート、γ−(メタクリロキソキシプロピル)トリメトキシシラン、(メタ)アクリル酸−エチレンオキサイド付加体、トリフルオロメチルメチル(メタ)アクリレート、2−トリフルオロメチルエチル(メタ)アクリレート、2−パーフルオロエチルエチル(メタ)アクリレート、2−パーフルオロエチル−2−パーフルオロブチルエチル(メタ)アクリレート、2−パーフルオロエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロメチル(メタ)アクリレート、ジパーフルオロメチルメチル(メタ)アクリレート、2−パーフルオロメチル−2−パーフルオロエチルメチル(メタ)アクリレート、2−パーフルオロヘキシルエチル(メタ)アクリレート、2−パーフルオロデシルエチル(メタ)アクリレート、2−パーフルオロヘキサデシルエチル(メタ)アクリレート、など;スチレンモノマー、例えば、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、スチレンスルホン酸およびその塩;フッ素含有ビニルモノマー、例えば、パーフルオロエチレン、パーフルオロプロピレン、フッ化ビニリデン;シリコン含有ビニルモノマー、例えばビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン;無水マレイン酸、マレイン酸、マレイン酸のモノアルキルエステルおよびジアルキルエステル;フマル酸、ならびにフマル酸のモノアルキルエステルおよびジアルキルエステル;マレイミドモノマー、例えばマレイミド、メチルマレイミド、エチルマレイミド、プロピルマレイミド、ブチルマレイミド、ヘキシルマレイミド、オクチルマレイミド、ドデシクルマレイミド(dodecyclmaleimide)、ステアリルマレイミド、フェニルマレイミド、シクロヘキシルマレイミドなど;ニトリル含有ビニルモノマー、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなど;アミド含有ビニルモノマー、例えば、アクリルアミド、メタクリルアミドなど;ビニルエステル、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ピバル酸ビニル、安息香酸ビニル、ケイ皮酸ビニルなど;アルケン、例えば、エチレン、プロピレンなど;共役ジエン、例えばブタジエン、イソプレンなど;塩化ビニル、塩化ビニリデン、塩化アリルおよびアリルアルコールなどが挙げられる。これらのモノマーは、各々単独で使用され得る。または、それらの複数が共重合され得る。これらのモノマーのうち、生成物の物理的特性の観点から、スチレンモノマーおよび(メタ)アクリルモノマーが好ましい。アクリル酸エステルモノマーおよびメタクリル酸エステルモノマーが望ましい。本発明において、それらの好ましいモノマーは、他のモノマーと共重合され得るが、このような場合は、前記好ましいモノマーは、組成物全体の40重量%を占める。
本発明の制御ラジカル重合法は、単官能性および多官能性開始剤、ならびに遷移金属触媒の使用を含む。アミンも触媒として用いられ得る。開始剤を、末端でハロゲン化して、鎖を各分枝で増殖させ、続いて末端で官能化させる。
本発明の樹脂組成物に(樹脂ブレンドが調製される時点で)組み込むための適切な追加のモノマーは、アクリレート、ハロゲン化アクリレート、メタクリレート、ハロゲン置換アルケン、アクリルアミド、メタクリルアミド、ビニルスルホン、ビニルケトン、ビニルスルホキシド、ビニルアルデヒド、ビニルニトリル、スチレン、ならびに電子吸引性置換基を含有する他のあらゆる活性化および非活性化モノマーが挙げられるが、それらに限定されない。これらのモノマーは、置換されていてもよい。モノマーの組み合わせを使用することができる。モノマーのブレンドは、本発明の実施形態を使用して重合することができる。モノマーは、反応容器中でブレンドしてもよい。一例として、ある特定の(メタ)アクリレートは同様の反応性を示すので、本発明の方法によって(メタ)アクリレートモノマーのブレンドを使用してもよく、それにより、最終生成物はより高い予測精度を有し得る。所望であれば、2種のコポリマーのブレンド、2種のホモポリマーのブレンド、および少なくとも1種のコポリマーと少なくとも1種のホモポリマーとの組み合わせのような最終ポリマー生成物のブレンドをブレンドしてもよい。さらに、ブレンドされたポリマーを、最終生成物として作成することもできる。ブレンドされたコポリマーは、ガスケット用途において良好な耐油性を提供し促進し得るので、ブレンドされたポリマー生成物は、他のものよりも好ましい場合がある。特には、追加のモノマーは、例えば、アルキル(メタ)アクリレート;アルコキシアルキル(メタ)アクリレート;(メタ)アクリロニトリル;塩化ビニリデン;スチレン系モノマー;アルキルおよびアルコキシアルキルフマレートおよびマレエートならびにそれらのハーフエステル、シンナメート;およびアクリルアミド;N−アルキルおよびアリールマレイミド;(メタ)アクリル酸;フマル酸、マレイン酸;ケイ皮酸;ならびにそれらの組み合わせのうちの1種または複数であり得る。より特には、本発明の実施形態によってポリマーを作り出すために使用されるモノマーは、任意の特定の種に限定されないが、そのようなものとして、様々なモノマー、例えば:(メタ)アクリル酸モノマー、例えば、(メタ)アクリル酸、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、n−ペンチル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、n−ヘプチル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、トルイル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、3−メトキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、2−アミノエチル(メタ)アクリレート、−(メタクリロイルオキシプロピル)トリメトキシシラン、(メタ)アクリル酸−エチレンオキサイド付加体、トリフルオロメチルメチル(メタ)アクリレート、2−トリフルオロメチルエチル(メタ)アクリレート、2−パーフルオロエチルエチル(メタ)アクリレート、2−パーフルオロエチル−2−パーフルオロブチルエチル(メタ)アクリレート、2−パーフルオロエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロメチル(メタ)アクリレート、ジパーフルオロメチルメチル(メタ)アクリレート、2−パーフルオロメチル−2−パーフルオロエチルエチル(メタ)アクリレート、2−パーフルオロヘキシルエチル(メタ)アクリレート、2−パーフルオロデシルエチル(メタ)アクリレートおよび2−パーフルオロヘキサデシルエチル(メタ)アクリレート;スチレン系モノマー、例えば、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、スチレンスルホン酸およびそれらの塩;フッ素含有ビニルモノマー、例えば、パーフルオロエチレン、パーフルオロプロピレンおよびフッ化ビニリデン;ケイ素含有ビニルモノマー、例えば、ビニルトリメトキシシランおよびビニルトリエトキシシラン;無水マレイン酸、マレイン酸、マレイン酸モノアルキルエステルおよびジアルキルエステル;フマル酸、フマル酸モノアルキルエステルおよびジアルキルエステル;マレイミドモノマー、例えば、マレイミド、メチルマレイミド、エチルマレイミド、プロピルマレイミド、ブチルマレイミド、ヘキシルマレイミド、オクチルマレイミド、ドデシルマレイミド、ステアリルマレイミド、フェニルマレイミドおよびシクロヘキシルマレイミド;ニトリル含有ビニルモノマー、例えば、アクリロニトリルおよびメタクリロニトリル;アミド含有ビニルモノマー、例えば、アクリルアミドおよびメタクリルアミド;ビニルエステル、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ピバル酸ビニル、安息香酸ビニルおよびケイ皮酸ビニル;アルケン、例えば、エチレンおよびプロピレン;共役ジエン、例えば、ブタジエンおよびイソプレン;ビニル化合物、例えば、ハロゲン化ビニル、例えば、塩化ビニル、ビニリデンハライド、アリルハライド、アリルアルコール等が挙げられる。前述のモノマーは、単独で、連続してまたは組み合わせて使用することができる。生成物の物理特性の望ましさから、1種または複数種のモノマーが好ましい場合がある。
本発明の独創的樹脂ブレンドは、様々な硬化系、例えば、これに限定されるわけではないが、ラジカル硬化、湿気硬化、熱硬化およびレドックス反応による硬化と配合することができる。フリーラジカル硬化系には、室温および熱硬化メカニズムならびに光硬化メカニズムが含まれる。硬化に有用なレドックス反応には、嫌気性硬化系が含まれる。ヒドロシリル化基による熱硬化も含まれる。硬化系の選択は、主に、存在する官能基のタイプならびに組成物の特定の用途または最終用途によって決まる。
一電子移動リビングラジカル重合(SET−LRP)による3本に分枝した(three−armed)ポリマーの調製
この例により、3本の分枝を有する多分枝(星形)ポリマーを生成するためのSET−LRPの使用が実証される。分枝の数は、使用する開始剤により制御できる。この場合、3本に分枝したポリマーを調製した。使用した特定の開始剤は、以下の構造を有していた。
次いで、上で調製した3本に分枝したポリマーの末端を、官能性(メタ)アクリレート基でそれぞれ封止した。上で調製した3本に分枝したターポリマー1092.07gを、熱電対、攪拌子および攪拌翼を備えた250ml三口フラスコ中の溶媒(DMSO/アセトン、約1.4/1)968に加えた。フラスコを70℃に加熱して、真空下に置いた(<1torr)。約4時間の間にできるだけ多くの溶媒を除去した。粉末漏斗を使用して、炭酸カリウム23.225gおよびIrganox 1010(酸化防止剤)0.218gを加えた。反応混合物を、10分間混合させて、次いで、アクリル酸24.218gを加えた。この反応混合物を70℃で6時間撹拌した。このとき、最後に、溶液をトルエンで2:1に希釈し、塩水で2回洗浄した。有機相を単離し、硫酸マグネシウム上で乾燥させ、次いで1ミクロンフィルターを通して濾過した。淡黄色生成物を、真空下(<500m Torr)で脱気して、粘性のある黄色のアクリレート官能化ポリアクリレート(ポリマー2)を得た。1H NMRによる末端基の分析により、約2.9の官能性が示された。
この例では、例1に記載の、三官能化以上のポリ(メタ)アクリレートポリマーとは異なり、ブレンドしていない、通常のほぼ二官能性のポリアクリレートポリマー(実質1.7の官能性、本明細書ではポリマー1と呼ばれる)が使用される。
Irganox 3052(酸化防止剤)1g(1%)を、N,N−ジメチルアクリルアミド20g(20%)に溶解し、次いで、3000g/molの二官能性ポリアクリレートポリマー(「ポリマー1」)73g(73%)、Darocure1173(光開始剤)1g(1%)およびAerosil380(シリカ充填剤)5g(5%)を加えた。組成物を高速混合器中で混合し、5×5×0.075インチの試験シートを調製し、UV光を、約120mW/cm2の照射で片面30秒間(合計60秒間)照射することにより硬化させた。硬化膜を、「ドッグボーン」という引張試験片、圧縮永久ひずみ測定に使用される直径1.25インチのディスク、および動的機械分析に使用する約2×0.25インチの長方形の一片の生成に使用する。
この例により、三官能性ポリマー(ポリマー2)と追加の二官能性ポリマー(ポリマー1)のブレンドを含む、本発明によるポリマー組成物が得られる。
圧縮永久ひずみ測定は、6層に積み重ねたディスクを25%に圧縮し、対流式オーブンにおいて70℃で70時間加熱することにより行われる。圧縮永久ひずみは、圧縮力が除去された後、および試料が室温まで冷めた後に残る最初の25%圧縮の割合として表現される(低値が望ましい)。引張強度および破断伸びを、通常の方法に従ってInstronで測定した;動的機械分析により、Tgを測定し、tanδピークである温度として定義した。下の表は、上の例2および3に記載の組成物に基づく結果を含有する:
この例は、本発明の樹脂ブレンドの異なる比による、機械特性に対する効果を示す本発明の別の例である。ポリマー1およびポリマー2の異なる比率でいくつかの組成物を例3における一般的な配合物に続いて調製した。;充填剤、モノマー、光開始剤および酸化防止剤の濃度を一定とした一方で、ポリマー1およびポリマー2の相対比率のみを変えた。「ブレンドの平均官能性」(AFB)というパラメータを、
AFB=(ポリマー1の官能性)*(ブレンド中のポリマー1のwt%)+(ポリマー2の官能性)*(ポリマー2のwt%)+...+(ポリマーnの官能性)*(ポリマーnのwt%)
と定義した。
単官能性開始剤を使用することにより、分子量30,000の単官能性ポリアクリレートポリマー(ポリマー3)を、例1に記載のSET−LRPを経て調製した。ポリマー1+ポリマー3、ポリマー2+ポリマー3、およびポリマー1+ポリマー2のブレンドを、比率を変えて調製して、ガスケット特性対AFBのマップを得た。生じた試験データを、下の表に示し、以下グラフにプロットする。
Claims (32)
- i)少なくとも3個の官能性(メタ)アクリレート基を含む、少なくとも1種のポリアクリレート含有ポリマー成分であって、1.01〜2.50の多分散度を有するポリマー成分;および
ii)1.01〜2.50の多分散度を有する、少なくとも1種の反応性モノまたはジメタクリレート官能化ポリマー成分
を含む樹脂ブレンドを含む組成物であって、樹脂ブレンドの平均官能性が1.8〜4.0であり、前記樹脂ブレンドのポリマーが、5,000g/mol超の数平均分子量を有する、組成物。 - 前記樹脂ブレンドが、数平均分子量10,000〜100,000g/molを有する、請求項1に記載の組成物。
- 前記ポリマー成分i)および/またはii)が、ポリアクリレートを含むポリマー主鎖を有するポリマーを含む、請求項1または2に記載の組成物。
- 前記ポリマー成分i)および/またはii)が、エチルアクリレート、メトキシエチルアクリレート、n−ブチルアクリレートおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される、1種または複数のモノマーのホモポリマーまたはコポリマーを含むポリマー主鎖を有するポリマーを含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記ポリマー成分i)および/またはii)が、スチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド、置換アクリルアミドおよびそれらの組み合わせからなる群から選択されるモノマーに由来する1種または複数のユニットを有するポリマーを含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の組成物。
- 樹脂ブレンドが、組成物全体の30重量%〜90重量%の量で存在する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の組成物。
- 反応性希釈剤、非反応性希釈剤、充填剤、可塑剤、安定化剤、酸化防止剤、硬化剤、架橋剤、触媒、顔料、エラストマーおよびそれらの組み合わせから成る群より選択される成分をさらに含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の組成物。
- 硬化成分をさらに含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載の組成物。
- 硬化成分が光開始剤である、請求項8に記載の組成物。
- 前記光開始剤が、ジフェニルホスフィニル(2,4,6−トリメチルフェニル)メタノン(TPO);ベンゾフェノン;置換ベンゾフェノン;アセトフェノン;置換アセトフェノン;ベンゾイン;ベンゾインアルキルエステル;キサントン;置換キサントン;ジエトキシ−アセトフェノン;ベンゾインメチルエーテル;ベンゾインエチルエーテル;ベンゾインイソプロピルエーテル;ジエトキシキサントン;クロロ−チオ−キサントン;N−メチルジエタノール−アミン−ベンゾフェノン;2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン;2−ベンジル−2−(ジメチルアミノ)−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノン;およびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項9に記載の組成物。
- 光開始剤が、カンファーキノンパーオキシエステル開始剤;9−フルオレンカルボン酸パーオキシエステル;およびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項9に記載の組成物。
- 少なくとも1種の共反応性成分を含む、請求項1〜11のいずれか1項に記載の組成物。
- 共反応性成分が、単官能性または多官能性(メタ)アクリレートを含む、請求項12に記載の組成物。
- 単官能性または多官能性(メタ)アクリレート成分が、50重量%以下の量で存在する、請求項13に記載の組成物。
- 単官能性または多官能性(メタ)アクリレート成分が、C1〜C20アルキル(メタ)アクリレートからなる群から選択される、少なくとも1種のアルキル(メタ)アクリレートモノマーを含む、請求項13または14に記載の組成物。
- 単官能性または多官能性(メタ)アクリレート成分が、イソボルニル(メタ)アクリレート;ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート(HEMA);ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート(HPMA);エチレングリコールジアクリレート;エチレングリコールジメタクリレート;1,6−ヘキサンジオールジアクリレート;1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート;1,4−ブタンジオールジアクリレート;ペンタエリトリトールトリアクリレート;ペンタエリトリトールテトラアクリレート;ジペンタエリトリトールペンタアクリレート、メトキシ−1,6−ヘキサンジオールペンタエリトリトールトリアクリレート;トリメチロールプロパントリアクリレート;テトラエチレングリコールジアクリレート;ポリメタクリレートウレタン;エポキシアクリレート;ポリエステルアクリレートモノマーおよびオリゴマー;トリメチロールプロパンプロポキシレートトリアクリレート;ポリ−n−ブチレンオキサイドグリコールジアクリレート;ビスフェノールAアルキレンオキサイド付加物ジアクリレート;ならびにそれらの混合物からなる群から選択される、請求項13〜15のいずれか1項に記載の組成物。
- 請求項1〜11のいずれか1項に記載の樹脂ブレンドの反応生成物を含み、1つまたは複数の以下の特性
(i)温度70℃で25%圧縮下に70時間曝露した後で35%未満の圧縮永久ひずみ;
(ii)室温で、150〜300(%)の破断伸び;
(iii)3〜8(Mpa)の引張強度
を有する組成物。 - 請求項12〜16のいずれか1項に記載の樹脂ブレンドおよび共反応性成分の反応生成物を含み、1つまたは複数の以下の特性
(i)温度70℃で25%圧縮下に70時間曝露した後で35%未満の圧縮永久ひずみ;
(ii)室温で、150〜300(%)の破断伸び;
(iii)3〜8(Mpa)の引張強度
を有する組成物。 - シールを物品に適用する方法であって、
a)請求項1〜16のいずれか1項に記載の組成物を形成するステップと、
b)前記組成物を、未硬化シールの形成に望ましい形状および厚さで前記物品に堆積させるステップと、
c)硬化シールを形成するのに適した硬化系を用いて、硬化シールを形成するのに十分な時間、前記未硬化シールを硬化させるステップと
を含む、方法。 - シールを物品に適用する方法であって、
a)請求項1〜16のいずれか1項に記載の組成物を形成するステップと、
c)前記組成物を、未硬化シールの形成に望ましい形状および厚さで前記物品に堆積させるステップと、
d)前記未硬化シールを別の物品につなぎ合わせ、硬化シールを形成するのに適した硬化系を用いて、硬化シールを形成するのに十分な時間、前記未硬化シールを硬化させるステップと
を含む、方法。 - シールを物品に適用する方法であって、
a)請求項1〜16のいずれか1項に記載の組成物を形成するステップと、
b)前記組成物を、未硬化シールの形成に望ましい形状および厚さで前記物品に堆積させるステップと、
c)前記組成物を、前記物品上で硬化させるステップと、
d)第2の物品を、硬化させた前記組成物と接した状態で配置して、前記物品および前記第2の物品の間にシールを形成するステップと
を含む、方法。 - 多官能化樹脂ブレンドを含む組成物を調製する方法であって、
a)モノマー組成物を、前記モノマーのための溶媒中に用意するステップと、
b)モノマー組成物と、
i)3以上の官能性を有する少なくとも1種の多官能性開始剤;
ii)少なくとも1種の単官能性または二官能性開始剤;および
iii)第IV族〜第VIII族遷移金属の有機金属化合物または水素化物
を含む組成物と、を組み合わせることにより、混合物を形成するステップと、
c)生じた混合物を、多官能性ポリマーのブレンドを形成するのに十分な時間にわたり、十分な温度で反応させるステップであって、前記ブレンドのポリマーが1.01〜2.50の多分散度を有するステップと、
d)前記ブレンドのポリマーの少なくとも一部を、反応性基で末端封止して、平均官能性1.8〜4.0を有するブレンドを形成するステップであって、前記ブレンドのポリマーが、数平均分子量10,000〜100,000g/molを有するステップと
を含む、方法。 - 前記ブレンドのポリマーを末端封止するために使用される反応性基が、官能性(メタ)アクリレート基である、請求項22に記載の方法。
- 前記モノマー組成物が、単官能性(メタ)アクリレートを含む、請求項22または23に記載の方法。
- a)の組成物が、反応性希釈剤、非反応性希釈剤、充填剤、可塑剤、安定化剤、酸化防止剤、硬化剤、架橋剤、触媒、顔料、エラストマーおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも1種の材料をさらに含む、請求項19〜21のいずれか1項に記載の方法。
- 多官能化樹脂ブレンドを含む組成物が、反応性希釈剤、非反応性希釈剤、充填剤、可塑剤、安定化剤、酸化防止剤、硬化剤、架橋剤、触媒、顔料、エラストマーおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも1種の材料をさらに含む、請求項22〜24のいずれか1項に記載の方法。
- 触媒が、Cu(0)または臭化銅(I)である、請求項26に記載の方法。
- 多官能化樹脂ブレンドを調製する方法であって、
a)モノマー組成物を、モノマーに適した溶媒中に用意するステップと、
b)モノマー組成物と、
i)3以上の官能性を有する少なくとも1種の多官能性開始剤;および
iii)第IV族〜第VIII族遷移金属の有機金属化合物または水素化物
を含む組成物と、を組み合わせることにより、混合物を形成するステップと、
c)生じた混合物を、少なくとも3個の官能基を有する多官能性ポリマーを形成するのに十分な時間にわたり、十分な温度で反応させるステップであって、前記ポリマーが1.01〜2.50の多分散度を有するステップと、
d)第2のモノマー組成物を、モノマーに適した溶媒中に用意するステップと、
e)第2のモノマー組成物と、
ii)少なくとも1種の単官能性または二官能性開始剤;および
iii)第IV族〜第VIII族遷移金属の有機金属化合物または水素化物
を含む組成物と、を組み合わせることにより、第2の混合物を形成するステップと、
f)ステップe)の生じた混合物を、単官能性または二官能性を有する官能性ポリマーを形成するのに十分な時間にわたって、十分な温度で反応させるステップであって、前記ポリマーが、1.01〜2.50の多分散度を有するステップと、
g)ステップc)およびf)のポリマーのブレンドを形成するステップと、
h)前記ブレンドのポリマーの少なくとも一部を、反応性基で末端封止して、1.8〜4.0の平均官能性を有するブレンドを形成するステップであって、前記ブレンドのポリマーが、数平均分子量10,000〜100,000g/molを有するステップと
を含む、方法。 - 多官能化樹脂ブレンドを調製する方法であって、
a)モノマー組成物を、モノマーに適した溶媒中に用意するステップと、
b)モノマー組成物と、
i)3以上の官能性を有する少なくとも1種の多官能性開始剤;および
iii)第IV族〜第VIII族遷移金属の有機金属化合物または水素化物
を含む組成物と、を組み合わせることにより、混合物を形成するステップと、
c)ステップb)の生じた混合物を、少なくとも3個の官能基を有する多官能性ポリマーを形成するのに十分な時間にわたり、十分な温度で反応させるステップであって、前記ポリマーが1.01〜2.50の多分散度を有するステップと、
d)前記多官能性ポリマーの少なくとも一部分を、反応性基で末端封止して1.8〜4.0の平均官能性を達成するステップと、
e)第2のモノマー組成物を、モノマーに適した溶媒中に用意するステップと、
f)第2のモノマー組成物と、
ii)少なくとも1種の単官能性または二官能性開始剤;および
iii)第IV族〜第VIII族遷移金属の有機金属化合物または水素化物
を含む組成物と、を組み合わせることにより、第2の混合物を形成するステップと、
g)ステップf)の生じた混合物を、単官能性または二官能性を有する官能性ポリマーを形成するのに十分な時間にわたり、十分な温度で反応させるステップであって、前記ポリマーが、1.01〜2.50の多分散度を有するステップと、
h)前記単官能性または二官能性ポリマーの少なくとも一部分を、反応性基で末端封止して、1.8〜4.0の平均官能性を達成するステップと、
i)ステップd)およびh)のポリマーのブレンドを形成するステップであって、前記ブレンドが、1.8〜4.0の平均官能性を有し、前記ブレンドのポリマーが、数平均分子量10,000〜100,000g/molを有するステップと
を含む、方法。 - 触媒が、Cu(0)または臭化銅(I)である、請求項27に記載の方法。
- ポリマー成分i)およびii)が制御ラジカル重合の反応生成物である、請求項1〜16のいずれか1項に記載の組成物を調製する方法。
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