JP7314422B2 - バルク成形化合物からの成形された複合物の調製のための方法 - Google Patents
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Description
本発明は、スチレン非含有バルク成形化合物(BMC)、このようなバルク成形された化合物を調製するための方法、及びそれらのバルク成形化合物(BMC)に基づく成形された複合物に関する。本発明にしたがうバルク成形化合物は、シアネートエステル及び強化繊維に基づく樹脂調合物、触媒並びにフィラーから製造される。
バルク成形化合物(BMC)材料は、一般に、不飽和のポリエステル樹脂及びビニルエステル樹脂に基づく。BMCは、圧縮成形を通して、並びに圧送成形又は射出成形において、複合の部品(成形された複合物)に製造される。
本発明は、高いガラス遷移温度Tg、高い分解温度、改善された引火性及びより高い剛性特性を示し、素晴らしい保存性質を示し、そして従来のスチレンベースの複合物よりも低い毒性を有する、スチレン非含有バルク成形化合物、及びこのバルク成形化合物に基づく成形された複合物を指向する。
本発明は、1以上のシアネートエステル、触媒、フィラー及び強化繊維を含むバルク成形化合物(BMC)を提供し、
前記シアネートエステルは、独立して、
(a)以下の式(I)の二官能性シアネートエステル化合物、及びそのオリゴマー、ポリマー又は混合物:
R1~R8は、独立して、水素、直鎖状C1-10アルキル、ハロゲン化直鎖状C1-10アルキル、分枝鎖状C4-10アルキル、ハロゲン化分枝鎖状C4-10アルキル、C3-8シクロアルキル、ハロゲン化C3-8シクロアルキル、C1-10アルコキシ、ハロゲン、フェニル及びフェノキシからなる群より選択され;
Z1は、直接結合であるか、又は二価部分を示し、前記二価部分は、-O-、-S-、-S(=O)-、-S(=O)2-、-CH2-、-CH(CH3)-、-C(CH3)2-、-CH(CF3)-、-C(CF3)2-、-C(=O)-、-C(=CH2)-、-C(=CCl2)-、-Si(CH3)2-、直鎖状C1-10アルカンジイル、分枝鎖状C4-10アルカンジイル、C3-8シクロアルカンジイル、1,2-フェニレン、1,3-フェニレン、1,4-フェニレン、-N(R13)-(ここで、R13は、水素、直鎖状C1-10アルキル、ハロゲン化直鎖状C1-10アルキル、分枝鎖状C4-10アルキル、ハロゲン化分枝鎖状C4-10アルキル、C3-8シクロアルキル、フェニル及びフェノキシからなる群より選択される。)、及び式:
nは、1~20の整数であり;及び
R10及びR11は、同一であるか又は異なって、互いに独立して、水素、直鎖状C1-10アルキル、及び分枝鎖状C4-10アルキルからなる群より選択される。);及び
式(I)及び(II)のシアネートエステルの混合物、
の1つ以上から選択される。
(a)2,2-ビス(4-シアネートフェニル)プロパン(ビスフェノール-Aジシアネートとして公知であり、商標Primaset(登録商標)BADCy、AroCy(登録商標)B-10の下で入手可能である)のヒドロキシル末端化ポリブタジエン(HTPB)(各末端にてヒドロキシル官能基で末端化されたブタジエンのオリゴマー)との反応生成物;
(b)架橋されたスチレン-ブタジエンゴムコポリマー及びスチレン-アクリロニトリルコポリマーの、シアノ化フェノール-ジシクロペンタジエン付加物(商標Primaset(登録商標)DT-4000、AroCy(登録商標)XU-71787.02L、XU71787の下で入手可能である)への組み込みによるゴム変性されたシアネートエステル;
(c)ビスフェノール-Aジシアネートのブタノンとの半重合反応によって得られるシアネートエステルプレポリマー。
以下の式Iの化合物、及びそのオリゴマー、ポリマー又は混合物:
R1~R8は、独立して、水素、直鎖状C1-10アルキル、ハロゲン化直鎖状C1-10アルキル、分枝鎖状C4-10アルキル、ハロゲン化分枝鎖状C4-10アルキル、C3-8シクロアルキル、ハロゲン化C3-8シクロアルキル、C1-10アルコキシ、ハロゲン、フェニル及びフェノキシからなる群より選択され;
Z1は、直接結合であるか、又は二価部分を示し、前記二価部分は、-O-、-S-、-S(=O)-、-S(=O)2-、-CH2-、-CH(CH3)-、-C(CH3)2-、-CH(CF3)-、-C(CF3)2-、-C(=O)-、-C(=CH2)-、-C(=CCl2)-、-Si(CH3)2-、直鎖状C1-10アルカンジイル、分枝鎖状C4-10アルカンジイル、C3-8シクロアルカンジイル、1,2-フェニレン、1,3-フェニレン、1,4-フェニレン、-N(R13)-(ここで、R13は、水素、直鎖状C1-10アルキル、ハロゲン化直鎖状C1-10アルキル、分枝鎖状C4-10アルキル、ハロゲン化分枝鎖状C4-10アルキル、C3-8シクロアルキル、フェニル及びフェノキシからなる群より選択される。)、及び式:
Z1は、直接結合であるか、又は二価部分を示し、前記二価部分は、-S-、-CH2-、-CH(CH3)-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-C(=CCl2)-、直鎖状C1-10アルカンジイル、C3-8シクロアルカンジイル、1,4-フェニレン、及び以下の式:
Z1は、直接結合であるか、又は二価部分を示し、前記二価部分は、-S-、-CH2-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-C(=CCl2)-、直鎖状C1-10アルカンジイル、C3-8シクロアルカンジイル、1,4-フェニレン、及び以下の式:
Z1は、直接結合であるか、又は二価部分を示し、前記二価部分は、-S-、-CH2-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-C(=CCl2)-、及び以下の式:
i)R1、R2、R5及びR6は、メチルであり、R3、R4、R7及びR8は、水素であり、かつZ1は、-CH2-(メチレン)であり;及びそのオリゴマー、ポリマー若しくは混合物であるか、又は
ii)R1~R8は、水素であり、かつZ1は、-C(CH3)2-(Primaset(登録商標)BADCy)であり;及びそのオリゴマー、ポリマー若しくは混合物であるか、又は
iii)R1~R8は、水素であり、かつZ1は、-S-であり;及びそのオリゴマー、ポリマー若しくは混合物であるか、又は
iv)R1~R8は、水素であり、かつZ1は、-C(CF3)2-であり;及びそのオリゴマー、ポリマー若しくは混合物であるか、又は
v)R1~R8は、水素であり、かつZ1は、-C(=CCl2)-であり;及びそのオリゴマー、ポリマー若しくは混合物であるか、又は
vi)R1~R8は、水素であり、かつZ1は
i)R1、R2、R5及びR6は、メチルであり、R3、R4、R7及びR8は、水素であり、かつZ1は、メチレンであり;及びそのオリゴマー、ポリマー若しくは混合物であるか、又は
ii)R1~R8は、水素であり、かつZ1は、-C(CH3)2-(Primaset(登録商標)BADCy)であり;及びそのオリゴマー、ポリマー若しくは混合物であるか、又は
iii)R1~R8は、水素であり、かつZ1は、-C(=CCl2)-であり;及びそのオリゴマー、ポリマー又は混合物であるか、又は
iv)R1~R8は、水素であり、かつZ1は、独立して、
nは、1~20の整数であり;及び
R10及びR11は、同一であるか又は異なっており、そして互いに独立して、水素、直鎖状C1-10アルキル、及び分枝鎖状C4-10アルキルからなる群より選択される。)、
である。
i)R10及びR11は、水素であり、かつnは、2~3の整数である(式IIIの化合物)、又は
ii)R10及びR11は、水素であり、かつnは、3~4の整数である(式IVの化合物)、又は
iii)R10及びR11は、水素であり、かつnは、3~6の整数である(式Vの化合物)、又は
iv)R10は、水素及びR11は、メチルであり、かつnは、3~6の整数である(式VIの化合物)、
及びそのオリゴマー、ポリマー若しくは混合物から選択される。
R12、R13、R14、R17、R16、R18、R19、R21、R22及びR23は、独立して、水素、C1-4アルキル、C1-4アルコキシ、C1-4アルキルチオ及び塩素から選択され;
R15、R16、R20及びR24は、独立して、水素及びC1-8アルキルから選択され;そして
Z2は、直接結合であるか、又は二価部分を示し、前記二価部分は、-O-、-S-、-S(=O)-、-S(=O)2-、-CH2-、-CH(CH3)-、-C(CH3)2-、-CH(CF3)-、-C(CF3)2-、-C(=O)-、-C(=CH2)-、-C(=CCl2)-、-Si(CH3)2-、直鎖状C1-10アルカンジイル、分枝鎖状C4-10アルカンジイル、C3-8シクロアルカンジイル、1,2-フェニレン、1,3-フェニレン、1,4-フェニレン、-N(R25)-(ここで、R25は、水素、直鎖状C1-10アルキル、ハロゲン化直鎖状C1-10アルキル、分枝鎖状C4-10アルキル、ハロゲン化分枝鎖状C4-10アルキル、C3-8シクロアルキル、フェニル及びフェノキシからなる群より選択される。)、
からなる群より選択される。
R15、R16、R20及びR24は、独立して、水素及びC1-4アルキルから選択され;及び
Z2は、メチレン(-CH2-)基である。
上記1以上のシアネートエステルは、独立して、二官能性シアネート、エステル多官能性シアネートエステル、及びその混合物から選択され、
上記二官能性シアネートエステルは、以下式Iの二官能性シアネートエステル、及びそのオリゴマー、ポリマー又は混合物であり、
i)R1、R2、R5及びR6は、メチルであり、R3、R4、R7及びR8は、水素であり、かつZ1は、メチレンであり;及びそのオリゴマー、ポリマー若しくは混合物であるか、又は
ii)R1~R8は、水素であり、かつZ1は、-C(CH3)2-(Primaset(登録商標)BADCy)であり;及びそのオリゴマー、ポリマー若しくは混合物であるか、又は
iii)R1~R8は、水素であり、かつZ1は、-S-であり;及びそのオリゴマー、ポリマー若しくは混合物であるか、又は
iv)R1~R8は、水素であり、かつZ1は、-C(CF3)2-であり;及びそのオリゴマー、ポリマー若しくは混合物であるか、又は
v)R1~R8は、水素であり、かつZ1は、-C(=CCl2)-でありお;及びそのオリゴマー、ポリマー若しくは混合物であるか、又は
vi)R1~R8は、水素であり、かつZ1は、独立して、
からなる群より選択され;
上記多官能性シアネートエステルは、独立して、式IIIの化合物、式IVの化合物、式Vの化合物、式VIの化合物及びそのオリゴマー、ポリマー又は混合物からなる群より選択され;
上記触媒は、独立して、芳香族ジアミン硬化触媒、遷移金属塩触媒、及びその混合物からなる群より選択され;
上記フィラーは、独立して、CaCO3、被覆CaCO3、カオリン粘土、SiO2、タルク、及びその混合物からなる群より選択され;並びに
上記繊維は、独立して、ガラス繊維、炭素繊維、及びその混合物から選択される。
上記1以上のシアネートエステルは、独立して、二官能性シアネートエステル、多官能性シアネートエステル、及びその混合物から選択され、
上記二官能性シアネートエステルは、独立して、以下式Iの二官能性シアネートエステル、及びそのオリゴマー、ポリマー又は混合物であり、
i)R1、R2、R5及びR6は、メチルであり、R3、R4、R7及びR8は、水素であり、かつZ1は、メチレンであり;及びそのオリゴマー、ポリマー若しくは混合物であるか、又は
ii)R1~R8は、水素であり、かつZ1は、-C(CH3)2-(Primaset(登録商標)BADCy)であり;及びそのオリゴマー、ポリマー若しくは混合物であるか、又は
iii)R1~R8は、水素であり、かつZ1は、-S-であり;及びそのオリゴマー、ポリマー若しくは混合物であるか、又は
iv)R1~R8は、水素であり、かつZ1は、-C(CF3)2-であり;及びそのオリゴマー、ポリマー若しくは混合物であるか、又は
v)R1~R8は、水素であり、かつZ1は、-C(=CCl2)-であり;及びそのオリゴマー、ポリマー若しくは混合物であるか、又は
vi)R1~R8は、水素であり、かつZ1は、独立して、
からなる群より選択され;
上記多官能性シアネートエステルは、独立して、式IIIの化合物、式IVの化合物、式Vの化合物、式VIの化合物及びそのオリゴマー、ポリマー又は混合物からなる群より選択され;
上記触媒は、独立して、芳香族ジアミン硬化触媒、遷移金属塩触媒、及びその混合物からなる群より選択され;
上記フィラーは、独立して、CaCO3、被覆CaCO3、カオリン粘土、SiO2、タルク、及びその混合物からなる群より選択され;
上記繊維は、独立して、ガラス繊維、炭素繊維、及びその混合物から選択され;並びに
バルク成形化合物は、バルク成形化合物の総重量に基づいて、20~45wt%のシアネートエステル、0.1~2wt%の触媒、1~60wt%のフィラー及び10~70wt%の繊維を含む。
上記1以上のシアネートエステルは、独立して、二官能性シアネートエステル、多官能性シアネートエステル、及びその混合物から選択され、
上記二官能性シアネートエステルは、独立して、以下式Iの二官能性シアネートエステル、及びそのオリゴマー、ポリマー又は混合物、
i)R1、R2、R5及びR6は、メチルであり、R3、R4、R7及びR8は、水素であり、かつZ1は、メチレンであり;及びそのオリゴマー、ポリマー若しくは混合物であるか、又は
ii)R1~R8は、水素であり、かつZ1は、-C(CH3)2-(Primaset(登録商標)BADCy)であり;及びそのオリゴマー、ポリマー若しくは混合物であるか、又は
iii)R1~R8は、水素であり、かつZ1は、-C(=CCl2)であり;及びそのオリゴマー、ポリマー若しくは混合物であるか、又は
iv)R1~R8は、水素であり、かつZ1は、独立して、
からなる群より選択され;
上記多官能性シアネートエステル独立して、式IIIの化合物、式IVの化合物、式Vの化合物及びそのオリゴマー、ポリマー又は混合物からなる群より選択され;
上記触媒は、独立して、4,4’-メチレン-ビス(2,6-ジエチルアニリン)(M-DEA)、4,4’-メチレン-ビス(3-クロロ-2,6-ジエチルアニリン)(M-CDEA)アルミニウム(III)アセチルアセトネート、及びその混合物からなる群より選択され;
上記フィラーは、独立して、CaCO3、被覆CaCO3、タルク、及びその混合物からなる群より選択され;そして
上記繊維は、独立して、チョップドストランドガラス繊維及びチョップドストランド炭素繊維;及びその混合物から選択される。
上記1以上のシアネートエステルは、独立して、二官能性シアネート、エステル多官能性シアネートエステル、及びその混合物から選択され、
上記二官能性シアネートエステルは、以下式Iの二官能性シアネートエステル、及びそのオリゴマー、ポリマー又は混合物、
i)R1、R2、R5及びR6は、メチルであり、R3、R4、R7及びR8は、水素であり、かつZ1は、メチレンであい;及びそのオリゴマー、ポリマー若しくは混合物であるか、又は
ii)R1~R8は、水素であり、かつZ1は、-C(CH3)2-(Primaset(登録商標)BADCy)であり;及びそのオリゴマー、ポリマー若しくは混合物であるか、又は
iii)R1~R8は、水素であり、かつZ1は、-C(=CCl2)-であり;及びそれらのオリゴマー、ポリマー若しくは混合物であるか、又は
iv)R1~R8は、水素であり、かつZ1は、独立して、
からなる群より選択され;
上記多官能性シアネートエステルは、独立して、式IIIの化合物、式IVの化合物、式Vの化合物及びそのオリゴマー、ポリマー又は混合物からなる群より選択され;
上記触媒は、独立して、4,4’-メチレン-ビス(2,6-ジエチルアニリン)(M-DEA)、4,4’-メチレン-ビス(3-クロロ-2,6-ジエチルアニリン)(M-CDEA)アルミニウム(III)アセチルアセトネート、及びその混合物からなる群より選択され;
上記フィラーは、独立して、CaCO3、被覆CaCO3、タルク、及びその混合物からなる群より選択され;
上記繊維は、独立して、チョップドストランドガラス繊維及びチョップドストランド炭素繊維;及びその混合物から選択され;並びに
バルク成形化合物は、バルク成形化合物の総重量に基づいて、20~45wt%のシアネートエステル、0.1~2wt%の触媒、1~60wt%のフィラー及び10~70wt%の繊維を含む。
上記1以上のシアネートエステルは、独立して、二官能性シアネートエステル多官能性シアネートエステル、及びその混合物から選択され、
上記二官能性シアネートエステルは、以下式Iの二官能性シアネートエステル、及びそのオリゴマー、ポリマー又は混合物、
i)R1、R2、R5及びR6は、メチルであり、R3、R4、R7及びR8は、水素であり、かつZ1は、メチレンであり;及びそのオリゴマー、ポリマー若しくは混合物であるか、又は
ii)R1~R8は、水素であり、かつZ1は、-C(CH3)2-(Primaset(登録商標)BADCy)であり;及びそのオリゴマー、ポリマー若しくは混合物であるか、又は
iii)R1~R8は、水素であり、かつZ1は、-C(=CCl2)-であり;及びそのオリゴマー、ポリマー若しくは混合物であるか、又は
iv)R1~R8は、水素であり、かつZ1は、独立して、
からなる群より選択され;
上記多官能性シアネートエステル独立して、式IIIの化合物、式IVの化合物、式Vの化合物及びそのオリゴマー、ポリマー又は混合物からなる群より選択され;
上記触媒は、独立して、4,4’-メチレン-ビス(2,6-ジエチルアニリン)(M-DEA)、4,4’-メチレン-ビス(3-クロロ-2,6-ジエチルアニリン)(M-CDEA)アルミニウム(III)アセチルアセトネート、及びその混合物からなる群より選択され;
上記フィラーは、独立して、CaCO3、被膜CaCO3、タルク、及びその混合物からなる群より選択され;並びに
上記繊維は、チョップドストランドガラス繊維である。
上記1以上のシアネートエステルは、独立して、二官能性シアネートエステル多官能性シアネートエステル、及びその混合物から選択され、
上記二官能性シアネートエステルは、以下式Iの二官能性シアネートエステル、及びそのオリゴマー、ポリマー又は混合物、
i)R1、R2、R5及びR6は、メチルであり、R3、R4、R7及びR8は、水素であり、かつZ1は、メチレンであり;及びそのオリゴマー、ポリマー若しくは混合物であるか、又は
ii)R1~R8は、水素であり、かつZ1は、-C(CH3)2-(Primaset(登録商標)BADCy)であり;及びそのオリゴマー、ポリマー若しくは混合物であるか、又は
iii)R1~R8は、水素であり、かつZ1は、-C(=CCl2)-であり;及びそれらのオリゴマー、ポリマー若しくは混合物であるか、又は
iv)R1~R8は、水素であり、かつZ1は、独立して、
からなる群より選択され;
上記多官能性シアネートエステル独立して、式IIIの化合物、式IVの化合物、式Vの化合物及びそのオリゴマー、ポリマー又は混合物からなる群より選択され;
上記触媒は、独立して、4,4’-メチレン-ビス(2,6-ジエチルアニリン)(M-DEA)、4,4’-メチレン-ビス(3-クロロ-2,6-ジエチルアニリン)(M-CDEA)アルミニウム(III)アセチルアセトネート、及びその混合物からなる群より選択され;
上記フィラーは、独立して、CaCO3、被覆CaCO3、タルク、及びその混合物からなる群より選択され;
上記繊維は、チョップドストランドガラス繊維であり;並びに
バルク成形化合物は、バルク成形化合物の総重量に基づいて、20~45wt%のシアネートエステル、0.1~2wt%の触媒、1~60wt%フィラー及び10~70wt%の繊維を含む。
上記1以上のシアネートエステルは、独立して、式IIIの化合物、式IVの化合物及びそのオリゴマー、ポリマー又は混合物からなる群より選択され;
上記触媒は、独立して、4,4’-メチレン-ビス(2,6-ジエチルアニリン)(M-DEA)、4,4’-メチレン-ビス(3-クロロ-2,6-ジエチルアニリン)(M-CDEA)アルミニウム(III)アセチルアセトネート、及びその混合物からなる群より選択され;
上記フィラーは、独立して、CaCO3、被膜CaCO3、タルク、及びその混合物からなる群より選択され;並びに
上記繊維は、チョップドストランドガラス繊維である。
上記1以上のシアネートエステルは、独立して、式IIIの化合物、式IVの化合物及びそのオリゴマー、ポリマー又は混合物からなる群より選択され;
上記触媒は、独立して、4,4’-メチレン-ビス(2,6-ジエチルアニリン)(M-DEA)、4,4’-メチレン-ビス(3-クロロ-2,6-ジエチルアニリン)(M-CDEA)アルミニウム(III)アセチルアセトネート、及びその混合物からなる群より選択され;
上記フィラーは、独立して、CaCO3、被膜CaCO3、タルク、及びその混合物からなる群より選択され;
上記繊維は、チョップドストランドガラス繊維であり;並びに
上記バルク成形化合物は、保存の間の硬化を妨げるための阻害剤を加える必要なく、少なくとも3週間の保存が可能である。
上記1以上のシアネートエステルは、独立して、式IIIの化合物、式IVの化合物及びそのオリゴマー、ポリマー又は混合物からなる群より選択され;
上記触媒は、アルミニウム(III)アセチルアセトネートであり;
上記フィラーは、独立して、CaCO3、被覆CaCO3、タルク、及びその混合物からなる群より選択され;
上記繊維は、チョップドストランドガラス繊維であり;並びに
上記バルク成形化合物は、保存の間の硬化を妨げるための阻害剤を加える必要なく、少なくとも6か月の保存が可能である。
上記1以上のシアネートエステルは、独立して、式IIIの化合物、式IVの化合物及びそのオリゴマー、ポリマー又は混合物からなる群より選択され;
上記触媒は、独立して、4,4’-メチレン-ビス(2,6-ジエチルアニリン)(M-DEA)、4,4’-メチレン-ビス(3-クロロ-2,6-ジエチルアニリン)(M-CDEA)アルミニウム(III)アセチルアセトネート、及びその混合物からなる群より選択され;
上記フィラーは、独立して、からなる群より選択されCaCO3、被覆CaCO3、タルク、及びその混合物からなる群より選択され;
上記繊維は、チョップドストランドガラス繊維であり;並びに
上記バルク成形化合物は、バルク成形化合物の総重量に基づいて、20~45wt%のシアネートエステル、0.1~2wt%の触媒、1~60wt%のフィラー及び10~70wt%の繊維を含む。
上記1以上のシアネートエステルは、独立して、式IIIの化合物、式IVの化合物及びそのオリゴマー、ポリマー又は混合物からなる群より選択され;
上記触媒は、独立して、4,4’-メチレン-ビス(2,6-ジエチルアニリン)(M-DEA)、4,4’-メチレン-ビス(3-クロロ-2,6-ジエチルアニリン)(M-CDEA)アルミニウム(III)アセチルアセトネート、及びその混合物からなる群より選択され;
上記フィラーは、独立して、CaCO3、被覆CaCO3、タルク、及びその混合物からなる群より選択され;
上記繊維は、チョップドストランドガラス繊維であり;
ここで、バルク成形化合物は、バルク成形化合物の総重量に基づいて、20~45wt%のシアネートエステル、0.1~2wt%の触媒、1~60wt%のフィラー及び10~70wt%の繊維を含み;並びに
上記バルク成形化合物は、保存の間の硬化を妨げるための阻害剤を加える必要なく、少なくとも3週間の保存が可能である。
上記1以上のシアネートエステルは、独立して、式IIIの化合物、式IVの化合物及びそのオリゴマー、ポリマー又は混合物からなる群より選択され;
上記触媒は、アルミニウム(III)アセチルアセトネートであり;
上記フィラーは、独立して、CaCO3、被覆CaCO3、タルク、及びその混合物からなる群より選択され;
上記繊維は、チョップドストランドガラス繊維であり;
ここで、バルク成形化合物は、バルク成形化合物の総重量に基づいて、20~45wt%のシアネートエステル、0.1~2wt%の触媒、1~60wt%のフィラー及び10~70wt%の繊維を含み;並びに
上記バルク成形化合物は、保存の間の硬化を妨げるための阻害剤を加える必要なく、少なくとも6か月の保存が可能である。
上記シアネートエステルは、独立して、以下式Iの二官能性シアネートエステル、及びそのオリゴマー、ポリマー又は混合物であり、
i)R1、R2、R5及びR6は、メチルであり、R3、R4、R7及びR8は、水素であり、かつZ1は、メチレンであり;及びそのオリゴマー、ポリマー若しくは混合物であるか、又は
ii)R1~R8は、水素であり、かつZ1は、-C(CH3)2-(Primaset(登録商標)BADCy)であり;及びそのオリゴマー、ポリマー若しくは混合物であるか、又は
iii)R1~R8は、水素であり、かつZ1は、-C(=CCl2)-であり;及びそのオリゴマー、ポリマー若しくは混合物であるか、又は
iv)R1~R8は、水素であり、かつZ1は、独立して、
からなる群より選択され;
上記触媒は、独立して、4,4’-メチレン-ビス(2,6-ジエチルアニリン)(M-DEA)、4,4’-メチレン-ビス(3-クロロ-2,6-ジエチルアニリン)(M-CDEA)アルミニウム(III)アセチルアセトネート、及びその混合物からなる群より選択され;
上記フィラーは、独立して、CaCO3、被覆CaCO3、タルク、及びその混合物からなる群より選択され;並びに
上記繊維は、チョップドストランドガラス繊維、チョップドストランド炭素繊維、及びその混合物である。
ここで、上記シアネートエステルは、以下式Iの二官能性シアネートエステル、及びそのオリゴマー、ポリマー又は混合物であり、
i)R1、R2、R5及びR6は、メチルであり、R3、R4、R7及びR8は、水素であり、かつZ1は、メチレンであり;及びそのオリゴマー、ポリマー若しくは混合物であるか、又は
ii)R1~R8は、水素であり、かつZ1は、-C(CH3)2-(Primaset(登録商標)BADCy)であり;及びそのオリゴマー、ポリマー若しくは混合物であるか、又は
iii)R1~R8は、水素であり、かつZ1は、-C(=CCl2)-であり;及びそのオリゴマー、ポリマー若しくは混合物であるか、又は
iv)R1~R8は、水素であり、かつZ1は、独立して、
からなる群より選択され;
上記触媒は、独立して、4,4’-メチレン-ビス(2,6-ジエチルアニリン)(M-DEA)、4,4’-メチレン-ビス(3-クロロ-2,6-ジエチルアニリン)(M-CDEA)アルミニウム(III)アセチルアセトネート、及びその混合物からなる群より選択され;
上記フィラーは、独立して、CaCO3、被覆CaCO3、タルク、及びその混合物からなる群より選択され;
上記繊維は、チョップドストランドガラス繊維、チョップドストランド炭素繊維、及びその混合物であり;並びに
上記バルク成形化合物は、バルク成形化合物の総重量に基づいて、20~45wt%のシアネートエステル、0.1~2wt%の触媒、1~60wt%のフィラー及び10~70wt%の繊維を含む。
上記二官能性シアネートエステルは、以下式Iの二官能性シアネートエステル、及びそのオリゴマー、ポリマー又は混合物であり、
i)R1、R2、R5及びR6は、メチルであり、R3、R4、R7及びR8は、水素であり、かつZ1は、メチレンであり;及びそのオリゴマー、ポリマー若しくは混合物であるか、又は
ii)R1~R8は、水素であり、かつZ1は、-C(CH3)2-(Primaset(登録商標)BADCy)であり;及びそのオリゴマー、ポリマー若しくは混合物であるか、又は
iii)R1~R8は、水素であり、かつZ1は、-C(=CCl2)-であり;及びそのオリゴマー、ポリマー若しくは混合物であるか、又は
iv)R1~R8は、水素であり、かつZ1は、Z1は、独立して、
からなる群より選択され;
上記多官能性シアネートエステルは、独立して、式IIIの化合物、式IVの化合物、式Vの化合物及びそのオリゴマー、ポリマー又は混合物からなる群より選択され;
上記触媒は、独立して、4,4’-メチレン-ビス(2,6-ジエチルアニリン)(M-DEA)、4,4’-メチレン-ビス(3-クロロ-2,6-ジエチルアニリン)(M-CDEA)及びアルミニウム(III)アセチルアセトネート及びその混合物からなる群より選択され;
上記フィラーは、独立して、CaCO3、被覆CaCO3、タルク及びその混合物からなる群より選択され、並びに
上記繊維は、チョップドストランド炭素繊維である。
上記二官能性シアネートエステルは、以下式Iの二官能性シアネートエステル、及びそのオリゴマー、ポリマー又は混合物であり、
i)R1、R2、R5及びR6は、メチルであり、R3、R4、R7及びR8は、水素であり、かつZ1は、メチレンであり;及びそのオリゴマー、ポリマー若しくは混合物であるか、又は
ii)R1~R8は、水素であり、かつZ1は、-C(CH3)2-(Primaset(登録商標)BADCy)であり;及びそのオリゴマー、ポリマー若しくは混合物であるか、又は
iii)R1~R8は、水素であり、かつZ1は、-C(=CCl2)-であり;及びそのオリゴマー、ポリマー若しくは混合物であるか、又は
iv)R1~R8は、水素であり、かつZ1は、
からなる群より選択され;
上記多官能性シアネートエステルは、独立して、式IIIの化合物、式IVの化合物、式Vの化合物及びそのオリゴマー、ポリマー又は混合物からなる群より選択され;
上記触媒は、独立して、4,4’-メチレン-ビス(2,6-ジエチルアニリン)(M-DEA)、4,4’-メチレン-ビス(3-クロロ-2,6-ジエチルアニリン)(M-CDEA)及びアルミニウム(III)アセチルアセトネート及びその混合物からなる群より選択され;
上記フィラーは、独立して、CaCO3、被覆CaCO3、タルク及びその混合物からなる群より選択され;
上記繊維は、チョップドストランド炭素繊維であり、並びに
上記バルク成形化合物は、バルク成形化合物の総重量に基づいて、20~45wt%のシアネートエステル、0.1~2wt%の触媒、1~60wt%のフィラー及び10~70wt%の繊維を含む。
本発明はまた、上述のバルク成形化合物の調製のための方法をも提供する。
(i)上記シアネートエステルを、上記触媒と混合して、第1混合物を提供すること;及び
(ii)上記第1混合物を、上記フィラー及び上記繊維と混合して、バルク成形化合物を提供すること;
を含む
本発明は、成形された複合物の調製のための方法をさらに提供し、この方法は、以下:
(a)本発明のバルク成形化合物を提供すること;
(b)上記バルク成形化合物を予熱すること;
(c)上記バルク成形化合物を型に移すこと;
(d)上記バルク成形化合物を硬化させて、成形複合物を得ること;及び
(e)任意選択的に、上記成形複合物を加熱すること;
の工程を含む。
(a1)上記シアネートエステルを上記触媒と混合することによって、第1混合物を提供すること;
(a2)上記第1混合物を上記フィラー及び上記繊維と混合して、バルク成形化合物を提供すること;
(b)上記バルク成形化合物を予熱すること;
(c)上記バルク成形化合物を型に移すこと;
(d)上記バルク成形化合物を硬化させて、成形複合物を得ること;及び
(e)任意選択的に、上記成形複合物を事後硬化させること;
の工程を含む。
シアネートエステル(90~100℃の温度まで加温して液状化しその後室温まで冷ましたもの)を、室温にて容器内に入れ、そして撹拌機(AM 20-D型)を用いて完全に均一になるまで内側離型剤(Chemlease(登録商標)IC25)と混合した。実施例2aにおいては、硫化亜鉛顔料を、SACHTOLITH(登録商標)HD-Sの形態でさらに加えた。この混合物に、固体形態の触媒を加え、完全に均一になるまで混合した。次いで、この混合物に、収縮調整剤及びフィラーを加え、そして、バルク成形化合物Kneader Z-Armミキサーを用いて、10~15分間にわたり、完全に均一になるまで混合した。この混合物の粘稠性は、油っぽく、かつ粘性であった。
シアネートエステル(90~100℃の温度まで加温して液状化しその後室温まで冷ましたもの)を、室温(実施例3、4、5)又は70~75℃(実施例6、7、8、9及び10)にて容器内に入れ、そして触媒を固体形態でRT(実施例3、4、5)又は45~50℃(実施例6、7、8、9及び10)にて加え、撹拌機(AM 20-D型)を用いて完全に均一になるまで混合した。
BMCを、80℃まで予熱し、そして型に移して、成形された複合部品を製造した。水圧を用いて、部品を製造した。BMCを、クロム化鋼プレートを上部にそして標準鋼プレートを底部に用いて成形した。部品の成形前に、型を洗浄し、表面を外側離型剤Chemlease 2726Wでこすり、これを上部表面及び底部表面に対して3回適用した。最終的な成形された複合部品を得るための、硬化工程についてのパラメータ―を、表3に示す。
BMCを、80℃まで予熱し、そして型に移して、成形された複合部品を製造した。水圧を用いて、部品を製造した。BMCを、標準鋼プレートを上部及び底部に用いて成形した。部品の成形前に、型を洗浄し、表面をプライマChemleaseMPP 712 EZで拭き取り、そしてその後液体外側離型剤Chemlease R&B EZを噴霧によって上部表面及び底部表面上に10分間間隔で3回適用することによって、表面を整えた。次いで、各成形サイクル後に、Chemlease R&B EZを、1回のみ噴霧することによって、再度適用した。最終的な成形された複合部品を得るための、硬化工程についてのパラメータ―を、表3に示す。
成形された複合部品が型から出された後、独立型事後硬化処理を、オーブン内で、240℃~260℃の間の温度で、高温耐性を達成するために施した。
375gのシアネートエステルIV(式IVの化合物)(90~100℃の温度まで加温して液状化しその後室温まで冷ましたもの)を、室温にて容器に入れ、そして触媒(6.0gのDETDA)を固体形態でRTにて加え、そして撹拌機(AM 20-D型)を用いて完全に均一になるまで混合した。
触媒としてのアルミニウム(II)アセチルアセトネート及び銅(II)アセチルアセトネートの、式IIの多官能性シアネートエステルとの混和性及び反応性を、評価した。さらに、液体促進剤(共触媒)としてのフェノールを、粉末化触媒と共に混合物に加え、混和性及び反応性を評価した。液体促進剤の役割は、触媒をシアネートエステル中に可溶化することである。ノニルフェノールは、健康及び環境に有害であることが公知であるので、代替の液体促進剤を使用している。ノニルフェノールは、フェノールによって置き換え可能であるので、比較実験を、液体促進剤としてフェノールを用いて実施した。
シアネートエステルIII及びIVを、90~100℃の温度まで加温することによって液状化した。次いで、この2種のシアネートエステルを、磁気撹拌機(撹拌ブロックヒーターDrybath型)を用いて80℃で10~15分間にわたり、完全に均一になるまで混合することによって、シアネートエステルIII及びIV(重量%で1:1)の混合物を調製した。
シアネートエステルIII及びIVを、90~100℃の温度まで加温することによって液状化した。次いで、この2種のシアネートエステルを、磁気撹拌機(撹拌ブロックヒーターDrybath型)を用いて80℃で10~15分間にわたり、完全に均一になるまで混合することによって、シアネートエステルIII及びIV(重量%で1:1)の混合物を調製した。
Claims (13)
- 前記強化繊維が、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、天然繊維、フリース、織布、及びそれらの混合物から選択される、請求項1に記載のバルク成形化合物。
- 前記天然繊維が玄武岩繊維である、請求項2に記載のバルク成形化合物。
- 前記強化繊維が、チョップドストランドガラス繊維、チョップドストランド炭素繊維、及びそれらの混合物から選択される、請求項1~3のいずれか1項に記載のバルク成形化合物。
- 前記フィラーが、独立して、CaCO3、被覆CaCO3、カオリン粘土、SiO2、タルク、グラファイト、鋼玉石(α-Al2O3)、SiC、ガラスミクロスフェア、雲母、ケイ酸カルシウム(Ca2O4Si)、珪灰石、MgO、無水硫酸カルシウム(CaSO4又は無水物)、セラミックス中空ミクロスフェア、溶融ムライト(Al2O3-SiO2)、窒化ホウ素(BN)、バーミキュライト、玄武岩、及びそれらの混合物からなる群より選択される、請求項1~4のいずれか1項に記載のバルク成形化合物。
- 以下の工程:
(i)請求項1に記載のシアネートエステルを、請求項1に記載の触媒と混合して、第1混合物を提供すること、及び
(ii)前記第1混合物を、請求項1~5のいずれか1項に記載の強化繊維及びフィラーと混合すること
を含む、請求項1~5のいずれか1項に記載のバルク成形化合物を調製する方法。 - 工程(i)が、離型剤、収縮調整剤、顔料及び添加剤から選択されるさらなる成分と一緒に、前記シアネートエステルを前記触媒と混合することをさらに含み;及び/又は
混合工程(ii)が、100℃未満の温度で行われる、請求項6に記載の方法。 - 以下の工程:
(i)請求項1~5のいずれか1項に記載のバルク成形化合物を提供すること;
(ii)前記バルク成形化合物を予熱すること;
(iii)前記バルク成形化合物を型に移すこと;
(iv)前記バルク成形化合物を硬化させて、成形複合物を得ること;及び
(v)任意選択的に、前記成形複合物を加熱すること
を含む、成形複合物を調製する方法。 - 工程(i)が、(i1)前記シアネートエステルを前記触媒と混合することによって第1混合物を提供すること;及び(i2)前記第1混合物を前記フィラー及び前記強化繊維と混合してバルク成形化合物を提供することを含み;及び/又は
工程(ii)が、室温より高いがシアネートエステルが重合し始める温度よりは低い温度でなされ;及び/又は
工程(iv)が、120~220℃の温度でなされ;及び/又は
工程(iv)が、50kg/cm3以上の圧力でなされ;及び/又は
工程(v)が、100~300℃の温度でなされる、請求項8に記載の方法。 - 成形複合物を調製する方法が、圧縮成形プロセス又は射出成形プロセスである、請求項8又は9に記載の方法。
- 請求項1~5のいずれか1項に記載のバルク成形化合物を硬化させてなる、成形複合物。
- DMTAを介したTanデルタ測定によって測定される、130℃を超えるガラス遷移温度Tgを有する、請求項11に記載の成形複合物。
- 成形複合物を製造するための、請求項1~5のいずれか1項に記載のバルク成形化合物の使用。
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