JPH0348203B2 - - Google Patents

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JPH0348203B2
JPH0348203B2 JP56076378A JP7637881A JPH0348203B2 JP H0348203 B2 JPH0348203 B2 JP H0348203B2 JP 56076378 A JP56076378 A JP 56076378A JP 7637881 A JP7637881 A JP 7637881A JP H0348203 B2 JPH0348203 B2 JP H0348203B2
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air
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monomers
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JP56076378A
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Niiru Ban Eenamu Donarudo
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Monsanto Co
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Publication date
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Publication of JPH0348203B2 publication Critical patent/JPH0348203B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F22/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof
    • C08F22/10Esters
    • C08F22/26Esters of unsaturated alcohols
    • C08F22/28Diallyl maleate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F16/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical
    • C08F16/12Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical by an ether radical
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08F18/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an acyloxy radical of a saturated carboxylic acid, of carbonic acid or of a haloformic acid
    • C08F18/14Esters of polycarboxylic acids
    • C08F18/16Esters of polycarboxylic acids with alcohols containing three or more carbon atoms
    • C08F18/18Diallyl phthalate
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Description

【発明の詳现な説明】
本発明は特性䞊本質的に芪氎性でありそしお䟋
えば繊維物質甚結合剀のような適甚範囲に適合し
おいる空気硬化性重合䜓に関する。 倚くの商業的補品がそれ自䜓は倧なる凝集性
coherencyを有しない䞍織性繊維物質をベヌ
スずしおいる。すなわち、これらの補品は䜎い固
有匷床しか有しおおらずそしお特に濡れおいる堎
合には容易に匕き離されうる。そのような補品に
䞀぀たたはその他の機構によ぀おその繊維構造物
をより厩壊しにくくするような結合剀を適甚する
のが䞀般的である。 本発明はそれで凊理された繊維基質の匷床を増
倧させるこずができそしお特にセルロヌス基質に
察しお有効な䜎コスト高効率重合䜓を提䟛するも
のである。 セルロヌス基質は䞀般に熱硬化性湿最匷床増倧
䜜甚暹脂䟋えば耇数個のアミン基を含有する重合
䜓ず゚ピクロロヒドリンずの反応により補造され
る暹脂たたはアミノプラストホルムアルデヒド
ベヌスの暹脂の䜿甚により匷化される。これらは
埀々にしお面倒な「取扱い」の問題を生ずる。曎
に、ある堎合には単量䜓自䜓、その他の反応成分
たたはある皮の副生成物がそれらの補造される過
皋の費甚を䞊昇させるような特別の凊理を必芁ず
するこずが知られおいる。 高床に有効性を保持し぀぀環境問題䞊より魅力
あるものである添加剀の䞀぀のタむプは米囜特蚱
第4145248号明现曞に蚘茉された空気硬化性重合
䜓である。本発明の重合䜓系ず区別するために以
埌「ポリ゚ヌテル゚ン」ず蚘茉されるこれら重合
䜓は、耇数の䞍飜和基が䞻鎖のポリマヌに゚ヌテ
ル酞玠又ぱヌテル結合により結合しおなる䞍飜
和ポリ゚ヌテルであり、 䞀般匏 で衚わされる。 具䜓的に匏䞭、は掻性な氎玠を含有する基の
残基䞭で終端しおいる郚分であり、掻性氎玠が陀
去されたアルコヌル性ヒドロキシル、チオヌル、
アミド、カルボン酞及び第玚アミンからなる矀
から遞ばれ、䟋えば、−CH2p−−は
ないしであるでありは掻性基に察しお
α、β又はβ、γの、掻性化されたオレフむン性
䞍飜和を有するラゞカルを含有する郚分であり䟋
えば、ビニル偎基でありは䞊蚘匏を有する隣
接セグメントの数であり、たたずは敎数であ
り、各々は少なくずもであるが、䞀方がより
小さい堎合、他方は少なくずもである。空気に
露出させた堎合に架橋反応を受けお硬化系を生成
させるような掻性化された少くずも個の隣接䞍
飜和のブロツク通垞ぱヌテル基であるがこれ
は必須ではないにより特性づけられおいる。こ
の架橋は実際には酞玠誘起性であるがしかし慣習
的にはそのような化合物を空気硬化性ず呌んでお
り、本明现曞もこれに埓う。これら重合䜓の粘床
は、堎合により金属塩ドラむダヌ䟋えば可溶性コ
バルト塩の存圚䞋に重合䜓に空気を泡ずしお通す
こずにより䞊昇させるこずが開瀺されおいる。 ここに極めお安䟡でか぀容易に操䜜される方法
によ぀お簡単な分子から空気硬化系を発珟できる
ずいうこずが発芋された。「酞化的重合
oxidative polymerization」ずしお特性づける
こずのできるこの方法は比范的安䟡であるがしか
し䟋えば繊維性基質の繊維間結合の改善に䜿甚す
るに高床に有効な重合䜓系に察する可胜性を保持
するものである。この系は重合䜓構造性質の制
埡に関する限り高床に融通性のあるものである。 本発明は芪氎性重合䜓系を補造するための方法
を提䟛するものであり、而しおその方法は30℃た
たはそれ以䞋の枩床に保持された単量䜓これは
少くずも個の䞍飜和を包含しそしお前蚘䞍飜和
の個を越えないものが酞化的重合に察しお䞍飜
和を掻性化できしかも−−、−−、−CON、
−COO−、、−SO・OH、−SO.O−
およびNCNからなる矀から遞ばれたヌクレオ
フむル求栞性基に察しおα、βたたはβ、γ
であるような構造を有するに酞玠を通しお単量
䜓を酞化的に重合させ、そしおその系の粘床を所
望の氎準たで䞊昇させるこずを包含しおいる。 䜿甚される反応成分は、米囜特蚱第4145248号
明现曞に蚘茉のポリ゚ヌテル゚ンずは反察に単量
䜓である。しかしながらこの衚珟はポリ゚ヌテル
゚ンを特性づける少くずも個の掻性化䞍飜和の
ブロツクを欠いおいる限りは二量䜓たたはオリゎ
マヌずみなされうる䜎分子量化合物を陀倖するこ
ずを意図するものではない。 本発明に関しお䜿甚されおいる堎合の「酞化的
重合方法」なる語は単量䜓および酞玠からの化孊
的䞭間䜓この䞭間䜓はヘテロ切断およびたた
はホモ切断的に解裂されそしおそのフラグメント
は次いで䞍可逆的付加反応を受けるの圢成を包
含しおいる。 この重合䜓の芪氎的特性の適圓な尺床はその
「氎りむツク時間」であり、そしおこれは氎性溶
液たたは分解液の圢態の重合䜓をワツトマン
玙に10重量重量比で適甚し、その玙を
120℃で10分間埪環空気オヌブン䞭で也燥させ、
そしお次いで氎平に䜍眮させた玙の䞭心に22℃
の0.10ml小滎の氎を萜しそしおその小滎が消倱す
る時間を枬定するこずにより枬定されうる。終点
は光沢の消倱により決定され、このこずは衚面䞊
に氎フむルムが残存しないこずを瀺す。これの生
ずる速床は、氎がりむツク吞い䞊げ効果によ
぀お玙繊維を通぀お散逞する速床の凜数であ
り、そしお埓぀おこれは繊維の芪氎性によ぀お制
埡される。埓぀おセルロヌス性玙基質自然状態
では非垞に芪氎性を疎氎性組成物で凊理した堎
合には、氎は最初吞収されるこずなく「ビヌズ」
圢ずなりそしお玙を通぀おひろがる傟向があり、
そしお結果ずしお「氎りむツク時間」は高くな
る。埓぀お、この氎りむツク時間は実甚的なそし
お容易に実斜される詊隓によ぀お組成物の芪氎性
を評䟡するのに非垞に有効な技術である。䞀般に
30秒たたはそれ以䞋の氎りむツク時間は芪氎特性
を瀺すものである。曎により短いりむツク時間が
奜たしい。 ほずんどの堎合、単量䜓およびたたはその酞
化性重合物の芪氎性特性は掻性化䜜甚基䞭の炭玠
原子のヘテロ原子に察する比に基づいお予枬され
うる。通垞ヘテロ原子ずしおのたたはに察し
おは、たたはそれ以䞋の比は芪氎特性を衚
わすものである。ヘテロ原子が硫黄の堎合には、
たたはそ以䞋の比が通垞芪氎性特性を衚わ
す。 䜿甚される単量䜓は少くずも個の掻性化され
た䞍飜和結合を包含しおいる。前蚘のように䞀般
にその性質がヌクレオフむリツク求栞性であ
り埓぀お匷床に電子䟛䞎性である基によ぀お各䞍
飜和は酞化的重合の方向に掻性化される。掻性化
䜜甚基は通垞は掻性氎玠を陀去するず、䞍飜和含
有基を結合させるような掻性氎玠含有郚分の残基
である。 掻性化された䞍飜和を含有する基は通垞は眮換
たたは非眮換ビニル、たたはより奜たしくはアリ
ルallyl基である。しかしながらそれはその
ような基の同族䜓でありうる。同䞀鎖における別
の䞍飜和基ず共圹された掻性化䜜甚基に察しお
α、βたたはβ、γである䞍飜和を有しおいるこ
ずが埀々にしお有甚である。しかしながら炭化氎
玠鎖の長さが増倧するに぀れお、党䜓的単量䜓の
芪氎性は枛少するずいうこずを蚘憶すべきであ
る。 兞型的な䞍飜和基ずしおは、䟋えば−CH2CH
CH2、−CHCH2、−CH3CH2、−CH2−
CHCH−CH3シスおよびトランス、−CH2−
CH、−CH2CCH3CH2および−CH
CH3CHCH2があげられる。単量䜓は少くず
も個たたは個のそのような基を含有しおいる
のであるから、それらをゞトリオレフむン性単
量䜓ずしお参照するこずが䟿利である。 前蚘した掻性化䜜甚基の䞭で奜たしいものは−
COO−、−−、−−、−CON、・CNた
たはその䞍飜和結合が掻性化された䞍飜和ず共圹
した䞍飜和基である。勿論䟋えばゞアリル゚ヌテ
ルの堎合のように同䞀の基を䜿甚しお数個の䞍飜
和結合を掻性化させるこずができる。最も有効な
掻性化䜜甚基は最も匷く電子䟛䞎性ヌクレオフ
むリツクであ぀お、そのために圱響を受けた炭
玠−炭玠䞍飜和結合は最も匷床に空気硬化化孊に
察しお「掻性化」されるものである。 個を越えない掻性化䞍飜和含有基は盞互に隣
接しおいるこずができる。すなわち、これらは共
通のバツクボヌン分子䞭の炭玠原子これらは盎
接結合されおいるかたたはたたは個の別の炭
玠原子、オキシメチレン基たたは酞玠たたは硫黄
原子により分離されおいるから懞垂したもので
ありうる。 この分子は前蚘した基たたは郚分のみを含有し
おいる必芁はない。その他の阻害䜜甚のない官胜
性たたは非官胜性の基䟋えば゚ステル、アミド、
ニトリル、カルボン酞、ケトン、カルボキシアル
デヒド、スルホンアミドその他を分子䞭に存圚さ
せるこずができる。事実、時には官胜基は適圓な
皋床の芪氎性、極性および盎接性substativity
を有する重合䜓を生成する単量䜓を䞎える点にお
いお非垞に重芁でありうる。 しかしながら非垞に埀々にしお、奜たしい分子
は可及的簡単なものである。その理由はこれらは
たた比范的安䟡である傟向があるからである。優
れた単量䜓出発物質は−ゞアリルオキシ゚
タンである。その他の可胜な単量䜓ずしおは
−ゞアリルオキシ−−ブテン、−ゞア
リルオキシ−−プロパノヌル、ゞアリルサルフ
アむド、β−ビニルオキシ゚チルアリル゚ヌテ
ル、ゞアリルサクシネヌト、ゞアリルマレアヌ
ト、ゞアリルフマレヌト、トリアリルシアヌレヌ
ト、トリアリルむ゜シアヌレヌト、トリアリルオ
ルトホルメヌト、ゞメタアリルマロネヌトおよび
ビスβ−ビニルオキシ゚チル゚ヌテルがあげ
られる。 どの䞍飜和単量䜓が酞化的重合を受けうるかず
いうこずを決定するのに有甚な予枬手段は「J.
Polymer Science」第巻第101頁1947に蚘
茉の単量䜓の「倀」である。は単量䜓の反応
性を衚わし、そしお倀が䜎い皋䞀局容易にその
単量䜓は酞化的重合を受ける。䞀般に本発明の方
法による酞化的重合に適圓な単量䜓は0.3以䞋、
そしお奜たしくは0.1以䞋の倀を有しおいる。
適圓な単量䜓の䟋およびその盞圓する倀は
−、たたは−ゞアリルフタレヌト
0.044、ゞメタアリルオキザレヌト0.038お
よびトリアリルむ゜シアヌレヌト0.011であ
る。 本発明の方法は30℃たたはそれ以䞋そしお奜た
しくは10℃〜25℃の枩床で生成され、そしおこれ
は単量䜓単独䟿利には通垞の条件䞋に液䜓であ
るを包含しうるしたたは溶媒䞭の単量䜓の溶液
たたは乳濁液゚マルゞペンを包含しうる。 反応枩床は空気硬化化孊に適甚可胜な反応性パ
ヌオキシたたはヒドロパヌオキシ郚䜍が適圓な数
で埗られそしお蓄積されるためには䜎い枩床が芁
求されるずいう意味で臚界的であるこずが芋出さ
れおいる。予期せざるこずに、䟋えば高枩30℃
以䞊、そしお兞型的には60〜70℃たたはそれ以
䞊での反応は、玙に適甚した堎合に良奜な也時
匷床を生ずるがしかし劣぀た湿時匷床を生成する
重合䜓を生成させるが、空気硬化の際この重合䜓
は䞍充分な架橋を瀺す。察照的に本発明の方法に
より補造された重合䜓により生成される。湿時匷
床は非垞に実質的により良奜であ぀お、はるかに
より高床の架橋が達成されたこずを瀺しおいる。 単量䜓に酞玠を通す時間は酞玠が吞収される速
床、すなわち実際には気䜓圧䜎䞋効果、単量䜓反
応性および「酞化的重合」においお生成される所
望の最終生成物の粘床に倧きく䟝存する。埀々に
しおこの時間は単量䜓重合䜓可溶性金属ドラむ
ダヌ塩䟋えばコバルトアセテヌト、コバルトオク
ト゚ヌト、マンガンアセテヌトおよびその他の塩
たたは塗料分野で「金属ドラむダヌ」ずしお䞀般
に知られおいる遷移金属の可溶性コンプレツクス
の存圚によ぀お短瞮させるこずができる。有機パ
ヌオキサむド䟋えばベンゟむルパヌオキサむドお
よび同様のヒドロパヌオキサむドもたた単独かた
たは第玚アミンたたは前蚘金属ドラむダヌずの
組合せにおいお有効であるこずが芋出されおい
る。䞀般に、単量䜓重量基準で0.001〜5.0重量
のそのような添加剀たたは添加剀組合せが有効で
あるこずが芋出されおいる。 酞玠は玔ガスずしおかたたは他の䞍掻性気䜓ず
の混合物䟋えば空気ずしお䟛絊するこずができ
る。酞玠含量の高い気䜓が䜿甚された堎合よりも
反応はより長くなるにしおも、䞀般に空気が奜た
しい。その酞玠分圧は広範囲に倉動させうるがし
かし実際には倧気圧が通垞䟿利であるこずが芋出
されおいる。酞玠溶解に察しお奜たしい条件䟋え
ばスパヌゞ、アゞテヌシペン、撹拌、分散、向流
混合その他もたた酞化的重合を促進させる。 酞化的重合の結果ずしお所望の「圢成」粘床に
達するたでの酞玠の通過を継続させる。この粘床
は䟋えば25℃の〜−のガヌドナヌ粘床
たたは125〜15000cpsのブルツクフむヌルド粘床
である。第䞀矩的に単量䜓の反応性、分子内の掻
性飜和の個数、溶媒の有無、反応枩床、金属ドラ
むダヌたたは他の溶媒の有無および反応混合物䞭
の酞玠分圧に応じでこの範囲の粘床には数時間、
数日間たたは数週間で達しうる。 遞ばれる遊離ラゞカル反応条件は、間違いなく
金属ドラむダヌで促進された空気硬化性アルキド
暹脂タむプの酞化的重合を導くものであ぀お、ス
チリル、アクリルメタクリル、ビニルその他の
系により䟋瀺されるビニル付加重合のもので
はないこずを認識すべきである。圓業者には既知
であるように、埌者は遊離ラゞカル生成添加剀
すなわち開始剀の存圚䞋にのみ、そしおなか
んずく遊離溶解酞玠、ヒドロキノンおよびそれら
の誘導䜓、同族䜓その他、プノヌル、メルカプ
タン、キノンおよびポリ第玚たたは第玚
アミンを含むラゞカル阻害剀がほずんど党く存圚
しない堎合にのみ生ずる。本発明の反応系は空気
O2で連続的にスパヌゞされるから最初の酞玠
富化盞は反応が圧倒的に酞化的重合タむプのもの
ずなるこずを確実ならしめる。 反応性のより䜎いこの矀の党䜓的重合速床を促
進させるために利甚可胜な倚くの有甚か぀実甚的
な反応技術の䞀぀は、米囜特蚱第4145248号明现
曞蚘茉の空気硬化性ポリ゚ヌテル゚ンおよび特に
箄3000〜15000cpsの粘床たで゚アヌビルデむング
ないし空気により増粘䜓質化されたされたも
のの皮たたはそれ以䞊の䜎氎準埀々にしお
20Wの単なる付加混入である。そのよ
うな添加は必芁な空気O2粘床圢成時間を顕
著に䜎䞋させうる。すなわち、ポリ゚ヌテル−゚
ンは明らかに高床に反応性の−−・、−
−・、CHO・たたは関連ラゞカル䞭間䜓が
ゞトリオレフむン性単量䜓あるいはそれらの生
長し぀぀ある重合䜓に移動しお最終的に所望の粘
床の達成されるのを助ける過酞化性詊薬ずし
お機胜する。ポリ゚ヌテル−゚ンおよびそれらの
空気により増粘されたair−bodied誘導䜓は
ほずんどのオレフむン性単量䜓の重合速床を〜
10倍の倧なるフアクタヌだけ高くさせうる。しか
も、予期せざるこずに、異぀た構造タむプの皮々
のゞトリオレフむン性単量䜓の゚アヌビルデむ
ングair−buildingの間に、分離したゲル盞
たる空気暹脂化ポリ゚ヌテル゚ンは圢成されな
い。倚分、埗られる生成物は埓぀おヒドロポ
ヌオキシおよびオレフむン性基を含有するホモお
よび共重合䜓の混合物である。 このポリ゚ヌテル゚ンはバツクボヌン分子から
懞垂した耇数個の䞍飜和を包含しおおり、そしお
これは掻性化䜜甚基に察しおα、βたたはβ、γ
の䞍飜和を有する゚ヌテル基により通垞は掻性化
されおいるがしかし必ずしもこれは本質的ではな
い。50たでのポリ゚ヌテル゚ンたたはその空気
により増粘された誘導䜓を䜿甚できるけれども、
〜30そしお特に玄10〜25重量のはるかによ
り少い量を䜿甚するこずが埀々にしお望たしい。 空気により増粘されたポリ゚ヌテル゚ンは奜た
しい酞化的重合速床促進剀であるけれども、その
他のタむプの添加剀もたた有甚な速床促進特性を
瀺した。これらの䞭には本発明の方法により埗ら
れる生成物がある。 他の添加剀ず共に重合䜓系を凊方しお、皮々の
特性および所望の性質を䞎えるこずができる。す
なわち玙ぞの適甚のためには、也時匷床付䞎剀、
保持助剀たたは衚面掻性剀およびその他の同様な
添加剀を本発明の重合䜓系に添加するこずができ
る。 理論に拘束されるこずは望たないけれども、䞍
飜和基および酞玠は前蚘䞍飜和基ず反応しお盎接
炭玠−炭玠分子間結合をたたはそうでなくお分子
間にオキシ架橋たたはパヌオキシ架橋を圢成せし
めるヒドロパヌオキシ、パヌオキシたたはその他
の遊離ラゞカル生成基を生成させるらしい。これ
ら可溶性「プレポリマヌ」䞭間䜓は基質の存圚䞋
に容易に熱硬化たたは架橋すなわち空気硬化
する。基質に氞久的性質を付䞎するのは、基質の
存圚䞋での酞化的重合成分の架橋たたは熱硬化の
この過皋である。そのような性質ずしおは、䟋え
ばセルロヌス性基質に察する湿時也時匷床、お
よび織垃に適甚された堎合の氞久的折目クリヌ
ズたたはプレス性をあげるこずができる。これ
ら䞭間䜓の分子量の圢成を制埡しおむンビトロ反
応を本質的に停止させ、䞀方重合䜓がただ氎たた
はその他の芪氎性溶媒に可溶性たたは容易に分散
性であるようにするこずができる。これがなされ
た堎合には、生成する重合䜓を保存しそしお最終
的に溶液たたぱマルゞペンの非垞に䟿利な圢で
繊維たたはその他の倉性可胜な基資に適甚するこ
ずができる。 本発明を曎に次の実斜䟋を参照しお説明するが
これは本発明の本質的範囲にいかなる限定を意味
するものではない。 䟋  本䟋は本発明による重合䜓の補造およびその詊
隓を蚘茉する。 −ドラムバむダル䞭に含有された3.00
0.021モルの−ゞアリルオキシ゚タ
ンおよび0.0167滎の12コバルトオクト
゚ヌトシクロヘキサン䞭に圧瞮空気の流れを
埐々に泡ずしお通した。垞枩を溶液䞭に維持しそ
しお䞭断されるこずのない流れを20.5時間継続さ
せた。 最埌の〜時間にわた぀おその粘床は顕著に
䞊昇し始めた。メタノヌルで垌釈するこずにより
その反応を急停止させ、そしお空気流れを停止さ
せた。この急停止の前にはその生成物は透明な非
垞に粘皠な液䜓であ぀た。 前蚘反応生成物の䞀郚である0.22重量を滎
の1.0コバルトアセテヌト氎和物を含有する
メタノヌル氎混合物で1.1に垌釈
した。埗られた透明な淡緑橙色溶液を12.5cmのワ
ツトマン円圢玙䞊に泚意しお泚ぎ、次いで
これを埪環空気オヌブン䞭で120℃で10分間也
燥硬化させた。この凊理は玙基質メヌトルト
ン圓り200Kgを適甚するこずに盞圓した。 次いでこの玙を機械方向に2.54cmの片に切
り、そしおむンストロン匕匵り詊隓機䞭でその湿
時匷床および也時匷床を枬定した。也時匷床詊隓
は前蚘のようにしお補造された詊料に぀いお実斜
された。湿時匷床詊隓はナトリりムアルキルベン
れンスルホネヌトC11〜C12の1.0の氎性溶
液に曎に分間含浞させ、次いで氎掗しそしお吞
取玙で軜床に也燥させた詊料に関しお実斜され
た。 この詊料の湿時匷床は16.9ポンドむンチであ
り、そしお也時匷床は35.7ポンドむンチであ぀
た。比范のための未凊理玙はそれぞれ0.37および
11.8ポンドむンチの湿時および也時匷床を有し
おいた。 凊理玙䞊においた0.10mlの滎の氎が完党に
吞収される時間ずしお枬定した重合䜓の氎りむツ
ク時間䜎衚面の光沢消倱ずしお枬定されるは
玄秒である。このこずはこの重合䜓が高い芪氎
性を有しおいるこずを瀺しおいる。 䟋  本䟋は米囜特蚱第4145248号明现曞に蚘茉のタ
むプの空気硬化性重合䜓の存圚䞋における本発明
の重合䜓の゚アヌビルデむング効果を蚘茉する。
簡単のために、この重合䜓は「ポリ゚ヌテル−゚
ン」ず称される。 ポリ゚ヌテル−゚ンは玄10のモル比でそし
おボロントリフルオラむド觊媒の存圚䞋に70℃で
゚チレングリコヌルをアリルグリシゞル゚ヌテル
ず反応させるこずにより補造された。反応完了
埌、゜ヌダ灰を䜿甚しお觊媒残留物を陀去し、そ
しおそのポリ゚ヌテル−゚ンを25℃でのガヌド
ナヌ粘床を有する液䜓ずしお分離した。 50℃で72時間このポリ゚ヌテル−゚ンに空気を
泡ずしお通し、その埌でこれを曎に48時間宀枩に
攟眮した。緩埐な空気流れを再開させ、そしお宀
枩で曎に12時間続けた。その埌ではそのガヌドナ
ヌホルト粘床は25℃で−玄4600cpsたで䞊
昇した。のこの空気により増粘されたポリ゚
ヌテル−゚ンず20のゞアリルマレアヌトずの混
合物を磁気撹拌棒を付したフラスコ䞭に入れた。
コバルトアセチルアセトネヌト0.05を反応
成分混合物䞭に溶解させ、そしお空気の遅䞭等
床定垞流れをこの明るい緑色溶液に通した。反応
党䜓にわた぀お撹拌を保持させそしおその枩床を
25℃に保぀た。 この混合物の初期粘床は玄14〜15cpsでありそ
しお時間埌にはこれはわずか玄22cpsたでしか
䞊昇しなか぀た。15時間埌、その粘床は玄300cps
たで䞊昇したが、この溶液はその透明な緑色を保
持しおいた。 21時間埌、この混合物は捕集した空気の泡を含
有した硬質の透明で淡黄色の熱硬化した塊に硬化
したこずが芋出された。この塊は本質的に特性的
な゚ステル単量䜓臭は党く有しおおらず、そしお
匷靭でか぀脆いものであ぀た。 最終重合䜓䞭に分離したゲル盞が認められない
ずいう事実は、共重合が生じたこずを瀺すもので
ある。曎に、ポリ゚ヌテル−゚ンの䜿甚は完党に
硬化した重合䜓の圢成を倧きく促進させた。 䟋  これは䟋の反埩であるがただしここでは暹脂
化の前に反応を停止させそしおその生成物の湿時
匷床の生成を詊隓した。 䟋の方法に埓぀たがただしここでは18時間の
反応時間埌にその粘床が玄5000cpsに達した時点
でこの反応を停止させた。ワヌリングブレンダヌ
を次いで䜿甚しお、12.5の前蚘反応生成物、
0.20の陰むオン性衚面掻性剀40掻性氎性ス
ラリヌずしおのナトリりムアルキルベンれンスル
ホネヌト、0.40の「トラむトン−305」ロ
ヌム・アンド・ハヌス瀟から入手可胜な非むオン
性衚面掻性剀、0.50のコバルトアセテヌト
氎和物の氎性溶液および36.4の脱むオン氎
の゚マルゞペンを生成させた。 埗られる゚マルゞペンは青みがか぀た乳癜色の
安定な䜎発泡性流動性玄17cpsコロむド懞濁
液であり、これは日埌にも沈降を瀺さなか぀
た。 この゚マルゞペンをワツトマン玙200
Kgメヌトルトンの適甚氎準に適甚し、そしお
䟋に蚘茉の方法でその湿時および也時匷床およ
び氎りむツク時間を詊隓した。 比范のために、単独か぀同䞀適甚氎準で䜿甚し
たノン゚アヌビルデむングポリ゚ヌテル−゚
ンにより生成される也時および湿時匷床および氎
りむツク時間をも枬定した。その結果は衚に蚘
茉されおいる。
【衚】 単独
未凊理玙 62.5 2090 1
前蚘のデヌタは明らかに、本発明の方法に少量
のポリ゚ヌテン−゚ンを添加するず優れた湿時お
よび也時匷床および良奜な芪氎性特性を䞎える生
成物が圢成されるこずを瀺す。この反応はポリ゚
ヌテル−゚ンの䞍存圚䞋におけるよりもいくらか
䞀局速く生ずる。ポリ゚ヌテル−゚ンはより高䟡
な成分なのであるから、埗られる匕匵り匷床の実
質的盞圓倀はそのようなポリ゚ヌテル−゚ンの経
枈的䜿甚法を暗瀺しおいる。 䟋  本䟋は倚数の異぀た単量䜓に適甚された堎合の
本発明の方法を説明する。各々の堎合宀枩で空気
を液䜓単量䜓䞭に泡ずしお通し、そしお単量䜓が
ゲル化およびたたは架橋しお硬質の成圢物ずな
る党時間を蚘茉した。その結果は次の衚に瀺さ
れおいる。
【衚】
【衚】 衚に蚘茉された実隓からの重合䜓の湿時およ
び也時匷床をゲル化が開始される前の段階で枬定
した。各々の堎合、゚アヌビルデむングされた重
合䜓をメタノヌル氎混合物に溶解さ
せそしお痕跡量の可溶性コバルト塩氎性酢
酞コバルトを加えた。 この溶液をミクロシリンゞを䜿甚しお200Kg
メヌトルトンの所望の負荷を䞎えるための前も぀
お定められた量で12.5cmのワツトマン円圢
玙に適甚した。凊理した玙を120℃で埪環空気オ
ヌブン䞭で10分間也燥硬化させた。 幅2.54cmの片を機械方向に切り、そしおこれら
をむンストロン匕匵り詊隓機䞭で詊隓した。湿時
匷床を評䟡すべき詊料を最初に10氎性トラむト
ン−100䞭に10分間浞挬させその埌で氎掗しそ
しお軜く氎を吞取らせた。 その結果は衚に蚘茉されおいる。
【衚】 実隓24から容易に知るこずができるように、高
枩および觊媒の䞍存圚は也時匷床を改善させるが
湿時匷床に倧なる悪圱響を䞎える。このこずは異
぀た倚分はるかにより䜎い皋床の架橋を包含する
皮類の反応が生じたこずを瀺す。氎の存圚は凊理
基質の凝集性を極めお実質的に䜎䞋させるず考え
られる。 䟋  本䟋は本発明の方法の臚界枩床䟝存性を説明す
る。同䞀基本的方法を皮の異぀た枩床で実斜
し、そしお埗られた重合䜓を玙基質に適甚しそし
お䟋に蚘茉の方法でその湿時および也時匷床を
詊隓した。湿時匷床の也時匷床に察する比を反応
枩床に察しおグラフ䞊にプロツトした。その結果
は、高枩においおは高床の架橋の結果ずしお高い
湿時匷床を招来する空気硬化がうたく行われない
こずを瀺しおいる。これはそのような枩床におい
おは空気硬化架橋の生じうる郚䜍が砎壊されるか
たたは圢成されないからであるず信じられる。 実隓23℃ 4.0のトリメチロヌルプロパンゞアリル゚ヌ
テル䞭0.008のコバルトアセチルアセトネヌト
の溶液を、ドラムバむダルに入れ、そしお空気
の现流でスパヌゞした。42.0時間にわた぀おその
ブルツクフむルヌド粘床は10cpsから5340cpsに䞊
昇した。埗られた暹脂を200Kgメヌトルトン適
甚氎準で玙基質に適甚し、そしお前蚘のようにし
おその湿時および也時匷床を詊隓した。平均湿
時也時匷床比は0.496であ぀た。 実隓46〜47℃ 実隓におけるず同䞀の溶液は同䞀の方法で凊
理した堎合ブルツクフむヌルド粘床を56時間の反
応時間にわた぀お10cpsから6400cpsたで䞊昇させ
た。湿時也時匷床比を同様にしお枬定した。こ
れは0.380であるこずが芋出された。 実隓70℃ これは䟋からの実隓24の反埩である。コバル
ト塩を陀倖した他は同䞀の溶液が䜿甚された。ブ
ルツクフむヌルド粘床は68.5時間の反応時間にわ
た぀お10cpsから6340cpsたで䞊昇した。湿時およ
び也時匷床を枬定した堎合、その比はわずか
0.300であるこずが芋出された。 前蚘のこずからより䜎い反応枩床の䜿甚は、明
らかに氎の膚最および可溶化効果に察しおより良
奜に抵抗できそしおすなわち匷化された湿時匷床
を生成させる䞉次元架橋暹脂ぞの硬化を招来する
タむプの反応に察しお奜郜合であるこずを知るこ
ずができる。 䟋  本䟋は重合䜓自䜓に぀いお若干別の様匏で䟋
に瀺された効果を説明する。 実隓 4.0郚のゞアリルフタレヌトおよび1.0郚の䟋
に蚘茉の空気により増粘されたポリ゚ヌテル−゚
ンの溶液に空気の现流を䜿甚しお100℃で14.5時
間でスパヌゞした。 埗られた生成物は無色で軟質ないしスポンゞ状
ゲルであり、これはメタノヌル、アセトンおよび
メチル゚チルケトン䞭で迅速に膚最しそしお宀枩
では週間埌にも硬化しなか぀た。 これらの性質からの生成物は空気硬化機構によ
る架橋生成に察しお非垞に䜎い胜力しか有しおい
ないこずが結論される。 実隓 痕跡量のコバルトアセチルアセトネヌトを加え
お、実隓で䜿甚されたのず同䞀の溶液に、宀枩
で23時間空気をスパヌゞさせた。プレゲル生成物
は淡緑色液䜓であ぀た。そしおこれは宀枩で24時
間埌に透明で匷靭な成圢物を䞎えた。24時間埌の
そのフむルムの硬床ASTM法−3363−74に
より刀定は倧玄HBであり、そしお48時間埌の
その硬床は倧玄4Hであ぀た。この生成物はメタ
ノヌル、アセトンおよびメチル゚チルケトン䞭で
は埐々に膚最した。 これらの性質から導かれる結論はこの生成物が
空気に露出された堎合高い架橋圢成胜力を有しお
いお非垞に匷靭な生成物を生成させるずいうこず
である。 前蚘実斜䟋は説明のためのみであり、そしお本
発明の範囲に䜕等の限定も意図するものではな
い。本発明の本質から逞脱するこずなしに倚くの
倉圢を実斜しうる。そのような倉圢はすべお本発
明の範囲内に包含されるものである。

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  少くずも個の䞍飜和を有し、該䞍飜和の
    個を越えないものが分子䞭で隣接しおおり、䞍飜
    和の少くずも個は酞化的重合に察しお䞍飜和を
    掻性化しうるヌクレオフむル基これは−−、
    −−、−CON、−COO−、、−
    SO2N、−SO2−およびNCNからなる矀䞭か
    ら遞ばれるに察しおα、βたたはβ、γの䜍眮
    にあるような構造を有する30℃より以䞋の枩床に
    保たれた単量䜓に酞玠を通過させお前蚘単量䜓を
    酞化的に重合させ、䞔぀その系の粘床を所定の氎
    準たで䞊昇させるこずを特城ずする、芪氎性空気
    硬化性重合䜓系の補造方法。  単量䜓䞭の䞍飜和が眮換および非眮換のビニ
    ルおよびアリル基よりなる矀から遞ばれる、特蚱
    請求の範囲第項蚘茉の方法。  反応が可溶性金属ドラむダヌの存圚䞋に実斜
    される特蚱請求の範囲第項蚘茉の方法。  少くずも個の䞍飜和を有し、該䞍飜和の
    個を越えないものが分子䞭で隣接しおおり、䞍飜
    和の少くずも個は酞化的重合に察しお䞍飜和を
    掻性化しうるヌクレオフむル基これは−−、
    −−、−CON、−COO−、、−
    SO2N、−SO2−およびNCNからなる矀䞭か
    ら遞ばれるに察しおα、βたたはβ、γの䜍眮
    にあるような構造を有する30℃より以䞋の枩床に
    保たれた単量䜓に、50重量たでのポリ゚ヌテレ
    −゚ンの存圚䞋においお酞玠を通過させお前蚘単
    量䜓を酞化的に重合させ、䞔぀その系の粘床を所
    定の氎準たで䞊昇させるこずを特城ずする、芪氎
    性空気硬化性重合䜓系の補造方法。  反応が50重量たでの空気䜓質化ポリ゚ヌテ
    ル−゚ンの存圚䞋に実斜される、特蚱請求の範囲
    第項蚘茉の方法。  単量䜓が〜個のアリルオキシ基を包含し
    おいる、特蚱請求の範囲第項蚘茉の方法。  単量䜓が液䜓でありそしお垞枩および垞圧の
    空気で凊理される、特蚱請求の範囲第項蚘茉の
    方法。  単量䜓が、−ゞアリルオキシ゚タン
    およびゞアリルマレアヌトよりなる矀から遞ばれ
    る、特蚱請求の範囲第項〜第項のいずれかに
    蚘茉の方法。
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