JPH069867A - プレミックスウレタンエラストマー組成物およびその製造方法 - Google Patents

プレミックスウレタンエラストマー組成物およびその製造方法

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JPH069867A
JPH069867A JP5011072A JP1107293A JPH069867A JP H069867 A JPH069867 A JP H069867A JP 5011072 A JP5011072 A JP 5011072A JP 1107293 A JP1107293 A JP 1107293A JP H069867 A JPH069867 A JP H069867A
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polyol
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polyisocyanate
filler
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Ralph D Hermansen
ラルフ・デー・ハーマンセン
Steven E Lau
スティーブン・イー・ロー
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 一成分の凍結プレミックス材料として最低限
3か月保存でき、解凍したときにはへらまたはこてで塗
布して垂れ下がりのないフィレットを形成できる、ポリ
ウレタン反応物を基材とする接着剤およびシール剤を提
供する。 【構成】 本発明の一成分凍結プレミックス材料は、
(a)約60vol%以下の少なくとも1種の充填剤;
(b)疎水性溶融シリカからなる約0.5〜5wt%の
チキソトロピー剤;(c)残部のウレタンマトリックス
を含有する。ウレタンマトリックスは、骨格に少なくと
も1個の炭素−炭素二重結合を含み、20wt%未満の
エーテルおよびエステル基を有する少なくとも1種のポ
リオール、ポリオールに対して少なくとも化学量論量の
少なくとも1種のポリイソシアナート、および約0.0
1〜0.1wt%の有機金属触媒を含有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はフィレッティング組成物
として用いられるポリウレタン接着剤および/またはシ
ール剤に関し、より具体的には、一成分プレミックス材
料として貯蔵することができる、ウレタン反応物質を基
材とするポリウレタン接着剤および/またはシール剤に
関する。
【0002】
【従来の技術】電子アセンブリーに関連して使用するた
めに、多種の接着剤および/またはシール剤が開発され
てきた。1つの特別なアセンブリー工程においては、接
着剤をそこにしっかりと固定し、部品のヒートシンクを
補助するために、接着剤をシリンジまたは他の手段によ
り部品の周縁部に沿って注入し、例えばへらによって、
隅肉(フィレット)に形作る。この操作は「フィレッテ
ィング」と呼ばれ、このように用いられる接着剤は「フ
ィレッティング組成物」と呼ばれる。後者は、良好な使
用可能な加工寿命、良好な熱的特性、高いチキソトロピ
ー、および適度な押出加工性を有していなければならな
い。フィレッティング接着剤は、電子部品を冷却するた
めの熱伝達を促進するために用いられる。秤量、混合お
よび脱ガスに内在する品質問題を避けるためには、一成
分材料が二成分材料よりも好ましい。
【0003】凍結プレミックスリジッドエポキシおよび
凍結プレミックスポリスルフィドが知られている。しか
し、エポキシは多くの用途に対して堅くもろすぎる。例
えば、エポキシに異なる材料を結合した場合には、破断
および反りの問題がよく起こる。熱膨張の不一致が、被
着体との強固な結合に起因して歪を引き起こす。堅いエ
ポキシは強すぎて、再加工および変更のために電子部品
を取り外すことができなくさせる。
【0004】ポリスルフィドは、「腐った卵」の臭いを
持ち、極端に弱く、銀粒子充填剤(導電性接着剤を除
く)と化学的に反応し、悪いガス放出源であり、汚染の
源である。さらに、熱安定性に劣っている。
【0005】ポリブタジエンポリオールを基材とするポ
リウレタンエラストマーの接着剤およびシール剤は、優
れた接着性、機械的特性、化学的特性、および電気的特
性により、他のポリマー種よりも有利である。このウレ
タン群は、たいていの陸上用途に一致した温度範囲を有
する。これらは、−94°F(−70℃)までの低温ま
で柔軟なままである。弾性を有するので、これらは異な
る被着体に対して、歪を解消できる接着剤である。これ
らは、(調合物に応じて)機械的強度において弱い強度
から非常に強い強度まで調整でき、導電性であり得、か
つ非ガス放出性であり得る。
【0006】しかし、現在のところ、ポリウレタンを、
実用的な期間、一成分の凍結した形態で貯蔵することは
できない。このようなポリウレタンの多くは、1か月し
か安定であるにすぎず、最も良好な調合物でも3か月し
か安定であるにすぎない。実用的な貯蔵期間は、−40
°F(−4℃)で最低限6か月の貯蔵であるとみなされ
ている。
【0007】ウレタンの他の欠点は、ボイドのない粘稠
性を保持しながら、垂れ下がりのないレオロジー特性が
いまだ実現していないことである。ポリウレタンは、イ
ソシアナートとの化学反応によりCO2 ガスを放出する
という点で、水分を含有する材料に敏感である。普通の
チキソトロピー剤、例えば通常の溶融シリカは、この系
に水分をもたらし、この問題を激化させる。
【0008】したがって、一成分ウレタン調合物には、
長期間低温で貯蔵することができ、解凍したときには垂
れ下がりのないフィレット(このフィレットは硬化に際
してはボイド、滴、泡のないエラストマーを形成する)
を形成するために塗布できる、という要求が残ってい
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ポリウ
レタン反応物質を基材とする新規な接着剤およびシール
剤が、凍結したプレミックスウレタンエラストマーの調
製方法とともに、提供される。本発明の凍結プレミック
ス材料は、 (a)60体積パーセント(vol%)までの少なくと
も1種の充填剤; (b)約0.5〜5重量%(wt%)のチキソトロピー
剤; (c)残部のウレタンマトリックス を含有する。
【0010】ウレタンマトリックスは、少なくとも1種
のポリオールと少なくとも化学量論量の少なくとも1種
の脂肪族ポリイソシアナートとともに、約0.01〜
0.1wt%の有機金属触媒を含有する。
【0011】ポリオールは、その繰り返し単位中に少な
くとも1個の炭素−炭素二重結合を含み、最低限のエー
テル基およびエステル基を有する(全ポリオールの20
wt%未満はエーテル基および/またはエステル基を有
していてもよい)ポリオール群から選択される。チキソ
トロピー剤は、疎水性溶融シリカを含有する。充填剤
は、実質的に水を含まないように処理される。本発明の
凍結したプレミックスウレタンエラストマーは、 (a)前述した少なくとも1種のポリオール、チキソト
ロピー剤、および前述した少なくとも1種の充填剤を含
有する第1の混合物を形成する工程; (b)第1の混合物を、水の沸点付近の高温で、真空下
において、実質的に均一な混合物が得られるまで撹拌す
る工程; (c)第1の混合物を室温まで冷却する工程; (d)有機金属触媒および少なくとも1種の脂肪族ポリ
イソシアナートを、前記第1の混合物に加えて、第2の
混合物を形成する工程; (e)第2の混合物を、真空下において、実質的に均一
な混合物が得られるまで撹拌する工程;
【0012】(f)第2の混合物を、後にそれから定量
的に取り出すための容器に入れることによりパッケージ
ングし、この容器を水蒸気を通さない材料中に入れる工
程;および (g)第2の混合物を、約−40°F(−4℃)を下回
る温度まで急速凍結し、これを約−40°F(−4℃)
より高くない温度で貯蔵する工程を有する方法により調
製される。
【0013】本発明のウレタンは、一成分の、凍結され
た、プレミックス材料として、最低限3か月保存でき、
解凍したときにはへらまたはこてで塗布して垂れ下がり
のないフィレットを形成できる。硬化したエラストマー
は、ボイド、滴、または泡がない。
【0014】
【作用】ポリウレタンは、重合触媒の存在下において、
ポリオールおよびポリイソシアナートの反応物質の反応
により形成される。本発明の実施にあたって有効となる
ためには、ポリオール/ポリイソシアナート反応物質
は、水吸収を最低にし、イソシアナートの水との反応を
低減するように選択される。したがって、ポリオール
は、主鎖の柔軟性が、エーテル基およびエステル基に対
比して、分子骨格中の炭素−炭素二重結合に由来するポ
リオール群から選択される。
【0015】ウレタンエラストマーが電気用途に使用さ
れる程度まで、エーテル基およびエステル基は取り除く
べきである。ポリオール中のエステル基は、加水分解的
に安定ではない。エーテル基は、親水性であり;結合酸
素は水分子を引き付ける傾向がある。したがって、本発
明において用いられるポリオールは、電気用途に対して
は、最小限のこれらの基を有しているべきである。全ポ
リオールの20wt%未満が、このようなエステル基お
よび/またはエーテル基を有していてもよい。最も良好
な電気的特性のためには、好ましくは、ポリオールは、
実質的にこのようなエステル基およびエーテル基がない
ものである。
【0016】本発明の実施において用いられる好適なポ
リオールの例は、ひまし油および水酸基末端のポリブタ
ジエンを含む。非電気的な用途に対しては、ポリオキシ
プロピレンポリオールおよびポリオキシテトラメチレン
ポリオールをより多くの比率で用いてもよい。
【0017】得られるウレタンエラストマーに対して、
(再加工性のための)低い凝集力、高い電気的特性、お
よび疎水的性質を与えることから、ポリブタジエン系の
ポリオールが好ましい。印刷配線板の描線または除去さ
れる部品に損傷を与えることなく、部品を除去できるこ
とを保証するためには、弱い強度が要求される。本発明
において用いられるポリブタジエンは、
【0018】
【化1】
【0019】という式で与えられ、ここで、aはシス
ンフィギュレーションの量、bはビニル基の量、cは
ランスコンフィギュレーションの量、a+b+c=1、
nは約50である。一例として、a=0.2、b=0.
2、c=0.6である。
【0020】本発明の実施において用いられるポリイソ
シアナートは、芳香族よりもむしろ脂肪族である。これ
は、脂肪族ポリイソシアナートは、水分に対してより敏
感でなく、フリーザー温度で芳香族ポリイソシアナート
よりも3倍長い貯蔵寿命を有しているためである。本発
明で用いられるポリイソシアナートは、R(NCO)2
【0021】という式で与えられ、ここで、Rはウレタ
ン調合物に普通に用いられる脂肪族基のいずれかであ
る。好適な脂肪族ポリイソシアナートの例は、三量化さ
れたヘキサメチレンジイソシアナート、リノレン酸のジ
イソシアナート、メチレン−ビス−(シクロヘキシルイ
ソシアナート)、およびイソフォロンジイソシアナート
を含む。
【0022】本発明の実施において用いられる重合触媒
は、3級アミンに対比して、有機金属化合物である。有
機金属化合物はイソシアナート/水の反応を開始させに
くいためである。これらの反応物質に有効な触媒の例
は、有機スズ化合物例えばジラウリン酸ジブチルスズお
よびオクタン酸スズ、有機鉛化合物例えばオクタン酸
鉛、および有機水銀化合物を含む。速い硬化と長い加工
寿命/長い貯蔵寿命との妥協は、適正な量の触媒を使用
することにより達成される。触媒の量は好ましくはウレ
タンマトリックスの約0.01から0.1wt%までの
範囲である。
【0023】熱伝導性を最大にし、誘電特性を維持する
ために、アルミニウム酸化物(アルミナ)粉末のような
充填剤を調合物に添加する。再加工性を増大するため
に、ガラスビーズのような充填剤を調合物に添加する。
必要に応じて他の充填剤を添加してもよい。
【0024】例として、無機充填剤、例えばマグネシ
ア、ドロマイト、カルシア、カルサイト、マイカ、タル
ク、シリカ、ガラス球(中実ビーズおよび中空マイクロ
バルーン)、炭化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウ
ム、ケイ酸アルミニウム(粘土)、ケイ酸リチウムアル
ミニウムなどを添加してもよい。また、金属充填剤、例
えばアルミニウム、銀、および銅を添加してもよい。金
属充填剤の場合には、得られるエラストマーの熱伝導率
は増加するけれども、誘電特性は失われる。
【0025】調合物の60vol%までが充填剤からな
る。約60vol%より多いと、混合物へ組み込むこと
が非常に困難であり、濃厚すぎて容易に押し出せない材
料をもたらす。
【0026】調合物は、0.25〜0.8BTU/hr
−ft−°F(0.37〜1.2kcal/hr−m−
℃)のオーダーの熱伝導率を有することが望ましい。こ
のような熱伝導率は、充填剤およびその濃度を適当に選
択することにより得られる。例えば、少なくとも約0.
4BTU/hr−ft−°F(0.6kcal/hr−
m−℃)の熱伝導率に対しては、少なくとも約12vo
l%の量のアルミナが要求される。
【0027】あまりにも砂っぽいエラストマーを形成す
ることを避けるために、充填剤の粒子サイズは約48メ
ッシュ(0.3mm)より小さくなければならない。こ
のような砂っぽい材料は、平滑なフィレットを形成せ
ず、その材料の熱特性および電気特性が不均一であり、
その材料の強度が減少する。約325メッシュ(0.0
4mm)の粒子サイズが好ましい。この粒子サイズだ
と、ペーストにより均一な粘稠性を与えるためである。
【0028】充填剤を十分高度まで加熱して全ての水を
追い出す;少なくとも約250°F(121℃)の温度
が十分であると思われる。少なくとも約0.4BTU/
hr−ft−°F(0.6kcal/hr−m−℃)の
望ましい熱伝導率を達成するためには、前述したように
他の充填剤を用いてもよいけれども、325メッシュ
(0.04mm)の平板状アルミナが組成物の全重量の
おおよそ70%使用される。
【0029】垂れ下がりのないフィレットを形成するの
に不可欠なチキソトロピーは、特別な添加物、すなわち
疎水性溶融シリカ例えばアエロジルAEROSIL R
972(デグサ社DeGussa Co.(フランクフ
ルト、ドイツ)の登録商標)により達成される。この粒
子状溶融シリカの疎水性は、シリカ上へのシランコーテ
ィングにより与えられる。より普通に用いられるチキソ
トロピー剤、例えば親水性溶融シリカは、これらがキャ
スティング中にボイドの生成をもたらすため、避けるべ
きである。これに対して、疎水性溶融シリカは、ボイド
のないキャスティングをもたらす。
【0030】チキソトロピー剤の量は、調合物の約0.
5から5wt%までの範囲である。約0.5wt%より
少ないとフィレットを保たず、一方約5wt%より多い
とひからびすぎて容易に加工できない調合物をもたら
す。
【0031】ある程度まで、チキソトロピー剤の量は
(以下に述べる)充填剤の量に依存する。これは、両者
の比を最適化して適当な混合粘度およびフィレット保持
特性を与えることが望ましいためである。あらゆる所定
の比に対して、容易に実験的に決定できる。ウレタンマ
トリックスは調合物の残部をなす。
【0032】ポリイソシアナートのポリオールに対する
比は、少なくとも化学量論的である。好ましくは、約
1.05〜1.10のイソシアナート価が用いられる;
すなわちポリイソシアナートのポリオールに対する比
は、計算された化学量論値の約1.05〜1.10倍で
ある。このおおよそ5〜10%のポリイソシアナートの
過剰量が、成分の実質的に完全な反応を保証し、あらゆ
る副反応を引き受ける。
【0033】ポリオールマトリックス、充填剤、および
チキソトロピー剤は、実質的に均一な混合物を得るため
に、例えばロス(Ross)プラネタリーミキサーまた
はその類似物中において真空下で十分な時間、おおよそ
水の沸点(212°F、すなわち100℃)で撹拌され
る。適当なミキサーの例は、チャールズ・ロス・アンド
・サン社Carles Ross & Son Com
pany(ハッポーグHappauge、ニューヨー
ク)より入手できるロス(Ross)ダブルプラネタリ
ーミキサー、モデル130である。このようなミキサー
は、同時に加熱および真空を提供しながら高粘度のペー
ストを混合できるほど強力である。加熱および真空を使
用することは、水分および空気の取り込みを最小にし、
そうしなければ最終製品に有害に影響するであろう。
【0034】加熱の間に使用される温度は、約170か
ら220°F(77〜104℃)までの範囲である。適
度な時間量で水を追い出すためには少なくとも約170
°F(77℃)の温度が必要とされ、一方約220°F
(104℃)より高い温度ではポリオールの分解をもた
らす。水および酸素を効果的に除去するためには、使用
される真空は少なくとも約0.25Torr(ミリメー
トル水銀)である。
【0035】実質的に均一な混合物に到達するために
は、混合時間は、前述した条件下で、(1リットルのバ
ッチサイズに対して)少なくとも約15分間である。そ
の他のバッチサイズでは異なる混合時間が要求される
が、これは実験により容易に決定される。混合物が連続
的で、なめらかなペーストであり、塊、固まり、すじな
どがないようにみえると、混合物の均一性が達成され
る。混合速度は、所望の時間の間に実質的に均一な混合
を得るという要求によって定められるが、他の点では重
要ではない。
【0036】その後、混合物を真空下において室温まで
冷却し、触媒およびイソシアナートを加える。触媒およ
びポリイソシアナートを真空下において混合物へ混ぜ入
れ、得られる一成分ウレタンコンパウンドをパッケージ
ングしてドライアイス中で急速凍結する。
【0037】第2の混合を実質的に均一な混合物を得る
ために十分な最小限の時間行う;触媒およびポリイソシ
アナートを分散させるためには、約10〜15分の時間
で一般的には十分である。使用される最小限の真空は、
やはり少なくとも約0.25Torr(ミリメートル水
銀)である。
【0038】第2の混合物を、それが次に定量的に取り
出されるであろう容器、例えばシリンジまたはカートリ
ッジに充填する。その後、充填された容器を、混合物が
さらされるのを避けるように、急速冷凍する。急速凍結
した後、充填されたカートリッジを水蒸気を通さない、
ヒートシール可能なバッグ、例えばアルミナで内張され
た熱硬化性プラスチックに入れる。シールした後、バッ
グを、約−40°F(−4℃)を超えない温度に維持さ
れたフリーザーに入れる。最終混合物の一般的な調合
は、 充填剤 0〜約60vol% チキソトロピー剤 約0.5〜5wt% ウレタンマトリックス 残部 からなる。
【0039】前述したように、ウレタンマトリックス
は、少なくとも1種のポリオール、少なくとも1種の脂
肪族ポリイソシアナート、および約0.01〜0.1w
t%の有機金属触媒を含有する。ポリイソシアナートは
ポリオールに対して化学量論量で存在するけれども、前
述したように、好ましくはポリイソシアナートの計算さ
れた化学量論量の約1.05〜1.10倍が使用され
る。
【0040】ウレタンマトリックスは、柔軟で、弱く、
−40°F(−4℃)を下回るガラス転移温度Tgを有
していなければならない。弱い強度は、結合したアセン
ブリーを再加工させるために必要である。低いTgは、
熱応力条件下において、ガラス素地の部品を割れから守
るために必要である。触媒レベルは、200°F(93
℃)での約20分間以内での硬化から取扱いまでを生じ
させるように調整すべきであるが、2時間の加工寿命お
よび3か月の保管寿命、より好ましくは少なくとも6か
月の保管寿命をも保持すべきである。
【0041】本発明の調合物は、一成分の、凍結したプ
レミックスとして使える。これは、200°F(93
℃)でのオーブン硬化の間、フィレット化された形状を
保持するようにチキソトロピー性である。
【0042】これは、少なくとも6か月の保存後でも使
用可能なままである。いくつかの調合物は貯蔵にさらに
数か月耐えることができるけれども、本発明の範囲内の
全ての調合物は少なくとも6か月もつと期待される。一
般的に、ポリオールおよびポリイソシアナートの分子量
が高くなり、使用される触媒が少なくなればなるほど、
貯蔵寿命が長くなる;ただし、処理中の水分除去が主要
な鍵である。
【0043】本発明のウレタンエラストマー組成物は、
その場でのガスケット形成、非構造的な結合、ポッティ
ング、一般的な電子工業用途のための封止、航空機アセ
ンブリー、海洋用途、および工業的/商業的用途を含む
他の用途にも使用することができる。
【0044】
【実施例】例1 :以下の熱伝達フィレッティング接着剤の調合物を
調製した。 注:* 10gのポリオール中に2滴(約0.05g)の
ジラウリン酸ジブチルスズ。
【0045】ポリオールは、アトケムAtochem
(マルバーンMalvern、ペンシルベニア)より入
手できる、ポリ bd R45HTであった。アルミナ
粉末は、アルコアAlcoaより入手できる、325メ
ッシュ(0.04mm)の平板状アルミナであった。チ
キソトロピー剤は、デグサDeGussaより入手でき
る、アエロジルAEROSIL R972であった。ポ
リイソシアナートは、モーベイ化学Mobay Che
mical(ピッツバーグ、ペンシルベニア)より入手
できる、デスモデュアDesmodur N3200で
あった。
【0046】本発明の方法において、アルミナ充填剤
を、約250〜320°F(121〜149℃)で一晩
乾燥した。適量のアルミナをポリオール中へ250°F
(121℃)で混ぜ入れた。その後、適量の溶融シリカ
をこの混合物中へ混ぜ入れた。得られた混合物を、シー
ルされたロスRossプラネタリー真空ミキサーに移し
た。ミキサーのチャンバーから空気を脱気し、ロスミキ
サー加熱ジャケットを用いて温度を約212〜217°
F(100〜103℃)まで上げた。混合物を15〜3
0分間、1分あたり33回転(rpm)、かつ0.2T
orr以下で混合した。混合にひきつづき、混合物を室
温まで冷却した。適量の触媒を、前記の混合物で用いら
れたのと同じポリオールと混合し、触媒/ポリオール混
合物をロスミキサーのバッチに入れた。
【0047】次に、適量のポリイソシアナートをロスミ
キサーのバッチに加え、系を再びシールして脱気した。
この混合物を15〜30分間、33rpm、かつ0.2
Torr以下で混合した。
【0048】混合にひきつづき、混合物をロスミキサー
から取り出し、カートリッジに移した。これらのカート
リッジは、予めラベルした非シリコーン製のシリンジを
満たすために用いた。これらのシリンジを蒸気バリアバ
ッグ中にシールし、ドライアイス中で凍結した。その
後、凍結プレミックスを、貯蔵のために−40°F(−
4℃)に保ったフリーザーに入れた。
【0049】得られた凍結プレミックスは、凍結前と実
質的に同じままである特性によって決定したところで
は、フリーザーの貯蔵温度(−40°F、すなわち−4
℃)で9か月の貯蔵寿命を有していた。この特性の組み
合わせに関しては、貯蔵における9か月後に特性(例え
ば、硬化時間および押出加工性)の劣化が起こった。
【0050】解凍すると、このプレミックスはフィレッ
トに形作ることができ、垂れ下がらなかった。いったん
解凍するとこれは2時間を超える加工寿命を有するが、
200°F(93℃)で1時間以内に完全に硬化した。
硬化したエラストマーは、90ショアAデュロメータの
硬さ、アルミナ(表面処理なし)に対して390psi
の重ねせん断強度(lap shear streng
th)、0.46BTU/Hr−ft−°F(0.68
kcal/hr−m−℃)の熱伝導率、1.53×10
15オーム−cmの体積抵抗、630ボルト・パー・ミル
(V/mil)(2480V/cm)の絶縁耐力を有
し、このコンパウンドはNASA標準(SPR 003
9A)に従って非ガス放出性であった。試験結果を下記
の表1に記載する。表1中では次の試験標準を参照して
いる。 a.ASTM D2240 米国試験・材料協会(AS
TM) D2240、ゴム特性に関する標準試験法−デ
ュロメータ硬さ b.ASTM D792 排水量によるプラスチック
の比重(相対密度)および密度 c.ASTM C177 監視付きホットプレート装
置による定常状態熱流束測定および熱伝達特性 d.ASTM D1002 接着剤、強度特性のための
試験、引張り負荷(金属−金属間)によるせん断におけ
【0051】e.ASTM D257 材料、絶縁
性、D−C抵抗またはコンダクタンス f.ASTM D149 商用電力周波数での固体電
気絶縁材料の絶縁破壊電圧および絶縁耐力 g.ASTM D150 固体電気絶縁材料のA−C
損失特性および誘電率(比誘電率) h.ASTM E595 真空雰囲気におけるガス放
出による、全重量損失および収集された揮発性で凝縮可
能な材料
【0052】
【表1】 注:a 200°F(93℃)で2時間硬化後。b 室温でさらに7日間硬化後。
【0053】c フレオン(E.I.デュポン・ドゥ・
ヌムール、ウィルミントン、デラウェアの商標)蒸気に
15分間さらした後、イソプロパノール(IPA)中に
15分間浸漬し、連続的にさらに3回繰り返した。d 重量増加。e 体積増加f BTU/hr−ft−°F(kcal/hr−m−
℃への変換のためには1.48816を掛ける)。g TMA=熱重量分析。h 熱膨張係数(CTE)×10-5in/in/°F
(cm/cm/℃への変換のためには1.8を掛け
る)。i TML−WVR=全重量損失マイナス回収された水
蒸気;CVCM=収集可能な揮発性で凝縮可能な材料。例2
【0054】アルミナの量を44vol%に増やし、溶
融シリカの量を1wt%に減らしたことを除いては、例
1の調合物を再現した。さらに、12vol%の中実ガ
ラスビーズ(5ミルすなわち0.013cmの平均粒
径)を調合物に加えた。充填剤含有量の増加は、他の必
要とされる特性を変化させることなしに、再加工性を改
善するためであった。
【0055】再加工性の改善を定量的に評価するため
に、例2および例1の接着剤を用い、重ねせん断試料を
作製した。重ねせん断試料は、アルミニウム被着体を用
いて作製した。試料調製および試験はASTM D10
02に従った。アルミニウム被着体の表面処理を異なら
せることにより、2組の試料群を作製した。方法1はメ
チルエチルケトンによる溶剤塗りだけであった。方法2
はせっけんおよびアルミナ(工業等級AJAX)による
こすり洗いに加えて、ジクロム酸ペーストエッチング処
理であった。重ねせん断結果の概要を表2に記載する。
【0056】
【表2】 表2に記載した平均値は、6つの試料の組に基づいてい
る。
【0057】重ねせん断結果は、例2の接着剤は例1の
接着剤と比較して強度で、被着体を溶剤洗浄した場合に
は73%、被着体を酸洗浄した場合には29%であるこ
とを示している。
【0058】測定していないけれども、例2の接着剤の
充填剤レベルがより高くなったことによってNASAの
ガス放出の承認は改善され、熱伝導率は約100%増加
し、誘電特性は実質的に同じままであり、熱膨張係数は
わずかに減少することが期待される。加工寿命および保
管寿命は変化がないままであることが期待される。
【0059】このように、約−40°F(−4℃)より
低い温度で少なくとも数か月間貯蔵することができる、
プレミックスウレタンエラストマー組成物およびその製
造方法が提供されている。添付の請求項によって定義さ
れているように、自明な性質の種々の変更および修正を
なすことができ、これらの全ての変更および修正は本発
明の範囲内にあるということは、当業者には容易に明ら
かとなるであろう。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スティーブン・イー・ロー アメリカ合衆国、カリフォルニア州 90045、ロサンゼルス、レジス・ウエイ 8313

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)0〜約60体積パーセントの少なく
    とも1種の実質的に水を含まない充填剤; (b)実質的に疎水性溶融シリカからなる、約1〜5重
    量パーセントのチキソトロピー剤;および (c)(1)骨格中に少なくとも1個の炭素−炭素二重
    結合を含み、重量で約20重量%未満のエーテル基およ
    びエステル基を有する少なくとも1種のポリオール、
    (2)前記ポリオールに対して少なくとも化学量論量
    の、少なくとも1種の脂肪族ポリイソシアナート、およ
    び(3)約0.01〜0.1重量パーセントの有機金属
    触媒を含有する、残部のウレタンマトリックスを含有す
    る、約−40°F(−4℃)を超えない温度で少なくと
    も約3か月間貯蔵するための、プレミックスウレタンエ
    ラストマー組成物。
  2. 【請求項2】 前記充填剤が、無機充填剤または金属充
    填剤から選択される請求項1の組成物。
  3. 【請求項3】 前記ポリオールが、ひまし油、ポリブタ
    ジエン、ポリオキシプロピレン、またはポリオキシテト
    ラメチレンから選択される請求項1の組成物。
  4. 【請求項4】 前記ポリオールが、実質的にエーテル基
    および実質的にエステル基を含まない請求項1の組成
    物。
  5. 【請求項5】 前記ポリイソシアナートが、三量化され
    たヘキサメチレンジイソシアナート、リノレン酸のジイ
    ソシアナート、メチレン−ビス−(シクロヘキシルイソ
    シアナート)、またはイソフォロンジイソシアナートか
    ら選択される請求項1の組成物。
  6. 【請求項6】 前記ポリイソシアナートが、前記化学量
    論量の約1.05〜1.10倍の比で存在する請求項1
    の組成物。
  7. 【請求項7】 前記触媒が、有機スズ化合物、有機鉛化
    合物、または有機水銀化合物から選択される請求項1の
    組成物。
  8. 【請求項8】(a)前記少なくとも1種のポリオール、
    前記チキソトロピー剤、および前記少なくとも1種の充
    填剤を含有する第1の混合物を形成する工程; (b)前記第1の混合物を、水の沸点付近の高温で、真
    空下において、実質的に均一な混合物が得られるまで、
    撹拌する工程; (c)前記第1の混合物を室温まで冷却する工程; (d)前記有機金属触媒および前記少なくとも1種の脂
    肪族ポリイソシアナートを、前記第1の混合物に加え
    て、第2の混合物を形成する工程; (e)前記第2の混合物を、真空下において、実質的に
    均一な混合物が得られるまで撹拌する工程; (f)前記第2の混合物を、後にそれから定量的に取り
    出すための容器に入れることによりパッケージングし、
    前記容器を水蒸気を通さない材料中に入れる工程;およ
    び (g)前記第2の混合物を、約−40°F(−4℃)を
    下回る温度まで急速凍結し、これを約−40°F(−4
    ℃)より高くない温度で貯蔵する工程を有する、請求項
    1の凍結したプレミックスウレタンエラストマーの製造
    方法。
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