JPS58120628A - ポリ尿素−ポリウレタンアクリレイトポリマ−分散物 - Google Patents

ポリ尿素−ポリウレタンアクリレイトポリマ−分散物

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JPS58120628A
JPS58120628A JP57235090A JP23509082A JPS58120628A JP S58120628 A JPS58120628 A JP S58120628A JP 57235090 A JP57235090 A JP 57235090A JP 23509082 A JP23509082 A JP 23509082A JP S58120628 A JPS58120628 A JP S58120628A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ポリ原木−ポリウレタンアクリレイトボリマ
ー分散物、その製造方法および被W1ならびに成形用へ
の使用に関づる。
アクリレイト末端ウレタンポリマーの被覆および成形用
組成物への利用は、非常に優れた被WI特性をもたらす
。例えば、硬度と可撓性とのユニークなコンビネーショ
ン、摩擦抵抗性、溶剤抵抗性、優れた適応性および接着
性ならびに優れた最終フィルム外観等が従来から知られ
ている。さらにポリウレタンポリマー中に尿素グループ
を存在させると、前述の優れた特性に柳えて、例えば、
i4!I!1撃牲、引き裂き抵抗性、熱安定性および硬
度と可撓性の調和の強化等が達成されることが一般に知
られている。しかしながら、ウレタンボリマーシスデム
中に尿素グループを導入することが一般に望ましいにも
かかわらず、これらのグルー1の導入の仕方によっては
最終的なポリマーに不利益な性質をもたらすことがある
通常、尿素結合ウレタンポリマーは、尿東形成スiツブ
においてアミン官能基含有化合物の使用によって形成さ
れる。例えば、米国特許第4,097.439号は、ジ
イソシアネイトをジオールとまず反応させ、イソシアネ
イト末端ウレタンを形成させ、次いでジアミンで連鎖延
長し、ヒドロキシル含有7クリレイトで末端キャップを
行なってウレタン−尿素アクリレイトポリマーを形成す
る方法を開示している。ドイツ国特許第2,404.2
39号は、ポリイソシアネイトとポリオールとを反応し
、イソシアネイト基を含むポリウレタンプレポリマーを
形成し、次いで、このプレポリマーとポリアミンとを反
応して樹脂付加物を形成することによって形成されるポ
リウレタン−ポリ[ホ象樹脂を開示している。ポリマー
チェイン中に尿素グループを導入するための方策として
、この61人にアミン含有化合物を使用することは二つ
のφ鍛な効果をイjする。先ず第一に、得られたポリ”
ン−が溶液ポリマーとしてw4製されることであり、第
一に、しArJジー特性、特に粘度とチクソト1]ビイ
が箸しく増加するという悪影響がある。
L、(7)ことは、塗料や成形用組成物を貯蔵所から成
形機にポンプで挿入するインジェクションモールディン
グのような成形用組成物においで、実務上の困難性を有
する。剪断力が最少であるポンプ搬送システムの場合に
は、組成物はゲル化して網[」構造をとり、固化してポ
ンプ搬送を妨害し、装置の機能障害および作業の遅延を
もたらす傾向がある。この現象はさらに芳香族ポリイソ
シ7ネイトおよび/またはエチレン系不飽和tツマー性
希釈剤、例えば、スチレンおよびメチルメタクリレイト
の使用によって強調される。従って、−上述した好まし
い性質のすべてを有し、付属したレオロジー的欠点のな
い末端エチレン系不飽和尿素−ウレタンポリマーを製造
する必要がある。
溶液ポリマーの取り扱いに関する上述の先行技術に加え
て、スパイトラーおよびリンドゼイによる文献[PHD
・ポリオールズ、ア・二1−・クラス・オブ・PUR・
ロー・マテリアルズ]ジャーナル・オブ・セルラー・プ
ラスチックス、1981年1/2月号、43〜50頁は
ボリコー−テルポリオール中に分散したポリ尿素(この
ポリ尿素はポリイソシアネイトとポリアミンとの反応に
よって形成される)の粒子から成るポリオール分散物を
開示している。尿素−ウレタンポリオールは、ある種の
ポリオールをポリイソシアネイトと反応させ、次いで、
ポリアミンと反応させた結果としT MJられる。しか
しながら、これらのポリ尿素−ウレタンポリオール分散
物は、エチレン系不飽和を含んでいない。
本発明は、重合性エチレン系不飽和化合物中に分散した
重合性エチレン系不飽和尿素−ウレタンポリン−を調製
するための方法を開示する。この1ノ法は、ポリイソシ
アネイトを第1級および/まlJは第2級アミン基含有
多官能性アミンと(a )エチレン系不飽和を含まない
ポリオール、(b )希釈剤および (C)活性水素含有重合性エチレン系不飽和化合物 の存をトにφ合竹エチレン系不飽和化合物中に分散しI
こ重合性エチレン系不飽和尿素−ウレタンポリマーを形
成するに充分な条件下に反応させることを特徴とする。
本発明の好ましい態様では、前述の原木−ウレタンポリ
マー分散物を調製するために、2工程法が用いられる。
本方法は、以下の連続工程=(a )ポリイソシアネイ
トをエチレン系不飽和を有しないポリオールと希釈剤の
存在下に、エチレン系不飽和化合物中に分散したNCO
基含有ポリ尿素−ウレタンを形成するに充分な条件下に
第1級および/または第2級アミノ基含有多官能性アミ
ンと反応させ、次いで (b)NCO基含有ポリ尿素−ポリウレタン分散物をN
GO官能基と活性水素が反応して、重合性エチレン系不
飽和尿素−ウレタンポリマー分散物を形成するに充分な
条件下に活竹水素含右重合性エチレン系不飽和化合物と
の反応から成る。
本発明はまた、金型内被覆組成物および金型内被覆法に
関する。金型内被覆組成物は、Lチレン系不飽和モノマ
ー中に以Fの成分: (a )Φ合性エチレン系不飽和尿素−ウレタンポリマ
ー (b)触媒、および (c)1m型剤 の分散物を含有する金型内被覆組成物であって、該金型
内被覆組成物がモールドを閉鎖し、充分なFf力をか(
)たとき、該被覆組成物が実質的かつ均一に被成形体表
面を覆い、かつ浸透するように、モールド中に未だ存在
する間、被成形体の外部表面に適用し得るものを含む。
金型内被覆法は: (a)F述の熱硬化性被覆組成物をモールド中の成形体
外表面におき、該組成物を厚さ約20ミル以上の被膜を
その表面に提供するに充分な最用い、 (b)被覆組成物が実質上かつ均一に表面をカバーし、
浸透させるに充分な圧力を該被覆組成物にLjえ、 (C)?I&i組成物を加HEおよび加熱下にモールド
の中で硬化し、それを成形体表面上に接着させ、および (d )該被覆された成形体をモールドからはずし、成
形体表面に結合した実質的に平滑な欠損のない架橋ポリ
尿素−ウレタンベースの被膜を有する成形体を供給する
本発明方法はまた、成形用組成物および成形方法に関す
る。成形用組成物は、エチレン系不飽和モノマー中に以
下の成分の分散物: (a)重合性エチレン系不飽和尿素−ウレタンポリマー
、 <b >離型剤、および (C)強化剤 の分散物を含み、かつスムースかつ均一な流れC・モー
ルド中に注入し得、またその中で硬化し得る射出成形用
組成物である。
成形法は: (a )前述したごとく、モールド中で熱硬化性被覆組
成物の仕込物を沈着さぜ(該仕込物はモールドを実質七
満たすに充分である)、 (b)モールド中にある間、仕込物を加熱し熱硬化した
成形体を得、 (C)成形体をモールドから除去する。
本発明のポリマー類は、先に検討した先行のボリン−類
と容易に区別できる。先に引用したジャーナルの文献に
開示されたポリ尿素−ポリウレタンポリオール分散物は
、本発明のポリマー類とは巽イjす、エチレン系不飽和
ではない。不飽和の欠如がポリン−類の使用領域を制限
してしまう。本発明のポリマー類はまた、前述の米国特
許第4゜097.439号およびドイツ国特許第2,4
04.239号のアクリレイト末端ウレタン−尿素ポリ
マー類とも異なる。即ち、これらは引例中に開示されて
いる高チクソトロピー性溶液ポリマーであって、高い粘
度というよりはむしろ低い粘度およびチクソトロピー性
を有する分散ポリマーである。5きらに、これらの先行
技術のポリマーは、一般に逐次反応の結果であり、即ち
、ボリイソシ)lネイトはまずジオール類と反応してウ
レタンプレポリ!−を形成し、次いでジアミンと連鎖延
長し、Ml’?的にアクリレイトで端部をキャップする
本発明ポリマー類を製造する方法は、厳密な逐次工程で
ない点で前述の先行技術と18別される。ポリイソシア
ネイトはむしろ、エチレン系不飽和のないポリオールの
存在下に多官能付アミンと反応し、分散したポリマーの
形成ならびにより優れた粘度調整を与える。本発明の分
散ポリ?−類は、従って、尿素−ウレタンポリマー類の
有する優れた特性のすべてを有する他、優れたしAロジ
ー竹を有し、特に成形用に適している。
上述のごとく、本発明ポリ尿素−ポリウレタン分散物は
以下の必須の成分の反応生成物を含む。
即ち、ポリイソシアネイト、多官能性アミン、エチレン
系不飽和のないポリオール類、希釈剤および活性水素含
有重合性エチレン系不飽和化合物の反応生成物を含む。
ポリイソシアネイト成分は脂肪族ポリイソシ/ネイト、
例えば、環状脂肪族ポリイソシ/ネイ1へまたは芳香族
ポリイソシアネイト、好ましくは、シイソシアネイトを
用いてもよい。i用な脂肪族ジイソシアネイトは[ブレ
ンジイソシどンイト、1.2−ジイソシアナトプロパン
、1.3−ジイソシアナトプロパン、1.6−ジイソシ
アナトへキリン、1.4−プチレンジイソシアネイト、
1゜6−ヘキサメチレンシイソシアネイト、リジンジイ
ソシアネイト、1.4−メチレンビス(シクロへ↓シル
イソシアネイト)、およびイソホロンジイソシ7ネイト
である。有用な芳香族ジイソシアネイトはトルエンジイ
ソシアネイト、m−キシレンージイソシアネイト、p−
キシレンージイソシアネイト、4−クロロ−1,3−”
ノエニレンジイソシアネイト、1,5−テトラヒドロー
ナフタレンジイソシアネイト、4.4−−ジベンジルジ
イソシアネイトおよび1.2.4−ベンゼントリイソシ
アネイト等がある。
多官能性アミン成分は第1級および/または第2級7ミ
ノ基を含む。これはアミンに関して1官能性であり、こ
れに加えて他の活性水素、例えば、ヒト〔1↓シルグル
ープを有する化合物であってもよい。好ましくは、多官
能性アミンがポリアミン(゛あり、より好ましくはジア
ミンであり、好ましくは、多官能性アミンが環状のもの
である。より好ましくは、多官能性アミンが環状ジアミ
ンである。有用な多官能性アミン類はモノエタノールア
ミン、アンモニア−ヒドロキシエチルアクリレイト付加
物、m−フェニレン−ジアミン、プロピレンジアミン、
エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トルエンジ
アミン、イソホロンジアミン、N−メチル1.3−プロ
パンジアミン、ポリ(プロピレンエーテル)ジアミンお
よびN、N−−ジシアノエチルポリ(プロピレンエーテ
ル)ジアミン等であり、好ましくは、イソホロンジアミ
ンが用いられる。多官能性アミンは好ましくは、60〜
2000.より好ましくは60〜1000の分子量を有
するものである。この分子量は数平均分子鎖である。
特許請求の範囲に記載された分散ポリマー類を調製する
に有用なポリオール成分の例は、重合性ポリオール類で
あり、これらは数平均で500ないしそれ以上、好まし
くは500〜5000の分子mlを有するもの、および
低分子量ポリオール類、即ら、分子量250ないしそれ
以下、tjfましくは62〜250である。重合ポリオ
ールの分子量が500ないしそれ以上であってよく、ま
た低分子がポリオールが250以下であるということが
特徴ではあるが、これらの限定内の分子量を有するポリ
オール類を使用してちょいと解釈すべきである。広くい
えば、ポリオール成分の分子量は平均分子置換篩ぐ約6
2〜5000の範囲にするべきである。
低分子量ポリオール類の例はプロピレングリコール、1
,4−ブタンジオール、ジプロピレングリニ]−ル、ト
リメチロールメタン、トリメチロールプロパン、トリメ
チロールエタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリ
スリトール、グリセロール、および置換ポリオール類、
例えば、モノアリルグリヒロールである。重合ポリオー
ルの例は、ポリニーデルジオール類およびポリエステル
ジオール類ぐあり、例えば、ポリプロピレングリコール
、ポリブチレングリコール、ポリエチレングリ:1−ル
およびポリカプロラクトンジオールである。
好ましくはポリオール類はジオールである。前述のポリ
オール類の混合物を使用してもよい。好ましい態様では
、ポリブチレングリコールを単独で、またはポリエチレ
ングリコールおよび/またはポリプロピレングリコール
との混合物中で使用してもよい。
活性水素含有エチレン系不飽和化合物の例は、ヒドロキ
シアルキルアクリレイトまたはメタクリレイトである。
適当な化合物は、2−ヒドロ主ジエチルアクリレイト、
2−ヒドロキシ1−Fルアクリレイト、2−ヒドロキシ
プロピルアクリレイト、3−ヒドロキシプロピルアクリ
レイト、2−ヒドロキシプ[Jビルメタクリレイト、3
−ヒト「1キシプロピルメタクリレイトおよびその類似
物が例示される。好ましくは2−ヒト目キシーLデルア
クリレイトおよび2−ヒドロキシエチルメタクリレイト
である。
希釈剤はポリ尿素−ポリウレタンボリン−分散物の濃度
を減少するために用いる。一般に、従来の希釈剤を用い
Cもよいが、典型的には活性水車を有ざないエチレン系
不飽和化合物である。活性水素を含まないエチレン系不
飽和化合物の例は、ビニル芳香族化合物およびアルキル
アクリレイト類またはメタクリレイト類から選ばれたも
のである。好ましい化合物はスチレン、ビニルトルエン
、メブルアクリレイト、エチルアクリレイト、プロごル
アクリレイト、イソプロピルアクリレイト、1デルアク
リレイト、ヘキシルアクリレイト、2−丁、チルヘキシ
ルアクリレイト レイト、■デルメタクリレイト、プロピルメタクリレイ
ト、ブチルメタクリレイト、および2−エヂルーへ一1
シルメタクリレイト等である。好ましくは、スチレン、
メチルメタクリレイト、ブチルメタクリレイト等が用い
られる。
前述のポリ尿素−ポリウレタン分散ポリマー類を調製す
るための方法において、反応性成分はそれぞれ別個に検
δ・1してきたが、本発明はエチレン系不飽和を右さな
いポリオールの官能基を有する単一の化合物および活性
水素含有重合性エチレン系不飽和化合物の使用を考慮し
ている。このような化合物の例は、グリセロールモノア
クリレイトである。
本発明のポリマー分散物の粒子径は伝導光散乱測定法(
 transmission  l ight  sc
atteringmeasurements)およびマ
イ・ライト・スキャタリング・セオリイ( M ie 
 l ight  3 catteringTheor
y )の応用によって測定し得る。本方法の詳細な検討
は、p 、 E 、 P ierceおよびC.E。
C owan [メジャーメント・オブ・パーティクル
・サイズ・オブ・アニオニツク・エレクト【]ディポジ
ション・レジン・ミセルズ・アンド・ファクターズ・ツ
イツチ・インフルエンス・ミセル・サイズ」ジャーナル
・オブ・ペイント・チクノロシイ。
Vol.44.No 、568.61〜67頁.197
2年5月号およびF, A.Collins, 、ノ.
A。
DavidsonおよびC, A, Danielsr
レビュー・オブ・コモン・メソッズ・オブ・パーティク
ル・サイズ・メジャーメント」ジャーナル・オブ・ペイ
ント・チクノロシイ、 Vol, 4 7. No 、
 604、35〜56頁.1975年5月号に見出され
る。光透過率を約20〜約90%の範囲内にコント[]
−ルする時は、分散物の粒子径は約200人〜約300
0人の範囲に広く分布する。しかしながら、粒子の大部
分は約400A〜約60OAの範囲内にある。
本弁明の分散物は、分散の特徴である不透明性に特徴を
有する。さらに、本発明の分散物はチクソトロピー竹に
著しく欠けており、これは多くの溶液ポリマーと異なっ
ている。好ましい態様においては、前述の分散物は、こ
の分散物にジメチル小ル111ミドのごとき極性溶剤を
1重量%加えたとき、イの粘度が増加することに特徴が
ある。これは極性溶剤の添加が粘度を低下させる溶液ポ
リ!−の分散物と異なる点である。
本発明の分散ポリマー類は以下の構造式:[式中、上述
のRは重合性活性水素含RIチレン系不飽和化合物から
誘導されるラジノJル、Gは分子量62〜5000を有
プる前述のごときエチレン系不飽和を有さないポリオー
ルから末端水素原子を除去することによって誘導される
2価の有機ラジカル、 Qは上述のごとき分子ω60〜2000を有する第1級
および/または第2級アミノ基金a多官能性アミンから
末端水素Vの除去によって誘導される2価の有機ラジカ
ル、 Bは上述のごとき有機ボリイソシj′ネイ[・がら末端
イソシアネイト基の除去によって誘導される2価の有機
ラジカル、lは平均0.75〜10およびnは1である
]によって表わされる。
本発明の重合性エチレン系不飽和原木−ウレタンポリマ
ー分散物は、以下の方法における1段階反応において調
製してもよい。ポリイソシアネイトを第1級および/ま
たは第2級アミノ基含有多官能性アミン類とエチレン系
不飽和を有しないポリオール類、希釈剤および活性水素
含有重合性、Lブレン系不飽和化合物の存在下に、重合
性エチレン系不飽和化合物中に分散した重合性エチレン
系不飽和尿素−ウレタンポリマーを形成するに充分な条
件下に接触させる。
好ましくは、上述の分散ポリマーを2■稈で調製する。
例えば、第1の工程では、ポリイソシアネイトを多官能
付アミン類と、エチレン系不飽和を有しないポリオール
類および希釈剤の存在下に、Jチレン系不飽和化合物中
に分散したNCO基含イ1ポリ尿素−ポリウレタンを形
成するに充分な条件下で接触せしめる。第2工程では、
活性水素含有エチレン系不飽和化合物を第1工程で形成
したN00基含有分散ポリマー類と接触させ、重合性エ
チレン系不飽和で該ポリマ一端部をキャップする。好ま
しくは、活性水素含有エチレン系不飽和化合物の一部が
第1工程において存在し、エチレン系不飽和のないポリ
オールの一部が第2工程にrt’ i’j−することで
ある。この種の方法では、粘度変化および水の混入の結
果としての発泡を伴った問題が抑制できる。活性水素含
有エチレン系不飽和化合物の約3/4を分散物形成前に
前反応させることにより、ジイソシアネイトの一部を最
初にイの一つの端部でキャップし、鎖長をうまくコント
ロールする。さらに好ましい態様では、多官能性アミン
とポリオールとをポリイソシアネイトと接触させる前に
予め混合する方法である。さらに、ポリオールの一部を
分散物形成中加えないでおき、粘度調整用端部−キャッ
プ化の完了前に加える。
低い粘度の樹脂がこの方法で容易に製造できる。
上述の開示は1工程および2工程反応両方の特殊な態様
に関する詳細な検討に集中したが、本発明はこれに限定
されるべきではない。むしろ、他の態様が考慮されるべ
きであり、特許請求の範囲もこれに基づいて解釈すべき
である。例えば、一つの態様において、ポリイソシアネ
イト、多官能性アミン、エチレン系不飽和のないポリオ
ールおよび希釈剤を反応させて、活性水素含有■ブレン
系不飽和化合物で端部をキX・ツブ化するに先だら、別
のポリイソシアネイトと反応するヒドロキシル基の多い
プレポリマーを形成する。
1工程および2■程反応の好ましい態様は、得られた重
合性エチレン系不飽和尿素−ウレタンポリマー中のエチ
レン系不飽和が末端にある場合である。
ポリマーは通常、活性水素のないエチレン系不飽和分散
物媒体中に約25〜約80%樹脂固形分の範囲で存在す
る。特許請求の範囲に記載したポリマーを調製するのに
利用するポリマー形成反応剤の醋は変えてもよいが、通
常、ポリイソシアネイトのポリオールおよび多官能性ア
ミン中の活性水素に対する当部比が1.1〜2.0:1
の範囲にある。ポリオールの多官能性アミンに対する当
部比は0.75〜20:1の範囲にある。好ましくは、
イソシアネイ]・の結合ポリオールと多官能性アミンの
活性水素に対する当量比は1.2〜1゜4:1の範囲に
あり、ポリオールの多官能性アミンに対する好ましい当
量比は1〜15:1の範囲である。他の成分、典型的に
は例えば、エチレン系不飽和化合物の前反応を防止する
ための遊離ラジカルインヒビターおよびポリオールとポ
リイソシアネイ]−間の反応を促進する触tIA等を上
述のポリマー形成成分と共に使用してもよい。これらの
物質は、典型的には少量、一般的には約0.01〜約1
重量%用いる。
本発明の分散物は成形用、例えば射出成形ならびに金型
内被膜の形成に使用されるのに#1用である。金型内被
覆組成物は、成形体の外表面に適用し、シンクマーク、
多孔質体、マイクロクラックおよびオープンニットライ
ン等の表面欠損をカバーする。金型内被覆組成物は通常
、ある種の特性を右さなければならない。これらのうら
、化合物は加圧下で流動性で成形体を均一な被膜で完全
にカバーしなければならない。しかしながら、この化合
物は加圧閉鎖中、モールドから浸出するほど低い粘度で
あってはならない。特に、組成物はり材の前処理なしで
さえ、ガラス繊維強化1を材にうまく密着するフィルム
を形成する能力をもたねばならない。たとえ基材が欠損
を有し、あるいは損傷していたとじてもそうでなければ
なら(<い。硬化被膜はモールドのクロムメッキ表面か
ら容易に剥離しなければならない。本発明の金型内被覆
組成物は、特にこれらの点で有用である。
本弁明舎型内被覆組成物は、上述の分散ポリマーに触媒
とモールド離型剤を組み合わせることによって処1)す
る。被覆組成物はモールドを閉じて光分な圧力をかけた
時、被覆組成物が実質的にかつ均一に成形体表面を覆い
、かつ浸透するようモールド中で成形体の外表面に適用
されねばならない。
金型内被覆組成物用分散媒体は、上述のものから選定さ
れたエチレン系不飽和モノマーである。
適当なモノマー類は、スチレン、α−メチルスチレン、
ビニルトルエン、およびメチルメタクリレイトを含む。
好ましくはビニル芳香族化合物、例えば、スチレンが使
用される。エチレン系不飽和モノマ−(31通常、被覆
組成物の総重量に基づいて約5〜50市吊%存在する。
重合性−rヂレン系不飽和尿素−ウレタンポリマーは−
[に記述されており、それ以上ここには記載し4已\。
尿素−ウレタンポリマーは組成物の総重ψに基づいて、
約5〜約50重憬%、好ましくは10〜40重量%用い
る。
従来、成形用組成物に使用されている多くの触媒があり
、これらのいくつかのものを一般に使用することができ
る。典型的には、1Mラジカルサを生触媒、例えば、過
酸化物を架橋反応を触媒するために使用する。遊離ラジ
カル触媒の例【、(、ターシャリ−ブチルパーベンゾエ
イト、ターシャリ−ブチルパーオクトエイト、メチルエ
チルケトンパーオキシド、およびそれらの混合物が例示
される。
好ましい触媒はターシャリ−ブチルパーベンゾエイト、
ターシャリ−ブチルパーオクトエイトおよびそれらの混
合物である。遊離ラジカルI’l生触媒は少量でよく、
通常、組成物総重量に基づいて約0.5〜3重量%であ
る。
モールド離型剤は標準的な成形法における通常の添加剤
である。これは成形が完了し、七−ルドが開かれた後、
被覆された成形体を簡FJiな取り扱いで、かき傷やす
り傷の発生率が少なく、容易に取り出し得るような外部
潤滑剤として作用する。
多くのタイゾのモールド離型剤が従来からモールド化合
物に使用されており、それらの幾つかのものが一般に使
用できる。適当な離型剤の例は、スーjアリン酸亜鉛、
失態しチシン(+ethrcrn)およびデュポン社の
ZELECUN脂肪族ホスフェイト等がある。好ましく
はZELFCtJNである。
一態様において、金型内被覆組成物はさらに顔料を含ん
でいてもよい。顔料成分を組成物総重量に基づいてO〜
約80重−%、好ましくは10〜40重量%加える。好
ましくは導電性顔料、例えば、導電性カーボンブラック
を用いて金型的塗料に導電性を付与する。これは金型内
被膜上に被覆組成物を静電気的に塗布する使用を可能に
する。
導電性顔料の使用は好ましいが非導電性金型内塗利を従
来の非導電性無機顔料の使用で製造してもよい。石川な
顔料は酸化チタン、シリカ、酸化鉄、タルク、マイカ、
クレイ、カーボンブラック、酸化曲鉛、クロム酸鉛およ
び炭酸カルシウム等がある。所望ならば有機顔料を使用
してもよい。
好ましい態様では、本琵明金型内被N組成物(よさらに
、活性水素含有不飽和化合物、ポリエステルポリオール
、およびポリイソシアネイトを反応させることにより形
成される尿素結合のない工fレン系不飽和ポリウレタン
を含む。このポリウレタンは可撓性の架橋モノ?−とし
て作用ケる。適当なポリイソシアネイトと活性水素含有
不飽和化合物の例は、尿素−ウレタンポリマーの調製に
関して上で述べたものである。
適当なポリエステルポリオールの例は、ポリオールと酸
無水物を含むポリカルボン酸とのエステル化によって形
成されるものを含む。ポリエステルポリオール類を製造
するために従来用いられCいたポリオールはアルキレン
グリコール類、例えばエチレングリコール、プロピレン
グリ」−ル、およびネオペンチルグリコール、およびグ
リコール類、例えば、シクロへ=Fサンジメタツールお
よび、ポリエーテルグリコール類、例えばポリ(オキシ
ブトラメチレン)グリコール等である。グリコール類の
混合物を使用してもよい。適当なポリhルボン酸類はイ
ソフタル酸、フタル酸無水物、7ジビン酸およびアゼラ
イン酸である。ポリニスデルポリオール類はラクトンと
アルコールまたはポリオールの反応によって作ってもよ
い。市販されているラクトン類は構造式: 1式中、nは2〜9およびR′は水素、アルキル、シフ
日フルキル、アルコキシおよび単環式芳香族炭化水素残
基を示す]で表わされる。好ましいう々トン類はイプシ
ロン−カプロラクトンである。
この場合、nは5である。ポリオールの例は上に記載し
た。同様に活性水素含有エチレン系不飽和化合物を用い
て、該ラクトンを開環し、ポリニス1ルを形成してもよ
い。
一つの態様において、前述のポリウレタン架橋剤は2−
ヒドロ↓ジエチルメタクリレイト(]」EMΔ)、イプ
シロン−カプロラクトン、およびトルエンジイソシアネ
イトをそれぞれtル比1:3:0.5の比で用いて製造
し得る。これは米国性n第4.188.472号((:
、 hang、1980イr2月12日発行、標題[硬
化性ラクトン誘′S樹脂1)に記載されている。ト(F
〜4A環はラクトンを開環し、2つの開放チェインがジ
イソシアネイトと反応してウレタンシアクリレイトを形
成する。尿素結合を有ざないエチレン系不飽和ポリウレ
タンは通常、組成物総重量の約5〜約50重量%の―、
好ましくは10〜40重量%存在する。
金型内被覆工程は4つの1程を含む。特に:(a )上
述の熱硬化性被覆組成物をモールド中の成形体外表面に
おき、該組成物を厚さ約20ミル以下の被膜をその表面
に提供するに光分な量用い、 (b>被覆組成物が実質上かつ均一に表面をカバーし、
浸透させるに充分な圧力を該被覆組成物に与え、 (C)被覆組成物を加Hおよび加熱下にモールド中で硬
化し、それを成形体表面上に接着させ、および (d )該被覆された成形体をモールドからはずし、成
形体表面に結合した実質的に平滑な欠損のない架橋ポリ
尿素−ウレタンベースの被膜を有する成形体を特徴する 特許請求の範囲に記載された金型内被覆組成物は、すべ
ての熱硬化性物質に上記方法により使用し得る。しかし
ながら、ガラス1fi11を強化シート・モールディン
グ・コンパウンズ、例えば、ガラス繊維強化不飽和ポリ
エステルベースシートモールディングコンパウンドを被
覆するために特に有用である。
金型内被Illll金物れが薄層、典型的には20ミル
以1ぐ、好ましくは約0.5〜約10ミルのa層となる
量モールド中の成形用熱硬化性物質に加える。モールド
を閉じ、充分な圧力、一般には約5Qpsi〜約300
0psiの圧力をかけ、該塗料が充分かつ均一に成形体
表面を覆い、かつ浸透さく!る。金型内塗利は、約り0
℃〜約200℃で約15秒〜5分間硬化し、最終的にモ
ールドを開き、該被覆成形体を取り出す。この方法で被
覆した成形体は、欠損のない優れた破損抵抗性、優れた
基材に対する塗膜接着性および成形塗膜と棲に塗布され
る塗料組成物間の優れた相り被覆接着性等の申越した表
面性質を示す。
金型内被覆組成物への使用の他に本発明の分散物は、射
出成形用組成物の処方に有用である。この分散物に加え
て、被覆組成物はm型剤および強化剤を含む。
成形用組成物は、滑らか、かつ均一な流れとしてモール
ド中に注入でき、かつその中で硬化し得るものでなけれ
ばならない。射出成形用組成物用分散媒体は、尿素−ウ
レタンポリマー分散物の調製に関連して上述したごとく
、エチレン系不飽和上ツマ−である。適当なモノマーは
スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエンおよび
メチルメタクリレイトを含む。好ましくはビニル芳香族
化合物、例えば、スチレンが使用される。エチレン系不
飽和上ツマ−は通常、被覆組成物総重量に基づいて5〜
50重ω%のωで存在する。重合付1プレン系不飽和尿
素−ウレタンポリマーは、上で詳細に記載したのでもは
や述べる必要はない。
尿素−ウレタンポリマーは組成物の総重量に基づいて、
約10〜約85重量%、好ましくは20〜75重量%の
聞で存在する。
金型離型剤の例は、金型内被覆組成物の記載中に)ホべ
たものである。好ましくはデュポンの脂肪族ボスフIイ
トZELECUNが使用される。
し−ルド離型剤は、被覆組成物の総重量に基づいて約o
、o1<−約5重量%の量で使用される。
強化剤は物理的特性、例えば、引張り張力、熱によるた
るみ、および粘着性のごとき物理的性質を改良するため
に加えられる。強化剤は従来のどのタイプのものでもよ
く、IN状強化剤、非繊維状強化剤および充填剤を含む
。有用な充填剤は炭酸カルシウム、クレイ、タルクおよ
び水和アルミJを含む。有用な非11AH状強化剤はハ
ンマーミル粉砕ガラスフレイク、サシライトマイカおよ
びワンストフィトを含む。典型的には、繊維状強化剤、
例えばガラスIINが使用される。繊維は典型的には非
常に短く、一般には1/4インチまたはそれ以下であり
、組成物総Imに基づいて約0.5〜約75重ω%、好
ましくは5〜40重閲%含む。
好まじい態様ではガラス繊維、特にミルで粉砕した繊維
状ガラスを成形用組成物を強化するために使用する。他
の1ilI状物質、例えばグラフフィトS雑を使用して
もよい。
好ましい態様では、本発明射出成形用組成物はさらに尿
素結合を有ざず、かつ有機ポリイソシアネイトと活性水
素含有不飽和化合物の反応から形成されるエチレン系不
飽和ポリウレタンを含む。
適当なポリイソシアネイトと活性水素含有エチレン系不
飽和化合物の例は、尿素−ウレタンポリマー類の調製に
関連して上述したものを含む。このエチレン系不飽和ウ
レタンは、得られた成形体を硬化する架橋剤である。そ
の結果、曲げ弾性率および熱変形温度が改良される。使
用時には組成物総重量に基づいて、約1〜約50重量%
、好ましくは5・〜30重量%の醋で用いる。
特許請求の範囲に記載された射出成形用組成物中に含ま
れる他の随意の成分は遊離ラジカル発生触媒であり、こ
れはすでに上述している。さらに活性剤、例えば、シリ
コン界面活性剤を含んでいてもよい。使用時には、これ
らの成分は組成物の総重量に基づいて約0.1〜5重量
%の量で用いる。
本発明はまた、射出成形した完全に硬化した熱硬化物質
を提供する方法に関する。射出成形では一般に、熱硬化
プラスチックまたは熱硬化樹脂ベースの成形用組成物が
加圧下に加熱されたチャンバーから供給チャネルを通し
て射出モールドのキャビティ中に圧入される。このモー
ルドを閉じ、組成物を固化して成形体とする。
成形法は以下の工程を含む: (a )前述したごとく、熱硬化性成形用組成物の付込
物をモールド中で沈着させ; (b)該付込物をモールド中にある間に加熱して硬化さ
せ、熱硬化物質を形成せしめ;および(C)七−ルドか
ら該物質を取り出す。
モールドに仕込まれる成形用組成物の量は、モールドを
実質ト満たすに充分でなければならない。
モールドを閉じ、成形用組成物を硬化するに充分な熱硬
化される物質中に加える。一般には約り0℃〜約200
℃、好ましくは75℃〜185℃が用いられる。得られ
た成形体は、モールドの逆の像に形作られた完全に成形
された外表面を有している。この方法で成形された物体
は、優れた表面性質を有し、かつ適用された被覆組成物
に対する優れた接着性を示す。
尿素−ウレタンポリマー類の望ましい粘性およびチクソ
トロピー性の故に、被覆組成物が貯蔵室から供給チャネ
ルを通ってモールドのギャビテイに圧送されることによ
りモールド中で沈着するような射出成形には非常に有用
である。射出成形における使用には、成形用組成物は約
25,000〜350,0OOcps  (25℃にお
いて)の粘度を有し、実質的なチクソトロピーを欠いて
いるのが好ましい。
射出成形の他に、本発明の組成物はまた、高い粘性が許
容される常套の圧縮成形に使用してもよい。圧縮成形に
おいては熱と圧力の両方が成形に使用される。典型的な
圧力範囲は約50〜300Qpsiである。
本発明は典型的な態様および詳細について記載してきた
が、これは本発明を限定するものではなく、当業者がそ
れらを変更もしくは転用することも本発明の技術的範囲
に包含されるものと解すべきである。
実施例1 U−込ユ      反  応  試  剤     
   重量部(g ) △  イソホロンジイソシアネイト   495メチル
メタクリレイト     1078メチルキノン   
       0.3IONOL、  (1)    
       IB   POLYMEGlooo(2
)  1320イソホロンジアミン        7
5Cジブチル錫シラウレイド       3])  
メヂルメタクリレイト      924E  2−ヒ
ドロキシエチル アクリレイト           112(1)2.
6−ジ−ターシャリ−ブチル−p−クレゾール(シェル
・ケミカル・カンパニイから入手)。
(2)分子量1000を有するポリテトラメチレンエー
テルグリコール(クエーカー・オーツ・カンパニイから
入手二双下、これをポリブチレングリコールと言う)。
攪拌しながら(A)を反応機に仕込む。次いで、(B)
を25℃〜30℃の間で1時間にわたって加え、次いで
60℃〜70℃に加熱する。反応混合物をこの温度で1
時間保ち、次いで、(C)を添加する。反応混合物を5
0℃〜60℃ぐ1時間半保ち、次いで、(D)を加え、
混合物を50%メチルメタクリイト濃度にする。次いで
(E)を加え、反応混合物をすべてのNCOが赤外線分
析によって検出した時、完全に反応するまぐ加熱する。
得られたポリ尿素−ポリウレタンアクリレイト分散物は
約50%メチルメタクリレイト中、約50%のポリマー
を含む。N093スピンドルを用い、2および2ORP
Mで測定したブルックフィールド粘度は、それぞれ47
50および465Q cpsの粘度を示した。
実施例2 A  トルエンジイソシアネイト   2690メチル
メタクリレイト     6302メチルキノン   
         21ONOL          
    8B  2−ヒドロキシエチル アクリレイト           538CPOLY
MEGlooO7733 イソホロンジアミン       526D  ジブチ
ル錫シラウレイド      18F   POLYM
EG1国00     619メチルメタクリレイト 
     333f−1P O1,、Y M E G 
1000     309メチルメタクリレイト   
   166F  2−ヒドロキシエチル アクリレイト           216攪拌しなが
ら(A)を反応機に仕込む。温度が60℃を越えないよ
うに室温でこの混合物に(B)を加える。次いで(C)
を25℃〜30℃で1時間にわたって加え、次いで60
℃〜70℃に加熱する。反応混合物をこの温度に1時間
保ち、(O)を添加する。1時間半後、NCO当M (
IM)およびブルックフィールド粘度を測定した。この
粘度は25.000よりも低く、従って、さらに、ポリ
ブチレングリコールおよびメチルメタクリレイトを加え
て粘度を調節した。これらの添加についで、(E)およ
び(El)の仕込みを続けた。
(E2)の添加の後の粘度は26.0OOcpsであっ
た。(F)の添加で端部−キャップ化を完了した。反応
混合物シよさらにすべてのNGOが赤外吸収スペクトル
によって測定した時、完全に反応するまで60℃〜70
℃に保った。得られたポリ尿素−ポリウレタンアクリレ
イト分散物は、約35%メチルメタクリレイト中に約6
5%のポリマーを含んでいた。このポリマーは重量平均
分子−16,400[ポリスチレン・スタンダード(ジ
メチルホルムアミド中に溶解したポリマー)を用いたゲ
ルパーミエイションクロマトグラフイーによっ−C測定
]を有していた。好ましいポリマー類は餞型的にはこの
方法で測定した分子110,000〜30.000を有
している。スピンドルNO46を用い、2.10および
2’ORPMで測定したブルックフィールド粘度はそれ
ぞれ25,000.25,000.および23.0OO
C1)Sの粘度を示した。
実施例3 飢と   iig−糺    重最部 ((] ) A  トルエンジイソシアネイト    750メチル
メタクリレイト     1292メチルキノン   
       0.31ONOL          
     213 2−ヒドロキシエチル アクリレイト           150CCARB
OWAX600(1)   1293イソホロンジアミ
ン       147D  ジブチル錫シラウレイド
       4E   CARBOWAX600  
    52メチルメタクリレイト       28
EI  CARBOWAX600      52メチ
ルメタクリレイト       28E2  CARB
OWAX600      52メチルメタクリレイト
       28E3  CARBOWAX600 
     52メチルメタクリレイト       2
8F  2−ヒドロキシエチル アクリレイト            60(1)分子
1600を有するポリエチレングリコール(ユニオン・
カーバイド社から人工)。
攪拌下、室温で(A>を反応機に什込んだ。この混合物
に室温で(B)を加えた。次い(−(C)を25℃〜3
0℃)で1時間にわたって加え、次いで60℃〜70℃
に加熱する。反応混合物をこの温度に1時間保も、(1
”))を添加する。1時間生後、NGO当量(重量)お
よびブルックフィールド粘度を測定した。この粘度は1
300cpsrあって、従って、さらにポリエチレング
リコールおよびメチルメタクリレイトを加えて粘度を調
節した。これらの添加についで、(E)、(El)、(
E2)および(E3)の仕込みを続けた。(E3)の添
加の後の粘度は10.200cpsであっlζ。(F)
の添加で端部−キャップ化を完了した。
反応混合物はさらにすべてのNGOが赤外吸収スペクト
ルによって測定した時、完全に反応するまで60℃〜7
0℃に保った。得られたポリ尿素−ポリウレタンアクリ
レイ1〜分散物は、約35%メJルメタクリレイト中に
65%のポリマーを含んでいた。スピンドルNo、5を
用い、2.10およσ20RPMで測定したブルックフ
ィールド粘度はぞれぞれ7.000,7.600および
7゜200を示した。
実施例4 tLLL−皇−11」し     φω部A  トルエ
ンジイソシアネイト    552ブチルメタクリレイ
ト     2292メチルキノン         
 0.410 N OL              
 2B  2−ヒドロキシエチル アクリレイト           110CPOLY
MEGlooO1586 イソホロンジアミン       108D  ジブチ
ル錫シラウレイド       4E   P O1,
、Y M E G 1 (100200ブチルメタクリ
レイト      108F  2−ヒドロキシエチル アクリレイト            44攪拌下、室
温で(A)を反応機に(l込んだ。この混合物に室温で
(F’3)を加えた。次いで(C)を25℃〜30℃)
で1時間にわたって加え、次いで60℃〜70℃に加熱
した。反応混合物をこの温瓜に1時間保ち、(L)〉を
添加した。1時間半後、NGO当量(重量)およびブル
ックフィールド粘度を測定した。この粘度は25.00
0cpsよりも低く、さらにポリブチレングリコールお
よびブチルメタクリレイトを加えて粘度をF!!節した
。さらに、(E)を仕込み、1時間半後、NCO当11
(Φm>およびブルックフィールド粘度を再び測定した
。粘度は60 、 OOOcpsであって、(F)の添
加で端部−キャップ化を完了した。
反応混合物はさらにすべてのNGOが赤外吸収スペクト
ルによって測定した時、完全に反応するまぐ60℃〜7
0℃に保った。何られたポリ尿素−ポリウレタンアクリ
レイト分散物は、約35%ブ′1ルメタクリレイト中に
約65%のポリマーを含/vて゛いた。スピンドルN0
97を用い、2.10およσ20 RP Mで測淀した
ブルックフィールド粘度はそれぞれ50.000148
.000および50.(100を示した。
実施例5 U二込エ      反  応  試  剤     
    φ一部((] ) A  トルエンジイソシアネイト    618メチル
メタクリレイト     1292メチル士ノン   
       0.41ONOL          
     1B  2−ヒドロキシエチル アクリレイト            88CCARB
OWAX600    10651065POLY 0
00     50 フイソホロンジアミン     
   86D  ジブチル錫シラウレイド      
37E   CARBOWAX600      30
メチルメタクリレイト       16EI  CA
RBOWAX600      30メチルメタクリレ
イト       16E2  CARBOWAX60
0      30メチルメタクリレイト      
 16F  2−ヒドロキシエチル 7クリレイト            36攪拌下、室
温で<A)を反応機に仕込んだ。この8部合物に室温で
(B)を加えた。次いで(C)を25℃〜30℃)で1
時間にわたって加え、次いで60℃〜70℃に加熱する
。反応混合物をこの温度に1時間保ち、(D)を添加す
る。1時間半後、NCO当量(重I)およびブルックフ
ィールド粘度を測定した。この粘度は31000113
であって、さらにポリエチレングリコールおよびメヂル
メタクリレイトを加えて粘度を調節した。これらの添加
についで、(E)、(El)および、([2)仕込みを
続けた。〈E2)の添加の後の結電は16,100CI
)Sであった。(F)の添加で・端部−キャップ化を完
了した。反応混合物はさらにづべてのNGOが赤外吸収
スペクトルによって測定した時、完全に反応するまで6
0℃〜70℃に保った。得られたポリ尿素−ポリウレタ
ンアクリレイト分散物は、35%メヂルメタクリレイト
中に65%のポリマーを含んでいた。スピンドルNo、
5を用い、2.10および2ORPMで測定したブルッ
クフィールド粘度はそれぞれ14゜000.14.40
0“および14.350を示した。
工lニー− A  トルエンジイソシアネイト    504メチル
メタクリレイト     1292メチルキノン   
       0.41ONOL          
     1B  2−ヒドロキシエチル アクリレイト           101CPOLY
MEGlooO1737 エチレンジアミン         17D  ジブチ
ル錫シラウレイド      37E   POLYM
EGl 000     116メチルメタクリレイト
       62F   POLYMEGlooO5
8 メチルメタクリレイト       31G  2−ヒ
ドロキシニ[チル アクリレイト            41攪拌下、室
温で(A>を反応機に仕込んだ。この混合物に室温で(
B)を加えた。次いで(C)を25℃〜30℃)で1時
間にわたって加え、次いで60℃〜70℃に加熱する。
反応混合物をこの温度に1時間保ち、(D)を添加する
。1時間半後、NGO当量(重量)およびブルックフィ
ールド粘度を測定した。この粘度は9000 cpsで
あっC1さらにポリエチレングリコールおよびノー1ル
メタクリレイトを加えて粘度を調節した。これらの添加
についで、(F)および(F)の仕込みを続GJだ。(
F)の添加の後の粘度は22,000cpsであった。
(G)の添加で端部−キツブ化を完了した。反応混合物
はさらにすべてのNGOがみ外吸収スペクトルによって
測定した時、完全に反応するまで60℃〜70℃に保っ
た。得られたポリ尿素−ポリウレタンアクリレイト分散
物は、35%メ1ルメタクリレイト中に65%のポリマ
ーを含んでいた。スピンドルNO67を用い、2.10
および20RPMで測定したブルックフィールド粘度は
それぞれ190,000,104゜000および82.
000を示した。
実施例7 第1部 この実施例の第1部は、先の実施例によって考えられる
方法によって調製されたベース樹脂ポリ尿素−ポリウレ
タンアクリレイト分散物として使用する金型内被覆組成
物の調製法を説明する。
反  応  試  剤               
 1部((II  ) ポリ尿素−ポリウレタンアクリレイト 樹脂分散物 (1)            22可撓
性架橋剤 (2)            22スチレ
ン                 9炭酸カルシウ
ム             44モールド離型剤 (
3)        0.1/1触媒促進剤 (4) 
         0.11カーボンブラツク    
         3(1)この分散物は、実施例1に
ょっJ4察された方法において、トルJンジイソシ7ネ
イト、イソホロンジアミン、ポリエチレングリコールJ
りよび2−ヒドロキシエチルアクリレイトから調製され
、ポリマー65%をスチレン35%中に有するものであ
る。
(2)とドロキシエチルメタクリレイト/イプシロン−
カプロラクトン付加物のウレタンシアクリレイトである
。このシアクリレイトは次の組成:ヒドロキシエチルア
クリレイト、イプシロン−カブ[コラクトンおよびトル
エンジイソシアネイトをそれぞれモル比1:’3:0.
5を有する。
(3)ZELECUN :  デュポン社から入子。
(4)コバルトオクトエイ1〜: ムーニー・ケミカル
ンIから入手。
金型内被覆組成物を調製するためにカーボンブラックペ
ースト濃縮物をウレタンシアクリレイト可撓剤(fle
xibilizer) ;J−)よび半開のスチレン中
で先ず調製した。このペーストはへグマングラインド6
Iに粉砕し、次いでポリ尿素−ポリウレタンバクリレイ
ト分散樹脂を添加した。炭酸カルシウムを該混合物中に
練り込み、ZELECUNモールド離型剤と促進剤を添
加した。残りのスチレンを組成物を調製した時、装置の
洗浄に使用した。
第2部 本実施例の第2部は、第1部において調製した金型内被
覆組成物のシート・モールド・コンパウンドから圧縮成
形される物体を被覆するための使用を説明する。
先ず、第1部で調製した金型内被覆組成物を金型内被覆
組成物100(]と]ターシャリーブチル過安患香酸塩
触ts18gを混合することによって反応させる(この
被覆組成物は25℃で14日間以−[または80℃で1
時間以上安定である)。次いで、ガラス繊維強化不飽和
ポリエステルベース・シート・モールディング・コンパ
ウンド(S NIC)450oを予め、145℃〜15
5℃の範囲に加熱した12インチ×12インチのブうツ
/7・モールドに仕込んだ。このモールドを約1oo。
pSiに加圧し、シート・モールディング・]コンパウ
ンドSMC)を成形し、約90秒間、0.125インチ
・ブラックに硬化した。続いてこのモールドを開き、反
応した金型内被覆組成物的309をブラックの表面上に
仕込んだ。このモールドを閉じ、再び加圧し、この被覆
組成物でブラック表面を3〜5ミルの皮膜で覆い、最後
に約1分間硬化した。このモールドをび再び開き、導電
性の穴のない表面を有するSMC物体を取り出した。
本実施例において用いる金型内被覆組成物は、試験した
づべてのSMC基材に対し優れた接着性、帰れた破損抵
抗性(chip  resistance)および静電
気is&されるに充分な導電性を示した。成形されたI
llφと、続いて塗装される被覆組成物間の相ll被覆
接着f[は優れていた。
実施例8 第1部 本実施例の第1部は、前述の実施例によって考祭される
h法によって調製されたポリ尿素−ポリウレタンアクリ
レイト分散ベース樹脂として使用りる射出成形用組成物
の調製法を説明する。
反  応  試  剤               
    央」」1L実施例2のポリ尿素−ポリウレタン アクリレイト樹脂分散物         72架  
橋  剤  (1)                
     27触     媒  (2)1 シリコン界面活性剤(3)1 MONDURMR(4)       0.4モールド
離型剤 <5)         O,/IMFG  
1/8inch  (6)        37(1)
尿素結合を有さず、かつ以下の成分を反応させることに
よって得られるエチレン系不飽和ポリウレタンシアクリ
レイト: 仕  込     反  応  試  剤      
  1部(0) A  MONDURMR6944 ジブチル錫シラウレイド     9 シリコン界面活性剤       2 メチルキノン          2 1ONOL            8B  2−ヒド
ロキシエチル メタクリレイト      7466 0  スチレン         3600(Δ)およ
び(B)の一部を222反応機に仕込み、(C)を二分
し、約10分間歇いて1800gずつ添加した。残りの
(B)を加え、混合物を60℃〜70℃にゆっくりと約
5時間加熱し、次いで冷IJlシた。得られたポリウレ
タンは、Z3の粘度を有していた。赤外線分析はイソシ
アネイト基がないことを示していた。
(2> 1.1−ジターシャリ−ブチルパーオキシ−3
,3,5−トリメチルシクロヘキサン。
(3)ユニオン・カーバイド社からUC31995とし
て入手。
(4)粗メチレンジフェニルジイソシアネイト(し−ベ
イ・ケミカル・コーポレイションから入手)。
(5)ZELECjノN(デュポン社から入手)。
(6) 1 /81nchスクリーンを通過する粉砕ガ
シス繊轄。
用量成形用組成物を以下のごとくして調製した。
回転混合羽根を備えた混合容器にポリ尿素−ポリウレタ
ンアクリレイト樹脂分散物、架橋剤、触媒、シリコン界
面活性剤および七−ルド離型剤を11込み、均一になる
まで練り合わせた。前述のa合物を攪拌しながらM O
N r) LI RM Rおよび粉砕ガラスHNを加え
、次いで混合物が均一になるまで更に攪拌した。さらに
混合物を空気がその中に分散し得る時間攪拌した。
第2部 本実施例の第2部は、第1部の躬出成113用組成物の
射出成形への使用を説明づる。
成形用組成物をアキュラチオ・リアクシロン・インジェ
クション・モールディング・マシン VR−75で処理
した。このHIMはポリウレタン成形におけるごとく、
ポリオール類とイ\ノシアネイト類を処理するように設
S1されたツーポットシステムである。この実施例の成
形用組成物は一成分組成物であるので、リアクション・
インジェクション・マシンの片側のみに仕込み、−八は
ふさいでおく。
この成形用組成物を空気で加圧したタンク中に什込み、
これを分離したラインを通して再循環することにより、
空気と溶剤とを清澄になるまでパージした。このインジ
ェクションヘッドを30トン重的静水F[で設置し、電
気的に105℃±5℃に加熱した)ノルミニラム RI
M試験ブラックモールドにポル1〜で取り付けた。この
装置は、成形用混合物的300gを分配して、12イン
チ×12インブー×1/8インチ・モールドを満たした
この組成物を約110℃で1分間硬化した。硬化ブラッ
クの表面性質は、クラスΔであり、優れたペイント接着
性を持って、迅速に塗装することがC・きた。以下のヂ
ャートは前述の射出成形された組成物の典型的な物理的
性質を示している。
引張り強度x1o”psi        2.14引
張りモジュラスx1o5psi    1.93流れに
対し平行な撓み強曵 X103psi            3.71流れ
にス・1し平行な曲げ弾性率 x105psi            2.25流れ
に対し垂直な撓み強度 x103psi            3.07流れ
に対し垂直な曲げ弾性率 x105psi             1.4Bノ
ツチ付きアイゾツト Hlbs/in            1.38延び
パーセント          20.9熱変形温度(
264psi)      125℃流れに対して平行
な熱膨張の直線 係数IN/IN/FX106    29.7121℃
における30分間の5inchでの流れに対して平行な
熱撓み (inch)              0.171
21℃における30分間の5inchでの流れに対して
垂直な熱撓み

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 ポリイソシアネイトを第1級および/または第2
    級アミノ基含有多官能性アミンと(a )エチレン系不
    飽和を含まないポリオール、(b )希釈剤および (C)活性水素含有重合性エチレン系不飽和化合物 の存在下に重合性エチレン系不飽和化合物中に分散した
    重合性エチレン系不飽和尿素−ウレタンポリマーを形成
    するに充分な条件下に反応させることを特徴とする重合
    性エチレン系不飽和化合物中に分散した重合性エチレン
    系不飽和尿素−ウレタンポリマーのIll法。 2、   (a)ポリイソシアネイトをエチレン系不飽
    和を有しないポリオールと希釈剤の存在下に]ブレン系
    不飽和化合物中に分散したNGO基含有ポリ尿素−ポリ
    ウレタンを形成するに光分な条件下に第1級および/ま
    たは第2級アミノ基含有多官能性アミンと反応させ、次
    いで (b)NCO基含有ポリ尿素−ポリウレタン分散物をN
    GO官能基と活性水素が反応してΦ合竹エチレン系不飽
    和尿素−ウレタンポリマー分散物を形成するに充分な条
    件下に活性水素含有重合性エチレン系不飽和化合物とを
    反応させる連続工程を有することを特徴とする重合性エ
    チレン系不飽和化合物中に分散した重合性エチレン系不
    飽和尿素−ウレタンポリマーを調製する方法。 3、 希釈剤が活性水素を有さないエチレン系不飽和化
    合物である第1項または第2項記載の方法。 45 重合性エチレン系不飽和尿素−ウレタンポリマー
    中のエチレン系不飽和基が末端の位置にある第1項また
    は第2項記載の方法。 5、 多官能性アミンとポリオールとがポリイソシアネ
    イトと接触する前に予め混合されている第2項記載の方
    法。 6、 有機ポリイソシアネイトが脂肪族ポリイソシアネ
    イト類と芳香族ポリイソシアネイト類h1らなる群から
    選ばれた第1項または第2項記載のIJ 法 。 7、 有機ポリイソシアネイトがジイソシアネイトであ
    る第6項記載の方法。 8、 ポリオールがジオールである第1項または第2項
    記載の方法。 9、 ジオールが分子量500ないしそれ以上のポリエ
    ーテルジオール類、分子1506なしAしそれ以上のポ
    リエステルジオール類および分子量250ないしそれ以
    下のジオール類からなる群から選ばれたものである第8
    項記載の方法。 10、 ジオール類がポリエーテルジオール類である第
    9項記載の方法。 11、 ジオール類がポリエステルジオール類である第
    9項記載の方法。 12、 ジオール類が分子量250ないしそれ以上のジ
    オールである第9項記載の方法。 13、 活性水素含有エチレン系不飽和化合物がヒドロ
    キシアルキルアクリレイトまた番、Lメタクリレイ1−
    である第1項または第2頃−記載のIJ法。 14、 活性水素を右さないエチレン系不飽和化合物が
    ビニル芳香族化合物およびフルギルアクリレイト類また
    はメタクリレイト類からなる群から選ばれた第3項記載
    の方法。 15、 多官能性アミンがジアミンである第1項または
    第2項記載の方法。 16、 ジアミンが環状ジアミンである第15項記載の
    方法。 17、 ジアミンがイソホロンジアミンである第16項
    記載の方法。 18、 イソシアネイト:ボリA−ルおよが多官能性ア
    ミン類中の活性水素の当量比が1.1〜2.0:1であ
    り、ポリオールの多官能性アミンに対する当量比が0.
    75〜20:1の範囲にある第1項記載の方法。 19、 活性水素含有重合性エチレン系不飽和化合物の
    一部が■稈(a )中に存在する第2項記載の方法。 20、  ジオールの一部が工程(b )中に存在づる
    第19項記載の方法。 21、 重合性エチレン系不飽和化合物中に分散した重
    合性エチレン系不飽和尿素−ウレタンポリン−0 22、尿素−ウレタンポリマーが以下の構造式: [式中、Rは重合性エチレン系不飽和部分から誘′4さ
    れるラジカル、 Gは分子−62〜5000を右するエチレン系不飽和を
    有さないポリオールから末端水素原子を除去りることに
    よって誘導される2価の有機ラジカル、 Qは分子′fjA60〜2000を有する第1級および
    /または第2級アミノ基含有多官能性7ミンから末端水
    素基の除去によって誘導される2価の41機ラジカル、 Bは有機ポリイソシアネイトから末端イソシアネイト基
    の除去によって誘導される2幽の有機ラジカル、lは平
    均0.75〜10およびnは1である]によって表わさ
    れる尿素−ウレタンポリマーである第21項記載の分散
    物。 23、 Rがヒドロキシアルキルアクリレイトまたはメ
    タクリレイトから誘導されるラジカル(゛ある第22項
    記載の分散物。 24、 ポリオールが分子1500ないしそれ以上を有
    するポリエステルジオール類、分子量500ないしそれ
    以上を有するポリエーテルジオール類および分子量25
    0ないしそれ以下のジオール類からなる群から選ばれた
    ものである第22項記載の分散物。 25、8が脂肪族または芳香族ポリイソシアネイトから
    誘導されたラジカルである第22項記載の分散物。 26、 エチレン系不飽和モノマー中に以下の成分: (a )重合性エチレン系不飽和尿素−ウレタンポリマ
    ー (b)触媒、および (c)11型剤 の分散物を含有づる金型内被覆組成物であって、該金型
    内被覆組成物がモールドを閉鎖し、充分な圧力をかけた
    とき、該被覆組成物が実質的かつ均一に被成形体表面を
    覆い、かつ浸透するように、モールド中に未だ存在する
    間、被成形体の外部表面に適用し得るものである金型内
    被覆組成物。 27、 さらに顔料を含む第26項記載の金型内被覆組
    成物。 28、 重合性エチレン系不飽和尿素−ウレタンポリマ
    ー中のエチレン系不飽和が末端位置にある第26項記載
    の金型内被覆組成物。 2つ、 尿素結合を有しないエチレン系不飽和ポリウレ
    タンを付加的成分として含む第26項記載の金型内被覆
    組成物。 30、 触媒が遊離ラジカル発生触媒である第26項記
    載の金型内被覆組成物。 31、 顔料が導電性顔料である第27項記載の金型内
    被覆組成物。 32、 重合性エチレン系不飽和尿素−ウレタンポリマ
    ーが以下の構造式: [式中、Rが重合性エチレン系不飽和部分から誘導され
    るラジカルであり、 Gが分子量62〜5000を有し、エチレン系不飽和を
    有しないポリオールから末端水素原子の除去によって誘
    導される2価の有機ラジカルであり、 Qが分子!160〜2000を有し、第1級および/ま
    たは第2級アミノ基を含む多官能性アミンから末端水素
    原子の除去によって誘導される2価の有機ラジカルであ
    り、 Bが有機ポリイソシアネイトから末端イソシアネイト基
    の除去によって誘導される2価の有機ラジカルであり、
    mが平均0.75〜1oおよびnが1である1を有する
    第26項記載の金型内被覆組成物。 33、 エチレン系不飽和モノマーがビニル芳香族化合
    物である第26項記載の金型内被覆組成物。 34、 離型剤がホスフェイトエステルである第26項
    記載の金型内被覆組成物。 、”、5.  ’  (a )重合性エチレン系不飽和
    尿素−ウレタンポリマーが約5〜約50重饅%の置で存
    イ量  し 、 (b)触媒が約0.5〜約3重炉%の量で存在し、およ
    び (C)lIlI型剤が約0,01〜約5重量%の量で存
    在づる(但し、車量%は組成物の総重量に基づく)第3
    0項記載の金型内被覆組成物。 36、   (a)熱硬化性被覆組成物を;ぞの厚さが
    約20ミル以下となる醋、被成形体表面に供給するに充
    分な量でモールド中の被成形体外部表面に提供し、 (b)これに充分な圧力をかけて、被覆組成物表面を十
    分かつ均一に被覆し、かつ浸透せしめ、かつ該被覆組成
    物がエチレン系不飽和モノマー中に以下の成分の分散物
    : (1) 重合性エチレン系不飽和尿素−ウレタンポリマ
    ー、 (ii)  触媒、および (iii )離型剤、 から成り、 (C)加熱および加圧下に該モールド中の被覆組成物を
    硬化して、被覆組成物を被成形体表面に結合し、そして (d )該被成形体を該モールドから除去し、被成形体
    に実質的に平滑で欠損のない架橋したポリ尿素−ポリウ
    レタンベースの被成形体表面に結合した被膜を与える ことを特徴とする表面欠損のない被膜を有する成形体を
    提供する方法。 37、 被覆組成物がさらに顔料を含有する第36項記
    載の方法。 38、 申合性エチレン系不飽和尿素−ウレタンポリマ
    ー中のエチレン系不飽和が末端位置にある第36項記載
    の方法。 3つ、 被覆組成物が付加的成分として、(a )活性
    水素含有不飽和化合物、 <b >ポリエステルポリオールおよび(C)ポリイソ
    シアネイト を反応することによって形成され、尿素結合を有さない
    ユチレン系不飽和ポリウレタンを含む第36項記載の方
    法。 40、 被覆組成物中の触媒が遊離ラジカル発生触媒で
    ある第36項記載の方法。 41、 被覆組成物中の顔料が導電性顔料である第37
    項記載の方法。 42、 エチレン系不飽和モノマー中に以下の成分; (a ’)重合性エヂレン系不飽和尿素−ウレタンポリ
    マー、 (b)離型剤、および (C)強化剤 の分散物を含み、かつスムースかつ均一な流れCモール
    ド中に注入し得、またその中で硬化し得る射出成形用組
    成物。 43、 強化剤がフィラーである第42項記載の成形用
    組成物。 44、 重合性エチレン系不飽和尿素−ウレタンポリマ
    ー中のエチレン系不飽和が末端位置にある第42項記載
    の成形用組成物。 45、 付加的成分として尿素結合を有さず、有機ポリ
    イソシアネイトと活性水素含有不飽和化合物との反応に
    よって形成されるエチレン系不飽和ポリウレタンを含む
    第42項記載の成形用組成物。 46、 遊離ラジカル発注触媒を含む第42項記載の成
    形用組成物。 47、 界面活性剤を含有する第42項記載の成形用組
    成物。 48、 申合性エチレン系不飽和尿素−ウレタンポリマ
    ーが以下の構造式: 1式中、[くが重合性エチレン系不飽和部分力\ら誘導
    されるラジカルであり、 Gが分子量62〜5000を有し、エチレン系不飽和を
    有しないポリオールから末端水素原子の除去によって誘
    導される2価の有機ラジカルであり、 0が分子ω60〜2000を有し、第1級および/また
    は第2級アミノ基を含む多官能性アミンから木端水素原
    子の除去によって誘導される2価(7’) N Fll
     ′7シ7J /L/ T: アl’)、13が41機
    ポリ(ソシアネイトから末端イソシアネイト基の除去に
    よって誘導される2愉のli el ’シジカルであり
    、 圃は平均0.75〜10およびnは1である1を有する
    第42項記載の成形用組成物。 49、 エチレン系不飽和上ツマ−が少なくとも一部に
    ビニル芳香族化合物を含む第42項記載の成形用組成物
    。 50、  Ill型剤がボスフ1イトエステルである第
    42項記載の成形用組成物。 51、 強化剤が繊維質である第42項記載の成形用組
    成物。 52、 繊維状強化剤がミルドグラスファイバーである
    第51項記載の成形用組成物。 53、   (a)重合性エチレン系不飽和尿素−ウレ
    タンポリマーが約10〜約85Φ醋%の饋で存在し、 (b )モールド離型剤が約0.01〜約5重艶%の量
    で存在し、そして (C)繊維状強化剤が約0.5〜約75φ鯵%の―で存
    在する(重嬢%は成形用組成物の総Φ醋に基づく)第5
    1項記載の成形用組成物。 54.   (a)エチレン系不飽和七ツマー中に以下
    の成分: (1)重合性エチレン系不飽和尿素−ウレタンポリマー
    および (ii)七−ルド離型剤 の分散物を含む熱硬化性成形用組成物をモールド中に入
    れ、 (b)これをモールド中で加熱して硬化し、熱硬化性物
    質を形成させ、および (C)モールドから成形体をはずす ことを特徴とする熱硬化性成形用組成物を提供するh払
    。 535、 熱硬化性成形用組成物をモールドのキレビテ
    ィ中に貯蔵機から圧力で強制的に導入することにより、
    モールド中に入れる第54項記載のh ン人。 56、 モールド中の熱硬化性成形用組成物が加熱中、
    加圧されることを特徴とする第54項記載にの/J 払
JP57235090A 1981-12-31 1982-12-28 ポリ尿素−ポリウレタンアクリレイトポリマ−分散物 Granted JPS58120628A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/336,226 US4425468A (en) 1981-12-31 1981-12-31 Polyurea-polyurethane acrylate polymer dispersions
US336226 2003-01-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58120628A true JPS58120628A (ja) 1983-07-18
JPS6118928B2 JPS6118928B2 (ja) 1986-05-15

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