JPS5871916A - 熱硬化性樹脂組成物、該樹脂製造用配合物及びプレポリマ−組成物並びに該プレポリマ−の製造方法 - Google Patents

熱硬化性樹脂組成物、該樹脂製造用配合物及びプレポリマ−組成物並びに該プレポリマ−の製造方法

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JPS5871916A
JPS5871916A JP57176467A JP17646782A JPS5871916A JP S5871916 A JPS5871916 A JP S5871916A JP 57176467 A JP57176467 A JP 57176467A JP 17646782 A JP17646782 A JP 17646782A JP S5871916 A JPS5871916 A JP S5871916A
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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】 この発明は、ポリ(オキサゾリドン/ウレタン)熱硬化
性樹脂製造用配合物及びこれらから製造される生成物に
関する。
先行技術には、ポリオーノペ酸無水物及びポリエポキシ
化合物の逐次反応による硬化前のプレポリマーの生成が
示されている。例えば、ジー、エル、グo 7 (G、
L、Groff )の米国特許第3,576.903号
においては、プレポリマー生成反応の第1段階に酸を末
端基とするポリマーを生成せしめるだめの酸無水物とポ
リヒドロキシ化合物との反応が含オれる。次に、この酸
を末端基とするこのポリマーを、酸を末端基とするポリ
マーのカルボキシ当量に対して2工ポキシ当量以上の量
のエポキシ化合物と反応せしめる。グロンはさらに、イ
ソシアネート基含有化合物ではなくむしろエポキシ樹脂
と反応することが知られている活性水素化合物(例えば
、多塩基酸、環状無水物、環状ジ無水物及び芳香族又は
脂肪族ジアミン)を使用する前記プレポリマーの硬化に
ついて記載している。
ポリイソシアネートと、(1)ジカルボン酸又は無水物
(例えば、無水フタル酸)と飽和二価アルコールとを反
応せしめ次に(2) fエポキシドと反応せしめる二段
階反応により生成せしめたプレポリマーとの反応による
、オキサゾリドン結合とウレタン結合を含むポリマーの
生成が、ムラカミ等の米国特許第3,847,874号
に記載されている。この特許に記載きれた条件下では、
一端に水酸基を有し、非末端性第二水酸基に隣接した末
端性エポキシ基を他端に有するプレポリマーが生成する
。ゲインシアネートはこのようなプレポリマーと反応し
て、主鎖にウレタン結合とオキサゾリドン結合を含み、
ウレタン側鎖を有する反覆チリマ一単位を形成するであ
ろう。
この発明は、ポリオール、酸無水物及びジェポキシ化合
物の反応によりエポキシ基及び水酸基を含有するプレポ
リマーを製造するだめの一段反応法に関する。このプレ
ポリマーはエポキシ基及び水酸基を有し、このエポキシ
基は末端に位置し、前記水酸基は第二水酸基であって非
末端に位負する。このプレポリマーはエステル結合を含
む(無水物反応体のだめ)。
(7) ポリイソシアネートとプレポリマーの反応により生成す
る幾つかの組成物も又この発明の一部である。
この発明は又、ポリイソシアネートと、ポリオール、酸
無水物及びジェポキシ化合物の一段反応又は逐次反応の
いずれかにより生成した、前記エポキシ基及び水酸基を
含むプレポリマーとから成る反応混合物に関する。ポリ
イソシアネートと前記のプレポリマーとの反応により、
実質上イソシアネート結合を含捷ないポリ(オキサゾリ
ドン/ウレタン)熱硬化性樹脂が生成する。末端エポキ
シ基とイソシアネート基との反応によりポリマー主鎖に
オキサゾリドン環が形成され、このオキサゾリドン基は
2個より多くのエステル結合により相互に隔1!fit
されている。このポリマー組成物も又この発明の一部を
構成する。
この発明のポリ(オキサゾリドン/ウレタン)#I成物
は、ポリイソシアネートと、末端エポキシ基及び非末端
第二水酸基を有するプレポリマーを含むプレポリマー組
成物との反応によって製造す(8) る。このプレポリマーは、ポリオールと酸無水物を反応
せしめて酸を末端基とするアダクトを生成せしめ、次に
これをジエポキシドと反応せしめる逐次反応により、ポ
リオール、酸無水物及びジエポキシドを反応せしめるこ
とにより生成せしめることができる。しかしながら、ポ
リオール、酸無水物及びジエポキシドを新規な一段階法
により反応せしめることにより、実質上酸基を含才ずポ
リイソシアネートと反応し得るプレポリマーを生成せし
めるのが好捷しい。
ポリオール、酸無水物及びジエIキシドからプレポリマ
ーを生成せしめるのに前記の2段階法を選択する場合に
は、ジー、エル、グロンの米国特許第3,576,90
3号に記載されているのと同じ一般的方法を使用するこ
とができる。ここに記載したエポキシ基を末端基とする
ポリマーの生成に関連して、前記の特許の開示を引用に
よりこの明細書に組み入れる。
この発明に係る奸才しい一段階反応においては、ポリオ
ール、酸無水物及びジエポキシドをすべて−緒に反応せ
しめ、末端エポキシ基及び非末端第二水酸基を有するプ
レポリマーを含む好ましいポリマー組成物を生成せしめ
る。
このプレポリマー組成物は笑質上酸基を含有するもので
あってはならず、且つポリイソシアネートと配合した場
合に目的とするポリ(オキサゾリドン/ウレタン)熱硬
化性樹脂を生成して硬化するものでなければならガい。
このような結果を生せしめるためには、材料のモル量と
して、ポリオール件水酸基2モルを、2モル以下の伊水
物及び2モル以上のジエポキシドと反応せしめなければ
ならない。種々の薬剤を上記のような量で使用すること
により組成物中の主プレポリマー成分として次の構造式
(I) CI) (式中、R1−R5は、それぞれ、炭素原子が共有結合
することができる基であって、アルキレン基、アリーレ
ン基、アルキレン/アリーレン基等であり、そして、R
は、前記と同じ意味であり又は水素である) で示されるプレポリマーが生成する。このプレポリマー
を生成せしめるには、ポリオール中の水酸基のモル量2
に対して無水物のモル量を2以下とし、そしてジエポキ
シドのモル量を酸無水物のモル童以上とするのが好まし
い。
しかしながら、使用する反応体の量と厳密に依存して非
末端性水酸基を有する基と結合した末端エポキシ基を一
端に有し、他端に水酸基を有するプレポリマーを生成せ
しめることができる。このプレポリマーは次の構造(I
t) 〔式中、R−R5は構造式(I)におけるR −ft5
と同じである〕 で示される。このタイプのプレポリマ〜は、ワイ。
ムラカミの米国特許第3,847,87.4号に記載さ
れている方法で製造することができ、この場合は、酸無
水物を、存在するポリオールの水酸基のモル量に対して
手分のモル量存在せしめて反応せしめるのが好ましい。
この発明は、上記のプレポリマーの両者の混合物を含有
するプレポリマー組成物を含む。このような混合物は、
米国特許第3,576.903号又は第3.847,8
74号のいずれに記数された方法によっても製造するこ
とができない〇 この発明の実施においてに、広範囲の種類のジエポキシ
ド、酸無水物及びポリオールを選択することができる。
選択し得る代表的な酸無水物には、無水コノ・り酸、無
水アジピン酸、無水マレイン酸、無水グルタル酸、無水
セバシン酸、無水フタル酸、無水テトラクロロフタル酸
及び無水テトラブロモフタル酸を含む芳香族無水物及び
脂肪族無水物が含捷れる。
代表的なポリオールには、ぼりエチレングリコール、ポ
リゾロピレングリコール、I+4−ブタンジオール、ペ
ンタエリスリトール、2,3−ブタンジオール、エチレ
ングリコール、ゾロビレンタリコール、トリメチレング
リコール、1,4−ジヒドロキシ−2−ブテン、1.1
2−ジヒドロキジオクタデカン、1.4−ジヒドロキシ
シクロヘキサン、2.2−ツメチル−1,3−プロパン
ジオール、2−エチル−2−ブチルプロi4ンジオール
、グリセリン、エリスリトール、ンルビトール、マンニ
トール、イノシトール、トリメチロールプロパン、ジペ
ンタエリスリトール、ポリブタジェンジオール、ポリテ
トラメチレンジオール、ポリカプロラクトンジオール並
びに燐を含む・ジオール及びポリオール中 ケイ・アシダ等の米国特許第4,066,628号に記
載されているタイプのジエポキシドは、この発明と関連
する使用に供することができ、この特許の記載を引用に
よりこの明細書に組み入れる。このエポキシドには、二
価単核縮合環フェノールの・ジグリシジルエーテル;フ
ェノール環間を架橋するアルキレン基、スルホン基、カ
ルブキシ基、酸素又は硫黄を有する非縮合環多核フェノ
ールのジグリシジルエーテル:ノボラック樹脂のジグリ
シジルエーテル:ジシクロペンタジェンジオキシド:ビ
ニルシクロヘキサンジオキシド:ジシクロへキシルオキ
シドカルがキシレート:及び芳香族第一アミンのジグリ
シジル誘導体が含まれる。代表的なジエポキシド≠とし
て、ビスフェノールA1ヒドロキノン、レゾルシノール
、カテコール、メチルヒドロキノン、1,6−ヘキサン
ジオール及ヒ1.12−ドデカンジオールのジグリシジ
ルエーテル;並びに、ビニルシクロヘキセンジオキシド
及びジシクロペンタジェンジオキシドのごとき脂環族ジ
エポキシドが挙げられる。
プレポリマー組成物は、好捷しくけ有効量(反応成分の
総量に対して0.02〜2重量%)の反応促進触媒の存
在下で、ポリオール、無水物及びジエポキシドを混合す
ることによりこの発明の一段反応法により生成せしめる
。オキサゾリドンの生成を促進する傾向を有する代表的
な触媒には、第四アンモニウム塩(例えば、塩化テトラ
メチルアンモニウム)、金属アルコキシド(例えば、リ
チウムn−ブトキシド)、金属ハロゲン化物及びそれら
の錯体(例えば、塩化リチウム/ヘキサメチル燐アミド
錯体)及び有機金属化合物(例えば、トリアルキルアル
ミニウム)が含量れる。ウレタンの生成に好都合な触媒
には有機錫化合物、ジアミン及びポリアミンが含まれる
一旦ゾレポリマー絹或物を生成せしめた後、これを所望
のポリイソシアネートと混合して反応混合物を調製し、
この混合物からこの発明のポリ(オキサゾリドン/ウレ
タン)熱硬化性樹脂組成物を製造する。所望なら、反応
媒体にプレポリマーとポリインシアネートとの反応をI
IWしない前記以外の材料を60重量%以下含有せしめ
ることができる。□代表的な成分には、追加のジェポキ
シド又はポリエポキシド(液体であれば溶剤として機能
する)、ポリオール及び最終製品に弾力性を付与するア
クリル酸エステルポリマー又はメタクリル酸エステルポ
リマーが含まれる。所望にょv1反応媒体にはさらに次
の添加剤、すなわち、発泡剤、難燃剤、カップリング剤
、色素、安定剤及び離型剤の1種又はそれより多くを1
0重量%以下含ませることができる。
プレポリマーと反応せしめるために選歌されるポリイソ
シアネートの量は、そのインシアネート官能価が(当量
基準で)プレポリマー組成物中のエポキシド基及び水酸
基並びにインシアネートと反応する他の添加成分の合計
当量と芙質上同当量と々るようにする必要がある。イン
シアネートをわずかに過剰(約5M量係以下)に使用す
ることは許容されるが、インシアヌレート結合が生成し
やすくなるためこれ以上多く使用すべきでない。
一般に、熱硬化性樹脂内におけるそれぞれオキサゾリド
ン結合とウレタン結合の相対量は存在するプレポリマー
のタイプと反応混合物に添加される他のイソシアネート
反応基の存在に依存する。一種類のプレポリマー組成物
及びポリイソシアネートのみを使用し、このプレポリマ
ーがジェポキシ/ジヒドロキシプレポリマーである場合
、50:50(オキサゾリドン:ウレタン)モル比のポ
リマーが生成する。プレポリマー組成物が2個の水酸基
及び1個のエポキシ基を有するプレポリマーをより多く
含む場合、追加のエポキシ部分を加えない限り、オキサ
ゾリドン結合の数に比べてウレタン結合の数が多くなる
。水酸基含有化合物(例えばポリオール)を追加して加
えれば生成物のウレタン含量が増加し、エポキシド材料
を加えれば生成物中のオキサゾリドン金貸が増加する。
オキサソリトンとウレタンのモル比u90:10〜2:
98の範囲で変えることができる。ポリオール中の水酸
基のモル紛が2の場合、無水物の量は約2を超えてはな
らず、又ジエポキシドの量は無水物の量より少なくては
ならない。
プレポリマー中に含まれるエポキシ基及び水酸基と反応
して所望のオキサゾリドン結合及びウレタン結合を生成
することが可能な任意のポリイソシアネートがこの発明
のために使用できるものと期待できる。ウレタンポリマ
ーの製造に使用される、適当な常用のポリイソシアネー
トの代表例としては、芳香族タイプのものと脂肪族タイ
ツのものがあり、例えば2,4.−)リレンジイソシア
ネート及び2.fi −)リレンジイソシアネートのご
ときトリレンジイソシアネート;メチレンビス(4−フ
ェニルインシアネート)のごときメチレンビス(フェニ
ルインシアネート)ニジアニシジンジイソシアネート;
トルイジンジイソシアネート:m−キシレンジイソシア
ネート:1,5−ナフチレンジイソシアネート;p−7
エニレンジイソシアネート;及ヒヘキサメチレンジイソ
シアネート、並びにこれ以外のジー又は高ポリイソシア
ネートが挙げられる。所望なら、高分子ポリイソシアネ
ートと同様前記のインシアネートの混合物も使用するこ
とができる。
前記の反応混合物から生成した熱硬化性樹脂組成物は、
反復単位(1個又は複数個)中にオキサゾリドン結合及
びウレタン結合を含み、イソシアネート結合の実質的な
量を含有しカい。反復単位の基本タイプ及びその奮は、
ゾレボリマー組成物中に主として存在するプレポリマー
(1種又は複数種)のクイズによって決定される。前記
のプレポリマー(1)からは次の構造式(In)に −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
一−−−−−−−−〜−〜−−−干、−−−−−−−。
■1 1          − 1(■) (式中R−R5は#を造式(1)におけるR1−R5と
同じ意味であり、そして、R6−R17はぞねぞれO口
開R1−R5と同じ又げ水素である) で示される反復単位が生成する。
(1v) (式中、R−R3は構造式(II)におけるR1−R3
と同じ意味であり、そして、R4−R2は前記と同じ又
は水素である) で示される反復単位が生成する。
プレポリマー(1)及びプレポリマー(If)の両省を
含むプレポリマー組成物からは、ポリイソシアネートと
反応するコンパウンド中のプレポリマー(1)及び(I
I)の量に応じて反復単位(Ill)及び(IV)の両
省を一定量含有する樹脂を生成する。
反復単位(fil )はポリイソシアネートとプレポリ
マー(1)の末端エポキシ基の反応に基き、主鎖にオキ
サゾリドン結合を有する。この反復単位は、プレポリマ
ー中の似非末端第二水酸基の反応のため、オキサゾリド
ンと同じ鎖にではなく、側鎖にウレタン結合を有する。
主鎖中に無水物反応体から誘導された追加のエステル結
合が存在するために、反復単位(m)中の複数のオキサ
ゾリドン結合は離れて位置する。
反復単位(IV)は、反復単位の主鎖の一端に隣接する
ウレタン結合を有し、そして、他端にオキサゾリドン結
合を有する。他のウレタン結合は、反応単位の前記ウレ
タン結合とオキサゾリドン結合の間に位置する側鎖に存
在する。エステル結合は、主鎖中で、主鎖中のオキサゾ
リドン結合と側鎖中のウレタン結合との間に存在する。
この発明の一部を構成するポリ(オキサゾリドン/ウレ
タン)熱硬化性樹脂組成物には、反復単位(III)の
みを含むもの及び90%以下の反復単位(1■)と共に
反復単位(lli)を含むものがある。
この発明の熱硬化性樹脂用配合物に、例えば反応射出成
形技術による、成形品製造における二次加工に有用であ
る。所望であれば、熱硬化件樹脂用配合物には、ガラス
繊維、ガラスフレーク、黒鉛、珪灰石、雲母、ケルバー
(KELVAR)芳香族ポリアミド繊維、ナイロン繊維
、を含む逼当な補強材を単独で又は1種順もしくはそれ
以上のカッシリング剤と組み合わせて配合することがで
きる。
以下全白 この発明を次の例により説明する。
例1 z、511(1,0当量)の無水フタル酸、305g(
102ヒドロキシ当量)のポリエチレングリコール(平
均分子量600)、ビスフェノールA(シェルケミカル
社製EPON 828銘柄)のジグリシジルエーテル3
85g’(1,01エポキン当量)及び3.3gの塩化
メチルトリアルキル(CS〜c、o’)アンモニウム触
媒〔シェルケミカル社製アドグン(入DOGEN’)4
64銘柄〕の混合物を122℃〜130℃に加熱した。
40分間加熱した後、これにより生じた生成物は酸性物
質を含有せず、この生成物のエポキシ当量は927であ
ったO 107.1 g(’o、+ 16エポキシ当量)の上記
プレポリマー、45.910.459ヒドロキシ当量)
のポリエチレングリコール(分子量200)及び8mg
のジブチル錫ジラウレートの混合物を、真空中で、96
11(0,691イソシアネート当量)の4.4′−ジ
フェニルメタンジイソシアネート〔アブ(23) ジョンケミカル社製インネート(TSONATE)19
1銘柄〕と共に攪拌した。最終混合物を予じめ加熱(1
00℃)した型に注入し、そして、120℃のオーブン
中に置いた。この樹脂を1分間硬化処理し、型から取り
出し、そして、120℃で1夜後硬化処理した。
熱硬化樹脂シラツク(厚さ3.18m)は、66021
kg/cr/L2の引張り強さくASTMD412)、
27.77 X 105に97cm2の曲げ弾性率(A
STMD474)及び0.47 J 7cmのノツチ付
アイゾツト(ASTM D256)を有していた。
例2 例1のゾレポリマー生成物を連鎖延長剤及び触媒と共に
第1衣に示すように配合した。
これらの配合物を理論量の4,4′−ジフェニルメタン
ジイソシアネート(イソネート191銘柄)と混合し、
そして、これらの混合物を、予じめ加熱(50℃〜12
0℃)した型に注入した。硬化時間は第1表に示した。
以下余白 (24) 例3 59.2 F (0,4当量)の無水フタル酸、217
.5.10.6ヒドロキシ当量)のポリプロピレングリ
コール(平均分子量725)、382g(2エポキシ当
量)のエポン828ジエポキシド及び2.93.9のア
ドグン464触媒の混合物を120〜130℃で加熱し
た。40分間加熱した後、反応生成物は酸性物質を含有
せず、エポキシ当量は457であった。
177g(0,387エポキシ当量)の前記プレポリマ
ー、032gのADOGEN 464 触媒及び45m
gのオクタン酸第−錫の混合物を、67.8.9(0,
561イソシアネート当量)のイソネート191ジイソ
シアネートと共に攪拌した。均一になった時、最終混合
物を予じめ加熱(80℃)しだ型に注入し、そして、1
20℃のオーブン中においた。この樹脂を3分間硬化処
理し、型から取り出し、そして、同じオーブンで一夜後
硬化処理例4 14B、!9(1当量)の無水フタル酸、200g(1
ヒドロキシ当量)のポリエチレングリコール(平均分子
量400)、268g(2エポギシ当量)の1,4−ブ
タンジグリシジルエーテル及び246gのアドグン46
4触媒の混合物を1.10 ℃〜115℃で加熱した。
80分加熱した後、反応生成物は酸又は酸無水物を含有
していなかった。この生成物を冷却した。この生成物の
エポキシ当量は669であった。
77.79 (0,116エポキゾ当量)の前記プレポ
リマー、33.3.!11(0,739ヒドロキシ当量
)の1,4−ブタンジオール(分子量90.1)及び8
m9のジブチル錫ノラウレートの混合物を、真空中で、
135g(0,971インシアネート当量)のイソネー
ト191ジイソシアネートと共に攪拌した。最終混合物
を予じめ加熱(80℃)した型に注入し、そして、11
5℃のオーブン中においた。
この樹脂を2分間硬化せしめ、型から取シ出し、そして
、115℃で一夜後硬化せしめた。熱硬化デラ、り(厚
さ31.smm)は757.24 kg/cm2の引張
り強さくASTM D412)、27.07 X 10
3に9/cm2ノ曲げ弾性率(ASTM D474’)
及U0.80 ] J/cmのノツチ付アイゾツト(A
STM D256)’r有していた。
例5 221、!9(1,4g当量)の無水フタル酸、304
.9(152ヒドロキシ当量)のポリエチレングリコー
ル(平均分子量400)、588I(3,08エポキシ
当量)のエポン828ジ工ポキシド配合物及び4.45
gのアドケ9ン464触媒の混合物を108℃〜122
℃に加熱した。25分間加熱した後、反応生成物は酸又
は酸無水物を含有していなかった。このプレポリマー生
成物を冷却した。この生成物のエポキシ当量は754で
あった。
9810.13工2キシ当量)の前記プレポリマー、4
B(o、42ヒドロキシ当量)のポリエチレングリコー
ル(分子量200)及び14■のジブチル錫ゾラウレー
トの混合物を、真空条件下で、95g(0,683イン
シアネート当量)のイソネート191ソイソシアネート
と共に攪拌した。
最終混合物を予め加熱(100℃)した型に注入1、.
120℃のオーブン中に置いた。この樹脂を棒分間硬化
せしめ、型から宿り出し、?時間後硬化せしめた。熱硬
化樹脂ブラック(厚さ3.18mm)は774−、46
 k!9 / cm2の引張り強さくASTM D41
2)、29.46 X 103kg/cz 2の曲げ弾
性率(ASTM D474)及び0.747 J 7c
mのノツチ付アイゾツト(ASTII/l D256)
を有していた。
例6 186&(1,26当量)の無水フタル酸、62s、1
1.26ヒドロキシ当量)のポリテトラメチレングリコ
ール(平均分子量1000)、48012.52エポキ
シ当量)のエポン828及び85gの塩化リチウム二へ
キザメチル燐アミド(1’l)錯体の混合物を121℃
〜128℃で加熱した。60分間加熱した後、反応生成
物は酸又は酸無水物を含有していなかった。この生成物
を冷却した。この生成物のエポキシ当量は1111であ
った。
84g(0076エポキシ当量)の前記プレポリマー、
36g(0,80ヒドロキシ当量)の1,4−ブタンソ
オール及び63mgのオクタン酸第−錫の混合物を真空
条件下で攪拌し、続いて132g(095イソシアネー
ト当量)のイソネート191ジイソシアネートと混合し
た。最終混合物を予め110℃に加熱した型に注入した
。この樹脂を前記の温度において30秒間硬化せしめ、
型から取り出し、そして150℃にて1時間後硬化せし
めた。
例7 211g(1,43当量)の無水フタル酸、405.9
(1,,35ヒドロキシ当量)のポリエチレングリコー
ル(平均分子量600)、100g(010ヒドロキシ
当量)のポリテトラメチレングリコール〔クエーカー・
オート(Quaker 0ats)社製ポリメグ(PO
LYMEG)2000銘柄〕、ビスフェノールA(エポ
ン828銘柄)のジグリシジルエーテル557.!i’
(2,92エポキシ当量)及び5.12.9のアトダン
464触媒の混合物を120℃〜130℃に加熱した。
加熱は、少量(約1g)の混合物を30m1のアセトン
に溶解しこれを水酸化カリウムのメタノール溶液(0,
5N)で滴定することによる測定で酸が存在しなくなる
まで約40分間継続した。反応生成物のエポキシ当量は
1045であった。
88g(0,0847エパeギシ当量)の−ヒ記プレポ
リマー、40.!i’((+、889ヒドロキシ当量)
の1.4−ブタンジオール、13mgのジブチル錫ジラ
ウレート及び0.47Fのアトダン464触媒の混合物
を、真空条件下で攪拌し、続いて145g(104イソ
シアネート当量)のインネート191ジイソシアネート
と混合した。そして、混合物を予め110℃に加熱した
型に注入した。この混合物を30秒間硬化せしめ、型か
ら取り出し、そして、145℃にて1時間後硬化せしめ
た。
例8 20’7 、? (1,40当量)の無水フタル酸、4
12g(1,37ヒドロキシ当量)の1リエチレ(31
) メグリコール(平均分子量600)、103g(0,0
515ヒドロキシ当量)のポリプロピレンゲ11コール
(平均分子量4000)、ビスフェノールAのジグリシ
ジルエーテル537g(2,81エバ?キシ当量)及び
5.02&のアドヶ゛ン464触媒の混合物を、生成物
が酸又は酸無水物を含有[7、なくなる才で約40分間
122℃〜127℃に加熱した。粘稠な液体である反応
生成物のエポキシ当量は1 (130であった。
76.7.9(0,0745エパビキシ当量)の前記プ
レ、+?ポリー、33.(1(0,733ヒドロキシ当
量)の】、4−ブタンジオール、147n9のジブチル
錫ジラウレート及び040gのアトダン464触媒の混
合物を攪拌して均一な混合物を生成せしめた。
この混合物を125.9(0,899イソシアネート当
量)のイソネート191ジイソシアネートに加えた。こ
の混合物は発熱的であった。この混合物を予め110℃
に加熱した型に注入した。この樹脂を30秒間硬化せし
め、型から取り出し、そして140℃にて1時間後硬化
」rしめた。
(32) 例9 127、lO,858当量)の無水フタル酸、2011
0.67ヒドロキシ当量)のポリエチレングリコール(
平均分子量600 )、35.49(0,1,93ヒド
ロキシ当量)の4,4′−イソプロピリデンビス(2,
6−ジクロロフェノール)、ビスフェノールへのジグリ
シジルエーテル335g(175xzギシ当量)及び2
82gのアドヶ゛ン464触媒の混合物を、反応生成物
が酸又は酸無水物を含1々くなる捷で約40分間、12
2℃〜129℃で加熱した。生成物のエポキシ当量は1
】00であった。
85.10.0773工醪キシ当量)の前記生成物であ
るプレポリマー、36.4.!i’(’0.809ヒド
ロキシ当量)の1,4−ブタンジオール、] 4〃M/
のツブチル錫ジラウレ−1・及び0.41.9のアトダ
ン464触媒の混合物を攪拌して均一な混合物を生成せ
しめた。この混合物を128g(0,963イソシアネ
ート当量)の変性4,4′−ノフェニルメタンジイソシ
アネート〔モバイ(Mobay)ケミヵル社製モンズー
ル・エム・アール(MONDURMR)と配合した。最
終混合物は発熱的であり、加熱した(110℃)型に注
入した。この混合物を30秒間硬化せしめ、型から取り
出し、そして、140℃にて1時間後硬化せしめた。
例10 500i1.67ヒドロキシ当量)のポリエチレングリ
コール(平均分子量600)及び167g(1,67当
量)の無水コノ・り酸の混合物を、乾燥雰囲気下110
℃にて5.5時間加熱した。反応生成物の酸当量は39
3であった。
638.9(1,62酸当量)の前記生成物、ビスフェ
ノールA(シェルケミカル社製エポン828)のジグリ
シジルエーテル606,13.25エフ1?キシ当量)
及び5gの塩化メチルトリアルキル(C8−JC!o)
アンモニウム(シェレックスケミカル社製アドグン46
4銘柄)の混合物を、生成物が酸性物質を含捷なくなる
まで、4時間1.10 ℃にて加熱した。粘稠な溶液で
ある生成物のエポキシ当量は785であった。
このデレホリマー生成物は、配合成分(B)の構成成分
として使用し、この配合材料(B)を第2表に示すごと
くジイソシアネートと反応せしめるととにより、オキサ
ゾリドン−ウレタン熱硬化性樹脂成形材料を製造した。
配合成分(A)は、変性メチレンビス(4−フェニルイ
ソシアネート)(ア、ツブジョンIリマーケミカルス製
イソネート191銘柄)である。配合成分(B)は前記
の方法で調製したプレ、(? IJママ−ジオール添加
物、触媒及び充填材の混合物である。配合成分(A)及
び(B)の混合物を数秒間攪拌して均一な溶液を生成せ
しめた。この溶液を直ちに、予じめ加熱(100℃)l
、た、テトラフルオロエチレン(テフロン銘柄)離型剤
の薄膜で被覆したガラス型に注入した。型中で約2分間
滞留せしめ、硬化ブラックを取り出し、そして、一定時
間特定の温度で後硬化せしめた。第2表に、使用した成
分、後硬化条件及び製造した形成材料の物理的性質を示
す・       JJl、1、jよ1壬1例】1 39413.94ヒドロキシ当量)のポリエチレングリ
コール(平均分子量200)及び394g(3,94尚
量)の無水コハク酸の混合物を、乾燥雰囲気下で110
℃にて6時間加熱した。反応生成物の酸当量は193で
あった。
420、!i’(2,18酸当量)の前記生成物、ビス
フェノールA(エポン828銘柄)のジグリシジルエー
テル81214.36エポキシ当量)及び493gのア
ドケ9ン464触媒の混合物を、生成物が酸を含まなく
なるブで約3時間110℃で加熱した。淡褐色の液体で
あるこの生成物のエポキシ当量は595であった。
このプレポリマー生成物を使用して、例]、Oと同じ方
法によりブラックを製造し、例10と同じ方法により試
験した。但し、成分は第3表に示す通り′変更した・ 
        リ、下7j2白例12 470g(1,30ヒドロキシ当量)のポリプロピレン
グリコール(平均分子量725)及び131g(1,3
0当量)の無水コハク酸の混合物を、乾燥雰囲気中12
5℃にて4時間加熱した。
反応生成物の酸当量は495であった。
57811.17酸当量)の前記生成物、441g(2
,3フエノキシ当量)及び4.08gのアトダン464
触媒を反応混合物に酸が含まれなくなるまで約2時間1
15℃にて加熱した。淡褐色の液体である反応生成物の
工Iキシ当量は934であった。
上記のゾレIリマー生成物を使用して、例10と同じ方
法により第4表に示すプラックを製造1〜、例10と同
じ方法により試験した。但し、成分は第4 ′K T″
す3と<6更L7’co  、、、1、zGE e例J
3 420.!9(1,98ヒドロキシ当量)のポリプロピ
レングリコール(平均分子量425)及び198g(1
,98当量)の無水コハク酸の混合物を120℃にて8
時間加熱した。反応生成物の酸当量は313であった。
580g(1,85酸当量)の前記生成物、698.1
3.75エチキシ当量)の工iン828ジエポキシド及
び508yのアドグ8ン464触媒の混合物を、反応混
合物が酸を含まなくなるまで約3時間110℃で加熱し
た。反応生成物のエポキシ当量は751であった。
前記のプレホリマー生成物を使用し、例10に記載しだ
のと同じ方法によって第5我に示すブラックを製造1−
1例10と同じ方法により試験した。
但し、成分は第5表に示すように変更した。
以下全白 例14 850.9(2,34ヒドロキシ当量)のポリプロピレ
ングリコール(平均分子量725)及び3479(2,
34当量)の無水フタル酸の混合物を120℃にて17
時間加熱した。この反応生成物の酸当量は496であっ
た。
54811.10酸当量)の上記生成物、441J74
2.37エボキシ当量)のエポン828ジエポギシド及
び5.9311のアドグン464触媒の混合物を、この
溶液が酸性物質を含捷なくなる捷で約40分間125℃
にて加熱した。淡褐色粘稠な液体である生成物の工4′
キシ当量は790であった。
上記のゾレ& +77−生成物を使用して例10に記載
したのと同様の方法でブラックを製造し、例10と同様
の試験を行った。但し、成分は次の様に変更した。18
6.10.235エポキシ当量)のゾレポリマー及び0
.004gのジブチル錫ジラウレート触媒の混合物を5
910.425イソシアネート当量)のイソネート19
1ジイソシアネートと混合した〔配合成分仏)〕。この
混合物を、攪拌した後、予め加熱(100℃)した型に
注入した。硬化ブラックを一夜130℃にて後硬化せl
〜めだ。このブラックは561kg/cm2の引張り強
さ、2 ]、 200 kg/c1n2の曲げ弾性率及
び0.48j o u 1 e/ctnのアイゾツト衝
撃を有していた。
例15 43.3.!9 (0,151当量)の無水テトラクロ
ロフタル酸、29.2AJ (0,197当量)の無水
フタル酸、112.8I(0,376ヒドロキシ当量)
のポリエチレングリコール(平均分子量600 )、1
44.6.9(0,757エポキシ当歇)及び1,00
 、!7のアドグン464触媒の混合物を、生成物中に
酸性物質が存在し々くなる寸で約25分間15(1℃〜
160℃にて加熱した。粘稠な液体である反応生成物の
エポキシ当量は1070であった。
87.4g(0,082当量)の上記の7’ l/ポリ
マー、38.510.856ヒドロキシ当菫)の1,4
−ブタンジオール、11pipのノブチル錫ジラウレー
ト及び055gのアドク゛ン464触媒の混合物を攪拌
l1、均一な混合物を生成せしめた。この混合物を14
3.6.11.035イソシアネート当量)のイソネー
ト191ジイソシアオートと混合した。
この混合物を短時間混合した後予め80℃に加熱した型
に注入した。この樹脂を1分間硬化せしめ、型から取り
出しそして150℃にて4時間後硬化せしめた。
例16 7、79kg(52,6当量)の無水フタル酸、15.
92kg(53,1ヒドロキシ当量)の7ぎりエチレン
グリコール(平均分子量600)、2034に!7(5
3,3エポキシ当量)の工Iン828ソエ71?キシド
及び17711のアドグン464触媒の混合物を568
1のステンレス鋼製反応器中で120℃〜150℃にて
加熱した。30分間加熱した後、反応生成物は酸性物質
を含捷す、818のエポキシ当量を有していた。
78.110.095エポキシ当量)の上記ゾレポリマ
ー、33.5I(0,744ヒドロキシ当量)の1,4
−ブタンジオール、13m9のツブチル錫ゾラウIレー
ト及び0.41.9のアドケ9ン464触媒の混合物を
攪拌して均一な配合物を生成せしめ、これを130.1
0.935イソシアネート当量)のインネート191と
混合した。最終混合物を、十分に攪拌した後、予め加熱
(80、℃)した型に注入した。この樹脂を1分間硬化
せしめ、型から取り出し、そして、160℃で1時間後
硬化せしめfCo熱硬化性樹脂シラツク(厚さ3.18
n++n)は例17〜20 これらの例においては、例16に示したのと同一の成分
を使用した。但し、アドグン464触媒の量は種々変更
し、反応生成物が酸・)生物質を含捷なくなる捷での一
定時間120℃以上の温度で加熱した。第6表に、各試
行とその生成物について記載する。
70重量係のゾレボリマー生成物、30i量係の1,4
−ブタンジオール及び、約6500 plumのアドグ
ン464触媒と120 ppmのノブチル錫ジラウレー
トに相当する適当量の触媒の混合物を理論量のイソネー
ト191ノイソシアネートと混合1−熱硬化性樹脂ブラ
ックを製造した。例16に示したのと同様の形成方法と
試験方法を使用した。
(48) なお、これらの例はこの発明を説明するために記載した
ものであり、これによってとの発明を限定しようとする
ものではない。
特許出願人 ストウファー ケミカル カンパニー 特許出願代理人 弁理士 青 木   朗 弁理士西舘和之 弁理士 石 1)  敬 弁理士 山 口 昭 之 (49)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ぼりオール、酸無水物及びジエポキシドを一段階で
    反応せしめることを特徴とする21個の末端エポキシド
    基及び2個の非末端第二水酸基を有するプレポリマーを
    含むプレポリマー組成物の製造方法。 2 ポリオールがポリエチレングリコール、ポリゾロピ
    レングリコール、エチレングリコール、プロピレングリ
    コール及びポリテトラメチレングリコールからなる群か
    ら選ばれる特許請求の範囲第1項記載の方法。 3、酸無水物が芳香族酸無水物及び脂肪族酸無水物から
    々る群から選ばれる特許請求の範囲第1項記載の方法。 4、 ジエポキシドが二価単核縮合環フェノールのジグ
    リシジルエーテル、ノ?ラック樹脂のジグリシジルエー
    テル、ジシクロペンタジェンジオキシド、ビニルシクロ
    ヘキサンジオキシド、ジシクロへキシルオキシドカルが
    キシレート及び芳香族第一アミンのジグリシジル誘導体
    から成る群から選ばれる特許請求の範囲第1項記載の方
    法。 5、 ポリオール中の水酸基のモル量が2であり、酸無
    水物のモル量が約2以下であり、ジエボキシドのモル量
    が酸無水物のモル量以上である特許請求の範囲第1項記
    載の方法。 6 次の構造式(1) (1) (式中、R1−R5は、それぞれ、炭素原子が共有結合
    することができる基を示し、RはR1−R5と同じ意味
    であり又は水素である)並びに次の構造式(II)  
               以丁?、白(式中、R1−R3
    は、それぞれ、炭素原子が共有結合することができる基
    を示し、RはR1−R6と同じ意味であり又は水素であ
    る) で示されるプレポリマーの混合物から成り、ポリオール
    、酸無水物及びジエポキシドを一段階で反応せしめて成
    る未硬化プレポリマー組成物。 7 ポリイソシアネートと、2個の末端エポキシ基及び
    2個の非末端第二水酸基を有するプレポリマーを含むゾ
    レボリマー組成物とから成る、オキサゾリドン結合及び
    ウレタン結合を含む熱硬化性樹脂組成物製造用配合物。 8 ゾレボリマー組成物が次の構造式(1)(1) 、 (式中、R1−R5は、それぞれ、炭素原子が共有
    結合することができる基であり、RはR1−R5と同じ
    意味であり又は水素である) で示されるプレポリマーを含む特許請求の範囲第7項記
    載の配合物。 97″レポリマ一組放物がざらに次の構造式(m(式中
    R4二R3は、それぞれ、炭素原子と共有結合すること
    ができる基であり、R6j: R1−R6と同じ意味で
    あり又は水素である) で示されるプレポリマーを含む特許請求の範囲第7項又
    は第8項記載の配合物。 10  反復単位中((、エステル結合によって相互に
    分離された状態で、ポリマー主鎖中に存在するオキサゾ
    リドン結合、及びポリマー主鎖に結合した側鎖中に存在
    するウレタン結合を含み、イソシアネート結合を笑質土
    倉まない熱硬化性樹脂組成物。 (3) 11  オキサゾリドン結合とウレタン結合のモル量が
    約90:10〜約2:98の範囲である特許請求の範囲
    第10項記載の熱硬化性樹脂組成物。 12、少なくとも1種類の補強材を含む特許請求の範囲
    第10項記載の熱硬化性樹脂組成物。 13  次の構造式(III) (式中、R及びR1〜R5U、それぞれ、炭素原子が共
    有結合することができる基を示し、R6−R17ば、R
    1−R5と同じ意味であり又は水素である)で示される
    反復単位を含む特許請求の範囲第10項記載の熱硬化付
    樹脂組成物。 (4) 14  構造式(1■)で示される反復単位のほかにさ
    らに次の構造式(IV) どへ−−−−一−−−−−−−−−−−−−−−−−一
    −十−−〜−−−−−−−−〜−]Nl(’ 啜 (IV) (式中R及びR1−R5は、それぞれ、炭素原子が共有
    結合することができる基を示し、R4−R2はR1−R
    5と同じ意味であり又は水素である)で示される反復単
    位を含む特許請求の範囲第10項記載の熱硬化性樹脂組
    成物。 15  反応押出し成形法により成形した特許請求の範
    囲第10項〜第14項のいずれか1頂に記載の組状物。
JP57176467A 1981-10-08 1982-10-08 熱硬化性樹脂組成物、該樹脂製造用配合物及びプレポリマ−組成物並びに該プレポリマ−の製造方法 Pending JPS5871916A (ja)

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