JPS62940B2 - - Google Patents

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JPS62940B2
JPS62940B2 JP4024377A JP4024377A JPS62940B2 JP S62940 B2 JPS62940 B2 JP S62940B2 JP 4024377 A JP4024377 A JP 4024377A JP 4024377 A JP4024377 A JP 4024377A JP S62940 B2 JPS62940 B2 JP S62940B2
Authority
JP
Japan
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resin
weight
blend
carbon atoms
ethylene
Prior art date
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Expired
Application number
JP4024377A
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Japanese (ja)
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JPS53126053A (en
Inventor
Furederitsuku Hamaa Kurarensu
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EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
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Publication date
Application filed by EI Du Pont de Nemours and Co filed Critical EI Du Pont de Nemours and Co
Priority to JP4024377A priority Critical patent/JPS53126053A/en
Publication of JPS53126053A publication Critical patent/JPS53126053A/en
Publication of JPS62940B2 publication Critical patent/JPS62940B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、硬化可能な組成物であるエチレン共
重合体のブレンド、及びそれから成形された造形
品に関する。更に詳しくは、本発明はエチレンと
柔軟性付与モノマー(flexibilizing monomer)
とエポキシ側基を含有する三番目のモノマーと一
酸化炭素との共重合体及び熱硬化性樹脂のブレン
ドに関する。本発明は、かかるブレンドから形成
された造形品、フイルム及び繊維に関するもので
ある。 エチレン重合体は低い極性及び低い反応性によ
り特徴づけられる。それらはこの点においてワツ
クスと同様であり、故に、低い誘電定数を有しそ
して熱い油、熱いワツクス及び炭化水素中に可溶
性である。それらは非常に不活性であることも知
られている。いくらかの用途に対しては、エチレ
ン重合体を変性してもれらを柔軟性ならしめ、該
エチレン重合体により大きい極性を付与し、そし
て他の樹脂との反応にそれらを使用可能ならしめ
ることが望ましい。エチレン重合体中に酢酸ビニ
ル又アクリレートの如き不飽和有機エステルを編
入することにより該エチレン重合体の低度の極性
及び或る程度柔軟性を付与することができる。し
かしながら、高度の極性を与えるために、高水準
量のエステルが必要であり、このことは長いエチ
レン鎖の持つ利点、たとえば低コスト、良好な低
温挙動、等に不利な影響を与える。故に、エチレ
ン共重合体の主要な特徴としての炭化水素鎖を保
持しながらエチレン共重合体の極性を増加させる
ことが望ましい。しかしながら柔軟性であり且つ
より極性であるように変性されたエチレン共重合
体は依然として比較的非反応性であり得る。 熱硬化性樹脂に関する技術及び特に他の重合体
とのブレンドをここで考慮してみよう。フエノー
ル樹脂、エポキシ樹脂等の如き商業的に入手し得
る熱硬化性樹脂は、高められた温度でそれらの性
能を保持する故に有用であることを見出されてい
た。この性能の保持は使用された熱硬化性樹脂の
構造中に備わつた架橋又は硬化作用と関連してい
る。しかしながら、この高温性能の保持には、高
い剛性(stiffness)及び脆性が伴なつておりこの
ことは剛性を低下させることを望ましくせしめる
か又はいくらかの剛性が所望される場合にはより
高い靭性(toughness)を与えることにより剛性
を低下させることを望ましくせしめる。熱硬化性
樹脂中に柔軟性重合体をブレンドするというわか
りきつた解決法は我々の知る限りでは成功したこ
とはない。分子的相容性が達成されたことはな
く;熱硬化性樹脂の望ましい性質は失われる。 本発明に従えば、フエノール樹脂、たとえばフ
エノールホルムアルデヒド樹脂;エプキシ樹脂及
びメラミンホルムアルデヒド樹脂から成る群より
選ばれた固体有機熱硬化性樹脂1〜99重量%と、
実質的に(a)エチレン40〜90重量%;(b)一酸化炭素
20重量%を越えず;(c)3〜20個の炭素原子の不飽
和モノカルボン酸又はジカルボン酸、該不飽和モ
ノカルボン酸又はジカルボン酸のエステル、酸基
が1〜18個の炭素原子を有する飽和カルボン酸の
ビニルエステル、アルキル基が1〜18個の炭素原
子を有するビニルアルキルエーテル、アクリロニ
トリル、メタクリロニトリル、3〜20個の炭素原
子のα―オレフイン、ノルボルネン及びビニル芳
香族化合物から成る群より群ばれるものであり且
つ柔軟性重合体を与えるように前記(a)及び(b)を共
重合可能なモノマー5〜40重量%;及び(d)エポキ
シ基を含有する4〜21個の炭素原子のエチレン系
不飽和モノマー0.2〜15重量%から成る共重合体
1〜99重量%との硬化可能なブレンドが提供され
る。 “フエノール樹脂”なる用語は、熱硬化性フエ
ノール―アルデヒド樹脂、たとえば、フエノー
ル、クレゾール、たとえばm―p―クレゾール混
合物、p―クレゾール又はクレジル酸、レゾルシ
ノールとホルムアルデヒド及びフルフラールの如
きアルデヒドとから製造されたそれらを包含する
ことを意味している。1工程型(レゾール)又は
2工程型(ノボラツク)が有用である(米国特許
第3438931号)。アルキルフエノール(たとればク
レゾール)、多価フエノール(たとえば、レゾル
シノール、ヒドロキシノン等)又はポリフエノー
ル(たとえばビスフエノールA)で変性したフエ
ノール―ホルムアルデヒド樹脂を有用である。 好ましいブレンドは、(a)エチレン、(b)一酸化炭
素、(c)アルカン酸ビニル、たとえば酢酸ビニル、
ピロピオン酸ビニル、酪酸ビニル;アルキルが1
〜20個の炭素原子を有するアルキルアクリレート
及びアルキルメタクリレート;から成る群より選
ばれたものであり、前記(a)及び(b)と共重合可能な
モノマ及び(d)共重合可能な不飽和有機酸のエポキ
シエステル、ビニルエーテル及びアリルエーテル
のエポキシエーテル並びに4〜12個の炭素原子の
モノ―エポキシ置換ジオレフインから成る群より
選ばれたエポキシ含有モノマーの共重合体を含有
する。 特定の好ましいブレンドは(a)エチレン、(b)一酸
化炭素、(c)酢酸ビニル、及び(d)グリシジルアクリ
レート又はメタクリレートの共重合体を有する。 好ましいブレンド中の共重合体は下記重量%の
成分(a)〜(d)を含有する: (a) 45〜90、更に好ましは、50〜70、 (b) 15越えず、 (c) 10〜33、更に好ましくは、20〜30、 (d) 0.4〜9、更に好ましくは、1.5〜6。 該共重合体は通常0.1〜3000、好ましくは5〜
500なる範囲のメルトインデツクスを有する。 上記硬化可能なブレンドは、硬化させる前に、
シート、成形用ブロツク、又は繊維に形成するこ
とができる。該硬化可能なブレンドは粉末に粉砕
することができる固体形態であつてもよく、そし
てその後硬化の前に、成形品もしくは造形品、フ
イルム、コーテイング又は繊維に成形することが
できる。 前記した形態の硬化した組成物は、上記硬化可
能なブレンドをオーブン、モールド等に加熱する
ことにより得られる。 フエノール樹脂の如き熱硬化性樹脂の不十分な
性能は一般に高度の脆性により示される。これは
通常、高速衝撃による脆性破損(brittle
failure)又は曲げの如き緩速試験下の低歪での脆
性破損の何れかで示される。実際の使用において
は、このことは、ボルトキヤツプの如き成形品を
床に落とした場合、玩具を捩つた場合に又は僅か
ら熱的歪によつてすら起こり得る。後者は、車の
フード下に使用することがある金属インサートを
有する成形品に関してはよく起こる。 本発明を証明するために、上記した定性的脆性
問題を定量的実験室測定に転換することが必要で
ある。緩速曲げ測定において本発明者は、常用の
充填フエノール樹脂及びエポキシ樹脂は試料に対
する歪が約1%という小さな時に破損する
(fail)ことを見出した。実用目的のために、破損
までの歪の水準を2〜3倍増加させること;即ち
2〜3%に増加させることは大きな成果である。 衝撃測定法としては、ノツチ付アイゾツト試験
が選ばれた。この試験においては、成形片の衝撃
エネルギー吸収能力を測定する常用の充填フエノ
ール系成形用樹脂は、非常に低い値、即ち試料が
破断する(break)時に、0.1〜0.3フートーポン
ド/インチノツチ、を示す。この値は充填剤の種
類又は組合せに依存する。それは、より高価なフ
エノール樹脂で該構造を変性するか又は長いガラ
ス繊維もしくはコツトンフロツクを使用すること
により増加させることができる。これらの種類の
充填剤を使用している樹脂は商業ベースで提供さ
れているが、高いブレンド製造コスト及び上記市
販製品の実用上の困難の故に広範には使用されな
い。 故に、その靭性(toughness)を増加させるた
めに熱硬化性成形コンパウンドに添加され得る樹
脂改質材は依然として必要である。 本発明は、改質用樹脂が熱硬化性樹脂と相容性
であることを必要とし、且つ又それに基いてい
る。本発明に係るこの種類の相容性であつて、二
つの段階即ち硬化の前及び後における二種類の相
容性がある。 一つの種類の相容性は極めて普通の相容性であ
り、その場合2種類の樹脂ブレンドが分子親模で
完全に混和性であり、そして透明なフイルムを与
える。本発明はここに述べた種類の相容性を包含
する。 本発明はまた、第二のそして低度の相容性、こ
れもまた重要であるが、を必要とし且つ又それに
基づいている。2種の樹脂をブレンドしそしてそ
れらが成形されたフイルムの二相不透明性(two
―phase opacity)により証明される如く不相容
性であるように見えることがしばしば見出され得
るのである。それにもかかわらず、本発明は、該
ブレンドが強く且つ靭性であることを見出す;こ
の2種の樹脂は機能的に(functionally)相容性
である。この機能的相容性は、二つの相が相互依
存性でありそして出発樹脂の純粋な相ではないが
故に生じるのである。各相は少量の他方の樹脂を
含有する。実際に、この種の溶融した二相ブレン
ド中には相境界を横切つて分子の一定の移動を伴
う平衡状態がある。一つの理論は、冷却した試料
が上記境界を横切るいくらかの分子がはまり込ん
だ部分通路を有し、そのことにより改善された機
械的性能を付与することを示唆している。 大抵の重合体/重合体ブレンドはこの機能的相
容性を示さない。ポリ塩ビニルとポリスチレンの
如きブレンドは、溶融物中において分子的相互依
存を示さないように思われるのであり、実際極端
に砕けやすい(friable)、脆い(brittle)不透明
フイルムを示すのである。この挙動は一般的場合
である。改質用樹脂の構造を末硬化の熱硬化性樹
脂の構造に合うように製造して良好な溶融加工特
性(melt working characterstics)及び機能的
相容性を与えることは本発明の一部である。 前記相容性が硬化プロセスにより破壊されない
こともまた本発明にとつて必須である。硬化前に
は完全に相容性である(透明)が、硬化後には二
相(不透明)となる重合体―樹脂ブレンドを案出
することが可能である。硬化プロレス中に起こる
分子運動は、樹脂分子が化学的硬化のための最善
の位置に達することを可能にし、同時に改質材分
子を別々の即ち第二の相へ押しやる(reject)こ
とを可能にする。 本発明の必須の部分は、熱硬化性樹脂と同時硬
化する部位を改質材分子中に編入せさめることで
ある。かかる部位は、完全に相容性ブレンド及び
本発明の機能的相容性ブレンドの両方にとつて必
須である。 本発明のブレンド中の共重合体は、前記した量
のエチレン、一酸化炭素及びモノマー(c)共重合可
能なエチレン系不飽和有機化合物である及び(b)か
ら実質的に成つている。モノマー(c)は3〜20個の
炭素原子の不飽和モノカルボン酸又はジカルボン
酸、かかる不飽和モノカルボン酸又はジカルボン
酸のエステル、酸基が1〜18個の炭素原子を有す
る飽和カルボン酸のビニルエステル、アルキル基
が1〜18個の炭素原子を有するビニルアルキルエ
ーテル、アクリロニトリル、メタクリロニトリ
ル、及び3〜20個の炭素原子のα―オレフインの
如き共重合可能な不飽和炭化水素、ノルボルネの
如き環化合物及びビニル芳香族化合物から成る群
より選ばれる。酢酸ビニルは好さしいモノマー(c)
である。 モノマー(d)はエポキシ基を含有する4〜21個の
炭素原子のエチレン系不飽和モノマーである。か
かるモノマーは、共重合可能な不飽和有機酸、た
とえば、アクリル酸又はメタクリル酸のエポキシ
エステル;ビニルエーテル及びアリルエーテルの
エポキシエーテル、たとえばグリシジルビニルエ
ーテル、ビニルシクロヘキサンモノオキシド等、
又は4〜12個の炭素原子のモノ―エポキシ置換ジ
―オレレフインから成る群より選ばれる。グリシ
ジルアクリレート及びメタクリレートは好ましい
モノマー(d)である。 本発明の共重合体を製造するに際し、市販の入
手可能なエチレン、一酸化炭素並びに100%純度
の不飽和モノマー(c)及び(d)を最初に使用し、そし
て重合のための連続的構造を供給するためにはフ
イード流を使用する。使用する反応容器は高圧及
び高温に耐えることができ、そして高速電動機駆
動撹拌機及び圧力安全弁並びに温度を制御するた
めの加熱用又は冷却用流体を循環させるためのジ
ヤケツト付壁を備えている。一酸化炭素及び他の
モノマーを、反応器の圧力で、エチレンモノマー
フイード流中にポンプで送り、次いでモノマー混
合物を、一緒又は別々の何れかで、反応器中に反
応器圧でポンプ送りする。触媒は、必要に応じ
て、別々のフイードラインを通つて反応器中にポ
ンプで送られる。 共重合体及びモノマーの混合物は反応器を出て
行き、そして混合物が分離器中に流れるにつれて
圧力を減少させる。モノマーは分離器を去り、そ
して分離されるか又は構成モノマーと共に反応器
へ再循環させるためにポンプで送られる。溶融し
た共重合体は流れとなつて分離器を去り、それか
ら冷却され、そして更に加工される。たとえば該
共重合体は適当な寸法の粒子に切り、そして出荷
のため適当なコンテナー中に入れることができ
る。 反応器へのエチレン、一酸化炭素、モノマー(c)
及び(d)並びに触媒の流れは、それらが一定の連続
的モルで且つ生成物及び未反応モノマーが反応器
から取り出されるのと同じ連続的速度で反応器に
入るように注意深く制御される。速度及びモル比
は、生成物共重合体がエチレン40〜90重量%、一
酸化炭素0〜20重量%、モノマー(c)5〜40重量%
及びモノマー(d)0.2〜15重量%となるように調節
される。反応しているモノマーを反応器全体にわ
たつて竪密な混合状態に保持するために、通常反
応器容積1ガロンにつき少なくとも0.25馬力の比
率の効果的撹拌がなされる。反応器温度は少なく
とも140℃とするべきである。反応器温度を約155
―300℃、最も好ましくは155―225℃の範囲内に
保持すること、及び反応器圧を5000―60000psi、
好ましくは約20000―35000psiの範囲内に保持す
ることが好ましい。 反応器の内容物をエチレン、一酸化炭素及びモ
ノマー(c)及び(d)の重量比に関して均一に保持して
本発明の固体共重合体を製造することが、本発明
の共重合体の製造において重要である。全部より
少なくないモノマーが反応しているようにモノマ
ーの何れも枯渇させるべきではない。種々のモノ
マーは異なつた速度に反応するので、より大きい
反応性のモノマーがより大きい百分率で所定時間
内に反応するであろう。結果として、モノマーの
供給速度の比は、生成した共重合体中のこれらの
モノマーの所望される比とは異なつているであろ
う。たとえば、一酸化炭素はエチレンの約5倍の
速度ぜ反応し、その結果エチレン10%が重合体中
に導入された時に、一酸化炭素約50%が重合体中
に存在する。特定の共重合体を製造するのに必要
とされる条件は、モノマー(c)及び(d)の反応性に依
存して変わり、たとえば酢酸ビニルはエチレンと
同じ速度で反応しこれに対してメチルメタクリレ
ートの如き他のモノマーは一酸化炭素とほぼ同じ
速度で又はそれより速く反応する。エポキシ含有
モノマー(d)はエチレンの反応速度と一酸化炭素の
反応速度間のいろいろな速度で反応することがで
きる。 本方法において使用される遊離基重合触媒は、
過酸化物、過酸エステル(peresters)、アゾ化合
物、又は過炭酸塩の如きエチレンの重合において
通常使用される触媒の何れであつてもよい。これ
らの群内で選ばれた化合物は、過酸化ジラウロイ
ル、ジ―t―ブチルペルオキシド、t―ブチルパ
ーイソブチレート、t―ブチルパーアセテート、
α,α′―アゾビスイソブチロニトリル及び相当
する遊離基活性を有する他の化合物である。通
常、該触媒はベンゼン、ケロセン、鉱油の如き適
当な不活性有機液体溶媒又は溶媒の混合物中に溶
解される。通常の触媒水準即ち反応器へ供給され
るモノマー重量を基準して約25〜2500ppm、好
ましくは約75〜500ppmが使用される。 本発明の目的のため、2種類の溶融した重合体
のブレンドの性質を理解することが望ましい。何
故ならばブレンデイングは高重合体の分子的性質
により影響されるからである。フエノール樹脂の
如き熱硬化性樹脂は硬化段階い先立ち所望の形態
に加工するための中分子量重合体として製造され
る。(これらの樹脂は硬化後成形できない。)未硬
化の熱硬化性樹脂を溶融しそして溶融した熱可塑
性樹脂中にブレンドしようと試みる場合には、該
熱可塑性重合体の分散は溶融した熱硬化性樹脂の
剪断(作用)により達成される。溶融した熱可塑
性重合体を分散させて非常に小さな小滴とするた
めには、溶融した熱可塑性樹脂に対して溶融した
熱化性樹脂における剪断力が働くように、該2種
類の溶融重合体の相互界面における該2種類の重
合体間の相互作用がなければならない。このこと
は、各重合体が他方の重合体中に部分的に可溶性
である場合に達成される。さもなければ、熱可塑
性樹脂は比較的大きな粒子として上記液体中に残
留する。そこで、本発明における第一の要件は、
上記液体熱硬化性樹脂中に部分的に可溶性である
熱可塑性樹脂を与える分子構造を見出すことであ
る。 熱硬化性樹脂の硬化は、1分子につき平均して
2個より多く存在する部位を介して熱硬化性分子
が化学結合することにより起こる。非反応性熱可
塑性重合体が熱硬化性樹脂中に溶解すると、これ
らの熱硬化性分子は硬化期間中速やかに動き回つ
て熱可塑性樹脂を排除する。それによに熱可塑性
重合体は固化しつつある熱硬化性製成物から強制
的に追い出される。結果として二相系が形成され
る。一相は硬化の脆い熱硬化性マトリツクスであ
る。第二の相は前に溶解した熱可塑性樹脂から成
る。そこで、本発明の第二の要件は、熱可塑性共
重合体中に、熱可塑性共重合体が硬化工程に参加
するための部位を与える反応性エプキシ基を導入
することである。熱可塑性共重合体は、そのこと
により、硬化した熱硬化性樹脂のマトリツク中に
緊密に結合する。 要約すると、上記熱可塑性樹脂が熱硬化性樹脂
に対する有用な改質材として働くことを意図して
いる。有効であるためには、それは分子規模で部
分的に分散しなければならない、即ち硬化前に熱
硬化性樹脂中に部分的に溶解しなければならず;
且つそれは硬化後熱硬化性樹脂中に実質的に分散
したままでなければならない。 認識されなければならない他の点は、上記説明
した意味における二つの有用な分散程度が存在す
ることである。その一つは、熱可塑性樹脂が、硬
化後において、得られるブレンドが透明である程
に十分に分散してる場合である。かかるブレンド
から成形硬化したフイルムは未変性の熱硬化性樹
脂より柔軟性である。それは試料が破断する
(fail)前における適度且つ有用な程度の伸びを有
するが、試料が破断するときには、多量のエネル
ギー吸収を伴うことなく脆性破断する。しかしな
がら、硬質熱可塑性樹脂に対するゴム状耐衝撃改
良剤は、該硬質相に緊密に結合している別々の相
として微細に分散されるべきであることを当業界
で良く知られている。 他方、熱硬化性樹脂を靭性ならしめることはも
つと更に困難である。本発明は、前記共重合体の
構造を調節して同様な効果を達成する;即ち本発
明の共重合体はそれらが未硬化の熱硬化性樹脂中
に部分的にしか溶解しないように調節され得る;
という発見を包含する。この場合、従つて硬化後
においては、本発明の熱可塑性樹脂の小さな凝集
物は衝撃エネルギーを吸収することができるが、
実際には、それらもまた硬化した熱硬化性マトリ
ツクスに反応性部位と介して結合しているからこ
そそのように作用するのである。 前記した共重合体は、フエノール樹脂たとえば
フエノールホルムアルデヒド樹脂;エポキシ樹
脂;及びメラミンホルムアルデヒド樹脂から成る
群より選ばれた有効量の固体有機熱硬化性樹脂と
硬化可能なブレンドをつくるのに使用することが
できる。“フエノール樹脂”なる用語、熱硬化性
フエノール―アルデヒド樹脂、たとえばフエノー
ル、クレゾール、たとえばm―p―クレゾール混
合物、p―クレゾール又はクレジル酸、レゾルシ
ノールとホルムアルヒデト及びフルフラールの如
きアルヒデトとから製造されたそれらを包含する
ことを意味している。1工程型(レゾール)又は
2工程型(ノボラツク)が有用である(米国特許
第3438931号)。アルキルフエノール(たとえばク
レゾール)多価フエノール(たとえば、レゾルシ
ノール、ヒドロキノン等)又はポリフエノール
(たとえばビスフエノールA)で変性したフエノ
ール―ホルムアルデヒド樹脂も有用である。 これらの硬化可能なブレンドは前記共重合体1
〜99℃及び熱硬化性樹脂1〜99%を含有して成つ
ていてもよい。共重合体はブレンド中に5〜95%
存在しそして熱硬化性樹脂はブレンド中に5〜95
%存在していることが好ましい。特に好ましい範
囲は共重合体10〜50%であり、そして熱硬化性樹
脂90〜50%である。 上記硬化可能なブレンドは熱硬化性系中に使用
されている常用の充填剤で充填することができ
る。これらの充填剤は木粉、アスベスト、シリ
カ、ガラス繊維、コツトンフロツク、雲母、布粉
及びコード、ぼろ、カーボンブラツク、又は鉄、
鉛、銅等の如き金属であつてもよい。該硬化可能
なブレンドは柔軟性、半硬質もしくは硬質のフイ
ルムコーテイング、繊維、成形品、発泡品及び接
着剤を製造するのに使用することができる 下記実施例により本発明を更に説明する。特記
しなければ百分率は重量になる。 実施例 1〜14 エチレン、一酸化炭素、酢酸ビニル、及び表
に記載の第四番目のモノマーをそれぞれ表に示
した供給比で混合し、次いで得られる混合物を表
に記載の種類及び量の触媒と共に700c.c.の高度
に撹拌されている反応容器中にフイードすること
により、上記モノマーの共重合体を製造した。 反応器圧力及び温度並びにモノマーの重合体へ
の転化率も表に示されている。反応容器滞留時
間は4.5分であつた。表に報告した重合体のメ
ルトインデツクスはASTM D1238―65T条件Eに
従つて決定された。
The present invention relates to curable compositions of ethylene copolymer blends and shaped articles formed therefrom. More specifically, the present invention describes the use of ethylene and a flexibilizing monomer.
and a third monomer containing pendant epoxy groups and carbon monoxide, and a thermosetting resin blend. The present invention relates to shaped articles, films and fibers formed from such blends. Ethylene polymers are characterized by low polarity and low reactivity. They are similar to waxes in this respect and therefore have low dielectric constants and are soluble in hot oils, hot waxes and hydrocarbons. They are also known to be very inert. For some applications, ethylene polymers can be modified to make them flexible, impart greater polarity to the ethylene polymers, and make them available for reaction with other resins. is desirable. The incorporation of unsaturated organic esters such as vinyl acetate or acrylates into the ethylene polymer can impart a lower degree of polarity and some flexibility to the ethylene polymer. However, to provide a high degree of polarity, high levels of ester are required, which adversely affects the advantages of long ethylene chains, such as low cost, good low temperature behavior, etc. Therefore, it is desirable to increase the polarity of ethylene copolymers while retaining the hydrocarbon chain as the main characteristic of ethylene copolymers. However, ethylene copolymers modified to be flexible and more polar can still be relatively unreactive. Consider now the technology related to thermosets and especially blends with other polymers. Commercially available thermosetting resins such as phenolic resins, epoxy resins, etc. have been found useful because they retain their performance at elevated temperatures. This retention of performance is related to the crosslinking or curing effect present in the structure of the thermosetting resin used. However, this retention of high temperature performance is accompanied by high stiffness and brittleness, which makes it desirable to reduce stiffness or, if some stiffness is desired, to provide higher toughness. ) makes it desirable to reduce the stiffness. To our knowledge, the obvious solution of blending flexible polymers into thermosetting resins has never been successful. Molecular compatibility is never achieved; the desirable properties of thermosets are lost. According to the invention, from 1 to 99% by weight of a solid organic thermosetting resin selected from the group consisting of phenolic resins, such as phenol formaldehyde resins; epoxy resins and melamine formaldehyde resins;
Substantially (a) 40-90% by weight of ethylene; (b) carbon monoxide
(c) unsaturated monocarboxylic or dicarboxylic acids of 3 to 20 carbon atoms, esters of such unsaturated monocarboxylic or dicarboxylic acids, the acid group having 1 to 18 carbon atoms; vinyl esters of saturated carboxylic acids with alkyl groups of 1 to 18 carbon atoms, acrylonitrile, methacrylonitrile, α-olefins of 3 to 20 carbon atoms, norbornene and vinyl aromatic compounds 5 to 40% by weight of monomers belonging to the group and capable of copolymerizing said (a) and (b) to give a flexible polymer; and (d) 4 to 21 monomers containing epoxy groups. Curable blends are provided with 1 to 99% by weight of copolymers consisting of 0.2 to 15% by weight of ethylenically unsaturated monomers of carbon atoms. The term "phenolic resin" refers to thermosetting phenolic-aldehyde resins, such as those prepared from phenols, cresols, e.g. m-p-cresol mixtures, p-cresol or cresylic acid, resorcinols and aldehydes such as formaldehyde and furfural. It is meant to include them. One-step (Resol) or two-step (Novolak) versions are useful (US Pat. No. 3,438,931). Useful are phenol-formaldehyde resins modified with alkylphenols (eg, cresol), polyhydric phenols (eg, resorcinol, hydroxynon, etc.), or polyphenols (eg, bisphenol A). Preferred blends include (a) ethylene, (b) carbon monoxide, (c) vinyl alkanoates, such as vinyl acetate,
Vinyl propionate, vinyl butyrate; alkyl is 1
alkyl acrylates and alkyl methacrylates having ~20 carbon atoms; monomers copolymerizable with (a) and (b) above; and (d) copolymerizable unsaturated organic It contains a copolymer of epoxy-containing monomers selected from the group consisting of epoxy esters of acids, epoxy ethers of vinyl ethers and allyl ethers, and mono-epoxy substituted diolefins of 4 to 12 carbon atoms. Certain preferred blends have copolymers of (a) ethylene, (b) carbon monoxide, (c) vinyl acetate, and (d) glycidyl acrylate or methacrylate. The copolymers in preferred blends contain the following weight percent of components (a) to (d): (a) 45 to 90, more preferably 50 to 70, (b) not more than 15, (c) 10-33, more preferably 20-30, (d) 0.4-9, even more preferably 1.5-6. The copolymer usually has a molecular weight of 0.1 to 3000, preferably 5 to 3000.
It has a melt index of 500. Before curing the curable blend,
It can be formed into sheets, molded blocks, or fibers. The curable blend may be in solid form that can be ground to a powder and subsequently formed into molded or shaped articles, films, coatings or fibers before curing. A cured composition of the form described above is obtained by heating the curable blend described above in an oven, mold, or the like. The poor performance of thermosetting resins such as phenolic resins is generally indicated by a high degree of brittleness. This is usually caused by brittle failure due to high-velocity impact.
failure) or brittle failure at low strains under slow speed tests such as bending. In actual use, this can occur if a molded item such as a bolt cap is dropped on the floor, if the toy is twisted, or even by slight thermal distortion. The latter often occurs with molded articles with metal inserts that may be used under the hood of a car. In order to prove the invention, it is necessary to convert the qualitative brittleness problem described above into quantitative laboratory measurements. In slow bending measurements, the inventors have found that commonly used filled phenolic and epoxy resins fail when the strain on the sample is as small as about 1%. For practical purposes, increasing the level of strain to failure by a factor of 2-3; ie, 2-3% is a major accomplishment. The notched Izot test was chosen as the impact measurement method. In this test, commonly filled phenolic molding resins, which measure the impact energy absorption capacity of molded pieces, exhibit very low values, 0.1 to 0.3 foot pounds per inch notch when the sample breaks. This value depends on the type or combination of fillers. It can be increased by modifying the structure with more expensive phenolic resins or by using long glass fibers or cotton flock. Although resins using these types of fillers are available on a commercial basis, they are not widely used because of the high blend manufacturing costs and practical difficulties of commercially available products. Therefore, there remains a need for resin modifiers that can be added to thermoset molding compounds to increase their toughness. The present invention requires, and is also based on, that the modifying resin be compatible with the thermosetting resin. There are two types of compatibility according to the present invention, in two stages: before and after curing. One type of compatibility is very common compatibility, in which the two resin blends are completely miscible in molecular affinity and give a transparent film. The present invention encompasses compatibility of the type described herein. The invention also requires and is based on a second and lower degree of compatibility, which is also important. Two-phase opacity (two-phase opacity) of a film made by blending two resins and molding them
-phase opacity) can often be found to appear to be incompatible. Nevertheless, the present invention finds that the blend is strong and tough; the two resins are functionally compatible. This functional compatibility occurs because the two phases are interdependent and are not pure phases of the starting resin. Each phase contains small amounts of the other resin. In fact, there is an equilibrium state in this type of molten two-phase blend with constant movement of molecules across the phase boundaries. One theory suggests that the cooled sample has some molecularly trapped partial passages across the boundary, thereby imparting improved mechanical performance. Most polymer/polymer blends do not exhibit this functional compatibility. Blends such as polyvinyl chloride and polystyrene do not appear to exhibit molecular interdependence in the melt, and in fact exhibit extremely friable, brittle, opaque films. This behavior is the general case. It is part of the present invention to tailor the structure of the modifying resin to match that of the fully cured thermoset to provide good melt working characterstics and functional compatibility. . It is also essential to the invention that said compatibility is not destroyed by the curing process. It is possible to devise polymer-resin blends that are completely compatible (transparent) before curing, but are two-phase (opaque) after curing. The molecular motion that occurs during the curing process allows the resin molecules to reach the best position for chemical curing and at the same time allows the modifier molecules to be rejected into a separate or second phase. do. An essential part of the present invention is to incorporate into the modifier molecule a site that co-cures with the thermosetting resin. Such sites are essential for both fully compatible blends and functionally compatible blends of the present invention. The copolymers in the blends of the present invention consist essentially of ethylene, carbon monoxide, and the monomers (c) a copolymerizable ethylenically unsaturated organic compound and (b) in the amounts described above. Monomers (c) are unsaturated monocarboxylic or dicarboxylic acids of 3 to 20 carbon atoms, esters of such unsaturated monocarboxylic or dicarboxylic acids, saturated carboxylic acids whose acid group has 1 to 18 carbon atoms. copolymerizable unsaturated hydrocarbons such as vinyl esters, vinyl alkyl ethers in which the alkyl group has 1 to 18 carbon atoms, acrylonitrile, methacrylonitrile, and α-olefins of 3 to 20 carbon atoms; and vinyl aromatic compounds. Vinyl acetate is a preferred monomer (c)
It is. Monomer (d) is an ethylenically unsaturated monomer of 4 to 21 carbon atoms containing epoxy groups. Such monomers include copolymerizable unsaturated organic acids, such as epoxy esters of acrylic acid or methacrylic acid; epoxy ethers of vinyl and allyl ethers, such as glycidyl vinyl ether, vinyl cyclohexane monoxide, etc.
or mono-epoxy substituted di-olelefins of 4 to 12 carbon atoms. Glycidyl acrylate and methacrylate are preferred monomers (d). In preparing the copolymers of the present invention, commercially available ethylene, carbon monoxide and 100% pure unsaturated monomers (c) and (d) are initially used and a continuous structure for polymerization is used. A feed stream is used to supply the The reaction vessels used are capable of withstanding high pressures and temperatures and are equipped with high speed motor driven stirrers and pressure relief valves and jacketed walls for circulating heating or cooling fluids to control temperature. The carbon monoxide and other monomers are pumped at reactor pressure into the ethylene monomer feed stream, and the monomer mixture, either together or separately, is pumped into the reactor at reactor pressure. . Catalyst is optionally pumped into the reactor through separate feed lines. The mixture of copolymer and monomer leaves the reactor and the pressure decreases as the mixture flows into the separator. The monomers leave the separator and are either separated or pumped for recycling to the reactor with the constituent monomers. The molten copolymer leaves the separator in a stream and is then cooled and further processed. For example, the copolymer can be cut into appropriately sized particles and placed in a suitable container for shipping. Ethylene, carbon monoxide, monomer (c) to reactor
and (d) and the flow of catalysts is carefully controlled so that they enter the reactor in constant continuous molar quantities and at the same continuous rate as product and unreacted monomers are removed from the reactor. The rates and molar ratios are such that the product copolymer contains 40-90% by weight of ethylene, 0-20% by weight of carbon monoxide, and 5-40% by weight of monomer (c).
and the monomer (d) is adjusted to 0.2 to 15% by weight. Effective agitation is usually provided at a rate of at least 0.25 horsepower per gallon of reactor volume to maintain the reacting monomers in intimate mixing throughout the reactor. Reactor temperature should be at least 140°C. Reactor temperature to approx. 155
-300°C, most preferably in the range of 155-225°C, and reactor pressure of 5000-60000 psi,
Preferably it is maintained within the range of about 20,000-35,000 psi. Preparing the solid copolymers of the invention by keeping the contents of the reactor homogeneous with respect to ethylene, carbon monoxide and the weight ratio of monomers (c) and (d) It is important in None of the monomers should be depleted so that no less than all the monomers are reacting. Since different monomers react at different rates, more reactive monomers will react at a greater percentage in a given time. As a result, the ratio of monomer feed rates will be different from the desired ratio of these monomers in the resulting copolymer. For example, carbon monoxide reacts about five times as fast as ethylene, so that when 10% ethylene is incorporated into the polymer, about 50% carbon monoxide is present in the polymer. The conditions required to make a particular copolymer will vary depending on the reactivity of monomers (c) and (d); for example, vinyl acetate reacts at the same rate as ethylene, whereas methyl Other monomers such as methacrylate react at about the same rate as carbon monoxide or faster. The epoxy-containing monomer (d) can react at various rates between that of ethylene and that of carbon monoxide. The free radical polymerization catalyst used in this method is:
It can be any of the catalysts commonly used in the polymerization of ethylene, such as peroxides, peresters, azo compounds, or percarbonates. Selected compounds within these groups are dilauroyl peroxide, di-t-butyl peroxide, t-butyl perisobutyrate, t-butyl peracetate,
α,α′-azobisisobutyronitrile and other compounds with corresponding free radical activity. Typically, the catalyst is dissolved in a suitable inert organic liquid solvent or mixture of solvents such as benzene, kerosene, mineral oil. Typical catalyst levels are used, ie, about 25 to 2500 ppm, preferably about 75 to 500 ppm, based on the weight of monomer fed to the reactor. For purposes of this invention, it is desirable to understand the nature of blends of two molten polymers. This is because blending is influenced by the molecular properties of the high polymer. Thermosetting resins such as phenolic resins are prepared as medium molecular weight polymers for processing into the desired form prior to the curing step. (These resins cannot be molded after curing.) When attempting to melt and blend an uncured thermoset into a molten thermoplastic, the dispersion of the thermoplastic polymer is This is accomplished by shearing the resin. In order to disperse the molten thermoplastic polymer into very small droplets, the two molten polymers must be separated so that shear forces in the molten thermosetting resin act on the molten thermoplastic resin. There must be an interaction between the two polymers at their mutual interface. This is achieved when each polymer is partially soluble in the other polymer. Otherwise, the thermoplastic resin remains in the liquid as relatively large particles. Therefore, the first requirement of the present invention is
The objective is to find a molecular structure that provides a thermoplastic resin that is partially soluble in the liquid thermoset resin. Curing of a thermosetting resin occurs when thermosetting molecules are chemically bonded through sites that are present on average at more than two sites per molecule. Once the non-reactive thermoplastic polymer is dissolved into the thermoset, these thermoset molecules rapidly move around and displace the thermoset during the curing period. The thermoplastic polymer is thereby forced out of the solidifying thermoset composition. As a result, a two-phase system is formed. One phase is a hardened brittle thermoset matrix. The second phase consists of the previously melted thermoplastic resin. Therefore, the second requirement of the present invention is to introduce into the thermoplastic copolymer reactive epoxy groups that provide sites for the thermoplastic copolymer to participate in the curing process. The thermoplastic copolymer thereby becomes tightly bonded into the cured thermoset resin matrix. In summary, it is intended that the thermoplastic resins described above serve as useful modifiers for thermoset resins. To be effective, it must be partially dispersed on a molecular scale, i.e. it must be partially dissolved in the thermoset resin before curing;
and it must remain substantially dispersed in the thermoset resin after curing. Another point that must be recognized is that there are two useful degrees of dispersion in the sense explained above. One is when the thermoplastic resin is sufficiently dispersed that the resulting blend is transparent after curing. Films molded and cured from such blends are more flexible than unmodified thermosets. It has a moderate and useful degree of elongation before the sample fails, but when the sample fails it breaks brittle without much energy absorption. However, it is well known in the art that rubbery impact modifiers for rigid thermoplastics should be finely dispersed as a separate phase that is intimately bound to the rigid phase. On the other hand, it is even more difficult to make thermosetting resins tough. The present invention adjusts the structure of the copolymers to achieve a similar effect; that is, the copolymers of the present invention are adjusted such that they are only partially soluble in the uncured thermoset resin. obtain;
This includes the discovery that In this case, therefore, after curing, the small agglomerates of the thermoplastic resin according to the invention can absorb impact energy;
In fact, they do so because they too are bonded via reactive sites to the cured thermoset matrix. The copolymers described above can be used to form curable blends with an effective amount of a solid organic thermoset resin selected from the group consisting of phenolic resins, such as phenol formaldehyde resins; epoxy resins; and melamine formaldehyde resins. can. The term "phenolic resin" refers to thermosetting phenolic-aldehyde resins, such as those prepared from phenols, cresols, such as m-p-cresol mixtures, p-cresol or cresylic acid, resorcinols and alhydetes such as formalhyde and furfural. It is meant to include. One-step (Resol) or two-step (Novolak) versions are useful (US Pat. No. 3,438,931). Also useful are phenol-formaldehyde resins modified with alkylphenols (eg, cresol), polyphenols (eg, resorcinol, hydroquinone, etc.), or polyphenols (eg, bisphenol A). These curable blends contain the copolymer 1
~99°C and may contain 1 to 99% thermosetting resin. Copolymer is 5-95% in the blend
present and thermosetting resin in the blend from 5 to 95
% is preferred. Particularly preferred ranges are 10-50% copolymer and 90-50% thermosetting resin. The curable blends described above can be filled with conventional fillers used in thermoset systems. These fillers include wood flour, asbestos, silica, glass fiber, cotton flock, mica, cloth flour and cord, rags, carbon black, or iron,
It may also be a metal such as lead, copper, etc. The curable blends can be used to make flexible, semi-rigid or rigid film coatings, fibers, molded articles, foamed articles and adhesives. The invention is further illustrated by the following examples. Percentages are by weight unless otherwise specified. Examples 1-14 Ethylene, carbon monoxide, vinyl acetate, and the fourth monomer listed in the table are mixed at the feed ratios listed, and the resulting mixture is then mixed with catalyst of the type and amount listed in the table. A copolymer of the above monomers was prepared by feeding the above monomers into a highly stirred reaction vessel of 700 c.c. Reactor pressure and temperature and conversion of monomer to polymer are also shown in the table. Reaction vessel residence time was 4.5 minutes. The melt index of the polymers reported in the table was determined according to ASTM D1238-65T Condition E.

【表】【table】

【表】 実施例 15 ノボラツクフエノール樹脂(Hooker Chemi―
oal CompanyのDurez Diυisionにより供給され
たDurez14000、ヘキサメチレンテトラミン約
7%を含有する粉末の2工程型フエノールホルム
アルデヒド樹脂)と共に実施例2の共重合体15%
を含有するブレンドを、テトラヒドロフラン中に
両重合体を溶解することによりつくつた。このブ
レンドを熱盤上で乾燥し、次いでブレスして2ミ
ルのフイルムとした。フイルムをプレスした中
20000psiの圧力で165℃にて15分間硬化させた。
このブレンドからの硬化させたフイルムは透明で
あり、このことは良好な相容性を示しており、そ
して破断する前に殆んど180゜曲げることができ
る。 この結果は、非常に脆いそして非常に小さい歪
下に破断する末変性の硬化ノボラツクフエノール
樹脂からのフイルムの挙動とは対照的である。こ
のブレンドの相容性質は一酸化炭素を共重合体し
なかつたエチレン/酢酸ビニル/グリシジルメタ
クリレート共重合体を使用して得られる性質と対
照的である。この二番目の共重合体を使用する場
合には不透明な不相容性のブレンドが得られ、こ
のことは透明なフイルムが所望される場合には一
酸化炭素成分が必須であることを示す。この共重
合体のコモノマー比は71/22/7であつた。 実施例 16 実施例2の重合体35%及び実施例15のノボラツ
クフエノール樹脂を含有する溶液ブレンドをつく
つた。このブレンドをプレスして3″×3″×1/8″の
バーとし、そして150℃で10分間硬化させた。こ
のバーを裁断して21/2″×1/2″×1/8″のバーとし た。これらのバーのアイゾツト衝撃強度は末変性
フエノール樹脂の値0.25ft、lb./inchに比べて
0.39ft.lb./inchであつた。 実施例 17 実施例3の共重合体及び実施例15のノボラツク
樹脂を使用して50/50ブレンドを溶液からつくつ
た。末硬化フイルム、即ち該溶液からのキヤスト
は透明であり、これは相容性を示している。この
フイルムをエアオーブン中110℃で20分間硬化さ
せて、透明で柔軟なフイルムを得た。このフイル
ムは折り重ねることができそしてひび割れを生じ
ることなく折り目をつけることができる。 この硬化したフイルムを沸騰アセトンを含有す
るビーカー中に入れた。この試料は30分間撹拌後
フイルムの状態を保つており、完全な硬化を示し
ている。 実施例 18 75℃温度で二本ロール機により50/50ブレンド
をつくつた。実施例3の重合体15gを、Durez
26164として供給された粉末の1工程型フエノー
ル樹脂(レゾール)15gとブレンドした。10ミル
フイルムをこのブレンドから溶融プレスしてそし
て曇つていることを見出した。これは部分的にし
か相容性ではないことを示している。このブレン
ドをプレスしてバーとし、そして硬化させた。こ
のバーのアイゾツト衝撃強度は2.5であつた。 これは硬化した重合体としては非常に高い値で
ある。 実施例 19 実施例3の重合体15gを硬化剤を含有していな
い、Hooker Chemical Co.,販売の粉末2工程
フエノール樹脂(ノボラツク)Durez22091 15
gと共に練つた。ブレンドをプレスして10ミルフ
イルムとし、次いで150℃でプレス中に1時間保
持して硬化させた。このフイルムは透明であり、
このことは相容性を示しており、そして沸騰テト
ラヒドロフラン中に不溶性であり、このことは硬
化を示している。 実施例 20 実施例3の重合体へとヘキサメチレンテトラミ
ン8%を含有する実施例15に記載のノボラツクフ
エノール樹脂とから50/50溶液ブレンドをつくつ
た。10ミルフイルムを100℃でプレスし、温度を
30分間150℃に上昇させた。フイルムは透明であ
つた。 このフイルムの引張特性は、引張強度
2150psi;伸び60%;引張弾性率18000psiであつ
た。破断した試験片をもとの位置に戻すと、上記
の伸びは>95%弾性であることが見出された
(ASTM D―1708―66〔0.2″/分、クロスヘツド
速度〕)。 実施例 21 実施例1の重合体0.5gと、エプキシ当量
(epoxy equialent weight)約190及び25℃で約
13000psiなる粘度を有するビスフエノールAの液
体ジグリシジルエーテル1.5g(Shell販売のEpon
828)とを使用してテトラヒドロフラン中の溶
液ブレンドをつくつた。硬化剤トリエチレンテト
ラミン0.15gを加えた。溶液を蒸発乾回してフイ
ルムを形成させた。蒸気浴上で1時間加熱するこ
とによりフイルムを硬化させた。フイルムは透明
であり、そして脆性を示すことなく折り重ねるこ
とができた。この挙動は、実施例1の重合体を加
えない同様にしてつくられた対照フイルムの脆性
挙動と対照的であつた。 実施例 22 実施例2の重合体50%と、メラミン―ホルムア
ルデヒド樹脂、American Cyanamid販売のヘキ
サメトキシメチルメラミン(Cymel301)50%
とのテトラヒドロフラン中の溶液ブレンドをつく
つた。硬化用触媒としてp―トルエンスルホン酸
を溶媒を除いて0.25重量%となるように加えた。
この溶液をアルミニウム上に被覆し、乾燥し、そ
して150℃で1時間硬化させる。得られるフイル
ムは非常に僅かに曇つており、柔軟性であり、そ
してひび割れを起こすことなく折り重れることが
できた。 メラミンホルムアルヒデト樹脂及び触媒のみを
含有する同様なフイルムをアルミニウム上に被覆
し、そして硬化させた。対照的に、このフイルム
は非常に脆く、そしてアルミニウムを曲げるとひ
び割れを起こした。 実施例 23〜30 実施例1〜14の方法に従つて一連にテトラポリ
マーを製造した。重合体組成及び反応条件を表
に要約する
[Table] Example 15 Novolac phenol resin (Hooker Chemi-
Durez 14000, a powdered two-step phenol formaldehyde resin containing approximately 7% hexamethylenetetramine, supplied by Durez Diυision of the oal Company, with 15% of the copolymer of Example 2.
A blend containing the following was made by dissolving both polymers in tetrahydrofuran. The blend was dried on a hot platen and then pressed into a 2 mil film. While pressing the film
Cured at 165° C. for 15 minutes at 20,000 psi pressure.
The cured film from this blend is clear, indicating good compatibility, and can be bent almost 180 degrees before breaking. This result is in contrast to the behavior of films from poorly modified cured novolac phenolic resins, which are very brittle and break under very small strains. The compatibility properties of this blend contrast with those obtained using ethylene/vinyl acetate/glycidyl methacrylate copolymers without carbon monoxide copolymerization. When this second copolymer is used, an opaque, incompatible blend is obtained, indicating that a carbon monoxide component is essential if a transparent film is desired. The comonomer ratio of this copolymer was 71/22/7. Example 16 A solution blend containing 35% of the polymer of Example 2 and the novolac phenolic resin of Example 15 was made. The blend was pressed into 3" x 3" x 1/8" bars and cured at 150°C for 10 minutes. The bars were cut to 21/2" x 1/2" x 1/8". It was made into a bar. The Izot impact strength of these bars is 0.25ft, lb./inch compared to the value of modified phenolic resin.
It was 0.39ft.lb./inch. Example 17 A 50/50 blend was made from solution using the copolymer of Example 3 and the novolak resin of Example 15. The uncured film, ie, the cast from the solution, is clear, indicating compatibility. This film was cured in an air oven at 110° C. for 20 minutes to obtain a transparent and flexible film. This film can be folded and creased without cracking. The cured film was placed in a beaker containing boiling acetone. This sample remained a film after stirring for 30 minutes, indicating complete curing. Example 18 A 50/50 blend was made on a two roll mill at a temperature of 75°C. 15 g of the polymer of Example 3 was added to Durez
Blend with 15 g of powdered one-step phenolic resin (Resol) supplied as 26164. A 10 mil film was melt pressed from this blend and found to be hazy. This indicates only partial compatibility. This blend was pressed into bars and cured. The Izot impact strength of this bar was 2.5. This is a very high value for a cured polymer. Example 19 15 g of the polymer of Example 3 was added to a powdered two-step phenolic resin (novolac) Durez 22091 15 sold by Hooker Chemical Co., containing no curing agent.
I practiced with g. The blend was pressed into a 10 mil film and then held in the press at 150°C for 1 hour to cure. This film is transparent;
This indicates compatibility and is insoluble in boiling tetrahydrofuran, indicating curing. Example 20 A 50/50 solution blend was made of the polymer of Example 3 with the novolac phenolic resin described in Example 15 containing 8% hexamethylenetetramine. Press a 10 mil film at 100℃ and adjust the temperature to
Raised to 150°C for 30 minutes. The film was transparent. The tensile properties of this film are tensile strength
2150 psi; elongation 60%; tensile modulus 18000 psi. When the broken specimen was returned to its original position, the above elongation was found to be >95% elastic (ASTM D-1708-66 [0.2″/min, crosshead speed]). Example 21 0.5 g of the polymer of Example 1 and an epoxy equivalent weight of about 190 and at 25°C.
1.5 g liquid diglycidyl ether of bisphenol A with a viscosity of 13000 psi (Epon, sold by Shell)
(828) was used to create a solution blend in tetrahydrofuran. 0.15 g of the curing agent triethylenetetramine was added. The solution was evaporated to dryness to form a film. The film was cured by heating on a steam bath for 1 hour. The film was transparent and could be folded without exhibiting brittleness. This behavior was in contrast to the brittle behavior of a similarly made control film without the addition of the Example 1 polymer. Example 22 50% of the polymer of Example 2 and 50% of a melamine-formaldehyde resin, hexamethoxymethylmelamine (Cymel 301) sold by American Cyanamid.
A solution blend was made in tetrahydrofuran of As a curing catalyst, p-toluenesulfonic acid was added at a concentration of 0.25% by weight excluding the solvent.
This solution is coated onto aluminum, dried and cured for 1 hour at 150°C. The resulting film was very slightly hazy, flexible, and could be folded without cracking. A similar film containing only melamine formalhyde resin and catalyst was coated onto aluminum and cured. In contrast, this film was very brittle and cracked when the aluminum was bent. Examples 23-30 A series of tetrapolymers were prepared according to the method of Examples 1-14. Polymer composition and reaction conditions are summarized in the table

【表】【table】

【表】 対照実施例1及び実施例31〜33 木粉と2工程(ノボラツク)フエノール樹脂の
50/50ブレンドをベースとする、フエノール樹脂
のブレンドをつくつた。ヘキサメチレンテトラミ
ン8部ごブレンド工程で加えて硬化触媒たらしめ
た。全ブレンドは比較の目的で40%の木粉を含有
する。本発明のテトラポリマーの代りに追加的量
のノボラツクフエノール樹脂を使用した。対照実
施例1を除いて、フエノールの一部を代替するた
めに本発明の重合体を、加えた。バー1/8″×1/2
″× 5″を100℃で成形しそして160℃10分間硬化させ
た。 表に示した結果から、僅かにすぎない弾性率
減少を伴なつたより高い曲げ強度及びより高い破
損点曲げ歪(flexural strain at failure)を得る
ことができ(実施例31);又は比較的僅かな曲げ
強度減少を伴なつた、破損点曲げ歪の顕著な増
加、弾性率の大巾な減少を得ることができること
が見出され得る(実施例32〜33)。
[Table] Comparative Example 1 and Examples 31 to 33 Wood flour and two-step (novolac) phenolic resin
Created a blend of phenolic resins based on a 50/50 blend. Eight parts of hexamethylenetetramine was added during the blending process to act as a curing catalyst. All blends contain 40% wood flour for comparison purposes. An additional amount of novolak phenolic resin was used in place of the tetrapolymer of the present invention. With the exception of Control Example 1, a polymer of the invention was added to replace a portion of the phenol. Bar 1/8″×1/2
″×5″ was molded at 100°C and cured at 160°C for 10 minutes. The results shown in the table show that higher flexural strengths and higher flexural strains at failure can be obtained with only a slight reduction in the elastic modulus (Example 31); It can be found that a significant increase in the bending strain at failure, a large decrease in the modulus of elasticity, accompanied by a decrease in the bending strength can be obtained (Examples 32-33).

【表】 対照実施例2及び実施例34〜36 実施例34及び32と同様な木粉を含有するフエノ
ール樹脂のブレンドを1/8″混さのブラツクに成形し そして前記した如くして硬化させた。該ブラツク
を、1/4ポンドの重量の落槍により試験して
(Gardner Test)、ブラツクの裏側にクラツクが
現われる際の高さを決定した。表の結果には、
破断までのエネルギーは添加した重合体の構造に
依存して2〜3倍又はそれ以上増加し得ることが
示されている。
Table Comparative Example 2 and Examples 34-36 Blends of phenolic resin containing wood flour as in Examples 34 and 32 were molded into 1/8" black and cured as described above. The blacks were tested (Gardner Test) with a falling spear weighing 1/4 pound to determine the height at which cracks appear on the back side of the black.The results in the table include:
It has been shown that the energy to rupture can be increased by a factor of 2-3 or more depending on the structure of the added polymer.

【表】 ポリマー
[Table] Polymer

【表】 ポリマー
36 実施例30のテトラ 25 5.5
ポリマー
対照実施例3及び実施例37〜39 商業用銘柄のフエノール樹脂を、特に、中長ガ
ラス繊維充填剤及び電気的用途向けの種々の添加
剤と配合する。この配合物はDurez23570とい
うコードがつけられている。本発明の3種類のテ
トラボリマー及び2種類のターボリマーを全組成
物の20%となるように加えた。比較のために、純
粋なノボラツク樹脂20%を加えて、同じ量の充填
剤及び添加物を有する対照を得た。試料を成形
し、硬化させ、そして電気的性質を試験した。表
において、電気的性質は問題となる程に損われ
てはいけないことが示されている。しかしなが
ら、体積抵抗率は少なくとも5倍改善されてい
る。
[Table] Polymer
36 Tetra of Example 30 25 5.5
polymer
Comparative Example 3 and Examples 37-39 A commercial grade phenolic resin is compounded with medium length glass fiber filler and various additives for electrical applications, among others. This formulation is coded Durez23570. Three types of tetrabolimers and two types of turbolimers of the present invention were added at 20% of the total composition. For comparison, 20% pure novolac resin was added to obtain a control with the same amount of fillers and additives. Samples were molded, cured, and tested for electrical properties. In the table it is shown that the electrical properties must not be impaired to a significant extent. However, the volume resistivity is improved by at least 5 times.

【表】 実施例 40〜42 フエノール樹脂がブレンドの50%より少ない場
合に弾性の硬化した生成物をつくることができ
る。かかる挙動の例は表に示されている。%破
損までの伸びが100〜200%であり、そして破損後
のこの伸びの弾性回複は約90%である。
Table: Examples 40-42 Elastic cured products can be made when the phenolic resin is less than 50% of the blend. Examples of such behavior are shown in the table. % elongation to failure is 100-200%, and the elastic recovery of this elongation after failure is about 90%.

【表】 対照実施例 4及び実施例43〜45 市販のエボキシ樹脂をガラス繊維で充填しそし
て射出形成用にペレタイズした(Fiberite
E2748)。表に示した如くブレンドをつくりそ
して評価した。
Table Comparative Example 4 and Examples 43-45 Commercially available epoxy resins were filled with glass fibers and pelletized for injection molding (Fiberite
E2748). Blends were made and evaluated as shown in the table.

【表】 対照実施例5及び実施例46〜48 Fiberite Corporationにより製造されたガラス
繊維充填フエノール樹脂FM1005を使用して2本
ロール機によりブレンドをつくつた。すべての実
施例は、すべての実施例が同じ量のガラス繊維充
填剤を含有するように対照実施例6を含めて、20
%の添加剤を含有する。バーを100℃で成形し、
そして試験前に160℃で硬化させた。 表の結果から、曲げ強度、破損までの歪及び
所望により衝撃強靭性の組合さつた増加、又は添
加剤の構造に依存して曲げ弾性率及び強度を儀性
にしての破損までの歪及び衝撃強靭性の大巾を増
加を達成することができることがわかる。
Table: Control Example 5 and Examples 46-48 Blends were made on a two roll mill using glass fiber filled phenolic resin FM1005 manufactured by Fiberite Corporation. All examples were tested at 20%, including control example 6 such that all examples contained the same amount of glass fiber filler.
Contains % additives. Molding the bar at 100℃,
It was then cured at 160°C before testing. The results in the table indicate a combined increase in flexural strength, strain to failure, and optionally impact toughness, or a combined increase in flexural modulus and strength depending on the structure of the additive. It can be seen that a large increase in toughness can be achieved.

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 エチレン共重合体及び有機熱硬化性樹脂の硬
化可能なブレンドにおいて、該ブレンドが、実質
的に(a)エチレン40〜90重量%;(b)一酸化炭素は20
重量%を越えず;(c)3〜20個炭素原子の不飽和モ
ノカルボン酸又はジカルボン酸、該不飽和モノカ
ルボン酸又はジカルボン酸のエステル、酸基が1
〜18個の炭素原子を有する飽和カルボン酸のビニ
ルエステル、アルキル基が1〜18個の炭素原子を
有するビニルアルキルエーテル、アクリロニトリ
ル、メタクリロニトリル、3〜20個の炭素原子の
α―オレフイン、ノルボルネン及びビニル芳香族
化合物から成る群より選ばれたものであり且つ柔
軟性重合体を与えるように前記(a)及び(b)と共重合
可能なモノマー5〜40重量%;及び(d)エポキシ基
を含有する4〜21個の炭素原子のエチレン系不飽
和モノマー0.2〜15重量%より成る共重合体1〜
99重量%と有機熱硬化性樹脂1〜99重量%とを含
有して成り、該共重合体は該熱硬化性樹脂と少な
くとも機能的に相容性であり、該樹脂がフエノー
ル樹脂、エポキシ樹脂及びメラミンホルムアルデ
ヒド樹脂から成る群より選ばれたものであること
を特徴とする上記ブレンド。
1 A curable blend of an ethylene copolymer and an organic thermosetting resin, wherein the blend comprises substantially (a) 40 to 90% by weight of ethylene; (b) 20% by weight of carbon monoxide.
(c) unsaturated monocarboxylic or dicarboxylic acids of 3 to 20 carbon atoms, esters of such unsaturated monocarboxylic or dicarboxylic acids, not exceeding 1% by weight;
Vinyl esters of saturated carboxylic acids with up to 18 carbon atoms, vinyl alkyl ethers with alkyl groups of 1 to 18 carbon atoms, acrylonitrile, methacrylonitrile, α-olefins with 3 to 20 carbon atoms, norbornene and (d) epoxy groups; and 5 to 40% by weight of monomers selected from the group consisting of Copolymers 1 to 1 consisting of 0.2 to 15% by weight of ethylenically unsaturated monomers of 4 to 21 carbon atoms containing
99% by weight and 1 to 99% by weight of an organic thermosetting resin, and the copolymer is at least functionally compatible with the thermosetting resin, and the resin is a phenolic resin, an epoxy resin. and melamine formaldehyde resin.
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