KR20000036095A - 사물 형성을 위한 신규한 중합체 첨가제 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수지의 수축 및 균열을 방지하고 경화를 가속화하며 충진제를 처리하기 위해서 통상의 수지를 신규한 첨가제와 함께 포함하는 중합체 콘크리트에 관련된 신규한 방법 및 조성물에 관한 것이다. 이들 조성물 및 방법은 불규칙한 형태의 대규모 사물(들)을 형성하기 위해서 사용될 수 있다. 이들 조성물 및 방법은 일부가 경질이면서 비가요성이고 반면에 다른 일부가 경질이면서 가요성인 경량 물질을 제공한다.

Description

사물 형성을 위한 신규한 중합체 첨가제{NOVEL POLYMER ADDITIVES FOR FORMING OBJECTS}
플라스틱은 수지로서 이용가능한 유기 중합체이다. 이러한 수지는 액체 또는 페이스트일 수 있고 임베딩, 코팅 및 접착 결합에 의해서 사용될 수 있거나; 시이트, 필름 또는 대규모 질량 벌크 형태를 포함하여 원하는 형태로 몰딩되거나 라미네이팅되거나 형성될 수 있다.
기본적인 플라스틱 물질의 수는 다수이고 목록은 증가 중이다. 또한, 변이 및 변형의 수가 또한 매우 다수이다. 함께 취하여 이용가능한 물질의 결과적인 양은 너무 커서 완전히 이해될 수 없고 일상의 작업이 이들을 다른 선택의 물질과 직접 접촉하게 하는 것이 아닌 사람에 의해서 정확하게 적용될 수 없다. 다양한 플라스틱의 혼합 브랜드 명칭, 트레이드 명칭 및 화학물질 명칭은 단지 이러한 물질의 이해 문제를 더욱 곤란하게 한다. 플라스틱에 숙달되지 않은 사람들이 플라스틱을 이해하고 이것으로 적절히 디자인하는 것을 어렵게 만드는 다른 변수는 플라스틱이 제조될 수 있는 대다수의 공정이다. 다행스럽게도, 이들 변수의 규칙적인 외양이 기초가 될 수 있는 조직화된 패턴이 있다. 동시에 중합체에 대한 다수의 부분류가 존재하지만, 이들을 분류하고자 하는 방법에 따라서, 거의 모든 것이 2가지 주분류- 열경화성 물질 (또는 열경화성 물질)과 열가소성 물질 중의 하나로 배치될 수 있다. 또한, 발포체, 접착제, 임베딩 수지, 엘라스토머 등이 열가소성 물질 및 열경화성 물질 분류로 세분될 수 있다. 열경화성 플라스틱이 영구적 형태로 경화되거나 세팅되거나 경질화된다.
경화는 보통 열 하에서 발생되는 가교-결합으로서 공지된 비가역적 화학 반응이다. 일부 열경화성 물질에 있어서, 경화는 실온에서 개시되거나 완료된다. 그러나, 이 경우에도 이것은 종종 실제로 플라스틱 물질을 경화시키는 반응열 또는 발열이다. 이것은 예를 들면, 실온 경화 에폭시 또는 폴리에스테르 화합물의 경우이다. 경화 반응시에 발생하는 가교-결합은 3차원 경질 화학 구조에서 생성되는 두 선형 중합체 간 또는 이를 가로지르는 원자의 결합에 의해서 유발된다. 경화된 부분이 열에 의해서 연화될 수 있지만, 이는 경화전에 존재하는 유동가능한 상태로 재용융되거나 재저장될 수 없다. 장시간의 계속된 가열은 디그라데이션 (degradation) 또는 디컴포지션 (decompositon)을 초래한다.
열가소성 물질은 열경화성 물질과 같이 열 하에서 경화되거나 세팅되지 않는다는 점에서 열경화성 물질과 다르다. 열가소성 물질은 가열시 이들이 가열된 캐비티로부터 냉각 몰드로 끌어내어지거나 전달될 수 있는 압력 하에서 유동가능한 상태로 단지 연화하거나 용융된다. 몰드에서 냉각시, 열가소성 물질은 경질화되고 몰드의 형태를 취한다. 열가소성 물질이 경화되거나 세팅되지 않으므로, 이들은 재용융된 다음 냉각에 의해서 재경화될 수 있다. 용융을 위해 요구되는 고온으로의 반복 노출에 의해서 야기된 열적 숙성은 결국에 물질의 디그라데이션을 유발하고 따라서 재가열 순환의 수를 제한한다.
모든 중합체는 매우 큰 분자 또는 중합체를 형성하기 위해서 상대적으로 작은 분자 또는 단량체 간의 화학적 결합의 생성에 의해서 형성된다. 언급된 바와 같이, 화학적 결합이 경질, 가교-결합 분자 구조를 형성할 경우, 열경화성 플라스틱이 생성된다. 최소 또는 무 가교결합의 다소 가요성 분자 구조가 형성될 경우, 선형 또는 측쇄형 열가소성 물질이 생성된다.
중합 반응
중합 반응이 다수의 방법으로 일어날 수 있고 4 가지 통상적 기술은 벌크, 용액, 현탁액 및 에멀션 중합이다. 벌크 중합은 기타 유형의 중합에서 수행되는 바와 같이 이들을 일부 형태의 이질적 매질에 배치하지 않으면서 단량체 또는 이들간 반응물의 반응을 수반한다.
용액 중합은 벌크 중합에 중합체를 형성하기 위한 용매가 단량체인 반면에 용액 중합의 용매는 보통 화학적으로 불활성 매질임을 제외하고는 벌크 중합과 유사하다. 사용된 용매는 성장 중합체 쇄에 대해서 완전하거나 부분적이거나 비용매일 수 있다.
현탁액 중합은 보통 촉매-개시 또는 유리 라디칼 첨가 중합을 위해서만 사용된다. 단량체는 단량체 및 반응 도중 형성되는 모든 크기의 중합체 분자에 대해서 비용매인 액체, 보통 물에 기계적으로 분산된다. 이로부터 형성된 단량체와 중합체는 상 내에 분산된 유기 물질의 비드 내에 체류한다. 실제로, 현탁액 중합은 본질적으로 미세하게 분리된 형태의 벌크 중합이다. 벌크 중합에 대한 현탁액 중합의 주요 장점은 이것이 발열 중합 반응의 냉각을 허용하고 쇄-형성 방법에 대해서 더욱 밀접한 통제를 유지한다는 것이다. 교반도, 단량체 대 물 비 및 기타 변수를 조절함으로써 완료된 중합체의 입자 크기를 조절함이 또한 가능하고, 이에 따라 보통 벌크 중합에 필요한, 물질을 용융물로부터 펠릿으로 재형성할 필요를 없앤다.
에멀션 중합은 첨가 중합이 유화제(비누) 및 수용성 개시제를 함유하는 물 매질에서 수행되는 기술이다. 에멀션 중합은 동일한 온도에서 벌크 또는 용액 중합보다 훨씬 더 빠르고 벌크 중합에서 동일한 속도로 수득되는 것보다 훨씬 더 큰 분자량을 갖는 중합체를 생성한다.
에멀션 중합에서, 단량체는 작은 구의 비누 필름인 마이셀로 확산된다. 중합은 마이셀 내에서 일어난다. 비누 농도, 전반적인 반응-질량 처방 및 반응 조건을 반응 속도 및 수율의 조절을 제공하기 위해서 변화시킬 수 있다.
열가소성 물질 가공의 통상적 순서는 연화하고 유동하도록 물질을 가열하고, 물질을 원하는 형태로 다이를 통하거나 몰드로 끌어내고, 용융물을 최종 형태로 냉각시키는 것이다. 비교에 의해서, 열경화성 물질은 전형적으로 가열에 의해서 (몰드 내 또는 외부에서) 연화되고 활성화된 부분 중합 물질로 개시되고, 압력에 의해서 원하는 형태로 끌어내어지고, 최종 중합이 일부가 디몰딩시 형태를 유지하기에 충분히 경질화되고 굳어지는 점을 달성할 때까지 이것을 경화 온도에서 유지함으로써 가공된다.
플라스틱-제조 방법 및 형태
매우 다양한 플라스틱이 각각의 방법 또는 기술에 의해서 가공될 수 있는 다수의 플라스틱-제조 방법이 존재한다. 제조 방법은 광범위하게 압력 방법 및 무압력 또는 저-압력방법으로 분리될 수 있다. 무압력 또는 저-압력 방법에는 폿팅, 캐스팅, 침지, 캡슐화 및 코팅이 포함된다. 압력 방법은 보통 열가소성-물질 방법 (예를 들면, 사출 몰딩, 압출 및 열성형) 또는 열경화성 방법 (예를 들면, 압축 몰딩, 전달 몰딩 및 라미네이팅)이다.
압축 몰딩과 전달 몰딩
압축 몰딩과 전달 몰딩이 열경화성 원료로부터 몰딩부를 형성하기 위해서 사용되는 2 가지 주요 방법이다. 두 방법은 동일한 유형의 몰딩 압력에서 수행될 수 있거나 상이한 유형의 몰드가 사용된다. 열경화성 물질은 보통 압축 또는 전달 방법에 의해서 몰딩되지만, 가열된 열가소성 물질이 적합한 압력 하에서 몰드-캐비티 유형으로 합치시키기 위해서 유동할 것이므로 이러한 방법에 의해서 열가소성 물질을 몰딩시킴이 또한 가능하다. 그러나, 몰드 캐비티가 최종 형태로 충진된 후, 가열된 몰드가 열가소성 부분을 고형화하기 위해서 냉각되어야 하므로, 이러한 방법은 보통 열가소성 몰딩에 비실용적이다. 이러한 다량의 금속의 반복 가열 및 냉각 및 생성된 부분당 결과적인 장 순환 시간이 모두 부적절하므로, 사출 몰딩은 보통 열가소성 물질의 가공에 사용된다.
압축 몰딩
압축 몰딩시, 개방 몰드를 몰딩 프레스의 가열된 압반 사이에 배치하고, 해당량의 몰딩 물질로 충진시키고 압력 하에서 폐쇄시키고 물질이 몰드 캐비티의 형태로 유동하게 한다. 요구되는 실제 압력은 사용되는 몰딩 물질과 몰드의 기하에 달려 있다. 몰드는 플라스틱 물질이 적당하게 경화될 때까지 밀폐되어 유지된다. 이어서 몰드가 개방되고, 부분이 사출되고 순환이 반복된다. 몰드는 보통 광택 또는 도금 캐비티를 갖는 강철로 제조된다.
가장 단순한 형태의 압축 몰딩은 작업자에 의한 수동 처리를 위해 고안된 개별적인 자가-오염 몰드 또는 다이의 사용을 수반한다. 이것은 벤치에 로딩되고 캡핑되고 프레스에 배치되고 폐쇄되고 경화된 다음 아버(arbor) 프레스 하에서 개방을 위해 제거된다. 대부분의 경우에 (약간의 구조 변형을 지님) 동일한 몰드가 프레스 자체가 개방되고 폐쇄됨에 따라 프레스로 영구히 설치되고 개방되고 폐쇄될 수 있다. 프레스는 표준 핸드 프레스에서 밝혀진 통상의 중력 강하 대신에 압력 하에서 실제적인 상하 운동을 해야 한다.
전달 몰딩
몰딩 물질을 먼저 몰드 캐비티로부터 분리된 가열 포트에 배치한다. 고온의 플라스틱 물질을 압력 하에서 포트로부터 러너를 통하여 몰드의 폐쇄된 캐비티로 전달한다.
전달 몰딩의 장점은 적당한 몰드가 물질이 들어가는 시간에 폐쇄된다는 점에 있다. 마무리에 문제를 일으키는 분할선이 최소로 유지된다. 삽입물이 배치되고 몰드의 섬세한 강철부는 운동에 투입되지 않는다. 수직 치수가 직선 압축에서보다 더욱 안정하다. 또한, 섬세한 삽입물이 종종 특히 저-압력 몰딩 화합물로 전달 몰딩에 의해서 몰딩될 수 있다.
사출 몰딩
사출 몰딩은 열가소성 물질을 몰딩하기 위한 가장 실용적인 방법이다. 작동 원리는 단순하지만 장치는 단순하지 않다.
열가소성 성질을 갖는 물질-약간의 승온에서 점성이고 감지할 만한 변성없이 실온에서 안정한 것이 가열 급수소에서 유지된다. 이러한 고온 연성 물질이 급수소로부터 냉각 몰드로 끌어내어진다. 몰드는 물질이 디몰딩시 형태를 유지하기에 충분히 가열되자마자 개방된다. 순환 속도는 사용된 물질의 온도가 감소될 수 있는 속도에 의해서 결정되고, 차례로 이 물질의 열 전도성에 달려 있다. 아크릴류는 느린 성능제이고 스티렌은 가장 빠른 것 중의 하나이다.
기계 자체는 보통 구경이 용량을 측정하는 수평 원통이다. 구경내에는 끌어들여질 때 새로운 물질이 충진 샷을 몰드로 배치하기 위해서 첨가될 수 있는 원통의 상단에서 구멍을 개방하는 피스톤이 있다. 원통은 길이를 따라 온도 변화를 허용하는 전기 밴드에 의해서 가열된다. 원통형의 배출구 말단은 고온 물질이 노즐 외부로 나오기 직전에 캐비티로 유도하는 채널로 끌어내어지는 어뢰이다. 이것은 물질에 최종 교유를 제공하고 가열을 통하여 확실히 한다. 몰드가 개방되고 자동으로 폐쇄되며, 전체 순환이 타이머에 의해서 조절된다.
열경화 섭취 몰딩
플라스틱 물질의 화학적 성질로 인하여, 사출 몰딩이 전통적으로 열가소성 물질을 위한 주요 몰딩 방법이었고, 압축 및 전달 몰딩이 열경화 플라스틱을 위한 주요 몰딩 방법이었다. 사출 몰딩에 있어서 더욱 큰 몰딩 순환 속도 및 더욱 낮은 몰딩 비용으로 인하여, 열가소성 물질은 열경화성 물질에 대해서 실질적인 몰딩 비용 장점을 지녔다. 결과적으로, 장치 및 열경화 몰딩 화합물에 있어서의 진보가 스크루-사출, 인-라인 몰딩으로의 신속한 전이를 유발시켰다. 이것은 특히 페놀류로 특히 두드러졌지만, 기타 열경화성 물질이 또한 정도를 변화시키기 위해서 포함된다. 페놀류의 스크루-사출 몰딩에 있어서의 성장이 매우 빨랐다. 이러한 기술의 개발은 몰더를 더욱 자동화하고 노동 비용을 감소시키고 품질을 개선하고 불량품을 감소시키며 실질적으로 전반적인 몰딩 사이클 효율을 수득하게 한다.
압출 및 돌출
압출 방법은 기본적으로 가열된 용융 플라스틱을 원하는 마무리된 횡단면을 생성하기 위해서 유형화된 개구를 갖는 다이를 통하여 연속적으로 끌어냄으로 이루어진다. 보통 이것은 열가소성 물질을 가공하기 위해서 사용되지만, 또한 열경화성 물질을 가공하기 위해서 사용될 수 있다. 압출의 주요 적용은 연속적 길이의 필름, 시이팅, 파이프, 필라멘트, 와이어 자켓팅 및 기타 유용한 형태와 횡단면의 생성이다. 용융 플라스틱이 다이를 통하여 압출된 후, 압출된 물질은 냉각에 의해서, 보통 공기 또는 물에 의해서 경질화된다.
압출된 열경화 물질이 점차 와이어와 캐이블 커버링에 사용된다. 이의 주 목적은 압축 또는 전달 몰딩에서 수득될 수 없는 형태, 부분 및 내성의 생성이다. 압출은 이것이 현저한 길이 개선을 제공하므로 오리피스를 통하여 수지 침지 섬유를 끌어내기 위해 점차 사용되고 있는 특별한 기술이다. 열경화성 과립 몰딩 화합물이 압출될 수 있고 거의 일부 유형의 충진제가 화합물에 첨가될 수 있다. 섬유-충진 화합물에서, 섬유의 길이는 압출된 조각의 횡단 두께에 의해서만 제한된다.
몰딩 화합물의 측정된 용적은 이것이 약간 가온되는 다이 공급대로 충진된다. 램(ram)이 다이를 통하여 화합물을 끌어내므로, 화합물은 반-유체가될 때까지 서서히 가열된다. 다이에서 배출되기 전에, 압출부는 증가하는 온도의 대를 통하여 이동하는 데에 걸리는 시간을 조절함으로써 경화된다. 경화된 물질이 300 내지 350 ℉의 온도 및 가변성 속도에서 다이로부터 방출된다.
열가소성 플라스틱
열가소성 플라스틱 범주에 포함되는 플라스틱 물질은 알키드, 디알릴 프탈레이트, 에폭시, 멜라민, 페놀류, 폴리에스테르, 실리콘 및 우레아이다. 일반적으로, 유용한 열가소성 플라스틱은 더욱 경질이고 부서지기 쉬운 경향이 있고 열가소성 물질 만큼 질기지 않다. 따라서, 열경화성 물질에 충진제를 첨가하는 것이 통상적 관례이다. 매우 다양한 충진제가 산물 성질을 다양화하기 위해서 사용될 수 있다. 몰딩, 보통 압축 또는 전달 몰딩 산물에 있어서, 광물 또는 셀룰로스 충진제가 저-비용의 일반-목적 충진제로서 종종 사용되고, 유리 섬유 충진제가 최적 강도 또는 치수 안정성을 위해서 사용된다. 충진제 표면 처리가 또한 주요 변수일 수 있는 충진제 형태가 첨가되어야 한다. 따라서, 열경화성 물질에 따라, 특히 몰딩 산물에 대해서 충진제를 고려함이 중요하다. 기타 산물 형태가 요구 사항에 따라서 충진되거나 비충진될 수 있다.
알키드
알키드는 과립, 로프 및 퍼티 형태로 이용가능하고, 상대적으로 낮은 압력과 300 내지 400 ℉ 범위의 온도에서 적합하다. 알키드는 폴르에스테르형 수지로부터 제형된다. 스티렌 외에도 기타 가능한 단량체는 디알릴 프탈레이트와 메틸 메타크릴레이트이다. 알키드 화합물은 폴리에스테르 화합물과 화학적으로 유사하지만, 더욱 높은 점도 또는 건조 단량체를 사용한다. 알키드 화합물은 종종 유리-섬유 충진제를 함유하지만, 예를 들면, 점토, 칼슘 카보네이트 또는 알루미늄을 포함할 수 있다.
이들 불포화 수지는 유기 알콜과 유기산의 반응을 통하여 생성된다. 적합한 다작용성 알콜 및 산의 선택은 반복 단위의 큰 변형의 선택을 허용한다. 제형은 가요성, 내열성, 화학물질 내성 및 전기성을 수반하는 광범위한 특성을 증명하는 수지를 제공할 수 있다.
디알릴 프탈레이트 (알릴)
디알릴 프탈레이트 또는 알릴은 고 습도 환경의 존재하에 약 400 ℉ 이하로 유지되는, 고 내절연성 및 저 전기 손실에 관하여 최상의 열경화성 플라스틱에 속한다. 또한, 디알릴 프탈레이트 수지는 쉽게 몰딩되고 제조된다.
디알릴 프탈레이트 수지의 여러 화학적 변형이 있지만, 가장 보편적으로 사용되는 것 두 가지는 디알릴 프탈레이트 (DAP)와 디알릴 이소프탈레이트 (DAIP)이다. 주요 적용 차이는 DAIP가 DAP 보다 다소 더 높은 온도를 견딘다는 점이다.
DAP는 매우 안정하고, 0.1 %에 속하는 매우 낮은 후-수축을 지닌다. 전기성에 있어서 최종 단계는 합성-섬유 충진제의 사용에 의해서 수득된다. 그러나, 이러한 물질은 비용이 많이 들고, 고 몰드 수축을 지니며, 일부로부터 제거하기에 매우 어려운 강한 가요성 플래쉬를 지닌다.
에폭시
에폭시 수지는 에폭사이드 그룹(옥시란 환)을 특징으로 한다. 가장 널리 사용되는 수지는 비스페놀 A의 디글리시딜 에테르이다. 이것은 에피클로로하이드린을 알칼린 촉매의 존재하에 비스페놀 A와 반응시킴으로써 제조된다. 작업 조건을 조절하고 에피클로로하이드린 대 비스페놀 A의 비를 변화시킴으로써, 상이한 분자량의 산물이 제조될 수 있다.
다른 부류의 에폭스 수지는 노볼락, 특히 에폭시 크레졸 및 에폭시 페놀 노볼락이다. 이들은 보통 o-크레졸 또는 페놀과 포름알데히드의 반응에 의해서 형성된 노볼락 수지를 에피클로로하이드린과 반응시킴으로써 생성된다. 이러한 매우 작용성 물질은 특히 전달-몰딩 분말, 전기 라미네이트 및 우수한 열성, 고 용매 내성, 고 화학물질 내성 및 경화제와의 고 반응성이 요구되는 부분을 위해서 권장된다.
다른 그룹의 에폭시 수지인 지환족은 우수한 아크-트랙 및 내후성이 필수적 요구사항인 경우 특히 중요하다. 지환족 수지의 뚜렷한 특성은 지방족 쇄 상이라기 보다 환 구조 상의 에폭시 그룹의 위치이다. 지환족은 사이클릭 올레핀의 퍼아세틱 에폭시화 및 테트라하이드로프탈릭 무수물과 같은 산과 에피클로로하이드린의 축합에 이은 탈할로겐수소반응에 의해서 생성될 수 있다.
에폭시 수지는 바람직한 성질을 개발하기 위해서 가교-결합제 (경화제) 또는 촉매와 함께 경화되어야 한다. 에폭시 및 하이드록실 그룹은 가교-결합이 일어나는 반응 부위이다. 유용한 시제에는 아민, 무수물, 알데히드 축합 산물 및 루이스산 촉매가 포함된다. 적합한 경화제의 조심스러운 선택이 적용성과 초기 취급 특성의 균형을 달성하기 위해서 요구된다.
지방족 아민 경화제는 상대적으로 짧은 작업 수명을 갖지만, 실온 또는 저 베이킹 온도에서 상대적으로 짧은 시간에 경화하는 수지-경화제 혼합물을 생성한다. 지방족 아민으로 경화된 수지는 보통 경화 반응 동안 최고의 발열 온도를 생성시키고; 따라서 1 회에 경화될 수 있는 물질의 양은 가능한 분해, 크레이징 또는 너무 큰 질량이 혼합되고 경화될 경우 심지어 수지 시스템의 채어링 (charring)으로 인하여 제한된다. 또한, 지방족 아민으로 경화된 에폭시 수지의 물리성 및 전기성은 작업 온도가 증가함에 따라 분해되는 경향이 있다. 지방족 아민으로 경화된 에폭시는 적은 질량이 사용될 수 있고 실온 경화가 바람직하며 요구되는 작업 온도가 100 ℃ 이하인 경우에 최상의 유용성이 발견된다.
지방족 아민으로 경화된 에폭시는 지방족 아민으로 경화된 것보다 상당히 긴 작업 수명을 지니지만, 이들은 100 ℃ 이상에서 경화를 요한다. 방향족 아민으로 경화된 수지는 지방족 아민으로 경화된 것에 필요한 온도보다 상당히 높은 온도에서 작동할 수 있다. 그러나, 방향족 아민은 경화제의 고체 본성 및 가열시 얼룩과 잔사 침착을 유발하는 그러한 약간의(예를 들면, 메타페닐렌 디아민) 서브라임으로 인하여 지방족 아민만큼 작업하기에 쉽지 않다.
촉매 경화제는 또한 지방족 아민 물질보다 더욱 긴 작업 수명을 지니고, 촉매 경화제는 보통 100 ℃ 이상에서 에폭시 시스템의 경화를 요한다. 이러한 시스템으로 경화된 수지는 지방족 아민으로 경화된 에폭시에 비하여 양호한 고온성을 지닌다. 약간의 촉매 경화제로, 수지 혼합물의 질량이 증가함에 따라 발열 반응은 높아진다.
산 무수물 경화제, 특히 액체 무수물이 에폭시 수지에 특히 중요하다. 이러한 물질로 경화된 수지 시스템의 고온성은 방향족 아민으로 경화된 수지 시스템의 것보다 더욱 양호하다. 일부 무수물-경화 에폭시-수지 시스템은 150 ℃ 이상으로 대부분의 전기성을 보유하고, 200 ℃에서 연장된 열 숙성 후에도 물리적으로 영향을 받지 않는다. 또한, 액체 무수물은 이들이 수지와 쉽게 혼합되고 수지 시스템의 점도를 감소시킨다는 점에서 작업하기 매우 쉽다. 또한, 액체 산 무수물 시스템의 작업 수명은 지방족 아민과 수지의 혼합물의 것과 비할만하고 냄새는 약하다. 벤질 디메틸아민(BDMA) 또는 DMP-30과 같은 아민 촉진제가 산 무수물 및 에폭시 수지의 경화를 촉진하기 위해서 사용된다.
에폭시는 전자공학 분야에서 가장 가전성이고 가장 널리 사용되는 플라스틱에 속한다. 이는 주로 매우 다양한 가능한 제형 및 이러한 제형이 제조되고 최소 장치 요구로 사용될 수 있는 용이성으로 인한 것이다. 제형은 경화 단계에 있어 가요성 내지 경질, 비경화 단계에 있어 묽은 액체 내지 진한 페이스트 및 몰딩 분말의 범위이다. 비경화 단계로부터 경화 단계로의 전환이 경화제 또는 열 또는 이들 모두의 사용에 의해서 제조된다. 에폭시의 최대 적용은 몰딩 부분 및 프린팅된 회로를 위한 금속-클래딩 라미네이트와 다양한 유형의 절연 및 말단 보드를 위한 비클래딩 라미네이트와 같은 라미네이팅 제조시 임베딩 적용 (폿팅, 캐스팅, 캡슐화 및 침지)에 있다. 몰딩 부분은 우수한 치수 안정성이 있다.
멜라민과 우레아 (아미노)
첨가 반응에 의해서 생성된 중합체이고 따라서 반응 부산물이 없는 알키드, 디알릴 프탈레이트 및 에폭시에 비하여, 멜라민과 우레아 (또한 보통 아미노라고 언급됨)는 축합 반응에 의해서 형성되고 부산물을 방출시키는 중합체이다. 이러한 유형의 반응의 다른 예는 페놀을 생성하는 중합 반응이다. 멜라민과 우레아는 포름알데히드와 NH2그룹을 함유하는 아미노 화합물의 반응 산물이다. 따라서, 이들은 종종 멜라민 포름알데히드와 우레아 포름알데히드로 언급된다.
아미노 수지는 산업 및 장식 라미네이팅, 접착제, 보호 코팅, 직물 처리, 종이 제조 및 몰딩 화합물 분야에서의 적용이 발견되었다. 이의 투명성은 산물이 사실상 어떠한 색채로 제조되도록 한다. 아미노 수지 표면을 갖는 완료된 산물은 수분, 유지, 오일 및 용매에 대한 우수한 내성을 나타내고; 무미, 무취이며; 자가-소화성이며; 우수한 전기성을 제공하며; 스크랫칭과 매링(marring)에 저항한다. 멜라민 수지는 우레아 보다 더욱 양호한 화학물질, 열 및 수분 내성을 제공한다.
아미노 몰딩 화합물은 경제적 몰딩 방법에 의해서 제조될 수 있다. 이는 경질이고 강성이며 내마모성이며, 로드하 변형에 대한 높은 내성이 있다. 이러한 물질은 부서짐 없이 영하의 온도에 노출될 수 있다. 열대 조건 하에서, 멜라민은 균류 생장을 지지하지 않는다.
아미노 물질은 자가-소화성이고 우수한 전기 절연 특성을 지닌다. 이들은 통상의 유기 용매, 유지 및 오일과 약산 및 약알칼리에 의해 영향을 받지 않는다. 멜라민은 산, 알칼리, 열 및 끊는 물에 대한 내성에 있어 우레아보다 우수하고 습윤 및 건조 조건 사이 순환 또는 거친 취급을 수반하는 적용에 대해 바람직하다. 아미노는 맛과 향을 식품에 부여하지 않는다.
알파 셀룰로스 충진제, 아미노에 대해 가장 통상적으로 사용되는 충진제의 첨가는 비제한 범위의 광선-안정성 색채와 고도의 반투명도를 생성한다. 색채는 기본 물질 성질의 희생없이 수득된다. 셀룰로스 충진제로의 수축 특성이 주된 문제이다.
멜라민과 우레아는 우수한 단열을 제공하고; 파괴점 이하의 온도는 부분이 형태를 손실하도록 하지 않을 것이다. 아미노 수지는 상대적으로 높은 몰드 수축을 나타내고, 또한 숙성시 수축이 생긴다. 균열이 건조 및 습윤 조건 사이의 심한 순환으로 투입되는 우레아 몰딩에서 생성된다. 고온으로의 연장된 노출이 우레아와 멜라민 산물 모두의 색채에 영향을 미친다.
특정 강도 특성의 손실이 또한 아미노 몰딩이 연장된 승온으로 투입될 경우 발생한다. 약간의 전기적 특성이 또한 악영향을 미치고; 그러나, 일부 산업형의 아크 내성이 500 ℉로의 노출 후에 영향을 받지 않는 채로 유지된다.
우레아는 실외 노출에 부적절하다. 멜라민은 실외 노출후 전기성 또는 물리성에 있어 거의 분해를 경험하지 않지만, 색채 변화가 일어날 수 있다.
페놀류
멜라민과 우레아와 같이, 페놀류 수지 전구체는 축합 반응에 의해서 형성된다. 페놀류는 가장 오래되고 가장 잘 알려진 일반-목적 몰딩 물질이다. 페놀류는 또한 비용에 있어서 가장 낮고 몰딩이 가장 쉬운 것에 속한다. 매우 대다수의 페놀류 물질이 다수의 수지와 충진제 배합을 기초로 하여 이용가능하고, 다수의 방식으로 분류될 수 있다. 분류의 하나의 통상적 방법이 적용 또는 등급의 유형에 의해서이다. 몰딩 물질 외에도, 페놀류는 자동차 브레이크 라이닝, 클러치 부품, 및 투과 밴드를 위한 마찰 물질을 결합시키기 위해서 사용된다. 이들은 외부-등급 합판을 위한 방수성 접착제로서, 및 유기 및 무기 섬유를 방음 및 단열 패드, 배트 또는 가정, 산업 및 자동차 적용을 위한 쿠셔닝으로 전환하기 위한 결합제로서 건축 패널, 가구를 위한 중심 물질에 사용되는 목재-입자 보드를 위한 결합제로서 제공된다. 이들은 전기 또는 장식 라미네이트를 위해 종이를 침지시키기 위해서 및 다양한 엘라스토머를 점성화하거나 가소화하거나 보강하거나 경질화하기 위한 특별한 첨가제로서 사용된다.
상기와 같이 다양한 적용을 위한 페놀류의 다양한 몰딩 등급을 수득함이 가능하지만, 일반적으로 말해서 페놀류는 극한 환경에서 내습성 및 전기성 보유에 있어 디알릴 프탈레이트 및 에폭시와 동등하지 않다. 그러나, 페놀류는 큰 퍼센티지의 전기적 적용에 대해 매우 적절하다. 습한 환경 및 고온에서 상당한 개선을 수득하는 등급이 개발되었다. 유리-충진, 내열성 등급은 약 400 ℉ 이하의 열 안정성에 있어 현저하고 일부는 500 ℉ 이하에서 유용하다. 열 숙성시 수축은 사용되는 충진제에 따라서 매우 넓은 범위에 걸쳐서 변화된다.
폴리부타디엔
1,2-미세구조에서 60 내지 90 %로 다양한 폴리부타디엔 중합체는 몰딩, 라미네이팅 수지, 코팅 및 캐스트 액체와 성형-시이트 산물로서 잠재성을 제공한다. 본질적으로 순수한 탄화수소인 이들 물질은 현저한 전기 및 열 안정성을 지닌다.
폴리부타디엔은 비닐 그룹내 이중 결합에서 탄소 대 탄소 결합을 생성하는 퍼옥사이드 촉매에 의해서 경화된다. 최종 산물은 -OH 또는 -COOH 종결 변체인 것을 제외하고는 100 % 탄화수소이다. 생성된 산물의 성질은 구조가 주요 쇄의 모든 다른 탄소에서 가교-결합을 갖는 폴리에틸렌으로서 언급될 경우 더욱 쉽게 이해될 수 있다.
고온 퍼옥사이드의 사용은 고-분자량 형태가 경화 온도 이하의 온도에서 매우 유동성으로 되므로 열가소성 물질형 가공을 위한 기회를 최대화한다. 화합물은 열가소성 스크루를 갖는 인-라인 기계에서 사출-몰딩될 수 있다.
폴리에스테르 (열경화성)
불포화 열경화성 폴리에스테르가 첨가 중합 반응에 의해서 생성된다. 폴리에스테르 수지가 부서지기 쉽고 경질 내지 질김의 물리적 성질의 범위 및 연성 및 가요성에 대한 내성을 지니도록 제형될 수 있다. 실온에서의 점도는 50 내지 25,000 cP 이상의 범위일 수 있다. 폴리에스테르는 개방-몰드 캐스팅, 핸드 레이-업, 스프레이-업, 진공백 몰딩, 맷치-금속-염료 몰딩, 필라멘트 감기, 펄트루젼 (pultrusion), 캡슐화, 원심성 코팅 및 사출 몰딩을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다수의 기술에 의해서 무수한 산물을 제조하기 위해서 사용될 수 있다.
성분의 적합한 선택에 의해서, 특히 선형 폴리에스테르 수지를 형성하기 위해서, 특별한 성질이 부여될 수 있다. 발화 지연이 하나 이상의 하기 물질의 사용을 통하여 달성될 수 있다: 클로렌딕 무수물, 알루미늄 트리하이드라이트, 테트라브로모프탈릭 무수물, 테트라클로로프탈릭 무수물, 브로모네오펜틸 글리콜 및 클로로스티렌. 고 화학물질 내성이 네오펜틸 글리콜 및 메틸 메타크릴레이트의 사용에 의해서 증진될 수 있다. 적합한 열가소성 중합체는 경화 도중 수축을 감소시키거나 제거하기 위해서 첨가될 수 있고 이로 인해 폴리에스테르 시스템에서 역사적으로 유래한 단점 중의 하나를 최소화한다.
열경화성 폴리에스테르가 몰딩, 라미네이트 또는 보강 구조, 표면 겔 코팅, 액체 코팅, 가구 산물, 섬유유리 부분 및 세일보트, 모터 보트 및 어획 보트가 포함되지만 이에 제한되지 않는 보트와 같은 구조; 기타 차, 예를 들면, 자동차, 기차, 모터사이클, 트럭 및 비행기; 글라이더, 슬레드 및 목욕탕과 부엌용 부품을 위해서 널리 사용된다. 캐스트 산물에는 가구, 볼링 공, 의사 마블, 유리화-점토 하수관, 피스톨 손잡이, 모사진주 셔츠 단추 및 텔레비젼 튜브용 내파 장벽이 포함된다.
레이-업 및 스프레이-업 기술에 의해서 장- 및 단-실행 아이템이 제조된다. 예에는 모든 종류의 보트, 예를 들면, 유희용 세일보트와 동력 요트, 시판 어획 보트 및 새우 트롤러, 소형 군용선, 듄 버기, 전-지형 비히클, 커스텀 오토 바디, 트럭 운전실, 말 훈련기, 모터 홈, 하우징 모듈, 콘크리트 형태 및 운동장 시설이 포함된다.
몰딩은 반죽형 물질이 일반적으로 시그마-블레이드 혼합기 또는 유사 장치에서 예비혼합 요소를 결합시킴으로써 몰딩되기 직전에 몰더에 의해서 제조되는 예비혼합 화합물로 수행된다. 통상의 폴리에스테르 수지를 사용하는 예비혼합이 자동차-히터 하우징 및 에어컨 성분을 몰딩하기 위해서 사용된다. 저-수축 수지 시스템은 외부 자동차 성분, 예를 들면, 펜더 연장, 램프 하우징, 후드 스쿱 및 트림 레일을 제조하게 한다.
유리 매트 또는 예비형태의 습윤 몰딩이 스낵-테이블 상단, 음식 쟁반, 하물 박스 및 적제가능한 의자와 같은 아이템 제조에 사용된다. 방 분리기, 천장층 및 벽판, 천막, 천창, 울타리 등을 위한 골판 및 평판이 폴르에스테르에 대한 중요한 판로이다.
펄트루젼 기술은 슬래트 벤치 및 사다리가 제조될 수 있는 어획-로드 스톡 및 프로필을 제조하기 위해서 사용된다. 화학물질 저장 탱크는 필라멘트 감기에 의해서 제조된다.
실리콘
실리콘은 부분적으로 유기적이고 부분적으로 무기적인 독특한 합성 중합체의 패밀리이다. 이들은 유기 중합체의 특성인 탄소-대-탄소 골격 보다는 교호하는 실리콘과 산소로 이루어지는 석영형 중합체 구조를 지닌다. 실리콘은 현저한 열 안정성을 지닌다.
전형적으로, 실리콘 원자는 이에 부착된 하나 이상의 유기 측면 그룹, 일반적으로 페닐 (C6H5-), 메틸 (CH3-) 또는 비닐 (CH2=CH-) 단위를 지닐 것이다. 실리콘 원자 상의 기타 알키드 아릴 및 반응성 유기 그룹이 또한 가능하다. 이러한 그룹은 용매 내성, 평활성 및 호환성과 같은 특성과 유기 화학물질 및 중합체와의 반응성을 부여한다.
실리콘 중합체는 원하는 성질 및 적용에 따라서 충진되거나 비충진될 수 있다. 이들은 여러 메커니즘에 의해서 실온에서[실온 가황 (RTV)에 의해서] 또는 승온에서 경화될 수 있다. 최종 형태는 유체, 겔, 엘라스토머성 또는 경질일 수 있다.
유기적 카운터파트로부터 실리콘 중합체를 구별하는 성질 중 일부가 (1) 광범위한 온도 범위에 걸쳐서 상대적으로 균일한 성질, (2) 낮은 표면 장력, (3) 고도의 슬립 또는 평활성, (4) 우수한 박리성, (5) 극한 수분 반발성, (6) 광범위한 온도 및 빈도에 걸친 우수한 전기성, (7) 생리학적으로 및 전자 적용시에 모두 불활성 및 호환성, (8) 화학적 불활성 및 (9) 내후성이다.
가요성 두-부분, 용매-비함유 실리콘 수지가 충진 및 비충진 형태로 이용가능하다. 이의 점도는 3000 cP 내지 50,000 cP 이상의 점성 요변성 유체 범위이다. 이러한 수지에 대한 중합체 베이스는 주로 디메틸폴리실옥산이다. 실리콘에 부착된 약간의 비닐 및 수소 그룹이 또한 중합체의 일부로서 존재한다.
이러한 산물이 실온 또는 약간 승온에서 경화된다. 경화 도중 발열이 있는 경우 부산물은 거의 없고, 경화로부터의 부산물은 없다. 가요성 수지는 0 내지 60의 Shore A 경도 값 및 0 내지 80의 Bashore 탄성을 지닌다. 가요능은 -55 ℃ 이하 내지 250 ℃ 이상에서 보유될 수 있다.
가요성 수지는 안정한 유전성 및 거친 환경에 대한 내성이 중요한 전기 및 전자 적용에 있어서 확장된 용도가 발견된다. 이들은 또한 고무 몰드 및 패턴을 제조하기 위해서 다수의 산업에서 사용된다.
강성 실리콘 수지는 용매 용액 또는 용매-비함유 고체로서 존재한다. 이러한 수지의 가장 상당한 사용은 전기 바니시, 유리 테입 및 회로-보드 코팅과 같은 유기 코팅의 열 및 내후 특성을 개량하기 위한 페인트 중간체로서이다.
유리 천, 석면 및 운모 라미네이트가 다양한 전기 적용을 위해 실리콘 수지로 제조된다. 라미네이팅 부분은 높거나 낮은 압력 하에서 몰딩되거나 진공-백-몰딩되거나 필라멘트가 감겨질 수 있다.
결합제와 같은 실리콘 수지로 제조된 열경화성 몰딩 화합물은 반도체 장치를 위한 캡슐화제로서 전자 산업에서 광범위한 적용이 발견되고 있다. 장치에 대한 불활성, 안정한 전기성 및 열성, 및 자가-소화 특성이 이러한 용도의 중요한 이유이다.
내화성 충진제를 함유하는 유사한 몰딩 화합물이 통상의 열경화 장치 상에서 몰딩될 수 있다. 이어서 몰딩 부분이 세라믹 제품을 수득하기 위해서 점화된다. 고-충격, 장-유리-섬유-충진 몰딩 화합물이 또한 고온 구조 적용시의 사용에 이용가능하다.
일반적으로, 실리콘 수지 및 실리콘 수지로 제조된 복합재는 300 ℃에 달하는 온도에서 현저한 장기 열 안정성과 우수한 내습성 및 전기성을 나타낸다.
모든 통상의 플라스틱은 대규모의 사물로 몰딩시 약간 수축되고/되거나 균열이 생긴다. 이러한 문제를 피하기 위해서, 일부 경우에 시간과 특이화된 장치를 취하는 정교한 경화 계획이 충족되어야 한다. 필요한 것은 균열과 수축을 억제하고 다양한 선행 기술 수지로부터 대규모 사물의 신속한 캐스팅을 허용하는 첨가제(들)이다. 또한 필요한 것은 중량이 상당히 증가하지 않으면서 통상의 겔 코트 수지로부터 제조된 사물을 강화할 첨가제이다.
본 발명은 단시간에 실질적으로 수축 또는 균열이 없이 특이화된 장치 또는 가열과 같은 특별한 경화 환경이 없이 대규모 사물을 캐스트하기 위해서 사용될 수 있는 신규한 수지 중합체 첨가제를 포함한다. 본 발명의 첨가제는 매우 다양한 통상적 수지에서 및 또한 겔 코트 수지와 함께 사용될 수 있다.
본 발명은 매우 다양한 통상적인 수지에 비-수축성 및 비-균열성을 부여하는 첨가제를 포함한다. 첨가제가 수지에 첨가될 수 있고, 첨가제의 특정 성분의 농도를 조정함으로써 경화의 속도가 수축 또는 균열과 같은 부작용을 수반하지 않으면서 조절될 수 있다.
비-수축 제형 중의 하나가 알데히드, 글리콜, 퍼클로레이트 및 금속 클로라이드를 포함하는 혼합물이다. 바람직한 일양태에서, 이러한 비-수축 제형은 포름알데히드, 글리콜, 구리 퍼클로레이트 및 구리 클로라이드를 포함하는 혼합물이다.
제 2의 비-수축 제형은 퍼옥사이드, 메타크릴레이트 또는 아크릴레이트 단량체 및 N-메틸피롤리디논을 포함하는 혼합물이다. 바람직한 일양태에서, 이러한 제 2의 비-수축 제형은 벤조일 퍼옥사이드, 메틸 메타크릴레이트 및 N-메틸피롤리디논을 포함하는 혼합물이다.
본 발명은 또한 N-부틸 머캅탄과 할로겐화 유도체, 예를 들면, 테트라에틸 브롬 또는 다양한 브롬 쇄 연장제를 포함하는 비-균열 제형을 포함한다.
본 발명은 또한 이들 수지로부터 제조된 사물의 강도를 증가시키기 위해서 통상의 수지 및 겔 코트 수지에 첨가될 수 있는 더욱 경질의 용액인 제형을 포함하는 기타 첨가제를 포함한다. 더욱 경질의 용액이 냉각 수조 상의 메틸메타크릴레이트 약 50 ㎖에 포화로 디벤조일 퍼옥사이드를 용해시킴으로써 제조된다. 동용적의 스티렌을 첨가하고 혼합한다. 스티렌을 함유하는 기타 단량체 및 기타 강한 퍼옥사이드가 본 발명의 실행에 사용될 수 있다. 임의로, 부탄티올 (0.25 %), 바람직하게는 1-부탄티올이 혼합물에 첨가될 수 있다. 표 1에 제시된 바와 같은 기타 메타크릴레이트 단량체 및 아크릴레이트 단량체가 또한 본 발명의 실행에 사용될 수 있다.
본 발명은 또한 메탄올 중의 제 1 포화 CMC 분말에 의해서 제조된 상이한 양의 카복시메틸셀룰로스 (CMC) 용액의 첨가에 이어 물 및 기타 성분의 첨가를 통하여 통상의 수지 및 겔 코트 수지의 강도를 증가시키기 위해서 사용될 수 있는 다른 제형을 포함한다. 통상의 수지 및 겔 코트 수지에 첨가된 CMC 용액의 양을 증가시킴으로써, 이러한 수지로부터 제조된 사물의 강도는 사물 중량이 현저하게 증가되지 않으면서 서서히 증가한다.
다양한 제형이 제형이 첨가될 수지 및 충진제에 따라서 배합하여 또는 단독으로 사용될 수 있다. 바람직하게는, 모든 세 제형은 대규모 사물을 캐스팅하기 전에 수지에 첨가된다.
본 발명은 또한 극성 용매로 처리되는 결합제 및 극성 중합체의 형태로 충진제를 포함한다.
본 발명은 또한 임의로 강도를 수지에 더하기 위해서 중합체 수지로 혼입되기 전에 유리 섬유를 예비처리하는 방법을 포함한다. 예비처리 섬유 유리는 계면활성제 또는 분산제 제형, 예를 들면, 도데실 벤젠 술폰산 또는 기타 이온 계면활성제로 처리되는 통상의 섬유유리를 포함한다. 도데실 벤젠 술폰산이 물에 용해된 다음 용적이 에틸렌 글리콜과 함께 약 10 % 내지 90 % 에틸렌 글리콜 대 약 10 % 내지 90 %의 도데실 벤젠 술폰산의 수용액의 비로 증가된다.
따라서, 본 발명의 목적은 상술된 처리 충진제의 첨가와 더불어 수지 캐스팅시 비-수축 및 비-균열의 바람직한 특성을 부여하는 첨가제를 통상의 수지에 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 수축되고 균열되지 않으면서 대규모 사물을 포함하는 사물로 신속하게 캐스팅될 수 있는 신규한 첨가제와 수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 사물의 중량을 현저하게 증가시키지 않으면서 통상의 수지 및 겔 코트 수지로부터 제조된 사물의 강도를 증가시키기 위해서 사용될 수 있는 신규 첨가제를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 중합체 수지로부터 대규모 사물을 따르거나 캐스팅하는 신규한 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 발화 지연성인 중합체 수지로부터 대규모 사물을 제조하는 신규한 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 건설 산업에 사용될 수 있는 방법 및 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 컬처드 마블 (cultured marble)을 캐스팅하기 위한 방법 및 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 마블 캐스팅시 비-수축 및 비-균열의 바람직한 특성을 부여하고 마블 캐스팅 방법을 현저하게 가속화시키는 컬처드 마블 캐스팅시 사용하기 위한 첨가제를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 경질이고 높은 내파열성을 나타내고 가요성인 사물을 신속하게 캐스팅하기 위한 방법 및 물질을 제공하는 것이다.
본 발명의 이들 및 기타 목적, 특성, 및 장점은 하기의 발명의 상세한 설명의 검토 후 명백해질 것이다.
본 발명은 수지의 수축 및 균열을 방지하기 위해서 통상의 수지를 특정 첨가제와 함께 포함하는 중합체 콘크리트에 관한 것이다. 본 발명은 또한 통상의 겔 코트 수지로부터 중량을 현저히 증가시키지 않으면서 제조된 사물을 강화하는 첨가제를 포함한다. 본 발명은 또한 경질이면서 가요성인 사물을 포함한다. 좀더 상세하게는, 본 발명은 부어진 마블을 포함하여 대규모의 사물을 재빨리 캐스팅하는 데에 특히 유용한 중합체 콘크리트에 관한 것이다.
본 발명은 실질적으로 수축 또는 균열이 형성되지 않으면서 신속하게 캐스팅될 수 있는 중합체 수지를 포함한다. 본 발명의 중합체 수지는 특별한 경화 조건 없이 대규모 사물을 포함하여 다양한 사물로 캐스팅될 수 있다. 중합체 수지는 대규모 건축 요소, 예를 들면, 블록, 페이버, 지붕널, 지붕, 마루바닥, 벽판, 층계, 벽돌, 말뚝, 교량, 방파제, 해수 보유벽, 부두, 독, 초석, 빔, 구조 벽 및 방음 벽을 포함하는 벽 등의 캐스팅시 특히 유용하다. 본 발명은 또한 모듈러 단위, 예를 들면, 아파트, 집, 이동식 집, 구치소 방, 방, 지하실, 저장고, 교실, 이동식 학교, 이동식 사무실 및 위험한 물질과 위험한 화학물질 저장 캐비넷 및 건물을 캐스트하기 위해서 사용될 수 있다. 본 발명은 또한 장난감, 운동장, 스윙 세트, 정글짐 및 어린이들에 의해서 사용되는 기타 아이템을 캐스트하기 위해서 사용될 수 있다.
본 발명의 방법 및 조성물은 건설 산업에 사용되는 사물을 제조하기 위해서 사용될 수 있다. 예를 들면, 초석, 말뚝, 벽, 바닥, 타일, 벽 타일, 바닥 타일, 패널링, 개수통, 부엌 카운터 상단, 캐비넷, 실험실 카운터 및 벤치 상단, 테이블 상단, 세면기, 받침대 세척 세면기, 비데, 화장실, 소변기, 샤워기, 샤워실, 함지, 목용통, 자쿠지, 고온 통, 월풀, 배니티 상단, 벽 주변, 장식 거울 프레임, 비누 접시 및 타월 바, 및 기타 거친 면이 모두 제조될 수 있다. 관, 하수관, 맨홀, 맨홀 뚜껑, 저장 탱크, 커플링, 조인트, 설치물, 손잡이, 샤워헤드, 수도꼭지, 배수로, 수관, 본관 및 분수가 포함되지만 이에 제한되지 않는 위생공사 물질이 모두 본 발명으로 제조될 수 있다. 가옥은 목재와 같은 전통적인 건물 재료가 부족한 지리 영역에서 신속하게 및 감소된 비용으로 건설될 수 있다. 아파트 유닛은 신속하게 모듈 형태로 캐스팅되고 건물로 재빨리 조립될 수 있다.
배수 시스템, 배수거, 차도, 커브, 보도, 인도 및 전형적으로 콘크리트로 제조되는 다수의 기타 사물이 본 발명의 방법 및 조성물로 제조될 수 있다. 교량 및 기타 보강 구조물의 성분이 이들 신규 물질의 강도로 인하여 본 발명으로부터 건설될 수 있다. 철도 타이, 가로등용 전주, 신호등용 전주, 거리 표지판용 전주, 전화 전주, 전송 시스템용 전주 및 구조 요소, 전기 맨홀, 고 전압선, 통신탑, 독, 덱, 부두, 해수 보유벽, 방파제, 돌출제방 및 기타 목재로 제조된 사물, 콘크리트 및/또는 강철이 본 발명의 방법 및 물질로 좀더 경제적으로 신속하게 제조될 수 있다.
상기에 기재된 다수의 사물의 형성 외에도, 본 발명이 다수의 이들 사물의 표면 상 및 주위에 보호 코팅을 배치하기 위해서 사용될 수 있음이 이해되어야 한다. 예를 들면, 본 발명의 일양태에서, 존재하는 선박 말뚝이 강도 및 수명을 증가시키고 페인팅과 같은 일상적 관리에 대한 필요를 감소시키기 위해서 본 발명의 조성물로 캡슐화되거나 코팅될 수 있다. 사물의 구조 요소의 표면을 캡슐화하거나 코팅함으로써, 구조적 통합성이 대체가 요구되기 전 장 시간 동안 보존될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 다른 양태에서, 교량의 강철 및/또는 콘크리트 성분이 환경 오염물질 및 염수와 같은 원으로부터 부식을 지연시키고, 이로 인해 교량의 유용한 수명을 연장시키기 위해서 본 발명의 조성물로 코팅될 수 있다. 본 발명의 조성물이 내부식성이고 일관적으로 철저히 채색될 수 있으므로, 교량과 같은 사물을 코팅함은 비용이 많이 들고 힘들며 수명이 긴 일상적 관리 및 페인팅의 필요성을 감소시키거나 제거한다. 본 발명의 코팅을 수령할 수 있는 기타 사물에는 벽판, 지붕널, 슬레이트, 타일, 방음벽, 해수벽, 독, 돌출제방, 방파제, 터널, 선체, 전화 전주 및 등 전주를 포함하는 전주, 및 본 발명의 적용에 어디서나 언급되는 기타 사물이 포함되지만 이에 제한되지 않는다.
조리복, 플레이트, 가정용품, 유리 및 베이킹 장치를 포함하여 매우 다양한 조리 및 부엌 사물이 본 발명의 조성물 및 방법으로 제조될 수 있다.
본 발명에는 에폭시, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 가요성 실리콘, 경질 실리콘, 폴리부타디엔, 폴리설파이드, 해중합 고무 및 알릴류 수지가 포함되지만 이에 제한되지 않는 통상의 수지를 포함하는 신규 조성물이 포함된다. 본 발명에 사용될 수 있는 폴리에스테르에는 알파 메틸 스티렌, 메틸 메타크릴레이트, 비닐 톨루엔, 디알릴 프탈레이트, 트랄릴 시아누레이트, 디비닐 벤젠 및 클로로스티렌이 포함되지만 이에 제한되지 않는다.
수지 경화를 위한 개시제에는 퍼옥사이드, 예를 들면, 벤조일 퍼옥사이드, 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드 (또한 2-부타논 퍼옥사이드라고도 함), 수소 퍼옥사이드 및 디벤조일 퍼옥사이드가 포함되지만 이에 제한되지 않는다. 본 발명에 사용될 수 있는 기타 개시제에는 아조 화합물이 포함된다. N-메틸피롤리디논 중의 폴리아닐린이 또는 일부 제형에서 개시제로서 사용될 수 있다.
코발트 II 아세테이트, 코발트 II 나프타네이트, 메틸렌 II 아세테이트, 크로뮴 II 아세테이트, 구리 II 아세테이트, 칼슘 옥사이드, N,N-디메틸아닐린 및 3,5-디메틸아닐린이 포함되지만 이에 제한되지 않는 촉매가 임의로 본 발명에 사용될 수 있다. 디에틸아민, 트리에틸아민 및 기타 아민-함유 촉매가 또한 본 발명에 사용될 수 있다. 촉매는 스티렌, 물 또는 알콜이 포함되지만 이에 제한되지 않는 용매 이전에 적합한 용매에 용해된다. 본 발명에 사용될 수 있는 촉매는 당해분야 통상의 기술자들에게 익히 공지되어 있다 [참조문헌: Handbook of Plastics, Elastomers and Composites, Harper, C.A., editor, McGraw-Hill, 1992].
충진제가 분말, 섬유, 플레이크 및 액체, 예를 들면, 타르의 형태로 본 발명과 더불어 사용될 수 있다. 충진제는 점도를 변경시키고 포트 수명을 증가시키며 발열을 감소시키며 밀도를 변경시키며 내열성을 개선시키며 열 전도성을 변경시키며 (보통 열 전도성을 증가시키며) 강도를 감소시키며 기계능을 개선시키며 강도 및 내마모성을 증가시키며 전기성을 변경시키며 고 화학물질 내성 및 용매 내성을 증가시키며 마찰 특성을 변경시키며 열 쇼크 내성을 개선시키며 접착을 개선시키며 색채를 부여하기 위해서 사용된다.
일반적으로 충진제는 비용이 낮고 조성물, 입자 크기 및 형태에 있어 재생가능하며 화합물에 분산되기 쉬우며 밀도가 낮아야 하고, 혼합물의 점도를 매우 증가시켜야 한다. 충지제는 현탁액에 머물러야 하거나 최소의 교반으로 재현탁될 수 있다. 본 발명에 사용될 수 있는 충진제에는 실리카, 칼슘 카보네이트, 점토,알루미늄 하이드록사이드, 티타늄 디옥사이드, 칼슘 실리케이트, 알루미늄 트리하이드라이드, 유리 구체, 중공성 구체, 유리, 석면, Dacron, 면, 나일론, 금속 분말 및 입자를 포함하는 섬유, 분말, 유리, 토양, 플라이 애쉬, 안료, 카페트 및 이들의 단편, 톱밥 및 돌이 포함되지만 이에 제한되지 않는다.
본 발명은 또한 반응물 충진제를 포함한다. 이것은 수지에 균일하게 분포되는 충진제이다. 반응물 충진제는 하이드록실 그룹 (예를 들면, 에틸 알콜과 같은 알콜)으로 예비처리되거나 약간 산성 pH를 갖는 극성 용매 또는 극성 중합체, 예를 들면, 카복시메틸셀룰로스 (CMC) 또는 작용성 카보닐 그룹 (예를 들면, 아세트산과 같은 유기산) 첨가제 및 비-균열 첨가제로 희석되어야 한다 (실시예 3 참조). 상기와 같이 하이드록실 그룹, 희석된 극성 중합체 또는 카복실 그룹으로의 충진제의 예비처리가 본 발명의 실행에 필수적임을 주지하는 것이 중요하다. 충진제는 추가로 실시예 5에 기재된 분산제 제형으로 처리되어야 한다. 일양태에서, 분산제 제형은 p-톨루엔 술폰산 모노하이드레이트와 약 1 대 1의 비로 혼합된 이온성 계면활성제, 예를 들면, 도데실벤젤 술폰산을 포함한다. 이어서 이들 혼합물이 약 2 부의 에틸렌 글리콜 대 1 부의 p-톨루엔 술폰산 혼합물의 비로 에틸렌 글리콜에 첨가된다. 이어서 처리된 충진제가 통상의 방법으로 수지에 첨가된다.
본 발명은 경화된 사물의 비-수축 및 비-균열의 원하는 효과를 부여하는 통상의 수지 및 충진제에 첨가될 수 있는 첨가제를 포함한다.
비-수축 제형인 첨가제 중의 하나는 알데히드, 글리콜, 퍼클로레이트 및 금속 클로라이드를 포함하는 혼합물이다. 이러한 제형에 사용될 수 있는 알데히드에는 포름알데히드, 파라포름알데히드 및 글루타르알데히드가 포함되지만 이에 제한되지 않는다. 이러한 제형에 사용될 수 있는 글리콜에는 프로필렌 글리콜과 에틸렌 글리콜이 포함되지만 이에 제한되지 않는다. 이러한 제형에 사용될 수 있는 퍼클로레이트에는 구리 퍼클로레이트가 포함되지만 이에 제한되지 않는다. 이러한 제형에 사용될 수 있는 금속 클로라이드에는 구리 II 클로라이드, 수은 클로라이드, 마그네슘 클로라이드, 망간 클로라이드, 니켈 클로라이드, 제 1 철 클로라이드, 제 2 철 클로라이드, 은 클로라이드, 금 클로라이드, 아연 클로라이드, 카드뮴 클로라이드 및 알루미늄 클로라이드가 포함되지만 이에 제한되지 않는다. 바람직한 일양태에서, 이러한 비-수축 제형은 포름알데하이드, 글리콜, 구리 퍼클로레이트 및 구리 클로라이드를 포함하는 혼합물이다. 이러한 양태에서, 경화 도중 수지의 수축을 억제하는 제 1 비-수축 첨가제는 포름알데히드 (약 100 부), 글리콜 (약 100 부), 구리 퍼클로레이트 (약 10 부) 및 구리 클로라이드 (약 20 부)를 포함한다. 처리되는 수지에 따라서, 조성이 변할 수 있다.
다른 첨가제는 퍼옥사이드, 메타크릴레이트 또는 아크릴레이트 단량체 및 N-메틸피롤리돈 (NMP)을 포함하는 혼합물인 제 2 비-수축 제형이다. 이 제형에 사용될 수 있는 퍼옥사이드에는 벤조일 퍼옥사이드, 수소 퍼옥사이드, 디벤조일 퍼옥사이드 및 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드가 포함되지만 이에 제한되지 않는다. 아조 화합물이 퍼옥사이드 화합물을 대신하여 사용될 수 있다. 이 제형에 사용될 수 있는 메타크릴레이트와 아크릴레이트 단량체에는 표 1에 수록된 것들이 포함되지만 이에 제한되지 않는다. 바람직한 일양태에서, 경화도중 수지의 수축을 억제하는 제 2의 비-수축 제형은 벤조일 퍼옥사이드, 메틸 메타크릴레이트 및 N-메틸피롤리돈의 혼합물을 포함한다. 이러한 양태에서, 벤조일 퍼옥사이드, 메틸 메타크릴레이트 및 NMP는 약 100 : 50 : 20의 비로 존재한다.
단량체 중합체의 nD
메틸 메타크릴레이트 1.49
에틸 메타크릴레이트 1.483
n-프로필 메타크릴레이트 1.484
n-부틸 메타크릴레이트 1.483
n-헥실 메타크릴레이트 1.481
이소프로필 메타크릴레이트 1.473
이소부틸 메타크릴레이트 1.477
tert-부틸 메타크릴레이트 1.463
사이클로헥실 메타크릴레이트 1.507
벤질 메타크릴레이트 1.568
페닐 메타크릴레이트 1.57
1-페닐에틸 메타크릴레이트 1.549
2-페닐에틸 메타크릴레이트 1.559
퍼퓨릴 메타크리레이트 1.538
메틸 아크릴레이트 1.4725
에틸 아크릴레이트 1.4685
n-부틸 아크릴레이트 1.4634
벤질 아크릴레이트 1.5584
2-클로로에틸 아크릴레이트 1.52
비닐 아세테이트 1.47
비닐 벤조에이트 1.578
비닐 페닐아세테이트 1.567
비닐 클로로아세테이트 1.512
아크릴로니트릴 1.52
a-메틸아크릴로니트릴 1.52
메틸-a-클로로아크릴레이트 1.5172
아트로프산, 메틸 에스테르 1.560
o-클로로스티렌 1.6098
p-플루오로스티렌 1.566
o,p-디플루오로스티렌 1.475
펜타브로모페닐아크릴레이트 1.7
펜타클로로페닐 메타크릴레이트 1.63
펜타브로모페닐 메타크릴레이트 1.71
클로로페닐아크릴레이트 1.5
벤질메타크릴레이트 1.56
2,4,6 트리브로모페닐아크릴레이트 1.6
α,ω, 디클로로프로필-디메틸실옥산 1.42
p-이소프로필 스티렌 1.554
2,2,2-트리플루오로에틸아크릴레이트 1.37
2,2,2-트리플루오로에틸메타크릴레이트 1.39
트리브로모네오펜틸메타크릴레이트 1.6
본 발명은 또한 N-부틸 머캅탄과 할로겐화 유도체, 예를 들면, 테트라에틸 브롬, 또는 다양한 쇄 연장제를 함유하는 제형인 비-균열 첨가제인 제 3 첨가제를 포함한다. 일양태에서, N-부틸 머캅탄과 테트라에틸 브롬이 약 100 중량부의 N-부틸머캅탄 대 1 중량부의 테트라에틸 브롬의 비로 함께 혼합된다. 기타 쇄 연장제가 또한 비-균열성을 부여하기 위해서 이러한 제형에 첨가될 수 있다. 이 첨가제는 본 발명의 실행시 상기의 기타 첨가제와 함께 배합되어야 한다.
다양한 제형이 첨가되는 수지 및 충진제에 따라서 배합하여 또는 단독으로 사용될 수 있다. 일반적은 의미에서, 본 발명은 충진제를 극성 용매 또는 극성 중합체 및 분산제 제형으로 처리하고, 처리된 충진제를 수지와 혼합하며, 에틸렌 글리콜과 스티렌을 첨가하며, 실시예 1, 2 및 3에 기재된 세 첨가제 A, B 및 C를 순서대로 첨가하며, 촉매와 디메틸아닐린을 첨가한 다음 개시제를 첨가함을 포함하는 사물의 제조방법을 제공한다.
전형적으로, 이들 세 첨가제는 0.1 내지 4 중량%의 농도로 첨가되고, 약 0.5 내지 2 중량%의 농도가 바람직하다. 첨가제가 형성되는 사물에 부여될 필요가 있는 원하는 성질에 따라서 최종 수지 제조시 개별적으로 또는 함께 사용될 수 있다.
본 발명은 또한 수지로부터 제조된 사물을 강화하는 방법, 및 이들 수지로부터 제조된 사물의 강도를 증가시키기 위해서 통상적 수지 및 겔 코트 수지에 첨가될 수 있는 경화제 용액인 첨가제 조성물을 제공한다. 경화제 용액은 냉각 수조 상의 메틸메타크릴레이트 약 50 ㎖ 중으로 디벤조일 퍼옥사이드를 포화되도록 용해시킴으로써 제조된다. 동용적의 스티렌이 첨가되고 혼합된다. 임의로, 부탄티올 (0.25 %), 바람직하게는 1-부탄티올이 혼합물로 첨가될 수 있다. 본 발명에 사용될 수 있는 부탄티올의 범위는 약 0.02 % 내지 0.25 %이다. 스티렌을 함유하는 기타 단량체 및 기타 강 퍼옥사이드가 본 발명의 실행에 사용될 수 있다. 기타 예를 들면, 표 1에 기재된 바와 같은 메타크릴레이트 단량체와 아크릴레이트 단량체가 본 발명의 실행에 사용될 수 있다.
통상의 수지 및 겔 코트 수지의 강도를 증가시키기 위해서 사용될 수 있는 본 발명의 다른 방법은 메탄올 또는 에탄올 중의 제 1 포화 CMC 분말에 의해서 제조된 카복시메틸셀룰로스(CMC) 용액의 상이한 양의 첨가에 이어 물 및 기타 성분의 첨가이다. 열이 임의로 용액으로 들어가는 CMC를 촉진하기 위해서 사용될 수 있다. 통상의 수지 및 겔 코트 수지에 첨가되는 CMC 용액의 양을 증가시킴으로써, 중량에 있어 현저한 증가없이 이러한 수지로부터 제조된 사물의 강도는 증가한다. 수용액 중의 CMC의 바람직한 농도 범위는 약 0.1 % 내지 5.0 %이고, 좀더 바람직한 농도 범위는 0.1 % 내지 5.0 %이며, 가장 바람직한 농도 범위는 0.5 % 내지 1 %이다.
폴리아닐린이 또한 통상의 수지 및 겔 코트 수지의 강도를 증가시키기 위해서 사용된다. 수용액 중의 폴리아닐린의 바람직한 농도 범위는 약 0.1 % 내지 5.0 %이고, 좀더 바람직한 농도 범위는 0.25 % 내지 5.0 %이며, 가장 바람직한 농도 범위는 0.5 % 내지 1 %이다. 폴리아닐린은 종종 약 10 % 내지 90 %의 폴리아닐린 대 CMC의 범위의 용액 중의 CMC와 배합된다.
본 발명은 또한 컬처드 마블 산물을 포함한다. 본 발명에 따라서, 컬처드 마블 산물은 최종 배출 산물의 수축 및 균열을 피하기 위해서 경화 방법을 조심스럽게 조절하는 선행기술의 요구사항 없이도 제조될 수 있다. 본 발명으로 제조된 컬처드 마블 산물은 상기의 다양한 적용에 사용될 수 있다. 본 발명의 일부 바람직한 적용은 타일, 패널링, 개수대, 카운터 상단, 세면기, 받침대 세척 세면기, 비데, 테이블 상단, 화장실, 화장실 홀더, 소변기, 샤워기, 함지, 목용통, 자쿠지, 고온 통, 월풀, 커플링, 조인트, 설치물, 비누 접시, 타월바, 화장실 휴지 디스펜서, 손잡이, 샤워헤드, 수도꼭지, 배수기, 분수, 벽판 및 벽돌 또는 돌의 표면 적용의 생산이다.
본 발명은 또한 강하지만 가요성인 사물을 신속하게 제조하는 방법 및 조성물을 포함한다. 강하면서 가요성인 사물은 다양한 산업에서 다수 용도를 지닌다. 예를 들면, 운송 산업에서 본 발명의 일양태로 제조되는 범퍼는 자동차, 트럭 및 버스와 같은 차에 방어작용을 증가시킨다. 강하지만 가요성인 사물은 또한 세일보트와 같은 보트의 측면 상의 범퍼로서, 트럭 및 기차용 로딩 독을 위한 범퍼로서, 고속도로의 충돌 가드로서, 보트, 선박, 트럭 및 기차용 로딩 독 상의 범퍼로서, 자동차 측면의 보호 스트립으로서, 자동차용 머드 플랩으로서, 대쉬보드의 건설용 자재로서, 지진에 좋지 않은 지리학적 영역의 건물 자재로서, 또는 근처 지하철, 철도 및 고속도로와 근처 교량과 같은 진동 응력을 받는 영역내 건물 자재로서, 및 운동장, 몽키바, 정글짐 및 스윙 세트를 포함하여 운동장 및 놀이 시설의 건설용 자재로서 유용하다.
본 발명의 일양태에서, 고 인장 강도를 갖는 가요성 사물은 하기의 방법으로 강한 섬유질 가요성 수지를 형성함으로써 제조될 수 있다. 이 방법에서, 저 분자량 폴리아닐린이 사용될 수 있다. 본 발명에 사용되는 저 분자량 폴리아닐린을 생성하기 위해서, 예비중합체 용액이 증류 정제 아닐린 약 21 ㎖를 1 N HCl 300 ㎖와 혼합함으로써 제조된다. 이어서 예비중합체 용액을 3 목 플라스크에 배치하고 질소로 퍼징한 다음 약 5 ℃로 냉각한다. 개별 용기에, 약 12 gm 암모늄 퍼설페이트를 약 1 M HCl 200 ㎖에 용해시킨다. 용기를 순수한 질소로 퍼징한다. 암모늄 퍼설페이트 용액을 약 5 ℃로 냉각한 다음 3 목 플라스크에 첨가한다. 혼합물을 약 0 ℃로 냉각하고 약 20 분 동안 교반한다. 용액의 온도를 약 15 분 동안 약 8 ℃ 내지 10 ℃로 상승시킨다. 그런 다음, 용액을 약 0 ℃로 냉각시키고 약 45 분 동안 교반시킨다. 폴리아닐린 침전물을 증류수로의 여과에 의해서 수 회 세척한다. 폴리아닐린 침전물을 약 24 시간 동안 1 M 칼륨 하이드록사이드로 처리한 다음, 6 내지 12 시간 동안 증류 H2O로 세척하고 가열하고 진공 오븐에서 약 24 시간 동안 50 ℃에서 건조시킨다. 건조된 폴리아닐린을 분말로 분쇄한다. 혼합물을 추출물이 더이상 착색되어 있지 않을 때까지 3 시간 동안 아세토니트릴로의 속슬렛 추출로 임의로 추출한다. 이러한 추출이 폴리아닐린 분말을 생성한다. 폴리아닐린을 오븐에서 50 ℃에서 약 6 내지 7 시간 동안 건조시킨 다음 분말로 분쇄한다. 이어서 1 M KOH로 약 24 시간 동안 처리한 후 여과하고 6 내지 12 시간 동안 증류 H2O에서 재세척하고 진공 오븐에서 약 24 시간 동안 약 50 ℃에서 건조시킨다. 이어서 폴리아닐린 침전물을 N-메틸피롤리돈 (NMP)에 포화되도록 용해시킨다. 상이한 양의 폴리아닐린이 최종 혼합물 대 포화 용액의 0.1 중량%의 최종 퍼센티지를 달성하기 위해서 NMP에 첨가될 수 있다. 피롤리돈과 피롤리디논이 본 출원을 통하여 사용된 바와 같이 같은 뜻임이 이해되어야 한다. 강한 섬유질의 가요성 수지로 제조된 사물이 케이블, 와이어, 동력선, 침투선, 통신 케이블 및 섬유 광학 케이블을 위한 외장이 포함되지만 이에 제한되지 않는 다수 적용에 사용될 수 있다.
수지 혼합물이 하기의 방법으로 제조될 수 있다. 폴리에스테르 수지 약 30 ㎖에 스티렌 약 4 내지 8 ㎖, N,N-디메틸아닐린 0.5 내지 1 ㎖, 촉매로서 코발트 II 나프타네이트 0.5 내지 1 ㎖, 상기와 같은 N-메틸피롤리디논 중의 폴리아닐린 0.2 내지 0.8 ㎖ 포화 용액 및 개시제 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드 0.1 내지 0.4 ㎖가 첨가된다. 생성된 수지는 섬유 매트릭스를 나타내고 강하고 가요성이다.
기타 경질 수지 혼합물이 하기 방법 범위의 제제로 제조될 수 있다: 비닐에스테르 수지 400 내지 450 gm; N,N-디메틸아닐린 0.25 내지 2 gm; 촉매 코발트 II 나프타네이트 0.25 내지 2 gm; 용액 4A (실시예 16) 3 내지 4 gm; 용액 4B (실시예 16) 0.8 내지 3 gm; 용액 5C (실시예 16) 3 내지 4 gm; 칼슘 옥사이드 2 내지 3 gm. 이들 범위의 실시예가 표 5에 제시되어 있다.
본 출원에 기재된 바와 같은 기타 촉매는 상기의 방법에서 코발트 II 나프타네이트 대신에 사용될 수 있음이 이해되어야 한다. 디에틸아민과 트리에틸아민 및 기타 아민-함유 촉매가 또한 촉매로서 사용될 수 있다. 또한, 본 출원에 기재된 기타 수지는 비닐 에스테르, 에폭시 수지 및 모다(modar) 수지가 포함되지만 이에 제한되지 않는 폴리에스테르 수지 대신에 사용될 수 있다.
섬유질 수지로의 강한 가요성 물질의 제조를 위한 본 발명의 다른 양태에서, 전술된 양태에 기재된 바와 같이 N-메틸피롤리돈 중의 폴리아닐린 용액이 사용되고 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드가 혼합물에 첨가되지 않는다. N-메틸피롤리디논 중의 폴리아닐린은 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드보다 더 느린 개시제이다. 이 양태에서, 약 0.1 중량% 내지 2 중량%의 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드의 첨가는 임의적이고 이는 반응을 촉진하기 위해서 첨가될 수 있다. 생성된 수지는 섬유질 매트릭스를 나타내고 강하고 가요성이다.
본 발명은 또한 섬유유리에 비하여 높은 인장 강도를 나타내고 긴 경화 시간으로의 섬유유리 층의 힘들고 비용이 많이 드는 다중 적용을 요하지 않는 수지 및 섬유유리의 블렌드를 포함한다. 예비처리된 섬유 유리는 도데실 벤젠술폰산 또는 기타 이온성 계면활성제와 같은 계면활성제 또는 분산제로 처리된 통상의 섬유유리를 포함한다. 도데실 벤젠 술폰산이 물에 용해된 다음 용적이 에틸렌 글리콜로 약 10 % 내지 90 % 에틸렌 글리콜 대 약 10 % 내지 90 %의 도데실 벤젠 술폰산 수용액의 비로 증가된다. 일반적으로, 유리 섬유는 수지에 강도를 부가하기 위해서 중합체 수지로 혼입되기 전에 예비처리된다. 섬유유리를 계면활성제로 습윤시킨 후, 예비처리 섬유유리 5 gm와 계면활성제 약 400 ㎖를 고속 블렌더에서 단일 섬유가 나타날 때까지 혼합한다. 본 발명의 이러한 양태는 강하고 경량이며, 자동차, 특히 펜더, 패널, 후드, 트렁크 및 지붕을 포함하여 자동차의 외피 또는 차체의 제조가 포함되지만 이에 제한되지 않는 섬유유리를 사용하는 적용에 있어 유용한 사물을 생성한다. 다른 특정 양태에서, 본 발명은 보트 또는 선박의 덮개 및 덱을 생성하기 위해서 또는 방어, 유지 및 보수를 위해 존재하는 덮개 및 덱의 표면을 코팅하기 위해서 사용될 수 있다. 세일보트, 뗏목 배, 스피드보트, 동력 보트, 피싱 보트, 선실 유람용 보트, 하우스보트 및 노 보트가 포함되지만 이에 제한되지 않는 보트가 모두 본 발명으로 제조될 수 있다.
본 발명의 실행을 통하여 제조된 사물이 발화 지연, 화학물질 내성, 내후성, 항 세균성을 포함하여 생물 내성, 환경 오염물질 및 오염에 대한 내성, 내부식성, 자외선 방사 내성, 내열성, 내균열성 및 내파열성, 전기성과 같은 특별한 성질을 지님이 이해되어야 한다. 이러한 성질은 본원에 기재된 특정 화학물질의 첨가를 선택함으로써 증진될 수 있다.
본 발명은 하기의 실시예에 의해서 추가로 설명되고, 이의 범위에 제한을 부과하는 어떠한 방식으로도 해석되어서는 안된다. 이에 반하여, 재분류로 다양한 기타 양태, 변형 및 이의 등가물로 분류할 수 있고, 본원의 기재를 숙독한 후 이들을 본 발명의 범주를 벗어나지 않으면서 당해분야 기술자들에게 제안할 수 있음이 명백하게 이해되어야 한다. 예를 들면, 하기 실시예에 사용된 제제의 양이 적당하고 당해분야 기술자들이 본 발명의 범주를 벗어나지 않으면서 30 % 만큼 양 및 비율을 변화시킬 수 있음이 이해되어야 한다.
실시예 1
비-수축 첨가제(A)
제 1 비-수축 첨가제(A)는 경화시 본 실시예에서 기술된 수지의 수축을 억제하기위해서 통상의 수지와 함께 사용 가능한 제형이다. 제형은 하기를 포함한다:
첨가제 A(비-수축 제형)
포름알데히드 100 ㎖
글리콜 100 ㎖
구리 퍼클로레이트 10 ㎎
구리 클로라이드 20 ㎎
구리 클로라이드 및 구리 퍼클로레이트를 포름알데히드 및 글리콜에 용해시킨다.
실시예 2
비-수축 첨가제(B)
제 2 비-수축 첨가제(B)는 경화시 본 실시예에서 기술된 수지의 수축을 억제하기위해 통상의 수지와 함께 사용 가능한 제형이다. 제형은 하기를 포함한다:
첨가제 A(비-수축 제형)
벤조일 퍼옥사이드 118 ㎎
메틸 메타크릴레이트 50 ㎖
N-메틸피롤리디논 20 ㎖
벤조일 퍼옥사이드를 메틸 메타크릴레이트 및 N-메틸피롤리디논에 용해시킨다.
실시예 3
비-균열 첨가제
제 3 첨가제는 경화시 본 실시예에서 기술된 수지의 수축을 억제하기 위해 통상의 수지와 함께 사용 가능한 비-균열 제형이다. 제형은 하기를 포함한다:
첨가제 C(비-균열 제형)
N 부틸 머캅탄 100 ㎎
테트라에틸 브롬 1 ㎎
실시예 4
폴리에스테르 수지에 극성 용매로 미리 처리된 동량의 충진제를 첨가하거나 희석된 극성 중합체, 예를 들어 약산성수, 알콜, 또는 약산성수 중의 약 10 % 카복시메틸셀룰로스에 혼합시킨다. 다음 대략 0.2 %의 첨가제 A, 약 1.8 %의 비-수축 첨가제 B, 1-2 %의 N,N-디메틸아닐린, 및 대략 2 %의 비-균열 첨가제 C를 첨가한다. 다음, 벤조일 퍼옥사이드와 같은 개시제, 및 코발트 II 아세테이트와 같은 촉매를 각각 약 2 %의 농도로 첨가하여 수지를 중합시킨다. 수지는 검출될 정도의 수축과 균열없이 중합한다. 본 실시예의 모든 퍼센티지는 달리 언급이 없으면 용적%로 표현된다.
실시예 5
분산제 제형
충진제를 예비처리하기 위한 분산제 제형을 하기와 같이 제조한다: 약 60 그램의 도데실벤젠 술폰산(나트륨염)을 수성 0.1 M의 p-톨루엔 술폰산 모노하이드레이트 대략 60 ㎖에 완전히 용해시킨다. 다음, 에틸렌 글리콜 약 2580 ㎖ 및 0.1 M의 p-톨루엔 술폰산 용액 약 1200 ㎖를 첨가한다. 생성된 용액을 철저히 혼합한다. 충진제를 직접 제형에 첨가하거나 약한 산성 pH에서 에틸 알콜과 같은 유기 알콜 또는 아세트산과 같은 유기 카복실산(대략 0.01-0.1 M)으로 예비처리한다. 수지에 첨가될 충진제를 약 0.5 내지 2시간 동안 분산제 제형에 함침시킨다. 충진제를 수지 혼합물에 첨가한다.
실시예 6
컬처드 마블
본 실시예는 극성 중합체가 아닌 본 발명의 첨가제 및 충진제를 이용하여 컬처드 마블의 생성에 관해 기술하고 있다. 컬처드 마블의 생성은 두 부분으로 구성된다. 통상의 수지는 컬처드 마블 사물의 본체를 이룬다. 겔 코트는 컬처드 마블 사물의 경우에 평활한 표면을 제공한다. 표면 및 혼합물은 채색될 수 있다.
본 실시예에서 기본 수지는 디에틸 푸마레이트 트랜스-2-부텐 1,4-디올 겔 약 300 ㎖이다. 임의의 수지 또는 폴리에스테르 수지가 본 실시예에 기재된 방법의 실시에 이용될 수 있음이 이해될 수 있다. 충진제를 하기와 같이 제조한다: CaCO3약 732.5 ㎎ 및 TiO2대략 504 ㎎을 혼합한 다음 대략 1시간 동안 약 10-20중량%의 에틸 알콜 또는 약 산성수로 처리한다. CaCO3및 TiO2를 제외한 기타 충진제, 예를 들면 분말, 모래, 토양, 및 플라이 애시(이에만 한정되지는 않음)도 또한 본 발명에 이용될 수 있다. 실시예 5의 분산제 제형을 약 1.5 중량%의 농도로 충진제 제조물에 첨가한다. 수지(디에틸 푸마레이트 트랜스-2-부텐 1,4 디올 겔)를 분산제 제형에서 충진제와 함께 혼합한다. 실시예 1의 첨가제 A, 실시예 2의 첨가제 B 및 실시예 3의 비-수축 첨가제 C를 각각 약 1 중량%의 최종 농도가 되게 임의 순서로 첨가한다. 이 혼합물에 에틸렌 글리콜 약 70 ㎖, 스티렌 70 ㎖, 코발트 II 아세테이트 12 ㎖ 및 N,N-디메틸아닐린 14 ㎖를 첨가한다. 이 제형을 철저히 혼합한다. 통상의 수지를 중합하기 위해, 30% 벤조일 퍼옥사이드 용액 대략 10㎖를 첨가한다. 본 제형을 "기본 수지"로 정의한다.
겔 코트 수지를 하기와 같이 제조한다: 물에서 TiO2또는 CaCO3약 1008㎎을 4%의 희석된 도데실 벤젠 약 60 ㎖와 혼합하여 제 1 제형을 제조한다. 벤조일 퍼옥사이드가 없는 통상의 수지 대략 60 ㎖를 코발트 II 아세테이트 약 6.5 ㎖와 함께 첨가한다. 제 1 제형을 철저히 혼합한다.
제 2 겔 코트 제조물은 TiO2약 105 ㎎과 혼합된 겔 코트 수지(Occidental Chemicals의 겔 코트 수지) 대략 300 ㎖를 포함한다. 제 1 제조물 및 제 2 겔 코트 제조물을 대략 2:1의 비로 혼합한다. 사용 직전에, 10 % 내지 30 %의 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드 또는 10 % 내지 30 %의 벤조일 퍼옥사이드와 같은 개시제를 약 2 용적%의 최종 농도가 되게끔 첨가한다.
겔 코트 제조물을 몰드 표면상에 코팅한다. 기본 수지 제형을 몰드에 붓고 경화시킨다. 수지는 대략 5 분내에 굳게 경화되고 약 1 시간내에 완전히 경화된다. 생성된 사물을 대략 10 분 후에 몰드에서 꺼낼 수 있다.
실시예 7
겔 코트 제조물 및 기조 수지 제형의 빠른 캐스팅 방법
본 실시예는 컬처드 마블을 포함한 겔 코트 제조물, 및 통상의 수지 제형 모두를 이용할 수 있는 빠른 캐스팅법에 관해 기술하고 있다. 본 방법은 실온에서 실시될 수 있는 두 단계를 수반하고 충진제로서 극성 중합체를 사용하는 것과 관련된다. 본 방법은 평활한 표면을 만들어낸다. 추가로, 실시예 6의 수지를 본 실시예에 기재된 방법의 실시에 사용할 수 있다.
단계 1: 우선 카복시메틸셀룰로스(CMC) 분말 약 5 g을 메탄올로 포화시켜 CMC 겔을 형성한다. 다음 CMC를 CMC용액을 만들기 위해 혼합하는 동안 물 대략 800 ㎖에 서서히 첨가한다. 교대로, CMC를 메탄올 대신 에탄올로 포화시키고 유사한 방법으로 물과 혼합시킨다.
단계 2: 겔 코트 또는 수지 제형 각각 40 ㎖에 대략 3 ㎖ 내지 6 ㎖의 CMC 용액을 첨가한다. 임의로는, 대략 10 % 내지 20 %의 에틸렌 글리콜 및/또는 스티렌을 이 혼합물에 첨가한다. CMC용액의 양은 최종 산물의 원하는 강도, 모양, 및 비용에 근거한다. 다음, 혼합하는 동안 약 1 내지 2 %(용적%)의 N,N-디메틸아닐린을 공지 촉매와 함께 첨가한다. 본 단계에 이용될 수 있는 촉매는 메틸렌 II 아세테이트, 크롬 II 아세테이트, 구리 II 아세테이트 및 코발트 II 나프타네이트를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 촉매를 대략 10 %(용적%)의 알콜, 스티렌, 물과 같은 용매, 또는 특정 촉매에 적당한 용매에 첨가한다.
약 1 내지 2 %(용적%)의 퍼옥사이드를 첨가하고 기타 성분에 혼합시켜 반응을 개시한다. 사용된 퍼옥사이드는 약 10 % 내지 30 %의 초기 농도에서 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드, 수소 퍼옥사이드, 및 디벤조일 퍼옥사이드를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 사용된 기타 개시제는 기타 퍼옥사이드 개시제 및 아조 개시제를 포함한다. 경화 속도 및 생성된 열은 사용된 CMC 겔 및 퍼옥사이드의 양에 좌우되어 달라진다. 좀더 많은 겔의 첨가는 보다 적은 열을 생성시키고 경화 시간을 증가시키는 반면 좀더 많은 겔의 첨가는 보다 높은 양의 열을 생성시키며 경화시간을 단축시킨다.
본 실시예의 방법은 당해 분야에 교시된 다수의 방법에 비해 맑은 겔 코트를 생성한다. 또한, 본 방법은 겔 코트를 몰드에 붓고, 겔 코트를 표면상에 페인팅하거나 분무시킬 수 있다. 본 방법의 추가 실시예는 표 8에서 제공되고 있다. 표 8의 샘플 11은 우수한 결과를 생성한다.
실시예 8
경화제 용액의 첨가를 통해 수지로부터 제조된 사물의 강화 방법
본 실시예는 값싸고, 투명하면서 강한 수지를 제조하는데 이용 가능한 경화제 용액에 관해 기술하고 있다. 추가로, 본 실시예의 방법으로 값싸고 강한 겔 코트 수지를 생성할 수 있다. 본 실시예의 경화제 용액을 이용하여 통상의 수지 및 겔 코트 수지 모두를 강화시킬 수 있다.
단계 1: 냉조에서 경화제 용액의 제형; 얼음조에 유지된 비이커 중의 약 50㎖의 메틸메타크릴레이트에 포화되게끔 벤조일 퍼옥사이드를 용해시켜 경화제 용액을 제조한다. 동용적의 스티렌을 첨가하고 혼합한다.
단계 2: 통상의 수지 및 증가된 강도의 겔 코트 수지의 제형: 값싸고 투명한 겔 코트를 제조하기 위해, 실시예 7의 단계 1의 CMC 용액 약 1 ㎖ 내지 5 ㎖를 대략 50 ㎖의 폴리에스테르 수지와 서서히 혼합한다. 물에서 팽창될 CMC 또는 극성 중합체 또는 임의 중합체를 본 발명의 실시에 이용할 수 있음이 이해될 수 있다. 다음, 실시예 7의 겔 코트 수지 약 50 ㎖를 첨가하고 서서히 혼합한다. 약 0.1 ㎖ 내지 1.0 ㎖의 N,N 디메틸아닐린을 첨가한다(바람직한 용적 0.25 ㎖). 약 0.1㎖ 내지 2.0 ㎖의 가교-결합제(폴리(에틸렌글리콜-400)디메타크릴레이트)를 첨가한다. 에틸렌글리콜 가교-결합제 또는 디비닐 단량체와 같은 기타 가교-결합제를 이용할 수 있음이 이해된다. 다음, 약 0.1 ㎖ 내지 1.5 ㎖의 촉매, 코발트 II 나프타네이트를 첨가한다. 코발트 II 나프타네이트의 바람직한 용적은 대략 0.25 ㎖이다. 본 단계에서 사용될 수 있는 촉매는 메틸렌 II 아세테이트, 크롬 II 아세테이트, 구리 II 아세테이트 및 코발트 II 아세테이트를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 촉매를 알콜, 스티렌, 물과 같은 용매, 또는 특정 촉매에 적당한 용매 약 10 %(용적%)에 첨가한다.
경화제 용액(약 0.5 ㎖)을 첨가한다. 약 0.25 ㎖ 내지 2.0 ㎖의 개시제 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드를 첨가시켜 반응을 개시한다. 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드의 바람직한 용적은 대략 0.35 ㎖이다. 사용된 기타 개시제는 약 10 % 내지 30 %의 농도에서 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드, 수소 퍼옥사이드, 및 디벤조일 퍼옥사이드를 포함하는 퍼옥사이드이지만, 이에 한정되지 않는다. 기타 퍼옥사이드 개시제 및 아조 개시제도 또한 이용될 수 있다.
실시예 9
CMC 용액의 양을 변화시켜 통상의 및 겔 코트 수지에서 사물 캐스트의 강화방법
하기 실시예는 수지로부터 사물 캐스트의 구조 강도를 증가시키는 방법을 입증하고 있다. 본 방법을 이용하여 통상의 수지 및 겔 코트 수지에서 사물 캐스트의 강도를 증가시킬 수 있다. 본 실시예에서 알 수 있듯이, 적당한 촉매, 경화제 및 개시제 양의 존재하에 실시예 7의 CMC 용액의 양을 증가시킴에 따라, 생성된 사물의 강도는 중량이 감소하는 동안 증가한다.
약 100 ㎖의 통상의 수지에 대략 2 ㎖ 내지 25 ㎖의 실시예 7의 CMC 용액을 첨가한다. 다음, 약 100 ㎖의 겔 코트를 첨가하고 이 혼합물에 대략 1 ㎖의 디메틸아닐린, 2 ㎖의 실시예 8의 가교-결합제(폴리(에틸렌글리콜-400)디메타크릴레이트), 1 ㎖의 촉매(코발트 II 나프타네이트), 2 ㎖의 실시예 8의 경화제 용액, 및 0.5 ㎖의 개시제 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드를 첨가한다. 본 발명에 사용될 수 있는 개시제 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드, 또는 기타 개시제를 맨 나중에 첨가하지만, 본 실시예에 기술된 기타 성분을 첨가하는데는 특별한 순서가 없다. 에틸렌글리콜 가교-결합제 또는 디비닐 단량체와 같은 가교-결합제도 이용될 수 있음이 이해된다. 추가로, 실시예 8에 기재된 기타 개시제 및 촉매를 본 발명에 이용한다. 본 실시예에서, 실시예 7의 CMC 용액 약 2 ㎖, 5 ㎖ 또는 10 ㎖을 사용하여 생성된 사물을 시험한다. 이들 사물은 3000 파운드/in2(psi)의 시험 상한선을 지닌 장치를 이용하여 압축 강도 및 가요성을 측정하기 위해 시험된다. 2 ㎖, 5 ㎖ 또는 10 ㎖의 CMC 용액으로 제조된 사물은 각각, 2500 psi, 2900 psi, 및 ≥3000 psi의 강도를 나타낸다. 수지는 이 기계에서 파열되지 않는다.
약 10 ㎖의 CMC 용액으로 제조된 두배 중량의 본 실시예의 사물에서 비교 가능한 두께의 DuPont CORIANR물질의 비교 시험은 CORIANR샘플이 2100 psi에서 파열되지만 본 실시예의 사물은 파열되지 않음을 보여준다. 따라서, 본 사물은 시험 기계의 시험 상한선보다 큰 강도(3000 psi이상)를 가진다.
실시예 10
경질 표면 물질
대략 300 ㎖의 통상의 수지, 예를 들어 폴리에스테르 수지에 약 40 ㎖의 스티렌, 20 ㎖의 메틸메타크릴레이트 및 5 ㎖의 분산제 제형을 첨가한다. 분산제 제형은 수성 0.1 M의 p-톨루엔 술폰산 모노하이드레이트 약 10 ㎖에서 혼합된 약 20 ㎎의 도데실벤젠 술폰산(나트륨염)으로 구성되고, 이는 약 20 ㎖의 에틸렌 글리콜, 10 ㎖의 메틸메타크릴레이트 및 10 ㎖의 스티렌과 혼합한다. 생성된 용액을 철저히 혼합하고 대략 70 ㎖의 실시예 7의 CMC 용액(단계 1)을 첨가한다. 물에서 팽창될 CMC 또는 극성 중합체 또는 임의 중합체를 본 발명의 실시에 이용할 수 있음이 이해된다.
다음, Neste Co.(Atlanta, GA)로부터 구입된 약 300 ㎖의 겔 코트 수지를 본 용액에 첨가한 다음, 약 35 ㎖의 굳게 결부된 섬유 유리인 대략 5 %의 섬유 유리(용적%)를 첨가한다. 결부된 섬유 유리를 우선 앞서 기술된 약 90 %의 에틸렌 글리콜 및 약 10 %의 분산제 제형에 함침시키고, 블렌더에서 가볍게 혼합한 다음, 유체의 대부분이 제거될 때까지 압력을 가한다. 다음 대략 4 ㎖의 N,N-디메틸아닐린에 이어 약 8 ㎖의 가교-결합제 용액, 예를 들면 폴리(에틸렌글리콜-400)디메타크릴레이트 또는 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트의 가교-결합제 용액, 및 약 4 ㎖의 촉매(코발트 II 나프타네이트)를 첨가한다. 이들 세가지 화학물질을 임의 순서로 첨가한다. 다음, 실시예 8, 단계 1의 경화제 용액 8 ㎖를 첨가한데 이어 스티렌에 30 %의 개시제 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드 용액 3 내지 7 ㎖를 첨가한다. 퍼옥사이드 개시제를 포함한 기타 개시제를 적절한 용매 중 대략 10 % 내지 30 %의 용액 강도로 이용한다. 본 단계에서 이용될 수 있는 촉매는 메틸렌 II 아세테이트, 크롬 II 아세테이트, 구리 II 아세테이트 및 코발트 II 아세테이트를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 알콜, 스티렌, 물과 같은 용매, 또는 특정 촉매에 적당한 용매 약 10 %(용적%)에 촉매를 첨가한다.
30 %의 개시제 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드 용액 약 3 ㎖ 내지 7 ㎖를 첨가시켜 반응을 개시한다. 개시제 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드의 바람직한 용적은 5 ㎖이다. 사용된 기타 개시제는 적절한 용매에서 10 % 내지 30 %의 농도로 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드, 수소 퍼옥사이드, 및 디벤조일 퍼옥사이드를 포함한 퍼옥사이드이지만, 이에 한정되지 않는다. 기타 퍼옥사이드 개시제 및 아조 개시제도 또한 사용될 수 있다. 본 발명에 사용될 수 있는 개시제 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드, 또한 기타 개시제를 맨 나중에 첨가한다. 에틸렌글리콜 가교-결합제, 또는 디비닐 단량체와 같은 가교-결합제가 이용될 수 있음이 이해된다. 추가로, 실시예 8에 기재된 기타 개시제 및 촉매를 본 발명에 이용할 수 있다. 모든 시제가 포함된 후, 혼합물을 몰드에 붓고 교반 테이블 위에 놓으면 기포가 쉽게 제거된다.
본 실시예의 방법으로 제조된 사물은 3000 파운드/in2(psi)의 시험 상한선을 지닌 장치를 이용하여 압축 강도 및 가요성을 측정하도록 시험된다. 두배 중량의 본 실시예의 사물에서 비교 가능한 두께의 DuPont CORIANR물질의 비교 시험은 CORIANR샘플이 2100 psi에서 파열되지만 본 발명 실시예의 사물은 2200 psi에서 파열됨을 보여준다.
본 실시예의 방법을 이용한 기타 사물의 제형에서는, 약 500 ㎖ 용적의 수지 및 약 100 ㎖ 용적의 겔 코트를 앞서 보고된 것과 같은 용적의 기타 시제와 함께 이용될 수 있다. 생성된 사물은 매우 견고하지만 압축 시험은 수행되지 않는다. 추가로, 약 30, 40, 50 및 90 ㎖의 상이한 용적의 CMC 용액을 앞서 기술된 상이한 시제 용적과 함께 이용된다. 일반적으로, 혼합물내의 CMC 양이 증가함에 따라, 형성된 사물의 가요성은 증가한다.
실시예 11
경질 표면 물질
대략 300 ㎖의 통상의 수지, 예를 들어 폴리에스테르 수지에 약 40 ㎖의 스티렌, 30 ㎖의 메틸메타크릴레이트 및 8 ㎖의 실시예 10의 분산제 제형을 첨가한다. 분산제 제형은 수성 0.1 M의 p-톨루엔 술폰산 모노하이드레이트 대략 10 ㎖에서 혼합된 약 20 ㎎의 도데실벤젠 술폰산(나트륨염)으로 구성되고, 이는 약 20 ㎖의 에틸렌 글리콜, 10 ㎖의 메틸메타크릴레이트 및 10 ㎖의 스티렌과 혼합된다. 생성된 용액을 철저히 혼합하고 대략 70 ㎖의 실시예 7의 CMC 용액(단계 1)을 첨가한다. 물에서 팽창될 CMC 또는 극성 중합체 또는 임의 중합체를 본 발명의 실시에 이용할 수 있음이 이해된다.
다음, Neste Co.(Atlanta. GA)로부터 구입된 약 300 ㎖의 겔 코트 수지를 본 용액에 첨가한 다음, 약 35 ㎖의 굳게 결부된 섬유 유리인 대략 5 %의 섬유 유리(용적%)를 첨가한다. 결부된 섬유 유리를 우선 약 90 %의 에틸렌 글리콜 및 약 10 %의 분산제 제형에 함침시키고, 블렌더에서 가볍게 혼합한 다음, 유체의 대부분이 제거될 때까지 압력을 가한다. 다음 대략 4 ㎖의 N,N-디메틸아닐린에 이어 약 8 ㎖의 폴리(에틸렌글리콜-400)디메타크릴레이트 또는 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트의 가교-결합제 용액 및 약 4 ㎖의 촉매(코발트 II 나프타네이트)를 첨가한다. 이들 세가지 화학물질을 임의 순서로 첨가할 수 있다. 다음, 실시예 8, 단계 1의 경화제 용액 약 8 ㎖를 첨가한데 이어 개시제 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드 약 5 ㎖를 첨가한다. 본 단계에서 이용될 수 있는 촉매는 메틸렌 II 아세테이트, 크롬 II 아세테이트, 구리 II 아세테이트 및 코발트 II 아세테이트를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 알콜, 스티렌, 물과 같은 용매, 또는 특정 촉매에 적당한 용매 약 10 %(용적%)에 촉매를 첨가한다.
개시제 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드 약 3 ㎖ 내지 7 ㎖를 첨가시켜 반응을 개시한다. 개시제 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드의 바람직한 용적은 약 5 ㎖이다. 사용된 기타 개시제는 적절한 용매에서 약 10 % 내지 30 %의 농도로 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드, 수소 퍼옥사이드, 및 디벤조일 퍼옥사이드를 포함한 퍼옥사이드이지만, 이에 한정되지 않는다. 기타 퍼옥사이드 개시제 및 아조 개시제도 또한 사용될 수 있다. 본 발명에 사용된 개시제 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드, 또한 기타 개시제를 맨 나중에 첨가한다. 에틸렌글리콜 가교-결합제, 또는 디비닐 단량체와 같은 가교-결합제가 이용될 수 있음이 이해된다. 추가로, 실시예 8에 기재된 기타 개시제 및 촉매를 본 발명에 이용할 수 있다. 모든 시제가 포함된 후, 혼합물을 몰드에 붓고 교반 테이블 위에 놓으면 공기 거품이 쉽게 제거된다.
본 실시예의 방법으로 제조된 사물은 3000 psi의 상한선을 지닌 장치를 이용하여 압축 강도 및 가요성을 측정하도록 시험된다. 두배 중량의 본 실시예의 사물에서 비교 가능한 두께의 DuPont CORIANR물질의 비교 시험은 CORIANR샘플이 2100 psi에서 파열되지만 본 실시예의 사물은 2400 psi에서 파열됨을 보여준다.
본 실시예의 방법을 이용한 또다른 사물의 제형에서는, 약 500 ㎖ 용적의 수지 및 약 100 ㎖ 용적의 겔 코트를 앞서 보고된 것과 같은 용적의 기타 시제와 함께 이용될 수 있다. 생성된 사물은 매우 견고하지만 압축 시험은 수행되지 않는다.
실시예 12
경질 표면 물질
대략 300 ㎖의 통상의 수지, 예를 들어 폴리에스테르 수지에 대략 30 ㎖의 스티렌, 약 40 ㎖의 폴리메틸메타크릴레이트(20 중량/용적%), 및 대략 15 ㎖의 분산제 제형을 첨가한다. 분산제 제형은 수성 0.1 M의 p-톨루엔 술폰산 모노하이드레이트 대략 10 ㎖에서 혼합된 약 20 ㎎의 도데실벤젠 술폰산(나트륨염)으로 구성되고, 이는 약 20 ㎖의 에틸렌 글리콜, 10 ㎖의 메틸메타크릴레이트 및 10 ㎖의 스티렌과 혼합된다. 생성된 용액을 철저히 혼합하고 대략 70 ㎖의 실시예 7의 CMC 용액(단계 1)을 첨가한다. 물에서 팽창될 CMC 또는 극성 중합체 또는 임의 중합체를 본 발명의 실시에 이용할 수 있음이 이해된다.
다음, Neste Co.(Atlanta. GA)로부터 구입된 약 300 ㎖의 겔 코트 수지를 본 용액에 첨가한 다음, 약 35 ㎖의 굳게 결부된 섬유 유리인 대략 5 %의 섬유 유리(용적%)를 첨가한다. 결부된 섬유 유리를 우선 약 90 %의 에틸렌 글리콜 및 약 10 %의 분산제 제형에 함침시키고, 블렌더에서 가볍게 혼합한 다음, 유체의 대부분이 제거될 때까지 압력을 가한다. 다음 대략 5 ㎖의 N,N-디메틸아닐린에 이어 약 9 ㎖의 폴리(에틸렌글리콜-400)디메타크릴레이트 또는 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트의 가교-결합제 용액 및 5 ㎖의 촉매(코발트 II 나프타네이트)를 첨가한다. 이들 세가지 화학물질을 임의 순서로 첨가한다. 다음, 실시예 8, 단계 1의 경화제 용액 약 9 ㎖를 첨가한데 이어 개시제 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드 6 ㎖를 첨가한다. 본 단계에서 이용될 수 있는 촉매는 메틸렌 II 아세테이트, 크롬 II 아세테이트, 구리 II 아세테이트 및 코발트 II 아세테이트를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 알콜, 스티렌, 물과 같은 용매, 또는 특정 촉매에 적당한 용매 약 10 %(용적%)에 촉매를 첨가한다.
개시제 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드 약 4 ㎖ 내지 8 ㎖를 첨가시켜 반응을 개시한다. 개시제 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드의 바람직한 용적은 6 ㎖이다. 사용된 기타 개시제는 적절한 용매에서 10 % 내지 30 %의 농도로 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드, 수소 퍼옥사이드, 및 디벤조일 퍼옥사이드를 포함한 퍼옥사이드이다. 기타 퍼옥사이드 개시제 및 아조 개시제도 또한 사용될 수 있다. 본 발명에 사용되는 개시제 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드, 또한 기타 개시제를 맨 나중에 첨가한다. 에틸렌글리콜 가교-결합제, 또는 디비닐 단량체와 같은 가교-결합제가 이용될 수 있음이 이해된다. 추가로, 실시예 8에 기재된 기타 개시제 및 촉매를 본 발명에 이용할 수 있다. 모든 시제가 포함된 후, 혼합물을 몰드에 붓고 교반 테이블 위에 놓으면 공기 거품이 쉽게 제거된다.
본 실시예의 방법으로 제조된 사물은 3000 psi의 상한선을 지닌 장치를 이용하여 압축 강도 및 가요성을 측정하도록 시험된다. 두배 중량의 본 실시예의 사물에서 비교 가능한 두께의 DuPont CORIANR물질의 비교 시험은 CORIANR샘플이 2100 psi에서 파열되지만 본 실시예의 사물은 파열되지 않아, 이로 인해 시험 기계의 시험 상한선보다 큰 강도(3000 psi이상)를 가짐을 보여준다.
본 실시예의 방법을 이용한 또다른 사물의 제형에서는, 약 500 ㎖ 용적의 수지 및 약 100 ㎖ 용적의 겔 코트를 앞서 보고된 것과 같은 용적의 기타 시제와 함께 이용될 수 있다. 생성된 사물은 매우 견고하지만 압축 시험은 수행되지 않는다.
실시예 13
가요성 경질 물질
본 실시예는 가요성 경질 물질의 3가지 제조방법을 나타낸다.
혼합물 A: 하기 시제를 혼합하여 혼합물 A를 제조한다: 약 470 내지 530 ㎎의 칼슘 카보네이트; 대략 80 용적%의 물, 18 %의 에틸 알콜 및 2 %의 아세톤으로 구성된 약 65 ㎖의 용액; 겔 코트 수지 또는 폴리에스테르 수지 약 350 ㎖; 및 대략 10 ㎖의 폴리아크릴산 용액. 1 ㎎의 폴리아크릴산을 에탄올로 습윤시킨 다음 약 50 ㎖의 물을 첨가시켜 폴리아크릴산 용액을 제조한다.
혼합물 B: 하기 시제를 혼합하여 혼합물 B를 제조한다: 약 470 내지 530 ㎎의 칼슘 카보네이트; 대략 80 용적%의 물, 18 %의 에틸 알콜 및 2 %의 아세톤으로 구성된 약 65 ㎖의 용액; 겔 코트 수지 약 350 ㎖ 및 폴리아크릴산 대략 30 ㎖.
방법 1: 약 350 ㎖의 혼합물 A에 순서대로 약 200 ㎖의 에폭시 수지, 대략 10 ㎖의 실시예 12의 분산제, 및 약 100 ㎖의 에틸렌 글리콜을 첨가한다. 다음, 약 100 ㎖의 스티렌 및 약 100 ㎖의 폴리메틸메타크릴레이트를 임의 순서로 첨가한다. 대략 4 ㎖의 N,N-디메틸아닐린, 약 11 ㎖의 폴리(에틸렌글리콜-400)디메타크릴레이트 가교-결합제 용액, 및 4 ㎖의 촉매(코발트 II 나프타네이트)를 첨가한다. 다음 대략 11 ㎖의 실시예 8(단계 1)의 경화제 용액, 및 약 5 내지 9 ㎖의 개시제 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드를 첨가한다. 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드의 바람직한 용적은 7 ㎖이다. 사용될 수 있는 기타 개시제는 적절한 용매에서 10 % 내지 30 %의 농도로 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드, 수소 퍼옥사이드 및 디벤조일 퍼옥사이드를 포함한 퍼옥사이드이지만, 이에 한정되지 않는다. 기타 퍼옥사이드 개시제 및 아조 개시제도 또한 이용될 수 있다. 개시제 용액을 항상 맨 나중에 첨가하고 이에 앞서 경화제 용액이 첨가된다.
방법 2: 약 350 ㎖의 혼합물 A에 대략 350 ㎖의 에폭시 수지, 약 100 ㎖의 에틸렌 글리콜, 대략 100 ㎖의 스티렌, 약 100 ㎖의 메틸메타크릴레이트, 약 20 ㎖의 실시예 12의 분산제, 대략 5 ㎖의 N,N-디메틸아닐린, 약 11 ㎖의 실시예 8 (폴리(에틸렌글리콜-400)디메타크릴레이트)의 가교-결합제 용액, 대략 5 ㎖의 촉매(코발트 II 나프타네이트), 대략 11 ㎖의 실시예 8(단계 1)의 경화제 용액, 및 약 6 내지 10 ㎖의 개시제 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드를 첨가한다. 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드의 바람직한 용적은 8 ㎖이다. 방법 1에 기술된 것과 같은 기타 개시제도 이용될 수 있음이 이해된다. 본 방법의 실시로 인한 사물은 극도로 가요성이고 3000 psi압력에서도 파열되지 않는다.
방법 3: 대략 350 ㎖의 혼합물 B에 약 350 ㎖의 에폭시 수지, 약 100 ㎖의 에틸렌 글리콜, 대략 100 ㎖의 스티렌, 약 100 ㎖의 폴리메틸메타크릴레이트, 약 20㎖의 실시예 12의 분산제, 대략 5 ㎖의 디메틸아닐린, 대략 11 ㎖의 실시예 8 (폴리(에틸렌글리콜-400)디메타크릴레이트)의 가교-결합제 용액, 약 5 ㎖의 촉매(코발트 II 나프타네이트), 대략 11 ㎖의 실시예 8(단계 1)의 경화제 용액, 및 약 6 내지 10 ㎖의 개시제 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드를 첨가한다. 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드의 바람직한 용적은 8 ㎖이다. 방법 1에 기술된 것과 같은 기타 개시제도 이용될 수 있음이 이해된다.
상기 실시예 12에서 기술된 기타 개시제,가교-결합제, 촉매 및 수지도 또한 본 실시예에 기재된 본 발명의 실시에 이용될 수 있음이 이해된다.
실시예 14
고 인장 강도를 지닌 가요성 물질
고 인장 강도를 지닌 가요성 물질을 제조하는데 이용되는 저분자량의 폴리아닐린의 제조
본 발명에 사용된 저분자량의 폴리아닐린을 생성하기 위해서는, 약 21 ㎖의 증류된 정제 아닐린을 약 300 ㎖의 1 M HCl과 혼합시켜 예비중합체 용액을 제조한다. 예비중합체 용액을 3 목 플라스크에 놓고 질소로 퍼징한 다음 약 5℃로 냉각한다. 개개 용기에서, 대략 12 ㎎의 암모늄 퍼설페이트를 1 M HCl 약 200 ㎖에 용해시킨다. 용기를 순수한 질소로 퍼징한다. 암모늄 퍼설페이트 용액을 약 5 ℃로 냉각한 다음 3 목 플라스크에 첨가한다. 혼합물을 약 0 ℃로 냉각하고 대략 20 분간 교반한다. 용액의 온도를 15 분간 대략 8 ℃ 내지 10 ℃의 온도로 올린다. 다음, 용액을 약 0 ℃로 냉각하고 45 분간 교반한다. 폴리아닐린 침전물을 증류수로 여러번 여과시켜 세척한다. 폴리아닐린 침전물을 24 시간 동안 1 M 칼륨 하이드록사이드로 처리한 후 여과시키고, 다시 6 내지 12 시간 동안 증류수에서 세척, 가열한 다음, 50 ℃에서 약 24 시간 동안 진공 오븐에서 건조시킨다. 건조된 폴리아닐린을 분쇄시켜 분말화한다. 혼합물을 임의로 추출물이 더이상 착색되지 않을 때까지 3 시간 동안 아세토니트릴을 이용한 속슬렛 추출로 추출한다. 이 추출은 폴리아닐린 분말을 생성한다. 폴리아닐린을 약 50 ℃에서 6 내지 7 시간 동안 오븐에서 건조시킨 다음 분말화시킨다. 이를 대략 24 시간 동안 1 M KOH로 처리한 후 여과하고, 증류수에서 6 내지 12 시간 동안 또다시 세척한 다음 50 ℃에서 24시간 동안 진공 오븐에서 건조한다. 폴리아닐린 침전물을 N-메틸피롤리디논 (NMP)에 포화될 정도로 용해시킨다. 상이한 양의 폴리아닐린을 NMP에 첨가하여 최종 퍼센티지가 대략 0.1 중량%인 총 혼합물을 포화 용액으로 만들 수 있다. 피롤리돈 및 피롤리돈이 본 적용 전체에 사용된 것과 유사함이 이해된다.
수지 혼합물을 하기의 방법으로 제조한다. 약 30 ㎖의 폴리에스테르 수지에 순서대로 대략 6 ㎖의 스티렌, 0.75 ㎖의 N,N-디메틸아닐린, 촉매로서 0.75 ㎖의 코발트 II 나프타네이트, 상술한 바와 같이 N-메틸피롤리돈에 0.5 ㎖의 폴리아닐린 포화 용액, 및 약 0.25 ㎖의 개시제 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드를 첨가한다.
생성된 수지는 섬유성 매트릭스를 나타내고 강하면서 가요성이다.
실시예 15
고 인장 강도를 지닌 가요성 물질
본 발명의 또다른 양태에서, 상기 실시예 14에 기술된 바와 같이 N-메틸피롤리디논 중의 폴리아닐린 용액이 이용되고 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드는 혼합물에 첨가되지 않는다. N-메틸피롤리디논 중의 폴리아닐린은 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드보다 느린 개시제로 작용한다.
생성된 수지는 섬유성 매트릭스를 나타내고 강하면서 가요성이다.
실시예 16
폴리에스테르 제조물 및 조성물
하기에 기재된 계면활성제 제형에 하기 용액을 이용하고 이를 차후 실시예에 기재되는 폴리에스테르 제조물 및 조성물과 합친다. 퍼센티지는 용적%를 나타낸다.
용액 1
3000 ㎖의 H2O에 아세톤 및 1-부탄티올을 첨가시켜 최종 용적 퍼센티지가 각각 대략 0.2 % 및 0.04 %가 되게한다.
용액 2(최종 용적 퍼센티지로 도시됨)
메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드 99%
수소 퍼옥사이드(30% 공급 용액) 1%
용액 3
도데실벤젠술폰산(나트륨염) 20.0 g
p-톨루엔 술폰산(0.1M) 10.0 g
염산(0.1 M) 1.0 ㎖
메탄올 중 메틸렌 클로라이드(10 %용액) 1.0 ㎖
에틸렌 글리콜 20.0 ㎖
메틸메타크릴레이트 10.0 ㎖
스티렌 10.0 ㎖
경화제 용액(실시예 8) 1.0 ㎖
용액 4
카복시메틸 셀룰로스 1 g
폴리아크릴산 1 g
H2O 100 ㎖
용액 4(A)
카복시메틸 셀룰로스 1 g
폴리아크릴산 1 g
나트륨 하이드록사이드(1 M) 50 ㎖
H2O 50 ㎖
용액 4(B)
용액 4A 50 ㎖
용액 하이드록사이드 2 g
용액 5(A)
용액 A(0.5 %의 CMC 수용액) 25 g
폴리아크릴산 0.5 g
용액 5(B)
용액 A(0.5 %의 CMC 수용액) 25 g
KOH 0.25 g
폴리아크릴산 0.5 g
용액 5(C)
용액 A(0.5 %의 CMC 수용액) 25 g
NaOH 0.25 g
폴리아크릴산 0.5 g
용액 A(0.5 %의 CMC 수용액)
물 100 g
CMC 0.5 g
* 0.25 % 내지 5 %의 CMC 농도범위가 용액 A에 성공적으로 이용된다.
계면활성제 A
성분 1 40 ㎖
성분 1을 하기와 같이 제조한다:
5% 폴리비닐 알콜 용액(수성) 30 ㎖를 70 ㎖의 에틸렌 글리콜에 첨가한다.
(이 용액을 교반하는 동안 약 110 ℃로 가열하고, 용적을 총 70 ㎖로 감소시킨다.)
성분 1을 40 ㎖의 성분 1에 첨가한다.
에틸 알콜(증류된) 20 ㎎
도데실벤젠술폰산, 나트륨염 2.5 g
계면활성제 B
성분 2 20 g
성분 2를 하기와 같이 제조한다:
1) 에틸렌글리콜 20 g; 및
2) 도데실벤젠술폰산, 나트륨염 2.5 g
을 20 g의 성분 2에 첨가한다.
에틸 알콜(증류된) 5 g
계면활성제 C
폴리에틸렌 글리콜 평균 분자량 200 20 g
도데실벤젠술폰산 2.5 g
도데실벤젠술폰산을 폴리에틸렌 글리콜에 용해시키는 동안 또는 도데실벤젠술폰산을 폴리에틸렌 글리콜에 첨가하기 이전에 70 ℃ 내지 80 ℃의 열을 가한다.
계면활성제 D
폴리에틸렌 글리콜 평균 분자량 400 20 g
도데실벤젠술폰산 2.5 g
도데실벤젠술폰산을 폴리에틸렌 글리콜에 용해시키는 동안 또는 도데실벤젠술폰산을 폴리에틸렌 글리콜에 첨가하기 이전에 70 ℃ 내지 80 ℃의 열을 가한다.
계면활성제 E
폴리에틸렌 글리콜 평균 분자량 600 20 g
도데실벤젠술폰산 2.5 g
도데실벤젠술폰산을 폴리에틸렌 글리콜에 용해시키는 동안 또는 도데실벤젠술폰산을 폴리에틸렌 글리콜에 첨가하기 이전에 70 ℃ 내지 80 ℃의 열을 가한다.
실시예 17
가요성 및 내화성 샘플
용기에서, 대략 250 ㎖의 에폭시 수지, 약 200 ㎖의 폴리에스테르 수지, 및 3 ㎖의 실시예 16 용액 4를 철저히 혼합한다. 개개 용기에서, 약 200 ㎖의 플라이 애시 및 대략 20 ㎖의 실시예 16 용액 1을 철저히 혼합하여 액체를 충진제 매트릭스에 고르게 분산되게끔 한다. 두 용기의 내용물을 하나의 용기에 합쳐 철저히 혼합한다. 혼합하는 동안, 각각 약 2 ㎖의 N,N-디메틸아닐린, 폴리에틸렌 글리콜 400 디메타크릴레이트, 코발트 나프타네이트 및 실시예 16 용액 2를 첨가한다. 모든 성분을 고르게 분산되게끔 혼합한다. 내용물을 몰드에 부으면 경화시에 이것이 사출된다.
실시예 18
높은 가요성 샘플
단계 1 혼합물: 각각 약 20 ㎖의 폴리에스테르 수지 및 메틸 메타크릴레이트를 한 용기에 합쳐 철저히 혼합한다. 개개 용기에서, 약 50 ㎖의 에폭시 수지 및 각각 1 ㎖의 폴리에틸렌 글리콜 400 디메타크릴레이트 및 실시예 16의 용액 2를 첨가하고 철저히 혼합한다. 각각 대략 1 ㎖의 N,N-디메틸아닐린 및 코발트 나프타네이트를 첨가하고 철저히 혼합한다.
다음, 약 50 ㎖의 비닐에스테르 수지, 5 ㎖의 단계 1 혼합물 및 1 ㎖의 용액 2를 첨가한다. 이들 시제를 철저히 혼합한다. 각각 대략 1 ㎖의 N,N-디메틸아닐린, 코발트 나프타네이트 및 용액 2를 혼합동안 첨가한 다음 철저히 혼합한다. 내용물을 몰드에 부으면 경화시에 이것이 사출된다.
실시예 19
가요성, 내화성 샘플
용기에서, 대략 50 ㎖의 비닐에스테르 수지 및 0.5 ㎖의 실시예 16의 용액 4(B)를 합쳐 철저히 혼합한다. 혼합하는 동안 약 1 ㎖의 3,5-디메틸아닐린, 0.5㎖의 폴리에틸렌 글리콜 400 디메타크릴레이트, 각각 1 ㎖의 코발트 나프타네이트 및 실시예 16 용액 2를 첨가한다. 내용물을 몰드에 부으면 경화시에 이것이 사출된다.
실시예 20
가요성 샘플
단계 1 혼합물: 각각 대략 20 ㎖의 폴리에스테르 수지 및 메틸 메타크릴레이트를 한 용기에 합쳐 철저히 혼합한다. 개개 용기에서, 약 50 ㎖의 에폭시 수지 및 각각 1 ㎖의 폴리에틸렌 글리콜 400 디메타크릴레이트 및 실시예 16의 용액4(B)와 용액 2를 합쳐 철저히 혼합한다. 다음, 각각 대략 1.5 ㎖의 N,N-디메틸아닐린 및 코발트 나프타네이트를 첨가하고 철저히 혼합한다.
다음, 대략 50 ㎖의 비닐에스테르 수지, 5 ㎖의 단계 1 혼합물 및 1 ㎖의 용액 2를 첨가한다. 모든 성분을 철저히 혼합한다. 각각 약 1.5 ㎖의 N,N-디메틸아닐린 및 코발트 나프타네이트를 첨가하고 철저히 혼합한다. 내용물을 몰드에 부으면 경화시에 이것이 사출된다.
실시예 21
증가된 충진제 함량을 지닌 가요성, 내화성 샘플
용기에서 각각 약 50 ㎎의 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지 및 2.5 ㎎의 실시예 16의 용액 4를 합쳐 철저히 혼합한다. 개개 용기에서, 약 120 ㎎의 칼슘 카보네이트 및 12.7 ㎎의 용액 1을 혼합한다. 다음, 두 용기의 성분을 합친다. 혼합하는 동안, 약 20 ㎎의 에틸렌 글리콜을 첨가한다. 다음 각각 대략 0.25 ㎖의 N,N-디메틸아닐린, 폴리에틸렌 글리콜 400 디메타크릴레이트, 코발트 나프타네이트 및 실시예 16의 용액 2를 혼합하는 동안 첨가한다. 모든 성분을 잘 분포시킨 다음 몰드에 부으면 경화시 사출된다.
실시예 22
증가된 충진제 함량을 지닌 가요성, 내화성 샘플
용기에서 각각 약 50 ㎎의 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지 및 2.5 ㎎의 용액 4를 합친다. 이들 성분을 철저히 혼합한다. 개개 용기에서, 약 120 ㎎의 칼슘 카보네이트 및 12.7 ㎎의 실시예 16의 용액 1을 혼합한다. 두 용기의 성분을 합친다. 대략 20 ㎎의 에틸렌 글리콜을 첨가하고 철저히 혼합한다. 다음, 각각 약 0.5 ㎖의 3,5-디메틸아닐린 및 각각 0.25 ㎎의 폴리에틸렌 글리콜 400 디메타크릴레이트, 코발트 나프타네이트 및 용액 2를 혼합하는 동안 첨가한다. 모든 성분을 잘 분포시킨 때에, 혼합물을 몰드에 부으면 경화시 사출된다.
실시예 23
케이블 접합부에 적당한 내화성 샘플
혼합물 1을 하기 제형에 따라 제조한다:
성분 양(㎎)
피마자유 365
아마인유 17
디부틸주석 디라우레이트 0.07
실로시브(sylosiv) 10.8
몰드용 샘플을 제조하기 위해서는, 약 56.1 ㎎의 혼합물 1을 18.3 ㎎의 칼슘 카보네이트(초미세)와 혼합하고 철저히 혼합시킨다. 이 혼합물에 약 22.5 ㎎의 4,4' 디페닐메탄 디이소시아네이트 및 조악한 모래와 같은 충진제 108.5 ㎎을 첨가한다. 혼합물을 약 20분간 겔화시킨다.
실시예 24
케이블 접합부에 적당한 내화성 샘플
몰드용 샘플을 제조하기 위해, 대략 55.4 ㎎의 혼합물 1을 18.1 ㎎의 칼슘 카보네이트(초미세)와 혼합하고 철저히 혼합한다. 이 혼합물에 대략 22.5 ㎎의 4,4' 디페닐메탄 디이소시아네이트, 조악한 모래와 같은 충진제 166.3 ㎎ 및 3.397 ㎎의 실시예 16의 계면활성제 A를 첨가한다. 결과는 겔의 팽창을 보여준다.
실시예 25
케이블 접합부에 적당한 75%의 충진제를 지닌 내화성 샘플
몰드용 샘플을 제조하기 위해, 대략 46.7 ㎎의 혼합물 1을 19.3 ㎎의 칼슘 카보네이트(초미세)와 혼합하고 철저히 혼합한다. 이 혼합물에 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트 약 18.7 ㎎, 조악한 모래와 같은 충진제 177.4 ㎎ 및 실시예 16의 계면활성제 A 3.397 ㎎을 첨가한다. 결과는 겔의 팽창을 보여준다.
실시예 26
섬유 광학 케이블 접합부 혼합물 1을 차단하기에 적당한 내화성 샘플을 하기의 제형에 따라 제조한다:
성분 양(㎎)
피마자유 34.8
아마인유 1.69
실로시브 1.02
칼슘 카보네이트 20.71
4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트 15.04
칼슘 옥사이드 0.8
벤조퍼옥사이드 1.0
조악한 모래 140.3
성분을 나타낸 순서대로 첨가하고 철저히 혼합한다. 혼합물을 대략 20 분간 겔화시킨다. 결과는 겔의 팽창을 나타낸다.
실시예 27
케이블 접합부에 적당한 내화성 샘플
혼합물 1을 하기 제형에 따라 제조한다:
성분 양(㎎)
피마자유 365
아마인유 17
디부틸주석 디라우레이트 0.07
실로시브 10.8
몰드용 샘플을 제조하기 위해, 55.4 ㎎의 혼합물 1을 대략 18.1 ㎎의 칼슘 카보네이트(초미세)와 혼합한다. 철저히 혼합. 혼합물 1에, 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트 약 22.2 ㎎, 조악한 모래와 같은 충진제 166.3 ㎎ 및 계면활성제 3.4 ㎎을 첨가한다. 본 실시예에 사용된 계면활성제는 계면활성제 A이다. 혼합물을 약 20 분간 겔화시킨다. 결과는 약간의 겔 팽창을 보여준다.
표 2는 지시된 양의 시제로 제조된 샘플의 여러 추가 실시예를 나타낸다.
실시예 28
불연성, 액체, 수지의 제조방법
방법 1: 불연성 액체 수지를 하기의 단계를 포함한 방법으로 제조한다: 약 100 ㎎의 메틸메타크릴레이트, 5 ㎎의 폴리메틸메타크릴레이트(분자량 약 75,000), 0.5 ㎎의 코발트 II 나프타네이트, 0.2 ㎎의 α-피콜린, 및 0.3 ㎎의 2,2'-아조비스이소부티로니트릴(AIBN)을 혼합하고; 혼합물을 비등될 때까지 대략 50℃로 가열한다. 다음, 약 1 ㎖의 1M 염산을 첨가하여 중합을 중단시킨다. 다음, 분말화된 스티렌을 이 혼합물에 첨가하고 혼합물을 스티렌이 용해될 때까지 약 60 ℃ 내지 70 ℃의 온도로 가열한다.
방법 2: 불연성 액체 수지를 하기 단계를 포함한 방법으로 제조한다: 약 100 g의 스티렌, 0.5 ㎎의 코발트 II 나프타네이트, 0.4 ㎎의 α-피콜린, 및 0.3 ㎎의 2,2'-아조비스이소부티로니트릴(AIBN)을 혼합하고; 혼합물을 비등될 때까지 약 10 분간 대략 80 ℃로 가열한다. 다음, 약 1 ㎖의 1M 염산을 첨가하여 중합을 중단시킨다.
방법 3: 불연성 액체 수지를 하기 단계를 포함하는 방법으로 제조한다: 전체 반응을 통해, 진공 오븐에서 질소와 같은 비활성 가스로 퍼징시키는 동안 약 98.06 ㎎의 말레산 무수물 및 약 62.07 ㎎의 에틸렌 글리콜 또는 프로필렌 글리콜을 혼합하고; 혼합물을 대략 190 ℃ 내지 200 ℃로 약 4 시간 동안 가열한 다음; 215 ℃에서 약 3 시간 동안 서서히 혼합물을 냉가시킨 후 에틸렌 클로라이드를 첨가시켜 수지 제형을 제조한다. 혼합물을 2 시간 동안 약 5 ℃로 냉각한다. 생성된 폴리에스테르 분말을 방법 1과 2의 용매에서 각각 용해시켜 두가지 불연성 액체 수지 제형을 생성한다.
실시예 29
고 강도의, 수축이 적거나 없는, 낮은 가연성 사물의 제조방법
겔 코트 수지, 경질 표면 수지(McWhorter Co.,Inc.), 극성 중합체(CMC 수용액(0.5%)), 폴리아크릴산, 메틸메타크릴레이트, N,N-디메틸아닐린, 가교-결합제(폴리에틸렌 글리콜 400 디메타크릴레이트), 촉매(코발트 II 나프타네이트), 및 실시예 16의 용액 2를 표 3에서 지시된 양과 순서에 따라 혼합하여 사물을 제조한다. 최상의 결과를 상응하는 열의 상부에서 샘플 번호 옆에 별표(*)로 표시했다.
수지(비닐 에스테르 수지), 극성 중합체(CMC 수용액(0.5 %)), 칼슘 카보네이트, 실시예 16의 용액 1, 에틸렌 글리콜, 단량체(스티렌), 디이소시아네이트, N,N-디메틸아닐린, 촉매(코발트 II 나프타네이트), 경화제 용액(실시예 8의 단계 1), 실시예 16의 용액 2, 및 가교-결합제(폴리에틸렌 글리콜 400 디메타크릴레이트)를 표 4에 지시된 양과 순서에 따라 혼합시켜 사물을 제조한다. 최상의 결과를 상응하는 열의 상부에서 샘플 번호 옆에 별표(*)로 표시했다.
수지(비닐 에스테르 수지), 기본 극성 중합체 용액(CMC 수용액(0.5 %)) 및 폴리아크릴산, 몇몇 경우에 실시예 16의 용액 4, 몇몇 경우에 가교-결합제(폴리에틸렌 글리콜 400 디메타크릴레이트), N,N-디메틸아닐린, 몇몇 경우에 디이소시아네이트-메틸메타크릴레이트, 촉매(폴리에틸렌 글리콜 400 디메타크릴레이트), 및 실시예 16의 용액 2를 표 5에 지시된 양과 순서에 따라 혼합하여 사물을 제조한다. 바람직한 양태는 표 5에 도시된 샘플 2와 3에서 얻어지고 가장 바람직한 양태는 표 5의 샘플 4에서 도시되고 있다.
본 방법으로 제조된 사물은 수축이 매우 적거나 없음을 보여준다. 30 초간 프로판 토치 화염을 7 회 이하 적용하여 수행된 시험은 본 방법으로 제조된 사물이 타거나 발연되지 않음을 보여준다.
실시예 30
고 충진제 함량을 지닌 경중량의, 경제적인, 불연성 사물의 제조방법
고 충진제 함량을 지닌 경중량의, 불연성 사물을 하기 방법에 따라 제조한다. 이들 사물은 건축 산업에 유용하고 기타 사물들 중, 지붕용 타일로 이용될 수 있다. 몇몇 사물은 높은 에폭시 함량을 가지고 낮은 에폭시 함량으로 제조된 기타 사물은 딱딱하고 견고한 반면 가요성을 보인다. 이들 특성은 약 6.5 %의 최종 수지 함량을 이용하여 얻어진다. 모든 제형은 이동 가능하고 원하는 형태로 캐스팅될 수 있다.
방법 1: 칼슘 카보네이트, 실시예 16의 용액 1, 폴리에스테르 수지, 실시예 16의 용액 4, 에폭시 수지, 에틸렌 글리콜, N,N-디메틸아닐린 또는 3,5-디메틸아닐린, 가교-결합제(폴리에틸렌 글리콜 400 디메타크릴레이트), 촉매(코발트 II 나프타네이트), 및 개시제(실시예 16의 용액 2)를 표 6에 지시된 양과 순서에 따라 혼합하여 사물을 제조한다. 바람직한 양태는 표 6에 도시된 샘플 1과 2에서 얻어진다.
방법 2: 폴리에스테르 수지, 실시예 16의 용액 4, 스티렌, 실시예 16의 계면활성제 E, 충진제(모래, 조악한 플라이 애시, 또는 미세한 플라이 애시), 칼슘 카보네이트, 실시예 16의 용액 1, N,N-디메틸아닐린, 촉매(코발트 II 나프타네이트), 및 개시제(실시예 16의 용액 2)를 표 7에 지시된 양과 순서에 따라 혼합하여 사물을 제조한다. 바람직한 양태는 약 78 % 고형물 및 약 6.5 % 수지를 함유한 표 7의 샘플 1과 같이 도시하고 있다.
실시예 31
연한, 경중량의, 가요성, 내화성 사물의 제조방법
약 21.5 ㎎의 피마자유에 56.6 ㎎의 폴리에스테르 수지를 첨가한다. 이들 시제를 철저히 혼합한다. 다음, 약 20.5 ㎎의 칼슘 카보네이트(AD등급)를 첨가하고 철저히 혼합한다. 약 65.8 ㎎의 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 1.5 ㎎의 디부틸주석 디라우레이트, 1.5 ㎖의 트리에틸아민, 및 4.2 ㎎의 칼슘 옥사이드를 첨가하고 잘 혼합한다. 다음, 1 ㎖의 N,N-디메틸아닐린, 1 ㎖의 가교-결합제(폴리에틸렌 글리콜 400 디메타크릴레이트), 1 ㎖의 촉매(코발트 II 나프타네이트), 및 1㎎의 벤조일 퍼옥사이드를 첨가하고 잘 혼합한다. 생성된 사물은 연한, 경중량의, 가요성이면서, 내화성이고 물에 뜰 정도로 충분히 낮은 밀도를 나타낸다.
실시예 32
경질의, 경중량의, 내화성 사물의 제조방법
약 20.5 ㎎의 피마자유에 56.6 ㎎의 비닐에스테르 수지를 첨가한다. 이들 시제를 철저히 혼합한다. 다음, 약 20.2 ㎎의 칼슘 카보네이트(AD 등급)를 첨가하고 철저히 혼합한다. 칼슘 카보네이트에 30%의 벤조일 퍼옥사이드로 구성된 벤조일 퍼옥사이드 약 3.0 ㎎을 첨가하고 철저히 혼합한다. 다음, 4,4' 디페닐메탄 디이소시아네이트 65.5 ㎎, 디부틸주석 디라우레이트 1.5 ㎖, 트리에틸아민 1.5 ㎖, 및 칼슘 옥사이드 4.4 ㎎을 첨가하고 잘 혼합한다. 다음, N,N-디메틸아닐린 1 ㎖, 가교-결합제(폴리에틸렌 글리콜 400 디메타크릴레이트) 1 ㎖, 및 촉매(코발트 II 나프타네이트) 1 ㎖를 첨가하고 잘 혼합한다. 생성된 사물은 경질의, 경중량의, 내화성이고 물에 뜰 정도로 충분히 낮은 밀도를 나타낸다. 개개 실험에서, 섬유 유리를 첨가하여 본 방법으로 제조된 사물을 강화시킨다.
하기 범위의 시제로 추가 실험을 수행한다: 피마자유(25-26 ㎎); 비닐에스테르 수지(25-55 ㎎); 칼슘 카보네이트(70-90 ㎎); 벤조일 퍼옥사이드 혼합물(3-3.5 ㎎); 칼슘 옥사이드(3.6-4.5 ㎎); 4,4' 디페닐메탄 디이소시아네이트(25.1-52.1 ㎎); 디부틸주석 디라우레이트(0.25-0.75 ㎖); 트리에틸아민(0.25-0.75 ㎖); N,N-디메틸아닐린(0.25-0.75 ㎖); 코발트 II 나프타네이트(0.25-0.75 ㎖); 폴리에틸렌 글리콜 400 디메타크릴레이트(1 ㎖); 및 실시예 16의 용액 2(0.25-0.75 ㎖). 이들 실험은 모두 물에 뜰 정도로 충분히 낮은 밀도를 나타내는 경질의, 경중량의 내화성 사물을 생성한다. 개시제는 시제의 첨가 순서에서 맨 나중에 첨가되지만, 칼슘 카보네이트, 벤조일 퍼옥사이드 혼합물, 및 칼슘 옥사이드는 임의 순서로 첨가될 수 있다.
성분(㎎) 1 2 3 4 5 6 7 8 9
피마자유혼합물 55.4 55.4 45.3 45.3 36.3 36.3 35.1 35.1 92.0
CaCO3(UF) 18.1 18.1 0 0 0 0 0 0 0
CaCO3(AD) 0 0 19.9 19.9 21.2 21.2 21.2 21.2 129.2
모래 166.3 166.3 179.2 179.2 191.1 191.1 191.1 191.1 0
%고형물 70 70 75 75 80 80 80 80 49
계면활성제 C 3.4 0 0 2.8 0 2.2 3.9 0 3.4
계면활성제 D 0 3.4 2.8 0 2.2 0 0 3.4 0
디이소시아네이트 22.2 22.2 18.2 18.2 14.6 14.6 14.1 14.1 40.8
총 중량 265.4 265.4 265.4 265.4 265.4 265.4 265.4 265.4 265.4
결과 NS NS NS NS NS NS NS NS NS
겔 시간(분) <5 <5 <5 <5 <5 <5 <5 <5 <5
NS=비 팽창
성분(㎎) 10 11 12 13 14 15 #16 #17
피마자유혼합물 92.0 71.7 71.7 71.7 71.7 52.9 35.1 35.1
CaCO3(UF) 0 0 0 159.2 159.2 0 0 0
CaCO3(AD) 129.2 159.2 159.2 0 0 185.8 21.2 21.2
모래 0 0 0 0 0 0 191.1 191.1
%고형물 49 60 60 60 60 70 80 80
계면활성제 C 0 2.7 0 2.7 0 3.2 3.9 0
계면활성제 D 3.4 0 2.7 0 2.7 0 0 3.9
디이소시아네이트 40.8 31.8 31.8 31.8 31.8 23.5 14.1 14.1
총 중량 265.4 265.4 265.4 265.4 265.4 265.4 265.4 265.4
결과 NS NS NS NS NS NS NS NS
겔 시간(분) <5 <5 <5 <5 <5 <5 <5 <5
S=팽창 #는 쉽게 흐르지 않는 샘플 16,17을 나타냄NS=비 팽창
1 2 3 4 5 6 7 8 9**
1 겔 코트 350 350 350 350 350 350 350 350
2 경질 표면 수지 350 350 350 350 350 350 350 350 350
3 CMC 용액(0.5 %) 9 50 50 50 15 25 25 25
4 폴리아크릴산 9 10 10 10 20 25 25 25
5 메틸메타크릴레이트 17.5 20 100 20 20 20
6 N,N-디메틸아닐린 4.25 4.25 15 7 7 7 7 7 7
7 폴리에틸렌 글리콜 400 디메타크릴레이트 20 20 30 20 20 8 9 9 9
8 혼합물 A* 350
9 MMA중 PMMA(30 %) 100 100 100
10 실리카(MEKP중 콜로이드성 실리카) 20 20 30 20 20 30 50 50 50
11 코발트 II나프타네이트 4.25 4.25 15 7 7 7 7 7 7
12 용액 2 15 15 15 25 25 25 25 20 20
*하기 혼합물로 구성된 혼합물 A:칼슘 카보네이트 500 ㎖, CMC 용액 65 ㎖, 겔 코트 350 ㎖,폴리아닐린 5 ㎖.** 는 최상의 샘플을 나타낸다. 모든 시제는 ㎖로 표시됨. MMA중의 PMMA는 메틸메타크릴레이트중의 폴리메틸메타크릴레이트임.
1 2 3 4 5 6 7**
1 비닐 에스테르 수지 20 60 60 60 60 60 60
2 CMC 용액(0.5 %) 2 1 20 10
3 CaCO3 100 100 100 100 100 10
4 용액 1 20 20 20 10
5 에틸렌 글리콜 10
6 스티렌 5
7 디이소시아네이트 3 3 3 3
8 N,N-디메틸아닐린 0.5 3 3 3 3 3 3
9 코발트 II 나프타네이트 0.5 3 3 3 3 3 3
10 경화제 0.5 3 3 3 3 3 3
11 용액 2 0.5 3 3 3 3 3 3
12 폴리에틸렌 글리콜-400디메타크릴레이트 3 3 3 3
겔 시간(분) 4 5-6 4
모든 시제는 ㎖로 표시됨. **는 최상의 샘플을 나타냄.
1 2 3 4**
1 비닐 에스테르 수지 400 400 400.01 400
2 50 ㎖ 폴리아크릴산 및 CMC 용액 및1.04 g NaOH 5
3 용액 5C 3 3 3.09
4 폴리에틸렌 글리콜 400 디메타크릴레이트 2.05
5 N,N-디메틸아닐린 2 1 1.02 1.01
6 증류된 메틸 메타크릴레이트 20
7 코발트 II 나프타네이트 0.5 0.5 0.71 0.64
8 용액 2 0.5 0.65 0.6 0.64
**는 최상의 샘플을 나타냄. 모든 시제는 ㎎으로 표시됨.
1 2
1 CaCO3 140 140
2 용액 2 14.2 14.2
3 폴리에스테르 수지 35 35
4 용액 4 2.5 2.5
5 에폭시 수지 35 35
6 에틸렌 글리콜 40 40
7 스티렌
8 N,N-디메틸아닐린 0.25
9 3,5-디메틸아닐린 0.25
10 폴리에틸렌 글리콜 400 디메타크릴레이트 0.25 0.25
11 코발트 II 나프타네이트 0.25 0.25
12 용액 2 0.25 0.25
겔 시간(분) 0.5 0.5
모든 시제는 ㎎으로 도시됨
1** 2 3 4 5 6
1 폴리에스테르 수지 10 10 10 10 10 10
2 용액 4 0.6 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
3 스티렌 5 5 5 5
4 계면활성제 E 5.1 5.0 71 7.1 7.0 7.0
5 플라이 애시(미세) 95 110 110 120
6 플라이 애시(조악) 120
7 모래 80.2
8 CaCO3 40
9 용액 1 12 9.4 11 22.1 25 25
10 N,N-디메틸아닐린 0.5 0.5 0.5 0.5 0.75 0.75
11 코발트 II 나프타네이트 0.5 0.5 0.5 0.5 0.75 0.75
12 용액 2 0.5 0.5 0.5 0.5 0.75 0.75
**는 최상의 샘플을 나타냄. 모든 시제는 ㎎으로 도시됨.
1 2 3 4 5 6 7
1 겔 코트 수지(㎎) 50 25 25 25 50 50
2 비닐 에스테르 수지(㎎) 60 25 25 25
3 폴리에스테르 수지(㎎) 50
4 스티렌(㎎) 10 5 10
5 CMC 용액(5 %)(㎎)
6 메틸메타크릴레이트(증류된) (㎎) 25
7 N,N-디메틸아닐린 (㎖) 1.0 0.5 0.5 0.5 0.5
8 코발트 II 나프타네이트(㎖) 0.33 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.125
9 트리에틸아민 (㎖) 0.5 0.5
10 폴리에틸렌 글리콜 400 디메타크릴레이트(㎖)
11 용액 2(㎖) 0.33 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.125
겔 시간(분) 6 2 1.5 4.5 2 13
특성 투명 투명 투명 투명 투명 투명 투명
8 9 10 11* 12 13
1 겔 코트 수지(㎎) 50 25 25 50 50 25
2 비닐 에스테르 수지(㎎) 25 25 25
3 폴리에스테르 수지(㎎)
4 스티렌 (㎎)
5 CMC 용액 (5 %) (㎎) 0.5 0.5
6 메틸메타크릴레이트(증류된) (㎎) 15 15 5 5 5 10
7 N,N-디메틸아닐린 (㎖) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
8 코발트 II 나프타네이트(㎖) 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25
9 트리에틸아민 (㎖)
10 폴리에틸렌 글리콜 400 디메타크릴레이트 (㎖) 0.5
11 용액 2 (㎖) 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25
겔 시간(분) 11
특성 투명 투명 투명내구성 투명
*최상의 결과
물론, 상기의 것들은 단지 본 발명의 바람직한 양태에 관한 것이고 다수의 수정 또는 변형도 또한 본 발명의 취지 및 범위에서 벗어남이 없이 행해질 수 있음을 이해해야 한다.

Claims (31)

  1. 수지를 단량체, 분산제, 및 극성 중합체와 혼합하고;
    겔 코트 수지를 첨가하며;
    섬유 유리를 첨가하며;
    N,N-디메틸아닐린, 가교-결합제, 및 촉매를 첨가하며;
    경화제를 첨가하며;
    개시제를 첨가한 다음;
    혼합물을 사물로 형성시키는 것을 포함하는, 경질-표면 사물의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 분산제 제형이
    수성 p-톨루엔 술폰산 수용액에 혼합된 도데실벤젠술폰산을 포함하는 제 1 용액; 및
    에틸렌 글리콜, 메틸메타크릴레이트 및 스티렌의 첨가를 포함하는 제 2 용액을 포함하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 가교-결합제가 폴리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트 또는 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트인 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 촉매가 코발트 나프타네이트, 메틸렌 아세테이트, 크롬 아세테이트 또는 구리 아세테이트인 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 단량체가 스티렌, 메타크릴레이트, 아크릴레이트, 또는 아세테이트인 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 수지가 폴리에스테르, 페놀류, 에폭시, 실리콘, 폴리우레탄, 가요성 실리콘, 강성 실리콘, 폴리부타디엔, 폴리설파이드, 해중합된 고무, 알릴류, 알키드, 디알릴 프탈레이트, 멜라민, 아미노 또는 우레아인 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 유리 섬유가 유기 알콜 및 분산제 제형의 용액에 함침된 다음 용액에서 분리되는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 개시제가 퍼옥사이드 개시제 또는 아조 개시제인 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 퍼옥사이드 개시제가 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드, 수소 퍼옥사이드, 디벤질 퍼옥사이드, 또는 벤조일 퍼옥사이드인 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 경화제 용액이 메틸메타크릴레이트에 포화되게끔 디벤질 퍼옥사이드를 용해시키고 디벤질 퍼옥사이드 용액을 단량체와 혼합하는 것을 포함하는 방법.
  11. 칼슘 카보네이트, 물, 유기 알콜, 및 아세톤, 수지를 혼합하고;
    폴리아크릴산을 혼합하며;
    수지를 이 혼합물에 혼합시키며;
    분산제를 이 혼합물에 혼합시키며;
    에틸렌 글리콜을 이 혼합물에 혼합시키며;
    단량체 및 폴리메틸메타크릴레이트를 혼합시키며;
    N,N-디메틸아닐린, 가교-결합제 및 촉매를 혼합시키며;
    경화제를 혼합시키며;
    개시제를 혼합시킨 다음;
    이 혼합물을 사물로 형성시키는 것을 포함하는 사물의 제조방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 폴리아크릴산이 에탄올과 물로 습윤해지는 방법.
  13. 칼슘 카보네이트, 물, 유기 알콜, 및 아세톤을 혼합하고, 수지를 이 혼합물에 혼합시킨 다음, 폴리아크릴산을 이 혼합물에 혼합하고;
    수지를 혼합하며;
    분산제를 혼합하며;
    에틸렌 글리콜을 혼합하며;
    단량체 및 폴리메틸메타크릴레이트를 혼합하며;
    N,N-디메틸아닐린, 가교-결합제 및 촉매를 이 혼합물에 혼합시키며;
    경화제를 혼합하며;
    개시제를 혼합한 다음;
    이 혼합물을 사물로 형성시키는 것을 포함하는, 가요성이거나 견고한 사물의 제조방법.
  14. 수지, 단량체, N,N-디메틸아닐린, 및 촉매의 혼합물을 혼합하고;
    N-메틸피롤리디논중의 저분자량의 폴리아닐린 포화 용액을 이 혼합물에 혼합한 다음;
    임의로는 개시제를 이 혼합물에 혼합시키는 것을 포함하는, 섬유성 매트릭스를 지닌 강한, 가요성 사물의 제조방법.
  15. 하나 이상의 수지를 혼합하여 제 1 혼합물을 형성하고;
    제 1 혼합물을 위해 카복시메틸셀룰로스 및 폴리아크릴산 수용액을 포함하는 제 1 용액을 제조하며;
    충진제를 1-부탄티올 및 아세톤 수용액을 포함하는 제 2 용액과 혼합시켜 제 2 혼합물을 제조하며;
    제 1 및 제 2 혼합물을 합쳐 제 3 혼합물을 제조하며;
    N,N-디메틸아닐린, 가교-결합제, 촉매 및 개시제를 제 3 혼합물에 첨가한 다음;
    제 3 혼합물을 사물로 형성시키는 것을 포함하는, 가요성 및 발화 지연성 사물의 제조방법.
  16. 하나 이상의 수지를 혼합하여 제 1 혼합물을 형성하고;
    제 1 혼합물을 위해 카복시메틸셀룰로스 및 폴리아크릴산 수용액을 포함한 제 1 용액을 첨가하며;
    충진제를 1-부탄티올 및 아세톤 수용액을 포함하는 제 2 용액과 혼합시켜 제 2 혼합물을 제조하며;
    제 1 및 제 2 혼합물을 합쳐 제 3 혼합물을 제조하며;
    N,N-디메틸아닐린, 가교-결합제, 촉매 및 개시제를 제 3 혼합물에 첨가한 다음;
    제 3 혼합물을 사물로 형성시키는 것을 포함하는, 가요성 및 발화 지연성 사물의 제조방법.
  17. 하나 이상의 수지를 혼합하여 제 1 혼합물을 형성하고;
    제 1 혼합물을 위해 카복시메틸셀룰로스 및 폴리아크릴산 수용액을 포함한 제 1 용액을 첨가하며;
    충진제를 1-부탄티올 및 아세톤 수용액을 포함하는 제 2 용액과 혼합시켜 제 2 혼합물을 제조하며;
    제 1 및 제 2 혼합물을 합쳐 제 3 혼합물을 제조하며;
    N,N-디메틸아닐린, 가교-결합제, 촉매 및 개시제를 제 3 혼합물에 첨가한 다음;
    제 3 혼합물을 사물로 형성시키는 것을 포함하는, 가요성 및 발화 지연성 사물의 제조방법.
  18. 수지 및 메타크릴레이트를 혼합하여 제 1 혼합물을 형성하고;
    개개 용기에 수지, 가교-결합제, 및 퍼옥사이드를 혼합하여 제 2 혼합물을 형성하며;
    N,N-디메틸아닐린 및 촉매를 제 2 혼합물에 혼합시키며;
    비닐에스테르 수지를 제 1 혼합물 및 제 2 혼합물과 혼합하여 제 3 혼합물을 형성하며;
    N,N-디메틸아닐린 및 촉매를 제 3 혼합물에 첨가한 다음;
    제 3 혼합물을 사물로 형성시키는 것을 포함하는, 가요성 사물의 제조방법.
  19. 하나 이상의 수지를 카복시메틸셀룰로스 및 폴리아크릴산 수용액과 혼합시켜 제 1 혼합물을 형성하고;
    칼슘 카보네이트 및 1-부탄티올 및 아세톤 수용액을 혼합시켜 제 2 혼합물을 제조하며;
    제 1 및 제 2 혼합물을 합치고 에틸렌 글리콜을 첨가시켜 형성된 제 3 혼합물을 혼합시키며;
    3,5-디메틸아닐린, 가교-결합제, 촉매, 및 퍼옥사이드 용액을 제 3 용액에 혼합시킨 다음;
    제 3 혼합물을 사물로 형성시키는 것을 포함하는, 고 충진제 함량을 지닌 가요성, 내화성 사물의 제조방법.
  20. 피마자유, 아마인유, 디부틸주석 디라우레이트 및 실로시브를 혼합시켜 제 1 혼합물을 제조하고;
    칼슘 카보네이트를 제 1 혼합물과 혼합시켜 제 2 혼합물을 제조하며;
    디이소시아네이트 및 충진제를 제 2 혼합물에 혼합시킨 다음 사물을 형성하는 것을 포함하는, 가요성, 발화 지연성 사물의 제조방법.
  21. 제 20 항에 있어서, 제 2 혼합물에 폴리비닐 알콜, 에틸렌 글리콜, 에틸 알콜 및 도데실벤젠술폰산을 포함하는 용액을 추가로 혼합시키는 방법.
  22. 제 20 항에 있어서, 제 2 혼합물을 위해 계면활성제를 디이소시아네이트 및 충진제와 혼합시키는 것을 추가로 포함하는 방법.
  23. 제 22 항에 있어서, 계면활성제가 도데실벤젠술폰산 중에 폴리에틸렌 글리콜을 포함하는 용액인 방법.
  24. 수지를 극성 중합체, 칼슘 카보네이트, 1-부탄티올 및 아세톤 수용액, 에틸렌 글리콜, 단량체, 디이소시아네이트, N,N-디메틸아닐린, 촉매, 경화제 용액, 개시제, 및 가교-결합제와 혼합시키는 것을 포함하는 사물의 제조방법.
  25. 하나 이상의 수지를 극성 중합체, 폴리아크릴산, 메틸메타크릴레이트, N,N-디메틸아닐린, 가교-결합제, 촉매, 및 개시제와 혼합시키는 것을 포함하는 사물의 제조방법.
  26. 제 25 항에 있어서, 디이소시아네이트의 첨가를 추가로 포함하는 방법.
  27. 하나 이상의 수지를 카복시메틸셀룰로스 및 폴리아크릴산 수용액과 혼합시켜 제 1 혼합물을 형성하고;
    제 1 혼합물에 단량체, 계면활성제, 충진제, 및 칼슘 카보네이트를 혼합시켜 제 2 혼합물을 제조한 다음;
    제 2 혼합물에 1-부탄티올 및 아세톤 수용액, 및 N,N-디메틸아닐린, 촉매, 경화제 용액, 및 개시제를 혼합시키는 것을 포함하는 사물의 제조방법.
  28. 칼슘 카보네이트, 1-부탄티올 및 아세톤 수용액, 하나 이상의 수지, 카복시메틸셀룰로스 및 폴리아크릴산 수용액, 에틸렌 글리콜, N,N-디메틸아닐린 또는 3,5-디메틸아닐린, 가교-결합제, 촉매, 및 개시제를 혼합시키는 것을 포함하는 사물의 제조방법.
  29. 메틸메타크릴레이트, 폴리메틸-메타크릴레이트, 촉매, α-피콜린 및 2,2'-아조비스이소부티로니트릴을 혼합하고;
    이 혼합물을 가열한 다음;
    염산을 이 혼합물에 혼합시키는 것을 포함하는, 불연성 액체 수지의 제조방법.
  30. 단량체, 촉매, α-피콜린, 및 2,2'-아조비스이소부티로니트릴을 혼합하고;
    이 혼합물을 가열한 다음;
    염산을 이 혼합물에 첨가하는 것을 포함하는, 불연성 액체 수지의 제조방법.
  31. 진공 오븐에서 비활성 가스로 퍼징하는 동안 말레산 무수물 및 에틸렌 글리콜 또는 프로필렌 글리콜을 혼합하고;
    이 혼합물을 가열한 다음;
    이 혼합물을 서서히 냉각시키고 에틸렌 클로라이드를 첨가하는 것을 포함하는 불연성 액체 수지의 제조방법.
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