JPH058731B2 - - Google Patents

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JPH058731B2
JPH058731B2 JP59129049A JP12904984A JPH058731B2 JP H058731 B2 JPH058731 B2 JP H058731B2 JP 59129049 A JP59129049 A JP 59129049A JP 12904984 A JP12904984 A JP 12904984A JP H058731 B2 JPH058731 B2 JP H058731B2
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JP
Japan
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acid
group
resins
resin
temperature
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JP59129049A
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Japanese (ja)
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JPS6134012A (en
Inventor
Uooren Burisuto Uiriamu
Kadotsuto Fuoodo Juniaa Aanesuto
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Zeneca Inc
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ICI Americas Inc
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Publication date
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  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Description

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

産業上の利用分野 本発明は、広義には、カルボキシ変性したビニ
ルエステルウレタン樹脂、該樹脂を製造する方
法、ならびに該樹脂を含む組成物、に関する。さ
らに狭義には、本発明は下記一般式を有するカル
ボキシ変性ビニルエステルウレタン樹脂に関す
る: B−I〔A−M−A−M〕o−CO2H ここに、 AはポリオキシアルキレンビスフエノールAか
ら誘導される基であり、 Mはジカルボン酸またはその無水物から誘導さ
れる基であり、 Iは少なくとも2つのイソシアネート官能度を
有するイソシアネート誘導される基であり、 Bはアクリルまたはメタクリル酸のヒドロキシ
ル基末端エステルから誘導される基であり、 nは1ないし約10に等しい整数である。 その他の製造方法もあるが、上記樹脂はポリイ
ソシアネート、およびアクリルまたはメタクリル
酸のヒドロキシル基末端エステルを;ポリオキシ
アルキルキレンビスフエノールAとジカルボン酸
(あるいはその無水物または混合物)と反応させ
ることにより作られる縮合生成物と;反応させる
ことにより製造できる。上記樹脂は、不飽和モノ
マー、不飽和樹脂、低プロフアイル剤、充填剤お
よび補強剤と混合される場合に、マグネシウムと
の反応により製造されたシートモールデイング配
合物における増粘剤として特に有用である。 従来の技術 非カルボキシ変性ビニルエステルウレタン樹脂
は公知であり、米国特許第3876726号明細書に開
示されている。反応性カルボン酸基を含む熱硬化
性ビニルエステル樹脂組成物も、米国特許第
3466259号明細書において公知であり、開示され
ている。反応性カルボン酸基を含むその他のビニ
ルエステル樹脂は、米国特許第3548030号および
米国特許第4197390号の明細書に開示されている。
しかし、これらの開示された先行技術樹脂のいず
れも、本発明の樹脂に非類似である。さらには、
本発明のカルボキシ変性樹脂が酸化マグネシウム
含有組成物にすぐれた性質を与えることが、予想
外にも発見された。 本発明によれば、下記の一般式をもつカルボキ
シ変性ビニルエステルウレタン樹脂が製造され
る: B−I〔A−M−A−M〕o−CO2H ここに Aは、ポリオキシアルキレンビスフエノールA
から誘導される基であり、 Mは、ジカルボン酸またはその無水物から誘導
される基であり、 Iは、少なくとも2つのイソシアネート官能度
を有するイソシアネート誘導される基であり、 Bは、アクリルまたはメタクリル酸のヒドロキ
シル基末端エステルから誘導される基であり、そ
して nは、1ないし約10に等しい整数である。 上記一般式のカルボキシ変性ビニルエステルウ
レタン樹脂は、普通、ポリオキシアルキレンビス
フエノールAのマレイン酸エステルまたはフマル
酸エステル(しかし飽和された均等物も使用でき
る)、約2〜3のイソシアネート官能度を有する
ポリイソシアネート、およびアクリルまたはメタ
クリル酸のヒドロキシル基末端エステル(の3成
分)から製造される。本発明の樹脂の製造に使用
しうるそれらの成分のそれぞれについて、以下に
詳しく説明する。 本発明のカルボキシ変性ウレタン樹脂は、いく
つかの方法によつて合成することができる。実施
例に記載されている一方法では、まず短鎖のジヒ
ドロキシ基末端ポリエステルを作る。このジヒド
ロキシ基末端ポリエステルはビスフエノールA
(ジオール)とジカルボン酸または無水ジカルボ
ン酸とを3:2のモル比で反応させることにより
製造する。一方の末端ヒドロキシル基を等モル量
の不飽和ジカルボン酸または不飽和無水ジカルボ
ン酸と反応させて、1分子当り平均で1個のヒド
ロキシル基と1個のカルボキシル基を有する短鎖
のポリエステルを製造する。これらのポリエステ
ル中間体の分子量は600〜8000の範囲であり、好
ましくは1500〜3000の範囲である。この方法で上
記ポリエステルオリゴマーを製造することは要件
ではない。なんとなれば、同等な生成物を得るた
めにすべてのジオールおよびジカルボン酸(また
は無水ジカルボン酸)を適切な制限の下に縮合さ
せることは当業界で公知に属することであるから
である。この縮合は、他の物質を混合せずにその
まま実施することができ、あるいは不飽和モノマ
ー(例:スチレン)のような適当な溶剤中で実施
することができる。殊にカルボキシ変性樹脂が最
終的にそのようなモノマーと重合されることにな
つている場合には、溶剤中で実施するのが好まし
い。 上記ポリエステルオリゴマーは、合計のヒドロ
キシル基とイソシアネート基とのモル比が0.95〜
1.1の範囲になるような当量のポリイソシアネー
トおよびアクリル酸(またはメタクリル酸)ヒド
ロキシエステルと反応させることができる。その
樹脂中には未反応のイソシアネートを残留させな
いようにするのが好ましい。上記の反応は溶剤中
で実施しても、あるいは、他の物質を混合せずに
実施してもよい。ポリイソシアネートをまずヒド
ロキシル基末端オリゴマーまたはヒドロキシアク
リル(またはメタクリル)酸エステルと、1分子
当り少なくとも1個の未反応イソシアネート基が
残るように反応させ、その後に残部のヒドロキシ
ル含有成分と反応させてもよい。別法として、実
施例に示されるようにヒドロキシル基含有両成分
の溶剤混合物に対してポリイソシアネートを添加
(反応)することもできる。 別の合成方法では、ポリイソシアネートを、化
学量論量のジヒドロキシル基末端オリゴマーポリ
エステルとヒドロキシアクリル(またはメタクリ
ル)酸エステルとの溶剤溶液に対して、合計ヒド
ロキシル基/イソシアネート基モル比が少なくと
も3/2であり、かつ1分子当り少なくとも1個の
未反応ヒドロキシル基が残るように添加する。そ
してこの組成物に対して、未反応ヒドロキシル基
1当量当り1モルのジカルボン酸を添加する。17
〜33の範囲内の酸価を有する最小生成物は、シー
トモールデイング配合物用の場合に金属酸化物増
粘剤と共に用いられるのに最も適当である。 ウレタン反応の実施に際して、ヒドロキシル基
とイソシアネート基との間の反応を促進するため
に触媒を用いることは、時により好ましい。その
ような触媒は周知であり、その例としては、有機
アミンおよび有機金属化合物(例えばトリエチレ
ンジアミンおよびジブチル錫ジラウレート)があ
る。 ビスフエノールA誘導体 本発明のビニルエステルウレタン樹脂の製造に
用いられるビスフエノールA誘導体は、ビスフエ
ノールAとアルキレンオキシド(例えばエチレン
オキシドまたはプロピレンオキシド)との縮合物
であるといえる。 当業者に周知のように、ビスフエノールAとは
下記の化合物である: 上記構造のもの以外に、ビスフエノールAの置
換誘導体も本発明の樹脂の製造に使用できる。そ
のような置換誘導体を使用する場合には、下記の
一般式を有するものを使用するのが好ましい。 ここに、Xは、ハロゲンおよびメチルからなる
群より選択され、aは1または2に等しい整数で
ある。特に好ましいビスフエノールA誘導体は、
Xが塩素、臭素および弗素からなる群より選択さ
れる上記一般式で表わされるものである。 ビスフエノールAのポリオキシアルキレン誘導
体は、上記の如きビスフエノールAとアルキレン
オキシドとを反応させることにより製造される。
使用しうる適当なアルキレンオキシドの例として
は、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ま
たはブチレンオキシドがある。本発明において使
用できるビスフエノールAポリオキシアルキレン
誘導体で好ましいものは、下記の一般式で表わす
ことができる。 ここに、 R′は、2〜4個の炭素原子を有するアルキレ
ン基であり、 Xは、ハロゲンまたはメチルであり、 aは、0〜2に等しい整数であり、そして mおよびnは、それぞれ少なくとも1に等しい
整数であり、かつ両者の合計が約2〜約16に等し
い。 上記式におけるmとnとの合計は、ビスフエノ
ールAの各1モルと反応したアルキレンオキシド
のモル数によつて決定される。従つて、本発明に
使用できるビスフエノールAポリオキシアルキレ
ン誘導体を製造する際に、少なくとも2モルのア
ルキレンオキシドを、ビスフエノールAの各1モ
ルと反応させるべきである。好ましい結果は、使
用されるアルキレンオキシドのモル数(すなわち
上記式におけるmとnとの合計値)が、約2〜約
16に等しい場合に達成される。アルキレンオキシ
ドの使用量が増加するにつれて、樹脂の性質が変
化し、その性質のうちのあるもの、例えば曲げ強
さおよび伸び率が向上するものの、それと同時に
その他の性質、例えばガラス転移温度や引張り強
さが低減することが判明した。それ故に、所望の
諸特性を有する樹脂が得られるようにアルキレン
オキシドの使用量を選定することが必要である。
mおよびnの合計が約8よりも大きいビスフエノ
ールA誘導体から樹脂を製造しうるけれども、そ
のような樹脂は極めて軟く、従つて本発明のため
に好ましい材料ではないことに注意すべきであ
る。特に好ましい結果はmはnの合計が2〜約4
に等しいビスフエノールA誘導体で達成される。 特に好ましいポリオキシアルケン・ビスフエノ
ールA誘導体において、上記式のR′は2〜3個
の炭素原子を含むアルキレン基である。 本発明によるビニルエステルウレタン樹脂の製
造に有用なビスフエノールAポリエステルオリゴ
マーは、上述のポリオキシアルケン・ビスフエノ
ールA誘導体を、ジカルボン酸もしくは無水ジカ
ルボン酸と反応させることにより製造される。本
発明に有用な誘導体を製造するのに使用しうる不
飽和ジカルボン酸は、例えばマレイン酸でおよび
フマル酸である。使用しうる無水ジカルボン酸の
例としては、無水マレイン酸がある。 ビスフエノールAポリエステルオリゴマーの置
換基として不飽和二塩基酸を用いるのが好ましい
けれども、さらには、飽和二塩基酸、あるいは飽
和二塩基酸と不飽和二塩基酸との混合物、を使用
することもできる。飽和二塩基酸のいくつかの例
は、アゼライン酸、セバシン酸等、あるいはオル
ト−、イソ−およびテレ−フタル酸である。この
方法による交差結合密度の低減は、硬化のときの
樹脂収縮を減少させ、一層良好な低プロフアイル
表面を与える傾向を示す。 反応剤の濃度は、二つの要件を満たさなければ
ならない。その第1の要件は、使用ヒドロキシル
当量と使用イソシアネート当量とのバランスが均
等であることである(ただし、OH/NCO比は
0.90ないし1.1の範囲であればよい)。その第2の
要件は、溶剤を含む最終生成物が17〜33の酸価を
有することである。 アクリル(またはメタクリル)酸のエステル 本発明によつて使用しうるアクリル(またはメ
タクリル)酸のヒドロキシル基末端エステルは、
下記の一般式を有する: ここにRは、水素またはメチル、エチル、プロ
ピル、ブチル等であり、 R′は、2〜4個の炭素原子を含むアルキル基
であり、そして nは、1〜約3に等しい整数である。 このようなエステルは、アクリル酸、またはメ
タクリル酸または適当な置換アクリル酸を、エチ
レンオキシドおよびプロピレンオキシドからなる
群より選択されるアルキレンオキシドと反応させ
ることにより製造される。この反応は当業界に周
知の方法で実施される。上記式の整数nはアクリ
ル酸(またはメタクリル酸)の1モル当りのアル
キレンオキシドの使用モル数による定まる。本発
明によれば、所望されるビニルエステル樹脂は、
このモル数が少なくとも1から約3までに等しい
値であるエステル材料からのみ製造されることが
判明した。もし約3モルよりも多くのアルキレン
オキシドが使用されたとすれば、得られる樹脂は
低い熱変形温度および低減した物理的性質(例え
ば引張り強さおよび曲げ強さ)を有する。また、
nの値が減小するにつれて、得られる樹脂の耐食
性が低減することが判明した。従つて、この数値
を可及的に低く維持することが望ましい。好まし
い結果は、nの値が1から約2までに等しい樹脂
で達成された。 使用しうる代表的なアクリル(またはメタクリ
ル)酸エステル材料は、例えば、ヒドロキシプロ
ピルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリ
レート、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロ
キシプロピルアクリレート、ポリオキシエチレン
(2)アクリレート、ポリオキシエチレン(2)メタクリ
レート、ポリオキシエチレン(3)アクリレート、ポ
リオキシエチレン(3)メタクリレート、ポリオキシ
プロピレン(2)アクリレート、ポイオキシプロピレ
ン(2)メタクリレート、ポリオキシプロピレン(3)ア
クリレートおよびポリオキシプロピレン(3)メタク
リレート等がある。 かかるアクリル酸エステルまたはメタクリル酸
エステルは、単一化合物として、または2種もし
くはそれ以上の化合物の混合物として使用でき
る。好ましい結果は、ヒドロキシプロピルメタク
リレートで得られる。 反応剤の濃度は、二つの要件を満たさなければ
ならない。その第1要件は、使用ヒドロキシ当量
と使用イソシアネート当量とのバランスが均等で
あることである(ただし、OH/NCO比は0.90な
いし1.1の範囲であればよい)。その第2の要件
は、溶剤を含む最終生成物が17〜33の酸価を有す
ることである。 反応剤の濃度は初期には下記のように設定す
る。ポリエステルオリゴマーのヒドロキシル官能
度は、計算するか、実験的に測定しなければなら
ない。ポリエステルジオールを無水マレイン酸と
反応させる方法工程においては、ヒドロキシル官
能度は従つて低減される。かくして、2当量のヒ
ドロキシルを有するポリエステルジオールを0.7
当量の無水マレイン酸と反応させると、1.3当量
のヒドロキシル官能度が残される。その酸価が測
定または計算で求めることができる。 この酸変性ポリエステルポリオールは、このジ
オールからの使用されるその当量数のヒドロキシ
ルが同モル数のイソシアネートと反応させられる
ように配合される。例えば、上述の1.3当量重量
の生成物をトルエンジイソシアネート(TDI)と
反応させるならば、1.3モルのTDIが使用される。
このイソシアネートが1モル当り2当量のNCO
を有するとすれば、ビニルアルコールからの1.3
当量のヒドロキシルが必要とされることになる。 同一の酸変性ポリエステルポリオール(1.3当
量)を用いて、それを、3.0のイソシアネート官
能度を有するポリフエニレンポリイソシアネート
と反応させる場合、1.3モルのそのイソシアネー
ト化合物、およびビニルアルコールからの2.6当
量のヒドロキシルが必要とされることになろう。
高分子イソシアネート類は、当量を基準にして計
算される(その理由はそれらの分子が単一の分子
量を有しないからである)。 酸価は、使用されるべき反応剤および溶剤の合
計重量を考慮に入れて、酸変性ポリエステルポリ
オールの最初の酸価に基いて希釈法により計算さ
れる。 ポリイソシアネート 本発明で使用する好ましいポリイソシアネート
は、通常の温度で液体である芳香族誘導体であ
る。そのようなポリイソシアネート材料は、市販
品を容易に入手することができ、例えばトルエン
ジイソシアネート(TDI)の異性体類、ジフエニ
ルメタンジイソシアネート(MDI)およびメチ
レン架橋式のポリエステルメタンポリイソシアネ
ート類である。メチレン架橋ポリフエニルメタン
ポリイソシアネート類は、一般式 で表わされる(例えばインターサインスパブリツ
シヤーズ発行、「Polyurethane Technology」第
1章参照)。アニリン・ホルムアルデヒド縮合お
よびそれに続くホスゲン化によつて製造されるポ
リフエニルポリエチレンポリイソシアネート類
(粗MDI)の多くのもの;およびカルボジイミド
基、ウレトンイミン基、ウレタン基、スルホネー
ト基、イソシアヌレート基、ユリア基、またはビ
ユレツト基を含むポリイソシアネート類ならびに
それらの誘導体であつて、適当な液体とするよう
に少量の予め反応させた低分子量ポリオール(例
えばエチレングリコール、プロピレングリコー
ル、またはヒドロキシエステル類)を含むものの
多くは;使用できる。そのような組合せ物は、容
易に入手することができ、ウレタン製造業界で周
知である。例としては、2,4′−および4,4′−
ジフエニルメタンジイソシアネート異性体を含
み、かつ約10重量%、あるいは約0.1〜0.3モル%
の低分子量ポリオール(例えばプロピレングリコ
ール、ブチレングリコール、エチレングリコー
ル、および分子量134〜700のポリ−1,2−プロ
ピレンエーテルグリコール類)を含む準プレポリ
マーである組成物がある。本発明にさらに興味の
あるものは、エチレングリコールおよび分子量
134〜700のポリ−1,2−プロピレンエーテルグ
リコール類のような、低分子量ポリオールの付加
によつてさらに変性されているジフエニルメタン
ジイソシアネート類のカルボジイミド変性および
ウレトンイミン変性誘導体類である。 得られるビニルエステルウレタン樹脂は、それ
を溶解しうるエチレン系不飽和モノマー10〜80重
量%と合せてなる組成物において特に有用である
ことが判明した。前述のように、反応混合物中に
ビニルモノマーを含めることによつて、そのよう
な組成物を直接製造することが可能である。別法
として、ビニルエステルウレタン樹脂を使用前に
適当なビニルモノマーに溶解させてもよい。ビニ
ルエステルウレタン樹脂を含むそのような組成物
を製造するのに用いることができる適当なビニル
モノマーは、当業界で周知であり、例えば、スチ
レン、クロルスチレン、t−ブチルスチレン、ジ
ビニルベンゼン、ビニルトルエン、酢酸ビニル、
プロビオン酸ビニル、アクリル酸(およびメタク
リル酸)エステル、フタル酸ジアリル、フマル酸
ジアリル、およびシアヌル酸トリアリルがある。
これらのうちで、スチレン、またはクロルスチレ
ン、またはアクリル酸エステル、またはメタクリ
ル酸エステルを用いるのが好ましい。 このような組成物におけるモノマーの使用量は
個々の組成物に意図された用途に応じて広範囲に
変りうる。ビニルエステルウレタン樹脂およびモ
ノマーに加うるに、本発明の組成物は、そのよう
な組成物の製造に従来から慣用されている添加剤
類のいずれをも含んでよい。そのような添加剤の
例としては、組成物が硬化するときに起る交叉結
合反応を促進するための遊離ラジカル開始剤;時
期尚早の硬化を抑制するための抗酸化剤;硬化製
品に色を与えるための顔料;防炎剤;組成物から
製造される製品の強さおよび曲げ弾性率を改善す
るためのガラス、ポリプロピレン、ポリイミド、
グラフアイト等の繊維物質;そのような製品の物
理的性質を変えるための酸化アンチモン、硅酸酸
化物、酸化マグネシウム、および硼素酸化物等の
充填剤;および離型剤;がある。 増粘剤 シートモールデイング組成物は、酸化マグネシ
ウム、酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水
酸化カルシウムおよび塩基性炭酸カルシウムのよ
うなカルボキシ反応性の金属酸化物(または金属
水酸化物)を添加することにより、本発明のカル
ボキシ変性樹脂を用いて作られる。いずれの個々
のブレンドについても、増粘剤の適量は実験より
決定され、カルボキシ変性樹脂の合計重量に基き
0.5%のような少ない量でも有効である。若干の
例においては、カルボキシ当量2モル当り少なく
とも1モルの酸化マグネシウムが最も効果的であ
る。カルボキシ変性樹脂の合成経過に応じて、増
粘剤と共に0.2〜1重量%の少量の水を加えて触
媒として作用される必要があることがある。ポリ
エス縮合反応において副生物として水が生成する
場合には、水が必要とされないことがある。 追加の樹脂系 上記のカルボキシ末端型ポリウレタン/ビニル
モノマー系は、シートモールデイング配合物の製
造の際の増粘剤、充填剤等を添加する前のその他
のエチレン系不飽和樹脂5重量%ないし約60重量
%と合せると、増粘剤として使用できる。 使用しうるエチレン系不飽和樹脂は当業界で周
知であり、カルボン酸または無水カルボン酸と多
価アルコールとを反応させることにより製造され
る。そのような樹脂は、400〜4000(多くの場合
1000〜3000)の分子量を有する。そのような樹脂
は、両反応成分のうちの少なくとも一方がアルフ
ア・ベータエチレン不飽和を有するようにした反
応操作で製造される。このようなエチレン系不法
和樹脂は主として線状であるけれども、2よりも
大きい官能度のポリオールまたはポリカルボ酸を
添加することにより分枝鎖を含むようにしうる。
このような樹脂は、普通、その高分子鎖の主鎖に
沿つて分布した多数のエチレン系不飽和結合を含
んでいる。アルフア・ベータエチレン不飽和カル
ボン酸を使用することによつて、ポリエステル樹
脂中へエチレン系不飽和を導入する適宜な方法が
兼ねられる。マレイン酸、フマル酸、シトラコン
酸、ガム酸、ガンマ・ジメチルシトラコン酸、メ
ザコン酸、イタコン酸、アルフア・メチルイタコ
ン酸、ガンマ・メチルイタコン酸、テトラコン酸
等、ならびにそれらの混合物のようなアルフア・
ベータエチレン系不飽和ジカルボン酸を用いるの
が好ましいが、少量のアコニツト酸のような3個
またはそれ以上のカルボキシル基を有するアルフ
ア・ベータエチレン系不飽和ポリカルボン酸をジ
カルボン酸と共に用いることもできる。 上記のアルフア・ベータエチレン系不飽和ポリ
カルボン酸のいずれかの無水物を入手利用できる
場合には、それを酸の代りに使用しうる。さらに
は、不飽和ポリエステルと共に配合してもよい適
当な飽和酸(あるいは入手利用できるときにはそ
の無水物)の例としては、フタル酸、無水フタル
酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラブロム
フタル酸、テトラクロルフタル酸、アジピン酸、
ゼバシン酸、グルタル酸、パメリン酸、またはそ
れらの混合物がある。殊に興味があるものは、イ
ソフタル酸(またはオルトフタル酸)とフマル
酸/マレイン酸との混合物である。 上記の適当な混合物のいずれとともに、多数の
エチレン系不飽和または飽和多価アルコールのい
ずれも使用できる。二価アルコール、特に飽和脂
肪族ジオールは、ポリエステル樹脂製造における
反応剤の一つとして好ましい。使用しうる二価ア
ルコール中でも殊に好ましいものは、飽和脂肪族
ジオール類であり、例えばエチレングリコール、
プロピレングリコール、ブチレングリコール、ジ
エチレングリコール、ジプロピレングリコール、
トリエチレングリコール、テトラエチレングリコ
ール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキ
サンジオール、ネオペンチルグリコール等ならび
にそれらの混合物である。分枝鎖を形成するため
に少量用いることができる2個よりも多くのヒド
ロキシル基を有するポリオールのうちで好ましい
ものは、飽和脂肪族ポリオール類であり、例えば
グリセロール、トリメチロールエタン、トリメチ
ロールプロパン、ペンタエリトリツト、アラビト
ール、キシリトール、デルシトール、ドンニトー
ル、ソルビトール、マンニトール等ならびにそれ
らの混合物である。さらには、脂肪族芳香族ジオ
ールおよびポリオール、ならびにそれらのハロゲ
ン化誘導体およびアルコキシル化誘導体も使用で
きる。 ほとんどの場合に、縮合生成物は、鎖分枝の末
端部に未反応のカルボン酸基または未反応のヒド
ロキシル基を有する。本発明においては、そのヒ
ドロキシル基またはカルボン酸基に残つている活
性水素は、モノヒドロキシまたはモノカルボン酸
物質での中和によつて除かれうる。しかしそのよ
うな注意は、増粘剤鎖への交叉結合を防ぐのには
必ずしも必要であるとは考えられない。 その他のエチレン系不飽和物質は、米国特許第
3876726号、第3297745号、第3371056号、第
3509234号、第3641199号、第3642943号および第
3677920号明細書に記載されるようにビニルエス
テルウレタン樹脂のようなポリエステル樹脂と共
に添加できる。これらのポリウレタン樹脂は、ウ
リレン交叉結合の形成を防ぐために未反応の−
NCO基を実質上含んではならない。 エチレン系不飽和ポリエステルは、例えばエピ
クロルヒドリンとジオール(例:ビスフエノール
A)から作られるような縮合ポリエーテルである
典型的なエチレン系ポリエポキシ縮合生成物、お
よびそれらのエチレン系不飽和縮合生成物を含ん
でいてよい。エポキシ化ポリブタジエンも有用で
ある。 エチレン系不飽和重合体物質は、ポリ(1,
3,5−トリ−R置換S−トリアジン−2,4,
6−トリオン)のようなポリイソシアネートをも
含んでいてよい(ここにRはエチレン系不飽和を
含んでいてもあるいはエチレン系不飽和物質と反
応性の基を含んでいてよい)。R基は、またエポ
キシ、ポリウレタンおよびポリウレタン樹脂類と
結合されていてもよい。そのようなイソシアネー
ト類は、米国特許第2952665号、第3041313号、第
3821098号、第3850770号、第3719638号、第
3437500号、第3947736号および第3762269号明細
書に記載されている。 上記に加うるに、低プロフアイル(low
profile)樹脂として当業界に知られている樹脂
を種々の量含ませることができる。そのような樹
脂の例としては、ポリ酢酸ビニル、ユニオンカー
バイド社のLP−40、LP−90、LP−90(商標)と
称されるポリカプロラクトン樹脂類;ローム・ア
ンド・ハース社のポリメチレンメタクリレート;
フイリツプス・ペトロリユウム社の[Solprene」
(商標);イーストマン社の酢酸乳酸セルロース;
およびエクソン社のCDBゴム(商標)がある。 これらの組成物は、注型物、積層体、複合物、
およびフイラメントの製造に特に有用である。 固体ビニルエステルウレタン樹脂も、例えば成
型品および注型品の製造に有用である。 本発明のビニルエステルウレタン樹脂は、殊
に、従来得られたビニルウレタン樹脂と比較した
場合の、改善された性質によつて特徴付けられる
ものである。本発明の樹脂は、高い熱変形温度、
すぐれた耐食性(殊に次亜塩素酸塩溶液に対し
て)を示し、また一層迅速な硬化性でありかつ一
層少量の触媒を要するような組成物において有用
である。 本発明の樹脂のさらに別の利点は、意外に低い
ピーク温度(すなわち樹脂の硬化中に達する発熱
ピーク温度)である。このようなピーク温度が低
いことによつて、加工が容易となり、また均質な
性質を有する一層厚い積層体の製造が可能とな
る。さらには、本発明の樹脂から製造される製品
のクレージング、割れ、発泡、そり、および層剥
離が少ない。 本発明のビニルエステルウレタン樹脂の性質を
前記一般式におけるyの値に応じて変えうること
も判明した。従つて、樹脂の最終用途に応じて可
成りの範囲にわたつて性質が変る一連の樹脂類を
作ることが可能である。 最後に、本発明のビニルエステルウレタン樹脂
は、固体物質として製造することができ、このよ
うな固体物質は種々の用途に特に有用である。 実施例 本発明の理解をさらに進めるために、以下に実
施例を挙げる。これらの実施例は例示のためであ
つて、これらの実施例における具体的事項にのみ
に本発明が限定されるものでないことは了解され
よう。実施例中のすべての量比は、特に指示しな
い限り、重量基準である。 これらの実施例においては、下記の標準試験、
操作および成分を用いた。 注型物は、1/8インチ(約3mm)離して、三辺
を密封した2枚のガラス板(それぞれに予め離型
剤を塗布)からなる型中へ樹脂含有組成物を注ぎ
込むことにより製造した。型に組成物を注入した
後、第4の辺を密封し、組成物を24時間室温にお
いて硬化させた。この時間の終了時に、組成物を
100℃のオーブン中で4時間加熱することにより
後硬化(ポストキユア)させ、次いでそれを冷却
し、型から取り出し、試験した。 樹脂合成組成物でガラス繊維マツトを含浸する
ことにより、積層体を作つた。使用した操作は次
の通りであつた。 a ポリエチレンテレフタレートフイルムのシー
トを平らな表面上に置き、樹脂組成物の層で被
覆した。 b この層の上に連続ガラス繊維のマツトを置
き、圧力をかけてその層と緊密に接触させ、そ
して樹脂組成物の層で被覆した。 c チヨツプド・ガラス繊維のマツトをその層の
上に置き圧力をかけてその層と密接させ、そし
て樹脂組成物の層で被覆した。 d 同様に第2のチヨツプド・ガラス繊維マツ
ト、もう一つの連続ガラス繊維マツト、および
ポリエチレンテレフタレートフイルムの第2の
シートを個々に樹脂含有組成物の層で分離した
状態でさらに加えた。 このようにして得られた物品を室温で24時間
硬化させた。この時間の終了時に、それを4時
間100℃のオーブン中で加熱することにより後
硬化させた。それらのポリエチレンテレフタレ
ートフイルムを取り除き、積層体の物理的性質
を測定した。 硬化性、すなわちゲル化時間、ゲル化からピ
ーク(発熱までの)時間、およびピーク温度値
を下記の操作により測定した。 100gの樹脂含有組成物および触媒を8オン
ス・ジヤーに加え、その混合物を撹拌した。触媒
の添加と、自由流動性樹脂溶液がべとつき(糸ひ
き;ゼリー状物体の外観で示される)に至る時点
との間の時間を測定し「ゲル化時間」とした。こ
の時点で、記録計に接続した熱電対を組成物の中
心にジヤーの底から約1/2インチ(約1.2cm)のと
ころまで挿入した。ゲル化時間と、最高発熱温度
到達時間との間の時間を、「ゲル化〜ピーク発熱
時間」と称する。最高発熱温度を「ピーク温度」
と称する。 引張り強さは、ASTM D−638−71aの方法に
より測定した。 曲げ強さは、ASTM D−790−71の方法で測
定した。 バーコル硬度は、ASTM D−2583−67の方法
で測定した。 引び率は、ASTM D−638−71aの方法で測定
した。 熱変形温度(HDT)は、ASTM D−648−72
の方法で測定した。 シヤルピー衝撃およびアイゾツト衝撃は、
ASTM D−256の方法で測定した。 樹脂の酸価(AN)は、1gの樹脂を中和する
のに必要な水酸化カリウムのmg数である。 遊離NCOパーセントは、「ウレタン・コーテイ
ングス・ケミカルス」と題されユニオン・カーバ
イド・ブリテインF−41146の第24頁に記載の方
法を用いる滴定により測定した。 ケン化価(SAP)は、1gの樹脂をケン化す
るのに必要な水酸化カリウムのmg数である。 水酸価(OH)は、1gの試料の無水酢酸アセ
チル化反応からの未反応酢酸を滴定するのに必要
な水酸化カリウムのmgである。 使用したヒドロキシプロピルメタクリレートは
96重量%の純度であつた。 IONOL(アイオノール)は、シエル・ケミカル
社の2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフエノ
ールと同定される酸化防止剤である。 本発明を以下の実施例でさらに説明する。 調製A 撹拌機、温度計、窒素導入管および蒸留ヘツド
を備えた2反応フラスコに、ビスフエノール
A1モル当り平均2.2モルのプロピレンオキシドを
含むポリオキシプロピレンビスフエノールAを
1318g(3.72モル)および無水マレイン酸を182
g(1.86モル)加えた。得られた混合物を210〜
215℃に5時間加熱した。この時点で、酸価は11
へ降下していた。次いで反応混合物に1時間真空
圧を掛けつつ温度を210〜215℃に維持した。真空
圧を解除後、0.75gのハイドロキノンを添加し
た。酸価は7であつた。得られたヒドロキシ基末
端ポリエステルオリゴマーを140℃に冷却し、164
g(1.67モル)の無水マレイン酸を添加した。温
度は126℃に降下した。この温度を1/2時間保持し
た。 最終製品の分析値は、AN=67、SAP=240、
OH=96であつた。 実施例 1 撹拌機、温度計、乾燥空気導入管および蒸留ヘ
ツドを備えた2反応フラスコに、上記調製Aの
ヒドロキシ基末端ポリエステルオリゴマーを633
g(0.7モル)仕込んだ。温度を88℃に上げ、282
gのスチレンを添加した。次いで94%のヒドロキ
シプロピルメタクリレート211g(1.37モル)を
加えた。温度は58℃に降下した。1時間にわたつ
て、ジフエニルメタンジイソシアネート(商標:
Rubinate M)283g(0.79モル)を滴状に添加し
た。発熱ウレタン反応により温度が78℃に上昇し
た。温度を80〜85℃に上げ、これを4時間維持し
た。この時点ではI.R.分析により検出できる量の
遊離NCOは存在しなかつた。100ppmのフエノチ
アジンを加え、次いで470gのスチレンを加えて
スチレン中に樹脂60%固形分を得た。この樹脂・
スチレン溶液は室温で1200センチポイズの粘度
(No.2、@12)であつた。この樹脂・スチレン溶
液の分析値は、AN=25、SAP=135およびOH=
21であつた。 調製B 撹拌機、温度計、窒素導入管および蒸留ヘツド
を備えた2反応フラスコに、ビスフエノール
A1モル当り平均2.2モルのプロピレンオキシドを
含むポリオキシプロピレンビスフエノールAを
1267g(3.58モル)、および無水マレイン酸を175
g(1.79モル)加えた。得られた混合物を5時間
210〜215℃に加熱した。この時点で酸価は10に降
下していた。温度を210〜215℃に維持しつつ、反
応混合物に1時間真空圧を掛けた。真空圧を解除
後、0.76gのハイドロキノンを加えた。酸価は7
であつた。得られたヒドロキシ基末端ポリエステ
ルオリゴマーを140℃に冷却し、123g(1.26モ
ル)の無水マレイン酸を加えた。温度は127℃に
降下した。この温度を1/2時間保持した。 最終製品の分析値は、AN=54、SAP=221お
よびOH=106であつた。 実施例 2 撹拌機、温度計、乾燥空気導入管および蒸留ヘ
ツドを備えた2反応フラスコに、上記調製Bの
ヒドロキシ基末端ポリエステルオリゴマーを579
g(0.44モル)仕込んだ。温度を85℃に上げ、
282gのスチレンを加えた。次いで94%のヒドロ
キシプロピルメタクリレート233g(1.52モル)
を加えた。温度は53℃に降下した。1時間にわた
り、313g(0.88モル)のジフエニルメタンジイ
ソシアネート(商標:Rubinate M)を滴状添加
したところ、発熱ウレタン反応により温度が81℃
に上昇した。温度を80〜85℃に上昇し、4時間こ
の温度に維持した。この時点でI.R.分析で検出し
うる量の遊離NCOは存在しなかつた。100ppmの
フエノチアジンを加え、次いで470gのスチレン
を加えて、スチレン中に樹脂60%固形分を与え
た。この樹脂・スチレン溶液は、室温で1350セン
チポイズの粘度(No.2、@12)であつた。この樹
脂・スチレン溶液の分析値は、AN=18.6、SAP
=128およびOH=18であつた。 調製C 撹拌機、温度計、窒素導入管および蒸留ヘツド
を備えた2反応フラスコにビスフエノールA1
モル当り平均2.2モルのプロピレンオキシドを含
むポリオキシドプロピレンビスフエノールAを
1414(4モル)、および無水マレイン酸を196g
(2モル)加えた。得られた混合物を210〜215℃
に加熱し、この温度に5時間維持した。この時点
で酸価は11.7へ降下していた。次いで温度を210
〜215℃に保持しつつ、反応混合物に1時間真空
圧をかけた。 真空圧解除後、0.18gのハイドロキノンを加え
た。得られたヒドロキシ基末端ポリエステルオリ
ゴマーを次いで冷却し、注ぎ出した。。最終生成
物はAN=8.9、SAP=142およびOH=155のアン
バー色の半固体であつた。 実施例 3 撹拌機、温度計、乾燥空気導入管および蒸留ヘ
ツドを備えた2反応フラスコに上記調製Cのヒ
ドロキシ基末端ポリエステルオリゴマー569g
(0.72モル)を仕込んだ。温度を80℃に上げ、無
水マレイン酸64g(0.65モル)を加えた。温度を
105〜110℃に上げ、1/2時間維持した。282gのス
チレンを加え、次いで94%のヒドロキシプロピル
メタクリレート211g(1.35モル)加えたところ、
温度は56℃に低下した。1時間かけて、283g
(0.8モル)のRubinate Mを滴状添加したところ、
その発熱ウレタン反応により温度が75℃に上昇し
た。温度を80〜85℃に上げ4時間維持した。その
時点で、I.R.分析により検出できる量の遊離NCO
は存在しなかつた。100ppmのフエノチアジン、
次いで470gのスチレンを加えて、スチレン中に
樹脂60%固形分を与えた。この樹脂・スチレン溶
液は、室温において粘度が1350センチポイズ(No.
2、@12)であつた。この樹脂・スチレン溶液の
分析値は、AN=25、SAP=134およびOH=22で
あつた。 実施例 4 撹拌機、温度計、乾燥空気導入管および蒸留ヘ
ツドを備えた2反応フラスコに上記調製Aのヒ
ドロキシ基末端ポリエステルオリゴマーを797g
(0.91モル)を仕込んだ。温度を98℃に上げ、282
gのスチレンを加え、次いで174g(1モル)の
トルエンジイソシアネート(TDI)を滴状添加し
たところ、その発熱ウレタン反応により温度が90
℃に上昇した。次いで156g(1モル)の94%ヒ
ドロキシプロピルメタクリレートを加えた。温度
を90〜95℃に3時間維持した。この時点で、I.R.
分析により検出可能な量の遊離NCOは、存在し
なかつた。100ppmのフエノチアジンを加え、次
いで470gのスチレンを加えて、スチレン中に樹
脂60%固形分を与えた。この樹脂・スチレン溶液
は室温において粘度が625センチポイズ(cps)で
あつた(No.2、@30)。この樹脂・スチレン溶液
の分析値は、AN=31、SAP=156およびOH=12
であつた。 実施例 5 撹拌機、温度計、乾燥空気導入管および蒸留ヘ
ツドを備えた2反応フラスコに前記調製Cのヒ
ドロキシ基末端ポリエステルオリゴマーを658g
(0.77モル)を仕込んだ。温度を97℃に上げ、247
gのスチレンを加え、次いで156g(1モル)の
94%のヒドロキシプロピルメタクリレートを加え
たところ、温度は69℃に降下した。1時間にかけ
て174g(1モル)のトルエンジイソシアネート
(TDI)を滴状添加したところ、その発熱ウレタ
ン反応により温度が86℃に上昇した。温度を90〜
95℃に3.5時間維持した。その時点でI.R.分析で検
出可能な量の遊離NCOは、存在しなかつた。
100ppmのフエノチアジンを加え、次いで412gの
スチレンを加えて、スチレン中に樹脂60%固形分
を与えた。この樹脂・スチレン溶液は室温にで
628sps(No.2、@30)の粘度であつた。この樹
脂・スチレン溶液の分析値は、AN=24、SAP=
132およびOH=15であつた。 実施例 6 撹拌機、温度計、乾燥空気導入管および蒸留ヘ
ツドを備えた2反応フラスコに、前記調製Cの
ヒドロキシ基末端ポリエステルオリゴマー605g
(0.77モル)を仕込んだ。温度を80℃に上げ、53
g(0.54モル)の無水マレイン酸を加えた。温度
を105〜110℃に上げ、1/2時間維持した。次いで
247gのスチレンを加え、次に156g(1.0モル)
の94%ヒドロキシプロピルメタクリレートを加え
たところ、温度が58℃に低下した。1時間かけ
て、174g(1モル)のTDIを滴状添加したとこ
ろ、その発熱ウレタン反応により温度が78℃に上
昇した。温度を80〜85℃に上げ、4時間維持し
た。その時点でI.R.分析により検出可能な量の遊
離NCOは存在しなかつた。100ppmのフエノチア
ジンを加え、次いで412gのスチレンを加えて、
スチレン中に樹脂60%固形分を与えた。この樹
脂・スチレン溶液は、室温において粘度が632cps
(No.2、@30)であつた。この樹脂・スチレン溶
液の分析値は、AN=25、SAP=150およびOH=
18であつた。 実施例 7 撹拌機、温度計、乾燥空気導入管および蒸留ヘ
ツドを備えた2反応フラスコに前記調製Bのヒ
ドロキシ基末端ポリエステルオリゴマーを568g
(0.77モル)を仕込んだ。温度を80℃に上げ、156
g(1モル)の94%のヒドロキシプロピルメタク
リレートを加えた。1/2時間にわたり、174g(1
モル)のTDIを滴状添加したところ、この発熱ウ
レタン反応により温度が108℃に上昇した。温度
を110゜〜115℃に上昇して、1時間維持した。そ
の時点で、I.R.分析により検出可能な量の遊離
NCOは存在しなかつた。溶融状態の樹脂の注ぎ
出し、冷却すると、融点82℃(ボール・リング
法)のアンバー色固体が得られた。分析値はAN
=40、SAP=241およびOH=25であつた。 これらの樹脂はシートモールデイング用に意図
設計されたものであつたが、硬化スチレン共重合
体としてそれらの物理的性質を設定するため注型
物および積層体のデータを得た。
INDUSTRIAL APPLICATION FIELD OF THE INVENTION The present invention broadly relates to carboxy-modified vinyl ester urethane resins, methods for producing the resins, and compositions containing the resins. More narrowly, the present invention relates to carboxy-modified vinyl ester urethane resins having the following general formula: B-I [A-M-A-M] o -CO2H where A is from polyoxyalkylene bisphenol A. M is a group derived from a dicarboxylic acid or its anhydride, I is an isocyanate-derived group having at least two isocyanate functionalities, and B is an acrylic or methacrylic hydroxyl group. A group derived from a terminal ester, where n is an integer equal to from 1 to about 10. Although other production methods are available, the above resins are made by reacting a polyisocyanate and a hydroxyl-terminated ester of acrylic or methacrylic acid with polyoxyalkylkylene bisphenol A and a dicarboxylic acid (or anhydride or mixture thereof). It can be produced by reacting with a condensation product. The above resins are particularly useful as thickeners in sheet molding formulations made by reaction with magnesium when mixed with unsaturated monomers, unsaturated resins, low profile agents, fillers and reinforcing agents. be. BACKGROUND OF THE INVENTION Non-carboxy modified vinyl ester urethane resins are known and disclosed in US Pat. No. 3,876,726. Thermosetting vinyl ester resin compositions containing reactive carboxylic acid groups are also described in U.S. Pat.
It is known and disclosed in US Pat. No. 3,466,259. Other vinyl ester resins containing reactive carboxylic acid groups are disclosed in US Pat. No. 3,548,030 and US Pat. No. 4,197,390.
However, none of these disclosed prior art resins are dissimilar to the resins of the present invention. Furthermore,
It has been unexpectedly discovered that the carboxy-modified resins of the present invention provide superior properties to magnesium oxide-containing compositions. According to the present invention, a carboxy-modified vinyl ester urethane resin having the following general formula is produced: B-I [A-M-A-M] o -CO2H where A is polyoxyalkylene bisphenol. A
M is a group derived from a dicarboxylic acid or anhydride thereof, I is an isocyanate-derived group having at least two isocyanate functionalities, and B is an acrylic or methacrylic group. A group derived from a hydroxyl-terminated ester of an acid, and n is an integer equal to from 1 to about 10. Carboxy-modified vinyl ester urethane resins of the above general formula are typically maleate or fumarate esters of polyoxyalkylene bisphenol A (but saturated equivalents can also be used), and have an isocyanate functionality of about 2 to 3. It is manufactured from (three components) a polyisocyanate and a hydroxyl-terminated ester of acrylic or methacrylic acid. Each of those components that can be used to make the resins of the present invention is described in detail below. The carboxy-modified urethane resin of the present invention can be synthesized by several methods. In one method described in the Examples, a short chain dihydroxy terminated polyester is first made. This dihydroxy group-terminated polyester is bisphenol A
(diol) and dicarboxylic acid or dicarboxylic anhydride at a molar ratio of 3:2. One terminal hydroxyl group is reacted with an equimolar amount of unsaturated dicarboxylic acid or unsaturated dicarboxylic anhydride to produce a short-chain polyester having an average of one hydroxyl group and one carboxyl group per molecule. . The molecular weight of these polyester intermediates ranges from 600 to 8000, preferably from 1500 to 3000. It is not a requirement to produce the polyester oligomers in this way. This is because it is known in the art to condense all diols and dicarboxylic acids (or dicarboxylic acid anhydrides) with appropriate restrictions to obtain equivalent products. This condensation can be carried out neat without admixture of other materials, or it can be carried out in a suitable solvent such as an unsaturated monomer (eg styrene). It is preferred to carry out in a solvent, especially if the carboxy-modified resin is ultimately to be polymerized with such monomers. The above polyester oligomer has a total molar ratio of hydroxyl groups to isocyanate groups of 0.95 to
It can be reacted with equivalent weights of polyisocyanate and acrylic acid (or methacrylic acid) hydroxy ester to be in the range of 1.1. It is preferable to prevent unreacted isocyanate from remaining in the resin. The above reaction may be carried out in a solvent or without mixing other substances. The polyisocyanate may be first reacted with a hydroxyl-terminated oligomer or hydroxyacrylic (or methacrylic) acid ester such that at least one unreacted isocyanate group remains per molecule and then reacted with the remaining hydroxyl-containing component. . Alternatively, the polyisocyanate can be added (reacted) to a solvent mixture of both hydroxyl group-containing components as shown in the examples. In another method of synthesis, polyisocyanates are prepared in a solvent solution of stoichiometric amounts of dihydroxyl-terminated oligomeric polyesters and hydroxyacrylic (or methacrylic) esters in a total hydroxyl/isocyanate molar ratio of at least 3/3. 2 and is added such that at least one unreacted hydroxyl group remains per molecule. One mole of dicarboxylic acid is then added to this composition per equivalent of unreacted hydroxyl groups. 17
Minimum products with acid numbers in the range of -33 are most suitable for use with metal oxide thickeners for sheet molding formulations. In carrying out the urethane reaction, it is sometimes preferred to use a catalyst to promote the reaction between the hydroxyl groups and the isocyanate groups. Such catalysts are well known and include organic amines and organometallic compounds such as triethylenediamine and dibutyltin dilaurate. Bisphenol A Derivative The bisphenol A derivative used in the production of the vinyl ester urethane resin of the present invention can be said to be a condensate of bisphenol A and an alkylene oxide (eg, ethylene oxide or propylene oxide). As is well known to those skilled in the art, bisphenol A is the following compound: In addition to those of the above structure, substituted derivatives of bisphenol A can also be used to produce the resins of the present invention. When such substituted derivatives are used, those having the following general formula are preferably used. wherein X is selected from the group consisting of halogen and methyl, and a is an integer equal to 1 or 2. Particularly preferred bisphenol A derivatives are:
It is represented by the above general formula where X is selected from the group consisting of chlorine, bromine and fluorine. The polyoxyalkylene derivative of bisphenol A is produced by reacting the above bisphenol A with an alkylene oxide.
Examples of suitable alkylene oxides that may be used are ethylene oxide, propylene oxide, or butylene oxide. Preferred bisphenol A polyoxyalkylene derivatives that can be used in the present invention can be represented by the following general formula. where R' is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, X is halogen or methyl, a is an integer equal to 0 to 2, and m and n are each at least is an integer equal to 1 and the sum of the two is equal to about 2 to about 16. The sum of m and n in the above formula is determined by the number of moles of alkylene oxide reacted with each mole of bisphenol A. Therefore, at least 2 moles of alkylene oxide should be reacted with each mole of bisphenol A in preparing the bisphenol A polyoxyalkylene derivatives that can be used in the present invention. A preferred result is that the number of moles of alkylene oxide used (i.e., the sum of m and n in the above formula) is from about 2 to about
Achieved if equal to 16. As the amount of alkylene oxide used increases, the properties of the resin change, improving some of its properties, such as flexural strength and elongation, while at the same time improving other properties, such as glass transition temperature and tensile strength. It was found that the Therefore, it is necessary to select the amount of alkylene oxide used so as to obtain a resin with desired properties.
It should be noted that although resins can be made from bisphenol A derivatives where the sum of m and n is greater than about 8, such resins are extremely soft and are therefore not preferred materials for the present invention. . A particularly favorable result is that m has a total of 2 to about 4
is achieved with bisphenol A derivatives equal to . In particularly preferred polyoxyalkene bisphenol A derivatives, R' in the above formula is an alkylene group containing 2 to 3 carbon atoms. Bisphenol A polyester oligomers useful in the production of vinyl ester urethane resins according to the present invention are produced by reacting the polyoxyalkene bisphenol A derivatives described above with dicarboxylic acids or dicarboxylic anhydrides. Unsaturated dicarboxylic acids that can be used to prepare the derivatives useful in this invention are, for example, maleic acid and fumaric acid. An example of a dicarboxylic anhydride that can be used is maleic anhydride. Although it is preferable to use an unsaturated dibasic acid as a substituent of the bisphenol A polyester oligomer, it is also possible to use a saturated dibasic acid or a mixture of a saturated dibasic acid and an unsaturated dibasic acid. . Some examples of saturated dibasic acids are azelaic acid, sebacic acid, etc., or ortho-, iso- and tere-phthalic acids. Reducing cross-link density by this method tends to reduce resin shrinkage upon curing and provide a better low profile surface. The concentration of the reactants must meet two requirements. The first requirement is that the hydroxyl equivalents used and the isocyanate equivalents used be equally balanced (however, the OH/NCO ratio is
It should be in the range of 0.90 to 1.1). The second requirement is that the final product containing the solvent has an acid number of 17-33. Esters of acrylic (or methacrylic) acid The hydroxyl-terminated esters of acrylic (or methacrylic) acid that can be used according to the invention are:
It has the following general formula: where R is hydrogen or methyl, ethyl, propyl, butyl, etc., R' is an alkyl group containing 2 to 4 carbon atoms, and n is an integer equal to from 1 to about 3. Such esters are prepared by reacting acrylic acid, or methacrylic acid or a suitable substituted acrylic acid, with an alkylene oxide selected from the group consisting of ethylene oxide and propylene oxide. This reaction is carried out in a manner well known in the art. The integer n in the above formula is determined by the number of moles of alkylene oxide used per mole of acrylic acid (or methacrylic acid). According to the present invention, the desired vinyl ester resin is
It has been found that only ester materials can be produced in which the number of moles is equal to at least 1 up to about 3. If more than about 3 moles of alkylene oxide are used, the resulting resin has a lower heat distortion temperature and reduced physical properties (eg, tensile strength and flexural strength). Also,
It has been found that as the value of n decreases, the corrosion resistance of the resulting resin decreases. Therefore, it is desirable to keep this number as low as possible. Favorable results have been achieved with resins in which the value of n is equal to 1 to about 2. Representative acrylic (or methacrylic) ester materials that can be used include, for example, hydroxypropyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, polyoxyethylene
(2) Acrylate, polyoxyethylene (2) methacrylate, polyoxyethylene (3) acrylate, polyoxyethylene (3) methacrylate, polyoxypropylene (2) acrylate, polyoxypropylene (2) methacrylate, polyoxypropylene (3) ) acrylate and polyoxypropylene (3) methacrylate. Such acrylic or methacrylic esters can be used as a single compound or as a mixture of two or more compounds. Favorable results are obtained with hydroxypropyl methacrylate. The concentration of the reactants must meet two requirements. The first requirement is that the hydroxy equivalents used and the isocyanate equivalents used be equally balanced (however, the OH/NCO ratio may be in the range of 0.90 to 1.1). The second requirement is that the final product containing the solvent has an acid number of 17-33. The concentration of the reactant is initially set as follows. The hydroxyl functionality of the polyester oligomer must be calculated or determined experimentally. In the process step of reacting the polyester diol with maleic anhydride, the hydroxyl functionality is therefore reduced. Thus, the polyester diol with 2 equivalents of hydroxyl is 0.7
Reaction with equivalents of maleic anhydride leaves 1.3 equivalents of hydroxyl functionality. The acid value can be determined by measurement or calculation. The acid-modified polyester polyol is formulated such that the equivalent number of hydroxyls used from the diol is reacted with the same number of moles of isocyanate. For example, if the 1.3 equivalent weight of the product described above is reacted with toluene diisocyanate (TDI), 1.3 moles of TDI are used.
This isocyanate contains 2 equivalents of NCO per mole.
1.3 from vinyl alcohol
An equivalent amount of hydroxyl will be required. If we take the same acid-modified polyester polyol (1.3 equivalents) and react it with a polyphenylene polyisocyanate having an isocyanate functionality of 3.0, we will have 1.3 moles of that isocyanate compound and 2.6 equivalents of hydroxyl from the vinyl alcohol. will be needed.
Polymeric isocyanates are calculated on an equivalent weight basis (because their molecules do not have a single molecular weight). The acid number is calculated by the dilution method based on the initial acid number of the acid-modified polyester polyol, taking into account the total weight of reactants and solvents to be used. Polyisocyanates Preferred polyisocyanates for use in the present invention are aromatic derivatives that are liquid at normal temperatures. Such polyisocyanate materials are readily available commercially and are, for example, isomers of toluene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI) and methylene-crosslinked polyestermethane polyisocyanates. Methylene crosslinked polyphenylmethane polyisocyanates have the general formula (For example, see Chapter 1 of "Polyurethane Technology" published by Intersign Publishers). Many polyphenyl polyethylene polyisocyanates (crude MDI) produced by aniline formaldehyde condensation and subsequent phosgenation; and carbodiimide, uretonimine, urethane, sulfonate, isocyanurate, urea groups, or Biuret group-containing polyisocyanates and their derivatives, many of which contain small amounts of pre-reacted low molecular weight polyols (e.g. ethylene glycol, propylene glycol, or hydroxy esters) to provide a suitable liquid. ; Can be used. Such combinations are readily available and well known in the urethane manufacturing industry. Examples are 2,4'- and 4,4'-
Contains diphenylmethane diisocyanate isomer and about 10% by weight, or about 0.1-0.3 mol%
There are compositions that are quasi-prepolymers containing low molecular weight polyols such as propylene glycol, butylene glycol, ethylene glycol, and poly-1,2-propylene ether glycols with molecular weights from 134 to 700. Of further interest to the present invention are ethylene glycol and molecular weight
carbodiimide and uretonimine modified derivatives of diphenylmethane diisocyanates which have been further modified by the addition of low molecular weight polyols, such as poly-1,2-propylene ether glycols of 134-700. The resulting vinyl ester urethane resin has been found to be particularly useful in compositions in which it is combined with 10-80% by weight of ethylenically unsaturated monomers in which it can be dissolved. As mentioned above, it is possible to make such compositions directly by including vinyl monomers in the reaction mixture. Alternatively, the vinyl ester urethane resin may be dissolved in a suitable vinyl monomer before use. Suitable vinyl monomers that can be used to prepare such compositions containing vinyl ester urethane resins are well known in the art and include, for example, styrene, chlorostyrene, t-butylstyrene, divinylbenzene, vinyltoluene. , vinyl acetate,
These include vinyl probionate, acrylic (and methacrylic) esters, diallyl phthalate, diallyl fumarate, and triallyl cyanurate.
Among these, it is preferable to use styrene, chlorostyrene, acrylic ester, or methacrylic ester. The amount of monomer used in such compositions can vary widely depending on the intended use of the particular composition. In addition to the vinyl ester urethane resin and monomer, the compositions of the present invention may contain any of the additives conventionally used in the manufacture of such compositions. Examples of such additives include free radical initiators to promote cross-linking reactions that occur when the composition cures; antioxidants to inhibit premature curing; and additives that impart color to the cured product. pigments for imparting; flame retardants; glasses, polypropylene, polyimides, for improving the strength and flexural modulus of products produced from the composition;
fibrous materials such as graphite; fillers such as antimony oxide, silicate oxide, magnesium oxide, and boron oxide to modify the physical properties of such products; and mold release agents. Thickeners Sheet molding compositions can be thickened by adding carboxy-reactive metal oxides (or metal hydroxides) such as magnesium oxide, calcium oxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide and basic calcium carbonate. , made using the carboxy-modified resin of the present invention. For any particular blend, the appropriate amount of thickener is determined experimentally and is based on the total weight of the carboxy-modified resin.
Even small amounts such as 0.5% are effective. In some instances, at least 1 mole of magnesium oxide per 2 moles of carboxy equivalents is most effective. Depending on the course of the synthesis of the carboxy-modified resin, it may be necessary to add a small amount of water of 0.2 to 1% by weight together with a thickener to act as a catalyst. Water may not be required if it is produced as a by-product in the polyester condensation reaction. Additional Resin Systems The carboxy-terminated polyurethane/vinyl monomer systems described above may contain up to 5% by weight of other ethylenically unsaturated resins prior to the addition of thickeners, fillers, etc. in the production of sheet molding formulations. When combined with 60% by weight, it can be used as a thickener. Ethylenically unsaturated resins that can be used are well known in the art and are prepared by reacting a carboxylic acid or anhydride with a polyhydric alcohol. Such resins range from 400 to 4000 (often
1000-3000). Such resins are produced in a reaction procedure in which at least one of both reactants has alpha-beta ethylenic unsaturation. Although such ethylenically unmixed resins are primarily linear, they can be made to contain branched chains by the addition of polyols or polycarboxylic acids with a functionality greater than 2.
Such resins usually contain a large number of ethylenically unsaturated bonds distributed along the backbone of the polymer chain. The use of alpha-beta ethylenically unsaturated carboxylic acids serves as a suitable method of introducing ethylenically unsaturation into polyester resins. Alpha acids such as maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, gummy acid, gamma dimethyl citraconic acid, mezzaconic acid, itaconic acid, alpha methyl itaconic acid, gamma methyl itaconic acid, tetraconic acid, etc., and mixtures thereof.
Although it is preferred to use beta ethylenically unsaturated dicarboxylic acids, small amounts of alpha beta ethylenically unsaturated polycarboxylic acids having three or more carboxyl groups, such as aconitic acid, can also be used with the dicarboxylic acids. Anhydrides of any of the above alpha-beta ethylenically unsaturated polycarboxylic acids, if available, may be used in place of the acids. Additionally, examples of suitable saturated acids (or their anhydrides when available) that may be incorporated with unsaturated polyesters include phthalic acid, phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, tetrabromphthalic acid, tetrabromophthalic acid, Chlorphthalic acid, adipic acid,
There may be zebacic acid, glutaric acid, pamelic acid or mixtures thereof. Of particular interest are mixtures of isophthalic acid (or orthophthalic acid) and fumaric acid/maleic acid. Any of a number of ethylenically unsaturated or saturated polyhydric alcohols can be used with any of the suitable mixtures described above. Dihydric alcohols, especially saturated aliphatic diols, are preferred as one of the reactants in polyester resin production. Particularly preferred among the dihydric alcohols that can be used are saturated aliphatic diols, such as ethylene glycol,
Propylene glycol, butylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol,
Triethylene glycol, tetraethylene glycol, butanediol, pentanediol, hexanediol, neopentyl glycol, and mixtures thereof. Among the polyols having more than two hydroxyl groups, which can be used in small amounts to form branched chains, preferred are saturated aliphatic polyols, such as glycerol, trimethylolethane, trimethylolpropane, Pentaerythritol, arabitol, xylitol, delcitol, donnitol, sorbitol, mannitol, etc. and mixtures thereof. Furthermore, aliphatic aromatic diols and polyols and their halogenated and alkoxylated derivatives can also be used. In most cases, the condensation product has unreacted carboxylic acid groups or unreacted hydroxyl groups at the end of the chain branches. In the present invention, any remaining active hydrogen in the hydroxyl or carboxylic acid group may be removed by neutralization with a monohydroxy or monocarboxylic acid material. However, such precautions are not believed to be necessary to prevent cross-linking to the thickener chains. Other ethylenically unsaturated substances are
No. 3876726, No. 3297745, No. 3371056, No.
No. 3509234, No. 3641199, No. 3642943 and No.
It can be added with polyester resins such as vinyl ester urethane resins as described in US Pat. No. 3,677,920. These polyurethane resins contain unreacted −
It must be substantially free of NCO groups. Ethylenically unsaturated polyesters include typical ethylenically unsaturated polyepoxy condensation products, which are condensation polyethers such as those made from epichlorohydrin and diols (e.g. bisphenol A), and their ethylenically unsaturated condensation products. It may be included. Epoxidized polybutadiene is also useful. The ethylenically unsaturated polymeric material is poly(1,
3,5-tri-R substituted S-triazine-2,4,
(6-trione) (where R may contain ethylenically unsaturation or may contain a group reactive with ethylenically unsaturated materials). R groups may also be combined with epoxy, polyurethane and polyurethane resins. Such isocyanates are described in U.S. Pat.
No. 3821098, No. 3850770, No. 3719638, No.
No. 3437500, No. 3947736 and No. 3762269. In addition to the above, low profile
Various amounts of resins known in the art as profile resins can be included. Examples of such resins include polyvinyl acetate, polycaprolactone resins designated as LP-40, LP-90, and LP-90™ from Union Carbide; polymethylene methacrylate from Rohm and Haas. ;
[Solprene] by Philips Petroleum
(Trademark); Cellulose acetate lactate manufactured by Eastman;
and Exxon's CDB rubber (trademark). These compositions can be used as cast products, laminates, composites,
and filament manufacturing. Solid vinyl ester urethane resins are also useful, for example, in making molded and cast articles. The vinyl ester urethane resins of the invention are characterized by improved properties, especially when compared to previously available vinyl urethane resins. The resin of the present invention has a high heat distortion temperature,
It exhibits excellent corrosion resistance (especially against hypochlorite solutions) and is useful in compositions that cure more rapidly and require less catalyst. Yet another advantage of the resins of the present invention is the surprisingly low peak temperature (ie, the exothermic peak temperature reached during curing of the resin). These low peak temperatures facilitate processing and allow for the production of thicker laminates with homogeneous properties. Additionally, products made from the resins of the present invention exhibit less crazing, cracking, foaming, warping, and delamination. It has also been found that the properties of the vinyl ester urethane resin of the present invention can be changed depending on the value of y in the above general formula. It is therefore possible to create a series of resins whose properties vary over a considerable range depending on the end use of the resin. Finally, the vinyl ester urethane resins of the present invention can be manufactured as solid materials, and such solid materials are particularly useful in a variety of applications. EXAMPLES In order to further understand the present invention, examples are given below. It will be understood that these Examples are for illustrative purposes only, and that the present invention is not limited to the specific matters in these Examples. All quantitative ratios in the examples are by weight unless otherwise indicated. In these examples, the following standard tests:
Manipulations and ingredients used. Cast products are produced by pouring the resin-containing composition into a mold made of two glass plates (each coated with a release agent in advance) sealed on three sides and spaced 1/8 inch (approximately 3 mm) apart. did. After pouring the composition into the mold, the fourth side was sealed and the composition was allowed to cure at room temperature for 24 hours. At the end of this time, the composition
It was post-cured by heating in an oven at 100° C. for 4 hours, then it was cooled, demolded and tested. A laminate was made by impregnating glass fiber mat with a resin synthetic composition. The procedure used was as follows. a A sheet of polyethylene terephthalate film was placed on a flat surface and coated with a layer of resin composition. b A mat of continuous glass fibers was placed on top of this layer, pressed into intimate contact with the layer, and covered with a layer of resin composition. c. A chopped glass fiber mat was placed on top of the layer, pressed into intimate contact with the layer, and covered with a layer of resin composition. d Similarly, a second chopped glass fiber mat, another continuous glass fiber mat, and a second sheet of polyethylene terephthalate film were further added, each individually separated by a layer of resin-containing composition. The article thus obtained was cured for 24 hours at room temperature. At the end of this time it was post-cured by heating in an oven at 100° C. for 4 hours. The polyethylene terephthalate films were removed and the physical properties of the laminates were measured. Curability, ie gelation time, gelation to peak (exotherm) time, and peak temperature value, were measured by the following procedure. 100 grams of the resin-containing composition and catalyst were added to an 8 ounce jar and the mixture was stirred. The time between the addition of the catalyst and the point at which the free-flowing resin solution became sticky (as indicated by the appearance of a jelly-like mass) was determined as the "gel time." At this point, a thermocouple connected to a recorder was inserted into the center of the composition to about 1/2 inch from the bottom of the jar. The time between the gelation time and the time to reach the maximum exothermic temperature is referred to as the "gelation to peak exothermic time." The maximum exothermic temperature is the "peak temperature"
It is called. Tensile strength was measured by the method of ASTM D-638-71a. Bending strength was measured by the method of ASTM D-790-71. Barcol hardness was measured by the method of ASTM D-2583-67. The tensile strength was measured by the method of ASTM D-638-71a. Heat distortion temperature (HDT) is ASTM D-648-72
It was measured using the method. Shalpey impact and Izod impact are
Measured by ASTM D-256 method. The acid number (AN) of a resin is the number of mg of potassium hydroxide required to neutralize 1 g of resin. Percent free NCO was determined by titration using the method described on page 24 of Union Carbide Bulletin F-41146 entitled "Urethane Coatings Chemicals." Saponification number (SAP) is the number of mg of potassium hydroxide required to saponify 1 g of resin. Hydroxyl number (OH) is the mg of potassium hydroxide required to titrate unreacted acetic acid from the acetylation reaction of acetic anhydride of 1 g of sample. The hydroxypropyl methacrylate used was
The purity was 96% by weight. IONOL is an antioxidant identified as 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol from Shell Chemical Company. The invention is further illustrated in the following examples. Preparation A Into two reaction flasks equipped with a stirrer, thermometer, nitrogen inlet tube and distillation head, add bisphenol.
Polyoxypropylene bisphenol A containing an average of 2.2 moles of propylene oxide per mole of A.
1318g (3.72mol) and 182g of maleic anhydride
g (1.86 mol) was added. The resulting mixture is heated to 210~
Heated to 215°C for 5 hours. At this point, the acid value is 11
was descending to The reaction mixture was then subjected to vacuum pressure for 1 hour while maintaining the temperature at 210-215°C. After releasing the vacuum pressure, 0.75 g of hydroquinone was added. The acid value was 7. The obtained hydroxy group-terminated polyester oligomer was cooled to 140°C and
g (1.67 mol) of maleic anhydride was added. The temperature dropped to 126°C. This temperature was maintained for 1/2 hour. The analytical values of the final product are AN=67, SAP=240,
OH=96. Example 1 Two reaction flasks equipped with a stirrer, a thermometer, a dry air inlet tube and a distillation head were charged with 633% of the hydroxy-terminated polyester oligomer from Preparation A above.
g (0.7 mol) was charged. Increase temperature to 88℃, 282℃
g of styrene was added. Then 211 g (1.37 moles) of 94% hydroxypropyl methacrylate were added. The temperature dropped to 58°C. Diphenylmethane diisocyanate (Trade Mark:
Rubinate M) 283 g (0.79 mol) were added dropwise. The temperature rose to 78°C due to the exothermic urethane reaction. The temperature was raised to 80-85°C and maintained for 4 hours. At this point there was no detectable amount of free NCO by IR analysis. 100 ppm of phenothiazine was added followed by 470 g of styrene to obtain 60% resin solids in styrene. This resin
The styrene solution had a viscosity of 1200 centipoise (No. 2, @12) at room temperature. The analytical values of this resin/styrene solution are AN=25, SAP=135 and OH=
It was 21. Preparation B Into two reaction flasks equipped with a stirrer, thermometer, nitrogen inlet tube and distillation head, add bisphenol.
Polyoxypropylene bisphenol A containing an average of 2.2 moles of propylene oxide per mole of A.
1267 g (3.58 moles) and 175 g of maleic anhydride
g (1.79 mol) was added. The resulting mixture was heated for 5 hours.
Heated to 210-215°C. At this point, the acid value had dropped to 10. Vacuum pressure was applied to the reaction mixture for 1 hour while maintaining the temperature at 210-215°C. After releasing the vacuum pressure, 0.76 g of hydroquinone was added. Acid value is 7
It was hot. The obtained hydroxy group-terminated polyester oligomer was cooled to 140° C., and 123 g (1.26 mol) of maleic anhydride was added thereto. The temperature dropped to 127°C. This temperature was maintained for 1/2 hour. The analytical values of the final product were AN=54, SAP=221 and OH=106. Example 2 Into two reaction flasks equipped with a stirrer, a thermometer, a dry air inlet tube and a distillation head, the hydroxy-terminated polyester oligomer of Preparation B above was added.
g (0.44 mol) was charged. Raise the temperature to 85℃,
282g of styrene was added. Then 233 g (1.52 moles) of 94% hydroxypropyl methacrylate
added. The temperature dropped to 53°C. Dropwise addition of 313 g (0.88 mol) of diphenylmethane diisocyanate (Rubinate M) over 1 hour resulted in an exothermic urethane reaction that brought the temperature to 81°C.
rose to The temperature was increased to 80-85°C and maintained at this temperature for 4 hours. At this point there was no detectable amount of free NCO by IR analysis. 100 ppm of phenothiazine was added followed by 470 g of styrene to give 60% resin solids in the styrene. This resin-styrene solution had a viscosity of 1350 centipoise (No. 2, @12) at room temperature. The analytical values of this resin/styrene solution are AN=18.6, SAP
= 128 and OH = 18. Preparation C Bisphenol A1 was added to two reaction flasks equipped with a stirrer, thermometer, nitrogen inlet tube and distillation head.
Polyoxide propylene bisphenol A containing an average of 2.2 moles of propylene oxide per mole.
1414 (4 moles) and 196 g of maleic anhydride
(2 mol) was added. The resulting mixture was heated to 210-215℃
and maintained at this temperature for 5 hours. At this point, the acid value had dropped to 11.7. Then set the temperature to 210
Vacuum pressure was applied to the reaction mixture for 1 hour while maintaining the temperature at ~215°C. After the vacuum pressure was released, 0.18 g of hydroquinone was added. The resulting hydroxy-terminated polyester oligomer was then cooled and poured out. . The final product was an amber semi-solid with AN=8.9, SAP=142 and OH=155. Example 3 569 g of the hydroxy-terminated polyester oligomer of Preparation C above were placed in two reaction flasks equipped with a stirrer, a thermometer, a dry air inlet and a distillation head.
(0.72 mol) was charged. The temperature was raised to 80° C. and 64 g (0.65 mol) of maleic anhydride was added. temperature
The temperature was raised to 105-110°C and maintained for 1/2 hour. 282 g of styrene was added followed by 211 g (1.35 moles) of 94% hydroxypropyl methacrylate.
The temperature dropped to 56°C. 283g over 1 hour
(0.8 mol) of Rubinate M was added dropwise.
The exothermic urethane reaction raised the temperature to 75°C. The temperature was raised to 80-85°C and maintained for 4 hours. At that point, there is a detectable amount of free NCO by IR analysis.
did not exist. 100ppm phenothiazine,
Then 470g of styrene was added to give 60% resin solids in the styrene. This resin/styrene solution has a viscosity of 1350 centipoise (No.
2, @12). The analytical values of this resin/styrene solution were AN=25, SAP=134 and OH=22. Example 4 797 g of the hydroxy-terminated polyester oligomer of Preparation A above was placed in two reaction flasks equipped with a stirrer, thermometer, dry air inlet tube, and distillation head.
(0.91 mol) was charged. Increase temperature to 98℃, 282
g of styrene was added, followed by dropwise addition of 174 g (1 mol) of toluene diisocyanate (TDI), and the exothermic urethane reaction brought the temperature to 90° C.
The temperature rose to ℃. Then 156 g (1 mole) of 94% hydroxypropyl methacrylate was added. The temperature was maintained at 90-95°C for 3 hours. At this point, the IR
There were no analytically detectable amounts of free NCO. 100 ppm of phenothiazine was added followed by 470 g of styrene to give 60% resin solids in the styrene. This resin/styrene solution had a viscosity of 625 centipoise (cps) at room temperature (No. 2, @30). The analytical values for this resin/styrene solution are AN=31, SAP=156 and OH=12.
It was hot. Example 5 658 g of the hydroxy-terminated polyester oligomer of Preparation C above was added to two reaction flasks equipped with a stirrer, a thermometer, a dry air inlet tube, and a distillation head.
(0.77 mol) was charged. Increase temperature to 97℃, 247℃
g of styrene was added, then 156 g (1 mole) of
Upon addition of 94% hydroxypropyl methacrylate, the temperature dropped to 69°C. 174 g (1 mol) of toluene diisocyanate (TDI) was added dropwise over the course of 1 hour, and the temperature rose to 86° C. due to the exothermic urethane reaction. Temperature 90~
Maintained at 95°C for 3.5 hours. There was no detectable amount of free NCO by IR analysis at that time.
100 ppm of phenothiazine was added followed by 412 g of styrene to give 60% resin solids in the styrene. This resin/styrene solution can be heated to room temperature.
The viscosity was 628 sps (No. 2, @30). The analytical values of this resin/styrene solution are AN=24, SAP=
132 and OH=15. Example 6 Into two reaction flasks equipped with a stirrer, a thermometer, a dry air inlet tube and a distillation head were added 605 g of the hydroxy-terminated polyester oligomer of Preparation C above.
(0.77 mol) was charged. Increase the temperature to 80℃, 53
g (0.54 mol) of maleic anhydride was added. The temperature was increased to 105-110°C and maintained for 1/2 hour. then
Add 247g styrene, then 156g (1.0 mole)
of 94% hydroxypropyl methacrylate, the temperature dropped to 58°C. Over 1 hour, 174 g (1 mol) of TDI was added dropwise, and the exothermic urethane reaction caused the temperature to rise to 78°C. The temperature was increased to 80-85°C and maintained for 4 hours. There were no detectable amounts of free NCO by IR analysis at that time. Add 100 ppm of phenothiazine, then add 412 g of styrene,
The resin was given at 60% solids in styrene. This resin/styrene solution has a viscosity of 632 cps at room temperature.
(No. 2, @30). The analytical values of this resin/styrene solution are AN=25, SAP=150 and OH=
I was 18. Example 7 568 g of the hydroxy-terminated polyester oligomer of Preparation B above was added to two reaction flasks equipped with a stirrer, a thermometer, a dry air inlet tube, and a distillation head.
(0.77 mol) was charged. Increase temperature to 80℃, 156
g (1 mol) of 94% hydroxypropyl methacrylate was added. Over 1/2 hour, 174g (1
When TDI (mol) was added dropwise, the temperature rose to 108°C due to the exothermic urethane reaction. The temperature was increased to 110°-115°C and maintained for 1 hour. At that point, a detectable amount is released by IR analysis.
There were no NCOs. The molten resin was poured out and cooled to give an amber solid with a melting point of 82°C (ball-ring method). Analysis value is AN
=40, SAP=241 and OH=25. Although these resins were intended for sheet molding, cast and laminate data were obtained to establish their physical properties as cured styrene copolymers.

【表】【table】

【表】 曲げ強さ保持率 1
[Table] Bending strength retention rate 1

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 下記の一般式: B−I[A−M−A−M]o−CO2H (ここに、 Bは、アクリル酸もしくはメタクリル酸のヒド
ロキシル基末端エステルから誘導される基であ
り、 Iは、芳香族ポリイソシアネートから誘導され
る基であり、 Aは、ポリオキシアルキレンビスフエノールA
もしくはその誘導体から誘導される基であり、 Mは、ジカルボン酸もしくはその無水物から誘
導される基であり、 nは1ないし10に等しい整数である。) を有するカルボキシ基末端ビニルエステルウレタ
ン重合体からなるシートモールデイング組成物。 2 Iはトルエンジイソシアネート、ジフエニル
メタンジイソシアネートおよびメチレン架橋ジフ
エニルメタンジイソシアネートから誘導された基
からなる群より選択される特許請求の範囲第1項
に記載の組成物。 3 Aは一般式: −(OR1oOPH(X)a−C(CH32−PH(X)a −O(R1O)n− (ここに R1は、2〜4個の炭素原子を有するアルキレ
ン基であり、 PHは、フエニル基であり、 Xは、ハロゲンまたはメチルであり、 nおよびmは、それぞれ少なくとも1に等しい
整数であり、それらの合計は2〜16であり、そし
て aは0ないし2の整数である) を有する特許請求の範囲第1項に記載の組成物。 4 Mはフマル酸およびマレイン酸から誘導され
た基よりなる群から選択される特許請求の範囲第
1項に記載の組成物。 5 スチレン、クロルスチレン、t−ブチルスチ
レン、ジビニルベンゼン、ビニルトルエン、酢酸
ビニル、プロピオン酸ビニル、アクリル酸、メタ
クリル酸エステル、置換アクリル酸エステル、ジ
アリルフタレート、ジアリルフマレート、トリア
リルシアヌレートおよびトリビニルイソシアヌレ
ートよりなる群から選択されるエチレン系不飽和
モノマーを10〜60重量%さらに含む特許請求の範
囲第1項に記載の組成物。 6 酸化マグネシウム、酸化カルシウム、水酸化
マグネシウム、水酸化カルシウムおよび塩基性炭
酸マグネシウムから選択されるカルボキシ基反応
性増粘剤0.5〜10重量%と、等量の水とをさらに
含む特許請求の範囲第5項に記載の組成物。 7 遊離ラジカル発生触媒、充填剤および補強剤
をさらに含む特許請求の範囲第6項に記載の組成
物。 8 ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂および
ポリビニルイソシアヌレート樹脂からなる群より
選択されるエチレン系不飽和樹脂5〜60重量%を
さらに含む特許請求の範囲第1項に記載の組成
物。 9 12〜33の範囲内の酸価を有する特許請求の範
囲第1項に記載の組成物。
[Claims] 1 The following general formula: B-I[A-M-A-M] o -CO 2 H (where B is derived from a hydroxyl-terminated ester of acrylic acid or methacrylic acid) group, I is a group derived from aromatic polyisocyanate, A is polyoxyalkylene bisphenol A
or a group derived from a derivative thereof, M is a group derived from a dicarboxylic acid or anhydride thereof, and n is an integer equal to 1 to 10. ) A sheet molding composition comprising a carboxyl group-terminated vinyl ester urethane polymer. 2. The composition of claim 1, wherein I is selected from the group consisting of groups derived from toluene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, and methylene-bridged diphenylmethane diisocyanate. 3 A is a general formula: -(OR 1 ) o OPH(X) a -C(CH 3 ) 2 -PH(X) a -O(R 1 O) n - (where R 1 is 2 to 4 PH is a phenyl group; X is halogen or methyl; n and m are each an integer equal to at least 1; , and a is an integer from 0 to 2). 4. A composition according to claim 1, wherein M is selected from the group consisting of groups derived from fumaric acid and maleic acid. 5 Styrene, chlorostyrene, t-butylstyrene, divinylbenzene, vinyltoluene, vinyl acetate, vinyl propionate, acrylic acid, methacrylic ester, substituted acrylic ester, diallyl phthalate, diallyl fumarate, triallyl cyanurate and trivinyl The composition of claim 1 further comprising 10 to 60% by weight of an ethylenically unsaturated monomer selected from the group consisting of isocyanurates. 6. Claim No. 6 further comprising 0.5 to 10% by weight of a carboxyl-reactive thickener selected from magnesium oxide, calcium oxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide and basic magnesium carbonate, and an equal amount of water. Composition according to item 5. 7. The composition according to claim 6, further comprising a free radical generating catalyst, a filler and a reinforcing agent. 8. The composition according to claim 1, further comprising 5 to 60% by weight of an ethylenically unsaturated resin selected from the group consisting of polyester resins, polyurethane resins, and polyvinyl isocyanurate resins. 9. A composition according to claim 1 having an acid value within the range of 12 to 33.
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