JPS6240356B2 - - Google Patents

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JPS6240356B2
JPS6240356B2 JP53092041A JP9204178A JPS6240356B2 JP S6240356 B2 JPS6240356 B2 JP S6240356B2 JP 53092041 A JP53092041 A JP 53092041A JP 9204178 A JP9204178 A JP 9204178A JP S6240356 B2 JPS6240356 B2 JP S6240356B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
isocyanurate
carbon atoms
solution
reaction
hydrogen
Prior art date
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Expired
Application number
JP53092041A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5439086A (en
Inventor
Herumuuto Maakiuitsutsu Kenesu
Josefu Resutaino Arufuretsudo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zeneca Inc
Original Assignee
ICI Americas Inc
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Filing date
Publication date
Priority claimed from US05/819,352 external-priority patent/US4128537A/en
Application filed by ICI Americas Inc filed Critical ICI Americas Inc
Publication of JPS5439086A publication Critical patent/JPS5439086A/en
Publication of JPS6240356B2 publication Critical patent/JPS6240356B2/ja
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  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

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

本発明はイソシアヌレートに関する。特に、本
発明は、硬化させたとき高温において優れた物理
的性質を有するイソシアヌレートに関する。 本明細書中で使用する“ビニリデン基”という
用語は次式 CH2=C〓 (上記式中、2個の遊離原子価結合手は両方とも
同一の炭素原子に結合することはない)で表わさ
れる基を意味する。 本発明書中で用いる“芳香族ポリイソシアナー
ト”という用語は芳香族環の炭素原子に直接結合
しているイソシアナート基を少なくとも2個含む
化合物を意味する。 “イソシアヌレート”という用語は次式 で表わされるイソシアヌレート環を含む化合物を
意味する。 本発明のイソシアヌレートは一般に熱硬化性樹
脂として分類することができる。先行技術の熱硬
化性樹脂は、それらを使用するのに望ましい重要
な物理的性質の1つ以上が欠けている。本発明の
目的は、溶存固形分濃度が高いときと同様低いと
きも優れた粘度調節を併有し、ラミネート製造の
ために取扱いが容易であり、銅塩と混合すること
によつて硬化時の発熱を低くして泡立ちと反りと
を防ぐことができ、共重合性のビニリデン単量体
中への広い範囲の溶解度を有し、硬化したとき
水、酸およびアルカリを含む種々の媒質中で良好
な耐食性を示す熱硬化性樹脂を形成し、優れたス
テイフネスおよび剛性を有し、高温時においても
物理的性質の継持にすぐれた硬化樹脂を生じるエ
チレン性不飽和イソシアヌレートを製造すること
である。 本発明のイソシアヌレートは、その応用範囲が
広いので、一般用のポリエステル樹脂およびイソ
フタル酸樹脂ならびに他の特製ビニルエステル樹
脂より優れた性質を有する広範囲の製品の製造を
可能にする。 本発明のイソシアヌレートは芳香族ポリイソシ
アナートおよびイソシアヌレート環の両方に由来
する極めて高いレベルの芳香族および環式特性を
も特徴としている。この高度の芳香族および環式
特性は改良された熱安定性ならびに本発明のイソ
シアヌレートから製造される製品のステイフネス
および剛性に実質的に寄与していると思われる。
これら高度の芳香族および環式特性を有するイソ
シアヌレートと、たとえばアクリレートおよびメ
タクリレート系不飽和化合物との組合わせによ
り、先行技術の生成物では容易に得ることができ
ない。物理的性質の維持に優れた迅速硬化系が可
能になる。また、この組合わせは、本発明のイソ
シアヌレートと共重合する種々の共単量体に対す
る広範囲な溶解性をも可能にする。本発明のイソ
シアヌレートは、ラミネート製造時の良好な取扱
いおよびレイ・アツプのために適当な溶液粘度
(約100〜約1000cps)を可能にする分子量範囲を
有する。1000cpsより高い溶液粘度を有する本発
明のイソシアヌレートも、高粘度を要求する用途
に用いるために製造される。本発明のイソシアヌ
レートは低固形分濃度で製造することができ、そ
れでも良好な取扱いができるための適当な粘度を
示す。 本発明のイソシアヌレートは芳香族ポリイソシ
アナートと次式 および (上記式中、R1は水素または1〜4個の炭素原子
を含むアルキル基であり、R2は水素、1〜12個
の炭素原子を含むアルキルまたは1〜12個の炭素
原子を含む塩素化、臭素化または弗素化アルキル
基であり、R3は水素、1〜12個の炭素原子を含
むアルキルまたは1〜12個の炭素原子を含む塩素
化、臭素化または弗素化アルキル基であり、R4
は水素、メチル基またはエチル基であり且つnは
1〜4であり、但し隣接する炭素原子上のR2
R3とは共にアルキルあるいは塩素化、臭素化ま
たは弗素化アルキルにはならないことすなわち
R2とR3のうちの少なくとも1つは水素でなけれ
ばならないことを条件とする) により表わされるビニリデンカルボニルオキシア
ルカノールの少なくとも1種との反応により導か
れるイソシアナート基含有ウレタンから得られる
イソシアヌレートである。高温における優れた物
理的性質の組み合わせを有する硬化生成物を得る
ためには、その硬化物は、少なくとも大部分の量
のイソシアヌレート部分が上で定義した1種以上
のビニリデンカルボキシオキシアルカノールをベ
ースとした不飽和イソシアヌレートを用いて製造
されることが不可欠である。 かかるアルカノールの例としては、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、ヒドロキシプロピルアクリレート、
ヒドロキシエチルアクリレート、ペンタエリトリ
ツトトリアクリレート、ペンタエリトリツトトリ
メタクリレートならびにトリメチロールプロパ
ン、トリメチロールエタン、トリメチロールメタ
ンおよびグリセリンのジアクリレートおよびジメ
タクリレートが含まれる。好ましいビニリデンカ
ルボニルオキシアルカノールの群には、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、ヒドロキシプロピルアクリレー
ト、ヒドロキシエチルアクリレートおよびこれら
の混合物が含まれる。もう1つの群の好ましいか
かるアルカノールはペンタエリトリツトトリアク
リレート、ペンタエリトリツトトリメタクリレー
トのような多官能アクリレートまたはメタクリレ
ートのブレンドおよびこれらとヒドロキシプロピ
ルアクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレ
ート、ヒドロキシエチルアクリレートおよびヒド
ロキシエチルメタクリレートのような単官能アク
リレートまたはメタクリレートとの混合物であ
る。 本発明のイソシアヌレートは上で定義したビニ
リデンカルボニルオキシアルカノールの1種から
誘導される部分を含まねばならないが、芳香族ポ
リイソシアナートから誘導される部分は三量化可
能な任意の芳香族ポリイソシアネートをベースと
することができる。事実、当業界でイソシアヌレ
ートの製造に通常用いられるどんな三量化可能な
芳香族ポリイソシアナートも本発明のイソシアヌ
レート組成物の製造に使用することができる。例
えば、芳香族ポリイソシアナートはエチレン系不
飽和を含んでいても含んでいなくてもよく、単量
体でも重合体でもよい。芳香族ポリイソシアナー
トは少なくとも2個の芳香族イソシアナート基を
含み、三量化可能であり且つイソシアナート基の
三量化を妨害したりあるいはイソシアナート基と
ヒドロキシル基との反応を妨害したりする基を含
まないことだけが必須条件である。本発明のイソ
シアヌレートの製造に特に有用な芳香族ポリイソ
シアナートの例としては、4・4′−ジフエニルエ
ーテルジイソシアナート;4・4′・4″−トリフエ
ニルメタントリイソシアナート;2・4・4′−ト
リイソシアナトジフエニルメタン;2・2′・4−
トリイソシアナトジフエニル;4・4′ジフエニル
メタンジイソシアナート;4・4′−ベンゾフエノ
ンジイソシアナート;2・2−ビス(4−イソシ
アナトフエニル)プロパン;1・4−ナフタレン
ジイソシアナート;4−メトキシ−1・3−フエ
ニレンジイソシアナート;4−クロル−1・3−
フエニレンジイソシアナート;4−ブロム−1・
3−フエニレンジイソシアナート;4−エトキシ
−1・3−フエニレンジイソシアナート;2・
4′−ジイソシアナトジフエニルエーテル;4・
4′−ジイソシアナトジフエニル;9・10−アント
ラセンジイソシアナート;4・6−ジメチル−
1・3−フエニレンジイソシアナート;4・4′−
ジイソシアナトジベンジル;3・3′−ジメチル−
4・4′−ジイソシアナトジフエニルメタン;3・
3′−ジメチル−4・4′−ジイソシアナトジフエニ
ル;3・3′−ジメトキシ−4・4′−ジイソシアナ
トジフエニル;1・8−ナフタレンジイソシアナ
ート;2・4・6−トリレントリイソシアナー
ト;2・4・4′−トリイソシアナトジフエニルエ
ーテル、ジフエニルメタンジイソシアナート、商
品名モンジユル(Mondur)およびパピ(Papi)
で市販されている、平均官能基数が2.1〜2.7のポ
リメチレンポリフエニレンポリイソシアナート;
1・3−キシレン−4・6−ジイソシアナート;
芳香族イソシアナート末端ポリウレタン;および
ポリエステルの芳香族イソシアナート末端プレポ
リマーが含まれる。すべて芳香族ポリイソシアナ
ートを使用することが好ましいが、少量の脂肪族
ポリイソシアナート、例えば、1・6−ヘキサメ
チレンジイソシアナート、イソホロンジイソシア
ナート、あるいはα・α′−ジイソシアナート−
p−キシレンを芳香族ポリイソシアナートと組合
わせて使用することもできる。 生成するイソシアヌレートの構造を修正するた
め少量のモノイソシアナートが存在していてもよ
い。少量のモノイソシアナートの使用は伸びを改
良し、特にトリイソシアナートを用いるとき、ゲ
ル化を防止するために役立つ。モノイソシアナー
トの使用量はモノイソシアナートに由来するイソ
シアナート基とポリイソシアナートに由来するイ
ソシアナート基との比が約0.5以下、好ましくは
約0.3以下になるように通常選ばれる。使用でき
るモノイソシアナートの典型的例としては、p−
トリルイソシアナート、フエニルイソシアナート
およびn−ブチルイソシアナートが含まれる。ま
た、好ましいポリイソシアナートは2・4−トリ
レンジイソシアナート、2・6−トリレンジイソ
シアナート、4・4′−ジフエニルメタンジイソシ
アナート、平均官能基数が2.1〜2.7のポリメチレ
ンポリフエニレンポリイソシアナートおよびこれ
らの混合物である。 前記式(1)〜(3)から明らかなように、本発明のイ
ソシアヌレートはカルボキシアミノフエニルイソ
シアヌレートとビニリデンカルボニルオキシアル
カノールとのエステルと言うこともできる。これ
らのエステルは1分子当たり1個以上のイソシア
ヌレート環を含む。あるいは通常そうであるよう
に、これらのエステルは1分子当たり1個のイソ
シアヌレート環を含むエステルと1分子当たり1
個より多くのイソシアヌレート環を含むエステル
との混合物から成る。これらのエステルはアロフ
アナート基を含んでいても含んでいなくてもよ
い。本発明の固体イソシアヌレートは硬化する前
において可融性である。すなわち、ASTM名称
E28−58T記載の環球法で軟化点を示す。 本発明の好ましいイソシアヌレートは、5.75−
6μ(カルボニル)、6.1〜6.35μ(アミドの水
素)、6.9〜7.2μ(イソシアヌレート)、10.15〜
10.85μ(ビニル)に赤外特性(1R)ピークを示
す。好ましいイソシアヌレートの群は5.8〜5.95
μ、6.2〜6.3μ、7.00〜7.15μおよび10.2〜10.75
μにIRピークがある。トルエンジイソシアナー
トとヒドロキシルプロピルメタクリレートとで製
造される本発明のイソシアヌレートは、スチレン
中で、約5.85μ、約6.23μ、約7.1μおよび約10.6
μにIRピークを示す。 トルエンジイソシアナートとヒドロキシルプロ
ピルメタクリレートとをベースとするイソシアヌ
レートのスチレン溶液である本発明のイソシアヌ
レートは実験誤差の範囲内で次の核磁気共鳴吸収
(NMR)をも特徴とすることができる。すなわち
9.6±0.2、8.8±0.2、7.50、7.48、7.44、7.41、
7.36、7.33、7.29、7.26、6.79、6.71、6.57、
5.93、5.91、5.70、5.69、5.33、5.31、5.19にシグ
ナルがある。アロフアナート基を含む本発明のイ
ソシアヌレートは10.6±0.2にもNMRシグナルが
ある。本出願中で引用するNMR測定はすべて30
℃、79.4MHz(公称80MHz)で作動するバリア
ン(Varian)CFT−20によるプロトン磁気共鳴
スペクトル測定によつて行つた。溶媒としてジメ
チルスルホキシドを用いた。結果は内部標準とし
てのテトラメチルシランに対する化学シフト
(ppm)で示す。 本発明の不飽和イソシアヌレートはすべて次の
遊離基重合性エチレン系不飽和単量体の少なくと
も1種に可溶である。ジビニルベンゼン、スチレ
ン、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、ア
クリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル
酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸2−エチル
ヘキシル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチ
ル、テトラメチレングリコールジアクリレート、
トリメチロールプロパントリアクリレート、ペン
タエリトリツトトリアクリレート、ネオペンチル
グリコールジアクリレート、1・3−ブチレング
リコールジアクリレート、2・3−ジブロムプロ
ピルアクリレート、2・3−ジブロムプロピルメ
タクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シ
クロヘキシルメタクリレート、アクリル酸、メタ
クリル酸、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒド
ロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピ
ルアクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレ
ート、クロルスチレン、アクリロニトリル、塩化
ビニリデン、酢酸ビニル、ビニルトルエン、ヘキ
サンジオールジアクリレート、ヘキサンジオール
ジメタクリレートおよびこれらの混合物。 “可溶”とは25℃で、上に挙げた少なくとも1
種のエチレン系不飽和単量体100g中にイソシア
ヌレートが少なくとも2g溶解することを意味す
る。 本発明のエチレン系不飽和イソシアヌレート
は、芳香族ポリイソシアナートを上記のビニリデ
ンカルボニルオキシアルカノールと反応させてイ
ソシアナート含有ウレタンを製造した後、このイ
ソシアナート含有ウレタンを、ほぼ全部のイソシ
アナート基が反応して本発明のエチレン系不飽和
イソシアヌレートを生成するまで三量化させるこ
とによつて製造することができる。得られたイソ
シアヌレートが少量の残留イソシアナート基を含
む可能性があることは当然である。 本発明の不飽和イソシアヌレートの溶液粘度
は、その合成時に用いる芳香族ポリイソシアネー
トとビニリデンカルボニルオキシアルコールとの
仕込み比および(または)三量化の温度を調節す
ることによつて広範囲にわたつて変化させること
ができる。かくして、ヒドロキシ基に対するイソ
シアナート基の過剰の度合を変えることにより、
高分子量種の生成および一定濃度における溶液粘
度を調節することができる。ヒドロキシル基に対
するイソシアナート基の過剰度を増すことは高分
子量種の生成に有利であり、従つて高粘度になり
やすいが、逆に、ヒドロキシル基に対するイソシ
アナート基の過剰度を低下すると低分子量種の生
成に有利であり、従つて低粘度になりやすい。こ
の過剰度を適当に調節することによつて所望の粘
度の重合性樹脂溶液を得ることができる。このこ
とは実験によつて行うことができ、固形分濃度を
高くすることおよび反応温度を高くすることも分
子量および溶液粘度の高い樹脂を与えることがわ
かつた。この逆もまた真実である。ポリイソシア
ナート1モル当たりの−OHのモル数に対する
NCO基の過剰モル数は約0.75〜約1.6の範囲、好
ましくは約0.8〜約1.4の範囲に保つべきである。
ヒドロキシプロピルメタクリレートとトルエンジ
イソシアナートとの混合物と溶媒との等量部から
なる溶液では、ラミネート用途のためのNCO基
の過剰モル数は好ましくは約0.8〜約1.05であ
る。 “ポリイソシアナート1モル当たりの−OHの
モル数に対するNCO基の過剰モル数”とは使用
されたNCO基のモル数から使用された−OHのモ
ル数を引いたものを使用されたポリイソシアナー
トのモル数で割つた値に等しいNCO基のモル数
を意味する。 本発明によれば、ビニリデン基を含み、アリル
基を含まない1価アルコール(ビニリデンカルボ
ニルオキシアルカノール)とポリイソシアナート
とを銅塩の存在下で反応させてイソシアナート含
有ウレタンを生成させる工程であつて、上記反応
後、使用したポリイソシアナート1モル当たり
0.75〜1.6モルの未反応イソシアナート基を与え
るように1価アルコールおよびポリイソシアナー
トの量が選ばれる第1工程と、イソシアナート含
有ウレタンをイソシアナート三量化触媒の存在下
で三量化させてエチレン系不飽和イソシアヌレー
トを生成させる第2工程とから成る2工程法によ
つてエチレン系不飽和イソシアヌレートを製造す
ることができることがわかつた。 本発明の方法で製造されるイソシアヌレートは
単量体すなわちイソシアヌレート環を1個だけ含
むイソシアヌレートでもよく、また重合体すなわ
ち1個より多いイソシアヌレート環を含むイソシ
アヌレートでもよいが、通常単量体種と重合体種
との混合物である。本発明の固体イソシアヌレー
トは硬化前に可融性であり、すなわちASTM名
称E28−58T記載の環球法で軟化点を示す。 第1工程におけるポリイソシアナートと1価ア
ルコールとの反応は、銅塩の存在下で反応を行う
ことを条件として、アルコールとイソシアナート
とを反応させてウレタンを製造するための先行技
術で通常の反応条件によつて行うことができる。
本発明の製造方では、1価アルコールとポリイソ
シアナートとの反応を銅塩の存在下で行うことが
不可欠である。 本発明の方法で用いる銅塩は、その陰イオンが
反応を妨害しなければ、既知のどんな銅塩であつ
てもよい。反応中、ヨウ素陰イオンが存在しても
エチレン系不飽和イソシアヌレートの製造を妨害
しないが、エチレン系不飽和イソシアヌレートの
重合反応を妨害する。従つて、ヨウ素陰イオンは
避けることが好ましい。銅塩は反応成分または使
用できる溶媒に可溶である必要はない。ポリイソ
シアナートと1価アルコールとの反応は、有機溶
媒中で、その溶剤に可溶な銅塩の存在下で行うこ
とが好ましいが、有機溶媒または反応成分に不溶
な銅塩も、反応混合物を激しく撹拌をするなら
ば、使用することができる。明らかに、銅塩を反
応成分と密に接触させることが唯一の要件であ
る。使用できる銅塩の例としては、酢酸第二銅、
安息香酸第二銅、グリシン第二銅、アセチルアセ
トン第二銅、硫酸第二銅、シユウ酸第二銅、塩化
第二銅、臭化第二銅、硝酸第二銅、ナフテン酸第
二銅、ギ酸第二銅、エチレンジアミンテトラ酢酸
のモノおよびジ第二銅塩、塩化第一銅、臭化第一
銅、シアン化第一銅、プロピオン酸第二銅が含ま
れる。2種以上の銅塩の混合物も使用することが
できる。好ましい触媒は酢酸第二銅である。 本発明の方法における銅塩の使用は種々の利点
を提供する。すなわち、銅塩は芳香族ポリイソシ
アナートと1価アルコールとのウレタン生成反応
を促進し、ゲル化に導く好ましくない反応の防止
を助け、生成した不飽和イソシアヌレートの貯蔵
安定性を改良し、優れた物理的性質を有する重合
性イソシアヌレートの生成を促進し、且つ安全で
再現性のある方法で反応を進行させる。 銅塩の使用量は使用する銅塩ならびに使用する
ポリイソシアナートおよび1価アルコールによつ
て異なる。一般に、銅塩の使用量はポリイソシア
ナートとアルコールとの全重量に対して0.001〜
1%であり、銅塩の好ましい使用量は0.02〜0.2
%である。これより少ない量は有効性が少なく、
実際の目的のためにより多くの利益を生じない。
より多量の銅塩も使用できるが、より多くの利益
は得られず、また不飽和イソシアヌレートの重合
反応を妨害する可能性がある。 溶液粘度は、三量化反応に用いる温度を上昇さ
せた場合にも増加するが、温度はヒドロキシル基
に対するイソシアヌレート基の過剰ほど重要な変
数ではない。しかし、三量化反応は低温で遅く且
つ高温ではビニル基が早期重合を起こす可能性が
あるので、三量化温度は最もしばしば約0〜約95
℃に保たれる。好ましい三量化温度は約50〜約90
℃である。 選ばれた特別の三量化温度がイソシアヌレート
中に存在するアロフアナートの量を調節する。一
般に、温度が高ければ高い程、アロフアナート含
量は低い。約85℃以上の温度で三量化を行うこと
によつてアロフアナートのないイソシアヌレート
を製造することができる。アロフアナートのない
イソシアヌレートは本発明に含まれるアロフアナ
ート含有イソシアヌレートを三量化触媒の存在下
で好ましくは約85〜約95℃の温度に加熱すること
によつても製造することができる。本発明のイソ
シアヌレートは、通常、NMR測定から求めたア
ロフアナート:ウレタンの化学量論比が約0〜
0.7好ましくは約0〜0.2となるようにできる限り
アロフアナート含量を少なくした方がよい。 アロフアナートを含まないイソシアヌレートの
特性は(1)過酸化物を添加して加熱するときのガス
発生が少ないことおよび(2)未促進
(unpromoted)過酸化物の存在下における未硬化
樹脂の貯蔵寿命が長いことである。アロフアナー
トを含まないイソシアヌレートは高温時のガス発
生を最小にするため厚いラミネートの製造用に使
用することができる。 一般に、樹脂溶液の固形分含量が減少すると溶
液粘度も低下する。ラミネートの製造を困難にす
るこの粘度低下を補償するため、ヒドロキシル基
に対するイソシアナート基の過剰を増加すること
によつて高分子量ポリイソシアヌレート構造の量
を増加させる。この高分子量種の量は三量化温度
の調節によつても増減さすことができる。 次の第1表はビニリデンカルボニルオキシアル
カノール含有ウレタンイソシアヌレート溶液を広
い粘度範囲にわたつて得る方法を示す。第1表は
スチレン中に溶解したヒドロキシプロピルメタク
リレート(HPMA)とトルエンジイソシアナー
ト(TDI)とからの反応生成物についてのもので
あるが、他の容媒系で他のポリイソシアナートま
たはビニリデンアルコールを用いても同様な関係
が成り立つことは当業者には明らかであろう。第
1表の例は最終生成物の粘度に及ぼす3つの重要
な反応パラメータの影響を示している。FとGお
よびHとIは最終生成物の粘度に及ぼす三量化温
度の影響を示す。例DとFおよびJとLは粘度に
及ぼす濃度の影響を示すが、例BとC、EとFと
I、およびJとKはポリイソシアナート1モル当
たりのヒドロキシル基に対するNCO基の過剰モ
ルが最終生成物粘度に及ぼす影響を示す。第1表
中に示した反応はすべて反応完了まで行つた。す
なわち残留イソシアナート含量はほぼ0である。
粘度調節はまた、通常行われているように、系と
相溶性のある活性水素化合物の添加および(ある
いは)三量化触媒の破壊による通常の方法で反応
を未完了のままで停止させることによつても行う
ことができる。反応実験はすべてHPMAとTDIと
を用いてスチレン中で行つた。反応実験B〜Lは
実施例1記載の方法で行つたが、反応実験Aは実
施例8記載の方法で行つた。実験Aで用いた方法
は実験B〜Lで用いたものと異なるポリイソシア
ナート添加方式を用い且つ主として低濃度生成物
の合成のために用いられる。
The present invention relates to isocyanurates. In particular, the present invention relates to isocyanurates that have excellent physical properties at elevated temperatures when cured. As used herein, the term "vinylidene group" is represented by the following formula CH 2 =C (wherein the two free valence bonds are never both bonded to the same carbon atom). means a group that As used herein, the term "aromatic polyisocyanate" refers to compounds containing at least two isocyanate groups directly attached to carbon atoms of an aromatic ring. The term “isocyanurate” is defined by the formula means a compound containing an isocyanurate ring represented by The isocyanurates of the present invention can generally be classified as thermosetting resins. Prior art thermosets lack one or more important physical properties that are desirable for their use. It is an object of the present invention to combine excellent viscosity control at low as well as high dissolved solids concentrations, to be easy to handle for laminate production, and to provide a solids solution during curing by mixing with copper salts. It has low heat generation to prevent foaming and warping, has a wide range of solubility in copolymerizable vinylidene monomers, and when cured does well in a variety of media including water, acids, and alkalis. To produce an ethylenically unsaturated isocyanurate that forms a thermosetting resin that exhibits excellent corrosion resistance, has excellent stiffness and rigidity, and produces a cured resin that retains excellent physical properties even at high temperatures. . The wide range of applications of the isocyanurates of the present invention allows for the production of a wide range of products with properties superior to common polyester and isophthalate resins as well as other specialty vinyl ester resins. The isocyanurates of the present invention are also characterized by extremely high levels of aromatic and cyclic character derived from both the aromatic polyisocyanate and the isocyanurate rings. This high degree of aromatic and cyclic character appears to contribute substantially to the improved thermal stability and stiffness and stiffness of products made from the isocyanurates of the present invention.
The combination of these isocyanurates with a high degree of aromatic and cyclic character with unsaturated compounds, such as acrylates and methacrylates, is not easily obtainable with products of the prior art. A rapid curing system with excellent retention of physical properties becomes possible. This combination also allows for a wide range of solubility for the various comonomers copolymerized with the isocyanurates of the present invention. The isocyanurates of the present invention have a molecular weight range that allows for suitable solution viscosities (about 100 to about 1000 cps) for good handling and lay-up during laminate production. Isocyanurates of the present invention having solution viscosities greater than 1000 cps are also produced for use in applications requiring high viscosity. The isocyanurates of the present invention can be prepared at low solids concentrations and yet exhibit suitable viscosities for good handling. The isocyanurate of the present invention is an aromatic polyisocyanate and the following formula: and (In the above formula, R 1 is hydrogen or an alkyl group containing 1 to 4 carbon atoms, and R 2 is hydrogen, alkyl containing 1 to 12 carbon atoms, or chlorine containing 1 to 12 carbon atoms. a chlorinated, brominated or fluorinated alkyl group, R 3 is hydrogen, an alkyl group containing 1 to 12 carbon atoms or a chlorinated, brominated or fluorinated alkyl group containing 1 to 12 carbon atoms; R4
is hydrogen, a methyl group or an ethyl group, and n is 1 to 4, provided that R 2 on the adjacent carbon atom
R 3 must not be alkyl or chlorinated, brominated or fluorinated alkyl, i.e.
(provided that at least one of R 2 and R 3 must be hydrogen) isocyanurate obtained from an isocyanate group-containing urethane derived by reaction with at least one vinylidene carbonyloxyalkanol represented by It is. In order to obtain a cured product with an excellent combination of physical properties at elevated temperatures, the cured product should be based on at least a major amount of the isocyanurate moiety based on one or more vinylidenecarboxyoxyalkanols as defined above. It is essential that they be produced using unsaturated isocyanurates. Examples of such alkanols include hydroxypropyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl acrylate,
Included are hydroxyethyl acrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol trimethacrylate and the diacrylates and dimethacrylates of trimethylolpropane, trimethylolethane, trimethylolmethane and glycerin. A preferred group of vinylidene carbonyloxyalkanols includes hydroxypropyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl acrylate, hydroxyethyl acrylate and mixtures thereof. Another group of preferred such alkanols is blends of multifunctional acrylates or methacrylates such as pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol trimethacrylate and blends thereof with hydroxypropyl acrylate, hydroxypropyl methacrylate, hydroxyethyl acrylate and hydroxyethyl methacrylate. It is a mixture with a monofunctional acrylate or methacrylate. The isocyanurate of the present invention must contain a moiety derived from one of the vinylidene carbonyloxyalkanols defined above, but the moiety derived from an aromatic polyisocyanate may include any trimerizable aromatic polyisocyanate. It can be based on In fact, any trimerizable aromatic polyisocyanate commonly used in the art for the production of isocyanurates can be used in the production of the isocyanurate compositions of the present invention. For example, aromatic polyisocyanates may or may not contain ethylenic unsaturation and may be monomeric or polymeric. Aromatic polyisocyanates contain at least two aromatic isocyanate groups, are capable of trimerization, and contain groups that interfere with the trimerization of the isocyanate groups or interfere with the reaction between the isocyanate groups and the hydroxyl groups. The only necessary condition is that it does not contain. Examples of aromatic polyisocyanates particularly useful in the preparation of the isocyanurates of the present invention include 4,4'-diphenyl ether diisocyanate; 4,4',4''-triphenylmethane triisocyanate; 4,4'-triisocyanatodiphenylmethane;2,2',4-
Triisocyanatodiphenyl; 4,4'-diphenylmethane diisocyanate; 4,4'-benzophenone diisocyanate; 2,2-bis(4-isocyanatophenyl)propane; 1,4-naphthalene diisocyanate ;4-methoxy-1,3-phenylene diisocyanate;4-chloro-1,3-
Phenyl diisocyanate; 4-bromo-1.
3-phenylene diisocyanate; 4-ethoxy-1,3-phenylene diisocyanate; 2.
4'-diisocyanatodiphenyl ether; 4.
4'-diisocyanatodiphenyl; 9,10-anthracene diisocyanate; 4,6-dimethyl-
1,3-phenylene diisocyanate; 4,4'-
Diisocyanatodibenzyl; 3,3'-dimethyl-
4.4′-diisocyanatodiphenylmethane; 3.
3'-dimethyl-4,4'-diisocyanatodiphenyl;3,3'-dimethoxy-4,4'-diisocyanatodiphenyl; 1,8-naphthalene diisocyanate; 2,4,6-tri Lentriisocyanate; 2,4,4'-triisocyanato diphenyl ether, diphenylmethane diisocyanate, trade names Mondur and Papi
Polymethylene polyphenylene polyisocyanate having an average functional group number of 2.1 to 2.7, commercially available as;
1,3-xylene-4,6-diisocyanate;
Included are aromatic isocyanate-terminated polyurethanes; and aromatic isocyanate-terminated prepolymers of polyesters. Preference is given to using all aromatic polyisocyanates, but also small amounts of aliphatic polyisocyanates, such as 1,6-hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, or α,α'-diisocyanate.
p-xylene can also be used in combination with aromatic polyisocyanates. Small amounts of monoisocyanate may be present to modify the structure of the isocyanurate produced. The use of small amounts of monoisocyanate improves elongation and helps prevent gelling, especially when triisocyanates are used. The amount of monoisocyanate used is usually selected such that the ratio of isocyanate groups derived from the monoisocyanate to isocyanate groups derived from the polyisocyanate is about 0.5 or less, preferably about 0.3 or less. Typical examples of monoisocyanates that can be used include p-
Included are tolylisocyanate, phenyl isocyanate and n-butyl isocyanate. Preferred polyisocyanates are 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, and polymethylene polyphenylene having an average functional group number of 2.1 to 2.7. polyisocyanates and mixtures thereof. As is clear from the above formulas (1) to (3), the isocyanurate of the present invention can also be said to be an ester of carboxyaminophenyl isocyanurate and vinylidene carbonyloxyalkanol. These esters contain one or more isocyanurate rings per molecule. Alternatively, as is usually the case, these esters may contain one isocyanurate ring per molecule and one isocyanurate ring per molecule.
It consists of a mixture with an ester containing more than one isocyanurate ring. These esters may or may not contain allophanate groups. The solid isocyanurates of the present invention are fusible prior to curing. i.e. ASTM designation
The softening point is shown by the ring and ball method described in E28-58T. Preferred isocyanurates of the present invention are 5.75-
6μ (carbonyl), 6.1~6.35μ (amide hydrogen), 6.9~7.2μ (isocyanurate), 10.15~
Shows an infrared characteristic (1R) peak at 10.85μ (vinyl). The preferred isocyanurate group is 5.8-5.95
μ, 6.2-6.3μ, 7.00-7.15μ and 10.2-10.75
There is an IR peak at μ. The isocyanurates of the present invention prepared with toluene diisocyanate and hydroxylpropyl methacrylate have a specific concentration of about 5.85μ, about 6.23μ, about 7.1μ and about 10.6μ in styrene.
The IR peak is shown at μ. The isocyanurates of the present invention, which are styrene solutions of isocyanurates based on toluene diisocyanate and hydroxylpropyl methacrylate, can also be characterized, within experimental error, by the following nuclear magnetic resonance absorption (NMR): i.e.
9.6±0.2, 8.8±0.2, 7.50, 7.48, 7.44, 7.41,
7.36, 7.33, 7.29, 7.26, 6.79, 6.71, 6.57,
There are signals at 5.93, 5.91, 5.70, 5.69, 5.33, 5.31, and 5.19. The isocyanurate of the present invention containing an allofuanate group has an NMR signal of 10.6±0.2. All NMR measurements cited in this application are 30
C, by proton magnetic resonance spectroscopy on a Varian CFT-20 operating at 79.4 MHz (80 MHz nominal). Dimethyl sulfoxide was used as a solvent. Results are expressed in chemical shifts (ppm) relative to tetramethylsilane as internal standard. All unsaturated isocyanurates of the present invention are soluble in at least one of the following free radically polymerizable ethylenically unsaturated monomers: Divinylbenzene, styrene, methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, butyl acrylate, butyl methacrylate, tetramethylene glycol diacrylate,
Trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, neopentyl glycol diacrylate, 1,3-butylene glycol diacrylate, 2,3-dibromopropyl acrylate, 2,3-dibromopropyl methacrylate, cyclohexyl acrylate, cyclohexyl methacrylate , acrylic acid, methacrylic acid, hydroxyethyl acrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl acrylate, hydroxypropyl methacrylate, chlorstyrene, acrylonitrile, vinylidene chloride, vinyl acetate, vinyltoluene, hexanediol diacrylate, hexanediol dimethacrylate and mixtures thereof . "Soluble" means at 25°C, at least one of the above
This means that at least 2 g of isocyanurate is dissolved in 100 g of the seed ethylenically unsaturated monomer. The ethylenically unsaturated isocyanurate of the present invention is produced by producing an isocyanate-containing urethane by reacting an aromatic polyisocyanate with the above-mentioned vinylidene carbonyloxyalkanol. It can be produced by trimerization until it reacts to form the ethylenically unsaturated isocyanurate of the present invention. It is of course possible that the isocyanurate obtained may contain small amounts of residual isocyanate groups. The solution viscosity of the unsaturated isocyanurate of the present invention can be varied over a wide range by adjusting the charging ratio of aromatic polyisocyanate and vinylidene carbonyloxy alcohol used during its synthesis and/or the trimerization temperature. be able to. Thus, by varying the degree of excess of isocyanate groups over hydroxy groups,
Production of high molecular weight species and solution viscosity at a given concentration can be controlled. Increasing the excess of isocyanate groups to hydroxyl groups favors the production of high molecular weight species and therefore tends to result in high viscosity, whereas decreasing the excess of isocyanate groups to hydroxyl groups favors the production of low molecular weight species. It is advantageous for the production of , and therefore tends to have a low viscosity. By appropriately controlling this excess, a polymerizable resin solution with a desired viscosity can be obtained. This can be done experimentally and it has been found that increasing solids concentration and reaction temperature also provide resins with high molecular weight and solution viscosity. The opposite is also true. Based on the number of moles of -OH per mole of polyisocyanate
The molar excess of NCO groups should be kept in the range of about 0.75 to about 1.6, preferably in the range of about 0.8 to about 1.4.
In a solution consisting of equal parts of a mixture of hydroxypropyl methacrylate and toluene diisocyanate and solvent, the molar excess of NCO groups for laminating applications is preferably from about 0.8 to about 1.05. "Excess mole number of NCO groups relative to the number of moles of -OH per mole of polyisocyanate" is the number of moles of NCO group used minus the number of moles of -OH used. means the number of moles of NCO groups equal to the number of moles of NCO group divided by the number of moles of NCO. According to the present invention, the step is to react a monohydric alcohol containing a vinylidene group but not containing an allyl group (vinylidene carbonyloxyalkanol) with a polyisocyanate in the presence of a copper salt to produce an isocyanate-containing urethane. After the above reaction, per mole of polyisocyanate used
A first step in which the amounts of monohydric alcohol and polyisocyanate are chosen to give 0.75 to 1.6 moles of unreacted isocyanate groups, and the isocyanate-containing urethane is trimerized in the presence of an isocyanate trimerization catalyst to form ethylene. It has been found that ethylenically unsaturated isocyanurate can be produced by a two-step method comprising a second step of producing systemically unsaturated isocyanurate. The isocyanurates produced by the process of the present invention may be monomeric, ie, isocyanurates containing only one isocyanurate ring, or polymeric, ie, isocyanurates containing more than one isocyanurate ring, but usually monomeric It is a mixture of body species and polymer species. The solid isocyanurates of the present invention are fusible before curing, ie they exhibit a softening point according to the ring and ball method according to ASTM designation E28-58T. The reaction between the polyisocyanate and the monohydric alcohol in the first step is a conventional method for producing urethane by reacting alcohol and isocyanate, provided that the reaction is carried out in the presence of a copper salt. This can be carried out depending on the reaction conditions.
In the production method of the present invention, it is essential to carry out the reaction between the monohydric alcohol and the polyisocyanate in the presence of a copper salt. The copper salt used in the method of the invention may be any known copper salt as long as its anion does not interfere with the reaction. During the reaction, the presence of iodine anions does not interfere with the production of ethylenically unsaturated isocyanurate, but does interfere with the polymerization reaction of ethylenically unsaturated isocyanurate. Therefore, it is preferable to avoid iodine anions. The copper salt need not be soluble in the reaction components or solvents used. The reaction between the polyisocyanate and the monohydric alcohol is preferably carried out in an organic solvent in the presence of a copper salt that is soluble in that solvent, although copper salts that are insoluble in the organic solvent or in the reaction components may also oxidize the reaction mixture. Vigorous stirring can be used. Obviously, the only requirement is that the copper salt be in intimate contact with the reactants. Examples of copper salts that can be used include cupric acetate,
Cupric benzoate, cupric glycine, cupric acetylacetone, cupric sulfate, cupric oxalate, cupric chloride, cupric bromide, cupric nitrate, cupric naphthenate, formic acid Includes cupric, mono- and dicupric salts of ethylenediaminetetraacetic acid, cuprous chloride, cuprous bromide, cuprous cyanide, cupric propionate. Mixtures of two or more copper salts can also be used. A preferred catalyst is cupric acetate. The use of copper salts in the method of the invention offers various advantages. In other words, the copper salt promotes the urethane-forming reaction between aromatic polyisocyanate and monohydric alcohol, helps prevent undesirable reactions that lead to gelation, improves the storage stability of the unsaturated isocyanurate produced, and has excellent properties. The present invention promotes the production of polymerizable isocyanurates with desirable physical properties, and allows the reaction to proceed in a safe and reproducible manner. The amount of copper salt used varies depending on the copper salt used and the polyisocyanate and monohydric alcohol used. Generally, the amount of copper salt used is from 0.001 to the total weight of polyisocyanate and alcohol.
1%, and the preferred amount of copper salt used is 0.02-0.2
%. Lower amounts are less effective;
Does not yield more benefits for practical purposes.
Higher amounts of copper salts can also be used, but may not provide as much benefit and may interfere with the polymerization reaction of the unsaturated isocyanurate. Solution viscosity also increases when increasing the temperature used for the trimerization reaction, but temperature is not as important a variable as the excess of isocyanurate groups to hydroxyl groups. However, because the trimerization reaction is slow at low temperatures and the vinyl groups can undergo premature polymerization at high temperatures, the trimerization temperature is most often between about 0 and about 95
kept at ℃. The preferred trimerization temperature is about 50 to about 90
It is ℃. The particular trimerization temperature chosen controls the amount of allophanate present in the isocyanurate. Generally, the higher the temperature, the lower the allofuanate content. Allophanate-free isocyanurates can be produced by carrying out the trimerization at temperatures above about 85°C. Allophanate-free isocyanurates can also be prepared by heating the allophanate-containing isocyanurates included in this invention in the presence of a trimerization catalyst, preferably to a temperature of about 85 to about 95°C. The isocyanurate of the present invention usually has an allofuanate:urethane stoichiometric ratio of about 0 to 0 as determined by NMR measurement.
It is better to keep the allofuanate content as low as possible, preferably between about 0 and 0.7. The properties of allofuanate-free isocyanurates are (1) low gas evolution when heated with peroxide addition and (2) shelf life of uncured resin in the presence of unpromoted peroxide. It is a long thing. Allophanate-free isocyanurates can be used for the production of thick laminates to minimize gassing at high temperatures. Generally, as the solids content of the resin solution decreases, the solution viscosity also decreases. To compensate for this reduced viscosity, which makes the laminate difficult to manufacture, the amount of high molecular weight polyisocyanurate structures is increased by increasing the excess of isocyanate groups to hydroxyl groups. The amount of this high molecular weight species can also be increased or decreased by adjusting the trimerization temperature. Table 1 below shows how vinylidene carbonyloxyalkanol-containing urethane isocyanurate solutions can be obtained over a wide viscosity range. Table 1 is for the reaction product from hydroxypropyl methacrylate (HPMA) and toluene diisocyanate (TDI) dissolved in styrene, but other polyisocyanates or vinylidene alcohol in other vehicle systems It will be clear to those skilled in the art that a similar relationship holds even when . The example in Table 1 shows the influence of three important reaction parameters on the viscosity of the final product. F and G and H and I indicate the effect of trimerization temperature on the viscosity of the final product. Examples D and F and J and L show the effect of concentration on viscosity, while Examples B and C, E and F and I, and J and K show the excess mole of NCO groups over hydroxyl groups per mole of polyisocyanate. shows the effect of viscosity on the final product viscosity. All reactions shown in Table 1 were carried to completion. That is, the residual isocyanate content is approximately zero.
Viscosity adjustment can also be achieved by stopping the reaction prematurely in the usual manner by adding active hydrogen compounds compatible with the system and/or by destroying the trimerization catalyst. You can do it even if you have to. All reaction experiments were conducted in styrene using HPMA and TDI. Reaction experiments B to L were conducted according to the method described in Example 1, while reaction experiment A was conducted according to the method described in Example 8. The method used in Experiment A uses a different polyisocyanate addition regime than that used in Experiments B-L and is used primarily for the synthesis of low concentration products.

【表】 優れた高温特性をもつ硬化生成物を得るために
は、本発明のイソシアヌレートは前に定義したビ
ニリデンカルボニルオキシアルカノールの少なく
とも1種をベースとすることが不可欠であるが、
本発明はビニリデンカルボニルオキシアルカノー
ルから誘導される部分(前記の式(2)、(3)における
R)の少量を他の1価アルコール、2価アルコ
ール、1価フエノールまたは2価フエノールから
誘導される部分で置換することができることも意
図している。2より大きい官能基数のポリイソシ
アナートを用いる場合は飽和1価アルコールが特
に有用である。ビニリデンカルボニルオキシアル
カノールの量が減少すると高温特性が低下するこ
とが見いだされているが、要求される他の性質を
導入するため進んで高温特性を幾らか犠性にする
こともある。例えば、ある種の用途では、防炎性
または低発煙性を与えるためある種の高温特性を
進んで犠性にすることがある。防炎性の導入はビ
ニリデンカルボニルオキシアルカノールの少量を
燐あるいは弗素、塩素または臭素含有アルコール
またはフエノールで置換することによつて行うこ
とができる。同様に、低発煙性の導入はビニリデ
ンカルボニルオキシアルカノールの少量を硫黄含
有アルコールまたはフエノールで置換することに
よつて行うことができる。本発明のイソシアヌレ
ートを含有する重合性組成物中には少量のヒドロ
キシル物質またはフエノール系物質が含まれてい
てもよいが、かかる組成物は可融性でなければな
らず、上記溶解度試験に合格せねばならず、また
前に挙げたビニリデンカルボニルオキシアルカノ
ールから誘導されるイソシアヌレート部分を少な
くとも大部分の量で含まねばならないことを記憶
しておくべきである。 上記のビニリデンカルボニルオキシアルカノー
ルの49モル%までを置換するために用いることが
できる1価アルコールおよび1価フエノールの例
としては、メタノール、エタノール、プロパノー
ル、ブタノール、イソブタノール、オクチルアル
コール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコー
ル、アリルアルコール、グリセリンジアリルエー
テル、トリメチロールプロパンジアリルエーテ
ル、飽和ハロゲン化アルコール、エチレン系不飽
和を含むハロゲン化アルコール、例えばジブロム
ネオペンチルグリコールモノアクリレートおよび
モノメタクリレート、ハロゲン化アリルアルコー
ル、2−ブロムエタノール、3−ブロム−1−プ
ロパノール、4−クロル−1−ブタノール、2−
クロルエタノール、4−クロル−1−ヘキサノー
ル、3−クロル−1−プロパノール、2・3−ジ
ブロム−1−プロパノール、2・3−ジクロル−
1−プロパノール、2・2・2−トリクロルエタ
ノール、1−ブロム−2−プロパノール、1−ク
ロル−2−プロパノール、1・3−ジブロム−2
−プロパノール、1・3−ジクロル−2−プロパ
ノールのような1価アルコール、アルコキシル化
ビスフエノールAおよびアルコキシ化テトラブロ
ムビスフエノールのAのモノアクリレートおよび
モノメタクリレートエステル、ならびに1価フエ
ノールのポリオキシエチレンおよびポリオキシプ
ロピレンエーテルが含まれる。 上記ビニリデンカルボニルオキシアルカノール
の33モル%まで、好ましくは10モル%まで置換す
るために用いることができる2価アルコールの例
としては、エチレングリコール、プロピレングリ
コール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレ
ングリコール、式 (上記式中、R′1は1〜4個の炭素原子を含むアル
キル基である)で表わされる化合物、1・4−ブ
タンジオール、ペンタメチレングリコール、ヘキ
サメチレングリコール、グリセリンメチルエーテ
ル、ビスフエノールAのような2価フエノールの
ポリオキシエチレンおよびポリオキシプロピレン
エーテル、グリセリンモノクロルヒドリン、グリ
セリンモノステアレート、ジヒドロキシアセトン
および上記ポリオールとアクリル酸またはメタク
リル酸とのモノエステルが含まれる。 一般に、芳香族イソシアナートと反応性である
少量(20モル%まで)のフエノールを用いて本発
明を実施することができる。反応性フエノールを
用いる場合は、フエノール性ヒドロキシル基のほ
ぼ全部をイソシアナート基と反応させることによ
つて、次におこる遊離基による硬化反応を妨害す
る未反応ヒドロキシル基をなくすことが特に重要
である。4−ヒドロキシフエニル−4′−クロルフ
エニルスルホンのようなフエノールは、硬化生成
物の防炎性および発煙性を改良し、しかも高温時
でも物理的特性を保持するので特に有用である。
フエノールはまた、少量のイソシアナート官能基
を封鎖し、後に高温でイソシアナート基を再生さ
せ、基材、特にガラス繊維への結合が改良された
硬化生成物を得るためにも使用することができ
る。ニトロフエノールはイソシアナートとは容易
に反応せず、本発明の範囲内には入らない。 本発明の不飽和イソシアヌレートは単独重合さ
せることもでき、あるいは1種以上の他のエチレ
ン系不飽和、共重合性化合物と共重合させること
もできる。本発明の不飽和イソシアヌレートを共
重合性単量体と共重合させる場合、該イソシアヌ
レートを共重合性単量体に溶解させてもよく、あ
るいは本発明のエチレン系不飽和イソシアヌレー
トが生成される反応系の溶媒として共重合性化合
物を用いることが望ましい場合もある。エチレン
系不飽和共重合性単量体を本発明の不飽和イソシ
アヌレートの製造用の溶媒として使用する場合、
この溶媒はイソシアナート基と反応する基あるい
は本発明のイソシアヌレートの生成時に起こるウ
レタン生成反応または三量化反応を妨害する基を
含んではならない。従つて、溶媒はこれらの反応
を妨害する可能性のあるヒドロキシル基、カルボ
キシル基またはアミノ基を含んでいてはならな
い。このため適当な溶媒はエステル、エーテル、
炭化水素ならびに反応性でない基を含む同様な溶
媒に限られる。本発明のイソシアヌレートの製造
に使用することができる溶媒の例としては、ジビ
ニルベンゼン、スチレン、アクリル酸メチル、メ
タクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリ
ル酸エチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メ
タクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ブチ
ル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸シクロヘキ
シル、メタクリル酸シクロヘキシル、クロルスチ
レン、アクリロニトリル、塩化ビニリデン、酢酸
ビニル、ステアリン酸ビニル、ビニルトリレン、
ヘキサンジオールジアクリレート、ヘキサンジオ
ールジメタクリレート、テトラヒドロフルフリル
メタクリレート、ジエチレングリコールジアクリ
レート、トリエチレングリコールジアクリレー
ト、メタクリル酸アリル、フマル酸ジアリル、テ
トラメチレングリコールジアクリレート、トリメ
チロールプロパントリアクリレート、ネオペンチ
ルグリコールジアクリレート、1・3−ブチレン
グリコールジアクリレート、1・3−ブチレング
リコールジメタクリレート、ポリエチレングリコ
ールジアクリレート、ジメチルスチレン、エチル
スチレン、プロピルスチレン、P−クロルメチル
スチレン、m−ジブロムエチルスチレン、ブロム
スチレン、ジクロルスチレン、t−ブチルスチレ
ン、プロピオン酸ビニル、酢酸ビニルが含まれ
る。重合性でない溶媒、例えばベンゼン、トルエ
ン、キシレン、エチルベンゼンも反応溶媒として
使用することができる。イソシアヌレートの生成
後、かかる溶媒を反応混合物から除去して固体生
成物を得ることができる。この固体生成物は重合
性溶媒に溶解した後、共重合反応により硬化させ
ることができる。好ましい重合性溶媒はスチレ
ン、スチレンとメタクリル酸メチルとの混合物お
よびスチレンとジビニルベンゼンとの混合物であ
る。 溶媒を使用せずに本発明のイソシアヌレートを
製造する場合、生成物は固体であり、反応によつ
て生じる熱を容易に除去でき且つ生成物の不溶化
およびゲル化を生じる可能性のある高温度に反応
物が達しないようにする特殊な処理が必要であ
る。これらの特種な処理方法の中には、可動式温
度調節ベルト上または温度調節されたトレー中で
のモノウレタン三量化がある。 本発明のイソシアヌレートを溶解するために用
いる溶媒の量は広範囲にわたることができる。使
用する溶媒の量は溶媒の性質および使用するイソ
シアヌレートの溶解度にある程度依存する。本発
明のイソシアヌレートは比較的低濃度の溶存固形
分で十分な作業粘度を保つことを可能にする。ブ
ルツクフイールド粘度計LVT型、スピンドル
#2、30rpm、25℃で測定して100〜1000cpsの十
分なラミネート作業粘度を可能にするイソシアヌ
レートを含有する重合性組成物を得ることができ
る。溶媒量はまた最終硬化生成物に要望される物
性にも依存する。かくして、トリレンジイソシア
ナートとヒドロキシプロピルメタクリレートとの
モノウレタンのイソシアヌレートとスチレンとの
共重合体の関心がある場合には、例えば、最終生
成物の高温特性はスチレンの濃度の減少と共に向
上する。しかし、一般に、溶媒の使用量は組成物
の5〜95重量%、好ましくは30〜80重量%であ
る。特に好ましい濃度は約50重量%である。 本発明の方法で製造した不飽和イソシアヌレー
トはエチレン系不飽和物質の重合のための当業界
における通常の重合条件によつて重合または硬化
させることができる。本発明のイソシアヌレー
ト、特にトリレンジイソシアナートまたはポリメ
チレンポリフエニレンポリイソシアナートとヒド
ロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシエチ
ルメタクリレートまたはヒドロキシプロピルアク
リレートとで製造されたイソシアヌレートのスチ
レン溶液は指触乾燥表面を得るのに通常のビニル
系よりも酸素に対する感受性が低い。一般に、重
合は重合触媒の存在下で不飽和イソシアヌレート
を反応させることによつて行うことができる。適
当な重合開始剤としては、過酸化ベンゾイル、メ
チルエチルケトン過酸化物、ジ(2−エチルヘキ
シル)パーオキシジカーボネート、過安息香酸t
−ブチル、過酸化ジクミルおよびt−ブチルヒド
ロパーオキシドのような種々の過酸化物開始剤が
含まれる。使用できる他の重合触媒にはアゾビス
イソブチロニトリルのようなアゾ型開始剤があ
る。開始剤の使用量は通常非常に少量である。例
えば、重合性組成物1000部当たり開始剤約1部か
ら重合性組成物100部当たり約5部までの量であ
る。 多くの用途において、外部から熱を加えずに重
合を開始させることが望ましい。かかる場合に
は、通常、促進剤を系に加える。適当な促進剤に
は、ナフテン酸コバルトやナフテン酸マンガンの
ようなコバルト、マンガン、鉛および鉄化合物な
らびにジメチルアニリンのような第三アミンが含
まれる。 本発明の不飽和イソシアヌレートの硬化に使用
することができる過酸化物助触媒処方の説明のた
めの3つの例を次に示す。 処方1 過酸化ベンゾイル 1% ジメチルアニリン 0.2% 処方2 ジメチルアニリン 0.02% ナフテン酸コバルト 0.06% メチルエチルケトン過酸化物 2.0% 処方3 ナフテン酸コバルト 0.03% アセチルアセトン過酸化物(活性酸素4%)
0.5% 過安息香酸t−ブチル 1.5% 本発明のイソシアヌレートの早期重合を防ぐた
め、少量の酢酸第二銅のような第二銅塩あるいは
ヒドロキノン、ヒドロキノンのメチルエーテル、
フエノチアジンおよび第三ブチルカテコールのよ
うな通常の重合禁止剤をイソシアヌレート製造前
の反応混合物中または最終生成物中に、あるいは
その両方に添加することができる。 得られたイソシアヌレートは、特に共重合性単
量体中の溶液として製造されたときは、重合系に
通常用いられる添加剤、例えば酸化防止剤、紫外
線吸収剤、染料および顔料を含むことができる。 本発明の不飽和イソシアヌレートを含む硬化生
成物は優れた曲げおよび引張特性ならびに高温時
における良好な耐食性を有することが望まれるキ
ヤステイング、コーテイングおよびラミネートの
ような用途に特に有用であることがわかつた。湿
潤性繊維と共に製造されるラミネートは少なくと
も20重量%のイソシアヌレートと80重量%までの
湿潤性繊維とを含む。本発明の濃厚なイソシアヌ
レートの重合によつて得られる硬化生成物は
162.8℃(325〓)以下の温度でも安定である。 本発明のイソシアヌレートは単独で使用しても
他のエチレン系不飽和単量体の1種又は2種以上
と組合わせて使用してもよい。また、本発明のイ
ソシアヌレートは、炭酸カルシウム、酸化マグネ
シウム、アルミナ3水化物のような無機充填剤;
ポリエチレン、ポリメタクリル酸メチルおよび収
縮を減少させるための他の添加剤のような有機重
合体;および防炎性添加剤あるいは一般用ポリエ
ステルのような他の重合性樹脂と組合わせて使用
することもできる。本発明のイソシアヌレート
は、ガラス繊維、セルロース系繊維、アラミド
(aramide)繊維またはその他の繊維と組合わせ
てラミネートおよびパイプのような強化構造物の
製造に用いるとき特に有用であり、これらの繊維
と共に用いるとき優れた湿潤性を示す。 本発明は以下に示す実施例によつてより良く理
解されるであろう。これらの実施例は説明のため
のものであり、本発明の範囲を限定するものとし
て考えるべきではない。 以下の実施例において、キヤステイング物およ
びラミネートは次のようにして製造される。 キヤステイング物は硬化用試薬を含むイソシア
ヌレート溶液を、ポリテトラフルオロエチレンで
被覆されたワイヤスペーサーで3.175mm(1/8イン
チ)の距離をもつて隔てられた板ガラスの間に流
し込むことによつて製造される。硬化用試薬の添
加は、イソシアヌレートの共重合性溶媒溶液にま
ず必要な助触媒および促進剤を加えた後、必要な
過酸化物を加えることによつて行われる。このキ
ヤステイング物を室温で18〜24時間保持した後、
樹脂を乾燥器中で100℃で1時間加熱して後硬化
(post cure)を行わせる。 ラミネートの製造は、硬化用試薬を含むイソシ
アヌレート溶液をペイント型ローラでガラス繊維
マツト上に一様に塗布した後溝付きラミネーテイ
ングローラで完全にローラ塗りすることによつて
行われる。イソシアヌレートを含む共重合性溶媒
溶液への硬化用試薬の添加は、イソシアヌレート
溶液に、必要な助触媒および促進剤を加えた後、
必要な過酸化物を加えることによつて行われる。
厚さ3.175mmのラミネートは、2枚の0.254mm(10
ミル)表面用“C”ガラスマツト間に2層の
42.45g(1 1/2オンス)スプリツトストランド
ガラスマツトをサンドイツチすることによりで製
造される。ガラスの重量は樹脂とガラスの合計重
量の25%である。厚さ6.35mm(1/4インチ)のラ
ミネートは次のような樹脂含浸ガラスマツトの組
み合わせによつて製造される。すなわち0.254mm
(10ミル)表面用“C”ガラスマツト、2層の
42.45g(1 1/2オンス)チヨツプドストランド
マツト、1層の織成ロービングおよび最終層の
42.45g(1 1/2オンス)チヨツプストランドガ
ラスマツト。この6.35mm(1/4インチ)ラミネー
ト製造に用いる樹脂の量は、樹脂の比率が70%に
なるように調節する。ラミネートは硬化中表面か
ら空気を除くため薄いポリエステルフイルムで被
覆される。室温で18〜24時間放置後、硬化したラ
ミネートは乾燥器中で100℃、1時間加熱して後
硬化(post cure)される。 次の実施例中で製造したキヤステイング物およ
びラミネートの物理的性質は下に示すASTM試
験方法で測定される。 物理的性質 ASTM試験法 曲げ強さ D790 曲げモジユラス D790 引調強さ D638 引調モジユラス D638 %伸び D638 アイゾツト衝撃強さ D256 バーコル硬度 D2583 加熱撓み温度試験(264psi) D648 実施例 1 温度計、空気導入管、滴下漏斗および冷却器を
備えた、5のガラス製3つ口丸底フラスコにヒ
ドロキシプロピルメタクリレート865ml、スチレ
ン2144ml、酢酸第二銅1.8gおよびヒドロキノン
800mgを入れる。この溶液を85℃に加熱し、トル
エンジイソシアナート852mlを150分間にわたつて
徐々に添加する。トルエンジイソシアナートの添
加中、反応媒質の温度は88℃〜90℃に保つ。トル
エンジイソシアナートの添加終了後、反応混合物
の温度をさらに90分間約90℃に保つ。得られた暗
緑色の液体を55℃に冷却し、40%水酸化ベンジル
トリメチルアンモニウムメタノール溶液(40%が
メタノール)5mlを13分間にわたつて添加する。
次に、55℃で2時間加熱を続行してエチレン系不
飽和イソシアヌレートを生成させる。 実施例 2 実施例1記載の反応器にスチレン611.0g、ヒ
ドロキシプロピルメタクリレート33.1g、酢酸第
二銅225mg、ヒドロキノン100mgを加える。得られ
た溶液を激しく撹拌しながら90℃に加熱し、この
時点で、34.8gのトルエンジイソシアナートを6
〜10ml/分の速度で反応フラスコに添加する。ト
ルエンジイソシアナートの添加終了まで反応媒質
の温度を90℃に保つた後、さらに40分間90℃に保
つ。得られた透明のエメラルドグリーンの溶液を
55℃に冷却し、実施例1で用いた水酸化ベンジル
トリメチルアンモニウムのメタノール溶液1.5ml
を加える。反応溶液の色は、数分間は変化しない
がその後褐色になり始める。イソシアナート含量
がほぼ0に低下するまで溶液温度を55℃に保つ。
得られた生成物はトルエンジイソシアナートとヒ
ドロキシプロピルメタクリレートとのエチレン系
不飽和イソシアヌレートのスチレン溶液である。 実施例3〜5は実施例2記載の方法で製造す
る。但し、スチレン、ヒドロキシプロピルメタク
リレート(HPMA)、ヒドロキシエチルメタクリ
レート(HEMA)、トルエンジイソシアナート
(TDI)の使用量は第1表記載の通りである。
[Table] In order to obtain cured products with excellent high-temperature properties, it is essential that the isocyanurates of the invention are based on at least one of the vinylidene carbonyloxyalkanols defined above;
In the present invention, a small amount of the moiety derived from vinylidene carbonyloxyalkanol (R in the above formulas (2) and (3)) is derived from other monohydric alcohols, dihydric alcohols, monohydric phenols, or dihydric phenols. It is also intended that parts can be substituted. Saturated monohydric alcohols are particularly useful when polyisocyanates with functionality greater than 2 are used. Although it has been found that decreasing the amount of vinylidene carbonyloxyalkanol reduces high temperature properties, some high temperature properties may be willingly sacrificed to introduce other desired properties. For example, certain applications may be willing to sacrifice certain high temperature properties to provide flame resistance or low smoke production. Flame retardancy can be introduced by replacing small amounts of the vinylidene carbonyloxyalkanol with phosphorous or fluorine, chlorine or bromine containing alcohols or phenols. Similarly, low smoke emission can be introduced by replacing small amounts of the vinylidene carbonyloxyalkanol with sulfur-containing alcohols or phenols. Although small amounts of hydroxyl or phenolic materials may be included in the polymerizable compositions containing the isocyanurates of the present invention, such compositions must be fusible and pass the solubility test described above. It should be remembered that it must contain at least a major amount of isocyanurate moieties derived from the vinylidene carbonyloxyalkanols listed above. Examples of monohydric alcohols and monohydric phenols that can be used to replace up to 49 mol% of the above vinylidene carbonyloxyalkanols include methanol, ethanol, propanol, butanol, isobutanol, octyl alcohol, cyclohexanol, benzyl Alcohols, allyl alcohol, glycerin diallyl ether, trimethylolpropane diallyl ether, saturated halogenated alcohols, halogenated alcohols containing ethylenically unsaturation, such as dibromneopentyl glycol monoacrylate and monomethacrylate, halogenated allyl alcohol, 2-bromine Ethanol, 3-bromo-1-propanol, 4-chloro-1-butanol, 2-
Chlorethanol, 4-chloro-1-hexanol, 3-chloro-1-propanol, 2,3-dibromo-1-propanol, 2,3-dichloro-
1-propanol, 2,2,2-trichloroethanol, 1-bromo-2-propanol, 1-chloro-2-propanol, 1,3-dibrom-2
- monohydric alcohols such as propanol, 1,3-dichloro-2-propanol, monoacrylate and monomethacrylate esters of A of alkoxylated bisphenols A and alkoxylated tetrabromobisphenols, and polyoxyethylene and monohydric phenols; Contains polyoxypropylene ether. Examples of dihydric alcohols that can be used to substitute up to 33 mol%, preferably up to 10 mol% of the above vinylidene carbonyloxyalkanols include ethylene glycol, propylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, formula (In the above formula, R' 1 is an alkyl group containing 1 to 4 carbon atoms), 1,4-butanediol, pentamethylene glycol, hexamethylene glycol, glycerin methyl ether, bisphenol A These include polyoxyethylene and polyoxypropylene ethers of dihydric phenols such as, glycerin monochlorohydrin, glycerin monostearate, dihydroxyacetone, and monoesters of the above polyols with acrylic acid or methacrylic acid. In general, the invention can be practiced using small amounts (up to 20 mole percent) of phenols that are reactive with aromatic isocyanates. When using reactive phenols, it is especially important to react substantially all of the phenolic hydroxyl groups with isocyanate groups, thereby eliminating unreacted hydroxyl groups that would interfere with the subsequent free radical curing reaction. . Phenols, such as 4-hydroxyphenyl-4'-chlorophenyl sulfone, are particularly useful because they improve the flame and smoke properties of the cured product while retaining its physical properties at elevated temperatures.
Phenol can also be used to sequester small amounts of isocyanate functional groups and later regenerate the isocyanate groups at elevated temperatures to obtain cured products with improved bonding to substrates, especially glass fibers. . Nitrophenols do not readily react with isocyanates and do not fall within the scope of this invention. The unsaturated isocyanurates of the present invention can be homopolymerized or copolymerized with one or more other ethylenically unsaturated, copolymerizable compounds. When the unsaturated isocyanurate of the present invention is copolymerized with a copolymerizable monomer, the isocyanurate may be dissolved in the copolymerizable monomer, or the ethylenically unsaturated isocyanurate of the present invention may be produced. In some cases, it may be desirable to use a copolymerizable compound as a solvent in the reaction system. When the ethylenically unsaturated copolymerizable monomer is used as a solvent for the production of the unsaturated isocyanurate of the present invention,
The solvent must be free of groups that react with isocyanate groups or that interfere with the urethane formation or trimerization reactions that occur during the production of the isocyanurates of the present invention. Therefore, the solvent must not contain hydroxyl, carboxyl or amino groups that could interfere with these reactions. Therefore, suitable solvents are esters, ethers,
Limited to hydrocarbons and similar solvents containing non-reactive groups. Examples of solvents that can be used in the production of the isocyanurates of the invention include divinylbenzene, styrene, methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate, 2-methacrylate. Ethylhexyl, butyl acrylate, butyl methacrylate, cyclohexyl acrylate, cyclohexyl methacrylate, chlorstyrene, acrylonitrile, vinylidene chloride, vinyl acetate, vinyl stearate, vinyltolylene,
Hexanediol diacrylate, hexanediol dimethacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, allyl methacrylate, diallyl fumarate, tetramethylene glycol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, neopentyl glycol diacrylate , 1,3-butylene glycol diacrylate, 1,3-butylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol diacrylate, dimethylstyrene, ethylstyrene, propylstyrene, P-chloromethylstyrene, m-dibromoethylstyrene, bromstyrene, dimethylstyrene, Includes chlorostyrene, t-butylstyrene, vinyl propionate, and vinyl acetate. Non-polymerizable solvents such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene can also be used as reaction solvents. After the formation of the isocyanurate, such solvent can be removed from the reaction mixture to obtain a solid product. This solid product can be dissolved in a polymerizable solvent and then cured by a copolymerization reaction. Preferred polymerizable solvents are styrene, mixtures of styrene and methyl methacrylate, and mixtures of styrene and divinylbenzene. When producing the isocyanurates of the present invention without the use of solvents, the product is solid and the heat generated by the reaction can be easily removed and high temperatures that can result in insolubilization and gelation of the product special treatment is required to prevent the reactants from reaching the Among these special processing methods are monourethane trimerization on movable temperature controlled belts or in temperature controlled trays. The amount of solvent used to dissolve the isocyanurates of the present invention can vary widely. The amount of solvent used depends in part on the nature of the solvent and the solubility of the isocyanurate used. The isocyanurates of the present invention make it possible to maintain sufficient working viscosity with relatively low concentrations of dissolved solids. Polymerizable compositions containing isocyanurates can be obtained that allow sufficient laminating working viscosities of 100 to 1000 cps as measured on a Bruckfield viscometer model LVT, spindle #2, 30 rpm, 25°C. The amount of solvent also depends on the desired physical properties of the final cured product. Thus, for example, if one is interested in a copolymer of isocyanurate of a monourethane with tolylene diisocyanate and hydroxypropyl methacrylate and styrene, the high temperature properties of the final product improve with decreasing concentration of styrene. Generally, however, the amount of solvent used will be from 5 to 95%, preferably from 30 to 80%, by weight of the composition. A particularly preferred concentration is about 50% by weight. The unsaturated isocyanurates produced by the process of this invention can be polymerized or cured by polymerization conditions conventional in the art for polymerization of ethylenically unsaturated materials. The styrene solutions of the isocyanurates of the present invention, especially those made with tolylene diisocyanate or polymethylene polyphenylene polyisocyanate and hydroxypropyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate or hydroxypropyl acrylate, provide a surface that is dry to the touch. It is less sensitive to oxygen than regular vinyl. Generally, polymerization can be carried out by reacting unsaturated isocyanurates in the presence of a polymerization catalyst. Suitable polymerization initiators include benzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, di(2-ethylhexyl) peroxydicarbonate, perbenzoic acid t.
Various peroxide initiators are included, such as -butyl, dicumyl peroxide and t-butyl hydroperoxide. Other polymerization catalysts that can be used include azo type initiators such as azobisisobutyronitrile. The amount of initiator used is usually very small. For example, from about 1 part of initiator per 1000 parts of polymerizable composition to about 5 parts of initiator per 100 parts of polymerizable composition. In many applications, it is desirable to initiate polymerization without externally applying heat. In such cases, an accelerator is usually added to the system. Suitable promoters include cobalt, manganese, lead and iron compounds such as cobalt naphthenate and manganese naphthenate, and tertiary amines such as dimethylaniline. Three illustrative examples of peroxide cocatalyst formulations that can be used to cure the unsaturated isocyanurates of the present invention are provided below. Formulation 1 Benzoyl peroxide 1% Dimethylaniline 0.2% Formulation 2 Dimethylaniline 0.02% Cobalt naphthenate 0.06% Methyl ethyl ketone peroxide 2.0% Formulation 3 Cobalt naphthenate 0.03% Acetylacetone peroxide (active oxygen 4%)
0.5% t-butyl perbenzoate 1.5% To prevent premature polymerization of the isocyanurate of the present invention, a small amount of a cupric salt such as cupric acetate or hydroquinone, the methyl ether of hydroquinone,
Conventional polymerization inhibitors such as phenothiazine and tert-butylcatechol can be added to the reaction mixture prior to isocyanurate production or to the final product, or both. The obtained isocyanurate, especially when prepared as a solution in copolymerizable monomers, may contain additives normally used in polymerization systems, such as antioxidants, UV absorbers, dyes and pigments. . It has been found that cured products containing unsaturated isocyanurates of the present invention are particularly useful in applications such as casting, coatings and laminations where it is desired to have excellent flexural and tensile properties as well as good corrosion resistance at elevated temperatures. Ta. Laminates made with wettable fibers contain at least 20% by weight isocyanurate and up to 80% by weight wettable fibers. The cured product obtained by polymerization of concentrated isocyanurate according to the present invention is
Stable at temperatures below 162.8℃ (325〓). The isocyanurate of the present invention may be used alone or in combination with one or more other ethylenically unsaturated monomers. In addition, the isocyanurate of the present invention may be an inorganic filler such as calcium carbonate, magnesium oxide, or alumina trihydrate;
Organic polymers such as polyethylene, polymethyl methacrylate and other additives to reduce shrinkage; and may also be used in combination with flame retardant additives or other polymeric resins such as general purpose polyesters. can. The isocyanurates of the present invention are particularly useful when used in the manufacture of reinforced structures such as laminates and pipes in combination with glass fibers, cellulosic fibers, aramid fibers or other fibers, and in combination with these fibers. Shows excellent wetting properties when used. The invention will be better understood by the examples given below. These examples are illustrative and should not be considered as limiting the scope of the invention. In the following examples, castings and laminates are manufactured as follows. The casting was made by pouring an isocyanurate solution containing the curing reagent between glass sheets separated by a distance of 1/8 inch (3.175 mm) with polytetrafluoroethylene-coated wire spacers. Manufactured. The curing reagent is added by first adding the necessary cocatalyst and accelerator to the copolymerizable solvent solution of the isocyanurate, and then adding the necessary peroxide. After keeping this casting at room temperature for 18-24 hours,
The resin is post cured by heating it at 100° C. for 1 hour in an oven. The production of the laminate is carried out by uniformly applying an isocyanurate solution containing a curing agent onto the glass fiber mat with a paint-type roller, followed by complete rolling with a grooved laminating roller. The curing reagent is added to the copolymerizable solvent solution containing isocyanurate by adding necessary cocatalysts and accelerators to the isocyanurate solution, and then
This is done by adding the necessary peroxide.
A 3.175mm thick laminate consists of two 0.254mm (10
2 layers between the "C" glass mats for the surface
Manufactured by sandwiching 1 1/2 oz. (42.45 g) split strand glass mat. The weight of glass is 25% of the total weight of resin and glass. The 6.35 mm (1/4 inch) thick laminate is manufactured by a combination of resin-impregnated glass mats as follows: i.e. 0.254mm
(10 mil) surface “C” glass mat, 2 layers
42.45 g (1 1/2 oz) chopped strand pine, one layer of woven roving and a final layer of
42.45 g (1 1/2 oz) chipped strand glass pine. The amount of resin used to make this 6.35 mm (1/4 inch) laminate is adjusted so that the resin ratio is 70%. The laminate is covered with a thin polyester film to exclude air from the surface during curing. After standing at room temperature for 18-24 hours, the cured laminate is post cured by heating at 100° C. for 1 hour in an oven. The physical properties of the castings and laminates produced in the following examples are determined by the ASTM test method set forth below. Physical properties ASTM test method Bending strength D790 Bending modulus D790 Tensile strength D638 Tensile modulus D638 % elongation D638 Izot impact strength D256 Barcol hardness D2583 Heating deflection temperature test (264psi) D648 Example 1 Thermometer, air introduction tube , 865 ml of hydroxypropyl methacrylate, 2144 ml of styrene, 1.8 g of cupric acetate, and hydroquinone in a 5 glass 3-necked round bottom flask equipped with a dropping funnel and condenser.
Add 800mg. The solution is heated to 85° C. and 852 ml of toluene diisocyanate are added gradually over 150 minutes. During the addition of toluene diisocyanate, the temperature of the reaction medium is kept between 88°C and 90°C. After the addition of toluene diisocyanate is complete, the temperature of the reaction mixture is maintained at approximately 90° C. for an additional 90 minutes. The resulting dark green liquid is cooled to 55° C. and 5 ml of 40% benzyltrimethylammonium hydroxide methanol solution (40% methanol) are added over 13 minutes.
Heating is then continued at 55° C. for 2 hours to form ethylenically unsaturated isocyanurate. Example 2 To the reactor described in Example 1 are added 611.0 g of styrene, 33.1 g of hydroxypropyl methacrylate, 225 mg of cupric acetate, and 100 mg of hydroquinone. The resulting solution was heated to 90°C with vigorous stirring, at which point 34.8 g of toluene diisocyanate was added to 6
Add to reaction flask at a rate of ~10 ml/min. The temperature of the reaction medium is kept at 90° C. until the end of the addition of toluene diisocyanate and then at 90° C. for a further 40 minutes. The resulting clear emerald green solution
Cool to 55°C and add 1.5 ml of the methanol solution of benzyltrimethylammonium hydroxide used in Example 1.
Add. The color of the reaction solution does not change for several minutes and then begins to turn brown. The solution temperature is maintained at 55° C. until the isocyanate content has decreased to approximately zero.
The resulting product is a styrene solution of ethylenically unsaturated isocyanurate of toluene diisocyanate and hydroxypropyl methacrylate. Examples 3 to 5 are produced by the method described in Example 2. However, the amounts of styrene, hydroxypropyl methacrylate (HPMA), hydroxyethyl methacrylate (HEMA), and toluene diisocyanate (TDI) are as shown in Table 1.

【表】 実施例 6 実施例1の方法に従つて、スチレン1314g、ヒ
ドロキシプロピルメタクリレート232g、第三ブ
チルカテコールの10%スチレン溶液4mlおよび酢
酸第二銅1水化物920mgを空気と窒素の雰囲気下
で90℃に加熱した後、トルエンジイソシアナート
335g(25%過剰)を60分間にわたつて徐々に添
加する。温度は添加中および添加終了後60分間90
℃に保つ。生成物を41℃に冷却し、実施例1で用
いた水酸化ベンジルトリメチルアンモニウムメタ
ノール溶液5mlを添加する。温度を4時間45℃に
保つ。第三ブチルカテコール(10%スチレン溶
液)5mlおよびメタンスルホン酸1.05mlを加え、
生成物を冷却する。得られたエチレン系不飽和ポ
リイソシアヌレート組成物は、ゲルパーミエーシ
ヨンクロマトグラフイーでの測定によれば、分子
量約200000のポリマー生成物を高い比率で含む。
室温で1晩放置後の該組成物の粘度は約
10000cpsである。 実施例 7 温度制御装置、空気導入管、N2導入管、冷却
器、滴加漏斗、撹拌機を備えた34つ口フラス
コにスチレン1254g、ヒドロキシプロピルメタク
リレート(水酸基価364)227g、酢酸第二銅1水
化物460mg、第三ブチルカテコール(TBC)の10
%スチレン溶液4.0mlを加える。次に、フラスコ
を90℃に加熱し、温度を90〜98℃に保ちながら、
トルエンジイソシアナート(TDI)313gを55分
間にわたつて滴加する。 TDI添加終了後、温度を90℃に1.5時間保つた
後、溶液を45℃に冷却する。実施例1で用いた水
酸化ベンジルトリメチルアンモニウムメタノール
溶液5c.c.を加える。樹脂は濃暗色に変わり、発熱
が生じるが、水浴で調節することによつて温度が
50℃以下になるようにし、45℃に保つ。3.1時間
後、1.2c.c.のメタンスルホン酸を加え、冷却用水
浴で冷却する。30℃において、10%第三ブチルカ
テコールのスチレン溶液5mlを加え、25℃で該重
合性組成物を缶中に流し込む。このもののブルツ
クフイールド粘度は25℃で395cpsである。100℃
で1時間後硬化(post cure)させた厚さ3.175mm
(1/8インチ)のキヤステイング物について物理的
性質を測定する。この硬化系は上記組成物100
g、ジメチルアニリン0.4g、ナフテン酸コバル
ト0.5g、ルパーソル(Lupersol)224(アセチル
アセトン過酸化物溶液)0.5gおよび過安息香酸
第三ブチル1.5gから成る。このキヤステイング
物(スチレン中固形分30%)は次の物理的性質を
示す。 引張モジユラス(psi) 0.49±0.03×106 引張強さ(psi) 10900 %伸び 2.58 曲げ強さ(25℃、psi) 17300 曲げモジユラス(psi) 0.53×106 加熱撓み温度 111℃ ノツチなしアイゾツト衝撃値 2.91 実施例 8 撹拌機、温度計、空気導入管、還流冷却器、
N2導入管を備えた3の4つ口フラスコにヒド
ロキシプロピルメタクリレート171.0g(1.14当
量)、スチレン1315.8g(12.64当量)、酢酸第二
銅1水和物0.4535gおよび10%第三ブチルカテコ
ール(TBC)スチレン溶液3.75mlを加え、混合物
を撹拌しながら90℃に加熱する。トルエンジイソ
シアナート(TDI)206.9g(1.19当量)を、温度
を90±5℃に保ちながら1時間にわたつて滴加す
る。反応混合物をさらに1時間90±5℃に保つた
後、1時間かけて35℃に冷却する。62.1gのTDI
(0.36当量)を添加後、さらに30℃に冷却する。
次に、実施例1で用いた水酸化ベンジルトリメチ
ルアンモニウムメタノール溶液4.8mlを加え、生
じた発熱を水浴使用によつて調節する。2.6時間
後、14.9gのジブチルアミンの添加によつて三量
化反応を停止させ、15分後、1.49gのメタンスル
ホン酸(MSA)を加える。得られた生成物の粘
度は22.4℃で998cpsである。厚さ3.175mmのキヤ
ステイング物をつくり、実施例7記載の方法で硬
化させる。このキヤステイング物(スチレン中固
形分30%)は次の物理的性質を示す。 引張モジユラス(psi) 0.55×106 引張強さ(psi) 9400 %伸び 2.28 曲げ強さ(psi) 16700 ノツチなしアイゾツト値(ft−lbs) 2.97 加熱撓み温度 221〓 曲げモジユラス(psi) 0.85×106 実施例 9 撹拌機、温度計、空気導入管、還流冷却器、窒
素導入管を備えた3、4つ口フラスコにメタク
リル酸メチル(892g、8.91モル)、ヒドロキシプ
ロピルメタクリレート(414g、2.78モル)、酢酸
第二銅1水化物(0.403g)、および10%第三ブチ
ルカテコールスチレン溶液(4.0c.c.)を加える。
混合物を撹拌し、90℃に加熱し、トルエンジイソ
シアナート(TDI)(468g、2.69モル)を、温度
を90℃に保ちながら2時間にわたつて徐々に添加
する。全部のTDIを添加後、撹拌しながら温度を
1時間90℃に保つた後、50℃に冷却する。実施例
1で用いた水酸化ベンジルトリメチルアンモニウ
ムメタノール溶液5.0mlを加える。発熱反応が生
じるが、外部冷却によつて反応混合物の温度を55
℃に保つ。混合物を55℃に2時間保つた後、室温
に冷却し、1.2mlのメタンスルホン酸を加える。
反応生成物は23℃で1050cpsの粘度を示す。厚さ
3.175mm(1/8″)のキヤステイング物をつくり、
実施例7の方法で硬化させる。2枚の0.254mm
(10ミル)表面用“C”ガラスマツト間にサンド
イツチした2層の42.45g(1 1/2オンス)チヨ
ツプドフアイバーガラスストランドマツトを用い
て厚さ3.175mm(1/8″)のラミネートをつくり、
100℃で1時間硬化させた。キヤステイング物お
よびラミネートの性質は次の通りである。
[Table] Example 6 According to the method of Example 1, 1314 g of styrene, 232 g of hydroxypropyl methacrylate, 4 ml of a 10% styrene solution of tert-butylcatechol, and 920 mg of cupric acetate monohydrate were mixed in an atmosphere of air and nitrogen. After heating to 90℃, toluene diisocyanate
Add 335 g (25% excess) gradually over 60 minutes. The temperature was 90°C during the addition and for 60 minutes after the end of the addition.
Keep at ℃. The product is cooled to 41° C. and 5 ml of the methanol solution of benzyltrimethylammonium hydroxide used in Example 1 is added. Maintain temperature at 45°C for 4 hours. Add 5 ml of tert-butylcatechol (10% styrene solution) and 1.05 ml of methanesulfonic acid;
Cool the product. The resulting ethylenically unsaturated polyisocyanurate composition contains a high proportion of polymeric product having a molecular weight of about 200,000 as determined by gel permeation chromatography.
The viscosity of the composition after standing overnight at room temperature is approximately
It is 10000cps. Example 7 1254 g of styrene, 227 g of hydroxypropyl methacrylate (hydroxyl value 364), and cupric acetate were placed in a 34-necked flask equipped with a temperature control device, air inlet tube, N2 inlet tube, condenser, addition funnel, and stirrer. 460 mg of monohydrate, 10 of tert-butylcatechol (TBC)
Add 4.0 ml of % styrene solution. Then, heat the flask to 90℃, keeping the temperature between 90 and 98℃.
313 g of toluene diisocyanate (TDI) are added dropwise over 55 minutes. After the TDI addition is complete, the temperature is kept at 90°C for 1.5 hours and then the solution is cooled to 45°C. Add 5 c.c. of the methanol solution of benzyltrimethylammonium hydroxide used in Example 1. The resin turns dark and generates heat, but the temperature can be lowered by adjusting it in a water bath.
Keep the temperature below 50℃ and keep at 45℃. 3. After 1 hour, add 1.2 cc of methanesulfonic acid and cool in a cooling water bath. At 30°C, 5 ml of a 10% tert-butylcatechol solution in styrene is added and at 25°C the polymerizable composition is poured into a can. The Bruckfield viscosity of this product is 395 cps at 25°C. 100℃
Thickness: 3.175mm post cured for 1 hour
Measure physical properties on (1/8 inch) cast objects. This curing system is based on the above composition 100
g, dimethylaniline 0.4 g, cobalt naphthenate 0.5 g, Lupersol 224 (acetylacetone peroxide solution) 0.5 g and tert-butyl perbenzoate 1.5 g. This casting (30% solids in styrene) exhibits the following physical properties. Tensile modulus (psi) 0.49±0.03×10 6 Tensile strength (psi) 10900 % elongation 2.58 Bending strength (25℃, psi) 17300 Bending modulus (psi) 0.53×10 6 Heat deflection temperature 111℃ Unnotched Izot impact value 2.91 Example 8 Stirrer, thermometer, air introduction tube, reflux condenser,
In 3 four-necked flasks equipped with N2 inlet tubes were placed 171.0 g (1.14 eq.) of hydroxypropyl methacrylate, 1315.8 g (12.64 eq.) of styrene, 0.4535 g of cupric acetate monohydrate, and 10% tert-butylcatechol ( TBC) Add 3.75 ml of styrene solution and heat the mixture to 90 °C with stirring. 206.9 g (1.19 equivalents) of toluene diisocyanate (TDI) are added dropwise over 1 hour while maintaining the temperature at 90±5°C. The reaction mixture is kept at 90±5°C for an additional hour and then cooled to 35°C over a period of 1 hour. 62.1g TDI
After adding (0.36 equivalents), the mixture is further cooled to 30°C.
Next, 4.8 ml of the methanol solution of benzyltrimethylammonium hydroxide used in Example 1 is added, and the generated exotherm is controlled by using a water bath. After 2.6 hours, the trimerization reaction is stopped by adding 14.9 g of dibutylamine, and after 15 minutes, 1.49 g of methanesulfonic acid (MSA) is added. The viscosity of the product obtained is 998 cps at 22.4°C. A casting having a thickness of 3.175 mm is made and cured as described in Example 7. This casting (30% solids in styrene) exhibits the following physical properties. Tensile modulus (psi) 0.55×10 6 Tensile strength (psi) 9400 % elongation 2.28 Bending strength (psi) 16700 Unnotched Izot value (ft-lbs) 2.97 Heat deflection temperature 221〓 Bending modulus (psi) 0.85×10 6 Example 9 Methyl methacrylate (892 g, 8.91 mol), hydroxypropyl methacrylate (414 g, 2.78 mol), Add cupric acetate monohydrate (0.403 g) and 10% tert-butylcatecholstyrene solution (4.0 cc).
The mixture is stirred and heated to 90°C and toluene diisocyanate (TDI) (468 g, 2.69 mol) is added slowly over 2 hours while maintaining the temperature at 90°C. After all the TDI has been added, the temperature is kept at 90°C for 1 hour with stirring and then cooled to 50°C. Add 5.0 ml of the benzyltrimethylammonium hydroxide methanol solution used in Example 1. An exothermic reaction occurs, but external cooling lowers the temperature of the reaction mixture to 55°C.
Keep at ℃. After keeping the mixture at 55° C. for 2 hours, it is cooled to room temperature and 1.2 ml of methanesulfonic acid is added.
The reaction product exhibits a viscosity of 1050 cps at 23°C. thickness
Make a 3.175mm (1/8″) caster,
Cured according to the method of Example 7. Two pieces of 0.254mm
(10 mil) 3.175 mm (1/8") thick laminate using two layers of 1 1/2 oz. chopped fiberglass strand mats sandwiched between two surface "C" glass mats. Making,
It was cured at 100°C for 1 hour. The properties of the casting and laminate are as follows.

【表】【table】

【表】 実施例 10 撹拌機、温度計、空気導入管、還流冷却器、滴
加漏斗および窒素導入管を備えた3、4つ口フ
ラスコにヒドロキシプロピルメタクリレート
(414g、2.8モル)、スチレン(772g、7.4モ
ル)、ジビニルベンゼン(72%活性物質溶液124
g、0.68モル)酢酸第二銅1水化物(0.45g)お
よび第三ブチルカテコールの20%スチレン溶液
(2ml)を加える。混合物を40℃に加熱し、トル
エンジイソシアナート(TDI)(2・4−異性体
と2・6−異性体との80/20混合物、486g、2.8
モル)を1時間にわたつて添加する。外部加熱と
反応の発熱性とを組合わせて反応温度を徐々に90
℃に上げ、反応混合物を90℃でさらに1時間放置
した後、90分間かけて45±5℃に冷却する。次
に、実施例1で用いた水酸化ベンジルトリメチル
アンモニウムのメタノール溶液5mlを加え、水浴
で発熱を調節する。反応混合物を55±5℃で2.5
時間保ち、メタンスルホン酸(1.2ml)の添加に
よつて三量化反応を停止させる。生成物の粘度は
21℃で1060cpsである。実施例9で用いた方法で
ラミネートをつくり、硬化させる。硬化ラミネー
トの曲げ強さは室温で1321.64Kg/cm2
(18800psi)、176.7℃(350〓)で780.33Kg/cm2
(11100psi)であつた。 実施例 11〜17 実施例11〜17では実施例1の装置および方法を
用いる。スチレン中の銅触媒、第三ブチルカテコ
ール(TBC)、不飽和アルコールに、約90℃で、
窒素と空気の雰囲気下で必要量のトルエンジイソ
シアナートを滴加する。NCO含量が元の値の約
半分に低下したとき、溶液を約55℃に冷却し、実
施例1で用いた水酸化ベンジルアンモニウムのメ
タノール溶液を加え、反応が完了するまで撹拌を
続ける。次に、メタンスルホン酸および(あるい
は)TBCを加えて生成物を安定化させる。使用
した反応成分、溶媒、触媒ならびにそれらの量を
第2表に示す。
[Table] Example 10 Hydroxypropyl methacrylate (414 g, 2.8 mol) and styrene (772 g , 7.4 mol), divinylbenzene (72% active substance solution 124
g, 0.68 mol) cupric acetate monohydrate (0.45 g) and a 20% styrene solution of tert-butylcatechol (2 ml) are added. The mixture was heated to 40°C and toluene diisocyanate (TDI) (80/20 mixture of 2,4- and 2,6-isomers, 486 g, 2.8
mol) over 1 hour. Combining external heating and the exothermic nature of the reaction to gradually increase the reaction temperature to 90°C
C. and the reaction mixture is left at 90.degree. C. for an additional hour before being cooled to 45.+-.5.degree. C. over 90 minutes. Next, 5 ml of the methanol solution of benzyltrimethylammonium hydroxide used in Example 1 was added, and the heat generation was controlled in a water bath. The reaction mixture was heated at 55 ± 5 °C for 2.5
After a period of time, the trimerization reaction is stopped by adding methanesulfonic acid (1.2 ml). The viscosity of the product is
It is 1060 cps at 21℃. A laminate is made and cured using the method used in Example 9. The bending strength of cured laminate is 1321.64Kg/ cm2 at room temperature
(18800psi), 780.33Kg/cm 2 at 176.7℃ (350〓)
(11100psi). Examples 11-17 Examples 11-17 use the apparatus and method of Example 1. Copper catalyst, tert-butylcatechol (TBC), and unsaturated alcohol in styrene at approximately 90°C.
Add the required amount of toluene diisocyanate dropwise under an atmosphere of nitrogen and air. When the NCO content has decreased to about half of its original value, the solution is cooled to about 55° C., the methanol solution of benzyl ammonium hydroxide used in Example 1 is added, and stirring is continued until the reaction is complete. Methanesulfonic acid and/or TBC are then added to stabilize the product. The reaction components, solvents, catalysts used and their amounts are shown in Table 2.

【表】 実施例 18〜20 実施例18〜20は実施例17の方法に従つて製造す
る。但し、第3表に示す量のトルエンジイソシア
ナート、不飽和アルコール、溶媒および触媒を用
いる。
Table: Examples 18-20 Examples 18-20 are prepared according to the method of Example 17. However, the amounts of toluene diisocyanate, unsaturated alcohol, solvent and catalyst shown in Table 3 are used.

【表】 実施例 21〜26 実施例21〜26では実施例17の方法を用いる。使
用した反応成分、触媒および溶媒ならびにそれぞ
れの使用量は第4表に示す通りである。
[Table] Examples 21-26 In Examples 21-26, the method of Example 17 is used. The reaction components, catalysts, and solvents used, as well as the amounts of each used, are shown in Table 4.

【表】【table】

【表】 実施例 27〜34 実施例27〜34のイソシアヌレート生成物は実施
例1の方法に従つて製造する。但し、反応成分、
溶媒、触媒は第5表に示すように変化させて用い
る。
Table: Examples 27-34 The isocyanurate products of Examples 27-34 are prepared according to the method of Example 1. However, the reaction components,
The solvent and catalyst were changed and used as shown in Table 5.

【表】 実施例 35 アロフアナート基を含む本発明のイソシアヌレ
ートの好ましい製造方法は次の通りである。撹拌
機、冷却器、ガス管連結部、排気口(vent)およ
びポート孔(port holes)を備えた反応器にまず
窒素を流す。次に、空気と窒素の相対速度が1:
3の気流を反応器内に導入する。次に、2.7部の
ヒドロキシプロピルメタクリレート(HPMA)
を反応器に入れる。空気と窒素の流入を一時止
め、0.0029部の酢酸第二銅1水化物と第三ブチル
カテコール(TBC)の20%スチレン溶液0.012部
とを連続撹拌下に反応器へ加える。空気と窒素の
流入を再開し、5.7部のスチレンを反応器に加え
る。次に、反応混合物を約40℃に加熱し、反応混
合物の温度が40℃に達したとき、2・4−および
2・6−トルエンジイソシアナート(TDI)の
80/20混合物の少量ずつの添加を開始する。全量
で3.1部のTDIを約1時間かけて添加する。この
期間中、TDIとアルコールとの反応による発熱に
より反応混合物の温度は約90℃に上がる。TDI添
加終了時に温度が90゜より低いかあるいは高い場
合には、外部から加熱または冷却して温度を約90
℃にする。TDIの全量の添加終了後および反応混
合物のNCO含量が4.5重量%以下に低下するま
で、反応混合物を少なくとも1時間約90℃に保
つ。上記の両方の条件が満足された後、反応混合
物を約50℃に冷却する。次に、この反応混合物に
実施例1で用いた水酸化ベンジルトリメチルアン
モニウムメタノール溶液0.018部を加える。この
添加後間もなく、発熱反応が始まり、反応期間中
反応混合物の温度は50〜60℃に保たれる。発熱開
始時から、反応混合物の粘度とNCO含量とを極
めて厳重に監視する。反応混合物の粘度が400〜
500cpsに達し且つNCO含量が0.2%以下に低下し
たとき、0.007部のメタンスルホン酸を反応混合
物に加え、混合物を冷却する。温度が約35℃に達
したとき、0.014部のTBCを加え、反応混合物を
室温に冷却する。得られたビニルイソシアヌレー
トは透明、淡黄褐色で、粘度約400〜500cpsであ
り、貯蔵寿命は3ケ月以上であつた。このイソシ
アヌレート溶液から、ジメチルアニリン0.2%、
第三ブチルカテコール0.2%、過酸化ベンゾイル
溶液(50%活性)0.2%の硬化系を用いてラミネ
ートを製造する。この樹脂から製造した厚さ
3.175mm(1/8″)の2層ラミネートはその室温に
おける曲げおよび引張強さの80%以上を149℃
(300〓)でも保持している。 この反応生成物の数平均分子量は約1160、重量
平均分子量は約2000であり、多分散性
(polydispersity)は約1.9である。存在するイソ
シアヌレートの約95%が約5200以下の分子量を有
し、約5200〜約26000の分子量のイソシアヌレー
トを少量含んでいる。この生成物は、ほとんどの
イソシアヌレート分子中のイソシアヌレート環の
数が10以下である。この生成物は、環球法融点が
約95℃、25℃の粘度が約400〜600cps、屈折率約
1.557N2c である。この生成分の赤外吸収スペクト
ルはイソシアヌレートの特性吸収帯を示し、イソ
シアナート官能がほとんどない。生成物の水酸基
価はほぼ0である。 この樹脂から製造した厚さ3.175mmの2層ラミ
ネートは室温の曲げおよび引張強さの80%以上を
149℃(300〓)においても保持する。この樹脂の
硬化に用いた硬化用試薬はジメチルアニリン0.2
%、第三ブチルカテコールの10%スチレン溶液
0.2%および過酸化ベンゾイル(50%活性)2.0%
である。 実施例 36 1−および2−ヒドロキシデシルメタクリレー
トの混合物307gをメタクリル酸メチル481gに溶
解した溶液に、酢酸第二銅1水化物0.3gおよび
第三ブチルカテコールの10%メタクリル酸メチル
溶液1.3mlを加える。この溶液を90℃に加熱し、
30分間かけて174gのトルエンジイソシアナート
を添加する。温度をさらに1時間90℃に保つ、溶
液を55℃に冷却し、実施例1で用いた水酸化ベン
ジルトリメチルアンモニウムのメタノール溶液
1.7mlを加える。さらに3時間60℃に加熱するこ
とによつて反応を完結させる。第三ブチルカテコ
ールの10%メタクリル酸メチル1.7mlおよびメタ
ンスルホン酸0.5mlを加えて反応を停止させる。 実施例 37 165gの2−ヒドロキシブチルメタクリレート
を71gのスチレンに溶解した溶液に、酢酸第二銅
1水化物313mgおよび第三ブチルカテコールとヒ
ドロキノンのモノメチルエーテルとの50/50混合
物の10%スチレン溶液0.75mlを加える。溶液を90
℃に加熱し、174gのトルエンジイソシアナート
を1時間にわたつて加える。90℃で1時間加熱を
続行する。次に、268.3gのスチレンを追加し、
溶液を55℃に冷却し、実施例1で用いた水酸化ベ
ンジルトリメチルアンモニウムのメタノール溶液
2.5mlを加える。この溶液を1時間55℃に保つ。
第三ブチルカテコールとヒドロキノンのモノメチ
ルエーテルとの50/50混合物の10%スチレン溶液
1.3mlを加えて反応を停止させる。生成物の粘度
は25℃で200cpsである。得られた樹脂の50%ス
チレン溶液を用いて製造された2層ガラスラミネ
ート〔ガラス25%、厚さ3.175mm(0.125インチ)
をジメチルアニリン0.1%、アセチルアセトン過
酸化物溶液(活性酸素4%)0.5%、過安息香酸
第三ブチル1.5%および第三ブチルカテコールの
10%スチレン溶液0.1%で硬化させたもの〕は149
℃(300〓)で次の物理的性質を示す。曲げ強さ
17600psi、曲げモジユラス0.48×106psi、引張強
さ11900psi、引張モジユラス0.66×106psi、バー
コル硬さ25〜28、伸び2.2%、ノツチ付きアイゾ
ツト値4.05。 実施例 38 撹拌機、温度計、空気導入管を備えた2の3
つ口フラスコに、トルエンジイソシアナート
(TDI)(2・4−および2・6−異性体の80/20
混合物を342ml、2.44モル)加え、フラスコ内容
物を55℃に加熱する。酢酸第二銅1水化物0.4g
と第三ブチルカテコール3.0mlを含む酸価18のヒ
ドロキシプロピルメタクリレート(360ml、2.44
モル)を滴加漏斗から31分間かけてTDIに滴加す
る。元のイソシアナート濃度の49.4%が未反応の
まま残り(赤外分光光度計による分析)、得られ
た緑色混合物の粘度は550cpsである。上記混合
物150gに、40℃で、第三ブチルカテコールの20
%トルエン溶液2.5mlおよび実施例1で用いた水
酸化ベンジルトリメチルアンモニウムのメタノー
ル溶液0.8mlを加える。混合物を激しく撹拌し、
パン(Pan)を45℃の恒温槽中に浸漬する。12分
後にこの緑色混合物の表面に気泡が生成し始め、
35分後に色が褐色に変化し始める。同時に、温度
が16分で84℃に上がり、生成物は固化する。生成
物を40℃に冷却した後、パンから取出して砕き、
微粉末にする。生成物を次に等重量のスチレンに
溶解し、過安息香酸第三ブチル1.5%、6%ナフ
テン酸コバルト溶液0.5%およびジメチルアニリ
ン0.4%を加えた後、この溶液にアセチルアセト
ン過酸化物溶液(活性酸素4%)0.5%を加え
る。硬化用試薬を含むこの溶液を用いてガラス約
25%を含む厚さ3.175mm(1/8″)のラミネートを
製造する。該ラミネートの物理的性質は次の通り
である。
[Table] Example 35 A preferred method for producing the isocyanurate of the present invention containing an allophanate group is as follows. A reactor equipped with a stirrer, condenser, gas line connections, vents and port holes is first flushed with nitrogen. Next, the relative velocity of air and nitrogen is 1:
3 gas streams are introduced into the reactor. Next, 2.7 parts of hydroxypropyl methacrylate (HPMA)
into the reactor. The air and nitrogen flow is temporarily stopped and 0.0029 parts of cupric acetate monohydrate and 0.012 parts of a 20% styrene solution of tert-butylcatechol (TBC) are added to the reactor under continuous stirring. Restart air and nitrogen flow and add 5.7 parts of styrene to the reactor. The reaction mixture was then heated to about 40°C, and when the temperature of the reaction mixture reached 40°C, 2,4- and 2,6-toluene diisocyanate (TDI)
Begin adding the 80/20 mixture in portions. A total of 3.1 parts of TDI is added over about 1 hour. During this period, the temperature of the reaction mixture rises to approximately 90°C due to the exothermic reaction of TDI and alcohol. If the temperature is lower or higher than 90° at the end of TDI addition, use external heating or cooling to bring the temperature to about 90°.
℃. The reaction mixture is maintained at about 90° C. for at least 1 hour after the addition of the entire amount of TDI and until the NCO content of the reaction mixture has fallen below 4.5% by weight. After both of the above conditions are satisfied, the reaction mixture is cooled to about 50°C. Next, 0.018 part of the methanol solution of benzyltrimethylammonium hydroxide used in Example 1 is added to this reaction mixture. Shortly after this addition, an exothermic reaction begins and the temperature of the reaction mixture is maintained at 50-60°C during the reaction period. From the onset of the exotherm, the viscosity and NCO content of the reaction mixture are monitored very closely. The viscosity of the reaction mixture is 400 ~
When 500 cps is reached and the NCO content drops below 0.2%, 0.007 parts of methanesulfonic acid is added to the reaction mixture and the mixture is cooled. When the temperature reaches about 35°C, 0.014 parts of TBC is added and the reaction mixture is cooled to room temperature. The vinyl isocyanurate obtained was transparent, pale yellowish brown in color, had a viscosity of about 400-500 cps, and had a shelf life of more than 3 months. From this isocyanurate solution, dimethylaniline 0.2%,
The laminate is manufactured using a curing system of 0.2% tert-butylcatechol, 0.2% benzoyl peroxide solution (50% active). Thickness manufactured from this resin
3.175mm (1/8″) two-layer laminate has over 80% of its room temperature bending and tensile strength at 149°C
(300〓) but still holds it. The reaction product has a number average molecular weight of about 1160, a weight average molecular weight of about 2000, and a polydispersity of about 1.9. About 95% of the isocyanurates present have a molecular weight of about 5,200 or less, with a small amount of isocyanurates having a molecular weight of about 5,200 to about 26,000. This product has less than 10 isocyanurate rings in most isocyanurate molecules. This product has a ring and ball melting point of about 95°C, a viscosity of about 400-600 cps at 25°C, and a refractive index of about
1.557N 2c D. The infrared absorption spectrum of this product shows a characteristic absorption band of isocyanurate, with almost no isocyanate functionality. The hydroxyl value of the product is approximately 0. A 3.175 mm thick two-layer laminate made from this resin has over 80% of its room temperature bending and tensile strength.
Retains even at 149℃ (300℃). The curing reagent used to cure this resin was dimethylaniline 0.2
%, 10% styrene solution of tert-butylcatechol
0.2% and benzoyl peroxide (50% active) 2.0%
It is. Example 36 To a solution of 307 g of a mixture of 1- and 2-hydroxydecyl methacrylate dissolved in 481 g of methyl methacrylate, 0.3 g of cupric acetate monohydrate and 1.3 ml of a 10% solution of tert-butylcatechol in methyl methacrylate are added. . Heat this solution to 90°C,
Add 174 g of toluene diisocyanate over 30 minutes. The temperature is kept at 90 °C for an additional hour, the solution is cooled to 55 °C, and the methanol solution of benzyltrimethylammonium hydroxide used in Example 1 is added.
Add 1.7ml. The reaction is completed by heating to 60° C. for an additional 3 hours. The reaction is stopped by adding 1.7 ml of 10% tert-butylcatechol methyl methacrylate and 0.5 ml of methanesulfonic acid. Example 37 To a solution of 165 g of 2-hydroxybutyl methacrylate in 71 g of styrene is added 313 mg of cupric acetate monohydrate and 0.75 g of a 10% styrene solution of a 50/50 mixture of tert-butylcatechol and the monomethyl ether of hydroquinone. Add ml. 90% solution
℃ and add 174 g of toluene diisocyanate over 1 hour. Continue heating at 90°C for 1 hour. Next, add 268.3g of styrene,
The solution was cooled to 55°C, and the methanol solution of benzyltrimethylammonium hydroxide used in Example 1 was added.
Add 2.5ml. This solution is kept at 55°C for 1 hour.
10% styrene solution of a 50/50 mixture of tert-butylcatechol and monomethyl ether of hydroquinone
Add 1.3 ml to stop the reaction. The viscosity of the product is 200 cps at 25°C. Two-layer glass laminate made using a 50% styrene solution of the resulting resin [25% glass, 3.175 mm (0.125 inch) thick]
of dimethylaniline 0.1%, acetylacetone peroxide solution (active oxygen 4%) 0.5%, tert-butyl perbenzoate 1.5% and tert-butyl catechol.
cured with 0.1% 10% styrene solution] is 149
It exhibits the following physical properties at °C (300〓). bending strength
17600 psi, bending modulus 0.48 x 106 psi, tensile strength 11900 psi, tensile modulus 0.66 x 106 psi, Barcol hardness 25-28, elongation 2.2%, notched Izot value 4.05. Example 38 2 of 3 equipped with a stirrer, thermometer, and air introduction tube
In a neck flask, add toluene diisocyanate (TDI) (80/20 of the 2,4- and 2,6-isomers).
Add the mixture (342 ml, 2.44 mol) and heat the flask contents to 55°C. Cupric acetate monohydrate 0.4g
and 3.0 ml of tert-butylcatechol (360 ml, 2.44
mol) to the TDI dropwise from the addition funnel over 31 minutes. 49.4% of the original isocyanate concentration remains unreacted (as analyzed by infrared spectrophotometer) and the viscosity of the resulting green mixture is 550 cps. Add 20 g of tert-butylcatechol to 150 g of the above mixture at 40°C.
% toluene solution and 0.8 ml of the methanol solution of benzyltrimethylammonium hydroxide used in Example 1. Stir the mixture vigorously;
Immerse the bread in a constant temperature bath at 45°C. After 12 minutes, bubbles begin to form on the surface of this green mixture;
The color begins to turn brown after 35 minutes. At the same time, the temperature rises to 84°C in 16 minutes and the product solidifies. After cooling the product to 40°C, remove it from the pan and crush it.
Make into a fine powder. The product is then dissolved in an equal weight of styrene and 1.5% of tert-butyl perbenzoate, 0.5% of a 6% cobalt naphthenate solution and 0.4% of dimethylaniline are added, and this solution is then dissolved in an acetylacetone peroxide solution (active Add 0.5% (4% oxygen). Using this solution containing the curing reagent, the glass is approx.
A 3.175 mm (1/8") thick laminate containing 25% is prepared. The physical properties of the laminate are as follows.

【表】 この固体樹脂の50%スチレン溶液から製造した
3.175mm(1/8″)キヤステイング物は123.9℃
(255〓)の加熱撓み温度を示す。 実施例 39 本実施例は多量のアロフアナートを含むイソシ
アヌレートからアルフアナートを含まないイソシ
アヌレートの製造を示す。 NMR分析でアロフアナート:ウレタン比が
0.45である実施例35記載の方法で製造したイソシ
アヌレート100gを小反応器に入れる。これに、
実施例1で用いた水酸化ベンジルトリメチルアン
モニウムのメタノール溶液0.4mlと第三ブチルカ
テコールとヒドロキノンモノメチルエーテルとの
等量の10%溶液0.5mlを加える。得られた混合物
を95℃で1.5時間加熱する。最終生成物には、
NMR分析で検知できるアロフアナート結合は全
く存在しなかつた。 実施例 40 撹拌機、温度計、空気導入管、還流冷却器およ
び滴加漏斗を備えた500mlの3つ口フラスコにト
ルエンジイソシアナート(TDI)(2・4−異性
体と2・6−異性体との80/20混合物)28.1gお
よび乾燥ベンゼン300mlを加える。この混合物を
55℃に加熱し、21.3gのヒドロキシプロピルメタ
クリレートを6分間かけて加える。反応混合物を
さらに16分間55℃に保つた後、ヒドロキノン0.37
g、フエニルイソシアナート8.9g(0.07モル)
および実施例1で用いた水酸化ベンジルトリメチ
ルアンモニウムのメタノール溶液0.75mlを加え
る。45分間50℃で加熱を続行する。生成する白色
沈殿を濾過によつて除く。IR分析により、この
沈殿はフエニル基およびトリル基の両方を含むイ
ソシアヌレートであることが確認された。 実施例 41 本発明のアロフアナートを含まないイソシアヌ
レートの好ましい製造方法は次の通りである。温
度計、空気および窒素導入管、滴加漏斗および冷
却器を備えた4つ口、丸底のガラスフラスコにヒ
ドロキシプロピルメタクリレート430g、スチレ
ン856g、酢酸第二銅1水化物0.43gおよび第三
ブチルカテコールスチレン溶液3.6mlを加える。
この溶液を40℃に加熱し、426gのトルエンジイ
ソシアナートを45分間にわたつて加える。トルエ
ンジイソシアナートの添加中、反応媒質の温度は
次第に上昇する。この反応の発熱性と外部からの
加熱とを組合わせて最終温度を90℃にする。トル
エンジイソシアナート添加終了後、反応混合物の
温度をさらに15分間90℃に保つ。得られた暗緑色
液を70℃に冷却し、実施例1で用いた水酸化ベン
ジルトリメチルアンモニウムのメタノール溶液
2.8mlを1度に加える。反応混合物が発熱により
90℃になつた後、温度を90℃で1時間保つ。次
に、メタンスルホン酸(1.33ml)を加え、反応混
合物を冷却し、第三ブチルカテコールの10%スチ
レン溶液4.4mlを加える。生成物のNMRスペクト
ルは約10.6ppmにおけるアロフアナートに由来す
るプロトンシグナルを含まない。この樹脂は1%
過酸化ベンゾイルに対して室温で少なくとも7時
間の安定性を有する。 実施例 42 温度計、空気および窒素導入管、滴加漏斗およ
び冷却器を備えた4つ口、丸底の5ガラスフラ
スコにヒドロキシプロピルメタクリレート860
g、スチレン1735g、酢酸第二銅1水化物0.86g
および第三ブチルカテコールの10%スチレン溶液
7.2mlを加える。この溶液を41℃に加熱し、トル
エンジイソシアナート876gを45分間かけて加え
る。反応の発熱と外部からの加熱とを組合わせ
て、この45分間中に混合物の温度を徐徐に90℃に
上げる。トルエンジイソシアナートの添加終了
後、反応混合物の温度をさらに15分間90℃に保
つ。得られた暗緑色液を67℃に冷却し(37分間か
けて)、実施例1で用いた水酸化ベンジルトリメ
チルアンモニウムのメタノール溶液10mlを1度に
加える。混合物を5分間の間に70℃に加熱する。
さらに5分後、94℃へ発熱が見られる。外から冷
却して90℃に冷却した後、さらに131分間90℃に
保つ。第三ブチルカテコールの10%スチレン溶液
8.8mlを加え、反応物を60℃に冷却する。反応物
1000mlを除き、残りの大部分の反応物にメタンス
ルホン酸1.9mlを加える。この生成物のNMRスペ
クトルは10.6ppmのアロフアナートに由来するプ
ロトンシグナルを全く含まない。この生成物は1
%過酸化ベンゾイルに対して少なくとも8時間の
室温安定性を有する。 実施例 43 温度計、空気および窒素導入管、滴加漏斗、冷
却器を備えた4つ口、丸底の5ガラスフラスコ
に、トルエンジイソシアナート876g、スチレン
1736g、酢酸第二銅1水化物0.86g、第三ブチル
カテコールの10%スチレン溶液7.2mlを加える。
この溶液を40℃に加熱し、ヒドロキシプロピルメ
タクリレート860gを45分間にわたつて加える。
反応の発熱性と外部加熱とを組み合わせてこの45
分間中に徐々に反応混合物の温度を90℃に上げ
る。トルエンジイソシアナートの添加終了後、反
応混合物の温度をさらに15分間90℃に保ち、得ら
れた暗緑色液を30分間かけて72℃に冷却し、実施
例1で用いた水酸化ベンジルトリメチルアンモニ
ウムのメタノール溶液10mlを1度に加える。71℃
で18分後、5分間にわたつて90.5℃への発熱が見
られる。反応混合物を90℃で59分間保ち、メタン
スルホン酸2.66mlを加えた後、第三ブチルカテコ
ールの10%スチレン溶液8.8mlを加える。次に、
反応混合物を室温に冷却して貯蔵する。この生成
物のNMRスペクトルは10.6ppmのアロフアナー
トに由来するプロトンシグナルを含まない。ガラ
ス25%を含むこの樹脂の厚さ3.175mm(1/8″)の
2層ラミネートを過酸化ベンゾイル1%およびジ
メチルアニリン0.2%で室温で1晩硬化させた
後、100℃で1時間後硬化(post cure)させたも
のは次の性質を有する。
[Table] This solid resin was manufactured from a 50% styrene solution.
3.175mm (1/8″) caster is 123.9℃
(255〓) indicates the heating deflection temperature. Example 39 This example demonstrates the production of alphaanate-free isocyanurates from isocyanurates containing high amounts of allophanate. Allofuanato:urethane ratio was determined by NMR analysis.
0.45 isocyanurate prepared as described in Example 35 is placed in a small reactor. to this,
Add 0.4 ml of the methanol solution of benzyltrimethylammonium hydroxide used in Example 1 and 0.5 ml of a 10% solution of equal volumes of tert-butylcatechol and hydroquinone monomethyl ether. Heat the resulting mixture at 95° C. for 1.5 hours. The final product includes
There was no detectable allofuanate bond by NMR analysis. Example 40 Toluene diisocyanate (TDI) (2,4-isomer and 2,6-isomer) was added to a 500 ml three-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, air inlet, reflux condenser and addition funnel. Add 28.1 g of an 80/20 mixture with 300 ml of dry benzene. this mixture
Heat to 55°C and add 21.3 g of hydroxypropyl methacrylate over 6 minutes. After keeping the reaction mixture at 55 °C for another 16 min, hydroquinone 0.37
g, phenyl isocyanate 8.9 g (0.07 mol)
Then, 0.75 ml of the methanol solution of benzyltrimethylammonium hydroxide used in Example 1 is added. Continue heating at 50 °C for 45 min. The white precipitate that forms is removed by filtration. IR analysis confirmed that this precipitate was an isocyanurate containing both phenyl and tolyl groups. Example 41 A preferred method for producing the allofuanate-free isocyanurate of the present invention is as follows. 430 g of hydroxypropyl methacrylate, 856 g of styrene, 0.43 g of cupric acetate monohydrate, and tert-butyl catechol in a four-necked, round-bottomed glass flask equipped with a thermometer, air and nitrogen inlets, addition funnel, and condenser. Add 3.6 ml of styrene solution.
The solution is heated to 40° C. and 426 g of toluene diisocyanate are added over 45 minutes. During the addition of toluene diisocyanate, the temperature of the reaction medium gradually increases. The exothermic nature of this reaction is combined with external heating to bring the final temperature to 90°C. After the toluene diisocyanate addition is complete, the temperature of the reaction mixture is kept at 90° C. for an additional 15 minutes. The obtained dark green liquid was cooled to 70°C, and a methanol solution of benzyltrimethylammonium hydroxide used in Example 1 was added.
Add 2.8ml at once. The reaction mixture is exothermic
After reaching 90℃, keep the temperature at 90℃ for 1 hour. Methanesulfonic acid (1.33 ml) is then added, the reaction mixture is cooled and 4.4 ml of a 10% styrene solution of tert-butylcatechol is added. The NMR spectrum of the product does not contain any proton signals from allofuanate at about 10.6 ppm. This resin is 1%
Stability towards benzoyl peroxide at room temperature for at least 7 hours. Example 42 Hydroxypropyl methacrylate 860 in a 4-neck, round-bottom, 5-glass flask equipped with a thermometer, air and nitrogen inlet tubes, addition funnel and condenser.
g, styrene 1735g, cupric acetate monohydrate 0.86g
and 10% styrene solution of tert-butylcatechol
Add 7.2ml. The solution is heated to 41° C. and 876 g of toluene diisocyanate are added over 45 minutes. The temperature of the mixture is gradually raised to 90° C. during this 45 minute period using a combination of the exothermic reaction and external heating. After the addition of toluene diisocyanate is complete, the temperature of the reaction mixture is kept at 90° C. for an additional 15 minutes. The resulting dark green liquid is cooled to 67° C. (over 37 minutes) and 10 ml of the methanol solution of benzyltrimethylammonium hydroxide used in Example 1 is added in one portion. Heat the mixture to 70°C for 5 minutes.
After another 5 minutes, a fever of 94°C is observed. After cooling externally to 90°C, keep at 90°C for an additional 131 minutes. 10% styrene solution of tert-butylcatechol
Add 8.8 ml and cool the reaction to 60°C. reactant
Remove 1000 ml and add 1.9 ml of methanesulfonic acid to the remaining bulk of the reaction. The NMR spectrum of this product does not contain any proton signal originating from 10.6 ppm allofuanate. This product is 1
% benzoyl peroxide for at least 8 hours. Example 43 In a 4-neck, round-bottom, 5-glass flask equipped with a thermometer, air and nitrogen inlet tubes, addition funnel, and condenser, 876 g of toluene diisocyanate and styrene were added.
Add 1736 g of cupric acetate monohydrate, 0.86 g of cupric acetate monohydrate, and 7.2 ml of a 10% styrene solution of tert-butylcatechol.
The solution is heated to 40° C. and 860 g of hydroxypropyl methacrylate are added over 45 minutes.
Combining the exothermic nature of the reaction with external heating makes this 45
Gradually raise the temperature of the reaction mixture to 90°C during the course of a minute. After the addition of the toluene diisocyanate was complete, the temperature of the reaction mixture was kept at 90°C for an additional 15 minutes, and the resulting dark green liquid was cooled to 72°C over 30 minutes to add the benzyltrimethylammonium hydroxide used in Example 1. Add 10 ml of methanol solution at once. 71℃
After 18 minutes, a fever of 90.5°C was observed for 5 minutes. The reaction mixture is kept at 90° C. for 59 minutes and 2.66 ml of methanesulfonic acid are added followed by 8.8 ml of a 10% styrene solution of tert-butylcatechol. next,
The reaction mixture is cooled to room temperature and stored. The NMR spectrum of this product does not contain a proton signal originating from 10.6 ppm allofuanate. A 3.175 mm (1/8″) two-layer laminate of this resin containing 25% glass was cured overnight at room temperature with 1% benzoyl peroxide and 0.2% dimethylaniline, followed by a 1 hour post-cure at 100°C. (post cure) has the following properties.

【表】 実施例 44 温度計、空気および窒素導入管、2個の滴加漏
斗および冷却器を備えた4つ口、丸底の5ガラ
スフラスコに、スチレン1736g、酢酸第二銅1水
化物0.86gおよび第三ブチルカテコールの10%ス
チレン溶液7.2mlを加える。溶液を41℃に加熱
し、ヒドロキシプロピルメタクリレート860gお
よびトルエンジイソシアナート876gを同時に44
分間にわたつて加える。反応の発熱と外部加熱と
の組合わせで、混合物の温度はこの45分間に徐々
に90℃に上がる。添加終了後、反応混合物の温度
を15分間90℃に保つ。得られた液を25分間かけて
70℃に冷却し、実施例1で用いた水酸化ベンジル
トリメチルアンモニウムのメタノール溶液10mlを
1度に加える。71℃で15分後、4分間にわたつて
90.5℃への発熱が見られる。反応混合物を90℃で
59分間保ち、メタンスルホン酸2.66mlを加え、次
いで第三ブチルカテコールの10%スチレン溶液
8.8mlを加える。反応混合物を室温に冷却する。
この生成物のNMRスペクトルは10.6ppmのアロ
フアナートに由来するプロトンシグナルを含まな
い。ガラス25%を含み、過酸化ベンゾイル1%と
ジメチルアニリン0.2%とで室温で1晩硬化させ
た後、100℃で1時間後硬化(post cure)させた
厚さ3.175mm(1/8インチ)の2層ラミネート物は
次の性質を有する。
[Table] Example 44 In a 4-neck, round-bottom, 5-glass flask equipped with a thermometer, air and nitrogen inlets, two addition funnels, and a condenser, 1736 g of styrene and 0.86 g of cupric acetate monohydrate were added. g and 7.2 ml of a 10% styrene solution of tert-butylcatechol. The solution was heated to 41 °C and 860 g of hydroxypropyl methacrylate and 876 g of toluene diisocyanate were added simultaneously at 44 °C.
Add over a period of minutes. Due to a combination of the exothermic reaction and external heating, the temperature of the mixture gradually increases to 90° C. during this 45 minute period. After the addition is complete, the temperature of the reaction mixture is kept at 90° C. for 15 minutes. The resulting liquid was poured over 25 minutes.
Cool to 70° C. and add 10 ml of the methanol solution of benzyltrimethylammonium hydroxide used in Example 1 at once. After 15 minutes at 71°C, for 4 minutes
Fever to 90.5℃ is observed. Reaction mixture at 90℃
Hold for 59 minutes, add 2.66 ml of methanesulfonic acid, then 10% styrene solution of tert-butylcatechol
Add 8.8ml. Cool the reaction mixture to room temperature.
The NMR spectrum of this product does not contain a proton signal originating from 10.6 ppm allofuanate. 3.175 mm (1/8 inch) containing 25% glass, cured overnight at room temperature with 1% benzoyl peroxide and 0.2% dimethylaniline, then post cured at 100°C for 1 hour. The two-layer laminate has the following properties.

【表】 以上、本発明の方法を特別な反応条件および反
応成分について説明したが、本発明の範囲内にあ
る他の異なる、且つ等価の反応成分および操作条
件は上記の特に示した反応成分と操作条件の代わ
りに使用できることは明らかである。 実施例 45 撹拌機、温度計、空気導入管、還流冷却器およ
び滴加漏斗を備えた3の4つ口フラスコにヒド
ロキシプロピルメタクリレート(441g、2.94モ
ル)、スチレン(954.9g、9.15モル)、酢酸第二
銅1水化物(0.92g)および第三ブチルカテコー
ルとヒドロキノンモノメチルエーテルとの等量の
10%溶液4mlを加える。混合物を90℃に加熱し、
トルエンジイソシアナート(TDI)(2・4−お
よび2・6−異性体の80/20混合物、496.2g、
2.85モル)を30分間にわたつて加える。反応混合
物を90℃で15分間保つた後、10分以内に65℃に冷
却する。次に実施例1で用いた水酸化ベンジルト
リメチルアンモニウムのメタノール溶液、5mlを
加え、加熱して反応温度を10分間で85℃に上げた
後、35分間で95℃に上げる。反応混合物を、第三
ブチルカテコールとヒドロキノンモノメチルエー
テルとの等量の10%溶液2.5mlの添加により安定
化させる。メタンスルホン酸(1.5ml)の添加に
よつて三量化反応を停止させる。NMR分析の結
果アロフアネート基は検出されなかつた。 実施例 46 撹拌機、温度計、空気導入管、還流冷却器およ
び滴加漏斗を備えた3の4つ口フラスコに、ヒ
ドロキシプロピルメタクリレート(441g、2.94
モル)、スチレン(954.9g、9.15モル)、酢酸第
二銅1水化物(0.92g)および第三ブチルカテコ
ールとヒドロキノンモノメチルエーテルとの等量
の10%溶液4mlを加える。この混合物を90℃に加
熱し、トルエンジイソシアナート(TDI)(2・
4−および2・6−異性体の80/20混合物、
522.3g、3.00モル)を1時間にわたつて加え
る。反応混合物をさらに1時間90℃に保つた後、
20分以内に55℃に冷却する。次に実施例1で用い
た水酸化ベンジルトリメチルアンモニウムのメタ
ノール溶液5mlを加え、水浴を用いて発熱を制御
する。発熱反応によつて温度が65℃になる。反応
が進むにつれて徐々に温度が低下するので、熱を
加えることによつて55℃に保つ。2時間後、IR
分析によるイソシアナートピークは完全に消失し
た。メタンスルホン酸(15ml)の添加によつて三
量化反応を停止させ、第三ブチルカテコールとヒ
ドロキノンモノメチルエーテルとの等量の10%溶
液5mlを加えて安定化させる。この生成物は
NMR分析によりアロフアナート:ウレタン比が
0.1を示す。 実施例 47 撹拌機、冷却器、ガス管連結部、排気口
(vent)、ポート孔(port holes)を備えた反応器
にまず窒素を流す。次に、空気と窒素の相対流速
1:3の気流を反応器中に導入する。次に、2.7
部のヒドロキシプロピルメタクリレート
(HPMA)を反応器に加える。空気と窒素の流入
を一時停止し、酢酸第二銅1水化物0.0029部と第
三ブチルカテコール(TBC)の20%スチレン溶
液0.012部とを連続撹拌下に反応器へ加える。空
気と窒素の流入を再開し、5.7部のスチレンを反
応器に加える。次に反応混合物を約40℃に加熱す
る。反応混合物の温度が40℃に達したとき、2・
4−および2・6−トルエンジイソシアナート
(TDI)の80/20混合物の少量ずつの添加を開始
する。全量で3.1部のTDIを約1時間にわたつて
添加する。この期間中に、TDIとアルコールとの
反応による発熱で反応混合物の温度は約90℃に上
がる。TDI添加終了時に温度が90℃より低いかま
たは高い場合には、外部加熱または冷却によつて
温度を約90℃にする。TDIの全量を添加した後、
90℃で少なくとも1時間、しかも反応混合物の
NCO含量が4.5重量%以下に下がるまで、反応混
合物を約90℃に保つ。上記の両方の条件が満足さ
れたのち、反応混合物を約50℃に冷却する。次
に、反応混合物に実施例1で用いた水酸化ベンジ
ルトリメチルアンモニウムのメタノール溶液
0.018部を加える。この添加後間もなく、発熱反
応が開始する。この期間中、反応混合物の温度を
50℃に保つ。発熱が始つた時点から、反応混合物
の粘度とNCO含量とを極めて厳重に監視する。
反応混合物の粘度が400〜500cpsに達し、NCO含
量が0.2%以下に下がつたとき、反応混合物にメ
タンスルホン酸0.007部を加え、次いで混合物を
冷却する。温度が約35℃になつたとき、0.014部
のTBCを加え、次に反応混合物を室温に冷却す
る。得られたビニルイソシアヌレートは透明、淡
黄褐色で、粘度が約400〜500cpsであり、貯蔵寿
命は3カ月以上であつた。生成物のNMRはアロ
フアナート:ウレタン比が0.46であることを示
す。このイソシアヌレート溶液から、ジメチルア
ニリン0.2%、第三ブチルカテコール0.2%および
過酸化ベンゾイル溶液(50%活性)2.0%を用い
てラミネートを製造する。この樹脂から製造した
厚さ3.175mm(1/8″)の2層ラミネートは室温の
曲げおよび引張強さの80%以上を149℃(300〓)
でも保持している。
[Table] Although the process of the present invention has been described above with respect to specific reaction conditions and reaction components, other different and equivalent reaction components and operating conditions that are within the scope of the invention may be used with respect to the specifically indicated reaction components above. It is clear that it can be used instead of operating conditions. Example 45 Hydroxypropyl methacrylate (441 g, 2.94 mol), styrene (954.9 g, 9.15 mol), acetic acid are added to three four-neck flasks equipped with a stirrer, thermometer, air inlet, reflux condenser, and addition funnel. Cupric monohydrate (0.92 g) and equal amounts of tert-butylcatechol and hydroquinone monomethyl ether
Add 4 ml of 10% solution. Heat the mixture to 90°C,
Toluene diisocyanate (TDI) (80/20 mixture of 2,4- and 2,6-isomers, 496.2 g,
2.85 mol) over 30 minutes. The reaction mixture is kept at 90°C for 15 minutes and then cooled to 65°C within 10 minutes. Next, 5 ml of the methanol solution of benzyltrimethylammonium hydroxide used in Example 1 was added and heated to raise the reaction temperature to 85°C over 10 minutes, and then to 95°C over 35 minutes. The reaction mixture is stabilized by the addition of 2.5 ml of a 10% solution of equal volumes of tert-butylcatechol and hydroquinone monomethyl ether. The trimerization reaction is stopped by the addition of methanesulfonic acid (1.5 ml). As a result of NMR analysis, no allophanate group was detected. Example 46 Hydroxypropyl methacrylate (441 g, 2.94 g.
mol), styrene (954.9 g, 9.15 mol), cupric acetate monohydrate (0.92 g) and 4 ml of a 10% solution of equal volumes of tert-butylcatechol and hydroquinone monomethyl ether are added. The mixture was heated to 90°C and toluene diisocyanate (TDI) (2.
80/20 mixture of 4- and 2,6-isomers,
522.3 g, 3.00 mol) over 1 hour. After keeping the reaction mixture at 90°C for an additional hour,
Cool to 55°C within 20 minutes. Next, 5 ml of the methanol solution of benzyltrimethylammonium hydroxide used in Example 1 is added, and heat generation is controlled using a water bath. The exothermic reaction brings the temperature to 65°C. As the reaction progresses, the temperature gradually decreases, so maintain it at 55°C by adding heat. 2 hours later, IR
The analytical isocyanate peak completely disappeared. The trimerization reaction is stopped by the addition of methanesulfonic acid (15 ml) and stabilized by the addition of 5 ml of a 10% solution of equal volumes of tert-butylcatechol and hydroquinone monomethyl ether. This product is
Allofuanato:urethane ratio was determined by NMR analysis.
Indicates 0.1. Example 47 A reactor equipped with a stirrer, condenser, gas line connections, vents, and port holes is first flushed with nitrogen. Next, a flow of air and nitrogen with a relative flow rate of 1:3 is introduced into the reactor. Then 2.7
of hydroxypropyl methacrylate (HPMA) is added to the reactor. The air and nitrogen flow is suspended and 0.0029 parts of cupric acetate monohydrate and 0.012 parts of a 20% styrene solution of tert-butylcatechol (TBC) are added to the reactor under continuous stirring. Restart air and nitrogen flow and add 5.7 parts of styrene to the reactor. The reaction mixture is then heated to approximately 40°C. When the temperature of the reaction mixture reaches 40°C, 2.
Begin the portionwise addition of an 80/20 mixture of 4- and 2,6-toluene diisocyanate (TDI). A total of 3.1 parts of TDI is added over about 1 hour. During this period, the temperature of the reaction mixture rises to approximately 90°C due to the exothermic reaction of TDI and alcohol. If the temperature is below or above 90°C at the end of the TDI addition, external heating or cooling brings the temperature to about 90°C. After adding the entire amount of TDI,
at 90°C for at least 1 hour and the reaction mixture
The reaction mixture is maintained at approximately 90° C. until the NCO content falls below 4.5% by weight. After both of the above conditions are met, the reaction mixture is cooled to about 50°C. Next, the methanol solution of benzyltrimethylammonium hydroxide used in Example 1 was added to the reaction mixture.
Add 0.018 parts. Shortly after this addition, an exothermic reaction begins. During this period, the temperature of the reaction mixture is
Keep at 50℃. From the onset of the exotherm, the viscosity and NCO content of the reaction mixture are monitored very closely.
When the viscosity of the reaction mixture reaches 400-500 cps and the NCO content drops below 0.2%, 0.007 part of methanesulfonic acid is added to the reaction mixture and the mixture is then cooled. When the temperature is about 35°C, 0.014 parts of TBC is added and the reaction mixture is then cooled to room temperature. The vinyl isocyanurate obtained was clear, light tan in color, had a viscosity of about 400-500 cps, and a shelf life of more than 3 months. NMR of the product shows an allofuanate:urethane ratio of 0.46. A laminate is prepared from this isocyanurate solution using 0.2% dimethylaniline, 0.2% tert-butylcatechol and 2.0% benzoyl peroxide solution (50% active). A 3.175mm (1/8″) two-layer laminate made from this resin has more than 80% of its room temperature flexural and tensile strength at 149°C (300〓).
But I keep it.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 次の一般式、(1) R″(R′)X+1 (1) 〔上式中、R″はイソシアナート基と反応性の基を
含まず且つ芳香族ポリイソシアナートからイソシ
アナート基を除去することによつて得られる芳香
族基であり、 Xはポリイソシアナート中に存在するイソシア
ナート基の数より1少ない整数であり、 各R′は独立に、 または であり、但し少なくとも1個のR′は であることを条件とする。 (式(2)、(3)中、Rは次式; および (式(4)〜(8)中、R1は水素または1〜4個の炭素原
子を含むアルキル基であり、R2は水素、1〜12
個の炭素原子を含むアルキル、あるいは1〜12個
の炭素原子を含む、塩素化、臭素化または弗素化
アルキル基であり、R3は水素、1〜12個の炭素
原子を含むアルキル、あるいは1〜12個の炭素原
子を含む、塩素化、臭素化または弗素化アルキル
基であり、R4は水素、メチル基またはエチル基
であり且つnは1〜4であり、但し隣接する炭素
原子上にあるR2およびR3が両方共にアルキルあ
るいは塩素化、臭素化または弗素化アルキルでは
ないことを条件とする)からなる群より選ばれる
1種又は2種以上のビニリデンカルボニルアルカ
ノールからヒドロキシル基を除去することによつ
て得られる1価の有機基であり、 R〓は、 −Hまたは【式】 を表わす〕 で表わされ、且つ各分子中に次式 で表わされるイソシアヌレート環を400以下含む
エチレン系不飽和イソシアヌレート。 2 芳香族ポリイソシアナートが、トリレンジイ
ソシアナート、ジフエニルメタンジイソシアナー
ト、ポリメチレンポリフエニレンポリイソシアナ
ート、キシレンジイソシアナート又はこれらの混
合物である特許請求の範囲第1項記載のイソシア
ヌレート。 3 ビニリデンカルボニルオキシアルカノールが
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、ヒドロキシプロピルアク
リレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ペン
タエリトリツトトリアクリレート、ペンタエリス
ツトトリメタクリレート又はこれらの混合物であ
る特許請求の範囲第1項記載のイソシアヌレー
ト。 4 アロフアナート基とウレタン基の化学量論比
(アロフアナート基:ウレタン基)が約0.7以下で
ある特許請求の範囲第1項記載のイソシアヌレー
ト。 5 次式; および (上記式中、R1は水素または1〜4個の炭素原子
を含むアルキル基であり、R2は水素、1〜12個
の炭素原子を含むアルキル、あるいは1〜12個の
炭素原子を含む塩素化、臭素化または弗素化アル
キル基であり、R3は水素、1〜12個の炭素原子
を含むアルキル、あるいは1〜12個の炭素原子を
含む塩素化、臭素化または弗素化アルキル基であ
り、R4は水素、メチル基またはエチル基であり
且つnは1〜4であり、但し隣接する炭素原子上
にあるR2およびR3が両方共にアルキルあるいは
塩素化、臭素化または弗素化アルキルではないこ
とを条件とする。) で表わされるビニリデンカルボニルオキシアルカ
ノールと芳香族ポリイソシアナートとを銅塩の存
在下で反応させて、使用したポリイソシアナート
1モル当たり0.75〜1.6モルの未反応イソシアナ
ート基を有するウレタンを生成させる第1工程
と、 このイソシアナート基含有ウレタンを三量化触
媒により三量化させる第2工程とからなるイソシ
アヌレート環を400以下含むエチレン系不飽和イ
ソシアヌレートの製造方法。 6 エチレン系不飽和共重合性単量体を溶媒とし
て行う特許請求の範囲第5項記載のエチレン系不
飽和イソシアヌレートの製造方法。 7 三量化反応を約50〜90℃で行う特許請求の範
囲第5項記載のエチレン系不飽和イソシアヌレー
トの製造方法。
[Scope of Claims] 1 The following general formula, ( 1 ) R″(R′) is an aromatic group obtained by removing isocyanate groups from isocyanate, X is an integer one less than the number of isocyanate groups present in the polyisocyanate, and each R' is independently: or , where at least one R′ is The condition is that (In formulas (2) and (3), R is the following formula; and (In formulas (4) to (8), R 1 is hydrogen or an alkyl group containing 1 to 4 carbon atoms, R 2 is hydrogen, 1 to 12
alkyl containing 1 to 12 carbon atoms, or a chlorinated, brominated or fluorinated alkyl group containing 1 to 12 carbon atoms, and R 3 is hydrogen, alkyl containing 1 to 12 carbon atoms, or 1 to 12 carbon atoms; a chlorinated, brominated or fluorinated alkyl group containing ~12 carbon atoms, R 4 is hydrogen, methyl or ethyl and n is 1 to 4, with the proviso that on adjacent carbon atoms removing a hydroxyl group from one or more vinylidene carbonyl alkanols selected from the group consisting of R 2 and R 3 are both not alkyl or chlorinated, brominated or fluorinated alkyl; R represents -H or [formula]], and each molecule contains the following formula: Ethylenically unsaturated isocyanurate containing 400 or less isocyanurate rings represented by: 2. The isocyanurate according to claim 1, wherein the aromatic polyisocyanate is tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, polymethylene polyphenylene polyisocyanate, xylene diisocyanate, or a mixture thereof. . 3. The isocyanurate according to claim 1, wherein the vinylidene carbonyloxyalkanol is hydroxypropyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl acrylate, hydroxyethyl acrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, or a mixture thereof. . 4. The isocyanurate according to claim 1, wherein the stoichiometric ratio of allofuanate groups to urethane groups (allofuanate groups: urethane groups) is about 0.7 or less. Quintic formula; and (In the above formula, R 1 is hydrogen or an alkyl group containing 1 to 4 carbon atoms, and R 2 is hydrogen, an alkyl group containing 1 to 12 carbon atoms, or an alkyl group containing 1 to 12 carbon atoms. a chlorinated, brominated or fluorinated alkyl group, where R 3 is hydrogen, an alkyl group containing 1 to 12 carbon atoms, or a chlorinated, brominated or fluorinated alkyl group containing 1 to 12 carbon atoms; , R 4 is hydrogen, methyl group or ethyl group, and n is 1 to 4, provided that R 2 and R 3 on adjacent carbon atoms are both alkyl or chlorinated, brominated or fluorinated alkyl ) is reacted with an aromatic polyisocyanate in the presence of a copper salt to produce 0.75 to 1.6 moles of unreacted isocyanate per mole of the polyisocyanate used. A method for producing an ethylenically unsaturated isocyanurate containing 400 or less isocyanurate rings, which comprises a first step of producing a urethane having an isocyanate group, and a second step of trimerizing the isocyanate group-containing urethane using a trimerization catalyst. 6. The method for producing ethylenically unsaturated isocyanurate according to claim 5, which is carried out using an ethylenically unsaturated copolymerizable monomer as a solvent. 7. The method for producing ethylenically unsaturated isocyanurate according to claim 5, wherein the trimerization reaction is carried out at about 50 to 90°C.
JP9204178A 1977-07-27 1978-07-27 Ester of carboxyaminophenylisocyanurate and vinylidenecarbonyloxyalkanol Granted JPS5439086A (en)

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