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      氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物的制作方法_2

      文檔序號(hào):9239587閱讀:來(lái)源:國(guó)知局
      通式[化10] 表不:
      [0061] [化 10]
      [0063] (式中,X為具有2個(gè)以上的異氰酸酯基的化合物殘基,Y為具有2個(gè)以上的羥基 的醇化合物殘基,M至少包含式[化11]:
      [0064] [化 11]
      [0065] -NCO
      [0066] 上述[化11]以外是式[化12]:
      [0067] [化 12]
      [0068]
      [0069] Q表示含有烯性不飽和基的單醇化合物殘基,η為1~5000)。
      [0070] 本發(fā)明中,使具有2個(gè)以上的異氰酸酯基的化合物與含有烯性不飽和基的單醇化 合物反應(yīng)時(shí),可獲得上述[化1]所記載的化合物。
      [0071] 還有,本發(fā)明中,使具有2個(gè)以上的異氰酸酯基的化合物與含有烯性不飽和基的 單醇化合物及具有2個(gè)以上的羥基的醇化合物反應(yīng),可獲得上述[化4]所記載的化合物。
      [0072] 針對(duì)使具有2個(gè)以上的異氰酸酯基的化合物與含有烯性不飽和基的單醇化合物 反應(yīng),或使具有2個(gè)以上的異氰酸酯基的化合物與含有烯性不飽和基的單醇化合物及具有 2個(gè)以上的羥基的醇化合物反應(yīng)獲得的具有異氰酸酯基與烯性不飽和基的氨基甲酸酯(甲 基)丙烯酸酯(A)及由具有異氰酸酯基與烯性不飽和基的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化 合物㈧與聚合性單體所成的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯樹(shù)脂⑶進(jìn)行說(shuō)明。
      [0073] 具有異氰酸酯基與烯性不飽和基的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)可使具有2 個(gè)以上的異氰酸酯基的化合物與含有烯性不飽和基的單醇化合物,或使具有2個(gè)以上的異 氰酸酯基的化合物與含有烯性不飽和基的單醇化合物及具有2個(gè)以上的羥基的醇化合物 反應(yīng)而獲得。此時(shí),是以使異氰酸酯化合物的異氰酸酯基摩爾數(shù)比含有烯性不飽和基的單 醇化合物及具有2個(gè)以上的羥基的醇化合物的全部羥基摩爾數(shù)多的方式進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)至 殘留的異氰酸酯基的量達(dá)到一定為止,換言的,優(yōu)選持續(xù)至羥基幾乎消耗完為止。
      [0074] 其結(jié)果所得的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)優(yōu)選具有0. 1重量%至12重量% 的異氰酸酯基。更優(yōu)選具有〇. 3重量%至12重量%的異氰酸酯基。異氰酸酯基不足0. 1重 量%時(shí),會(huì)有與碳纖維的密著性差、無(wú)法獲得充分的壓縮強(qiáng)度、層間剪斷強(qiáng)度之虞,超過(guò)12 重量%時(shí),會(huì)有彎曲強(qiáng)度或拉伸強(qiáng)度降低、機(jī)械物性的均衡瓦解之虞。
      [0075] 本發(fā)明中使用的具有2個(gè)以上的異氰酸酯基的異氰酸酯化合物列舉為例如 1,3-二甲苯二異氰酸酯、2, 4-甲苯二異氰酸酯、2, 6-甲苯二異氰酸酯、4, 4' -二苯基二異 氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯、4, 4' -二苯基甲烷二異氰酸酯、聚亞甲基聚苯基聚異氰酸酯、 間-四甲基二甲苯二異氰酸酯等芳香族異氰酸酯化合物,氫化二甲苯二異氰酸酯(1,3-雙 (異氰酸基甲基)環(huán)己烷)、異佛爾酮二異氰酸酯、降冰片烯二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷二異 氰酸酯、氫化亞甲基雙伸苯基二異氰酸酯、1,4-環(huán)己烷二異氰酸酯等的脂環(huán)族異氰酸酯化 合物,1,6-六亞甲基二異氰酸酯、三亞甲基二異氰酸酯等的脂肪族異氰酸酯化合物,2官能 異氰酸酯化合物經(jīng)三聚化而成的具有異氰尿酸酯環(huán)的3官能異氰酸酯,市售的以多元醇改 性的異氰酸酯多聚物等。這些異氰酸酯化合物可單獨(dú)使用,也可并用2種以上。
      [0076] 還有,這些異氰酸酯化合物中,就耐熱性、耐光性的觀點(diǎn)而言,優(yōu)選為1,6-六亞甲 基二異氰酸酯、1,3-雙(異氰酸基甲基)環(huán)己烷、異佛爾酮二異氰酸酯、及這些的多聚物、聚 亞甲基聚苯基聚異氰酸酯。
      [0077] 作為具有2個(gè)以上的羥基的醇化合物,可列舉為脂肪族醇及醚化二酚、聚酯多元 醇等。
      [0078] 作為脂肪族醇,可列舉為例如乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、 1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2, 3-丁二醇、1,4-丁烯二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,5-戊二 醇、新戊二醇、2-乙基-2_甲基丙_1,3_二醇、2_ 丁基_2_乙基丙-1,3-二醇、1,6_己二 醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-乙基-1,3-己二醇、2, 4-二甲基-1,5-戊二醇、2, 2, 4-三甲 基-1,3-戊二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、二乙二醇、三乙二 醇、二丙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇。作為脂環(huán)族醇,可列舉為氫化雙酚A、三環(huán)癸烷二甲醇、 螺二醇等。脂環(huán)族醇化合物中,就樹(shù)脂粘度或硬化物的機(jī)械物性觀點(diǎn)而言,優(yōu)選為1,3-丙 二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇。
      [0079] 作為醚化二酚,可列舉為例如使雙酚A與環(huán)氧烷經(jīng)加成反應(yīng)而得的二醇、使雙酚A 與環(huán)氧烷的加成物經(jīng)溴化而得的二醇等。作為該環(huán)氧烷,為環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷,該環(huán)氧烷 的平均加成摩爾數(shù)相對(duì)于雙酚A的1摩爾優(yōu)選為2~16摩爾。
      [0080] 作為聚酯多元醇,可列舉為使不飽和酸及/或飽和酸與所述脂肪族醇及醚化二酚 縮聚而成的聚酯多元醇。作為不飽和酸,可列舉為馬來(lái)酸酐、馬來(lái)酸、富馬酸,作為飽和酸, 可列舉為如鄰苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、1,4-環(huán)己烷二羧酸、己二酸、琥珀酸、癸 二酸、烷基琥珀酸、烯基琥珀酸、衣康酸、聯(lián)苯二甲酸、萘二甲酸、5-叔丁基-1,3-苯二羧酸 及這些的酸酐、低級(jí)烷酯、酸性鹵化物等的酯形成性衍生物。作為最佳的二羧酸,可列舉為 對(duì)苯二甲酸及間苯二甲酸。對(duì)苯二甲酸及間苯二甲酸也可使用這些的低級(jí)烷酯,例如對(duì)苯 二甲酸二甲酯、間苯二甲酸二甲酯、對(duì)苯二甲酸二乙酯、間苯二甲酸二乙酯、對(duì)苯二甲酸二 丁酯、間苯二甲酸二丁酯等,但就成本及作業(yè)性(處理性)方面而言,以對(duì)苯二甲酸二甲酯 或間苯二甲酸二甲酯為優(yōu)選。這些不飽和酸、飽和酸可單獨(dú)使用,也可并用2種以上。
      [0081] 此外,本發(fā)明的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)化合物的優(yōu)選實(shí)施形態(tài)中,所 述具有2個(gè)以上的羥基的醇化合物是通過(guò)二羧酸或其酯形成性衍生物與二醇的縮聚而得 的聚酯多元醇。作為聚酯多元醇,就樹(shù)脂粘度與硬化物的機(jī)械物性的觀點(diǎn)而言,優(yōu)選為通 過(guò)選自對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、這些的酯形成性衍生物的1種以上,與選自1,3-丙二醇、 1,4_丙二醇、1,5_戊二醇、1,6-己二醇的1種以上的縮聚而得的聚酯多元醇。這些醇化合 物可單獨(dú)使用,也可并用2種以上。此外,在不損及本發(fā)明效果的范圍內(nèi),也可使用3價(jià)以 上的多元醇。作為3價(jià)以上的多元醇,可列舉為丙三醇、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、季戊 四醇等,這些可單獨(dú)使用,也可并用2種以上。
      [0082] 含烯性不飽和基的單醇化合物為含有羥基的(甲基)丙烯酸酯,列舉為例如(甲 基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁醋、聚乙 二醇單(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇單(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸 酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二丙烯酸化異氰尿酸 酯等。這些含烯性不飽和基的單醇化合物可單獨(dú)使用,也可并用2種以上。此外,這些含烯 性不飽和基的單醇化合物中,就樹(shù)脂粘度或硬化物的機(jī)械物性的方面而言,以(甲基)丙烯 酸2-羥基乙酯為優(yōu)選。
      [0083] 本發(fā)明的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)可使具有2個(gè)以上的異氰酸酯基的 化合物與含有烯性不飽和基的單醇化合物反應(yīng),或使具有2個(gè)以上的異氰酸酯基的化合物 與具有2個(gè)以上的羥基的醇化合物與含有烯性不飽和基的單醇化合物反應(yīng)而得,這些的反 應(yīng)溫度優(yōu)選在40~140°C反應(yīng),更優(yōu)選在70~110°C反應(yīng)。反應(yīng)終點(diǎn)可通過(guò)由以滴定對(duì) 異氰酸酯基的定量,或者追蹤紅外線吸收光譜(以下簡(jiǎn)稱為IR)中的異氰酸酯基的吸收 (2250〇1^附近)而確認(rèn)。
      [0084] 上述反應(yīng)可使用公知的催化劑、聚合抑制劑。催化劑可使用酸性催化劑、堿性催 化劑,但以二丁基錫二月桂酸酯或二丁基錫二乙酸酯等錫化合物為優(yōu)選。催化劑的添加量 相對(duì)于總重量?jī)?yōu)選添加100~2000ppm。作為聚合抑制劑,可使用例如氫醌、對(duì)苯醌、甲基 氫醌、三甲基氫醌等多元酚系聚合抑制劑。聚合抑制劑的添加量相對(duì)于總重量?jī)?yōu)選添加 100~2000ppm。此外,也可視需要在以添加不與異氰酸酯基反應(yīng)的聚合性單體的系統(tǒng)進(jìn)行 合成。
      [0085] 本發(fā)明的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)的烯性不飽和基當(dāng)量并無(wú)特別限制, 但為1500g/eq以上時(shí),會(huì)有機(jī)械物性(彎曲強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、層間剪斷強(qiáng)度)的 均衡變差、成形品的耐熱性下降之虞。但是,與后述的其他熱硬化性樹(shù)脂摻合,且以使摻合 樹(shù)脂中的異氰酸酯基成為〇. 1~7重量%的方式調(diào)配時(shí),則不限于此。
      [0086] 此外,本發(fā)明的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯樹(shù)脂(B)的特征是由本發(fā)明的氨基 甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)化合物與聚合性單體所成。首先,針對(duì)由具有異氰酸酯基與 烯性不飽和基的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物(A)與聚合性單體所成的氨基甲酸酯 (甲基)丙烯酸酯樹(shù)脂(B)進(jìn)行說(shuō)明。
      [0087] 本發(fā)明中使用的聚合性單體優(yōu)選為在常溫不與異氰酸酯基反應(yīng)的化合物。調(diào)配會(huì) 與異氰酸酯基反應(yīng)的聚合性單體時(shí),在保存時(shí)會(huì)反應(yīng)而使增粘上升且有作業(yè)性變差之虞或 無(wú)法獲得充分機(jī)械物性之虞。列舉為乙烯基單體或單官能丙烯酸酯、多官能丙烯酸酯。例 如,作為乙烯基單體,可列舉為苯乙烯、乙烯基甲苯、α -甲基苯乙烯、乙酸乙烯酯,作為單官 能丙烯酸酯,可列舉為甲基丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲 基)丙烯
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