JP2001181267A - 脂環式化合物及びその製法 - Google Patents

脂環式化合物及びその製法

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JP2001181267A
JP2001181267A JP36869799A JP36869799A JP2001181267A JP 2001181267 A JP2001181267 A JP 2001181267A JP 36869799 A JP36869799 A JP 36869799A JP 36869799 A JP36869799 A JP 36869799A JP 2001181267 A JP2001181267 A JP 2001181267A
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English (en)
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Akiyoshi Shimoda
晃義 下田
Mitsuo Konishi
満月男 小西
Masanori Ikeda
池田  正紀
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Asahi Kasei Corp
Original Assignee
Asahi Kasei Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、耐候性に優れた硬化物を与え、
熱硬化時に揮散する事による重量減少を起こさず、さら
に耐水性に優れた硬化物を与えることができる、塗料、
電気絶縁材料、注型成形材料、接着剤等の架橋剤として
好適に使用できる、反応性脂環基を有した新規な構造を
有する脂環式化合物を提供することにある。 【解決手段】 下記一般式(1)で表される脂環式化合
物を提供する。 【化1】 (式中、Rは、炭素数3以上であり、且つアルコール性
水酸基を2個以上有するアルコール性有機化合物の該ア
ルコール性水酸基の水素を除く残基を表す。また、x、
y、a、bは0以上の整数を表し、(x+y+a+b)
は2以上であり、且つ(x+y)は1以上の整数を表
す。また、Xは特定の不飽和脂環基を表す。また、Yは
特定の脂環式エポキシ基含有脂環基を表す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、新規な脂環式化合
物及びその製造法に関する。さらに詳しくは、本発明
は、炭素−炭素不飽和2重結合やオキシラン環を脂環基
内に有した反応性脂環基を分子内に含有し、硬化時の重
量減少が少なく、耐候性、及び耐水性の改善された硬化
物を与える架橋剤や、さらには、各種反応中間体として
有用な、新規な脂環式化合物、及びその製法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、電気絶縁材、各種注型成型
材、塗料等に用いられる架橋構造形成剤として、熱や光
で架橋反応を起こす反応性官能基を有する化合物が広く
用いられており、近年、その種類及び用途はさらに拡大
の傾向にある。例えば、塗料分野においては、高い耐候
性や耐水性を有し、且つ表面光沢性が優れる等の高い外
観性能を有する、高性能な硬化物を形成する架橋構造形
成剤が強く望まれている。
【0003】一般に、これら架橋構造形成剤と反応する
硬化剤等との架橋反応時に副成物がでない付加反応を行
うものが好ましく、且つその使用前においては一定の保
存安定性を有する架橋構造形成剤が必要とされている。
これら架橋構造形成剤としては、例えば、アリル基やグ
リシジル基を架橋に関わる反応性官能基として有してい
る化合物が好ましく、実際にこれらの反応性官能基を有
する化合物が広く利用されている。
【0004】例えば、グリシジル基を有する化合物とし
ては、ビスフェノールAから誘導されるジグリシジルエ
ーテル等のエポキシ樹脂が広く用いられている。しかし
ながら、ビスフェノールA等のフェノール系化合物から
誘導されるエポキシ樹脂は、紫外線により変色する等、
耐候性に関して低いレベルにあり、屋内の使用には適し
ているものの、屋外での使用には制限がある。
【0005】また、耐候性に優れるエポキシ化合物とし
て、ブタンジオールジグリシジルエーテル等の脂肪族系
化合物から誘導されるグリシジルエーテルや、下式
(4)で示される脂環式エポキシ樹脂が用いられてい
る。
【0006】
【化8】
【0007】しかしながら、ブタンジオールジグリシジ
ルエーテル等の脂肪族系化合物から誘導されるグリシジ
ルエーテルは、例えば塗料として用いた場合には、耐水
性が十分でなく、また、塗膜強度及び硬度も低い傾向に
ある。また、上式(4)で示される化合物から得られる
硬化体は可撓性が低く、塗料として用いた場合には、硬
化剤にも左右されるが、一般的に耐衝撃性が低い傾向に
ある。
【0008】十分な耐候性や耐熱性を有し、塗膜の架橋
剤に用いることができるエポキシ化合物として、下式
(5)、(6)のような脂環式化合物が提案されてい
る。(例えば、米国特許第2925403号)
【0009】
【化9】
【0010】
【化10】
【0011】しかし、これらの化合物は、例えば塗料の
架橋剤として十分な耐熱性及び耐候性を硬化物に与える
が、例えば100℃以上の温度で硬化剤等とともに架橋
反応をさせた場合、揮散する傾向にあり、硬化反応中に
重量減少を生じやすく、硬化剤との当量を調節すること
が困難となる傾向にある。又、硬化時に揮散した結果、
得られる硬化物の表面平滑性及び光沢性が低い。さらに
は、塗料の架橋剤として用いた場合は、用いる硬化剤に
も左右されるが、高湿度下に曝した場合に塗膜の剥離強
度が低下するなど、十分な耐水性を有した塗膜が得られ
ていなかった。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐候
性に優れた硬化物を与え、熱硬化時に揮散する事による
重量減少を起こさず、さらに耐水性に優れた硬化物を与
えることができる、塗料、電気絶縁材、注型成型材、接
着剤等の架橋構造形成剤として好適に使用できる、反応
性脂環基を有した新規な構造を有する脂環式化合物を提
供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、熱硬化時
に揮散せず、高い耐候性、耐熱性及び耐水性を有する硬
化物を与える架橋構造形成剤に関して、その構造と硬化
物の特性について鋭意検討した。本発明者らは、上式
(5)及び(6)の硬化時の揮散を抑制するため、これ
らの化合物の構造を中心として検討を行った。その結
果、式(6)において、脂環基が結合するアルコール性
水酸基を有する化合物の残基の炭素数が増加するに従
い、高い硬化温度においても揮散せず、硬化剤との当量
の調整が容易な架橋剤となることを見出した。さらに驚
くべきことに、本発明者らは、これらの化合物を架橋構
造形成剤として用いた硬化物の耐水性が著しく向上した
塗膜を得ることができることを見出し、本発明に至っ
た。
【0014】即ち、本発明は以下の通りである。 1.下記一般式(1)で表される脂環式化合物。
【0015】
【化11】
【0016】(式中、Rは、炭素数3以上であり、且つ
アルコール性水酸基を2個以上有するアルコール性有機
化合物の該アルコール性水酸基の水素を除く残基を表
す。また、x、y、a、bは0以上の整数を表し、(x
+y+a+b)は2以上であり、且つ(x+y)は1以
上の整数を表す。また、Xは下記一般式(1−1)で表
される不飽和脂環基を表す。
【0017】
【化12】
【0018】(式中、nは1及び2から選ばれる整数で
あり、Pは水素原子、Qは不飽和2重結合を有してもよ
い炭素数15以下の炭化水素基、ハロゲン基、水酸基、
アミノ基、グリシジル基から選ばれる少なくとも1つの
基を表し、p及びqは0〜9の整数を表し、nが1の場
合はp+qが7、nが2の場合はp+qが9である)ま
た、Yは下記一般式(1−2)で表される反応性官能基
を表す。
【0019】
【化13】
【0020】(式中、mは1及び2から選ばれる整数で
あり、Pは水素原子、Qは不飽和2重結合を有してもよ
い炭素数15以下の炭化水素基、ハロゲン基、水酸基、
アミノ基、グリシジル基を表し、p及びqは0〜9の整
数を表し、mが1の場合はp+qが7、mが2の場合は
p+qが9である)
【0021】2.下記一般式(2)で表される上記1記
載の脂環式化合物。
【化14】
【0022】(式中、Rは、炭素数3以上であり、且つ
アルコール性水酸基を2個以上有するアルコール性有機
化合物の該アルコール性水酸基の水素を除く残基を表
す。また、x、yは0を含む正の整数であり、且つ(x
+y)が2以上の整数を表す。また、Xは下記一般式
(2−1)で表される不飽和脂環基を表す。
【0023】
【化15】
【0024】(nは1及び2から選ばれる整数)また、
Yは下記一般式(2−2)で表される脂環式エポキシ基
を表す。)
【0025】
【化16】 (mは1及び2から選ばれる整数)
【0026】3.一般式(1)においてRで表されるア
ルコール性水酸基を少なくとも2個以上有するアルコー
ル性有機化合物残基がジオール類残基又はトリオール類
残基である上記1又は2記載の脂環式化合物。
【0027】4.一般式(1)において、x=0であ
り、且つa=0である上記1記載の脂環式化合物。
【0028】5.一般式(2)において、x=0である
上記2又は3記載の脂環式化合物。
【0029】6.一般式(1)において、y=0であ
り、且つb=0である上記1記載の脂環式化合物。
【0030】7.一般式(2)において、y=0である
上記2又は3記載の脂環式化合物。
【0031】8.3−ハロゲノシクロヘキセン及び3−
ハロゲノシクロペンテンから選ばれる1種以上の化合物
とアリルハライドと、アルコール性水酸基を2個以上有
し、且つ炭素数が3以上であるアルコール性有機化合物
とを反応させることを特徴とする、上記1記載の化合物
においてy=0であり且つb=0である脂環式化合物の
製法。
【0032】9.3−ハロゲノシクロヘキセン及び/又
は3−ハロゲノシクロペンテンと、アルコール性水酸基
を2個以上有し、且つ炭素数が3以上であるアルコール
性有機化合物とを反応させることを特徴とする、上記2
記載の化合物においてy=0である脂環式化合物の製
法。
【0033】10.1,2−ジハロゲノシクロヘキサン
及び/又は1,2−ジハロゲノシクロペンタンと、アル
コール性水酸基を2個以上有し、且つ炭素数が2以上で
あるアルコール性有機化合物とを反応させることを特徴
とする、下式一般式(3)で表される脂環式化合物の製
法。
【0034】
【化17】
【0035】(式中、Rは炭素数が2以上であり、且つ
アルコール性水酸基を2個以上有するアルコール性有機
化合物の該アルコール性水酸基の水素を除く残基を表
す。また、該式中のm、nは1又は2を表す。また、
e、fは1以上の整数を表す。)
【0036】11.一般式(1)においてx及びaが少
なくとも1である脂環式化合物を酸化剤を用いて酸化反
応させることを特徴とする、上記1記載の化合物におい
てy及びbが1以上である脂環式化合物の製法。
【0037】12.一般式(2)においてxが少なくと
も1である上記2記載の化合物を酸化剤を用いて酸化反
応させることを特徴とする、上記2記載の化合物におい
てyが少なくとも1以上である脂環式化合物の製造法。
【0038】13.酸化剤が過酸化水素である上記11
又は12記載の製法。
【0039】14.酸化剤が過カルボン酸である上記1
1又は12記載の製法。
【0040】以下、本発明を詳細に説明する。本発明で
いうアルコール性水酸基とは、脂肪族炭素原子に結合す
る水酸基を意味し、該炭素原子は1級でもよいし、2級
または3級炭素であっても構わない。
【0041】本発明において、上記一般式(1)中のR
は、炭素数が3以上であり、上記アルコール性水酸基を
2個以上有するアルコール性有機化合物の該アルコール
性水酸基の水素原子を除く残基を表す。
【0042】本発明の該残基の前駆体であるアルコール
性有機化合物は、炭素数が3以上であり、さらに分子内
にアルコール性水酸基を2個以上有する構造であること
を必須とする。該炭素数が2以下の場合は、それらを架
橋構造形成剤として用いて高温で熱硬化を行う際に、揮
散する傾向にあり、得られる硬化体の外観が損なわれた
り、反応等量がずれることにより、十分な機械物性が得
られない傾向にある。
【0043】本発明においては、上記一般式(1)中の
Rの前駆体であるアルコール性有機化合物の分子量は、
架橋剤としての用途にも左右されるが、例えば低粘度で
あることを要求される場合には72〜500の低分子量
化合物が、また、高粘度や固形状態で要求される場合に
は500を越える高分子量体が好適に使用される。
【0044】また、上記一般式(1)中のRの前駆体の
であるアルコール性有機化合物は、炭素−炭素不飽和2
重結合を有していてもよく、さらには、フッ素、塩素、
臭素等のハロゲン、カルボキシル基、アクリロイル基、
アセチル基、グリシジル基、シアノ基等の置換基を有し
ていてもよく、また、例えば下式で示されるような脂環
構造を含有した置換基をエーテル結合やエステル結合を
介して有していても構わない。
【0045】
【化18】
【0046】このようなアルコール性有機化合物として
は、アルコール性水酸基を2個有するジオール類、3個
有するトリオール類、4個以上有するポリオール類があ
る。
【0047】本発明においては、ジオール類、及びトリ
オール類が工業的に入手が容易であり好ましい。
【0048】ジオール類としては、例えば、エチレング
リコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジ
オール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサン
ジオール、シクロペンタンジオール、シクロヘキサンジ
オール、シクロドデカンジオール、シクロヘキサンジメ
タノール、水添ビスフェノールA、水添ビスフェノール
F、水添ビスフェノールAD、ジエチレングリコール、
トリエチレングリコール、キシレングリコール、ポリエ
チレングリコール、等が挙げられる。
【0049】また、トリオール類としては、グリセロー
ル、トリメチロールプロパン、トエイエチロールプロパ
ン、シクロヘキサントリオール、シクロヘキサントリメ
タノール等が挙げられる。
【0050】本発明の脂環式化合物は一般式(1)表さ
れるように、上記前駆体中にある2つ以上の水酸基の水
素原子を除く残基に、不飽和脂環基であるX、脂環式エ
ポキシ基であるY、アリル基及びグリシジル基が結合し
ている。本発明においては、該式中、x、y、a、bは
0を含む正の整数であり、且つ(x+y+a+b)が2
以上であり、さらに、(x+y)が1以上の整数である
ことが必須である。
【0051】本発明においては、(x+y+a+b)は
通常2〜3000の範囲であり、望ましくは2〜100
0、さらに望ましくは、2〜100である。(x+y+
a+b)が2未満の場合は、各種架橋構造形成剤として
用いた場合、得られる硬化物の架橋点密度が低く、硬度
や衝撃強度等の力学強度が十分に得られない傾向にあり
望ましくない。また、(x+y+a+b)が3000を
越える場合は、各種溶剤にも溶解しにくい傾向にあり、
例えば溶剤系塗料として用いることが困難となる傾向に
あるため望ましくない。
【0052】本発明の脂環式化合物においては、一般式
(1)において、a=0であり且つb=0の場合であ
る、一般式(2)で表される構造が好ましい。一般式
(2)で表される脂環式化合物の場合、アリル基やグリ
シジル基が反応性官能基として含まれている場合より
も、得られる硬化物が高い耐水性とガラス転移温度を有
する。
【0053】本発明の一般式(2)で表される脂環式化
合物は、分子内にXで表される不飽和脂環基とYで表さ
れる脂環式エポキシ基を同時に含んでいてもよいし、い
ずれか一方の反応性脂環基のみを有していてもよい。特
に本発明においては、同一分子中においてXとYのいず
れかの反応性脂環基の存在比が高い場合が好ましい。さ
らには、いずれか一方の反応性脂環基のみを有している
場合、つまり、一般式(2)中において、x=0の場合
か又はy=0の場合が好ましい。分子内に反応性脂環基
として上記不飽和脂環基と脂環式エポキシ基を同時に含
む場合には、それぞれの反応性脂環基に適した硬化剤や
硬化触媒を同時に用いる必要があり、さらに場合によっ
ては硬化反応を各々の場合に分けて2段階で行う必要が
ある。
【0054】一般式(2)においてx=0の場合には、
分子内に脂環式エポキシ基のみを有するため、エポキシ
化合物に対して一般的に用いられる硬化剤のみで架橋反
応をさせることができる。また、一般式(2)において
y=0の場合は、不飽和2重結合に対して用いられる反
応触媒や反応開始剤をのみを用いて架橋反応をさせるこ
とができる。
【0055】さらに、一般式(2)においてy=0の場
合は、該脂環基に含まれる不飽和2重結合に対し各種官
能基を導入することにより、多くの有用な化合物へ誘導
できたり、また、該不飽和2重結合をエポキシ化反応を
行うことにより、本発明の一般式(2)においてy=1
以上又はx=0の脂環式エポキシ基を含有する脂環基含
有化合物を得ることができる。
【0056】本発明では、式(1−1)、(1−2)、
(2−1)、及び(2−2)中で示されるn及びmは1
又は2であり、同一分子中にn及びmが1と2の場合の
置換基が同時に存在してもよい。nおよびmが、0の場
合及び2を越える場合は、架橋構造形成剤として用いた
場合、硬化物のガラス転移温度が低下する傾向にある。
本発明ではn及びmがともに2である場合がガラス転移
点や耐水性が高くなる傾向にあり望ましい。
【0057】また、該式中で表されるPは水素原子であ
り、Qは不飽和2重結合を有してもよい炭素数15以下
の炭化水素基、ハロゲン基、水酸基、グリシジル基を表
す。該ハロゲンとはフッ素、塩素、臭素、沃素を意味す
る。また、同式中、p及びqは0〜9の整数でありn及
びmが1の場合はp+qが7、また、n及びmが2の場
合はp+qが9を表す。本発明においては、q=0であ
る化合物が、耐水性や耐候性が向上する点で望ましい。
【0058】本発明の脂環式化合物は、上記Rで表され
るアルコール性有機化合物の残基の構造や、反応性脂環
基の結合数等にその性状が左右され、室温で液状の場
合、さらにはワックス状、非晶質固形状、結晶性固体状
等の場合がある。以上、本発明の脂環式化合物の構造を
説明したが、下記にそれらの代表的な構造を例示する。
【0059】
【化19】
【0060】
【化20】
【0061】
【化21】
【0062】以下、本発明の脂環式化合物の製法につい
て述べる。まず、上記一般式(1)においてy=0であ
り且つb=0で示される脂環式化合物の製造法について
述べる。
【0063】本発明の一般式(1)において、y=0で
あり且つb=0で示される脂環式化合物は、上記アルコ
ール性水酸基を少なくとも2個以上有するアルコール性
有機化合物と、該アルコール性水酸基と反応し、エーテ
ル結合を形成できうる官能基を有するシクロアルケニル
化合物やアリル化合物とを反応させることにより得るこ
とができる。
【0064】例えば、3−ヒドロキシシクロヘキセン
(以下、シクロヘキセノールと略す)、3−ヒドロキシ
シクロペンテン(以下、シクロペンテノールと略す)及
びアリルアルコールを該アルコール性有機化合物と反応
させる方法や、ハロゲン化シクロヘキセン、ハロゲン化
シクロペンテン及びハロゲン化アリルを該アルコール性
水酸基と脱ハロゲン化水素反応により結合させる方法等
がある。さらには、本発明においては、結果として得ら
れる脂環基含有化合物が上記本発明の脂環式化合物の構
造をなしていれば、上記一般式(1)においてRで示さ
れる残基の前駆体となる有機化合物が酸クロライドを反
応性官能基として有していてもよい。この場合は例えば
シクロヘキセノールやシクロペンテノールを用いて、該
酸クロライド部位と脱塩化水素反応をさせることによ
り、本発明の脂環式化合物を得てもよい。
【0065】また、上記一般式(1)のRで示される残
基の前駆体である有機化合物に、下式で示されるような
水酸基やハロゲン基の結合したシクロペンチル基又はシ
クロヘキシル基を結合させておいて、後工程として分子
内脱水や分子内脱ハロゲン化水素反応をさせることによ
り、式(1−1)で示される構造となるように不飽和結
合を生じさせる方法を用いてもよい。
【0066】
【化22】
【0067】本発明では、式(2)においてy=0であ
る脂環式化合物の製法として、上記ハロゲン化シクロヘ
キセンやハロゲン化シクロペンテンを用いて、アルコー
ル性水酸基と反応させる方法が、選択性及び収率の高い
点で好ましく、特にハロゲンとして工業的に入手が容易
な塩素を用いて誘導された、3−クロルシクロヘキセン
(以後3−CHEと記す)及び3−クロルシクロペンテ
ン(以後3−CPEと記す)を用いる場合が好ましい。
【0068】3−CHEは、例えば、シクロヘキセノー
ルを塩化チオニルにより水酸基を塩素に置換する方法、
シクロヘキセンを塩素ガスにより液相や気相において塩
素化する方法、シクロヘキサジエンに塩化水素を付加す
ることにより得る方法等により容易に得ることができ
る。また、3−CPEは、例えばシクロペンタジエンに
塩化水素を付加させることにより容易に得ることができ
る。
【0069】本発明においては、これら、3−CHEや
3−CPEとアルコール性有機化合物とを反応させるこ
とにより、本発明の式(2)においてy=0である脂環
式化合物を得ることができる。
【0070】上記3−CHEや3−CPEとアルコール
性水酸基とを反応させる場合は、通常、アルカリの存在
下で、3−CHEや3−CPEとの脱塩化水素又は脱ア
ルカリ塩反応を行うことが適当である。用いる該アルカ
リとしては、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の塩基
性塩が好適に使用でき、具体的には例えば、アルカリ金
属やアルカリ土類金属の水素化物、水酸化物及び炭酸塩
が好適に用いられる。特に、産業上容易に入手できる点
で、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムが望ましい。
【0071】これらアルカリは、反応系に直接添加して
もよく、また適当な溶媒に溶解した溶液状態で添加して
もかまわない。さらには、あらかじめ、反応させるべき
フェノール水酸基等の活性水素を有する有機化合物と上
記アルカリと用いて、該有機化合物のアルカリ塩を予め
準備しておき、ついで3−CHEや3−CPEと反応さ
せてもよい。
【0072】上記反応で原料として用いるアルコール性
有機化合物は、1種類でもよいし、本発明の脂環式脂環
式化合物が得られる範囲であれば、2種類以上のアルコ
ール性有機化合物を同時に用いてもよい。
【0073】用いる3−CHEや3−CPEは、通常、
アルコール性水酸基に対して1〜20当量、さらに望ま
しくは1〜5当量、特に望ましくは1〜1.2当量の範
囲で使用される。20当量を越える場合は、副反応が起
こる傾向にあり、又経済的にも望ましくない。
【0074】上記反応は、溶媒を用いてもよく、その場
合には例えば、エチレングリコールジメチルエーテル、
ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル
類、トルエン等の炭化水素類等、反応に関与せず、且つ
反応物及び/又は生成物を十分溶解できる溶媒が好適に
使用できる。
【0075】反応温度は、通常、−10〜250℃の範
囲で行われ、特に0〜200℃の範囲、さらには10〜
180℃の範囲であることが十分な反応速度が得られ、
生成物に不必要な着色が無く、さらに副成物が少なくな
る傾向にあり望ましい。該反応時の圧力は特に制限はな
く、大気圧下であっても、加圧下や減圧下であってもか
まわない。
【0076】また、反応時間は、用いるアルコール性水
酸基を有する化合物の種類、アルカリ、溶媒、さらには
反応温度等にも左右されるが、通常、10分〜500時
間の範囲で行われる。
【0077】上記反応は、反応に関与する上記各化合物
を同時に反応器に仕込むことにより反応を行ってもよい
し、一方の反応基質を徐々に添加する方法で反応させて
もよい。該反応は通常発熱反応であるため、後者の方法
が反応温度を精密に制御できる傾向にある。さらに、上
記反応で反応の選択性や反応速度を向上させる目的で、
触媒作用のある化合物を反応系に添加して用いてもかま
わない。
【0078】また、3−CHEや3−CPEを用いる上
記反応においては、反応系に水が必要以上に存在しない
状態において反応させることが望ましい。反応系に水が
多量に存在する場合は、例えば3−CHEを原料として
用いた場合は、水により3−CHEが加水分解されシク
ロヘキセノールに変化する傾向にあるため、収率や選択
性が低下する。
【0079】また、本発明者らは、1,2−ジハロゲノ
シクロヘキサン及び/又は1,2−ジハロゲノシクロペ
ンタンと、アルコール性水酸基を有するアルコール性有
機化合物とを反応させることにより、上式(3)で表さ
れる脂環式化合物が得られることを見出した。例えば、
1,3−プロパンジオールと1,2−ジハロゲノシクロ
ヘキサンを用いて下式(7)で示される本発明の脂環基
含有化合物が合成できる。
【0080】
【化23】
【0081】該ハロゲンとしては、塩素、臭素の場合が
好適に使用できる。該反応は、アルカリ条件下が好まし
く、該アルカリとしてはアルカリ金属、アルカリ土類金
属、ランタノイド金属の水酸化物、水素化物、炭酸塩が
好適に使用できる。具体的には、水酸化カリウム、水酸
化ナトリウム、水酸化カルシウム等の水酸化物、水素化
ナトリウム、水素化カルシウム等の水素化物、炭酸ナト
リウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム等の炭酸塩等が
挙げられる。これら用いるアルカリは、通常、アルコー
ル性水酸基に対し1.5〜50当量、特に望ましくは2
〜8当量で用いられる。
【0082】また、上記反応においては、予めアルコー
ル性水酸基の水素をアルカリ金属で置換し、ついで1,
2−ジハロゲノシクロヘキサンや1,2−ジハロゲノシ
クロペンテンと反応させてもよい。この場合は、さらな
るアルコール性水酸基と同当量以上のアルカリの添加が
必要であり、通常1〜10当量、望ましくは1〜4当量
用いられる。
【0083】上記反応に原料として用いられるアルコー
性有機化合物は、1種類であっても2種類以上を同時に
用いても構わない。
【0084】これらの反応温度は通常50〜250℃の
範囲であり、反応時間は温度、反応物のモル比等にも左
右されるが、通常10分〜500時間の範囲である。ま
た、該反応は溶媒を用いて行ってもよく、該溶媒は溶媒
は活性水素を有さないものが望ましく、エチレングリコ
ールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチル
エーテル等が好適に使用できる。
【0085】以上説明した合成法により得られる式
(2)においてy=0である脂環式化合物は、濾過、溶
媒抽出法、水洗浄、カラム分離法、蒸留法、再結晶法
(結晶性の場合)等の一般に周知の手段を組み合わせる
ことにより容易に精製できる。次に、上式(1)におい
てyが少なくとも1である化合物の製造法について述べ
る。
【0086】上式(1)においてyが少なくとも1であ
る化合物は、上記の方法により得た式(1)において
y=0であり且つb=0である化合物、又は式(2)に
おいてy=0である化合物の、脂環基内及びアリル基の
炭素−炭素2重結合を、酸化剤を用いてエポキシ化する
方法、該2重結合を次亜塩素酸等によりハロヒドリン
構造とし、ついで苛性ソーダ等のアルカリを用いて脱塩
酸させることによりエポキシ化するハロヒドリン法、等
が採用できる。
【0087】本発明においては、選択性及びハロゲン性
廃棄物が低減できる点で、の製造法が好ましい。ま
た、前記の方法の場合には、後段のアルカリを用いて
脱塩酸させることによりエポキシ化する工程で、精製除
去が困難な未反応のハロヒドリン構造の化合物が残留し
てしまう傾向にあり、製品の純度が低下するため好まし
くない。
【0088】前記の反応において、用いられる酸化剤
としては、該2重結合をエポキシ化できるものであれば
特に制限はなく、過蟻酸、過酢酸、過プロピオン酸、ト
リフルオロ過酢酸、m−クロロ過安息香酸等の過カルボ
ン酸類、t−ブチルハイドロパーオキサイド、シクロヘ
キセンハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオ
キサイド等の有機過酸化物、過酸化水素及び分子状酸素
等が挙げられる。中でも、反応性、選択性、精製が容易
等の点で、酸化剤は過酸化水素、又は過カルボン酸類で
あることが好ましい。
【0089】以下、該酸化剤が過酸化水素の場合の説明
をする。酸化剤が過酸化水素の場合は、通常、各種エポ
キシ化触媒が併用して用いられる。該エポキシ化触媒と
しては、上記2重結合に対するエポキシ化が過酸化水素
の存在下で十分に進行するものであれば、本発明では公
知のものが使用でき、特に制限はない。例えばチタノシ
リカライト等のチタン系化合物(例えば、当業者であれ
ば周知である、チタンをシリカに担持させた市販触媒T
S−1)、タングステン酸やその塩、燐タングステン酸
やその塩等のタングステン含有化合物、モリブデン酸や
その塩、燐モリブデン酸やその塩等のモリブデン含有化
合物、ヘテロポリ酸、バナジウム含有化合物、レニウム
含有化合物、コバルト含有化合物、砒素系化合物、硼素
系化合物、アンチモン系化合物、遷移金属ポルフィリン
錯体等が挙げられる。これらは単独で用いても2種以上
を混合して用いてもよく、また、タングステン酸やモリ
ブデン酸又はそれらの塩をエポキシ化触媒として用いる
場合は、燐酸等を併用して用いても良い。
【0090】これら触媒の使用量は、通常、本発明の脂
環基含有化合物100重量部に対し、0.001〜20
重量部、望ましくは0.01〜5重量部の範囲とするこ
とが適当である。
【0091】過酸化水素と上記触媒とを用いたエポキシ
化の場合は、無溶媒系であっても溶媒を用いてもかまわ
ないが、用いるエポキシ化前の2重結合を有する前駆体
や得られるエポキシ化合物が固体であったり、高粘性の
液状の場合は溶媒を用いた場合の方が、反応速度が速
く、且つ反応液の取り扱いが容易である点で望ましい。
この際、用いる溶媒は、該前駆体や得られるエポキシ化
物に対し、通常約0.1重量%以上の溶解度があり、副
成物を発生させないものであれば特に制限はなく、例え
ば、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素
化合物、ヘキサン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素
化合物、クロロホルム、塩化メチレン、四塩化炭素、ジ
クロロエタン、テトラクロロエタン、クロロベンゼン、
ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素化合物、酢酸
エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル等の酢酸エステ
ル類、エチレングリコールジメチルエーテル等のエーテ
ル類が使用できる。これら溶媒の使用量は特に制限はな
いが、通常、本発明の脂環基含有化合物1gあたり、
0.2〜100mlの範囲である。
【0092】また、用いる過酸化水素は、濃度が0.0
1〜100%の状態のものが好適に用いられるが、通
常、5〜80%、望ましくは25〜70%の水溶液の状
態のものが、工業的に容易に入手でき、また特殊な設備
等を必要としない点で最も好適に使用できる。該過酸化
水素の使用量は、所望の本発明の脂環式化合物の構造に
も左右されるが、例えば、式(2)においてx=0の化
合物を得る場合には、その前駆体であるy=0の化合物
の炭素−炭素2重結合に対し、理論的にはモル比で1:
1ではあるが、通常1:1.01〜1:10、望ましく
は1:1.01〜1:2の範囲で使用される。
【0093】上記触媒、溶媒、及び過酸化水素の水溶液
を用いてエポキシ化反応を行うことにより本発明の脂環
基含有化合物を得る上記反応は、通常、油相−水相から
なる2相系の反応であるため、攪拌効率がエポキシ化反
応速度に大きく影響する。本発明では、攪拌速度を速め
たり、バッフル付き反応器を用いる等により攪拌効率を
高めエポキシ化反応速度を速めることが有用である。
【0094】また、上記触媒として、燐タングステン
酸、タングステン酸ナトリウム等のタングステン含有化
合物や、モリブデン含有化合物を用いた場合には、エポ
キシ化の反応速度を速める目的でオニウム塩等の相間移
動触媒を併用することが望ましい。該オニウム塩として
は、例えば一般式R1234+-(R1〜R4は炭素
数1〜50の水酸基を有していても良いアルキル基であ
り、それぞれ同一又は異なっていてもよい。Mは窒素又
は燐を表し、Q-はハロゲンイオン又は無機アニオンを
示す。)で表される4級アンモニウム塩や4級ホスホニ
ウム塩が挙げられる。該オニウム塩中のアルキル基とし
ては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチ
ル基、オクチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
また該ハロゲンイオンとしては、塩素イオン、臭素イオ
ン、沃素イオン等を、さらに該無機イオンとしては水酸
イオン、亜硫酸イオン等が挙げられる。該4級アンモニ
ウム塩の具体例としては、セチルピリジニウム塩、トリ
オクチルメチルアンモニウム塩、テトラヘキシルアンモ
ニウム塩、テトラプロピルアンモニウム塩、テトラブチ
ルアンモニウム塩、アルキルピコリニウムアンモニウム
塩、アルキルイミダゾリン塩等が挙げられる。また、4
級ホスホニウム塩の具体例としては、テトラブチルホス
ホニウム塩、テトラプロピルホスホニウム塩、トリオク
チルメチルホスホニウム塩、トリオクチルエチルホスホ
ニウム塩、テトラヘキシルホスホニウム塩等を挙げるこ
とができる。これらは1種又は2種以上で用いられる。
これらオニウム塩は、用いる脂環基含有化合物に対し、
通常0.001〜30重量%、望ましくは0.01〜1
5重量%で用いられる。
【0095】また、上記タングステン酸ナトリウムや燐
タングステン酸等のエポキシ化触媒と上記相関移動触媒
とを混合することによりタングステン酸オニウム塩等を
調整しておき、ついで、反応系に添加する方法を用いて
もよい。
【0096】上記、油相−水相からなる2相系において
エポキシ化反応を行う場合、過酸化水素が含まれる水相
側は、pHが0.3〜6、さらには0.5〜5、特に
1.0〜4の範囲であることが望ましい。pHが6以上
の場合はエポキシ化反応速度が遅く、また、pHが0.
3以下の場合は、生成したエポキシ基が反応系内で開裂
する傾向にあるため望ましくない。上記水相のpHは、
例えば燐酸や塩酸により調整することができる。
【0097】上記過酸化水素を用いる反応は、過酸化水
素の自己分解速度が低く抑えられる温度範囲であれば特
に制限はないが、例えば、5〜80℃、特に10〜70
℃、さらには15〜60℃の範囲が望ましい。また、該
反応は常圧で行ってもよいし、例えばオートクレーブ中
で加圧下で行ってもよい。反応時間は、用いる本発明の
脂環式化合物や触媒量、過酸化水素濃度及び温度等の反
応条件によっても左右されるが、通常、0.5〜500
時間、望ましくは0.5〜100時間の範囲が適当であ
る。
【0098】以上説明した合成法により得られる反応生
成物は、濾過、溶媒抽出法、水洗浄、アルカリ水による
洗浄法、シリカゲル等を用いたカラム分離法、イオン交
換樹脂による精製法、蒸留法、再結晶法(結晶性の場
合)等の一般に周知の手段を組み合わせることにより容
易に精製できる。
【0099】本発明の脂環式化合物は、該化合物が有す
る反応性官能基が互いに反応するような触媒や、該官能
基と反応しうる官能基を有する他の化合物からなる硬化
剤との組み合わせにより、硬化性組成物を形成すること
ができる。
【0100】例えば、式(1)及び(2)において、x
及びaが少なくとも1である化合物の場合には、硬化剤
として炭素−炭素不飽和2重結合に対して反応性を有す
る化合物を用いることができる。
【0101】また、式(1)や(2)においてyやbが
少なくとも1である化合物の場合は、通常のエポキシ化
合物の硬化に用いられる硬化剤を配合することにより、
硬化性組成物を得ることができる。
【0102】本発明では、式(2)においてy=0であ
る化合物と硬化剤からなる硬化性組成物、及び式(2)
においてx=0である化合物と硬化剤からなる硬化性組
成物が、得られる硬化体が耐熱性や耐水性が向上する傾
向にある点で、さらには炭素−炭素不飽和2重結合かエ
ポキシ基いずれかに作用する硬化剤のみを用いることが
できる点で好ましい。
【0103】上記炭素−炭素不飽和2重結合に対して反
応性を有する化合物としては、例えば有機酸化合物や、
ケトンパーオキサイド類、ジアシルパーオキサイド類、
ハイドロパーオキサイド類、ジアルキルパーオキサイド
類、パーオキシケタール類、アルキルパーエステル類、
パーカーボネート類等の有機過酸化物が挙げられる。
【0104】また、上記炭素−炭素不飽和二重結合に対
して、反応性を有する化合物として炭素−炭素不飽和結
合を有するポリマー、プレポリマーを用いることもでき
る。このようなポリマー、プレポリマーとしては、不飽
和ポリエステル、ビニルエステルがある。この場合、本
発明の脂環式化合物は,前記ポリマーやプレポリマーに
対して硬化剤(架橋剤)として作用する。
【0105】また、通常のエポキシ化合物の硬化に用い
られる硬化剤としては、熱や光によりエポキシ基と反応
して架橋構造を形成できるものであって、エポキシ基に
付加する酸性又は塩基性の活性化水素を複数個含む化合
物や、又はエポキシ基を触媒的に重合させる酸性又は塩
基性化合物を好適に使用できるものを意味する。これら
の硬化剤として用いられる化合物としては、酸又は酸無
水物系硬化剤、アミン系硬化剤、多価カルボン酸とポリ
アルキレンポリアミンとの反応により得られポリアミノ
アミド系硬化剤、イミダゾール類、ポリメルカプタン系
硬化剤、ルイス酸、ブロンステッド酸、フェノール系化
合物又はこれらの混合物である。
【0106】酸又は酸無水物系硬化剤としては、例え
ば、ポリアゼライン酸無水物、ポリアジピン酸無水物、
ドデセニル無水コハク酸、ポリセバシン酸無水物、ポリ
(フェニルヘキサデカン二酸)無水物、ポリ(エチルオ
クタデカン二酸)無水物等の脂肪族カルボン酸無水物と
そのカルボン酸、メチルシクロヘキセンジカルボン酸無
水物、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、テトラ
ヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水
メチルハイミック酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル
酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸等の脂環式カルボ
ン酸無水物とそのカルボン酸、無水フタル酸、無水トリ
メリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテト
ラカルボン酸無水物、エチレングリコールビストリメリ
テート、グリセロールトリストリメリテート等の芳香族
カルボン酸無水物とそのカルボン酸、また、カルボン酸
を末端もしくは鎖中に有するポリエステルやポリアミド
等の樹脂、さらには(メタ)アクリル酸を共重合組成と
して有する樹脂等が挙げられる。
【0107】また、アミン系硬化剤としては、例えば、
エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレ
ンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチ
レンヘキサミン、トリ(メチルアミノ)ヘキサン、メチ
ルイミノビスプロピルアミン、ジプロピレンジアミン、
ヘキサメチレンジアミン、ジエチルアミノプロピルアミ
ン等の脂肪族アミン、シクロヘキサンジアミン、イソホ
ロンジアミン、メンセンジアミン、ジアミノジシクロヘ
キシルメタン、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘ
キシル)メタン、1,3−ビス(アミノメチル)シクロ
ヘキサン、N−アミノエチルピペラジン、等の環状アミ
ン、2,4−ジアミノトルエン、p−フェニレンジアミ
ン、m−フェニレンジアミン、p−キシリレンジアミ
ン、m−キシリレンジアミン等の単環式芳香族アミン、
4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,3’−ジ
メチル−4,4’−ジアミノジフェニルスルホン等のジ
アミノジフェニルスルホン類、4,4’−ジアミノジフ
ェニルメタン、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミ
ノジフェニルメタン、3,3’−ジエチル−4,4’−
ジアミノジフェニルメタン等のジアミノジフェニルメタ
ン類、ジメチルジフェニルエーテル類、ジアミノジフェ
ニルケトン類、ジアミノジフェニルプロパン類、等の芳
香族アミン、または3,9−ビス(3−アミノプロピ
ル)2,4,8,10−テトラオキサスピロ(5,5)
ウンデカン等のスピロ環系アミン等、及びこれらの混合
物が挙げられる。
【0108】また、塩基性活性水素を含む化合物とし
て、例えば、ジシアンジアミド、アジピン酸ジヒドラジ
ド等の有機酸ジヒドラジド化合物が挙げられる。
【0109】イミダゾール類としては、2−メチルイミ
ダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール等が挙
げられる。
【0110】また、フェノール系化合物としては、例え
ば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノ
ールAD、ジヒドロキシベンゼン、フェノール樹脂等が
挙げられる。
【0111】上記硬化性組成物では、これら硬化剤は単
独で用いてもよいし、二種以上を所望の割合で混ぜ合わ
せた混合物として用いても良い。
【0112】本発明の脂環式化合物に対して、上記硬化
剤はその用途に応じて選択できる。例えば、可撓性を要
求される場合には脂肪族系硬化剤を用いることができ、
高いガラス転移点を必要とする場合は芳香族系の硬化剤
を用いることが望ましい。
【0113】上記硬化剤の含有量は用いる脂環式化合物
のエポキシ基の当量、及び硬化剤の構造や官能基の数に
応じて適当に選択できる。本発明においては、例えば、
該エポキシ基に対する硬化剤の官能基の当量比が、0.
3〜1.8、好ましくは0.5〜1.2の範囲である。
該当量比が0.3より低いかまたは1.8よりも大きい
場合は、得られる硬化物中に未反応物質や低分子量オリ
ゴマー物質が多く含有される傾向にあり、機械的物性が
低下する。
【0114】本発明の脂環式化合物は、その他のエポキ
シ樹脂との混合して使用することができる。ここで、そ
の他のエポキシ樹脂とは、本発明の脂環式化合物を除
き、分子中にエポキシ基を平均1個より多く含有する化
合物を意味し、例えば、アルコール類やフェノール類か
ら誘導されるグリシジルエーテル系化合物、アミン類か
らグリシジルアミン系化合物、酸や酸無水物から誘導さ
れるグリシジルエステル系化合物、及び脂環式エポキシ
樹脂系化合物等が挙げられる。
【0115】上記アルコール類としては、例えばエチレ
ングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオー
ル、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、シクロペン
タンジオール、シクロヘキサンジメタノール、シクロド
デカンジオール、水添ビスフェノールA、水添ビスフェ
ノールF、水添ビスフェノールAD、グリセリン、ジエ
チレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエ
チレングリコール等、またフェノール類としてはヒドロ
キノン、メチルヒドロキノン、ジメチルヒドロキノン、
トリメチルヒドロキノン、テトラメチルヒドロキノン、
エチルヒドロキノン、ジエチルヒドロキノン、ビニルヒ
ドロキノン、プロピルヒドロキノン、ブチルヒドロキノ
ン、ヘキシルヒドロキノン、シクロヘキシルヒドロキノ
ン、オクチルヒドロキノン、4−フェニルメチルヒドロ
キノン、4−メチルペンチルヒドロキノン、ニトロヒド
ロキノン、レゾルシノール、メトキシレゾルシノール、
ジメトキシレゾルシノール、エトキシレゾルシノール、
メチルレゾルシノール、ジメチルレゾルシノール、トリ
メチルレゾルシノール、エチルレゾルシノール、ジエチ
ルレゾルシノール、プロピルレゾルシノール、ブチルレ
ゾルシノール、ペンチルレゾルシノール、ヘキシルレゾ
ルシノール、フェニルレゾルシノール、ヘプチルレゾル
シノール、オクチルレゾルシノール、ノニルレゾルシノ
ール、エチルメチルレゾルシノール、エチルペンチルレ
ゾルシノール、ニトロレゾルシノール、ジニトロレゾル
シノール、カテコール、メチルカテコール、エチルカテ
コール、プロピルカテコール、ブチルカテコール、3−
(1,1−ジメチルエチル)カテコール、ペンチルカテ
コール、4−(1,1−ジメチルプロピル)カテコー
ル、ヘキシルカテコール、シクロヘキシルカテコール、
ノニルカテコール、ジメチルカテコール、ニトロカテコ
ール、ジニトリルカテコール、メトキシカテコール、プ
ロピオキシカテコール、ジメチルカテコール、ジニトロ
カテコール、トリメトキシカテコール、ビスフェノール
A、ビスフェノールF、ビスフェノールAD、ビスフェ
ノールS、トリヒドロキシジフェニルジメチルメタン、
オキシビスフェノール、チオビスフェノール、4,4’
−スルフィニルビスフェノール、4,4’−イソビチリ
デンビスフェノール、メチリデンビスカテコール、ジヒ
ドロキシジフェニル、ピロガロール、フルオログリシ
ン、サリチル酸、アナカルド酸、ノボラック樹脂、クレ
ゾールノボラック樹脂等、およびこれらのハロゲン化物
が挙げられる。
【0116】またアミン類としては、アリルアミン、イ
ソプロピルアミン、3,3’−イミノビス(プロピルア
ミン)、メチルアミン、2−エチルヘキシルアミン、3
−(2−エチルヘキシルオキシ)プロピルアミン、3−
エトキシプロピルアミン、ジブチルアミノプロピルアミ
ン、ブチルアミン、プロピルアミン、メチルアミノプロ
ピルアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、N−メチ
ル−3,3’−イミノビス(プロピルアミン)、3−メ
トキシプロピルアミン、イソシアヌレート、ジエチレン
トリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレン
ペンタミン、ジプロピレントリアミン、ビス(ヘキサメ
チレン)トリアミン、1,3,6−トリスアミノメチル
ヘキサン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、ジエチ
レングリコール・ビスプロピレンジアミン、ジエチルア
ミノプロピルアミン、メンセンジアミン、イソフォロン
ジアミン、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシ
ル)メタン、N−アミノエチルピペラジン、メタキシレ
ンジアミン、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェ
ニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン、ジアミノジ
フェニルメタン、1,3−ビスアミノメチルシクロヘキ
サン、ビスメチルアミノジフェニルアミン、ジアミノジ
フェニルアミン、ジアミノジベンジルアミン、トリアミ
ノトリベンジルアミン、ジアミノキシレン、キシリレン
ジアミン、ジアミノメシチレン、テトラヒドロナフチレ
ンジアミン、ナフチレンジアミン、メチルベンジジン、
ジアミノジベンジル、ジアミノメチルジフェニルメタ
ン、ジアミノジメチルジフェニル、ジアミノフルオレ
ン、ジアミノスチルベン、ビスアミノフェニルアセチレ
ン、ジアミノアントラセン、ジアミノジナフチル、テト
ラフェニル−ビスアミノフェニルキシロール、エチレン
グリコール−ビスアミノフェニルエーテル、ジアミノジ
フェニルエーテル、ジアミノジフェニルスルフィド、ジ
アミノジフェニルジスルフィド、ハイドロキノン−ビス
アミノフェニルエーテル、ジアミノジベンジルスルフィ
ド、ジアミノナフトール、オキシベンジジン、ジアミノ
ジフェニルカルビノール、ジアミノトリフェニルカルビ
ノール、ジアミノカテコール、ジアミノジオキシフェナ
ントレン、ジアミノピロガロール、ジアミノフルオログ
ルシンなどが挙げられる。
【0117】さらに、多塩基酸類や酸無水物とは、酸無
水物環を一個以上またはカルボキシル基を2個以上有す
る化合物であり、例えば無水フタル酸、無水マレイン
酸、フタル酸、マレイン酸、イソフタル酸、テレフタル
酸、メチルテレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ビ
フェニルジカルボン酸、4,4’−カルボニル二安息香
酸、4,4’−オキシ二安息香酸、4,4’−スルホニ
ル二安息香酸、フェニレン二安息香酸、コハク酸、フマ
ル酸、グルタル酸、シクロプロパンジカルボン酸、シク
ロブタンジカルボン酸、シクロペンタンジカルボン酸、
シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−(2−ノルボル
ネン)ジカルボン酸、2,3−ビシクロ[2.2.2]
オクタンジカルボン酸及びその無水物、シクロヘキサン
二酢酸及びその無水物、1,3−アダマンタンジカルボ
ン酸、アジピン酸等が挙げられる。
【0118】本発明では、上記アルコール類やフェノー
ル類、アミン類、多塩基酸類、酸無水物の中から選ばれ
た単一組成のエポキシ樹脂であっても良いし、2種以上
の共重合体、または混合物であっても良い。
【0119】また、該脂環式エポキシ樹脂系とは、分子
内にエポキシシクロヘキシル環を有する環式脂肪族の化
合物であり、例えばビス(3,4−エポキシシクロヘキ
シル)アジペート、3,4−エポキシシクロヘキシルメ
チル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレー
ト、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)オ
キサレート、ビス(3,4−エポキシ−6−メチルシク
ロヘキシルメチル)アジペート、ビス(3,4−エポキ
シシクロヘキシルメチル)ピメレート、6−メチル−
3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−6−メチル−
3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、
3,4−エポキシ−1−メチルシクロヘキシルメチル−
3,4−エポキシ−1−メチルシクロヘキサンカルボキ
シレート、3,4−エポキシ−5−メチル−シクロヘキ
シルメチル−3,4−エポキシ−5−メチルシクロヘキ
サンカルボキシレート、ビニルシクロヘキセンジオキサ
イド、ジペンテンジオキサイド、2−(3,4−エポキ
シシクロヘキシル−5,5−スピロ−3,4−エポキ
シ)シクロヘキサンメタン等が挙げられる。
【0120】本発明で用いられる上記エポキシ樹脂のエ
ポキシ当量は、その分子量にも左右されるが、通常、1
00〜10000g/当量のものが好適に用いられる。
また、本発明で用いられる上記エポキシ樹脂は、室温
(25℃)において、液状であっても固体状であっても
よい。
【0121】本発明の脂環式化合物と他のエポキシ樹脂
を併用して用いる場合は、用途分野などに応じて左右さ
れるが、両者の混合比が重量比で、(本発明の脂環基含
有化合物:その他のエポキシ樹脂)=(1〜99:99
〜1)の範囲で用いられる。
【0122】本発明の脂環式化合物からなる硬化性組成
物は、必要に応じて反応促進剤、反応希釈剤、充填剤や
強化剤、三酸化アンチモン、ブロム化合物、水酸化アル
ミニウムなどの難燃剤、染料や顔料、離型剤や流動調整
剤、可塑剤、抗酸化剤、紫外線吸収剤、光安定剤、ワキ
防止剤、消泡剤、レベリング剤、着色剤、二酸化チタ
ン、溶剤などを添加することができ、その適用量は本発
明の効果を損なわない範囲で任意に適用することができ
る。
【0123】反応促進剤としては、例えば2−エチル−
4−メチルイミダゾール、2−メチルイミダゾール、1
−ベンジル−2−メチルイミダゾールなどのイミダゾー
ル類、ジメチルシクロヘキシルアミン、ベンジルジメチ
ルアミン、トリス(ジアミノメチル)フェノールなどの
第3級アミン類、1,8−ジアザビシクロ(5,4,
0)ウンデセン−7などのジアザビシクロアルケン類お
よびそれらの塩類、オクチル酸亜鉛、オクチル酸錫やア
ルミニウムアセチルアセトン錯体などの有機金属化合
物、トリフェニルホスフィン、臭化エチルトリフェニル
ホスホニウム、亜リン酸トリフェニルなどの有機リン系
化合物、三フッ化ホウ素、三フッ化ホウ素ジエチルエー
テル錯体、三フッ化ホウ素ピペリジン錯体、トリフェニ
ルボレートなどの硼素系化合物、塩化亜鉛、塩化第二錫
などの金属ハロゲン化物、第4級アンモニウム化合物、
2,4−ジヒドロキシ−3−ヒドロキシメチルペンタン
のナトリウムアルコレートなどのアルカリ金属アルコレ
ート類、アナカルド酸及びその塩、カルドール、カルダ
ノール、フェノール、ノニルフェノール、クレゾールな
どのフェノール類などが挙げられる。
【0124】反応希釈剤としては、ブチルグリシジルエ
ーテル、アリルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシ
ルグリシジルエーテル、スチレンオキサイド、フェニル
グリシジルエーテル、クレジルグリシジルエーテル、p
−sec−ブチルフェニルグリシジルエーテル、グリシ
ジルメタクリレート、3級カルボン酸グリシジルエステ
ル、ジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリ
シジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジル
エーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテ
ル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、
ブタンジオールジグリシジルエーテル、ジグリシジルア
ニリン、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテ
ル、グリセリントリグリシジルエーテルなどが挙げられ
る。
【0125】充填剤や強化剤としては、例えばコールタ
ール、瀝青、織布、ガラス繊維、アスベスト繊維、硼素
繊維、炭素繊維、アラミド繊維、鉱物シリケート、雲
母、石英粉、水酸化アルミニウム、ベントナイト、カオ
リン、珪酸エアロゲル、アルミニウム粉や鉄粉などの金
属粉などが挙げられる。
【0126】また、離型剤、流動調整剤、ワキ防止剤と
しては、例えばシリコーン、エアロジル、コロイド性含
水珪酸アルミニウム、ワックス、モダフロー、ステアリ
ン酸塩、ベンゾイン、炭酸カルシウム、タルクなどが挙
げられる。
【0127】さらに、可塑剤としてはパイン油、低粘度
液状高分子、ゴム状物、タール、ポリサルファイド、ウ
レタンプレポリマー、ポリオール、ジエチルフタレー
ト、ジブチルフタレート、エピクロルヒドリンの重合
物、ジオクチルフタレート、ジオクチルアジペート、ト
リクレジルホスフェートなどが挙げられる。
【0128】これらの添加剤を本発明のエポキシ樹脂に
配合する方法としては、特に制限はなく、慣用の配合方
法が適用できる。
【0129】以上のようにして配合された、本発明の脂
環式化合物からなる硬化性組成物は、加熱することによ
り、又は紫外線等の光エネルギーにより硬化させること
により、耐熱性の良好な硬化体得ることができる。
【0130】例えば、加熱により硬化させる場合は、通
常室温〜300℃、望ましくは80〜250℃の範囲で
硬化反応を行うことができる。硬化時間は、該組成にも
左右させるが、通常、数秒〜200時間の範囲である。
【0131】本発明により得られる硬化体は、十分な耐
候性を有し、硬化時における重量減少も改善され、特に
塗料として用いた場合には、十分な耐水性も有する。以
下、実施例により本発明を説明する。
【0132】
【実施例】<測定法> 1.核磁気共鳴スペクトル 反応生成物の核磁気共鳴スペクトルは、テトラメチルシ
ランを基準物質とし、重クロロホルムを溶媒として用い
て、日本電子製JNM−α400(400MHz)で1
H−NMRスペクトルのデータを得た。
【0133】2.赤外吸収スペクトルの測定(IR) 反応生成物を臭化カリウム板に塗布し、Nicolet
Instrument Corporation社製F
T−IRスペクトロメーター、Impact400Dで
測定した。
【0134】3.エポキシ当量の測定 エポキシ化合物0.5000g、n−プロピルアルコー
ルを50ml、ベンジルアルコール3ml、及びヨウ化
カリウム0.2gを蒸留水10gに溶解した溶液を混合
し、加熱することにより還流させ、ついで、指示薬とし
てBTB溶液を添加し、0.1Nの塩酸を用いて滴定を
行うことで当量点を求める指示薬滴定法により測定し
た。
【0135】4.ガスクロマトグラフィーの測定 下記実施例で得られる反応成績や生成物の純度等を求め
るための、ガスクロマトグラフィーの測定は、以下の装
置及び条件で行った。 装置 :島津製作所社製GC−14B カラム:GL Science Inc.社製 キャピ
ラリーカラム TC−1(0.25mmI.D.、長さ30m) キャリアガス:He 検出:FID カラム温度条件:60℃で2分保持後、20℃/min
で300℃まで昇温し、300℃で15分保持 試料溶解溶媒:クロロホルム
【0136】実施例1 攪拌装置、及び温度計の付いた500ml丸底フラスコ
に、水素化ナトリウム57.9g(1.58モル、油分
40重量%含有品)を入れ、20gの脱水n−ヘキサン
を添加し、20分攪拌し該ヘキサンを除去する操作を3
回行うことにより、該水素化ナトリウム付着の油分を洗
浄除去した。ついで、ジエチレングリコールジメチルエ
ーテル200mlを添加し、その後、上記フラスコを水
で冷却しながら、約1時間かけて1,3−プロパンジオ
ール50.0g(0.658モル)を添加し、その後2
時間攪拌した。
【0137】2時間後、上記溶液を110℃に加熱し、
攪拌しながら滴下ロートを用いて、3−クロロシクロヘ
キセン230.0g(1.974モル)を約2時間かけ
て滴下し、その後10時間攪拌を続けた。反応終了後の
1,3−プロパンジオールの転化率は100%、主生成
物に対する選択率は96%であった。
【0138】反応液を分液ロートに移し、水300m
l、n−ヘキサン200mlを添加し、激しく攪拌する
ことにより、生成物をヘキサン相へ抽出した。得られた
n−ヘキサン溶液を200mlの蒸留水で5回洗浄し、
ついで無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過処理後、
得られたn−ヘキサン溶液をエバポレートすることによ
り、淡褐色の粘性透明液体152.2gを得た。
【0139】得られた液体を、オイルバス温度210
℃、真空度25torrの条件で、蒸留精製を行い、無
色透明な液体を得た。ガスクロマトグラフィーよる分析
の結果、得られた透明液体中の主成分の純度は97%で
あった。
【0140】得られた液体の元素分析結果を表1に、ま
た、IR測定結果を図1に示した。さらに核磁気共鳴ス
ペクトルの分析を行い、下記の結果を得た。また、得ら
れたスペクトルを図2に示した。
【0141】<1H−NMRスペクトル> δppm:5.70〜5.92(4H、脂環基中の不飽
和炭素−炭素2重結合部のプロトン) δppm:3.75〜3.90(2H、酸素原子が結合
する脂環基中の炭素原子上のプロトン) δppm:3.50〜3.75(4H、酸素が結合する
アルキレン基中の炭素上のプロトン) δppm:1.44〜2.12(14H、アルキレン基
中の酸素の結合していない炭素上のプロトン、及び脂環
基中の酸素が結合しておらず且つ不飽和炭素−炭素2重
結合部でない炭素上にあるプロトン) 以上の結果から、本実施例で得られた粘性液体は下式
(8)で表される脂環式化合物である。
【0142】
【化24】
【0143】実施例2 1,3−プロパンジオールの代わりに1,4−ブタンジ
オール59.2g(0.658モル)を用い、蒸留にお
いて、オイルバス温度220℃、真空度20torrと
した以外は実施例1と同様の操作を行い、無色透明液体
を得た。ガスクロマトグラフィーよる分析の結果、主生
成物の純度は96.4%であった。
【0144】得られた液体の元素分析結果を表1に、ま
た、IR測定結果を図3に示した。さらに核磁気共鳴ス
ペクトルの分析を行い、下記の結果を得た。また、得ら
れたスペクトルを図4に示した。
【0145】<1H−NMRスペクトル> δppm:5.70〜5.95(4H、脂環基中の不飽
和炭素−炭素2重結合部のプロトン) δppm:3.80〜3.90(2H、酸素原子が結合
する脂環基中の炭素原子上のプロトン) δppm:3.40〜3.60(4H、酸素が結合する
アルキレン基中の炭素上のプロトン) δppm:1.46〜2.12(16H、アルキレン基
中の酸素の結合していない炭素上のプロトン、及び脂環
基中の酸素が結合しておらず且つ不飽和炭素−炭素2重
結合部でない炭素上にあるプロトン) 以上の結果から、本実施例で得られた化合物は下式
(9)で表される脂環式化合物である。
【0146】
【化25】
【0147】実施例3 1,3−プロパンジオールの代わりに1,5−ペンタン
ジオール68.4g(0.658モル)を用い、蒸留に
おいて、オイルバス温度220℃、真空度15torr
とした以外は実施例1と同様の操作を行い、無色透明液
体を得た。ガスクロマトグラフィーよる分析の結果、主
生成物の純度は96.3%であった。
【0148】得られた液体の元素分析結果を表1に示し
た。また、核磁気共鳴スペクトルの分析を行い、下記の
結果を得た。また、得られたスペクトルを図5に示し
た。
【0149】<1H−NMRスペクトル> δppm:5.70〜5.95(4H、脂環基中の不飽
和炭素−炭素2重結合部のプロトン) δppm:3.80〜3.90(2H、酸素原子が結合
する脂環基中の炭素原子上のプロトン) δppm:3.40〜3.60(4H、酸素が結合する
アルキレン基中の炭素上のプロトン) δppm:1.38〜2.12(18H、アルキレン基
中の酸素の結合していない炭素上のプロトン、及び脂環
基中の酸素が結合しておらず且つ不飽和炭素−炭素2重
結合部でない炭素上にあるプロトン) 以上の結果から、本実施例で得られた化合物は下式(1
0)で表される脂環式化合物である。
【0150】
【化26】
【0151】実施例4 1,3−プロパンジオールの代わりに1,4−シクロヘ
キサンジメタノール(trans、cis体混合物)を
用い、蒸留においては薄膜蒸留法を用いて、220℃、
真空度8torrとした以外は実施例1と同様の操作を
行い、無色透明液体を得た。ガスクロマトグラフィーよ
る分析の結果、主生成物の純度は97.5%であった。
【0152】得られた液体の元素分析結果を表1に、ま
た、核磁気共鳴スペクトルの分析を行い、下記の結果を
得た。また、得られたスペクトルを図6に示した。
【0153】<1H−NMRスペクトル> δppm:5.60〜5.95(4H、脂環基中の不飽
和炭素−炭素2重結合部のプロトン) δppm:3.70〜3.90(2H、酸素原子が結合
する脂環基中の炭素原子上のプロトン) δppm:3.20〜3.50(4H、酸素及びシクロ
ヘキサン環に挟まれるメチレン基のプロトンアルキレン
基中の炭素上のプロトン) δppm:0.80〜2.20(22H、脂環基中の酸
素が結合しておらず且つ不飽和炭素−炭素2重結合部で
ない炭素上にあるプロトン、及びシクロヘキサンジメタ
ノール構造中の脂環基部を構成する炭素上のプロトン) 以上の結果から、本実施例で得られた化合物は下式(1
1)で表される脂環式化合物である。
【0154】
【化27】
【0155】実施例5 1リットルのフラスコを用いて、3−クロロシクロヘキ
センの代わりにtrans−ジクロロシクロヘキサン3
62.5g(2.369モル)、ジエチレングリコール
ジメチルエーテル300ml、反応温度を155℃とし
た以外は、実施例1と同様の操作で反応を行った。1,
3−プロパンジオールの転化率は100%、反応主成分
に対する選択率は94%であった。また、実施例1と同
様の方法で蒸留を行い、得られた精製物のガスクロマト
グラフィーによる分析の結果、純度96%の無色透明液
体状の化合物を得た。得られた液体のガスクロマトグラ
フィーの分析の結果、主成分の純度は97.4%であっ
【0156】IR及び1H−核磁気共鳴スペクトルの測
定結果、得られた化合物は実施例1で得られた化合物と
全く同じ化合物であった。
【0157】実施例6 攪拌装置、温度計を付した2リットルの三口フラスコ
に、実施例1で得られた脂環式化合物23.6g(0.
1モル)、クロロホルム900mlを加え、室温で攪拌
することにより均一溶液とした。ついで、該フラスコを
氷水で冷却し、攪拌しながら反応液温度が20℃以上に
ならない範囲で、ゆっくり粉末状乾燥m−クロロ過安息
香酸414g(2.4モル)を添加し、その後10時間
反応させた。
【0158】反応後、反応液に水酸化カルシウム19
2.4g(2.6モル)を添加し、2時間攪拌後に反応
液を濾過し、ついで濾液をエバポレートすることにより
クロロホルムを除去し、粘性透明液体25.5gを得
た。
【0159】ガスクロマトグラフィーによる分析の結
果、主生成物の純度は94.8%であった。また、エポ
キシ当量の測定の結果、141g/当量であった。
【0160】得られた液体の元素分析結果を表1に、I
R測定結果を図7に示した。また、核磁気共鳴スペクト
ルの分析を行い、下記の結果を得た。また、得られたス
ペクトルを図8に示した。
【0161】<1H−NMRスペクトル> δppm:3.50〜3.90(6H、脂環基中のエー
テル酸素が結合する炭素上のプロトン、及びエーテル酸
素が結合するメチレン基の炭素上のプロトン) δppm:3.08〜3.35(4H、脂環基中のエポ
キシ基を形成する炭素状のプロトン) δppm:1.12〜2.10(14H、アルキレン基
中の酸素の結合していない炭素上のプロトン、及び脂環
基中の酸素が結合していない炭素上のプロトン) 以上の結果から、本実施例で得られた化合物は下式(1
2)で表される脂環式化合物である。
【0162】
【化28】
【0163】実施例7 実施例1で得られた化合物の代わりに、実施例2で得ら
れた化合物を25.0g用いた以外は実施例6と同様の
操作を行い、粘性液体を27.4g得た。
【0164】ガスクロマトグラフィーの分析の結果、主
生成物の純度は95.2%であった。また、エポキシ当
量の測定の結果、149g/当量であった。また、得ら
れた液体の元素分析の結果を表1に、また、IR測定結
果を図9に示した。また、核磁気共鳴スペクトルの分析
を行い下記の結果を得た。また、得られたスペクトルを
図10に示した。
【0165】<1H−NMRスペクトル> δppm:3.50〜3.80(6H、脂環基中のエー
テル酸素が結合する炭素上のプロトン、及びエーテル酸
素が結合するメチレン基の炭素上のプロトン) δppm:3.08〜3.35(4H、脂環基中のエポ
キシ基を形成する炭素状のプロトン) δppm:1.12〜2.10(16H、アルキレン基
中の酸素の結合していない炭素上のプロトン、及び脂環
基中の酸素が結合していない炭素上のプロトン) 以上の結果から、本実施例で得られた化合物は下式(1
3)で表される脂環式化合物である。
【0166】
【化29】
【0167】実施例8 攪拌装置、温度計を付した500mlの三口フラスコ
に、タングステン酸ナトリウム(Na2WO4・2H
2O)を1.649g(5ミリモル)、30%過酸化水
素水27.2gを入れ、黄色溶液を作成した。ついで、
85%リン酸水溶液を添加し、該水溶液のpHを1.8
に調整した。
【0168】一方、トルエン300ml、CH3
[(CH27CH33Cl(アルドリッチ社製、Ali
quat336)1.617g(4ミリモル)、及び実
施例3で得られた脂環式化合物26.4g(0.1モ
ル)からなる均一溶液を調整した。これを上記水溶液に
滴下ロートを用いて、約20分かけて滴下した。滴下終
了後、25℃の高温槽中で攪拌し、約30時間かけて反
応を終了させた。
【0169】反応終了後、分液ロートを用いてトルエン
槽を分離し、1Nのチオ硫酸ナトリウム水溶液100m
l、蒸留水300ml、1Nの炭酸水素ナトリウム水溶
液100ml、蒸留水300mlの順で該トルエン溶液
を洗浄した。
【0170】この用にして得られたトルエン溶液を無水
硫酸マグネシウムで乾燥し、濾過により無水硫酸マグネ
シウムを除去し、該溶液に200mlのトルエンを加え
て希釈し、さらに乾燥シリカゲルを200g加えた。1
時間攪拌後、濾過により該シリカゲルを除去し、濾液と
して得られたトルエン溶液をエバポレートすることによ
りトルエンを除去し、ほぼ無色に近い透明な粘性液状の
化合物を29.2g得た。ガスクロマトグラフィーの分
析の結果、主生成物の純度は95.4%であった。ま
た、エポキシ当量の測定の結果、154g/当量であっ
た。また、得られた液体の元素分析の結果を表1に、ま
た、核磁気共鳴スペクトルの分析を行い下記の結果を得
た。また、得られたスペクトルを図11に示した。
【0171】<1H−NMRスペクトル> δppm:3.50〜3.70(6H、脂環基中のエー
テル酸素が結合する炭素上のプロトン、及びエーテル酸
素が結合するメチレン基の炭素上のプロトン) δppm:3.08〜3.35(4H、脂環基中のエポ
キシ基を形成する炭素状のプロトン) δppm:1.12〜2.10(18H、アルキレン基
中の酸素の結合していない炭素上のプロトン、及び脂環
基中の酸素が結合していない炭素上のプロトン) 以上の結果から、本実施例で得られた化合物は下式(1
4)で表される脂環式化合物である。
【0172】
【化30】
【0173】実施例9 実施例3で得られた化合物の代わりに、実施例4で得ら
れた化合物を30.4g用いた以外は実施例8と同様の
操作を行い、白色の半固体状の物質を得た。ガスクロマ
トグラフィーの分析の結果、主生成物の純度は94.9
%であった。また、エポキシ当量の測定の結果、178
g/当量であった。また、得られた化合物の元素分析の
結果を表1に示した。また、赤外吸収スペクトルの測定
結果を図12に示した。さらに、核磁気共鳴スペクトル
の分析を行い下記の結果を得た。また、得られたスペク
トルを図13に示した。
【0174】<1H−NMRスペクトル> δppm:3.35〜3.80(6H、脂環基中のエー
テル酸素が結合する炭素上のプロトン、及びエーテル酸
素が結合するメチレン基の炭素上のプロトン) δppm:3.00〜3.35(4H、脂環基中のエポ
キシ基を形成する炭素状のプロトン) δppm:0.80〜2.25(22H、アルキレン基
中の酸素の結合していない炭素上のプロトン、及び脂環
基中の酸素が結合していない炭素上のプロトン) 以上の結果から、本実施例で得られた化合物は下式(1
5)で表される脂環式化合物である。
【0175】
【化31】
【0176】
【表1】
【0177】実施例10 実施例6で得られた化合物10.0g、硬化剤としてメ
チルテトラヒドロ無水フタル酸11.9g、硬化促進剤
として2−エチル−4−メチルイミダゾール0.5gを
配合し、液状硬化性組成物を作成した。この組成物を、
窒素雰囲気下のオーブン中で80℃3時間、100℃2
時間、120℃2時間、140℃2時間、160℃2時
間、180℃2時間の順で加熱し、3時間かけて冷却
し、強固で且つ且つ表面平滑性及び光沢性のある硬化物
を得た。得られた硬化物の重量は、硬化前の重量と比較
し、重量減少率が4%以下であった。
【0178】また、耐候性評価として、ウエザオメータ
ーXENOTEST 1200CPS(Heraeus
社製)を用い、ブラックパネル63℃、60W/m2
降雨条件において、上記得られた硬化物に対しキセノン
アーク照射を行った。その結果、500時間後の硬化物
表面を目視で観察したところ、表面の光沢性及び表面平
滑性を保持していた。
【0179】実施例11 実施例7で得られた化合物10.0g、メチルテトラヒ
ドロ無水フタル酸11.3g、2−エチル−4−メチル
イミダゾール0.5gを用いた以外は、実施例11と同
様の方法で、強固で且つ表面平滑性及び光沢性のある強
固な硬化物を得た。得られた硬化物の重量は、硬化前の
重量と比較し、重量減少率が3%以下であった。
【0180】実施例10と同様の500時間の耐候性試
験の結果、硬化物を目視で観察したところ、表面の光沢
性及び表面の平滑性は保持されていた。
【0181】比較例1 上式(6)で表される化合物(測定して得られたエポキ
シ当量129g/当量)を10g、メチルテトラヒドロ
無水フタル酸13.0g、2−エチル−4−メチルイミ
ダゾール0.5gを用いた以外は、実施例10と同様の
方法で、硬化物を得た。得られた硬化物は強固であった
が、表面に細かい凹凸があり、表面平滑性及び光沢性の
ないものであった。得られた硬化物の重量は、硬化前の
重量と比較し、重量減少率が14%以下であった。
【0182】比較例2 エポキシ当量が186g/当量であるビスフェノールA
グリシジルエーテル18.6gに対し、メチルテトラヒ
ドロ無水フタル酸16.7g、2−エチル−4−メチル
イミダゾール0.1gを用いた以外は、実施例10と同
様の方法で強固で且つ表面平滑性及び光沢性のある強固
な硬化物を得た。得られた硬化物の重量は、硬化前の重
量と比較し、重量減少率が3%以下であった。実施例1
0と同様の500時間の耐候性試験の結果、硬化物を目
視で観察したところ、表面の光沢性及び表面の平滑性が
失われていた。
【0183】実施例12 実施例10で得られた液状硬化性組成物を、アプリケー
ターを用いて100μmの膜厚で、軟鋼板(SPCC−
SB、10cm×10cm、エメリー#180によるサ
ンドブラスト処理)に塗布し、実施例10と同様の方法
で硬化させ、表面平滑性及び光沢性のある塗膜を得た。
このようにして得られた塗膜が付した軟鋼板を実施例1
0と同様の耐候性試験を500時間行った結果、外観に
は全く変化はなかった。
【0184】比較例3 比較例1で得られた液状硬化性組成物を用いた以外は、
実施例12と同様の方法で硬化塗膜を作成した。得られ
た塗膜は、表面に細かい凹凸があり、平滑性及び光沢性
がなかった。また、この塗膜を実施例10と同様の耐候
性試験を500時間行った結果、部分的に塗膜がはがれ
た個所が多くあった。
【0185】比較例4 エポキシ当量が121g/当量であるブタンジオールジ
グリシジルエーテル12.1g、メチルテトラヒドロ無
水フタル酸16.7g、0.6gを配合することによ
り、液状硬化性組成物を得た。該組成物を用いて、実施
例12と同様の方法で、硬化塗膜を作成した。得られた
塗膜は、表面平滑性、及び光沢性を有した塗膜であっ
た。また、この塗膜を実施例10と同様の耐候性試験を
500時間行った結果、部分的に塗膜がはがれた個所が
多くあった。
【0186】
【発明の効果】本発明の特定の脂環式化合物は、反応性
脂環基をもつ新規な構造を有し、硬化時の重量減少率が
低く、耐候性、耐水性に優れる、電気絶縁材料、注型成
形材、接着剤、塗料等のための架橋構造形成剤として有
用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1で得られた化合物の赤外吸収スペクト
ル図である。
【図2】実施例1で得られた化合物の核磁気共鳴スペク
トル図である。
【図3】実施例2で得られた化合物の赤外吸収スペクト
ル図である。
【図4】実施例2で得られた化合物の核磁気共鳴スペク
トル図である。
【図5】実施例3で得られた化合物の核磁気共鳴スペク
トル図である。
【図6】実施例4で得られた化合物の核磁気共鳴スペク
トル図である。
【図7】実施例6で得られた化合物の赤外吸収スペクト
ル図である。
【図8】実施例6で得られた化合物の核磁気共鳴スペク
トル図である。
【図9】実施例7で得られた化合物の赤外吸収スペクト
ル図である。
【図10】実施例7で得られた化合物の核磁気共鳴スペ
クトル図である。
【図11】実施例8で得られた化合物の核磁気共鳴スペ
クトル図である。
【図12】実施例9で得られた化合物の赤外吸収スペク
トル図である。
【図13】実施例9で得られた化合物の核磁気共鳴スペ
クトル図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 正紀 静岡県富士市鮫島2番地の1 旭化成工業 株式会社内 Fターム(参考) 4C048 AA03 AA04 BB01 BC05 CC02 CC03 UU05 XX02 XX04 4H006 AA01 AA02 AB49 AC43 BP20 GN03 GP02

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(1)で表される脂環式化合
    物。 【化1】 (式中、Rは、炭素数3以上であり、且つアルコール性
    水酸基を2個以上有するアルコール性有機化合物の該ア
    ルコール性水酸基の水素を除く残基を表す。また、x、
    y、a、bは0以上の整数を表し、(x+y+a+b)
    は2以上であり、且つ(x+y)は1以上の整数を表
    す。また、Xは下記一般式(1−1)で表される不飽和
    脂環基を表す。 【化2】 (式中、nは1及び2から選ばれる整数であり、Pは水
    素原子、Qは不飽和2重結合を有してもよい炭素数15
    以下の炭化水素基、ハロゲン基、水酸基、アミノ基、グ
    リシジル基から選ばれる少なくとも1つの基を表し、p
    及びqは0〜9の整数を表し、nが1の場合はp+qが
    7、nが2の場合はp+qが9である)また、Yは下記
    一般式(1−2)で表される反応性官能基を表す。 【化3】 (式中、mは1及び2から選ばれる整数であり、Pは水
    素原子、Qは不飽和2重結合を有してもよい炭素数15
    以下の炭化水素基、ハロゲン基、水酸基、アミノ基、グ
    リシジル基を表し、p及びqは0〜9の整数を表し、m
    が1の場合はp+qが7、mが2の場合はp+qが9で
    ある)
  2. 【請求項2】 下記一般式(2)で表される請求項1記
    載の脂環式化合物。 【化4】 (式中、Rは、炭素数3以上であり、且つアルコール性
    水酸基を2個以上有するアルコール性有機化合物の該ア
    ルコール性水酸基の水素を除く残基を表す。また、x、
    yは0を含む正の整数であり、且つ(x+y)が2以上
    の整数を表す。また、Xは下記一般式(2−1)で表さ
    れる不飽和脂環基を表す。 【化5】 (nは1及び2から選ばれる整数)また、Yは下記一般
    式(2−2)で表される脂環式エポキシ基を表す。) 【化6】 (mは1及び2から選ばれる整数)
  3. 【請求項3】 一般式(1)においてRで表されるアル
    コール性水酸基を少なくとも2個以上有するアルコール
    性有機化合物残基がジオール類残基又はトリオール類残
    基である請求項1又は2記載の脂環式化合物。
  4. 【請求項4】 一般式(1)において、x=0であり、
    且つa=0である請求項1記載の脂環式化合物。
  5. 【請求項5】 一般式(2)において、x=0である請
    求項2又は3記載の脂環式化合物。
  6. 【請求項6】 一般式(1)において、y=0であり、
    且つb=0である請求項1記載の脂環式化合物。
  7. 【請求項7】 一般式(2)において、y=0である請
    求項2又は3記載の脂環式化合物。
  8. 【請求項8】 3−ハロゲノシクロヘキセン及び3−ハ
    ロゲノシクロペンテンから選ばれる1種以上の化合物と
    アリルハライドと、アルコール性水酸基を2個以上有
    し、且つ炭素数が3以上であるアルコール性有機化合物
    とを反応させることを特徴とする、請求項1記載の化合
    物においてy=0であり且つb=0である脂環式化合物
    の製法。
  9. 【請求項9】 3−ハロゲノシクロヘキセン及び/又は
    3−ハロゲノシクロペンテンと、アルコール性水酸基を
    2個以上有し、且つ炭素数が3以上であるアルコール性
    有機化合物とを反応させることを特徴とする、請求項2
    記載の化合物においてy=0である脂環式化合物の製
    法。
  10. 【請求項10】 1,2−ジハロゲノシクロヘキサン及
    び/又は1,2−ジハロゲノシクロペンタンと、アルコ
    ール性水酸基を2個以上有し、且つ炭素数が2以上であ
    るアルコール性有機化合物とを反応させることを特徴と
    する、下式一般式(3)で表される脂環式化合物の製
    法。 【化7】 (式中、Rは炭素数が2以上であり、且つアルコール性
    水酸基を2個以上有するアルコール性有機化合物の該ア
    ルコール性水酸基の水素を除く残基を表す。また、該式
    中のm、nは1又は2を表す。また、e、fは1以上の
    整数を表す。)
  11. 【請求項11】 一般式(1)においてx及びaが少な
    くとも1である脂環式化合物を酸化剤を用いて酸化反応
    させることを特徴とする、請求項1記載の化合物におい
    てy及びbが1以上である脂環式化合物の製法。
  12. 【請求項12】 一般式(2)においてxが少なくとも
    1である請求項2記載の化合物を酸化剤を用いて酸化反
    応させることを特徴とする、請求項2記載の化合物にお
    いてyが少なくとも1以上である脂環式化合物の製造
    法。
  13. 【請求項13】 酸化剤が過酸化水素である請求項11
    又は12記載の製法。
  14. 【請求項14】 酸化剤が過カルボン酸である請求項1
    1又は12記載の製法。
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JP2013189647A (ja) * 2006-06-23 2013-09-26 Dow Global Technologies Llc オレフィン化合物からエポキシドを製造する方法
JP2014522824A (ja) * 2011-07-01 2014-09-08 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサンのエーテル

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