JP2007238472A

JP2007238472A - モノグリシジルイソシアヌル酸化合物

Info

Publication number: JP2007238472A
Application number: JP2006060399A
Authority: JP
Inventors: Yukio Miyauchi; 由紀夫宮内
Original assignee: Shikoku Chemicals Corp
Current assignee: Shikoku Chemicals Corp
Priority date: 2006-03-07
Filing date: 2006-03-07
Publication date: 2007-09-20

Abstract

【課題】加熱混練時に揮発し難いモノグリシジルイソシアヌル酸化合物を提供する。
【解決手段】一般式で示されるモノグリシジルイソシアヌル酸化合物。

【選択図】なし

Description

本発明は、化１の一般式で示される新規なモノグリシジルイソシアヌル酸化合物に関するものである。

近年、種々の樹脂の添加剤として、モノグリシジルイソシアヌル酸化合物の一種である１，３−ジアリル−５−グリシジルイソシアヌル酸（四国化成工業社製、「ＤＡ−ＭＧＩＣ」）の利用が検討されている（例えば、特許文献１〜５）。この化合物は化２で示されるように基本骨格であるトリアジン環のＮ位にグリシジル基を有しているので、ポリエステル樹脂の熱分解を抑制するため、また、種類の異なるポリエステル樹脂を溶融混合する場合のエステル交換を抑制する末端封止剤としての利用も期待されている。
しかしながら、１，３−ジアリル−５−グリシジルイソシアヌル酸は固体の物質であるけれども、置換基として不飽和結合を有する低分子量のアリル基を２つ有しているので、樹脂に添加した場合には、加熱混練時に揮発し易く、また重合し易いという問題点もあった。

特開２００１−２２３２２５号公報特開２００３−１７８３２号公報特開２００３−２３１７５２号公報特開２００４−２０３９４８号公報特開２００５−１３６６７９号公報

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであって、上記の問題点を解決し得るモノグリシジルイソシアヌル酸化合物を提供することを目的とする。

本発明者は前記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、化１の一般式で示される新規なモノグリシジルイソシアヌル酸化合物を合成し得ることを認め、本発明を完成するに至ったものである。即ち、本発明のモノグリシジルイソシアヌル酸化合物は、基本骨格であるトリアジン環のＮ位に親油性が優れ、且つ分子量が大きく立体的に嵩高い置換基を有するものであるから、樹脂と加熱混練した場合の揮発性の抑制が期待できる。

本発明のモノグリシジルイソシアヌル酸化合物は、樹脂の添加剤、とりわけポリエステル樹脂の熱分解抑制剤や末端封止剤として有用なものである。

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のモノグリシジルイソシアヌル酸化合物は、化３の反応式に示されるごとく二置換イソシアヌル酸化合物（化合物(I)）をベンジルトリメチルアンモニウムクロライドの存在下、エピクロルヒドリンと反応させ、引き続き塩基性化合物と反応させることにより得られる。
エピクロルヒドリンを過剰に使用することにより、これを反応溶媒とすることができるが、必要に応じてベンゼン、トルエン、キシレン等の無極性溶媒や、水、アセトニトリル等の水溶性溶媒を併用しても構わない。また、塩基性化合物として、炭酸カリウム、水酸化ナトリウム、トリエチルアミン等が使用できる。

本発明の実施において使用する二置換イソシアヌル酸化合物は、公知の方法、例えば「Jounal of Organic Chemistry, Vol.35, No.7, 2253-7,1970」記載の方法により合成できる。

前記の反応において、エピクロルヒドリンの使用量は、二置換イソシアヌル酸化合物に対して、1〜２０倍モル、好ましくは５〜１５倍モルである。

ベンジルトリメチルアンモニウムクロライドの使用量は、二置換イソシアヌル酸化合物に対して、０．００１〜１倍モル、好ましくは０．０１〜０．１倍モルである。

塩基性化合物の使用量は、二置換イソシアヌル酸化合物に対して１〜３倍モル、好ましくは１．２〜１．５倍モルである。この塩基性化合物の態様は特に限定されないが、液体であってもよいし固形の粉状または粒状であっても構わない。

工業的には前記の反応を常圧下で行うことが好ましいが、加圧下で行うことも可能である。また、反応温度は２０℃〜還流温度の範囲が好ましいが、より好ましくは６０〜１００℃の範囲であり、また反応時間は通常１〜２０時間でよい。使用する溶媒は、無水の必要はなく水が含まれていても構わない。

反応終了後、反応溶液を減圧濃縮し、本発明のモノグリシジルイソシアヌル酸化合物（化合物(III)）を固体として取り出すことができる。また、再結晶法により精製することができる。

以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において使用した主原料は、以下のとおりである。

［原料］
・１，３−ジベンジルイソシアヌル酸：「Jounal of Organic Chemistry, Vol.35, No.7, 2253-7,1970」記載の方法により合成した。
・１，３−ジフェニルイソシアヌル酸：同上
・エピクロルヒドリン：和光純薬工業社製、試薬
・ベンジルトリメチルアンモニウムクロライド：和光純薬工業社製、試薬

〔実施例１〕
＜１，３−ジベンジル−５−グリシジルイソシアヌル酸の合成＞
１，３−ジベンジルイソシアヌル酸１１１．３６ｇ（０．３６０ｍｏｌ）をエピクロルヒドリン３９３．８１ｇ（４．２５６ｍｏｌ）に入れ、次いでベンジルトリメチルアンモニウムクロライド１．４４ｇ（０．００８ｍｏｌ）を加えて撹拌しながら９０℃で４時間加熱した。
引き続き、反応液を冷却して水酸化ナトリウム１９．８５ｇ（０．４９６ｍｏｌ）を入れ、６０℃で１時間加熱した。次いで反応液を室温まで冷却し減圧濃縮した後、メタノール２１１．４９ｇ（６．６０１ｍｏｌ）を加えて反応生成物を結晶化させ、濾別し乾燥して白色粉末状の結晶１１９．９７ｇ（０．３２８ｍｏｌ）を得た（収率９１．２％）。

得られた結晶の融点、高速液体クロマトグラフィーの純度、ＮＭＲ及びマススペクトルデータは、以下のとおりであった。
・mp.104℃
・高速液体クロマトグラフィー：純度96.9％
・NMR(CDCl₃)：δ2.59〜2.81(2H)，3.12〜3.30(1H)，3.84〜4.27(2H)，5.04(4H)，7.25〜7.51(10H)
・MS(EI+)m/z(%)：365(M+)
これらのスペクトルデータから、得られた結晶は、化４で示される１，３−ベンジル−５−グリシジルイソシアヌル酸であるものと同定した。

〔実施例２〕
＜１−グリシジル−３，５−ジフェニルイソシアヌル酸の合成＞
１，３−ジフェニルイソシアヌル酸８．４４ｇ（０．０３０ｍｏｌ）をエピクロルヒドリン２９．８６ｇ（０．３２３ｍｏｌ）に入れ、次いでベンジルトリメチルアンモニウムクロライド０．１２ｇ（０．００１ｍｏｌ）を加えて撹拌しながら６０℃で１０時間加熱した。
引き続き、反応液を冷却して、水酸化ナトリウム１．６６ｇ（０．０４２ｍｏｌ）を入れ、６０℃で１時間加熱した。次いで反応液を室温まで冷却し減圧濃縮した後、トルエン１２．３７ｇ（０．１３４ｍｏｌ）を加えて反応生成物を結晶化させ、濾別し乾燥して白色粉末状の結晶６．４９ｇ（０．０１９ｍｏｌ）を得た（収率６４．１％）。

得られた結晶の融点、高速液体クロマトグラフィーの純度、ＮＭＲ及びマススペクトルデータは、以下のとおりであった。
・mp.192℃
・高速液体クロマトグラフィー：純度96.0％
・NMR(CDCl₃)：δ2.61〜2.83(2H)，3.19〜3.28(1H)，3.78〜4.20(2H)，7.19〜7.62(10H)
・MS(EI+)m/z(%)：337(M+)
これらのスペクトルデータから、得られた結晶は、化５で示される１−グリシジル−３，５−ジフェニルイソシアヌル酸であるものと同定した。

Claims

化１の一般式で示されるモノグリシジルイソシアヌル酸化合物。