以下に本発明を詳細に説明する。
なお、本発明において、アニオン硬化性化合物用硬化剤とは、硬化剤として働くもののみならず、硬化促進剤(硬化助剤)として働くものも概念として含めるものである。
〔アニオン硬化性化合物用硬化剤〕
本発明のアニオン硬化性化合物用硬化剤は、下記一般式(1)で示されるイミダゾール系化合物からなることを特徴とする。
まず、下記一般式(1)で示される三環性縮合イミダゾール系化合物について説明する。
上記一般式(1)中のR1からR4は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ホルミル基、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基、炭素数2〜20のアルキニル基、炭素数7〜20のアラルキル基、炭素数3〜20のシクロアルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数3〜20のヘテロアリール基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数2〜20のアルケニルオキシ基、炭素数2〜20のアルキニルオキシ基、炭素数7〜20のアラルキルオキシ基、炭素数6〜20のアリールオキシ基、炭素数1〜20のアルキルチオ基、炭素数2〜20のアルキニルチオ基、炭素数2〜20のアルケニルチオ基、炭素数7〜20のアラルキルチオ基、炭素数6〜20のアリールチオ基、炭素数1〜20のアルキルアミノ基、炭素数1〜20のジアルキルアミノ基、ニトロ基である。
ハロゲン原子としては、例えば、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。
炭素数1〜20のアルキル基は、鎖状でも分岐状であってもよく、アルキル基の炭素数としては、好ましくは1〜18、特に好ましくは1〜15、更に好ましくは1〜10である。具体的には、例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ヘキシル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基などが挙げられる。
炭素数2〜20のアルケニル基は、鎖状でも分岐状であってもよく、アルケニル基の炭素数としては、好ましくは2〜18、特に好ましくは2〜15である。具体的には、例えば、ビニル基、アリル基、1−プロペニル基、イソプロペニル基、2−ブテニル基、3−ブテニル基、2−ペンテニル基、2−ヘキセニル基などが挙げられる。
炭素数2〜20のアルキニル基は、鎖状でも分岐状であってもよく、アルキニル基の炭素数としては、好ましくは2〜18、特に好ましくは2〜15である。具体的には、例えば、エチニル基、プロピニル基、ブチニル基、ペンチニル基、ヘキシニル基、ヘプチニル基、オクチニル基、ノニニル基、デシニル基、ウンデシニル基、ドデシニル基、トリデシニル基、テトラデシニル基、ペンタデシニル基、ヘキサデシニル基、ヘプタデシニル基、オクタデシニル基、ノナデシニル基、イコシニル基などが挙げられる。
炭素数7〜20のアラルキル基は、鎖状でも分岐状であってもよく、アラルキル基の炭素数としては、好ましくは7〜18、特に好ましくは7〜15である。具体的には、例えば、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基などが挙げられる。
炭素数3〜20のシクロアルキル基の炭素数としては、好ましくは6〜18、特に好ましくは6〜15である。具体的には、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプタン基、シクロオクタン基などが挙げられる。
炭素数6〜20のアリール基の炭素数としては、好ましくは炭素数6〜18、特に好ましくは6〜15である。具体的には、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、ビフェニル基などが挙げられる。
炭素数3〜20のヘテロアリール基は、少なくとも1つのヘテロ原子を含み、かかるヘテロ原子としては、例えば、窒素原子、酸素原子、硫黄原子などが挙げられる。かかるヘテロ原子を少なくとも1つ含む炭素数3〜20のヘテロアリール基としては、例えば、フラニル基、チエニル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ピリジル基、カルバゾリル基、インドリル基、ベンゾフラニル基、クロメニル基、イソクロメニル基などが挙げられる。
炭素数1〜20のアルコキシ基は、鎖状でも分岐状であってもよく、アルキルオキシ基の炭素数としては、好ましくは1〜18、特に好ましくは1〜15、更に好ましくは1〜10である。具体的には、例えば、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基などが挙げられる。
炭素数2〜20のアルケニルオキシ基は、鎖状でも分岐状であってもよく、アルケニルオキシ基の炭素数としては、好ましくは2〜18、特に好ましくは2〜15である。具体的には、例えば、ビニルオキシ基、アリルオキシ基、1−プロペニルオキシ基、イソプロペニルオキシ基、2−ブテニルオキシ基、3−ブテニルオキシ基、2−ペンテニルオキシ基、2−ヘキセニルオキシ基などが挙げられる。
炭素数2〜20のアルキニルオキシ基は、鎖状でも分岐状であってもよく、アルキニルオキシ基の炭素数としては、好ましくは2〜18、特に好ましくは2〜15である。具体的には、例えば、エチニルオキシ基、プロピニルオキシ基、ブチニルオキシ基、ペンチニルオキシ基、ヘキシニルオキシ基、ヘプチニルオキシ基、オクチニルオキシ基、ノニニルオキシ基、デシニルオキシ基、ウンデシニルオキシ基、ドデシニルオキシ基、トリデシニルオキシ基、テトラデシニルオキシ基、ペンタデシニルオキシ基、ヘキサデシニルオキシ基、ヘプタデシニルオキシ基、オクタデシニルオキシ基、ノナデシニルオキシ基、イコシニルオキシ基などが挙げられる。
炭素数7〜20のアラルキルオキシ基は、鎖状でも分岐状であってもよく、アラルキルオキシ基の炭素数としては、好ましくは7〜18、特に好ましくは7〜15である。具体的には、例えば、ベンジルオキシ基、フェネチルオキシ基、ナフチルメチルオキシ基などが挙げられる。
炭素数6〜20のアリールオキシ基の炭素数としては、好ましくは炭素数6〜18、特に好ましくは6〜15である。具体的には、例えば、フェニルオキシ基、ナフチルオキシ基、アントラセニルオキシ基、ビフェニルオキシ基などが挙げられる。
炭素数1〜20のアルキルチオ基は、鎖状でも分岐状であってもよく、アルキルチオ基の炭素数としては、好ましくは1〜18、特に好ましくは1〜15、更に好ましくは1〜10である。具体的には、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、n−プロピルチオ基、iso−プロピルチオ基、n−ブチルチオ基、sec−ブチルチオ基、tert−ブチルチオ基、アミルチオ基、tert−アミルチオ基、n−ヘキシルチオ基、n−ヘプチルチオ基、n−オクチルチオ基、tert−オクチルチオ基などが挙げられる。
炭素数2〜20のアルキニルチオ基は、鎖状でも分岐状であってもよく、アルキニルチオ基の炭素数としては、好ましくは2〜18、特に好ましくは2〜15である。具体的には、例えば、エチニルチオ基、プロピニルチオ基、ブチニルチオ基、ペンチニルチオ基、ヘキシニルチオ基、ヘプチニルチオ基、オクチニルチオ基、ノニニルチオ基、デシニルチオ基、ウンデシニルチオ基、ドデシニルチオ基、トリデシニルチオ基、テトラデシニルチオ基、ペンタデシニルチオ基、ヘキサデシニルチオ基、ヘプタデシニルチオ基、オクタデシニルチオ基、ノナデシニルチオ基、イコシニルチオ基などが挙げられる。
炭素数2〜20のアルケニルチオ基は、鎖状でも分岐状であってもよく、アルケニルチオ基の炭素数としては、好ましくは2〜18、特に好ましくは2〜15である。具体的には、例えば、ビニルチオ基、アリルチオ基、1−プロペニルチオ基、イソプロペニルチオ基、2−ブテニルチオ基、3−ブテニルチオ基、2−ペンテニルチオ基、2−ヘキセニルチオ基などが挙げられる。
炭素数7〜20のアラルキルチオ基は、鎖状でも分岐状であってもよく、アラルキルチオ基の炭素数としては、好ましくは7〜18、特に好ましくは7〜15である。具体的には、例えば、ベンジルチオ基、フェネチルチオ基、ナフチルメチルチオ基などが挙げられる。
炭素数6〜20のアリールチオ基の炭素数としては、好ましくは炭素数6〜18、特に好ましくは6〜15である。具体的には、例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基、アントラセニルチオ基、ビフェニルチオ基などが挙げられる。
炭素数1〜20のアルキルアミノ基は、鎖状でも分岐状であってもよく、アルキルアミノ基の炭素数としては、好ましくは1〜18、特に好ましくは1〜15、更に好ましくは1〜10である。具体的には、例えば、n−プロピルアミノ基、イソプロピルアミノ基、n−ブチルアミノ基、sec−ブチルアミノ基、イソブチルアミノ基、t−ブチルアミノ基、n−ペンチルアミノ基、1−メチルブチルアミノ基、2−メチルブチルアミノ基、3−メチルブチルアミノ基、1−エチルプロピルアミノ基などが挙げられる。
炭素数1〜20のジアルキルアミノ基は、鎖状でも分岐状であってもよく、アルキルアミノ基の炭素数としては、好ましくは1〜18、特に好ましくは1〜15、更に好ましくは1〜10である。具体的には、例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジn−プロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ジn−ブチルアミノ基などのジアルキルアミノ基などが挙げられる。
また、例えば、メチルエチルアミノ基のように、炭素数の異なる2つのアルキル基が1つのアミノ基に対して置換した、ジアルキルアミノ基でもよい。これらの具体例としては、例えば、メチル(n−プロピル)アミノ基、メチル(イソプロピル)アミノ基、メチル(n−ブチル)アミノ基、メチル(sec−ブチル)アミノ基、メチル(イソブチル)アミノ基、メチル(t−ブチル)アミノ基、エチル(n−プロピル)アミノ基、メチル(イソプロピル)アミノ基などが挙げられる。
ジアルキルアミノ基の好ましいものとしては、ジメチルアミノ基およびジエチルアミノ基が挙げられる。
R1〜R4のうち2つ以上が結合して、単環または縮合環を形成した構造であっても良い。かかる構造としては、具体的には、例えば、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、インデン、フルオレンなどが挙げられる。また窒素原子、酸素原子または硫黄原子を含んでいてもよい飽和または不飽和の5〜8員環を形成し、例えば、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、テトラヒドロチオピラン、N−メチルピペリジン、N−ベンジルピペリジン、イミダゾールなどが挙げられる。
上記一般式(1)中のR5およびR6は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基、炭素数2〜20のアルキニル基、炭素数7〜20のアラルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数3〜20のヘテロアリール基、ニトロ基である。R5およびR6は結合して、単環または縮合環を形成した構造であってもよい。
R5およびR6におけるハロゲン原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基、炭素数2〜20のアルキニル基、炭素数7〜20のアラルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数3〜20のヘテロアリール基、ならびにR5およびR6が結合して形成された単環および縮合環は、上記のR1〜R4について説明したハロゲン原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基、炭素数2〜20のアルキニル基、炭素数7〜20のアラルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数3〜20のヘテロアリール基、ならびにR5およびR6が結合して形成された単環および縮合環と同じであるので、詳細についての説明は省略する。
上記炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基、炭素数2〜20のアルキニル基、炭素数7〜20のアラルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数3〜20のヘテロアリール基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数2〜20のアルケニルオキシ基、炭素数2〜20のアルキニルオキシ基、炭素数7〜20のアラルキルオキシ基、炭素数6〜20のアリールオキシ基、炭素数1〜20のアルキルチオ基、炭素数2〜20のアルキニルチオ基、炭素数2〜20のアルケニルチオ基、炭素数7〜20のアラルキルチオ基、炭素数6〜20のアリールチオ基、炭素数1〜20のアルキルアミノ基、および炭素数1〜20のジアルキルアミノ基については置換基を有するものであってもよく、置換基としては、例えば、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、水酸基、アルコキシ基、アミノ基、エステル基、アリールスルホニル基、アルキルスルホニル基、フェニル基などが挙げられ、好ましくはシアノ基、アルコキシ基、アミノ基、エステル基、フェニル基である。
上記一般式(1)中のLは、酸素原子、硫黄原子またはNH基であり、好ましくは酸素原子である。
Xは、酸素原子または硫黄原子であり、好ましくは酸素原子である。
三環性縮合イミダゾール系化合物(1)の具体例としては、例えば、イミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、3−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2−フェニルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、3−フェニルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、3−ブチル−2−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2−ブチル−3−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2−メチル−3−プロピルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、3−メチル−2−プロピルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、3−エチル−2−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2−エチル−3−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2,3−ジメチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2,3−ジエチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2−メチル−3−フェニルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、3−メチル−2−フェニルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2,3−ジフェニルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、イミダゾベンゾオキサジン−5−チオン、2−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−チオン、3−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−チオン、2−フェニルイミダゾベンゾオキサジン−5−チオン、3−フェニルイミダゾベンゾオキサジン−5−チオン、3−ブチル−2−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−チオン、2−ブチル−3−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−チオン、2−メチル−3−プロピルイミダゾベンゾオキサジン−5−チオン、3−メチル−2−プロピルイミダゾベンゾオキサジン−5−チオン、3−エチル−2−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−チオン、2−エチル−3−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−チオン、2,3−ジメチルイミダゾベンゾオキサジン−5−チオン、2,3−ジエチルイミダゾベンゾオキサジン−5−チオン、2−メチル−3−フェニルイミダゾベンゾオキサジン−5−チオン、3−メチル−2−フェニルイミダゾベンゾオキサジン−5−チオン、2,3−ジフェニルイミダゾベンゾオキサジン−5−チオン、イミダゾベンゾチアジン−5−オン、2−メチルイミダゾベンゾチアジン−5−オン、3−メチルイミダゾベンゾチアジン−5−オン、2−フェニルイミダゾベンゾチアジン−5−オン、3−フェニルイミダゾベンゾチアジン−5−オン、3−ブチル−2−メチルイミダゾベンゾチアジン−5−オン、2−ブチル−3−メチルイミダゾベンゾチアジン−5−オン、2−メチル−3−プロピルイミダゾベンゾチアジン−5−オン、3−メチル−2−プロピルイミダゾベンゾチアジン−5−オン、3−エチル−2−メチルイミダゾベンゾチアジン−5−オン、2−エチル−3−メチルイミダゾベンゾチアジン−5−オン、2,3−ジメチルイミダゾベンゾチアジン−5−オン、2,3−ジエチルイミダゾベンゾチアジン−5−オン、2−メチル−3−フェニルイミダゾベンゾチアジン−5−オン、3−メチル−2−フェニルイミダゾベンゾチアジン−5−オン、2,3−ジフェニルイミダゾベンゾチアジン−5−オン、イミダゾベンゾチアジン−5−チオン、2−メチルイミダゾベンゾチアジン−5−チオン、3−メチルイミダゾベンゾチアジン−5−チオン、2−フェニルイミダゾベンゾチアジン−5−チオン、3−フェニルイミダゾベンゾチアジン−5−チオン、3−ブチル−2−メチルイミダゾベンゾチアジン−5−チオン、2−ブチル−3−メチルイミダゾベンゾチアジン−5−チオン、2−メチル−3−プロピルイミダゾベンゾチアジン−5−チオン、3−メチル−2−プロピルイミダゾベンゾチアジン−5−チオン、3−エチル−2−メチルイミダゾベンゾチアジン−5−チオン、2−エチル−3−メチルイミダゾベンゾチアジン−5−チオン、2,3−ジメチルイミダゾベンゾチアジン−5−チオン、2,3−ジエチルイミダゾベンゾチアジン−5−チオン、2−メチル−3−フェニルイミダゾベンゾチアジン−5−チオン、3−メチル−2−フェニルイミダゾベンゾチアジン−5−チオン、2,3−ジフェニルイミダゾベンゾチアジン−5−チオン、イミダゾキナゾリン−5−オン、2−メチルイミダゾキナゾリン−5−オン、3−メチルイミダゾキナゾリン−5−オン、2−フェニルイミダゾキナゾリン−5−オン、3−フェニルイミダゾキナゾリン−5−オン、3−ブチル−2−メチルイミダゾキナゾリン−5−オン、2−ブチル−3−メチルイミダゾキナゾリン−5−オン、2−メチル−3−プロピルイミダゾキナゾリン−5−オン、3−メチル−2−プロピルイミダゾキナゾリン−5−オン、3−エチル−2−メチルイミダゾキナゾリン−5−オン、2−エチル−3−メチルイミダゾキナゾリン−5−オン、2,3−ジメチルイミダゾキナゾリン−5−オン、2,3−ジエチルイミダゾキナゾリン−5−オン、2−メチル−3−フェニルイミダゾキナゾリン−5−オン、3−メチル−2−フェニルイミダゾキナゾリン−5−オン、2,3−ジフェニルイミダゾキナゾリン−5−オン、イミダゾキナゾリン−5−チオン、2−メチルイミダゾキナゾリン−5−チオン、3−メチルイミダゾキナゾリン−5−チオン、2−フェニルイミダゾキナゾリン−5−チオン、3−フェニルイミダゾキナゾリン−5−チオン、3−ブチル−2−メチルイミダゾキナゾリン−5−チオン、2−ブチル−3−メチルイミダゾキナゾリン−5−チオン、2−メチル−3−プロピルイミダゾキナゾリン−5−チオン、3−メチル−2−プロピルイミダゾキナゾリン−5−チオン、3−エチル−2−メチルイミダゾキナゾリン−5−チオン、2−エチル−3−メチルイミダゾキナゾリン−5−チオン、2,3−ジメチルイミダゾキナゾリン−5−チオン、2,3−ジエチルイミダゾキナゾリン−5−チオン、2−メチル−3−フェニルイミダゾキナゾリン−5−チオン、3−メチル−2−フェニルイミダゾキナゾリン−5−チオン、2,3−ジフェニルイミダゾキナゾリン−5−チオンなどが挙げられる。
これらの中でも、イミダゾベンゾオキサジン−5−オン、3−ブチル−2−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2−ブチル−3−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2−メチル−3−プロピルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、3−メチル−2−プロピルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、3−エチル−2−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2−エチル−3−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2,3−ジエチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オンなどが好ましい。
三環性縮合イミダゾール系化合物(1)のうちLが酸素原子である三環性縮合イミダゾール系化合物、即ち下記一般式(2)で示される三環性縮合イミダゾール系化合物が好ましい。
一般式(2)中のR1からR6およびXは、上記一般式(1)におけるR1からR6およびXと同じであるので、詳細な説明は省略する。
上記一般式(2)で示される三環性縮合イミダゾール系化合物の具体例としては、例えば、イミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、3−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2−フェニルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、3−フェニルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、3−ブチル−2−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2−ブチル−3−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2−メチル−3−プロピルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、3−メチル−2−プロピルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、3−エチル−2−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2−エチル−3−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2,3−ジメチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2,3−ジエチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2−メチル−3−フェニルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、3−メチル−2−フェニルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2,3−ジフェニルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、イミダゾベンゾオキサジン−5−チオン、2−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−チオン、3−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−チオン、2−フェニルイミダゾベンゾオキサジン−5−チオン、3−フェニルイミダゾベンゾオキサジン−5−チオン、3−ブチル−2−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−チオン、2−ブチル−3−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−チオン、2−メチル−3−プロピルイミダゾベンゾオキサジン−5−チオン、3−メチル−2−プロピルイミダゾベンゾオキサジン−5−チオン、3−エチル−2−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−チオン、2−エチル−3−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−チオン、2,3−ジメチルイミダゾベンゾオキサジン−5−チオン、2,3−ジエチルイミダゾベンゾオキサジン−5−チオン、2−メチル−3−フェニルイミダゾベンゾオキサジン−5−チオン、3−メチル−2−フェニルイミダゾベンゾオキサジン−5−チオン、2,3−ジフェニルイミダゾベンゾオキサジン−5−チオンなどが挙げられる。
これらの中でも、イミダゾベンゾオキサジン−5−オン、3−ブチル−2−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2−ブチル−3−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2−メチル−3−プロピルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、3−メチル−2−プロピルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、3−エチル−2−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2−エチル−3−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2,3−ジエチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オンなどが好ましい。
また、三環性縮合イミダゾール系化合物(1)のうちLが酸素原子であり、かつXが酸素原子である三環性縮合イミダゾール系化合物、即ち下記一般式(3)で示される三環性縮合イミダゾール系化合物が好ましい。
一般式(3)中のR1からR6は、上記一般式(1)におけるR1からR6と同じであるので、詳細な説明は省略する。
上記一般式(3)で示される三環性縮合イミダゾール系化合物の具体例としては、例えば、イミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、3−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2−フェニルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、3−フェニルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、3−ブチル−2−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2−ブチル−3−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2−メチル−3−プロピルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、3−メチル−2−プロピルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、3−エチル−2−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2−エチル−3−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2,3−ジメチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2,3−ジエチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2−メチル−3−フェニルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、3−メチル−2−フェニルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2,3−ジフェニルイミダゾベンゾオキサジン−5−オンなどが挙げられる。
これらの中でも、イミダゾベンゾオキサジン−5−オン、3−ブチル−2−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2−ブチル−3−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2−メチル−3−プロピルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、3−メチル−2−プロピルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、3−エチル−2−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2−エチル−3−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2,3−ジエチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オンなどが好ましい。
一般式(1)〜(3)で示される三環性縮合イミダゾール系化合物は公知の方法で製造することができる。例えば、フェニルイミダゾール誘導体と1,1−カルボニルジイミダゾールや1,1−チオカルボニルジイミダゾールとをテトラヒドロフラン(THF)などの溶媒中で反応させることによって製造することができる。
本発明において、一般式(1)〜(3)で示されるイミダゾール系化合物は、例えばイミダゾベンゾオキサジン−5−オンの2位と3位の官能基が異なるような構造異性体として含有されることが、樹脂に対する相溶性が高まる傾向にあることから好ましい。2位と3位における構造異性体については、その主生成物となるほうの含有割合が51〜99重量%であることが好ましく、特には55〜95重量%、更には60〜90重量%であることが好ましい。
〔硬化性組成物〕
本発明の硬化性組成物は、本発明のアニオン硬化性化合物用硬化剤と、硬化対象であるアニオン硬化性化合物とを含む硬化性組成物である。
アニオン硬化性化合物としては、イミダゾールをはじめとする塩基性化合物存在下、重合もしくは架橋反応によって高分子量物質に変換可能な化合物であり、例えば、エポキシ化合物またはエピスルフィド化合物が挙げられる。
エポキシ化合物は、平均して一分子内に2個以上のエポキシ基を有するものである。代表的なエポキシ樹脂としては、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、ビスフェノールS、テトラメチルビスフェノールA、テトラメチルビスフェノールF、テトラメチルビスフェノールAD、テトラメチルビスフェノールS、テトラブロモビスフェノールA等のビスフェノール類をグリシジル化したビスフェノール型エポキシ樹脂;ビフェノール、ジヒドロキシナフタレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン等のその他の2価フェノール類をグリシジル化したエポキシ樹脂;1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、4,4−(1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル)フェニル)エチリデン)ビスフェノール等のトリスフェノール類をグリシジル化したエポキシ樹脂;1,1,2,2−テトラキス(4−ヒドロキシフェニル)エタン等のテトラキスフェノール類をグリシジル化したエポキシ樹脂;フェノールノボラック、クレゾールノボラック、ビスフェノールAノボラック、臭素化フェノールノボラック、臭素化ビスフェノールAノボラック等をグリシジル化したノボラック型エポキシ樹脂;グリセリンやポリエチレングリコール等の多価アルコールをグリシジル化した脂肪族エーテル型エポキシ樹脂;p−オキシ安息香酸、β−オキシナフトエ酸等のヒドロキシカルボン酸をグリシジル化したエーテルエステル型エポキシ樹脂;フタル酸、テレフタル酸のようなポリカルボン酸をグリシジル化したエステル型エポキシ樹脂;4,4−ジアミノジフェニルメタンやm−アミノフェノール等のアミン化合物のグリシジル化物やトリグリシジルイソシアヌレート等のアミン型エポキシ樹脂;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等の脂環式エポキサイド等が挙げられる。これらエポキシ化合物の1種または2種以上を混合したものを用いることができる。
また、エピスルフィド化合物は、単官能エピスルフィド化合物、または一分子内に平均して2個以上のエピスルフィド基を有するものである。代表的なエピスルフィド化合物としては、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E、ビスフェノールAD、ビスフェノールS、テトラメチルビスフェノールA、テトラメチルビスフェノールF、テトラメチルビスフェノールAD、テトラメチルビスフェノールS、テトラブロモビスフェノールA等のビスフェノール類をチオグリシジル化したビスフェノール型エピスルフィド樹脂;ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールE、ビスフェノールAD、ビスフェノールS、テトラメチルビスフェノールA、テトラメチルビスフェノールF、テトラメチルビスフェノールAD、テトラメチルビスフェノールS、テトラブロモビスフェノールA等のビスフェノール類の核水添化物をチオグリシジル化した水素化ビスフェノール型エピスルフィド樹脂;ビフェノール、ジヒドロキシナフタレン、ジヒドロキシアントラセン、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン等のその他の2価フェノール類をチオグリシジル化したエピスルフィド樹脂;1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、4,4−(1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル)フェニル)エチリデン)ビスフェノール等のトリスフェノール類をチオグリシジル化したエピスルフィド樹脂;1,1,2,2−テトラキス(4−ヒドロキシフェニル)エタン等のテトラキスフェノール類をチオグリシジル化したエピスルフィド樹脂;フェノールノボラック、クレゾールノボラック、ビスフェノールAノボラック、臭素化フェノールノボラック、臭素化ビスフェノールAノボラック等をチオグリシジル化したノボラック型エピスルフィド樹脂;グリセリンやポリエチレングリコール等の多価アルコールをチオグリシジル化した脂肪族エーテル型エピスルフィド樹脂;p−オキシ安息香酸、β−オキシナフトエ酸等のヒドロキシカルボン酸をチオグリシジル化したエーテルエステル型エピスルフィド樹脂;フタル酸、テレフタル酸のようなポリカルボン酸をチオグリシジル化したエステル型エピスルフィド樹脂;4,4−ジアミノジフェニルメタンやm−アミノフェノール等のアミン化合物のチオグリシジル化物やトリグリシジルイソシアヌレート等のアミン型エピスルフィド樹脂;ジエチレントリアミンやトリエチレンテトラミン等のポリアルキレンポリアミンとアジピン酸等のジカルボン酸とのポリアミドポリアミンのチオグリシジル化物;3,4−エピチオシクロヘキシルメチル−3’,4’−エピチオシクロヘキサンカルボキシレート、ビス−(3,4−エピチオシクロヘキシル)アジペート、1,2−エピチオ−4−ビニルシクロヘキサン等の脂環式エピスルフィド;オルガノポリシロキサンとエピスルフィド樹脂やフェノールノボラック型エピスルフィド樹脂との反応で得られるシリコーン変性エピスルフィド樹脂;チオグリシジルメタクリレートや3,4−エピチオシクロヘキシルメチルメタクリレート、プロピレンスルフィド、シクロヘキサンスルフィド等のエピスルフィド化合物及びその重合体;ビス(2,3−エピチオプロピル)スルフィドやビス(2,3−エピチオプロピルチオ)エタン、ビス(5,6−エピチオ−3−チオヘキサン)スルフィド等のエピスルフィド化合物等が挙げられる。これらエピスルフィド化合物の1種または2種以上を混合したものを用いることができる。
なお、上記エポキシ化合物と上記エピスルフィド化合物とを併用してもよい。
本発明の硬化性組成物は、アニオン硬化性化合物100重量部に対して、本発明の硬化剤を通常0.1〜50重量部、好ましくは0.2〜45重量部、特に好ましくは0.3〜40重量部含有するものである。硬化剤の含有量が多すぎると、硬化物の物性が低下する傾向があり、少なすぎると硬化反応が進行し難くなる傾向がある。
本発明の硬化性組成物には、必要に応じて希釈剤、促進剤、可撓性付与剤、シラン系カップリング剤、消泡剤、レベリング剤、補強剤、充填剤、難燃剤、着色剤、顔料、染料等の各種添加剤を配合することができる。
上記希釈剤としては、例えば、n−ブチ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、フェニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、スチレンオキシド、α−ピネンオキシド、メタクリル酸グリシジル、1−ビニル−3,4−エポキシシクロヘキサンなどの反応性希釈剤や、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、メタノール、イソプロパノール、メチルセロソルブ、酢酸エチル、酢酸ブチルなどの非反応性希釈剤などが挙げられる。
上記促進剤としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、2−プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、2−エチルヘキサノール、ベンジルアルコール、メチルセロソルブ、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールなどのアルコール類;メチルメルカプタン、エチルメルカプタン、プロパンチオール、ブタンチオール、ヘキサンチオール、ベンジルメルカプタンなどのチオール類;ベンジルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、イソプロピルメチルアミンなどのアミン類が挙げられる。
上記可撓性付与剤としては、例えば、ジオクチルフタレートやジイソプロピルフタレートなどのフタル酸エステルやポリプロピレングリコールなどが挙げられる。
上記シラン系カップリング剤としては、例えば、イミダゾール系シランカップリング剤、アミン系シランカプリング剤、メルカプト系シランカップリング剤などが挙げられる。
上記消泡剤としては、例えば、アルコール消泡剤、金属石鹸消泡剤、リン酸エステル消泡剤、脂肪酸エステル消泡剤、ポリエーテル消泡剤、シリコーン消泡剤、フッ素系消泡剤、鉱物油消泡剤、アクリル系消泡剤などが挙げられる。
上記レベリング剤としては、例えば、アクリル系レベリング剤、シリコーン系レベリング剤などが挙げられる。
上記補強剤、及び充填剤としては、例えば、酸化アルミニウムや酸化マグネシウム等の金属酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の金属炭酸塩、ケイソウ土粉、塩基性ケイ酸マグネシウム、焼成クレイ、微粉末シリカ、溶融シリカ、結晶シリカ等のケイ素化合物、水酸化アルミニウム等の金属水酸化物などの粉末状材料や、ガラス繊維、セラミック繊維、カーボンファイバー、アルミナ繊維、炭化ケイ素繊維、ボロン繊維、ポリエステル繊維等の繊維質材料などが挙げられる。
上記難燃剤としては、例えば、テトラブロモビスフェノールA、トリブロモフェノール、ヘキサブロモベンゼン等のハロゲン化合物、トリフェニルホスフェート、ポリリン酸塩等のリン化合物、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の金属水酸化物、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン等のアンチモン系化合物などが挙げられる。
上記着色剤、顔料、及び染料としては、例えば、二酸化チタン、鉄黒、モリブデン赤、紺青、群青、カドミウム黄、カドミウム赤、三酸化アンチモン、赤燐などが挙げられる。
本発明のアニオン硬化性化合物用硬化剤は、単独で用いることもできるし、アミン類、ポリアミン類、ヒドラジン類、酸無水物、ジシアンジアミド、オニウム塩類、ポリチオール類、フェノール類、ケチミン等の一般的に使用されている硬化剤と併用することもできる。また、公知ないし一般のアニオン硬化性化合物用硬化促進剤(硬化助剤)を併用することも可能である。また、本発明のアニオン硬化性化合物用硬化剤は、上記公知一般の硬化剤と併用して、硬化性能を触媒的に促進させるために用いることができる。
本発明のアニオン硬化性化合物用硬化剤とアニオン硬化性化合物とを混合する方法としては、例えば、所定量の硬化剤とアニオン硬化性化合物を含む硬化性組成物を、ロール混練機、ニーダー、または押出機等を用いて混練する方法が挙げられる。
かくして本発明において、一般式(1)〜(3)で示される三環性縮合イミダゾール系化合物からなるアニオン硬化性化合物用硬化剤とアニオン硬化性化合物を含有する硬化性組成物を得ることができ、上記硬化性組成物を硬化することにより硬化物を得ることができる。
硬化方法としては、例えば、上記硬化性組成物を加熱することにより、アニオン硬化性化合物の硬化物を得ることができる。加熱条件としては、アニオン硬化性化合物の種類、硬化剤の種類、添加剤の種類、各成分の配合量などを考慮し、加熱温度、加熱時間を適宜選択することができる。一般的には、加熱温度は100〜300℃であり、本発明においては、特には100〜280℃、更には、100〜250℃であることがアニオン硬化性組成物の硬化物特性が良くなる点で好ましく、加熱時間は、通常0.01〜1800分であり、特には0.02〜900分、更には0.02〜120分であることが生産性の面で好ましい。
本発明の三環性縮合イミダゾール系化合物からなるアニオン硬化性化合物用硬化剤は温度選択的な硬化性能を有し、その硬化剤を含有する硬化性組成物は保存安定性に優れるものである。さらにその硬化物は、耐熱性や寸法安定性、接着性、絶縁性等の特性が得られるものであることから、例えば、導電性接着剤、リレー用接着剤、チップ部品用接着剤等の接着剤;接着シート;接着フィルム;半導体等の電子部材用液状封止剤;導電性ペースト、絶縁性ペースト、アンダーフィル材、プリプレグ、絶縁ワニス、含浸ワニス等の電子材料の構成部材や;塗料または印刷インキ;有機ELやLEDの封止用シール剤及び接着剤;カラーフィルター;有機EL等の光取出し層及び光取出しフィルム;ディスプレイ基板;フレキシブルディスプレイ基板;フレキシブルディスプレイ用フィルム;半導体装置;電子部品;層間絶縁膜;配線被覆膜;光回路;光回路部品;反射防止膜、ホログラム等の光学部材又は建築材料の構成部材として広く用いられ、これにより、プリント基板、プリント配線板、リレー材料、半導体装置、自動車や航空機等の各種パーツ;印刷物、透明封止剤、カラーフィルター、ディスプレイ基板、ディスプレイ用フィルム、半導体装置、電子部品、層間絶縁膜、配線被覆膜、光回路、光回路部品、反射防止膜、ホログラムなどの電子部材、光学部材または建築部材等が提供される。また、硬化物として形成されたパターン等は、耐熱性や絶縁性を備え、例えば、透明封止剤、カラーフィルター、ディスプレイ基板、フレキシブルディスプレイ基板、フレキシブルディスプレイ用フィルム、電子部品、半導体装置、層間絶縁膜、配線被覆膜、光回路、光回路部品、反射防止膜、その他の光学部材または電子部材として有利に使用することができる。
〔新規なイミダゾベンゾオキサジン−5−オン系化合物〕
本発明は、また、下記一般式(4)または(5)で示される新規なイミダゾベンゾオキサジン−5−オン系化合物を提供するものである。
一般式(4)中のR1からR4は、上記一般式(1)におけるR1からR4と同じであるので、詳細な説明は省略する。
一般式(4)中、R7およびR8は、それぞれ独立して水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基、炭素数2〜20のアルキニル基、または炭素数7〜20のアラルキル基である。
R7およびR8における炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基、炭素数2〜20のアルキニル基、および炭素数7〜20のアラルキル基は、一般式(1)中のR5およびR6における炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基、炭素数2〜20のアルキニル基、および炭素数7〜20のアラルキル基と同じであるので、詳細な説明は省略する。
ただし、R7およびR8がともに水素原子である場合、またはR7およびR8のうち一方がメチル基であり、他方がn−プロピル基である場合が除かれる。
一般式(4)で示される新規なイミダゾベンゾオキサジン−5−オン系化合物の具体的な化合物名としては、イミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、3−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、3−ブチル−2−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2−ブチル−3−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、3−エチル−2−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2−エチル−3−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2,3−ジメチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2,3−ジエチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オンなどが挙げられる。
一般式(5)中のR1からR4は、上記一般式(1)におけるR1からR4と同じであるので、詳細な説明は省略する。
一般式(5)中、R9およびR10のどちらか一方がフェニル基であり、他方が炭素数2〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基、炭素数2〜20のアルキニル基、炭素数7〜20のアラルキル基、炭素数6〜20のアリール基または炭素数3〜20のヘテロアリールアルキル基である。
炭素数2〜20のアルキル基は、鎖状でも分岐状であってもよく、アルキル基の炭素数としては、好ましくは2〜18、特に好ましくは2〜15、更に好ましくは2〜10である。具体的には、例えば、エチル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ヘキシル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、デシル基などが挙げられる。
R9またはR10における炭素数2〜20のアルケニル基、炭素数2〜20のアルキニル基、炭素数7〜20のアラルキル基、炭素数6〜20のアリール基および炭素数3〜20のヘテロアリールアルキル基は、一般式(1)中のR5およびR6における炭素数2〜20のアルケニル基、炭素数2〜20のアルキニル基、炭素数7〜20のアラルキル基、炭素数6〜20のアリール基および炭素数3〜20のヘテロアリールアルキル基と同じであるので、詳細な説明は省略する。
一般式(5)で示される新規なイミダゾベンゾオキサジン−5−オン系化合物の具体的な化合物名としては、2−フェニル−3−エチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2−エチル−3−フェニルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、3−ブチル−2−フェニルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2−ブチル−3−フェニルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、3−デシル−2−フェニルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン、2−デシル−3−フェニルイミダゾベンゾオキサジン−5−オンなどが挙げられる。
一般式(4)または(5)で示される新規なイミダゾベンゾオキサジン−5−オン系化合物については、公知の合成条件に準じて製造することができる。
以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。なお、例中、「%」とあるのは、重量基準を意味する。
<合成例1>
『イミダゾベンゾオキサジン−5−オンの合成』
2−(2−ヒドロキシフェニル)イミダゾール2.5g(0.02mol)、1,1−カルボニルジイミダゾール7.6g(0.05mol)をTHF20mlに溶解し室温で24時間撹拌した。反応後THFを溜去し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン=1/1(v/v))にて精製して、イミダゾベンゾオキサジン−5−オン2.3gを得た。収率は79%であった。
イミダゾベンゾオキサジン−5−オンは、一般式(1)において、R1からR6が全て水素原子であり、Lが酸素原子、Xが酸素原子で表される。
なお、合成例1により得られた、イミダゾベンゾオキサジン−5−オンの1H−NMRスペクトル(Bruker社製「Ascend400」使用、内部標準物質:テトラメトキシシラン、溶媒:CDCl3)は図1に示されるとおりであり、その帰属は以下のとおりである。
8.16−8.19ppm(m,1H,Ar−H)
7.71−7.72ppm(m,1H,Ar−H)
7.54−7.59ppm(m,1H,Ar−H)
7.40−7.45ppm(m,3H,Ar−H)
<合成例2>
『3−ブチル−2−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オンの合成』
2−(5−ブチル−4−メチル−1H−イミダゾール−2−イル)フェノール3.0g(0.01mol)、1,1−カルボニルジイミダゾール6.3g(0.04mol)をTHF30mlに溶解し、室温で2時間撹拌した。反応後THFを溜去し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン=1/2(v/v))にて精製して、3−ブチル−2−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン3.3gを得た。収率は98%であった。
得られた3−ブチル−2−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オンは、ブチル基とメチル基の置換位置が異なる2種の構造異性体が68:32の割合(重量比)で含まれていた。
3−ブチル−2−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オンは、一般式(4)において、R1からR4が全て水素原子、R7がメチル基、R8がブチル基で表される。
なお、合成例2により得られた、3−ブチル−2−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オンの1H−NMRスペクトル(Bruker社製「Ascend400」使用、内部標準物質:テトラメトキシシラン、溶媒:CDCl3)は図2(主生成物)及び図3(副生成物)に示されるとおりであり、その帰属は以下のとおりである。
構造異性体1(主生成物)
8.15ppm(dd,1H,Ar−H)
7.44−7.49ppm(m,1H,Ar−H)
7.32−7.38ppm(m,2H,Ar−H)
2.62ppm(t,2H,−CH2−)
2.60ppm(s,3H,−CH3)
1.63−1.71ppm(m,2H,−CH2−)
1.35−1.44ppm(m,2H,−CH2−)
0.95ppm(t,3H,−CH3)
構造異性体2(副生成物)
8.14ppm(dd,1H,Ar−H)
7.46−7.51ppm(m,1H,Ar−H)
7.33−7.39ppm(m,2H,Ar−H)
3.00ppm(t,2H,−CH2−)
2.31ppm(s,3H,−CH3)
1.58−1.66ppm(m,2H,−CH2−)
1.35−1.44ppm(m,2H,−CH2−)
0.94ppm(t,3H,−CH3)
<合成例3>
『3−エチル−2−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オンの合成』
2−(5−エチル−4−メチル−1H−イミダゾール−2−イル)フェノール3.0g(0.02mol)、1,1−カルボニルジイミダゾール7.1g(0.05mol)をTHF30mlに溶解し、室温で2時間撹拌した。反応後THFを溜去し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン=1/2(v/v))にて精製して、3−エチル−2−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オン3.3gを得た。収率は97%であった。
得られた3−エチル−2−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オンは、エチル基とメチル基の置換位置の異なる2種の構造異性体が68:32の割合(重量比)で含まれていた。
3−エチル−2−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オンは、一般式(4)において、R1からR4が全て水素原子、R7がメチル基、R8がエチル基で表される。
なお、合成例3により得られた、3−エチル−2−メチルイミダゾベンゾオキサジン−5−オンの1H−NMRスペクトル(Bruker社製「Ascend400」使用、内部標準物質:テトラメトキシシラン、溶媒:CDCl3)は図4(主生成物)及び図5(副生成物)に示されるとおりであり、その帰属は以下のとおりである。
構造異性体1(主生成物)
8.14ppm(dd,1H,Ar−H)
7.46−7.50ppm(m,1H,Ar−H)
7.32−7.39ppm(m,2H,Ar−H)
2.60−2.68ppm(m,5H,−CH2−,−CH3)
1.28ppm(t,3H,−CH3)
構造異性体2(副生成物)
8.14ppm(dd,1H,Ar−H)
7.47−7.51ppm(m,1H,Ar−H)
7.33−7.39ppm(m,2H,Ar−H)
3.03ppm(q,2H,−CH2−)
2.32ppm(s,3H,−CH3)
1.25ppm(t,3H,−CH3)
<合成例4>
『2−(2−ヒドロキシフェニル)イミダゾールの合成』
サリチルアルデヒド17.6g(0.14mol)、40%グリオキザール水溶液17.4g(0.12mol)をメタノール400mlに溶解し、酢酸アンモニウム64.8g(0.84mol)を投入し、室温で2時間攪拌した。反応後メタノールを溜去し、水120ml、酢酸エチル300mlを加えた後、攪拌しながら発泡の無くなくなるまで飽和重曹水を加えた。有機層を分離し、1N硫酸水溶液60ml、水90mlを加え攪拌後、水層を分離した。水層に水酸化ナトリウムを入れ中和し、塩化メチレン400mlを入れ攪拌後、有機層を分離した。有機層から塩化メチレンを溜去し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(塩化メチレン)にて精製して、2−(2−ヒドロキシフェニル)イミダゾール6.9gを得た。収率は36%であった。
<実施例1〜3、比較例1および2>
合成例1〜3で得られた各化合物を実施例1〜3の硬化剤とし、2−フェニルイミダゾールおよび合成例4で得られた化合物を比較例1および2の硬化剤として、下記の方法に従って保存安定性試験および硬化性試験を行った。評価結果を表1に示す。
〔保存安定性試験(ポットライフ試験)〕
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(商品名:jER828、三菱化学製)に対し、実施例1〜3および比較例1、2の硬化剤を添加し、混合することでエポキシ樹脂組成物を調製した。なお、実施例および比較例の硬化剤の添加量は、ビスフェノールA型エポキシ樹脂15gに対し4.5mmolである。
これら組成物を密閉可能な150mLガラス容器に仕込み、23℃におけるポットライフ試験を実施した。粘度はブルックフィールド粘度計で測定し、調製直後の組成物の初期粘度に対して2倍の粘度になるまでに要した時間をポットライフ値とし、その日数により評価した。
〔硬化性試験〕
常温において、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(商品名:jER828、三菱化学製)15gに対し、実施例1〜3および比較例1、2の硬化剤を3.0mmol添加し、三本ロールミルで混合することで硬化性組成物を調製した。
ついで、得られた硬化性組成物2gを用い、ゲルタイムテスター(安田精機製作所製)により、80℃および150℃におけるゲルタイム(硬化時間:ローターのトルクが約3.3Kg・cmに達するまでに要する時間)を測定し、以下のように評価した。
(80℃ゲルタイム)
◎(優)・・・1時間以上
○(良)・・・30分以上〜1時間未満
×(不可)・・・30分未満
(150℃ゲルタイム)
◎(優)・・・3分未満
○(良)・・・3分以上−15分未満
×(不可)・・・15分以上
上記試験結果より、実施例1〜3に記載の硬化剤は、80℃においてはエポキシ樹脂に対して硬化性が低いものの、150℃において比較例1および2の硬化剤と同等に良好な硬化性能を有するものであった。すなわち、実施例1〜3に記載の硬化剤は、150℃付近でのみエポキシ樹脂を硬化させる温度選択的硬化性能があることがわかる。
一方、比較例1の硬化剤は、150℃において良好な硬化性能を有するものの、80℃においても30分足らずで硬化性を示すものであり、硬化性能における150℃での選択性は実施例1〜3の硬化剤よりも劣るものであった。
さらに、比較例2の硬化剤は、80℃および150℃において実施例1〜3に記載の硬化剤と同等の硬化性を有するものの、ポットライフ値は実施例1〜3よりも劣るものであった。