JPH10316665A - 置換イソシアヌレートの製造方法 - Google Patents

置換イソシアヌレートの製造方法

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JPH10316665A
JPH10316665A JP13770397A JP13770397A JPH10316665A JP H10316665 A JPH10316665 A JP H10316665A JP 13770397 A JP13770397 A JP 13770397A JP 13770397 A JP13770397 A JP 13770397A JP H10316665 A JPH10316665 A JP H10316665A
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JP
Japan
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isocyanurate
epichlorohydrin
mol
reaction
water
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Pending
Application number
JP13770397A
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English (en)
Inventor
Yuichi Kato
雄一 加藤
Yoshihiro Takayama
義弘 高山
Akinori Kameyama
昭憲 亀山
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Nippon Kasei Chemical Co Ltd
Original Assignee
Nippon Kasei Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】グリシジル基およびアリル基置換イソシアヌレ
ートが収率よく得られる製造方法を提供する。 【解決手段】モノアリルイソシアヌレート又はジアリル
イソシアヌレートとエピクロルヒドリンとを相間移動触
媒および水の存在下に反応させてイソシアヌール環に3
−クロロ−2−ヒドロキシプロピル基を導入した後、エ
ポキシ化反応を行なうグリシジル基およびアリル基置換
イソシアヌレートの製造方法であって、モノアリルイソ
シアヌレート又はジアリルイソシアヌレート1モルに対
して、エピクロルヒドリンの使用量を4〜18モル、相
間移動触媒の使用量を0.005〜0.15モル、水の
使用量を0.5〜5モルとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、置換イソシアヌレ
ートの製造方法に関するものであり、詳しくは収率が優
れたグリシジル基およびアリル基置換イソシアヌレート
の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、イソシアヌール酸の水素原子がグ
リシジル基およびアリル基により置換されたイソシアヌ
レート(以下、置換イソシアヌレートと言う)は、その
置換基の反応性を利用して、合成樹脂の硬化剤として使
用し得ることが知られている。斯かる置換イソシアヌレ
ートの製造方法は、例えば、文献:Sint.Fiz.
−Khim.Polim.(1966),3,61−3
及びドイツ特許第3037094号公報に提案されてい
る。
【0003】上記の文献には、ジアリルイソシアヌレー
トのナトリウム塩とエピクロルヒドリンとをジメチルホ
ルムアミド溶媒中で反応させることにより、グリシジル
ジアリルイソシアヌレートを得る方法が記載されている
が、この方法では、収率が35%程度と非常に低い。
【0004】また、上記の特許公報には、N−置換ジグ
リシジルイソシアヌレートの製造方法に関する発明を対
象とし、その実施例7には、塩化メチレン中でトリアリ
ルイソシアヌレートと3−クロロ過安息香酸とを反応し
てジグリシジルモノアリルイソシアヌレートを得る方法
が記載されている。しかしながら、この反応には、多量
のトリグリシジルイソシアヌレートが副生し、また、目
的とするジグリシジル化合物の収量が10.7%と低
い。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記実情に鑑
みなされたものであり、その目的は、グリシジル基およ
びアリル基置換イソシアヌレートの収率が改良された製
造方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の要旨
は、モノアリルイソシアヌレート又はジアリルイソシア
ヌレートとエピクロルヒドリンとを相間移動触媒および
水の存在下に反応させてイソシアヌール環に3−クロロ
−2−ヒドロキシプロピル基を導入した後、エポキシ化
反応を行なう置換イソシアヌレートの製造方法であっ
て、モノアリルイソシアヌレート又はジアリルイソシア
ヌレート1モルに対し、エピクロルヒドリンの使用量が
4〜18モル、相間移動触媒の使用量が0.005〜
0.15モル、水の使用量が0.5〜5モルであること
を特徴とするグリシジル基およびアリル基置換イソシア
ヌレートの製造方法に存する。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、モノアリルイソシアヌレート又はジアリルイ
ソシアヌレート(以下、両化合物を総称してアリル基置
換イソシアヌレートという)とエピクロルヒドリンとを
相間移動触媒および水の存在下に反応させてイソシアヌ
ール環に3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル基を導入
した後、エポキシ化反応によりグリシジル基およびアリ
ル基置換イソシアヌレートを製造することから成る。
【0008】共存される前記の相間移動触媒としては、
例えば、第3級アミン、第4級アンモニウムヒドロキシ
ド、第4級アンモニウムハライドが挙げられ、具体的に
は、トリエチルアミン、トリメチルベンジルアンモニウ
ムヒドロキシド、テトラメチルアンモニウムクロライ
ド、テトラエチルアンモニウムブロマイドが挙げられ
る。中でも、第四級アンモニウム塩が好適に使用され
る。
【0009】反応に供されるエピクロルヒドリンの使用
割合は、主原料であるアリル基置換イソシアヌレート1
モルに対して、通常4〜18モル、好ましくは8〜14
モルである。また、相間移動触媒の使用量は、主原料で
あるアリル基置換イソシアヌレート1モルに対して、通
常0.005〜0.15モル、好ましくは0.01〜
0.1モルである。また、共存される前記の水の使用量
は、主原料であるアリル基置換イソシアヌレート1モル
に対して、通常0.5〜10モル、好ましくは2〜7モ
ルである。
【0010】上記の様に反応系に水を添加することによ
りアリル基置換イソシアヌレートと相間移動触媒との反
応が起り易くなり、この反応物とエピクロルヒドリンと
が反応する。その結果、アリル基置換イソシアヌレート
とエピクロルヒドリンとから3−クロロ−2−ヒドロキ
シプロピル基およびアリル基置換イソシアヌレートが生
成する反応が速くなると考えられる。
【0011】アリル基置換イソシアヌレートは、エピク
ロルヒドリンに殆ど溶解しない。従って上記の反応は、
スラリー状において開始され、反応の進捗に伴って透明
に近づく。
【0012】アリル置換イソシアヌレートにエピクロル
ヒドリンを反応させる方法は、通常、以下の様に行なわ
れる。すなわち、先ず、主原料であるアリル基置換イソ
シアヌレート及びエピクロルヒドリンの他に、相間移動
触媒および水とをそれぞれ所定量混合し、加熱して昇温
する。昇温の途中、88℃近辺以上で水とエピクロルヒ
ドリンとの共沸が起る。
【0013】上記の共沸蒸気は冷却管などにより冷却
し、得られる冷却液中の水層およびエピクロルヒドリン
層を分離する。その内、水層はそのまま除去し、エピク
ロルヒドリン層のみを反応系に還流する。この場合、斯
かる分離操作を行なってエピクロルヒドリンのみを還流
する代わりに上記の冷却液中のエピクロルヒドリンの量
に相当する別のエピクロルヒドリンを反応系内に補給す
ることも出来る。
【0014】上記の共沸温度は、水とエピクロルヒドリ
ンの混合比率により変化し、水分が減少するに伴って上
昇する。そして、上記の様に水のみを除去していくこと
により水分が次第に減少し、水分が無くなった時点でエ
ピクロルヒドリンの沸点に到る。上記の様に反応温度を
上昇させることにより結果的に反応時間を短縮すると共
に収率を高くすることが出来る。上記の反応は、通常
0.5〜3時間で行なわれる。
【0015】反応温度がエピクロルヒドリンの沸点に到
達した後、更に所定時間反応を継続し、その後、反応を
終了し、室温に冷却する。この様にして冷却して得られ
る反応液中には、アリル基および3−クロロ−2−ヒド
ロキシプロピル基で置換されたイソシアヌレートが含有
されている。上記の沸点到達後の反応継続時間は、通常
10分〜2時間程度であり、30分〜1時間程度が実用
的である。
【0016】次いで、上記の様にして得られた置換イソ
シアヌレート中の3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル
基は、周知の方法により水酸化ナトリウム等を添加して
エポキシ化反応を行なわせることによりエポキシプロピ
ルイソシアヌレート基に変換される。
【0017】上記のエポキシ化反応の具体的な方法とし
ては、例えば、上記の置換体を含有する反応液を20〜
50℃に保ちつつ、当該反応液中に置換イソシアヌレー
ト中に結合されている3−クロロ−2−ヒドロキシプロ
ピル基1モルに対して1.0〜1.2モルの粉末または
フレーク状の水酸化ナトリウムを添加して反応させ、反
応により生成する水分を減圧下で残存するエピクロルヒ
ドリンと共に共沸させて除去しつつ反応させる方法が挙
げられる。この際、水酸化ナトリウムの添加は、昇温を
抑制するため、少量づつ分割して行い、操作を繰り返し
て行なうのが好ましい。
【0018】上記のエポキシ化反応により生成される目
的物のグリシジル基およびアリル基置換イソシアヌレー
トとは、具体的には、ジグリシジルモノアリルイソシア
ヌレート又はモノグリシジルジアリルイソシアヌレート
を指す。そして、上記のエポキシ化反応により得られる
反応液には、目的物であるグリシジル基およびアリル基
置換イソシアヌレートの他、反応成分であるエピクロル
ヒドリン及び反応により生成する塩化ナトリウムが含有
されている。
【0019】上記の反応液から目的とするグリシジル基
およびアリル基置換イソシアヌレートを分離する方法と
しては、次のような方法が例示される。
【0020】先ず、上記の反応液に水を添加してよく震
盪することにより水に塩化ナトリウムを溶解させた後、
水層を分離除去することにより塩化ナトリウムを除去す
る。次いで、残液であるエピクロルヒドリン溶液にリン
酸二水素ナトリウム水溶液または水を添加して震盪した
後、水溶液層または水層を除去する。その後、残存する
エピクロルヒドリン溶液からエピクロルヒドリンを減圧
下に蒸発させて濃縮することにより目的とするグリシジ
ル基およびアリル基置換イソシアヌレートを分離して得
ることが出来る。
【0021】
【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
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。
【0022】実施例1 1Lの3つ口フラスコに、エピクロルヒドリン499.
5g(5.4モル)、ジアリルイソシアヌレート94.
0g(0.45モル)、水40.5g(2.25モ
ル)、テトラメチルアンモニウムブロマイド4.5g
(0.029モル)を投入し、フラスコを130℃に設
定した湯浴中に浸漬して加熱したところ、反応液が88
℃になったとき共沸が始まった。
【0023】共沸したエピクロルヒドリンと水を冷却管
で凝縮させた。得られた凝縮液は水層とエピクロルヒド
リン層に層分離した。その内、エピクロルヒドリン層の
みを分離して反応系内に還流した。反応液は、その後約
1時間でエピクロルヒドリンの沸点(119℃)まで昇
温させ、その後、更に沸点で30分間反応を続けた後、
室温まで冷却させた。
【0024】冷却した上記の反応液に、その温度が40
℃を超えない様に注意しつつ固体水酸化ナトリウム1
9.8g(0.495モル)を4回に分けて添加し、合
計して1時間反応させてエポキシ化反応を行った。この
間、並行してフラスコ内を30Torr迄減圧し、反応
により生成する水をエピクロルヒドリンと共に共沸させ
て除去した。
【0025】この反応後のフラスコ中に水を300g添
加して上記のエポキシ化反応により生成した塩化ナトリ
ウムを当該水に溶解させ、形成された水層を分離除去
し、残液のエピクロルヒドリン溶液層を10%リン酸二
水素ナトリウム水溶液1000g添加して洗浄した後、
形成された水溶液層を除去し、さらに、水300gによ
る洗浄を2回行ない、その後、水層を除去した。
【0026】残ったエピクロルヒドリン溶液層から20
〜30Torrの減圧下にエピクロルヒドリンを蒸発さ
せて濃縮し、目的のモノグリシジルジアリルイソシアヌ
レート115g(収率:96.3%)を得た。
【0027】実施例2 1Lの3つ口フラスコに、エピクロルヒドリン374.
6g(4.05モル)、モノアリルイソシアヌレート5
0.0g(0.296モル)、水26.6g(1.48
モル)、テトラメチルアンモニウムクロライド2.96
g(0.027モル)を投入し、フラスコを130℃に
設定した湯浴中に浸漬して加熱したところ、反応液が8
8℃になったとき共沸が始まった。
【0028】共沸したエピクロルヒドリンと水を冷却管
で凝縮させた。得られた凝縮液は水層とエピクロルヒド
リン層に分離した。その内、エピクロルヒドリン層のみ
を反応系内に還流した。反応液は、その後約1時間でエ
ピクロルヒドリンの沸点(119℃)まで昇温させ、そ
の後、更に119℃で30分間反応を続けた後、室温ま
で冷却させた。
【0029】冷却した上記の反応液に、その温度が40
℃を超えない様に注意しつつ固体水酸化ナトリウム2
6.0g(0.65モル)を4回に分けて添加し、合計
して1時間反応させてエポキシ化反応を行なった。この
間、並行して反応系を30Torr迄減圧し、反応によ
り生成する水をエピクロルヒドリンと共に共沸させて除
去した。
【0030】この反応後のフラスコ中に水400g添加
して上記のエポキシ化反応により生成した塩化ナトリウ
ムを当該水に溶解させ、形成された水層を分離除去し、
残液のエピクロルヒドリン溶液に10%リン酸二水素ナ
トリウム水溶液1000g添加して洗浄した後、水溶液
層を除去し、さらに、水300gによる洗浄を2回行な
い、その後、水層を除去した。
【0031】残ったエピクロルヒドリン溶液層から20
〜30Torrの減圧下にエピクロルヒドリンを蒸発さ
せて濃縮し、目的のジグリシジルモノアリルイソシアヌ
レート79.8g(収率:95.8%)を得た。
【0032】
【発明の効果】以上、説明した本発明によれば、モノア
リルイソシアヌレート又はジアリルイソシアヌレートと
エピクロルヒドリンとを相間移動触媒および水の存在下
に反応させてイソシアヌール環に3−クロロ−2−ヒド
ロキシプロピル基を導入し、次にエポキシ化反応により
グリシジル基およびアリル基置換イソシアヌレートを製
造する方法であって、モノアリルイソシアヌレート又は
ジアリルイソシアヌレート1モルに対して、エピクロル
ヒドリンの使用量を4〜18モル、相間移動触媒の使用
量を0.005〜0.15モル、水の使用量を0.5〜
5モルとすることにより、グリシジル基およびアリル基
置換イソシアヌレートを収率よく得る製造方法が提供で
き、本発明の工業的価値は大きい。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 モノアリルイソシアヌレート又はジアリ
    ルイソシアヌレートとエピクロルヒドリンとを相間移動
    触媒および水の存在下に反応させてイソシアヌール環に
    3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル基を導入した後、
    エポキシ化反応を行なう置換イソシアヌレートの製造方
    法であって、モノアリルイソシアヌレート又はジアリル
    イソシアヌレート1モルに対し、エピクロルヒドリンの
    使用量が4〜18モル、相間移動触媒の使用量が0.0
    05〜0.15モル、水の使用量が0.5〜5モルであ
    ることを特徴とするグリシジル基およびアリル基置換イ
    ソシアヌレートの製造方法。
JP13770397A 1997-05-13 1997-05-13 置換イソシアヌレートの製造方法 Pending JPH10316665A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6955848B2 (en) * 2000-03-30 2005-10-18 Zeon Corporation Curable composition and multilayered circuit substrate
JP2016216399A (ja) * 2015-05-21 2016-12-22 株式会社カネカ イソシアヌレート化合物の製造方法

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