JPS6084274A - アクリル酸エステルの製造方法 - Google Patents

アクリル酸エステルの製造方法

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JPS6084274A
JPS6084274A JP19241883A JP19241883A JPS6084274A JP S6084274 A JPS6084274 A JP S6084274A JP 19241883 A JP19241883 A JP 19241883A JP 19241883 A JP19241883 A JP 19241883A JP S6084274 A JPS6084274 A JP S6084274A
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JP
Japan
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acrylic acid
alcohol
ring
caprolactone
hydroxyethyl
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JP19241883A
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Tetsuji Jitsumatsu
実松 徹司
Kiyoshi Murase
村瀬 清
Yoshihisa Ogasawara
小笠原 誉久
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Toagosei Co Ltd
Original Assignee
Toagosei Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はトリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレ
ートにε−カプロラクトンを開環付加させて得られるア
ルコールをアクリル酸又はその誘導体と反応させエステ
ル化することを特徴とするアクリル酸エステルの製造方
法に関するものである。
トリス(2−とドロキシエチル)イソシアヌレート骨格
を有するアクリル酸エステルとしては一般誓亡/Fl−
rfflマ’7rC大台 Aイにン> kI Mケnt
−、h ブ1.sX#(一般式(1)で表わされる化合
物は常温で固体であり取扱いにくい。捷だその重合物は
耐熱性に優れた硬化物となるが牛血非常にもろく少しの
衝撃、変形により割れたりヒビが入ったりする欠点があ
る。
一般式(ff)で表わされる化合物は、約1oo万CP
U150℃と非常に粘度が高い樹脂状物であり、純度よ
く取り出すことは困難であり、実用に供しがたい。
本発明者らはこれらの欠点の改自を目的Km音研発した
結果、トリス−2−ヒドロキシエチルイソシアヌレート
(以下T HE r cと略称する)環を有するアクリ
ル酸エステルであって、常温で低粘度液体であり、耐熱
性の優れた硬化物を与える新規なアクリル酸エステルの
製造方法を見出した。
即ち本発明はトリス(2−ヒドロキシエチル)イソシア
ヌレート1モルに対しε−カプロラクトン(以下ε−C
Lと略称する)0.5〜3モルを開環付加してなるアル
コール(一般式(順で表わされる)をアクリル酸又はそ
の誘導体と反応させエステル化することを特徴とするア
クリル酸エステルの製造方法である。
(式中v ’+ m@ nは共に0及び正数を表わす)
THEICICg −CLを開環付加して得られるアル
コールは上記一般式(tillで表わされるが、TI 
I Cの6個のヒドロキシル基に対するε−CLの開環
付加速度と、ε−CLが開環付加して生成する末端ヒド
ロキシル基に対するε−CLの開環付加速度とがほとん
ど変らないため、得られる生成物は一般弐個)に示すよ
うにe=o 、m=0 、n=0の未反応物から/、m
、nが正数のポリカプロラクトン付加物に至るまで統計
的に分布する。
しかしながら本発明においてはこれらを分離精製する必
要はなく、混合物のま匁原料アルコールとして使用でき
る。
次に本発明を更に詳細に説明する。
T HE I Cに対するε−CLO開環付加アルコー
ルは公知の方法により容易に得ることができる。例えば
T 11 E I Cと6−CI、を所定の比率で仕込
み、触媒の存在下120〜200℃に加熱することによ
り得られる。触媒としては公知のテトラブチルチタネー
ト等のチタン化合物、塩化第1スズ等のハロゲン化スズ
化合物でよい。触媒濃度はTHEICとt −CLの仕
込量に対して1〜i 000 ppmが好ましく、1〜
100 ppmがさらに好ましい。触媒量が1000 
ppmを越えると開環反応中に反応物の着色が激しくな
りやすく、良好な原料アルコールが得られにくく、触媒
量が1 ppm未満では反応性が悪(なりやすい。
このようにして得られたアルコールをアクリル酸又はそ
の誘導体と反応させ、エステル化することによりアクリ
ル酸エステルが得られる。アクリル酸の誘導体、として
はアクリル酸低級アルキルエステル、アクリル酸ハライ
ド等があげられる。
本発明におけるエステル化は上記アルコールとの アクリルai2台脱水エステル化、上記アルコールとア
クリル酸低級アルキルエステルとのエステル交換及び上
記アルコールとアクリル酸ハライドの脱ハロゲン化水素
等のすべてを含むものである。
脱水エステル化反応触媒としてはlI2SO4、r+−
トルエンスルボン酸、スルポン酸基’&(Wjるイオン
交換樹脂等のブレンステッド酸が用いられる。エステル
交換触媒としては上記のブレンステッド酸1>J 〃4
にテトラブチルチタネートやナト1」ラムメチラート等
の金属アルコラード等が用いられる。
アクリル酸、アクリル酸低級アルキルエステル又はアク
リル酸ハライド等の仕込量はアルコールの水酸基当量に
対して0.6〜2倍当量が好ましく、1〜15倍当景が
さらに好ましい。0.6倍当量より小さくなると得られ
るアクリル酸エステルの粘度が高くなりやすく、2倍当
量を越えるとアクリル酸又はその低級アルギルエステル
が反応中型合しやすくなり、経済的にも不利である。
また重合防止剤としてはハイドロキノン、ハイドロキノ
ンモノメチルエーテル等のフェノール類、ペンゾギノン
等のキノン類、フェノチアジン、銅塩等があげられる。
また脱水共沸剤としてはn−ヘキサン、シクロヘキサン
、ベンゼン、トルエン、キシレン、トリクロルエチ1/
ン、テトラクロルエチレン等が用いられる。
THEICに対するε−CLの仕込モル比がり 0.5より小さくなると、得られるアクリル酸エステル
は常温で固体となり、その硬化物はもろくなる。
T HE I Cに対するε−CLの仕込モル比が5よ
りも大きくなると、得られるアクリル酸エステルは常温
で液体ではあるが粘度が高くなり、またその硬化物は耐
熱性が低下しもろくなる。
T 11 E T Cに対づ−るε−CLの仕込モル比
は、好ましくは0.5〜1.5である。
本発明により得られるアクリル酸エステルは、熱エネル
ギーや紫外縁や電子線などの放射線エネルギーにより重
合させることができる。熱重合開始剤としては、例えば
ケトンパーオキシド、ハイドロパーオキシド、ジアルキ
ルパーオキシド、ジアシルパーオキシド、パーオキシエ
ステルに属する有機パーオキシド及びアゾビスイソブチ
ロニトリル等があげられる。
光重合開始剤としては例えばベンゾイン、ベンゾイン低
級アルキル(CI、、)エステル等のベンゾイン化合物
、ベンジル、ジアセチル、メチルアントラギノン、ベン
ゾフェノン、アセトフヱノンなどのカルボニル化合物、
ジフェニルジスルフィド、ジチオカーバメートなどのご
とき硫黄化合物、ト チオキサンゼン類、アントラセン、塩化鉄などのごとき
金属塩などがあげられろ。
本発明により得られろ新規なアクリル酸エステルは常温
で低粘度の液体であり、その硬化物は固く、耐熱性、強
靭性に優れており、単独であるいは他の重合性ポリマー
、オリゴマー、七ツマー等とブレンドして塗料、インキ
、接着剤、成形ア材料などの改質及び架橋剤成分として
使用される。
かかる重合性ポリマー、オリゴマー、モノマー等の具体
例としては下記に示すようなものが挙げられろ。
1)脂肪族、脂環族、またはアルキル置換芳香族の2〜
6価の多価アルコール及びポリアルキレングリコールの
ポリ(メタ)アクリレート: 例えばジエチレングリコール、ヘキサンジオール、トリ
メチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジオキシ
エトキシビスフェノールA、などの(メタ)アクリレー
ト 2)ポリ(メタ)アクリロイルオキシアルキルリン酸エ
ステル: 例えばジアクリロイルオギシエチルリン酸エステル 3) ポリエステル(メタ)アクリレート:例えば無水
フタル酸とエチレングリコールとのポリエステルのジ(
メタ)アクリレート、アジピン酸とヘキサンジオールと
のポリエステルのジ(メタ)アクリレート 4)エボギシボリ(メタ)アクリレート:例えばビスフ
ェノールAジグリシジルエーテルの(メタ)アクリル酸
付加物 5)ポリウレタンポリ(メタ)アクリレート=2−ヒド
ロギシエチル(メタ)アクリレートとトリレンジイソシ
アナートとの付加物、2−ヒドロキシエチル(メタ)ア
クリレートとトリレンジイソシアナートとの半ウレタン
とポリエステルとの付加物 6)分子中にアクリロイル基を有するビニル又はジエン
重合体: 例えば末端水酸基をもつポリブタジェンの(メタ)アク
リレート 7)分子中に感光基を有する高分子: 例工ばポリビニルシンナマート、ジアゾ基あるいはアジ
ド基をもつ高分子 次に参考例、実施例及び応用例をあげて本発明をさらに
具体的に説明する。
参考例1 1/40セパラブルフラスコにTIIEIC2619(
1mole)、e −CL 114 、!7 (1mo
le)、テトラブチルチタネート00075gを仕込み
、温度計、コンデンサー、窒素吹込配管を取付は窒素ガ
ス雰囲気で、反応温度170℃で8時間反応させたのち
冷却し粘調な液体を得た。これは放置するとシャーベッ
ト状に固まった。
得られたアルコールをガスクロ分析した結果、未反応ε
−カプロラクトンは06%であった。水酸ノ、!;当吐
は450 KOIi−キ/9であった。
参考例2〜6 参考例1におけるε−カプロラクトンの仕込量を、下表
1に示すように、34.2 fl (0,3…ole)
、57 g([1,5…ole )、171 g (1
,5…ole )、342 fl (3…ole )、
4561! (4…ole )、と変えた他は参考例1
と同様の方法により表1に示すアルコールを得た。
表1 実施例1 2 t!4 Dフラスコに参考例1で得たアルコール3
74g(水酸基価450 KOI−I−if/F )、
アクリル酸22719 (3,15モル)、トルエン6
00g、p−)ルエンスルホンi12.!9、フェッチ
アシン003gを仕込み温度計、空気吹気造管、水分離
器付冷却器を取りつけ、空気を吹込み反応温度100〜
123℃で共沸脱水で生成水を除去しなから、8時間反
応させた。はに理論量の生成水が得られたので反応を停
止し、冷却した。
次に10%NaOH水溶液をアルカリ分として反応液の
全酸分の12倍当量加え、攪拌中和した。
中和後静置し重液側のアルカリ廃水を除去後、5%(j
fi:安水400 rnlを加え、J、It拌混合して
有機層を洗浄した。静置分離により硫安水層を除去後、
有機層にハイドロキノンモノメチルエーテルヲ0.11
添加し、液温70℃以下で減圧蒸留によりトルエンを除
去した。ガスクロ分析によるトルエン濃度が0.8%に
なったので減圧蒸留を停止した。釜に残った液を1kg
/#!で加圧1過し、粘度4000cps/25℃の淡
黄褐色透明な液体を得た。
生成物の赤外線吸収スペクトルを第1図に示す。
実施例2〜4及び比較例1.2 実施例1と同様の方法により参考例2〜6で得たアルコ
ールを用い、表2に示すアクリレートを実施例4で得た
生成物の核磁気共鳴スペクトルを第2図に示す。
応用例1〜4及び比較応用例1.2 実施例1で得たモノマー100部に対して光開始剤とし
てベンゾインエチルエーテルを1部添加し、混合溶解さ
せたものを厚さ1鴎のゴム枠を張り付けたポリエステル
フィルム上に流し込み、その上からポリエステルフィル
ムで破い、更に上下から透明ガラスではさみ固定した。
このサンプルを60 W / cmの出力を持つ高圧水
銀灯(ウシオ電機BL製オゾンレスクイズ平行光型1灯
)の下20儂の距離において、表裏各々6分間紫外線を
照射した。次にガラス板及びポリエステルフィルムを取
り除いた後、更に表裏各々6分間紫外線を照射して厚さ
1關のシートを作成した。このシートからダンベル(2
号)を作成し、引張試験を行ない引張強度及び伸び率を
測定した。またシート片の粘弾性スペクトル(■岩本製
作所製VES S型)を測定し、tanδ一温度曲線の
α分故に相当するピークを示す温度をガラス転移温度と
した。
実施例2〜4及び比較例1〜2で得たアクリル酸エステ
ルを用い、同様に試験した。その結果を表6に示す。
表3
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例1において得られたアクリル酸エステル
の赤外線吸収スペクトルであり、第2図は実施例4で得
られたアクリル酸エステルの核磁気共11リスベクトル
である。 特許出願人東亜合成化学工業株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート
    1モルに対しε−カプロラクトン0.5〜3モルを開環
    付加してなるアルコールをアクリル酸又はその誘導体と
    反応させエステル化することを特徴とするアクリル酸エ
    ステルの製造方法。
JP19241883A 1983-10-17 1983-10-17 アクリル酸エステルの製造方法 Granted JPS6084274A (ja)

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EP0456062A2 (de) * 1990-05-11 1991-11-13 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von Isocyanuratpolyisocyanaten, die nach diesem Verfahren erhaltenen Verbindungen und ihre Verwendung
JP2015232111A (ja) * 2014-05-13 2015-12-24 日本化薬株式会社 多官能酸無水物、それを用いた熱硬化性樹脂組成物、及びその硬化物
CN109796420A (zh) * 2017-11-17 2019-05-24 上海飞凯光电材料股份有限公司 一种三羟乙基异氰尿酸3(6-羟基1-己酸)酯及其合成方法

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