説明

イソシアヌレート化合物

【課題】エポキシ樹脂の硬化剤や硬化促進剤として、またシリコン樹脂の改質剤や無機充填剤と樹脂とのカップリング剤として有用なイソシアヌレート化合物を提供する。
【解決手段】1−アリル−3,5−ビス(カルボキシメチル)イソシアヌレートまたは1−アリル−3,5−ビス(2−カルボキシエチル)イソシアヌレートと、SiH基を有するシラン化合物およびヒドロシリル化触媒を反応させることにより合成できる下式で示されるイソシアヌレート化合物に代表される1−(3−トリアルキルシリルプロピル)−3,5−ビス(カルボキシメチル)イソシアヌレートまたは1−(3−トリアルキルシリルプロピル)−3,5−ビス(2−カルボキシエチル)イソシアヌレート。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、新規なイソシアヌレート化合物に関するものである。
【背景技術】
【0002】
本願発明に類似するものとして、例えば特許文献1には、化1の化学式で示されるイソシアヌレート化合物が開示されている。また、特許文献2には化2の化学式で示されるイソシアヌレート化合物が開示されている
【0003】
【化1】

【0004】
【化2】

【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開昭63−075063号公報
【特許文献2】特開2006−335718号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、樹脂の添加剤としての用途が期待される、新規なイソシアヌレート化合物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明者らは、前記の課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、化3の化学式(I)で示される新規なイソシアヌレート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。
【0008】
【化3】

【発明の効果】
【0009】
本発明のイソシアヌレート化合物は、エポキシ樹脂の硬化剤や硬化促進剤として、またシリコン樹脂の改質剤や、無機充填剤と樹脂とのカップリング剤としての使用が期待され、エポキシ樹脂やシリコン樹脂の耐湿性、接着性、電気的特性、機械的特性等の改善が見込まれる。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のイソシアヌレート化合物は、前記の化学式(I)で示されるものであり、代表的なものとしては、
1−[3−(トリエチルシリル)プロパン−1−イル]−3,5−ビス(カルボキシメチル)イソシアヌレート、
1−[3−(トリエチルシリル)プロパン−1−イル]−3,5−ビス(2−カルボキシエチル)イソシアヌレート、
1−[3−(トリエトキシシリル)プロパン−1−イル]−3,5−ビス(カルボキシメチル)イソシアヌレート、
1−[3−(トリエトキシシリル)プロパン−1−イル]−3,5−ビス(2−カルボキシエチル)イソシアヌレート、
1−[3−(1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン−1−イル)プロパン−1−イル]−3,5−ビス(カルボキシメチル)イソシアヌレート、
1−[3−(1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン−1−イル)プロパン−1−イル]−3,5−ビス(2−カルボキシエチル)イソシアヌレート、
1−[3−(1,1,3,3,5,5−ヘキサメチルトリシロキサン−1−イル)プロパン−1−イル]−3,5−ビス(カルボキシメチル)イソシアヌレート、
1−[3−(1,1,3,3,5,5−ヘキサメチルトリシロキサン−1−イル)プロパン−1−イル]−3,5−ビス(2−カルボキシエチル)イソシアヌレート、
1−[3−(オクタメチルテトラシロキサン−1−イル)プロパン−1−イル]−3,5−ビス(カルボキシメチル)イソシアヌレート、
1−[3−(オクタメチルテトラシロキサン−1−イル)プロパン−1−イル]−3,5−ビス(2−カルボキシエチル)イソシアヌレート、
1−[3−(1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン−1−イル)プロパン−1−イル]−3,5−ビス(カルボキシメチル)イソシアヌレート、
1−[3−(1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン−1−イル)プロパン−1−イル]−3,5−ビス(2−カルボキシエチル)イソシアヌレート等が挙げられる。
【0011】
本発明のイソシアヌレート化合物は、適量の反応溶媒中で、1−アリル−3,5−ビス(カルボキシメチル)イソシアヌレートまたは1−アリル−3,5−ビス(2−カルボキシエチル)イソシアヌレートと、SiH基を有するシラン化合物およびヒドロシリル化触媒を、適宜の反応温度および反応時間で反応させることにより、合成することができる。
【0012】
前記の反応溶媒としては、SiH基を有するシラン化合物との反応を抑える為、活性プロトンを持たない有機溶剤の使用が好ましい。具体的にはベンゼン、トルエン、キシレン、クメンの如き芳香族系炭化水素類、ジオキサン、テトラヒドロフランの如きエーテル類等を例示することができる。
【0013】
前記の反応温度は、特に制限なく室温でも構わないが、反応時間を短縮する為に反応温度を高めてもよい。
【0014】
前記のSiH基を有するシラン化合物としては、トリエチルシラン、トリプロピルシラン、トリブチルシラン、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,1,3,3,5,5−ヘキサメチルトリシロキサン、オクタメチルテトラシロキサン、1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン等を例示することができる。
【0015】
前記のヒドロシリル化触媒としては、例えば、塩化白金酸またはこのアルコール溶液、白金−オレフィン錯体や白金−ビニルシロキサン錯体などの白金錯体、白金黒や白金を担体に担持させたもの等の白金触媒、クロロトリス(トリフェニルホスフィン)ロジウムのようなロジウム触媒、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)ニッケルのようなニッケル触媒、ジコバルトオクタカルボニルのようなコバルト触媒などが挙げられる。
【0016】
以上の条件下で生成した本発明のイソシアヌレート化合物は、通常の後処理によって単離することができる。例えば、反応終了後の反応液を濃縮した後に、シリカゲルカラムクロマトグラフィーに付して、所望のイソシアヌレート化合物を得ることができる。
【0017】
本発明のイソシアヌレート化合物は、電子部品の封止材料、注型材料、回路基板の成型材料、積層材料、塗料、接着剤、レジストインク等に用いられる樹脂の原料としての利用が期待される。
【実施例】
【0018】
以下、本発明を実施例に示した合成試験によって具体的に説明する。なお、合成試験において使用した主な原料は次のとおりである。
【0019】
[原料]
・1−アリル−3,5−ビス(カルボキシメチル)イソシアヌレート(参考例1記載の方法で合成した)
・1−アリル−3,5−ビス(2−カルボキシエチル)イソシアヌレート(参考例2記載の方法で合成した)
・白金(0)−1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体:0.1Mポリジメチルシロキサン溶液、ALDRICH社製(以下、単にポリジメチルシロキサン溶液と云う)
・トリエチルシラン:信越化学工業社製
【0020】
〔参考例1〕
<1−アリル−3,5−ビス(カルボキシメチル)イソシアヌレートの合成>
容量100mlのフラスコに、1−アリル−3,5−ビス(メトキシカルボニルメチル)イソシアヌレート4.2g、水8.1g、酢酸2.8g、濃塩酸2.8gを投入し、油浴温度120℃にて3時間加熱攪拌した。
反応終了後、減圧下にて反応液を乾固させ、得られた固形物を酢酸エチルで再結晶化して、1−アリル−3,5−ビス(カルボキシメチル)イソシアヌレートの無色結晶2.3g(収率60.1%)を得た。
【0021】
〔参考例2〕
<1−アリル−3,5−ビス(2−カルボキシエチル)イソシアヌレートの合成>
容量200mlのフラスコに、1,3−ビス(2−シアノエチル)イソシアヌレート23.5g、水70g、水酸化ナトリウム4.4gを投入して溶液を調製し、続いて塩化アリル9.2g、塩化第一銅0.1gを投入して、油浴温度40℃にて3時間加熱攪拌した。
反応終了後、減圧下にて反応液を乾固させ、得られた固形物を温酢酸エチル100gに溶解し温水50gで2回洗浄し、再度、乾固させた。引き続き、得られた固形物を、トルエン40gで洗浄して、無色固体の1−アリル−3,5−ビス(2−シアノエチル)イソシアヌレートを18.4g(収率66.8%)を得た。
次いで、この1−アリル−3,5−ビス(2−シアノエチル)イソシアヌレート5.0gと水5.0g、酢酸10.0g、濃塩酸10.0gを、容量100mlのフラスコに投入して、油浴温度120℃にて3時間加熱攪拌した。
反応終了後、減圧下にて反応液を乾固させ、得られた固形物を酢酸エチル50gに溶解し温水20gで洗浄し、再度、乾固させた。得られた固形物をクロロホルム20g/水50gにて水抽出し、再び乾固させて固形物を得た。これをクロロホルムで再結晶化し、1−アリル−3,5−ビス(2−カルボキシエチル)イソシアヌレートの無色結晶4.4g(収率77.3%)を得た。
【0022】
〔実施例1〕
<1−[3−(トリエチルシリル)プロパン−1−イル]−3,5−ビス(カルボキシメチル)イソシアヌレートの合成>
容量100mLのフラスコにて、1−アリル−3,5−ビス(カルボキシメチル)イソシアヌレート2.4gをテトラヒドロフラン5.3gに溶解し、この溶液にポリジメチルシロキサン溶液0.15ml、トリエチルシラン3.2gを加え、70℃にて1時間攪拌した。
反応終了後、減圧下にて反応液を乾固させて、目的物の粗体(白金(0)−1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体を含む)5.7gを得た。
このものを、シリカゲル40gでカラムクロマトグラフィー(展開溶媒として、トルエン、クロロホルム及び酢酸エチルを順次使用した)に付し、無色の粘稠な液状物3.0g(収率88.7%)を得た。次いで、これを酢酸エチルで再結晶化した。
【0023】
得られた結晶の融点およびH−NMRスペクトルデータは、以下のとおりであった。
・m.p.=145-149℃(酢酸エチル)
1H-NMR (CDCl3) δ:4.69(s,4H), 3.89(t,2H), 1.6-1.8(m,2H),
0.9-1.0(m,9H), 0.4-0.6,(m,8H).
また、該結晶のIRスペクトルデータは、図1に示したチャートのとおりであった。
これらのスペクトルデータより、得られた生成物は、化4の化学式で示される1−[3−(トリエチルシリル)プロパン−1−イル]−3,5−ビス(カルボキシメチル)イソシアヌレートであるものと同定した。
【0024】
【化4】

【0025】
〔実施例2〕
<1−[3−(トリエチルシリル)プロパン−1−イル]−3,5−ビス(2−カルボキシエチル)イソシアヌレートの合成>
容量100mLフラスコにて、1−アリル−3,5−ビス(2−カルボキシエチル)イソシアヌレート2.7gをテトラヒドロフラン5.3gに溶解し、この溶液にポリジメチルシロキサン溶液0.15ml、トリエチルシラン3.2gを加え、70℃にて1時間攪拌した。
反応終了後、減圧下にて反応液を乾固させて、目的物の粗体(白金(0)−1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体を含む)3.2gを得た。
このものを、シリカゲル36gでカラムクロマトグラフィー(展開溶媒として、クロロホルム及び酢酸エチルを順次使用した)に付し、無色の固形物2.4g(収率88.7%)を得た。次いでこれをトルエンで再結晶化した。
【0026】
得られた結晶の融点およびH−NMRスペクトルデータは、以下のとおりであった。
・m.p.=110-111℃(トルエン)
1H-NMR (アセトン-d6) δ:3.97(t,4H), 3.6-3.7(m,2H), 2.50(t,4H),
1.4-1.6(m,2H), 0.9-1.0(m,9H), 0.4-0.6(m,8H).
また、該結晶のIRスペクトルデータは、図2に示したチャートのとおりであった。
これらのスペクトルデータより、得られた生成物は、化5の化学式で示される1−[3−(トリエチルシリル)プロパン−1−イル]−3,5−ビス(2−カルボキシエチル)イソシアヌレートであるものと同定した。
【0027】
【化5】

【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】実施例1で得られた結晶のIRスペクトルチャートである。
【図2】実施例2で得られた結晶のIRスペクトルチャートである。
【産業上の利用可能性】
【0029】
本発明によれば、エポキシ樹脂の硬化剤や硬化促進剤として、またシリコン樹脂の改質剤や、無機充填剤と樹脂とのカップリング剤としての使用が期待されるイソシアヌレート化合物を提供することができる。


【特許請求の範囲】
【請求項1】
化1の化学式(I)で示されるイソシアヌレート化合物。
【化1】


【図1】
image rotate

【図2】
image rotate


【公開番号】特開2011−225457(P2011−225457A)
【公開日】平成23年11月10日(2011.11.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−94086(P2010−94086)
【出願日】平成22年4月15日(2010.4.15)
【出願人】(000180302)四国化成工業株式会社 (167)
【Fターム(参考)】