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JPH11246541A - 多官能性オキセタン化合物 - Google Patents

多官能性オキセタン化合物

Info

Publication number
JPH11246541A
JPH11246541A JP5517298A JP5517298A JPH11246541A JP H11246541 A JPH11246541 A JP H11246541A JP 5517298 A JP5517298 A JP 5517298A JP 5517298 A JP5517298 A JP 5517298A JP H11246541 A JPH11246541 A JP H11246541A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hydroxymethyloxetane
compound
alkyl
formula
oxetane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5517298A
Other languages
English (en)
Inventor
Mikito Kashima
幹人 加島
Riichi Machida
利一 町田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ube Industries Ltd filed Critical Ube Industries Ltd
Priority to JP5517298A priority Critical patent/JPH11246541A/ja
Publication of JPH11246541A publication Critical patent/JPH11246541A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Epoxy Compounds (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、新規な多官能性オキセタン化合物
及びその製造法を提供することを課題とする。 【解決手段】 本発明の課題は、3-アルキル-3-ヒドロ
キシメチルオキセタン又は3-ヒドロキシメチルオキセタ
ンと多価イソシアネートを反応させることを特徴とする
新規な多官能性オキセタン化合物の製造法によって達成
される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、3-アルキル-3-ヒ
ドロキシメチルオキセタン又は3-ヒドロキシメチルオキ
セタンと多価イソシアネートから得られる新規な多官能
性オキセタン化合物及びその製造法に関するものであ
る。なお、これから誘導される光硬化性又は熱硬化性樹
脂は、耐熱性、機械特性及び密着性に優れ、塗料及び接
着剤等に利用される。
【0002】
【従来の技術】オキセタン化合物は、光開始カチオン重
合又は硬化が可能なモノマーとして、近年注目を浴びて
いる化合物であり、多くの単官能性及び多官能性オキセ
タン化合物が報告されている。これらのモノマーは、環
境汚染が少なく、重合時の酸素の影響も無く、重合速度
も速く、またプロセスコストの低減化が可能といったエ
ポキシ系モノマーにない利点を有している。これらの利
点を活用して、各種の電子材料、塗料、接着剤及びコー
ティング材料の開発が計画されている。これらのオキセ
タン化合物に関しては以下のような公知文献がある。例
えば、Pure Appl.Chem.,A29(10),pp.915(1992)及びPur
e Appl.Chem.,A30(2&3),pp.189(1993)には種々のオキ
セタン誘導体の合成法が記載されている。
【0003】また、DE 1,021,858には、一般式(2)
で表されるオキセタン化合物が開示されている。
【化2】 (式中、Rは2以上の原子価を有する芳香族残基であ
り、nは1又は2である。)
【0004】更に、特開平6-16804号公報には、一般式
(3)で表されるオキセタン化合物の記載がある。
【化3】 (式中、R1は水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、フ
ルオロアルキル基、アリル基、アリール基、フリル基又
はチエニル基、フッ素原子である。R2は、鎖状または
分岐状ポリ(アルキレンオキシ)基、キシリレン基、シ
ロキサン結合及びエステル結合から成る群から選ばれる
多価基であり、Zは酸素原子又は硫黄原子であり、mは
2、3又は4である。)
【0005】そして、特開平8-245783号公報には、2,2'
-ビトリレンジイル骨格を有する二官能性オキセタンを
始めとする数多くのオキセタン化合物類の記載がある。
また、特開平7-17958号公報にはアリルクロライドとヒ
ドロキシメチルオキセタンとの反応によるオキセタン化
合物の合成法が記載されている。しかしながら、これら
いずれの公知文献にも本発明の化合物類についての記載
は全くなく、また合成法についての具体的な例は記載さ
れていない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、新規
な多官能性オキセタン化合物及びその製造法を提供する
ものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、一般式
(1)
【0008】
【化4】 (式中、Rは水素原子又は1〜6個の炭素原子を有するア
ルキル基であり、nは2又は3、Xは2価又は3価の芳香族
残基或いは2価の脂肪族残基である。)で表される多官
能性オキセタン化合物によって解決される。
【0009】更に、3-アルキル-3-ヒドロキシメチルオ
キセタン又は3-ヒドロキシメチルオキセタンと多価イソ
シアネートを反応させることを特徴とする多官能性オキ
セタン化合物の製造法によって解決される。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明において、先述の一般式
(1)で表される多官能性オキセタン化合物のXは、2
価又は3価の芳香族残基或いは2価の脂肪族残基であり、
【0011】
【化5】 等で表される。
【0012】本発明においては、3-アルキル-3-ヒドロ
キシメチルオキセタン又は3-ヒドロキシメチルオキセタ
ンと多価イソシアネートとを反応させることにより、一
般式(1)で表される新規な多官能性オキセタン化合物
を得ることが出来る。
【0013】本発明において用いられる原料のオキセタ
ン化合物は、前記の3-アルキル-3-ヒドロキシメチルオ
キセタン又は3-ヒドロキシメチルオキセタンである。3-
アルキル-3-ヒドロキシメチルオキセタン中のアルキル
基は、好ましくは炭素数1〜6のアルキル基、更に好まし
くはメチル基、エチル基である。
【0014】本発明において用いられる原料の多価イソ
シアネートとしては、1,2-ベンゼンジイソシアネート、
1,3-ベンゼンジイソシアネート、1,4-ベンゼンジイソシ
アネート、2-クロロ-1,4-ベンゼンジイソシアネート、
2,3-トリレンジイソシアネート、2,4-トリレンジイソシ
アネート、1,5-ナフタレンジイソシアネート、1,4-シク
ロヘキサンジイソシアネート、3,3'-ジメチルビフェニ
ル-4,4'-ジイソシアネート、3,3'-ジメトキシビフェニ
ル-4,4'-ジイソシアネート、1,6-ヘキサメチレンジイソ
シアネート、ビス(4-イソシアナトフェニル)メタン、
ビス(3-メチル-4-イソシアナトフェニル)メタン、ト
リス(4-イソシアナトフェニル)メタン、トリス(4-イ
ソシアナトフェニル)ホスフィンが挙げられる。
【0015】本発明において、3-アルキル-3-ヒドロキ
シメチルオキセタン又は3-ヒドロキシメチルオキセタン
と多価イソシアネートとを反応させる際、溶媒を使用す
ることも出来る。使用する溶媒としては、ベンゼン、ト
ルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒;ジメチルア
セトアミド、ジメチルホルムアミド、N-メチル-2-ピロ
リドン等の非プロトン性極性溶媒が挙げられるが、特に
芳香族炭化水素溶媒が好適に用いられる。溶媒の使用量
は、3-アルキル-3-ヒドロキシメチルオキセタン又は3-
ヒドロキシメチルオキセタン1モルに対して、好ましく
は500〜20000ml、更に好ましくは1000〜10000mlであ
る。
【0016】本発明においては、3-アルキル-3-ヒドロ
キシメチルオキセタン又は3-ヒドロキシメチルオキセタ
ン(又はその前記溶媒の溶液)に多価イソシアネート
(又はその前記溶媒の溶液)を徐々に滴下していく方法
が望ましい。
【0017】前記反応における反応温度は、好ましくは
20〜200℃、更に好ましくは50〜150℃である。反応時間
は、反応温度にもよるが、多価イソシアネートを完全に
滴下後、2〜6時間で充分である。また、反応はヘリウ
ム、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気で、常圧又は
加圧下で行われる。
【0018】本発明において必要ならば、触媒を使用す
ることが出来る。使用される触媒としては、トリエチル
アミン、N,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミン、テ
トラメチルグアジニン、トリエチレンジアミン等のアミ
ン類;オクチル酸スズ、ジブチルチンジアセテート、ジ
ブチルチンジマレエート、オクチル酸鉛等の有機酸の金
属塩が挙げられるが、特にトリエチルアミンが好適に用
いられる。触媒の使用量は、オキセタン化合物1モルに
対して、好ましくは0.02〜等モル、更に好ましくは0.05
〜0.5モルである。
【0019】反応終了後は、反応混合物を室温まで冷却
し、水及び/又は弱塩基性水溶液で洗浄、乾燥、或いは
必要あれば溶媒の留去という極めて簡便な後処理で、目
的とする多官能性オキセタン化合物を得ることが出来
る。これは、FD-MS、1H-NMR(CDCl3)によって確認出来る
新規な化合物である。
【0020】
【実施例】以下に実施例を用いて、本発明を具体的に説
明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものでは
ない。
【0021】実施例1 温度計、冷却器、攪拌装置及び滴下漏斗を備えた100ml
の三つ口丸底フラスコに、3-エチル-3-ヒドロキシメチ
ルオキセタン2.32g(20mmol)、トリエチルアミン0.50g(5
mmol)及びトルエン40mlを加え、窒素雰囲気下、110℃で
加熱攪拌した。これに、2,4-トリレンジイソシアネート
1.74g(10mmol)をトルエン20mlに溶解した液を、滴下漏
斗から100分かけて滴下した。滴下終了後に110℃で2時
間、更に120℃で2時間加熱攪拌した。反応終了後、反応
混合物を室温まで冷却し、5%炭酸水素ナトリウム水溶液
50mlで2回洗浄、更に水50mlで2回洗浄した。その油相を
分離し、無水硫酸マグネシウムを加えて乾燥後、濾過し
た。濾液中のトルエンを減圧下で留去すると、釜残とし
て白色固体3.18gが得られた。この化合物のFD-MS測定か
ら分子量が406であることが確認された。更に、図1に
示す1H-NMR(CDCl3)の測定結果から、得られた化合物は
式(4)
【0022】
【化6】 で表される、ビス(3-エチルオキセタン-3-イルメチル)-
2,4-トリレンジカーバメートであると同定された。
【0023】実施例2 実施例1と同様の反応容器に、3-メチル-3-ヒドロキシ
メチルオキセタン2.04g(20mmol)、トリエチルアミン0.5
0g(5mmol)及びトルエン40mlを加え、窒素雰囲気下、120
℃で加熱攪拌した。これに、2,4-トリレンジイソシアネ
ート1.74g(10mmol)をトルエン20mlに溶解した液を、滴
下漏斗から25分かけて滴下し、更に120℃で5時間加熱攪
拌した。反応終了後、反応混合物を室温まで冷却し、5%
炭酸水素ナトリウム水溶液50mlで2回洗浄、更に水50ml
で2回洗浄した。その油相を分離し、容量が約1/3になる
までトルエンを減圧下で留去した。すると、固体が析出
してきたので、それを濾過して乾燥すると、白色固体2.
80gが得られた。この化合物のFD-MS測定から分子量が37
8であることが確認された。更に、図2に示す1H-NMR(CD
Cl3)の測定結果から、得られた化合物は式(5)
【0024】
【化7】 で表される、ビス(3-メチルオキセタン-3-イルメチル)-
2,4-トリレンジカーバメートであると同定された。
【0025】実施例3 実施例1と同様の反応容器に、3-エチル-3-ヒドロキシ
メチルオキセタン2.32g(20mmol)、トリエチルアミン0.5
0g(5mmol)及びトルエン40mlを加え、窒素雰囲気下、110
℃で加熱攪拌した。これに、1,6-ヘキサメチレンジイソ
シアネート1.68g(10mmol)をトルエン20mlに溶解した液
を、滴下漏斗から120分かけて滴下し、更に110℃で2時
間加熱攪拌した。反応終了後、反応混合物を室温まで冷
却し、水50mlで2回洗浄した。その油相を分離し、無水
硫酸マグネシウムを加えて乾燥後、濾過した。濾液中の
トルエンを減圧下で留去すると、釜残として粘りのある
無色透明な液体2.68gが得られた。この化合物のFD-MS測
定から分子量が400であることが確認された。更に、図
3に示す1H-NMR(CDCl3)の測定結果から、得られた化合
物は式(6)
【0026】
【化8】 で表される、ビス(3-エチルオキセタン-3-イルメチル)-
1,6-ヘキサメチレンジカーバメートであると同定され
た。
【0027】実施例4 実施例1と同様の反応容器に、3-メチル-3-ヒドロキシ
メチルオキセタン2.04g(20mmol)、トリエチルアミン0.5
0g(5mmol)及びトルエン40mlを加え、窒素雰囲気下、120
℃で加熱攪拌した。これに、1,6-ヘキサメチレンジイソ
シアネート1.68g(10mmol)をトルエン20mlに溶解した液
を、滴下漏斗から60分かけて滴下し、更に120℃で5時間
加熱攪拌した。反応終了後、反応混合物を室温まで冷却
し、5%炭酸水素ナトリウム水溶液50mlで2回洗浄した。
その油相を分離し、無水硫酸マグネシウムを加えて乾燥
後、濾過した。濾液中のトルエンを減圧下で留去する
と、釜残として粘りのある無色透明な液体2.75gが得ら
れた。この化合物のFD-MS測定から分子量が372であるこ
とが確認された。更に、図4に示す1H-NMR(CDCl3)の測
定結果から、得られた化合物は式(7)
【0028】
【化9】 で表される、ビス(3-メチルオキセタン-3-イルメチル)-
1,6-ヘキサメチレンジカーバメートであると同定され
た。
【0029】
【発明の効果】本発明により、新規な多官能性オキセタ
ン化合物及びその製造法を提供することが出来る。これ
から誘導される光硬化性又は熱硬化性樹脂は、耐熱性、
機械特性及び密着性に優れ、塗料及び接着剤等に利用で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1で得られたビス(3-エチルオキセタン-3
-イルメチル)-2,4-トリレンジカーバメートの1H-NMR(CD
Cl3)を示す図である。
【図2】実施例2で得られたビス(3-メチルオキセタン-3
-イルメチル)-2,4-トリレンジカーバメートの1H-NMR(CD
Cl3)を示す図である。
【図3】実施例3で得られたビス(3-エチルオキセタン-3
-イルメチル)-1,6-ヘキサメチレンジカーバメートの1H-
NMR(CDCl3)を示す図である。
【図4】実施例4で得られたビス(3-メチルオキセタン-3
-イルメチル)-1,6-ヘキサメチレンジカーバメートの1H-
NMR(CDCl3)を示す図である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式(1) 【化1】 (式中、Rは水素原子又は1〜6個の炭素原子を有するア
    ルキル基であり、nは2又は3、Xは2価又は3価の芳香族
    残基或いは2価の脂肪族残基である。)で表される多官
    能性オキセタン化合物。
  2. 【請求項2】一般式(1)において、Rがメチル基又は
    エチル基であることを特徴とする請求項1記載の多官能
    オキセタン化合物。
  3. 【請求項3】3-アルキル-3-ヒドロキシメチルオキセタ
    ン又は3-ヒドロキシメチルオキセタンと多価イソシアネ
    ートを反応させることを特徴とする請求項1記載の多官
    能性オキセタン化合物の製造法。
JP5517298A 1998-03-06 1998-03-06 多官能性オキセタン化合物 Pending JPH11246541A (ja)

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