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JPS61218578A - 新規なイミダゾリン・イソシアヌル酸付加物、該付加物の合成方法及び該付加物を必須成分とするポリエポキシ樹脂の硬化方法 - Google Patents

新規なイミダゾリン・イソシアヌル酸付加物、該付加物の合成方法及び該付加物を必須成分とするポリエポキシ樹脂の硬化方法

Info

Publication number
JPS61218578A
JPS61218578A JP5879285A JP5879285A JPS61218578A JP S61218578 A JPS61218578 A JP S61218578A JP 5879285 A JP5879285 A JP 5879285A JP 5879285 A JP5879285 A JP 5879285A JP S61218578 A JPS61218578 A JP S61218578A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
isocyanuric acid
adduct
imidazoline
polyepoxy resin
formulas
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
JP5879285A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshihiro Suzuki
敏弘 鈴木
Shozo Miura
昌三 三浦
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.)
Shikoku Chemicals Corp
Original Assignee
Shikoku Chemicals Corp
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 Shikoku Chemicals Corp filed Critical Shikoku Chemicals Corp
Priority to JP5879285A priority Critical patent/JPS61218578A/ja
Publication of JPS61218578A publication Critical patent/JPS61218578A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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】 (産業上の利用分野) 本発明は新規なイミダゾリン・イソシアヌル酸付加物、
該付加物の合成方法及び該付加物を必須成分とするポリ
エポキシ樹脂の硬化方法に関するものである。
本発明化合物を用いたポリエポキシ樹脂の粉体塗料は、
セラミックコンデンサー、フィルムコンデンサー、炭素
皮膜固定抵抗器、バリスタ、バイブリドICなどの電子
部品の絶縁皮膜及び金属板、金属容器、金属管などの製
品の外装被覆に使用される。
(従来の技術) 次式で示されるイミダシリン化合物を硬化剤とするポリ
エポキシ樹脂粉体塗料は比較的低い硬化温度(120℃
)で短時間に焼付けが出来て、しかも黄変し難い硬化物
を与えることは公知である(例えば特公昭57−369
45号公報参照)。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、前記のイミダシリン化合物は保存中に系
内のあるいは外気中の水分の作用で下記の副反応を起こ
し、 ■ z 〔式中R2、R4は前記と同じ。〕 対応するジアミンのモノアミドを与え、そのため粉体塗
料等の配合物とする場合、貯蔵安定性及び塗膜の耐熱性
と耐水性を低下させると云った欠点を有している。特に
電気絶縁被膜の場合にはかかる欠点は極めて不都合であ
る。
(問題点を解決するための手段) 本発明者らは、これらの欠点を克服すべく鋭意研究の結
果、次示のイミダゾリン・イソシアヌル酸付加物を対応
するイミダシリンの代わりに用いることにより、かかる
欠点が克服出来ることを見出した。なおこのイミダゾリ
ン・イソシアヌル酸付加物は新規化合物である。
イミダゾリン・イソシアヌル酸付加物 〔但しR2とR4は前述の通りである。〕本発明におい
て使用されるイミダゾリン・イソシアヌル酸付加物(以
下付加物と略称する)の出発原料となる各イミダシリン
は、ジアミンとニトリルから例えば特公昭39−249
65号公報、特公昭42−1548号公報または西独公
開特許第3236598号明細書に記載の方法によって
えられる化合物である。
同じくイソシアヌル酸は、尿素の熱分解により大量に製
造される工業薬品である。
本発明者らは、イソシアヌル酸とイミダシリンとをモル
比1または1前後の割合で熱水中で反応させ、ついで冷
時析出する結晶を濾取、乾燥することにより付加物が高
収率で容易にえられることを見出し、本発明を導くこと
が出来た。
本発明付加物の性質は次示の如くである。
2−エチルイミダゾリン・イソシアヌル酸付加物CH,
性 状:無色結晶 融点:>250℃ TLC(シリカG、エタノール、Iz全発色: Rf 
 O,00〜0.1O N M R(DzO) : δ 3.89.S、4H(メチレン基);2.56
.q(J=7.8Hz  )、2H(エチル基のメチレ
ン基);1.21.t(J=7.8Hz  )、3H(
メチル基) M   S  : m/e  129(イソシアヌル酸
)、98(イミダシリン)、シ謂!I:指紋領域におい
て 1780.1755 (第4吸収)、1725(第1吸
収)、1680、1612 (第2吸収) 、1580
 (第3吸収)、1476 (第5吸収) 、1460
 (第7吸収) 、1418.1400 (第6吸収)
 、 1380.1302.1248.1087.10
72.1053、979、870. 760、6982
−クンデシルイミダゾリン・イソシアヌル酸4−f 加
物υ 性 状:無色結晶 融 点:172℃(分解) TLC(シリカG、エタノール+、h発色): Rf 
 O,00〜0.15 M    S  :  m/e  224(イミダシリ
ン) 、139 (224−C6H13)、129(イ
ソシアヌル酸)、97(224−C9HI 9)、84
(224−C,。H2゜)、43 (−CONH−)ν
に先:指紋領域において e#! 1735  (第6吸収) 、1720.1687.1
695(第7吸収) 、1675 (第5吸収) 、1
594(第1吸収) 、1480 (第2吸収) 、1
412(第3吸収) 、 1377 (第4吸収) 、
13511280 .1242.1189.1164.
1070.1039970  、 862、780、7
57、712、695.2−ヘプタデシルイミダゾリン
・イソシアヌル酸性 状:無色結晶 融 点:187℃(分解) TLC(シリカG、エタノール+ rz光発色: Rf
  O,00〜0.12 M   S  :  m/e  30B(イミダシリン
)、139,129(イソシアヌル酸)97.84.4
3 シ2B″二指紋領域において tic’ 1735 (第3吸収) 、1713 (第7吸収”)
 、1,690゜1648 (第5吸収) 、1595
 (第1吸収)、1481(第2吸収) 、1413 
(第4吸収) 、1379 (第6吸収) 、1285
.1242.1170.1078.975.863、7
82、758、712、6992−エチ3−4−メチル
イミダゾリン・イソシアヌル酸性 状:無色結晶 融 点:220℃(分解) TLC(シリカG、エタノール+ IZ発色): Rf
  O,00〜0.12 N M R(DtO) :δ4.6〜4.1. m、IH;3.9B、 d−d
、 18;3.45゜d−d、 18;2.54. g
、 2)1;1.31. d、 3H;1.19. t
H M   S  : m/e  129(イソシアヌル酸
)、112(イミダシリン)、97.83.69 νご/It” ’指紋領域において 1780.1730 (第2吸収) 、1680 (第
7吸収)、1625 (第3吸収’) 、1595 (
第1吸収) 、1478(第5吸収) 、1460.1
414 (第6吸収) 、1380(第4吸収) 、1
280.1245.1110.1070.998.86
5、835、775、760. 7002−7エニルイ
ミダゾリン・イソシアヌル酸性 状:無色結晶 融 点:196℃(分解) TLC(シリカG、エタノール+ Ig光発色:[?f
  o、oo〜0.12 N M R(DgO) : δ 7.8”’7,4.m、5H; 4.0B、S
、4H(zチレン基) M    S  : ale  146(プリン)、1
29(ICA)、シ::2. 、指紋領域において 1730 (第5吸収”) 、1685 (第6吸収)
、1600 (第1吸収) 、1570 (第2吸収)
、1482 (第4吸収) 、1415 (第7吸収)
、1375 (第3吸収) 、1282.1250.1
184.1033、875、838、785、6832
−フェニル−4−メチルイミダゾリン・イソシアヌル酸
性 状:無色結晶 融 点:214℃(分解) TLC(シリカG、エタノール、I2発色):Rf  
O,00〜0.22 N M R(DzO) : δ 769〜7.5.m、5H;4.8〜4.4.
m、IH(イミダシリンのメチン 基);4.22.d
−d、IH(メチレン基):3−6ELd−d、IH(
メチレン基);1.50.d、3H(メf+c基) M   S  :  ale  160(イミダゾリ)
) 、145,132,129(イソシアヌル酸)、1
17.77 シKBh 、指紋領域において C凰゛′ 1775.1730 (第3吸収) 、1685 (第
6吸収)、1590 (第1吸収) 、1480 (第
4吸収) 、1410(第5吸収’) 、1392 (
第7吸収) 、1373 (第2吸収) 、 126B
、1240.1043.860. 832.78069
5、680 次に付加物を必須成分とするポリエポキシ樹脂の硬化方
法について詳しく説明する。
本発明の方法においては、付加物を単独で硬化剤として
用いる他に、例えば酸無水物またはジシアンジアミドの
硬化促進剤もしくは共硬化剤として用いることも出来る
更に、脂肪族ポリアミン、芳香族ポリアミン、アミン塩
、第4級アンモニウム塩、尿素、メラミン、ポリカルボ
ン酸、フェノールとアルデヒドの付加縮合物、多価フェ
ノール、ポリカルボン酸ヒドラジド及びイミダゾール化
合物などの硬化促進剤ないしは共硬化剤として用いるこ
とも出来る。
付加物を単独で硬化剤として使用する場合の配合割合は
5ないし30phr (即ち、ポリエポキシ樹脂100
重量部に対し、付加物を5ないし30重量部配合する)
である。
酸無水物の硬化促進剤もしくは共硬化剤として付加物を
用いる場合の配合割合は、酸無水のポリエポキシ樹脂に
対する化学量論量の85ないし100%量、付加物0.
1ないし10phrである。ジシアンジアミドの硬化促
進剤もしくは共硬化剤として付加物を用いる場合の配合
割合は、ジシアンジアミ現在本邦における市販のポリエ
ポキシ樹脂一般である。中でも、最も望ましいそれらは
ビスフェノールA1ビスフエノールF1ビスフエノール
S及びフェノール・ホルムアルデヒド樹脂のポリグリシ
ジルエーテル等である。
本発明の方法においては、必要に応じ、着色顔料、体質
顔料、可塑剤、有機溶剤およびモノエポキシ系の反応性
希釈剤等を添加することも出来る以下、実施例により本
発明の方法を具体的に説明する。
実施例 1 イソシアヌル酸0.1モル(12,9g)、 2−ウン
デシルイミダシリン0.1モル(22,4g)及び水4
5(1m lの3者よりなる系を約5分間煮沸し、かく
してえられる均一熱水溶液を冷却し、析出結晶を濾取乾
燥することにより、2−ウンデシルイミダゾリン・イソ
シアヌル酸付加物0.09モル(32,0g収率90.
5%)をえた。
実施例 2 イソシアヌル酸0.1モル(12,9g) 、2−ヘプ
タデシルイミダシリン0.1モル(30,8g)および
水450mfの3者よりなる系を約5分間煮沸し、かく
してえられる均一熱水溶液を冷却し、析出結晶を濾取乾
燥することにより、2−ヘプタデシルイミダゾリン・イ
ソシアヌル酸付加物0.096モル(42゜0g収率9
5.9%)をえた。
実施例 3 イソシアヌル酸0.1モル(12,9g) 、2−フェ
ニルイミダシリン0゜1モル(14゜6g)及び水10
ml1の3者よりなる系を約5分間煮沸し、かくしてえ
られる均一熱水溶液を冷却し、析出結晶を濾取乾燥する
ことにより、2−フェニルイミダゾリン・イソシアヌル
酸付加物14gをえた。濾液を活性炭処理したのち5+
wjt迄濃縮し、析出結晶を濾取乾燥することにより、
目的の付加物8.5gを更にえた。かくて前者と後者を
合併し、2−フェニルイミダゾリン・イソシアヌル酸付
加物0.009モル(25,1g、収率91.3%)を
えた。
実施例 4 2−エチル−4−メチルイミダゾリン・イソシアヌル酸
付加物をエピコート1004(商品名、油化シェルエポ
キシKK製エポキシ樹脂)に8phr添加した系は15
0℃熱鉄板上で150秒でゲル化し、粉体塗料として用
いることができた。
比較のため該付加物を2−エチル−4−メチルイミダシ
リンに替えた系のゲル化時間は196秒で、またそのも
のは室温で14日以内にゲル化する程度の保存安定性し
か示さないので粉体塗料組成物として利用し難いもので
あった。
実施例 5 2−ウンデシルイミダゾリン・イソシアヌル酸付加物を
エピコート1004に8phr添加した系は150℃熱
鉄板上で103秒でゲル化し、粉体塗料として用いるこ
とが出来た。
比較のため該付加物を2−ウンデシルイミダシリンに替
えた系のゲル化時間は185秒であったが熱硬化時の刺
激臭が著しく、この系は塗料として使用出来るようなも
のでは無いことが判った。
実施例 6 2−ヘプタデシルイミダゾリン・イソシアヌル酸付加物
をエピコート1004に12phr添加した系は150
℃熱鉄板上で140秒でゲル化し、粉体塗料として用い
ることが出来た。
これに対し該付加物を2−ヘプタデシルイミダシリンに
替えた系は200秒でゲル化した。
実施例 7 2−フェニルイミダゾリン・イソシアヌル酸付加物をエ
ピコート1004に8phr添加した系は150℃熱鉄
板上で107秒でゲル化し、粉体塗料として用いること
が出来た。
これに対し該付加物を2−フェニルイミダシリンに替え
た系は178秒でゲル化した。
実施例 8 2−フェニル−4−メチルイミダゾリン・イソシアヌル
酸付加物をエピコート1004に8phr添加した系の
150℃ゲル化時間は112秒であった。
実施例 9 2−エチルイミダゾリン・イソシアヌル酸付加物をエピ
コート1004に17phr添加した系の150℃ゲル
化時間は81秒であった。
実施例 10 本実施例は、2−フェニルイミダゾリン・イソシアヌル
酸付加物を単独硬化剤としてエポキシ樹脂に配合した例
であり、適当な充填材料、顔料、フローコントロール剤
、レベリング剤の選定により、ホットメルト注型材料(
E−ペレット、日東電気工業KK商品名などとして知ら
れているエポキシ樹脂使用形態)、粉体塗料などへの用
途展開が考えられる例である。
80メツシユ以下になるよう事前に粉砕したポリエポキ
シ化合物(商品名:エピコート1004、油化シェルエ
ポキシKK製)に同じ<150メツシユ以下に粉砕した
2−フェニルイミダゾリン・イソシアヌル酸付加物を添
加し、熱二本ロール機を通して均一系となし、急冷後、
80メツシユ以下となるよう粉砕してエポキシ粉体ラッ
カーを得た。このラッカーの保存安定性、ゲル化時間(
硬化性)並、びに硬化物性能を測定した結果を次表に示
す。
なお、塗膜物性は流動浸漬法により形成した塗膜により
測定した。
また比較のため該付加物を2−フェニルイミダシリンに
替えた例を併せ記す。
(配合)               比較例エピコ
ー)  1004                 
    100        1002−フェニルイ
ミダシリン                    
          日計             
 108     108(調合物の性状) 外観、目視        白色粉末状  同左見かけ
比重          0.42   0.42保存
安定性、日/25℃    〉120    約60(
硬化塗膜性能)  硬化条件:15分7150℃外観、
目視         淡黄透明  同左鉛筆硬度  
         38    3H工リクセン鋼球押
込試験、mm     >10     >10マンF
レル屈曲試験、 IIIIIφ         く2
        く2(硬化物性能)  硬化条件:3
0分7150℃曲げ強さ、kg/mw”       
 14    14曲げ弾性率、瞳/mm”     
 320   312誘電率、5onz       
   3    3絶縁破壊電圧、KV/mm    
 >20    >20体積抵抗率、Ω−口     
> l Q I S   > I Q I Sなお、保
存安定性についてはラッカーを25℃で貯蔵し、その流
動性の変化を測定し流れが初期の172となった時点を
もって終点としたものであり、試料1gを直径lcaの
錠剤成形金型に入れ、1 tonに加圧して得られた錠
剤を予め150±0.5℃に調節された熱鉄板上に静置
し、錠剤が触解、硬化した後にその平均直径を測定し、
流れ率%として表示する。
流れ率%=(硬化後の平均直径−1)X100ゲル化時
間は150±0.5℃に予め調節された熱鉄板上に試料
約0.7grを置きステンレス製へらで試料を約20 
X 30+am”の大きさに拡げ、約2時間に1往復の
速さで試料を均等に押し付けながら練り合わせ、時々へ
らを持ち上げて試料とへらの間に糸を曳かない状態にな
るまでの時間を測定し求めたものである。
実施例 11 本例は2−エチル−4−メチルイミダゾリン・イソシア
ヌル酸付加物をジシアンジアミドの硬化促進に用いた接
着剤配合例である。
ポリエポキシ化合物A(商品名:エピコート828、油
化シェルKK製)70部、ポリエポキシ化合物B(商品
名:エピコート834、同)30部、揺変性附与剤(商
品名:ベントン38、ナショナルレッド製)2部、体質
顔料(商品名:満タルP、上屋カオリンKK製)30部
、ジシアンジアミド(日本カーバイド製)6部、該付加
物2部を三本ロール機によって均一に混練し、接着剤組
成物を得た。
この接着剤は室温で2ケ月以上の保存性を有し、120
℃以上の熱処理で迅速に硬化し、強固な接着力を示した
保存安定性、日/25℃       〉60剪断接着
強さ、 kg/mm”    (硬化条件0.5hr/150℃
)綱−鋼/20℃           24〇八1−
Al/20℃                   
   105体積抵抗率、Ω−am/20℃     
>IQIs絶縁破壊電圧、KV/mm        
>20実施例 12 本例は2−ウンデシルイミダゾリン・イソシアヌル酸付
加物を単独硬化剤及び、酸無水物の硬化促進剤として用
いた粉末塗料配合例である。
表中記載の成分を85〜95℃に予熱された二本ロール
機で余分に熔触混練して得られた調合物を急冷し、粉砕
、ついで分級により80〜270メツシユの範囲の粉体
を流動浸漬用粉末塗料として得た。
該塗料は皮膜抵抗器、バリスタ、コンデンサ、ハイブリ
ッドICなどのセラミック部品の被膜に有用である。
(配合) エピコート1004      (注 1)     
       100        100S H−
6018(注2)0゜50.52−ウンダシルイミダゾ
リン・ イソシアヌル酸(寸前物            12
         1無水トリメリフト酸      
                         
 8シリカ粉        (注3)       
    50       80酸化鉄    (注4
)      2   2計            
 164.5   191(硬化樹脂特性) 硬化条件、分/150℃       2060外観、
目視       ベンガラ色粉末  同左ゲル化時間
、秒/150℃       85   216比重 
            1,51.8熱変形温度、℃
98115 コーナー力l(−率、 %             
      42       45体積抵抗率、Ω−
cm       >IQIs   >IQI5絶縁破
壊電圧、KV / mm      >20    >
20誘電率、60Hz /25℃     3.8  
 3.2注1:ポリIずキシ化合物、油化シェルKK層
性2=流れ調節剤、東し+シIJ:I−シK K層性3
:  体1tR料、 クツモリKK製 クリスタライト
AA注4二着色顔料、戸田工業KK製ベンガ9R−10
0(発明の効果) 本発明により保存安定性、絶縁性、耐熱性、耐水性、低
温速硬化性および無黄変性と自己消火性に優れたポリエ
ポキシ樹脂粉体塗料の提供が可能手続補正書く自発) 昭和60年4月2.3日 昭和60年特許願第58792号 2、発明の名称 新規なイミダゾリン・イソシアヌル酸付加物、該付加物
の合成方法及び該付加物を必須成分とするポリエポキシ
樹脂の硬化方法 3、補正をする者 43  補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 5、補正の内容 (1)明細書第7頁第4行目の構造式を別紙のとおり補
正する。
(2)明細書第11頁第7行目の構造式を別紙のとおり
補正する。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式: ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、
    表等があります▼ 〔式中R_2はアルキル基またはアリール基、R_4は
    水素原子またはメチル基を表わす。〕 で示されるイミダゾリン・イソシアヌル酸付加物。
  2. (2)イソシアヌル酸 と一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中R_2はアルキル基またはアリール基、R_4は
    水素原子またはメチル基を表わす。〕 で示されるイミダゾリンとをモル比1または1前後の割
    合で熱水中で反応させ、ついで冷時析出する結晶を濾取
    することを特徴とする一般式: ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、
    表等があります▼ 〔式中R_2、R_4は前記と同じ。〕 で示されるイミダゾリン・イソシアヌル酸付加物の合成
    方法。
  3. (3)一般式: ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、
    表等があります▼ 〔但し式中、R_2はアルキル基またはアリール基、R
    _4は水素原子またはメチル基を表わす。〕で示される
    イミダゾリン・イソシアヌル酸付加物を必須成分とする
    ことを特徴とするポリエポキシ樹脂の硬化方法。
  4. (4)イミダゾリン・イソシアヌル酸付加物をポリエポ
    キシ樹脂100重量部に対し、5ないし30重量部配合
    した系を120℃、60分間ないし200℃、5分間の
    加熱条件下に硬化する特許請求の範囲第3項記載のポリ
    エポキシ樹脂の硬化方法。
  5. (5)イミダゾリン・イソシアヌル酸付加物0.1ない
    し10重量部及び酸無水物のポリエポキシ樹脂に対する
    化学量論量の85ないし100%量をポリエポキシ樹脂
    100重量部に配合した系を150℃、60分間ないし
    200℃、15分間の加熱条件下に硬化する特許請求の
    範囲第3項記載のポリエポキシ樹脂の硬化方法。
  6. (6)イミダゾリン・イソシアヌル酸付加物0.1ない
    し10重量部及びジシアンジアミド4ないし10重量部
    をポリエポキシ樹脂100重量部に配合した系を150
    ℃、30分間ないし200℃、10分間の加熱条件下に
    硬化させる特許請求の範囲第3項記載のポリエポキシ樹
    脂の硬化方法。
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