JPH0434542B2 - - Google Patents
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Description
本発明は、新規イミダゾリド(N−アシルイミ
ダゾール)、その製造方法および分子中にエポキ
シド基を平均して1個より多く含有するポリエポ
キシド化合物用の硬化剤として該化合物を使用す
る方法に関する。 エポキシド樹脂硬化のための硬化剤として、イ
ミダゾリドを使用することは公知である。すなわ
ちイミダゾリド例えば1−(2−クロルベンゾイ
ル)−イミダゾールは、日本国特許第743212号明
細書に有効な硬化剤として記載されている。ポリ
エポキシドとこれらのイミダゾリドの混合物は、
室温でしばらくの間、水分を排除して貯蔵するこ
とができ、ついで高めた温度で大気から水蒸気を
吸収することによつて硬化することができる。 しかしながら、大気の湿気に対し安定であり、
それゆえより一層長い貯蔵時間および処理時間を
持ち得る、高反応性硬化剤が望まれている。本発
明者らは、今般、新規イミダゾリドが上記の要求
を満足させることを見出した。 従つて本発明は、式: 〔式中、R1は水素原子、炭素原子数1ないし12
のアルキル基またはフエニル基を表わし、そして
R2は水素原子を表わすか、 あるいはR1はエチル基を表わし、そしてR2は
メチル基を表わすか、 あるいはR1は水素原子を表わし、そしてR2は
フエニル基またはメチル基を表わし、そして R3は式ないし:
ダゾール)、その製造方法および分子中にエポキ
シド基を平均して1個より多く含有するポリエポ
キシド化合物用の硬化剤として該化合物を使用す
る方法に関する。 エポキシド樹脂硬化のための硬化剤として、イ
ミダゾリドを使用することは公知である。すなわ
ちイミダゾリド例えば1−(2−クロルベンゾイ
ル)−イミダゾールは、日本国特許第743212号明
細書に有効な硬化剤として記載されている。ポリ
エポキシドとこれらのイミダゾリドの混合物は、
室温でしばらくの間、水分を排除して貯蔵するこ
とができ、ついで高めた温度で大気から水蒸気を
吸収することによつて硬化することができる。 しかしながら、大気の湿気に対し安定であり、
それゆえより一層長い貯蔵時間および処理時間を
持ち得る、高反応性硬化剤が望まれている。本発
明者らは、今般、新規イミダゾリドが上記の要求
を満足させることを見出した。 従つて本発明は、式: 〔式中、R1は水素原子、炭素原子数1ないし12
のアルキル基またはフエニル基を表わし、そして
R2は水素原子を表わすか、 あるいはR1はエチル基を表わし、そしてR2は
メチル基を表わすか、 あるいはR1は水素原子を表わし、そしてR2は
フエニル基またはメチル基を表わし、そして R3は式ないし:
【式】
【式】
(上記式中、X1は水素原子、塩素原子または
NO2を表わす。)で表わされる基のいずれか一つ
を表わす。〕で表わされるイミダゾリドに関する。 式においてR1が炭素原子数1ないし12のア
ルキル基を表わすとき、R1は例えばメチル基、
エチル基、イソプロピル基、n−ブチル基、第三
ブチル基、n−ヘキシル基、2−エチルヘキシル
基またはn−ドテシル基を表わすことができる。 式で表わされる好ましいイミダゾリドは、
R1がフエニル基を表わし、そしてR2が水素原子
を表わすものである。 また好ましくは、式においてR3が式で表
わされる基を表わすイミダゾリドであり、特に好
ましいのは式におけるX1が水素原子を表わす
ものである。 さらにとりわけ好ましい化合物は、1−(2,
6−ジクロルベンゾイル)−2−フエニルイミダ
ゾールである。 本発明の式で表わされるイミダゾリドは、 式: (式中、X3は塩素原子または臭素原子を表わし、
そして置換基R3は上記に定義された意味を有す
る。)で表わされる酸ハロゲン化合物を、酸受容
体の共存下で、式: (式中、置換基R1およびR2は上記に定義された
意味を有する。)で表わされるイミダゾールと反
応させて得られる。 上記目的のため普通用いる物質は、酸受容体と
して、例えば第三級アミン特にトリエチルアミ
ン、およびピリジン塩基、またはモル過剰量の式
で表わされるイミダゾールが適する。 反応は、不活性有機溶媒中で有利に行われる。
適する溶媒は、例えば芳香族炭化水素例としてト
ルエンまたはキシレン;ハロゲン化脂肪族または
芳香族炭化水素例としてCCl4、HCCl3、CH2Cl2、
塩化エチレンまたはクロルベンゼン、ジクロルベ
ンゼンもしくはクロルナフタレン;およびエーテ
ル例としてジエチルエーテル、ジイソプロピルエ
ーテル、ジオキサンまたはテトラヒドロフランで
ある。 反応は、0°ないし150℃の温度範囲で有利に行
われる。 出発物質として用いる酸ハロゲン化物およびイ
ミダゾールは商業上得ることができるか、あるい
は公知方法で製造することができる。 本発明のイミダゾリドは、エポキシド樹脂用硬
化剤として非常に適する。本発明の別の目的は、
式で表わされるイミダゾリドを、分子中にエポ
キシド基を平均して1個より多く含有するポリエ
ポキシド化合物と一緒に含有する硬化性混合物を
提供するのにある。 硬化性混合物が、1エポキシド当量当り式で
表わされるイミダゾリドを0.005ないし0.5モル、
好ましくは0.01ないし0.2モルを含有するように、
混合比を選択することができる。 本発明の硬化性混合物用に適するポリエポキシ
ド化合物は、ヘテロ原子好ましくは酸素原子また
ほ窒素原子に結合するグリシジル基またはβ−メ
チルグリシジル基を平均して1個より多く有する
ものか、あるいはエポキシシクロヘキシル基を平
均して1個より多く有する化合物である。次に、
例をあげる (a) 多価脂肪酸アルコール、例えば1,4−ブタ
ンジオールもしくはネオペンチルグリコールま
たはポリアルキレングリコール例えばポリプロ
ピレングリコール、のジ−またはポリグリシジ
ルエーテル; (b) 環状脂肪族ポリオール、例えば2,2−ビス
−(4−ヒドロキシシクロヘキシル)−プロパン
および1,4−ビス−(ヒドロキシメチル)−シ
クロヘキサン、のジ−またはポリグリシジルエ
ーテル; (c) 多価フエノール、例えばレゾルシン、ビス−
(p−ヒドキシフエルニ)−メタン、2,2−ビ
ス−(p−ヒドロキシフエニル)−プロパン(=
ジオメタン)、2,2−ビス−(4′−ヒドロキシ
−3′,5′−ジブロムフエニル)−プロパン、1,
1,2,2−テトラキス−(p−ヒドロキシフ
エルニ)−エタン、または酸性条件下で得られ
た、フエノールとホルムアルデヒドとの縮合生
成物例えばフエノール−ノボラツクおよびクレ
ゾール−ノボラツク、のジ−またはポリグリシ
ジルエーテル; (d) 上記多価アルコールまたは多価フエノールの
ジ−またはポリ−(β−メチルグリシジル)−エ
ーテル; (e) エポキシシクロヘキシル基、例えば3,4−
エポキシシクロヘキシルカルボン酸−3′,4′−
エポキシシクロヘキシルメチルエステル、3−
(3′,4′−エポキシシクロヘキシル)−2,4−
ジオキサ−スピロー〔5,5〕−8,9−エポ
キシウンデカンまたはアジピン酸−ビス−(3,
4−エポキシシクロヘキシルメチル)−エステ
ル、を含有する化合物; (f) 多価カルボン酸、例えばフタル酸、テレフタ
ル酸、△4−テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒ
ドロフタル酸、トリメリツト酸、シユウ酸、マ
ロン酸、アジピン酸、コハク酸、フマル酸また
はマレイン酸、のジ−またはポリグリシジルエ
ステル;そして (g) アミン、アミドおよび複素環式窒素塩基、例
えばN,N−ジグリシジルアニリン、N,N−
ジグリシジルトルイジン、N,N,N′,N′−
テトラグリシジル−ビス−(p−アミノフエニ
ル)−メタン、p−ヒドロキシアニリンのトリ
グリシジル化合物、トリグリシジルイソシアヌ
レート、N,N−ジグリシジルエチレン尿素、
N,N′−ジグリシジル−5,5−ジメチルヒ
ダントイン、N,N′−ジグリシジル−5−イ
ソプロピルヒダントインおよびN,N′−ジグ
リシジル−5,5−ジメチル−6−イソプロピ
ル−5,6−ジヒドロ−ウラシル、のN−グリ
シジル誘導体。 上記ジ−およびポリエポキシドの混合物を使用
することもまた可能である。 成形物等を製造するために本発明の硬化性混合
物を硬化するには、20〜250℃好ましくは50〜180
℃の温度範囲で有利に行われる。硬化は、また公
知方法を用いて2段階またはそれ以上の段階で行
うことができる。第1の硬化段階は、低温で実施
され、その後の段階の硬化はより高い温度で実施
される。 ゲル化時間あるいは硬化時間を短縮したいとき
には、公知の硬化触媒を使用することができる。
適する触媒は、例えば第三級アミン例としてトリ
エチルアミンまたはベンジルジメチルアミン、ピ
リジンおよび置換ピリジン誘導体例としてジメチ
ルアミノピリジンまたはN−p−クロルフエニル
−N,N′−ジメチルウレア(“モヌロン
(Monuron)”)である。触媒は、反応混合物に対
し0.1ないし5重量%好ましくは0.1ないし2重量
%の量で使用することができる。また慣用改質剤
例えば増量剤、充填剤および強化剤、顔料、染
料、有機溶媒、可塑剤、均染剤、チキソトロープ
剤、難燃化剤または内部成形滑剤を本発明の硬化
性混合物に、硬化前のある段階で添加することが
できる。 本発明の硬化性混合物に使用することができる
増量剤、強化剤、充填剤および顔料は、例えばビ
チユーメン質のコールタール、ビチユーメン、液
体クロマン・インデン樹脂、紡織繊維、ガラス繊
維、アスベスト繊維、ホウ素繊維、炭素繊維、セ
ルロース、ポリエチレン粉、ポリプロピレン粉、
石英粉、天然ケイ酸塩例えばマイカ、アスベスト
粉、粉末スレート、カオリン、酸化アルミニウム
三水塩、粉末チヨーク、石膏、三酸化アンチモ
ン、ベントン、ケイ酸エーロゲル、リトポン、重
晶石、二酸化チタニウム、カーボンブラツク、グ
ラフアイト、酸化物顔料例として酸化鉄、または
金属紛例としてアルミニウム粉または鉄紛であ
る。 硬化性混合物の変性用に適する有機溶媒は、例
えばトルエン、キシレン、酢酸ブチル、アセトン
およびメチルエチルケトンである。 硬化性混合物を変性させるのに使用することが
できる可塑剤は、例えばジブチル−、ジオクチル
−およびジノニルフタレート、トリクレシルホス
フエート、トリフエニルホスフエートおよびジフ
エノキシエチルホルマールである。 硬化性混合物の変性特に表面保護のため添加す
ることができる均染剤は、例えばシリコーン、液
体アクリル樹脂、セルロースアセテートブチレー
ト、ポリビニルブチラール、ワツクス、ステアレ
ート等(これらは一部、内部成形滑剤として使用
される。)である。 本発明の硬化性混合物は、公知の混合装置(撹
拌機、混練機、ローラーあるいは固体物質または
粉末の場合にはミルまたはドライミキサー)を使
用して慣用方法で製造することができる。 混合物をしばらく加熱することは、或る場合に
は充分な均質性を得るために必要である。 本発明混合物に使用する式で表わされるイミ
ダゾリドは、潜伏性、高反応性硬化剤である。こ
れは、貯蔵安定性の単一成分系を製造するのに特
に適する。 本発明の硬化性混合物は、表面保護の分野、電
気産業、ラミネート加工、接着剤産業および建築
施工において特に使用される。これは、塗料、無
溶剤の塗料、焼結粉、成形材料、射出成形剤、浸
漬用樹脂、注型用樹脂、含浸用樹脂、発泡プラス
チツク、フイルム、シート、マトリツクス材料、
結合剤および接着剤、工具用樹脂、積層用樹脂、
封止剤および目止剤、床仕上剤、ならびに鉱物凝
結体向け結合剤として、充填剤を含有しないまた
は含有する条件で、場合によつては溶液またはエ
マルジヨンの形で、特定の用途目的に適合させた
剤形として適用することができる。 製造例 実施例 1 1−(2,6−ジクロルベンゾイル)−2−メチ
ル−イミダゾール 2−メチルイミダゾール20.5gおよびトリエチ
ルアミン25.3gを、テトラヒドロフラン200ml中
に溶解した。この溶液に、(テトラヒドロフラン
100ml中に溶解した)2,6−ジクロルベンゾイ
ルクロリド52.4gを、還流温度で15分間以内に滴
加した。混合物を30分間還流し、その後減圧ろ過
してトリエチルアミン塩酸塩を除いた。ろ液を回
転式エバポレーター中で乾燥するまで濃縮し、残
渣をアセトニトリル130mlで再結晶した。結晶を
吸引ろ過し、アセトニトリルで洗浄し、そして真
空下で60℃で乾燥して、融点116〜119℃の生成物
46.0g(理論量の72.2%)を得た。 分析:C11H8N2Cl2O; 分子量:255.10 計算値:C51.79% H3.16% N10.98% 実測値:C51.75% H3.18% N11.25% 母液を蒸発により濃縮して、さらに融点112〜
114℃の所望の生成物8.2g(理論量の12.9%)を
得た。再結晶した純粋な物質は、119〜121℃で融
解した。 実施例 2 1−(2,6−ジクロルベンゾイル)−2−フエ
ニル−イミダゾール 2−フエニルイミダゾール173gをテトラヒド
ロフラン600ml中に溶解した。この溶液に、テト
ラヒドロフラン400ml中に溶解した、2,6−ジ
クロルベンゾイルクロリド129.4gを沸点温度で
滴加し、そして混合物を1時間還流した。沈殿し
たフエニルイミダゾール塩酸塩を、減圧ろ過によ
り室温で分離した。ついでろ液の溶媒を回転式エ
バポレーターで除き、残渣をアセトニトリル600
mlから再結晶した。吸引ろ過し、アセトニトリル
で洗浄し、そして乾燥した後、融点116〜117℃の
生成物153g(理論量の80.4%)を得た。母液を
蒸発により濃縮して、さらに融点110ないし114℃
の生成物22.3g(理論量の11.7%)を得た。分析
のため、化合物3gをアセトニトリル5mlから再
結晶し、アセトニトリルで洗浄し、そして真空下
60℃で乾燥した。収率:2.6g、融点117〜118℃。 分析:C16H10Cl2N2O: 分子量;317.18 計算値:C60.59% H3.18% N8.83% 実測値:C60.61% H3.33% N8.88% マススペクトルから、m/e316および318で35C
および37Cより生じる2本の分子ピークを示
した。 実施例 3 1−(2,6−ジクロルベンゾイル)−2−エチ
ル−4−メチル−イミダゾール 2−エチル−4−メチル−イミダゾール22.02
gおよびトリエチルアミン20.85gを、テトラヒ
ドロフラン250ml中に溶解した。ついで、テトラ
ヒドロフラン100ml中に溶解した、2,6−ジク
ロルベンゾイルクロリド41.88gを、還流温度で
20分間以内に滴加した。そして混合物を30分間還
流し、その後は実施例1で述べたようにさらに処
理した。アセトニトリル120mlから粗生成物を再
結晶して、融点112〜113.5℃の生成物36.4g(理
論量の64.3%)を得た。 分析:C13H12N2Cl2O; 分子量:283.16 計算値:C55.14% H4.27% N 9.89% 実測値:C55.13% H4.31% N10.09% 母液を蒸発により濃縮して、さらに融点111.5
〜113℃の所望の生成物7.5g(理論量の13.3%)
を得た。 実施例 4 1−(2,6−ジクロルベンゾイル)−4−フエ
ニル−イミダゾール 4−フエニルイミダゾール2.88gをテトラヒド
ロフラン7ml中に溶解し、ついでテトラヒドロフ
ラン5ml中にジクロルベンゾイルクロリド2.12g
を溶解した溶液を添加し、そして混合物を加熱し
た。加熱途中、4−フエニル−イミダゾール塩酸
塩が沈殿した。混合物をテトラヒドロフラン15ml
で希釈し、室温で減圧下でろ過した。その後、ろ
液を回転式エバポレータで乾燥するまで蒸発し、
残渣を酢酸エチル15mlから再結晶した。融点135
〜136℃の所望の生成物1.55g(理論量の48.9%)
を得た。 母液を蒸発により濃縮し、そしてベンゼン8ml
から再結晶して、さらに2種類のフラクシヨン
(0.76g、融点135〜136℃;および0.41g、融点
134〜135℃)を得た。総収量は2.72g(理論量の
85.8%)であつた。 分析:C16H10Cl2N2O 分子量:317.18 計算値:C60.59% H3.18% N8.83% 実測値:C60.48% H3.37% N8.81% 実施例 5 1−(2−クロル−6−ニトロベンゾイル)−2
−フエニル−イミダゾール 2−フエニルイミダゾール13.4gをテトラヒド
ロフラン120ml中に溶解し、トリエチルアミン9.7
gを添加し、ついでテトラヒドロフラン40ml中に
溶解した、2−クロル−6−ニトロ−ベンゾイル
クロリド20.5gを、還流温度で10分間以内に滴加
した。混合物を1時間還流し、沈殿したトリエチ
ルアミン塩酸塩を室温で減圧下でろ過して除い
た。回転式エバポレーター中で溶媒を除いた後、
粗生成物をアセトニトリル65mlから再結晶した。
収量は、融点147〜148℃の生成物25.1g(理論量
の82.4%)であつた。母液を蒸発により濃縮し
て、さらに融点144〜147℃のこの生成物2.1g
(理論量の6.9%)を得た。 分析:C16H10N3ClO3; 分子量:327.73 計算値:
C58.64% H3.08% N12.82% Cl10.82% 実測値: C58.76% H3.25% N12.98% Cl10.85% 実施例 6 1−(2−クロル−6−ニトロベンゾイル)−2
−エチル−4−メチル−イミダゾール 2−エチル−4−メチル−イミダゾール15.4g
をテトラヒドロフラン100ml中に溶解し、トリエ
チルアミン14.6gを添加し、そしてテトラヒドロ
フラン50ml中に溶解した、2−クロル−6−ニト
ロベンゾイルクロリド30.8gを、還流温度で30分
以内に滴加した。この処理中、トリエチルアミン
塩酸塩が沈殿した。還流を3時間した後、混合物
を吸引ろ過し、そして溶媒を回転式エバポレータ
ーで除いた。残渣をトルエン85mlから再結晶し
て、融点119〜120℃の所望の生成物27.7g(理論
量の67.3%)を得た。 分析:C13H12N3ClO3; 分子量:293.71 計算値:
C53.16% H4.12% N14.31% Cl12.07% 実測値:
C53.24% H4.15% N14.16% Cl12.14% 母液を蒸発により濃縮することにより、さらに
融点116〜118℃の目的生成物7.0g(理論量の
17.1%)を得た。 実施例 7 1−ペンタクロルベンゾイル−2−メチル−イ
ミダゾール 2−メチルイミダゾール1.89g、ペンタクロル
ベンゾイルクロリド7.20gおよびトリエチルアミ
ン2.40gを、テトラヒドロフラン50ml中で、1時
間還流した。生じたトリエチルアミン塩酸塩を減
圧下でろ過して除き、その後ろ液を回転式エバポ
レーター中で乾燥するまで蒸発した。残渣をアセ
トニトリル32mlから再結晶して、融点137〜141℃
の所望生成物5.23g(理論量の64.5%)を得た。 さらに母液を蒸発して濃縮することにより、融
点128〜142℃の生成物0.63gを得た。 分析のため、生成物をアセトニトリルから再び
再結晶し、真空中60℃で乾燥した。融点142〜143
℃であつた。 分析:C11H5Cl5N2O; 分子量:358.44 計算値:C36.86% H1.41% N7.82% 実測値:C36.63% H1.50% N7.82% 実施例 8 1−ペンタクロルベンゾイル−2−フエニル−
イミダゾール テトラヒドロフラン200ml中に2−フエニルイ
ミダゾール20.2gおよびトリエチルアミン14.6g
を溶解した溶液を、還流温度まで加熱した。この
溶液に、テトラヒドロフラン100mlに溶解した、
ペンタクロルベンゾイルクロリド43.7gを30分間
以内に滴加し、混合物を45分間還流した。生じた
トリエチルアミン塩酸塩をその後室温で減圧下で
ろ過して除き、ろ液を回転式エバポレーター中で
乾燥するまで蒸発した。残渣をアセトニトリル
500mlから再結晶して、融点158〜159℃の所望生
成物51.2g(理論量の87.0%)を得た。 分析:C16H7Cl5N2O 分子量:420.51 計算値:C45.70% H1.68% N6.66% 実測値:C45.99% H1.84% N6.71
% 実施例 9 1−ペンタクロンベンゾイル)−2−エチル−
4−メチル−イミダゾール 2−エチル−4−メチル−イミダゾール2.2g
およびペンタクロルベンゾイルクロリド6.25g
を、トリエチルアミン2.08gと一緒に、テトラヒ
ドロフラン65ml中で30分間還流した。生じたトリ
エチルエミン塩酸塩を、その後、減圧下でろ過し
て除き、ろ液を回転式エバポレーター中で蒸発す
ることにより乾燥するまで濃縮した。残渣をアセ
トニトリル35mlから再結晶して、融点136.5〜138
℃の生成物4.77g(理論量の61.7%)を得た。母
液を減圧蒸発して濃縮することにより、さらに融
点137〜138℃の最終生成物1.01gを得た。分析の
ため、試料をアセトニトリルから再び再結晶し
た。融点は138〜139℃だつた。 分析:C13H9Cl5N2O; 分子量:386.49 計算値:C40.40% H2.35% N7.25% 実測値:C40.25% H2.51% N7.37% 使用例 実施例 10〜18 粘度測定 実施例1ないし9に述べたイミダゾリドの一つ
とポロエポキシ化合物(ビスフエノール−A−ジ
グリシジルエーテル;エポキシド成分:
5.33val/Kg)から、それぞれの場合においてエ
ポキシド10当量に対しイミダゾリド1モルになる
ように成分量を使用して、試料を調製した。 その混合物を、最良の均質性を有する溶液を形
成するまでわずかに温めた。それからこの溶液の
2、3滴を、80℃に予備加熱された粘度計(エプ
レクト回転粘度計)中に入れ、溶液の粘度変化を
時間の関数として測定した。結果を以下の表に示
す。
NO2を表わす。)で表わされる基のいずれか一つ
を表わす。〕で表わされるイミダゾリドに関する。 式においてR1が炭素原子数1ないし12のア
ルキル基を表わすとき、R1は例えばメチル基、
エチル基、イソプロピル基、n−ブチル基、第三
ブチル基、n−ヘキシル基、2−エチルヘキシル
基またはn−ドテシル基を表わすことができる。 式で表わされる好ましいイミダゾリドは、
R1がフエニル基を表わし、そしてR2が水素原子
を表わすものである。 また好ましくは、式においてR3が式で表
わされる基を表わすイミダゾリドであり、特に好
ましいのは式におけるX1が水素原子を表わす
ものである。 さらにとりわけ好ましい化合物は、1−(2,
6−ジクロルベンゾイル)−2−フエニルイミダ
ゾールである。 本発明の式で表わされるイミダゾリドは、 式: (式中、X3は塩素原子または臭素原子を表わし、
そして置換基R3は上記に定義された意味を有す
る。)で表わされる酸ハロゲン化合物を、酸受容
体の共存下で、式: (式中、置換基R1およびR2は上記に定義された
意味を有する。)で表わされるイミダゾールと反
応させて得られる。 上記目的のため普通用いる物質は、酸受容体と
して、例えば第三級アミン特にトリエチルアミ
ン、およびピリジン塩基、またはモル過剰量の式
で表わされるイミダゾールが適する。 反応は、不活性有機溶媒中で有利に行われる。
適する溶媒は、例えば芳香族炭化水素例としてト
ルエンまたはキシレン;ハロゲン化脂肪族または
芳香族炭化水素例としてCCl4、HCCl3、CH2Cl2、
塩化エチレンまたはクロルベンゼン、ジクロルベ
ンゼンもしくはクロルナフタレン;およびエーテ
ル例としてジエチルエーテル、ジイソプロピルエ
ーテル、ジオキサンまたはテトラヒドロフランで
ある。 反応は、0°ないし150℃の温度範囲で有利に行
われる。 出発物質として用いる酸ハロゲン化物およびイ
ミダゾールは商業上得ることができるか、あるい
は公知方法で製造することができる。 本発明のイミダゾリドは、エポキシド樹脂用硬
化剤として非常に適する。本発明の別の目的は、
式で表わされるイミダゾリドを、分子中にエポ
キシド基を平均して1個より多く含有するポリエ
ポキシド化合物と一緒に含有する硬化性混合物を
提供するのにある。 硬化性混合物が、1エポキシド当量当り式で
表わされるイミダゾリドを0.005ないし0.5モル、
好ましくは0.01ないし0.2モルを含有するように、
混合比を選択することができる。 本発明の硬化性混合物用に適するポリエポキシ
ド化合物は、ヘテロ原子好ましくは酸素原子また
ほ窒素原子に結合するグリシジル基またはβ−メ
チルグリシジル基を平均して1個より多く有する
ものか、あるいはエポキシシクロヘキシル基を平
均して1個より多く有する化合物である。次に、
例をあげる (a) 多価脂肪酸アルコール、例えば1,4−ブタ
ンジオールもしくはネオペンチルグリコールま
たはポリアルキレングリコール例えばポリプロ
ピレングリコール、のジ−またはポリグリシジ
ルエーテル; (b) 環状脂肪族ポリオール、例えば2,2−ビス
−(4−ヒドロキシシクロヘキシル)−プロパン
および1,4−ビス−(ヒドロキシメチル)−シ
クロヘキサン、のジ−またはポリグリシジルエ
ーテル; (c) 多価フエノール、例えばレゾルシン、ビス−
(p−ヒドキシフエルニ)−メタン、2,2−ビ
ス−(p−ヒドロキシフエニル)−プロパン(=
ジオメタン)、2,2−ビス−(4′−ヒドロキシ
−3′,5′−ジブロムフエニル)−プロパン、1,
1,2,2−テトラキス−(p−ヒドロキシフ
エルニ)−エタン、または酸性条件下で得られ
た、フエノールとホルムアルデヒドとの縮合生
成物例えばフエノール−ノボラツクおよびクレ
ゾール−ノボラツク、のジ−またはポリグリシ
ジルエーテル; (d) 上記多価アルコールまたは多価フエノールの
ジ−またはポリ−(β−メチルグリシジル)−エ
ーテル; (e) エポキシシクロヘキシル基、例えば3,4−
エポキシシクロヘキシルカルボン酸−3′,4′−
エポキシシクロヘキシルメチルエステル、3−
(3′,4′−エポキシシクロヘキシル)−2,4−
ジオキサ−スピロー〔5,5〕−8,9−エポ
キシウンデカンまたはアジピン酸−ビス−(3,
4−エポキシシクロヘキシルメチル)−エステ
ル、を含有する化合物; (f) 多価カルボン酸、例えばフタル酸、テレフタ
ル酸、△4−テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒ
ドロフタル酸、トリメリツト酸、シユウ酸、マ
ロン酸、アジピン酸、コハク酸、フマル酸また
はマレイン酸、のジ−またはポリグリシジルエ
ステル;そして (g) アミン、アミドおよび複素環式窒素塩基、例
えばN,N−ジグリシジルアニリン、N,N−
ジグリシジルトルイジン、N,N,N′,N′−
テトラグリシジル−ビス−(p−アミノフエニ
ル)−メタン、p−ヒドロキシアニリンのトリ
グリシジル化合物、トリグリシジルイソシアヌ
レート、N,N−ジグリシジルエチレン尿素、
N,N′−ジグリシジル−5,5−ジメチルヒ
ダントイン、N,N′−ジグリシジル−5−イ
ソプロピルヒダントインおよびN,N′−ジグ
リシジル−5,5−ジメチル−6−イソプロピ
ル−5,6−ジヒドロ−ウラシル、のN−グリ
シジル誘導体。 上記ジ−およびポリエポキシドの混合物を使用
することもまた可能である。 成形物等を製造するために本発明の硬化性混合
物を硬化するには、20〜250℃好ましくは50〜180
℃の温度範囲で有利に行われる。硬化は、また公
知方法を用いて2段階またはそれ以上の段階で行
うことができる。第1の硬化段階は、低温で実施
され、その後の段階の硬化はより高い温度で実施
される。 ゲル化時間あるいは硬化時間を短縮したいとき
には、公知の硬化触媒を使用することができる。
適する触媒は、例えば第三級アミン例としてトリ
エチルアミンまたはベンジルジメチルアミン、ピ
リジンおよび置換ピリジン誘導体例としてジメチ
ルアミノピリジンまたはN−p−クロルフエニル
−N,N′−ジメチルウレア(“モヌロン
(Monuron)”)である。触媒は、反応混合物に対
し0.1ないし5重量%好ましくは0.1ないし2重量
%の量で使用することができる。また慣用改質剤
例えば増量剤、充填剤および強化剤、顔料、染
料、有機溶媒、可塑剤、均染剤、チキソトロープ
剤、難燃化剤または内部成形滑剤を本発明の硬化
性混合物に、硬化前のある段階で添加することが
できる。 本発明の硬化性混合物に使用することができる
増量剤、強化剤、充填剤および顔料は、例えばビ
チユーメン質のコールタール、ビチユーメン、液
体クロマン・インデン樹脂、紡織繊維、ガラス繊
維、アスベスト繊維、ホウ素繊維、炭素繊維、セ
ルロース、ポリエチレン粉、ポリプロピレン粉、
石英粉、天然ケイ酸塩例えばマイカ、アスベスト
粉、粉末スレート、カオリン、酸化アルミニウム
三水塩、粉末チヨーク、石膏、三酸化アンチモ
ン、ベントン、ケイ酸エーロゲル、リトポン、重
晶石、二酸化チタニウム、カーボンブラツク、グ
ラフアイト、酸化物顔料例として酸化鉄、または
金属紛例としてアルミニウム粉または鉄紛であ
る。 硬化性混合物の変性用に適する有機溶媒は、例
えばトルエン、キシレン、酢酸ブチル、アセトン
およびメチルエチルケトンである。 硬化性混合物を変性させるのに使用することが
できる可塑剤は、例えばジブチル−、ジオクチル
−およびジノニルフタレート、トリクレシルホス
フエート、トリフエニルホスフエートおよびジフ
エノキシエチルホルマールである。 硬化性混合物の変性特に表面保護のため添加す
ることができる均染剤は、例えばシリコーン、液
体アクリル樹脂、セルロースアセテートブチレー
ト、ポリビニルブチラール、ワツクス、ステアレ
ート等(これらは一部、内部成形滑剤として使用
される。)である。 本発明の硬化性混合物は、公知の混合装置(撹
拌機、混練機、ローラーあるいは固体物質または
粉末の場合にはミルまたはドライミキサー)を使
用して慣用方法で製造することができる。 混合物をしばらく加熱することは、或る場合に
は充分な均質性を得るために必要である。 本発明混合物に使用する式で表わされるイミ
ダゾリドは、潜伏性、高反応性硬化剤である。こ
れは、貯蔵安定性の単一成分系を製造するのに特
に適する。 本発明の硬化性混合物は、表面保護の分野、電
気産業、ラミネート加工、接着剤産業および建築
施工において特に使用される。これは、塗料、無
溶剤の塗料、焼結粉、成形材料、射出成形剤、浸
漬用樹脂、注型用樹脂、含浸用樹脂、発泡プラス
チツク、フイルム、シート、マトリツクス材料、
結合剤および接着剤、工具用樹脂、積層用樹脂、
封止剤および目止剤、床仕上剤、ならびに鉱物凝
結体向け結合剤として、充填剤を含有しないまた
は含有する条件で、場合によつては溶液またはエ
マルジヨンの形で、特定の用途目的に適合させた
剤形として適用することができる。 製造例 実施例 1 1−(2,6−ジクロルベンゾイル)−2−メチ
ル−イミダゾール 2−メチルイミダゾール20.5gおよびトリエチ
ルアミン25.3gを、テトラヒドロフラン200ml中
に溶解した。この溶液に、(テトラヒドロフラン
100ml中に溶解した)2,6−ジクロルベンゾイ
ルクロリド52.4gを、還流温度で15分間以内に滴
加した。混合物を30分間還流し、その後減圧ろ過
してトリエチルアミン塩酸塩を除いた。ろ液を回
転式エバポレーター中で乾燥するまで濃縮し、残
渣をアセトニトリル130mlで再結晶した。結晶を
吸引ろ過し、アセトニトリルで洗浄し、そして真
空下で60℃で乾燥して、融点116〜119℃の生成物
46.0g(理論量の72.2%)を得た。 分析:C11H8N2Cl2O; 分子量:255.10 計算値:C51.79% H3.16% N10.98% 実測値:C51.75% H3.18% N11.25% 母液を蒸発により濃縮して、さらに融点112〜
114℃の所望の生成物8.2g(理論量の12.9%)を
得た。再結晶した純粋な物質は、119〜121℃で融
解した。 実施例 2 1−(2,6−ジクロルベンゾイル)−2−フエ
ニル−イミダゾール 2−フエニルイミダゾール173gをテトラヒド
ロフラン600ml中に溶解した。この溶液に、テト
ラヒドロフラン400ml中に溶解した、2,6−ジ
クロルベンゾイルクロリド129.4gを沸点温度で
滴加し、そして混合物を1時間還流した。沈殿し
たフエニルイミダゾール塩酸塩を、減圧ろ過によ
り室温で分離した。ついでろ液の溶媒を回転式エ
バポレーターで除き、残渣をアセトニトリル600
mlから再結晶した。吸引ろ過し、アセトニトリル
で洗浄し、そして乾燥した後、融点116〜117℃の
生成物153g(理論量の80.4%)を得た。母液を
蒸発により濃縮して、さらに融点110ないし114℃
の生成物22.3g(理論量の11.7%)を得た。分析
のため、化合物3gをアセトニトリル5mlから再
結晶し、アセトニトリルで洗浄し、そして真空下
60℃で乾燥した。収率:2.6g、融点117〜118℃。 分析:C16H10Cl2N2O: 分子量;317.18 計算値:C60.59% H3.18% N8.83% 実測値:C60.61% H3.33% N8.88% マススペクトルから、m/e316および318で35C
および37Cより生じる2本の分子ピークを示
した。 実施例 3 1−(2,6−ジクロルベンゾイル)−2−エチ
ル−4−メチル−イミダゾール 2−エチル−4−メチル−イミダゾール22.02
gおよびトリエチルアミン20.85gを、テトラヒ
ドロフラン250ml中に溶解した。ついで、テトラ
ヒドロフラン100ml中に溶解した、2,6−ジク
ロルベンゾイルクロリド41.88gを、還流温度で
20分間以内に滴加した。そして混合物を30分間還
流し、その後は実施例1で述べたようにさらに処
理した。アセトニトリル120mlから粗生成物を再
結晶して、融点112〜113.5℃の生成物36.4g(理
論量の64.3%)を得た。 分析:C13H12N2Cl2O; 分子量:283.16 計算値:C55.14% H4.27% N 9.89% 実測値:C55.13% H4.31% N10.09% 母液を蒸発により濃縮して、さらに融点111.5
〜113℃の所望の生成物7.5g(理論量の13.3%)
を得た。 実施例 4 1−(2,6−ジクロルベンゾイル)−4−フエ
ニル−イミダゾール 4−フエニルイミダゾール2.88gをテトラヒド
ロフラン7ml中に溶解し、ついでテトラヒドロフ
ラン5ml中にジクロルベンゾイルクロリド2.12g
を溶解した溶液を添加し、そして混合物を加熱し
た。加熱途中、4−フエニル−イミダゾール塩酸
塩が沈殿した。混合物をテトラヒドロフラン15ml
で希釈し、室温で減圧下でろ過した。その後、ろ
液を回転式エバポレータで乾燥するまで蒸発し、
残渣を酢酸エチル15mlから再結晶した。融点135
〜136℃の所望の生成物1.55g(理論量の48.9%)
を得た。 母液を蒸発により濃縮し、そしてベンゼン8ml
から再結晶して、さらに2種類のフラクシヨン
(0.76g、融点135〜136℃;および0.41g、融点
134〜135℃)を得た。総収量は2.72g(理論量の
85.8%)であつた。 分析:C16H10Cl2N2O 分子量:317.18 計算値:C60.59% H3.18% N8.83% 実測値:C60.48% H3.37% N8.81% 実施例 5 1−(2−クロル−6−ニトロベンゾイル)−2
−フエニル−イミダゾール 2−フエニルイミダゾール13.4gをテトラヒド
ロフラン120ml中に溶解し、トリエチルアミン9.7
gを添加し、ついでテトラヒドロフラン40ml中に
溶解した、2−クロル−6−ニトロ−ベンゾイル
クロリド20.5gを、還流温度で10分間以内に滴加
した。混合物を1時間還流し、沈殿したトリエチ
ルアミン塩酸塩を室温で減圧下でろ過して除い
た。回転式エバポレーター中で溶媒を除いた後、
粗生成物をアセトニトリル65mlから再結晶した。
収量は、融点147〜148℃の生成物25.1g(理論量
の82.4%)であつた。母液を蒸発により濃縮し
て、さらに融点144〜147℃のこの生成物2.1g
(理論量の6.9%)を得た。 分析:C16H10N3ClO3; 分子量:327.73 計算値:
C58.64% H3.08% N12.82% Cl10.82% 実測値: C58.76% H3.25% N12.98% Cl10.85% 実施例 6 1−(2−クロル−6−ニトロベンゾイル)−2
−エチル−4−メチル−イミダゾール 2−エチル−4−メチル−イミダゾール15.4g
をテトラヒドロフラン100ml中に溶解し、トリエ
チルアミン14.6gを添加し、そしてテトラヒドロ
フラン50ml中に溶解した、2−クロル−6−ニト
ロベンゾイルクロリド30.8gを、還流温度で30分
以内に滴加した。この処理中、トリエチルアミン
塩酸塩が沈殿した。還流を3時間した後、混合物
を吸引ろ過し、そして溶媒を回転式エバポレータ
ーで除いた。残渣をトルエン85mlから再結晶し
て、融点119〜120℃の所望の生成物27.7g(理論
量の67.3%)を得た。 分析:C13H12N3ClO3; 分子量:293.71 計算値:
C53.16% H4.12% N14.31% Cl12.07% 実測値:
C53.24% H4.15% N14.16% Cl12.14% 母液を蒸発により濃縮することにより、さらに
融点116〜118℃の目的生成物7.0g(理論量の
17.1%)を得た。 実施例 7 1−ペンタクロルベンゾイル−2−メチル−イ
ミダゾール 2−メチルイミダゾール1.89g、ペンタクロル
ベンゾイルクロリド7.20gおよびトリエチルアミ
ン2.40gを、テトラヒドロフラン50ml中で、1時
間還流した。生じたトリエチルアミン塩酸塩を減
圧下でろ過して除き、その後ろ液を回転式エバポ
レーター中で乾燥するまで蒸発した。残渣をアセ
トニトリル32mlから再結晶して、融点137〜141℃
の所望生成物5.23g(理論量の64.5%)を得た。 さらに母液を蒸発して濃縮することにより、融
点128〜142℃の生成物0.63gを得た。 分析のため、生成物をアセトニトリルから再び
再結晶し、真空中60℃で乾燥した。融点142〜143
℃であつた。 分析:C11H5Cl5N2O; 分子量:358.44 計算値:C36.86% H1.41% N7.82% 実測値:C36.63% H1.50% N7.82% 実施例 8 1−ペンタクロルベンゾイル−2−フエニル−
イミダゾール テトラヒドロフラン200ml中に2−フエニルイ
ミダゾール20.2gおよびトリエチルアミン14.6g
を溶解した溶液を、還流温度まで加熱した。この
溶液に、テトラヒドロフラン100mlに溶解した、
ペンタクロルベンゾイルクロリド43.7gを30分間
以内に滴加し、混合物を45分間還流した。生じた
トリエチルアミン塩酸塩をその後室温で減圧下で
ろ過して除き、ろ液を回転式エバポレーター中で
乾燥するまで蒸発した。残渣をアセトニトリル
500mlから再結晶して、融点158〜159℃の所望生
成物51.2g(理論量の87.0%)を得た。 分析:C16H7Cl5N2O 分子量:420.51 計算値:C45.70% H1.68% N6.66% 実測値:C45.99% H1.84% N6.71
% 実施例 9 1−ペンタクロンベンゾイル)−2−エチル−
4−メチル−イミダゾール 2−エチル−4−メチル−イミダゾール2.2g
およびペンタクロルベンゾイルクロリド6.25g
を、トリエチルアミン2.08gと一緒に、テトラヒ
ドロフラン65ml中で30分間還流した。生じたトリ
エチルエミン塩酸塩を、その後、減圧下でろ過し
て除き、ろ液を回転式エバポレーター中で蒸発す
ることにより乾燥するまで濃縮した。残渣をアセ
トニトリル35mlから再結晶して、融点136.5〜138
℃の生成物4.77g(理論量の61.7%)を得た。母
液を減圧蒸発して濃縮することにより、さらに融
点137〜138℃の最終生成物1.01gを得た。分析の
ため、試料をアセトニトリルから再び再結晶し
た。融点は138〜139℃だつた。 分析:C13H9Cl5N2O; 分子量:386.49 計算値:C40.40% H2.35% N7.25% 実測値:C40.25% H2.51% N7.37% 使用例 実施例 10〜18 粘度測定 実施例1ないし9に述べたイミダゾリドの一つ
とポロエポキシ化合物(ビスフエノール−A−ジ
グリシジルエーテル;エポキシド成分:
5.33val/Kg)から、それぞれの場合においてエ
ポキシド10当量に対しイミダゾリド1モルになる
ように成分量を使用して、試料を調製した。 その混合物を、最良の均質性を有する溶液を形
成するまでわずかに温めた。それからこの溶液の
2、3滴を、80℃に予備加熱された粘度計(エプ
レクト回転粘度計)中に入れ、溶液の粘度変化を
時間の関数として測定した。結果を以下の表に示
す。
【表】
【表】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 式: 〔式中、R1は水素原子、炭素原子数1ないし12
のアルキル基またはフエニル基を表わし、そして
R2は水素原子を表わすか、 あるいはR1はエチル基を表わし、そしてR2は
メチル基を表わすか、 あるいはR1は水素原子を表わし、そしてR2は
フエニル基またはメチル基を表わし、そして R3は次式ないし: 【式】【式】 【式】 (上記式中、X1は水素原子、塩素原子または
NO2を表わす。)で表わされる基のいずれか一つ
を表わす。〕で表わされるイミダゾリド。 2 式において、R1がフエニル基を表わし、
そしてR2が水素原子を表わす特許請求の範囲第
1項記載のイミダゾリド。 3 式において、R3が式で表わされる基を
表わす特許請求の範囲第1項または第2項記載の
イミダゾリド。 4 式で表わされる基において、X1が水素原
子を表わす特許請求の範囲第3項記載のイミダゾ
リド。 5 1−(2,6−ジクロルベンゾイル)−2−フ
エニルイミダゾールである特許請求の範囲第1項
記載のイミダゾリド。 6 1−(2,6−ジクロルベンゾイル)−2−エ
チル−4−メチル−イミダゾールである特許請求
の範囲第1項記載のイミダゾリド。 7 式: (式中、X3は塩素原子または臭素原子を表わし、
そして置換基R3は下記の意味を有する。)で表わ
される酸ハロゲン化物を、酸受容体の共存下で、
式: (式中、置換基R1およびR2は下記の意味を有す
る。)で表わされるイミダゾールと反応させるこ
とからなる、 式: 〔式中、R1は水素原子、炭素原子数1ないし12
のアルキル基またはフエニル基を表わし、そして
R2は水素原子を表わすか、 あるいはR1はエチル基を表わし、そしてR2は
メチル基を表わすか、 あるいはR1は水素原子を表わし、そしてR2は
フエニル基またはメチル基を表わし、そして R3は次式ないし: 【式】【式】 【式】 (上記式中、X1は水素原子、塩素原子または
NO2を表わす。)で表わされる基のいずれか一つ
を表わす。〕で表わされるイミダゾリドの製造方
法。 8 式: 〔式中、R1は水素原子、炭素原子数1ないし12
のアルキル基またはフエニル基を表わし、そして
R2は水素原子を表わすか、 あるいはR1はエチル基を表わし、そしてR2は
メチル基を表わすか、 あるいはR1は水素原子を表わし、そしてR2は
フエニル基またはメチル基を表わし、そして R3は次式ないし: 【式】【式】 【式】 (上記式中、X1は水素原子、塩素原子または
NO2を表わす。)で表わされる基のいずれか一つ
を表わす。〕で表わされるイミダゾリドからなる、
分子中にエポキシド基を平均して1個より多く含
有するポリエポキシド用の硬化剤。 9 特許請求の範囲第8項記載のイミダゾリドか
らなる、ビスフエノール−Aをベースとしたエポ
キシ化合物用の硬化剤。
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