知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
▶ アディティア・ビルラ・ケミカルズ・（タイランド）・リミテッド・（エポキシ・ディビジョン）の特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-03-31
(54)【発明の名称】再利用可能及び再加工可能なエポキシ樹脂
(51)【国際特許分類】
C08G 59/06 20060101AFI20220324BHJP
【ＦＩ】
C08G59/06
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021545984
(86)(22)【出願日】2019-12-11
(85)【翻訳文提出日】2021-08-03
(86)【国際出願番号】 IB2019060653
(87)【国際公開番号】W WO2020161538
(87)【国際公開日】2020-08-13
(31)【優先権主張番号】201911004247
(32)【優先日】2019-02-04
(33)【優先権主張国・地域又は機関】IN
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】521345914
【氏名又は名称】アディティア・ビルラ・ケミカルズ・（タイランド）・リミテッド・（エポキシ・ディビジョン）
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(72)【発明者】
【氏名】チャンダン・クマール・シン
(72)【発明者】
【氏名】プラディープ・クマール・デュビー
(72)【発明者】
【氏名】ウィーラワット・スリペット
(72)【発明者】
【氏名】カンヤラット・シットプモングコル
【テーマコード（参考）】
4J036
【Ｆターム（参考）】
4J036AC01
4J036AC02
4J036AC03
4J036AC11
4J036AC14
4J036AC21
4J036AJ08
4J036AJ15
4J036AJ17
4J036AJ21
4J036AJ22
4J036DA01
4J036DB15
4J036DB17
4J036DB22
4J036DC02
4J036DC41
4J036JA01
4J036JA06
(57)【要約】
再利用可能なエポキシ樹脂系のためのエポキシ樹脂成分が開示される。再利用可能なエポキシ樹脂系は、構造式Iを有するエポキシ樹脂成分又は構造式IIを有するエポキシ樹脂成分及び硬化剤を含む。また、構造式Iを有するエポキシ樹脂成分及び構造式IIを有するエポキシ樹脂系を調製するための方法が開示される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
構造式I又は構造式IIを有する、再利用可能なエポキシ樹脂系のためのエポキシ樹脂成分：【化1】
m=0の場合、n=4であり、
m=1の場合、n=3であり、
m=2の場合、n=2であり、
Aは、炭素又はケイ素であり、
Dは、酸素又は窒素又はカルボキシ基であり、
Xは、酸素又は硫黄であり、
s及びtは、独立に、1～20であり、
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシアリール、アルコキシアルキルであり、
Bは、独立に、アリーレン、アリーレンエーテル、アルキレン-アリーレン、アルキレン-アリーレンアルキレン、アルケニレン-アリーレン、アルケニレン-アリーレンアルケニレン、アルキレン-アリーレン-アルケニレン、アルキニレンアリーレン、アルキニレン-アリーレン-アルキニレン、ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロアリーレン、アルキニレン-ヘテロアリーレン-アルキニレン、アルキレン、アルキレン-ヘテロ-アルキレン、アルケニレン、アルケニレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキニレン、シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-シクロアルキレン、アルケニレンシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレン-シクロアルキレンアルケニレン、アルキニレン-シクロアルキレン、アルキニレンシクロアルキレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルキレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン、アルキレン-ヘテロシクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルキレン、アルケニレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルキレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルキレンアルキニレン、シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-シクロアルケニレン、アルケニレン-シクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレンシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルケニレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキニレンである]。
【請求項2】
構造式Iを有するエポキシ樹脂成分が、【表1A】
【表1B】
【表1C】
【表1D】
【表1E】
【表1F】
【表1G】
【表1H】
【表1I】
【表1J】
【表1K】
【表1L】
【請求項3】
構造式IIを有するエポキシ樹脂成分が、【表2】
【請求項4】
エポキシ樹脂系のための、構造式Iを有するエポキシ樹脂成分及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分を調製するための方法であって、1つ又は複数のヒドロキシ基を有する多価アルコールを、塩基の存在下で、エピハロヒドリンで部分的にエポキシ化して、部分的にエポキシ化されたアルコールを得る工程と、
部分的にエポキシ化されたアルコールを、酸性触媒の存在下で、構造式IIIを有する化合物、構造式IVを有する化合物又は構造式Vを有する化合物と反応させて、構造式Iを有するエポキシ樹脂成分及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分を得る工程と
を含み、
構造式IIIを有する化合物が、
【化2】
構造式IVを有する化合物が、
【化3】
R2、R3、R4は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]、
構造式Vを有する化合物が、
【化4】
R1、R2、R3、R4は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]、
構造式I及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分が、それぞれ
【化5】
m=0の場合、n=4であり、
m=1の場合、n=3であり、
m=2の場合、n=2であり、
Aは、炭素又はケイ素であり、
Dは、酸素又は窒素又はカルボキシ基であり、
Xは、酸素又は硫黄であり、
s及びtは、独立に、1～20であり、
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシアリール、アルコキシアルキルであり、
Bは、独立に、アリーレン、アリーレンエーテル、アルキレン-アリーレン、アルキレン-アリーレンアルキレン、アルケニレン-アリーレン、アルケニレン-アリーレンアルケニレン、アルキレン-アリーレン-アルケニレン、アルキニレンアリーレン、アルキニレン-アリーレン-アルキニレン、ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロアリーレン、アルキニレン-ヘテロアリーレン-アルキニレン、アルキレン、アルキレン-ヘテロ-アルキレン、アルケニレン、アルケニレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキニレン、シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-シクロアルキレン、アルケニレンシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレン-シクロアルキレンアルケニレン、アルキニレン-シクロアルキレン、アルキニレンシクロアルキレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルキレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン、アルキレン-ヘテロシクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルキレン、アルケニレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルキレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルキレンアルキニレン、シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-シクロアルケニレン、アルケニレン-シクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレンシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルケニレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキニレンである]、
方法。
【請求項5】
1つ又は複数のヒドロキシ基を有する多価アルコールが、ヒドロキシフェニルアルカノール、ヒドロキシシクロアルキルアルカノール、及びヒドロキシジフェニルアルカノールから構成される群から選択される、請求項4に記載の方法。
【請求項6】
エピハロヒドリンに対する1つ又は複数のヒドロキシ基を有する多価アルコールが、0.01～5の範囲のモル比で添加される、請求項4に記載の方法。
【請求項7】
構造式IIIを有する化合物、構造式IVを有する化合物又は構造式Vを有する化合物に対する部分的にエポキシ化されたアルコールが、0.01～10の範囲のモル比で添加される、請求項4に記載の方法。
【請求項8】
エポキシ樹脂系のための構造式Iを有するエポキシ樹脂成分及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分を調製するための方法であって、構造式VIを有する化合物又は構造式VIIを有する化合物を、過カルボン酸又は過酸化水素で部分的にエポキシ化して、部分的にエポキシ化されたアルコールを得る工程と、
部分的にエポキシ化されたアルコールを、酸性触媒の存在下で、構造式IIIを有する化合物、構造式IVを有する化合物又は構造式Vを有する化合物と反応させて、構造式Iを有するエポキシ樹脂成分及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分を得る工程と
を含み、
構造式VIを有する化合物が、
【化6】
R1、R2、R3、R4は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシ、アリールヒドロキシド、アルキルヒドロキシドである]、
構造式VIIを有する化合物が、
【化7】
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシ、アルキルヒドロキシドである]、
構造式IIIを有する化合物が、
【化8】
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]、
構造式IVを有する化合物が、
【化9】
R1は、独立に、水素、アルキル、アリール、アラルキル、アルケニル、アルキニルであり、
R2、R3、R4は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]、
構造式Vを有する化合物が、
【化10】
R1、R2、R3、R4は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]、
構造式I及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分が、それぞれ、
【化11】
m=0の場合、n=4であり、
m=1の場合、n=3であり、
m=2の場合、n=2であり、
Aは、炭素又はケイ素であり、
Dは、酸素又は窒素又はカルボキシ基であり、
Xは、酸素又は硫黄であり、
s及びtは、独立に、1～20であり、
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシアリール、アルコキシアルキルであり、
Bは、独立に、アリーレン、アリーレンエーテル、アルキレン-アリーレン、アルキレン-アリーレンアルキレン、アルケニレン-アリーレン、アルケニレン-アリーレンアルケニレン、アルキレン-アリーレン-アルケニレン、アルキニレンアリーレン、アルキニレン-アリーレン-アルキニレン、ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロアリーレン、アルキニレン-ヘテロアリーレン-アルキニレン、アルキレン、アルキレン-ヘテロ-アルキレン、アルケニレン、アルケニレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキニレン、シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-シクロアルキレン、アルケニレンシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレン-シクロアルキレンアルケニレン、アルキニレン-シクロアルキレン、アルキニレンシクロアルキレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルキレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン、アルキレン-ヘテロシクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルキレン、アルケニレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルキレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルキレンアルキニレン、シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-シクロアルケニレン、アルケニレン-シクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレンシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルケニレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキニレンである]、
方法。
【請求項9】
構造式VIを有する化合物及び構造式VIIを有する化合物が、2～18個の間の炭素原子を有する、請求項8に記載の方法。
【請求項10】
構造式VIを有する化合物が、ビニルアルコール、アリルアルコール、プロペノール、ブテノール、ペンテノール、ビニルフェノール、アリルフェノール、4-ヒドロキシフェニルエテン、2-ヒドロキシフェニルエテン、4-ヒドロキシフェニルプロペン、及び2-ヒドロキシフェニルプロペンから構成される群から選択される、請求項8に記載の方法。
【請求項11】
構造式VIIを有する化合物が、シクロヘキセン-1-メタノール、シクロペンテン-1-メタノール、シクロヘキセン-2-エタノール、及びシクロペンテン-2-エタノールから構成される群から選択される、請求項8に記載の方法。
【請求項12】
過カルボン酸化合物が、過酢酸、m-クロロ過安息香酸、及び過トリフルオロ酢酸から構成される群から選択される、請求項8に記載の方法。
【請求項13】
過カルボン酸に対する構造式VIを有する化合物又は構造式VIIを有する化合物が、0.5～2の範囲のモル比で添加される、請求項8に記載の方法。
【請求項14】
酸性触媒が、プロトン供与体、均一酸触媒及び不均一酸触媒から構成される群から選択される、請求項4又は8に記載の方法。
【請求項15】
構造式IIIを有する化合物、構造式IVを有する化合物又は構造式Vを有する化合物に対する部分的にエポキシ化されたアルコールが、0.01～10の範囲のモル比で添加される、請求項8に記載の方法。
【請求項16】
エポキシ樹脂系のための構造式Iを有するエポキシ樹脂成分及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分を調製するための方法であって、アミノアルコールを酸化合物と反応させて、アミノアルコール塩を形成する工程と、
アミノアルコール塩を、酸性触媒の存在下で、構造式IIIを有する化合物、構造式IVを有する化合物又は構造式Vを有する化合物と反応させて、中間体化合物を得る工程と、
得られた中間体化合物を、塩基と反応させて、アミノ化合物を得る工程と、
アミノ化合物を、塩基の存在下で、エピハロヒドリンでエポキシ化して、構造式Iを有するエポキシ樹脂成分及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分を得る工程と
を含み、
構造式IIIを有する化合物が、
【化12】
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]、
構造式IVを有する化合物が、
【化13】
R1は、独立に、水素、アルキル、アリール、アラルキル、アルケニル、アルキニルであり、
R2、R3、R4は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]、
構造式Vを有する化合物が、
【化14】
R1、R2、R3、R4は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]、
構造式I及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分が、それぞれ、
【化15】
m=0の場合、n=4であり、
m=1の場合、n=3であり、
m=2の場合、n=2であり、
Aは、炭素又はケイ素であり、
Dは、酸素又は窒素又はカルボキシ基であり、
Xは、酸素又は硫黄であり、
s及びtは、独立に、1～20であり、
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシアリール、アルコキシアルキルであり、
Bは、独立に、アリーレン、アリーレンエーテル、アルキレン-アリーレン、アルキレン-アリーレンアルキレン、アルケニレン-アリーレン、アルケニレン-アリーレンアルケニレン、アルキレン-アリーレン-アルケニレン、アルキニレンアリーレン、アルキニレン-アリーレン-アルキニレン、ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロアリーレン、アルキニレン-ヘテロアリーレン-アルキニレン、アルキレン、アルキレン-ヘテロ-アルキレン、アルケニレン、アルケニレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキニレン、シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-シクロアルキレン、アルケニレンシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレン-シクロアルキレンアルケニレン、アルキニレン-シクロアルキレン、アルキニレンシクロアルキレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルキレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン、アルキレン-ヘテロシクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルキレン、アルケニレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルキレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルキレンアルキニレン、シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-シクロアルケニレン、アルケニレン-シクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレンシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルケニレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキニレンである]、
方法。
【請求項17】
アミノアルコールが、2～18個の間の炭素原子を有する、請求項16に記載の方法。
【請求項18】
アミノアルコールが、脂肪族アミノアルコール、脂環式アミノアルコール、及び芳香族アミノアルコールから構成される群から選択される、請求項16に記載の方法。
【請求項19】
酸化合物が、プロトン供与体、均一酸触媒及び不均一酸触媒から構成される群から選択される、請求項16に記載の方法。
【請求項20】
構造式IIIを有する化合物、構造式IVを有する化合物又は構造式Vを有する化合物に対するアミノアルコール塩が、0.01～10の範囲のモル比で添加される、請求項16に記載の方法。
【請求項21】
塩基が、アルカリ金属の水酸化物及びアルカリ金属の炭酸塩から構成される群から選択される、請求項4又は16に記載の方法。
【請求項22】
エピハロヒドリンに対するアミノ化合物が、0.01～50の範囲のモル比で添加される、請求項18に記載の方法。
【請求項23】
構造式IIIを有する化合物が、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、アセトン、及びメチルエチルケトンから構成される群から選択される、請求項4、8又は16のいずれか一項に記載の方法。
【請求項24】
構造式IVを有する化合物が、2-メトキシプロペン、2,2-ジメトキシプロパン、2-エトキシプロペン、2,2-ジエトキシプロパン、及び2,2-ジプロポキシプロパンから構成される群から選択される、請求項4、8又は16のいずれか一項に記載の方法。
【請求項25】
構造式Vを有する化合物が、テトラアルコキシシラン、トリアルコキシシラン及びジアルコキシシランから構成される群から選択される、請求項4、8又は16のいずれか一項に記載の方法。
【請求項26】
硬化剤;及び構造式Iを有するエポキシ樹脂成分又は構造式IIを有するエポキシ樹脂成分
を含む、再利用可能なエポキシ樹脂系であって、
構造式I及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分が、
【化16】
m=0の場合、n=4であり、
m=1の場合、n=3であり、
m=2の場合、n=2であり、
Aは、炭素又はケイ素であり、
Dは、酸素又は窒素又はカルボキシ基であり、
Xは、酸素又は硫黄であり、
s及びtは、独立に、1～20であり、
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシアリール、アルコキシアルキルであり、
Bは、独立に、アリーレン、アリーレンエーテル、アルキレン-アリーレン、アルキレン-アリーレンアルキレン、アルケニレン-アリーレン、アルケニレン-アリーレンアルケニレン、アルキレン-アリーレン-アルケニレン、アルキニレンアリーレン、アルキニレン-アリーレン-アルキニレン、ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロアリーレン、アルキニレン-ヘテロアリーレン-アルキニレン、アルキレン、アルキレン-ヘテロ-アルキレン、アルケニレン、アルケニレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキニレン、シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-シクロアルキレン、アルケニレンシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレン-シクロアルキレンアルケニレン、アルキニレン-シクロアルキレン、アルキニレンシクロアルキレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルキレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン、アルキレン-ヘテロシクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルキレン、アルケニレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルキレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルキレンアルキニレン、シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-シクロアルケニレン、アルケニレン-シクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレンシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルケニレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキニレンである]、
再利用可能なエポキシ樹脂系。
【請求項27】
硬化剤が、脂肪族アミン、脂環式ポリアミン、芳香族アミン、ポリエーテルアミン、ケトイミン、無水物、ポリアミド、イミダゾール、ポリチオール、ポリフェノール、ポリカルボン酸、カルボン酸ベースのポリエステル、カルボン酸ベースのポリアクリレート、UV硬化剤及びそれらの組合せから構成される群から選択される、請求項26に記載の再利用可能なエポキシ樹脂系。
【請求項28】
風車回転翼、自動車用複合材料、スポーツ及びレクリエーション用品、インフラ、航空宇宙及び防衛及び海洋適用、消費者用接着剤、工業用接着剤、構造用接着剤、装飾用コーティング、工業用コーティング、電気製品、電子機器、土木及び建築適用における、ガラス、炭素、ポリアラミド及び天然繊維で強化された高性能複合材料の製造におけるマトリックスとして使用するための、請求項26に記載の再利用可能なエポキシ樹脂系。
【請求項29】
エポキシ樹脂系を再利用するための方法であって、エポキシ樹脂系を加熱し、加熱されたエポキシ樹脂系を、50～150℃の範囲の温度で酸及び溶媒に浸漬させる工程を含み、
再利用可能なエポキシ樹脂系が、構造式Iを有するエポキシ樹脂成分又は構造式IIを有するエポキシ樹脂成分及び硬化剤の反応生成物である、
方法。
【請求項30】
酸が、強プロトン供与体酸化合物及び弱プロトン酸化合物から構成される群から選択される、請求項29に記載の方法。
【請求項31】
溶媒が、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、エーテル、ケトン、アセテート、アルデヒド、フラン、及び水から構成される群から選択される、請求項29に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、エポキシ樹脂、及びエポキシ樹脂を生成するための方法に関する。具体的には、本開示は、再利用可能及び再加工可能なエポキシ樹脂に関する。
【背景技術】
【0002】
エポキシ樹脂は、高性能材料、構造材料、航空宇宙複合材料、自動車複合材料、風車複合材料、接着剤、塗料、コーティング、電気製品、電子機器、プリント回路基板、すなわちPCB、成型、製陶及び他の特殊複合材料適用のような多様な適用において広範に使用されるクラスの熱硬化性材料である。エポキシ樹脂は、優れた機械的及び熱的特性、例えば高い強度、高い耐化学性及び耐溶剤性、低収縮、様々な基質への優れた接着を、低毒性で経済的にもたらす。
【0003】
性能を高めるために、エポキシ樹脂は、硬化剤、例えば脂肪族アミン、脂環式ポリアミン、芳香族アミン、UV硬化剤及びそれらの組合せと共に使用される。更に、エポキシ樹脂と強化材料のマトリックスを形成するための様々な強化材料、例えばガラス繊維、炭素繊維、天然繊維、他の合成繊維又は特別注文の構造も、これらのエポキシ樹脂にしばしば添加される。
【0004】
しかし、高い強度、不可逆的硬化プロセス、機械的強度、並びに非常に高い耐熱性及び耐化学性に起因して、硬化したエポキシ樹脂系の成分を分解、除去又は再利用することは困難である。更にこのことは、寿命の終了時には、エポキシ樹脂系の有益な成分を回収し、再使用するという難易度の高い問題になる。一般に、エポキシ樹脂のすべての成分は、焼却及び埋立てによって処分され、喪失される。これらの処分方法は、環境に不可逆的損害及び汚染を引き起こす。
【0005】
エポキシ産業において直面する別の難問は、樹脂、硬化剤又は他の成分が誤って選択され、又は誤った組成で使用され、又は硬化プロセス中に流出する場合、補正及び調整が不可能であるということである。したがって、エポキシ樹脂系のすべての有益な成分を回収し、所望の場合には再利用できるように、再加工可能及び再利用可能なエポキシ樹脂系を達成する必要がある。
【0006】
現在まで、再加工可能及び再利用可能なエポキシ樹脂を得るために、いくつかの再利用方法及び再加工可能なエポキシ樹脂が提案されてきた。再加工可能なエポキシ樹脂系の過去の他の試み及び開発は、高温、特別な溶媒、圧縮成型、追加のモノマー、特別な加工及び/又は金属触媒を利用する。これらの処理は、再利用/再加工のために剛性網状物を粘弾性液体に変換する。しかし、これらの処理は、ポリマーマトリックスを非常に高温及び高圧に曝露することになるので著しく制限され、追加の成分、例えば金属触媒又は追加のモノマーが必要とされる。更に、これらの方法は、成分の多くが、完全には回収することができず、又は高温分解プロセス中に損傷するので、非経済的であり、非効率的である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
したがって、再加工可能及び再利用可能な特性を有するエポキシ樹脂成分、該エポキシ樹脂成分を含有する再利用可能なエポキシ樹脂系が必要である。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本開示は、再利用可能なエポキシ樹脂系のためのエポキシ樹脂成分に関する。エポキシ樹脂成分は、構造式I又は構造式IIを有する
【0009】
【化1】
【0010】
[式中、
m=0の場合、n=4であり、
m=1の場合、n=3であり、
m=2の場合、n=2であり、
Aは、炭素又はケイ素であり、
Dは、酸素又は窒素又はカルボキシ基(carboxylic group)であり、
Xは、酸素又は硫黄であり、
s及びtは、独立に、1～20であり、
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシアリール、アルコキシアルキルであり、
Bは、独立に、アリーレン、アリーレンエーテル、アルキレン-アリーレン、アルキレン-アリーレンアルキレン、アルケニレン-アリーレン、アルケニレン-アリーレンアルケニレン、アルキレン-アリーレン-アルケニレン、アルキニレンアリーレン、アルキニレン-アリーレン-アルキニレン、ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロアリーレン、アルキニレン-ヘテロアリーレン-アルキニレン、アルキレン、アルキレン-ヘテロ-アルキレン、アルケニレン、アルケニレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキニレン、シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-シクロアルキレン、アルケニレンシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレン-シクロアルキレンアルケニレン、アルキニレン-シクロアルキレン、アルキニレンシクロアルキレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルキレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン、アルキレン-ヘテロシクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルキレン、アルケニレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルキレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルキレンアルキニレン、シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-シクロアルケニレン、アルケニレン-シクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレンシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルケニレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキニレンである]。
m=0の場合、n=4であり、
m=1の場合、n=3であり、
m=2の場合、n=2であり、
Aは、炭素又はケイ素であり、
Dは、酸素又は窒素又はカルボキシ基(carboxylic group)であり、
Xは、酸素又は硫黄であり、
s及びtは、独立に、1～20であり、
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシアリール、アルコキシアルキルであり、
Bは、独立に、アリーレン、アリーレンエーテル、アルキレン-アリーレン、アルキレン-アリーレンアルキレン、アルケニレン-アリーレン、アルケニレン-アリーレンアルケニレン、アルキレン-アリーレン-アルケニレン、アルキニレンアリーレン、アルキニレン-アリーレン-アルキニレン、ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロアリーレン、アルキニレン-ヘテロアリーレン-アルキニレン、アルキレン、アルキレン-ヘテロ-アルキレン、アルケニレン、アルケニレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキニレン、シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-シクロアルキレン、アルケニレンシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレン-シクロアルキレンアルケニレン、アルキニレン-シクロアルキレン、アルキニレンシクロアルキレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルキレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン、アルキレン-ヘテロシクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルキレン、アルケニレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルキレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルキレンアルキニレン、シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-シクロアルケニレン、アルケニレン-シクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレンシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルケニレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキニレンである]。
【0011】
エポキシ樹脂系のための構造式Iを有するエポキシ樹脂成分及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分を調製するための方法も開示される。該方法は、1つ又は複数のヒドロキシ基を有する多価アルコールを、塩基の存在下で、エピハロヒドリンで部分的にエポキシ化して、部分的にエポキシ化されたアルコールを得る工程と、部分的にエポキシ化されたアルコールを、酸性触媒の存在下で、構造式IIIを有する化合物、構造式IVを有する化合物又は構造式Vを有する化合物と反応させて、構造式Iを有するエポキシ樹脂成分及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分を得る工程と
を含み、
構造式IIIを有する化合物は、
を含み、
構造式IIIを有する化合物は、
【0012】
【化2】
【0013】
によって表され[式中、R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]、
構造式IVを有する化合物は、
構造式IVを有する化合物は、
【0014】
【化3】
【0015】
によって表され[式中、R1は、独立に、水素、アルキル、アリール、アラルキル、アルケニル、アルキニルであり、
R2、R3、R4は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]、
構造式Vを有する化合物は、
R2、R3、R4は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]、
構造式Vを有する化合物は、
【0016】
【化4】
【0017】
によって表され[式中、
R1、R2、R3、R4は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]、
構造式I及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分は、それぞれ、
R1、R2、R3、R4は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]、
構造式I及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分は、それぞれ、
【0018】
【化5】
【0019】
である[式中、
m=0の場合、n=4であり、
m=1の場合、n=3であり、
m=2の場合、n=2であり、
Aは、炭素又はケイ素であり、
Dは、酸素又は窒素又はカルボキシ基であり、
Xは、酸素又は硫黄であり、
s及びtは、独立に、1～20であり、
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシアリール、アルコキシアルキルであり、
Bは、独立に、アリーレン、アリーレンエーテル、アルキレン-アリーレン、アルキレン-アリーレンアルキレン、アルケニレン-アリーレン、アルケニレン-アリーレンアルケニレン、アルキレン-アリーレン-アルケニレン、アルキニレンアリーレン、アルキニレン-アリーレン-アルキニレン、ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロアリーレン、アルキニレン-ヘテロアリーレン-アルキニレン、アルキレン、アルキレン-ヘテロ-アルキレン、アルケニレン、アルケニレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキニレン、シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-シクロアルキレン、アルケニレンシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレン-シクロアルキレンアルケニレン、アルキニレン-シクロアルキレン、アルキニレンシクロアルキレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルキレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン、アルキレン-ヘテロシクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルキレン、アルケニレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルキレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルキレンアルキニレン、シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-シクロアルケニレン、アルケニレン-シクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレンシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルケニレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキニレンである]。
m=0の場合、n=4であり、
m=1の場合、n=3であり、
m=2の場合、n=2であり、
Aは、炭素又はケイ素であり、
Dは、酸素又は窒素又はカルボキシ基であり、
Xは、酸素又は硫黄であり、
s及びtは、独立に、1～20であり、
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシアリール、アルコキシアルキルであり、
Bは、独立に、アリーレン、アリーレンエーテル、アルキレン-アリーレン、アルキレン-アリーレンアルキレン、アルケニレン-アリーレン、アルケニレン-アリーレンアルケニレン、アルキレン-アリーレン-アルケニレン、アルキニレンアリーレン、アルキニレン-アリーレン-アルキニレン、ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロアリーレン、アルキニレン-ヘテロアリーレン-アルキニレン、アルキレン、アルキレン-ヘテロ-アルキレン、アルケニレン、アルケニレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキニレン、シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-シクロアルキレン、アルケニレンシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレン-シクロアルキレンアルケニレン、アルキニレン-シクロアルキレン、アルキニレンシクロアルキレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルキレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン、アルキレン-ヘテロシクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルキレン、アルケニレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルキレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルキレンアルキニレン、シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-シクロアルケニレン、アルケニレン-シクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレンシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルケニレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキニレンである]。
【0020】
エポキシ樹脂系のための構造式Iを有するエポキシ樹脂成分及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分を調製する代替法も開示される。該方法は、構造式VIを有する化合物又は構造式VIIを有する化合物を、過カルボン酸又は過酸化水素で部分的にエポキシ化して、部分的にエポキシ化されたアルコールを得る工程と、部分的にエポキシ化されたアルコールを、酸性触媒の存在下で、構造式IIIを有する化合物、構造式IVを有する化合物又は構造式Vを有する化合物と反応させて、構造式Iを有するエポキシ樹脂成分及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分を得る工程と
を含み、
構造式VIを有する化合物は、
を含み、
構造式VIを有する化合物は、
【0021】
【化6】
【0022】
によって表され[式中、
R1、R2、R3、R4は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシ、アリールヒドロキシド、アルキルヒドロキシドである]、
構造式VIIを有する化合物は、
R1、R2、R3、R4は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシ、アリールヒドロキシド、アルキルヒドロキシドである]、
構造式VIIを有する化合物は、
【0023】
【化7】
【0024】
によって表され[式中、
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシ、アルキルヒドロキシドである]、
構造式IIIを有する化合物は、
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシ、アルキルヒドロキシドである]、
構造式IIIを有する化合物は、
【0025】
【化8】
【0026】
によって表され[式中、
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]、
構造式IVを有する化合物は、
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]、
構造式IVを有する化合物は、
【0027】
【化9】
【0028】
によって表され[式中、
R1は、独立に、水素、アルキル、アリール、アラルキル、アルケニル、アルキニルであり、
R2、R3、R4は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]、
構造式Vを有する化合物は、
R1は、独立に、水素、アルキル、アリール、アラルキル、アルケニル、アルキニルであり、
R2、R3、R4は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]、
構造式Vを有する化合物は、
【0029】
【化10】
【0030】
によって表され[式中、
R1、R2、R3、R4は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]、
構造式I及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分は、それぞれ、
R1、R2、R3、R4は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]、
構造式I及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分は、それぞれ、
【0031】
【化11】
【0032】
である[式中、
m=0の場合、n=4であり、
m=1の場合、n=3であり、
m=2の場合、n=2であり、
Aは、炭素又はケイ素であり、
Dは、酸素又は窒素又はカルボキシ基であり、
Xは、酸素又は硫黄であり、
s及びtは、独立に、1～20であり、
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシアリール、アルコキシアルキルであり、
Bは、独立に、アリーレン、アリーレンエーテル、アルキレン-アリーレン、アルキレン-アリーレンアルキレン、アルケニレン-アリーレン、アルケニレン-アリーレンアルケニレン、アルキレン-アリーレン-アルケニレン、アルキニレンアリーレン、アルキニレン-アリーレン-アルキニレン、ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロアリーレン、アルキニレン-ヘテロアリーレン-アルキニレン、アルキレン、アルキレン-ヘテロ-アルキレン、アルケニレン、アルケニレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキニレン、シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-シクロアルキレン、アルケニレンシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレン-シクロアルキレンアルケニレン、アルキニレン-シクロアルキレン、アルキニレンシクロアルキレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルキレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン、アルキレン-ヘテロシクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルキレン、アルケニレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルキレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルキレンアルキニレン、シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-シクロアルケニレン、アルケニレン-シクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレンシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルケニレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキニレンである]。
m=0の場合、n=4であり、
m=1の場合、n=3であり、
m=2の場合、n=2であり、
Aは、炭素又はケイ素であり、
Dは、酸素又は窒素又はカルボキシ基であり、
Xは、酸素又は硫黄であり、
s及びtは、独立に、1～20であり、
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシアリール、アルコキシアルキルであり、
Bは、独立に、アリーレン、アリーレンエーテル、アルキレン-アリーレン、アルキレン-アリーレンアルキレン、アルケニレン-アリーレン、アルケニレン-アリーレンアルケニレン、アルキレン-アリーレン-アルケニレン、アルキニレンアリーレン、アルキニレン-アリーレン-アルキニレン、ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロアリーレン、アルキニレン-ヘテロアリーレン-アルキニレン、アルキレン、アルキレン-ヘテロ-アルキレン、アルケニレン、アルケニレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキニレン、シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-シクロアルキレン、アルケニレンシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレン-シクロアルキレンアルケニレン、アルキニレン-シクロアルキレン、アルキニレンシクロアルキレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルキレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン、アルキレン-ヘテロシクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルキレン、アルケニレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルキレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルキレンアルキニレン、シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-シクロアルケニレン、アルケニレン-シクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレンシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルケニレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキニレンである]。
【0033】
本開示はまた、エポキシ樹脂系のための構造式Iを有するエポキシ樹脂成分及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分を調製する代替法を提供する。該方法は、アミノアルコールを酸化合物と反応させて、アミノアルコール塩を形成する工程と、アミノアルコール塩を、酸性触媒の存在下で、構造式IIIを有する化合物、構造式IVを有する化合物又は構造式Vを有する化合物と反応させて、中間体化合物を得る工程と、得られた中間体化合物を、塩基と反応させて、アミノ化合物を得る工程と、アミノ化合物を、塩基の存在下で、エピハロヒドリンでエポキシ化して、構造式Iを有するエポキシ樹脂成分及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分を得る工程と
を含み、
構造式IIIを有する化合物は、
を含み、
構造式IIIを有する化合物は、
【0034】
【化12】
【0035】
によって表され[式中、
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]、
構造式IVを有する化合物は、
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]、
構造式IVを有する化合物は、
【0036】
【化13】
【0037】
によって表され[式中、
R1は、独立に、水素、アルキル、アリール、アラルキル、アルケニル、アルキニルであり、
R2、R3、R4は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]、
構造式Vを有する化合物は、
R1は、独立に、水素、アルキル、アリール、アラルキル、アルケニル、アルキニルであり、
R2、R3、R4は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]、
構造式Vを有する化合物は、
【0038】
【化14】
【0039】
によって表され[式中、
R1、R2、R3、R4は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]、
構造式I及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分は、それぞれ、
R1、R2、R3、R4は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]、
構造式I及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分は、それぞれ、
【0040】
【化15】
【0041】
である[式中、
m=0の場合、n=4であり、
m=1の場合、n=3であり、
m=2の場合、n=2であり、
Aは、炭素又はケイ素であり、
Dは、酸素又は窒素又はカルボキシ基であり、
Xは、酸素又は硫黄であり、
s及びtは、独立に、1～20であり、
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシアリール、アルコキシアルキルであり、
Bは、独立に、アリーレン、アリーレンエーテル、アルキレン-アリーレン、アルキレン-アリーレンアルキレン、アルケニレン-アリーレン、アルケニレン-アリーレンアルケニレン、アルキレン-アリーレン-アルケニレン、アルキニレンアリーレン、アルキニレン-アリーレン-アルキニレン、ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロアリーレン、アルキニレン-ヘテロアリーレン-アルキニレン、アルキレン、アルキレン-ヘテロ-アルキレン、アルケニレン、アルケニレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキニレン、シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-シクロアルキレン、アルケニレンシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレン-シクロアルキレンアルケニレン、アルキニレン-シクロアルキレン、アルキニレンシクロアルキレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルキレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン、アルキレン-ヘテロシクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルキレン、アルケニレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルキレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルキレンアルキニレン、シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-シクロアルケニレン、アルケニレン-シクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレンシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルケニレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキニレンである]。
m=0の場合、n=4であり、
m=1の場合、n=3であり、
m=2の場合、n=2であり、
Aは、炭素又はケイ素であり、
Dは、酸素又は窒素又はカルボキシ基であり、
Xは、酸素又は硫黄であり、
s及びtは、独立に、1～20であり、
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシアリール、アルコキシアルキルであり、
Bは、独立に、アリーレン、アリーレンエーテル、アルキレン-アリーレン、アルキレン-アリーレンアルキレン、アルケニレン-アリーレン、アルケニレン-アリーレンアルケニレン、アルキレン-アリーレン-アルケニレン、アルキニレンアリーレン、アルキニレン-アリーレン-アルキニレン、ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロアリーレン、アルキニレン-ヘテロアリーレン-アルキニレン、アルキレン、アルキレン-ヘテロ-アルキレン、アルケニレン、アルケニレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキニレン、シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-シクロアルキレン、アルケニレンシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレン-シクロアルキレンアルケニレン、アルキニレン-シクロアルキレン、アルキニレンシクロアルキレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルキレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン、アルキレン-ヘテロシクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルキレン、アルケニレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルキレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルキレンアルキニレン、シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-シクロアルケニレン、アルケニレン-シクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレンシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルケニレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキニレンである]。
【0042】
本開示はまた、エポキシ樹脂系に関する。エポキシ樹脂系は、硬化剤;及び構造式Iを有するエポキシ樹脂成分又は構造式IIを有するエポキシ樹脂成分を含み、構造式I及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分は、
【0043】
【化16】
【0044】
である[式中、
m=0の場合、n=4であり、
m=1の場合、n=3であり、
m=2の場合、n=2であり、
Aは、炭素又はケイ素であり、
Dは、酸素又は窒素又はカルボキシ基であり、
Xは、酸素又は硫黄であり、
s及びtは、独立に、1～20であり、
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシアリール、アルコキシアルキルであり、
Bは、独立に、アリーレン、アリーレンエーテル、アルキレン-アリーレン、アルキレン-アリーレンアルキレン、アルケニレン-アリーレン、アルケニレン-アリーレンアルケニレン、アルキレン-アリーレン-アルケニレン、アルキニレンアリーレン、アルキニレン-アリーレン-アルキニレン、ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロアリーレン、アルキニレン-ヘテロアリーレン-アルキニレン、アルキレン、アルキレン-ヘテロ-アルキレン、アルケニレン、アルケニレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキニレン、シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-シクロアルキレン、アルケニレンシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレン-シクロアルキレンアルケニレン、アルキニレン-シクロアルキレン、アルキニレンシクロアルキレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルキレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン、アルキレン-ヘテロシクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルキレン、アルケニレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルキレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルキレンアルキニレン、シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-シクロアルケニレン、アルケニレン-シクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレンシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルケニレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキニレンである]。
m=0の場合、n=4であり、
m=1の場合、n=3であり、
m=2の場合、n=2であり、
Aは、炭素又はケイ素であり、
Dは、酸素又は窒素又はカルボキシ基であり、
Xは、酸素又は硫黄であり、
s及びtは、独立に、1～20であり、
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシアリール、アルコキシアルキルであり、
Bは、独立に、アリーレン、アリーレンエーテル、アルキレン-アリーレン、アルキレン-アリーレンアルキレン、アルケニレン-アリーレン、アルケニレン-アリーレンアルケニレン、アルキレン-アリーレン-アルケニレン、アルキニレンアリーレン、アルキニレン-アリーレン-アルキニレン、ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロアリーレン、アルキニレン-ヘテロアリーレン-アルキニレン、アルキレン、アルキレン-ヘテロ-アルキレン、アルケニレン、アルケニレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキニレン、シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-シクロアルキレン、アルケニレンシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレン-シクロアルキレンアルケニレン、アルキニレン-シクロアルキレン、アルキニレンシクロアルキレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルキレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン、アルキレン-ヘテロシクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルキレン、アルケニレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルキレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルキレンアルキニレン、シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-シクロアルケニレン、アルケニレン-シクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレンシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルケニレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキニレンである]。
【0045】
本開示は更に、エポキシ樹脂系を再利用するための方法に関する。該方法は、エポキシ樹脂系を加熱し、加熱されたエポキシ樹脂系を、50～150℃の範囲の温度で酸及び溶媒に浸漬させる工程を含む。再利用可能なエポキシ樹脂系は、構造式Iを有するエポキシ樹脂成分又は構造式IIを有するエポキシ樹脂成分及び硬化剤の反応生成物である。
【発明を実施するための形態】
【0046】
ここで、本発明の原理の理解を促進する目的で、実施形態が参照され、その実施形態を説明するために、具体的な用語が使用される。それにもかかわらず、それによって本発明の範囲が制限されることは企図されず、本開示の方法におけるこのような変更及び更なる修飾、並びに本明細書における本発明の原理のこのような更なる適用は、本発明が関係する分野の技術者が普通に思い付くはずのものとして意図されることが理解されよう。
【0047】
先の概要及び以下の詳細な説明は、本発明の例示及び説明であり、本発明を制限することを企図されないことが、当業者によって理解されよう。
【0048】
本明細書を通して、「一実施形態(one embodiment)」、「一実施形態(an embodiment)」又は類似の用語への言及は、実施形態と関連して記載される特定の特色、構造又は特徴が、本発明の少なくとも1つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書を通して、「一実施形態では(in one embodiment)」、「一実施形態では(in an embodiment)」という句及び類似の用語の出現は、必ずというわけではないが、すべて同じ実施形態に言及していてもよい。
【0049】
一態様では、本開示は、エポキシ樹脂系のためのエポキシ樹脂成分を提供する。具体的には、本開示は、再利用可能なエポキシ樹脂系のためのエポキシ樹脂成分を提供する。
【0050】
本開示の文脈における「再利用可能なエポキシ樹脂系」という用語は、エポキシ樹脂成分を溶解させる熱、酸及び溶媒の混合物において軟化することができる系を意味する。エポキシ樹脂成分は、エポキシマトリックスにおける架橋が、酸不安定であり、結合の開裂反応を受けるので、これらの条件で溶解することができる。架橋されたエポキシ樹脂成分は、個々のエポキシポリマーに変換され、それらは有機溶媒に可溶性である。
【0051】
再利用可能なエポキシ樹脂系のためのエポキシ樹脂成分は、構造式I又は構造式IIを有する。
【0052】
一実施形態によれば、構造式Iを有するエポキシ樹脂成分は、
【0053】
【化17】
【0054】
によって表される[式中、
m=0の場合、n=4であり、
m=1の場合、n=3であり、
m=2の場合、n=2であり、
Aは、炭素又はケイ素であり、
Dは、酸素、窒素又はカルボキシ基であり、
Xは、酸素又は硫黄であり、
R1は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシアリール、アルコキシアルキルであり、
Bは、独立に、アリーレン、アリーレンエーテル、アルキレン-アリーレン、アルキレン-アリーレンアルキレン、アルケニレン-アリーレン、アルケニレン-アリーレンアルケニレン、アルキレン-アリーレン-アルケニレン、アルキニレンアリーレン、アルキニレン-アリーレン-アルキニレン、ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロアリーレン、アルキニレン-ヘテロアリーレン-アルキニレン、アルキレン、アルキレン-ヘテロ-アルキレン、アルケニレン、アルケニレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキニレン、シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-シクロアルキレン、アルケニレンシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレン-シクロアルキレンアルケニレン、アルキニレン-シクロアルキレン、アルキニレンシクロアルキレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルキレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン、アルキレン-ヘテロシクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルキレン、アルケニレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルキレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルキレンアルキニレン、シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-シクロアルケニレン、アルケニレン-シクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレンシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルケニレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキニレンである]。
m=0の場合、n=4であり、
m=1の場合、n=3であり、
m=2の場合、n=2であり、
Aは、炭素又はケイ素であり、
Dは、酸素、窒素又はカルボキシ基であり、
Xは、酸素又は硫黄であり、
R1は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシアリール、アルコキシアルキルであり、
Bは、独立に、アリーレン、アリーレンエーテル、アルキレン-アリーレン、アルキレン-アリーレンアルキレン、アルケニレン-アリーレン、アルケニレン-アリーレンアルケニレン、アルキレン-アリーレン-アルケニレン、アルキニレンアリーレン、アルキニレン-アリーレン-アルキニレン、ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロアリーレン、アルキニレン-ヘテロアリーレン-アルキニレン、アルキレン、アルキレン-ヘテロ-アルキレン、アルケニレン、アルケニレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキニレン、シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-シクロアルキレン、アルケニレンシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレン-シクロアルキレンアルケニレン、アルキニレン-シクロアルキレン、アルキニレンシクロアルキレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルキレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン、アルキレン-ヘテロシクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルキレン、アルケニレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルキレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルキレンアルキニレン、シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-シクロアルケニレン、アルケニレン-シクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレンシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルケニレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキニレンである]。
【0055】
一実施形態によれば、構造式Iを有するエポキシ樹脂成分は、以下の化合物の1つである。
【0056】
【表1A】
【0057】
【表1B】
【0058】
【表1C】
【0059】
【表1D】
【0060】
【表1E】
【0061】
【表1F】
【0062】
【表1G】
【0063】
【表1H】
【0064】
【表1I】
【0065】
【表1J】
【0066】
【表1K】
【0067】
【表1L】
【0068】
一実施形態によれば、構造式IIを有するエポキシ樹脂成分は、
【0069】
【化18】
【0070】
によって表される[式中、
Aは、炭素又はケイ素であり、
Dは、酸素、窒素又はカルボキシ基であり、
Xは、酸素又は硫黄であり、
s及びtは、独立に、1～20であり、
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシアリール、アルコキシアルキルであり、
Bは、独立に、アリーレン、アリーレンエーテル、アルキレン-アリーレン、アルキレン-アリーレンアルキレン、アルケニレン-アリーレン、アルケニレン-アリーレンアルケニレン、アルキレン-アリーレン-アルケニレン、アルキニレンアリーレン、アルキニレン-アリーレン-アルキニレン、ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロアリーレン、アルキニレン-ヘテロアリーレン-アルキニレン、アルキレン、アルキレン-ヘテロ-アルキレン、アルケニレン、アルケニレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキニレン、シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-シクロアルキレン、アルケニレンシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレン-シクロアルキレンアルケニレン、アルキニレン-シクロアルキレン、アルキニレンシクロアルキレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルキレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン、アルキレン-ヘテロシクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルキレン、アルケニレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルキレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルキレンアルキニレン、シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-シクロアルケニレン、アルケニレン-シクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレンシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルケニレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキニレンである]。
Aは、炭素又はケイ素であり、
Dは、酸素、窒素又はカルボキシ基であり、
Xは、酸素又は硫黄であり、
s及びtは、独立に、1～20であり、
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシアリール、アルコキシアルキルであり、
Bは、独立に、アリーレン、アリーレンエーテル、アルキレン-アリーレン、アルキレン-アリーレンアルキレン、アルケニレン-アリーレン、アルケニレン-アリーレンアルケニレン、アルキレン-アリーレン-アルケニレン、アルキニレンアリーレン、アルキニレン-アリーレン-アルキニレン、ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロアリーレン、アルキニレン-ヘテロアリーレン-アルキニレン、アルキレン、アルキレン-ヘテロ-アルキレン、アルケニレン、アルケニレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキニレン、シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-シクロアルキレン、アルケニレンシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレン-シクロアルキレンアルケニレン、アルキニレン-シクロアルキレン、アルキニレンシクロアルキレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルキレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン、アルキレン-ヘテロシクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルキレン、アルケニレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルキレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルキレンアルキニレン、シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-シクロアルケニレン、アルケニレン-シクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレンシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルケニレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキニレンである]。
【0071】
一実施形態によれば、構造式IIを有するエポキシ樹脂成分は、以下の化合物の1つである。
【0072】
【表2】
【0073】
一実施形態によれば、構造式Iを有するエポキシ樹脂成分及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分は、アセタール、ケタール、オルトエステル及びオルトカーボネート連結のいずれかを含む。エポキシ樹脂成分のアセタール、ケタール、オルトエステル及びオルトカーボネート連結は、高温又は酸性媒体に曝露される際に分解可能である。したがって、構造式I及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分の軟化は、エポキシ樹脂系を再利用可能にすることができる、エポキシ樹脂成分におけるアセタール、ケタール、オルトカーボネート及びオルトエステル連結の分解の結果としてである。
【0074】
一実施形態によれば、構造式Iを有するエポキシ樹脂成分は、200～1000の数平均分子量(Mn)を有し、構造式IIを有するエポキシ樹脂成分は、950の数平均分子量(Mn)を有する。好ましくは、Mnは、少なくとも300～2000である。
【0075】
一実施形態によれば、構造式Iを有するエポキシ樹脂成分の粘度は、500～40,000mPa.sの範囲であり、構造式IIを有するエポキシ樹脂成分は、1000～60,000mPa.sの範囲である。
【0076】
一実施形態によれば、構造式Iを有するエポキシ樹脂成分は、100～600g/ミリ当量の範囲のエポキシ当量(EEW)を有し、構造式IIを有するエポキシ樹脂成分は、150～2000g/ミリ当量の範囲のエポキシ当量(EEW)を有する。本開示の文脈における「エポキシ当量」という用語は、「エポキシ1当量を含有する樹脂の質量(グラム)」を意味する。
【0077】
耐熱性、耐機械性及び耐化学性の要件に基づいて、構造式Iを有するエポキシ樹脂成分及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分を選択し、使用することができる。
【0078】
別の態様では、本開示はまた、再利用可能なエポキシ樹脂系を提供する。再利用可能なエポキシ樹脂系は、構造式Iを有するエポキシ樹脂成分又は構造式IIを有するエポキシ樹脂成分及び硬化剤から構成される。
【0079】
一実施形態によれば、硬化剤は、脂肪族アミン、脂環式ポリアミン、芳香族アミン、ポリエーテルアミン、ケトイミン、無水物、ポリアミド、イミダゾール、ポリチオール、ポリフェノール、ポリカルボン酸、カルボン酸ベースのポリエステル、カルボン酸ベースのポリアクリレート、UV硬化剤及びそれらの組合せから構成される群から選択される。硬化剤の例として、それに限定されるものではないが、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、テトラエチレンペンタアミン、ジプロピレンジアミン(diproprenediamine)、ジエチルアミノプロピルアミン、アミン248、メンタンジアミン(MDA)、イソホロンジアミン、ワンダミン(wandamin)、m-キシレンジアミン、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、無水フタル酸、トリメリット酸無水物、ピロメリット酸無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸(tracarboxylic)無水物、ジシアンジアミド、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、ポリスルフィド樹脂、2-メチルイミダゾール2-エチル-4-メチルイミダゾール1-シアノエチル-2-ウンデシルイミダゾリウムトリメリテート、ピペリジンN、N-ジメチルピペリジン、トリエチレンジアミンが挙げられる。
【0080】
一実施形態によれば、再利用可能なエポキシ樹脂系における構造式Iを有するエポキシ樹脂成分又は構造式IIを有するエポキシ樹脂成分及び硬化剤は、1～15の範囲のw/w比で添加される。一例として、再利用可能なエポキシ樹脂系における構造式Iを有するエポキシ樹脂成分又は構造式IIを有するエポキシ樹脂成分及び硬化剤は、4～8の範囲のw/w比で添加される。再利用可能なエポキシ樹脂系における構造式Iを有するエポキシ樹脂成分又は構造式IIを有するエポキシ樹脂成分及び硬化剤の比は、エポキシ樹脂系の企図された使用及び適用に応じて決まる。
【0081】
一実施形態によれば、再利用可能なエポキシ樹脂系は、添加剤を更に含むことができる。構造式Iを有するエポキシ樹脂成分又は構造式IIを有するエポキシ樹脂成分及び硬化剤に加えて、前記添加剤を別個の成分として添加することができる。添加剤には、繊維、強化剤、軟化剤、顔料、フィラー、消泡剤、湿潤剤又はそれらの組合せが含まれる。一実施形態によれば、再利用可能なエポキシ樹脂系における添加剤の総量は、再利用可能なエポキシ樹脂系の総質量の80質量%を超えない。
【0082】
別の態様によれば、本開示はまた、構造式Iを有するエポキシ樹脂成分及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分を調製するための方法を提供する。
【0083】
該方法は、1つ又は複数のヒドロキシ基を有する多価アルコールを、エピハロヒドリンで部分的にエポキシ化して、部分的にエポキシ化されたアルコールを得る工程を含む。本開示の文脈における「部分的にエポキシ化されたアルコール」という用語は、多価アルコールのヒドロキシ基の少なくとも1つが、エポキシド基に変換されていないアルコールを意味する。
【0084】
次に、部分的にエポキシ化されたアルコールを、構造式IIIを有する化合物、構造式IVを有する化合物又は構造式Vを有する化合物と反応させて、エポキシ樹脂成分を得る。この方法によって得られたエポキシ樹脂成分は、構造式Iを有するエポキシ樹脂成分のモノマー形態及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分のオリゴマー形態の混合物である。
【0085】
一実施形態によれば、1つ又は複数のヒドロキシ基を有する多価アルコールは、ヒドロキシフェニルアルカノール、ヒドロキシシクロアルキルアルカノール及びヒドロキシジフェニルアルカノールから構成される群から選択される。1つ又は複数のヒドロキシ基を有する多価アルコールの例として、それに限定されるものではないが、4-ヒドロキシベンジルアルコール、2-ヒドロキシベンジルアルコール、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、ジヒドロキシフェニルアルカノール、ジヒドロキシベンジルアルコール、ヒドロキシフェニルアルカノール、及びヒドロキシアルキルシクロアルカノールが挙げられる。
【0086】
一実施形態によれば、多価アルコールの部分エポキシ化は、塩基の存在下で行われる。一実施形態によれば、塩基は、アルカリ金属の水酸化物及びアルカリ金属の炭酸塩から構成される群から選択される。塩基の例として、それに限定されるものではないが、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化バリウム、水酸化カルシウム、及び水酸化マグネシウムが挙げられる。
【0087】
一実施形態によれば、多価アルコールの部分エポキシ化は、溶媒の存在下で行われる。溶媒は、トルエン、キシレン、メチルイソブチルケトン、アセトン、メチルエチルケトン、ブチルセロソルブ、エーテル、フランから構成される群から選択される。
【0088】
一実施形態によれば、エピハロヒドリンは、エピクロロヒドリン、エピブロモヒドリン、エピフルオロヒドリン、及びエピヨードヒドリンから構成される群から選択される。
【0089】
一実施形態によれば、エピハロヒドリンに対する1つ又は複数のヒドロキシ基を有する多価アルコールは、0.01～5の範囲のモル比で添加される。
【0090】
一実施形態によれば、エピハロヒドリンを用いる多価アルコールの部分エポキシ化は、部分的にエポキシ化されたアルコールを得るために30～120℃の範囲の温度で行われる。
【0091】
構造式IIIを有する化合物は、
【0092】
【化19】
【0093】
によって表される[式中、
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]。
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]。
【0094】
一実施形態によれば、構造式IIIを有する化合物には、それに限定されるものではないが、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド(benzaldyhyde)、アセトン、及びメチルエチルケトンが含まれる。
【0095】
構造式IVを有する化合物は、
【0096】
【化20】
【0097】
によって表される[式中、
R1は、独立に、水素、アルキル、アリール、アラルキル、アルケニル、アルキニルであり、
R2、R3、R4は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]。
R1は、独立に、水素、アルキル、アリール、アラルキル、アルケニル、アルキニルであり、
R2、R3、R4は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]。
【0098】
一実施形態によれば、構造式IVを有する化合物には、それに限定されるものではないが、2-メトキシプロペン、2,2-ジメトキシプロパン、2-エトキシプロペン、2,2-ジ-エトキシプロパン、2,2-ジ-プロポキシプロパンが含まれる。
【0099】
構造式Vを有する化合物は、
【0100】
【化21】
【0101】
によって表される[式中、
R1、R2、R3、R4は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]。
R1、R2、R3、R4は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]。
【0102】
一実施形態によれば、構造式Vを有する化合物には、それに限定されるものではないが、テトラアルコキシシラン、トリアルコキシシラン及びジアルコキシシランが含まれる。
【0103】
一実施形態によれば、部分的にエポキシ化されたアルコールと、構造式IIIを有する化合物、構造式IVを有する化合物又は構造式Vを有する化合物の反応は、酸性触媒の存在下で行われる。
【0104】
部分的にエポキシ化されたアルコールと、構造式IIIを有する化合物、構造式IVを有する化合物又は構造式Vを有する化合物の反応のための酸性触媒は、プロトン供与体、均一酸触媒及び不均一酸触媒から構成される群から選択される。酸性触媒の例として、それに限定されるものではないが、メタンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、バーサチック酸、酢酸、塩酸、硫酸、リン酸、酸性イオン交換樹脂、スルホネートが挙げられる。
【0105】
一実施形態によれば、構造式IIIを有する化合物、構造式IVを有する化合物又は構造式Vを有する化合物に対する部分的にエポキシ化されたアルコールは、0.01～10の範囲のモル比で添加される。
【0106】
一実施形態によれば、部分的にエポキシ化されたアルコールと、構造式IIIを有する化合物、構造式IVを有する化合物又は構造式Vを有する化合物の反応は、5～100℃の範囲の温度で行われる。
【0107】
過剰量の構造式IIIを有する化合物、構造式IVを有する化合物又は構造式Vを有する化合物が使用される場合には、構造式Iを有するエポキシ樹脂成分のモノマー形態の分率がより増大する。更に、構造式Iを有するエポキシ樹脂成分のモノマー形態は、分離技術を用いることによって、構造式IIを有するエポキシ樹脂成分のオリゴマー形態から分離することができる。一実施形態によれば、分離技術には、それに限定されるものではないが、クロマトグラフィー、抽出蒸留が含まれる。
【0108】
本開示はまた、構造式Iを有するエポキシ樹脂成分及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分を調製する代替法を提供する。
【0109】
該方法は、構造式VIを有する化合物又は構造式VIIを有する化合物を、過カルボン酸又は過酸化水素で部分的にエポキシ化して、部分的にエポキシ化されたアルコールを得る工程から構成される。部分エポキシ化の後、部分的にエポキシ化されたアルコールを、構造式IIIを有する化合物、構造式IVを有する化合物又は構造式Vを有する化合物と更に反応させて、エポキシ樹脂成分を得る。
【0110】
この方法によって得られたエポキシ樹脂成分は、構造式Iを有するエポキシ樹脂成分のモノマー形態及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分のオリゴマー形態の混合物である。
【0111】
構造式VIを有する化合物は、
【0112】
【化22】
【0113】
によって表される[式中、
R1、R2、R3、R4は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシ、アリールヒドロキシド、アルキルヒドロキシドである]。
R1、R2、R3、R4は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシ、アリールヒドロキシド、アルキルヒドロキシドである]。
【0114】
一実施形態によれば、構造式VIを有する化合物は、2～18個の間の炭素原子を有する。構造式VIを有する化合物の例として、それに限定されるものではないが、ビニルアルコール、アリルアルコール、プロペノール、ブテノール、ペンテノール、ビニルフェノール、アリルフェノール、4-ヒドロキシフェニルエテン、2-ヒドロキシフェニルエテン、4-ヒドロキシフェニルプロペン、及び2-ヒドロキシフェニルプロペンが挙げられる。
【0115】
構造式VIIを有する化合物は、
【0116】
【化23】
【0117】
によって表される[式中、
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシ、アルキルヒドロキシドである]。
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシ、アルキルヒドロキシドである]。
【0118】
一実施形態によれば、構造式VIIを有する化合物は、2～18個の間の炭素原子を有する。構造式VIを有する化合物の例として、それに限定されるものではないが、シクロヘキセン-1-メタノール、シクロペンテン-2-メタノール、シクロヘキセン-2-エタノール、及びシクロペンテン-2-エタノールが挙げられる。
【0119】
一実施形態によれば、構造式VIを有する化合物及び構造式VIIを有する化合物の部分エポキシ化は、部分的にエポキシ化されたアルコールを得るために、5℃～65℃の範囲の温度で行われる。
【0120】
一実施形態によれば、過カルボン酸は、過酢酸、m-クロロ過安息香酸及び過トリフルオロ酢酸から構成される群から選択される。
【0121】
一実施形態によれば、過酸化水素による構造式VIを有する化合物又は構造式VIIを有する化合物の部分エポキシ化は、触媒系の存在下で行われる。一実施形態によれば、触媒系は、有機塩基、無機塩基、遷移金属の硫酸塩、及び遷移金属の炭酸塩から調製される。無機塩基の例として、それに限定されるものではないが、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸水素ナトリウム、及び炭酸水素アンモニウムが挙げられる。有機塩基の例として、それに限定されるものではないが、ピリジン、tert-ブチルアルコールが挙げられる。
【0122】
一実施形態によれば、部分的にエポキシ化されたアルコールと、構造式IIIを有する化合物、構造式IVを有する化合物又は構造式Vを有する化合物の反応は、酸性触媒及び溶媒の存在下で、5～100℃の範囲の温度で行われる。溶媒は、トルエン、キシレン、メチルイソブチルケトン、アセトン、メチルエチルケトン、ブチルセロソルブ、エーテル、フランから構成される群から選択される。
【0123】
部分エポキシ化アルコールと、構造式IIIを有する化合物、構造式IVを有する化合物又は構造式Vを有する化合物の反応のための酸性触媒は、プロトン供与体、均一酸触媒及び不均一酸触媒から構成される群から選択される。酸性触媒の例として、それに限定されるものではないが、メタンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、バーサチック酸、酢酸、塩酸、硫酸、リン酸、酸性イオン交換樹脂、スルホネートが挙げられる。
【0124】
一実施形態によれば、過カルボン酸に対する構造式VIを有する化合物又は構造式VIIを有する化合物は、0.5～2の範囲のモル比で添加される。
【0125】
一実施形態によれば、過酸化水素に対する構造式VIを有する化合物又は構造式VIIを有する化合物は、0.5～2の範囲のモル比で添加される。
【0126】
一実施形態によれば、構造式IIIを有する化合物、構造式IVを有する化合物又は構造式Vを有する化合物に対する部分的にエポキシ化されたアルコール化合物は、0.01～10の範囲のモル比で添加される。
【0127】
過剰量の構造式IIIを有する化合物、構造式IVを有する化合物又は構造式Vを有する化合物が使用される場合には、構造式Iを有するエポキシ樹脂成分のモノマー形態の分率がより増大する。更に、構造式Iを有するエポキシ樹脂成分のモノマー形態は、分離技術を用いることによって、構造式IIを有するエポキシ樹脂成分のオリゴマー形態から分離することができる。一実施形態によれば、分離技術には、それに限定されるものではないが、クロマトグラフィー、抽出蒸留が含まれる。
【0128】
本開示はまた、構造式Iを有するエポキシ樹脂成分及び構造式IIを有するエポキシ樹脂系を調製する代替法を提供する。
【0129】
該方法は、アミノアルコールを酸化合物と反応させて、アミノアルコール塩を形成する工程から構成される。アミノアルコールと酸化合物の反応は、アミノアルコール塩の形成によってアミノアルコールのアミン基の保護をもたらす。
【0130】
一実施形態によれば、アミノアルコール化合物は、2～18個の間の炭素原子を有する。アミノアルコール化合物は、脂肪族アミノアルコール、脂環式アミノアルコール及び芳香族アミノアルコール化合物から構成される群から選択される。アミノアルコール化合物の例として、それに限定されるものではないが、エタノールアミン、プロパノールアミン(propanaolamine)、ブタノールアミン、アミノフェノール、アミノフェニルエタノール、アミノフェニルアルカノール、アミノベンジルアルコールが挙げられる。
【0131】
一実施形態によれば、酸化合物は、プロトン供与体、均一酸触媒及び不均一酸触媒から構成される群から選択される。酸化合物の例として、それに限定されるものではないが、メタンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、バーサチック酸、酢酸、塩酸、硫酸、リン酸が挙げられる。
【0132】
一実施形態によれば、アミノアルコールと酸化合物の反応は、アミノアルコール塩を得るために、20～100℃の範囲の温度で行われる。
【0133】
アミノアルコール塩の形成に続いて、アミノアルコール塩を、酸性触媒の存在下で、構造式IIIを有する化合物、構造式IVを有する化合物又は構造式Vを有する化合物と更に反応させて、中間体化合物を得る。反応は、5～100℃の範囲の温度で行われる。
【0134】
該方法は更に、中間体化合物を塩基と反応させて、アミノ化合物を得る工程から構成される。一実施形態によれば、中間体化合物を、溶媒の存在下で塩基と反応させる。溶媒は、トルエン、キシレン、メチルイソブチルケトン、アセトン、メチルエチルケトン、ブチルセロソルブ、エーテル、フランから構成される群から選択される。
【0135】
得られたアミノ化合物を、塩基の存在下でエピハロヒドリンと更に反応させて、エポキシ樹脂成分を得る。この方法によって得られたエポキシ樹脂成分は、構造式Iを有するエポキシ樹脂成分のモノマー形態及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分のオリゴマー形態の混合物である。
【0136】
一実施形態によれば、アミノアルコール及び酸化合物は、0.01～10の範囲のモル比で添加される。
【0137】
一実施形態によれば、アミノアルコール塩及び構造式IIIを有する化合物、構造式IVを有する化合物又は構造式Vを有する化合物は、0.01～10の範囲のモル比で添加される。
【0138】
一実施形態によれば、アミノ化合物及びエピハロヒドリンは、構造式Iを有するエポキシ樹脂成分及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分を得るために、0.01～50の範囲のモル比で添加される。
【0139】
一実施形態によれば、塩基は、アルカリ金属の水酸化物及びアルカリ金属の炭酸塩から構成される群から選択される。塩基の例として、それに限定されるものではないが、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化バリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウムが挙げられる。一実施形態によれば、溶媒は、トルエン、キシレン、メチルイソブチルケトン、アセトン、メチルエチルケトン、ブチルセロソルブ、エーテル、フランから構成される群から選択される。
【0140】
一実施形態によれば、エピハロヒドリンに対するアミノアルコール化合物は、0.01～50の範囲のモル比で添加される。
【0141】
過剰量の構造式IIIを有する化合物、構造式IVを有する化合物又は構造式Vを有する化合物が使用される場合には、構造式Iを有するエポキシ樹脂成分のモノマー形態の分率がより増大する。更に、構造式Iを有するエポキシ樹脂成分のモノマー形態は、分離技術を用いることによって、構造式IIを有するエポキシ樹脂成分のオリゴマー形態から分離することができる。一実施形態によれば、分離技術には、それに限定されるものではないが、クロマトグラフィー、抽出蒸留が含まれる。
【0142】
一態様によれば、エポキシ樹脂系を再利用するための方法も開示される。エポキシ樹脂系は、構造式Iを有するエポキシ樹脂成分又は構造式IIを有するエポキシ樹脂系及び硬化剤の反応生成物である。該方法は、エポキシ樹脂系を加熱し、加熱されたエポキシ樹脂系を酸及び溶媒に浸漬させて、エポキシ樹脂成分を溶解させる工程から構成される。
【0143】
一実施形態によれば、エポキシ樹脂系は、50～150℃の範囲の温度に加熱される。一実施形態によれば、加熱されたエポキシ樹脂系を、エポキシ樹脂成分を溶解するのに十分な期間、酸及び溶媒に浸漬させる。エポキシ樹脂成分を溶解するのに必要な期間は、2～24時間の範囲である。
【0144】
一実施形態によれば、加熱されたエポキシ樹脂系が浸漬される酸は、強プロトン供与体酸化合物及び弱プロトン供与体酸化合物から構成される群から選択される。酸の選択は、開裂に必要な時間、温度及び使用される溶媒に基づいて行われる。酸の例として、それに限定されるものではないが、メタンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、バーサチック酸、酢酸、塩酸、硫酸、リン酸が挙げられる。
【0145】
一実施形態によれば、溶媒は、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、エーテル、ケトン、アセテート、アルデヒド、フラン及び水から構成される群から選択される。溶媒の例として、それに限定されるものではないが、トルエン、キシレン、メチルイソブチルケトン、アセトン、メチルエチルケトン、ブチルセロソルブ、エーテル、フラン、アルコールが挙げられる。
【0146】
ここで、本発明をいかなる形でも制限せず、本発明を単に例示する以下の実施例に関して、本発明を記載する。
【実施例1】
【0147】
再加工可能なエポキシ樹脂2,2'-(4,4'-(プロパン-2,2-ジイルビス(オキシ))ビス(メチレン)ビス(4,1-フェニレン))ビス(オキシ)ビス(メチレン)ジオキシランの合成
【0148】
【化24】
【0149】
ケタール基を有するジ-グリシジル(glycidel)エーテルの合成は、2つの工程を含む。
【0150】
工程-1:4-ヒドロキシルメチルフェノールのグリシジルエーテル(4HMP-GE)の合成は、4-ヒドロキシルメチルフェノール(4HMP)、エピハロヒドリン及び苛性ソーダ(50%NaOH)の反応によって達成される。4-ヒドロキシルメチルフェノール(4HMP)500gを、トルエン1200gを溶媒として用いて、エピハロヒドリン(ECH/4HMPのモル比=6.71)2500gと反応させた。苛性ソーダ(50%NaOH)323gを、55℃の温度及び122mbarの真空で反応混合物とゆっくり反応させて、反応水256gを得る。反応が終了した後、残留エピクロロヒドリン及びトルエンを気化によって除去し、樹脂生成物を濾過して、塩化ナトリウム(NaCl)を除去する。192g/ミリ当量のEEWを有する樹脂生成物4-ヒドロキシルメチルフェノールのグリシジルエーテル(4HMP-GE)673gが得られる。こうして形成された樹脂生成物は、非常に有用であり、ホルマール/ケタール、トリオルトホルメート及びオルトカーボネート樹脂分子における2個、3個又は4個の官能基として使用されている。
【0151】
工程-2:先で形成された4-ヒドロキシルメチルフェノールのグリシジルエーテル(4HMP-GE)50gを、溶媒としてのキシレン120g及びp-トルエンスルホン酸(pTSA)0.1gの存在下で、2-メトキシプロペン(2MP)40gと反応させる。反応は22℃の温度で行われ、1時間後に、温度を55℃に増大し、180mbarの真空を適用した。オーバーヘッド凝縮物131gを除去した後、触媒を炭酸水素ナトリウム(NaHCO3)0.23gで中和した。216g/ミリ当量のEEW、並びに59%ケタールモノマー及び20%ケタールオリゴマー、8%4HMP-GE及び13%モノグリシジルエーテルケタールの純度を有する生成物として、粗製物54gが得られる。それを更に蒸留して、オリゴマー、4HMP-GE及びモノグリシジルエーテルケタールからモノマーを分離した。精製の最後に、標題生成物28gを93%純度で回収した(残りの7%はオリゴマーである)。
【実施例2】
【0152】
アルケンアルコールエポキシ化プロセスによる再加工可能なエポキシ樹脂2,2'-(4,4'-(プロパン-2,2-ジイルビス(オキシ))ビス(メチレン)ビス(4,1-フェニレン))ビス(オキシ)ビス(メチレン)ジオキシランの合成
【0153】
【化25】
【0154】
工程1:4-(2-オキシラニルメトキシル)-ベンゼンメタノールを、第1の工程で合成した。
4-(2-プロペン-1-イルオキシ)-ベンゼンメタノール(2モル)328.4gを、炭酸水素アンモニウム1リットルの0.4M水溶液(0.40mol)、硫酸マンガン一水和物8.46g(0.50mol)、1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート(hexaflurophosphate)などのイオン液体600mlの存在下で4つ口反応フラスコに添加した。35℃において、30%過酸化水素566.8g(5mol)を、ゆっくり2時間滴下添加した。滴下が終了した後、反応を30～35℃で6時間行った。サンプリング及び分析のために、反応溶液を、出発材料の変換をチェックするためにガスクロマトグラフィー(GC)によって測定した。
4-(2-プロペン-1-イルオキシ)-ベンゼンメタノール(2モル)328.4gを、炭酸水素アンモニウム1リットルの0.4M水溶液(0.40mol)、硫酸マンガン一水和物8.46g(0.50mol)、1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート(hexaflurophosphate)などのイオン液体600mlの存在下で4つ口反応フラスコに添加した。35℃において、30%過酸化水素566.8g(5mol)を、ゆっくり2時間滴下添加した。滴下が終了した後、反応を30～35℃で6時間行った。サンプリング及び分析のために、反応溶液を、出発材料の変換をチェックするためにガスクロマトグラフィー(GC)によって測定した。
【0155】
【化26】
【0156】
【化27】
【0157】
ステップ2
先で形成された4-(2-オキシラニルメトキシル)-ベンゼンメタノール50gを、溶媒としてのキシレン120g及びp-トルエンスルホン酸(pTSA)0.1gの存在下で、2-メトキシプロペン(2MP)40gと反応させる。反応は22℃の温度で行われ、1時間後に、温度を55℃に増大し、180mbarの真空を適用した。オーバーヘッド凝縮物131gを除去した後、触媒を炭酸水素ナトリウム(NaHCO3)0.23gで中和した。235g/ミリ当量のEEW、並びに61%ケタールモノマー及び16%ケタールオリゴマー、8%4HMP-GE及び15%モノグリシジルエーテルケタールの純度を有する生成物として、粗製物54gが得られる。
先で形成された4-(2-オキシラニルメトキシル)-ベンゼンメタノール50gを、溶媒としてのキシレン120g及びp-トルエンスルホン酸(pTSA)0.1gの存在下で、2-メトキシプロペン(2MP)40gと反応させる。反応は22℃の温度で行われ、1時間後に、温度を55℃に増大し、180mbarの真空を適用した。オーバーヘッド凝縮物131gを除去した後、触媒を炭酸水素ナトリウム(NaHCO3)0.23gで中和した。235g/ミリ当量のEEW、並びに61%ケタールモノマー及び16%ケタールオリゴマー、8%4HMP-GE及び15%モノグリシジルエーテルケタールの純度を有する生成物として、粗製物54gが得られる。
【実施例3】
【0158】
アミンエポキシ化プロセスによる再加工可能なエポキシ樹脂2,2'-(4,4'-(プロパン-2,2-ジイルビス(オキシ))ビス(メチレン)ビス(4,1-フェニレン))ビス(オキシ)ビス(メチレン)グリシジルアミンの合成
【0159】
【化28】
【0160】
ステップ1:4-アミノフェノールヒドロクロリドを合成するため。
4-アミノフェノール50gを、1Lの反応フラスコに添加し、15℃において撹拌下でメタノール200gを用いて溶解させ、それに37%HClをゆっくり充填した。充填を終了した後、反応を、pH7で2時間維持した。
4-アミノフェノール50gを、1Lの反応フラスコに添加し、15℃において撹拌下でメタノール200gを用いて溶解させ、それに37%HClをゆっくり充填した。充填を終了した後、反応を、pH7で2時間維持した。
【0161】
ステップ2:4,4'-[(1-メチルエチリデン)ビス(オキシメチレン)]ビス-ベンゼンアミンを合成するため。
4-アミノフェノールヒドロクロリド50gを、ジメチルスルホキシド60g及びキシレン200gに溶解し、2-メトキシプロペン(2MP)40g及びp-トルエンスルホン酸(pTSA)0.1gと反応させた。反応は22℃の温度で行われ、1時間後に、触媒(temperature)を50%NaOH33gで中和した。混合物を蒸留して(distillate)、65℃で溶媒を除去し、180mbarの真空を適用した。除去した後、粗製生成物を分留技術によって精製し、留出物を、ガスクロマトグラフィーによって生成物純度についてチェックした。
4-アミノフェノールヒドロクロリド50gを、ジメチルスルホキシド60g及びキシレン200gに溶解し、2-メトキシプロペン(2MP)40g及びp-トルエンスルホン酸(pTSA)0.1gと反応させた。反応は22℃の温度で行われ、1時間後に、触媒(temperature)を50%NaOH33gで中和した。混合物を蒸留して(distillate)、65℃で溶媒を除去し、180mbarの真空を適用した。除去した後、粗製生成物を分留技術によって精製し、留出物を、ガスクロマトグラフィーによって生成物純度についてチェックした。
【0162】
工程3:4,4'-[(1-メチルエチリデン)ビス(オキシメチレン)]ビス-ベンゼンアミン(0.18mol)50g及びエピハロヒドリン133gからエポキシ化グリシジルアミンを合成するため。両方の原材料を、4つ口反応フラスコに撹拌しながら添加した。50%NaOH59gを、55℃及び120mbarの真空で反応混合物にゆっくり添加して、水9gを得た。反応が終了した後、残留エピクロロヒドリン及びトルエンを気化によって除去し、樹脂生成物を濾過して、塩化ナトリウム(NaCl)を除去する。130g/ミリ当量のEEWを有する樹脂生成物4,4'-[(1-メチルエチリデン)ビス(オキシメチレン)]ビス-ベンゼンアミンのグリシジルアミン40gが得られる。
【実施例4】
【0163】
再加工可能なエポキシ樹脂ビス(4-(オキシラン-2-イルメトキシ)ベンジルオキシ)メタンの合成
【0164】
【化29】
【0165】
ホルマール基を有するジ-グリシジルエーテルの合成は、2つの工程を含む。
【0166】
工程-1:4-ヒドロキシルメチルフェノールのグリシジルエーテル(4HMP-GE)の合成は、実施例1において共有される機序によって達成される。
【0167】
工程-2:先で形成された4-ヒドロキシルメチルフェノールのグリシジルエーテル(4HMP-GE)(0.28モル)50gを、溶媒としてのメチルt-ブチルエーテル120g及びp-トルエンスルホン酸(pTSA)0.1gの存在下で、パラホルムアルデヒド(paraformaldyhyde)6.3gと反応させる。反応は55～60℃の温度で行われ、1時間後に、温度を55℃に増大し、200mbarの真空を適用した。オーバーヘッド凝縮物127gを除去した後、触媒を炭酸水素ナトリウム(NaHCO3)0.23gで中和した。201g/ミリ当量のEEW、並びに67%ホルマールモノマー及び16%ホルマールオリゴマー、8%4HMP-GE及び10%モノグリシジルエーテルホルマールの純度を有する生成物として、粗製物45gが得られる。それを更に蒸留して、オリゴマー、4HMP-GE及びモノグリシジルエーテルホルマールからモノマーを分離した。精製の最後に、標題生成物28gを93%純度で回収した(残りの7%はオリゴマーである)。
【実施例5】
【0168】
再加工可能なエポキシ樹脂2,2'-(4,4'-(エタン-1,1-ジイルビス(オキシ))ビス(メチレン)ビス(4,1-フェニレン))ビス(オキシ)ビス(メチレン)ジオキシランの合成
【0169】
【化30】
【0170】
ホルマール基を有するジ-グリシジルエーテルの合成は、2つの工程を含む。
【0171】
工程-1:4-ヒドロキシルメチルフェノールのグリシジルエーテル(4HMP-GE)の合成は、実施例1において共有される機序によって達成される。
【0172】
工程-2:先で形成された4-ヒドロキシルメチルフェノールのグリシジルエーテル(4HMP-GE)(0.28モル)50gを、溶媒としてのメチルt-ブチルエーテル80g及びp-トルエンスルホン酸(pTSA)0.1gの存在下で、アセトアルデヒド9gと反応させる。反応は55～60℃の温度で行われ、1時間後に、温度を55℃に増大し、200mbarの真空を適用した。オーバーヘッド凝縮物93gを除去した後、触媒を炭酸水素ナトリウム(NaHCO3)0.23gで中和した。210g/ミリ当量のEEW、並びに55%アセタールモノマー及び28%アセタールオリゴマー、13%4HMP-GE及び4%モノグリシジルエーテルアセタールの純度を有する生成物として、粗製物37gが得られる。それを更に蒸留して、オリゴマー、4HMP-GE及びモノグリシジルエーテルアセタールからモノマーを分離した。精製の最後に、標題生成物12gを93%純度で回収した(残りの7%はオリゴマーである)。
【実施例6】
【0173】
再加工可能なエポキシ樹脂ジメチルビス(4-(オキシラン-2-イルメトキシ)ベンジルオキシ)シランの合成
【0174】
【化31】
【0175】
ホルマール基を有するジ-グリシジルエーテルの合成は、2つの工程を含む。
【0176】
工程-1:4-ヒドロキシルメチルフェノールのグリシジルエーテル(4HMP-GE)の合成は、実施例1において共有される機序によって達成される。
【0177】
工程-2:先で形成された4-ヒドロキシルメチルフェノールのグリシジルエーテル(4HMP-GE)(0.28モル)50gを、ジメチルジメトキシシラン19g及びトルエン50g及びp-トルエンスルホン酸(pTSA)0.1gと反応させる。反応は120℃の温度で行われ、メタノールを分留によって除去した。オーバーヘッド凝縮物からメタノール8gを完全に除去した後、触媒を炭酸水素ナトリウム(NaHCO3)0.23gで中和した。233g/ミリ当量のEEWを有する生成物として、粗製物52gが得られる。
【実施例7】
【0178】
再加工可能なエポキシ樹脂メチルトリス(4-(オキシラン-2-イルメトキシ)ベンジルオキシ)シランの合成
【0179】
【化32】
【0180】
ホルマール基を有するジ-グリシジルエーテルの合成は、2つの工程を含む。
【0181】
工程-1:4-ヒドロキシルメチルフェノールのグリシジルエーテル(4HMP-GE)の合成は、実施例1において共有される機序によって達成される。
【0182】
工程-2:先で形成された4-ヒドロキシルメチルフェノールのグリシジルエーテル(4HMP-GE)(0.28モル)50gを、メチルトリメトキシシラン14g及びトルエン50g及びp-トルエンスルホン酸(pTSA)0.1gと反応させる。反応は120℃の温度で行われ、メタノールを分留によって除去した。オーバーヘッド凝縮物からメタノール8gを完全に除去した後、触媒を炭酸水素ナトリウム(NaHCO3)0.23gで中和した。215g/ミリ当量のEEWを有する生成物として、粗製物47gが得られる。
【実施例8】
【0183】
ポリアミン硬化剤を用いる2,2'-(4,4'-(プロパン-2,2-ジイルビス(オキシ))ビス(メチレン)ビス(4,1-フェニレン))ビス(オキシ)ビス(メチレン)ジオキシラン(エポキシ樹脂成分)の硬化
実施例1で生成した標題生成物2,2'-(4,4'-(プロパン-2,2-ジイルビス(オキシ))ビス(メチレン)ビス(4,1-フェニレン))ビス(オキシ)ビス(メチレン)ジオキシラン20gを、イソホロンジアミン(isophorondiamine)(IPDA)3.7gを用いて硬化する。硬化は、閉鎖系で100℃において4時間行った。85℃のTg(ガラス転移温度)、3456パスカルの引張弾性率及び3548パスカルの曲げ弾性率を有するポリマー材料が得られた。
実施例1で生成した標題生成物2,2'-(4,4'-(プロパン-2,2-ジイルビス(オキシ))ビス(メチレン)ビス(4,1-フェニレン))ビス(オキシ)ビス(メチレン)ジオキシラン20gを、イソホロンジアミン(isophorondiamine)(IPDA)3.7gを用いて硬化する。硬化は、閉鎖系で100℃において4時間行った。85℃のTg(ガラス転移温度)、3456パスカルの引張弾性率及び3548パスカルの曲げ弾性率を有するポリマー材料が得られた。
【実施例9】
【0184】
硬化したポリマーの再加工可能性及び再利用可能性
実施例2の硬化したポリマーの試験片(10g)を、酸性溶液(水を含む5%wt/wt酢酸)中、テトラヒドロフラン(THF)溶媒の存在下で130℃の温度において維持する。1時間以内に、試験片は酸性溶媒溶液中で軟化し始め、分解した。3時間以内に、試験片は溶液に完全に溶解する。
実施例2の硬化したポリマーの試験片(10g)を、酸性溶液(水を含む5%wt/wt酢酸)中、テトラヒドロフラン(THF)溶媒の存在下で130℃の温度において維持する。1時間以内に、試験片は酸性溶媒溶液中で軟化し始め、分解した。3時間以内に、試験片は溶液に完全に溶解する。
【実施例10】
【0185】
硬化したポリマーの再加工可能性及び再利用可能性
実施例2の硬化したポリマーの試験片(10g)を、酸性溶液(水を含む7%wt/wtメタンスルホン酸)中、希薄テトラヒドロフラン(THF)溶媒の存在下で100℃の温度において維持する。テトラヒドロフランの希薄溶液は、テトラヒドロフランを脱塩水と1:9の質量比で混合することによって調製した。1時間以内に、試験片は酸性溶媒溶液中で軟化し始め、分解した。3時間以内に、試験片は溶液に完全に溶解する。
実施例2の硬化したポリマーの試験片(10g)を、酸性溶液(水を含む7%wt/wtメタンスルホン酸)中、希薄テトラヒドロフラン(THF)溶媒の存在下で100℃の温度において維持する。テトラヒドロフランの希薄溶液は、テトラヒドロフランを脱塩水と1:9の質量比で混合することによって調製した。1時間以内に、試験片は酸性溶媒溶液中で軟化し始め、分解した。3時間以内に、試験片は溶液に完全に溶解する。
【実施例11】
【0186】
硬化したポリマーの再加工可能性及び再利用可能性
実施例2の硬化したポリマーの試験片(10g)を、酸性溶液(水を含む15%wt/wt酢酸)中、希薄エタノール溶媒の存在下で90℃の温度において維持する。1時間以内に、試験片は酸性溶媒溶液中で軟化し始め、分解した。3時間以内に、試験片は溶液中で小片に分解する。
実施例2の硬化したポリマーの試験片(10g)を、酸性溶液(水を含む15%wt/wt酢酸)中、希薄エタノール溶媒の存在下で90℃の温度において維持する。1時間以内に、試験片は酸性溶媒溶液中で軟化し始め、分解した。3時間以内に、試験片は溶液中で小片に分解する。
【0187】
具体的な実施形態が、以下に開示される。
【0188】
構造式I又は構造式IIを有する、再利用可能なエポキシ樹脂系のためのエポキシ樹脂成分
【0189】
【化33】
【0190】
[式中、
m=0の場合、n=4であり、
m=1の場合、n=3であり、
m=2の場合、n=2であり、
Aは、炭素又はケイ素であり、
Dは、酸素又は窒素又はカルボキシ基であり、
Xは、酸素又は硫黄であり、
s及びtは、独立に、1～20であり、
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシアリール、アルコキシアルキルであり、
Bは、独立に、アリーレン、アリーレンエーテル、アルキレン-アリーレン、アルキレン-アリーレンアルキレン、アルケニレン-アリーレン、アルケニレン-アリーレンアルケニレン、アルキレン-アリーレン-アルケニレン、アルキニレンアリーレン、アルキニレン-アリーレン-アルキニレン、ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロアリーレン、アルキニレン-ヘテロアリーレン-アルキニレン、アルキレン、アルキレン-ヘテロ-アルキレン、アルケニレン、アルケニレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキニレン、シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-シクロアルキレン、アルケニレンシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレン-シクロアルキレンアルケニレン、アルキニレン-シクロアルキレン、アルキニレンシクロアルキレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルキレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン、アルキレン-ヘテロシクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルキレン、アルケニレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルキレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルキレンアルキニレン、シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-シクロアルケニレン、アルケニレン-シクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレンシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルケニレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキニレンである]。
m=0の場合、n=4であり、
m=1の場合、n=3であり、
m=2の場合、n=2であり、
Aは、炭素又はケイ素であり、
Dは、酸素又は窒素又はカルボキシ基であり、
Xは、酸素又は硫黄であり、
s及びtは、独立に、1～20であり、
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシアリール、アルコキシアルキルであり、
Bは、独立に、アリーレン、アリーレンエーテル、アルキレン-アリーレン、アルキレン-アリーレンアルキレン、アルケニレン-アリーレン、アルケニレン-アリーレンアルケニレン、アルキレン-アリーレン-アルケニレン、アルキニレンアリーレン、アルキニレン-アリーレン-アルキニレン、ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロアリーレン、アルキニレン-ヘテロアリーレン-アルキニレン、アルキレン、アルキレン-ヘテロ-アルキレン、アルケニレン、アルケニレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキニレン、シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-シクロアルキレン、アルケニレンシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレン-シクロアルキレンアルケニレン、アルキニレン-シクロアルキレン、アルキニレンシクロアルキレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルキレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン、アルキレン-ヘテロシクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルキレン、アルケニレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルキレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルキレンアルキニレン、シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-シクロアルケニレン、アルケニレン-シクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレンシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルケニレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキニレンである]。
【0191】
構造式Iを有するエポキシ樹脂成分が、Table 1(表1)に列挙される成分と同じである、このようなエポキシ樹脂成分。
【0192】
構造式IIを有するエポキシ樹脂成分が、Table 2(表2)に列挙される成分と同じである、このようなエポキシ樹脂成分。
【0193】
エポキシ樹脂系のための構造式Iを有するエポキシ樹脂成分及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分を調製するための方法。該方法は、1つ又は複数のヒドロキシ基を有する多価アルコールを、塩基の存在下で、エピハロヒドリンで部分的にエポキシ化して、部分的にエポキシ化されたアルコールを得る工程と、部分的にエポキシ化されたアルコールを、酸性触媒の存在下で、構造式IIIを有する化合物、構造式IVを有する化合物又は構造式Vを有する化合物と反応させて、構造式Iを有するエポキシ樹脂成分及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分を得る工程と
を含み、
構造式IIIを有する化合物は、
を含み、
構造式IIIを有する化合物は、
【0194】
【化34】
【0195】
によって表され[式中、R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]、
構造式IVを有する化合物は、
構造式IVを有する化合物は、
【0196】
【化35】
【0197】
によって表され[式中、R1は、独立に、水素、アルキル、アリール、アラルキル、アルケニル、アルキニルであり、
R2、R3、R4は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]、
構造式Vを有する化合物は、
R2、R3、R4は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]、
構造式Vを有する化合物は、
【0198】
【化36】
【0199】
によって表され[式中、
R1、R2、R3、R4は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]、
構造式I及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分は、それぞれ、
R1、R2、R3、R4は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]、
構造式I及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分は、それぞれ、
【0200】
【化37】
【0201】
である[式中、
m=0の場合、n=4であり、
m=1の場合、n=3であり、
m=2の場合、n=2であり、
Aは、炭素又はケイ素であり、
Dは、酸素又は窒素又はカルボキシ基であり、
Xは、酸素又は硫黄であり、
s及びtは、独立に、1～20であり、
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシアリール、アルコキシアルキルであり、
Bは、独立に、アリーレン、アリーレンエーテル、アルキレン-アリーレン、アルキレン-アリーレンアルキレン、アルケニレン-アリーレン、アルケニレン-アリーレンアルケニレン、アルキレン-アリーレン-アルケニレン、アルキニレンアリーレン、アルキニレン-アリーレン-アルキニレン、ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロアリーレン、アルキニレン-ヘテロアリーレン-アルキニレン、アルキレン、アルキレン-ヘテロ-アルキレン、アルケニレン、アルケニレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキニレン、シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-シクロアルキレン、アルケニレンシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレン-シクロアルキレンアルケニレン、アルキニレン-シクロアルキレン、アルキニレンシクロアルキレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルキレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン、アルキレン-ヘテロシクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルキレン、アルケニレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルキレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルキレンアルキニレン、シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-シクロアルケニレン、アルケニレン-シクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレンシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルケニレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキニレンである]。
m=0の場合、n=4であり、
m=1の場合、n=3であり、
m=2の場合、n=2であり、
Aは、炭素又はケイ素であり、
Dは、酸素又は窒素又はカルボキシ基であり、
Xは、酸素又は硫黄であり、
s及びtは、独立に、1～20であり、
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシアリール、アルコキシアルキルであり、
Bは、独立に、アリーレン、アリーレンエーテル、アルキレン-アリーレン、アルキレン-アリーレンアルキレン、アルケニレン-アリーレン、アルケニレン-アリーレンアルケニレン、アルキレン-アリーレン-アルケニレン、アルキニレンアリーレン、アルキニレン-アリーレン-アルキニレン、ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロアリーレン、アルキニレン-ヘテロアリーレン-アルキニレン、アルキレン、アルキレン-ヘテロ-アルキレン、アルケニレン、アルケニレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキニレン、シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-シクロアルキレン、アルケニレンシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレン-シクロアルキレンアルケニレン、アルキニレン-シクロアルキレン、アルキニレンシクロアルキレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルキレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン、アルキレン-ヘテロシクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルキレン、アルケニレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルキレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルキレンアルキニレン、シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-シクロアルケニレン、アルケニレン-シクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレンシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルケニレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキニレンである]。
【0202】
1つ又は複数のヒドロキシ基を有する多価アルコールが、ヒドロキシフェニルアルカノール、ヒドロキシシクロアルキルアルカノール、及びヒドロキシジフェニルアルカノールから構成される群から選択される、このような方法。
【0203】
エピハロヒドリンに対する1つ又は複数のヒドロキシ基を有する多価アルコールが、0.01～5の範囲のモル比で添加される、このような方法。
【0204】
構造式IIIを有する化合物、構造式IVを有する化合物又は構造式Vを有する化合物に対する部分的にエポキシ化されたアルコールが、0.01～10の範囲のモル比で添加される、このような方法。
【0205】
エポキシ樹脂系のための構造式Iを有するエポキシ樹脂成分及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分を調製するための方法。該方法は、構造式VIを有する化合物又は構造式VIIを有する化合物を、過カルボン酸又は過酸化水素で部分的にエポキシ化して、部分的にエポキシ化されたアルコールを得る工程と、部分的にエポキシ化されたアルコールを、酸性触媒の存在下で、構造式IIIを有する化合物、構造式IVを有する化合物又は構造式Vを有する化合物と反応させて、構造式Iを有するエポキシ樹脂成分及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分を得る工程と
を含み、
構造式VIを有する化合物は、
を含み、
構造式VIを有する化合物は、
【0206】
【化38】
【0207】
によって表され[式中、
R1、R2、R3、R4は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシ、アリールヒドロキシド、アルキルヒドロキシドである]、
構造式VIIを有する化合物は、
R1、R2、R3、R4は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシ、アリールヒドロキシド、アルキルヒドロキシドである]、
構造式VIIを有する化合物は、
【0208】
【化39】
【0209】
によって表され[式中、
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシ、アルキルヒドロキシドである]、
構造式IIIを有する化合物は、
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシ、アルキルヒドロキシドである]、
構造式IIIを有する化合物は、
【0210】
【化40】
【0211】
によって表され[式中、
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]、
構造式IVを有する化合物は、
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]、
構造式IVを有する化合物は、
【0212】
【化41】
【0213】
によって表され[式中、
R1は、独立に、水素、アルキル、アリール、アラルキル、アルケニル、アルキニルであり、
R2、R3、R4は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]、
構造式Vを有する化合物は、
R1は、独立に、水素、アルキル、アリール、アラルキル、アルケニル、アルキニルであり、
R2、R3、R4は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]、
構造式Vを有する化合物は、
【0214】
【化42】
【0215】
によって表され[式中、
R1、R2、R3、R4は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]、
構造式I及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分は、それぞれ、
R1、R2、R3、R4は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]、
構造式I及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分は、それぞれ、
【0216】
【化43】
【0217】
である[式中、
m=0の場合、n=4であり、
m=1の場合、n=3であり、
m=2の場合、n=2であり、
Aは、炭素又はケイ素であり、
Dは、酸素又は窒素又はカルボキシ基であり、
Xは、酸素又は硫黄であり、
s及びtは、独立に、1～20であり、
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシアリール、アルコキシアルキルであり、
Bは、独立に、アリーレン、アリーレンエーテル、アルキレン-アリーレン、アルキレン-アリーレンアルキレン、アルケニレン-アリーレン、アルケニレン-アリーレンアルケニレン、アルキレン-アリーレン-アルケニレン、アルキニレンアリーレン、アルキニレン-アリーレン-アルキニレン、ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロアリーレン、アルキニレン-ヘテロアリーレン-アルキニレン、アルキレン、アルキレン-ヘテロ-アルキレン、アルケニレン、アルケニレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキニレン、シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-シクロアルキレン、アルケニレンシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレン-シクロアルキレンアルケニレン、アルキニレン-シクロアルキレン、アルキニレンシクロアルキレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルキレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン、アルキレン-ヘテロシクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルキレン、アルケニレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルキレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルキレンアルキニレン、シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-シクロアルケニレン、アルケニレン-シクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレンシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルケニレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキニレンである]。
m=0の場合、n=4であり、
m=1の場合、n=3であり、
m=2の場合、n=2であり、
Aは、炭素又はケイ素であり、
Dは、酸素又は窒素又はカルボキシ基であり、
Xは、酸素又は硫黄であり、
s及びtは、独立に、1～20であり、
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシアリール、アルコキシアルキルであり、
Bは、独立に、アリーレン、アリーレンエーテル、アルキレン-アリーレン、アルキレン-アリーレンアルキレン、アルケニレン-アリーレン、アルケニレン-アリーレンアルケニレン、アルキレン-アリーレン-アルケニレン、アルキニレンアリーレン、アルキニレン-アリーレン-アルキニレン、ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロアリーレン、アルキニレン-ヘテロアリーレン-アルキニレン、アルキレン、アルキレン-ヘテロ-アルキレン、アルケニレン、アルケニレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキニレン、シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-シクロアルキレン、アルケニレンシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレン-シクロアルキレンアルケニレン、アルキニレン-シクロアルキレン、アルキニレンシクロアルキレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルキレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン、アルキレン-ヘテロシクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルキレン、アルケニレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルキレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルキレンアルキニレン、シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-シクロアルケニレン、アルケニレン-シクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレンシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルケニレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキニレンである]。
【0218】
構造式VIを有する化合物及び構造式VIIを有する化合物が、2～18個の間の炭素原子を有する、このような方法。
【0219】
構造式VIを有する化合物が、ビニルアルコール、アリルアルコール、プロペノール、ブテノール、ペンテノール、ビニルフェノール、アリルフェノール、4-ヒドロキシフェニルエテン、2-ヒドロキシフェニルエテン、4-ヒドロキシフェニルプロペン、及び2-ヒドロキシフェニルプロペンから構成される群から選択される、このような方法。
【0220】
構造式VIIを有する化合物が、シクロヘキセン-1-メタノール、シクロペンテン-1-メタノール、シクロヘキセン-2-エタノール、及びシクロペンテン-2-エタノールから構成される群から選択される、このような方法。
【0221】
過カルボン酸化合物が、過酢酸、m-クロロ過安息香酸、及び過トリフルオロ酢酸から構成される群から選択される、このような方法。
【0222】
過カルボン酸に対する構造式VIを有する化合物又は構造式VIIを有する化合物が、0.5～2の範囲のモル比で添加される、このような方法。
【0223】
酸性触媒が、プロトン供与体、均一酸触媒及び不均一酸触媒から構成される群から選択される、このような方法。
【0224】
構造式IIIを有する化合物、構造式IVを有する化合物又は構造式Vを有する化合物に対する部分的にエポキシ化されたアルコールが、0.01～10の範囲のモル比で添加される、このような方法。
【0225】
エポキシ樹脂系のための構造式Iを有するエポキシ樹脂成分及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分を調製するための方法。該方法は、アミノアルコールを酸化合物と反応させて、アミノアルコール塩を形成する工程と、アミノアルコール塩を、酸性触媒の存在下で、構造式IIIを有する化合物、構造式IVを有する化合物又は構造式Vを有する化合物と反応させて、中間体化合物を得る工程と、得られた中間体化合物を、塩基と反応させて、アミノ化合物を得る工程と、アミノ化合物を、塩基の存在下で、エピハロヒドリンでエポキシ化して、構造式Iを有するエポキシ樹脂成分及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分を得る工程と
を含み、
構造式IIIを有する化合物は、
を含み、
構造式IIIを有する化合物は、
【0226】
【化44】
【0227】
によって表され[式中、
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]、
構造式IVを有する化合物は、
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]、
構造式IVを有する化合物は、
【0228】
【化45】
【0229】
によって表され[式中、
R1は、独立に、水素、アルキル、アリール、アラルキル、アルケニル、アルキニルであり、
R2、R3、R4は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]、
構造式Vを有する化合物は、
R1は、独立に、水素、アルキル、アリール、アラルキル、アルケニル、アルキニルであり、
R2、R3、R4は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]、
構造式Vを有する化合物は、
【0230】
【化46】
【0231】
によって表され[式中、
R1、R2、R3、R4は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]、
構造式I及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分は、それぞれ、
R1、R2、R3、R4は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、メチレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシ、アルコキシアリール、アルコキシアルキル、アリールオキシである]、
構造式I及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分は、それぞれ、
【0232】
【化47】
【0233】
である[式中、
m=0の場合、n=4であり、
m=1の場合、n=3であり、
m=2の場合、n=2であり、
Aは、炭素又はケイ素であり、
Dは、酸素又は窒素又はカルボキシ基であり、
Xは、酸素又は硫黄であり、
s及びtは、独立に、1～20であり、
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシアリール、アルコキシアルキルであり、
Bは、独立に、アリーレン、アリーレンエーテル、アルキレン-アリーレン、アルキレン-アリーレンアルキレン、アルケニレン-アリーレン、アルケニレン-アリーレンアルケニレン、アルキレン-アリーレン-アルケニレン、アルキニレンアリーレン、アルキニレン-アリーレン-アルキニレン、ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロアリーレン、アルキニレン-ヘテロアリーレン-アルキニレン、アルキレン、アルキレン-ヘテロ-アルキレン、アルケニレン、アルケニレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキニレン、シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-シクロアルキレン、アルケニレンシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレン-シクロアルキレンアルケニレン、アルキニレン-シクロアルキレン、アルキニレンシクロアルキレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルキレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン、アルキレン-ヘテロシクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルキレン、アルケニレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルキレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルキレンアルキニレン、シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-シクロアルケニレン、アルケニレン-シクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレンシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルケニレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキニレンである]。
m=0の場合、n=4であり、
m=1の場合、n=3であり、
m=2の場合、n=2であり、
Aは、炭素又はケイ素であり、
Dは、酸素又は窒素又はカルボキシ基であり、
Xは、酸素又は硫黄であり、
s及びtは、独立に、1～20であり、
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシアリール、アルコキシアルキルであり、
Bは、独立に、アリーレン、アリーレンエーテル、アルキレン-アリーレン、アルキレン-アリーレンアルキレン、アルケニレン-アリーレン、アルケニレン-アリーレンアルケニレン、アルキレン-アリーレン-アルケニレン、アルキニレンアリーレン、アルキニレン-アリーレン-アルキニレン、ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロアリーレン、アルキニレン-ヘテロアリーレン-アルキニレン、アルキレン、アルキレン-ヘテロ-アルキレン、アルケニレン、アルケニレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキニレン、シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-シクロアルキレン、アルケニレンシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレン-シクロアルキレンアルケニレン、アルキニレン-シクロアルキレン、アルキニレンシクロアルキレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルキレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン、アルキレン-ヘテロシクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルキレン、アルケニレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルキレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルキレンアルキニレン、シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-シクロアルケニレン、アルケニレン-シクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレンシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルケニレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキニレンである]。
【0234】
アミノアルコールが、2～18個の間の炭素原子を有する、このような方法。
【0235】
アミノアルコールが、脂肪族アミノアルコール、脂環式アミノアルコール、及び芳香族アミノアルコールから構成される群から選択される、このような方法。
【0236】
酸化合物が、プロトン供与体、均一酸触媒及び不均一酸触媒から構成される群から選択される、このような方法。
【0237】
構造式IIIを有する化合物、構造式IVを有する化合物又は構造式Vを有する化合物に対するアミノアルコール塩が、0.01～10の範囲のモル比で添加される、このような方法。
【0238】
塩基が、アルカリ金属の水酸化物及びアルカリ金属の炭酸塩から構成される群から選択される、このような方法。
【0239】
エピハロヒドリンに対するアミノ化合物が、0.01～50の範囲のモル比で添加される、このような方法。
【0240】
構造式IIIを有する化合物が、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、アセトン、及びメチルエチルケトンから構成される群から選択される、このような方法。
【0241】
構造式IVを有する化合物が、2-メトキシプロペン、2,2-ジメトキシプロパン、2-エトキシプロペン、2,2-ジエトキシプロパン、及び2,2-ジプロポキシプロパンから構成される群から選択される、このような方法。
【0242】
構造式Vを有する化合物が、テトラアルコキシシラン、トリアルコキシシラン及びジアルコキシシランから構成される群から選択される、このような方法。
【0243】
硬化剤;及び構造式Iを有するエポキシ樹脂成分又は構造式IIを有するエポキシ樹脂成分を含む、エポキシ樹脂系であって、構造式I及び構造式IIを有するエポキシ樹脂成分が、
【0244】
【化48】
【0245】
である[式中、
m=0の場合、n=4であり、
m=1の場合、n=3であり、
m=2の場合、n=2であり、
Aは、炭素又はケイ素であり、
Dは、酸素又は窒素又はカルボキシ基であり、
Xは、酸素又は硫黄であり、
s及びtは、独立に、1～20であり、
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシアリール、アルコキシアルキルであり、
Bは、独立に、アリーレン、アリーレンエーテル、アルキレン-アリーレン、アルキレン-アリーレンアルキレン、アルケニレン-アリーレン、アルケニレン-アリーレンアルケニレン、アルキレン-アリーレン-アルケニレン、アルキニレンアリーレン、アルキニレン-アリーレン-アルキニレン、ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロアリーレン、アルキニレン-ヘテロアリーレン-アルキニレン、アルキレン、アルキレン-ヘテロ-アルキレン、アルケニレン、アルケニレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキニレン、シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-シクロアルキレン、アルケニレンシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレン-シクロアルキレンアルケニレン、アルキニレン-シクロアルキレン、アルキニレンシクロアルキレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルキレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン、アルキレン-ヘテロシクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルキレン、アルケニレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルキレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルキレンアルキニレン、シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-シクロアルケニレン、アルケニレン-シクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレンシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルケニレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキニレンである]、
エポキシ樹脂系。
m=0の場合、n=4であり、
m=1の場合、n=3であり、
m=2の場合、n=2であり、
Aは、炭素又はケイ素であり、
Dは、酸素又は窒素又はカルボキシ基であり、
Xは、酸素又は硫黄であり、
s及びtは、独立に、1～20であり、
R1及びR2は、独立に、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、複素環式、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロアリール、アルコキシアリール、アルコキシアルキルであり、
Bは、独立に、アリーレン、アリーレンエーテル、アルキレン-アリーレン、アルキレン-アリーレンアルキレン、アルケニレン-アリーレン、アルケニレン-アリーレンアルケニレン、アルキレン-アリーレン-アルケニレン、アルキニレンアリーレン、アルキニレン-アリーレン-アルキニレン、ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン、アルケニレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロアリーレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロアリーレン、アルキニレン-ヘテロアリーレン-アルキニレン、アルキレン、アルキレン-ヘテロ-アルキレン、アルケニレン、アルケニレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキレン-ヘテロ-アルケニレン、アルキニレン、シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレン、アルキレン-シクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-シクロアルキレン、アルケニレンシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレン-シクロアルキレンアルケニレン、アルキニレン-シクロアルキレン、アルキニレンシクロアルキレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルキレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン、アルキレン-ヘテロシクロアルキレンアルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルキレン、アルケニレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキレンヘテロシクロアルキレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルキレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルキレンアルキニレン、シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン、アルキレン-シクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-シクロアルケニレン、アルケニレン-シクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレンシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン、アルキニレン-シクロアルケニレン-アルキニレン、ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルキレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルケニレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキレン-ヘテロシクロアルケニレン-アルケニレン、アルキニレンヘテロシクロアルケニレン、アルキニレン-ヘテロシクロアルケニレン、アルキニレンである]、
エポキシ樹脂系。
【0246】
硬化剤が、脂肪族アミン、脂環式ポリアミン、芳香族アミン、ポリエーテルアミン、ケトイミン、無水物、ポリアミド、イミダゾール、ポリチオール、ポリフェノール、ポリカルボン(polycorboxylic)酸、カルボン酸ベースのポリエステル、カルボン酸ベースのポリアクリレート、UV硬化剤及びそれらの組合せから構成される群から選択される、このような再利用可能なエポキシ樹脂系。
【0247】
風車回転翼、自動車用複合材料、スポーツ及びレクリエーション用品、インフラ、航空宇宙及び防衛及び海洋適用、消費者用接着剤、工業用接着剤、構造用接着剤、装飾用コーティング、工業用コーティング、電気製品、電子機器、土木及び建築適用における、ガラス、炭素、ポリアラミド(polyaramid)及び天然繊維で強化された高性能複合材料の製造のためのマトリックスとして使用するための、このような再利用可能なエポキシ樹脂系。
【0248】
エポキシ樹脂系を再利用するための方法であって、エポキシ樹脂系を加熱し、加熱されたエポキシ樹脂系を、50～150℃の範囲の温度で酸及び溶媒に浸漬させる工程を含み、再利用可能なエポキシ樹脂系が、構造式Iを有するエポキシ樹脂成分又は構造式IIを有するエポキシ樹脂成分及び硬化剤の反応生成物である、方法。
【0249】
酸が、強プロトン供与体酸化合物及び弱プロトン酸化合物から構成される群から選択される、このような方法。
【0250】
溶媒が、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、エーテル、ケトン、アセテート、アルデヒド、フラン、及び水から構成される群から選択される、このような方法。
【産業上の利用可能性】
【0251】
本明細書に開示されるエポキシ樹脂成分は、再加工可能及び再利用可能な特性を有する再利用可能なエポキシ樹脂系の生成を可能にする。本開示のエポキシ樹脂成分は、脂肪族アミン、脂環式ポリアミン、芳香族アミン、ポリエーテルアミン、ケトイミン、無水物、ポリアミド、イミダゾール、ポリチオール、及びポリフェノールなどの多種多様な硬化剤と共に使用することができる。本明細書に開示される再利用可能な及び再加工可能なエポキシ樹脂成分は、急速な強度の進展、より長いポットライフ、高い架橋密度及び良好な繊維濡れ特性を含むいくつもの利点をもたらす。
【0252】
本開示によるエポキシ樹脂成分は、広範囲な複合材料の加工法に適した望ましい加工及び性能特性を有する。本開示のエポキシ樹脂成分は、先端技術分野における適用、例えば、マイクロエレクトロニクス、輸送、航空宇宙産業及び複合材料適用にも適している。エポキシ樹脂成分は、標準的な熱硬化性複合材料の製造技術、例えば湿式レイアップ、フィラメントワインディング、真空注入、圧縮成型、樹脂トランスファーモールディングにおいて使用できるようにする適切な特徴を有する。これらの複合材料は、様々な複合材料の適用に有用になる優れた機械特性を有する。これらの複合材料はまた、特定の条件下で分解され、強化繊維及びエポキシポリマー材料の形態のエポキシ樹脂成分の両方を分離し、回収することができる。これらの複合材料は、製作された複合材料のエポキシマトリックスが、再加工可能なエポキシ樹脂成分から誘導されるので、的確に再利用することができる。分解可能なエポキシ樹脂成分の再利用は、強化材料及びエポキシ樹脂系の他の有益な成分を、高効率で回収する一助になる。
【0253】
本開示のエポキシ樹脂成分は、ガラス、炭素、ポリアラミド及び天然繊維で強化された高性能複合材料を製造するためのマトリックスとして使用することができる。これらの複合材料は、風車回転翼、自動車用複合材料、スポーツ及びレクリエーション用品、インフラ、航空宇宙、防衛及び海洋適用、消費者用接着剤、工業用接着剤、構造用接着剤、装飾用コーティング、工業用コーティング、電気製品、電子機器、土木及び建築適用において使用される。
【国際調査報告】