JPH0318628B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0318628B2 JPH0318628B2 JP4581282A JP4581282A JPH0318628B2 JP H0318628 B2 JPH0318628 B2 JP H0318628B2 JP 4581282 A JP4581282 A JP 4581282A JP 4581282 A JP4581282 A JP 4581282A JP H0318628 B2 JPH0318628 B2 JP H0318628B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reaction
- water
- diamine
- epihalohydrin
- amount
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Landscapes
- Epoxy Compounds (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ポリグリシジルアミノ化合物の製造
方法に関する。更に詳しくは、キシリレンジアミ
ンまたはビスアミノメチルシクロヘキサン(以
下、これらを総称して単に「ジアミン」と呼ぶ)
とエピハロヒドリンとを水の大存在下で反応さ
せ、生成したポリハロヒドリン体を水に溶解さ
せ、水溶液中でアルカリの存在下にポリハロヒド
リン体の脱ハロゲン化水素反応を行い、ポリグリ
シジルアミノ化合物(以下の記載において「ポリ
グリシジルアミン」と呼ぶことがある。)を製造
する方法に関する。
本出願人は、先に、ポリグリシジルキシリレン
ジアミンもしくはポリグリシジルビスアミノメチ
ルシクロヘキサンを工業的に製造する方法を特開
昭53−119834号公報、特開昭53−124226号公報お
よび特開昭54−128531号公報において提案した。
その後、このポリグリシジルアミンの製造方法に
関してさらに鋭意研究を重ねた結果、上記発明の
方法ではアルカリによる脱ハロゲン化水素反応を
エピハロヒドリン溶液中で行うため、アルカリ水
溶液による脱ハロゲン化水素の場合は反応系が水
相とエピハロヒドリン溶液相とからなる不均一系
となり、また固形アルカリによる脱ハロゲン化水
素の場合は、反応系が水相、エピハロヒドリン溶
液相及び固体ハロゲン化金属塩とからなるスラリ
ー状の不均一系となり、従つて反応系の撹拌速度
によるポリハロヒドリン体の脱ハロゲン化水素反
応の速度が大きく左右され、撹拌が遅い場合には
生成ポリグリシジルアミン中のハロゲン含量が少
なくならない場合があることがわかつた。ポリグ
リシジルアミン中のハロゲン含量は該ポリグリシ
ジルアミンの保存性および硬化特性、さらには硬
化物の物性に大きい影響を及ぼすことが知られて
おり、その含量は極力少なくすることが望まし
い。従つて、実際的には化学量論量以上のアルカ
リを用て脱ハロゲン化水素反応を行つたり、ある
いは脱ハロゲン化水素により析出するハロゲン化
アルカリ金属塩を一旦別し、再度アルカリによ
る脱ハロゲン化水素反応を行うなど種々の工夫を
加え、生成するポリグリシジルアミンの中のハロ
ゲン含量を極力少なくすることを試みる必要があ
つた。
本発明者らは、その後、このポリハロヒドリン
体の脱ハロゲン化水素反応について検討をした結
果、ジアミンとエピハロヒドリンとの付加反応で
生成する一般式(4)で表わされるポリハロヒドリン
体。
(ただし、式中Aはフエニレン基またはシクロ
ヘキシリレン基、Rは水素原子またはメチル基、
そしてXは塩素原子または臭素原子を示す。)
は水溶性であり、これを水溶液とし、均一相のも
とでアルカリの存在下にポリハロヒドリン体のハ
ロゲン化水素反応を行うことにより、短時間で且
つ撹拌速度の影響をも受けず、淡色で且つハロゲ
ン含量の極めて少ないポリグリシジルアミンが生
成することを見いだし、この発明に到達したもの
である。
すなわち、本発明は次の()乃至()の工
程を必須の工程として全工程中に含むポリグリシ
ジルアミノ化合物の製造方法に関するものであ
る。
工程():ジアミンと化学量論理に過剰のエピ
ハロヒドリンとを水の存在下で付加反応させる
工程、
工程():付加反応終了後、反応混合物から過
剰のエピハロヒドリンおよび水を留去する工程、
そして
工程():付加生成物であるポリハロヒドリン
体を水溶液とし、均一系でアルカリによるポリ
ハロヒドリン体の脱ハロゲン化水素を行う工
程。
本発明の方法によると、上記3つの工程を組み
合わせることによつて目的とするポリグリシジル
アミンをより簡便な操作で、より容易に制御し得
る反応条件下に製造できるとともに、得られる最
終製品はハロゲン含有量が極めて低く、保存安定
性も良いという実用上有意義な性状を具備するの
である。
以下、本発明の方法における各工程を詳細に説
明する。
先づ、本発明の方法において採用される工程
()は、ジアミンとエピハロヒドリンとの付加
反応を行う工程であり、この工程自体は前記特開
昭53−119834号公報外に教示されている。この反
応は、過剰のエピハロヒドリン中で低温で十分に
進行させる必要があり、この目的を達成させるた
めには水を介在させることが必須である。水を介
在させることによつて、付加応が促進されるとと
もに、結晶性物質の析出も生じないので、所望の
反応を好適に行わせることができる。因みに、水
を介在させることなくジアミンと過剰量のエピハ
ロヒドリンとを反応させると、反応の初期に反応
系に結晶性物質の析出が見られ、この結晶性物質
は反応の進行とともに反応系に溶解するものの、
溶解時に激しい発熱を伴ない、これが付加反応の
暴走を引き起し、結果的には好ましからざる生成
物を与える原因となることは知られている。工程
()においてエピハロヒドリンはジアミン1モ
ルに対して5.5〜15モルの範囲の量で用いられる。
下限量より少ないと、最終的に得られるポリグリ
シジルアミン化合物の粘度の上昇あるいは黄色着
色の原因となり、他方、上限量より多く使用して
も効果はなく、むしろ過剰エピハロヒドリンの留
去に多大のエネルギーを要するので経済的に不利
となる。介在させる水の量は、付加反応の初期に
結晶性物質が析出しないような反応系を維持でき
る量、もしくはたとえ析出してもそれが反応系に
溶解するときの発熱によつて反応温度の制御が困
難にならない程度の量を考慮して下限量を選定す
る。他方、必要以上の水の存在は、好ましくない
副反応を引き起して最終的に得られるポリグリシ
ジルアミン化合物の品質低下の原因となつたり、
エピハロヒドリンの損失の原因となる。従つて、
水の使用量は、ジアミン1モルに対して0.5〜15
モルの範囲で選ばれる。エピハロヒドリンと水と
の混合物を所定の反応温度に保ち、これにジアミ
ンを徐々に添加しながら反応系の温度が60℃を超
えることがないように除熱して反応温度を制御す
ることによつて付加反応を行わせる方法が好まし
い。反応温度は60℃以下に保つ必要はあるが、特
に20〜40℃の範囲が好ましい。
次に、本発明の方法において採用される工程
()は、上記工程()で用いた過剰のエピハ
ロヒドリン及び水を付加反応混合物から留去する
工程である。工程()及び工程()は本発明
の方法に特徴的であり、工程()は工程()
の前処理工程として重要である。工程()にお
ける留去は、減圧下に行われねばならず、蒸留容
器内容物は60℃を超えない温度に保たれることが
望ましい。大部分のエピハロヒドリンを留去した
後、蒸留容器内容物に新に水を添加し、残部のエ
ピハロヒドリンを水と共沸によつて留去する態様
は、付加反応生成物であるポリハロヒドリン体中
に残存するエピハロヒドリンを実質的に完全に無
くし得るところから実用上好ましい。
工程()で得られるポリハロヒドリン体は、
続く工程()において水溶液とされる。加える
水の量は、出発原料であるジアミンの量を基準と
し選ばれ、ジアミン1モル当り10〜40モルの範囲
が好ましい。下限量は、脱ハロゲン化水素反応に
よつて生成するハロゲン化金属塩が反応系に完全
に溶解し得る量が勘案して定められる。
工程()のポリハロヒドリン体の脱ハロゲン
化水素反応は、かくして均一系で行うことがで
き、この均一系反応は本発明の目的を達成するに
欠くべからざる態様である。脱ロゲン化水素反応
系に存在するアルカリとしては、水酸化ナトリウ
ムが好適であるが、水酸化カリウムも用いること
ができ、さらには炭酸ナトリウムあるいは炭酸カ
リウムが一部混合して用いられてもよい。用いら
れるアルカリの形は、固形であつても水溶液であ
つてもよい。水溶液を使用する場合、ここで用い
る水の量は上記限定範囲の枠内に含まれる。アル
カリの使用量は、出発原料であるジアミンの量を
基準として選ばれ、ジアミン1モルに対して4〜
4.5モルの範囲が好ましい。下限量より少ないと
脱ハロゲン化水素反応が不十分であり、生成する
ポリグリシジルアミノ化合物中のハロゲン含量が
多くなる場合があり好ましくなく、他方、上限量
を超えると反応しないアルカリが増加するのみで
あり、経済上不必要でもある。脱ハロゲン化水素
反応の温度は20〜60℃の範囲が好ましく、20℃以
下では反応が不十分に終ることがあり、他方、60
℃以上では脱ハロゲン化水素反応で生成したエポ
キシ基と水との反応、あるいはエポキシ基と末反
応ハロヒドリン基との反応といつた副反応が起り
易くなるから好ましくない。
上に述べた本発明の骨子となる工程()、
()及び()を経て得られる反応製品は、実
質的に水に溶解しないポリグリシジルアミノ化合
物とハロゲン化アルカリ金属塩を溶解した水溶液
との混合物である。この混合物を分液し、ポリグ
リシジルアミノ化合物層を分取することも可能で
あるが、通常、次の操作に従つて反応混合物の分
離と精製が行われる。すなわち、上記工程()
を終えた反応混合物に、ポリグリシジルアミノ化
合物に対して不活性でかつポリグリシジルアミノ
化合物を容易に溶解する有機溶剤を加え、ポリグ
リシジルアミノ化合物を溶解せしめて有機溶液層
(油層)とし、これと脱ハロゲン化水素反応で副
生したハロゲン化アルカリ金属塩を溶解している
水溶液層とに層分離させ、分液して得られた油層
は水洗によつて精製を行い、最後に油層から溶剤
を主とする揮発性成分を留去して所望のポリグリ
シジルアミノ化合物を得る。なおこれらの精製工
程においては、必要に応じて過工程を組みこん
でもよい。
本発明の方法において原料として用いるジアミ
ンとは、一般式
H2N CH2−A−CH2NH2 (1)
(ただし、式中Aは前記(4)式における定義に同
じ。)
で表わされるキシリレンジアミンまたはビスア
ミノメチルクロヘキサンであり、具体的にはメタ
キシリレンジアミンまたは1,3−ビスアミノメ
チルシクロヘキサンを挙げることができ、さらに
は、これらは40重量%を超えない範囲の量でパラ
キシリレンジアミンまたは1,4−ビスアミノメ
チルシクロヘキサンと混合して用いられてもよ
い。
エピハロヒドリンは、一般式
(ただし、式中R及びXは、前記(4)式における
定義と同じ。)
で表わされる、具体的にはエピクロルヒドリン、
エピブロムヒドリン、β−メチルエピクロルヒド
リンなどを例示することができる。
そして、本発明の目的とするポリグリシジルア
ミノ化合物とは、一般式
(ただし、式中A及びRは前記に同じ)
で表わされるテトラグリシジルアミノ化合物を指
す。
かくして得られるポリグリシジルアミノ化合物
は、常温で液体のエポキシ化合物であり、通常の
エポキシ樹脂に用いられている硬化剤や硬化促進
剤を配合して硬化させることができ、硬化剤の選
択によつて耐熱性のある高剛性の硬化物とするこ
とが出来る。また硬化剤や硬化促進剤を配合する
ことなく加熱しても、自己硬化する興味ある性質
も備えている。また公知のエポキシ樹脂、例えば
ビスフエノールA、ビスフエノールF、フエノー
ルノボラツク、クレゾールノボラツクなどから合
成されるグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、フ
タル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフ
タル酸、メチルヘキサヒドロフタル酸などから合
成されるグリシジルエステル型エポキシ樹脂、ア
ニリン、トルイジン、フエニレンジアミン、ジア
ミノジフエニルメタンなどから合成されるグリシ
ジルアミン型エポキシ樹脂あるいはアミノフエノ
ールからのグリシジルエーテル・アミン型エポキ
シ樹脂や脂環式エポキシ樹脂などと混合して用い
ることが出来る。特に高粘度のエポキシ樹脂に本
発明のポリグリシジルアミノ化合物を混合する
と、粘度が低下し作業性が改善されると共に、硬
化剤や硬化促進剤を配合して硬化せしめた硬化物
の物性が改善される。また固形のエポキシ樹脂
は、粉体として用いる場合を除き、通常溶剤、希
釈剤に溶解して用いるが、硬化物から溶剤を完全
に除去することは困難であるために、硬化物に欠
陥が生じ易く、また物性が低下しやすい欠点があ
るが、本発明のポリグリシジルアミノ化合物を用
いれば、そのような欠点のない硬化物を得ること
が出来る。
本発明のポリグリシジルアミノ化合物の硬化に
用いられる硬化剤は、公知のものが使用出来、要
求される性能あるいは作業性などによつて脂肪族
アミン類、芳香族アミン類、ポリアミド類、酸無
水物などを用いることが出来、またこれらの変性
物も用いられる。
また本発明のポリグリシジルアミノ化合物に
は、所望に応じガラス繊維、炭素繊維などの補強
材やカオリン、シリカ、炭酸カルシユームなどの
充填材を配合することが可能であり、特にポリグ
リシジルアミンが低粘度のため、その配合量を物
性を低下することなしに大きくすることが出来
る。
その他の希釈剤、増粘剤、揺変性付与剤、可塑
剤、難燃剤あるいは着色剤なども場合に応じて配
合出来る。
本発明のポリグリシジルアミノ化合物は、中で
も繊維強化樹脂のマトリツクス樹脂として有用で
あり、注型、埋込あるいは含浸用に用いられ、ま
た多官能性であるためにポリマーの架橋剤とし
て、フエノール樹脂や不飽和ポリエステル樹脂の
改質剤としての用途にも使うことができる。
次に、実施例および参考例で本発明を具体的に
説明するが、実施例中の「%」は重量基準であ
り、「加水分解性塩素」は1/10規定KOHメタノー
ル溶液で70℃15分間に加水分解される塩素量、
「保存性」はポリグリシジルアミンを70℃で10日
間保存した場合の粘度を初期値と比較した増粘倍
率を表わす。
実施例 1
反応器内部が常に冷却可能であるような冷却用
コイル、撹拌機、窒素ガス吹き込み管、温度計、
原料投入口および減圧配管を備えつけた反応容器
にエピクロルヒドリン(以下ECHと略す。)11.1
Kg(120モル)と水0.54Kg(30モル)を仕込み、
撹拌しながら30℃に加温した。次にm−キシリレ
ンジアミン(以下MXDAと略す。)2.04Kg(15モ
ル)を1時間を要して滴下した。
MXDA滴下中は発熱に注意し、反応容器内の
温度が30〜36℃の範囲になるように冷却コイルに
冷水を通した。滴下終了後は同じ温度で更に2時
間反応を続けて付加反応を終えた。次に容器内温
を51〜53℃に保ちながら減圧し、ECHと水とを
1時間に亘つて留去した。次に水9.6Kgを容器内
に加え、窒素で常圧にもどし48%か性ソーダ水溶
液5.13Kg(61.5モル)を40分間に亘つて加え、内
温を51〜54℃に保ちながら1時間脱塩酸反応を継
続した。その際撹拌速度は360rpmとした。次い
で反応混合物にメタキシレン(以下m−Xと称す
る)11.1Kgを添加し、40℃まで冷却しながら可溶
性成分をm−Xに溶解せしめた。m−X層と水層
を分離し、m−X層に水5000gを加え、撹拌後、
静置分液し有機層を分離した。この有機層から揮
発性成分を減圧下、最高136℃で40分に亘つて留
去し、ポリグリシジルメタキシレンジアミン5.10
Kgを得た。このポリグリシジルメタキシリレンジ
アミンの分析結果を表1に示す。
実施例 2
実施例1と同一原料組成、同一反応条件でポリ
グリシジルメタキシリレンジアミンを合成した。
ただし、脱塩酸反応時の撹拌速度を120rpmとし
た。生成したポリグリシジルメタキシリレンジア
ミンの分析結果を表1に示す。
比較例 1
実施例1と同じ装置を用い、ECH11.1Kg(120
モル)、水540g(30モル)を反応容器に仕込み、
30℃に加温した。次にMXDA2.04Kg(15モル)
を1時間を要して滴下した。MXDA滴下中は発
熱に注意し、反応容器内の温度が30〜36℃の範囲
になるように冷却コイルに冷水を通した。滴下終
了後は同じ温度に更に2時間反応を続け、付加反
応を終えた。次に容器内を51〜54℃に保ちながら
48%か性ソーゾ水溶液5.63Kg(67.5モル)を40分
間に亘つて加え、更に3時間反応を継続した。こ
の時の撹拌速度は360rpmとした。反応終了後、
混合物にm−X(11.13Kg)を加え、可溶性成分を
溶解後、水5Kgを加え、窒素で常圧にもどし、撹
拌後静置分液し、有機を分離した。この有機から
揮発性成分を減圧下最高120℃で1時間に亘つて
留去し、ポリグリシジルメタキシリレンジアミン
5Kgを得た。このポリグリシジルメタキシリレン
ジアミンの分析値を表1に示す。
比較例 2
比較例1と同一原料組成、同一反応条件でポリ
グリシジルメタキシリレンジアミンを合成した。
ただし脱塩酸反応時の撹拌速度を120rpmとした。
生成したポリグリシジルメタキシリレンジアミン
の分析値を表1に示す。
【表】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing polyglycidylamino compounds. More specifically, xylylene diamine or bisaminomethylcyclohexane (hereinafter collectively referred to simply as "diamine")
and epihalohydrin in the large presence of water, the resulting polyhalohydrin is dissolved in water, and the polyhalohydrin is dehydrohalogenated in the presence of an alkali in an aqueous solution to form a polyglycidylamino compound (described below). (sometimes referred to as "polyglycidylamine"). The present applicant previously disclosed a method for industrially producing polyglycidylxylylene diamine or polyglycidylbisaminomethylcyclohexane in JP-A-53-119834, JP-A-53-124226 and JP-A-54. - Proposed in Publication No. 128531.
Subsequently, as a result of further intensive research into the manufacturing method of this polyglycidylamine, it was found that in the method of the invention described above, the dehydrohalogenation reaction using an alkali is carried out in an epihalohydrin solution. In the case of dehydrohalogenation using a solid alkali, the reaction system becomes a slurry-like heterogeneous system consisting of an aqueous phase, an epihalohydrin solution phase, and a solid metal halide salt. Therefore, it was found that the speed of the dehydrohalogenation reaction of the polyhalohydrin is greatly influenced by the stirring speed of the reaction system, and that if the stirring is slow, the halogen content in the polyglycidylamine produced may not be reduced. . It is known that the halogen content in polyglycidylamine greatly affects the storage stability and curing characteristics of the polyglycidylamine, as well as the physical properties of the cured product, and it is desirable to reduce the halogen content as much as possible. Therefore, in practice, the dehydrohalogenation reaction is performed using a stoichiometric amount or more of alkali, or the halogenated alkali metal salt precipitated by dehydrohalogenation is separated, and then the dehalogenation reaction is performed again with an alkali. It was necessary to try to reduce the halogen content in the polyglycidylamine produced as much as possible by adding various measures such as carrying out a hydrogenation reaction. The present inventors subsequently investigated the dehydrohalogenation reaction of this polyhalohydrin and found that a polyhalohydrin represented by the general formula (4) is produced by an addition reaction between a diamine and an epihalohydrin. (However, in the formula, A is a phenylene group or a cyclohexylylene group, R is a hydrogen atom or a methyl group,
And X represents a chlorine atom or a bromine atom. ) is water-soluble, and by converting it into an aqueous solution and carrying out the hydrogen halide reaction of the polyhalohydrin in the presence of an alkali in a homogeneous phase, it becomes a light-colored product in a short time and without being affected by the stirring speed. In addition, it was discovered that polyglycidylamine with extremely low halogen content was produced, and the present invention was achieved. That is, the present invention relates to a method for producing a polyglycidylamino compound that includes the following steps () to () as essential steps in all steps. Step (): Addition reaction of diamine and stoichiometrically excess epihalohydrin in the presence of water, Step (): After completion of the addition reaction, distilling off excess epihalohydrin and water from the reaction mixture, and Step (): A step in which the addition product polyhalohydrin is made into an aqueous solution and the polyhalohydrin is dehydrohalogenated using an alkali in a homogeneous system. According to the method of the present invention, by combining the above three steps, the desired polyglycidylamine can be produced with simpler operations and under easier controllable reaction conditions, and the final product obtained is free from halides. It has practically significant properties such as extremely low content and good storage stability. Hereinafter, each step in the method of the present invention will be explained in detail. First, the step () adopted in the method of the present invention is a step of carrying out an addition reaction between a diamine and an epihalohydrin, and this step itself is taught in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 119834/1983. This reaction must proceed satisfactorily at low temperatures in an excess of epihalohydrin, and the presence of water is essential to achieve this objective. By interposing water, the addition reaction is promoted and no crystalline substance is precipitated, so that the desired reaction can be suitably carried out. Incidentally, when a diamine is reacted with an excess amount of epihalohydrin without the intervention of water, a crystalline substance is observed to precipitate in the reaction system at the beginning of the reaction, and this crystalline substance dissolves in the reaction system as the reaction progresses. Of course,
It is known that the dissolution is accompanied by intense heat generation, which causes the addition reaction to run out of control, resulting in undesirable products. In step (), epihalohydrin is used in an amount ranging from 5.5 to 15 mol per mol of diamine.
If the amount is less than the lower limit, it will cause an increase in the viscosity or yellow coloration of the final polyglycidylamine compound, while if it is used in more than the upper limit, there will be no effect, and rather a large amount of energy will be required to distill off the excess epihalohydrin. It is economically disadvantageous because it requires The amount of water to intervene is determined by the amount that can maintain a reaction system in which crystalline substances do not precipitate at the beginning of the addition reaction, or even if crystalline substances precipitate, the reaction temperature can be controlled by the heat generated when it dissolves in the reaction system. Select the lower limit amount by considering the amount that does not make it difficult. On the other hand, the presence of more water than necessary may cause undesirable side reactions and cause deterioration in the quality of the polyglycidylamine compound finally obtained.
Causes loss of epihalohydrin. Therefore,
The amount of water used is 0.5 to 15 per mole of diamine.
Selected within the molar range. Addition is carried out by keeping the mixture of epihalohydrin and water at a predetermined reaction temperature and gradually adding diamine to it while controlling the reaction temperature by removing heat so that the temperature of the reaction system does not exceed 60°C. A method of conducting a reaction is preferred. Although it is necessary to maintain the reaction temperature at 60°C or lower, a range of 20 to 40°C is particularly preferable. Next, step () adopted in the method of the present invention is a step of distilling off the excess epihalohydrin and water used in the above step () from the addition reaction mixture. Step () and step () are characteristic of the method of the present invention, and step () is
This is important as a pretreatment step. The distillation in step () must be carried out under reduced pressure, and the contents of the distillation vessel are preferably kept at a temperature not exceeding 60°C. After most of the epihalohydrin is distilled off, water is newly added to the contents of the distillation vessel, and the remaining epihalohydrin is distilled off azeotropically with water. This is practically preferable because epihalohydrin can be substantially completely eliminated. The polyhalohydrin obtained in step () is
In the following step (), it is made into an aqueous solution. The amount of water to be added is selected based on the amount of diamine as a starting material, and is preferably in the range of 10 to 40 moles per mole of diamine. The lower limit amount is determined by taking into consideration the amount of the halogenated metal salt produced by the dehydrohalogenation reaction that can be completely dissolved in the reaction system. The dehydrohalogenation reaction of the polyhalohydrin in step () can thus be carried out in a homogeneous system, and this homogeneous reaction is an indispensable aspect for achieving the object of the present invention. As the alkali present in the dehydrogenation reaction system, sodium hydroxide is suitable, but potassium hydroxide can also be used, and furthermore, sodium carbonate or potassium carbonate may be used in combination. The form of the alkali used may be solid or an aqueous solution. If an aqueous solution is used, the amount of water used here falls within the limits mentioned above. The amount of alkali used is selected based on the amount of diamine as a starting material, and is 4 to 4 per mole of diamine.
A range of 4.5 moles is preferred. If the amount is less than the lower limit, the dehydrohalogenation reaction will be insufficient and the halogen content in the polyglycidylamino compound produced may increase, which is undesirable.On the other hand, if the amount exceeds the upper limit, the amount of alkali that does not react will only increase. It is also economically unnecessary. The temperature of the dehydrohalogenation reaction is preferably in the range of 20 to 60°C; below 20°C, the reaction may end insufficiently;
C. or higher is not preferable because side reactions such as a reaction between the epoxy group produced in the dehydrohalogenation reaction and water or a reaction between the epoxy group and a terminally reacted halohydrin group tend to occur. The essential steps of the present invention described above (),
The reaction product obtained through steps () and () is a mixture of a polyglycidylamino compound that is substantially insoluble in water and an aqueous solution in which an alkali metal halide salt is dissolved. Although it is possible to separate this mixture and separate the polyglycidylamino compound layer, the reaction mixture is usually separated and purified according to the following operations. That is, the above step ()
An organic solvent that is inert to the polyglycidylamino compound and easily dissolves the polyglycidylamino compound is added to the reaction mixture after the reaction, and the polyglycidylamino compound is dissolved to form an organic solution layer (oil layer). The layer is separated into an aqueous solution layer in which the alkali metal halide salt produced as a by-product in the dehydrohalogenation reaction is dissolved, and the oil layer obtained by separation is purified by washing with water.Finally, the solvent is removed from the oil layer. The desired polyglycidylamino compound is obtained by distilling off the main volatile components. In addition, in these purification steps, oversteps may be incorporated as necessary. The diamine used as a raw material in the method of the present invention is represented by the general formula H 2 N CH 2 -A-CH 2 NH 2 (1) (wherein A is the same as the definition in formula (4) above). xylylene diamine or bisaminomethylclohexane, in particular metaxylylene diamine or 1,3-bisaminomethylcyclohexane, in an amount not exceeding 40% by weight. It may be used in combination with paraxylylene diamine or 1,4-bisaminomethylcyclohexane. Epihalohydrin has the general formula (However, R and X in the formula are the same as defined in the formula (4) above.) Specifically, epichlorohydrin,
Examples include epibromohydrin and β-methylepichlorohydrin. The polyglycidylamino compound targeted by the present invention has the general formula (However, in the formula, A and R are the same as above.) Refers to a tetraglycidylamino compound represented by the following. The polyglycidylamino compound obtained in this way is an epoxy compound that is liquid at room temperature, and can be cured by adding a curing agent or curing accelerator that is used for ordinary epoxy resins, depending on the selection of the curing agent. It can be made into a heat-resistant and highly rigid cured product. It also has the interesting property of self-curing even when heated without adding a curing agent or curing accelerator. Also, glycidyl ether type epoxy resins synthesized from known epoxy resins such as bisphenol A, bisphenol F, phenol novolak, cresol novolak, phthalic acid, tetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid, methylhexahydrophthalic acid. Glycidyl ester type epoxy resin synthesized from aniline, toluidine, phenylene diamine, diaminodiphenylmethane, etc. Glycidyl ether/amine type epoxy resin synthesized from aminophenol, alicyclic epoxy resin It can be used by mixing with resin etc. In particular, when the polyglycidylamino compound of the present invention is mixed with a high-viscosity epoxy resin, the viscosity is reduced and workability is improved, and the physical properties of a cured product that is cured by adding a curing agent or a curing accelerator are improved. Ru. In addition, solid epoxy resins are usually used after being dissolved in a solvent or diluent, unless they are used as a powder, but it is difficult to completely remove the solvent from the cured product, which may cause defects in the cured product. However, by using the polyglycidylamino compound of the present invention, it is possible to obtain a cured product free of such drawbacks. As the curing agent used for curing the polyglycidylamino compound of the present invention, known curing agents can be used, and depending on the required performance or workability, aliphatic amines, aromatic amines, polyamides, acid anhydrides, etc. etc., and modified products thereof can also be used. Furthermore, the polyglycidyl amine compound of the present invention can be blended with reinforcing materials such as glass fibers and carbon fibers, and fillers such as kaolin, silica, and calcium carbonate, as desired. Therefore, the amount added can be increased without deteriorating the physical properties. Other diluents, thickeners, thixotropic agents, plasticizers, flame retardants, coloring agents, etc. may also be added depending on the case. The polyglycidylamino compound of the present invention is particularly useful as a matrix resin for fiber-reinforced resins, and is used for casting, embedding, or impregnation, and is polyfunctional, so it can be used as a crosslinking agent for polymers such as phenol resins, etc. It can also be used as a modifier for unsaturated polyester resins. Next, the present invention will be specifically explained using examples and reference examples. In the examples, "%" is based on weight, and "hydrolyzable chlorine" is a 1/10 N KOH methanol solution at 70°C 15 Amount of chlorine hydrolyzed per minute,
"Storability" refers to the increase in viscosity when polyglycidylamine is stored at 70°C for 10 days compared to its initial value. Example 1 A cooling coil, a stirrer, a nitrogen gas blowing pipe, a thermometer, which can constantly cool the inside of the reactor,
11.1 Add epichlorohydrin (hereinafter abbreviated as ECH) to a reaction vessel equipped with a raw material inlet and pressure reduction piping.
Prepare Kg (120 mol) and water 0.54 Kg (30 mol),
The mixture was heated to 30°C while stirring. Next, 2.04 kg (15 mol) of m-xylylene diamine (hereinafter abbreviated as MXDA) was added dropwise over a period of 1 hour. During the dropping of MXDA, care was taken to avoid heat generation, and cold water was passed through the cooling coil so that the temperature within the reaction vessel was within the range of 30 to 36°C. After the addition was completed, the reaction was continued for another 2 hours at the same temperature to complete the addition reaction. Next, the pressure inside the container was kept at 51 to 53° C. while reducing the pressure, and ECH and water were distilled off over 1 hour. Next, 9.6 kg of water was added into the container, the pressure was returned to normal with nitrogen, and 5.13 kg (61.5 mol) of a 48% caustic soda aqueous solution was added over 40 minutes, and the temperature was desorbed for 1 hour while maintaining the internal temperature at 51 to 54°C. The hydrochloric acid reaction was continued. At that time, the stirring speed was 360 rpm. Next, 11.1 kg of meta-xylene (hereinafter referred to as m-X) was added to the reaction mixture, and the soluble components were dissolved in m-X while cooling to 40°C. Separate the m-X layer and the aqueous layer, add 5000 g of water to the m-X layer, and stir.
The organic layer was separated by standing. Volatile components were distilled off from this organic layer under reduced pressure at a maximum temperature of 136°C for 40 minutes to obtain polyglycidyl metaxylene diamine 5.10
Got Kg. Table 1 shows the analysis results of this polyglycidyl metaxylylene diamine. Example 2 Polyglycidyl metaxylylene diamine was synthesized using the same raw material composition and the same reaction conditions as in Example 1.
However, the stirring speed during the dehydrochloric acid reaction was 120 rpm. Table 1 shows the analysis results of the produced polyglycidyl metaxylylene diamine. Comparative Example 1 Using the same equipment as Example 1, ECH11.1Kg (120
mol) and 540 g (30 mol) of water into the reaction vessel.
Warmed to 30°C. Next MXDA2.04Kg (15mol)
was added dropwise over a period of 1 hour. During the dropping of MXDA, care was taken to avoid heat generation, and cold water was passed through the cooling coil so that the temperature within the reaction vessel was within the range of 30 to 36°C. After the dropwise addition was completed, the reaction was continued for another 2 hours at the same temperature to complete the addition reaction. Next, while keeping the inside of the container at 51-54℃,
5.63 kg (67.5 mol) of a 48% caustic aqueous solution was added over 40 minutes, and the reaction was continued for an additional 3 hours. The stirring speed at this time was 360 rpm. After the reaction is complete,
After adding m-X (11.13 kg) to the mixture and dissolving the soluble components, 5 kg of water was added, the pressure was returned to normal with nitrogen, and after stirring, the mixture was allowed to stand still for liquid separation to separate the organic components. Volatile components were distilled off from this organic material under reduced pressure at a maximum temperature of 120° C. over 1 hour to obtain 5 kg of polyglycidyl metaxylylene diamine. Table 1 shows the analytical values of this polyglycidyl metaxylylene diamine. Comparative Example 2 Polyglycidyl metaxylylene diamine was synthesized using the same raw material composition and the same reaction conditions as in Comparative Example 1.
However, the stirring speed during the dehydrochlorination reaction was 120 rpm.
Table 1 shows the analytical values of the produced polyglycidyl metaxylylene diamine. 【table】
Claims (1)
ヘキシレン基を示す) で表わされるジアミンと、 一般式 (ただし、式中Rは水素原子またはメチル基、
Xは塩素原子または臭素原子を示す) で表わされるエピハロヒドリンとを反応させた
後、アルカリの存在下に反応生成物を脱ハロゲン
化水素反応を行わせて下記一般式(3)で表わされる
ポリグリシジルアミノ化合物を製造する方法にお
いて、 (ただし、式中、AおよびRは前記に同じ) () ジアミンと化学量論的に過剰のエピハロ
ヒドリンとを水の存在下で付加反応させる工
程、 () 付加反応終了後、反応混合物から過剰の
エピハロヒドリンおよび水を留去する工程、そ
して、 () 付加生成物であるポリハロヒドリン体を
水溶液とし、均一系でアルカリの存在下にポリ
ハロヒドリン体の脱ハロゲン化水素反応を行わ
せる工程 を全工程中に含むことを特徴とするポリグリシジ
ルアミノ化合物の製造方法。[Scope of Claims] 1 A diamine represented by the general formula H 2 NCH 2 -A-CH 2 NH 2 (1) (wherein A represents a phenylene group or a cyclohexylene group); (However, in the formula, R is a hydrogen atom or a methyl group,
After reacting with epihalohydrin represented by In a method for producing an amino compound, (However, in the formula, A and R are the same as above.) () A step of adding diamine and stoichiometrically excess epihalohydrin in the presence of water, () After completion of the addition reaction, removing excess from the reaction mixture. The entire process includes a step of distilling off epihalohydrin and water, and () converting the addition product polyhalohydrin into an aqueous solution and performing a dehydrohalogenation reaction of the polyhalohydrin in a homogeneous system in the presence of an alkali. A method for producing a polyglycidylamino compound, characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4581282A JPS58162584A (en) | 1982-03-23 | 1982-03-23 | Method for producing polyglycidylamino compounds |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4581282A JPS58162584A (en) | 1982-03-23 | 1982-03-23 | Method for producing polyglycidylamino compounds |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58162584A JPS58162584A (en) | 1983-09-27 |
| JPH0318628B2 true JPH0318628B2 (en) | 1991-03-13 |
Family
ID=12729660
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4581282A Granted JPS58162584A (en) | 1982-03-23 | 1982-03-23 | Method for producing polyglycidylamino compounds |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58162584A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2588396T3 (en) * | 2010-03-23 | 2016-11-02 | Toray Fine Chemicals Co., Ltd. | High purity epoxy compound and process for the production thereof |
-
1982
- 1982-03-23 JP JP4581282A patent/JPS58162584A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58162584A (en) | 1983-09-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS59206429A (en) | Manufacture of epoxy resin from fatty hydroxyl group-containing compound | |
| KR920000798B1 (en) | Method for preparing N-glycidyl compound | |
| JPS6334176B2 (en) | ||
| EP0214722A1 (en) | Brominated hydroxyaromatic compounds | |
| JPH0318628B2 (en) | ||
| CA2041833C (en) | A process for the preparation of n,n,n',n'-tetraglycidyl-3,3'-dialkyl-4,4'-diaminodiphenylmethanes | |
| EP1538147B1 (en) | Method of producing glycidyl 2-hydroxyisobutyrate | |
| JPH0539345A (en) | Phosphorus-containing epoxy resin | |
| JP3021148B2 (en) | Epoxy resin, resin composition and cured product | |
| JP4743824B2 (en) | Liquid epoxy resin, epoxy resin composition and cured product thereof | |
| US8076495B2 (en) | Process for the preparation of aromatic N-gylcidyl amines | |
| JPS6338029B2 (en) | ||
| JP2000204136A (en) | Production of liquid epoxy resin | |
| JP4671018B2 (en) | Method for producing glycidyl 2-hydroxyisobutyrate | |
| JP7290039B2 (en) | Compound manufacturing method, compound, and epoxy curing agent | |
| JPS6364432B2 (en) | ||
| JPS5936632B2 (en) | Manufacturing method of new epoxy compound | |
| JPH04142326A (en) | Epoxy resin and its production | |
| JPS6396181A (en) | Novel glycidyl compound and production thereof | |
| JP2533593B2 (en) | Epoxy resin composition | |
| JPH0653785B2 (en) | Phosphorus-containing epoxy resin and method for producing the same | |
| JPH0160496B2 (en) | ||
| JPS60199018A (en) | Production of epoxy resin | |
| JP2004010878A (en) | Liquid epoxy resin, epoxy resin composition and its cured product | |
| JPS617266A (en) | Novel glycidyl compound and preparation thereof |