(57)【要約】【課題】トリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレートを製造するに際し、生成する反応粗製物における不純物を少なくすることにより、生産性を向上することが可能であり、しかも乾燥工程を経ずに次用途、特にワニス塗料等の用途に供することが可能であるトリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレートの製造方法、及び、各種工業用途に有効に使用することができるトリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレート組成物を提供する。【解決手段】イソシアヌル酸にアルキレンオキサイドを付加反応させる工程を含んでなるトリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレートの製造方法であって、該付加反応工程は、反応終了時のｐＨを６〜８としてなるトリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレートの製造方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
イソシアヌル酸にアルキレンオキサイドを付加反応させる工程を含んでなるトリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレートの製造方法であって、該付加反応工程は、反応終了時のｐＨを６〜８としてなる
ことを特徴とするトリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレートの製造方法。
【請求項２】
前記付加反応工程は、多価アルコールを溶媒として用いてなる
ことを特徴とする請求項１記載のトリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレートの製造方法。
【請求項３】
イソシアヌル酸にアルキレンオキサイドを付加反応させる工程により製造されてなるトリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレート組成物であって、
該トリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレート及びその他の化合物の合計に対して、該トリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレートの含有量が９０％以上であり、アルキレンオキサイドがイソシアヌル酸に２モル付加したＢｉｓ体の含有量が４％以下であり、１，３−ビス（２−ヒドロキシアルキル）ウレアと１，３−ビス（２−ヒドロキシアルキル）ウレアにオキサゾリドンが開環付加した化合物の含有量合計が３％以下である
ことを特徴とするトリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレート組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレートの製造方法及びそれにより製造されるトリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレート組成物に関する。より詳しくは、イソシアヌル酸にアルキレンオキサイドを付加反応させる工程を含んでなるトリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレートの製造方法、及び、該工程により製造されてなるトリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレート組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｎ−ヒドロキシアルキル化合物は、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、オキサゾリドン、繊維処理剤、可塑剤等の原料や、溶剤等として工業的に重要な化合物である。このようなＮ−ヒドロキシアルキル化合物の中でも、トリアジン環のすべての窒素原子にヒドロキシエチル基が付加した構造をもつトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート〔略称：ＴＨＥＩＣ〕は、トリアジン環に起因して耐熱性や難燃性に優れ、しかも相溶性に優れるために、絶縁ワニスの他、各種塗料用樹脂の原料や塩化ビニル樹脂の安定剤、各種プラスチックの難燃剤として有用な化合物である。
【０００３】
従来のＴＨＥＩＣの製造工程においては、ＴＨＥＩＣを生成する反応により得られる反応粗製物を晶析し、ろ別、乾燥してワニス原料等を得ることになる。このような製造工程においては、晶析後、ろ別、洗浄により生成物の純度を高めるため、反応により生成する反応粗製物の純度が悪くても問題はないものと考えられている。このようなＴＨＥＩＣの製造方法に関して、次のような先行技術がある。
【０００４】
４級ホスフォニウム塩と塩酸を触媒として、シアヌル酸とエポキシ化合物を溶媒中で反応させた後、溶媒を留去してＴＨＥＩＣを製造する方法に関し、実施例において、反応条件として反応温度を１２０℃とし、反応時間を２０時間とし、触媒としてトリフェニルエチルホスフォニウムブロマイド、溶媒として２−メトキシエタノールを用いた反応が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
トリアリールホスフィン、トリアルキルホスフィン又は４級ホスフォニウム塩を触媒として、シアヌル酸と脂肪族エポキシドを溶媒中で反応させた後、溶媒を留去してＴＨＥＩＣを製造する方法に関し、実施例において、反応条件として反応温度を１２０℃とし、反応時間を１４時間とし、触媒としてトリフェニルエチルホスフォニウムブロマイド、溶媒としてメチルセロソルブを用いた反応が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
有機リン化合物、及び、共触媒としての第３アミンのアンモニウム塩又は第４アンモニウム化合物を触媒として、シアヌル酸と脂肪族エポキシドを溶媒中で反応させた後、溶媒を留去してＴＨＥＩＣを製造する方法に関し、実施例において、反応条件として反応温度を１２０℃とし、反応圧力を７．４〜８．１バールとし、触媒としてトリフェニルホスフィン又はトリス−（ジエチルアミノ）―ホスフィン、及び、場合によりトリエチルアミン又はトリエタノールアミンを用い、溶媒としてｎ−プロパノールを用いた反応が開示されている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００７】
しかしながら、これらの製造方法においては、不純物としてＴＨＥＩＣ分解によりアミン系化合物が発生すると記載されているが、反応により生成する反応粗製物における不純物を少なくすることにより、例えば、晶析後の、ろ別、洗浄工程を経ずにスラリー状態で各種工業用途に有効に使用することができるものとしたり、また、乾燥工程を経ずに製品として提供できるように、すなわち、次用途に供することが可能となるようにしたりして、生産性を向上させるための工夫の余地があった。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−３１６９８０号公報（第２、６−８頁）
【特許文献２】
特開平１０−１５８２５２号公報（第２、５−６頁）
【特許文献３】
特開平８−３２５２４５号公報（第３−５頁）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、トリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレートを製造するに際し、生成する反応粗製物における不純物を少なくすることにより、生産性を向上することが可能であり、しかも乾燥工程を経ずに次用途、特にワニス塗料等の用途に供することが可能であるトリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレートの製造方法、及び、各種工業用途に有効に使用することができるトリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレート組成物を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、トリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレートの製造方法について種々検討した結果、イソシアヌル酸にアルキレンオキサイドを付加反応させてトリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレートを生成させる工程において、イソシアヌル酸が酸性の化合物であり、生成物であるトリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレートが中性の化合物であることから、反応の進行に従って付加反応工程の反応溶液が酸性から中性へと変化することに着目し、反応終了時のｐＨを調整することにより、反応後の反応粗製物中の不純物の量をコントロールすることが可能となり、該ｐＨが６〜８となる時点で反応を終了すると、不純物が少ない反応粗製物が得られることとなり、晶析後のろ過、洗浄工程を経ず、製造工程における損失を少なくして生産性向上につながることを見いだした。また、溶媒に多価アルコールを使用すると、乾燥工程を経ないで、次用途、特にワニス塗料等に供することが可能となることを見いだし、このように製造工程における損失を少なくしたり、製造工程を簡略化したりして生産性を向上することにより、上記課題をみごとに解決することができることに想到した。更に、反応後の反応粗製物中のその他の化合物の量を特定したトリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレート組成物が各種工業用途に有効に使用することができるものであることを見いだし、本発明に到達したものである。
【００１１】
すなわち本発明は、イソシアヌル酸にアルキレンオキサイドを付加反応させる工程を含んでなるトリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレートの製造方法であって、上記付加反応工程は、反応終了時のｐＨが６〜８である、トリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレートの製造方法である。
以下に本発明を詳述する。
【００１２】
本発明における付加反応工程においては、下記反応式（１）に示すように、イソシアヌル酸のアミド基が有する活性水素と、反応に用いるアルキレンオキサイドとが反応し、イソシアヌル酸にアルキレンオキサイドが付加することにより、トリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレートを含む反応粗製物が生成することになる。上記アルキル部分は、Ｃ１〜Ｃ４のアルキル基が好ましく、エチル又はプロピルであることが更に好ましい。すなわち、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート又はトリス（２−ヒドロキシプロピル）イソシアヌレートであることが好ましい。更に、アルキル部分がエチルであることが最も好ましい。
本発明においては、付加反応工程の反応終了時のｐＨを６〜８とすることとなる。この反応における不純物としては、生成したトリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレートの一部が更に分解して生成するオキサゾリドン、下記一般式（１）で表される１，３−ビス（２−ヒドロキシアルキル）ウレア、下記一般式（２）で表される１，３−ビス（２−ヒドロキシアルキル）ウレアのオキサゾリドン開環付加物、及び、イソシアヌル酸にアルキレンオキサイドが２モル付加したＢｉｓ体等の中間生成物が挙げられる。本発明において、オキサゾリドンとは、２−オキサゾリドン及び２−オキサゾリドンのアルキル誘導体を含むものである。反応終了時のｐＨが６より小さいと、反応粗製物中に未反応のイソシアヌル酸及びアルキレンオキサイドや、中間生成物等が多く存在することとなり、目的物質であるトリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレートの純度が低く、精製を必要とし、また収率が低いため、生産性が充分とはならないこととなる。また、反応終了時のｐＨが８より大きいと、反応粗製物中に反応により生成する不純物等が多く存在することとなり、品質が充分なものとはならないこととなる。上記付加反応工程の反応溶液のｐＨは、反応溶液をサンプリングし、イオン交換膜を通した超純水で１０倍に希釈してｐＨメーターにより測定することができる。
また、反応系にｐＨメーターを設置し、測定することも可能である。この場合はｐＨと起電力の間に相関関係が生じるため、ｐＨ６〜８に相当する溶液中での起電力を測定することになり、起電力測定のための電極としては、例えば横河電機社製ｐＨ／ＯＲＰ複合電極ＰＨ２０を使用することができる。
【００１３】
【化１】
2004269464.tif 000002
【００１４】
【化２】
2004269464.tif 000003
【００１５】
上記反応式（１）、上記一般式（１）及び（２）中、Ｒは水素原子（Ｈ）又はメチル基又はエチル基であることが好ましい。すなわち、本発明におけるアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド又はプロピレンオキサイド又はブチレンオキサイドが好ましいが、より好ましくは、エチレンオキサイドである。エチレンオキサイドである場合には、反応生成物はトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート（ＴＨＥＩＣ）となり、一般式（１）で表される化合物は１，３−ビス（２−ヒドロキシエチル）ウレアとなり、一般式（２）で表される化合物は１，３−ビス（２−ヒドロキシエチル）ウレアの２−オキサゾリドン開環付加物となる。
上記イソシアヌル酸にアルキレンオキサイドを付加反応させる工程の反応条件としては、イソシアヌル酸の粉砕度、反応温度、イソシアヌル酸とアルキレンオキサイドのモル比、溶媒の種類等により適宜選択することとなるが、好ましくは０．１〜１２時間である。より好ましくは１〜８時間であり、更に好ましくは２〜５時間である。反応温度は、反応速度の点から高温であることが好ましいが、高温過ぎると溶媒の分解等の副反応が起こるおそれがあるため、５０℃〜１８０℃であることが好ましい。より好ましくは７０℃〜１４０℃であり、更に好ましくは８０℃〜１００℃である。
【００１６】
上記付加反応工程に用いるイソシアヌル酸は、粉砕度が大きい、すなわち平均粒径が小さい程反応速度が大きくなるが、平均粒径としては、５０μｍ〜１０００μｍであることが好ましい。ハンドリングの点から、より好ましくは２００μｍ〜８００μｍである。
【００１７】
上記付加反応工程において、イソシアヌル酸とアルキレンオキサイドとの比率としては、化合物中のイソシアヌル酸１モルに対するアルキレンオキサイドのモル数が、２．７モル以上であり、３．６モル以下であることが好ましい。２．７モル未満であると、トリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレートの生産性が低下するおそれがある。３．６モルを超えると、選択性が低下するおそれがある。より好ましくは２．８５モル以上であり、更に好ましくは２．９５モル以上であり、また、より好ましくは３．１モル以下であり、更に好ましくは３．０５モル以下である。
【００１８】
上記付加反応工程においては溶媒を使用することが好ましいが、ここで溶媒とは、イソシアヌル酸とアルキレンオキサイドの反応で得られる生成物とは異なる化合物を意味し、なかでもアルコールが好適であり、水酸基を２個以上有する多価アルコールが最も好適である。溶媒に多価アルコールを使用すると、生成物を乾燥する工程を経ずに、次用途、特にワニス塗料等に供することが可能となる。この場合には、スラリー又はウェットケーキ状態で輸送して供給されることとなり、製造工程を減らして製造コストを抑制することが可能となる利点を有する。
【００１９】
上記多価アルコールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、ジプロピレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール（ネオペンチルグリコール）、２−エチル１，４−ブタンジオール、１，７−ヘプタンジオール、１，８−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、１，１０−デカンジオール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−ジメチロールシクロヘキサン、２，２−ジエチル１，３−プロパンジオール、３−メチル−１，４−ペンタンジオール、２，２−ジエチル１，３−ブタンジオール、４，５−ノナンジオール、トリエチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、水素化ビスフェノールＡ、水素化ビスフェノールＡのアルキレンオキサイド付加物、ビスフェノールＡのアルキレンオキサイド付加物等が好ましい。より好ましくはエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコールである。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２０】
上記イソシアヌル酸にアルキレンオキサイドを付加反応させる工程における、溶媒の存在量としては、特に限定されないが、イソシアヌル酸１００質量％に対して１００質量％以上であることが好ましく、より好ましくは１５０質量％以上であり、また、４００質量％以下であることが好ましく、より好ましくは２５０質量％以下である。
【００２１】
本発明はまた、イソシアヌル酸にアルキレンオキサイドを付加反応させる工程により製造されてなるトリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレート組成物であって、該トリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレート及びその他の化合物の合計に対して、該トリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレートの含有量が９０％以上であり、アルキレンオキサイドがイソシアヌル酸に２モル付加したＢｉｓ体の含有量が４％以下であり、１，３−ビス（２−ヒドロキシアルキル）ウレアと１，３−ビス（２−ヒドロキシアルキル）ウレアのオキサゾリドン開環付加物の含有量合計が３％以下であるトリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレート組成物でもある。
ここで、その他の化合物とは溶媒を含まないイソシアヌル酸由来の化合物を意味する。
【００２２】
上記トリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレート組成物に含まれる各成分の含有量は、反応後の組成物溶液の液体クロマトグラフィー分析によるＡｒｅａ％表示として求める方法が好適である。
【００２３】
上記トリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレート組成物としては、イソシアヌル酸にアルキレンオキサイドを付加反応させる工程によって得られる反応粗製物を適用することができ、この場合、上述のようにイソシアヌル酸にアルキレンオキサイドを付加反応させる工程の反応終了時のｐＨを６〜８とすることにより製造されるものが好適である。本発明においては、上記その他の化合物の含有量が上記範囲を満足することにより、各種工業用途、特にワニス塗料等の用途に有効に使用することができることとなる。
【００２４】
上記トリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレート組成物において、該トリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレート及びその他の化合物の合計に対して、トリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレートの含有量は、好ましくは９５％以上、より好ましくは９８％以上であり、上記アルキレンオキサイドがイソシアヌル酸に２モル付加したＢｉｓ体の含有量は、好ましくは２％以下、より好ましくは１％以下であり、上記１，３−ビス（２−ヒドロキシアルキル）ウレアと１，３−ビス（２−ヒドロキシアルキル）ウレアのオキサゾリドン開環付加物の含有量合計は、好ましくは１．５％以下、より好ましくは０．５％以下である。
【００２５】
本発明におけるトリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレート組成物は、トリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレート及び上記その他の化合物であるアルキレンオキサイドがイソシアヌル酸に２モル付加したＢｉｓ体、１，３−ビス（２−ヒドロキシアルキル）ウレア、１，３−ビス（２−ヒドロキシアルキル）ウレアのオキサゾリドン開環付加物以外の化合物を含んでいてもよい。例えば、反応の際に使用する原料・溶媒、反応副生物を含んでいてもよいし、反応後に添加する安定剤等を含んでいてもよい。反応副生物としては、上記２種類の化合物以外に、イソシアヌル酸１モルにアルキレンオキサイドが１モル付加した中間体や、同じく４モル付加した４付加体、同じく５モル付加した５付加体等のアルキレンオキサイド多量体付加物、トリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレートが分解して生じる２−オキサゾリドン、２−オキサゾリドンが更に反応して生じた重合体等、イソシアヌル酸由来の反応によって生じる各種化合物が挙げられる。
【００２６】
本発明におけるイソシアヌル酸にアルキレンオキサイドを付加反応させる工程においては、固体のイオン交換体を触媒として用いることが好ましい。固体のイオン交換体とは一般的に不均一触媒と呼ばれるものであり、かつ活性点となりうるイオン交換基が固定化され、反応系中に溶出せず、イオン交換能を有するものである。本発明のイソシアヌル酸にアルキレンオキサイドを付加反応させる工程に均一触媒を用いると、触媒由来の不純物が混入する恐れがあり、また、極性の高い溶媒を用いた場合に溶媒を分解して不純物を生じ、この不純物に起因して生成物が着色して製品品質を低下させる恐れがある。しかし、固体のイオン交換体を用いると、固体不均一触媒であるために、触媒由来の不純物がなく、触媒反応で反応速度がアップする（活性が高い）ために、製造原料を強制的に溶解させる極性の高い溶媒にとらわれないで溶媒を選択することが可能となり、イソシアヌル酸のアミド基へのアルキレンオキサイドの付加の選択率が高くなり、低温化反応が可能となる利点を有する。これらイオン交換体としては、ハイドロタルサイト、ゼオライト、ハイドロキシアパタイト、シリカゲル、アルミナゲル、アルミノシリカゲル、粘土鉱物、イオン交換樹脂触媒であり、なかでも触媒活性の高さからイオン交換樹脂触媒が好ましい。
【００２７】
上記イオン交換樹脂触媒としては、イオン交換能を有する高分子化合物であればよいが、特に強塩基性アニオン交換樹脂、弱塩基性アニオン交換樹脂等が好適である。なお本明細書中、「高分子化合物」との用語は、重合体や分子量分布を有する化合物を総称する用語として用い、特定の分子量以上であることを意味するものではない。
【００２８】
上記イオン交換樹脂触媒は、４級アンモニウム塩構造を有するものであることが好ましく、より好ましくは、４級アンモニウム塩構造が環状構造となっているものである。このようなイオン交換樹脂触媒としては、主鎖を必須とし、好ましくは主鎖及び架橋部位を必須とするものであって、主鎖が環状４級アミン構造、すなわち環状４級アンモニウム塩構造を有する繰り返し単位を主成分として形成されてなる有機高分子化合物により構成されるものであることが好適である。環状アミン構造は、脂肪族アミン構造よりも酸化的分解を受けにくいため、イオン交換樹脂触媒の耐熱分解性がより優れることとなる。このような環状アミン構造の形態としては、５員環、６員環等が好適であり、５員環であることが好ましい。なおこれら４級アンモニウム塩構造を有しない繰り返し単位を付加的に有していてもよい。有機高分子化合物とは、骨格となる主鎖が炭化水素を主成分として形成される高分子化合物を意味する。主鎖及び架橋部位を必須として有する場合には、有機高分子化合物を有機高分子架橋体ともいう。
【００２９】
上記イオン交換樹脂触媒としては、また、主鎖及び／又は架橋部位にヘテロ原子を必須として有し、かつ、該ヘテロ原子に結合した水素原子を有しない有機高分子化合物により構成されてなるものであることが好ましい。主鎖及び／又は架橋部位にヘテロ原子を必須として有するとは、主鎖及び／又は架橋部位の構造中に組み込まれたヘテロ原子を必須として有することを意味し、有機高分子化合物がこのような構造を有することにより、活性点が側鎖にある場合と異なり耐熱性が向上し、化学的劣化が抑制されて、Ｎ−ヒドロキシアルキル化合物の製造中にイオン交換樹脂触媒が反応溶液中に溶出しにくくなる。
【００３０】
上記有機高分子化合物において、架橋部位とは、主鎖どうしが結合している部位を意味し、この架橋部位は、主鎖を構成する一部と、それを結合している架橋構造を合わせた構造により構成されている。このような主鎖と架橋構造は、通常は共有結合により結合されている。架橋部位を有することにより、イオン交換樹脂触媒の機械的強度が大きくなる。
【００３１】
上記イオン交換樹脂触媒の含有量としては、水中に膨潤した触媒の体積がイソシアヌル酸１００ｇに対し５０ｍＬの割合以上であることが好ましく、また、３００ｍＬ以下であることが好ましい。より好ましくは１００ｍＬ以上であり、また、２５０ｍＬ以下である。
【００３２】
本発明のトリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレート組成物は、ろ別、洗浄等の精製、乾燥工程を経ない粗製物であって、例えば、反応後の液から固体触媒を除去した液、反応後に溶媒を除去して得られた析出物である反応粗製物が挙げられる。また、上記の反応粗製物に希釈剤・安定剤等を加えたものでもよい。
溶媒に対する溶解性が悪く、触媒除去後の液が冷却され、析出物を生じているようなスラリー形態も、組成物に含まれる。
製品としてはトリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレート純度９５％以上のものが好ましい。更に好ましくは９８％以上である。
【００３３】
本発明のトリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレートの製造方法では、二酸化炭素や、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスの存在下に行うこともできる。また、本発明の作用効果を奏することになる限り、反応原料であるイソシアヌル酸とアルキレンオキサイドや、上記触媒以外の成分として、他の触媒等を必要に応じて添加してもよい。
【００３４】
本発明のトリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレートの製造方法では、触媒、特にイオン交換樹脂触媒の存在下で、イソシアヌル酸とアルキレンオキサイドとを反応させて行うことが好ましいが、その場合、上記触媒の触媒活性が優れることから、溶媒の分解に起因する着色を抑制し、かつ耐熱性に優れることから、触媒に起因する不純物を抑制することが可能であり、しかもトリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレートの選択性が高い。ここで用いる触媒は、使用溶媒を含む液により、５０〜１８０℃で０．１〜２４時間処理することが望ましい。この処理により製品品質がより安定化することになる。
【００３５】
上述したような製造方法によって、イソシアヌル酸とアルキレンオキサイドを用いて、上記反応式（１）に示すような反応により、触媒や溶媒由来の不純物が少なく、アルキレンオキサイドがイソシアヌル酸に２モル付加した中間生成物であるＢｉｓ体、１，３−ビス（２−ヒドロキシアルキル）ウレア、１，３−ビス（２−ヒドロキシアルキル）ウレアのオキサゾリドン開環付加物とトリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレートの合計に対して、トリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレートが９０％以上であり、１，３−ビス（２−ヒドロキシアルキル）ウレアが４％以下であり、１，３−ビス（２−ヒドロキシアルキル）ウレアのオキサゾリドン開環付加物が３％以下である、耐熱性が高い高品質のトリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレート組成物が製造される。このような方法によって製造されるトリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレート組成物も本発明の１つである。
【００３６】
【実施例】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は「重量部」を、「％」は「質量％」を意味するものとする。
【００３７】
〔ｐＨの測定方法〕
反応溶液のｐＨの測定は、堀場製作所社製  ｐＨメーター、Ｆ−２２を用い、ｐＨ電極は、堀場製作所社製  ｐＨ１本電極６３６６−１０Ｄを使用し、室温２０℃にて測定を行った。
また、サンプル調整は反応溶液約４ｇを測りとり、イオン交換膜を通した超純水にて１０倍に希釈したものを用いた。
〔純度の測定方法〕
純度の測定は、高速液体クロマトグラフィーを使用し、検出器として東ソー社製、商品名  ＵＶ−８０２０を用い、検出波長２１０ｎｍで行った。また、使用カラムは資生堂社製、商品名  ＣＡＰＣＥＬＬ  ＰＡＫ  Ｃ１８  ＵＧ１２０を用い、カラム温度は４０℃であった。そして溶離液は、５０ｍＭリン酸２水素アンモニウム水溶液：メタノール＝９５：５（Ｖｏｌ比）であり、流量が０．８ｍｌ／分で行った。
また、サンプル調整は反応溶液２ｇをメタノールにて約４倍に希釈した溶液７００ｍｇを５０ｍｌメスフラスコに秤量し、水：メタノール＝９５：５（Ｖｏｌ比）の溶液にて標線迄希釈した溶液２０μｇを分析に使用した。
【００３８】
〔実施例１〕
触媒としてイオン交換体を用いて、イソシアヌル酸へのエチレンオキサイドの付加反応を行った。
具体的には、温度計、圧力計及び攪拌装置等を備えたオートクレーブ容器に、イオン交換体の水膨潤体１００ｍＬ（メスシリンダーで計量後、エチレングリコールで溶媒置換し、減圧濾過したウェット品を使用）、イソシアヌル酸４８．５ｇ、エチレングリコール１３０ｇを仕込み、窒素雰囲気下、１００℃でエチレンオキサイド５１．５ｇを１時間かけて連続投入した．その後９０℃で反応させ、反応溶液のｐＨが７．１となったところで反応を終了し、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートを得た。反応溶液のｐＨは、反応溶液をサンプリングし、超純水で１０倍希釈してｐＨメーターにて測定した。なお、エチレングリコールはイオン交換体中に含有されるエチレングリコールも含めた全量が１３０ｇとなるように仕込んだ。反応終了後の無色透明溶液からイオン交換体を濾別した後、反応溶液を高速液体クロマトグラフィーにて分析したところ、イソシアヌル酸の転化率は９９．９モル％であり、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートの収率は９３．９モル％であった。また純度は、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートが９９．５％であり、エチレンオキサイドがイソシアヌル酸に２モル付加した中間生成物であるＢｉｓ体が０％、１，３−ビス（２−ヒドロキシエチル）ウレアを０．１８％、１，３−ビス（２−ヒドロキシエチル）ウレアの２−オキサゾリドン開環付加物を０．２６％含んでいた。
【００３９】
〔比較例１〕
反応溶液のｐＨが５．９で反応を終了する以外は実施例１と同様の方法によりイソシアヌル酸へのエチレンオキサイドの付加反応を行った。
反応終了後の無色透明溶液からイオン交換体を濾別した後、反応溶液を高速液体クロマトグラフィーにて分析したところ、イソシアヌル酸の転化率は９９．８モル％であり、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートの収率は８０．８モル％であった。また純度は、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートが９２．５％であり、エチレンオキサイドがイソシアヌル酸に２モル付加した中間生成物であるＢｉｓ体を５．４％含んでいた。
【００４０】
〔比較例２〕
反応溶液のｐＨが９．０で反応を終了させる以外は実施例１と同様の方法によりイソシアヌル酸へのエチレンオキサイドの付加反応を行った。
反応終了後の無色透明溶液からイオン交換体を濾別した後、反応溶液を高速液体クロマトグラフィーにて分析したところ、イソシアヌル酸の転化率は９９．９モル％であり、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートの収率は６８．５モル％であった。また純度は、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートが８７．０％であり、１，３−ビス（２−ヒドロキシエチル）ウレアを４．２％、１，３−ビス（２−ヒドロキシエチル）ウレアの２−オキサゾリドン開環付加物を３．９％含んでいた。
【００４１】
【発明の効果】
本発明のトリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレートの製造方法は、上述のような構成からなり、トリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレート以外のその他の化合物の量が少ない反応粗製物が得られるため、晶析後のろ過、洗浄工程を経ないため、生産性が向上するとともに、溶媒に多価アルコールを使用すると、乾燥工程を経ずに、次用途、特にワニス塗料等に供することが可能であることから、製造工程を減らして製造コストを抑制することが可能となる製造方法であり、絶縁ワニスの他、各種塗料用樹脂の原料や塩化ビニル樹脂の安定剤、各種プラスチックの難燃剤等として幅広い用途に用いることができるトリス（２−ヒドロキシアルキル）イソシアヌレートを好適に製造することができる。