JP2521596B2 - アルケニル置換ナジイミドの重合法 - Google Patents

アルケニル置換ナジイミドの重合法

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JP2521596B2 JP3192550A JP19255091A JP2521596B2 JP 2521596 B2 JP2521596 B2 JP 2521596B2 JP 3192550 A JP3192550 A JP 3192550A JP 19255091 A JP19255091 A JP 19255091A JP 2521596 B2 JP2521596 B2 JP 2521596B2
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Polymerization Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はアルケニル置換ナジイミ
ドの重合方法に関するものである。更に詳しくはアルケ
ニル置換ナジイミドを重合する際、オニウム化合物を触
媒として用いる新規な触媒重合法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】科学技術の進歩に伴い使用される材料
も、より高性能化、高機能化が求められ、それに応える
べく各種材料が開発されている。たとえばポリエーテル
ケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリイミド等いわ
ゆるスーパーエンプラ(エンジニアリングプラスチッ
ク)と呼ばれている各種高性能ポリマーが市場に相当出
回っているが、とりわけポリイミドに対する今後の期待
が大きい。
【0003】両末端にノルボルネン環を有する芳香族イ
ミド(ビスナジイミド)は、耐熱性の極めて高い付加型
ポリイミド樹脂原料として従来から注目され、それらの
一部はいわゆる先端複合材料用マトリックスとして実用
化されている。ところが芳香族ビスナジイミドは一般に
融点が高く、溶媒に対する溶解性も悪いため取り扱いに
くいものである。またナジイミドは反応性に乏しいた
め、該化合物を高分子量化するには苛酷な反応条件(た
とえば300℃のような高温)を必要とする。
【0004】しかし、このような反応条件下では目的と
する高分子量化反応の他に、ノルボルネン環の逆Diels-
Alder反応が一部起こり、そこで発生する揮発性の高い
シクロペンタジエンが成形体中に著しい気泡(ボイド)
を生じる原因となると言われている。
【0005】このような発泡を抑えるため成形法が高温
加圧下で反応させるような方法(たとえばオートクレー
ブ成形法)に限定されたり、イミドの原料である酸無水
物(エステル)とジアミンとを溶媒に溶かしてオリゴマ
ー化し、ワニスとして使用する等その使用法がかなり限
定されるという欠点があった。
【0006】一方、この発泡を抑えるため上記のような
手段を採用する他に、硬化反応温度を下げたり、たとえ
Diels−Alder反応が起こっても揮発成分を
生成しないように上記ノルボルネン環に適当な置換基を
導入する方法も各種検討されている。
【0007】その1つとしてアリル基を導入する方法が
各種提案された(たとえば特開昭59−80662号公
報、特開昭60−124619号公報、特開昭60−1
78862号公報、特開昭61−18761号公報、特
開昭61−73710号公報、特開昭61−19755
6号公報、特開昭62−111967号公報、特開昭6
2−253607号公報、特開昭63−95263号公
報、特開昭63−150311号公報、特開昭63−1
70358号公報、特開昭63−310884号公報、
特開昭63−317530号公報、特開平1−1975
16号公報等)。
【0008】これらによると、アリル基を導入すること
によって原料イミドの融点が下がり、溶媒に対する溶解
性が増加し、硬化温度をある程度下げることができ、ま
た硬化の際、揮発成分が発生せず、しかも得られた硬化
物の物性はほとんど低下しなかったと述べられている。
【0009】しかしながら、このような熱重合法では硬
化温度は低いといってもせいぜい240〜250℃まで
にしか低下せず、反応時間も長くかかるので、更に低温
で重合可能な方法として、カチオン重合触媒を使用する
方法が提案された(特開昭60−181130号公
報)。この方法では重合温度は160〜260℃であ
り、触媒としては酸または酸を遊離する酸の誘導体を用
いることが開示された。
【0010】 ところが、このような典型的なカチオン
触媒では多くの場合、高い重合開始能力を有するため、
イミドと触媒とを混合したままで長時間の保存は不可能
で、重合の都度原料イミドと触媒を混合しなればなら
なかった。そのため同一品質のものを少量ずつ製造する
場合に品質が安定せず、また、混合の手間もかかるとい
う欠点があった。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】このような従来技術の
欠点を解決する本発明の目的は、典型的なカチオン触媒
とほぼ同程度の低い温度において、短時間で重合、硬化
反応が進行し、かつ、アルケニル置換ナジイミド、それ
らの混合物またはそのオリゴマーと重合触媒との混合物
を長時間保存することが可能であり、さらに、紫外線に
よって重合、硬化反応が一層加速されるような触媒を使
用するアルケニル置換ナジイミドの重合方法を提供する
ことにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の課
題を解決するために鋭意検討した結果、通称オニウム塩
と呼ばれる一連の化合物を触媒とすることによってその
目的が達せられることを見出し、本発明を完成した。
【0013】すなわち、本発明の要旨は、アルケニル置
換ナジイミド、それらの混合物またはそのオリゴマーを
重合するに際し、オニウム化合物を触媒として用いるこ
とを特徴とするアルケニル置換ナジイミドの重合法にあ
る。
【0014】 本発明についてさらに詳述すると、アル
ケニル置換ナジイミドは一般式(I)
【化1】 [式中、R12はそれぞれ独立に選ばれた水素またはメ
チル基、nは1〜2の整数を表し、かつ、n=1の時、
3はC1〜C12のアルキル基、C3〜C6のアルケニル
基、C5〜C8のシクロアルキル基、C6〜C12の芳香族
基、ベンジル基、これらの基の1〜3個の水素を水酸基
で置換した基または−{(Cq2qO)t(Cr2rO)u
s2s+1}(ただしq、r、sはそれぞれ独立に選ばれた
2〜6の整数、tは0または1の整数、uは1〜30の整
数)で表されるポリオキシアルキル基もしくは−C64
−T−C65{ただしTは−CH2−、−C(CH32
−、−CO−、−O−、−S−、−SO2−}で表され
る基またはこれらの基の1〜3個の水素を水酸基で置換
した基であり、n=2のとき、R 3 は−Cp2p−(ただ
しpは2〜20の整数)で表されるアルキレン基、C5
8のシクロアルキレン基、−{(Cq2qO)t(Cr
2rO)us2s}−(ただしq、r、sはそれぞれ独立に
選ばれた2〜6の整数、tは0または1の整数、uは1〜
30の整数)で表されるポリオキシアルキレン基、C6
〜C12の芳香族基、−C64−T−C64−{ただしT
は−CH2−、−C(CH32−、−CO−、−O−、
−OC64C(CH3)264O−、−S−、−SO
2−}で表される基またはこれらの基の1〜3個の水素
を水酸基で置換した基である。]で表される。
【0015】その代表的なものとしては、N−メチル−
アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,
3−ジカルボキシイミド、N−メチル−アリルメチルビ
シクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカ
ルボキシイミド、N−メチル−メタリルビシクロ[2.
2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミ
ド、N−メチル−メタリルメチルビシクロ[2.2.
1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、
N−(2−エチルヘキシル)−アリルビシクロ[2.
2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミ
ド、N−(2−エチルヘキシル)−アリルメチルビシク
ロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボ
キシイミド、N−アリル−アリルビシクロ[2.2.
1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、
N−アリル−アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプ
ト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−アリ
ル−メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン
−2,3−ジカルボキシイミド、N−イソプロペニル−
アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,
3−ジカルボキシイミド、N−イソプロペニル−アリル
メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,
3−ジカルボキシイミド、N−イソプロペニル−メタリ
ルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−
ジカルボキシイミド、N−シクロヘキシル−アリルビシ
クロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカル
ボキシイミド、N−シクロヘキシル−アリルメチルビシ
クロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカル
ボキシイミド、N−シクロヘキシル−メタリルビシクロ
[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキ
シイミド、N−フェニル−アリルビシクロ[2.2.
1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、
N−フェニル−アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘ
プト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−ベ
ンジル−アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エ
ン−2,3−ジカルボキシイミド、N−ベンジル−アリ
ルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−
2,3−ジカルボキシイミド、N−ベンジル−メタリル
ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジ
カルボキシイミド、N−(2′−ヒドロキシエチル)−
アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,
3−ジカルボキシイミド、N−(2′−ヒドロキシエチ
ル)−アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5
−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(2′−ヒ
ドロキシエチル)−メタリルビシクロ[2.2.1]ヘ
プト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−
(2′,2′−ジメチル−3′−ヒドロキシプロピル)
−アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−
2,3−ジカルボキシイミド、N−(2′,2′−ジメ
チル−3′−ヒドロキシプロピル)−アリルメチルビシ
クロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカル
ボキシイミド、N−(2′,3′−ジヒドロキシプロピ
ル)−アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン
−2,3−ジカルボキシイミド、N−(2′,3′−ジ
ヒドロキシプロピル)−アリルメチルビシクロ[2.
2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミ
ド、N−(3′−ヒドロキシ−1′−プロペニル)−ア
リルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−
2,3−ジカルボキシイミド、N−(4′−ヒドロキシ
−シクロヘキシル)−アリルメチルビシクロ[2.2.
1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、
N−(4′−ヒドロキシフェニル)−アリルビシクロ
[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキ
シイミド、N−(4′−ヒドロキシフェニル)−アリル
メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,
3−ジカルボキシイミド、N−(4′−ヒドロキシフェ
ニル)−メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−
エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(4′−ヒド
ロキシフェニル)−メタリルメチルビシクロ[2.2.
1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、
N−(3′−ヒドロキシフェニル)−アリルビシクロ
[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキ
シイミド、N−(3′−ヒドロキシフェニル)−アリル
メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,
3−ジカルボキシイミド、N−(p−ヒドロキシベンジ
ル)−アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン
−2,3−ジカルボキシイミド、N−{2′−(2″−
ヒドロキシエトキシ)エチル}−アリルビシクロ[2.
2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミ
ド、N−{2′−(2″−ヒドロキシエトキシ)エチ
ル}−アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5
−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−{2′−
(2″−ヒドロキシエトキシ)エチル}−メタリルビシ
クロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカル
ボキシイミド、N−{2′−(2″−ヒドロキシエトキ
シ)エチル}−メタリルメチルビシクロ[2.2.1]
ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−
〔2′−{2″−(2″′−ヒドロキシエトキシ)エト
キシ}エチル〕−アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト
−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−〔2′
−{2″−(2″′−ヒドロキシエトキシ)エトキシ}
エチル〕−アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト
−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−〔2′
−{2″−(2″′−ヒドロキシエトキシ)エトキシ}
エチル〕−メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5
−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−{4′−
(4″−ヒドロキシフェニルイソプロピリデン)フェニ
ル}−アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン
−2,3−ジカルボキシイミド、N−{4′−(4″−
ヒドロキシフェニルイソプロピリデン)フェニル}−ア
リルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−
2,3−ジカルボキシイミド、N−{4′−(4″−ヒ
ドロキシフェニルイソプロピリデン)フェニル}−メタ
リルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3
−ジカルボキシイミド、N,N′−エチレン−ビス(ア
リルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3
−ジカルボキシイミド)、N,N′−エチレン−ビス
(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エ
ン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N′−エチレ
ン−ビス(メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5
−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N′−ヘ
キサメチレン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘ
プト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,
N′−ヘキサメチレン−ビス(アリルメチルビシクロ
[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキ
シイミド)、N,N′−ドデカメチレン−ビス(アリル
ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジ
カルボキシイミド)、N,N′−ドデカメチレン−ビス
(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エ
ン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N′−シクロ
ヘキシレン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプ
ト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,
N′−シクロヘキシレン−ビス(アリルメチルビシクロ
[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキ
シイミド)、1,2−ビス{3′−(アリルビシクロ
[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキ
シイミド)プロポキシ}エタン、1,2−ビス{3′−
(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エ
ン−2,3−ジカルボキシイミド)プロポキシ}エタ
ン、1,2−ビス{3′−(メタリルビシクロ[2.
2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミ
ド)プロポキシ}エタン、ビス〔2′−{3″−(アリ
ルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−
ジカルボキシイミド)プロポキシ}エチル〕エーテル、
ビス〔2′−{3″−(アリルメチルビシクロ[2.
2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミ
ド)プロポキシ}エチル〕エーテル、1,4−ビス
{3′−(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−
エン−2,3−ジカルボキシイミド)プロポキシ}ブタ
ン、1,4−ビス{3′−(アリルメチルビシクロ
[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキ
シイミド)プロポキシ}ブタン、N,N′−p−フェニ
レン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5
−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N′−p
−フェニレン−ビス(アリルメチルビシクロ[2.2.
1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミ
ド)、N,N′−m−フェニレン−ビス(アリルビシク
ロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボ
キシイミド)、N,N′−m−フェニレン−ビス(アリ
ルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−
2,3−ジカルボキシイミド)、2,2−ビス〔4′−
{4″−(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−
エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェノキシ}フェ
ニル〕プロパン、2,2−ビス〔4′−{4″−(アリ
ルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−
2,3−ジカルボキシイミド)フェノキシ}フェニル〕
プロパン、2,2−ビス〔4′−{4″−(メタリルビ
シクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカ
ルボキシイミド)フェノキシ}フェニル〕プロパン、ビ
ス{4−(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−
エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}メタ
ン、ビス{4−(アリルメチルビシクロ[2.2.1]
ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェ
ニル}メタン、ビス{4−(メタリルビシクロ[2.
2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミ
ド)フェニル}メタン、ビス{4−(メタリルメチルビ
シクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカ
ルボキシイミド)フェニル}メタン、ビス{4−(アリ
ルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−
ジカルボキシイミド)フェニル}エーテル、ビス{4−
(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エ
ン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}エーテ
ル、ビス{4−(メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプ
ト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニ
ル}エーテル、ビス{4−(アリルビシクロ[2.2.
1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)
フェニル}スルホン、ビス{4−(アリルメチルビシク
ロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボ
キシイミド)フェニル}スルホン、ビス{4−(メタリ
ルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−
ジカルボキシイミド)フェニル}スルホン等があげられ
るが、これらに限定されない。
【0016】また、本発明において使用されるオニウム
塩としては、ヨードニウム化合物[R2I]+-、アン
モニウム化合物[R4N]+-、スルホニウム化合物
[R3S]+-、スタンノニウム化合物[R3Sn]
+-、ホスホニウム化合物[R4P]+-、アルソニウ
ム化合物[R4As]+-、スチボニウム化合物[R4
b]+-、オキソニウム化合物[R3O]+-またはセ
レノニウム化合物[R3Se]+-、好ましくはヨード
ニウム化合物[R2I]+-、アンモニウム化合物[R4
N]+-、スルホニウム化合物[R3S]+-またはス
タンノニウム化合物[R3Sn]+-(式中、Rは置換
または無置換の芳香族基、あるいは直鎖または分岐鎖の
アルキルまたはアルケニル基を表し、かつ同一種類であ
っても異種であってもよく、X-は親核性の弱いまたは
親核性のないアニオンを表す)があげられる。
【0017】上記置換芳香族基の置換基としては、たと
えばC1〜C10のアルキル基またはハロゲン等が挙げら
れ、また上記直鎖または分岐鎖のアルキル基はC1〜C
10の、アルケニル基はC2〜C10のものが適当である。
-は親核性の弱いまたは親核性のないアニオンでたと
えば、Cl-、Br-、I-、AsF6 -、BF4 -、ClO4
-、PF6 -、CF3SO3 -、SbF6 -またはSbCl6 -
好ましくはCl-、Br-、AsF6 -、BF4 -、Cl
4 -、PF6 -またはCF3SO3 -等があげられる。
【0018】 具体的には、ヨドニウム化合物として
は、たとえば、ジフェニルヨードニウムクロリド、ジフ
ェニルヨードニウムブロミド、ジフェニルヨードニウム
パークロレート、ジフェニルヨードニウムテトラフルオ
ロボレート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロア
ルセネート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホ
スフェート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロア
ンチモネート、(p−メトキシフェニル)フェニルヨー
ドニウムテトラフルオロボレート、ジ(2−ニトロフェ
ニル)ヨードニウムヘキサフルオロアルセネート、ジ
(p−トリル)ヨードニウムヘキサフルオロホスフェー
ト、ジ(p−クロロフェニル)ヨードニウヘキサフルオ
ロアルセネート、アンモニウム化合物としては、たとえ
ば、ベンジルトリエチルアンモニウムクロリド、ベンジ
ルトリエチルアンモニウムブロミド、フェニルトリメチ
ルアンモニウムブロミド、テトラ−n−ブチルアンモニ
ウムクロリド、テトラ−n−ブチルアンモニウムパーク
ロレート、テトラエチルアンモニウムテトラフルオロボ
レート、m−トリフルオロメチルフェニルトリメチルア
ンモニウムブロミド、テトラ−n−ブチルアンモニウム
トリフルオロメタンスルホネート等、スルホニウム化合
物としては、たとえば、トリフェニルスルホニウムテト
ラフルオロボレート、トリフェニルスルホニウムヘキサ
フルオロアルシネート、トリ(p−メトキシフェニル)
スルホニウムヘキサフルオロホスフェート、トリ(p−
トリル)スルホニウムテトラフルオロボレート、ジメチ
ルフェナシルスルホニウムヘキサフルオロホスフェー
ト、ジメチルフェナシルスルホニウムテトラフルオロボ
レート等、スタンノニウム化合物としては、たとえば、
トリフェニルスタンノニウムクロリド、トリフェニルス
タンノニウムブロミド、トリ−n−ブチルスタンノニウ
ムブロミド、ベンジルフェニルスタンノニウムクロリド
等、ホスホニウム化合物としては、たとえば、メチルト
リフェニルホスホニウムアイオダイド、メチルトリフェ
ニルホスホニウムブロミド、ベンジルトリフェニルホス
ホニウムクロリド、テトラフェニルホスホニウムブロミ
ド、3−ブロモプロピルトリフェニルホスホニウムブロ
ミド等、アルソニウム化合物としては、たとえば、ベン
ジルトリフェニルアルソニウムクロリド、テトラフェニ
ルアルソニウムブロミド、テトラ−n−ブチルアルソニ
ウムクロリド等、スチボニウム化合物としては、たとえ
ば、ベンジルトリフェニルスチボニウムクロリド、テト
ラフェニルスチボニウムブロミド等、オキソニウム化合
物としては、たとえばトリフェニルオキソニウムクロリ
ド、トリフェニルオキソニウムブロミド等およびセレノ
ニウム化合物としては、たとえば、トリフェニルセレノ
ニウムテトラフルオロボレート、トリフェニルセレノニ
ウムヘキサフルオロアルセネート、トリフェニルセレノ
ニウムヘキサフルオロアンチモネート、p−(t−ブチ
ルフェニル)ジフェニルセレノニウムヘキサフルオロア
ルセネート等がそれぞれあげられるが、これらに限定さ
れない。
【0019】本発明において、触媒であるオニウム化合
物の使用量は特に規定されず広い範囲内で適宜選択すれ
ば良いが、通常0.001〜10モル%、好ましくは
0.01〜1モル%共存させるのがよい。
【0020】アルケニル置換ナジイミド、それらの混合
物またはそのオリゴマーを重合、硬化する1つの方法と
して、これらのイミドと触媒を粉体同志または熔融混合
した後、注型成形、射出成形、圧縮成形等の成形法を用
い、120〜250℃、好ましくは150〜240℃の
温度で、0.01〜5時間、好ましくは0.05〜2時
間加熱することによって重合成形する。
【0021】また、もう1つの方法として、これらイミ
ドと該触媒を無溶媒または溶媒存在下で混合し、それを
注型または塗布し、必要に応じて溶媒を除去した後、5
0〜230℃、好ましくは80〜200℃の温度で、
0.001〜1時間、好ましくは0.005〜0.5時
間加熱および紫外線照射することによって重合、硬化さ
せ成形体または薄膜、被覆膜とすることができる。
【0022】このような硬化、重合方法を利用して、ア
ルケニル置換ナジイミドを接着剤、充填材として使用す
ることも可能である。
【0023】このようにして得られた成形体、薄膜、被
覆膜、接着体等は、必要に応じて200〜350℃の温
度で、0.5〜30時間さらに熱処理してもよい。
【0024】また該触媒はアルケニル置換ナジイミドの
オリゴマー化の目的で使用することも可能である。
【0025】この場合、上記硬化反応よりも温和な条
件、すなわち該触媒の使用量は0.001〜1モル%、
好ましくは0.001〜0.5モル%、100〜200
℃の温度で、好ましくは100〜180℃の温度で、
0.01〜2時間、好ましくは0.01〜1時間反応さ
せる。加熱中に紫外線照射の併用も可能である。
【0026】重合、硬化およびオリゴマー化の際、必要
に応じて各種充填材、たとえばガラス繊維、炭素繊維、
金属繊維、リン酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸マ
グネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウ
ム、酸化アンチモン、石膏、シリカ、アルミナ、クレ
ー、タルク、石英粉末、カーボンブラック等をアルケニ
ル置換ナジイミド、それらの混合物またはそのオリゴマ
ー100部に対し10〜500部混合しても差し支えな
い。
【0027】
【実施例】以下に本発明を実施例によって具体的に説明
するが、本発明の内容はこれらによって限定されるもの
ではない。 実施例1〜5 ビス{4−(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5
−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}メタ
ン粉末5gに、表1に示す各種オニウム化合物粉末0.
05gを均一に混合し、その1部を220℃の空気に暴
露したホットプレート上に乗せ、その温度を保ちながら
かき混ぜゲル化時間を測定したところ、表1のような結
果が得られた。
【0028】比較例1 実施例1において、オニウム化合物を用いないで同様の
実験を行いゲル化時間を測定したところ、表1のような
結果が得られた。
【0029】 表1 オニウム化合物 ゲル化時間 実施例1 ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロ 4分00秒 ホスフェート 2 ジメチルフェナシルスルホニウムヘキサ 3分30秒 フルオロホスフェート 3 ジフェニルヨードニウムテトラフルオロ 6分50秒 ボレート 4 ジフェニルヨードニウムパークロレート 2分00秒 5 ベンジルトリ−n−ブチルアンモニウム 8分30秒 ブロミド 比較例1 −−− 15分40秒
【0030】実施例6 ビス{4−(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5
−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}メタ
ン粉末5gに、ジフェニルヨードニウムパークロレート
粉末0.05gを均一に混合し、それを120℃に加熱
したガラスプレート上に乗せ、かき混ぜて熔融混合した
ものを空気暴露下220℃で5時間加熱、放置したとこ
ろ、230℃のガラス転移温度を示す硬化物が得られ
た。
【0031】実施例7 ビス{4−(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5
−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}メタ
ン粉末5gに、ジメチルフェナシルスルホニウムヘキサ
フルオロホスフェート粉末0.05gを均一に混合し、
それを120℃に加熱したガラスプレート上に乗せ、か
き混ぜて熔融混合したものを空気暴露下220℃で5時
間加熱、放置したところ、218℃のガラス転移温度を
示す硬化物が得られた。
【0032】実施例8〜19 ビス{4−(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5
−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}メタ
ン粉末5gに、表2に示す各種オニウム化合物粉末0.
05gを均一に混合し、その1部を240℃の空気に暴
露したホットプレート上に乗せ、その温度を保ちながら
かき混ぜゲル化時間を測定したところ、表2のような結
果が得られた。
【0033】比較例2 実施例8において、オニウム化合物を用いないで同様の
実験を行いゲル化時間を測定したところ、表2のような
結果が得られた。
【0034】 表2 オニウム化合物 ゲル化時間 実施例 8 ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロ 0分50秒 ホスフェート 9 ジメチルフェナシルスルホニウムヘキサ 1分30秒 フルオロホスフェート 10 ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロ 5分00秒 アルセネート 11 トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロ 5分30秒 アルセネート 12 テトラ−n−ブチルアンモニウムトリ 4分30秒 フルオロメタンスルホネート 13 ジフェニルヨードニウムテトラフルオロ 3分20秒 ボレート 14 ジメチルフェナシルスルホニウム 3分40秒 テトラフルオロボレート 15 テトラ−n−ブチルアンモニウム 4分40秒 パークロレート 16 ジフェニルヨードニウムパークロレート 0分40秒 17 ベンジルトリ−n−ブチルアンモニウム 4分30秒 ブロミド 18 ジフェニルヨードニウムクロリド 7分00秒 19 トリフェニルスタンノニウムクロリド 7分10秒 比較例 2 −−− 9分20秒
【0035】実施例20 予め、加熱によりオリゴマー化したビス{4−(アリル
ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジ
カルボキシイミド)フェニル}メタンオリゴマー(融
点:150℃)粉末100部に、ジフェニルヨードニウ
ムパークロレート粉末1部を均一に混合し、それを16
0℃に加熱、熔融混合したものを100℃で5時間、さ
らに室温で10日放置したが、ゲルは生成しなかった。
つぎにそれを粉砕した粉末を金型に仕込み、加圧下、2
20℃で5時間加熱プレスしたところ、曲げ強度8.7
Kg/mm2、ガラス転移温度230℃の硬化物が得られ
た。
【0036】実施例21〜23 ビス{4−(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5
−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}メタ
ン粉末5gに、表3に示す各種オニウム化合物粉末0.
05gを均一に混合し、その1部を200℃の空気に暴
露したホットプレート上に乗せ、その温度を保ちながら
かき混ぜゲル化時間を測定したところ、表3のような結
果が得られた。
【0037】比較例3 実施例21において、オニウム化合物を用いないで同様
の実験を行いゲル化時間を測定したところ、表3のよう
な結果が得られた。
【0038】 表3 オニウム化合物 ゲル化時間 実施例21 ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロ 5分00秒 ホスフェート 22 ジメチルフェナシルスルホニウムヘキサ 8分40秒 フルオロホスフェート 23 ジフェニルヨードニウムパークロレート 4分10秒 比較例 3 −−− >30分
【0039】実施例24 ビス{4−(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5
−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}メタ
ン粉末5gに、ジメチルフェナシルスルホニウムヘキサ
フルオロホスフェート粉末0.05gを均一に混合し、
それを120℃に加熱したガラスプレート上に乗せ、か
き混ぜて熔融混合したものを空気暴露下200℃で5時
間加熱、放置したところ、208℃のガラス転移温度を
示す硬化物が得られた。
【0040】実施例25 ビス{4−(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプ
ト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニ
ル}メタン粉末5gに、テトラ−n−ブチルアンモニウ
ムパークロレート粉末0.05gを均一に混合し、その
1部を260℃の空気に暴露したホットプレート上に乗
せ、その温度を保ちながらかき混ぜゲル化時間を測定し
たところ、12分00秒であった。
【0041】比較例4 実施例25において、オニウム化合物を用いないで同様
の実験を行いゲル化時間を測定したところ、19分00
秒であった。
【0042】実施例26〜28 ビス{4−(メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−
5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}メ
タン粉末5gに、表4に示す各種オニウム化合物粉末
0.05gを均一に混合し、その1部を240℃の空気
に暴露したホットプレート上に乗せ、その温度を保ちな
がらかき混ぜゲル化時間を測定したところ、表4のよう
な結果が得られた。
【0043】比較例5 実施例26において、オニウム化合物を用いないで同様
の実験を行いゲル化時間を測定したところ、表4のよう
な結果が得られた。
【0044】 表4 オニウム化合物 ゲル化時間 実施例26 ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロ 6分00秒 ホスフェート 27 ジメチルフェナシルスルホニウムヘキサ 5分50秒 フルオロホスフェート 28 ジフェニルヨードニウムパークロレート 1分30秒 比較例 5 −−− >30分
【0045】実施例29〜31 2,2−ビス〔4′−{4″−(アリルビシクロ[2.
2.1]ヘプ−5−エン−2,3−ジカルボキシイミ
ド)フェノキシ}フェニル〕プロパン粉末5gに、表5
に示す各種オニウム化合物粉末0.05gを均一に混合
し、その1部を240℃の空気に暴露したホットプレー
ト上に乗せ、その温度を保ちながらかき混ぜゲル化時間
を測定したところ、表5のような結果が得られた。
【0046】比較例6 実施例29において、オニウム化合物を用いないで同様
の実験を行いゲル化時間を測定したところ、表5のよう
な結果が得られた。
【0047】 表5 オニウム化合物 ゲル化時間 実施例29 ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロ 2分50秒 ホスフェート 30 ジフェニルヨードニウムテトラ 12分30秒 フルオロボレート 31 ジフェニルヨードニウムパークロレート 2分20秒 比較例 6 −−− 24分00秒
【0048】実施例32〜35 N,N′−ヘキサメチレン−ビス(アリルビシクロ
[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキ
シイミド)5gに、表6に示す各種オニウム化合物粉末
0.1gを均一に混合し、その1部を220℃の空気に
暴露したホットプレート上に乗せ、その温度を保ちなが
らかき混ぜゲル化時間を測定したところ、表6のような
結果が得られた。
【0049】比較例7 実施例32において、オニウム化合物を用いないで同様
の実験を行いゲル化時間を測定したところ、表6のよう
な結果が得られた。
【0050】 表6 オニウム化合物 ゲル化時間 実施例32 ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロ 5分10秒 ホスフェート 33 ジフェニルヨードニウムパークロレート 1分20秒 34 ベンジルトリ−n−ブチルアンモニウム 6分30秒 ブロミド 35 ジフェニルヨードニウムブロミド 6分00秒 比較例 7 −−− 8分00秒
【0051】実施例36〜38 N,N′−ドデカメチレン−ビス{4−(アリルビシク
ロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボ
キシイミド)5gに、表7に示す各種オニウム化合物粉
末0.1gを均一に混合し、その1部を220℃の空気
に暴露したホットプレート上に乗せ、その温度を保ちな
がらかき混ぜゲル化時間を測定したところ、表7のよう
な結果が得られた。
【0052】比較例8 実施例36において、オニウム化合物を用いないで同様
の実験を行いゲル化時間を測定したところ、表7のよう
な結果が得られた。
【0053】 表7 オニウム化合物 ゲル化時間 実施例36 ジメチルフェナシルスルホニウムヘキサ 7分40秒 フルオロホスフェート 37 ジメチルフェナシルスルホニウムテトラ 7分50秒 フルオロボレート 38 ジフェニルヨードニウムパークロレート 5分00秒 比較例 8 −−− 10分20秒
【0054】実施例39〜41 N−(4′−ヒドロキシフェニル)−アリルビシクロ
[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキ
シイミド粉末5gに、表8に示す各種オニウム化合物粉
末0.05gを均一に混合し、その1部を240℃の空
気に暴露したホットプレート上に乗せ、その温度を保ち
ながらかき混ぜゲル化時間を測定したところ、表8のよ
うな結果が得られた。
【0055】比較例9 実施例39において、オニウム化合物を用いないで同様
の実験を行いゲル化時間を測定したところ、表8のよう
な結果が得られた。
【0056】 表8 オニウム化合物 ゲル化時間 実施例39 ジフェニルヨードニウムヘキサ 10分00秒 フルオロホスフェート 40 ジメチルフェナシルスルホニウムヘキサ 10分50秒 フルオロホスフェート 41 ジフェニルヨードニウムパークロレート 12分10秒 比較例 9 −−− 27分00秒
【0057】実施例42 N−シクロヘキシル−アリルビシクロ[2.2.1]ヘ
プト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド2.5
g、ビス{4−(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト
−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}
メタン2.5gおよびジメチルフェナシルスルホニウム
ヘキサフルオロホスフェート0.05gを均一に混合
し、その1部を220℃の空気に暴露したホットプレー
ト上に乗せ、その温度を保ちながらかき混ぜゲル化時間
を測定したところ、4分20秒であった。
【0058】実施例43 ビス{4−(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5
−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}メタ
ン5gとジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアルセ
ネート0.05とのMEK溶液(10ml)を銅板上に均
一に塗布し、溶媒を蒸発させて約50ミクロンの塗膜を
形成させた。つぎにそれを200℃のホットプレート上
に乗せ、その温度を保ちながらかき混ぜゲル化時間を測
定したところ、5分30秒でゲル化した。
【0059】実施例44 実施例43において、200℃に加熱すると共に、上部
10cmのところから400Wの高圧水銀灯で紫外線照射
したところ、1分30秒でゲル化した。
【0060】実施例45 ビス{4−(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5
−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}メタ
ン5gとジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフ
ェート0.05とのMEK溶液(10ml)を銅板上に均
一に塗布し、溶媒を蒸発させて約60ミクロンの塗膜を
形成させた。つぎにそれを200℃のホットプレート上
に乗せ、その温度を保ちながらかき混ぜゲル化時間を測
定したところ、4分40秒でゲル化した。
【0061】実施例46 実施例45において、200℃に加熱すると共に、上部
10cmのところから400Wの高圧水銀灯で紫外線照射
したところ、そのゲル化時間は2分00秒であった。
【0062】実施例47〜50 ビス{4−(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5
−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}メタ
ン10gと表9に示すオニウム塩0.1gを90℃に加
熱熔融してよく混合し、ゲル化開始温度を測定してポッ
トライフ(可使時間)を求めたところ、表9に示すよう
な結果が得られた。
【0063】比較例10〜13 実施例47において、オニウム化合物に代えて表9に示
す触媒を用いた以外は同様の実験を行いポットライフ
(可使時間)を求めたところ、表9に示すような結果が
得られた。
【0064】 表9 触 媒 ポットライフ 実施例47 ジフェニルヨードニウムヘキサ >72時間 フルオロホスフェート 48 ジメチルフェナシルスルホニウムヘキサ ″ フルオロホスフェート 49 ジフェニルヨードニウムテトラフルオロ ″ ボレート 50 ジフェニルヨードニウムパークロレート ″ 比較例10 β−ナフタレンスルホン酸 3時間 11 リン酸 1時間 12 リン酸ジフェニル 2時間 13 塩化アルミニウム 0.5時間
【0065】
【発明の効果】本発明はアルケニル置換ナジイミドの重
合、硬化反応にオニウム化合物触媒を使用することによ
り、重合、硬化反応を比較的低い温度において、短時間
で進行させ、同時にアルケニル置換ナジイミドと触媒と
の混合物を長時間保存することを可能としたので、重合
の都度原料イミドと触媒を混合する手間を省くことがで
き、また、同一品質のものを少量ずつ製造する場合でも
安定した品質の製品を製造することができるという効果
を有する。さらに、紫外線照射により重合、硬化反応が
加速されるので、紫外線照射の併用により、カチオン触
媒を用いる場合に比べてより一層重合、硬化温度を低め
たり、重合、硬化時間を短縮できるという効果も有す
る。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルケニル置換ナジイミド、それらの混
    合物またはそのオリゴマーを重合するに際し、アンモニ
    ウム化合物[RN]、ホスホニウム化合物[R
    P]、アルソニウム化合物[RAs]
    、スチボニウム化合物[RSb]、オキ
    ソニウム化合物[RO]、スルホニウム化合物
    [RS]、セレノニウム化合物[RSe]
    、スタンノニウム化合物[RSn]、また
    はヨードニウム化合物[RI]、(式中、Rは
    置換または無置換の芳香族基、あるいは直鎖または分岐
    鎖のアルキルまたはアルケニル基を表し、かつ同一種類
    であっても異種であってもよく、Xは親核性の弱いま
    たは親核性のないアニオンを表す)であるオニウム化合
    物を触媒として用いることを特徴とするアルケニル置換
    ナジイミドの重合法。
  2. 【請求項2】 オニウム化合物を構成するアニオン(X
    )がCl、Br、I、AsF 、BF
    ClO 、PF 、CFSO 、SbF
    たはSbCl である請求項1記載の重合法。
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