JPH0381253A - ベンゾシクロブテンカルボン酸エステル - Google Patents

ベンゾシクロブテンカルボン酸エステル

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JPH0381253A
JPH0381253A JP2150097A JP15009790A JPH0381253A JP H0381253 A JPH0381253 A JP H0381253A JP 2150097 A JP2150097 A JP 2150097A JP 15009790 A JP15009790 A JP 15009790A JP H0381253 A JPH0381253 A JP H0381253A
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diamine
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propane
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JP2150097A
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Pen Chung Wang
ペン・チヤン・ワン
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Shell Internationale Research Maatschappij BV
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F283/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
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    • C08G59/14Polycondensates modified by chemical after-treatment
    • C08G59/1433Polycondensates modified by chemical after-treatment with organic low-molecular-weight compounds
    • C08G59/1438Polycondensates modified by chemical after-treatment with organic low-molecular-weight compounds containing oxygen
    • C08G59/1455Monocarboxylic acids, anhydrides, halides, or low-molecular-weight esters thereof
    • C08G59/1461Unsaturated monoacids
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  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 皮粟上立秒里光互 本発明は、ベンゾシクロブテンカルボン酸エステルに関
する。
藍来坐及五 モノマー状物質を硬化させて熱硬化樹脂を生成さ廿るこ
とは、当該技術においてよく知られている。一般に、重
合可能なモノマーは、硬化重合即ち架橋重合のための反
応性部位として働いて硬化樹脂(典型的には高度に架橋
されている。)を生成させるところの活性基を少なくと
も1個通常1個よす多く有する。はとんどでないとして
も多くの熱硬化樹脂の硬化即ち架橋例えばエポキシ樹脂
の硬化は、硬化反応即ち架橋反応を合格的速度にて起こ
させるためには触媒量であろうと化学量論量であろうと
硬化剤の使用を必要とする。成る他のモノマーが添加硬
化剤の不存在下で硬化するが、高強度のエネルギー例え
ば紫外(UV)光の適用で硬化するにすぎない、はとん
どの硬化剤はそれらを存在させた場合でさえ架橋速度は
しばしば不充分な程遅く、充分に速い硬化を得るために
促進剤の添加が一般に必要とされる。
添加硬化剤が必要とされないような活性部位を有するモ
ノマーもあり、かかるモノマーは熱の適用で硬化する。
かかるモノマーは、“自己硬化性”と呼ばれる。かかる
モノマーの一群は、分子構造内に1個又はそれ以上のベ
ンゾシクロブテン誘導体の部分を含む、かかるモノマー
は慣用の硬化剤との反応により適当に硬化されるが、硬
化剤の不存在下での加熱でも自己硬化する。いかなる特
別な理論にも結び付けられたくないが、熱の適用でシク
ロブテン環は開環を受けて活性な中間体を生じそして該
中間体が隣接分子との反応を受けて架橋するのであろう
と認められる。生じた熱硬化樹脂は、剛性及び強度の良
好な性質を有する。米国特許第4.540.763号に
よって例示されるカークホッフ(Kirchhoff)
の一連の米国特許にはビス(ヒドロキシフェニル)アル
カンのエーテルを含む多数のベンゾシクロブテン誘導体
の製造及び硬化が記載されており、しかしてビス(ヒド
ロキシフェニル)アルカンのフェニル基をベンゾシクロ
ブテン部分に結合させている結合基はベンゾシクロブテ
ンの6員環に直接結合されている。かかるモノマーは自
己硬化性であると言われ、硬化樹脂のガラス転移温度は
かなり適度である。
の 本発明は、新規化合物として、二価フェノールのジグリ
シジルエーテルの、又はN、N、N’、N’−テトラグ
リシジル−ジアミンの1−ベンゾシクロブテンカルボン
酸エステルを提供する。
1−アリールシクロブテンカルボン酸は公知化合物であ
る。アリールシクロブテン化学特にベンゾシクロブテン
化学の一般的検討は、クルント(Klundt)のrケ
【カル・レビエーズ(Chemical Review
s) *第70巻、第4号、第471〜4B7頁(19
70)Jにより並びにこの記事に挙げられている参照文
献により与えられる。特定の製造例によると、1−ベン
ゾシクロブテンカルボン酸はα−ジアザインダノンの転
位により製造される。
二価フェノールのジグリシジルエーテルは、エポキシ樹
脂の公知の群をなす、それに用いられる好ましいフェノ
ールは、2.2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロ
パンである。
同様に、N、N、N’、N’−テトラグリシジル−ジア
ミンも公知化合物である。好ましい化合物は芳香族であ
る。最も好ましい化合物は、3個のベンゼン核を有する
。1.4−ビス(2−(4−’ジグリシジルア逅ノフェ
ニル)イソプロピル〕ベンゼンでもって、最良の結果が
得られる。
本発明の新規ベンゾシクロブテン誘導体を製造するため
に、l−ベンゾシクロブテンカルボン酸とグリシジルエ
ーテル化合物又はグリシジルアミン化合物は、好ましく
は実質的に当量にて即ちベンゾシクロブテンカルボン酸
約1モルが他方の化合物に存在する各グリシジル基当た
り用いられる。
反応は、反応体が反応条件下で液体である場合反応希釈
剤の実質的に不存在下であるいは反応体の一方又は双方
が反応温度及び反応圧にて固体である場合トルエンの如
き不活性な反応希釈剤の存在下で行われる0反応のFi
l−ベンゾシクロブテンカルボン酸及びグリシジル化合
物が触媒の存在下で接触される場合、満足的な反応速度
が最も容易に得られる。第4級ホスホニウムハライド又
は第4級アンモニウムハライドが触媒として満足的であ
ることが認められ、特に、ヒドロカルビル置換基の少な
くとも1個がフェニル又はアルキルで他の置換基がアル
キル(特に低級アルキル)でありそしてハライドが中位
ハライド(即ちクロライド又はブロマイド)であるテト
ラ(ヒドロカルビル)ホスホニウムハライド又はテトラ
(ヒドロカルビル)アンモニウムハライドである。かか
るホスホニウムハライド又はアンモニウムハライドの例
は、トリメチルフェニルホスホニウムクロライド、エチ
ルトリフェニルホスホニウムブロマイド、テトラブチル
アンモニウムブロマイド、ジn−ブチルジフェニルホス
ホニウムブロマイド及びテトラフェニルホスホニウムク
ロライドである。アルキルトリフェニルホスホニウムハ
ライド特にエチルトリフェニルホスホニウムブロマイド
が好ましい、ホスホニウムハライドは、触媒量にて用い
られる。全反応体を基準として1重量%ないし10重量
%の量のホスホニウムハライドが満足的であり、同じ基
準で2重量%ないし6重量%の量が好ましい。
反応は、用いられるべきベンゾシクロブテンカルボン酸
反応体、グリシジル化合物反応体、触媒及び希釈剤を親
密に接触させそしてその混合物を反応条件下に維持する
ことにより行われる。高められた反応温度が一般に用い
られ、しかして30℃ないし200℃の反応温度が満足
的であり、50℃ないし150℃の反応温度が好ましい
、用いられるべき反応圧は、反応混合物を液相に維持す
るのに充分である圧力である。かかる圧力は、典型的に
はIOバールまでであるがしばしば0.8バールないし
5バールである。
反応に続いて、所望ベンゾシクロブテンカルボン酸エス
テルは生成物混合物から単離される。所望するなら、エ
ステル生成物は、選択的抽出、沈殿又は溶媒除去の如き
慣用方法により分離されそして精製される。特に、添加
希釈剤を用いることなく反応体が実質的に化学量論比に
て用いられる本発明の態様においては、精製する必要な
しにほとんどの用途において用いられ得るのに充分な程
高い変換度及び選択度にて生成物が得られる。
ビス又はテトラ(グリシジル)化合物のベンゾシクロブ
テンカルボン酸エステルは、一般に低融性固体又は粘性
液体である。該エステルは硬化剤と容易に反応するけれ
ども、該エステルは自己硬化性であり、該エステルを1
00℃より高い温度好ましくは150℃ないし250℃
の温度に加熱することにより添加硬化剤又は促進剤が存
在しなくても硬化即ち架橋しよう、硬化生成物は、高度
に架橋された構造及び良好な物理的強度を有する硬質熱
硬化物である。該エステルは、熱の適用によりモノマー
状化合物を硬化させるための慣用の方法により加工処理
される。硬化生成物は、宇宙空間用及び電子工学用の構
造被覆材としての用途がある0本発明の新規化合物は自
己硬化性であるけれども、それらはまた少なくとも2個
の置換基を有する重合可能なモノマーとの反応により硬
化され得、しかして該置換基はアリル、プロパルギル、
スチリルメチル及び非炭化水素(シアナト及びマレイミ
ドのような非炭化水素)置換基から選択されかつ核置換
基はイソシアヌレート基又は−R(−X−R)、−(こ
こで、Rはフェニレンであり、Xは直接原子価結合、メ
チレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、オキソ又は
スルホニルでありモしてrは0又は1である。)から選
択された基により結合されており、但し該置換基を結合
する基がイソシアヌレート基である場合は該置換基はア
リルである。
かかる追加的な重合可能なモノマーの例は、1゜9−デ
カジエン、ジアリルエーテル、ジ(3−シアナトツユニ
ル)メタン、1.4−ジ(マレイミド)ビフェニル、1
.3−ジブロバルギルベンゼン、ビス(4−マレイミド
フェニル)スルホン、1−アリル−4−スチリルメチル
ベンゼン、2゜3−ジ(4−シアナトフェニル)プロパ
ン、ジ(4−マレイミドフェニル)メタン及びジビニル
ベンゼンである。結合基がイソシアヌレート基でありそ
して置換基がアリル基である態様では、追加的な重合可
能なモノマーはトリアリルイソシアヌレートである。
本発明の組成物は、1−ベンゾシクロブテンカルボン酸
エステル及び少なくとも1種の追加的な重合可能なモノ
マーを組成物全体を基準として1重量%ないし99重量
%の量にて含み得る0本発明の好ましい態様では、1−
ペンゾシクロプテンカルボン酸エステルは同じ基準で少
なくとも40重量%の量にて存在し、追加的な重合可能
なモノマーは総N60重量%以下で存在する。−層好ま
しいB樟では、l−ベンゾシクロベンゼンカルボン酸エ
ステルは少なくとも50重量%の量にて存在する。
本発明の組成物は、熱の通用により硬化即ち架橋される
。硬化即ち架橋は、通常少なくとも150℃の硬化温度
好ましくは175℃ないし300℃の温度に該組成物を
加熱することにより行われる。二段階の加熱により硬化
を行うことがしばしば望ましい、該組成物は最初に比較
的低い硬化温度例えば175℃ないし210℃に充分な
時間維持されて架橋が開始され、次いで一層高い硬化温
度に維持されて硬化が完了される。硬化生成物は、剛性
及び強度について良好な性質を有する高度に架橋された
固体である。該組成物は熱硬化性樹脂&l1tc物にと
って慣用的である方法により加工処理され、また宇宙空
間工業及び電子工学工業において被覆及び構造用途に有
用である。
実ユ動歿 例1 29.6g(0,2モル)の1−ベンゾシクロブテンカ
ルボン酸、34.0(0,1モル)の2.2−ビス(4
−ヒドロキシフェニル)プロパンのジグリシジルエーテ
ル及び0.3gのエチルトリフェニルホスホニウムブロ
マイドの混合物を、50℃にて2時間そして100℃に
て更に12時間かくはんした。その生成物が本発明の新
規化合物の一つであるとの同定は、C”−NMR分析に
より上記の構造と一致すると確認された。カルボン酸エ
ステルの収率は99%であった。このエステルを200
℃にて2時間そして220℃にて更に4時間加熱すると
、120℃のガラス転移温度を有する自己架橋した不溶
性の物質が得られた(自己硬化)。
例2 6.56 g (0,01モル)の1.4−ビス〔2−
(4ジグリシジルアくノフェニル)イソプロピル〕ベン
ゼン、5.92 g (0,04モル)の1−ベンゾシ
クロブテンカルボン酸及び0.2gのエチルトリフェニ
ルホスホニウムブロマイドの混合物を、100℃ないし
105℃に温めそしてこの温度に更なる反応が起こらな
くなるまで維持した。生じた生成物は、99%より高い
収率にて得られた。
C’3−NMRスペクトルは、N、N、N’、N’−テ
トラ(3−(1−ベンゾシクロブテンカルボキシ)−2
−ヒドロキシ−1−プロピル)−1,4−ビス(2−(
4−アミノフェニル)イソプロピル〕ベンゼンの構造と
一致していた。この生成物を200℃にて2時間そして
220℃にて更に2時間加熱すると、125℃のガラス
転移温度を有する自己架橋した不溶性の固体が得られた
例3 等重量部の例1のエステル生成物及びビス(4−マレイ
ミドフェニル)メタンの混合物を、100〜120℃に
て溶融した。生じた混合物を、炉中で200℃にて2時
間そして次いで220℃にて更に4時間加熱した。生じ
た硬化生成物は、191’Cのガラス転移温度を有して
いた。
例4 等重量部の例1のエステル及び2.2−ビス(4−シア
ナトフェニル)プロパンの混合物を、100−120℃
にて溶融した。生じた混合物を、炉中で200℃にて2
時間そして次いで220℃にて更に4時間加熱した。生
じた硬化物質は、112℃のガラス転移温度を有してい
た。
例5 等重量部の例1のエステル及びトリアリルイソシアヌレ
ートの混合物を、100〜120℃にて溶融した。生じ
た混合物を、炉中で200℃にて2時間そして次いで2
20℃にて更に4時間加熱した。生じた硬化生成物は、
121℃のガラス転移温度を有していた。
例6 50重量部の例1のエステル、5重量部のビス(4−マ
レイミドフェニル)メタン及び45重量部の2.2−ビ
ス(4−シアナトフェニル)プロパンの混合物を、10
0〜120℃にて加熱した。
生じた混合物を、炉中で200℃にて2時間そして次い
で220°Cにて更に4時間加熱した。生じた硬化生成
物は、 154℃のガラス転移温度を有 していた。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)二価フェノールのジグリシジルエーテルの、又は
    N,N,N′,N′−テトラグリシジル−ジアミンの1
    −ベンゾシクロブテンカルボン酸エステル。
  2. (2)二価フェノールが2,2−ビス(4−ヒドロキシ
    フェニル)プロパンである、請求項1記載のエステル。
  3. (3)ジアミンが三核の芳香族ジアミンである、請求項
    1記載のエステル。
  4. (4)ジアミンが1,4−ビス〔2−(4−ジグリシジ
    ルアミノフェニル)イソプロピル〕ベンゼンである、請
    求項3記載のエステル。
  5. (5)請求項1〜4のいずれか一つの項記載のエステル
    及び重合可能なモノマーを含んでなる硬化性組成物であ
    って、該モノマーはアリル、プロパルギル、スチリルメ
    チル、シアナト又はマレイミドから選択された少なくと
    も2個の置換基を有しかつ該置換基がイソシアヌレート
    基又は▲数式、化学式、表等があります▼−R)_r−
    (ここで、Rはフェニレンであり、Xは直接原子価結合
    、メチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、オキソ
    又はスルホニルでありそしてrは0又は1である。)か
    ら選択された結合基により結合されており、但し該結合
    基がイソシアヌレート基である場合は該置換基はアリル
    である、上記組成物。
  6. (6)モノマーがビス(4−マレイミドフェニル)メタ
    ン、2,2−ビス(4−シアナトフェニル)プロパン又
    はトリアリルイソシアヌレートである、請求項5記載の
    組成物。
JP2150097A 1989-06-12 1990-06-11 ベンゾシクロブテンカルボン酸エステル Pending JPH0381253A (ja)

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