JPH0474187A - フタルイミド基を有するシラン - Google Patents

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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、ポリイミドなどの接着性の向上に有用である
フタルイミド基を有する新規なシランに関する。

（従来の技術） 従来、ポリイミド用の接着向上剤としてはＮ−フェニル
−３−アミノプロピルトリメトキシシランがよく知られ
ている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このものは耐熱性がポリイミドに比べて
悪く、またポリイミドとの相渚性があまり良くないなど
の問題点がある。

本発明の目的は、このような問題点を解消して、ポリイ
ミドなどとの接着性の向上に極めて有用な新規な有機ケ
イ素化合物を提供することである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、一般式 （式中、Ｒは各々水素原子又は置換若しくは非置換の１
価の炭化水素基を表し、Ｙは各々加水分解性基を表し、
ｎは１〜３の整数を表す）で小されるフタルイミド基を
有するシランである。

本発明の化合物（Ｉ）において、Ｒの置換若しくは非置
換の１価の炭化水素基の例としては、メチル、エチル、
プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オ
クチル、ノニル、デシル、ドデシルのようなアルキル基
、シクロペンチル、シクロヘキシルのようなシクロアル
キル基、２−フェニルエチル、２−フェニルプロピルの
ようなアラルキル基：フェニル、トリルのようなアリー
ル基、ビニル、アリルのようなアルケニル基、及びこれ
らの炭化水素にハロゲン原子、アミン基、シアン基など
が置換したクロルメチル、クロルフェニル、３．３．３
−１−リフルオロプロピル、２−アミノエチル、２−シ
アンエチルのような置換炭化水素基が挙げられる。これ
らの中でも、原料の入手及び合成が容易なことがら炭素
数１〜４の飽和炭化水素基、とりわけメチル基が好まし
く／へ〇 本発明の化合物（１）において、Ｙは加水分解性基であ
り、例えばメトキシ、エトキシ、ｎ−プロポキシ、１−
プロポキシ、メトキシエトキシ、ｎ−ブトキシ、５ｅｃ
−ブトキシ、ｉ−ブトキシｔ−ブトキシ、シクロへキシ
ルオキシのようなアルコキシ基、塩素、臭素のようなハ
ロゲン原子及び水酸基などが挙げられる。これらの中で
も、合成の容易さ、安定性、適度な反応性などの観点か
らエトキシ基、メトキシ基が特に好ましい。

本発明の化合物（Ｉ）の製法の一例を以下に説明する。

即ち、反応式（１）に示すように、１，３−シフタルイ
ミド−２−メチレンプロパン（ＩＩ）とシラン化合物（
ＩＩＩ）とを付加反応させて、本発明の化合物（Ｉ）を
製造することができる。

（ＩＩ） （Ｉ［［） （式中、Ｒ，Ｙ及びｎは前記と同じである）原料として
使用する１、３−シフタルイミド−２−メチレンプロパ
ン（Ｉｆ）は公知物質であり、３−クロル−２−クロル
メチルプロペンとフタルイミドカリウムをジメチルホル
ムアミド溶媒中で脱塩反応させる方法で得られる［Ｋ、
　５ｃｈｕｌｚｅＧ、Ｗｉｎｋｌｅｒ、　Ｗ、　Ｄｉｅ
ｔｒｉｃｈ、　Ｍ、　Ｍｕｈｉｓｔａｄｔ　：　ＪＰｒ
ａｋｔ、　Ｃｈｅｍ、、　３１９（３１，４６３−４７
４ｆ１９７７）　］　。

また、原料として使用するシラン化合物（ＩＩＩ）も公
知物質であり、例えばトリメトキシシラン、トリエトキ
シシラン、メチルジメトキシシラン、ジメチルエトキシ
シランのようなモノハイドロジエンアルコキシシラン、
ジエチルシラノール、メチルフェニルシラノールのよう
なモノハイドロジエンシラノール：及びトリクロロシラ
ン、トリブロモシラン、メチルジクロロシラン、ジメチ
ルクロロシラン、エチルジクロロシランのようなモノハ
イドロジエンハロゲノシラン等が挙げられる。これらの
中でも、原料の入手、合成の容易さ、反応性などの点で
ジメチルエトキシシラン、メチルジメトキシシラン、ト
リメトキシシランが特に好ましい。

付加反応（１）において、１．３−シフタルイミド−２
、−メチレンプロパン（ＩＩ）とシラン化合物（ｔｎ）
との使用割合は特に限定されるものではない。しかしな
がら、短い反応時間で良好な収率を挙げるためには、１
．３−シフタルイミド−２−メチレンプロパン（ＩＩ　
）に対して化学量論的使用量以上のシラン化合物（ＩＩ
Ｉ）を使用し反応させることが好ましい。

この付加反応（１）の触媒としては、才レフィン系化合
物をリガンドとする白金錯体が好ましく、中でも１．３
．５．７−ケトンビニルー１．３．５．７−チトラメチ
ルシクロテトラシロキサンをリガンドとする白金錯体が
特に好ましい。白金錯体の使用量は特に限定されないが
、１．３−シフクルイミド−２−メチレンプロパン（Ｉ
Ｉ　）の使用量に対して白金原子として１０〜２０００
ｐｐｍ未満の範囲が好ましい。１０ｐｐｍ未満では反応
が遅く、短時間に良好な収率を挙げることができない。

また、２０００　ｐｐｍ以上用いても特に加えただけの
効果はない。

付加反応（１）において、有機溶媒の使用は必須とする
ものではないが、１．３−シフクルイミド−２−メチレ
ンプロパン（ＩＩ　）が固体（融点２２７〜２２８℃）
であるため、これを溶解させる有機溶媒を使用すること
が、反応制御上好ましい。このような有機溶媒の例とし
ては、ベンゼン、トルエン、キシレンのような芳香族炭
化水素：クロロホルム、１，２−ジクロルエタンのよう
なハロゲン化炭化水素、メチルエチルケトンのようなケ
トン、及びジブチルエーテルのようなエーテルなどが挙
げられる。これらの有機温媒：ユ単独でも又は２種類以
上を混合して使用してもよい。有機溶媒の使用量は特に
限定されないが、反応物質の合計量に対して３０−１０
００重量％の範囲とすることが好ましい。

付加反応（１）の具体的実施方法としては、反応容器に
１．３−シフタルイミド−２−メチレンプロパン（ＩＩ
Ｌ有機溶媒及び触媒を仕込み、所定の温度に加熱して１
．３−シフタルイミド−２−メチレンプロパンＢ）を溶
解させた後、これにシラン化合物（ＩＩＩ）を滴下反応
させる方法により行うことが、反応制御上好ましい。反
応温度は通常２０〜２００℃であり、好ましくは５０〜
１５０℃である。反応時間は触媒使用量、反応温度、原
料モル比、反応スケールなどの反応条件によるが、通常
０５〜ｌＯＯ時間で充分である。

また、反応時の圧力は特に限定されないが、通常は常圧
で行われる。

かくして得られた反応混合物からの本発明の化合物（Ｉ
）の単離及び精製は、有機合成化学の分野で一般に使用
されている手法によって行うことができ、例えば低沸点
成分を蒸留により除去した後、必要に応じて溶媒抽出、
再結晶、カラムクロマトグラフィーなどによる精製を行
うことによって化合物（Ｉ）が得られる。

［発明の効果］ 本発明の化合物（Ｉ）は、分子内に複数のイミド構造を
有しているため、耐熱性やポリイミドとの相溶性が極め
て優れており、ポリイミドをマトリックスとする複合材
料の機械的強度、接着性及びそれらの信頼性の向上に非
常に有効である。さらに、一般の複合材料において、機
械的特性の向上、電気的特性の向上、耐水・耐湿性の向
上、作業性の改善、無機充填材の高配合による原価低減
などの効果が期待できるものである。

〔実施例） 以下において、実施例を掲げ、本発明をさらに詳しく説
明する。なお、本発明の範囲はこれらの例のみに限定さ
れるものではない。

実施例１ ２−フタルイミドメチル−３−フタルイミドプロピルジ
メチルエトキシシランの合成 撹拌機、濃度計１滴下漏斗、還流冷却器及びオイルバス
を備えた内容積５００−のフラスコに、１．３−シフク
ルイミド−２−メチレンプロパン１７．３ｇ　（０，０
５モル）、トルエン１２０ｇ及び白金原子として０．０
１ｇを含む１．３５．７−ケトンビニルー１．３．５．
７−チトラメチルシクロテトラシロキサンをリガンドと
する白金錯体を仕込み、撹拌を開始し、液温９０　’Ｃ
に加熱して１．３−シフタルイミド−２−メチレンプロ
パンを完全に溶解させた。

これに、滴下漏斗よりジメチルエトキシシラン１０．４
ｇ　（０，ｌ　０モル）及びトルエン２０ｇからなる混
合溶液を、液温９０−１００’Ｃに保持しながら２０分
かけて滴下した６滴下終了後、液温１００〜１１０”Ｃ
で２４時間加熱撹拌した。

反応容器より試料を取り出して、紫外分光光度計（波長
２５４ｎｍ）でモニターした液体クロマトグラフィー分
析を行い、１．３−シフタルイミド２−メチレンプロパ
ンがほぼ完全に消失していることを確認した。

放冷後、低沸点成分を蒸留除去して濃縮することにより
、黄白色の粗結晶を得た。さらに、この粗結晶をクロロ
ホルムで再結晶したところ、白色結晶状の２−フタルイ
ミドメチル−３−フタルイミドプロピルジメチルエトキ
シシラン１５．８ｇを得た。これは１．３−シフタルイ
ミド−２−メチレンプロパンに対して７０．０％の収率
であった。

このものの液体クロマトグラフィー分析、融点測定、赤
外線吸収スペクトル分析及び１Ｈ核磁気共鳴吸収スペク
トル分析の結果は後記の通りであり、次式の分子構造で
あることを確認した。

ｂ Ｈ０ ｅ 　　　ｇｈ ＼７１１ Ｈ０ 液体クロマトグラフィー分析 （検出モニター、紫外分光光度計、測定波長２５４ｎｍ
）：純度９５０％ ・融点測定二６７〜６９℃ ・赤外線吸収スペクトル（ＫＢｒ頬）：波長（ａｍ−’
） ２９００〜２７５０ １１００〜ｌ　０８０ 帰属 Ｎ−Ｃ０ −Ｈ Ｃ＝Ｏ １ＣＨｓ Ｓ　Ｉ　Ｏ−ＣＨ２ ３４５〜３，６０ ２３０〜２，６５ ０．４５〜０．６０ ０．１０ ３２５〜３．５５ ０．７０〜０．９０ Ｈ Ｈ Ｈ Ｈ Ｈ Ｈ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （式中、Ｒは各々水素原子又は置換若しくは非置換の１
   価の炭化水素基を表し、Ｙは各々加水分解性基を表し、
   ｎは１〜３の整数を表す）で示されるフタルイミド基を
   有するシラン。