JPH06228140A - マレイミド誘導体、その製造法及び架橋剤 - Google Patents

マレイミド誘導体、その製造法及び架橋剤

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JPH06228140A
JPH06228140A JP1276393A JP1276393A JPH06228140A JP H06228140 A JPH06228140 A JP H06228140A JP 1276393 A JP1276393 A JP 1276393A JP 1276393 A JP1276393 A JP 1276393A JP H06228140 A JPH06228140 A JP H06228140A
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JP
Japan
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acid
maleimide derivative
crosslinking agent
formula
chemical
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JP1276393A
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English (en)
Inventor
Yoshiki Nakajo
善樹 中條
Shinji Komatsu
慎司 小松
Tetsuya Nakamura
哲也 中村
Yoshitaka Goto
義隆 後藤
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NOF Corp
Original Assignee
Nippon Oil and Fats Co Ltd
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 下記一般式化1で表わされるマレイミド誘導
体、その製造方法及び該マレイミド誘導体からなる架橋
剤。 【化1】 【効果】 本発明のマレイミド誘導体は、難燃剤、架橋
剤等として有用であり、また、前記マレイミド誘導体か
らなる架橋剤は、架橋後、加熱により熱分解し、架橋し
たポリマーを再び溶媒に可溶とすることができるので、
ポリマー表面への上塗り塗料の架橋等に用いることがで
きる他、ポリマーのリサイクルを目的とする場合の架橋
剤として用いることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、新規マレイミド誘導
体、その製造法及び熱により可逆的に付加及び解離を繰
り返すことができ、再利用可能な架橋剤に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から架橋剤に関する報告が種々なさ
れており、例えば、ジカルボン酸、ジオール、ジイソシ
アナート、ジエポキシ、ジアミン等の末端に2つの官能
基を有する架橋剤(山下 晋三、金子 東助編、「架橋
剤ハンドブック」、大成社(1981))が知られてい
る。
【0003】このような従来の架橋剤は、通常ポリマー
の耐熱性、耐久性、機械的性質及び耐環境性を高める手
段として利用されている為、熱に対して安定な化合物が
用いられており、架橋した後、熱により分解可能な架橋
剤については知られていない。 従って、従来の架橋剤
によりゲル化したポリマーは、有機溶剤等に不溶となる
ため、架橋したポリマーを再生することが極めて困難で
ある。一方、本発明におけるフランカルボン酸構造と、
N−置換マレイミドカルボン酸構造とを有するマレイミ
ド誘導体についても知られていない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、架橋
剤、難燃剤として有用な新規マレイミド誘導体及びその
製造法を提供することにある。
【0005】本発明の別の目的は、再使用可能な熱分解
性を示す架橋剤を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、下記一
般式化4で示されるマレイミド誘導体(以下、マレイミ
ド誘導体Aと称す)が提供される。
【0007】
【化4】
【0008】また本発明によれば、下記一般式化5で示
されるフランカルボン酸(以下フランカルボン酸Bと称
す)と、
【0009】
【化5】
【0010】下記一般式化6で示されるN−置換マレイ
ミドカルボン酸(以下マレイミドカルボン酸Cと称す)
とを反応させることを特徴とする前記マレイミド誘導体
Aの製造法が提供される。
【0011】
【化6】
【0012】更にまた本発明によれば、前記マレイミド
誘導体Aからなる架橋剤が提供される。
【0013】以下に本発明を更に詳細に説明する。
【0014】本発明のマレイミド誘導体は、前記一般式
化4で表わされるマレイミド誘導体Aである。該マレイ
ミド誘導体Aにおいて、m及びnは1〜8、好ましくは
1〜4の整数を示し、この際m及びnが8を超える場合
には製造が困難である。また、前記マレイミド誘導体A
は100〜300℃の間で熱分解性を示し、このような
性質は、熱重量測定法や熱分解質量測定法等により確認
することができる。
【0015】前記マレイミド誘導体Aとしては、例えば
下記構造式化7〜化25で示される化合物等を挙げるこ
とができる。
【0016】
【化7】
【0017】
【化8】
【0018】
【化9】
【0019】
【化10】
【0020】
【化11】
【0021】
【化12】
【0022】
【化13】
【0023】
【化14】
【0024】
【化15】
【0025】
【化16】
【0026】
【化17】
【0027】
【化18】
【0028】
【化19】
【0029】
【化20】
【0030】
【化21】
【0031】
【化22】
【0032】
【化23】
【0033】
【化24】
【0034】
【化25】
【0035】本発明の前記マレイミド誘導体Aの製造法
では、前記一般式化5で表わされるフランカルボン酸B
と前記一般式化6で表わされるマレイミドカルボン酸C
とを反応させることを特徴とする。この際前記フランカ
ルボン酸B中のn、マレイミドカルボン酸C中のmが8
を超える場合には製造が困難である。
【0036】本発明の製造法において原料成分として用
いる前記フランカルボン酸Bとしては、例えば2−(2
−フリル)酢酸、3−(2−フリル)プロパン酸、4−
(2−フリル)ブタン酸、5−(2−フリル)ペンタン
酸、6−(2−フリル)ヘキサン酸、7−(2−フリ
ル)ヘプタン酸、8−(2−フリル)オクタン酸、9−
(2−フリル)ノナン酸、3−(2−フリル)−2−メ
チルプロパン酸、4−(2−フリル)−2−エチルプロ
パン酸、5−(2−フリル)−3−メチルペンタン酸、
5−(2−フリル)−3,4−ジメチルペンタン酸等が
挙げられる。該フランカルボン酸Bを調製するには、フ
ランと所定のジアルキル酸無水物またはジアルキル酸塩
化物とをフリーデル−クラフツ(Friedel-Crafts)反応
によりアシル化した後、カルボニル基をウォルフ−キシ
ュナー(Wolff-Kishner)還元により還元するという公
知の方法等により得ることができる。
【0037】またもう一方の原料成分である前記マレイ
ミドカルボン酸Cとしては、例えば2−(2,5−ジオ
キソ−1H−ピロリル)酢酸、3−(2,5−ジオキソ
−1H−ピロリル)プロパン酸、4−(2,5−ジオキ
ソ−1H−ピロリル)ブタン酸、5−(2,5−ジオキ
ソ−1H−ピロリル)ペンタン酸、6−(2,5−ジオ
キソ−1H−ピロリル)ヘキサン酸、7−(2,5−ジ
オキソ−1H−ピロリル)ヘプタン酸、8−(2,5−
ジオキソ−1H−ピロリル)オクタン酸、9−(2,5
−ジオキソ−1H−ピロリル)ノナン酸、3−(2,5
−ジオキソ−1H−ピロリル)−2−メチルプロパン
酸、3−(2,5−ジオキソ−1H−ピロリル)−2−
エチルプロパン酸、5−(2,5−ジオキソ−1H−ピ
ロリル)−3−メチルペンタン酸、5−(2,5−ジオ
キソ−1H−ピロリル)−3,4−ジメチルペンタン酸
等が挙げられる。該マレイミドカルボン酸Cを調製する
には、無水マレイン酸と所定のアミノ酸とを反応させた
後、酸存在下で加熱により閉環させるという公知の方法
等により得ることができる。
【0038】前記フランカルボン酸Bと前記マレイミド
カルボン酸Cとを反応させる際の仕込み割合は、マレイ
ミドカルボン酸C1molに対して、フランカルボン酸
0.1〜5.0mol当量となるように仕込むのが好ま
しい。また反応は、好ましくは有機溶媒の存在下、反応
温度0℃〜有機溶媒の還流温度、特に20〜150℃に
て、また反応時間0.1〜72時間、特に0.5〜6時
間の条件下にて反応させるのが望ましい。反応温度が0
℃未満の場合には、反応が充分でなく未反応物が多くな
り収率が低下し、また有機溶媒の還流温度を超えると反
応の制御が困難となり製造上危険であるので好ましくな
い。また反応時間が0.1時間未満では反応が充分でな
く未反応物が多くなり収率が低下し、また72時間を越
えると反応は既に完了しており工業的に無意味であるの
で好ましくない。更にまた前記有機溶媒としては、例え
ばベンゼン、トルエン、キシレン等のベンゼンに飽和炭
化水素が置換した化合物、またはテトラヒドロフラン、
アセトン、N,N−ジメチルホルムアミド、飽和炭化水
素等の本発明における反応に対し不活性な有機溶媒等が
挙げられる。前記有機溶媒の配合量は、フランカルボン
酸Bとマレイミドカルボン酸Cとの総量に対し、20倍
量以下が好ましい。
【0039】次に反応終了後、前記有機溶媒等を留去
し、公知の精製法、例えば再結晶化操作、カラム分離操
作等を行うことにより目的とするマレイミド誘導体Aを
得ることができる。
【0040】本発明の架橋剤は、前記マレイミド誘導体
Aからなり、例えばエポキシ基、カルボキシル基、アミ
ノ基、ヒドロキシル基、イソシアネート等の官能基を有
するポリマーを架橋し、ゲル化することが可能である。
前記ポリマーとしては特に限定されるものではないが、
例えばポリグリシジルメタクリレート、ポリグリシジル
アクリレート、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸、ポ
リエチレンイミン、ポリビニルアミン、ポリビニルアル
コール、ポリイソシアナートスチレン等が挙げられる。
また、前記架橋剤が前記ポリマーを架橋し、ゲル化する
ための配合割合は、ポリマーの官能基1molに対して
0.01〜1.0mol当量が好ましい。
【0041】本発明の架橋剤を用いて架橋させたポリマ
ーは、溶媒に対し不溶性となるが、更に例えば120〜
320℃で加熱することにより、再び熱分解を起こし、
溶媒に可溶となる。
【0042】
【発明の効果】本発明のマレイミド誘導体は、難燃剤、
架橋剤等として有用であり、また本発明の架橋剤は、架
橋後、加熱により熱分解し、架橋したポリマーを再び溶
媒に可溶とすることができるので、ポリマー表面への上
塗り塗料の架橋等に用いることができる他、ポリマーの
リサイクルを目的とする場合の架橋剤として用いること
ができる。
【0043】
【実施例】以下本発明を実施例により更に詳細に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0044】
【実施例1】3−(2−フリル)プロパン酸0.712
gと、3−(2,5−ジオキソ−1H−ピロリル)プロ
パン酸0.846gと、トルエン4mlとを、ジムロー
ト及び塩化カルシウム管を備えた30mlのナス型フラ
スコに入れ、該ジムロートに冷却水を流し、トルエン還
流下にて3時間撹拌反応させた。反応終了後、トルエン
を留去し、析出した固体にクロロホルムを加えて濾過し
た。次いで得られた固体をアセトンを用いて再結晶操作
を行ったところ、下記構造式化26で表わされるマレイ
ミド誘導体を得た。収量は1.18gであった。以下に
元素分析、赤外吸収スペクトル及び質量分析スペクトル
の結果を示す。
【0045】
【化26】
【0046】 元素分析 理論値(%); C:54.4 H: 4.9 O:36.2 測定値(%); C:54.9 H: 5.2 O:35.9 赤外吸収スペクトル 3020cm~1(OH)、1700cm~1(CO) 質量分析スペクトル (M−1)=308 また、1H核磁気共鳴スペクトルの結果を図1に示す。
【0047】
【実施例2】3−(2,5−ジオキソ−1H−ピロリ
ル)プロパン酸0.846gを2−(2,5−ジオキソ
−1H−ピロリル)酢酸0.576gに代えた以外は、
実施例1に準じて行ったところ下記一般式化27で表わ
されるマレイミド誘導体を得た。収量は1.10gであ
った。以下に各分析結果を示す。
【0048】
【化27】
【0049】 元素分析 理論値(%); C:52.9 H: 4.4 O:37.9 測定値(%); C:53.2 H: 4.5 O:37.7 赤外吸収スペクトル 3010cm~1(OH)、1700cm~1(CO) 質量分析スペクトル (M−1)=2941 H核磁気共鳴スペクトル δ=1.95−2.50(4H,m)、2.85(1
H,d,J=6.6Hz)、3.05(1H,d,J=
6.6Hz)、3.50(2H,s)、5.03(1
H,s)、6.42−6.55(2H,m)、12.3
5(2H,brs)
【0050】
【実施例3】3−(2−フリル)プロパン酸0.712
gを4−(2−フリル)ブタン酸0.771gに代えた
以外は、実施例1に準じて行ったところ下記一般式化2
8で表わされるマレイミド誘導体を得た。収量は1.3
1gであった。以下に各分析結果を示す。
【0051】
【化28】
【0052】 元素分析 理論値(%); C:55.7 H: 5.3 O:34.6 測定値(%); C:56.0 H: 5.4 O:34.4 赤外吸収スペクトル 3030cm~1(OH)、1700cm~1(CO) 質量分析スペクトル (M−1)=3221 H核磁気共鳴スペクトル δ=1.95−2.50(8H,m)、2.84(1
H,d,J=6.6Hz)、3.06(1H,d,J=
6.6Hz)、3.53(2H,s)、5.08(1
H,s)、6.44−6.58(2H,m)、12.2
5(2H,brs)
【0053】
【実施例4】3−(2−フリル)プロパン酸0.712
gを5−(2−フリル)ペンタン酸0.842gに、3
−(2,5−ジオキソ−1H−ピロリル)プロパン酸
0.846gを5−(2,5−ジオキソ−1H−ピロリ
ル)ペンタン酸0.985gに代えた以外は、実施例1
に準じて行ったところ下記一般式化29で表わされるマ
レイミド誘導体を得た。収量は1.63gであった。以
下に各分析結果を示す。
【0054】
【化29】
【0055】 元素分析 理論値(%); C:59.2 H: 6.3 O:30.6 測定値(%); C:59.4 H: 6.4 O:30.5 赤外吸収スペクトル 3020cm~1(OH)、1710cm~1(CO) 質量分析スペクトル (M−1)=3641 H核磁気共鳴スペクトル δ=1.84−2.65(14H,m)、2.83(1
H,d,J=6.6Hz)、3.05(1H,d,J=
6.6Hz)、3.50(2H,s)、5.05(1
H,s)、6.40−6.60(2H,m)、12.3
8(2H,brs)
【0056】
【実施例5】メチルメタクリレート9.91g、グリシ
ジルメタクリレート0.710g(モル比=99:
1)、酢酸エチル30ml及び開始剤としてアゾビスイ
ソブチロニトリル0.05gを封管に入れ、減圧密閉し
た。次いで60℃、18時間反応させた後、反応液を酢
酸エチル160mlに入れ、ヘキサンで3回再沈精製し
た。精製終了後、濾別し、減圧乾燥して、メチルメタク
リレートとグリシジルメタクリレートとの付加重合体を
収量8.98gで得た。
【0057】次いで得られた付加共重合体1.12gを
アセトン10mlに溶かし、更に実施例1で調製したマ
レイミド誘導体0.03gを添加し、溶解した。次いで
キャスト法によりフィルムを作製し、130℃、3時間
架橋させた。ゲル化したフィルムは有機溶剤(酢酸エチ
ル)に不溶であった。次に該フィルム0.2gをセバシ
ン酸メチル20ml中に入れ加熱したところ熱分解して
溶解した。溶解後、セバシン酸メチルを留去し、再びキ
ャスト法によりフィルムを作製した。該フィルムの物性
を測定したところ、前記付加共重合体を最初に架橋させ
て作製したフィルムと同じ性質であった。また実施例
2、3及び4で合成したマレイミド誘導体についても同
様に行ったところ、最初に架橋させて作製したフィルム
と2回目に架橋させて作製したフィルムとの物性に差異
は認められなかった。以下に各熱分解温度を示す。
【0058】熱分解温度(℃); 実施例1:197、
実施例2:201、実施例3:209 実施例4:211
【0059】
【比較例1】実施例5で調製した付加共重合体1.12
gをアセトン10mlに溶解し、マレイミド誘導体の代
わりにグルタル酸0.02gを添加、溶解した以外は実
施例5と同様にフィルムを作製した。得られたフィルム
は、酢酸エチルに不溶であったが、実施例5と同様にフ
ィルム0.2gをセバシン酸メチル中で300℃まで加
熱したところ、熱分解せず、溶解もしなかった。フィル
ムの乾燥重量は0.2gであった。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、実施例1で調製したマレイミド誘導体
1H−NMRスペクトルの測定結果を示すチャートで
ある。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式化1で示されるマレイミド誘
    導体。 【化1】
  2. 【請求項2】 下記一般式化2で示されるフランカルボ
    ン酸と、 【化2】 下記一般式化3で示されるN−置換マレイミドカルボン
    酸とを反応させることを特徴とする請求項1記載のマレ
    イミド誘導体の製造法。 【化3】
  3. 【請求項3】 請求項1記載のマレイミド誘導体からな
    る架橋剤。
JP1276393A 1993-01-28 1993-01-28 マレイミド誘導体、その製造法及び架橋剤 Pending JPH06228140A (ja)

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