JPH08217767A - 3−[2−(ベンゾチアゾリル)チオ]プロピオン酸の製造方法 - Google Patents
3−[2−(ベンゾチアゾリル)チオ]プロピオン酸の製造方法Info
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Abstract
し、所定濃度の塩酸または硫酸が2.5〜5.0モル存
在する水系で、アクリロニトリルを反応させる3−[2
−(ベンゾチアゾリル)チオ]プロピオン酸の製造方
法。 【効果】本発明の製造方法によれば、鉄、銅、アルミニ
ウムまたはこれらの合金に対する防錆剤として有用であ
る上記化合物が高収率で、しかも高純度で得ることがで
きる。さらに重合防止剤および/またはキレート剤の1
種以上の存在下で反応させることにより、その効果はさ
らに良好になる。
Description
アゾリル)チオ]プロピオン酸(以下、本明細書でBT
Pと称する)の製造方法に関する。 さらに述べれば、
2−メルカプトベンゾチアゾールを酸水系中で、アクリ
ロニトリルと反応させることを特徴とする新規な製造方
法に関する。
のとおり、鉄、銅、アルミニウムまたはそれらの合金に
対する防錆剤として、自動車用不凍液、水溶性防錆剤、
水溶性切削剤、水溶性洗浄剤、および開放系循環冷却水
などに使用される有用な化合物である。
水媒中で、3−クロロプロピオン酸ナトリウム塩と反応
させる製造方法 2)2−メルカプトベンゾチアゾールを強酸性媒体中で
アクリル酸と反応させる特公平5−3464号の製造方
法、が知られており、これに関連して、ChemicalAbstra
cts 106,176228 の記載によれば、反応条件は不詳で
あるが、トルエン溶媒中で、硫酸を触媒として2−メル
カプトベンゾチアゾールとアクリロニトリルを反応さ
せ、3−[2−(ベンゾチアゾリル)チオ]プロピオン
酸アミドを単離して、これをさらに加水分解させてBT
Pを得る文献も知られている。しかしながら、これらの
方法は工業的な製造方法としては必ずしも満足できるも
のではなく、いくつか問題点を有している。
ロピオン酸ナトリウム塩を使用する製造方法では、この
出発原料としての3−クロロプロピオン酸が比較的高価
であるため、目的生成物が高価となり、これを防錆剤の
原料として工業的に使用するには、安価で経済的な製造
方法とは言い難い。さらに、3−クロロプロピオン酸は
常温で固体で、使用時に加温溶解させる必要があるた
め、製造工程中の取り扱いが難しく、かつまた特異臭が
あり作業者の労働安全衛生上の問題があった。また、3
−クロロプロピオン酸ナトリウム塩は、加水分解を受け
やすく、3−ヒドロキシプロピオン酸またはアクリル酸
などに変化し易いので、この製造方法では、BTPを高
純度で得ることが難しい。
ンゾチアゾールとアクリル酸を付加反応させる製造方法
は、高収率・高純度で目的生成物が得られるとされてい
るが、強酸性媒体で付加反応をさせるため、酸濃度、酸
モル比、反応温度および反応時間等を充分にコントロー
ルする必要がある。これらの反応条件を的確に行って
も、例えば硫酸中での反応の場合、アクリル酸の重合が
進行がしやすいため、高収率・高純度でBTPを得るこ
とはできない。これら公知の製造方法では、現在のとこ
ろ、安価で、しかも高収率・高純度のBTPの製造方法
は確立されておらず、工業的又は経済的に満足し得るも
のではなかった。
の製造方法の諸問題を鋭意研究した結果、出発原料の2
−メルカプトベンゾチアゾールとアクリロニトリルを酸
水系中で連続的に付加・加水分解反応させ、中間生成物
の酸アミドを反応系外に取り出すことなく、一工程で高
収率・高純度で、目的生成物であるBTPを工業的に製
造する新規な方法を見い出した。
ゾチアゾールを1モルに対して、酸が2.5〜5.0モ
ル存在する水系で、アクリロニトリルを反応させること
を特徴とする新規なBTPの製造方法である。また、こ
の酸水系中に重合防止剤および/または、キレート剤の
1種以上を添加して、2−メルカプトベンゾチアゾール
とアクリロニトリルを反応させ、さらに高純度のBTP
を製造することを特徴とする製造方法である。
ル系合成繊維、合成ゴム、ABS樹脂、合成糊料、塗料
などとしての用途が広く、安価で供給されている。ま
た、一方の原料である2−メルカプトベンゾチアゾール
もゴム工業用の加硫促進剤、自動車用不凍液の銅又は銅
合金の防錆剤などとして工業的に比較的安価に生産され
ているため、従来の3−クロロプロピオン酸又はアクリ
ル酸を原料として2−メルカプトベンゾチアゾールと反
応させて製造する製造方法に比較して、工業的にBTP
を安価に製造することが可能となる。
ンゾチアゾールを酸水系中に懸濁させ、次にアクリロニ
トリルを添加する。あるいはまた、まず最初に2−メル
カプトベンゾチアゾールとアクリロニトリルを混合し、
そしてこの混合物をゆっくりとその酸水系中に投入して
もよい。すなわち、本発明の2−メルカプトベンゾチア
ゾールとアクリロニトリルの反応は、酸水系中で実施さ
れる。以下、本発明の反応条件を詳述する。
塩酸、硝酸、リン酸などの鉱酸の水溶液が用いられる。
この酸水系の酸として好ましいものは60〜75重量パ
ーセントの硫酸または25〜35重量パーセントの塩酸
である。特に好ましくは、65〜70重量パーセントの
硫酸または30〜35重量パーセントの塩酸である。こ
の濃度範囲を外れて、硫酸濃度が60重量パーセント以
下、または塩酸濃度が25重量パーセント以下、硫酸濃
度が75重量パーセント以上、または塩酸濃度が35重
量パーセント以上では、収率の低下を招き、工業的には
不利となるものの、BTPを得ることは可能である。
カプトベンゾチアゾールに対して2.5〜5.0モル比
であり、特に好ましくは2.5〜3.5モル比である。
2.5モル比以下では、付加反応及び加水分解反応が遅
く、未反応の2−メルカプトベンゾチアゾールが目的生
成物に残留する。5.0モル以上では、目的生成物が、
一部熱転位してN−置換体の3−(2−チオキシ−3−
ベンゾチアゾリン)プロピオン酸(以下、本明細書でN
−置換体と略す。)を副生するため、本発明の目的生成
物の収率及び純度を低下させる。
ールとアクリロニトリルの付加反応では、80℃以下の
温度であり、好ましくは20〜70℃、さらに好ましく
は40〜60℃において反応させる。原料のアクリロニ
トリルは沸点が78.5℃であり、80℃以上ではアク
リロニトリルが反応系外に揮発し、また、アクリロニト
リルが重合を起こし、ポリアクリロニトリルまたはポリ
アクリル酸などを副生するので、2−メルカプトベンゾ
チアゾールに対するアクリロニトリルのモル比が、最適
な範囲とならない。なお、0℃以下では付加反応の進行
が遅く、工業的に有益ではない。
100℃までの範囲であり、好ましくは85〜90℃で
行う。80℃以下では、加水分解反応が遅く、中間体の
酸アミドが残留して工業的に有益でなく、100℃以上
では、生成した目的生成物が、さらに加水分解されアク
リル酸等に分解して目的生成物の収率及び純度が低下す
る。この加水分解の反応時間は、1〜7時間の範囲が好
ましい。1時間以内であると、加水分解反応が不充分
で、中間体の酸アミドが残留することがあり、7時間以
上であると、工業的に有益でなく。また、加水分解の反
応時間を必要以上に行うと、生成物自体が分解を受け、
N−置換体などの副生成物及びアクリル酸等の分解生成
物が多くなるため、収率及び純度が低下する。
プトベンゾチアゾール1モルに対して1.0〜1.2モ
ルの範囲である。好ましくは 1.05〜1.15モル
である。アクリロニトリルが1.0モル以下では、未反
応の2−メルカプトベンゾチアゾールが残留し、1.3
モル以上では、未反応のアクリロニトリルがアクリル
酸、アクリル酸アミド等の副生成物を生成するとともに
N−置換体を副生することを促進するため、目的生成物
の収率及び純度が低下する。また、過剰にアクリロニト
リルを使用することは工業的に有益ではない。
は、重合を防止するために、予めパラメトキシフェノー
ル等の重合防止剤が35〜45ppmの範囲で加えられ
て市販されているが、この反応における酸水系中での付
加反応工程において、付加反応を生じる前にアクリロニ
トリルが重合したり、付加反応後に重合を起こして水不
溶性の副生重合物を生じることがある。このため、予め
添加されている重合防止剤の添加量では、この重合を防
止することが難しい場合がある。
と、これがアクリロニトリルの重合をさらに促進する。
この鉄イオンの混入は、工業的に目的生成物を高収率・
高純度で製造するためには避ける必要があるが、本発明
の反応工程中に、この鉄イオンが混入しないようにする
には、本発明の反応をガラス系内で行うなどの留意が必
要となる。アクリロニトリルの重合を防止して、目的生
成物を高収率・高純度で得るため、重合防止剤および/
またはキレート剤を1種以上をさらに添加することで、
このアクリロニトリルの重合を防止するとともに、これ
らの存在下で、本発明の反応をさせれば、目的生成物の
純度をさらに向上させ得ることをも見出した。
ェノール、ハイドロキノン、ベンゾキノン、ピロガロー
ルなどがあげられるが、好ましくはパラメトキシフェノ
ールまたはハイドロキノンである。その添加量はアクリ
ロニトリルに対して0.05〜1.0重量パーセントで
あり、好ましくは0.1〜0.6重量パーセントであ
る。
ミン四酢酸(EDTA)、ニトリロ三酢酸(NTA)、
ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸(HEDT
A)、ジエチレントリアミン五酢酸(DTPA)、トリ
エチレンテトラミン六酢酸(TTHA)、ヒドロキシエ
チルイミノ二酢酸(HIDA)及びそれらのナトリウム
塩などが例示される。これらのキレート剤で、特に好ま
しくは、エチレンジアミン四酢酸又はニトリロ三酢酸の
ナトリウム塩である。その添加量は、酸水系中で、例え
ば60〜75重量パーセントの硫酸に対して0.01〜
1.0重量パーセントが好ましい。さらに好ましくは、
0.01〜0.1重量パーセントである。
の1種以上を添加することによって、アクリロニトリル
の重合を防止するとともに、使用しない場合に比べて、
さらに高純度の目的生成物を得ることが可能となる。こ
れら重合防止剤とキレート剤は、反応生成物の分離の通
常の工程で、水洗浄によって除去することができるの
で、製品に影響を及ぼすこともない。本発明は、酸水系
中で反応させるため、反応終了後にその反応生成物を水
で希釈して目的生成物を析出させて、濾過、水洗浄する
ことで、精製することなく、高収率で、高純度のBTP
が得られる。
ベンゾチアゾールとアクリロニトリルを酸水系中で反応
させると、まず付加反応で3−[2−(ベンゾチアゾリ
ル)チオ]プロピオニトリルが生成し、次いで一般的な
ニトリルの加水分解反応によって3−[2−(ベンゾチ
アゾリル)チオ]プロピオン酸アミドから、さらに本発
明の目的生成物であるBTPを得ると推考される。本発
明は、この3段階の反応工程を反応系外に取り出すこと
なく、連続的に反応させる製造方法の条件を見出したと
ころに工業的な意義がある。
更に詳細に説明するが、本発明は実施例のみに限定され
るものではない。 実施例1 70重量パーセントの硫酸水溶液42g(0.3モル)
中に16.8g(0.1モル)の2−メルカプトベンゾ
チアゾールを40〜50℃において懸濁させ、そしてこ
れに5.9g(0.11モル)のアクリロニトリルを撹
拌しながら添加した。この反応混合物を85℃で、更に
5時間撹拌した後に水300mlを投入することによっ
て希釈する。析出した目的生成物を濾過、水で洗浄、乾
燥して、21.4gのBTPが得られた。高速液体クロ
マトグラフィー(以下、HPLCという)でBTP純度
が98.0%であった。(収率89% ここで収率と
は、HPLCのBTP純度から換算した数値であり、以
下も同様である。)IRにおいてCN又はCONH2吸
収は検出されなかった。
た。それらの結果を表1に示す。なお、比較例も併記す
る。
した以外は実施例1と同様に操作した。それらの結果を
表2に示す。なお、比較例も併記する。
6.8g(0.1モル)の2−メルカプトベンゾチアゾ
ールを20〜30℃において懸濁させ、そしてこれに
5.9g(0.11モル)のアクリロニトリルを撹拌し
ながら添加した。この反応混合物を85℃で更に4時間
撹拌した後に水300mlを投入することによって希釈
する。析出した目的生成物を濾過、水で洗浄、乾燥し
て、21.6g(収率90%)のBTPが得られた。H
PLCでBTP純度が98.5%であった。IRからC
NまたはCONH2吸収は検出されなかった。
た。それらの結果を表3に示す。なお、比較例も併記す
る。
した以外は、実施例4と同様に操作した。それらの結果
を表4に示す。なお、比較例も併記する。
同様に操作して、21.6g(収率90%)の目的生成
物であるBTPが得られた。HPLCのBTP純度が9
9.7%であった。IRから、CNまたはCONH2吸
収は検出されなかった。
た以外は、実施例1と同様に操作した。21.5g(収
率89.5%)の目的生成物であるBTPが得られた。
HPLCのBTP純度が99.5%であった。IRから
CNまたはCONH2吸収は検出されなかった。
トリウム塩22mgを添加した以外は、実施例1と同様
に操作して、21.6g(収率90%)の目的生成物で
あるBTPが得られた。HPLCのBTP純度が99.
8%であった。IRからCNまたはCONH2吸収は検
出されなかった。
トリムウ塩30mgを添加した以外は、実施例1と同様
に操作して、21.0g(収率87.5%)の目的生成
物であるBTPが得られた。HPLCのBTP純度が9
9.3%であった。IRからCNまたはCONH2吸収
は検出されなかった。
四酢酸ナトリムウ塩20mgを添加した以外は、実施例
4と同様に操作して、22.0g(収率91.5%)の
目的生成物であるBTPが得られた。HPLCのBTP
純度が99.5%であった。IRからCNまたはCON
H2吸収は検出されなかった。
ル)中に33.6g(0.2モル)の2−メルカプトベ
ンゾチアゾールを懸濁させ、これに15.9gのアクリ
ル酸を40〜50℃において撹拌しながら投入した。こ
の反応混合物を80℃で更に3時間撹拌した後に水20
0mlを滴下することによって希釈する。析出した白黄
色の反応生成物を濾過し、水で洗浄、乾燥して、29.
8g(収率62.9%)の目的生成物のBTPが得られ
た。HPLCでBTP純度が75%であった。
し、更に同温度で3時間撹拌した以外は、参考例1と同
様に操作し、27.5g(収率57.3%)の目的生成
物のBTPが得られた。HPLCでBTP純度が70%
であった。
濃度が、例えば硫酸の場合、60〜75重量パーセント
の濃度範囲及び2−メルカプトベンゾチアゾール1モル
に対して硫酸モル比が2.5〜5.0モル比の範囲での
み、また塩酸の場合、25〜35重量パーセントの濃度
範囲及び2−メルカプトベンゾチアゾール1モルに対し
て塩酸モル比が2.5〜5.0モル比の範囲でのみの本
発明の製造方法において、目的生成物であるBTPが高
収率で、しかも高純度で得ることができる。また、重合
防止剤、キレート剤を添加することで、さらに目的生成
物の純度が向上することがわかる。参考例1、2は、原
料を2−メルカプトベンゾチアゾールとアクリル酸を用
いる製造方法であるが、目的生成物の純度、収率ともに
大幅に低く、精製工程を必要とする粗生成物であった。
水系中で2−メルカプトベンゾチアゾリルとアクリロニ
トリルを反応をさせることで、自動車用不凍液、水溶性
防錆剤、水溶性切削剤、水溶性洗浄剤、および開放系循
環冷却水等に使用される鉄、銅、アルミニウムまたはこ
れらの合金に対する防錆剤として有用であるBTPが高
収率で、しかも高純度で得ることができる。さらに重合
防止剤および/またはキレート剤の1種以上の存在下で
反応させることにより、その効果はさらに良好になる。
また、工業的にも従来の原料に比べて安価に提供でき、
産業上、非常に有益である。
Claims (9)
- 【請求項1】 2−メルカプトベンゾチアゾール1モル
に対し、酸が2.5〜5.0モル存在する水系で、アク
リロニトリルを反応させることを特徴とする3−[2−
(ベンゾチアゾリル)チオ]プロピオン酸の製造方法。 - 【請求項2】 2−メルカプトベンゾチアゾール1モル
に対し、酸が2.5〜5.0モル存在する水系で、アク
リロニトリルと反応させ、3−[2−(ベンゾチアゾリ
ル)チオ]プロピオン酸アミドを得、それを単離するこ
となく、連続して加水分解反応をすることを特徴とする
3−[2−(ベンゾチアゾリル)チオ]プロピオン酸の
製造方法。 - 【請求項3】 2−メルカプトベンゾチアゾール1モル
に対し、60〜75重量パーセントの硫酸を硫酸純度換
算で2.5〜5.0モル存在する水系で、アクリロニト
リルを反応させることを特徴とする請求項1〜2に記載
の3−[2−(ベンゾチアゾリル)チオ]プロピオン酸
の製造方法。 - 【請求項4】 2−メルカプトベンゾチアゾール1モル
に対し、25〜35重量パーセントの塩酸を塩酸純度換
算で2.5〜5.0モル存在する水系で、アクリロニト
リルを反応でさせることを特徴とする請求項1〜2に記
載の3−[2−(ベンゾチアゾリル)チオ]プロピオン
酸の製造方法。 - 【請求項5】 2−メルカプトベンゾチアゾールと酸の
水系中に、アクリロニトリルを80℃以下の温度で投入
し、3−[2−(ベンゾチアゾリル)チオ]プロピオン
酸アミドとなし、この系を80〜100℃にて反応させ
る請求項2〜4記載の3−[2−(ベンゾチアゾリル)
チオ]プロピオン酸の製造方法。 - 【請求項6】 請求項5において、アクリロニトリルの
投入温度が20〜70℃である3−[2−(ベンゾチア
ゾリル)チオ]プロピオン酸の製造方法。 - 【請求項7】 重合防止剤および/またはキレート剤の
1種以上を添加してなる請求項1〜6に記載の3−[2
−(ベンゾチアゾリル)チオ]プロピオン酸の製造方
法。 - 【請求項8】 重合防止剤がパラメトキシフェノールお
よび/またはハイドロキノンである請求項7記載の3−
[2−(ベンゾチアゾリル)チオ]プロピオン酸の製造
方法。 - 【請求項9】 キレート剤がエチレンジアミン四酢酸ナ
トリウム塩および/またはニトリロ三酢酸ナトリウム塩
である請求項7記載の3−[2−(ベンゾチアゾリル)
チオ]プロピオン酸の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05645895A JP3566380B2 (ja) | 1995-02-20 | 1995-02-20 | 3−[2−(ベンゾチアゾリル)チオ]プロピオン酸の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05645895A JP3566380B2 (ja) | 1995-02-20 | 1995-02-20 | 3−[2−(ベンゾチアゾリル)チオ]プロピオン酸の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08217767A true JPH08217767A (ja) | 1996-08-27 |
JP3566380B2 JP3566380B2 (ja) | 2004-09-15 |
Family
ID=13027667
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05645895A Expired - Lifetime JP3566380B2 (ja) | 1995-02-20 | 1995-02-20 | 3−[2−(ベンゾチアゾリル)チオ]プロピオン酸の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3566380B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005343845A (ja) * | 2004-06-04 | 2005-12-15 | Hakuto Co Ltd | アクリロニトリルの重合抑制剤および重合抑制方法 |
JP2006273746A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Hakuto Co Ltd | アクリロニトリルの重合抑制剤および重合抑制方法 |
-
1995
- 1995-02-20 JP JP05645895A patent/JP3566380B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005343845A (ja) * | 2004-06-04 | 2005-12-15 | Hakuto Co Ltd | アクリロニトリルの重合抑制剤および重合抑制方法 |
JP2006273746A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Hakuto Co Ltd | アクリロニトリルの重合抑制剤および重合抑制方法 |
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---|---|
JP3566380B2 (ja) | 2004-09-15 |
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