JPS5919093B2 - 不飽和ポリエステルイミド系化合物の製造法 - Google Patents

不飽和ポリエステルイミド系化合物の製造法

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JPS5919093B2
JPS5919093B2 JP222873A JP222873A JPS5919093B2 JP S5919093 B2 JPS5919093 B2 JP S5919093B2 JP 222873 A JP222873 A JP 222873A JP 222873 A JP222873 A JP 222873A JP S5919093 B2 JPS5919093 B2 JP S5919093B2
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薫 岩田
重義 原
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  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は不飽和基としてアリルエステル基を有する新規
不飽和ポリエステルイミド系化合物の製造法に関するも
のである。
従来、不飽和結合を有し、ラジカル的に硬化しうる樹脂
としてはマレイン酸或はフマル酸を使用する不飽和ポリ
エステル、及びジアリルフタレート系樹脂がよく知られ
ているが、これらはいずれも耐熱性の点で充分なものと
は言い難い。
そこで本発明は、より高い耐熱性を示す硬化樹脂を与え
る化合物について鋭意研究した結果本発明に到達したも
のである。
すなわち、本発明は下記一般式〔I〕 T■ 11 CH2−C−CH2−oCO0二〕1、、、m〔但し、
式中R2は水素原子又はメチル基を表わす。
〕で表わされるイミドカルボン酸アリルエステル類と、
下記一般式■XH2C−R3−CH2X・・・・・・■
〔但し、式中R3は直接結合を表わすか、或いは、フェ
ニレン基又はビニレン基を表わし、Xはハロゲン原子を
表わす。
〕で表わされるポリハロゲン化物とを、塩基性酸受容体
の存在下に縮合せしめることを特徴とする不飽和ポリエ
ステルイミド系化合物の製造法である。
j かゝる本発明によつて得られた不飽和ポリエステル
イミド類は、これを硬化せしめることにより極めて耐熱
性に優れた硬化樹脂を与えるので工業的に価値ある化合
物である。(但し式中P.q.X及びR1〜R5は前記
と同じ)本発明で使用されるイミドカルボン酸アリルエ
ステル類は、前記一般式〔1〕で表わされるがこれは例
えばイミドポリカルボン酸アリルハライド類との脱ハロ
ゲン化水素反応あるいはイミドポリカルボン酸のアリル
アルコール類によるエステル化反応等により容易に製造
することが出来る。
一般式1中のR,としては耐熱性の見地からV′ Wが
好ましい。又、R2としては水素原子、メチル基、エチ
ル基等が好適な例として挙げられる。
特に好適な化合物の具体例としては、トリメリトイミド
アリルエステル、トリメリトイミドメタリルエステル、
等をあげる事が出来る。これらの化合物は、例えば本発
明者が先に提案した方法、すなわち、トリカルボン酸イ
ミドとア Jリルハライド類を塩基性酸受容体の共存下
に反応せしめ、カルボキシル基を優先的にアリルエステ
ル化せしめる方法によつて容易に製造する事が出来る。
本発明で使用されるポリハロゲン化物は、前記 4一般
式回で表わされるが、それは脂肪族、脂環族、芳香族等
のいずれでも差支えなく、反応性、耐熱性、軟化点、硬
化特性等を考慮して選べばよい。
特に一般式(代)中のC(炭素)の隣接位置に不飽和結
合を有する化合物はハロゲンの反応性が高いので好まし
い。例えば、ポリハロゲン化物の残基としては次の如き
基を挙げることができる。
Xとしては、塩素、臭素、沃素が挙げられるが、反応性
はその順で大きくなる。
上述の如き隣接位置に不飽和結合を有する残基の場合は
、クロライドでも充分な反応性を有しているが、飽和結
合基等の場合には、臭化物、沃化物を使用するのが反応
性の点で好ましい。その例としては、エチレン、テトラ
メチレン、ヘキサメチレン、シクロヘキシレン等の残基
を挙げることが出来る。本発明で使用される塩基性酸受
容体としては苛性ソーダ、苛性カリ、水酸化カルシウム
、酸化カルシウム等のアルカリ金属、アルカリ金属、ア
ルカリ土類金属の水酸化物及び酸化物、炭酸カリ、炭酸
ソーダ、重炭酸ソーダ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシ
ウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属の炭酸塩、重
炭酸塩、トリエチルアミン、トノリ一n−ブチルアミン
、N−メナルヒベソゾZ守の3級アミン等を挙げること
が出来る。
本発明の反応を行なうに当つては、反応原料が均一に熔
融しあつて反応を開始する場合には、特に不活性有機極
性溶媒の使用は必要でないが、そうでない場合には不活
性有機極性溶媒中で反応を行なうことが出来る。
一般に不活性有機極性溶媒中で反応を行なうと温和な条
件下で樹脂状物等の副生物の生成を抑制出来るので好ま
しい。
特に非プロトン系極性溶媒は反応を促進する効果もあり
好適である。かかる溶媒の例としてはN−N−ジメチル
アセトアミド、N−メチルピロリドン、ヘキサメチルホ
スホルアミド、N−メチルカプロラクタム、N−N−N
―N′−テトラメチル尿素、ジメチルスルホキシド、テ
トラメチレンスルホン等のいわゆるアミド系、スルホキ
シド系、スルホン系溶媒等を挙げることが出来る。本発
明方法においては、イミドカルボン酸アリルエステル類
(1)とポリハロゲン化物(I[)のモル比は(1)の
イミド基と(11)の・・ロゲン基を実質的に等モルに
なるようにすることが好ましい。
また前記塩基性酸受容体は反応により生成する・・ロゲ
ン化水素に対し化学量論量以上使用される。反応温度は
使用する(1)の溶解性、(11)の反応性に依存する
が40℃〜200℃、好ましくは80℃〜150℃の温
度範囲で行われる。
これより低い温度では反応が遅く、これより高い温度で
は副反応が起りやすく、いずれの場合も好ましくない。
反応時間は使用する(1)の溶解性、01)の反応性お
よび反応温度等に依存するが通常0.5〜30時間程度
が適当である。一般的にはこの下限以下では反応が充分
に進行せず、上限以上では時間を増しても特に顕著な効
果が認められない。但し、(1)の溶解性、(9)の反
応性、反応温度などの反応条件によつてはこれより短い
時間、あるいは長い時間でも何等差支ない。本発明に於
て得られたポリエステルイミド系化合物は用途に応じて
溶液のままで用いる事が出来るし、又公知の方法により
単離、精製して使用する事も可能である。
単離方法としては例えば反応後の溶液を水中に投入し、
再沈殿、沢別、水洗を行うことにより副生する無機塩、
未反応の(1)や塩基性酸受容体を除去することが出来
、更にハロゲン化物を溶解する溶剤で洗浄することによ
り未反応のハロゲン化物を除去することが出来る。又更
に高純度の不飽和ポリエステルイミド系化合物を必要と
する場合には再結晶等の方法により更に精製を行うこと
が好ましい。なお、前述した如く、イミドカルボン酸ア
リルエステル類1をトリカルボン酸イミドとアリルハラ
イドとの反応により製造した場合にはそれを単離するこ
となく、反応混合物中にポリ・・ロゲン化物8と必要量
の塩基性酸受容体を加えて本発明の反応を行なうことも
出来る。
さらにアリル基等の不飽和基を有する不活性有機媒体の
共存下に縮合を行い、均一な混合物を得、これをこのま
ま液状樹脂として、硬化せしめる事も可能である。
かかる不飽和化合物としては、トリアリルシアヌレート
、トリアリルイソシアヌレート、4−アリロキシカルボ
ニル一N−アリルフタルイミド、N−N′−ジアリル尿
素、N−N′−ジアリルヒダントイン、N−アリルマレ
イミド等を挙げる事が出来る。
これらの不活性媒体は、条件が許す限り少量用いる事が
好ましいが、多く用いても何等差支えない本発明の不飽
和ポリエステルイミド化合物は前述の如くラジカル的に
或はその他の手段により硬化せしめる事により耐熱性に
優れたポリエステルイミド系樹脂に転化出来、成型物と
して広い用途に用いる事が出来る。
本発明による生成物の構造は赤外線吸収スペクトル、核
磁気共鳴吸収スペクトル、元素分析等によつて確認出来
る。
以下に実施例を挙げて本発明を詳述する。
実施例は説明のためであつてそれに限定するものではな
い。
〔原料合成〕
(a) トリメリトイミドアリルエステルリトリメリト
イミド19.1t(0.1モル)、アリルクロリド7.
7t(0.1モル)、炭酸カリウム6.9t(0.05
モル)を50m1f)N−メチルピロリドンに加え、1
00℃で5時間、攪拌しながら加熱還流する。
反応が進行するにつれて、炭酸カリウムは塩化カリウム
に変化し系は細い塩化カリウムの沈殿を含む懸濁液とな
る。反応終了後懸濁液を氷水に投入すると、白色沈殿を
生成する。白色沈殿を沢別、水洗すると16.67(7
2%)のトリメリトイミドアリルエステルを得る。融点
は140℃であつた。
更にエタノールから再結晶すると147〜148℃の結
晶が得られた。このものの赤外吸収スペクトルは230
0〜3500CTIL−1にイミドNHの伸縮振動に基
ずく複雑な吸収が認められ、更に1765、1745C
r1L−1及び1690cm−1にイミド結合のカルボ
ニル伸縮振動に基ずく特性吸収が認められた。元素分析
値 C56.38%、H2.68%、N7.52%(理
論値C56.55%、H2.64%、N7.33%)。
(b) トリメリトイミドメタリルエステルトリメリト
イミド9.57(0.05モル)、メタリルクロリド9
.17(0.1モル)及び炭酸カリウム3.57(0.
025モル)を40m1のN−メチルピロリドンに添加
して、撹拌しながら6時間加熱還流する。
反応終了後得られた懸濁液を氷水中に投入して、析出す
る沈殿を沢別水洗し、更にメタノールにて洗浄すると1
0.4f7(85%)のトリメリトイミドメタリルエス
テルを得る。融点146〜147℃。赤外吸収スベクト
ルは2500〜3500?−1にイミドNH伸縮振動に
基ずく吸収が、1760及び1690cm−1にイミド
結合のカルボニル基の伸縮振動に基ずく特性吸収が、又
1715礪−1にメタリルエステルのC=0伸縮振動に
基ずく吸収が認められた。
元素分析値C58.32%、H3.54%、N6.95
%(理論値C58.54%、H3.44%、N6.83
%)実施例 1トリメリトイミドアリルエステル9.2
fi(0.04モル)、トランス−1・4−ジクロロ−
2−ブテン2.5y(0.02モル)及び炭酸カリウム
4.1f(0.03モル)を40m1f)N−メチルピ
ロリドンに加え、攪拌しながら100〜110℃で5時
間反応する。
反応終了後、溶液を水中に投入し析出した沈殿を沢別水
洗し、更にエタノールで洗浄すると9,9t(96%)
の粉末を得た。このものの融点は163〜166℃で赤
外吸収スペクトルは図1−1に示す如く、1770Cf
L−1及び1715礪?1にイミド結合の特性吸収が認
められアリルエステルのC=O伸縮振動は1715cr
1L−1のイミド基の吸収と重なつて観測された。又1
650?−1にアリル基の特性吸収が認められた。更に
2500〜3500CT!L−1のトリメリトイミドア
リルエステルのイミドNH伸縮振動の強い特性吸収が消
失し、生成粉末がトランス−1・4−ジ(4−アリロキ
シカルボニルーフタルイミド)2−ブテンであることが
確認された。元素分析値はC65.58% H4,53
% N5.23%(理論値C65.36% H4。3l
%、N5.45%)で理論値とよく一致した。
実施例 2 トリメリトイミドメタリルエステル4.97(0.02
モル)、p−キシリンンジクロリド1.8y(0.01
モル)、炭酸カリウム(0.015モル)を30m1の
N−メチルピロリドンに加え100〜110℃で5時間
加熱攪拌する。
反応終了後溶液を大量の水に投入し、析出した沈殿を沢
別、水洗し、更にエタノールにより洗浄すると4.7y
(79%)の粉末が得られた。このものの融点は174
℃で赤外吸収スペクトルは図−1−に示す如く、176
5C7rL−1、1715?−1にイミド結合の特性吸
収が認められアリルエステルのC=O伸縮振動は、17
15儂−1のイミド基の吸収と重なつて観測された。
又1650(1−JモV!−1にアリル基の特性吸収が認
められた。更に2500〜3500?−1のトリメリト
イミドアリルエステルのイミドNH伸縮振動の強い特性
吸収が消失し、生成粉末がp−ジ(4−メタリルオキシ
カルボニルフタルイミドメチル)ベンぶ《ゼンが得らえ
たことが確認された。
元素分析値はC68.76%、H4.87%、N4.6
3%(理論値C68.9l%、H4.76%、N4.7
3%)であり理論値と一致した。実施例 3 トリメリトイミドアリルエステル9.8t(0.04モ
ル)、エチレンジプロミド3.87(0.02モル)、
炭酸カリウム4.1V(0.03モル)を40m1のN
メチルピロリドンに加え、攪拌しながら130〜140
℃で反応を行い、反応終了後大量の水に投入し、析出し
た沈殿を沢別、水洗し更にエタノール洗浄すると8.1
7(83%)の粉末を得る、このものの融点は121〜
124℃であつた。
このものを更にエタノールから再結すると融点139℃
であつた。得られた粉末の赤外吸収スペクトルは図1−
に示す如く1765CTrL−1及び1715cr1L
−1にイミド基の吸収が、又1715(177!−1に
アリルエステルのC=O伸縮振動が認められ、2500
〜3500CTIL−1のトリメリトイミドアリルエス
テルのNH伸縮振動の吸収は消失し、1・2−ジ(4−
アリロキシカルボニルフタルイミド)エタンが得られた
ことが解つた。
元素分析値はC63.76%、H4.43%、N5.6
8%(理論値C63.93%、H4.l3%、N5.7
4%)であり理論値と二致した。
【図面の簡単な説明】
添付図面は実施例1、2、3で得られた不飽和ポリエス
テルイミド化合物の赤外吸収スペクトルであり、I,及
びはそれぞれ下記化合物を表わす。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 下記一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔但し、式中R_2は水素原子又はメチル基を表わす。 〕で表わされるイミドカルボン酸アリルエステル類と、
    下記一般式XH_2C−R_3−CH_2X 〔但し、式中R_3は直接結合を表わすか、或いはフェ
    ニレン基又はビニレン基を表わし、Xはハロゲン原子を
    表わす。 〕で表わされるポリハロゲン化物とを、塩基性酸受容体
    の存在下に縮合せしめることを特徴とする不飽和ポリエ
    ステルイミド系化合物の製造法。
JP222873A 1972-12-27 1972-12-27 不飽和ポリエステルイミド系化合物の製造法 Expired JPS5919093B2 (ja)

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