JPS6019747B2 - アミン系化合物の製造方法 - Google Patents
アミン系化合物の製造方法Info
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- JPS6019747B2 JPS6019747B2 JP53084004A JP8400478A JPS6019747B2 JP S6019747 B2 JPS6019747 B2 JP S6019747B2 JP 53084004 A JP53084004 A JP 53084004A JP 8400478 A JP8400478 A JP 8400478A JP S6019747 B2 JPS6019747 B2 JP S6019747B2
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L79/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon only, not provided for in groups C08L61/00 - C08L77/00
- C08L79/04—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C08L79/08—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
- C08G59/18—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
- C08G59/40—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used
- C08G59/42—Polycarboxylic acids; Anhydrides, halides or low molecular weight esters thereof
- C08G59/4246—Polycarboxylic acids; Anhydrides, halides or low molecular weight esters thereof polymers with carboxylic terminal groups
- C08G59/4269—Macromolecular compounds obtained by reactions other than those involving unsaturated carbon-to-carbon bindings
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- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
- C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
- C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C08G73/12—Unsaturated polyimide precursors
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ヱポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジ
ァリルフタレート樹脂、N,N′−置換ピスマレィミド
化合物などの硬化剤(あるいは架橋剤)として作用し、
耐熱性にすぐれた熱硬化性樹脂の提供を可能にするアミ
ン系化合物の製造方法に関する。
ァリルフタレート樹脂、N,N′−置換ピスマレィミド
化合物などの硬化剤(あるいは架橋剤)として作用し、
耐熱性にすぐれた熱硬化性樹脂の提供を可能にするアミ
ン系化合物の製造方法に関する。
近年、電気機器あるいは電子機器の大容量化、小型軽量
化あるいは高信頼度化に伴なし、耐熱性のすぐれた絶縁
材料が要求されている。
化あるいは高信頼度化に伴なし、耐熱性のすぐれた絶縁
材料が要求されている。
従釆、耐熱性のすぐれた樹脂としては、ポリイミド樹脂
、シリコーン樹脂などがあるが、これらはいずれも高価
な上に、前者については、硬化時の揮発成分が多いこと
や成形加工性の問題、後者については透湿性が大きいこ
とや、高温での機械強度が4・さし、ことなどのために
用途が限定されていた。
、シリコーン樹脂などがあるが、これらはいずれも高価
な上に、前者については、硬化時の揮発成分が多いこと
や成形加工性の問題、後者については透湿性が大きいこ
とや、高温での機械強度が4・さし、ことなどのために
用途が限定されていた。
このような状勢の下で、従来使用してきた汎用素材を用
いて、上記のような問題をもたない耐熱材料を開発する
試みが種々なされている。
いて、上記のような問題をもたない耐熱材料を開発する
試みが種々なされている。
この中、ポリアミノピスマレィミド樹脂は、N−N′‐
置換ビスマレイミドと、ジアミンとの付加反応によって
得られる新らしい熱硬化型耐熱性樹脂として知られてい
る。
置換ビスマレイミドと、ジアミンとの付加反応によって
得られる新らしい熱硬化型耐熱性樹脂として知られてい
る。
これは、高温時の機械的特性、耐熱劣化特性がすぐれ、
線膨張係数が非常に4・さし、ことなどの特徴がある。
この樹脂の応用例としては、例えば無水マレィン酸と芳
香族ジアミンを加熱反応させて得られるマレィミド環を
有するポリアミンと、N,N′−置換ビスマレィミド化
合物との組合せ(持公昭52−16156号)、あるい
はェポキシ化合物との組合せ(特公昭53一592び号
)などが知られている。
線膨張係数が非常に4・さし、ことなどの特徴がある。
この樹脂の応用例としては、例えば無水マレィン酸と芳
香族ジアミンを加熱反応させて得られるマレィミド環を
有するポリアミンと、N,N′−置換ビスマレィミド化
合物との組合せ(持公昭52−16156号)、あるい
はェポキシ化合物との組合せ(特公昭53一592び号
)などが知られている。
また、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹
脂との組合せも広く行なわれている。しかし、このポリ
アミノビスマレィミド化合物も、その合成中間体である
N,N′−置換ビスマレィミドの合成過程で、溶液反応
や再結晶を行うために多量の液性溶媒などの使用を要し
、製造されるN,N′−置換ビスマレィミドや、その誘
導体は高価となることを免れない。また、無水マレィン
酸と芳香族ジアミンを前者1モルに対し、後者1〜0.
5モルを加熱反応させて得られるアミド酸と、ェポキン
化合物を配合してなる樹脂組成物(特公昭48−800
0)がある。
脂との組合せも広く行なわれている。しかし、このポリ
アミノビスマレィミド化合物も、その合成中間体である
N,N′−置換ビスマレィミドの合成過程で、溶液反応
や再結晶を行うために多量の液性溶媒などの使用を要し
、製造されるN,N′−置換ビスマレィミドや、その誘
導体は高価となることを免れない。また、無水マレィン
酸と芳香族ジアミンを前者1モルに対し、後者1〜0.
5モルを加熱反応させて得られるアミド酸と、ェポキン
化合物を配合してなる樹脂組成物(特公昭48−800
0)がある。
しかし、このアミド酸の製造は、無水マレィン酸と芳香
族ジアミンを溶媒を用いず、両者を加熱溶融反応させる
だけで均一に反応を進めることは極めて難かしい。この
ため半導体製品や電装品などの封止材をはじめとする、
一般用途の絶縁材料として用いるには制限があった。
族ジアミンを溶媒を用いず、両者を加熱溶融反応させる
だけで均一に反応を進めることは極めて難かしい。この
ため半導体製品や電装品などの封止材をはじめとする、
一般用途の絶縁材料として用いるには制限があった。
本発明者らは、加熱溶融した大過剰の芳香族ジアミンに
無水マレィン酸などを添加反応させて、分子骨核にィミ
ド結合とアミド結合を有するアミン化合物を合成した。
無水マレィン酸などを添加反応させて、分子骨核にィミ
ド結合とアミド結合を有するアミン化合物を合成した。
このアミン化合物は、室温で液状、または従釆のビスマ
レィミド化合物に比べて融点の低いことが特徴で、溶媒
に対する溶解性も格段にすぐれている。また従来のアミ
ン可合物(特公昭52−16156号)に比較して、無
溶媒で均一な反応が可能であり、低コストで製造できる
。このアミン化合物は、ェポキシ樹脂、不飽和ポリエス
テル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、N,N′−置換ビ
スマレィミド化合物などと組合せることにより、150
〜200ご○で1〜6び分間加熱するだけで、高温時の
機械的特性、耐熱劣化特性などがすぐれた硬化物を得る
ことができる。本発明は、上記の知見にもとずき、熱硬
化性樹脂組成物の成分として有用なアミド結合やィミド
結合含有アミン化合物を提供するもので、その要点は【
a} ジアミンと ‘b’エチレン型炭素−炭素2重結合をもつジカルボン
酸無水物またはそれらの官能性議導体を、前者1モルに
対し後者0.05〜0.5モルの比率で、反応させるこ
とにある。
レィミド化合物に比べて融点の低いことが特徴で、溶媒
に対する溶解性も格段にすぐれている。また従来のアミ
ン可合物(特公昭52−16156号)に比較して、無
溶媒で均一な反応が可能であり、低コストで製造できる
。このアミン化合物は、ェポキシ樹脂、不飽和ポリエス
テル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、N,N′−置換ビ
スマレィミド化合物などと組合せることにより、150
〜200ご○で1〜6び分間加熱するだけで、高温時の
機械的特性、耐熱劣化特性などがすぐれた硬化物を得る
ことができる。本発明は、上記の知見にもとずき、熱硬
化性樹脂組成物の成分として有用なアミド結合やィミド
結合含有アミン化合物を提供するもので、その要点は【
a} ジアミンと ‘b’エチレン型炭素−炭素2重結合をもつジカルボン
酸無水物またはそれらの官能性議導体を、前者1モルに
対し後者0.05〜0.5モルの比率で、反応させるこ
とにある。
本発明において、
ジアミンとしては、メタフエレンジアミン、バラフエニ
レンジアミン、ジアニシジン、2,6−ジアミノピリジ
ン、1,4−ナフチレンジアミン、1,5−ナフチレン
ジアミン、2,6ーナフチレンジアミン、4,4′ージ
アミノフエニルメタン、4,4′−ジアミノジフエニル
プ口/fン、4,4ージアミノジフエニルエーテル、4
,4′ージアミノジフエニルチオエーテル、4,4−ジ
アミノジフヱニルスルホン、4,4′ージアミノジフエ
ニルケトン、及びこれらの芳香族核へのアルキル化誘導
体などがあげられる。
レンジアミン、ジアニシジン、2,6−ジアミノピリジ
ン、1,4−ナフチレンジアミン、1,5−ナフチレン
ジアミン、2,6ーナフチレンジアミン、4,4′ージ
アミノフエニルメタン、4,4′−ジアミノジフエニル
プ口/fン、4,4ージアミノジフエニルエーテル、4
,4′ージアミノジフエニルチオエーテル、4,4−ジ
アミノジフヱニルスルホン、4,4′ージアミノジフエ
ニルケトン、及びこれらの芳香族核へのアルキル化誘導
体などがあげられる。
また、シクロヘキシレン環を含むジアミン化合物として
は、次の一般式で示されるジアミンがあげられる。
は、次の一般式で示されるジアミンがあげられる。
(式中、Rは−CH2−,一CH(CH3)−,一C(
C&)2−,一S−,一○−を表わす。
C&)2−,一S−,一○−を表わす。
)このようなジアミン化合物の具体例としては、4,4
′ージアミノジシクロヘキシルメタン、4,4ージアミ
ノジシクロヘキシルプロ/ゞン、4,4ージアミノジシ
クロヘキシルヱーテルなどがある。上記ァミン化合物の
中では、反応物の融点などから、4,4′ージアミノジ
フェニルメタンが特に有用である。また、本発明で、エ
チレン型炭素−炭素2重結合を持つジカルポン酸無水物
としては、無水マレィン酸、熱水シトラコン酸、無水ィ
タコン酸など一般式(式中、R,,R2は、水素、一C
比,C2日5,)で示されるものがある。
′ージアミノジシクロヘキシルメタン、4,4ージアミ
ノジシクロヘキシルプロ/ゞン、4,4ージアミノジシ
クロヘキシルヱーテルなどがある。上記ァミン化合物の
中では、反応物の融点などから、4,4′ージアミノジ
フェニルメタンが特に有用である。また、本発明で、エ
チレン型炭素−炭素2重結合を持つジカルポン酸無水物
としては、無水マレィン酸、熱水シトラコン酸、無水ィ
タコン酸など一般式(式中、R,,R2は、水素、一C
比,C2日5,)で示されるものがある。
これら上記エチレン型炭素−炭素2重結合を持つジカル
ボン酸無水物は、1種あるいは2種以上を用いることも
できる。
ボン酸無水物は、1種あるいは2種以上を用いることも
できる。
またそれらのジカルボン酸ェステルなども使用できる。
上記の‘a’ジアミンと、‘b}エチレン型炭素−炭素
2重結合を持つジカルポン酸とは、前者〔a’1モルに
対して、後者【b’を0.05〜0.5モルの範囲で溶
融反応させることが望ましい。
上記の‘a’ジアミンと、‘b}エチレン型炭素−炭素
2重結合を持つジカルポン酸とは、前者〔a’1モルに
対して、後者【b’を0.05〜0.5モルの範囲で溶
融反応させることが望ましい。
‘b’/‘a}=0.05/1(モル比)より小さい場
合の溶融反応物は、これを用いて各種熱硬化性樹脂を硬
化した場合の耐熱劣化特性が、ジアミン化合物のみで硬
化した場合とほとんど変らず、効果を見出せない。
合の溶融反応物は、これを用いて各種熱硬化性樹脂を硬
化した場合の耐熱劣化特性が、ジアミン化合物のみで硬
化した場合とほとんど変らず、効果を見出せない。
一方、‘b}/【a’=0.5/1より大きい場合には
、‘a}と‘b}を溶融反応した場合、200ooに加
熱しても、不溶物があり、均一な反応物とはなり得ない
。また、その融点も120こ0を越えてしまい、それら
自身で硬化する場合もあり、成形材料などの素材として
は不向きである。(b)/{a}=0.4/1(モル比
)の熔融反応物の赤外線吸収スペクトルを第1図に示し
た。
、‘a}と‘b}を溶融反応した場合、200ooに加
熱しても、不溶物があり、均一な反応物とはなり得ない
。また、その融点も120こ0を越えてしまい、それら
自身で硬化する場合もあり、成形材料などの素材として
は不向きである。(b)/{a}=0.4/1(モル比
)の熔融反応物の赤外線吸収スペクトルを第1図に示し
た。
波数1710肌‐1,1780肌‐1にィミド環のCO
基に由釆する吸収が見られ、ィミド環の生成が確認でき
る。その他、本発明の重要なことは、従来のN,N′−
置換ビスマレィミドや、ポリアミノビスマレィミドに比
べて、1650肌‐1のアミド結合の吸収が非常に強い
こと、3090肌‐1と950cの‐1のエチレン型炭
素−炭素2重結合に基づく吸収が見られないことである
。このことから、本発明の溶融反応物はアミド結合、ィ
ミド結合を有する多官能アミン化合物であると考えてい
る。
基に由釆する吸収が見られ、ィミド環の生成が確認でき
る。その他、本発明の重要なことは、従来のN,N′−
置換ビスマレィミドや、ポリアミノビスマレィミドに比
べて、1650肌‐1のアミド結合の吸収が非常に強い
こと、3090肌‐1と950cの‐1のエチレン型炭
素−炭素2重結合に基づく吸収が見られないことである
。このことから、本発明の溶融反応物はアミド結合、ィ
ミド結合を有する多官能アミン化合物であると考えてい
る。
そして、熱硬化性樹脂の硬化剤(架橋剤として、上記溶
融反応で生成したアミン化合物を用いた場合、架橋点が
ジアミン化合物などに比べて増し、しかも、分子骨格に
ィミド結合を有していることから、硬化物のガラス転移
点(Tg)の向上、耐熱劣化特性の向上に大きな効果が
表われる。次に本発明のジアミンと、エチレン型炭素−
炭素2重結合を持つジカルボン酸無水物またはそれらの
官能性誘導体との溶融反応物が、硬化(架橋)機能を有
する熱硬化性樹脂としては、例えばェキシ樹脂、不飽和
ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ビニルェ
ステル樹脂、N,N′−置換ビスマレイミド化合物、な
ど、本発明のアミン化合物の活性水素と反応可能な各種
の樹脂並びに化合物がある。
融反応で生成したアミン化合物を用いた場合、架橋点が
ジアミン化合物などに比べて増し、しかも、分子骨格に
ィミド結合を有していることから、硬化物のガラス転移
点(Tg)の向上、耐熱劣化特性の向上に大きな効果が
表われる。次に本発明のジアミンと、エチレン型炭素−
炭素2重結合を持つジカルボン酸無水物またはそれらの
官能性誘導体との溶融反応物が、硬化(架橋)機能を有
する熱硬化性樹脂としては、例えばェキシ樹脂、不飽和
ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ビニルェ
ステル樹脂、N,N′−置換ビスマレイミド化合物、な
ど、本発明のアミン化合物の活性水素と反応可能な各種
の樹脂並びに化合物がある。
本発明のアミン化合物の、各種の熱硬化性樹脂(N,N
′‐置換ビスマレィミド化合物も含む)に対する添加量
は、特に制限されるものではない。
′‐置換ビスマレィミド化合物も含む)に対する添加量
は、特に制限されるものではない。
しかし、ェポキシ樹脂などの場合にはェポキシ化合物の
ェポキシ基1ケ当りの当量と、該アミン化合物のアミノ
基の活性水素1ケ当りの当量が化学量論比に近い方が好
ましい。次に本発明を具体例を用いて詳しく説明する。
ェポキシ基1ケ当りの当量と、該アミン化合物のアミノ
基の活性水素1ケ当りの当量が化学量論比に近い方が好
ましい。次に本発明を具体例を用いて詳しく説明する。
実施例 14,4′ージアミノジフエニルメタル(DD
M)10碇部を、8個のガラス容器にそれぞれ探り、1
30℃に加熱して溶融した。
M)10碇部を、8個のガラス容器にそれぞれ探り、1
30℃に加熱して溶融した。
この中に、第1表に示した灘水マレィン酸(MA)の所
定量をそれぞれ地拝しながら加えた。黄色の反応不落物
が生成するが、更に130〜200ooで3の分間加熱
すると脱水発泡が起こる。4,4−ジアミノジフェニル
メタン1モルに対し、無水マレィン酸0.5モル以下配
合した場合(ァミン化合物No.1〜5)には反応液は
菱茶色透明となる。
定量をそれぞれ地拝しながら加えた。黄色の反応不落物
が生成するが、更に130〜200ooで3の分間加熱
すると脱水発泡が起こる。4,4−ジアミノジフェニル
メタン1モルに対し、無水マレィン酸0.5モル以下配
合した場合(ァミン化合物No.1〜5)には反応液は
菱茶色透明となる。
一方、0.6モル以上の場合には、加熱温度を2000
0に上げても、不透明であり、0.8モル以上では、反
応物自身がゲル化しはじめる。第1表に反応成分の種々
の比率における反応時の脱水量、得られたアミド結合、
ィミド結合を有するアミン系反応物の融点を示した。
0に上げても、不透明であり、0.8モル以上では、反
応物自身がゲル化しはじめる。第1表に反応成分の種々
の比率における反応時の脱水量、得られたアミド結合、
ィミド結合を有するアミン系反応物の融点を示した。
第1表
実施例 2
実施例1のァミド結合や、ィミド結合を含むアミン化合
物No.4の3礎部, 4礎郡,5$部,6礎都を、ェ
ポキシノボラックECN1273(チバーガィギ一社製
軟化点73q0ェポキシ当量225)、硬化促進剤、ウ
ンデシルー1ートリアジンイミダゾール(C,.Z−舷
IN)および雛型剤、充填剤、カップリング剤を加え第
2表に示す4種の配合物A,B,C,Dを調製した。
物No.4の3礎部, 4礎郡,5$部,6礎都を、ェ
ポキシノボラックECN1273(チバーガィギ一社製
軟化点73q0ェポキシ当量225)、硬化促進剤、ウ
ンデシルー1ートリアジンイミダゾール(C,.Z−舷
IN)および雛型剤、充填剤、カップリング剤を加え第
2表に示す4種の配合物A,B,C,Dを調製した。
上記配合物を、予備的に加熱(80〜100℃)混合し
た後、所定のモールド金型により、18ぴ0、5分間加
熱硬化して成形物を作成した。
た後、所定のモールド金型により、18ぴ0、5分間加
熱硬化して成形物を作成した。
それらのガラス転移点、曲げ強さ(180℃測定)およ
び200℃30日加熱後におり・る保持率を測定した。
結果は第2表の如くであった。第2表 注.離型剤:ステァリン酸、充填剤:石英ガラス粉QG
−100(東芝セラミック社)、カップリンク剤KBM
403(信越化学弥生)実施例 3 実施例1のアミン化合物船.1および5を用いて、実施
例2と同様にして、成形材料E,Fを調製しトランスフ
ア成形した。
び200℃30日加熱後におり・る保持率を測定した。
結果は第2表の如くであった。第2表 注.離型剤:ステァリン酸、充填剤:石英ガラス粉QG
−100(東芝セラミック社)、カップリンク剤KBM
403(信越化学弥生)実施例 3 実施例1のアミン化合物船.1および5を用いて、実施
例2と同様にして、成形材料E,Fを調製しトランスフ
ア成形した。
該材料調整に用いた池成分は次の通りである(量は重量
部)。ECN127310戊部、C,.Z−AZN 4
部、QG−100縦成物全量の70重量%、KBM一4
031部、ステアリン酸とへキストワックス各1部、カ
ーボンブラック 1部。
部)。ECN127310戊部、C,.Z−AZN 4
部、QG−100縦成物全量の70重量%、KBM一4
031部、ステアリン酸とへキストワックス各1部、カ
ーボンブラック 1部。
得られた成形品の特性は第3表に示す如くである。
第3表
実施例 4
実施例1のアミン化合物肺.4を3碇郭、ビスフェノー
ルA型ェポキシ化合物とメタアクリル酸との反応により
得られたビニルェステル化合物(日立化成社凶‐610
040%スチレン含有、粘度6ボィズ)10礎部、ジク
ミルパーオキサィド1部、炭酸カルシウム30碇部、珪
砂90部を配合し、室温で30分間ニーダ混練した。
ルA型ェポキシ化合物とメタアクリル酸との反応により
得られたビニルェステル化合物(日立化成社凶‐610
040%スチレン含有、粘度6ボィズ)10礎部、ジク
ミルパーオキサィド1部、炭酸カルシウム30碇部、珪
砂90部を配合し、室温で30分間ニーダ混練した。
この成形材料を、160℃、3分、70k9/地の条件
で、トランスフア成形して、目的の硬化物を得た。
で、トランスフア成形して、目的の硬化物を得た。
この硬化物の熱変型温度は200℃以上である。
図は、実施例1記載のアミン化合物No.4の赤外線吸
収スペクトルである。
収スペクトルである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 (a) ジアミンと (b) エチレン型炭素一炭素2重結合をもつジカルボ
ン酸無水物またはそれらの管能性誘導体とを、 前者1
モルに対し後者0.05〜0.5モルの比率で反応させ
ることを特徴とするアミン系化合物の製造方法。 2 特許請求の範囲第1項において、(a)が4,4′
−ジアミノジフエニルメタンであり、(b)が無水マレ
イン酸であることを特徴とするアミン系化合物の製造方
法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53084004A JPS6019747B2 (ja) | 1978-07-12 | 1978-07-12 | アミン系化合物の製造方法 |
| US06/055,069 US4278780A (en) | 1978-07-12 | 1979-07-05 | Thermosetting resin composition comprising epoxy compound and reaction product of unsaturated dicarboxylic acid anhydride and excess diamine |
| FR7918006A FR2430962B1 (fr) | 1978-07-12 | 1979-07-11 | Composition de resine thermodurcissable et produit durci obtenu |
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