JPS6019902B2 - イソプロペニルフェニルマレイミド誘導体の2量体 - Google Patents

イソプロペニルフェニルマレイミド誘導体の2量体

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JPS6019902B2
JPS6019902B2 JP54035653A JP3565379A JPS6019902B2 JP S6019902 B2 JPS6019902 B2 JP S6019902B2 JP 54035653 A JP54035653 A JP 54035653A JP 3565379 A JP3565379 A JP 3565379A JP S6019902 B2 JPS6019902 B2 JP S6019902B2
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dimer
acid
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reaction solution
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元夫 川又
彦忠 坪井
信史 古賀
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular 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
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/12Unsaturated polyimide precursors

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般式{1) (式中、RおよびR′はそれぞれ独立にハロゲン原子又
は炭素数1〜4個のアルキル基を示し、nおよびn′は
0〜4の整数である。
nおよびn′が2以上であるときR.R′は自身が同一
であっても異なっていてもよい。又、Dはまたは で表わされるィソプロベニルフェニルマレィミド誘導体
の2量体に関するものである。
本発明の化合物は新規物質であって農薬、加硫促進剤、
塗料、接着剤として有用である。
特に分子内にィソプロベニル基および環状二重結合を有
するので反応性に富み、特異な機能が要求される樹脂の
素材原料として利用価値が極めて高いものである。これ
ら化合物は、特に電気絶縁材料として有用であり低融点
を活用した無溶剤ワニス、柱型樹脂、積層用樹脂、耐熱
性接着剤等産業上広い用途に用いられる。溶剤を含まな
い無溶剤ワニスは製品の損失がなく、かつ廃棄物がでな
いところから公害、安全衛生、資源の有効利用の面で顕
著な利点を有している。また銅張積層板の製造において
無溶剤ワニスを用いれば、溶剤形ワニスを用いた場合に
見られた銅箔のふくれ、気泡の発生等の技術的問題が生
じることのない樹脂層を得ることができる。
したがって、近年、ワニスは溶剤形から無溶剤形にかわ
りつつある。無溶剤ワニスとしては、すでにポリエステ
ル樹脂、ヱポキシ樹脂等が広く利用されているが、こら
れ樹脂は高温において熱劣化が激しく高温連続長時間の
使用に耐えることができないという欠点を有している。
一方、N,N′(4,4′−ジフェニルメタン)ビスマ
レィミドに代表されるマレィミド化合物は、耐熱性のす
ぐれた熱硬化性樹脂を与えることは公知であるが、マレ
ィミド化合物とェポキシ樹脂とを配合して得られる樹脂
は援着性が劣り、含浸、注形等に用いると、はく離、割
れ等が起こり易いという欠点を有している。
本発明者らは、これらの耐熱性樹脂素材の欠点を改良す
べ〈鋭意研究を重ねた結果、本発明を達成した。
本発明の化合物は、従来のマレィミド化合物にくらべ融
点が低いので無溶剤ワニスとしての利用価値が高く、各
種材料を製造する際し多量のエネルギーを必要とせず、
好ましい省エネルギー素材である。
また、分子内に存在する二重結合は反応活性が高く、単
独重合のみならず、他の化合物と容易に反応し優れた樹
脂組成物を与える。さらに、本発明の化合物は熱分解温
度が高く、従来の耐熱性樹脂にくらべ優れた熱安定性を
有する樹脂を与えると共に、有機溶剤に対する熔解性が
極めて大きい。したがって、このような特徴を活用して
電気絶縁材料、耐熱接着剤、農薬、加硫促進剤等として
産業上広い用途を有する。例えば、本発明の化合物の1
例について耐熱性および溶解性を示す。
熱分解温度は熱天秤にて測定した。(注)熱分解温度は
熱天秤にて測定した。
本発明のィソプロベニルフェニルマレィミド誘導体の2
量体の製造は、通常、有機溶剤触媒および第三級アミン
の存在下に、一般式(0)(式中、RおよびR′は水素
原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜4のアルキル基を
示し、nおよびn′‘ま0〜4の整数である。
nおよびn′が2以上の場合にはR,R′は自身が同一
でも異なってもよい。また、Dはまたは で表わされるィソプロベニルフェニルマレアミド酸誘導
体の2鼻体に脱水剤を作用させた後、アルコール類を添
加することにより蓬せられる。
従来、マレィミド、ビスマレイミドまたはポリマレィミ
ドの製造法は公知であり、例えば、4,4′ージアミノ
ジフェニルメタンの如き第一級ジアミン1モルと無水マ
レィン酸2モルをジメチルホルムアミドのような樋性有
機溶剤中、11モルの酢酸ナトリウム存在下に付加反応
を行なわせてN,N′一(4,4′−ジフエニルメタン
)ビスマレアミド酸とし、次にこれに脱水剤として2モ
ルの無水酢酸を添加して脱水環化反応を行なわせてN,
N′(4,4′−ジフエニルメタン)ビスマレイミドを
生成せしめ、その後反応液に水を添加することによりN
−N′−(4,4′−ジフエニルメタン)ビスマレィミ
ドを沈澱として析出せしめ、炉過、乾燥して製造する方
法(NatioMI SAMPE、Symposl山m
、E刈ib.18、284(1973))があり、これ
に準じた方法を適応すれば良い。しかしながら、本発明
の化合物は有機溶剤への溶解度が大きく、かつ有機溶剤
との親和力が大きいので、反応終了後、水などの貧溶剤
を用いて反応液から生成したィソフ。ロベニルフェニル
マレィミド誘導体の2量体を沈澱として析出させること
は困難であって、従来法に準じた方法により得られた沈
澱は有機溶剤を含有したタール状を呈し、適度に粒子状
化した良好な沈澱は得られない。そこで、脱水環化反応
終了後の溶液中はアルコール類を添加し、つぎに水等の
貧溶剤を添加することにより極めて良好な粒子状沈澱が
生成することを見し、出した。本発明のィソプロベニル
フェニルマレィミド誘導体の2量体の製造において用い
られる出発物質はィソプロベニルフェニルマレィミド酸
議導体の2重体で、前記の一般式(ロ)で表わされる化
合物である。これらの化合物は、2,4ージ(P−アミ
ノフエニル)−4ーメチル−1−ペンテンおよび2,4
−ジ(Pーアミノフエニル)一4ーメチルー2−ペンテ
ンのようなインプロベニルアニリン類の2量体に無水マ
レィン酸をアセトン等の溶剤中で10〜40oCで付加
反応させることにより得られる。この製造を有利に実施
するには、このように有機溶剤中で無水マレィン酸とイ
ンプロベニルアニリン類の2量体と付加反応させて得ら
れるマレィミド酸誘導体を分離することなく脱水環化反
応に直接用いることである。この製造において使用する
有機溶剤は、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化
炭化水素、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキ
サノン等のケトン類、ギ酸、酢酸、酪酸、酢酸メチル等
の酸およびェステル類、メタノール、エタノール、プロ
ピルアルコール、エーテル、ジオキサン、テトラヒド。
フラン、セロソルブ、メチルセロソルプ等のアルコール
およびエーテル類、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエ
ン、o一、m−またはpーキシレン、クロルベンゼン、
o−、m一またはpージクロルベンゼン等の脂環族およ
び芳香族炭化水素、ジメチルアセトアミド、ヘキサメチ
ルホスホルアミド、ジメチルホルムアミド、N−メチル
ピロリドン、ピリジン、N一メチルカプロラクタム、ジ
メチルスルホキシド等の含窒素および含硫黄化合物であ
る。特に好ましい有機溶剤は、アセトン、メチルエチル
ケトンまたはジメチルホルムアミドである。またこれら
有機溶剤は2種以上混合して用することも可能である。
有機溶剤の使用量は用いるインプロベニルアニリン類の
2量体またはマレアミド酸議導体重量の1.5〜70倍
重量が望ましい。本発明において使用される脱水環化反
応の触媒は、ナトリウムの炭酸水素塩、炭酸塩、硫酸塩
、硝酸塩、リン酸塩、酢酸塩および酪酸塩;リチウムの
炭酸水素塩、炭酸塩硫酸塩、硝酸塩、リン酸塩、塩化物
、臭化物、ョウ化物、酢酸塩および酪酸塩;鉄(□よび
m)の炭酸塩、硫酸塩、リン酸塩、塩化物、臭化物、ョ
ウ化物、ギ酸塩、酢酸塩、酪酸塩、ステアリン酸塩およ
びナフテン酸塩;ニッケル(ロ)の炭酸塩、硫酸塩、リ
ン酸塩、塩化物、臭化物、ョウ化物、ギ酸塩、酢酸塩、
酪酸塩、ステアリン酸塩およびナフテン酸塩;コバルト
(ロおよびm)の炭酸塩、硫酸塩、リン酸塩、塩化物、
臭化物、ョウ化物、ギ酸塩、酢酸塩、酪酸塩、ステアリ
ン酸塩およびナフテン酸塩;マンガン(Dおよびm)の
炭酸塩、硫酸塩、リン酸塩、塩化物、臭化物、ョゥ化物
、ギ酸塩、酢酸塩、酪酸塩、ステアリン酸塩およびナフ
テン酸塩の水和物および非水和物等である。
これら触媒は1種で十分な効果を発揮するが、2種以上
混合して使用することも可能である。特に好ましい触媒
は炭酸ナトリウム、酢酸ニッケル(0)の水和物および
非水和物、または酢酸コバルト(0)の水和物および非
水和物である。触媒の使用量は用いるマレアミド酸議導
1モルに対し1.0xlo‐3〜1.2モル、好ましく
は2.0×10‐3〜0.5モルの範囲である。触媒の
使用量が1.0×10‐3モルより少ない場合には反応
速度が小さく、脱水環化反応は長時間を要するようにな
り、一方、1.2モルより多い場合には好ましくない副
反応が生起しイソブロベニルフェニルマレィミド議導体
の2量体の収率が低下する。また、本発明において使用
される第三級ァミンはトリメチルアミン、トリエチルア
ミン、トリプチルアミン等のような炭素原子数1〜20
のアルキル基を有するトリアルキルアミン、N,N−ジ
ェチルシクロヘキシルアミン、N,N−ジメチルベンジ
ルアミソ、Nーメチルピベリジン、1,4ージアザピシ
クロ〔2,2,2〕ーオクタン、1,8ージアザビシク
ロ〔5,4,0〕一7ーウンデセン・N−メチルモルホ
リン等である。これら第三級アミンは2種以上混合して
使用してもよい。特に望ましい第三級アミンはトリェチ
ルアミンである。第三級アミンの使用量はマレアミド酸
誘導体1モルに対し0.01〜1.1モルの範囲であり
、好ましくは0.05〜0.6モルの範囲である。さ・
らに、本発明における脱水剤とはマレアミド酸誘導体の
マレアミド酸基に作用してィミド基とし自身は水和物ま
たは加水分解される化合物、あるいは脱水能力が極めて
大きい化合物で、無機化合物系脱水剤として代表的な化
合物は五酸化リン、正リン酸、ピロリン酸、縮合リン酸
、硫酸、硫酸ナトリウム、酸化カルシウム、酸化バリウ
ム等であり、有機化合物系の脱水剤として代表的な化合
物は無水酢酸、無水プロピオン酸、無水酪酸、無水青草
酸、無水コハク酸、無水グルタル酸、無水安息香酸、無
水フタール酸等のカルボン酸無水物である。またこれら
脱水剤は2種以上混合して使用することも可能である。
特に好ましい脱水剤は取扱いが容易でありかつ脱水環化
反応後の後処理の容易な点で無水酢酸または縮合リン酸
である。脱水剤の使用量はマレアミド酸誘導体のアミド
酸基1当量に対し0.2〜3モルの範囲であり、望まし
くは0.3〜2モルの範囲である。本発明のィソプロベ
ニルフェニルマレィミド誘導体の2量体の製造において
触媒、第三級アミンおよび脱水剤は任意の順序で添加す
ることが可能であるが、望ましくは触媒、第三級アミン
、つぎに脱水剤の順序で添加する。脱水剤とて五酸化リ
ン、正リン酸、ピロリン酸、縮合リン酸、硫酸、酸化カ
ルシウム、酸化バリウム等の無機化合物を用いた場合に
は特に触媒および第三級アミンを添加しなくても脱水環
化反応は進行する。また縮合リン酸、硫酸、無水酢酸等
の脱水剤はそのまま反応溶媒の働きを有するけれども有
機溶剤の存在のもとで脱水環化反応を行なわせた方が好
ましい。マレアミド酸を脱水環化させてマレィミドを生
成させる反応温度は、20〜1000Cの範囲で行なわ
れ、より好ましくは40〜800Cの範囲である。また
、反応時間は0.5〜8時間の範囲であり、より好まし
くは2〜4時間の範囲であり、反応は反応系を液相に保
つに十分なる圧力下で進行する。上記反応条件による反
応終了後、反応液を冷却し、得られた均一相の反応液に
沈澱剤を徐々に添加して目的物の沈澱を得る。しかし、
反応液を水等の沈澱剤中に直接添加すれ‘ま生成したマ
レィミドは有機溶剤との親和力が大なためタール状とな
る。
したがって、マレィミドの水中における分散効果を高め
、良好な粒子状沈澱を得るためにマレィミド類生成後の
均一相の反応液にアルコール類を添加する。アルコール
類としてはメチルアルコール、エチルアルコール、1−
プロパノール、2−プロパノール、1ーブタノール、2
ーブタノール、tープチルアルコール等であり、その後
用量は反応液10雌当り0.05〜20雌の範囲であり
、好ましくは1.0〜5雌の範囲である。アルコール類
の使用量が0.05g未満ではマレィミドはタール状と
なり、20雌を越えるとマレィミドはコロイドとなり炉
週が極めて困難となる。なおこれらアルコール類は水を
沈澱剤として使用しない場合には代って沈澱剤の働きを
もする。このように、反応終了液にアルコール類を添加
した後、沈澱剤を添加して良好な粒子状の生成物を得る
用いられる沈澱剤としては水、メチルアルコール、エチ
ルアルコール、nーフ。
ロピルアルコール、インプロピルアルコール、1ーブタ
ノール、2−ブタノール、t−プチルアルコール、ベン
ゼン、トルエン、キシレン、エチルイソブチルエーテル
、エチルイソプロピルエーテル、クロロホルム、クロル
ベンゼンなどイソプロベニルフエニルマレィミド誘導体
の2量体の溶解度が極めて小さくかつ反応溶液の溶剤と
相溶性のある化合物を上げることができる。これら化合
物の中で水またはメタノールが取り扱い易さ、安価およ
び環境衛生の点で好ましい沈澱剤である。沈澱剤の使用
量は反応液量の0.3〜5M音容量で十分である。沈澱
を析出させるには、反応液に沈澱剤を添加する方法また
は沈澱剤に反応液を添加する方法があるが、いずれの方
法であっても良好な粒子状のマレィミド類が得られる。
得られたィソプロベニルフェニルマレィミド誘導体の2
量体を精製する方法として次の操作を行なう。すなわち
反応液から沈澱として析出し、ついで母液と分離された
ケーキを水中に投入して得られるスラリー液に炭酸ナト
ウム、炭酸水素ナトリウムなどの塩基性化合物とスラリ
−液のpHが8.0〜9.0の範囲になるまで添加して
中和し、さらにケーキを分離し水洗浄を適度繰返し、メ
タノールにて十分洗浄精製した後乾燥して目的化合物を
得る。この場合、沈澱のスラリー液を炭酸ナトリウムな
どの塩基性化合物にて中和することは必ずしも必須条件
ではなく、沈澱に対する数回の水洗浄の後、アルコール
類にて洗浄することで精製の効果は十分に発揮されるも
のであるが、沈澱のスラリー液を塩基性化合物にて中和
すれば相乗効果により得られる目的化合物であるマレィ
ミド類はより一層精製される。ここにおいて洗浄剤とし
て用いられるアルコール類はメチルアルコール、エチル
アルコール、1ープロパノ−ル、2ープロパノール、1
ーブタノール、2−ブタノール等が適当である。アルコ
ール類の使用量は得られた沈澱重量の1.1〜8折音重
量で十分である。またアルコール類による洗浄は得られ
たマレィミド類の乾燥工程が短縮される利点をもたらす
。本発明のマレィミド類は新規な化合物であって、分子
内に2ケ以上の二重結合を含有する比較的低分子の化合
物であり、単独または他の適当なモノマーあるいはポリ
マーと組合せて重合反応を起こし、いわゆる三次元構造
を主体とする熱硬化性樹脂の硬化物を形成する。
このィミド化合物を有する熱硬化性樹脂の硬化物は耐熱
性、寸法安定性、成型の容易さに特徴を有し電気および
機械分野においてワニス、積層板、成型材料、粉体塗料
、接着剤などに広く利用される。さらに該マレィミド類
は農薬、ゴム薬など特異な機能が要求される産業分野に
多大の利用価値、および広範な用途を有している。以下
、本発明を実施例により具体的に説明する。
実施例1 次式のビスマレアミド酸46gをアセトン300の上に
加えたスラリ−液に、酢酸コバルト四水和物0.8g、
トリヱチルァミン1暖を、つぎに無水酢酸26gを淵拝
しながら添加した。
反応液全体を600Cまで昇溢し、この温度に2.5時
間保ち、つぎに室温まで冷却した。そのあと該反応液に
メタノール20のとを添加し、ついで水1500肌を添
加し沈澱する個体を炉別した。この沈澱を水中に投入し
、炭酸ナトリウムを加えてpH9.0とし、その後十分
に水洗し、最後にメタノール4雌で洗浄精製した。温度
50o C、減圧下に乾燥し、2,4−ビス(Pーマレ
イミドフエニル)−4−メチル−1ーベンテン(融点1
48〜1510C)3巡が得られ、ビスマレアミド酸出
発物質に対する収率は77%であった。目的物は赤外線
吸収スペクトル、核磁気共鳴吸収スペクトルおよび元素
分析値より次式の構造を有する2,4ービス(P−マレ
ィミドフェニル)一4−メチル一1−ペンテンであるこ
とを確認した。赤外線吸収スペクトル グループ 吸収位置 >C=○(カルボニル基) 1700伽‐1−N<(
ィミド基) 1762仇‐1核磁気共鳴吸収ス
ペクトル(D6−DMSO溶媒)グループ
帰属(6値)柳−CH3 1.
24」CH2− 2.86 ;CH2 4.90,5.22元素
分析値C 日 N 計算値燐 73.24 5.20 6.5
7分析値孫) 73.19 5.21 6.
54実施例2無水マレィン酸43gをァセトン250泌
に溶解し、この溶液を温度1びCに保持して24ージ(
Pーアミノフエニル)−4ーメチルー2ーベンテン5※
を縄枠しながら徐々に添加した。
該反応液を温度18o Cで2.現時間損拝しなる式の
ビスマレアミド酸を生成せしめた。
反応液は黄色のスラリーであった。つぎに該スラリー液
に酢酸コバルト四水和物0.舷、トリェチルアミン1雌
、および無水酢酸5咳を損拝しながら添加した。添加終
了後スラリー液を61oCまで昇温しこの温度に保持し
て3時間蝿拝した。反応液は褐色の透明な溶液であった
。該溶液を室温まで冷却したあと反応液を実施例1と同
様に処理した。反応液に添加したメタノールの量は30
の‘、また反応液を添加した水の量は7000の【であ
った。融点99〜11ぴCの2,4−ビス(Pーマレイ
ミドフエニル)−4−メチル−2−ペンテン8雌が得ら
れ、ジアミン出発物質に対する収率は94%であった。
目的物は赤外線吸収スペクトル、該磁気共鳴吸収スペク
トル、および元素分析値から次式の構造を有する2,4
ービス(P.−マレィミドフェニル)一4−メチル−2
−ペンテンであることを確認した赤外線吸収スペクトル グループ 吸収位置 >C=0(カルボニル基) 1710肌‐1一N<(ィ
ミド基) 1700仇‐1該磁気共鳴吸収スペク
トル(D6一DMSO溶媒)グループ 帰属
(6値)脚−CH3 1.5
3−CHご 6.21元素分析
値C 日 N

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 一般式(1) ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、RおよびR′はそれぞれ独立にハロゲン原子又
    は炭素数1〜4個のアルキル基を示し、nおよびn′は
    0〜4の整数である。 nおよびn′が2以上の場合にはR,R′は自身が同一
    であっても異なっていてもよい。又、Dは▲数式、化学
    式、表等があります▼ または ▲数式、化学式、表等があります▼ を示す。 )で表わされるイソプロペニルフエニルマレイミド誘導
    体の2量体。
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