JPH03292307A - ビスマレイミド化合物及びポリイミドの製造方法 - Google Patents

ビスマレイミド化合物及びポリイミドの製造方法

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JPH03292307A
JPH03292307A JP2093941A JP9394190A JPH03292307A JP H03292307 A JPH03292307 A JP H03292307A JP 2093941 A JP2093941 A JP 2093941A JP 9394190 A JP9394190 A JP 9394190A JP H03292307 A JPH03292307 A JP H03292307A
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polyimide
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bismaleimide
compound
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JP2093941A
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Mitsuhiro Yamashita
光弘 山下
Koji Kusumoto
楠本 紘士
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Tokuyama Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は熱安定性、成型性に優れた耐熱性樹脂及びそれ
に使用されるビスマレイミド化合物に関する。
(従来の技術及びその問題点) 近年、電気・電子分野、航空機、車輌等の分野において
は、機器の高性能化、小形軽量化に伴い、耐熱性のより
優れた材料が求められている。
従来、該分野においては、エポキシ樹脂、縮合系ポリイ
ミド樹脂等が用いられている。しかしながら、エポキシ
樹脂は機械特性、電気特性に優れているが、耐熱性は必
ずしも充分とはいえない。
また、ポリイミド樹脂は不溶不融であるため、成型が困
難である。
成型加工性を改良したポリイミドとして、附加型のビス
マレイミド樹脂が知られている。しかしながら、従来の
ビスマレイミド樹脂を熱重合して得られる硬化樹脂は脆
いため、実用に耐えるものではなかった。また、ビスマ
レイミド硬化物の可撓性を改善するために種々のジアミ
ン化合物を配合したポリアミノビスマレイミドが実用化
された。
しかし、かかる方法は硬化物中にアミノ基を残存させる
ため、耐熱性を犠牲にしなければならないという欠点が
あった。
(問題点を解決するための手段) 本発明者らは、附加型ビスマレイミド樹脂の耐熱性、可
撓性、成型性について鋭意研究した結果、チオエーテル
基又はエーテル基を含有するビスマレイミド化合物は低
温溶融性を示し、その結果、これから得られるポリイミ
ド化合物は成型性並びに耐熱性に秀れることを見い出し
、本発明を完成させるに到った。
即ち、本発明は、 (1)  一般式 わされるビスマレイミド化合物であり、(2) で表わされるビス〔(4−ノルボルネンジカルボン酸イ
ミド)フェノキシフェニル〕へキサフルオロプロパンで
あり、更に、 (3)一般式 で表わされるビスイミド化合物を附加重合するこ(Yの
定義は前に同し) ヒス[4−(4−マレイミドチオフェノキシ)フェニル
〕スルホキシド(以下、BMTPSとも云う)、及びビ
ス[4−(4−マレイミドチオフェノキシ)フェニルコ
ケトン(以下、BMTPKとも云う)、並びに2,2−
ビス(4−[4−(5−ノルボルネン−2,3−ジカル
ボン酸イミド)フェノキシ)フェニル〕ヘキサフルオロ
プロパン(以下、BNPPPとも云う)である。
上記一般式CI)のビスマレイミド化合物の製法は何ん
ら制限されないか、一般に、まず下記−般式〔■〕で表
わされる芳香族 で表わされる (Yの定義は前に同し) ジアミンと無水マレイン酸とから、下記一般式(III
]で表わされる芳香族マレアミック酸を製造・・・・・
・・・・・・・(III) (Yの定義は前に同じ) し、次いで、該芳香族マレアミック酸を脱水環化して製
造する。
芳香族マレアミック酸の製造において、一般に芳香族ジ
アミン1モルに対し、無水マレイン酸2〜3モル、好ま
しくは2〜2.5モルを、乾燥溶媒中で、0〜60℃、
2〜10時間反応させる。溶媒としては、例えば、アセ
トン、アセトニトリル、N。
N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N
−メチルピロリドン等の非プロトン性極性溶媒が挙げら
れる。
次いで、上記反応溶液中に脱水環化剤を添加し、40〜
100°Cで加熱攪拌して脱水環化反応を行う。
脱水環化剤としては通常、一般式(III)の芳香族マ
レアミック酸1モルに対し、無水酢酸2〜IOモル、無
水酢酸ナトリウム2モルを用いる。
得られた溶液を、・50〜300重量倍の水中に投入し
て生した沈澱物を減圧下、30〜70℃で乾燥して、本
発明のビスマレイミド化合物の粗生成物を得る。
得られた粗生成物は、必要に応じて再結晶又は逆相カラ
ムを用いた液体クロマトグラフィー等により精製を行い
、後の重合に供する。
本発明のBNPPPの製造法も何んら制限されないが、
一般に、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル
〕へキサフルオロプロパンと5−ルポルネンー2,3−
ジカルボン酸無水物を反応させて得たアミック酸化合物
を脱水環化して製造する。原料仕込比、溶媒、脱水環化
剤、その他の反応条件等は前記一般式[I)のビスマレ
イミド化合物の製造に用いられたものと同様である。
本発明のポリイミドは、下記一般式〔■〕によって表わ
されるビスマレイミド化合物を附加重合することによっ
て得られる。
(式中のX、A、及びZの定義は前に同じ)具体的ポリ
イミドとしては、ポリビス[4−(4マレイミドチオフ
エノキシ)フェニル]スルホキシド、ポリビスC4−(
4−マレイミドチオフェノキシ)フェニルコケトン、ポ
リ2,2−ビス[4−(4−マレイミドフェノキシ)フ
ェニル〕へキサフルオロプロパン、ポリビス〔4〜(4
−マレイミドチオフェノキシ)フェニル〕スルホン、ポ
リ2,2−ビス〔4f 4−(5−ノルボルネン−2,
3−ジカルボン酸イミド)フェノキシ)フェニル〕へキ
サフルオロプロパン等が挙げられる。又、上記一般式[
IV)のビスマレイミド化合物を互に共重合させたポリ
イミドも本発明に含まれる。
上記ポリイミドの製造に用いる附加重合について以下説
明する。本製法に用いられるビスマレイミド化合物は粉
末状で存在しており、これを直接重合すると体積収縮を
おこすので、重合前に一度溶融して緻密な固形物とした
後重合する方が好ましい。重合は通常、重合温度200
〜250℃、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下で
塊状重合で行う。必要に応じて、過酸化ベンゾイル、ア
ゾビスイソブチロニトリル等の重合開始剤を添加したり
、30〜70 kg / crdの加圧下に行う方法も
採用される。
重合硬化物の精製は特に行なわず、以下の測定に供する
。尚、本発明のポリイミドの製造において、その目的を
損なわない範囲において他の附加共重合可能な不飽和化
合物を存在させて重合させてもよい。
物性評価は、熱重量分析(T G A)による熱分解開
始温度と、ボックス型電気炉(静止大気雰囲気)による
エージング試験(250°C)で行った。TGAは昇温
速度lO°C/lTl1nで加熱し、重量減少が始まる
温度を熱分解開始温度とした。エージング試験は、エー
ジング前後の試量の重量変化を測定し、試料の耐酸化性
の尺度とした。又、250℃、200時間のエージング
後、試料にクラックが発生しているかどうかを目視で確
認した。
(効 果) 従来のビスマレイミド化合物である1、3−)リレンビ
スマレイミド(融点165°C)や、2,2〜ビス(4
−マレイミドフェニル)へキサフルオロプロパン(融点
247℃)が高温溶融性を有するのに対し、本発明のビ
スマレイミド化合物は低温溶融性を有するために硬化前
に低温で成型可能であり、この成型体を附加重合するこ
とにより得られた硬化樹脂は耐熱性が大であると共に加
熱、冷却によってクラックの発生が起こりにくいという
性質もあわせ有する。
以下、実施例により本発明の詳細な説明するが、これら
実施例により何んら制限されるものではな実施例1 共沸脱水管、かく拌モータを取り付けたII四日フラス
コに、ジメチルアセトアミド400−を入れ、4−アミ
ノチオフェノール33g、ならびに無水炭酸カリウム5
1.8gを溶解する。さらに、トルエン200d、水1
0−を加え、窒素気流下で、加熱かくはんを行い、6時
間脱水を行う。最後に液温か150°Cになるまで加熱
を行い、トルエンを留去する。
溶液は室温にもどるまで放冷し、4−クロロフェニルス
ルホキシド25gをジメチルアセトアミド1007nl
に溶解した溶液を徐々に加える。溶液は150°Cで2
時間加熱かくはんを行う。得られた反応溶液を31の水
にあけ、得られた沈澱をろ過によって回収した。得られ
た粉末は、60℃で24時間減圧乾燥を行った。
前述の乾燥粉末15gをアセトン300−に溶解し、窒
素気流下でかくはんしてお(。無水マレイン酸7gをア
セトン50−に溶解した溶液を、前述の溶液に加え、6
時間、室温でかくはんを行う。
得られた懸濁溶液に、無水酢酸20gを、無水酢酸ナト
リウム5gを加え、60°Cで7時間加熱かくはんする
得られた溶液を、11の水にあけ、得られた沈澱をろ過
によって回収した。得られた粉末は、60℃で24時間
減圧乾燥を行った後、逆相液体クロマトグラフにより、
目的物を単離精製した。収率は74%、融点は96℃で
あった。
得られた上記化合物の赤外吸収スペクトル分析、並びに
’H−NMR分析を行い、本化合物をビス(4−(4マ
レイミドチオフエノキシ)フェニル〕スルホキシドと同
定した。各スペクトルデータを第1図。
第2図に示す。
実施例2 4−クロロフェニルスルホキシドの代わりに、4クロロ
フエニルケトンを用いること以外は実施例1と同様に合
成を行った。収率は84%、融点は84℃であった。
得られた化合物の赤外吸収スペクトル分析、並びに’H
−NMR分析を行い、本化合物をビス(4−(4−マレ
イミドチオフェノキシ)フェニルコケトンと同定した。
各スペクトルデータを第3図、第4図に示す。
実施例3 ビス〔4−(アミノフェノキシ)フェニル〕へキサフル
オロプロパン(セントラル硝子社製)25gをアセトン
3007nlに溶解し、窒素気流下でかくはんしておく
シス−5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物
24gをアセトン100−に溶解した溶液を前述の溶液
に加え、6時間室温でかくはんを行う。該溶液に無水酢
酸30g、無水酢酸ナトリウム8gを加え、60°Cて
7時間加熱かくはんを行った。
室温に放冷した後溶液を11の水にあけ、沈澱をろ別し
た。得られた粉末は60℃、24時間減圧乾燥を行った
後、逆相液体クロマトグラフにより単離精製を行った。
収率は70%、融点は165℃であった。
得られた上記化合物の赤外吸収スペクトル分析、並びに
’l(−NMR分析を行い、本化合物を2,2−ビスC
4−[4−(5−ノルボルネン−2,3〜ジカルボン酸
イミド)フェノキシ) フェニル〕ヘキサフルオロプロ
パンと同定した。各スペクトルデータを第5図。
第6図に示す。
(/lごリイミドら製Jす ■化合物)を、各々 100■、直径6 mm、高さ4
 +nmのアルミセルに詰め、N!気流下、250℃、
2時間硬化反応を行った後、硬化物をセルから取り出し
、前記物性測定を行った。結果もあわせて表2に示す。
実施例8 実施例3で合成した2、2−ビス(4−[4−(5−ノ
ルボルネン−2,3−ジカルボン酸イミド)フェノキシ
)フェニル〕ヘキサフルオロプロパン100■ヲ直径6
mm、高さ4mmのアルミセルに詰め、50kg / 
criN2雰囲気、300℃の加圧加熱条件下で2時間
硬化反応を行った以外は実施例4〜7と同様に行った。
結果を表2に示す。
比較例1 ビスマレイミド化合物として1.3−)リレンビスマレ
イミド(融点165°C)を用いた以外は実施例4〜7
と同様に行った。結果を表2に示す。
手 続 補 正 書 ( 方 式 ) %式% 事件の表示 平成2年特許願893941号 2、発明の名称 ビスマレイミド化合物及びポリイミド の製造方法 3、補正をする者 事件との関係  特許出鳳人 住 所  山口県徳山市御影町1番14+ 〆。
連絡先  東京都港区西新橋1丁目4番5号徳山1達株
式会社 東京本部 特許情報部 電  話    597−5111 補正命合の日付    平成2年6月29日5、補正の
対象 明細書の「図面の簡単な説明」σフ項及び同梱 6 補正の内容 σ)明細書第17頁第1行目の「特許出願人徳山曹達株
式会肚」の前に欧文を挿入する。
【図面の簡単な説明】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、Yは▲数式、化学式、表等があります▼基、又
    は▲数式、化学式、表等があります▼基を示す。)で表
    わされるビスマレイミド化合物。 2、 ▲数式、化学式、表等があります▼ で表わされる2,2−ビス〔4−{4−(5−ノルボル
    ネン−2,3−ジカルボン酸イミド)フェノキシ}フェ
    ニル〕ヘキサフルオロプロパン。 3、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、Xは−O−基、又は−S−基を示し、Aは▲数
    式、化学式、表等があります▼、及び▲数式、化学式、
    表等があります▼ から選ばれる基を示し、Zは−C=C−基、又は▲数式
    、化学式、表等があります▼基を示す。〕 で表わされるビスイミド化合物を附加重合することを特
    徴とするポリイミドの製造方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002088120A (ja) * 2000-03-16 2002-03-27 Toray Ind Inc ポリ(脂環式オレフィン)
CN100360504C (zh) * 2005-12-22 2008-01-09 上海交通大学 含硫可聚合的二苯甲酮光引发剂及其制备方法
CN100372832C (zh) * 2006-04-20 2008-03-05 上海交通大学 一种含硫和二苯甲酮结构的二胺及其制备方法
CN100427461C (zh) * 2006-03-30 2008-10-22 上海交通大学 可聚合的二苯甲酮光引发剂及其制备方法
CN102942564A (zh) * 2012-11-20 2013-02-27 沈阳航空航天大学 含1,3,4-噁二唑结构不对称双马来酰亚胺及其制备方法

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