JPH0550510B2 - - Google Patents

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JPH0550510B2
JPH0550510B2 JP25678385A JP25678385A JPH0550510B2 JP H0550510 B2 JPH0550510 B2 JP H0550510B2 JP 25678385 A JP25678385 A JP 25678385A JP 25678385 A JP25678385 A JP 25678385A JP H0550510 B2 JPH0550510 B2 JP H0550510B2
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Keisaburo Yamaguchi
Kenichi Sugimoto
Yukihiro Yoshikawa
Yoshimitsu Tanabe
Teruhiro Yamaguchi
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  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
  • Pyridine Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、式(1)で表わされる2,6−ビス(3
−アミノフエノキシ)ピリジンおよびその製造方
法に関する。
この2,6−ビス(3−アミノフエノキシ)ピ
リジン(以下、m−APPと略記する)はかつて
製造された例がなく、その用途は知られていな
い。この化合物は、本発明者らが新規に製造し、
ポリイミド樹脂の原料として有用であるというこ
とを見出したものである。また、ポリアミド樹
脂、ビスマレイミドの原料およびエポキシ樹脂の
硬化剤にも利用できる。
(発明の技術背景) 従来、ポリイミド樹脂は高性能である反面、成
形加工がむずかしいという欠点があつた。
例えば、最も典型的な4,4′−ジアミノジフエ
ニルエーテルとピロメリツト酸無水物からなる芳
香族ポリイミド(Dupont社、商品名「Vespel」)
は不溶不融であるため、粉末焼結成形という特殊
な方法を用いる。
この方法では複雑な形状の加工品が得られない
ために、さらに切削等により加工しなければなら
ないことでコストの上昇となり、成形がむずかし
いことと併せて大きな欠点を有する。
本発明者らは、この欠点を改善するために鋭意
検討を行なつた。その結果、ポリイミド構造の直
線性を解消し、かつエーテル結合単位を増加させ
れば耐熱性を低下させることなく可撓性が向上し
成形加工が容易になることを知つた。
このような条件に適合する構造としては、m位
に複数のエーテル結合をm位のジアミン化合物を
原料とするポリイミドである。
従来、このようなジアミン化合物としては、
1,3−ビス(3−アミノフエノキシ)ベンゼン
が知られている。しかしながら、このジアミン化
合物は製造が容易でないことも知られている。例
えば、レゾルシンと1−ブロモ−3−ニトロベン
ゼンを縮合させ、還元して製造する方法(ドイツ
国特許2462112)および3−アミノフエノールと
1,3−ジブロモベンゼンを縮合させて製造する
方法(ヘルベチカ.ヒミー.アクタ(Helv.
chim.Acta)51971(1986)、米国特許4222962)が
知られているが、これらは1−ブロモ−3−ニト
ロベンゼンや1,3−ジブロモベンゼンのような
比較的反応性の低い化合物を原料として銅触媒と
ピリジンのような臭気等から取扱いに難点のある
溶剤を多量に用いて製造されている。
この結果、収率も低く廃棄物や溶剤の処理等に
多大の経費と労力を要するためジアミン化合物は
極めて高価なものとなつている。
(発明が解決しようとする問題点) このように1,3−ビス(3−アミノフエノキ
シ)ベンゼンを用いたポリイミド樹脂は、可撓性
等が優れ有用性が認められるにもかかわらず高価
であるという難点があり、この難点を克服して安
価に成形加工性や耐熱性の良好な樹脂が供給され
ることを期待されていた。
(問題点を解決するためのの手段) 本発明者らは、このような課題に対し鋭意検討
を行なつた。その結果、種々のメタ系の芳香族ジ
ハライドのうち、反応性に富み熱やその他の雰囲
気に対して安価な2,6−ジハロゲノピリジンか
ら誘導できるジアミン化合物が上記課題を達成で
きるということを見出し本発明を完成させた。
すなわち、本発明は 1) 式(1) で表わされる2,6−ビス(3−アミノフエノキ
シ)ピリジンおよび 2) 一般式(2) (式中、Xはクロルまたはブロムをを示す)で表
わされる2,3−ジハロゲノピリジンと3−アミ
ノフエノールを塩基の存在下、非プロトン性極性
溶剤中で反応させることを特徴とする2,6−ビ
ス(3−アミノフエノキシ)ピリジンの製造方法
である。
この本発明のm−APPは、それぞれの芳香族
環のm−位に2個所のエーテル結合と末端アミノ
基を持つ化合物である。
さらに、分子内の中心にピリジン環を有する含
窒素ジアミン化合物であることが特徴の一つであ
る。このため、ピロメリツト酸二無水物および
3,3′,4,4′−ベンゾフエノンテトラカルボン
酸二無水物と反応させたポリイミド樹脂は、直線
性が解消された結果、ガラス転移温度(Tg)は
それぞれ216℃および206℃であり、容易に成形加
工が可能である。また耐熱性も5%重量減少が
500℃以上であり極めて高いレベルにある。
さらに、分子内の窒素原子に基ずく影響として
は金属またはセラミツクス等との強力な接着性が
認められ、この結果、成形材料以外の用途、すな
わち各種金属およびセラミツクス類の耐熱性接着
剤としても広範囲に利用できる。
本発明のm−APPの製造方法は、2,6−ジ
ハロゲノピリジンと3−アミノフエノールを縮合
させることによる。2,6−ジハロゲノピリジン
としては2,6−ジクロロピリジン、2,3−ジ
ブロモピリジンであり、工業的には安価な2,6
−ジクロロピリジンが好ましい。この2,6−ジ
ハロゲノピリジン類はピリジンをハロゲン化する
ことにより製造されている〔大有機化学(朝倉書
店)、16巻、20ページ〕。
3−アミノフエノールは2,3−ジハロゲノピ
リジンに対し、2〜5倍モル使用し、好ましくは
2.1〜3倍モル使用する。
本発明の方法で使用する塩基は、アルカリ金属
の水酸化物、炭酸塩、重炭酸塩およびアルコキシ
ド類であり、例えば水酸化カリウム、水酸化ナト
リウム、水酸化リチウム、炭酸カリウム、炭酸ナ
トリウム、炭酸リチウム、重炭酸カリウム、重炭
酸ナトリウム、カリウムエトキシド、カリウムイ
ソプロポキシド、ナトリウムメトキシド、ナトリ
ウムエトキシドおよびリチウムエトキシド等が挙
げられる。工業的にはカリウムおよびナトリウム
の水酸化物、炭酸塩が使用される。これらは単独
はもち論、2種類以上を併用してもとくに差しつ
かえない。
これら塩基は、原料の3−アミノフエノールと
当量以上であれば良く、好ましくは1〜1.5当量
で十分である。
次に、この方法における反応溶剤としては、非
プロトン性極性溶剤を使用する。
この非プロトン性極性溶剤としては、N−メチ
ルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミ
ド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル
ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリ
ジノン、リン酸ヘキサメチルトリアミド、ジメチ
ルスルホキシド、ジメチルスルホンおよびスルホ
ラン等が挙げられる。
これら溶剤の使用量は、特に限定されないが、
通常原料に対して1〜10重量倍で十分である。
なお、この反応では4級アンモニウム塩、4級
リン塩、クラウンエーテルのような大環状ポリエ
ーテル、クリプテートのような含窒素大環状ポリ
エーテル、含窒素鎖状ポリエーテル、ポリエチレ
ングリコールおよびそのアルキルエーテルのよう
な相間移動触媒、銅粉および銅塩などを反応促進
剤として加えてもよい。
以上の原料および反応剤を用いてm−APPを
得る反応における一般的な実施態様としては、所
定量の3−アミノフエノール、塩基および溶剤を
装入し、3−アミノフエノールをアルカリ金属塩
としたのち、2,6−ジハロゲノピリジンを添加
して反応させるか、あるいはあらかじめ2,6−
ジハロゲノピリジンを含む全原料を同時に加え、
そのまま昇温して反応させるかいずれであつてよ
い。勿論、これらに限定されるものではなく、そ
の他の態様により適宜実施できる。反応系内に水
が生成する場合の除去する方法として、窒素ガス
等を通気させることによつて、反応中、徐々に系
外にに排出させる方法があるが、一般的にはベン
ゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン等を
少量使用して共沸により系外へと取り除く方法が
多用される。
反応温度は120〜240℃の範囲であるが、好まし
くは140〜200℃の範囲である。
反応終了後、濃縮したのち、あるいはそのまま
ま水等に排出して目的物を得る。
この反応の終点は、薄層クロマトグラフイーま
たは高速液体クロマトグラフイーにより未反応中
間体の減少を見ながら決定することができる。
(作用および効果) このように本発明は成形加工性、接着性が著し
く向上したポリイミド樹脂の原料となるm−
APPおよびその安価な製法を提供するものであ
る。
従来、このような芳香核内に窒素原子を含有す
るポリイミド樹脂の原料化合物は知られておらず
まつたく新し系統の耐熱性樹脂として期待でき
る。この原料であるm−APPは工業的に入手可
能な原料を用い、簡単な作業法で高収率に製造で
きる。したがつて、公害の原因となるような廃棄
物の処理も不要であり、安価に製造できることと
併せてその経済的効果は大きい。
(実施例) 以下、本発明を実施例により更に詳細に説明す
る。
実施例 1 撹拌装置および水分離器を備えた200mlフラス
コに3−アミノフエノール22.4g(0.205モル)、
96%フレーク状苛性カリウム12.8g(0.22モル)、
ジメチルスルホキシド100mlおよびトルエン10ml
を装入し、撹拌下に窒素ガスを通気させながら昇
温し、トルエンの還流状態で反応系内の水分離器
により除去した。
次に、内温を100℃以下に下げたのち2,6−
ジクロロピリジン14.8g(0.1モル)を装入し、
再び昇温して内温を150〜160℃に保つた。同温度
で8時間反応を行なつて終了した。反応液を冷却
後、水500mlに排出すると褐色の塊状物が析出し
た。これを過、水洗後乾燥して粗2,6−ビス
(3−アミノフエノキシ)ピリジン28.2g(収率
96.2%)を得た。こ粗m−APPをイソプロパノー
ルで2回再結晶して白色針状晶の純品を得た。
融点は119〜120℃で元素分析およびマススペク
トルの結果は次のとおりである。
元素分析 (C17H15N3O2) C H N 計算値(%) 69.61 5.15 14.33 測定値(%) 69.86 5.10 14.28 MSスペクトル (M/e) M+293,185,157,92,65 実施例 2 撹拌装置を備えた200mlフラスコに2,6−ジ
クロロピリジン14.8g(0.1モル)、3−アミノフ
エノール22.9g(0.21モル)、無水炭酸カリウム
20.7g(0.15モル)および1,3−ジメチル−2
−イミダゾリジノン115mlを装入し、撹拌下に窒
素ガスを通気させながら内温180〜190℃で14時間
反応させた。
反応終了後、過して無機塩を除いたのち、減
圧濃縮して溶剤の大部分を回収した。この残渣の
褐色油状物に35%塩酸水溶液15.6gと水84gから
なる希塩酸水溶液を加え溶解させた。この溶解液
に活性炭を加えて脱色させ過した。液にイソ
プロパノール100mlを加えたのち、アンモニア水
で中和すると白色針状晶の結晶が析出した。過
し、乾燥して2,6−ビス(3−アミノフエノキ
シ)ピリジン26.2g(収率89.4%)を得た。
融点はは118.5〜119.5℃であつた。
実施例 3 原料に2,6−ジブロモピリジン23.7g(0.1
モル)、96%フレーク苛性ソーダ9.2g(0.22モ
ル)および溶剤としてN,N−ジメチルホルムア
ミド100mlを用い、反応を140〜150℃で10時間行
なつた以外は実施例1と同様に行なつてイソプロ
パノールで再結晶したm−APPを23.9g(収率
81.6%)を得た。
融点118.5〜120℃であつた。
実施例 4 実施例1の条件で塩基にナトリウムメチラート
11.6g(0.215モル)および溶剤にスルホランを
用い、反応を170〜180℃で6時間行なつた。
イソプロパノールで再結晶した精m−APPを
22.8g(収率77.8%)を得た。
融点は119〜120℃であつた。
実施例 5 実施例2の条件で塩基に無水炭酸ソーダ21.2g
(0.2モル)、溶剤としてN−メチルピロリドンを
用い、反応促進剤としてトリス(3,6−ジオキ
サヘプチル)アミン(ローヌプーラン社製・略称
TDA−1)0.3gを加え反応を190〜200℃で12時
間行なつた。
m−APPの収量は25.5g(収率87.0%)であつ
た。融点は118〜119.5℃であつた。
参考例 かきぜ機、還流冷却器および窒素導入管を備え
た容器に、2,6−ビス(3−アミノフエノキ
シ)ピリジン(以下、、m−APPと略す)29.3g
(0.1モル)と、、N,N−ジメチルアセトアミド
184.5gを装入し、室温で窒素雰囲気下に3,3′,
4,4′−ベンゾフエノンテトラカルボン酸二無水
物31.2g(0.097モル)を、溶液温度が30℃を越
えないように注意しながら分割して加え、室温で
約20時間かきまぜた。
得られたポリアミド酸の35℃、N,N−ジメチ
ルアセトアミド溶媒、0.5%濃度での対数粘度は、
0.52dl/gであつた。このポリアミド酸溶液の一
部を取り、ガラス板上にキヤストした後、100℃、
200℃、300℃で各々1時間加熱し、淡黄色透明の
ポリイミドフイルム得た。このフイルムのガラス
転移温度206℃(TMA針入法)または5%重量
減少温度は502℃(DTA−TGで測定)であつた。
さらにこのポリイミドフイルムを130℃に予備加
熱した冷間圧延鋼板(JIS 3141,spcc/SD,25
×100×1.6mm)間に挿入し、320℃、20Kg/cm2
5分間加圧圧着させた。このものの室温での引張
りせん断接着強さは330Kg/cm2であり、これをさ
らに240℃の高温下で測定したところ、190Kg/cm2
であつた(測定方法はJIS K−6848及びK−6850
に拠る)。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 式(1) で表わされる2,6−ビス(3−アミノフエノキ
    シ)ピリジン。 2 一般式(2) (式中、Xはクロルまたはブロムを示す)で表わ
    される2,6−ジハロゲノピリジンと3−アミノ
    フエノールを塩基の存在下、非プロトン性極性溶
    剤中で反応させることを特徴とする2,6−ビス
    (3−アミノフエノキシ)ピリジンの製造方法。
JP25678385A 1985-11-18 1985-11-18 2,6−ビス(3−アミノフエノキシ)ピリジンおよびその製造方法 Granted JPS62116563A (ja)

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