JPH03500661A - Monomers, oligomers and polymers of biscyclobutalene crosslinked by at least one bond of benzoxazole, benzothiazole or benzimidazole - Google Patents
Monomers, oligomers and polymers of biscyclobutalene crosslinked by at least one bond of benzoxazole, benzothiazole or benzimidazoleInfo
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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。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】 ベンゾキサゾール、ベンゾチアゾールまたはベンズイミダゾールの少なくと乙1 つの結合によって架橋したビスシクロブタジンのモノマーオ)ゴマ−びポリマー − 米国政府は本発明に支払い済みライセンスを有し、ライトーパダーリン空軍基地 (WriEI+t−Patむerson Air Force Ba5e>によ って与えられた契約第F33615−85−C−5092号によって規定される 無理のない条件で特許権者が他の人にライセンスを与えることを要求する権利を 限らhfS事情下て有する。[Detailed description of the invention] At least 1 of benzoxazole, benzothiazole or benzimidazole Monomers and polymers of biscyclobutadine cross-linked by two bonds − The U.S. government has a paid license to this invention, (WriEI+t-Paterson Air Force Ba5e>) Defined by Contract No. F33615-85-C-5092 awarded by The patentee has the right to require another person to license the license on reasonable terms. Under limited hfs circumstances.
これは同時系属米国特許出願第205.141号(1988年6月9日出願)の 一部継続出願である。This is co-located with U.S. Patent Application No. 205.141 (filed June 9, 1988). This is a partial continuation application.
本発明はビスシクロブタレーンのモノマー、オリゴマー及びそれらに基づくポリ マーに関する。さらに詳しくは、本発明は少なくとも1つのベンゾキサゾール、 ベンゾチアゾールまたはベンズイミダゾールの結合によって架橋したモノマー、 オリゴマー及びポリマーに関する。The present invention relates to monomers and oligomers of biscyclobutarene and polypolymers based on them. Regarding Ma. More particularly, the invention provides at least one benzoxazole, Monomers crosslinked by benzothiazole or benzimidazole bonds, Concerning oligomers and polymers.
ビスシクロブタレーンモノマーに基づくポリマーは米国特許第4,540,76 3号に開示されている。これらのポリマーは、ビスジクロブタレーンモノマーを 重きのために充分な温度に暴露させることによって製造される。これらのポリマ ーは高温で・のすぐれた熱安定性、大ていの工業的溶剤に対する良好な耐薬品性 、良好な物理的及び機械的特性と低い感水性を有する。これらのポリマーは複合 体、被覆、フィルムの製造に有用であり、接着剤としても有用である。Polymers based on biscyclobutarene monomers are described in U.S. Pat. No. 4,540,76. It is disclosed in No. 3. These polymers contain bis-dichlorobutarene monomers. Manufactured by exposure to temperatures sufficient for weight. These polymers - Excellent thermal stability at high temperatures, good chemical resistance to most industrial solvents , has good physical and mechanical properties and low water sensitivity. These polymers are composite It is useful in the manufacture of bodies, coatings, films, and as an adhesive.
米国特許第4,540,763号のポリマーは高温でのすぐれた熱安定性を有す るが、例えば宇宙産業のような高性能産業での多くの用途は高温での熱安定性の みて゛なく、空気中での長期間にわたる高温熱安定性を必要とする。米国特許第 4.540゜763号のポリマーの多くは、残念ながら、高性能用途に必要な長 期間の熱酸化安定性を有さない。ビスシクロブタレーンの多価有機及び無機の架 橋基は高温に長期間暴露されると、酸化反応を受けやすい。脂肪族架橋基が特に 酸化されやすい。The polymer of U.S. Pat. No. 4,540,763 has excellent thermal stability at high temperatures. However, many applications in high-performance industries, such as the aerospace industry, rely on thermal stability at high temperatures. It requires long-term high-temperature thermal stability in air. US Patent No. Unfortunately, many of the 4.540°763 polymers do not have the long lengths necessary for high performance applications. Does not have thermal oxidative stability for a period of time. Polyvalent organic and inorganic bridges of biscyclobutarene Bridge groups are susceptible to oxidation reactions when exposed to high temperatures for long periods of time. Aliphatic crosslinking groups are especially Easily oxidized.
先行技術の欠点を考えると、長期間のすぐれた熱酸化安定性を有するビスジクロ ブタレーンモノマーとオリゴマーに基づくポリマーを製造することが望ましい。Considering the shortcomings of the prior art, bisdichloride, which has excellent long-term thermo-oxidative stability, It is desirable to produce polymers based on butyrene monomers and oligomers.
本発明は、1つの態様において、ビスシクロブタレーンモノマーとそれに基づく ビスシクロブタレーンオリゴマーに関する。In one aspect, the present invention provides biscyclobutarene monomers and compounds based thereon. Concerning biscyclobutarene oligomers.
ビスシクロブタレーンモノマーは少なくとも1種顕のベンゾキサゾール、ベンゾ チアゾールまたはベンズイミダゾール結合を有する2価ラジカルによって架橋し た2個のジクロブタレーン分から成る。ビスシクロブタレーンオリゴマーはシク ロブタレーンカルボン酸;ジアミノジヒドロキシアレーン、ジヒドロキシチオー ルアレーンまたはテトラアミノアレーンのいずれが;及び芳香族二酸または芳香 族二酸塩化物のいずれがの反応生成物を含む。The biscyclobutarene monomer contains at least one type of benzoxazole, benzoxazole, etc. Cross-linked by divalent radicals with thiazole or benzimidazole bonds It consists of two dichlorobutarenes. Biscyclobutarene oligomer is Lobutarene carboxylic acid; diaminodihydroxyarene, dihydroxythio either luarene or tetraaminoarene; and aromatic diacid or aromatic Any of the group diacid chlorides includes the reaction products.
他の態様では、本発明は本発明のビスシクロブタレーンモノマーまたはビスシク ロブタレーンオリゴマーがらのポリマーの製造方法から成る。この方法はモノマ ーまたはオリゴマーを環舅開重合条件に暴露させることから成る。In other embodiments, the invention provides biscyclobutarene monomers or biscyclobutarenes of the invention. It consists of a method for producing a polymer from lobtalene oligomers. This method is a monomer or by exposing the oligomer to ring-opening polymerization conditions.
ビスシクロブタレーンモノマーまたはオリゴマーに基づくポリマーは長期間の高 温時熱酸化安定性を有する。2価ラジカルのベンゾキサゾール、ベンゾチアゾー ルまたはベンズイミダゾール結合は架橋する要素の熱酸化安定性に寄与するので 、ポリマーの熱酸化安定性は強化される。これらのポリマーは進歩した複合体の マトリックス樹脂として及び支持体(substrate)を結合させるための 高性能接着剤として有用である。これらはまた厳しい環境下での取扱いを必要と する他の用途に対しても有用である。Polymers based on biscyclobutrene monomers or oligomers have long-term high Has thermal oxidative stability at warm temperatures. Divalent radicals benzoxazole and benzothiazo Because the molecule or benzimidazole linkages contribute to the thermo-oxidative stability of the crosslinking elements, , the thermo-oxidative stability of the polymer is enhanced. These polymers are advanced composite As matrix resin and for bonding the substrate Useful as a high performance adhesive. They also require handling in harsh environments. It is also useful for other applications.
第1図〜第4[2Iは本発明の好ましいオリゴマーに基づくポリマーの熱酸化安 定性のグラフである。Figures 1 to 4 [2I are thermal oxidation stabilizers of polymers based on preferred oligomers of the present invention. This is a qualitative graph.
本発明を説明するために、シクロブタレーンは1つ以上のシクロブタン環または 1つ以上の置換シクロブタン環が融着した置換または非置換芳香族化合物である 。ジクロブタレーンの芳香環はニトロ、クロロ、ブロモまたは、本発明のモノマ ーに基づくポリマーの熱酸化安定性に不利に影響しないような、他の基によって 置換されることができる。ジクロブタン環も同様に同様な熱酸化安定性基によっ て置換される。最も好ましいシクロブタレーンはベンゾシクロブテンである。For the purposes of this invention, cyclobutarene is defined as having one or more cyclobutane rings or Substituted or unsubstituted aromatic compound with one or more substituted cyclobutane rings fused together . The aromatic ring of dichlorobutarene is nitro, chloro, bromo or monomer of the present invention. - by other groups that do not adversely affect the thermo-oxidative stability of the polymer based on Can be replaced. The dichlorobutane ring is similarly supported by similar thermooxidatively stable groups. will be replaced. The most preferred cyclobutarene is benzocyclobutene.
本発明のモノマーはビスジクロブタレーンモノマーである。The monomer of the present invention is a bis dichlorobutarene monomer.
モノマーのシクロブタレーン基は少なくとも1つのベンゾキサゾール、ベンゾチ アゾールまたはベンズイミダゾール結合を有する2価ラジカルによって架橋され る。本発明の範囲内のベンゾキサゾール、ベンゾチアゾールまたはベンズイミダ ゾール結合の製造方法は、本発明に参考文献として関係する米国特許第4.53 3.693号に述べられている。ベンゾキサゾール、ベンゾチアゾールまたはベ ンズイミダゾール結合が次の一般式に対応するビス(ベンゾキサゾール、ベンゾ チアゾールまたはベンズイミダゾール)結合であることが好ましい。The cyclobuthalene group of the monomer has at least one benzoxazole, benzothi Cross-linked by divalent radicals with azole or benzimidazole bonds Ru. Benzoxazole, benzothiazole or benzimida within the scope of the invention Methods for making sol bonds are described in U.S. Pat. No. 4.53, which is hereby incorporated by reference. 3.693. Benzoxazole, benzothiazole or benzoxazole Bis(benzoxazole, benzoxazole, A thiazole or benzimidazole) bond is preferred.
「式中、Z−〇、 S n 、 N R,’ : R’は水素、芳香族基または 脂肪族基であり、Arは芳香環または芳香環系である]Arが複素環基でありう ること、好ましくはカルボキシル基、より好ましくはヒドロカルビル基であるこ とも理解される。各Arは単独芳香環、融合環系または直接の2価結合もしくは 1個以上の2価基R1によって結合した2個以上の芳香族基を含む非融合環系で ありうることも理解される。ベンゾキサゾール、ベンゾチアゾールまたはベンズ イミダゾール結きが次式の1つに対応するものであることが好ましい:[式中、 2は酸素または硫黄原子またはR゛ ■ −N−(R’は水素または1価の脂肪族ラジカルもしくは芳香族ラジカルである )であり; Rはメチル、ハロ、フェニルまたはフェノキシであり; F 3 CF :1 硫黄、スルフィニル、またはスルホニルであり;【nは0.1または2であり; nは0,1.2または3である] 「アリーレン」なる用語は、ここで用いるかぎり、2価の芳香族ラジカルを意味 する。好ましいアリーレンはフエニレ〉′であ′る。"In the formula, Z-〇, S n , NR,': R' is hydrogen, an aromatic group, or is an aliphatic group, Ar is an aromatic ring or aromatic ring system] Ar can be a heterocyclic group preferably a carboxyl group, more preferably a hydrocarbyl group. It is also understood that Each Ar is a single aromatic ring, a fused ring system or a direct divalent bond or An unfused ring system containing two or more aromatic groups linked by one or more divalent groups R1 It is understood that this is possible. Benzoxazole, benzothiazole or benz Preferably, the imidazole linkage corresponds to one of the following formulas: 2 is oxygen or sulfur atom or R゛ ■ -N- (R' is hydrogen or a monovalent aliphatic radical or aromatic radical ) and; R is methyl, halo, phenyl or phenoxy; F3 CF: 1 is sulfur, sulfinyl, or sulfonyl; [n is 0.1 or 2; n is 0, 1.2 or 3] As used herein, the term "arylene" refers to a divalent aromatic radical. do. A preferred arylene is phenylene.
最も好ましいベンゾキサゾール結合は次式を有する:最も好ましいベンゾキサゾ ール結合を有する好ましいモノマーは次式のビスベンゾシクロブテンモノマーで ある:好ましいモノマーはジクロブタレーンカルボン酸とジアミノジヒドロキシ アレーンと、ヒドロキシ、チオまたはアミンの各基が高温においてアミン基に対 してオルト位置にある、ジアミノジヒドロキシアレーン、ジアミノジチオールア レーンまたはテトラアミンアレーンとの縮き反応によって製造される。ジクロブ タレンカルボン酸は、例えばベンゾシクロブテン−4−力ルボン酸のように、カ ルボキシルと置換したジクロブタレンとして定義される。この反応は縮自反応の 脱水溶媒として作用し、形成されたモノマーを可溶化する反応試薬を必要とする 。ウエダ(Ueda)等のジェイ・ボ1マー・ イ(Jニー巴免敗」鱈L3未貢 工)パートA:ポリマーケム、 (Poly+ner Chem、 )24.1 019頁(1986)に開示されている好ましい試薬は、メタンスルホン酸と五 酸化リンとの混合物である。ポリベンゾキサゾールポリマーの製造のためにウエ ダが開示したプロセス条件は、本発明のモノマーの製造に一般に適している。Most preferred benzoxazole linkages have the formula: Most preferred benzoxazole A preferred monomer having a ring bond is a bisbenzocyclobutene monomer of the formula: Yes: Preferred monomers are dichlorobuthalene carboxylic acid and diaminodihydroxy Arenes and hydroxy, thio, or amine groups react against amine groups at high temperatures. diaminodihydroxyarene, diaminodithiolea in the ortho position Produced by condensation reaction with arene or tetraamine arene. diclob Talenecarboxylic acid is a carboxylic acid, such as benzocyclobutene-4-carboxylic acid. Defined as dichlorobutalene substituted with ruboxyl. This reaction is called a contraction reaction. Requires a reaction reagent to act as a dehydrating solvent and solubilize the monomers formed . Ueda etc.'s Jay Boy 1 Mar Lee (J Nee Tomoe Menbei) Cod L3 Not Contributed Engineering) Part A: Polymer Chem, (Poly+ner Chem,) 24.1 A preferred reagent disclosed on page 019 (1986) is methanesulfonic acid and It is a mixture with phosphorus oxide. wafer for the production of polybenzoxazole polymers. The process conditions disclosed by Da are generally suitable for making the monomers of the present invention.
モノマー製造の1例として、式(I)のモノマーはベンゾシクロブテン−4−カ ルボン酸2モルと1,3−ジアミノ−4,6−シヒドロキジベンゼン1モルとを メタンスルホン酸中約10重量%の五酸化リンの存在下で反応させることによっ て製造することができる。縮合反応開始時に存在する五酸化リンの約15重量% 以下を消費したと縮き水から算出されるほど、充分な五酸化リンが存在すべきで ある。反応混合物を窒素雰囲気下約100°Cにおいて約3時間撹拌し、次に室 温に冷却する。モノマーは冷水との接触によって混合物から沈降して、濾過によ って回収される。As an example of monomer preparation, the monomer of formula (I) is benzocyclobutene-4-carboxylic. 2 moles of carboxylic acid and 1 mole of 1,3-diamino-4,6-cyhydrokidibenzene. By reacting in the presence of about 10% by weight phosphorus pentoxide in methanesulfonic acid. It can be manufactured using Approximately 15% by weight of phosphorus pentoxide present at the beginning of the condensation reaction There should be enough phosphorus pentoxide so that it can be calculated from the condensation water that the following has been consumed: be. The reaction mixture was stirred at about 100°C for about 3 hours under a nitrogen atmosphere and then brought to room temperature. Cool to warm. The monomers precipitate out of the mixture by contact with cold water and are removed by filtration. will be collected.
本発明の他の態様では、上記で考察したようなシクロブタレンカルボン酸、ジア ミノジヒドロキシアレーン、ジアミノジチオールアレーンまたはテトラアミノア レーンと、芳香族二酸または芳香族二酸塩化物のいずれかとを反応させることに よって反応性ビスシクロブタンオリゴマーが製造される。この反応によって製造 されたビスシクロブタンオリゴマーは2価のポリベンゾキサゾール、ポリベンゾ チアゾールまたはポリベンズイミダゾールによって架橋される。本発明を説明す るために、芳香族二酸または芳香族二酸塩化物は例えば芳香族ジニトリル、ジエ ステル、ジアミド、イミデートエステル、及び二酸もしくは二酸塩化物のアルカ リ金属塩とアルカリ出金属塩を含む。例えば芳香族ジエステルは対応する二酸ま たは二酸塩化物をフェノールと反応させることによって芳香族ジエステルを製造 することができる。本発明のために、ビスシクロブタンオリゴマーは下記の式に 示すような幾つかのAB型のベンゾキサゾール、ベンゾチアゾール、及びベンズ イミダゾールを用いることもできる: 式中、Qはカルボン酸またはfl/)ロダン化物(例えζf−COOHまたは− COCβ)またはそれの誘導体もしく(虚前駆体である。In other embodiments of the invention, cyclobutalenecarboxylic acid, diaphragm, as discussed above, Minodihydroxyarene, diaminodithiolarene or tetraaminoarene By reacting the lane with either an aromatic diacid or an aromatic diacid chloride. A reactive biscyclobutane oligomer is thus produced. produced by this reaction The resulting biscyclobutane oligomer is divalent polybenzoxazole, polybenzo Crosslinked by thiazole or polybenzimidazole. Describing the invention aromatic diacids or aromatic diacid chlorides, such as aromatic dinitriles, diene Alkaline esters, diamides, imidate esters, and diacids or diacid chlorides Contains metal salts and alkaline metal salts. For example, aromatic diesters are Aromatic diesters are produced by reacting diacid chlorides or diacid chlorides with phenol. can do. For the purpose of the present invention, the biscyclobutane oligomer has the following formula: Some AB-type benzoxazoles, benzothiazoles, and benzoxazoles as shown. Imidazole can also be used: In the formula, Q is a carboxylic acid or fl/) rhodanide (e.g. ζf-COOH or - COCβ) or its derivative or (imaginary precursor).
必要な反応条件は本発明のモノマーの製造(3関して3ホべた条件と同じである 。好ましいビスシクロブタンオリゴマーンゾシクロブテン−4−カルボン酸から 製造され、次式を有する: [式中、Lは次式のいずれかによって表されるベンゾキサゾール、ベンゾチアゾ ールまたはベンズイミダゾール結合である:Zは酸素、硫黄原子または R。The necessary reaction conditions are the same as those described in 3 for the production of the monomers of the present invention (3). . From the preferred biscyclobutane oligomer zocyclobutene-4-carboxylic acid is manufactured and has the following formula: [wherein L is benzoxazole or benzothiazo represented by any of the following formulas] Z is an oxygen, sulfur atom or a benzimidazole bond. R.
−N−(R’は水素または1価の脂肪族ラジカルもしくは芳香族ラジカルである )であり; Rはメチル、ハロ、フェニルまたはフェニルオキジであり:R1は直接の結合 −〇−,アリーレン、酸素、カルボニル、CF。-N- (R' is hydrogen or a monovalent aliphatic radical or aromatic radical ) and; R is methyl, halo, phenyl or phenyloxy: R1 is a direct bond -〇-, arylene, oxygen, carbonyl, CF.
硫黄、スルフィニル、またはスルホニルであり:+nは0,1または2であり; nは0.1.2または3であり; Arはアリーレン、ビアリーレン、または酸素、カルボニル、硫黄、スルフィニ ルもしくはスルホニルによって架橋した2個のアリーレン基であり; pはOまたは1以上の整数のいずれかであり、好ましくは0または1から100 0までの整数のいずれかであることが好ましいコ 好ましいアリーレンはフェニレンであり;好ましいオリゴマーは式中のArがフ ェニレン、ビフェニレン、及び酸素、カルボニル、硫黄、スルフィニルまたはス ルホニルで架橋した2個のフェニしン基である場合に示される。好ましいし結合 は次式に対応するビスベンゾキサゾール結1である:さらに好ましいビスシクロ ブタレーンオリゴマーは、式中のArがビフェニレン、または酸素もしくはカル ボニルによって架橋した2個のフェニレン基のいずれかである場合に示される。is sulfur, sulfinyl, or sulfonyl; +n is 0, 1 or 2; n is 0.1.2 or 3; Ar is arylene, biarylene, oxygen, carbonyl, sulfur, sulfinyl two arylene groups bridged by sulfonyl or sulfonyl; p is either O or an integer of 1 or more, preferably 0 or 1 to 100 The code is preferably any integer up to 0. Preferred arylene is phenylene; preferred oligomers are those in which Ar is phenylene. phenylene, biphenylene, and oxygen, carbonyl, sulfur, sulfinyl or It is shown when it is two phenyl groups bridged by sulfonyl. preferred and combined is a bisbenzoxazole bond 1 corresponding to the following formula: More preferred biscyclo In the butarene oligomer, Ar in the formula is biphenylene, oxygen, or carbon. It is indicated when it is either of two phenylene groups bridged by a bondyl.
最も好ましいビスジクロブタレーンオリゴマーは、Arがビフェニレンであり、 下つき文字nがOである場合に示され、次式き有する: 反応性ビスシクロブタレーンオリゴマーは、混合物の各成分の下つき文字pが広 範囲に変化するオリゴマーの混合物として存在する。本発明の方法によって製造 されるオリゴマーに関する下つき文字pの平均値は、反応に用いられるシクロブ タレーンカルボン酸ニジアミノジヒドロキシアレーン、ジアミノジチオールアレ ーンもしくはテトラアミノアレーンのいずれか;及び芳香族二酸もしくは芳香族 二酸塩化物のいずれかの相対割合によって算出される。The most preferred bis dichlorobutarene oligomer is one in which Ar is biphenylene; Indicated when the subscript n is O and has the following formula: Reactive biscyclobuthalene oligomers have a broad subscript p for each component of the mixture. Exists as a mixture of oligomers varying in range. Manufactured by the method of the invention The average value of the subscript p for the oligomers used in the reaction is Talene carboxylic acid diamino dihydroxyarene, diaminodithiol arene or tetraaminoarenes; and aromatic diacids or aromatic Calculated by the relative proportion of any of the diacid chlorides.
本発明の他の態様では、2種類以上のジアミノジヒドロキシアレーンまたはジア ミノジチオールアレーンまたはテトラアミノアレーンをシクロブタレーンカルボ ン酸及び芳香族二酸または芳香族二酸塩化物のいずれかと反応させる。非対称的 な2価架橋要素を有する反応性ビスシクロブタレーンオリゴマーをこのようにし て製造することができる。非対称的架橋要素を有する反応性ビスジクロブタレー ンは対称的架橋要素を有するビスシフロブクレーンよりも容易に処理することが できる(対称性は結晶化を生じ、モノマーまたはオリゴマーの溶融は困難になる )。同様な結果は2種類以上の芳香族二酸または芳香族二酸塩化物を用いても得 られる。In other embodiments of the invention, two or more diaminodihydroxyarenes or dia Minodithiol arene or tetraamino arene with cyclobutarene carbo acid and either an aromatic diacid or an aromatic diacid chloride. asymmetrical In this way, reactive biscyclobutarene oligomers with divalent crosslinking elements can be prepared. It can be manufactured using Reactive bisdiclobutares with asymmetric crosslinking elements can be handled more easily than bis-shift lobe cranes with symmetrical bridging elements. possible (symmetry results in crystallization, making it difficult to melt the monomer or oligomer) ). Similar results can be obtained using two or more aromatic diacids or aromatic diacid chlorides. It will be done.
本発明のビスシクロブタレーンモノマーと反応性オリゴマーを環考量重合条件に 暴露させて、長期間高温において熱酸化安定性である、高度に架橋した三次元ポ リマー組織を製造することができる。好ましい実施態様では、製造したポリマー は900時間空気中で316℃に暴露した後に10重量以下の損失、好ましくは 200時間空気中で343’Cに暴露した後に10重量%以下の損失を示す。こ れに関連して、「環舅開重合」はシクロブタレーン基の開放シクロブタン環と他 の開放シクロブタン環または開放シクロブタン環と反応しうる基との反応を意味 する。The biscyclobuthalene monomer and reactive oligomer of the present invention are subjected to cyclic polymerization conditions. A highly cross-linked three-dimensional polymer that is thermo-oxidatively stable at elevated temperatures for long periods of time when exposed to Reamer tissue can be produced. In a preferred embodiment, the produced polymer loss of less than 10 weight after exposure to 316°C in air for 900 hours, preferably Shows less than 10% weight loss after exposure to 343'C in air for 200 hours. child In this regard, "ring-opening polymerization" refers to the polymerization of open cyclobutane rings of cyclobuthalene groups and other polymers. Reaction with an open cyclobutane ring or a group that can react with an open cyclobutane ring do.
シクロブタレーン基のシクロブタン環は開放すると、親ジエン性基(ジエン「親 和性」基)と反応しうる共役ジエン(オルトキノジメタン)を形成する。典型的 に、開放環は他の開放環と反応する。米国特許第4,540,763号は開放環 が相互に反応する場合に生じうる可能な反応の幾つ力槽開示している。開放環は 77’イザーと7フイザー(F eiser and F eiser)による オーガニック ゲミストリ−(○rFianie Chemistry)第3版 (1980)に開示されているディールス−アルダ−反応によってオレフ1゛ン 基またはアセチレン基と反応しうる。When the cyclobutane ring of the cyclobuthalene group is opened, it becomes a dienephilic group (diene form a conjugated diene (orthoquinodimethane) that can react with typical In other words, open rings react with other open rings. U.S. Patent No. 4,540,763 is an open ring Some of the possible reactions that can occur when the two react with each other are disclosed. The open ring is By 77' Iser and 7 F eiser (F eiser and F eiser) Organic Chemistry (○rFianie Chemistry) 3rd edition (1980) to produce olefins by the Diels-Alder reaction. or acetylene groups.
ジクロブタレーン基のシクロブタン環はモノマーまたは反応性オリゴマーを充分 な熱に暴露させることによって開放しうる。The cyclobutane ring of the dichlorobuthalene group is capable of supporting monomers or reactive oligomers. Can be released by exposure to high heat.
環を考量するには典型的に200℃〜300℃の温度が充分である。重きの溶媒 または触媒は不必要であるが、銅塩触媒は必要な温度を低下させる。ガンマ−線 と電子ビーム線も環を開放することができるが、熱線が慣習的な方法によって与 えられるので、好ましい。A temperature of 200°C to 300°C is typically sufficient to weigh the ring. heavy solvent Alternatively, no catalyst is required, but a copper salt catalyst lowers the required temperature. gamma ray and electron beam rays can also open the ring, but hot rays are not applied by conventional methods. It is preferable because it can be obtained.
本発明のモノマーとオリゴマーは少なくとも1つのシクロブタレーン反応性官能 基を有する他のモノマー及び反応性オリゴマーと共重合しうる。選択するコモノ マーまたはオリゴマーは、本発明のモノマー及びオリゴマーと有利に反応して、 熱酸化安定性コポリマー組成物を形成する。好ましいコモノマーとオリゴマーは マレイミド、オレフィン、アセチレン、シアネート及び米国特許第4,540, 763号と同時系属米国特許出願第835.013号(1986年2月28日出 願)に述べられているような、少なくとも1つのシクロブタレーン基を有するも のである。特に好ましいコモノマーは次式を有する:このコモノマーは、今まで に述べた本発明のモノマーの製造に必要な反応条件と同様な反応条件を用いて、 ベンゾシクロブテン−4−カルボン酸とオルトアミノフェノールと3反応させる ことによって製造することができる。The monomers and oligomers of the present invention contain at least one cyclobuthalene-reactive functionality. It can be copolymerized with other monomers and reactive oligomers having groups. Things to choose The monomers or oligomers are advantageously reacted with the monomers and oligomers of the invention to A thermooxidatively stable copolymer composition is formed. Preferred comonomers and oligomers are Maleimides, olefins, acetylenes, cyanates and U.S. Pat. No. 4,540, No. 763 and concurrent U.S. Patent Application No. 835.013 (filed February 28, 1986). also have at least one cyclobutarene group, as described in It is. A particularly preferred comonomer has the formula: Using reaction conditions similar to those necessary for the production of the monomers of the invention described in 3 reactions with benzocyclobutene-4-carboxylic acid and orthoaminophenol It can be manufactured by
下記の例は本発明を説明するが、本発明の範囲を限定しないベンゾキサゾール結 合を含む2価の架橋要素を有するビスジクロブタレーン lゴマ−の:。制 電磁撹拌バーと窒素供給口とを備えた500m1樹脂反応がま(resin k ettle)にベンゾシクロブテン−4−カルボン酸(4,70X10−2モル )、4,4°−ビフェニルジカルボキシルクロリド(2,35×10−2モル) 、1.3−ジアミノ−4,6−シヒドロキシベンゼン(4,7040−2モル) 、五酸化リン25.0gとメタンスルホン酸225gを装入する。混合物を窒素 雰囲気下で撹拌し、100℃に加熱する。3時間後に、反応混合物を室温に冷却 し、粉砕末11に注入すると沈殿が生ずる。生成する水性スラリのpHを水酸化 アンモニウムによってpH9に調節する。沈殿を?過によって回収し、水によっ て完全に洗浄し、真空炉中て90℃において8時間乾燥すると、95%収率て゛ 目的生成物が得られる。The following examples illustrate the invention but do not limit the scope of the invention. Bis-dichlorobutarene with a divalent crosslinking element containing sesame:. system 500ml resin reaction kettle equipped with magnetic stirring bar and nitrogen supply port benzocyclobutene-4-carboxylic acid (4,70 x 10-2 mol) ), 4,4°-biphenyldicarboxyl chloride (2,35 x 10-2 mol) , 1,3-diamino-4,6-cyhydroxybenzene (4,7040-2 mol) , 25.0 g of phosphorus pentoxide and 225 g of methanesulfonic acid are charged. Nitrogen the mixture Stir under atmosphere and heat to 100°C. After 3 hours, the reaction mixture was cooled to room temperature. However, when it is poured into the pulverized powder 11, a precipitate is formed. Hydroxylation of the pH of the resulting aqueous slurry Adjust pH to 9 with ammonium. Precipitation? Collected by filtration and washed with water. After thorough washing and drying in a vacuum oven at 90°C for 8 hours, the yield was 95%. The desired product is obtained.
可−1 fflJ 1のビスシクロブタレーンオリゴマーからポリマーの製造とζ為本U 二二 び他のボ1マーの九 ′例1から得られたベンゾシクロブテンオリゴマー の1部をディスク形状に形成された空間を有する圧縮型に入れる。この型を16 0’Cに加熱し、充分な圧力を加えて、オリゴマー流を完全に型空間に充てんす る9次に型を加圧下で3時間にわたって270℃に加熱し、その後圧力を維持し ながら室温にまで冷却させる。室温に冷却した後に、型を開くと、型空間の形状 に従う固体ポリマーディスクが現われる。ポリマーディスクを型から取り出し、 316’C(600°「)の循環空気炉に装入する。ディスクを種々な時間に炉 から取り出し秤量して、ポリマーの等温重量損失を測定する。各測定後に、ポリ マーを炉に戻す。Possible-1 Production of polymer from biscyclobutarene oligomer of fflJ 1 and ζ Tamemoto U Benzocyclobutene oligomer obtained from Example 1 A portion of the sample is placed in a compression mold having a disk-shaped space. This mold is 16 Heat to 0’C and apply enough pressure to completely fill the mold space with the oligomer stream. 9 The mold was then heated to 270°C under pressure for 3 hours, after which the pressure was maintained. Allow to cool to room temperature. When the mold is opened after cooling to room temperature, the shape of the mold space changes. A solid polymer disk appears that conforms to the . Remove the polymer disc from the mold and Place the disc in a circulating air furnace at 316'C (600°). The polymer is removed and weighed to determine the isothermal weight loss of the polymer. After each measurement, Return Ma to the furnace.
例1から得られたオリゴマーの他の部分を圧縮型内で同様に重合し、生成したポ リマーを343℃(650°「)の循環空気炉に装入する。再び、コポリマーデ ィスクを種々な時間に炉から取り出して秤量し、等温重量損失を測定する。The other part of the oligomer obtained from Example 1 was similarly polymerized in a compression mold, and the resulting polymer was Charge the reamer to a circulating air oven at 343°C (650°). Again, the copolymer The disks are removed from the oven at various times and weighed to determine isothermal weight loss.
各温度における等温重量損失測定値は第1表と316℃の結果は、ポリマー重量 の90%より多くが空気中での900時間より長い暴露後に残留することを示唆 する。343℃の結果はポリマー重量の約90%が空気中での200時間より長 い%露後に残留することを示す。これらの結果はベンゾキサゾールを含む2価架 橋要素を有するビスシクロブタレーンオリゴマーが長期間の高温におけるすぐれ た熱酸化安定性を有することを示す。The isothermal weight loss measurements at each temperature are shown in Table 1 and the results at 316°C are the polymer weight suggests that more than 90% of the substance remains after exposure for more than 900 hours in air do. The results at 343°C indicate that approximately 90% of the polymer weight was in air for more than 200 hours. % remains after exposure. These results are valid for divalent chains containing benzoxazole. Biscyclobutarene oligomers with bridge elements exhibit excellent performance at high temperatures for long periods of time. This indicates that it has excellent thermal oxidative stability.
例1の方法を用いて、次式のビスシクロブタレーンオリゴマーを製造する: ビスシクロブタレーンを重きし、この例に述べた方法を用いて316℃と343 ℃における熱酸化安定性に関して分析する。Using the method of Example 1, a biscyclobutarene oligomer of the following formula is prepared: using the method described in this example at 316°C and 343°C. Analyzed for thermal oxidative stability at °C.
各温度における等温重量損失測定値を第3図と第4図に示す。Isothermal weight loss measurements at each temperature are shown in FIGS. 3 and 4.
再び、両温度における結果は長期間の高温におけるすぐl′した熱酸化安定性を 示す。Again, the results at both temperatures indicate immediate thermal oxidative stability at elevated temperatures for long periods of time. show.
匠−l ビスベンズイミダゾール結合ビスシクロブタレーンモノマーの三 窒素雰囲気下で、3,3′−ジアミノベンジジン2.78重量部、ベンゾジクロ ブテン酸塩化物4.32重量部、及びポリリン951.5重量部を撹拌した反応 器に装入し、窒素で覆う。次に反応8登シール化、その内容物を撹拌し、95℃ の温度において24時間反応させる。上記時間の最後に、反応器の中味を水中て ゛ブレンダーによって凝固させると、カラジ色粉末が得られる、これをr過によ って回収し、ブレンダー内で再スラリー化し、NaOHによって弱塩基性pHに 調節する。得られた生成物′!!:濾過によって回収し、水によって2回洗浄し 、真空炉内で80°Cにおいて乾燥する。Takumi-l Three bisbenzimidazole-linked biscyclobutarene monomers Under a nitrogen atmosphere, 2.78 parts by weight of 3,3'-diaminobenzidine, benzodichloro Reaction in which 4.32 parts by weight of butenoic acid chloride and 951.5 parts by weight of polyphosphorus were stirred Place in a container and cover with nitrogen. Next, reaction 8 was completed and the contents were stirred and heated to 95°C. React for 24 hours at a temperature of . At the end of the above period, empty the contents of the reactor into water. ゛When coagulated in a blender, a Karaji-colored powder is obtained, which is passed through r. Collected, reslurried in a blender and brought to a slightly basic pH with NaOH. Adjust. The product obtained′! ! : Collected by filtration and washed twice with water. , dried in a vacuum oven at 80°C.
生成相に対して次にプロトン核磁気共鳴分光分析法(プロトンNへ1R)、示差 走査カロリーメトリー(D S C)及び赤外線(I[)分光分析法を実施し、 次の構造式に一致することを確認する: ベンゾシクロブテンによる末端被覆ポリベンズイミダゾールオリゴマーの製造 機械的に撹拌する反応器に、窒素雰囲気下で、3.3′−ジアミノベンジジン2 .57重量部、ベンゾジクロブテン酸塩化物2.0重量部、ポリリン酸45.2 重量部、4.4°−オキシビス(ベンゾイルクロリド)1.77重量部と装入し 、窒素で覆う0次に反応器をシールし、その中味を撹拌しながら95℃の温度に 加熱し、このような条件下(すなわち撹拌しながら95℃)に24時間維持する 。この時間のMf&に、反応器の中味をブレンダー内の水中で黄色粉末として凝 固させ、水で洗浄し、次に希NaOH水溶液によって洗浄する。最後の水洗浄後 に、生成The真空炉内60℃において乾燥すると、オリーブ緑色粉末が得られ る。The generated phase was then subjected to proton nuclear magnetic resonance spectroscopy (1R to proton N), differential Performing scanning calorimetry (DSC) and infrared (I[) spectroscopy; Verify that the following structure matches: Production of end-coated polybenzimidazole oligomers with benzocyclobutene 3,3′-diaminobenzidine 2 was added to a mechanically stirred reactor under a nitrogen atmosphere. .. 57 parts by weight, 2.0 parts by weight of benzodichlorobutene acid chloride, 45.2 parts by weight of polyphosphoric acid parts by weight, and charged with 1.77 parts by weight of 4.4°-oxybis(benzoyl chloride). , then cover with nitrogen, seal the reactor and bring its contents to a temperature of 95 °C with stirring. Heat and maintain under these conditions (i.e. 95°C with stirring) for 24 hours. . At this time Mf&, the reactor contents congealed as a yellow powder in the water in the blender. Allow to harden and wash with water and then with dilute aqueous NaOH. After the last water wash When dried at 60 °C in a vacuum oven, an olive green powder was obtained. Ru.
生成物はプロトンN M R分析、IR分光分析法及び示差走査カロリーメトリ ーによってベンゾシクロブテンによる末端被覆ポリベンズイミダソ゛−ルオリゴ マ−である、二とが確言2された。The product was analyzed by proton NMR analysis, IR spectroscopy and differential scanning calorimetry. Polybenzimidazole oligo end-coated with benzocyclobutene It was affirmed that it was Ma.
蝕−1 ペンゾシクロブーン(、こよるn、ン′ゾチアゾールの製造窒素雰囲気下で、撹 拌した反応器に2,5−ジアノ−1,4−ジチオールベンゼン2.78重量部、 4−ベンゾシクロブテン酸塩化物3.78重量部及びポリリン酸39.4重量部 を装入し、窒素で覆う。次に反応器をシールし、中味を撹拌しながら95℃の温 度に加熱し、この温度に24時間維持する。Eclipse-1 Production of penzocycloboon (, Koyoru n, n'zothiazole) Stirring under nitrogen atmosphere 2.78 parts by weight of 2,5-diano-1,4-dithiolbenzene was added to the stirred reactor; 3.78 parts by weight of 4-benzocyclobutenoic acid chloride and 39.4 parts by weight of polyphosphoric acid and cover with nitrogen. The reactor was then sealed and the contents heated to 95°C with stirring. and maintain this temperature for 24 hours.
上記時間の最後に、反応器の中味を上記例3に述べられた方法に従って黄緑色粉 末として回収する。At the end of the above period, the contents of the reactor were mixed into a yellow-green powder according to the method described in Example 3 above. Collect as waste.
プロトンN M R1示差走査カロリーメトリー及びIR分光分析法による分析 は、生成した反応生成物が次の精造式に対応することを示唆する: 例1〜5の方法をくり返すと、本発明の他のオリゴマーとモノマーによっても同 様なすぐれた結果が得られる。Proton N M R1 analysis by differential scanning calorimetry and IR spectroscopy suggests that the reaction products formed correspond to the following refinement formula: By repeating the method of Examples 1 to 5, the same procedure can be performed with other oligomers and monomers of the present invention. A variety of excellent results can be obtained.
浄害(内容に変更なし) 手続補正書坊式) 1.事件の表示 PCT/US89102458 。Purification (no change in content) Procedural amendment form) 1. Display of incidents PCT/US89102458.
2、発明の名称 ベンゾキサゾール、ベンゾチアゾールまたはベンズイミダゾールの少なくとも1 つの結合によって架橋したビスシクロブタレンのモノマー、オリゴマー及びポリ マー3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 名 称 ザ・ダウ・ケミカル・カンパニー4、代理人 住 所 東京都千代田区大手町二丁目2番1号新大手町ビル 206区 5、補正命令の日付 平成 2年11月 6日 (発送日)6、補正の対象 (1)タイプ印書により浄書した明細書及び請求の範囲の翻訳文(2)図面翻訳 文2. Name of the invention At least one of benzoxazole, benzothiazole or benzimidazole Monomers, oligomers and polyesters of biscyclobutene cross-linked by two bonds. Mar 3, person who corrects Relationship to the incident: Patent applicant address Name: The Dow Chemical Company 4, Agent Address: Shin-Otemachi Building, 206-ku, 2-2-1 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo 5. Date of amendment order: November 6, 1990 (shipment date) 6. Subject of amendment (1) Translation of the specification and claims written by type printing (2) Translation of drawings Sentence
Claims (1)
Applications Claiming Priority (4)
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---|---|---|---|
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US355,767 | 1989-05-25 |
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Family Applications (1)
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JP50688589A Pending JPH03500661A (en) | 1988-06-09 | 1989-06-05 | Monomers, oligomers and polymers of biscyclobutalene crosslinked by at least one bond of benzoxazole, benzothiazole or benzimidazole |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH03500661A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012510458A (en) * | 2008-12-02 | 2012-05-10 | サミット コーポレイション ピーエルシー | Antibacterial compounds |
JP2013527220A (en) * | 2010-06-01 | 2013-06-27 | サミット コーポレイション ピーエルシー | Compounds for treating Clostridium difficile-related diseases |
-
1989
- 1989-06-05 JP JP50688589A patent/JPH03500661A/en active Pending
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US9314456B2 (en) | 2008-12-02 | 2016-04-19 | Summit Therapeutics Plc | Antibacterial compounds |
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