JP2678679B2 - Reversible contraction / swelling body and method for producing the same - Google Patents

Reversible contraction / swelling body and method for producing the same

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JP2678679B2 JP2204172A JP20417290A JP2678679B2 JP 2678679 B2 JP2678679 B2 JP 2678679B2 JP 2204172 A JP2204172 A JP 2204172A JP 20417290 A JP20417290 A JP 20417290A JP 2678679 B2 JP2678679 B2 JP 2678679B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、耐熱性に優れ、エレクトロニクス、輸送機
器、航空・宇宙分野等に広く使用されているポリイミド
の前駆体であるポリアミック酸からなる可逆的収縮・膨
潤体及びその製造方法に関し、特定のモノマー構成によ
り三次元的な結合が形成された構造体を有し、有機溶媒
を含んだ状態で自己支持性のある高分子ゲルであって、
溶媒の出入りにより収縮・膨潤を繰返す性質を持った、
有機溶媒を含んだポリアミック酸高分子からなる可逆的
収縮・膨潤体及びその製造方法に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention has reversible shrinkage composed of polyamic acid, which is a polyimide precursor having excellent heat resistance and widely used in the fields of electronics, transportation equipment, aerospace, etc. Regarding a swollen body and a method for producing the same, a polymer gel having a structure in which a three-dimensional bond is formed by a specific monomer structure and having a self-supporting property in a state containing an organic solvent,
With the property of repeating contraction and swelling due to the entry and exit of solvent,
The present invention relates to a reversible shrinkage / swelling body composed of a polyamic acid polymer containing an organic solvent and a method for producing the same.

〔従来技術〕(Prior art)

テトラカルボン酸無水物と芳香族ジアミンを有機溶媒
中で重合させて得られたポリアミック酸を前駆体とし、
これを加熱脱水又は脱水剤による化学的反応により脱水
・閉環させ、耐熱性に優れたポリイミド樹脂を得る方法
は、公知である。
With a precursor of polyamic acid obtained by polymerizing tetracarboxylic acid anhydride and aromatic diamine in an organic solvent,
A method for obtaining a polyimide resin having excellent heat resistance by dehydrating and ring-closing it by heating dehydration or a chemical reaction with a dehydrating agent is known.

一般に、ポリイミド樹脂の前躯体であるポリアミック
酸の重合は、ポリマー濃度が5〜20重量%となるように
有機溶媒中でテトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミ
ンを重付加反応させる方法で行われ、この方法により有
機溶媒に均一に溶解した高分子量のポリアミック酸溶液
が得られる。このポリアミック酸溶液から溶媒を除去さ
せて、フィルム又は成形体が作られる。更に、この成形
体を高温処理又は化学的処理により脱水・閉環反応を進
め、ポリイミド成形体を得るのが通常の方法である。
Generally, the polymerization of polyamic acid, which is a precursor of polyimide resin, is carried out by a polyaddition reaction of tetracarboxylic dianhydride and aromatic diamine in an organic solvent so that the polymer concentration becomes 5 to 20% by weight. By this method, a high molecular weight polyamic acid solution uniformly dissolved in an organic solvent can be obtained. The solvent is removed from the polyamic acid solution to form a film or molded body. Further, it is a usual method to obtain a polyimide molded body by subjecting this molded body to a dehydration / ring-closing reaction by high temperature treatment or chemical treatment.

これらの技術は、特開昭61−78834号、同61−181828
号、同61−250031号、同63−254131号等の公報に示され
ている。
These techniques are disclosed in JP-A-61-78834 and JP-A-61-181828.
Nos. 61-250031, 63-254131 and the like.

しかしながら、ポリイミドの前躯体であるポリアミッ
ク酸に関し、特定のモノマー成分を有機溶媒中で重合反
応させ、溶液中でポリマーが三次元的に結合し、自重に
より形状が崩れないような自己支持性のある有機溶媒を
含むポリアミック酸高分子ゲルに関する報告は、殆んど
なされていない。
However, regarding the polyamic acid that is the precursor of polyimide, it has a self-supporting property such that the specific monomer component is polymerized in an organic solvent and the polymer is three-dimensionally bonded in the solution, and the shape does not collapse due to its own weight. Few reports have been made on polyamic acid polymer gels containing organic solvents.

〔発明の目的〕[Object of the invention]

本発明の目的は、テトラカルボン酸二無水物、芳香族
ジアミン及び多価アミンを主成分としたモノマー類を有
機溶媒中で反応させることにより、物質分離作用、刺激
−応答作用等のある多機能の新規なポリアミック酸高分
子ゲルからなる可逆的収縮・膨潤体を提供すること、及
び、その製造方法を提供することにある。このポリアミ
ック酸高分子ゲルは、耐熱性に優れた成形体を与えるポ
リイミドあるいはポリイミド複合体の前躯体として有用
である。
An object of the present invention is to react a monomer having tetracarboxylic dianhydride, an aromatic diamine and a polyvalent amine as a main component in an organic solvent to obtain a multifunctional substance having a substance separation action, a stimulus-response action and the like. Another object of the present invention is to provide a reversible shrinkage / swelling body composed of the novel polyamic acid polymer gel, and to provide a method for producing the same. This polyamic acid polymer gel is useful as a precursor of a polyimide or a polyimide composite which gives a molded article having excellent heat resistance.

〔発明の構成及び効果〕[Structure and effect of the invention]

本発明は、下記のとおりである。 The present invention is as described below.

(1)テトラカルボン酸二無水物、芳香族ジアミン、及
びトリ又はテトラアミノ化合物を有機溶媒中で重合反応
させて得られ、且つ前記テトラカルボン酸二無水物、芳
香族ジアミン、及びトリ又はテトラアミノ化合物のモノ
比が(100)/(50〜100)/(2〜25)である、ポリア
ミック酸三次元網目分子構造を有する賦形された自己支
持性の有機溶媒含有有機高分子ゲルであって、該有機溶
媒含有有機高分子ゲルは含有している有機溶媒が流出す
ること及び外部より有機溶媒が該有機溶媒含有有機高分
子ゲル内に浸入することにより収縮及び膨潤が可逆的に
行われる性質を有し、前記膨潤時の体積膨張率は2〜50
倍であることを特徴とする有機溶媒含有有機高分子ゲル
からなる可逆的収縮・膨潤体。
(1) Obtained by polymerizing a tetracarboxylic dianhydride, an aromatic diamine, and a tri- or tetraamino compound in an organic solvent, and the tetracarboxylic dianhydride, an aromatic diamine, and tri- or tetraamino. A shaped self-supporting organic solvent-containing organic polymer gel having a polyamic acid three-dimensional network molecular structure, wherein the compound mono ratio is (100) / (50-100) / (2-25) , The organic solvent-containing organic polymer gel has a property that contraction and swelling are reversibly performed by the contained organic solvent flowing out and the organic solvent entering from the outside into the organic solvent-containing organic polymer gel. And has a volume expansion coefficient of 2 to 50 when swollen.
A reversible shrinkage / swelling body consisting of an organic polymer gel containing an organic solvent, which is characterized by being doubled.

(2)請求項1記載の可逆的収縮・膨潤体中に、機能性
を有する第三成分として低分子有機化合物、無機化合
物、金属化合物、高分子有機化合物から選ばれた少なく
とも一種類が分散・混合された状態で含まれていること
を特徴とする可逆的収縮・膨潤体。
(2) In the reversible shrinkage / swelling body according to claim 1, at least one selected from a low molecular weight organic compound, an inorganic compound, a metal compound, and a high molecular weight organic compound is dispersed as a functional third component. A reversible shrinkage / swelling body characterized by being contained in a mixed state.

(3)テトラカルボン酸二無水物、芳香族ジアミン、及
びトリ又はテトラアミノ化合物をモル比(100)/(50
〜100)/(2〜25)の割合で有機溶媒中で重合反応さ
せてポリアミック酸の溶液とし、該ポリアミック酸の溶
液を0℃〜100℃でゲル化及び賦形することによって、
ポリアミック酸三次元網目分子構造を有する自己支持性
の有機溶媒含有有機高分子ゲルを得ることを特徴とする
可逆的収縮・膨潤体の製造方法。
(3) The molar ratio of tetracarboxylic dianhydride, aromatic diamine, and tri- or tetraamino compound is (100) / (50
To 100) / (2 to 25) in an organic solvent for polymerization reaction to form a polyamic acid solution, and the polyamic acid solution is gelled and shaped at 0 ° C to 100 ° C.
A method for producing a reversible shrinkage / swelling body, which comprises obtaining a self-supporting organic solvent-containing organic polymer gel having a polyamic acid three-dimensional network molecular structure.

(4)請求項3記載の可逆的収縮・膨潤体を製造する方
法における、重合反応によりポリアミック酸が得られた
後のゲル化前或いはゲル化後の任意の時期に、低分子有
機化合物、無機化合物、金属化合物、高分子有機化合物
から選ばれた少なくとも一種類の機能性を有する第三成
分を溶媒に溶解又は分散された状態で、ポリアミック酸
に添加することにより、該第三成分を可逆的収縮・膨潤
体中に溶解、分散、或いは混合された状態で含ませるこ
とを特徴とする可逆的収縮・膨潤体の製造方法。
(4) In the method for producing a reversible shrinkage / swelling body according to claim 3, a low molecular weight organic compound or an inorganic compound is obtained at any time after the gelation after the polyamic acid is obtained by the polymerization reaction or after the gelation. A compound, a metal compound, a high-molecular organic compound and at least one kind of functional third component in a state of being dissolved or dispersed in a solvent, by adding to the polyamic acid, the third component is reversible A method for producing a reversible shrinkage / swelling body, which is characterized in that the shrinkage / swelling body is contained in a state of being dissolved, dispersed or mixed.

この有機溶媒を含むポリアミック酸高分子ゲルからな
る可逆的収縮・膨潤体は、有機溶媒中で2〜50倍の体積
膨潤度〔(膨潤後の体積)/(膨潤前の溶媒を含まない
固形の体積)〕を示すものであり、多量の有機溶媒を含
んでも流動を起こさず、形状を保持できるような自己支
持性のある高分子ゲルである。
The reversible shrinkage / swelling body composed of the polyamic acid polymer gel containing the organic solvent has a volume swelling degree of 2 to 50 times in the organic solvent [(volume after swelling) / (solid volume without solvent before swelling). Volume)], which is a polymer gel having self-supporting property such that it does not flow even if it contains a large amount of organic solvent and can retain its shape.

本発明において、有機高分子ゲルとは、テトラカルボ
ン酸二無水物を100モル、芳香族ジアミンを50〜100モ
ル、及びトリ又はテトラアミノ化合物を2〜25モルの割
合で有機溶媒中で重合反応させてポリアミック酸の溶液
とし、該ポリアミック酸の溶液を0℃〜100℃でゲル化
及び賦形することによって、イオン性の塩の形成と、共
有結合の形成により三次元的な架橋反応が進み、網目分
子構造が形成され、有機溶媒を含んだだ自己支持性のゲ
ル状態となったものであり、このゲルは、脱水閉環され
ておらず、ポリアミック酸(ポリアミド酸)の状態であ
り、ポリイミドではないものをいう。
In the present invention, the organic polymer gel, tetracarboxylic acid dianhydride 100 mol, aromatic diamine 50 to 100 mol, and a tri- or tetraamino compound in a ratio of 2 to 25 mol polymerization reaction in an organic solvent To form a solution of polyamic acid, and by gelling and shaping the solution of polyamic acid at 0 ° C. to 100 ° C., a three-dimensional cross-linking reaction proceeds due to the formation of an ionic salt and the formation of a covalent bond. , A network molecular structure was formed, and it was in a self-supporting gel state containing an organic solvent. This gel was not dehydrated and ring-closed, and was in a state of polyamic acid (polyamic acid). Does not mean.

本発明では、テトラカルボン酸二無水物、芳香族ジア
ミン及び多価アミンを重付加反応させることにより、最
初は有機溶媒に均一に溶解したポリアミック酸溶液が得
られる。しかし、このポリアミック酸溶液の状態は中間
的なものであり、ポリアミック酸に含まれる未反応の官
能基による架橋反応が有機溶媒中で徐々に進行すること
により、ポリアミック酸成分の三次元網目分子構造が形
成されゲル化を起こし、最終的には有機溶媒を含んだポ
リアミック酸からなる有機高分子ゲルが得られる。
In the present invention, a polyamic acid solution uniformly dissolved in an organic solvent is first obtained by polyaddition reaction of tetracarboxylic dianhydride, aromatic diamine and polyvalent amine. However, the state of this polyamic acid solution is intermediate, and the crosslinking reaction due to the unreacted functional groups contained in the polyamic acid gradually proceeds in the organic solvent, resulting in a three-dimensional network molecular structure of the polyamic acid component. Are formed to cause gelation, and finally an organic polymer gel composed of a polyamic acid containing an organic solvent is obtained.

有機溶媒、又は有機溶媒と第三成分とを含んだポリア
ミック酸高分子ゲルからなる本発明の可逆的収縮・膨潤
体は、以下のような手順に従って調製することができ
る。
The reversible shrinkage / swelling body of the present invention comprising an organic solvent or a polyamic acid polymer gel containing an organic solvent and a third component can be prepared according to the following procedure.

(1)有機溶媒中で、テトラカルボン酸二無水物、芳香
族ジアミン及び多価アミンを混合し、重付加反応させる
ことにより、有機溶媒に均一に溶解したポリアミック酸
溶液を得る。
(1) A tetracarboxylic dianhydride, an aromatic diamine, and a polyvalent amine are mixed in an organic solvent, and a polyaddition reaction is performed to obtain a polyamic acid solution uniformly dissolved in the organic solvent.

(2)第三成分をポリアミック酸に複合させる場合は、
重付加反応により得られたゲル化に至っていないポリア
ミック酸溶液に、第三成分を添加し、第三成分との複合
化を行う。あるいは、予め有機溶媒中に第三成分を含ま
せた溶液中でポリアミック酸を重付加反応させる。
(2) When the third component is combined with polyamic acid,
The third component is added to the polyamic acid solution obtained by the polyaddition reaction, which has not yet been gelled, to form a composite with the third component. Alternatively, polyamic acid is subjected to polyaddition reaction in a solution in which the third component is contained in an organic solvent in advance.

(3)ポリアミック酸溶液あるいは第三成分とポリアミ
ック酸成分の混合溶液がゲル化を起こす前に賦形させる
ために、特定の形状を持った型に上記溶液を流し込む
か、あるいはフィルム上にする場合は基材上に流延させ
る。
(3) In order to shape the polyamic acid solution or the mixed solution of the third component and the polyamic acid component before gelation occurs, the solution is poured into a mold having a specific shape or is formed on a film. Is cast on a substrate.

(4)上記溶液を0〜100℃の間の温度条件で少なくと
も1分間以上静置し、ポリアミック酸の未反応の官能基
による架橋反応を有機溶媒中で進行させることで三次元
網目分子構造を形成させ、有機溶媒、又は有機溶媒と第
三成分とを含んだポリアミック酸高分子ゲルからなる本
発明の可逆的収縮・膨潤体を得る。
(4) A three-dimensional network molecular structure is obtained by allowing the above solution to stand at a temperature condition of 0 to 100 ° C. for at least 1 minute or more and allowing a crosslinking reaction by an unreacted functional group of polyamic acid to proceed in an organic solvent. A reversible shrinkage / swelling body of the present invention comprising an organic solvent or a polyamic acid polymer gel containing an organic solvent and a third component is obtained.

以下、調製方法の詳細を述べる。 The details of the preparation method will be described below.

まず最初に、有機溶媒中でテトラカルボン酸二無水
物、芳香族ジアミン及び多価アミンを混合し、重付加反
応させることにより、有機溶媒に均一に溶解したポリア
ミック酸溶液を調製する。
First, a tetracarboxylic acid dianhydride, an aromatic diamine, and a polyvalent amine are mixed in an organic solvent, and a polyaddition reaction is performed to prepare a polyamic acid solution uniformly dissolved in the organic solvent.

テトラカルボン酸二無水物、芳香族ジアミン及び多価
アミンの重付加反応は、結局のところ、テトラカルボン
酸二無水物とアミン類との反応であり、調製方法として
は、窒素ガスのような不活性雰囲気下、芳香族ジアミン
と多価アミンを有機溶媒で溶解させた溶液中にテトラカ
ルボン酸二無水物を加えればよい。テトラカルボン酸二
無水物は、固形で加えても、溶媒で溶解させた液状で加
えてもよい。テトラカルボン酸二無水物に、芳香族ジア
ミンと多価アミンを加える方法でもよい。
The polyaddition reaction of tetracarboxylic acid dianhydride, aromatic diamine and polyvalent amine is, after all, a reaction of tetracarboxylic acid dianhydride and amines. Tetracarboxylic dianhydride may be added to a solution of an aromatic diamine and a polyvalent amine dissolved in an organic solvent under an active atmosphere. The tetracarboxylic acid dianhydride may be added in a solid form or in a liquid form dissolved in a solvent. A method of adding an aromatic diamine and a polyvalent amine to tetracarboxylic dianhydride may be used.

本発明におけるテトラカルボン酸二無水物の代表例と
しては、ピロメリット酸二無水物、3,3′,4,4′−ベン
ゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3′,4,4′−
ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3′,4′−
ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2′,3,3′−
ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2′,6,6′−
ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−ナフ
タレンテトラカルボン酸二無水物、1,2,5,6−ナフタレ
ンテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカル
ボキシフェニル)プロパン二無水物、ジフェニルスルホ
ン−3,3′,4,4′−テトラカルボン酸二無水物、ビス
(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、3,
4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、ナフタレ
ン−1,2,4,5−テトラカルボン酸二無水物、ナフタレン
−1,4,5,8−テトラカルボン酸二無水物、ベンゼン−1,
2,3,4−テトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。ま
た、分子中にアミド基、エステル基、エーテル基、スル
ホン基、メチレン基、プロパン基、フェニレン基、イミ
ダゾール基、チアゾール基等を任意に組合せた比較的分
子量の大きいテトラカルボン酸二無水物やフッ素等のハ
ロゲン基を構造中に含むテトラカルボン酸二無水物等も
使用できる。これらは、単独又は二種以上の混合物で用
いることができる。
Typical examples of the tetracarboxylic dianhydride in the present invention, pyromellitic dianhydride, 3,3 ', 4,4'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3', 4,4'-
Biphenyl tetracarboxylic dianhydride, 2,3,3 ', 4'-
Biphenyl tetracarboxylic dianhydride, 2,2 ', 3,3'-
Biphenyl tetracarboxylic dianhydride, 2,2 ', 6,6'-
Biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis (3,4- Dicarboxyphenyl) propane dianhydride, diphenylsulfone-3,3 ', 4,4'-tetracarboxylic dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, 3,
4,9,10-Perylenetetracarboxylic dianhydride, naphthalene-1,2,4,5-tetracarboxylic dianhydride, naphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic dianhydride, benzene- 1,
2,3,4-tetracarboxylic dianhydride and the like can be mentioned. Further, tetracarboxylic dianhydride or fluorine having a relatively large molecular weight in which amide group, ester group, ether group, sulfone group, methylene group, propane group, phenylene group, imidazole group, thiazole group and the like are arbitrarily combined in the molecule. A tetracarboxylic dianhydride containing a halogen group in its structure can also be used. These can be used alone or in a mixture of two or more.

芳香族ジアミンの代表例としては、メタフェニレンジ
アミン、パラフェニレンジアミン、4,4′−ジアミノジ
フェニルプロパン、4,4′−ジアミノジフェニルメタ
ン、3,3′−ジアミノジフェニルメタン、4,4′−ジアミ
ノジフェニルスルフィド、4,4′−ジアミノジフェニル
スルホン、3,3′−ジアミノジフェニルスルホン、3,4′
−ジアミノジフェニルスルホン、4,4′−ジアミノジフ
ェニルエーテル、3,3′−ジアミノジフェニルエーテ
ル、3,4′−ジアミノジフェニルエーテル、4,4′−ジア
ミノベンゾフェノン、3,3′−ジアミノベンゾフェノ
ン、2,2′−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、ベ
ンジジン、3,3′−ジアミノビフェニル、2,6−ジアミノ
ピリジン、2,5−ジアミノピリジン、3,4−ジアミノピリ
ジン、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕
スルホン、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニ
ル〕スルホン、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フ
ェニル〕エーテル、ビス〔4−(3−アミノフェノキ
シ)フェニル〕エーテル、2,2′−ビス〔4−(4−ア
ミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、2,2′−ビス
〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、
4,4′−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、1,4
−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス
(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、2,2′−ビス〔4
−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕ヘキサフロロプ
ロパン、1,5−ジアミノナフタレン、2,6−ジアミノナフ
タレン及びこれらの誘導体等が挙げられる。また、イソ
フタル酸ジヒドラジド等のジヒドラジド化合物も使用で
きる。これらは、単独又は二種以上の混合物で用いるこ
とができる。
Representative examples of aromatic diamines include metaphenylenediamine, paraphenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylpropane, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 3,3′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylsulfide. , 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, 3,3'-diaminodiphenyl sulfone, 3,4 '
-Diaminodiphenyl sulfone, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,3'-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminobenzophenone, 3,3'-diaminobenzophenone, 2,2'- Bis (4-aminophenyl) propane, benzidine, 3,3'-diaminobiphenyl, 2,6-diaminopyridine, 2,5-diaminopyridine, 3,4-diaminopyridine, bis [4- (4-aminophenoxy) Phenyl]
Sulfone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ether, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ether, 2,2'-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2'-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] propane,
4,4'-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 1,4
-Bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 2,2'-bis [4
Examples include-(3-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 1,5-diaminonaphthalene, 2,6-diaminonaphthalene and derivatives thereof. Further, dihydrazide compounds such as isophthalic acid dihydrazide can also be used. These can be used alone or in a mixture of two or more.

本明細書で、トリ又はテトラアミノ化合物(多価アミ
ン)とは、一つの分子構造中にアミノ基とアンモニウム
塩基の中から選ばれた置換基を三個又は四個有するアミ
ノ化合物をいう。
In the present specification, the tri- or tetra-amino compound (polyvalent amine) refers to an amino compound having three or four substituents selected from an amino group and an ammonium base in one molecular structure.

多価アミノの代表例としては、3,3′,4,4′−テトラ
アミノジフェニルエーテル、3,3′4,4′−テトラアミノ
ジフェニルメタン、3,3′,4,4′−テトラアミノベンゾ
フェノン、3,3′,4,4′−テトラアミノジフェニルスル
ホン、3,3′,4,4′−テトラアミノビフェニル、1,2,4,5
−テトラアミノベンゼン、3,3′,4−トリアミノジフェ
ニルエーテル、3,3′,4−トリアミノジフェニルメタ
ン、3,3′,4−トリアミノベンゾフェノン、3,3′,4−ト
リアミノジフェニルスルホン、3,3′,4−トリアミノビ
フェニル、1,2,4−トリアミノベンゼン及びこれらの化
合物の官能基を第四級アンモニウム塩の形に変えた化合
物類、例えば3,3′,4,4′−テトラアミノビフェニル・
四塩酸塩等が挙げられる。第四級アンモニウム塩として
は、塩酸塩の他に、硫酸塩、硝酸塩の形で用いることも
できる。これらの化合物の中には、多価アミンの官能基
の全てが第四級アンモニウム塩の形でないものも含まれ
る。また、上記物質の中には、水和物として存在してい
るものもあり、これらの多価アミン類は単独又は二種以
上の混合物で用いることもできる。脂肪族類の多価アミ
ンを使用することも可能である。
As typical examples of polyvalent amino, 3,3 ', 4,4'-tetraaminodiphenyl ether, 3,3'4,4'-tetraaminodiphenylmethane, 3,3', 4,4'-tetraaminobenzophenone, 3,3 ', 4,4'-tetraaminodiphenyl sulfone, 3,3', 4,4'-tetraaminobiphenyl, 1,2,4,5
-Tetraaminobenzene, 3,3 ', 4-triaminodiphenyl ether, 3,3', 4-triaminodiphenylmethane, 3,3 ', 4-triaminobenzophenone, 3,3', 4-triaminodiphenyl sulfone, 3,3 ', 4-triaminobiphenyl, 1,2,4-triaminobenzene and compounds in which the functional groups of these compounds are converted into the quaternary ammonium salt form, for example 3,3', 4,4 ′ -Tetraaminobiphenyl ・
Tetrahydrochloride and the like. The quaternary ammonium salt may be used in the form of sulfate or nitrate in addition to the hydrochloride. Among these compounds are also those in which all of the functional groups of the polyvalent amine are not in the form of quaternary ammonium salts. In addition, some of the above substances exist as hydrates, and these polyvalent amines can be used alone or as a mixture of two or more kinds. It is also possible to use aliphatic polyamines.

テトラカルボン酸二無水物、芳香族ジアミン及び多価
アミンを主成分としたポリアミック酸の重合において用
いられる有機溶媒は、重合反応に対して不活性であると
同時に、使用するモノマー類及び反応により生成された
オリゴマーを含む高分子量物を溶解し又は膨潤させる能
力のあるものである。代表的なものとして、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,N−
ジエチルホルムアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、
ジメチルスルホキシド、N−メチル−2−ピロリドン、
N,N−ジメチルメトキシアセトアミド、ヘキサメチルホ
スホアミド、ピリジン、ジメチルスルホン、テトラメチ
レンスルホン、クレゾール、フェノール、キシレノール
等のフェノール類や、ベンゼン、トルエン、キシレン、
ベンゾニトリル、ジオキサン、シクロヘキサン等が挙げ
られる。これらの溶媒は、単独又は二種以上混合して使
用される。
The organic solvent used in the polymerization of polyamic acid containing tetracarboxylic dianhydride, aromatic diamine and polyvalent amine as the main components is inert to the polymerization reaction and at the same time is formed by the monomers used and the reaction. It is capable of dissolving or swelling a high molecular weight substance containing the thus-obtained oligomer. As typical ones, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N, N-
Diethylformamide, N, N-diethylacetamide,
Dimethyl sulfoxide, N-methyl-2-pyrrolidone,
N, N-dimethylmethoxyacetamide, hexamethylphosphoamide, pyridine, dimethyl sulfone, tetramethylene sulfone, cresol, phenol, phenols such as xylenol, benzene, toluene, xylene,
Examples thereof include benzonitrile, dioxane, cyclohexane and the like. These solvents are used alone or in combination of two or more.

テトラカルボン酸二無水、芳香族ジアミン及び多価ア
ミンを主成分としたポリアミック酸の重合は、有機溶媒
中、−10〜30℃の温度条件下、特に好ましくは−5〜20
℃の温度範囲で反応させる。反応時間は、5時間以内、
好ましくは2時間以内である。
The polymerization of polyamic acid mainly composed of tetracarboxylic dianhydride, aromatic diamine and polyvalent amine is carried out in an organic solvent at a temperature of -10 to 30 ° C, particularly preferably -5 to 20.
The reaction is performed in a temperature range of ° C. The reaction time is within 5 hours,
It is preferably within 2 hours.

反応温度が−10℃より低い場合は、取扱性や反応方法
の難しさに加え、温度が低すぎるため反応自身が充分に
進まない場合があり、好ましくない。反応温度が30℃を
超える場合は、ゲル化に至るまでの反応が速すぎて、不
均質な有機高分子ゲルを与える場合がある。従って、ポ
リアミック酸成分の反応温度は、−10〜30℃の温度条件
下、特に好ましくは−5〜20℃の温度範囲で反応させ
る。
If the reaction temperature is lower than -10 ° C, the reaction itself may not proceed sufficiently because the temperature is too low, in addition to the difficulty in handling and the reaction method, which is not preferable. If the reaction temperature is higher than 30 ° C, the reaction until gelation may be too fast to give a heterogeneous organic polymer gel. Therefore, the reaction temperature of the polyamic acid component is -10 to 30 ° C, particularly preferably -5 to 20 ° C.

一般に、テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミン
からポリアミック酸を調製する場合、分子量を上げるた
めに両成分をできる限り等モルで反応させることが好ま
しい。本発明でも有機高分子ゲルの架橋点間分子量と架
橋度を最適化するため、テトラカルボン酸二無水物/芳
香族ジアミンのモル比を(100)/(50〜100)、テトラ
カルボン酸二無水物/芳香族ジアミン/多価アミンのモ
ル比を、(100)/(50〜100)/(2〜25)の範囲内に
とどめ、且つ、テトラカルボン酸二無水物とアミン類
(芳香族ジアミンと多価アミン)の反応基の当量比(酸
価/アミン価の比)を0.95〜1.05の範囲内に合わせるこ
とが、自己支持性のあるポリアミック酸高分子ゲルを得
る上で好ましい。
Generally, when preparing a polyamic acid from tetracarboxylic dianhydride and aromatic diamine, it is preferable to react both components in equimolar amounts as much as possible in order to increase the molecular weight. In the present invention as well, in order to optimize the molecular weight between crosslinking points and the degree of crosslinking of the organic polymer gel, the molar ratio of tetracarboxylic acid dianhydride / aromatic diamine is (100) / (50 to 100), tetracarboxylic acid dianhydride. The molar ratio of compound / aromatic diamine / polyvalent amine is kept within the range of (100) / (50-100) / (2-25), and tetracarboxylic dianhydride and amines (aromatic diamine In order to obtain a polyamic acid polymer gel having self-supporting property, it is preferable to adjust the equivalent ratio (acid value / amine value ratio) of the reactive groups of the polyamine and the polyamine to within the range of 0.95 to 1.05.

この範囲を外れた組成でモノマーを配合し反応させた
場合、ポリアミック酸の重合度が上らず、結果的に得ら
れるポリアミック酸高分子ゲル性質、例えば有機高分子
ゲルフィルムの引張り強さや弾性率等の機械的性質等も
低いものとなる。反応させるテトラカルボン酸二無水物
/多価アミンのモル比は、(100)/(2〜25)である
ことが好ましく、特に好ましくは、(100)/(4〜1
5)の範囲であるが、用いるモノマーの種類によりその
好適な組成範囲が若干ずれる場合もある。
When monomers are mixed and reacted in a composition outside this range, the degree of polymerization of the polyamic acid does not rise, and the resulting polyamic acid polymer gel properties, such as the tensile strength and elastic modulus of the organic polymer gel film. The mechanical properties such as are also low. The molar ratio of tetracarboxylic acid dianhydride / polyvalent amine to be reacted is preferably (100) / (2-25), and particularly preferably (100) / (4-1
Although it is within the range of 5), the suitable composition range may be slightly shifted depending on the kind of the monomer used.

多価アミンは、ポリアミック酸高分子ゲルの架橋点と
して働き、その配合比によりポリアミック酸高分子ゲル
中に存在する網目濃度(架橋密度)を変化させる。多価
アミンの配合モル数が、テトラカルボン酸二無水物100
モルに対し2モルより小さいと溶液中でのポリアミック
酸成分の架橋点が少なくなり、三次元網目分子構造が不
完全になり、自己支持性のある有機高分子ゲルとなりに
くい。多価アミンの配合モル数が25モルより大きいと、
三次元網目分子構造の架橋点の増加と架橋点間分子量の
低下を招き、ポリアミック酸高分子ゲルの体積膨潤度を
低下させ、脆性的なものとなる傾向が出てくる。従っ
て、多価アミンの配合モル数は、テトラカルボン酸二無
水物100モルに対し2〜25モルの範囲内がよい。
The polyvalent amine functions as a cross-linking point of the polyamic acid polymer gel, and changes the network concentration (crosslinking density) existing in the polyamic acid polymer gel depending on its blending ratio. The number of moles of polyvalent amine compounded is 100% tetracarboxylic acid dianhydride.
If it is less than 2 mols per mol, the number of cross-linking points of the polyamic acid component in the solution will be small, the three-dimensional network molecular structure will be incomplete, and a self-supporting organic polymer gel will be difficult to form. If the blending number of moles of polyvalent amine is greater than 25 moles,
This leads to an increase in the number of cross-linking points in the three-dimensional network molecular structure and a decrease in the molecular weight between cross-linking points, which lowers the volume swelling degree of the polyamic acid polymer gel and tends to make it brittle. Therefore, the number of moles of the polyvalent amine compounded is preferably in the range of 2 to 25 moles per 100 moles of the tetracarboxylic dianhydride.

これらのテトラカルボン酸二無水物、芳香族ジアミン
及び多価アミン成分は、それぞれ単独又は二種以上の混
合物で用いられるため、得られるポリアミック酸は共重
合体のものを含む。また、特定の成分から成るポリアミ
ック酸と、このポリアミック酸の構成成分の少なくとも
一種類が異なるポリアミックを混合した、ポリアミック
酸の混合物も含まれる。
These tetracarboxylic acid dianhydrides, aromatic diamines and polyvalent amine components are used alone or as a mixture of two or more kinds, and thus the obtained polyamic acid includes a copolymer. It also includes a mixture of polyamic acids obtained by mixing a polyamic acid composed of a specific component and a polyamic acid in which at least one kind of constituent components of the polyamic acid is different.

このようにして得られたポリアミック酸溶液は、前述
のようにポリアミック酸高分子ゲルに至るまでの中間的
なものであり、ポリアミック酸に含まれる未反応の官能
基による架橋反応が有機溶媒中で徐々に進行することに
より、ポリアミック酸成分の三次元網目分子構造が形成
されゲル化を起こし、最終的には有機溶媒を含んだポリ
アミック酸高分子ゲルを与えるものである。また、テト
ラカルボン酸二無水物、芳香族ジアミン及び多価アミン
成分を主とする重付加反応により生成された重合物の中
には、三次元網目分子構造に関与しない線上の高分子量
物も含まれる。これらは、有機溶媒で抽出されることで
存在が確認される。
The polyamic acid solution thus obtained is an intermediate until reaching the polyamic acid polymer gel as described above, and the crosslinking reaction by the unreacted functional group contained in the polyamic acid is performed in the organic solvent. By gradually advancing, a three-dimensional network molecular structure of the polyamic acid component is formed to cause gelation, and finally a polyamic acid polymer gel containing an organic solvent is provided. Further, among the polymers produced by the polyaddition reaction mainly composed of tetracarboxylic acid dianhydride, aromatic diamine and polyvalent amine component, linear high molecular weight substances not involved in the three-dimensional network molecular structure are also included. Be done. Their existence is confirmed by extraction with an organic solvent.

ポリアミック酸に第三成分を複合させる場合には、第
三成分を有機溶媒に溶解あるいは分散させた状態で、本
発明の特定モノマーより構成されたポリアミック酸溶液
に加えられ、複合化が行われる。
When the polyamic acid is combined with the third component, the third component is dissolved or dispersed in an organic solvent and added to the polyamic acid solution composed of the specific monomer of the present invention to form a complex.

第三成分として、例えば、低分子有機化合物、無機物
質、金属化合物、高分子有機化合物等を含ませる場合、
予め有機溶媒中に第三成分を含ませた溶液中でテトラカ
ルボン酸二無水物、芳香族ジアミン及び多価アミン成分
の重付加反応を行わせるか、あるいは重付加反応により
得られた有機溶媒に均一に溶解したポリアミック酸溶液
に、第三成分を添加する等の方法により、第三成分との
複合化を行わせる。
As a third component, for example, when containing a low molecular weight organic compound, an inorganic substance, a metal compound, a high molecular weight organic compound,
The polycarboxylic acid dianhydride, the aromatic diamine and the polyvalent amine component are subjected to a polyaddition reaction in a solution containing a third component in an organic solvent in advance, or the organic solvent obtained by the polyaddition reaction is added to the organic solvent. The third component is mixed with the uniformly dissolved polyamic acid solution by a method such as adding the third component.

本明細書において、低分子有機化合物とは分子量1万
未満の有機化合物をいい、高分子有機化合物とは分子量
1万以上の有機化合物をいう。
In the present specification, the low molecular weight organic compound means an organic compound having a molecular weight of less than 10,000, and the high molecular weight organic compound means an organic compound having a molecular weight of 10,000 or more.

複合に用いられる第三成分としては、以下のような物
質が挙げられる。
Examples of the third component used in the complex include the following substances.

低分子有機化合物としては、刺激−応答作用などの機
能性を有する物質があり、例えば液晶物質であるシッフ
系液晶、アゾキシ系液晶、シアノビフェニル系液晶、シ
アノフェニル系液晶等や、光機能性を有するナフタレン
誘導体、スピロピラン系化合物、アゾベンゼン系化合
物、フタロシアニン系化合物、ポルフィリン系化合物、
シアニン系色素等の色素類、キニザリン系化合物、スチ
ルベン系化合物、ヘミシアニン系化合物、クラウンエー
テル類、電子供与体のテトラチアフルバレン、ビスエチ
レンジチオテトラチアフルバレン、電子受容体のテトラ
シアノキノジメタン、テトラシアノエチレン、その他ピ
レン誘導体、ピロール、アセチレン化合物、アセトラセ
ン誘導体等がある。これらは、単独又は二種以上の混合
物として用いられる。
As the low molecular weight organic compound, there is a substance having a function such as stimulus-response action, and for example, a liquid crystal substance such as a Schiff liquid crystal, an azoxy liquid crystal, a cyanobiphenyl liquid crystal, a cyanophenyl liquid crystal, or the like, which has an optical functionality Having naphthalene derivative, spiropyran compound, azobenzene compound, phthalocyanine compound, porphyrin compound,
Dyes such as cyanine dyes, quinizarin compounds, stilbene compounds, hemicyanine compounds, crown ethers, electron donors tetrathiafulvalene, bisethylenedithiotetrathiafulvalene, electron acceptors tetracyanoquinodimethane, tetra Examples include cyanoethylene, other pyrene derivatives, pyrrole, acetylene compounds, and acetracene derivatives. These are used alone or as a mixture of two or more kinds.

無機物質は、微粉末としてポリアミック酸高分子ゲル
中に含ませることが好ましく、アルミナ、酸化錫、チタ
ン酸ジルコン酸鉛、ジルコニア、酸化インジウム、酸化
イットリウム、フェライト等に代表されるようなセラミ
ックス類、黒鉛であり、これらを、単独又は混合させて
使用できる。
The inorganic substance is preferably contained in the polyamic acid polymer gel as a fine powder, and alumina, tin oxide, lead zirconate titanate, zirconia, indium oxide, yttrium oxide, ceramics represented by ferrite and the like, Graphite, which can be used alone or in combination.

本明細書において無機物質とはC−H結合を有しない
物質であって、金属化合物を除いたものを言う。
In the present specification, an inorganic substance means a substance having no C—H bond and excluding a metal compound.

金属化合物は、やはり微粉末としてポリアミック酸高
分子ゲル中に含ませることが好ましく、Ag、Cu、Pt等あ
るいはこれらの化合物が代表例として挙げられる。
The metal compound is also preferably contained as fine powder in the polyamic acid polymer gel, and representative examples thereof include Ag, Cu, Pt and the like, or these compounds.

高分子有機化合物としては、有機溶媒に溶解するもの
が好ましく、ポリアミック酸、ポリイミド、ポリアミド
イミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、
ポリスルホン、ポリベンゾイミダゾール、ポリベンゾオ
キサゾール、ポリベンゾチアゾール、ポリアミド、ポリ
ペプチド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアク
リロニトリル等が挙げられる。これらの高分子有機化合
物は、種々のポリマーの変性物、前駆体、オリゴマーを
含み、ポリアミック酸高分子ゲル中に含ませることがで
きる。
As the high molecular weight organic compound, those soluble in an organic solvent are preferable, and polyamic acid, polyimide, polyamideimide, polyetherimide, polyethersulfone,
Examples thereof include polysulfone, polybenzimidazole, polybenzoxazole, polybenzothiazole, polyamide, polypeptide, polyester, polycarbonate and polyacrylonitrile. These high molecular weight organic compounds include modified products, precursors and oligomers of various polymers and can be contained in the polyamic acid high molecular weight gel.

以上〜のほかに、硬化性樹脂として付加反応によ
り結果的には高分子量化する反応性モノマーやオリゴマ
ー成分もポリアミック酸高分子ゲル中に含ませることが
でき、その種類としては、エポキシ樹脂、ビスマレイミ
ド樹脂、多官能マレイミド樹脂、フェノール樹脂、不飽
和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ジシク
ロペンタジエン系樹脂、シアネート樹脂、アセチレン末
端化合物、縮合多環多核芳香族系(コプナ)樹脂、オリ
ゴアクリレート樹脂、ユリヤ樹脂、フラン樹脂、メラミ
ン樹脂、グアナミン樹脂、キシレン樹脂、ビニルスチリ
ルピリジン樹脂等が挙げられ、これらは、硬化剤や添加
剤を含む樹脂組成物として用いる場合が多い。
In addition to the above, as a curable resin, a reactive monomer or oligomer component that eventually becomes a high molecular weight by an addition reaction can also be contained in the polyamic acid polymer gel. Maleimide resin, polyfunctional maleimide resin, phenol resin, unsaturated polyester resin, diallyl phthalate resin, dicyclopentadiene resin, cyanate resin, acetylene terminal compound, condensed polycyclic polynuclear aromatic (copna) resin, oligoacrylate resin, urea Examples thereof include resins, furan resins, melamine resins, guanamine resins, xylene resins, vinylstyrylpyridine resins, and the like, and these are often used as resin compositions containing a curing agent and additives.

また、その他に、アスペクト比(繊維長/繊維径)が
2以上の炭素質繊維、アルミナ繊維等のセラミックス繊
維、金属繊維、有機繊維等の繊維物質もポリアミック酸
高分子ゲル中に含ませることができる。
In addition, carbonaceous fibers having an aspect ratio (fiber length / fiber diameter) of 2 or more, ceramic fibers such as alumina fibers, metal fibers, fiber materials such as organic fibers may be included in the polyamic acid polymer gel. it can.

これらの物質は、単独又は二種以上を混合して用いる
ことも可能である。
These substances may be used alone or in combination of two or more.

ポリアミック酸溶液に第三成分を混合させる際に、第
三成分を溶解又は分散させる溶媒としては、代表的なも
のとして、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチル
アセトアミド等のアミド系溶媒、クレゾール、フェノー
ル、キシレノール等のフェノール類、ジメチルスルホ
ン、テトラメチレンスルホン、ジメチルスルホキシド等
のスルホン系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン、シ
クロヘキサン等の炭化水素類、塩化メチレン、ジクロロ
エタン等の塩素系溶媒、ケトン類、アルコール類、N−
メチル−2−ピロリドン、ベンゾニトリル、ピリジン、
ジオキサン、ポリリン酸、N,N−ジエチルアニリン等が
挙げられる。これらの溶媒は、単独又は二種以上混合し
て使用される。最終的にポリアミック酸高分子ゲル中に
含まれる有機溶媒は、これらの溶媒と前述のポリアミッ
ク酸の重合に用いられた溶媒を含むものである。
When mixing the third component to the polyamic acid solution, as a solvent to dissolve or disperse the third component, as a representative, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide amide solvent such as, Phenols such as cresol, phenol and xylenol, sulfone solvents such as dimethyl sulfone, tetramethylene sulfone and dimethyl sulfoxide, hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene and cyclohexane, chlorine solvents such as methylene chloride and dichloroethane, ketones , Alcohols, N-
Methyl-2-pyrrolidone, benzonitrile, pyridine,
Dioxane, polyphosphoric acid, N, N-diethylaniline and the like can be mentioned. These solvents are used alone or in combination of two or more. The organic solvent finally contained in the polyamic acid polymer gel contains these solvents and the solvent used for the polymerization of the above polyamic acid.

第三成分の添加量は、有機高分子ゲルの用途によって
異なってくるが、第三成分の添加量が80重量%を超える
と、ポリアミック酸と第三成分の複合された溶液が三次
元網目分子構造を形成せず、ゲル化を起こさない場合が
あるので好ましくない。以上のような操作によって、有
機溶媒に均一に溶解したポリアミック酸溶液あるいは第
三成分と複合されたポリアミック酸混合溶液が得られ
る。
The amount of the third component added depends on the use of the organic polymer gel, but if the amount of the third component exceeds 80% by weight, the solution in which the polyamic acid and the third component are combined becomes a three-dimensional network molecule. It may not form a structure and may not cause gelation, which is not preferable. By the above operation, a polyamic acid solution uniformly dissolved in an organic solvent or a polyamic acid mixed solution mixed with a third component can be obtained.

有機溶媒に均一に溶解したポリアミック酸溶液あるい
は第三成分と複合されたポリアミック酸の混合溶液は、
0〜100℃の間の温度条件でポリアミック酸溶液を静置
することにより、ポリアミック酸に含まれる官能基によ
る三次元架橋反応が有機溶媒中で進み、ゲル化現象が起
こり、有機溶媒を含んだポリアミック酸と第三成分の複
合された有機高分子ゲルが生成される。
The polyamic acid solution uniformly dissolved in an organic solvent or the mixed solution of the polyamic acid complexed with the third component is
By allowing the polyamic acid solution to stand under the temperature condition of 0 to 100 ° C., the three-dimensional crosslinking reaction by the functional group contained in the polyamic acid proceeds in the organic solvent, and the gelation phenomenon occurs, and the organic solvent is contained. An organic polymer gel in which a polyamic acid and a third component are combined is produced.

この際に、ポリアミック酸溶液あるいは第三成分との
混合溶液を、特定の形状を持った型に流しこむか、基材
上に流延させる等の方法により、フィルム等の形状に賦
形されたポリアミック酸高分子ゲルあるいはポリアミッ
ク酸と第三成分の複合された有機高分子ゲルが得られ
る。
At this time, the polyamic acid solution or the mixed solution with the third component is cast into a shape such as a film by a method such as casting into a mold having a specific shape or casting on a substrate. A polyamic acid polymer gel or an organic polymer gel in which a polyamic acid and a third component are combined is obtained.

ポリアミック酸に第三成分が均一に複合された有機高
分子ゲルを得るためには、テトラカルボン酸二無水物、
芳香族ジアミン及び多価アミンの重合物であるポリアミ
ック酸が三次元網目分子構造を形成する、所謂ゲル化を
起こす前に第三成分を配合させておくことが望まれる。
ポリアミック酸と第三成分を複合させる他の方法とし
て、予め調製されゲル化を起こしたポリアミック酸高分
子ゲルに、第三成分を溶解あるいは分散させられた溶液
を接触させ、ポリアミック酸高分子ゲルの三次元網目分
子構造中に第三成分を含む溶液を侵入させる方法によ
り、両者を複合した有機高分子ゲルを得る方法もある。
In order to obtain an organic polymer gel in which a third component is uniformly mixed with polyamic acid, tetracarboxylic acid dianhydride,
It is desirable that the third component is blended before polyamic acid, which is a polymer of aromatic diamine and polyvalent amine, forms a three-dimensional network molecular structure, so-called gelation.
As another method of combining the polyamic acid and the third component, to the gelled polyamic acid polymer gel prepared in advance, contact the solution in which the third component is dissolved or dispersed, the polyamic acid polymer gel of There is also a method of obtaining an organic polymer gel in which both are combined by a method of infiltrating a solution containing a third component into the three-dimensional network molecular structure.

このようなポリアミック酸の高分子ゲルあるいは第三
成分と複合された有機高分子ゲルに関する調製方法は新
規なものであり、得られたポリアミック酸の高分子ゲル
又は、このものから溶媒を除去させて得られた成形体
は、多価アミンを架橋点として三次元網目分子構造を形
成している特異な高分子構造体である。
Such a method for preparing a polymer gel of polyamic acid or an organic polymer gel complexed with a third component is a novel one, and a polymer gel of the obtained polyamic acid or, by removing a solvent from this, The obtained molded product is a unique polymer structure having a three-dimensional network molecular structure with a polyvalent amine as a cross-linking point.

本発明で得られた有機溶媒、又は有機溶媒と第三成分
を含んだポリアミック酸高分子ゲルにおいて、ポリアミ
ック酸成分は多価アミンを架橋点として、主に共有結合
及び水素結合的な三次元網目分子構造を形成するもので
あって、多量の有機溶媒を含んでも自己支持性の有機高
分子ゲルである。
In the organic solvent obtained in the present invention, or in a polyamic acid polymer gel containing an organic solvent and a third component, the polyamic acid component has a polyvalent amine as a cross-linking point, mainly a covalent bond and a hydrogen-bonded three-dimensional network. It is a self-supporting organic polymer gel that forms a molecular structure and contains a large amount of organic solvent.

また、有機溶媒と第三成分を含むポリアミック酸有機
高分子ゲルにおいては、第三成分を含んだ混合溶液がゲ
ル化し、高分子ゲルを形成させるため、ポリアミック酸
の三次元網目分子構造の中に比較的均一に、第三成分が
分散・混合しているものである。
Further, in the polyamic acid organic polymer gel containing the organic solvent and the third component, the mixed solution containing the third component is gelated to form a polymer gel, so that the three-dimensional network molecular structure of the polyamic acid is formed. The third component is dispersed and mixed relatively uniformly.

特に、第三成分が溶媒に可溶な物質の場合は、溶媒の
中でポリアミック酸と第三成分の両者が複合された後に
ポリアミック酸成分が三次元網目分子構造を形成しゲル
化するため、第三成分が分子状に近い状態で分散・混合
しているものと推定される。少なくとも、このような有
機高分子ゲルにおいて、ポリアミック酸を含む成分は三
次元的につながった連続相を形成しているものである。
この構造は、単純にポリアミック酸と第三成分を混合し
ただけの系とは全く異なる凝集構造の複合系であり、特
異的な高分子構造である。
In particular, when the third component is a solvent-soluble substance, the polyamic acid component forms a three-dimensional network molecular structure and gels after both the polyamic acid and the third component are complexed in the solvent, It is presumed that the third component is dispersed and mixed in a state close to the molecular shape. At least in such an organic polymer gel, the component containing the polyamic acid forms a continuous phase that is three-dimensionally connected.
This structure is a complex system having an aggregate structure that is completely different from the system in which the polyamic acid and the third component are simply mixed, and is a specific polymer structure.

このような調製方法により得られたポリアミック酸高
分子ゲルは、有機溶媒中で2〜50倍の体積膨潤度を示す
新しい構造の有機高分子ゲルであり、溶媒の出入りによ
り可逆的に収縮・膨潤を繰返す構造体である。ポリアミ
ック酸高分子ゲルの体積膨潤度は、ポリアミック酸を形
成するモノマー成分の種類や配合比による架橋密度の変
化、有機高分子ゲル中に含まれる有機溶媒の種類により
2〜50倍の範囲内で変化し、架橋密度をコントロールす
ることにより、一定の体積膨潤度を持つポリアミック酸
高分子ゲルを調製することも可能である。
The polyamic acid polymer gel obtained by such a preparation method is an organic polymer gel with a new structure that exhibits a volume swelling degree of 2 to 50 times in an organic solvent, and reversibly contracts and swells due to the entry and exit of the solvent. Is a structure that repeats. The volume swelling degree of the polyamic acid polymer gel is within a range of 2 to 50 times depending on the change of the crosslink density depending on the type and mixing ratio of the monomer components forming the polyamic acid and the type of the organic solvent contained in the organic polymer gel. It is also possible to prepare a polyamic acid polymer gel having a constant volume swelling degree by changing the density and controlling the crosslinking density.

有機溶媒、又は有機溶媒と第三成分を含んだ本発明の
ポリアミック酸高分子ゲルにおいて溶媒の出入りによる
収縮・膨潤する現象は、可逆的であるため、本発明のも
のは、この力学エネルギーを利用して、化学センサー、
スイッチ、アクチュエーターとして有効に使用できる。
In the polyamic acid polymer gel of the present invention containing the organic solvent or the organic solvent and the third component, the phenomenon of contraction / swelling due to the ingress / egress of the solvent is reversible, and therefore the present invention utilizes this mechanical energy. And then a chemical sensor,
It can be effectively used as a switch or actuator.

また、膨潤体の三次元網目分子構造の架橋密度を変化
させたものは、物質分離能が付与され、分離膜、分離用
担体等に用いられる。
Further, the swelled body having a three-dimensional network molecular structure of which the crosslink density is changed is imparted with substance separation ability and is used as a separation membrane, a separation carrier, or the like.

有機溶媒と第三成分を含んだポリアミック酸高分子ゲ
ルにおいては、第三成分として低分子有機化合物、無機
物質、金属化合物、高分子有機化合物等の機能性を有す
る物質をポリアミック酸高分子ゲル中に含ませることが
できるため、第三成分の機能性が付与されたポリアミッ
ク酸高分子ゲルとなる。
In a polyamic acid polymer gel containing an organic solvent and a third component, a functional substance such as a low molecular weight organic compound, an inorganic substance, a metal compound or a high molecular weight organic compound is used as the third component in the polyamic acid polymer gel. Therefore, the polyamic acid polymer gel is provided with the functionality of the third component.

触媒的作用、光異方性、導電性、圧電性、強磁性ある
いは非線形光学特性等を示す低分子有機化合物あるいは
高分子有機化合物を第三成分としてポリアミック酸高分
子ゲル又は成形体に複合させた場合は、やはり、触媒的
作用、光異方性、導電性、圧電性、強磁性あるいは非線
形光学特性等の機能性が付与されたポリアミック酸高分
子ゲル又は成形体となり、主にフィルム等の形状で、半
導体素子、電極、分離膜、ディスプレイ、感光体、変換
素子等に応用される。
A low molecular weight organic compound or a high molecular weight organic compound exhibiting a catalytic action, optical anisotropy, conductivity, piezoelectricity, ferromagnetism, or non-linear optical characteristics is compounded as a third component with a polyamic acid polymer gel or a molded body. In the case, it is still a polyamic acid polymer gel or a molded body to which functionalities such as catalytic action, optical anisotropy, conductivity, piezoelectricity, ferromagnetism or nonlinear optical characteristics are imparted, and the shape of a film or the like is mainly used. It is applied to semiconductor devices, electrodes, separation films, displays, photoconductors, conversion devices, etc.

第三成分として用いられる無機物質や金属化合物は、
導電性、イオン伝導性、電子放射性、圧電性、焦電性、
強磁性、蛍光性等を示すものも多いため、有機溶媒と第
三成分を含んだポリアミック酸高分子ゲルも同様の機能
性を有する材料となる。
The inorganic substances and metal compounds used as the third component are
Conductivity, ionic conductivity, electron emission, piezoelectricity, pyroelectricity,
Since many exhibit ferromagnetism, fluorescence, etc., a polyamic acid polymer gel containing an organic solvent and a third component is also a material having the same functionality.

本発明のポリアミック酸高分子ゲルは、有機溶媒中で
特定のモノマー成分を反応させることによって得られた
新しい構造の有機高分子ゲルであり、前述のような構造
の特異性のため、物質分離作用、刺激応答作用のある多
機能の機能性高分子材料である。また、機能性を有する
物質と特異な方法により複合化させたポリアミック酸と
第三成分の複合体も新しいものであり、組合せる物質の
性質により触媒的作用、光異方性、導電性、圧電性、強
磁性あるいは非線形光学特性等を示す優れた機能性材料
となる。
The polyamic acid polymer gel of the present invention is an organic polymer gel having a new structure obtained by reacting a specific monomer component in an organic solvent, and because of the specificity of the structure as described above, it has a substance separation action. , Is a multifunctional functional polymer material with stimulus-responsive action. In addition, a complex of a polyamic acid and a third component, which is complexed with a functional substance by a specific method, is also new, and depending on the properties of the substance to be combined, catalytic action, optical anisotropy, conductivity, piezoelectricity, It becomes an excellent functional material exhibiting properties, ferromagnetism, or nonlinear optical characteristics.

〔実施例及び比較例〕(Examples and Comparative Examples)

実施例1 300mlの四つ口セパラブルフラスコ中に、1.816g(0.0
168モル)の精製したパラフェニレンジアミン(略称:PP
D)と0.634g(0.0016モル)の3,3′,4,4′−テトラアミ
ノビフェニル・四塩酸塩・二水和物(略称:TABT)を採
取し、50gの蒸留されたN,N−ジメチルアセトアミド(略
称DMAc)を加え、撹拌し溶解させた。
Example 1 In a 300 ml four-neck separable flask, 1.816 g (0.0
168 mol) of purified paraphenylenediamine (abbreviation: PP)
D) and 0.634 g (0.0016 mol) of 3,3 ', 4,4'-tetraaminobiphenyl tetrahydrochloride dihydrate (abbreviation: TABT) were collected, and 50 g of distilled N, N- Dimethylacetamide (abbreviation DMAc) was added and stirred to dissolve.

窒素雰囲気の下、外部水槽の温度を5℃にコントロー
ルし、上記溶液を撹拌しながら4.366g(0.02モル)の精
製した無水のピロメリット酸二無水物(略称:PMDA)を
固形のまま、溶液の温度が上らないように注意しながら
徐々に添加し、全て加え終った後、撹拌を続け均一なポ
リアミック酸溶液を調製した。
Under a nitrogen atmosphere, the temperature of the external water tank was controlled to 5 ° C., and while stirring the above solution, 4.366 g (0.02 mol) of purified anhydrous pyromellitic dianhydride (abbreviation: PMDA) remained as a solid solution. The solution was gradually added while being careful not to raise the temperature, and after all the additions were completed, stirring was continued to prepare a uniform polyamic acid solution.

このポリアミック酸溶液をガラス板上に流延した。溶
液の塗布量は、スペーサーによりコントロールし、約0.
4mmの厚さになるようにした。しばらく静置すると流延
されたポリアミック酸溶液がゲル化を起こし、有機溶媒
含有ポリアミック酸高分子ゲルフィルムが得られた。
This polyamic acid solution was cast on a glass plate. The coating amount of the solution is controlled by a spacer and is about 0.
The thickness is 4mm. When left standing for a while, the cast polyamic acid solution caused gelation, and an organic solvent-containing polyamic acid polymer gel film was obtained.

このポリアミック酸高分子ゲルフィルムは、自重によ
る形成変化を起こさず、自己支持性のものであった。
This polyamic acid polymer gel film was self-supporting without forming change due to its own weight.

このポリアミック酸高分子ゲルを30℃で真空乾燥さ
せ、有機高分子ゲルの中の溶媒を飛散させた後、フィル
ムの形でガラス板より離脱させた。このフィルムを、DM
Ac溶媒中に浸漬させたところ、フィルムが膨潤し体積膨
潤度は18.5倍を示した。更に、30℃で真空乾燥させ、膨
潤体の中の溶媒を飛散させると、元のフィルム状の形状
に戻り、溶媒の出入りにより収縮・膨潤を繰返すことが
確認された。
This polyamic acid polymer gel was vacuum dried at 30 ° C. to disperse the solvent in the organic polymer gel and then released from the glass plate in the form of a film. DM this film
When immersed in an Ac solvent, the film swelled and the volume swelling degree was 18.5 times. Further, it was confirmed that when the solvent in the swollen body was scattered and dried at 30 ° C. under vacuum, the original film-like shape was restored, and the shrinkage and swelling were repeated due to the inflow and outflow of the solvent.

このフィルムを200℃で1時間、300℃で1時間、400
℃で1時間処理したところ、フィルムの赤外線吸収スペ
クトルから、1780cm-1、1720-1にイミド基の特性吸収帯
が観測され、このフィルムがポリイミドであり、熱処理
する前のものがポリイミドの前駆体であるポリアミック
酸であることが確認された。
This film is 400 ℃ for 1 hour, 300 ℃ for 1 hour, 400
When treated at 1 ° C for 1 hour, the infrared absorption spectrum of the film showed characteristic absorption bands of imide groups at 1780 cm -1 and 1720 -1 . This film is a polyimide, and the one before heat treatment is a polyimide precursor. Was confirmed to be a polyamic acid.

比較例1 300mlの四つ口セパラブルフラスコ中に、2.162g(0.0
2モル)の精製したパラフェニレンジアミンを採取し、5
0gの蒸留されたN,N−ジメチルアセトアミドを加え、撹
拌し溶解させた。
Comparative Example 1 In a 300 ml four-neck separable flask, 2.162 g (0.0
2 mol) of purified paraphenylenediamine
0 g of distilled N, N-dimethylacetamide was added and stirred to dissolve.

窒素雰囲気の下、外部水槽の温度を5℃にコントロー
ルし、上記溶液を撹拌しながら4.366g(0.02モル)の精
製した無水のピロメリット酸二無水物を固形のまま、溶
液の温度が上らないように注意しながら徐々に添加し、
すべて加え終った後、撹拌を続け均一なポリアミック酸
溶液を調製した。
Under a nitrogen atmosphere, control the temperature of the external water bath at 5 ° C and stir the above solution while keeping 4.366 g (0.02 mol) of purified anhydrous pyromellitic dianhydride as a solid and raising the temperature of the solution. Add gradually while being careful not to
After all the additions were completed, stirring was continued to prepare a uniform polyamic acid solution.

実施例1と同様に、ポリアミック酸溶液をガラス板上
に流延させ静置したが、室温で5時間放置しても溶液は
有機分子ゲルを形成せず、この溶液は自重により流動し
た。また、このポリアミック酸溶液から、実施例1と同
様に溶媒を除去して調製されたフィルムをDMAc溶媒に浸
漬させたところ、フィルムはDMAcに溶解した。
As in Example 1, the polyamic acid solution was cast on a glass plate and allowed to stand still, but the solution did not form an organic molecular gel even after standing at room temperature for 5 hours, and the solution flowed by its own weight. A film prepared by removing the solvent from this polyamic acid solution in the same manner as in Example 1 was immersed in a DMAc solvent, and the film was dissolved in DMAc.

実施例2 300mlの四つ口セパラブルフラスコ中に、1.124g(0.0
104モル)の精製したパラフェニレンジアミンと0.961g
(0.0048モル)の4,4′−ジアミノジフェニルエーテル
(略称:4.4′−DPE)及び0.950g(0.0024モル)の3,
3′,4,4′−テトラアミノビフェニル・四塩酸塩・二水
和物を採取し、50gの蒸留されたN−メチル−2−ピロ
リドン(略称:NMP)を加え、撹拌し溶解させた。
Example 2 In a 300 ml four-neck separable flask, 1.124 g (0.0
104 mol) of purified paraphenylenediamine and 0.961 g
(0.0048 mol) of 4,4′-diaminodiphenyl ether (abbreviation: 4.4′-DPE) and 0.950 g (0.0024 mol) of 3,
3 ', 4,4'-Tetraaminobiphenyl tetrahydrochloride dihydrate was collected, and 50 g of distilled N-methyl-2-pyrrolidone (abbreviation: NMP) was added and dissolved by stirring.

窒素雰囲気の下、外部水槽の温度を5℃にコントロー
ルし、上記溶液を撹拌しながら4.366g(0.02モル)の精
製した無水のピロメリット酸二無水物を固形のまま、溶
液の温度が上らないように注意しながら徐々に添加し、
全て加え終った後、撹拌を続け均一なポリアミック酸溶
液を調製した。
Under a nitrogen atmosphere, control the temperature of the external water bath at 5 ° C and stir the above solution while keeping 4.366 g (0.02 mol) of purified anhydrous pyromellitic dianhydride as a solid and raising the temperature of the solution. Add gradually while being careful not to
After all the additions were completed, stirring was continued to prepare a uniform polyamic acid solution.

実施例1と同様に、このポリアミック酸溶液をガラス
板上に流延し静置したところ、溶液がゲル化を起こし、
有機溶媒含有ポリアミック酸高分子ゲルフィルムが得ら
れた。このものは、自重による形状変化を起こさず、自
己支持性のものであった。
In the same manner as in Example 1, when this polyamic acid solution was cast on a glass plate and allowed to stand, the solution gelled,
An organic solvent-containing polyamic acid polymer gel film was obtained. This product was self-supporting and did not change its shape due to its own weight.

このポリアミック酸高分子ゲルを30℃で真空乾燥さ
せ、有機高分子ゲルの中の溶媒を飛散させた後、フィル
ム状の形でガラス板より離脱させた。このフィルムを、
DMAc溶媒中に浸漬させたところ、フィルムが膨潤し体積
膨潤度は8.0倍を示した。更に、このフィルム膨潤体を
ベンゼンに浸漬させると、体積膨潤度は1.5倍に減少
し、続いてDMAc溶媒に再度浸漬させたところ、フィルム
が膨潤し体積膨潤度は8.0倍に戻った。このように、上
記フィルムは溶媒の出入りにより収縮・膨潤を繰返すこ
とが確認された。
This polyamic acid polymer gel was vacuum dried at 30 ° C. to disperse the solvent in the organic polymer gel and then released from the glass plate in the form of a film. This film,
When immersed in a DMAc solvent, the film swelled and the degree of volume swelling was 8.0 times. Further, when this film swollen body was dipped in benzene, the volume swelling degree was reduced by 1.5 times, and when it was dipped again in the DMAc solvent, the film was swollen and the volume swelling degree returned to 8.0 times. As described above, it was confirmed that the film repeatedly contracts and swells as the solvent flows in and out.

実施例3 300mlの四つ口セパラブルフラスコ中に、2.480g(0.0
1239モル)の精製した4,4′−ジアミノジフェニルエー
テルと0.396g(0.001モル)の3,3′,4,4′−テトラアミ
ノビフェニル・四塩酸塩・二水和物を採取し、40gの蒸
留されたN,N−ジメチルアセトアミドを加え、撹拌し溶
解させた。
Example 3 In a 300 ml four-neck separable flask, 2.480 g (0.0
(1239 mol) of purified 4,4'-diaminodiphenyl ether and 0.396 g (0.001 mol) of 3,3 ', 4,4'-tetraaminobiphenyl tetrahydrochloride dihydrate were collected and distilled to give 40 g of The N, N-dimethylacetamide thus prepared was added and stirred to dissolve it.

窒素雰囲気の下、外部水槽の温度を5℃にコントロー
ルし、上記溶液を撹拌しながら3.056g(0.014モル)の
精製した無水のピロメリット酸二無水物を固形のまま、
溶液の温度が上らないように注意しながら徐々に添加し
た。
Under a nitrogen atmosphere, the temperature of the external water tank was controlled to 5 ° C., and while stirring the above solution, 3.056 g (0.014 mol) of purified anhydrous pyromellitic dianhydride remained solid,
The solution was added slowly, being careful not to raise the temperature of the solution.

別の300mlの四つ口セパラブルフラスコ中に、今度は
1.754g(0.006モル)の精製した1.4−ビス(4−アミノ
フェノキシ)ベンゼン(略称:TPE−Q)を採取し、30g
の蒸留されたN,N−ジメチルホルムアミド(略称:DMF)
を加え、撹拌し溶解させた。
In another 300ml four-neck separable flask, this time
1.754 g (0.006 mol) of purified 1.4-bis (4-aminophenoxy) benzene (abbreviation: TPE-Q) was collected, and 30 g
Distilled N, N-dimethylformamide (abbreviation: DMF)
Was added and stirred to dissolve.

同様に、窒素雰囲気の下、外部水槽の温度を5℃にコ
ントロールし、上記溶液を撹拌しながら1.764g(0.006
モル)の精製した3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカル
ボン酸二無水物(略称:BPDA)を固形のまま、溶液の温
度が上らないように注意しながら徐々に添加した。
Similarly, under a nitrogen atmosphere, the temperature of the external water tank was controlled at 5 ° C, and the solution was stirred at 1.764 g (0.006
(Mol) of purified 3,3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (abbreviation: BPDA) was gradually added while keeping the temperature of the solution solid.

この二種の反応液を、温度を5℃にコントロールした
まま混合、撹拌し、均一なポリアミック酸溶液を調製し
た。
The two types of reaction solutions were mixed and stirred while controlling the temperature at 5 ° C. to prepare a uniform polyamic acid solution.

更に、市販のポリエーテルスルホン樹脂(ICI社製ビ
クトレックスPES)を9.450g採取し、300mlのビーカー中
で70gの蒸留されたDMFに溶解させたポリマー溶液を前記
のポリアミック酸溶液に加え、ポリアミック酸/ポリエ
ーテルスルホン樹脂の混合溶液を得た。
Furthermore, 9.450 g of a commercially available polyether sulfone resin (ICCI's Victorex PES) was sampled, and a polymer solution dissolved in 70 g of distilled DMF in a 300 ml beaker was added to the polyamic acid solution to give a polyamic acid. A mixed solution of / polyether sulfone resin was obtained.

実施例1と同様に、このポリアミック酸/ポリエーテ
ルスルホン樹脂の混合溶液をガラス板上に流延し静置し
たところ、溶液がゲル化を起こし、ポリアミック酸/ポ
リエーテルスルホン樹脂が複合された有機溶媒含有有機
高分子ゲルフィルムが得られた。このものは、自重によ
る形状変化を起こさず、自己支持性のものであった。
As in Example 1, when the mixed solution of the polyamic acid / polyether sulfone resin was cast on a glass plate and allowed to stand, the solution gelled, and the polyamic acid / polyether sulfone resin composite organic A solvent-containing organic polymer gel film was obtained. This product was self-supporting and did not change its shape due to its own weight.

このポリアミック酸/ポリエーテルスルホン樹脂の有
機高分子ゲルを30℃で真空乾燥させ、有機高分子ゲルの
中の溶媒を飛散させた後、フィルム状の形でガラス板よ
り離脱させた。このフィルムをDMF溶媒中に浸漬させた
ところ、フィルムが膨潤し体積膨潤度は24.0倍を示し
た。このものは、溶媒の出入りにより収縮・膨潤を繰返
した。
The polyamic acid / polyether sulfone resin organic polymer gel was vacuum dried at 30 ° C. to disperse the solvent in the organic polymer gel and then released from the glass plate in a film form. When this film was dipped in a DMF solvent, the film swelled and the degree of volume swelling was 24.0 times. This product repeatedly contracted and swelled as the solvent came in and out.

実施例4〜10及び比較例2 300mlの四つ口セパラブルフラスコ中に、第1表に示
す種類と量の各種モノマーと溶媒を仕込み、同様の方法
でポリマー溶液及びポリアミック酸高分子ゲルの調製を
行い、特性を調べた。
Examples 4 to 10 and Comparative Example 2 A 300 ml four-neck separable flask was charged with various monomers and solvents of the types and amounts shown in Table 1, and a polymer solution and a polyamic acid polymer gel were prepared in the same manner. Then, the characteristics were investigated.

実施例4〜10においては、調製されたポリマー溶液を
ガラス板上に流延し静置した後、ポリマー溶液がゲル化
を起こし、自己支持性のある有機高分子ゲルフィルムが
得られた。
In Examples 4 to 10, after the prepared polymer solution was cast on a glass plate and allowed to stand, the polymer solution caused gelation, and organic polymer gel films having self-supporting properties were obtained.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭47−42995(JP,A) 特開 昭62−190227(JP,A) 特公 昭44−19878(JP,B1) 特公 昭45−6555(JP,B1) 特公 昭45−3396(JP,B1) 特公 昭46−30499(JP,B2) 特公 昭48−11826(JP,B2) ─────────────────────────────────────────────────── --Continued from the front page (56) References JP-A-47-42995 (JP, A) JP-A-62-190227 (JP, A) JP-B-44-19878 (JP, B1) JP-B-45- 6555 (JP, B1) JP 45-3396 (JP, B1) JP 46-30499 (JP, B2) JP 48-11826 (JP, B2)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】テトラカルボン酸二無水物、芳香族ジアミ
ン、及びトリ又はテトラアミノ化合物を有機溶媒中で重
合反応させて得られ、且つ前記テトラカルボン酸二無水
物、芳香族ジアミン、及びトリ又はテトラアミノ化合物
のモノ比が(100)/(50〜100)/(2〜25)である、
ポリアミック酸三次元網目分子構造を有する賦形された
自己支持性の有機溶媒含有有機高分子ゲルであって、該
有機溶媒含有有機高分子ゲルは含有している有機溶媒が
流出すること及び外部より有機溶媒が該有機溶媒含有有
機高分子ゲル内に浸入することにより収縮及び膨潤が可
逆的に行われる性質を有し、前記膨潤時の体積膨張率は
2〜50倍であることを特徴とする有機溶媒含有有機高分
子ゲルからなる可逆的収縮・膨潤体。
1. A tetracarboxylic dianhydride, an aromatic diamine, and a tri- or tetraamino compound are obtained by polymerizing in an organic solvent, and the tetracarboxylic dianhydride, aromatic diamine, and tri or The mono ratio of the tetraamino compound is (100) / (50-100) / (2-25),
A polyamic acid shaped organic solvent-containing organic polymer gel having a self-supporting organic solvent having a three-dimensional network molecular structure, wherein the organic solvent-containing organic polymer gel flows out from the outside and The organic solvent has a property that contraction and swelling are reversibly performed by infiltrating the organic solvent-containing organic polymer gel, and the volume expansion rate at the time of swelling is 2 to 50 times. A reversible shrinkage / swelling body composed of an organic polymer gel containing an organic solvent.
【請求項2】請求項1記載の可逆的収縮・膨潤体中に、
機能性を有する第三成分として低分子有機化合物、無機
化合物、金属化合物、高分子有機化合物から選ばれた少
なくとも一種類が分散・混合された状態で含まれている
ことを特徴とする可逆的収縮・膨潤体。
2. The reversible shrinkage / swelling body according to claim 1, wherein
Reversible shrinkage characterized by containing at least one selected from a low molecular weight organic compound, an inorganic compound, a metal compound, and a high molecular weight organic compound as a third functional component in a dispersed / mixed state -Swelling body.
【請求項3】テトラカルボン酸二無水物、芳香族ジアミ
ン、及びトリ又はテトラアミノ化合物をモル比(100)
/(50〜100)/(2〜25)の割合で有機溶媒中で重合
反応させてポリアミック酸の溶液とし、該ポリアミック
酸の溶液を0℃〜100℃でゲル化及び賦形することによ
って、ポリアミック酸三次元網目分子構造を有する自己
支持性の有機溶媒含有有機高分子ゲルを得ることを特徴
とする可逆的収縮・膨潤体の製造方法。
3. A tetracarboxylic dianhydride, an aromatic diamine, and a tri- or tetraamino compound in a molar ratio (100).
By polymerizing in an organic solvent at a ratio of / (50 to 100) / (2 to 25) to give a solution of polyamic acid, and gelling and shaping the solution of polyamic acid at 0 ° C to 100 ° C, A method for producing a reversible shrinkage / swelling body, which comprises obtaining a self-supporting organic solvent-containing organic polymer gel having a polyamic acid three-dimensional network molecular structure.
【請求項4】請求項3記載の可逆的収縮・膨潤体を製造
する方法における、重合反応によりポリアミック酸が得
られた後のゲル化前或いはゲル化後の任意の時期に、低
分子有機化合物、無機化合物、金属化合物、高分子有機
化合物から選ばれた少なくとも一種類の機能性を有する
第三成分を溶媒に溶解又は分散された状態で、ポリアミ
ック酸に添加することにより、該第三成分を可逆的収縮
・膨潤体中に溶解、分散、或いは混合された状態で含ま
せることを特徴とする可逆的収縮・膨潤体の製造方法。
4. The method for producing a reversible shrinkage / swelling body according to claim 3, wherein the low molecular weight organic compound is present at any time before or after gelation after the polyamic acid is obtained by the polymerization reaction. , An inorganic compound, a metal compound, a third component having at least one kind of functionality selected from high molecular weight organic compounds in a state of being dissolved or dispersed in a solvent, by adding to the polyamic acid, the third component A method for producing a reversible shrinkage / swelling body, which is characterized in that it is contained in the reversible shrinkage / swelling body in a dissolved, dispersed or mixed state.
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