JP3538689B2 - ポリアミン樹脂及びその製造方法 - Google Patents

ポリアミン樹脂及びその製造方法

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JP3538689B2
JP3538689B2 JP23947795A JP23947795A JP3538689B2 JP 3538689 B2 JP3538689 B2 JP 3538689B2 JP 23947795 A JP23947795 A JP 23947795A JP 23947795 A JP23947795 A JP 23947795A JP 3538689 B2 JP3538689 B2 JP 3538689B2
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好行 大石
邦夫 森
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  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はポリアミン樹脂、特
に各種有機溶媒に可溶で高いガラス転移温度を示し、か
つ撥水撥油性を有する低表面自由エネルギーの耐熱性ポ
リアミン樹脂及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリアミン樹脂及びその製造方法は、例
えば高分子学会予稿集、42巻2号、489ぺージ(1
993年)などによって公知である。このような従来の
ポリアミン樹脂は、高いガラス転移温度を有していた
が、高い表面自由エネルギーを示すため撥水撥油性に乏
しく吸湿性および粘着性に問題があり、このことがポリ
アミン樹脂の工業的利用を妨げる大きな原因となってい
た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、各種有機溶
媒に可溶で、低い表面自由エネルギーと高いガラス転移
温度を有し、撥水撥油性でかつ耐熱性のポリアミン樹脂
及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、有機溶媒
への溶解性と高いガラス転移温度を保持しながら、なお
かつ撥水撥油性を示すポリアミン樹脂を得ることについ
て検討し、本発明に至った。
【0005】即ち、本発明の第一の発明は、一般式
(I)
【0006】
【化7】
【0007】(式中、Raはペルフルオロアルケニル基
を示し、Rbは水素原子、炭素数1〜10の脂肪族炭化
水素基、芳香族炭化水素基又はそれらのエーテル残基を
示し、Arは二価の芳香族基を示し、na+nbは10
〜200の整数を示す。)で表されるポリアミン樹脂で
ある。
【0008】また、本発明の第二の発明は、一般式(I
I)
【0009】
【化8】
【0010】(式中、Raは前記に同じ。)で表される
トリアジン二塩化物の一種または二種以上と、一般式 H2N−Ar−NH2 (III) (式中、Arは前記に同じ。)で表される一種又は二種
以上の芳香族ジアミンを、一般式(IV)
【0011】
【化9】
【0012】(式中、Rbは前記に同じ。)で表される
トリアジン二塩化物の一種または二種以上の存在下又は
不存在下に反応させることを特徴とする一般式(I)
【0013】
【化10】
【0014】(式中、Ra、Rb、Ar、na及びnb
は前記に同じ)で表されるポリアミン樹脂の製造方法で
ある。
【0015】さらに、本発明は、一般式(II)
【0016】
【化11】
【0017】(式中、Raは前記に同じ。)で表される
トリアジン二塩化物の一種または二種以上と、一般式
(III) H2N−Ar−NH2 (III) (式中、Arは前記に同じ。)で表される一種又は二種
以上の芳香族ジアミンを、一般式(IV)
【0018】
【化12】
【0019】(式中、Rbは前記に同じ。)で表される
トリアジン二塩化物の一種または二種以上の存在下又は
不存在下に反応させて得られるポリアミン樹脂である。
【0020】上記一般式(I)で表されるポリアミン樹
脂は、上記一般式(II)、(IV)で表されるトリアジン二
塩化物と上記一般式(III)で表される芳香族ジアミン
を等モル程度用いて製造される。トリアジン二塩化物と
しては上記一般式(II)のRaのペルフルオロアルケニ
ル基からなるトリアジン二塩化物を単独で使用すること
もできるし、二種以上を混合して使用することもでき
る。また、上記一般式(II)のトリアジン二塩化物を2
0〜99モル%用い、上記一般式(IV)のトリアジン二
塩化物を80〜1モル%混合して使用することもでき
る。上記一般式(IV)のRが炭化水素基からなるトリア
ジン二塩化物を混合して使用する場合、上記一般式(I
I)からなるトリアジン二塩化物が20モル%未満とな
ると本発明である撥水撥油性を満足しなくなる。上記一
般式(II)で表されるトリアジン二塩化物を単独で使用
し、上記一般式(III)で表される芳香族ジアミンの二
種以上を混合して使用することもできる。
【0021】上記一般式(II)におけるRaは、好まし
くは、ペルフルオロヘキセニル基、ペルフルオロヘプテ
ニル基、ペルフルオロオクテニル基、ペルフルオロノネ
ニル基が挙げられ、好ましくはペルフルオロヘキセニル
基及びペルフルオロノネニル基などの炭素数5〜12の
ペルフルオロアルケニル基が挙げられる。
【0022】上記一般式(IV)におけるRbは、水素原
子、炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水
素基又はそれらのエーテル残基を示し、具体的には、炭
素数1〜10の脂肪族炭化水素基としては、メチル、エ
チル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソ
ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ペンチ
ル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシルな
どの直鎖又は分枝を有する脂肪族炭化水素基が例示さ
れ、芳香族炭化水素基としては、置換基を有していても
よいフェニル基、置換基を有していてもよいナフチル基
が例示され、それらのエーテル基としては、メトキシ、
エトキシ、n−プロポキシ、イソプロポキシ、n−ブト
キシ、イソブトキシ、sec−ブトキシ、tert−ブ
トキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオ
キシ、オクチルオキシ、ノニルオキシ、デシルオキシな
どの炭素数1〜10のアルコキシ基及び置換基を有して
いてもよいフェニルオキシ基、置換基を有していてもよ
いナフチルオキシ基が例示される。
【0023】上記一般式(III)で表される芳香族ジア
ミンとしては、メタフェニレンジアミン、パラフェニレ
ンジアミン、3,3’−ジアミノビフェニル、4,4’
−ジアミノビフェニル、3,3’−メチレンジアニリ
ン、4,4’−メチレンジアニリン、4,4’−イソプ
ロピリデンジアニリン、3,3’−オキシジアニリン、
4,4’−オキシジアニリン、3,4’−オキシジアニ
リン、3,3’−チオジアニリン、4,4’−チオジア
ニリン、3,3’−カルボニルジアニリン、4,4’−
カルボニルジアニリン、3,3’−スルホニルジアニリ
ン、4,4’−スルホニルジアニリン、1,4−ナフタ
レンジアミン、1,5−ナフタレンジアミン、2,6−
ナフタレンジアミン、2,2−ビス(4−アミノフェノ
キシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−アミノフ
ェノキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス(4
−アミノフェノキシフェニル)スルホン、4,4’−ビ
ス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’−
(パラフェニレンジイソプロピリデン)ジアニリン、
1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、2,
2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパ
ンなどを例示することができる。
【0024】上記一般式(I)で表されるポリアミン樹
脂の製造方法は、有機溶媒中、上記一般式(II)及び必
要に応じて一般式(IV)で表されるトリアジン二塩化物
と上記一般式(III)で表される芳香族ジアミンを0℃
から250℃で数分間から数日間反応させることにより
行われるものである。この方法において、一般式(I)
で表されるポリアミン樹脂の分子量は一般式(II)で表
されるトリアジン二塩化物と一般式(III)で表される
芳香族ジアミンの仕込み量によって制限され、これらの
反応成分を等モル量程度にすると高分子量の上記一般式
(I)で表されるポリアミン樹脂を製造することができ
る。一般式(I)で表されるポリアミン樹脂においてn
a+nbを約10〜200の整数に限定した理由は、n
が小さすぎるとフイルムなどに成形した場合に機械的特
性や耐熱性等の特性が充分ではなく、nが大きすぎると
有機溶媒等への溶解性及ぴ成形性が悪くなるからであ
る。
【0025】この方法に利用できる有機溶媒としては、
N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロ
リドン,1,3−ジメチル−2−イミダゾリドン,テト
ラメチレンスルホン等の非プロトン性極性溶媒、ベンゼ
ン、アニソール、ジフェニルエーテル、ニトロベンゼ
ン、ベンゾニトリルのような芳香族系溶媒、クロロホル
ム、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、1,
1,2,2−テトラクロロエタンのようなハロゲン系溶
媒、テトラヒドロフラン、ジオキサン等の工ーテル系溶
媒、さらにアセトン、メチルエチルケトン等のケトン系
溶媒等を例示することができる。
【0026】また、これらの溶媒と同時に使用できる酸
受容剤としては、トリエチルアミン、ピリジンなどの有
機塩基及ぴ炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどの無機塩
基を挙げることができる。
【0027】かくして製造された一般式(I)で表され
るポリアミン樹脂は、使用した一般式(II)、(IV)で表
されるトリアジン二塩化物と使用した一般式(III)で
表される芳香族ジアミンの種類により、溶解性、ガラス
転移温度及ぴ撥水撥油性が変化する。
【0028】上記一般式(1)で表されるポリアミン樹
脂はピリジン、テトラヒドロフラン、1,3−ジメチル
イミダゾリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N−
メチル−2−ピロリドン等の有機溶媒のすべて、または
一部に可溶となり、溶液キャスト法により得られたフィ
ルムは、180〜230℃付近の高いガラス転移温度を
有し、さらに90〜100度付近の水の接触角及ぴ60
〜80度付近のヨウ化メチレンの接触角を示し、30〜
40erg/cm2の低い表面自由エネルギーを有して
いる。
【0029】
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明する。
【0030】実施例1 100mLのナスフラスコに、0.2gの塩化カルシウ
ムと蒸留精製したN−メチル−2−ピロリドン4mLを
入れ、窒素気流下で溶解させた。次に、ビス(4−アミ
ノフェノキジフェニル)ヘキサフルオロプロパン0.7
78g(1.5mmol)を加え、攪拌しながら室温で
溶解させた。この溶液を90℃に昇温し、2−(p−ペ
ルフルオロヘキセニルオキシアニリノ)−4,6−ジク
ロロ−1,3,5−トリアジン0.806g(1.5m
mol)を加え、温度をそのままに保ち、24時間窒素
気流下で攪拌して反応させた。反応後、反応溶液を40
0mLのメタノールに投入し、ポリマーを析出させろ別
した。熱メタノールで洗浄後、80℃で12時間減圧乾
燥させた。収量は、1.37g(収率93%)である。
このポリマーの赤外吸収スペクトル及び元素分析の結
果、次式の構造であることを確認した。
【0031】
【化13】
【0032】赤外吸収スペクトル 1582cm-1(C=
N),1257-1120cm‐1(C−F) この樹脂の特性を以下に示す。
【0033】(1)固有粘度:1.07dL/g(N−
メチル−2−ピロリドン中30℃、0.5g/dLの濃
度で測定) 〈2)分子量 重量平均分子量(Mw) :100000 数平均分子量(Mn) :32000 分子量分布(Mw/Mn) :3.1 (3)ガラス転移温度〈示差走査熱量測定):188℃ (4)10%重量減少温度(熱天秤測定):340℃(空気
中)、360℃(窒素中) このポリアミン樹脂は、N−メチル−2−ピロリドン、
N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシ
ド,テトラヒドロフラン,ピリジン,ヘキサメチルホス
ホルアミド等の有機溶媒に可溶でN−メチル−2−ピロ
リドン溶液から淡黄色の透明なキャストフィルムを作製
した。フィルムの引張強度、破断時の伸び、初期の引張
弾性率は、それぞれ65MPa、3.3%、1.5GP
aであった。また、このフイルムに対する水及ぴヨウ化
メチレンの接触角は、それぞれ90度と58度で、これ
らの接触角から計算される表面自由エネルギーは40e
rg/cm2であった。
【0034】実施例2 100mLのナスフラスコに、0.2gの塩化カルシウ
ムと蒸留精製したN−メチル−2−ピロリドン4mLを
入れ、窒素気流下で溶解させた。次に、ビス(4−アミ
ノフェノキジフェニル)プロパン0.616g(1.5
mmol)を加え、攪拌しながら室温で溶解させた。こ
の溶液を90℃に昇温し、2−(p−ペルフルオロヘキ
セニルオキシアニリノ)−4,6−ジクロロ−1,3,
5−トリアジン0.8069(1.5mmol)を加
え、温度をそのままに保ち、24時間窒素気流下で攪拌
して反応させた。反応後、反応溶液を400mLのメタ
ノールに投入し、ポリマーを析出させろ別した。熱メタ
ノールで洗浄後、80℃で12時間減圧乾燥させた。収
量は、1.27g(収率97%)である。このポリマー
の赤外吸収スペクトル及び元素分析の結果、次式の構造
であることを確認した。
【0035】
【化14】
【0036】赤外吸収スペクトル 1581cm-1(C=
N),1257-1120cm-1(C−F) この樹脂の特性を以下に示す。
【0037】(1)固有粘度:0.83dL/g(N−
メチル−2−ピロリドン中30℃,0.5g/dLの濃
度で測定) (2)分子量 重量平均分子量(Mw):61000 数平均分子量(Mn) :25000 分子量分布(Mw/Mn):2.5 (3)ガラス転移温度(示差走査熱量測定):182℃ (4)10%重量減少温度(熱天秤測定):345℃(空気
中)、365℃(窒素中)。
【0038】このポリアミン樹脂は、N−メチル−2−
ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチル
スルホキシド,テトラヒドロフラン等の有機溶媒に可溶
でN−メチル−2−ピロリドン溶液から淡黄色の透明な
キャストフィルムを作製した。フィルムの引張強度、破
断時の伸び、初期の引張弾性率は、それぞれ35MP
a、1.7%、2.1GPaであった。また、このフィ
ルムに対する水及びヨウ化メチレンの接触角は、それぞ
れ88度と57度で、これらの接触角から計算される表
面自由ヰネルギーは40erg/cm2であった。
【0039】実施例3 100mLのナスフラスコに、0.2gの塩化カルシウ
ムと蒸留精製したN−メチル−2−ピロリドン4mLを
入れ、窒素気流下で溶解させた。次に、ビス(4−アミ
ノフェノキジフェニル)スルホン0.649g(1.5
mmol)を加え、攪拌しながら室温で溶解させた。こ
の溶液を90℃に昇温し、2−(p−ペルフルオロヘキ
セニルオキシアニリノ)−4,6−ジクロロ−1,3,
5−トリアジン0.806g(1.5mmol)を加
え、温度をそのままに保ち、24時間窒素気流下で攪拌
して反応させた。反応後、反応溶液を400mLのメタ
ノールに投入し、ポリマーを析出させろ別した。熱メタ
ノールで洗浄後、80℃で12時間減圧乾燥させた。収
量は、1.27g(収率94%)である。このポリマー
の赤外吸収スペクトル及び元素分析の結果、次式の構造
であることを確認した。
【0040】
【化15】
【0041】赤外吸収スペクトル 1583cm-1(C=
N),1257-1120cm-1(C−F) この樹脂の特性を以下に示す。
【0042】(1)固有粘度=1.12dL/g(N−
メチル−2−ピロリドン中30℃、0.5g/dLの濃
度で測定) (2)ガラス転移温度(示差走査熱量測定):194℃ (3)10%重量減少温度(熱天秤測定):345℃(空気
中)、360℃(窒素中)。
【0043】このポリアミン樹脂は、N−メチル−2−
ピロリドン、N,N‐ジメチルホルムアミド,ジメチル
スルホキシド,テトラヒドロフラン等の有機溶媒に可溶
でN−メチル−2−ピロリドン溶液から淡黄色の透明な
キャストフィルムを作製した。フィルムの引張強度、破
断時の伸び、初期の引張弾性率は、それぞれ33MP
a、3.3%、1.3GPaであった。また、このフィ
ルムに対する水及ぴヨウ化メチレンの接触角は、それぞ
れ91度と58度で、これらの接触角から計算される表
面自由エネルギーは41erg/cm2てあった。
【0044】実施例4 100mLのナスフラスコに、0.2gの塩化カルシウ
ムと蒸留精製したN−メチル−2−ピロリドン4mLを
入れ、窒素気流下で溶解させた。次に、4,4’−ビス
(4−アミノフェノキシ)ビフェニル0.553g
(1.5mmol)を加え、攪拌しながら室温で溶解さ
せた。この溶液を90℃に昇温し、2−(p−ペルフル
オロヘキセニルオキシアニリノ)−4,6−ジクロロ−
1,3,5−トリアジン0.806g(1.5mmo
l)を加え、その後温度を110℃に保ち、24時間窒
素気流下で攪拌して反応させた。反応後、反応溶液を4
00mLのメタノールに投入し、ポリマーを析出させろ
別した。熱メタノールで洗浄後、80℃で12時間減圧
乾燥させた。収量は、1.20g(収率96%)であ
る。このポリマーの赤外吸収スペクトル及び元素分析の
結果、次式の構造であることを確認した。
【0045】
【化16】
【0046】赤外吸収スペクトル 1579cm-1(C=
N),1257-1120cm-1(C−F) この樹脂の特性を以下に示す。
【0047】(1)固有粘度:0.98dL/g(N−
メチル−2−ピロリドン中30℃、0.5g/dLの濃
度で測定) (2)分子量 重量平均分子量(Mw):99000 数平均分子量(Mn):32000 分子量分布(Mw/Mn):3.1 (3)ガラス転移温度(示差走査熱量測定):209℃ (4)10%重量減少温度(熱天秤測定):400℃(空気
中)、410℃(窒素中)。
【0048】このポリアミン樹脂は、N−メチル−2−
ピロリドン、N,N‐ジメチルホルムアミド,ジメチル
スルホキシド,テトラヒドロフラン等の有機溶媒に可溶
でN−メチル−2ピロリドン溶液から淡黄色の透明なキ
ャストフィルムを作製した。フィルムの引張強度、破断
時の伸び、初期の引張弾性率は、それぞれ40MPa、
2.0%、1.5GPaであった。また、このフィルム
に対する水及ぴヨウ化メチレンの接触角は、それぞれ9
1度と57度で、これらの接触角から計算される表面自
由エネルギーは41erg/cm2であった。
【0049】実施例5 100mLのナスフラスコに、0.2gの塩化カルシウ
ムと蒸留精製したN−メチル−2−ピロリドン4mLを
入れ、窒素気流下で溶解させた。次に、1,3−ビス
(4−アミノフェノキシ)ベンゼン0.439g(1.
5mmol)を加え、攪拌しながら室温で溶解させた。
この溶液を90℃に昇温し、2−(p−ペルフルオロヘ
キセニルオキシアニリノ)−4,6−ジクロロ−1,
3,5−トリアジン0.806g(1.5mmol)を
加え、その後温度を120℃に保ち、24時間窒素気流
下で攪拌して反応させた。反応後、反応溶液を400m
Lのメタノールに投入し、ポリマーを析出させろ別し
た。熱メタノールで洗浄後、80℃で12時間減圧乾燥
させた。収量は、1.10g(収率97%)である。
【0050】このポリマーの赤外吸収スペクトル及び元
素分析の結果、次式の構造であることを確認した。
【0051】
【化17】
【0052】赤外吸収スペクトル 1581cm-1(C=
N),1257-1120cm-1(C−F) この樹脂の特性を以下に示す。
【0053】(1)固有粘度:1.06dL/g(N‐
メチル−2−ピロリドン中30℃、0.5g/dLの濃
度で測定) (2)ガラス転移温度(示差走査熱量測定):181℃ (3)10%重量減少温度(熱天秤測定):380℃(空気
中)、390℃(窒素中)。
【0054】このポリアミン樹脂は、N−メチル−2−
ピロリドン、N,N‐ジメチルホルムアミド,ジメチル
スルホキシド,テトラヒドロフラン等の有機溶媒に可溶
でN−メチル−2−ピロリドン溶液から淡黄色の透明な
キャストフィルムを作製した。フィルムの引張強度、破
断時の伸び、初期の引張弾性率は、それぞれ64MP
a、10.0%、1.3GPaであった。また、このフ
ィルムに対する水及びヨウ化メチレンの接触角は、それ
ぞれ91度と61度で、これらの接触角から計算される
表面自由エネルギーは39erg/cm2であった。
【0055】実施例6 100mLのナスフラスコに、ビス(4−アミノフェノ
キジフェニル)ヘキサフルオロプロパン0.778g
(1.5mmol)と蒸留精製した1,3−ジメチルイ
ミダゾリドン4mLを入れ、窒素気流下で溶解させた。
この溶液を90℃に昇温し、2−(p−ペルフルオロノ
ネニルオキシアニリノ)−4,6−ジクロロ−1,3,
5−トリアジン1.0319(1.5mmol)を加
え、その後温度を180℃に保ち、3時間窒素気流下で
攪拌して反応させた。反応後、反応溶液を400mLの
メタノールに投入し、ポリマーを析出させろ別した。熱
メタノールで洗浄後、80。Cで12時間減圧乾燥させ
た。収量は、1.60g(収率94%)である。このポ
リマーの赤外吸収スペクトル及び元素分析の結果、次式
の構造であることを確認した。
【0056】
【化18】
【0057】赤外吸収スペクトル 1581cm-1(C=
N),1253-1122cm-1(C−F) この樹脂の特性を以下に示す。
【0058】(1)固有粘度:0.48dL/g(N‐
メチル−2−ピロリドン中30℃、0.5g/dLの濃
度で測定) (2)分子量 重量平均分子量(Mw):36000 数平均分子量(Mn):22000 分子量分布(Mw/Mn):1.7 (3)ガラス転移温度(示差走査熱量測定):200℃ (4)10%重量減少温度(熱天秤測定):425℃(空気
中)、430℃(窒素中)。
【0059】このポリアミン樹脂は、N−メチル−2−
ピロリドン、ピリジン,テトラヒドロフラン等の有機溶
媒に可溶でN‐メチル,2−ピロリドン溶液から淡黄色
の透明なキャストフィルムを作製した。フイルムの引張
強度、破断時の伸び、初期の引張弾性率は、それぞれ5
7MPa、8.3%、1.5GPaであった。また、こ
のフィルムに対する水及ぴヨウ化メチレンの接触角は、
それぞれ106度と81度で、これらの接触角から計算
される表面自由エネルギーは29erg/cm2であっ
た。
【0060】実施例7 100mLのナスフラスコに、ビス(4−アミノフェノ
キジフェニル)プロパン0.616g(1.5mmo
l)と蒸留精製した1,3−ジメチルイミダゾリドン4
mLを入れ、窒素気流下で溶解させた。この溶液を90
℃に昇温し、2−(p−ペルフルオロノネニルオキシア
ニリノ)−4,6−ジクロロ−1,3,5−トリアジン
1.0319(1.5mmol)を加え、その後温度を
180℃に保ち、3時間窒素気流下で攪拌て反応させ
た。反応後、反応溶液を400mLのメタノールに投入
し、ポリマーを析出させろ別した。熱メタノールで洗浄
後、80℃で12時間減圧乾燥させた。収量は、1.4
8g(収率96%)である。このポリマーの赤外吸収ス
ペクトル及び元素分析の結果、次式の構造であることを
確認した。
【0061】
【化19】
【0062】赤外吸収スペクトル 1582cm-1(C=
N),1253-1122cm-1(C−F) この樹脂の特性を以下に示す。
【0063】(1)固有粘度:0.63dL/g(N‐
メチル‘2−ピロリドン中30℃,0.5g/dLの濃
度で測定) (2)分子量 重量平均分子量(Mw):41000 数平均分子量(Mn):22000 分子量分布(Mw/Mn):1.8 (3)ガラス転移温度(示差走査熱量測定):197℃ (4)10%重量減少温度(熱天秤測定):410℃(空気
中)、420℃(窒素中)。
【0064】このポリアミン樹脂は、N−メチル−2−
ピロリドン、テトラヒドロフラン等の有機溶媒に可溶で
N−メチル−2−ピロリドン溶液から淡黄色の透明なキ
ャストフィルムを作製した。フイルムの引張強度、破断
時の伸び、初期の引張弾性率は、それぞれ64MPa、
10.0%、1.2GPaであった。また、このフィル
ムに対する水及ぴヨウ化メチレンの接触角は、それぞれ
106度と72度で、これらの接触角から計算される表
面自由エネルギーは30erg/cm2であった。
【0065】実施例8 100mLのナスフラスコに、ビス(4−アミノフェノ
キジフェニル)スルホン0.649g(1.5mmo
l)と蒸留精製した1,3−ジメチルイミダゾリドン4
mLを入れ、窒素気流下で溶解させた。この溶液を90
℃に昇温し、2−(p−ペルフルオロノネニルオキシア
ニリノ)−4,6−ジクロロ−1,3,5−トリアジン
1.031g(1.5mmol)を加え、その後温度を
180℃保ち、3時間窒素気流下で1攪拌して反応させ
た。反応後、反応溶液を400mLのメタノールに投入
し、ポリマーを析出させろ別した。熱メタノールで洗浄
後、80℃で12時間減圧乾燥させた。収量は、1.5
4g(収率98%)である。このポリマーの赤外吸収ス
ペクトル及び元素分析の結果、次式の構造であることを
確認した。
【0066】
【化20】
【0067】赤外吸収スペクトル 1583cm-1(C=
N),1253-1122cm-1(C−F) この樹脂の特性を以下に示す。
【0068】(1)固有粘度:0.81dL/g(N−
メチル−2−ピロリドン中30℃、5g/dLの濃度で
測定) (2)ガラス転移温度(示差走査熱量測定):235℃ (3)10%重量減少温度(熱天秤測定):395℃(空気
中)、425℃(窒素中) このポリアミン樹脂は、N−メチル−2−ピロリドン、
N,N‐ジメチルホルムアミド,テトラヒドロフラン等
の有機溶媒に可溶でN−メチル−2−ピロリドン溶液か
ら淡黄色の透明なキャストフィルムを作製した。フィル
ムの引張強度、破断時の伸び、初期の引張弾性率は、そ
れぞれ42MPa、3.3%、1.5GPaであった。
また、このフイルムに対する水及びヨウ化メチレンの接
触角は、それぞれ104度と80度で、表面自由エネル
ギーは30erg/cm2であった。
【0069】実施例9 100mLのナスフラスコに、4,4’−ビス(4−ア
ミノフェノキシ)ビフェニル0.553g(1.5mm
ol)と蒸留精製した1,3−ジメチルイミダゾリドン
4mLを入れ、窒素気流下で溶解させた。この溶液を9
0℃に昇温し、2−(p−ペルフルオロノネニルオキシ
アニリノ)−4,6−ジクロロ−1,3,5−トリアジ
ン1.031g(1.5mmol)を加え、その後温度
を180℃に保ち、3時間窒素気流下で伎絆して反応さ
せた。反応後、反応溶液を400mLのメタノールに投
入し、ポリマーを析出させろ別した。熱メタノールで洗
浄後、80℃で12時間減圧乾燥させた。収量は、1.
41g(収率96%)である。このポリマーの赤外吸収
スペクトル及び元素分析の結果、次式の構造であること
を確認した。
【0070】
【化21】
【0071】赤外吸収スペクトル 1579cm-1(C=
N),1253-1122cm-1(C−F) この樹脂の特性を以下に示す。
【0072】(1)固有粘度:0.74dL/g(N−
メチル−2−ピロリドン中30℃、0.5g/dLの濃
度で測定) (2)分子量 重量平均分子量(Mw):48000 数平均分子量(Mn):22000 分子量分布(Mw/Mn):2.2 (3)ガラス転移温度(示差走査熱量測定):211℃ (4)10%重量減少温度(熱天秤測定):410℃(空気
中)、425℃(窒素中)。
【0073】このポリアミン樹脂は、N−メチル−2−
ピロリドン、N,N‐ジメチルホルムアミド,テトラヒ
ドロフラン等の有機溶媒に可溶でN−メチル−2−ピロ
リドン溶液から淡黄色の透明なキャストフィルムを作製
した。フィルムの引張強度、破断時の伸び、初期の引張
弾性率は、それぞれ57MPa、10.0%、1.3G
Paであった。また、このフィルムに対する水及ぴヨウ
化メチレンの接触角は、それぞれ104度と84度で、
これらの接触角から計算される表面自由エネルギーは2
9erg/cm2であった。
【0074】実施例10 100mLのナスフラスコに、1,3−ビス(4−アミ
ノフェノキシ)ベンゼン0.439g(1.5mmo
l)と蒸留精製した1,3−ジメチルイミダゾリドン4
mLを入れ、窒素気流下で溶解させた。この溶液を90
℃に昇温し、2−(p−ペルフルオロノネニルオキシア
ニリノ)−4,6−ジクロロ−1,3,5−トリアジン
1.031g(1.5mmol)を加え、温度を180
℃に保ち、3時間窒素気流下で攪拌して反応させた。反
応後、反応溶液を400mLのメタノールに投入し、ポ
リマーを析出させろ別した。熱メタノールで洗浄後、8
0℃で12時間減圧乾燥させた。収量は、1.29g
(収率95%)である。このポリマーの赤外吸収スペク
トル及び元素分析の結果、次式の構造であることを確認
した。
【0075】
【化22】
【0076】赤外吸収スペクトル 1582cm-1(C=
N),1253-1122cm-1(C−F) この樹脂の特性を以下に示す。
【0077】(1)固有粘度:0.74dL/g(5%
の塩化リチウムを含むN−メチル−2−ピロリドン中3
0℃、0.5g/dLの濃度で測定) (2)ガラス転移温度(示差走査熱量測定):181℃ (3)10%重量減少温度〈熱天秤測定):405℃(空気
中)、415℃(窒素中)。
【0078】このポリアミン樹脂は、N−メチル−2−
ピロリドン、N,N‐ジメチルホルムアミド,テトラヒ
ドロフラン等の有機溶媒に可溶でN−メチル−2−ピロ
リドン溶液から淡黄色の透明なキャストフィルムを作製
した。フィルムの引張強度、破断時の伸び、初期の引張
弾性率は、それぞれ55MPa、10.0%、1.3G
Paであった。また、このフィルムに対する水及ぴヨウ
化メチレンの接触角は、それぞれ108度と78度で、
これらの接触角から計算される表面自由エネルギーは2
8erg/cm2であった。
【0079】比較例1 100mLのナスフラスコに、ビス(4−アミノフェノ
キシフェニル)ヘキサフルオロプロパン1.296g
(2.5mmol)と蒸留精製したN−メチル−2−ピ
ロリドン5mLを入れ、窒素気流下で溶解させた。この
溶液を80℃に昇温し、2−アニリノ−4,6−ジクロ
ロ−1,3,5−トリアジン0.603g(2.5mm
ol)を加え、温度をそのままに保ち、24時間窒素気
流下で攪拌して反応させた。反応後、反応溶液を400
mLのメタノールに投入し、ポリマーを析出させろ別し
た。熱メタノールで洗浄後、80℃で12時間減圧乾燥
させた。収量は、1.70g〈収率99%)である。こ
のポリマーの赤外吸収スペクトル及び元素分析の結果、
次式の構造であることを確認した。
【0080】
【化23】
【0081】この樹脂の特性を以下に示す。
【0082】(1)固有粘度=0.74dL/g(N−
メチル−2−ピロリドン中30℃、0.5g/dLの濃
度で測定) (2)ガラス転移温度(示差走査熱量測定):197℃ (3)10%重量減少温度(熱天秤測定):510℃(空気
中)、510℃(窒素中)。
【0083】このポリアミン樹脂は、N−メチル−2−
ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、ピリジン
等の有機溶媒に可溶でN−メチル−2−ピロリドン溶液
から淡黄色の透明なキャストフィルムを作製した。フィ
ルムの引張強度、破断時の伸び、初期の引張弾性率は、
それぞれ95MPa、7%、1.5GPaであった。ま
た、このフィルムに対する水及ぴヨウ化メチレンの接触
角は、それぞれ80度と43度で、表面自由エネルギー
は44erg/cm2であった。実施例1および6に比
べ、接触角が小さく表面自由エネルギーが大きい。
【0084】比較例2 100mLのナスフラスコに、ビス(4−アミノフェノ
キシフェニル)プロパン1.026g(2.5mmo
l)と蒸留精製したN−メチル−2−ピロリドン5mL
を入れ、窒素気流下で溶解させた。この溶液を80℃に
昇温し、2−アニリノ−4,6−ジクロロ−1,3,5
−トリアジン0.603g(2.5mmol)を加え、
温度をそのままに保ち、24時間窒素気流下で攪拌して
反応させた。反応後、反応溶液を400mLのメタノー
ルに投入し、ポリマーを析出させろ別した。熱メタノー
ルで洗浄後、80℃で12時間減圧乾燥させた。収量
は、1.42g(収率98%)である。このポリマーの
赤外吸収スペクトル及び元素分析の結果、次式の構造で
あることを確認した。
【0085】
【化24】
【0086】この樹脂の特性を以下に示す。
【0087】(1)固有粘度:0.80dL/g(N−
メチル−2−ピロリドン中30℃、0.5g/dLの濃
度で測定) (2)ガラス転移温度(示差走査熱量測定):189℃ (3)10%重量減少温度(熱天秤測定):490℃(空気
中)、500℃(窒素中)。
【0088】このポリアミン樹脂は、N−メチル−2−
ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、ピリジン
等の有機溶媒に可溶でN−メチル−2−ピロリドン溶液
から淡黄色の透明なキャストフィルムを作製した。フィ
ルムの引張強度、破断時の伸び、初期の引張弾性率は、
それぞれ93MPa、8%、1.5GPaであった。ま
た、このフィルムに対する水及ぴヨウ化メチレンの接触
角は、それぞれ82度と36度で、表面自由エネルギー
は47erg/cm2であった。実施例2および7に比
べ、接触角が小さく表面自由エネルギーが大きい。
【0089】比較例3 100mLのナスフラスコに、ビス(4−アミノフェノ
キシフェニル)スルホン1.081g(2.5mmo
l)と蒸留精製したN−メチル−2−ピロリドン5mL
を入れ、窒素気流下で溶解させた。この溶液を80℃に
昇温し、2−アニリノ−4,6−ジクロロ−1,3,5
−トリアジン0.603g(2.5mmol)を加え、
温度をそのままに保ち、24時間窒素気流下で攪拌して
反応させた。反応後、反応溶液を400mLのメタノー
ルに投入し、ポリマーを析出させろ別した。熱メタノー
ルで洗浄後、80℃で12時間減圧乾燥させた。収量
は、1.47g(収率98%)である。このポリマーの
赤外吸収スペクトル及び元素分析の結果、次式の構造で
あることを確認した。
【0090】
【化25】
【0091】この樹脂の特性を以下に示す。
【0092】(1)固有粘度:0.72dL/g(N−
メチル−2−ピロリドン中30℃、0.5g/dLの濃
度で測定) (2)ガラス転移温度(示差走査熱量測定):225℃ (3)10%重量減少温度(熱天秤測定):490℃(空気
中)、500℃(窒素中)。
【0093】このポリアミン樹脂は、N−メチル−2−
ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、ピリジン
等の有機溶媒に可溶でN−メチル−2−ピロリドン溶液
から淡黄色の透明なキャストフィルムを作製した。フィ
ルムの引張強度、破断時の伸び、初期の引張弾性率は、
それぞれ100MPa、7%、1.8GPaであった。
このフィルムに対する水及ぴヨウ化メチレンの接触角
は、それぞれ79度と40度で、表面自由エネルギーは
46erg/cm2であった。実施例3および8に比
べ、接触角が小さく表面自由エネルギーが大きい。
【0094】参考例1 2−(p−ペルフルオロヘキセニルオキシアニリノ)−
4,6−ジクロロ−1,5−トリアジンの合成 塩化シアヌル11.1g(0.06mol)を脱水蒸留
したテトラヒドロフラン60mLに溶解した。この溶液
にp−ペルフルオロヘキセニルオキシアニリン23.4
g(0.06mol)を30mLのテトラヒドロフラン
に溶解した溶液を5℃で、30分かけて滴下した。その
後、温度をそのままに保ち2時間反応させた。
【0095】次に、炭酸ナトリウム3.2g(0.03
mol)を蒸留水30mLに溶解した溶液を滴下した。
滴下後、5℃で3時間攪拌した。反応後、テトラヒドロ
フラン溶液を分別した。塩化ナトリウム水溶液で洗浄
後,無水硫酸ナトリウムで脱水した。この溶液から溶媒
を除去することによって粗生成物を得た。これを減圧下
で蒸留(220℃/1Torr)後、無水ヘキサン/ト
ルエン混合溶媒で2回再結晶することにより、白色結晶
体を得た。
【0096】精製後収量:17.8g(収率:55%) 融点:159〜160℃ 赤外線吸収スペクトル:1549cm-1(C=N)、1
257cm-1〜1120cm-1(C−F)1 H−核磁気共鳴スペクトル(CDCl3):7.02p
pm(d、J=9.1Hz、2H、芳香環)、7.60
ppm(d、J=9.1Hz、2H、芳香環)、7.7
8ppm(s、1H,NH) 参考例2 2−(p−ペルフルオロノネニルオキシアニリノ)−
4,6−ジクロロ−1,3,5−トリアジンの合成 塩化シアヌル11.1g(0.06mol)を脱水蒸留
したテトラヒドロフラン60mLに溶解し、この溶液に
p−ペルフルオロノネニルオキシアニリン32.4g
(0.06mol)を30mLのテトラヒドロフランに
溶解した溶液を5℃で、30分かけて滴下した。その
後、温度をそのままに保ち、2時間反応させた。
【0097】次に、炭酸ナトリウム3.2g(0.03
mol)を蒸留水30mLに溶解した溶液を5℃で滴下
した。滴下後、そのままの温度でさらに3時間撹絆し
た。反応後、テトラヒドロフラン溶液を分別し、塩化ナ
トリウムの水溶液で洗浄した。無水硫酸ナトリウムで脱
水後,溶媒を除去することによって粗生成物を得た。こ
れを減圧下で蒸留(240℃/1Torr)後、無水ヘ
キサン/トルエンで2回再結晶することにより、白色結
晶体を得た。
【0098】精製後収量:27.5g(67%) 融点=177〜178℃ 赤外線吸収スペクトル:1548cm-1(C=N)、1253〜
1122cm-1(C−F)1 H−核磁気共鳴スペクトル(CDCl3): 6.96ppm(d、J=9.1Hz、2H、芳香環) 7.61ppm(d、J=9.1Hz、2H、芳香環) 7.66ppm(s、1H、NH)
【0099】
【発明の効果】本発明は一般式(I)で表されるポリア
ミン及ぴポリアミン樹脂の有利な製造方法を提供するも
のである。従来のポリアミン樹脂は、極性が高く吸湿性
で、高いガラス転移温度と高い表面自由エネルギーを有
しているのに対し、本発明のポリアミン樹脂は広範な有
機溶媒に可溶で成形性が良好であり、なおかつ高いガラ
ス転移温度と低い表面自由エネルギーを有する撥水撥油
性の樹脂であるので工業材料としての価値が大きい。ま
た、充分に高分子量の当該樹脂を製造するための有利な
方法を提供するものであり、工業的価値が高い。
【0100】本発明のポリアミン樹脂は、−ORaがペ
ルフルオロアルキル基である1993年に高分子学会で
発表したポリアミン樹脂よりも、さらに高いガラス転移
点を有しており、耐熱性が高く、高温まで使用可能であ
る。また、本発明のポリアミン樹脂は、−ORaをペル
フルオロアルケニル基とすることで、テトラヒドロフラ
ン、N−メチルピロリドンなどへの溶解性が向上した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−71486(JP,A) 特開 昭56−30974(JP,A) 特開 平2−232230(JP,A) 特開 平7−113009(JP,A) 特開 平7−224162(JP,A) 特開 平8−12756(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 73/00 - 73/26

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式(I) 【化1】 (式中、Raはペルフルオロアルケニル基を示し、Rb
    は水素原子、炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基、芳香
    族炭化水素基又はそれらのエーテル残基を示し、Arは
    二価の芳香族基を示し、na+nbは10〜200の整
    数を示す。)で表されるポリアミン樹脂。
  2. 【請求項2】一般式(II) 【化2】 (式中、Raは前記に同じ。)で表されるトリアジン二
    塩化物の一種または二種以上と、一般式(IV) H2N−Ar−NH2 (III) (式中、Arは前記に同じ。)で表される一種又は二種
    以上の芳香族ジアミンを、一般式(IV) 【化3】 (式中、Rbは前記に同じ。)の存在下又は不存在下に
    反応させることを特徴とする一般式(I) 【化4】 (式中、Ra、Rb、Ar、na及びnbは前記に同
    じ)で表されるポリアミン樹脂の製造方法。
  3. 【請求項3】一般式(II) 【化5】 (式中、Raは前記に同じ。)で表されるトリアジン二
    塩化物の一種または二種以上と、一般式(III) H2N−Ar−NH2 (III) (式中、Arは前記に同じ。)で表される一種又は二種
    以上の芳香族ジアミンを、一般式(IV) 【化6】 (式中、Rbは前記に同じ。)で表されるトリアジン二
    塩化物の一種または二種以上の存在下又は不存在下に反
    応させて得られるポリアミン樹脂。
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