JP4355320B2 - アミド酸またはイミド側鎖基により架橋された芳香族ポリエーテル系樹脂 - Google Patents
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Description
Appl.Phys.,A,72,669(2001)
攪拌機、窒素注入装置、温度調節装置、還流冷却機を付着した2Lの反応器に窒素ガスを徐々に通過させながら、ポリスルホン(PSF、BASF社の‘Ultrason S’製品、下記式)20g、パラホルムアルデヒド(PFA)13.56g、クロロトリメチルシラン(CTMS)49.2g、塩化第二錫(TC)2.356gをクロロホルム(CF)660mlに添加し、置換率を調節するために反応時間を5〜72時間にして、1%〜50%の置換率を有したクロロメチルポリスルホンを製造した。製造したクロロメチル化されたポリスルホンをメタノールに沈澱しメタノールで3回洗滌して、クロロメチルポリスルホンを95%の収率で得た。
攪拌機、窒素注入装置、温度調節装置、還流冷却機を付着した500mlの反応器に窒素ガスを徐々に通過させながら、上記合成例1で合成したクロロメチル化されたポリスルホン(CMPSF1)20gをジメチルホルムアミド400mlに溶解した後、4−アミノ安息香酸(AB)0.394g、テトラブチルアンモニウムブロマイド(TBAB)0.926g、炭酸カリウム(KC)0.397gを添加し24時間攪拌して、メチレンアミノベンジレートを導入したポリスルホンを97%の収率で製造した。
攪拌機、窒素注入装置、温度調節装置、還流冷却機を付着した500mlの反応器に窒素ガスを徐々に通過させながら、上記合成例1で合成したクロロメチルポリスルホンと、4−アミノ安息香酸(Ab)、テトラブチルアンモニウムブロマイド(TBAB)、炭酸カリウム(KC)は、合成例1で合成した置換率の異なるクロロメチルポリスルホンの量に合わせて理論的に計算し次の表2に示した分量で添加して、24時間攪拌し、メチレンアミノベンジレートを導入したポリスルホンを92〜98%の収率で製造した。
攪拌機、窒素注入装置を付着した500mlの反応器に窒素ガスを徐々に通過させながら、上記合成例2〜6で合成したメチレンアミノベンジレートの導入されたポリスルホンと酸二無水物を、置換率の異なるメチレンアミノベンジレートの導入されたポリスルホンの量に合わせて理論的に計算し次の表3に示した分量で添加して、12時間攪拌し、未反応ジアミンを末端基処理するためにフタル酸無水物を添加し30分間攪拌して反応を終結し、アミド酸構造を導入したポリスルホンを製造した。
攪拌機、窒素注入装置、温度調節装置、還流冷却機を付着した2Lの反応器に窒素ガスを徐々に通過させながらポリカーボネート(PC; General Electric 社の‘Lexan’製品、下記式)20g、パラホルムアルデヒド(PFA)23.59g、クロロトリメチルシラン(CTMS)85.45g、塩化第二錫(TC)4.09gをクロロホルム(CF)884mlに添加し、置換率を調節するために反応時間を5〜72時間として、1%〜50%の置換率を有したクロロメチル化されたポリカーボネートを製造した。製造したクロロメチルポリカーボネートをメタノールに沈澱してメタノールで3回洗滌し、クロロメチルポリカーボネートを得た。
攪拌機、窒素注入装置、温度調節装置、還流冷却機を付着した500mlの反応器に窒素ガスを徐々に通過させながら、上記合成例16で合成したクロロメチル化されたポリカーボネート20gと、4−アミノ安息香酸(Ab)、テトラブチルアンモニウムブロマイド(TBAB)、炭酸カリウム(KC)をジメチルホルムアミド(DMF)に、クロロメチルポリカーボネートの量に合わせて理論的に計算して次の表5に示した分量で添加し、24時間攪拌して、メチレンアミノベンジレートの導入されたポリカーボネートを製造した。
攪拌機、窒素注入装置を付着した500mlの反応器に窒素ガスを徐々に通過させながら、上記合成例12〜14で合成したメチレンアミノベンジレートの導入されたポリカーボネートと酸二無水物を、置換率の異なるメチレンアミノベンジレートの導入されたポリカーボネートの量に合わせて理論的に計算し次の表7に示した分量で添加して、12時間攪拌し、イミド構造を導入したポリカーボネートを製造した。
次の表8に示したように、上記合成例9で製造したアミド酸構造の導入されたポリスルホン溶液を、厚さ調節の可能なコーティング機でコンマコーターを利用し、厚さ75μm、幅500mmで、80℃に温度調節されたドラムにコーティングして、自体支持フィルム状で剥がし出し、テンターに掛けて、120℃に加熱された熱風オーブン、180℃に加熱された熱風オーブン、250℃に加熱された熱風オーブンを順に通過し、ロールに巻取し、イミド基を導入したポリスルホンフィルムを製造した。
次の表8に示したように、上記合成例11で製造したアミド酸構造の導入されたポリスルホン溶液を、スプレーコーティングの可能なコーティング機で200μmのポリスルホンフィルム上に、厚さ3μm、幅500mmで、ピリジンと無水酢酸との混合溶液と1:1で混練して直ちに塗布し、連続して80℃に温度調節された熱風オーブン、120℃に加熱された熱風オーブン、180℃に加熱された熱風オーブンを順に通過し、ロールに巻取して、イミド基を導入した架橋ポリスルホンがコーティングされたポリスルホンフィルムを製造した。
次の表8に示したように、上記合成例7、8、10、12、22、23、24、26、30で製造したアミド酸構造が側鎖に導入されたポリスルホン及びポリカーボネート溶液を、厚さ30〜200μmとなるようにバーコーター(bar-coater)を利用して均一な厚さでガラス板上にコーティングした後、90分間50℃の対流オーブンで乾燥した。乾燥後の自体支持フィルムをガラス板から剥離した後、フィルム支持枠に固定し、120℃で1時間、180℃で1時間、300℃で1分間熱処理して、イミド構造が側鎖に導入され架橋されたポリスルホンフィルムを製造した。
次の表8に示すように、上記合成例29で製造したアミド酸構造の導入されたポリカーボネート溶液を、厚さ調節の可能なコーティング機でコンマコーターを利用し、幅500mmで、80℃に温度調節されたドラムにコーティングして、自体支持フィルム状で剥がし出し、テンターに掛けて、120℃に加熱された熱風オーブン、180℃に加熱された熱風オーブン、250℃に加熱された熱風オーブンを順に通過し、ロールに巻取して、イミド基を導入した架橋ポリカーボネートフィルムを製造した。
ポリスルホン(比較例1)とポリカーボネート(比較例2)をDMAcに溶かして、20重量%の固形分含量の溶液を製造し、溶液鋳型法で成形した後、前記実施例と同様に、厚さ100μmとなるようにバーコーターを利用し均一な厚さでガラス板上にコーティングした後、90分間50℃の対流オーブンで乾燥した。乾燥後の自体支持フィルムをガラス板から剥離した後、フィルム支持枠に固定し、100℃で1時間、160℃の対流オーブンで1時間熱処理して溶媒を除去し、フィルムを得た。
上記実施例1〜12と比較例1〜2で製造したフィルムを、ジメチルアセトアミド(DMAc)、クロロホルム(CHCl3)、N−メチルピロリドン(NMP)、ジメチルホルムアミド(DMF)にそれぞれ溶かして耐化学性を測定し、その結果を表9に示した。
上記実施例5と比較例1で製造したフィルムを、示差走査熱量計(DSC)を通じて熱的特性を測定し、その結果を図3に示した。図3に示されたように、実施例に提示の方法によりイミド構造の硬化基が導入されたポリスルホンフィルムの場合は、比較例1に提示のPSF基材フィルムに比べ、熱的特性の改善効果があることが確認できた。また、イミド基を側鎖に導入して架橋構造を形成することにより、熱膨張係数(CTE)が著しく減少する特性を示した(表10)。
前記実施例1〜12と比較例1〜2で製造したフィルムの柔軟性を測定するために、高さ0.5cm、長さ2cmで切り出し、フィルムの曲げ伸ばしを200回繰り返してクラックの形成程度を確認し、その結果を表11に示した。
Claims (7)
- アミド酸側鎖基により架橋された、次の化学式1aで表されるものであることを特徴とする芳香族ポリエーテル系樹脂。
- イミド側鎖基により架橋された、次の化学式1bで表されるものであることを特徴とする芳香族ポリエーテル系樹脂。
- p/(p+q)の比が、0.01〜0.5であることを特徴とする請求項1または2に記載の芳香族ポリエーテル系樹脂。
- i)芳香族ポリエーテル系樹脂の芳香族環部分にクロロメチル基(−CH2Cl)が導入されている、次の化学式2で表されるクロロメチル化された樹脂を製造する過程と、
ii)上記化学式2で表される樹脂のクロロメチル基部分に、Y−R1−NH2(Y=COOH)で表されるアミン化合物と反応させて、次の化学式3で表されるアミン側鎖基(−R1−NH2)含有樹脂を製造する過程と、
iii)上記化学式3で表されるアミン化された樹脂に酸二無水物を反応させて、アミド酸側鎖基により架橋された次の化学式1aで表されるアミド酸側鎖基含有樹脂を製造する過程と
iv)上記化学式1aで表されるアミド酸側鎖基含有樹脂を加熱し、イミド側鎖基により架橋された次の化学式1bで表されるイミド側鎖基含有樹脂を製造する過程とを含むことを特徴とする芳香族ポリエーテル系樹脂の製造方法。
- 前記アミン化合物は、3−アミノプロピオン酸、4−アミノブチリック酸、5−アミノペンタン酸及び6−アミノヘキサン酸の中から選択された脂肪族アミン化合物、又は、3−アミノシクロブタンカルボン酸、3−アミノシクロペンタンカルボン酸、4−アミノシクロヘキサンカルボン酸、4−アミノシクロヘプタンカルボン酸の中から選択された脂環族アミン化合物、又は、4−アミノ安息香酸、4−アミノ−4−ビフェニルカルボン酸の中から選択された芳香族アミン化合物であることを特徴とする請求項4に記載の製造方法。
- 次の化学式1aで表されるアミド酸側鎖基を含有する芳香族ポリエーテル系樹脂溶液をコーティング及び熱硬化して製造されることを特徴とするフィルム。
- 次の化学式1bで表されるイミド側鎖基を含有する芳香族ポリエーテル系樹脂を含むことを特徴とするディスプレイ用基板。
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