JP7107211B2 - ブロックポリマーおよび積層体 - Google Patents

ブロックポリマーおよび積層体 Download PDF

Info

Publication number
JP7107211B2
JP7107211B2 JP2018242182A JP2018242182A JP7107211B2 JP 7107211 B2 JP7107211 B2 JP 7107211B2 JP 2018242182 A JP2018242182 A JP 2018242182A JP 2018242182 A JP2018242182 A JP 2018242182A JP 7107211 B2 JP7107211 B2 JP 7107211B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
meth
block polymer
acrylic resin
unit
acrylate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018242182A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020105247A (ja
Inventor
徹 大宅
一敏 大庭
雪恵 松田
雄貴 水野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Ink SC Holdings Co Ltd
Original Assignee
Toyo Ink SC Holdings Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyo Ink SC Holdings Co Ltd filed Critical Toyo Ink SC Holdings Co Ltd
Priority to JP2018242182A priority Critical patent/JP7107211B2/ja
Publication of JP2020105247A publication Critical patent/JP2020105247A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7107211B2 publication Critical patent/JP7107211B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)
  • Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)

Description

本発明は(メタ)アクリル樹脂ユニットとポリアミック酸ユニットおよび/またはポリイミドユニットを複合してなるブロックポリマーおよびそれを用いた積層体に関するものである。
ブロックポリマーは、一般に溶解性などのある特定の物性について性質の異なる複数のポリマーユニットを連結させた構造体であり、溶液中でのミセル形成やバルク中での相分離構造形成などの特性を利用して、粘接着剤やエラストマー、機能性顔料分散剤、相溶化剤、ドラックデリバリーシステムなどの分野で広く検討されている。
そのようなポリマーユニットとしては、モノマー選択の自由度が大きく、かつリビング重合法を用いることで比較的簡便にブロックポリマー構造を得られることから、アクリル系材料が好適に用いられており、2~3種類の異なるアクリルユニット同士を連結させたジブロックポリマーやトリブロックポリマーなどのアクリル系ブロックポリマーが利用されている。
しかしながら、リビング重合法で得られるアクリル系のブロックポリマーは、製法上の特性から一般的にアクリルユニット同士のブロック構造のみに限定され、アクリル以外のポリマーユニットとの複合は困難であった。
そこで例えば特許文献1には、リビング重合法で得られるアクリル重合体に新たな付加価値をつける目的で、アクリルユニットの末端に官能基を導入する手法が開示されている。この様な手法を用いることで、アクリルユニットの末端に導入された官能基を起点に、アクリル以外のポリマーユニットと連結できる可能性はあるものの、リビング重合法や重合後のアクリルユニット末端に官能基を導入する方法の多くは製造プロセスが複雑であり、さらには重合触媒である重金属やハロゲン化合物や、官能基導入反応時に用いられる変性剤等の効果的な除去が困難であるため利用できる用途が限定されていた。
また、リビング重合法で得られるアクリルポリマーは、通常のフリーラジカル重合と比較して分子量分散度が1.0~1.2と狭いことを特徴とするが、例えば顔料のような粒径に分布があるフィラーの分散や、高い接着性を必要とする粘着剤用途では、しばしば分子量分散度が狭過ぎることに由来するポリマー構造の均一性や、それに起因するミクロ相分離能の高さが、分散性不良や接着力不良の原因となる場合があり、フリーラジカル重合を用いたブロックポリマーの特性も期待されていた。
特開2009-215472
本発明は(メタ)アクリル樹脂とポリアミック酸および/またはポリイミドを複合してなるブロックポリマーを簡便に提供することを目的とする。
本発明は、アミノ基を有するチオール化合物とテトラカルボン酸二無水物との反応物の存在下にモノマーを重合してなる、末端部に下記一般式(1)で示される構造を有する(メタ)アクリル樹脂ユニット(A)と、ポリアミック酸ユニット(B)および/またはポリイミドユニット(C)とが連結されてなるブロックポリマーに関する。
一般式(1)
Figure 0007107211000001


(式中、R1は二価の有機基を示し、Rは四価の有機基を示す。)
また、本発明は、(メタ)アクリル樹脂ユニット(A)の分子量分散度が、1.25以上であることを特徴とする前記ブロックポリマーに関する。
また、本発明は、前記アミノ基を有するチオール化合物が、2-アミノエタンチオールであることを特徴とする前記ブロックポリマーに関する。
また、本発明は、トリブロックポリマーであることを特徴とする前記ブロックポリマーに関する。
また、本発明は、基材と、前記ブロックポリマーを含む塗膜とを有する積層体に関する。
本発明により、分散剤、相溶化剤、接合剤、多孔質材、担持材、分離膜、光学材料、電子材、医療材料、炭素材等への利用が期待でできる、(メタ)アクリル樹脂とポリアミック酸および/またはポリイミドを複合してなるブロックポリマーを簡便に提供することができた。
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施態様の一例(代表例)であり、本発明はその要旨を超えない限りこれらの内容に特定されない。
本発明のブロックポリマーは、アミノ基を有するチオール化合物とテトラカルボン酸二無水物との反応物の存在下にモノマーを重合してなる(メタ)アクリル樹脂ユニット(A)とポリアミック酸ユニット(B)および/またはポリイミドユニット(C)とが連結されたブロックポリマーであり、(メタ)アクリル樹脂ユニット(A)中の酸無水物基とポリアミック酸ユニット(B)および/またはポリイミドユニット(C)中のアミノ基とが、アミド結合および/またはイミド結合を形成して連結する。
ブロックポリマーの様式としては、ジブロックポリマーやトリブロックポリマーの他、マルチブロックポリマーであっても構わないが、反応を容易に制御できるためトリブロックポリマーが好ましい。
ブロックポリマーを構成する各ユニットの成分としては、例えば公知の(メタ)アクリル重合に用いられる(メタ)アクリルモノマーや、公知のポリアミック酸およびポリイミド合成に用いられるジアミンやテトラカルボン酸二無水物、およびジイソシアネート等を用いることができる。
本発明の(メタ)アクリル樹脂ユニット(A)は、具体的にはアミノ基を有するチオール化合物中のアミノ基とテトラカルボン酸二無水物中の2つの酸無水物基のうち片方とを反応させ分子内にチオール基と酸無水物基を有する化合物とし、得られた化合物を連鎖移動剤として(メタ)アクリルモノマーを連鎖移動重合することで得ることができる、末端部に下記一般式(1)で示される構造を有する(メタ)アクリル樹脂ユニット(A)である。
アミノ基を有するチオール化合物を用いることで、簡便な合成方法によりイミド結合またはアミド結合を含む強固な連結部を有するブロックポリマーを得ることができる。
一般式(1)
Figure 0007107211000002

(式中、R1は二価の有機基を示し、Rは四価の有機基を示す。)
一般式(1)において、Rはアミノ基を有するチオール化合物の残基であり、Rはテトラカルボン酸二無水物の残基である。
アミノ基を有するチオール化合物としては、以下の例に限定されないが、例えば、2-アミノエタンチオール、3-アミノプロピル-1-チオール、1-アミノプロピル-2-チオール、4-アミノ-1-ブタンチオール等のアミノアルカンチオール;
2-アミノチオフェノール、3-アミノチオフェノール、4-アミノチオフェノール等のアミノベンゼンチオールの他、システイン等が挙げられる。中でも、アミノアルカンチオールが好ましく、2-アミノエタンチオールがより好ましい。
テトラカルボン酸二無水物としては、以下の例には限定されないが、例えば、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、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’-ジフェニルエーテル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)ヘキサフルオロプロパン二無水物、3,3’,4,4’-ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物等の芳香族テトラカルボン酸二無水物、
1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2-ジメチル-1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4-テトラメチル-1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4-シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5-シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、3,4-ジカルボキシ-1,2,3,4-テトラヒドロ-1-ナフタレンコハク酸二無水物、2,3,5-トリカルボキシ-2-シクロペンタン酢酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクト-7-エン-2,3,5,6-テトラカルボン酸二無水物、2,3,4,5-テトラヒドロフランテトラカルボン酸二無水物、3,5,6-トリカルボキシ-2-ノルボルナン酢酸二無水物等の脂環式テトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸二無水物等の脂肪族テトラカルボン酸二無水物が挙げられる。
アミノ基を有するチオール化合物とテトラカルボン酸二無水物との反応は、テトラカルボン酸二無水物を過剰に用いることで効率良く分子内にチオール基と酸無水物基を有する化合物を得ることができる。これらは精製して用いてもよいが、工程が簡略化されるため、未反応のテトラカルボン酸二無水物等を含む混合物のままでポリアミック酸またはポリアミドユニットの原料として用いることが好ましい。
アミノ基を有するチオール化合物とテトラカルボン酸二無水物中との反応は、公知のアミノ基と酸無水物基とのアミド化反応を用いることができ、無溶剤もしくは溶剤下、好ましくは-50~50℃の任意の温度で反応させることで目的の生成物を得ることができる。
溶剤としては、以下の例には限定されないが、例えば、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン、N-ビニルピロリドン、N-メチルカプロラクタム、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ピリジン、ジメチルスルホン、ヘキサメチルスルホキシド、m-クレゾール、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン等が挙げられる。これらの溶剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
分子内にチオール基と酸無水物基を有する化合物を連鎖移動剤とするアクリル重合反応としては、公知のチオール化合物を用いた連鎖移動反応と同様の方法を利用することができ、例えば、(メタ)アクリルモノマーと連鎖移動剤の存在下、ラジカル重合開始剤を加え、60~150℃程度の反応温度でラジカル重合反応を行うことで、連鎖移動剤残基を末端に有するアクリル重合体を得ることができる。反応は無溶剤下で行っても構わないが、粘度の制御が容易となることから溶剤を使用することが好ましい。
(メタ)アクリルモノマーとしては、以下の例には限定されないが、例えばメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ミリスチル(メタ)アクリレート、パルミチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ベヘニル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート類;
ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノブチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、ジプロピルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジブチルアミノエチル(メタ)アクリレート等のアミノアルキル(メタ)アクリレート類;
ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノブチル(メタ)アクリルアミド、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジプロピルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、ジブチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド等のアミノアルキル(メタ)アクリルアミド類;
ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレートモノアルキルエーテル等のアルキレンオキサイド鎖を有する(メタ)アクリレート類;
製品名で、プラクセルFM5、プラクセルFA10L(以上、ダイセル社製)等のラクトン変性(メタ)アクリレート類;
製品名で、サイラプレーンFM-0711、サイラプレーンFM-0721((以上、チッソ株式会社製)等のポリジメチルシロキサン(メタ)アクリレート類;
製品名で、ケミノックスFAAC-4、ケミノックスFAAC-6、ケミノックスFAMAC-4、ケミノックスFAMAC-6(以上、ユニマテック社製)、R-1110、R-1210、R-1420、R-1620、R-5210、R-5410、R-5610、M-1110、M-1210、M-1420、M-1620、M-5210、M-5410、M-5610(以上、ダイキン社製)、ライトアクリレートFA-108(共栄社化学社製)、ビスコート-3F、ビスコート-3FM、ビスコート-4F、ビスコート-8F、ビスコート-8FM(以上、大阪有機化学工業社製)等のフッ素含有(メタ)アクリレート類;
製品名で、マクロモノマーAA-6(メチルメタクリレート系マクロモノマー)、マクロモノマーAB-6(ブチル(メタ)アクリレート系マクロモノマー)、マクロモノマーAW-6S(イソブチル(メタ)アクリレート系マクロモノマー)、マクロモノマーAY-707S(2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート/ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート系マクロモノマー)、マクロモノマーAS-6(スチレン系マクロモノマー)、マクロモノマーAN-6S(スチレン/アクリロニトリル系マクロモノマー)、マクロモノマーAK-5(ジメチルシロキサン系マクロモノマー)(以上、東亞合成社製)等のビニル共重合系マクロモノマー類;
製品名で、ビスコート#150D(テトラヒドロフルフリルアルコールオリゴアクリレート)、ビスコート#190D(エトキシジエチレングリコールオリゴアクリレート)(以上、大阪有機化学工業社製)等の(メタ)アクリル酸多量体型(メタ)アクリレート類;
ベンジル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート、エチルカルビトール(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、シアノエチル(メタ)アクリレート等の各種(メタ)アクリレート類が挙げられ、これらの他に、ラジカル重合可能なスチレン、酢酸ビニル等も用いることができる。
これらの(メタ)アクリルモノマーは、使用する目的に合わせて適宜選択することができ、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
重合開始剤としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、tert-ブチルパーベンゾエート、クメンヒドロパーオキシドやジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ-n-プロピルパーオキシジカーボネート、ジ(2-エトキシエチル)パーオキシジカーボネート、tert-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、tert-ブチルパーオキシネオデカノエート、tert-ブチルパーオキシビバレート、(3,5,5-トリメチルヘキサノイル)パーオキシド、ジプロピオニルパーオキシド、ジアセチルパーオキシド等の有機過酸化物や、
2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)、1,1’-アゾビス(シクロヘキサン1-カルボニトリル)、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチル-4-メトキシバレロニトリル)、ジメチル2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオネート)、4,4’-アゾビス(4-シアノバレリック酸)、2,2’-アゾビス(2-ヒドロキシメチルプロピオニトリル)、2,2’-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]等のアゾ系化合物が挙げられる。これらの重合開始剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
溶剤としては、以下の例には限定されないが、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、トルエン、キシレン、アニソール、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン、N-ビニルピロリドン、N-メチルカプロラクタム、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ピリジン、ジメチルスルホン、ヘキサメチルスルホキシド、m-クレゾール、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン等が挙げられる。これらの溶剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(メタ)アクリル樹脂ユニット(A)の数平均分子量(Mn)および分子量分散度(Mw/Mn)は、使用する目的に合わせて適宜調整してよいが、好ましくは数平均分子量(Mn)として1,500~100,000、分子量分散度(Mw/Mn)として1.25~5.0の範囲であり、この範囲であれば溶解性や粘度の制御が容易となる。
(メタ)アクリル樹脂ユニット(A)とポリアミック酸ユニット(B)および/またはポリイミドユニット(C)との連結方法としては、以下の例に限定されないが、例えば、(メタ)アクリル樹脂ユニット(A)中の酸無水物基と、ジアミンとテトラカルボン酸二無水物との縮合反応から得られる末端にアミノ基を有するポリアミック酸中のアミノ基とを縮合させることで(メタ)アクリル樹脂ユニット(A)とポリアミック酸ユニット(B)のブロックポリマーを得ることができる。ポリアミック酸を形成するためのジアミンとテトラカルボン酸二無水物との縮合反応は、(メタ)アクリル樹脂ユニット(A)の存在下で行ってもよく、ブロックポリマーを同時に形成できるため好ましい。
さらに、得られた(メタ)アクリル樹脂ユニット(A)とポリアミック酸ユニット(B)のブロックポリマーを前駆体とし、熱的に脱水閉環する熱的イミド化法や脱水剤および触媒を用いる化学的イミド法等を用いてアミック酸部の一部または全部をイミド化させることで、(メタ)アクリル樹脂ユニット(A)とポリイミドユニット(C)のブロックポリマーを得ることができる。
ジアミンとしては、以下の例には限定されないが、p-フェニレンジアミン、m-フェニレンジアミン、4,4-メチレン-ビス(2,6-エチルアニリン)、4,4’-メチレン-ビス(2-イソプロピル-6-メチルアニリン)、4,4’-メチレン-ビス(2,6-ジイソプロピルアニリン)、2,4,6-トリメチル-1,3-フェニレンジアミン、2,3,5,6-テトラメチル-1,4-フェニレンジアミン、o-トリジン、m-トリジン、3,3’,5,5’-テトラメチルベンジジン、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、2,2-ビス[4-(3-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]ヘキサフルオロプロパン、4,4’-ジアミノ-3,3’-ジメチルジシクロヘキシルメタン、4,4’-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’-ジアミノジフェニルメタン、2,2-ビス(4-アニリノ)ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス(3-アニリノ)ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス(3-アミノ-4-トルイル)ヘキサフルオロプロパン、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、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、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-(4-アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン等が挙げられる。これらのジアミンは、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
テトラカルボン酸二無水物としては、上記の具体例として記載したテトラカルボン酸二無水物を使用することができる。これらのテトラカルボン酸二無水物は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
ポリアミック酸は、ジアミンとテトラカルボン酸二無水物を、-20~150℃、好ましくは-5~100℃の任意の温度で混合することで容易に形成できる。
ポリアミック酸の形成に際し、ジアミン中のアミノ基のモル数とテトラカルボン酸二無水物の酸無水物基のモル数との比は特に制限なく、使用する目的に合わせて適宜選択することができるが、例えばジアミン中のアミノ基のモル数/テトラカルボン酸二無水物の酸無水物基のモル数が0.5~0.98の範囲であれば、ポリアミック酸の末端官能基がアミノ基となり、(メタ)アクリル樹脂ユニット(A)中の酸無水物基との連結が容易となるため好ましい。
ポリアミック酸ユニット(B)を脱水環化しイミド化する方法としては、公知の熱的イミド化法や化学的イミド化法を利用でき、例えば熱的イミド化法では、溶剤を含むブロックポリマー溶液を基材に塗布し、溶剤を除去して乾燥塗膜を得た後に、150~250℃の高温で加熱することで容易にイミド化することができる。化学的イミド化法では、例えば溶剤を含むブロックポリマー溶液に、ピリジンまたはトリエチルアミン等の塩基と無水酢酸を、原料のジアミンに対してそれぞれ2モル当量以上10当量未満を加え、0~50℃で環化反応を行うことでイミド化することができる。
本発明のブロックポリマーを得るための他の方法として、例えば(メタ)アクリル樹脂ユニット(A)中の酸無水物基と、テトラカルボン酸二無水物とジイソシアネートとの縮合反応から得られる末端にイソシアナト基を有するポリイミド中のイソシアナト基とを縮合させることで、(メタ)アクリル樹脂ユニット(A)とポリイミドユニット(C)のブロックポリマーを得ることができる。ポリイミドを形成するためのテトラカルボン酸二無水物とジイソシアネートとの縮合反応は、(メタ)アクリル樹脂ユニット(A)の存在下で行ってもよく、ブロックポリマーを同時に形成できるため好ましい。
テトラカルボン酸二無水物としては、上記の具体例として記載したテトラカルボン酸二無水物を使用することができる。これらのテトラカルボン酸二無水物は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
ジイソシアネートとしては、以下の例には限定されないが、芳香族ジイソシアネート、脂肪族ジイソシアネート、脂環族ジイソシアネートなどが挙げられ、例えば、1,5-ナフチレンジイソシアネート、4,4´-ジフェニルメタンジイソシアネート(別名:MDI)、4,4´-ジフェニルジメチルメタンジイソシアネート、4,4´-ジベンジルイソシアネート、ジアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、テトラアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、1,3-フェニレンジイソシアネート、1,4-フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ブタン-1,4-ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソプロピレンジイソシアネート、メチレンジイソシアネート、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、シクロヘキサン-1,4-ジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジメリールジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン-4,4´-ジイソシアネート、1,3-ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート、m-テトラメチルキシリレンジイソシアネート、4,4-ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ビス-クロロメチル-ジフェニルメタン-ジイソシアネート、2,6-ジイソシアネート-ベンジルクロライドやダイマー酸のカルボキシル基をイソシアナト基に転化したダイマージイソシアネート等が挙げられる。これらのジイソシアネートは、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
テトラカルボン酸二無水物とジイソシアネートから直接ポリイミドを形成する方法としては、例えば溶剤存在下で、テトラカルボン酸二無水物とジイソシアネートを50~250℃、好ましくは100℃~200℃の任意の温度で加熱する方法が挙げられる。イミド化を促進する触媒としてトリエチルアミン等の三級アミン類を併用してもよい。
三級アミン類としては、例えばトリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリアタノールアミン、N,N-ジメチルエタノールアミン、N,N-ジエチルエタノールアミン、トリエチレンジアミン、N-メチルピロリジン、N-エチルピロリジン、N-メチルピペリジン、N-エチルピペリジン、イミダゾール、ピリジン、キノリン、及びイソキノリンなどが挙げられる。
ポリイミドの形成に際し、ジイソシアネート中のイソシアナト基のモル数とテトラカルボン酸二無水物の酸無水物基のモル数との比は特に制限なく、使用する目的に合わせて適宜選択することができるが、例えばジイソシアネート中のイソシアナト基のモル数/テトラカルボン酸二無水物の酸無水物基のモル数が0.5~0.98の範囲であれば、ポリイミドの末端官能基がイソシアナト基となり、片末端に酸無水物基を有する(メタ)アクリル重合体との連結が容易となるため好ましい。
これらのポリアミック酸およびポリイミドを形成する場合の溶剤としては、以下の例に限定されないが、シクロヘキサノン、キシレン、アニソール、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン、N-ビニルピロリドン、N-メチルカプロラクタム、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ピリジン、ジメチルスルホン、ヘキサメチルスルホキシド、m-クレゾール、ジグライム、トリグライム、テトラグライム、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン等が挙げられる。これらの溶剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
ブロックポリマー中における(メタ)アクリル樹脂ユニット(A)の割合は、使用する目的に合わせて適宜調整してよいが、好ましくはブロックポリマー100重量%中、(メタ)アクリル樹脂ユニット(A)が10~80重量%である。この範囲であると、ブロックポリマー化することによる種々の効果を期待できる。
本発明のブロックポリマーは、基材と、ブロックポリマーを含む塗膜とを有する積層体として好適に使用できる。
基材への塗布方法としては、特に制限されないが、例えば、バーコーティング、ブレードコーティング、スピンコーティング、リバースコーティング、ダイティング、スプレーコーティング、ロールコーティング、グラビアコーティング、マイクログラビアコーティング、リップコーティング、エアーナイフコーティング、ディッピング等を用いることができる。
基材としては、シリコンウエハ、金属、金属酸化物、セラミックス、樹脂フィルム等を用いることができる。
以下に、実施例により、本発明をさらに具体的に説明するが、以下の実施例は本発明の権利範囲を何ら制限するものではない。なお、実施例における「部」は「重量部」を、「%」は「重量%」をそれぞれ表す。
なお、実施例中の樹脂固形分濃度、数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)、分子量分散度(PDI)の測定方法は次の通りである。
<樹脂固形分濃度>
JISK5601-1-2に準拠し、加熱温度150℃、加熱時間20分で測定した時の加熱残分を樹脂固形分濃度(%)とした。
<数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)、分子量分布(PDI)>
RI検出器を装備したGPC(Waters社製、Acquity APC)にて、カラムとしてShodexGPCLF-604(Shodex社製)、展開溶媒にTHFを用いた時のポリスチレン換算分子量を用いて、数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)を測定し、分子量分散度(PDI=Mw/Mn)を算出した。
実施例中で使用する化合物の略称は、次の通りである。
V-65:2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)
BMA:ノルマルブチルメタクリレート
TDA-100:製品名「リカシッドTDA-100」、新日本理化社製(1,3,3a,4,5,9b-ヘキサヒドロ-5(テトラヒドロ-2,5-ジオキソ-3-フラニル)ナフト[1,2-c]フラン-1,3-ジオン)
ODA:4,4’-ジアミノジフェニルエーテル
IPDI:イソホロンジイソシアネート
DBA:N,N-ジメチルベンジルアミン
DMF:ジメチルホルムアミド
(合成例1)<(メタ)アクリル樹脂ユニット(A-1)の合成>
ガス導入管、温度計、コンデンサー、攪拌機を備えた反応容器に、TDA-100を35.0部、γ―ブチロラクトン226部を仕込み窒素ガスで置換した。反応容器を75℃に加熱して2-アミノエタンチオール4.5部を添加して2時間反応させた後、さらにBMA300部、γ―ブチロラクトン113部、V65を0.9部添加して65℃で12時間反応させることで、未反応のTDA-100を含む(メタ)アクリル樹脂ユニット(A-1)溶液を得た。得られた樹脂溶液の樹脂固形分濃度は50%であり、(メタ)アクリル樹脂ユニット(A-1)の数平均分子量は5,000、重量平均分子量は7,500、分子量分散度は1.5であった。
(合成例2)<(メタ)アクリル樹脂ユニット(A-2)の合成>
ガス導入管、温度計、コンデンサー、攪拌機を備えた反応容器に、TDA-100を50.7部、γ―ブチロラクトン238部を仕込み窒素ガスで置換した。反応容器を75℃に加熱して2-アミノエタンチオール6.5部を添加して2時間反応させた後、さらにBMA300部、γ―ブチロラクトン119部、V65を1.3部添加して65℃で12時間反応させることで、未反応のTDA-100を含む(メタ)アクリル樹脂ユニット(A-2)溶液を得た。得られた樹脂溶液の樹脂固形分濃度は50%であり、(メタ)アクリル樹脂ユニット(A-2)の数平均分子量は3,500、重量平均分子量は4,900、分子量分散度は1.4であった。
(合成例3)<ポリアミック酸の合成>
ガス導入管、温度計、コンデンサー、攪拌機を備えた反応容器に、TDA-100を39.9部,DMF277部を仕込み窒素ガスで置換した。室温で撹拌しながらODA29.4部をゆっくり添加した後、反応容器を70℃に加熱し、赤外吸収スペクトル測定により酸無水物基に由来する1850cm-1の吸収の消失を確認して反応を終了した。ポリアミックの設計分子量は5,000であり、得られたポリアミック酸溶液の樹脂固形分濃度は20%であった。
(合成例4)<ポリイミドの合成>
ガス導入管、温度計、コンデンサー、攪拌機を備えた反応容器に、TDA-100を35.8部,IPDI29.4部、DBA0.2部、DMF261部を仕込み、窒素ガスで置換した。撹拌しながら反応容器を135℃に加熱し、赤外吸収スペクトル測定により酸無水物に由来する1850cm-1の吸収の消失とイミド基に由来する1780cm-1の吸収の出現を確認して反応を終了した。ポリイミドの設計分子量は5,000であり、得られたポリイミド溶液の樹脂固形分濃度は20%であった。
(実施例1)<ブロックポリマー(AB-1)>
ガス導入管、温度計、コンデンサー、攪拌機を備えた反応容器に、(メタ)アクリル樹脂ユニット(A-1)溶液100部、TDA-100を11.7部,DMF429部を仕込み窒素ガスで置換した。室温で撹拌しながらODA10.1部をゆっくり添加した後、反応容器を70℃に加熱し、赤外吸収スペクトル測定により酸無水物基に由来する1850cm-1の吸収の消失を確認して反応を終了した。得られたブロックポリマー(AB-1)溶液の樹脂固形分濃度は15%であり、数平均分子量は14,100、重量平均分子量は28,900であった。ここでGPCのRI検出器によるクロマトグラムにおいて分子量ピークの形状は単峰性であり、(メタ)アクリル樹脂ユニット(A-1)由来のピークが消失したことから、ブロックポリマー(AB-1)の生成を確認した。
(実施例2)<ブロックポリマー(AB-2)>
ガス導入管、温度計、コンデンサー、攪拌機を備えた反応容器に、(メタ)アクリル樹脂ユニット(A-2)溶液100部、TDA-100を8.1部,DMF394部を仕込み窒素ガスで置換した。室温で撹拌しながらODA8.6部をゆっくり添加した後、反応容器を70℃に加熱し、赤外吸収スペクトル測定により酸無水物基に由来する1850cm-1の吸収の消失を確認して反応を終了した。得られたブロックポリマー(AB-2)溶液の樹脂固形分濃度は15%であり、数平均分子量は10,100、重量平均分子量は20,100であった。ここでGPCのRI検出器によるクロマトグラムにおいて分子量ピークの形状は単峰性であり、(メタ)アクリル樹脂ユニット(A-2)由来のピークが消失したことから、ブロックポリマー(AB-2)の生成を確認した。
(実施例3)<ブロックポリマー(AC-1)>
ガス導入管、温度計、コンデンサー、攪拌機を備えた反応容器に、(メタ)アクリル樹脂ユニット(A-1)溶液100部、TDA-100を11.7部,DMF435部を仕込み窒素ガスで置換した。室温で撹拌しながらIPDI11.2部をゆっくり添加した後、反応容器を135℃に加熱し、赤外吸収スペクトル測定により酸無水物に由来する1850cm-1の吸収の消失と、イミド基に由来する1780cm-1の吸収の出現を確認して反応を終了した。得られたブロックポリマー(AC-1)の樹脂固形分濃度は15%であり、数平均分子量は10,200、重量平均分子量は22,800であった。ここでGPCのRI検出器によるクロマトグラムにおいて分子量ピークの形状は単峰性であり、(メタ)アクリル樹脂ユニット(A-1)由来のピークが消失したことから、ブロックポリマー(AC-1)の生成を確認した。
表1に、ポリマーの組成等を示す。
<ブロックポリマーの評価>
ブロックポリマーの形成を確認するために、合成例1~4で得られた(メタ)アクリル樹脂ユニットの溶液、ポリアミック酸溶液およびポリイミド溶液、実施例1~3で得られたブロックポリマーの溶液について次のような溶解性試験を行った。判定結果を表2に示す。
(溶解性)
得られた樹脂溶液を樹脂の固形分濃度が1%となるようにテトラヒドロフランで希釈し、以下の評価基準でテトラヒドロフランへの溶解性を判定した。
○:完全に溶解している。
△:沈殿、凝集物が僅かに発生している。
×:不溶である。
合成例1~2および実施例1~3で得られた(メタ)アクリル樹脂ユニットおよびブロックポリマーはいずれもテトラヒドロフランに可溶であり、これに対して合成例3~4で得られたポリアミック酸およびポリイミドはテトラヒドロフランに不溶であることから、実施例1~3では、ポリアミック酸ユニットまたはポリイミドユニットが、(メタ)アクリル樹脂ユニットと連結した効果によって、テトラヒドロフランへ可溶化したことが確認できた。
Figure 0007107211000003
Figure 0007107211000004

Claims (5)

  1. アミノ基を有するチオール化合物とテトラカルボン酸二無水物との反応物の存在下にモノマーを重合してなる、末端部に下記一般式(1)で示される構造を有する(メタ)アクリル樹脂ユニット(A)と、ポリアミック酸ユニット(B)および/またはポリイミドユニット(C)とが連結されてなるブロックポリマー。
    一般式(1)
    Figure 0007107211000005
    (式中、Rは二価の有機基を示し、Rは四価の有機基を示す。)
  2. (メタ)アクリル樹脂ユニット(A)の分子量分散度が、1.25以上であることを特徴とする請求項1記載のブロックポリマー。
  3. 前記アミノ基を有するチオール化合物が、2-アミノエタンチオールであることを特徴とする請求項1~2いずれか1項に記載のブロックポリマー。
  4. トリブロックポリマーであることを特徴とする請求項1~3いずれか1項に記載のブロックポリマー。
  5. 基材と、請求項1~4いずれか1項に記載のブロックポリマーを含む塗膜とを有する積層体。
JP2018242182A 2018-12-26 2018-12-26 ブロックポリマーおよび積層体 Active JP7107211B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018242182A JP7107211B2 (ja) 2018-12-26 2018-12-26 ブロックポリマーおよび積層体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018242182A JP7107211B2 (ja) 2018-12-26 2018-12-26 ブロックポリマーおよび積層体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020105247A JP2020105247A (ja) 2020-07-09
JP7107211B2 true JP7107211B2 (ja) 2022-07-27

Family

ID=71448225

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018242182A Active JP7107211B2 (ja) 2018-12-26 2018-12-26 ブロックポリマーおよび積層体

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7107211B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7492099B2 (ja) 2020-11-18 2024-05-29 artience株式会社 電子材料およびそれを用いた積層体
CN115404020B (zh) * 2022-10-14 2023-06-30 深圳市高仁电子新材料有限公司 一种用于全贴合和柔性折叠屏的三层结构的丙烯酸类光学胶膜及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5550028B1 (ja) 2014-01-27 2014-07-16 株式会社World Medish 高柔軟性ステント
JP2020084100A (ja) 2018-11-29 2020-06-04 東洋インキScホールディングス株式会社 (メタ)アクリレート重合体の製造方法、(メタ)アクリレート重合体、ブロック共重合体、およびグラフト共重合体

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5835612B2 (ja) * 1978-10-04 1983-08-03 テルモ株式会社 新規なブロック共重合体の製造方法
JPS62232408A (ja) * 1986-04-03 1987-10-12 Toagosei Chem Ind Co Ltd 片末端に官能基を有するアクリル系ポリマ−の製造法
JP3489893B2 (ja) * 1994-12-28 2004-01-26 株式会社クラレ 片末端に官能基を有するポリメタクリレートおよびその製造法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5550028B1 (ja) 2014-01-27 2014-07-16 株式会社World Medish 高柔軟性ステント
JP2020084100A (ja) 2018-11-29 2020-06-04 東洋インキScホールディングス株式会社 (メタ)アクリレート重合体の製造方法、(メタ)アクリレート重合体、ブロック共重合体、およびグラフト共重合体

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020105247A (ja) 2020-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI822976B (zh) 聚醯胺酸樹脂、聚醯亞胺樹脂及含有該等的樹脂組成物
JP2974496B2 (ja) 耐熱性接着剤およびその接着剤を用いた接着方法
JP2002332305A (ja) 無溶剤型ポリイミドシリコーン系樹脂組成物及びこれを用いた樹脂皮膜
JP7107211B2 (ja) ブロックポリマーおよび積層体
WO2008041723A1 (fr) Composition de résine polyimide thermodurcissable en deux parties et produit durci à base de ladite composition
KR20170125973A (ko) 신규 테트라카르복시산 이무수물, 및 산이무수물로부터 얻어지는 폴리이미드 및 폴리이미드 공중합체
JP7095404B2 (ja) ブロックポリマー
JP7234509B2 (ja) ブロックポリマー
JP5103725B2 (ja) 低膨張性ポリイミド、樹脂組成物及び物品
JP3444035B2 (ja) ポリイミドフィルム
WO2008140107A1 (ja) 非対称構造を有する線状ポリイミド前駆体、ポリイミドおよびそれらの製造方法
JP2952868B2 (ja) 耐熱性の接着剤
JPH05179224A (ja) 耐熱性接着剤
JP7081303B2 (ja) ブロックポリマー
JP7151172B2 (ja) ブロックポリマー
JPH0532950A (ja) 耐熱性接着剤
JP2757588B2 (ja) 熱硬化性樹脂組成物及びフィルム状接着剤
JPH036229A (ja) 含フッ素結合基を有するポリイミド―ポリアミドポリマー
JP3031020B2 (ja) 耐熱性樹脂接着剤
JP3855327B2 (ja) ポリイミド系コーティング材料
JP3226615B2 (ja) ポリイミドおよびその製造方法
JPH04214786A (ja) 耐熱性接着剤の製造方法
JP6897856B1 (ja) 硬化性樹脂組成物、硬化物及び積層体
JP3642632B2 (ja) 樹脂組成物
JP7081302B2 (ja) ブロックポリマー

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210806

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220524

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220531

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220614

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220627

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7107211

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151