JPH0269526A - Polyimide resin and its manufacture - Google Patents

Polyimide resin and its manufacture

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JPH0269526A
JPH0269526A JP63221070A JP22107088A JPH0269526A JP H0269526 A JPH0269526 A JP H0269526A JP 63221070 A JP63221070 A JP 63221070A JP 22107088 A JP22107088 A JP 22107088A JP H0269526 A JPH0269526 A JP H0269526A
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JP
Japan
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formula
represented
group
polyimide resin
tetraphenylfuran
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JP63221070A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshio Imai
淑夫 今井
Masaaki Kakimoto
雅明 柿本
Yoshiyuki Oishi
好行 大石
Wachin Tei
鄭 和鎭
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SK Discovery Co Ltd
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Sunkyung Industries Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

PURPOSE: To provide the subject resin soluble in an organic solvent, excellent in heat resistance and useful for film by reacting a specified diamine with a tetracarboxylic dianhydride in an organic solvent.
CONSTITUTION: A diamine represented by the formula, H2N-Ar-NH2 (Ar is divalent tetraphenylfurane) [e.g. 3,4-bis(4-aminophenyl)-2,5-diphenylfurane or the like] is reacted with a tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (R is tetravalent aromatic group) (e.g. pyromellitic dianhydride) in an organic solvent (e.g. cresol, nitrobenzene or the like), whereby the objective resin represented by formula II [(n) is 10-200] is provided.
COPYRIGHT: (C)1990,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はポリイミド樹脂、特に各種有機溶媒に可溶でな
おかつ高いガラス転移温度を有する新規ポリイミド樹脂
およびその製造方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a polyimide resin, particularly a novel polyimide resin that is soluble in various organic solvents and has a high glass transition temperature, and a method for producing the same.

(従来の技術) 従来芳香族ポリイミド樹脂は優れた耐熱性とともに優れ
た電気的、機械的特性を有し、広く工業材料として使用
されてきた。しかしこれら多くのポリイミド樹脂は各種
有機溶媒および鉱酸のいずれにも不溶であり、また熱的
に不融でもあるので、その成形を行なうことは極めて困
難であった。
(Prior Art) Conventionally, aromatic polyimide resins have excellent heat resistance as well as excellent electrical and mechanical properties, and have been widely used as industrial materials. However, many of these polyimide resins are insoluble in various organic solvents and mineral acids, and are also thermally infusible, making it extremely difficult to mold them.

(発明が解決しようとする課題) 上記のような従来の芳香族ポリイミド樹脂においては、
高いガラス転移温度を有し耐熱性に優れていて、しかも
同時に有機溶媒に対する良好な溶解性を有するものはほ
とんどなく、このような耐熱性と加工性とをともに具備
する芳香族ポリイミド樹脂がないことがこの樹脂の商業
的利用の上で大きな問題点であった。したがって、本発
明は、各種有機溶媒に可溶で、なおかつ高いガラス転移
温度を有する新規なポリイミド樹脂およびその製造方法
を提供することを目的とする。
(Problem to be solved by the invention) In the conventional aromatic polyimide resin as described above,
There are almost no aromatic polyimide resins that have a high glass transition temperature, excellent heat resistance, and good solubility in organic solvents, and that have both such heat resistance and processability. This has been a major problem in the commercial use of this resin. Therefore, an object of the present invention is to provide a novel polyimide resin that is soluble in various organic solvents and has a high glass transition temperature, and a method for producing the same.

(課題を解決するための手段) 本発明者らは各種有機溶剤や鉱酸に可溶で、なおかつ高
いガラス転移点を有するポリイミド樹脂を製造するべく
鋭意努力し、本発明を完成した。
(Means for Solving the Problems) The present inventors have worked diligently to produce a polyimide resin that is soluble in various organic solvents and mineral acids and has a high glass transition point, and have completed the present invention.

本発明の第一の発明は、 一般式 で表わされるジアミンと 一般式 (式中、Rは四価の芳香族基を示す) で表わされるテトラカルボン酸二無水物を有機溶媒中で
反応させることにより、−数式 (式中、Rは四価の芳香族基、Arは二価のテトラフェ
ニルフラン基、nはlO〜200の整数を示す)で表わ
されるポリイミド樹脂である。
The first invention of the present invention is to react a diamine represented by the general formula with a tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (wherein R represents a tetravalent aromatic group) in an organic solvent. It is a polyimide resin represented by the formula - (wherein R is a tetravalent aromatic group, Ar is a divalent tetraphenylfuran group, and n is an integer from 1O to 200).

本発明の第二の発明は、 一般式 %式%() (式中、Arは二価のテトラフェニルフラン基を(式中
、Rは四価の芳香族基、Arは二価のテトラフェニルフ
ラン基、nは10〜200の整数を示す)で表わされる
ポリイミド樹脂の製造方法である。
The second invention of the present invention has the following formula: This is a method for producing a polyimide resin represented by a furan group (n is an integer of 10 to 200).

本発明の第三の発明は、 一般式 %式%() (式中、Arは二価のテトラフェニルフラン基を示す) で表わされるジアミンと 一般式 (式中、Rは四価の芳香族基を示す) で表わされるテトラカルボン酸二チオ無水物を有機溶媒
中で反応させることにより、−最大(式中、Rは四価の
芳香族基、Arは二価のテトラフェニルフラン基、nは
10〜200の整数を示す)で表わされるポリイミド樹
脂の製造方法である。
The third invention of the present invention provides a diamine represented by the general formula % formula % () (in the formula, Ar represents a divalent tetraphenylfuran group) and a diamine represented by the general formula (in the formula, R represents a tetravalent aromatic By reacting a tetracarboxylic acid dithioanhydride represented by (representing a group) in an organic solvent, - maximum (wherein R is a tetravalent aromatic group, Ar is a divalent tetraphenylfuran group, n is an integer from 10 to 200).

以下、本発明の構成をその作用とともに更に詳述する。Hereinafter, the structure of the present invention will be explained in further detail along with its operation.

上記−最大N)で表わされるポリイミド樹脂は上記−最
大(II)で表わされるジアミンと上記−i式(III
)で表わされるテトラカルボン酸二無水物、または上記
−最大(II)で表わされるジアミンと上記−最大(T
V)で表わされるテトラカルボン酸二チオ無水物から製
造されるが、ジアミンとしては二価のテトラフェニルフ
ラン基からなるジアミンを単独で使用することもできる
し、あるいは一種または二種以上の二価の芳香族基から
なるジアミンを混合して使用することもできる。
The polyimide resin represented by the above-mentioned maximum N) and the diamine represented by the above-mentioned maximum N (II) and the above-mentioned diamine represented by the above-mentioned formula
), or a diamine represented by the above-mentioned maximum (II) and the above-mentioned maximum (T
It is produced from the tetracarboxylic acid dithioanhydride represented by V), but as the diamine, a diamine consisting of a divalent tetraphenylfuran group can be used alone, or one or more divalent diamines can be used. It is also possible to use a mixture of diamines consisting of an aromatic group.

上記−最大(II)で表わされる二価のテトラフェニル
フラン基からなるジアミンとは、3,4−ビス(4−ア
ミノフェニル) −2,5−ジフェニルフランを指す。
The diamine consisting of a divalent tetraphenylfuran group represented by maximum (II) above refers to 3,4-bis(4-aminophenyl)-2,5-diphenylfuran.

このジアミンは、パラニトロベンジルフェニルケトンを
酸化カップリング反応によりジケトン化合物とし、これ
を脱水環化反応により、ジニトロフラン化合物とし、こ
れを還元することにより合成される。
This diamine is synthesized by converting paranitrobenzyl phenyl ketone into a diketone compound through an oxidative coupling reaction, converting this into a dinitrofuran compound through a dehydration cyclization reaction, and reducing the diketone compound.

本発明で使用する上記−最大(I[I)で表わされるテ
トラカルボン酸二無水物誘導体としては、例えば、ピロ
メリト酸二無水物、2.3.6.7−ナフタレンテトラ
カルボン酸二無水物、3.4.3’4′−ビフェニルテ
トラカルボン酸二無水物、2゜3、2’ 、 3’−ビ
フェニル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)メタンニ無水物、2,2−ビス(
3,4−ジカルボキシフェニル)プロパンニ無水物、ビ
ス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテルニ無水物
、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホンニ無
水物、3゜4、3’ 、 4’ −ベンゾフェノンテト
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)へキサフルオロプロパンニ無水物など
を例示することができる。
Examples of the tetracarboxylic dianhydride derivatives represented by maximum (I[I) used in the present invention include pyromellitic dianhydride, 2.3.6.7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 3.4.3'4'-Biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2゜3,2',3'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, bis(3,4-dicarboxyphenyl)methane dianhydride, 2 ,2-bis(
3,4-dicarboxyphenyl)propanihydride, bis(3,4-dicarboxyphenyl)ether dianhydride, bis(3,4-dicarboxyphenyl)sulfone dianhydride, 3゜4,3',4'- Examples include benzophenone tetracarboxylic dianhydride and 2,2-bis(3,4-dicarboxyphenyl)hexafluoropropane dianhydride.

本発明で使用する上記−最大(IV)で表わされるテト
ラカルボン酸二チオ無水物誘導体としては、ピロメリト
酸二千オ無水物、2.3.6.7−ナフタレンテトラカ
ルボン酸二チオ無水物、3.4.3’4′−ビフェニル
テトラカルボン酸チオニ無水物、2、3.2’ 、3 
’ −ビフェニルテトラカルボン酸二チオ無水物、ビス
(3,4−ジカルボキシフェニル)メタンニチオ無水物
、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロ
パンニチオ無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニ
ル)エーテルニチオ無水物、ビス(3,4−ジカルボキ
シフェニル)スルホンニチオ無水物、3.4.3’ 、
 4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二チオ無水物
、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)へキ
サフルオロプロパンニチオ無水物等を例示することがで
きる。これらテトラカルボン酸二チオ無水物は、相当す
るテトラカルボン酸二無水物と硫化ナトリウムとの反応
により容易に合成することができる。
The tetracarboxylic acid dithioanhydride derivatives represented by the maximum (IV) used in the present invention include pyromellitic acid dithioanhydride, 2.3.6.7-naphthalenetetracarboxylic acid dithioanhydride, 3.4.3'4'-Biphenyltetracarboxylic acid thioni anhydride, 2, 3.2', 3
' -Biphenyltetracarboxylic acid dithioanhydride, bis(3,4-dicarboxyphenyl)methanethioanhydride, 2,2-bis(3,4-dicarboxyphenyl)propanethioanhydride, bis(3,4- dicarboxyphenyl)ether nitioanhydride, bis(3,4-dicarboxyphenyl)sulfonithioanhydride, 3.4.3',
Examples include 4'-benzophenonetetracarboxylic acid dithioanhydride and 2,2-bis(3,4-dicarboxyphenyl)hexafluoropropanethioanhydride. These tetracarboxylic dithioanhydrides can be easily synthesized by reacting the corresponding tetracarboxylic dianhydride with sodium sulfide.

上記−最大(If)で表わされるジアミンと、上記−最
大(1)で表わされるテトラカルボン酸二無水物からの
上記−最大(1)で表わされるポリイミド樹脂の製造方
法は、有機溶媒中、実質的に無水の条件下で、上記−最
大(If)で表わされるジアミンと、上記−最大(II
I)で表わされるテトラカルボン酸二無水物誘導体を0
〜100°Cで数十分から数日間反応させた後、80〜
400″Cで数十分から数日間反応させることにより行
なわれるものである。
The method for producing the polyimide resin represented by the above-mentioned maximum (1) from the diamine represented by the above-mentioned maximum (If) and the tetracarboxylic dianhydride represented by the above-mentioned maximum (1) comprises substantially under anhydrous conditions, a diamine represented by -max (If) above and a diamine represented by -max (II) above;
The tetracarboxylic dianhydride derivative represented by I) is 0
After reacting at ~100°C for several tens of minutes to several days, 80~
This is carried out by reacting at 400''C for several tens of minutes to several days.

ここで、−最大(1)で表わされるポリイミド樹脂の重
合度nは、−最大(II)で表わされるジアミンと、−
最大(III)で表わされるテトラカルボン酸二無水物
誘導体の仕込量によって制限され、これらの反応成分を
等モル量使用すると高重合度の上記−最大(1)で表わ
されるポリイミド樹脂を製造することができる。−最大
(1)のポリイミド樹脂においてれをlθ〜200の整
数に限定した理由は、nが10より小ではフィルム等に
成形した成形品の機械的特性や耐熱性などの特性が十分
でなく、nが200を越えると有機溶剤などへの溶解性
や成形性が悪くなるからである。
Here, the degree of polymerization n of the polyimide resin represented by -maximum (1) is the same as the diamine represented by -maximum (II), and -
It is limited by the charged amount of the tetracarboxylic dianhydride derivative represented by maximum (III), and when equimolar amounts of these reaction components are used, it is possible to produce a polyimide resin represented by maximum (1) above with a high degree of polymerization. Can be done. - The reason why the maximum (1) polyimide resin is limited to an integer between lθ and 200 is that when n is smaller than 10, the mechanical properties and heat resistance of the molded product, such as a film, are insufficient. This is because when n exceeds 200, solubility in organic solvents and moldability deteriorate.

この方法に使用できる有機溶媒としては、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−2−ピロリドン等のアミド系溶媒、ジメ
チルスルホキシド、テトラメチレンスルホン等のイオウ
系溶媒、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、クレゾール、フェノール等のベ
ンゼン系溶媒などを例示することができる。特にクレゾ
ール、ニトロベンゼン等の水と共沸することのできる溶
媒を使用すると、これらの溶媒の沸点で後期の反応を行
なわせ、そのとき同時に溶媒を蒸留により除去する等の
操作を行なえばさらに高い効率で反応を進行させること
ができる。またこのとき、イソキノリン等の添加物を加
えて反応を行なっても差支えない。
Organic solvents that can be used in this method include amide solvents such as N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, and N-methyl-2-pyrrolidone, sulfur solvents such as dimethyl sulfoxide and tetramethylene sulfone, and anisole. , diphenyl ether, nitrobenzene, benzonitrile, cresol, benzene solvents such as phenol, and the like. In particular, when using a solvent that can azeotrope with water, such as cresol or nitrobenzene, the latter stage of the reaction can be carried out at the boiling point of these solvents, and if the solvent is removed at the same time by distillation, even higher efficiency can be obtained. The reaction can proceed. Moreover, at this time, there is no problem even if the reaction is carried out by adding an additive such as isoquinoline.

本発明においては、上記−最大(n)で表わされるジア
ミンと、上記−最大(III)で表わされるテトラカル
ボン酸二無水物誘導体を反応させ、−最大 (式中、Rは四価の芳香族基、Arは二価のテトラフェ
ニルフラン基、nはlO〜200の整数を示す)で表わ
されるポリアミド酸誘導体を製造し、従来より用いられ
ている脱水環化法(例えば、C,E。
In the present invention, the diamine represented by the above-mentioned maximum (n) is reacted with the tetracarboxylic dianhydride derivative represented by the above-mentioned maximum (III), group, Ar is a divalent tetraphenylfuran group, and n is an integer from 1O to 200).

Sroog、Macromolecular 5ynt
heses CoCo11ectiveVolu  第
1巻、第295頁(1977年)に記載された方法)に
より、−最大(I)で表わされる本発明のポリイミド樹
脂を製造することもできる。上記−最大(V)で表わさ
れるポリアミド酸誘導体は、上記−最大(n)で表わさ
れるジアミン、上記−最大(1)で表わされるテトラカ
ルボン酸二無水物誘導体を実質的に無水の条件下におい
て反応させることにより容易に得られるものである。
Sroog, Macromolecular 5ynt
The polyimide resin of the present invention represented by -maximum (I) can also be produced by the method described in Heses CoCollactive Volume Volume 1, Page 295 (1977). The polyamic acid derivative represented by the above-mentioned maximum (V) is obtained by adding the diamine represented by the above-mentioned maximum (n) and the tetracarboxylic dianhydride derivative represented by the above-mentioned maximum (1) under substantially anhydrous conditions. It can be easily obtained by reaction.

上記−最大(V)で表わされるポリアミド酸誘導体の重
合度は、上記−最大([[)で表わされるジアミンと上
記−最大(n[)で表わされるテトラカルボン酸二無水
物誘導体の仕込量によって制限され、これらの反応成分
を等モル量使用すると高重合度の上記−最大(V)で表
わされるポリアミド酸誘導体を製造することができる。
The degree of polymerization of the polyamic acid derivative represented by the maximum (V) above is determined by the amount of the diamine represented by the maximum ([[)] and the tetracarboxylic dianhydride derivative represented by the maximum (n[) above. If these reaction components are used in equimolar amounts, it is possible to produce a polyamic acid derivative having a high degree of polymerization and having the above maximum (V).

上記−最大(V)で表わされるポリアミド酸誘導体を製
造する際の反応温度は、0〜300″Cの間で選択する
ことができるが、高温での反応物はさらに反応が進行し
たポリイミド構造を含む可能性があり、60°C以下に
反応温度を制御することが好ましい。また、この反応に
使用可能な有機溶媒としては一般式(V)で表わされる
ポリアミド酸誘導体を経由せずにポリイミド樹脂の製造
を行なう前記の場合と同様な有機溶媒を例示することが
できる。
The reaction temperature when producing the polyamic acid derivative represented by the above-mentioned maximum (V) can be selected between 0 and 300"C, but the reactants at high temperatures will have a polyimide structure that has undergone further reaction. It is preferable to control the reaction temperature to 60°C or less.Also, as an organic solvent that can be used for this reaction, it is possible to use a polyimide resin without going through the polyamic acid derivative represented by the general formula (V). The same organic solvents as those used in the above-mentioned case for the production of can be exemplified.

かくして得られた上記−最大(V)で表わされるポリア
ミド酸誘導体の上記−最大(1)で表わされるポリイミ
ド樹脂への転化方法の一つは、上記−最大(V)で表わ
されるポリアミド酸誘導体を150°C〜400℃の温
度に加熱する方法である。
One of the methods for converting the polyamic acid derivative represented by the above-mentioned maximum (V) thus obtained into the polyimide resin represented by the above-mentioned maximum (1) is to convert the polyamic acid derivative represented by the above-mentioned maximum (V) into a polyimide resin represented by the above-mentioned maximum (1). This is a method of heating to a temperature of 150°C to 400°C.

この加熱時間は前記加熱温度によって異なるが、一般に
数分から数十時間の間である。別法としては、上記−最
大(V)で表わされるポリアミド酸誘導体を例えば酢酸
、プロピオン酸、酪酸、安息香酸等の酸無水物で処理す
る如き化学処理を行なうことによっても容易にポリイミ
ド樹脂への環化を達成し得る。ここで、環化反応を促進
する物質としてピリジン等を併用することができる。
This heating time varies depending on the heating temperature, but is generally between several minutes and several tens of hours. Alternatively, the polyamic acid derivative represented by the maximum (V) above can be easily converted into polyimide resin by chemical treatment such as treatment with an acid anhydride such as acetic acid, propionic acid, butyric acid, or benzoic acid. Cyclization can be achieved. Here, pyridine or the like can be used in combination as a substance that promotes the cyclization reaction.

さらに、上記−最大(1)で表わされるポリイミド樹脂
を製造する方法の別法としては、上記−数式(V)で表
わされるポリアミド酸誘導体を製造する方法と同一の方
法により反応を進行させ、その後期において上記−数式
(V)で表わされるポリアミド酸誘導体を単離すること
なく無水酢酸等の添加剤を加え、さらにO′C〜300
″Cの温度で数分から数十時間反応させるものである。
Furthermore, as an alternative method for producing the polyimide resin represented by maximum (1) above, the reaction is allowed to proceed by the same method as the method for producing the polyamic acid derivative represented by formula (V) above, and then In the above period, additives such as acetic anhydride are added without isolating the polyamic acid derivative represented by formula (V) above, and further O'C ~ 300
The reaction is carried out for several minutes to several tens of hours at a temperature of 100°C.

この反応に使用される添加剤には、前記−数式(V)で
表わされるポリアミド酸誘導体の化学処理により前記−
数式(1)で表わされるポリイミド樹脂を製造するとき
と同様な添加剤を使用することができる。
The additives used in this reaction include the chemical treatment of the polyamic acid derivative represented by the formula (V).
Additives similar to those used in producing the polyimide resin represented by formula (1) can be used.

上記−数式(II)で表わされるジアミンと上記−数式
(TV)で表わされるテトラカルボン酸二チオ無水物か
らの上記−数式(1)で表わされるポリイミド樹脂の製
造方法は、有機溶媒中、実質的に無水の条件下で上記−
数式(n)で表わされるジアミンと上記−数式(IV)
で表わされるテトラカルボン酸二チオ無水物誘導体を0
〜200°Cで数十分から数日間反応させることにより
行なわれるものである。この反応においては硫化水素の
発生を伴うため、もはや硫化水素の発生が認められなく
なった点をもって反応終了と見なすことができる。この
方法において一般式(1)で表わされるボリイミF、樹
脂の重合度nは、−C式(II)で表わされるジアミン
と、−数式(IV)で表わされるテトラカルボン酸二チ
オ無水物誘導体の仕込量によって制限され、これらの反
応成分を等モル量使用すると高重合度の上記−数式(1
)で表わされるポリイミド樹脂を製造することができる
。−数式([)のポリイミド樹脂においてnが10より
小ではフィルム等に成形した成形品の機械的特性や耐熱
性等の特性が十分でなく、nが200を越えると有機溶
剤等への溶解性や成形性が悪くなる。
The method for producing the polyimide resin represented by the above formula (1) from the diamine represented by the above formula (II) and the tetracarboxylic acid dithioanhydride represented by the above formula (TV) comprises substantially above under anhydrous conditions -
Diamine represented by formula (n) and the above formula (IV)
The tetracarboxylic acid dithioanhydride derivative represented by 0
This is carried out by reacting at ~200°C for several tens of minutes to several days. Since this reaction involves the generation of hydrogen sulfide, the reaction can be considered to have ended when the generation of hydrogen sulfide is no longer observed. In this method, the degree of polymerization n of the polyimi F represented by the general formula (1) and the resin is determined by the diamine represented by the -C formula (II) and the tetracarboxylic acid dithioanhydride derivative represented by the formula (IV). It is limited by the amount of charge, and if equimolar amounts of these reaction components are used, a high degree of polymerization can be achieved by the above-mentioned formula (1).
) can be produced. - In the polyimide resin of formula ([), if n is smaller than 10, the mechanical properties and heat resistance of the molded product formed into a film etc. will be insufficient, and if n exceeds 200, the solubility in organic solvents etc. will be poor. or the moldability deteriorates.

この方法に使用できる有機溶媒としては、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−2−ピロリドン等のアミド系溶媒、ジメ
チルスルホキシド、テトラメチレンスルホン等の硫黄系
溶媒、アニソール、ジフェニルエーテル、ニトロヘンゼ
ン、ヘンジニトリル、クレゾール、フェノール等のベン
ゼン系溶媒等を例示することができる。
Organic solvents that can be used in this method include amide solvents such as N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, sulfur solvents such as dimethyl sulfoxide and tetramethylene sulfone, and anisole. , diphenyl ether, nitrohenzene, hendinitrile, cresol, benzene solvents such as phenol, and the like.

有機溶媒の使用量は反応成分の一方を溶解するに十分な
量であればよい。通常、反応成分を0.05〜50%含
む程度に用いれば高重合度のポリイミドを得ることがで
きる。
The organic solvent may be used in an amount sufficient to dissolve one of the reaction components. Usually, polyimide with a high degree of polymerization can be obtained by using the reaction component in an amount of 0.05 to 50%.

重合反応は溶液状態で進行することもあれば、反応系か
ら重合体が析出してくることもある。この重合溶液から
、直接、ポリイミド樹脂のフィルム等の成形品を成形す
ることができる。
The polymerization reaction may proceed in a solution state, or the polymer may precipitate from the reaction system. Molded articles such as polyimide resin films can be directly formed from this polymerization solution.

かくして製造された一般式(1)で表わされるポリイミ
ド樹脂は、使用した製造方法、−数式(■)で表わされ
るジアミンと併用し得る他のジアミンの種類並びに使用
量、使用した一般式(III)で表わされるテトラカル
ボン酸二無水物誘導体、および−数式(IV)で表わさ
れるテトラカルボン酸二チオ無水物誘導体の種類により
特にその溶解性が変化するが、多くのポリイミド樹脂に
おいて硫酸等の鉱酸に可溶となる。また、一部の樹脂に
おいては、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−2−ピロリドン、
ジメチルイミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド、ク
レゾール等の溶剤の全てに、または一部に可溶となる。
The thus produced polyimide resin represented by the general formula (1) is determined by the manufacturing method used, the type and amount of other diamines that can be used in combination with the diamine represented by the formula (■), and the general formula (III) used. Although the solubility varies depending on the type of the tetracarboxylic dianhydride derivative represented by the formula (IV) and the tetracarboxylic dithioanhydride derivative represented by the formula (IV), in many polyimide resins, mineral acids such as sulfuric acid are used. becomes soluble in In some resins, N, N-dimethylformamide, N, N
dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone,
It becomes soluble in all or part of solvents such as dimethylimidazolidinone, dimethyl sulfoxide, and cresol.

上記−数式(1)で表わされるポリイミド樹脂の多くは
、300°C以上の高いガラス転移点を有し、熱的に安
定で500°C付近まで加熱しても熱分解は認められな
い。
Most of the polyimide resins represented by the above formula (1) have a high glass transition point of 300°C or higher, are thermally stable, and do not undergo thermal decomposition even when heated to around 500°C.

(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。(Example) Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.

亥1L0= 3.4−ビス(4−アミノフェニル) −2,5−ジフ
ェニルフラン0.403 g (1mmol)と0.4
gのイソキノリンを5mLの精製したメタクレゾールに
溶解し、窒素気流下で40°Cに加熱した。この溶液に
0.322 g (1mmol)の3.4.3’ 、 
4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物を加え
た。この溶液を45°Cで3時間、150°Cで3時間
撹拌しながら反応させた。反応装置に蒸留装置を取り付
け、油浴温度を240°Cで溶媒のメタクレゾールを窒
素気流下に蒸留した。このとき、反応装置内の液量を約
4mLに保つように0.5%のイソキノリンを含むメタ
クレゾールを加えた。この操作を5時間行なった後、窒
素気流下室温に冷却し、黄色のポリイミド樹脂溶液を得
た。この溶液の一部を300mLのメタノールに投入し
ポリイミド樹脂の沈殿を得、ろ別後100″Cで真空乾
燥した。残りの重合溶液は、ガラス板上にキャストし、
これを100℃、ついで180℃で真空乾燥してポリイ
ミドフィルムを得た。
1L0=3.4-bis(4-aminophenyl)-2,5-diphenylfuran 0.403 g (1 mmol) and 0.4
g of isoquinoline was dissolved in 5 mL of purified metacresol and heated to 40° C. under nitrogen flow. To this solution was added 0.322 g (1 mmol) of 3.4.3',
4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride was added. This solution was reacted at 45°C for 3 hours and at 150°C for 3 hours with stirring. A distillation device was attached to the reaction apparatus, and the solvent metacresol was distilled under a nitrogen stream at an oil bath temperature of 240°C. At this time, metacresol containing 0.5% isoquinoline was added so as to maintain the liquid volume in the reactor at about 4 mL. After performing this operation for 5 hours, the mixture was cooled to room temperature under a nitrogen stream to obtain a yellow polyimide resin solution. A portion of this solution was poured into 300 mL of methanol to obtain a polyimide resin precipitate, which was filtered and dried under vacuum at 100"C.The remaining polymerization solution was cast onto a glass plate.
This was vacuum dried at 100°C and then at 180°C to obtain a polyimide film.

固有粘度: 0.45dL/ g (N−メチルピロリ
ドン中、濃度0.5 g /dL、30°Cで測定)赤
外吸収スペクトル(フィルム) : 1770.1?1
0゜1355、720 cm−’ (いずれもイミド結
合の特性吸収)元素分析値 炭素   水素  窒素 計算値(%)   78.48  3.51  4.0
7実測値(%)   77.63  3.32  3.
80ガラス転移温度=340℃ 10%重量重量減変温空気中で485℃、窒素中で56
0℃であった。
Intrinsic viscosity: 0.45 dL/g (measured in N-methylpyrrolidone at a concentration of 0.5 g/dL at 30°C) Infrared absorption spectrum (film): 1770.1?1
0゜1355, 720 cm-' (Both are characteristic absorptions of imide bonds) Elemental analysis values Carbon Hydrogen Nitrogen Calculated values (%) 78.48 3.51 4.0
7 Actual value (%) 77.63 3.32 3.
80 Glass transition temperature = 340°C 10% weight loss 485°C in air, 56°C in nitrogen
It was 0°C.

溶解性:硫酸、メタクレゾール、オルトクロロフェノー
ル、ピリジン、ジメチルイミダゾリジノン、N−メチル
ピロリドン等に可溶であった。
Solubility: Soluble in sulfuric acid, metacresol, orthochlorophenol, pyridine, dimethylimidazolidinone, N-methylpyrrolidone, etc.

1隻±1 3.4−ビス(4−アミノフェニル−2,5−ジフェニ
ルフラン0.805 g (2mmol)を3mLの精
製したN−メチルピロリドンに溶解した。この溶液に0
、436 g (2mmol)の無水ピロメリト酸を窒
素気流下で加え、12〜15℃で1時間、20〜25°
Cで5時間反応させた。得られた重合溶液の一部を30
0mLのメタノールに投入し、ポリアミド酸を沈殿させ
、ろ過後室温で真空乾燥した(固有粘度0.40dL/
 g、ジメチルアセトアミド中、濃度0.5 g /d
L、30″Cで測定)、一方、残りの重合溶液をガラス
板上にキャストし、これを80℃で乾燥してポリアミド
酸のフィルムを得た。このフィルムを100°C120
0℃、300℃で順次1時間づつ熱処理してポリイミド
フィルムを得た。
1 ± 1 0.805 g (2 mmol) of 3.4-bis(4-aminophenyl-2,5-diphenylfuran) was dissolved in 3 mL of purified N-methylpyrrolidone.
, 436 g (2 mmol) of pyromellitic anhydride was added under a nitrogen stream and heated at 12-15 °C for 1 hour at 20-25 °C.
The reaction was carried out at C for 5 hours. A portion of the obtained polymerization solution was
The polyamic acid was poured into 0 mL of methanol to precipitate it, and after filtration, it was vacuum dried at room temperature (intrinsic viscosity: 0.40 dL/
g, in dimethylacetamide, concentration 0.5 g/d
On the other hand, the remaining polymerization solution was cast on a glass plate and dried at 80°C to obtain a polyamic acid film.The film was heated at 100°C at 120°C.
A polyimide film was obtained by heat treatment at 0°C and 300°C for 1 hour each.

赤外吸収スペクトル(フィルム) 71775.1?1
5゜1355、720 ell−’ (いずれもイミド
結合の特性吸収)固有粘度: 0.35dL/ g (
硫酸中、濃度0.5g/dL、 30℃で測定) 元素分析値 炭素   水素  窒素 計算値(%)   78.08  3.45  4.7
9実測値(%)   77.31  3,20  4.
54ガラス転移温度=396℃ lO%重量減少温度:空気中で550℃、窒素中で57
0 ”Cであった。
Infrared absorption spectrum (film) 71775.1?1
5゜1355, 720 ell-' (both characteristic absorption of imide bond) Intrinsic viscosity: 0.35 dL/g (
Measured in sulfuric acid at a concentration of 0.5 g/dL at 30°C) Elemental analysis carbon hydrogen nitrogen calculated value (%) 78.08 3.45 4.7
9 Actual value (%) 77.31 3,20 4.
54 Glass transition temperature = 396°C 1O% weight loss temperature: 550°C in air, 57°C in nitrogen
It was 0”C.

溶解性:硫酸にのみ可溶であった。Solubility: Soluble only in sulfuric acid.

1隻炭ユ 実施例2と同様の操作により、3,4−ビス(4−アミ
ノフェニル) −2,5−ジフェニルフラン0.805
 g (2mmol)と3.4.3’ 、 4’−ベン
ゾフェノンテトラカルボン酸二無水物0.645g (
2mmol)からポリアミド酸(固有粘度0.46dL
/ g、ジメチルアセトアミド中、濃度0.5g/dL
、 30°Cで測定)を得、これを加熱処理することに
よりポリイミド樹脂を得た。
By the same operation as in Example 2, 3,4-bis(4-aminophenyl)-2,5-diphenylfuran 0.805
g (2 mmol) and 3.4.3', 4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride 0.645 g (
2 mmol) to polyamic acid (intrinsic viscosity 0.46 dL)
/ g, in dimethylacetamide, concentration 0.5 g/dL
, measured at 30°C), and heat-treated it to obtain a polyimide resin.

赤外吸収スペクトル: 17?0.1710.1355
.720ell−’(いずれもイミド結合の特性吸収)
固有粘度: 0.35dL/ g、(硫酸中、濃度0.
5g/dL、 30℃で測定) ガラス転移温度8344℃ lO%重量減少温度:空気中で490℃、窒素中で57
0℃であった。
Infrared absorption spectrum: 17?0.1710.1355
.. 720ell-' (all characteristic absorption of imide bond)
Intrinsic viscosity: 0.35 dL/g, (in sulfuric acid, concentration 0.
5 g/dL, measured at 30°C) Glass transition temperature: 8344°C 1O% weight loss temperature: 490°C in air, 57°C in nitrogen
It was 0°C.

溶解性;硫酸にのみ可溶であった。Solubility: Soluble only in sulfuric acid.

1隻■土 3.4−ビス(4−アミノフェニル) −2,5−ジフ
ェニルフラン0.805 g (2n+mol)を10
mLのN−メチルピロリドンに溶解した。これに、3.
4.3’4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二チオ
無水物0.709 g (2sv+ol)を加え、12
0℃で10時間窒素気流下で反応させた。重合溶液の一
部をガラス板上に流延し、100°C1ついで180″
Cで真空乾燥することによりポリイミドフィルムを得た
。残りの重合液は、300mLのメタノールに投入し、
ポリイミドを沈殿させ、ろ過後100″Cで減圧乾燥し
てポリイミドを得た。
1 boat■ soil 3.4-bis(4-aminophenyl)-2,5-diphenylfuran 0.805 g (2n+mol) 10
Dissolved in mL of N-methylpyrrolidone. In addition to this, 3.
4. Add 0.709 g (2sv+ol) of 3'4'-benzophenonetetracarboxylic acid dithioanhydride,
The reaction was carried out at 0° C. for 10 hours under a nitrogen stream. A part of the polymerization solution was cast onto a glass plate and heated at 100°C and then 180"
A polyimide film was obtained by vacuum drying at C. The remaining polymerization solution was poured into 300 mL of methanol,
Polyimide was precipitated, filtered, and dried under reduced pressure at 100''C to obtain polyimide.

赤外吸収スペクトル: 1775.1?15.1360
.720C111−1(いずれもイミド結合の特性吸収
)固有粘度: 0.49dL/ g (N−メチルピロ
リドン中、濃度0.5 g /dL、30″Cで測定)
元素分析値 炭素   水素  窒素 計算値(%)   78.48  3.51  4.0
7実測値(%)?7.69  3.23  3.96ガ
ラス転移温度:340°C 10%重量重量減変温空気中で490°C1窒素中で5
65°Cであった。
Infrared absorption spectrum: 1775.1?15.1360
.. 720C111-1 (both characteristic absorption of imide bond) Intrinsic viscosity: 0.49 dL/g (measured in N-methylpyrrolidone at a concentration of 0.5 g/dL at 30″C)
Elemental analysis carbon hydrogen nitrogen calculated value (%) 78.48 3.51 4.0
7 Actual value (%)? 7.69 3.23 3.96 Glass transition temperature: 340°C 10% weight loss 490°C in air and 5 in nitrogen
The temperature was 65°C.

溶解性:硫酸、メタクレゾール、オルトクロロフェノー
ル、ピリジン、ジメチルイミダゾリジノン、N−メチル
ピロリドン等に可溶であった。
Solubility: Soluble in sulfuric acid, metacresol, orthochlorophenol, pyridine, dimethylimidazolidinone, N-methylpyrrolidone, etc.

(発明の効果) 本発明は、−数式(I)で表わされるポリイミド樹脂お
よびポリイミド樹脂の有利な製造方法を提供する。従来
のポリイミド樹脂の多くは、有機溶媒に対して低い溶解
性を有するために成形が困難であったのに対して、本発
明のポリイミド樹脂は、有機溶媒に可溶であり、本発明
の製造方法によって有機溶媒溶液として得られる特徴を
有し、この溶液より容易にポリイミド樹脂のフィルム等
の成形品を成形することができ、しかも優れた耐熱性を
有するので工業材料としての価値が大きい。
(Effects of the Invention) The present invention provides a polyimide resin represented by formula (I) and an advantageous method for producing the polyimide resin. Most conventional polyimide resins have low solubility in organic solvents and are therefore difficult to mold, whereas the polyimide resin of the present invention is soluble in organic solvents, and the production method of the present invention It has the characteristic that it can be obtained as an organic solvent solution by a method, and molded products such as polyimide resin films can be easily molded from this solution.Moreover, it has excellent heat resistance, so it has great value as an industrial material.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、Rは四価の芳香族基、Arは二価のテトラフェ
ニルフラン基、nは10〜200の整数を示す) で表わされるポリイミド樹脂。 2、一般式 H_2N−Ar−NH_2 (式中、Arは二価のテトラフェニルフラン基を示す) で表わされるジアミンと 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、Rは四価の芳香族基を示す) で表わされるテトラカルボン酸二無水物を有機溶媒中で
反応させることを特徴とする一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、Rは四価の芳香族基、Arは二価のテトラフェ
ニルフラン基、nは10〜200の整数を示す) で表わされるポリイミド樹脂の製造方法。 3、一般式 H_2N−Ar−NH_2 (式中、Arは二価のテトラフェニルフラン基を示す) で表わされるジアミンと、 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、Rは四価の芳香族基を示す) で表わされるテトラカルボン酸二チオ無水物を有機溶媒
中で反応させることを特徴とする一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、Rは四価の芳香族基、Arは二価のテトラフェ
ニルフラン基、nは10〜200の整数を示す) で表わされるポリイミド樹脂の製造方法。
[Claims] 1. General formula▲ Numerical formula, chemical formula, table, etc.▼ (In the formula, R is a tetravalent aromatic group, Ar is a divalent tetraphenylfuran group, and n is an integer from 10 to 200. Polyimide resin represented by 2. Diamine represented by the general formula H_2N-Ar-NH_2 (in the formula, Ar represents a divalent tetraphenylfuran group) and the general formula ▲ There are numerical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ (in the formula, R represents a tetravalent tetraphenylfuran group) There are general formulas ▲ mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. that are characterized by reacting tetracarboxylic dianhydride represented by (representing an aromatic group) in an organic solvent. group group, Ar is a divalent tetraphenylfuran group, and n is an integer of 10 to 200). 3. Diamine represented by the general formula H_2N-Ar-NH_2 (in the formula, Ar represents a divalent tetraphenylfuran group), and the general formula ▲ There are numerical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ (in the formula, R is tetraphenylfuran) The general formula is characterized by reacting tetracarboxylic acid dithioanhydride (representing a valent aromatic group) in an organic solvent. Ar is a divalent tetraphenylfuran group, and n is an integer of 10 to 200.
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