JPH05287075A - ポリエーテル混合物及びその製造方法 - Google Patents

ポリエーテル混合物及びその製造方法

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JPH05287075A
JPH05287075A JP11231492A JP11231492A JPH05287075A JP H05287075 A JPH05287075 A JP H05287075A JP 11231492 A JP11231492 A JP 11231492A JP 11231492 A JP11231492 A JP 11231492A JP H05287075 A JPH05287075 A JP H05287075A
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polyether
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polyether mixture
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JP11231492A
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Hiroshi Yamakawa
浩 山川
Isamu Kirikihira
勇 桐木平
Yoshiyuki Miyaki
義行 宮木
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Tosoh Corp
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Tosoh Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 セグメント化ブロック共重合体の製造用原料
として有用なポリエーテル混合物を提供する。 【構成】 ポリスチレン換算の数平均分子量が300〜
10000であるポリエーテル(A)及びポリスチレン
換算の数平均分子量が150〜6000のポリテトラメ
チレンオキサイドジアミン(B)からなるポリエーテル
混合物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はポリエ−テル混合物の製
造方法に関する。本発明の製造方法により得られるポリ
エーテル混合物はブロック共重合体のソフトセグメント
として有用であり、種々のブロック共重合体、特にイミ
ド系のポリマー及びオリゴマーをハードセグメントとす
るブロック共重合体の製造に用いることができる。
【0002】また、これにより得られるポリイミドブロ
ック共重合体は、耐熱性、耐油性が要求される種々の自
動車部品及び工業部品、電気・電子分野における被覆、
コーティング材料として利用することができる。
【0003】
【従来の技術】従来から工業的に知られている熱可塑性
エラストマーには種々のものがあるが、特に耐熱性に優
れ、ゴム用途への展開が進んでいるものとしてポリエス
テル系の熱可塑性エラストマーが知られており、自動車
用途を始めとする種々の用途に展開されている。
【0004】また、ポリイミドをハードセグメントに用
いた熱可塑性エラストマーなども知られている(ジャー
ナル オブ アプライド ポリマー サイエンス、第4
4巻、409頁、1992年)。
【0005】これらのブロック共重合体に用いられるソ
フトセグメント、即ちエラストマーセグメントには、耐
熱性の観点からポリアルキレングリコールの中でも特に
ポリテトラメチレングリコールが用いられており、該ポ
リアルキレングリコールの分子量が生成するブロック共
重合体の硬度または弾性率に影響している。即ち、数平
均分子量が1000以下の低分子量のソフトセグメント
を用いた場合、生成するブロック共重合体の硬度は非常
に高いものとなり、エラストマーとしての利用を考えた
場合、問題となることは良く知られている事実である。
一方、数平均分子量が1000より大きい比較的分子量
の高いソフトセグメントを用いた場合、生成したブロッ
ク共重合体はソフトセグメントの結晶化により耐寒性に
劣ったエラストマーとなることも公知である。現在、ポ
リエステル系の熱可塑性エラストマーでは低分子量のポ
リテトラメチレングリコールがソフトセグメントとして
好適に用いられている。
【0006】また、低分子量のポリアルキレングリコー
ルのテレフタル酸またはイソフタル酸などによる鎖延長
物をブロック共重合体のソフトセグメントとして用いた
場合、低結晶性であり、非常に優れたソフトセグメント
となることも公知である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】前述のイミド系ポリマ
ーの製造法を開示している文献においては、上記の事
実、即ち分子量が2000以下の低分子量のポリエーテ
ルを用いることにより結晶性が低下する事実を確認して
おり、優れた物性を有するブロック共重合体を得てい
る。しかし、この文献では、ソフトセグメントであるポ
リテトラメチレングリコールジアミンを芳香族テトラカ
ルボン酸二無水物で連結することによりブロック共重合
体を得ており、エラストマー材料の製造にあたり絶対的
に必要とされる硬度の制御ができないという問題点を有
している。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決するために鋭意検討した結果、数平均分子量が20
00以下のポリテトラメチレンオキサイドジアミンを芳
香族テトラカルボン酸二無水物で鎖延長したポリエーテ
ルは、低温特性に優れ、容易にポリイミド前駆体である
ポリアミック酸と反応してブロック共重合体を形成し、
該ブロック共重合体をイミド化して得られるポリイミド
ブロック共重合体の硬度の制御は鎖延長剤の添加量のコ
ントロールにより容易に行えるだけでなく、ポリマーの
主鎖構造中にエステル結合を有していない加水分解性に
優れたポリイミドエーテルブロック共重合体が得られる
ことを見出し、本発明に至った。即ち本発明は、下記一
般式(1)
【0009】
【化5】 (式中、l,mは重合度で各々1〜50,1〜85の整
数であり、Zは炭素数6〜24の芳香族基である)で
示される繰り返し単位からなり、ポリスチレン換算の数
平均分子量が300〜10000であるポリエーテル
(A)及び下記一般式(2)
【0010】
【化6】 (式中、nは重合度で1〜85の整数である)で示され
るポリスチレン換算の数平均分子量が150〜6000
のポリテトラメチレンオキサイドジアミン(B)からな
るポリエーテル混合物、並びに下記一般式(3)
【0011】
【化7】 (式中、nは重合度で1〜85の整数である)で示され
るポリテトラメチレンオキサイドジアミンに対し、下記
一般式(4)
【0012】
【化8】 (式中、Zは炭素数6〜24の芳香族基である)で示
されるテトラカルボン酸二無水物を等モルより少ない量
(但し、0は含まない)で反応させることを特徴とする
ポリエーテル混合物の製造方法である。以下、本発明を
詳細に説明する。
【0013】本発明において用いられる一般式(4)で
示される酸二無水物としては、例えばピロメリット酸二
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、ビス(3,4−ジカルボキシ
フェニル)エーテル二無水物、ビス(3,4−ジカルボ
キシフェニル)スルフォン二無水物、ビス(3,4ージ
カルボキシフェニル)スルフィド二無水物、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、1,2,3,4−テトラカルボキシブ
タン二無水物またはこれら酸無水物のエステル化誘導体
であるジアルキルエステルジカルボン酸化合物などを挙
げることができる。
【0014】また、ソフトセグメントとして用いること
ができるものとしては、長鎖のポリテトラメチレンオキ
サイドジアミン、ポリエチレンオキサイドジアミン、ポ
リプロピレンオキサイドジアミンなどのポリアルキレン
オキサイドジアミンなどが例示されるが、本発明におい
ては、一般式(3)で示されるポリテトラメチレンオキ
サイドジアミンが用いられる。
【0015】これらのポリオキシアルキレンジアミン
は、相当するポリオキシアルキレングリコールのアミノ
化により得ることができる。この時、末端をプロピレン
またはエチレンでキャップした後にアミノ化することも
可能である。即ち、ビスアミノエチルポリアルキレンオ
キサイド、ビスアミノプロピルポリアルキレンオキサイ
ドなども用いることができる。
【0016】これらの長鎖ポリオキシアルキレンジアミ
ンの製造方法は公知であり、例えば米国特許31557
28号公報、米国特許3236895号公報または米国
特許3654370号公報に記載の方法を用いて製造す
ることができる。
【0017】これらのソフトセグメントは数平均分子量
が150〜6000のものを用いることができ、特に5
00〜2000のものが好適に用いられる。また、本発
明のポリエーテル混合物を更に鎖延長したものも同様に
用いることが可能であり、この場合、出発原料となるポ
リエーテル混合物としては数平均分子量が2000〜4
000のものが好適に用いられる。
【0018】鎖延長反応は、例えばポリアルキレンオキ
サイドジアミンと前述の芳香族テトラカルボン酸二無水
物を無溶媒で100〜150℃で加熱反応するか、後述
の溶媒中で0〜50℃で反応させることにより行なうこ
とができる。
【0019】溶液中で反応を行う場合、使用可能な反応
溶媒としては、ベンゼン,トルエン,キシレン等の芳香
族炭化水素、N−メチル−2−ピロリドン,N−ビニル
−2−ピロリドン,N−アセチル−2−ピロリドン等の
ピロリドン系溶媒、スルフォラン、γ−ブチロラクト
ン、N,N−ジメチルアセトアミド,ヘキサメチルホス
ホルアミド,N,N−ジメチルフォルムアミド, N,
N−ジメチルメトキシアセトアミド等のアミド系溶媒、
ジメチルスルフォキシド,ジエチルスルフォキシド等の
スルホキシド系溶媒、フェノール,o−クレゾール,m
−クレゾール,p−クレゾール,o−クロルフェノー
ル,p−ブロモフェノール等のフェノール系溶媒、ジグ
ライム,テトラヒドロフラン,テトラヒドロピラン等の
エーテル系溶媒、テトラメチル尿素、ピリジン、ジメチ
ルスルフォン、N−メチル−ε−カプロラクタムなどを
用いることができる。また、上記の溶媒と相溶する種々
の溶媒、例えばジオキサン等の脂肪族炭化水素などを混
合溶媒として用いても差支えない。
【0020】この反応において、酸無水物基のモル数
は、ポリアルキレンオキサイドジアミンの末端アミンの
モル数に対して少ない量であればよく、0.01〜0.
99が好ましく、更に好ましくは0.1〜0.7であ
る。
【0021】反応時間は、ポリオキシアルキレンジアミ
ンの分子量及びテトラカルボン酸二無水物の種類により
異なるが、通常4〜10時間行なうのが好ましい。
【0022】得られたポリエーテル混合物のイミド化
は、例えばポリエーテルを前述の溶媒に溶解し、濃度を
5〜60%に調製した溶液を用いて好ましく行なわれ
る。また、このイミド化の具体的な方法は公知であり、
例えば以下に説明する方法によって行なうことができ
る。即ち、反応溶液にトリエチルアミン,トリブチルア
ミン等のトリアルキルアミンまたはピリジン,2−ヒド
ロキシピリジン等のピリジン誘導体、及び無水酢酸を添
加する方法が好適に用いられる。トリアルキルアミンま
たはピリジン誘導体の添加量は触媒量であればよく、ポ
リアミック酸のカルボキシル基1モルあたり1.1〜1
2倍モルが好適に用いられる。また、無水酢酸の添加量
は生成する水のモル数よりも過剰に添加すればよく、通
常生成する水のモル数の1.0〜12倍が好適に用いら
れる。
【0023】これらのイミド化剤の添加順序はイミド化
に特に影響することはないが、閉環触媒であるトリアル
キルアミンまたはピリジン誘導体を先に添加するのが好
ましい。また、上記したイミド化剤を添加し、室温でイ
ミド化する方法、プレポリマー溶液に上記のイミド化剤
またはイミド化により生成する水を除去するためのトル
エンに代表される水と共沸する有機溶媒を添加し、13
0〜180℃、好ましくは150〜180℃でイミド化
する方法の何れかの方法を用いることができる。更に、
これら溶媒の加熱蒸発過程でアミック酸部分のイミド化
を行なうことも可能である。
【0024】本発明のポリエーテル混合物に、フェノー
ル類及びその誘導体またはアミン類及びその誘導体を安
定剤として添加することができ、置換ベンゾフェノン類
またはベンゾトリアゾール類等の紫外線吸収剤の添加も
同様に可能である。
【0025】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明する
が、本発明はこれらに限定されない。
【0026】なお、本発明のポリエーテル混合物の分析
に用いた分析機器及び方法は、下記のとおりである。 (1)赤外線吸収スペクトルは、日立製作所製 IR2
70−30スペクトロフォトメ−タを使用し、測定し
た。 (2)分子量測定は、東ソー(株)製 ゲルパーミエー
ションクロマトグラフィー(GPC) CP−8000
及びカラムにポリスチレンゲル H−5000、H
−3000を連結したカラム系により、流速0.7ml
/分、溶離液にトリエチルアミンを1重量%添加したテ
トラヒドロフランを用いて、カラム温度40℃で測定し
た。 (3)ガラス転移温度は、セイコー電子製 DSC−2
00を用い、昇温速度10℃/分で測定した。 (4)硬度の測定は、高分子計器製 マイクロゴム硬度
計により行った。
【0027】実施例1 充分に乾燥した数平均分子量が2620のポリテトラメ
チレンオキサイドジアミン40.17g(15.33ミ
リモル)を1lの4口フラスコに仕込み、窒素中攪拌
下、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸
二無水物(BTC)3.707g(12.52ミリモ
ル)を添加し、室温で10分間攪拌後、250mlのN
−メチル−2−ピロリドン(NMP)を添加して希釈し
た。その後、3時間45分反応を行ない、淡黄色の高粘
度の重合体溶液を得た。
【0028】得られた重合体溶液を1lの水に注ぎ、ポ
リエーテル混合物を回収後、100mlのベンゼンを加
えて溶液を調製し、凍結乾燥して40g(収率91.6
%)のポリエーテル混合物を得た。このポリエーテル混
合物は、GPC測定からポリスチレン換算の数平均分子
量(Mn)が3300、重量平均分子量(Mw)が76
00であった。得られたポリエーテル混合物の赤外線吸
収スペクトルを図2に、GPC測定結果を図4に示す。
【0029】実施例2 充分に乾燥した数平均分子量が1100のポリテトラメ
チレンオキサイドジアミン50.0g(45.45ミリ
モル)を1lの4口フラスコに仕込み、窒素中攪拌下、
BTC7.21g(40.75ミリモル)を添加し、室
温で10分間攪拌後、50mlのNMPを添加して希釈
した。その後、24時間撹拌を行ない、淡黄色の高粘度
の重合体溶液を得た。
【0030】得られた重合体溶液を1lの水に注ぎ、ポ
リエーテル混合物を回収後、100mlのベンゼンを加
えて溶液を調製し、凍結乾燥して40gのポリエーテル
混合物を得た。このポリエーテル混合物は、GPC測定
からポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)が210
0、重量平均分子量(Mw)が5300であった。
【0031】参考例1[ポリアミック酸の合成例] 窒素導入用の3方コック及び容量50mlの滴下ロート
を取り付けた100mlの2口フラスコに、BTC3.
505g、NMP20mlを仕込んだ。引き続き、4,
4’−ジアミノジフェニルエーテル3.578gに20
mlのNMPを加えて別に調製した溶液を室温で反応容
器中に30分かけて滴下した後、50℃に加熱し、反応
溶液が透明になるまで撹拌を行い、酸無水物末端のポリ
アミック酸の溶液を得た。
【0032】参考例2[ポリエーテルイミドブロック共
重合体の合成例] 実施例2と同様の方法で得たポリエーテル混合物を単離
せず、引き続き、反応容器中に室温で参考例1で得たポ
リアミック酸のNMP溶液を添加し、撹拌下24時間反
応を行い、淡黄色の粘調な重合体溶液を得た。
【0033】その後、該反応容器中に無水酢酸17.9
g及びトリエチルアミン1.4gを添加し、室温で20
時間イミド化反応を行うことにより、黄色の粘調な溶液
を得た。次いで、この溶液を1.5lのメタノ−ル溶液
に注ぎ、黄色のポリエーテルイミドブロック共重合体5
1.4g(収率85%)を得た。得られたポリマーのガ
ラス転移温度は−74℃、窒素下での熱分解温度は40
0℃、硬度は40であった。
【0034】
【発明の効果】本発明により得られるポリエーテル混合
物は、セグメント化ブロック共重合体の製造、特にポリ
イミドをハードセグメントとするブロック共重合体の製
造用原料として有用であり、該ブロック共重合体は、優
れた柔軟性、透明性及び機械強度を有し、従来知られて
いる熱可塑性エラストマーにはない高い耐熱性を有する
弾性材料となるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1において用いたポリテトラメチレンオ
キサイドジアミンの赤外線吸収スペクトルを示す図であ
る。
【図2】実施例1で得られたポリエーテル混合物の赤外
線吸収スペクトルを示す図である。
【図3】実施例1において用いたポリテトラメチレンオ
キサイドジアミンのGPC溶出曲線を示す図である。
【図4】実施例1で得られたポリエーテル混合物のGP
C溶出曲線を示す図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(1) 【化1】 (式中、l,mは重合度で各々1〜50,1〜85の整
    数であり、Zは炭素数6〜24の芳香族基である)で
    示される繰り返し単位からなり、ポリスチレン換算の数
    平均分子量が300〜10000であるポリエーテル
    (A)及び下記一般式(2) 【化2】 (式中、nは重合度で1〜85の整数である)で示され
    るポリスチレン換算の数平均分子量が150〜6000
    のポリテトラメチレンオキサイドジアミン(B)からな
    るポリエーテル混合物。
  2. 【請求項2】 下記一般式(3) 【化3】 (式中、nは重合度で1〜85の整数である)で示され
    るポリテトラメチレンオキサイドジアミンに対し、下記
    一般式(4) 【化4】 (式中、Zは炭素数6〜24の芳香族基である)で示
    されるテトラカルボン酸二無水物を等モルより少ない量
    (但し、0は含まない)で反応させることを特徴とする
    ポリエーテル混合物の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008041723A1 (fr) * 2006-10-04 2008-04-10 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Composition de résine polyimide thermodurcissable en deux parties et produit durci à base de ladite composition

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