JPH08239470A - ポリイミド樹脂及びその製造方法 - Google Patents

ポリイミド樹脂及びその製造方法

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JPH08239470A
JPH08239470A JP4540395A JP4540395A JPH08239470A JP H08239470 A JPH08239470 A JP H08239470A JP 4540395 A JP4540395 A JP 4540395A JP 4540395 A JP4540395 A JP 4540395A JP H08239470 A JPH08239470 A JP H08239470A
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JP
Japan
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hours
film
polyimide resin
formula
aromatic
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JP4540395A
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English (en)
Inventor
Yoshiyuki Oishi
好行 大石
Kunio Mori
邦夫 森
Hidetoshi Hirahara
英俊 平原
Junpei Kanazawa
純平 金澤
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Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
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Publication date
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  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 一般式(I): 【化1】 (式中、Rは炭素数1〜18のペルフルオロアルキル基
を示し、Arは四価の芳香族基を示し、nは10〜20
0の整数を示す)で表される構造を含むポリイミド樹
脂。 【効果】 本発明は一般式(I)で表されるポリイミド
及びその有利な製造方法を提供するものである。従来の
ポリイミド樹脂は、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、本発明のポリイミド樹脂は耐溶剤性に優れ、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り工業材料としての価値が大き
い。また、本発明の方法は、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であり、工業的価値が高
い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はポリイミド樹脂、特に各
種有機溶媒に不溶で、高いガラス転移温度を有し、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
リイミド樹脂及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術・発明が解決しようとする課題】ポリイミ
ド樹脂及びその製造方法は、例えばJ. Polym. Sci., Pa
rt A, Polym.Chem.,30巻、1027〜1035ページ
(1992年)などに開示されている。このような従来
のポリイミド樹脂は、高いガラス転移温度を有している
が、高い表面自由エネルギーを有するため撥水撥油性に
乏しく、吸湿性及び粘着性に問題があり、このことがポ
リイミド樹脂の工業的利用を妨げる大きな原因となって
いた。
【0003】本発明は、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
イミド樹脂、及びその製造方法を提供することを課題と
する。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
について検討し、本発明に至った。即ち、本発明によれ
ば、一般式(I):
【0005】
【化5】
【0006】(式中、Rは炭素数1〜18のペルフルオ
ロアルキル基を示し、Arは四価の芳香族基を示し、n
は10〜200の整数を示す)で表される構造を含むポ
リイミド樹脂が提供される。また、本発明によれば、一
般式(II):
【0007】
【化6】
【0008】(式中、Rは炭素数1〜18のペルフルオ
ロアルキル基を示す)で表される芳香族ジアミンの一種
又は二種以上と、一般式(III):
【0009】
【化7】
【0010】(式中、Arは四価の芳香族基を示す)で
表される一種又は二種以上の芳香族テトラカルボン酸二
無水物を反応させることを特徴とする一般式(I):
【0011】
【化8】
【0012】(式中、R及びArは前記と同義、nは1
0〜200の整数を示す)で表される構造を含むポリイ
ミド樹脂の製造方法が提供される。
【0013】本明細書中で使用する各記号について説明
する。Rは、炭素数1〜18、好ましくは炭素数4〜1
0の直鎖状又は分枝状のペルフルオロアルキル基であ
る。ペルフルオロアルキル基の具体例として、例えば、
トリフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフ
ルオロプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオ
ロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基、ペルフルオロ
ヘプチル基、ペルフルオロオクチル基、ペルフルオロノ
ニル基、ペルフルオロデシル基などが挙げられ、好まし
いものとして、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロヘ
キシル基、ペルフルオロヘプチル基、ペルフルオロオク
チル基、ペルフルオロデシル基が挙げられる。
【0014】Arは四価の芳香族基であり、好ましくは
炭素数6〜15の四価の芳香族基である。なかでも、式
【0015】
【化9】
【0016】又は式
【0017】
【化10】
【0018】(式中、Xは−O−、−CO−、直鎖状又
は分枝状のペルフルオロアルキレン基又は−SO2 −を
示す)が好ましい。nは10から200の整数、好まし
くは50から100の整数である。nが10より小では
フィ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、一方、nが200を越えると成形
性が悪くなる。
【0019】本発明のポリイミド樹脂の中で、好ましい
ものとして、式(I’):
【0020】
【化11】
【0021】〔式中、R’はペルフルオロC4-10アルキ
ルを示し、Ar’は
【0022】
【化12】
【0023】又は
【0024】
【化13】
【0025】(式中、Xは前記と同義)を示す〕で表さ
れる繰り返し単位を有するポリイミド樹脂が挙げられ
る。
【0026】本発明のポリイミド樹脂は、上記一般式
(II)で表される芳香族ジアミンと上記一般式(II
I)で表される芳香族テトラカルボン酸二無水物とから
製造される。芳香族ジアミン(II)としては、N,N
−ビス(4−アミノフェニル)−p−ペルフルオロブチ
ルアニリン、N,N−ビス(4−アミノフェニル)−p
−ペルフルオロヘキシルアニリン、N,N−ビス(4−
アミノフェニル)−p−ペルフルオロヘプチルアニリ
ン、N,N−ビス(4−アミノフェニル)−p−ペルフ
ルオロオクチルアニリン、N,N−ビス(4−アミノフ
ェニル)−p−ペルフルオロデシルアニリンなどが例示
される。上記芳香族ジアミン(II)は、Rの炭素数が
1〜18のペルフルオロアルキル基である芳香族ジアミ
ン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。
【0027】また、アミン成分として、芳香族ジアミン
(II)と式(II’):
【0028】
【化14】
【0029】(式中、R''は水素または炭化水素基、好
ましくは水素または炭素数1から10の直鎖状または分
枝状のアルキル基を示す)で表される芳香族ジアミンの
混合物を用いることもできる。該混合物を用いる場合、
両者の混合割合は、芳香族ジアミン(II)がアミン成
分中20〜99モル%、芳香族ジアミン(II’)がア
ミン成分中80〜1モル%が好ましい。芳香族ジアミン
(II)が20モル%未満となると、満足する撥水撥油
性を有するポリイミド樹脂が得られない。
【0030】芳香族テトラカルボン酸二無水物(II
I)としては、無水ピロメリト酸、ビフェニルテトラカ
ルボン酸二無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二
無水物、オキシジフタル酸二無水物、ジフェニルスルホ
ンテトラカルボン酸二無水物、ヘキサフルオロイソプロ
ピリデンジフタル酸二無水物、ナフタレンテトラカルボ
ン酸二無水物、ペリレンテトラカルボン酸二無水物など
を例示することができる。芳香族テトラカルボン酸二無
水物(III)は、単独あるいは二種以上を混合して使
用することもできる。
【0031】本発明のポリイミド樹脂の製造は、有機溶
媒中、芳香族ジアミン(II)と芳香族テトラカルボン
酸二無水物(III)を、0℃から200℃で、数分間
から数日間反応させることにより行われる。この方法に
おいて、ポリイミド樹脂の分子量は、芳香族ジアミン
(II)と芳香族テトラカルボン酸二無水物(III)
の仕込み量によって調整される。これらの反応成分を等
モル量にすると、高分子量のポリイミド樹脂を製造する
ことができる。
【0032】上記製造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、ヘキサメチルホスホルアミド等のアミド系
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、テトラメチレンスルホン等の硫黄系溶媒、
テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒、
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。
【0033】かくして製造された、本発明のポリイミド
樹脂は、使用した芳香族ジアミン(II)と使用した芳
香族テトラカルボン酸二無水物(III)の種類によ
り、ガラス転移温度及び撥水撥油性が変化する。本発明
のポリイミド樹脂は、ピリジン、テトラヒドロフラン、
m−クレゾール、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、ヘキサメチルホスホルアミド等の有機溶媒に不
溶で、耐溶剤性に優れる。又、得られたポリイミドフィ
ルムは250℃付近の高いガラス転移温度を有する。さ
らに100度付近の水の接触角及び70度付近のヨウ化
メチレンの接触角を示し、30erg/cm2 付近の低
い表面自由エネルギーを有している。
【0034】
【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。 実施例1 100mlの三口ナスフラスコに、蒸留精製したヘキサ
メチルホスホルアミド6mlを入れ、窒素気流下でN,
N−ビス(4−アミノフェニル)−p−ペルフルオロヘ
キシルアニリン1.187g(2.0mmol)を加
え、攪拌しながら室温で溶解させた。この溶液に0℃
で、無水ピロメリト酸0.436g(2.0mmol)
を加え、0℃で2時間、10℃で2時間、次いで20〜
25℃で20時間窒素気流下で攪拌して反応させた。反
応後、反応溶液の半分を500mlのメタノールに投入
し、ポリアミド酸を析出させろ別した。40℃で12時
間減圧乾燥させた。このポリアミド酸の対数粘度は、
0.42dl/g(ヘキサメチルホスホルアミド中30
℃、0.5g/dlの濃度で測定)であった。残りの反
応溶液をガラス板上に流延し、100℃で1時間、20
0℃で2時間、300℃で1時間減圧下に加熱し、透明
で赤褐色のポリイミドフィルムを作製した。このフィル
ムの赤外吸収スペクトルの結果から、次式の構造である
ことを確認した。
【0035】
【化15】
【0036】赤外吸収スペクトル:1780、172
5、1370、720cm-1(イミド結合) このポリイミド樹脂は、N−メチル−2−ピロリドン、
N,N−ジメチルホルムアミド、m−クレゾール、ヘキ
サメチルホスホルアミド等の有機溶媒に不溶で耐溶剤性
に優れていた。
【0037】実施例2 100mlの三口ナスフラスコに、蒸留精製したヘキサ
メチルホスホルアミド6mlを入れ、窒素気流下でN,
N−ビス(4−アミノフェニル)−p−ペルフルオロヘ
キシルアニリン1.187g(2.0mmol)を加
え、攪拌しながら室温で溶解させた。この溶液に0℃
で、オキシジフタル酸二無水物0.620g(2.0m
mol)を加え、0℃で2時間、10℃で2時間、次い
で20〜25℃で20時間窒素気流下で攪拌して反応さ
せた。反応後、反応溶液の半分を500mlのメタノー
ルに投入し、ポリアミド酸を析出させろ別した。40℃
で12時間減圧乾燥させた。このポリアミド酸の対数粘
度は、0.62dl/g(ヘキサメチルホスホルアミド
中30℃、0.5g/dlの濃度で測定)であった。残
りの反応溶液をガラス板上に流延し、100℃で1時
間、200℃で2時間、300℃で1時間減圧下に加熱
し、透明で黄色のポリイミドフィルムを作製した。この
フィルムの赤外吸収スペクトルの結果から、次式の構造
であることを確認した。
【0038】
【化16】
【0039】赤外吸収スペクトル:1780、172
5、1370、720cm-1(イミド結合) この樹脂の特性を以下に示す。 (1)ガラス転移温度(示差走査熱量測定):244℃ (2)10%重量減少温度(熱天秤測定):510℃
(空気中)、535℃(窒素中) このポリイミド樹脂は、N−メチル−2−ピロリドン、
N,N−ジメチルホルムアミド、m−クレゾール、ヘキ
サメチルホスホルアミド等の有機溶媒に不溶で耐溶剤性
に優れていた。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45MPa、4%、1.8
GPa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95度と68度で、
表面自由エネルギーは31.9erg/cm2 であっ
た。
【0040】実施例3 100mlの三口ナスフラスコに、蒸留精製したヘキサ
メチルホスホルアミド6mlを入れ、窒素気流下でN,
N−ビス(4−アミノフェニル)−p−ペルフルオロヘ
キシルアニリン1.187g(2.0mmol)を加
え、攪拌しながら室温で溶解させた。この溶液に0℃
で、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物0.64
4g(2.0mmol)を加え、0℃で2時間、10℃
で2時間、次いで20〜25℃で20時間窒素気流下で
攪拌して反応させた。反応後、反応溶液の半分を500
mlのメタノールに投入し、ポリアミド酸を析出させろ
別した。40℃で12時間減圧乾燥させた。このポリア
ミド酸の対数粘度は、0.59dl/g(ヘキサメチル
ホスホルアミド中30℃、0.5g/dlの濃度で測
定)であった。残りの反応溶液をガラス板上に流延し、
100℃で1時間、200℃で2時間、300℃で1時
間減圧下に加熱し透明で褐色のポリイミドフィルムを作
製した。このフィルムの赤外吸収スペクトルの結果か
ら、次式の構造であることを確認した。
【0041】
【化17】
【0042】赤外吸収スペクトル:1780、172
5、1370、720cm-1(イミド結合) この樹脂の特性を以下に示す。 (1)ガラス転移温度(示差走査熱量測定):242℃ (2)10%重量減少温度(熱天秤測定):490℃
(空気中)、520℃(窒素中) このポリイミド樹脂は、N−メチル−2−ピロリドン、
N,N−ジメチルホルムアミド、m−クレゾール、ヘキ
サメチルホスホルアミド等の有機溶媒に不溶で耐溶剤性
に優れていた。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62MPa、4%、1.2
GPa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95度と68度で、
表面自由エネルギーは31.8erg/cm2 であっ
た。
【0043】実施例4 100mlの三口ナスフラスコに、蒸留精製したヘキサ
メチルホスホルアミド6mlを入れ、窒素気流下でN,
N−ビス(4−アミノフェニル)−p−ペルフルオロヘ
キシルアニリン1.187g(2.0mmol)を加
え、攪拌しながら室温で溶解させた。この溶液に0℃
で、ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸二無水
物0.888g(2.0mmol)を加え、0℃で2時
間、10℃で2時間、次いで20〜25℃で20時間窒
素気流下で攪拌して反応させた。反応後、反応溶液の半
分を500mlのメタノールに投入し、ポリアミド酸を
析出させろ別した。40℃で12時間減圧乾燥させた。
このポリアミド酸の対数粘度は、0.55dl/g(ヘ
キサメチルホスホルアミド中30℃、0.5g/dlの
濃度で測定)であった。残りの反応溶液をガラス板上に
流延し、100℃で1時間、200℃で2時間、300
℃で1時間減圧下に加熱し透明で黄色のポリイミドフィ
ルムを作製した。このフィルムの赤外吸収スペクトルの
結果から、次式の構造であることを確認した。
【0044】
【化18】
【0045】赤外吸収スペクトル:1780、172
5、1370、720cm-1(イミド結合) この樹脂の特性を以下に示す。 (1)ガラス転移温度(示差走査熱量測定):253℃ (2)10%重量減少温度(熱天秤測定):510℃
(空気中)、530℃(窒素中) このポリイミド樹脂は、N−メチル−2−ピロリドン、
N,N−ジメチルホルムアミド、m−クレゾール、ヘキ
サメチルホスホルアミド等の有機溶媒に不溶で耐溶剤性
に優れていた。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56MPa、4%、1.6
GPa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96度と69度で、
表面自由エネルギーは31.4erg/cm2 であっ
た。
【0046】実施例5 100mlの三口ナスフラスコに、蒸留精製したヘキサ
メチルホスホルアミド6mlを入れ、窒素気流下でN,
N−ビス(4−アミノフェニル)−p−ペルフルオロヘ
キシルアニリン1.187g(2.0mmol)を加
え、攪拌しながら室温で溶解させた。この溶液に0℃
で、ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物0.
717g(2.0mmol)を加え、0℃で2時間、1
0℃で2時間、次いで20〜25℃で20時間窒素気流
下で攪拌して反応させた。反応後、反応溶液の半分を5
00mlのメタノールに投入し、ポリアミド酸を析出さ
せろ別した。40℃で12時間減圧乾燥させた。このポ
リアミド酸の対数粘度は、0.41dl/g(ヘキサメ
チルホスホルアミド中30℃、0.5g/dlの濃度で
測定)であった。残りの反応溶液をガラス板上に流延
し、100℃で1時間、200℃で2時間、300℃で
1時間減圧下に加熱し透明で褐色のポリイミドフィルム
を作製した。このフィルムの赤外吸収スペクトルの結果
から、次式の構造であることを確認した。
【0047】
【化19】
【0048】赤外吸収スペクトル:1780、172
5、1370、720cm-1(イミド結合) このポリイミド樹脂は、N−メチル−2−ピロリドン、
N,N−ジメチルホルムアミド、m−クレゾール、ヘキ
サメチルホスホルアミド等の有機溶媒に不溶で耐溶剤性
に優れていた。
【0049】実施例6 100mlの三口ナスフラスコに、蒸留精製したヘキサ
メチルホスホルアミド6mlを入れ、窒素気流下でN,
N−ビス(4−アミノフェニル)−p−ペルフルオロオ
クチルアニリン1.387g(2.0mmol)を加
え、攪拌しながら室温で溶解させた。この溶液に0℃
で、無水ピロメリト酸0.436g(2.0mmol)
を加え、0℃で2時間、10℃で2時間、次いで20〜
25℃で20時間窒素気流下で攪拌して反応させた。反
応後、反応溶液の半分を500mlのメタノールに投入
し、ポリアミド酸を析出させろ別した。40℃で12時
間減圧乾燥させた。このポリアミド酸の対数粘度は、
0.42dl/g(ヘキサメチルホスホルアミド中30
℃、0.5g/dlの濃度で測定)であった。残りの反
応溶液をガラス板上に流延し、100℃で1時間、20
0℃で2時間、300℃で1時間減圧下に加熱し透明で
褐色のポリイミドフィルムを作製した。このフィルムの
赤外吸収スペクトルの結果から、次式の構造であること
を確認した。
【0050】
【化20】
【0051】赤外吸収スペクトル:1780、172
5、1370、720cm-1(イミド結合) このポリイミド樹脂は、N−メチル−2−ピロリドン、
N,N−ジメチルホルムアミド、m−クレゾール、ヘキ
サメチルホスホルアミド等の有機溶媒に不溶で耐溶剤性
に優れていた。
【0052】実施例7 100mlの三口ナスフラスコに、蒸留精製したヘキサ
メチルホスホルアミド6mlを入れ、窒素気流下でN,
N−ビス(4−アミノフェニル)−p−ペルフルオロオ
クチルアニリン1.387g(2.0mmol)を加
え、攪拌しながら室温で溶解させた。この溶液に0℃
で、オキシジフタル酸二無水物0.620g(2.0m
mol)を加え、0℃で2時間、10℃で2時間、次い
で20〜25℃で20時間窒素気流下で攪拌して反応さ
せた。反応後、反応溶液の半分を500mlのメタノー
ルに投入し、ポリアミド酸を析出させろ別した。40℃
で12時間減圧乾燥させた。このポリアミド酸の対数粘
度は、0.60dl/g(ヘキサメチルホスホルアミド
中30℃、0.5g/dlの濃度で測定)であった。残
りの反応溶液をガラス板上に流延し、100℃で1時
間、200℃で2時間、300℃で1時間減圧下に加熱
し透明で黄色のポリイミドフィルムを作製した。このフ
ィルムの赤外吸収スペクトルの結果から、次式の構造で
あることを確認した。
【0053】
【化21】
【0054】赤外吸収スペクトル:1780、172
5、1370、720cm-1(イミド結合) この樹脂の特性を以下に示す。 (1)ガラス転移温度(示差走査熱量測定):234℃ (2)10%重量減少温度(熱天秤測定):510℃
(空気中)、520℃(窒素中) このポリイミド樹脂は、N−メチル−2−ピロリドン、
N,N−ジメチルホルムアミド、m−クレゾール、ヘキ
サメチルホスホルアミド等の有機溶媒に不溶で耐溶剤性
に優れていた。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53MPa、5%、1.3
GPa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97度と68度で、
表面自由エネルギーは30.6erg/cm2 であっ
た。
【0055】実施例8 100mlの三口ナスフラスコに、蒸留精製したヘキサ
メチルホスホルアミド6mlを入れ、窒素気流下でN,
N−ビス(4−アミノフェニル)−p−ペルフルオロオ
クチルアニリン1.387g(2.0mmol)を加
え、攪拌しながら室温で溶解させた。この溶液に0℃
で、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物0.64
4g(2.0mmol)を加え、0℃で2時間、10℃
で2時間、次いで20〜25℃で20時間窒素気流下で
攪拌して反応させた。反応後、反応溶液の半分を500
mlのメタノールに投入し、ポリアミド酸を析出させろ
別した。40℃で12時間減圧乾燥させた。このポリア
ミド酸の対数粘度は、0.48dl/g(ヘキサメチル
ホスホルアミド中30℃、0.5g/dlの濃度で測
定)であった。残りの反応溶液をガラス板上に流延し、
100℃で1時間、200℃で2時間、300℃で1時
間減圧下に加熱し透明で褐色のポリイミドフィルムを作
製した。このフィルムの赤外吸収スペクトルの結果か
ら、次式の構造であることを確認した。
【0056】
【化22】
【0057】赤外吸収スペクトル:1780、172
5、1370、720cm-1(イミド結合) この樹脂の特性を以下に示す。 (1)ガラス転移温度(示差走査熱量測定):247℃ (2)10%重量減少温度(熱天秤測定):480℃
(空気中)、500℃(窒素中) このポリイミド樹脂は、N−メチル−2−ピロリドン、
N,N−ジメチルホルムアミド、m−クレゾール、ヘキ
サメチルホスホルアミド等の有機溶媒に不溶で耐溶剤性
に優れていた。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60MPa、5%、1.3
GPa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98度と68度で、
表面自由エネルギーは30.4erg/cm2 であっ
た。
【0058】実施例9 100mlの三口ナスフラスコに、蒸留精製したヘキサ
メチルホスホルアミド6mlを入れ、窒素気流下でN,
N−ビス(4−アミノフェニル)−p−ペルフルオロオ
クチルアニリン1.387g(2.0mmol)を加
え、攪拌しながら室温で溶解させた。この溶液に0℃
で、ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸二無水
物0.888g(2.0mmol)を加え、0℃で2時
間、10℃で2時間、次いで20〜25℃で20時間窒
素気流下で攪拌して反応させた。反応後、反応溶液の半
分を500mlのメタノールに投入し、ポリアミド酸を
析出させろ別した。40℃で12時間減圧乾燥させた。
このポリアミド酸の対数粘度は、0.51dl/g(ヘ
キサメチルホスホルアミド中30℃、0.5g/dlの
濃度で測定)であった。残りの反応溶液をガラス板上に
流延し、100℃で1時間、200℃で2時間、300
℃で1時間減圧下に加熱し透明で黄色のポリイミドフィ
ルムを作製した。このフィルムの赤外吸収スペクトルの
結果から、次式の構造であることを確認した。
【0059】
【化23】
【0060】赤外吸収スペクトル:1780、172
5、1370、720cm-1(イミド結合) この樹脂の特性を以下に示す。 (1)ガラス転移温度(示差走査熱量測定):234℃ (2)10%重量減少温度(熱天秤測定):510℃
(空気中)、530℃(窒素中) このポリイミド樹脂は、N−メチル−2−ピロリドン、
N,N−ジメチルホルムアミド、m−クレゾール、ヘキ
サメチルホスホルアミド等の有機溶媒に不溶で耐溶剤性
に優れていた。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73MPa、11%、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98度と69度
で、表面自由エネルギーは30.3erg/cm2 であ
った。
【0061】実施例10 100mlの三口ナスフラスコに、蒸留精製したヘキサ
メチルホスホルアミド6mlを入れ、窒素気流下でN,
N−ビス(4−アミノフェニル)−p−ペルフルオロオ
クチルアニリン1.387g(2.0mmol)を加
え、攪拌しながら室温で溶解させた。この溶液に0℃
で、ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物0.
717g(2.0mmol)を加え、0℃で2時間、1
0℃で2時間、次いで20〜25℃で20時間窒素気流
下で攪拌して反応させた。反応後、反応溶液の半分を5
00mlのメタノールに投入し、ポリアミド酸を析出さ
せろ別した。40℃で12時間減圧乾燥させた。このポ
リアミド酸の対数粘度は、0.41dl/g(ヘキサメ
チルホスホルアミド中30℃、0.5g/dlの濃度で
測定)であった。残りの反応溶液をガラス板上に流延
し、100℃で1時間、200℃で2時間、300℃で
1時間減圧下に加熱し透明で褐色のポリイミドフィルム
を作製した。このフィルムの赤外吸収スペクトルの結果
から、次式の構造であることを確認した。
【0062】
【化24】
【0063】赤外吸収スペクトル:1780、172
5、1370、720cm-1(イミド結合) このポリイミド樹脂は、N−メチル−2−ピロリドン、
N,N−ジメチルホルムアミド、m−クレゾール、ヘキ
サメチルホスホルアミド等の有機溶媒に不溶で耐溶剤性
に優れていた。
【0064】参考例1 N,N−ビス(4−ニトロフェニル)−p−ペルフルオ
ロヘキシルアニリンの合成 500mlのナスフラスコにN−トリメチルシリル−p
−ペルフルオロヘキシルアニリン24.17g(50m
mol)、ジメチルスルホキシド200ml、p−フル
オロニトロベンゼン14.11g(100mmol)、
フッ化セシウム15.19g(100mmol)を順次
加え、窒素気流下100℃で8時間攪拌した。反応後、
この反応液を蒸留水に投入し、生成物を析出させた。こ
れをろ別し乾燥させ、N,N−ジメチルホルムアミドか
らの再結晶により黄色の結晶を得た。 精製後収量:22.86g(70%) 融点:230〜231℃ 赤外線吸収スペクトル:1580、1340cm-1(N
2 )、1372cm-1、1207cm-1(C−F)
【0065】参考例2 N,N−ビス(4−アミノフェニル)−p−ペルフルオ
ロヘキシルアニリンの合成 500mlのナスフラスコにN,N−ビス(4−ニトロ
フェニル)−p−ペルフルオロヘキシルアニリン26.
13g(40mmol)、蒸留したジメチルホルムアミ
ド250mlを加えて溶解した。この溶液に5%パラジ
ウム担持活性炭を4g加え、反応系を水素雰囲気下にし
た後に80℃で反応を開始した。水素の消費が停止する
まで12時間激しく攪拌した。反応終了後、反応液から
活性炭をろ別し、ろ液を蒸留水に投入して生成物を析出
させた。ろ別後80℃で乾燥させた。この粗生成物をト
ルエンとヘキサンの混合溶媒で2回再結晶することによ
り淡黄色の結晶を得た。 精製後収量:14.95g(63%) 融点:140〜141℃ 赤外線吸収スペクトル:3431、3336cm-1(N
2 )、1372cm-1、1207cm-1(C−F)1 H−核磁気共鳴スペクトル(CDCl3 ): 3.63ppm(s,4H,NH2 ) 6.65ppm(d,4H,p−アミノフェニル) 6.83ppm(d,4H,p−ペルフルオロヘキシル
フェニル) 6.99ppm(d,4H,p−アミノフェニル) 7.25ppm(d,4H,p−ペルフルオロヘキシル
フェニル)
【0066】参考例3 N,N−ビス(4−ニトロフェニル)−p−ペルフルオ
ロオクチルアニリンの合成 500mlのナスフラスコにN−トリメチルシリル−p
−ペルフルオロオクチルアニリン29.17g(50m
mol)、ジメチルスルホキシド200ml、p−フル
オロニトロベンゼン14.11g(100mmol)、
フッ化セシウム15.19g(100mmol)を順次
加え、窒素気流下100℃で8時間攪拌した。反応後、
この反応液を蒸留水に投入し、生成物を析出させた。こ
れをろ別し乾燥させ、N,N−ジメチルホルムアミドか
らの再結晶により黄色の結晶を得た。 精製後収量:28.62g(76%) 融点:238〜239℃ 赤外線吸収スペクトル:1580、1340cm-1(N
2 )、1372cm-1、1207cm-1(C−F) 元素分析値(C2612173 4 ): C H N 計算値(%) 41.45 1.61 5.58 実測値(%) 41.47 1.39 5.24
【0067】参考例4 N,N−ビス(4−アミノフェニル)−p−ペルフルオ
ロオクチルアニリンの合成 500mlのナスフラスコにN,N−ビス(4−ニトロ
フェニル)−p−ペルフルオロオクチルアニリン30.
13g(40mmol)、蒸留したジメチルホルムアミ
ド250mlを加えて溶解した。この溶液に5%パラジ
ウム担持活性炭を4g加え、反応系を水素雰囲気下にし
た後に80℃で反応を開始した。水素の消費が停止する
まで12時間激しく攪拌した。反応終了後、反応液から
活性炭をろ別し、ろ液を蒸留水に投入して生成物を析出
させた。ろ別後80℃で乾燥させた。この粗生成物をト
ルエンで2回再結晶することにより淡黄色の結晶を得
た。 精製後収量:16.08g(58%) 融点:167〜168℃ 赤外線吸収スペクトル:3431、3336cm-1(N
2 )、1372cm-1、1207cm-1(C−F)1 H−核磁気共鳴スペクトル(CDCl3 ): 3.61ppm(s,4H,NH2 ) 6.64ppm(d,4H,p−アミノフェニル) 6.83ppm(d,4H,p−ペルフルオロヘキシル
フェニル) 6.98ppm(d,4H,p−アミノフェニル) 7.25ppm(d,4H,p−ペルフルオロヘキシル
フェニル) 元素分析値(C2616173 ): C H N 計算値(%) 45.03 2.33 6.06 実測値(%) 45.64 2.17 6.05
【0068】
【発明の効果】本発明は一般式(I)で表されるポリイ
ミド及びその有利な製造方法を提供するものである。従
来のポリイミド樹脂は、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、本発明のポリイミド樹脂は耐溶剤性に優れ、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り工業材料としての価値が大
きい。また、本発明の方法は、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であり、工業的価値が高
い。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(I): 【化1】 (式中、Rは炭素数1〜18のペルフルオロアルキル基
    を示し、Arは四価の芳香族基を示し、nは10〜20
    0の整数を示す)で表される構造を含むポリイミド樹
    脂。
  2. 【請求項2】 一般式(II): 【化2】 (式中、Rは炭素数1〜18のペルフルオロアルキル基
    を示す)で表される芳香族ジアミンの一種又は二種以上
    と、一般式(III): 【化3】 (式中、Arは四価の芳香族基を示す)で表される一種
    又は二種以上の芳香族テトラカルボン酸二無水物を反応
    させることを特徴とする一般式(I): 【化4】 (式中、R及びArは前記と同義、nは10〜200の
    整数を示す)で表される構造を含むポリイミド樹脂の製
    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
WO2003011974A1 (fr) * 2001-07-26 2003-02-13 Nissan Chemical Industries, Ltd. Composition de resine d'acide polyamique

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003011974A1 (fr) * 2001-07-26 2003-02-13 Nissan Chemical Industries, Ltd. Composition de resine d'acide polyamique
US6927012B2 (en) 2001-07-26 2005-08-09 Nissan Chemical Industries, Ltd. Polyamic acid resin composition
KR100839393B1 (ko) * 2001-07-26 2008-06-19 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 폴리아믹산 수지 조성물

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