JPS6153264A - コポリフタロシアニンイミド網状体の新規先駆物質 - Google Patents

コポリフタロシアニンイミド網状体の新規先駆物質

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JPS6153264A
JPS6153264A JP60165616A JP16561685A JPS6153264A JP S6153264 A JPS6153264 A JP S6153264A JP 60165616 A JP60165616 A JP 60165616A JP 16561685 A JP16561685 A JP 16561685A JP S6153264 A JPS6153264 A JP S6153264A
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composition according
reaction
aromatic
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JP60165616A
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ジヤン・マランジユ
ギー・ラビルー
ベルナール・シリヨン
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CENTRE ETUD DE MATERIOO ZORUGANITSUKU POUR LES TECHNOL ZABUANSE
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CENTRE ETD MAT ORG TECH AVANCE
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    • 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
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、有椴溶媒中において高い溶解度を示す熱硬化
性、イミドオリゴマーの新規組成物を対象とするもので
ある。本発明はとりわけベンズヒドロール基により互い
に結合している環状イミドにより形成されかつオルトジ
ニトリル基で終っているオリゴマーの組成物に関する。
本発明はベンズヒドロール基により導かれる酸化還元現
象によってポリフタロシアニンに至るオルトジニトリル
基のシアノ付加方法に関する。
本発明はまたシアノ付加の反応中に形成されるポリイミ
ドコポリフタロシアニン網状体に関する。
従来技術およびその問題点 コポリフタロシアニンイミドの可溶性ポリイミド先駆物
質の組成物は、複合材料の製造において、結合剤として
、接着剤として、絶縁フィルムおよび絶縁ワニスとして
また鋳造物および気泡材料を製造するためのブライマー
として使用されることもある。
フタロシアニンは、一般に、融解温度が高くかつ有機溶
媒中では極めて可溶性の低い暗緑色の固体化合物である
。従って、高分子量のポリフタロシアニンを製造したり
、またはこの重合型をその最終環化形態下で使用するこ
とは難しい。反対にシアノ付加反応は、可融性および可
溶製のモノマーまたはオリゴマーを網状化するため使用
されてもよい。網状化反応は生成物使用時に単に加熱に
よって起る。
このようなシアノ付加は、アミド、アゾメチンまたはエ
ーテル結合を含んでいる芳香族またはアリール脂肪族化
合物と共に記載されている(WaltonおよびG r
iffith : A DDlied  P 0+ym
er  Sympodium、 1975年、26.4
29:Polymer  5cience  and 
TeChn010i11’/ 、 1975年、9B、
 665 :A、 C,5Divisionof  Q
rganic  Coatinas  and Pla
sticsChemistry、1978年、38,5
96、Kellerら、SAMPE  Quaterl
y、1981年7月、1頁)。これら出版物および米国
特許第4゜056.560号、第4.057.569号
、第4.102.873号、第4,116.945号、
第4,136.107号、第4,209゜458号、第
4,223.123号、第4,234.712号および
第4,238.601号において、フタロシアニンの形
成は、金属塩の不存在下においては、一般に200〜3
00℃の温度で数時間および時には数日間続くこともあ
る極めて遅い反応であることが示されている。
ざらにMarulloおよびS now  (A CS
  S 11+10dium  5eries、巻19
5.325頁、1982年)はフタロシアニンの形成反
応の選択性は橿めて弱く、かつ網状体は実際は複数の型
のへテロ環系を含む複合混合物であることを指摘した。
最後に、熱硬化樹脂の熱安定性は最初の分子を構成する
結合の種類によって制限される。
フタロシアニン樹脂の熱安定性を増すために、たとえば
芳香族イミドのような極めて耐熱性のあるヘテロ環構造
体をマクロ分子鎖中に尋人してもよい。しかし、ポリイ
ミドは低分子mのオリゴマー形態下においてさえ、ポリ
フタロシアニンの優れた先駆物質を構成するには、融解
温度が高すぎかつ可溶性が低すぎる。
ベンズヒドロール結合により結合された芳香族イミド環
を含むオリゴマーは、後のシアン付加反応により、可融
性、可溶製および熱硬化性樹脂を製造するに充分な特別
な組成物を構成していることが発見され、かつこれが本
発明の対象の1つである。これらの組成物の第1の利点
は、多数の極性有機溶媒中における特に高い可溶性であ
る。これにより高い乾燥物質含有りを有する溶液を製造
することが出来る。
第2の利点は、シアノ付加反応の後、連続運転による2
50〜300℃で使用可能な樹脂を生産するこの型のポ
リアミドの注目すべき熱安定性である。最後に、熱網状
化時のそれらのゲル時間は、一般に他のポリフタロシア
ニンに対して記載された時間よりもはるかに短いことが
であり、こぐはこれらの組成物で観察された最も興味深
い結果の一つである。本発明の対象の一つである全り驚
りべきこの反応は、それが行なわれた比較実施例が示す
ようにベンズヒドロール基とオルトジニトリル基の間で
起る分子内の酸化還元現象に因る。
この反応は、180〜300℃の温度によるほんの数分
間のゲル時間によって現われる。従って圧縮下またはオ
ートクレーブ内の材料の製造循環時間は、シアノ付加反
応を起こすあらゆる他の重合に比べて著しく短縮されて
いる。
問題点の解決手段 本発明は、より詳しくは 一般式: で示される、コポリフタロシアニンイミド網状体の先駆
物質ポリイミド樹脂組成物を対象としている。
上記式中、Arは炭素環式またはへテロ環式の2価芳香
族基であり、2つの原子価は相互にオルト位にはない別
々の炭素原子上に配されている。そしてArは互いに縮
合または結合した1つまたは複数の環により形成されて
いてもにい。各環は好ましくは5〜7個の原子で形成さ
れており、原子のうち一部は酸素、硫黄および/または
窒素原子から構成されていてもよい。
Arが互いに結合した複数の環を含んでいる時、結合要
素はたとえば単結合または次の様な原子および原子団の
1つである。ずなわら、−0−1−S−1−SO−1−
3O2−1CH2−1CF2−1 C,(CH3)2−
1−〇〇−1−CHOH−1−COO−1−CONH−
0 Ar′は炭素環式またはへテロ環式の3価芳香族基あり
、3つの原子価は別々の炭素原子上にある。ニトリル基
を持つそれらのうちの2つは相互にオルト位に配されて
いる。Ar−は、先にArに対して定義されたように、
互いに縮合または結合した1つまたは複数の環により形
成されていてもよい。
nはO〜50のあらゆる値をとってもよい重縮合度を示
す数である。数nは直接には変動されにくいが、その平
均値は、ベンズヒドロールイミドオリゴマーの組成物を
製造するために使用される反応体のモル比から結論づけ
られる。
数nの決定は、ポリイミドの組成物の製造技術と共に後
に詳細に述べられる。数nがゼロの時、得られた生成物
は 一般式: で示される。式中、Ar−は先に示された意味を持つ。
一般式(1)で示されるポリイミドの組成物は、一般式
: の少なくとも1つの芳香族化、金物(A)を、一般式: で示される少なくとも1つの芳香族アミノジニトリルと
、 任意に、一般式: %式%() で示される少なくとも1つの芳香族ジアミン(B)とを
反応させることにより製造されてもよい。
これらの式中、ArおよびAr−は先に示された意味を
持つ。
XおよびYは同一または異なり、反応中心の種類を示す
基である。COXおよびCOYはカルボキシ、それらの
エステルまたはそれらの無水物であってもよい。Xおよ
びYが水酸基である時、化合物(A)は3.3′、4.
4−−テトラカルボキシベンズヒドロールである。その
酸の二無水物は式(3)により示され、式中、Xおよび
Yは一体になされて、酸素原子を示ず。
Xが水酸基およびYが炭素原子を好ましくは1〜13個
含むアルコキシ基である時、式(3)の化合物は3.3
′、4.4=−テトラカルボキシベンズヒドロールのご
スオルト酸エステルすなわちジエステルを示している。
最後にXおよびYがいずれもアルコキシまたはヒドロカ
ルビロキシ基ならば、生成物は同酸のテトラアルキルエ
ステルである。
ベンズヒドロールの2つの芳香族環を分離しているカル
ビノール結合は、これらの環の中間部に位置しており、
2対称誘導体の場合に異性体の可能性を示している。
本発明に適しているジアミン(B)のうちで、1.3−
および1.4−ジアミノベンゼン、3゜3′−および4
,4−−ジアミノジフェニルメタン、3.3′−および
4.4′−ジアミノジフェニルエーテル、ベンジジン、
3,3′−および4.4−−ジアミノジフェニルスルフ
ィド、3.3−一および4,4−−ジアミノジフェニル
スルホン、3,3′−および4.4−−ジアミノベンゾ
フェノン、3.3”−および4.4′−ジアミノベンズ
ヒドロール、3.3−−#よび4,4′−ジアミノベン
ズアニリド、3゜3−一および4.4′−ジアミノフェ
ニルベンゾエート、ビス(4−アミノフェニル)ジメチ
ルシラン、2.4− (2,6−)および3,5−ジア
ミノピリジン、3.3′−ジメトキシベンジジン。
本発明の範囲において、使用し得る芳香族アミノジニト
リル(C)のうちで、3−および4−アミノフタロニト
リル、4− (P−およびm−アミノフェノキシ)フタ
ロニトリル、4′−アミノ−3,4−ジシアノビフェニ
ル、4−−アミノ−3,4−ジシアノジフェニルメタン
、3′−および4′−アミノ−3,4−ジシアノベンゾ
フェノン、3′−および4′−アミノ−3,4−ジシア
ノベンズヒドロールが挙げられる。
本発明に適した3、3=、4.4”−テトラカルボキシ
ベンズヒドロールの誘導体(A)のうちで、四酸それ自
体、その二無水物、メチル、エチル、イソプロピル、ブ
チルおよび2−ヒドロキシエチルの各ジエステル、メチ
ルおよびエチルの各テトラエステルが挙げられる。
一般式(1)の樹脂は、すべての反応体が同時に導入さ
れるかまたは2回に分けて導入されるかによって、1工
程または2工程で製造される。
2工程の場合、反応の総化学量8百は同じである。なぜ
なら、化学量8母は、芳香族ジアミン(B)とアミノジ
ニトリル(C)に由来しかつ式(3)の化合物(A)の
反応性官能基の数にほぼ等しいアミン官能基の数を投入
することから成り立っているからである。より正確には
、この式(3)の化合物のオルト2官能性反応中心に対
して、好ましくは合計で第1アミン官能基0゜9〜1.
1を使用する。最も良い結果は第1アミン官能基0.9
8〜1.02の比率で得られる。
先に記述されたように、第1アミン官能基は式(5)の
アミノジニトリル(C)の全体(この時、重縮合度は0
である)、あるいはアミノジニトリル(C)の一部と式
(4)の1つのまたは?!2数の芳香族ジアミン(B)
の一部と(この時、重縮合度はOより大きい)に由来す
る。
2つのアミン化合物のそれぞれの割合は、化合物(A)
と芳香族ジアミン<8)のモル比が1に近い程ポリイミ
ド樹脂の組成物の分子量が高いため、重縮合度を固定す
る。
検討された応用に従って、数nはO〜50゜好ましくは
O〜20のすべての値を取り得る。
これは、化合物(A)1モルに対して、たとえば芳香族
ジアミン(B)をO〜0.98、好ましくはO−0,9
5モル使用してもよいことを示している。同ジアミン(
B)に出来するアミン官能基をO〜1.96(好ましく
はO〜1゜90)対比させた化合物(A)1モルに対し
て、出発時に2つのオルト2官能性反応中心があるので
、化学ωHffiの平衡を確立するために、アミノジニ
トリル(C)を2〜0.04モル、好ましくは2〜0.
1モルそれぞれ加える必要がある。
上記で示された値は、どのようにすれば一般式(1)の
樹脂の重縮合度を様々な反応体の関係比に結びつけるこ
とが出来るかを示すために例示されたものである。
nがOでない一般式(1)の樹脂は同じ反応器内で行な
われる連続的2工程においてllI造されてもよい。第
1工程において、式(4)の芳香族ジアミン(B)また
は同ジアミン(B)の混合物は、あらゆる拮抗反応基の
イミドにおいて重縮合反応および環化反応を促進させる
のに十分な温度に加熱された有様溶媒中で、式(3)の
過剰の芳香族化合物(A)と反応する。
第1工程の終了後に得られた組成物は統計上、過剰に使
用される化合物の反応基で終っているオリゴマーにより
構成されている。これらのベンズヒドロールイミドのオ
リゴマーは、一般式: で示される。式中、Ar、X、Yおよびnは先に示され
た意味を持つ。それらは一般に800〜25000の平
均分子量を示す。式(5)のアミノジニトリル(C)は
、第1工程の終了後に式(6)のイミドオリゴマー混合
物の各オルト2官能性反応中心に対して少なくとも1つ
のアミン官能基をもたらすのに十分な示で、反応媒質中
に導入される。その際、縮合反応は反応媒質中にフリー
のアミン官能基が実際上なくなるまで続行される。
一般式(1)で示される樹脂は同様に、有機溶媒中に3
つの反応体(A)、(B)および(C)を同時に混合し
かつ重縮合反応が終るまでこの混合物を加熱しながら唯
1つの工程で製造されてもよい。各反応体の割合は、先
に示されたように、望ましい平均分子団に応じて計算さ
れる。
式(2)で示される分子量の小さいポリイミドの組成物
は、有機溶媒中に式(3)の芳香族化合物(A)のモル
当量を式(5)の少なくとも2つのアミノジニトリル(
C)の相当岳と反応させながら同じ方法によって製造さ
れる。
本発明の組成物の製造に使用可能な溶媒は、モノマーお
よび重合体に対して不活性なO,N、S、P、C/の様
な1つまたは複数のへテロ原子を含んでいる極性有機化
合物である。これらの溶媒のうちで、フェノール、クレ
ゾール、キシレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン
、エチレングリコールおよびジエチレングリコールのモ
ノおよびジエーテル、ジメチルホルムアミド、ジメチル
アセトアミド、ヘキサメチルホスホトリアミド、テトラ
メチル尿素、ジメチルスルホキシド、ピリジン、キノリ
ン、N−メチルピロリドン、ジオキサン、テトラヒドロ
フラン、テトラメチレンスルホンが挙げられる。
これらの溶媒は単独でまたは互いに混合して、または芳
香族炭化水素、アルコール、ケトン、エステルまたはハ
ロゲン化合物のような他の液体有癲化合物と混合して使
用されてもよい。
反応溶媒中のモノマーの最初の濃度は、臨界的でないが
、一般的に20〜80重ω%である。
反応終了時の樹脂組成物の濃度は、溶液が検討された使
用によく適応する強い粘性を有するような値に調整され
る。換言すれば、最終濃度はイミドオリゴマーの分子量
、1つまたは複数の溶媒の種類および使用される温度に
よって決まる。ポリイミド樹脂が固体形態下にまたは樹
脂の調整に役立った溶媒とは別の溶媒中に溶液状で使用
される若干の応用に対しては、生成物は溶媒でない液体
化合物中で沈澱される。この沈澱は、便利さの理由から
、ベースの溶媒が水溶性であるならば、一般に水中で行
なわれる。他の非溶媒液体化合物のうちから、アルコー
ル、エチルエーテルおよび脂肪族炭化水素が挙げられる
重縮合の反応温度は80〜300℃の極めて広い範囲で
変化してもよい。一般に温度は、テトラカルボキシベン
ズヒドロール ン官能基の反応が妥当な速さで行なわれるような値に設
定される。使用される溶媒および反応体により、100
〜200℃の温度は一般に良い結果をもたらす。200
℃を超えると、網状体の形成反応が直線重縮合の正常な
環を乱す可能性がある。反応中形酸された揮発性生成物
は媒質中に残されてもよいが、一般に揮発性生成物はそ
れらの形成が進むにつれて蒸留により除去される。これ
によって反応の進度をコントロールすることができる。
本発明の樹脂前駆物質からのフタロシアニン網状体の形
成は、実施適応時に行なわれる。熱硬化樹脂の最終特性
は使用されるジアミンの種類および各オルトジニトリル
基間のポリアミド鎖の長さに密接に関係している。
分子量の小さいコボリフタ口シアニンイミドの先駆物質
樹脂は、一般に融解温度150〜300℃を有する。鎖
がある長さを超えると、すなわち7または8以上の徂縮
合度に対して、ポリイミド樹脂は、使用されるジアミン
の種類に従って220〜350℃のガラス様の転移温度
を有している。
特定の応用に使用し得るポリイミド樹脂の1つまたは複
数の組成物の選択は、一方では追求された特性、および
他方では使用可能な機械設備の型で決まる使用技術によ
る。様々な分子量の一樹脂が互いに完全に相溶的であり
得るので、低分子量の可融性樹脂をより分子量の高い樹
脂と様々な割合で混合して使用することができる。
実施適応時に、本発明による熱硬化性ポリイミド樹脂は
、オルトジニトリル基のシアノ付加反応を促進させるの
に十分な温度で加熱される。
フタロシアニン環の形成は、重合が進むと徐々に濃くな
る緑色の変化によって表わされる。赤外線分光学におい
て、2230c+a−1のニトリル基吸収帯は徐々に消
える。
網状体は、融解温度がたとえば150〜300℃である
低分子mのポリイミドの組成物と共に、有利には200
〜300℃に導かれる。溶解した混合物の粘性は急速に
増加し、ゲル化は加熱の5〜15分後に起る。次に重合
は、すべてのニトリル基が串実上反応するまで固相でよ
りゆっくりと続行される。フタロシアニン環の形成は主
要なシアノ付加反応であり、網状ポリイミド組成物は 一般式: に対応し、式中の中心環は (以下余白) 式: の29H,31H−フタロシアニンを示し、かつ゛ポリ
イミド”は 一般式: の結合物を示しており、式中Arおよびnは先に示され
た意味を持つ。
実施例 本発明は下記の特殊実施例との関連でより正確に記述さ
れる。各実施例において、詳細は例証として示され、限
定的なものではない。これらの実施例中、重縮合反応は
撹拌下におよび芳香族アミンの酸化を避けるために不活
性大気下で行なわれる。
これらの実施例において、固有粘性はそれが示された時
、N−メチルビ0リドン11中ポリイミド樹脂5gの濃
度に対して30℃で測定される。分子量は出発物質の比
率から計算される数平均分子量に対応する。
化学物質命名の表記を簡略化するために、異性体化合物
の混合物は、たとえば3.3−.4゜4′−テトラカル
ボキシベンズヒドロールのジメチルエステルのように単
数化表現により表わされる。
ベンズヒドロール結合を含んでいない2つの化合物は実
施例AおよびBにおいて記述される。
これらの生成物4−ベンゾイル−N−(3,4−ジシア
ノフェニル)フタルイミドおよびN。
N−ビス(3,4−ジシアノフェニル)−4゜4′−カ
ルボニルシフタルイミドは、分子内酸化還元現象が実際
コポリフタロシアニンイミドのポリイミド先駆物質樹脂
中のベンズヒドロール結合の存在に因ることを示すため
に、比較用に装造された。
実施例Cのモデル化合物、N−(,3,4−ジシアノフ
ェニル)−α−ヒドロキシ−4−ベンジルフタルイミド
も同様に、この酸化還元反応を明らかにするために製造
された。
実施例A(比較用) 4−ベンゾイルフタル酸無水物5.044(+と4−ア
ミノフタロニトリル2.863(Iの混合物をN−メチ
ルピロリドン(以下NMPと略記する)15cma中で
20’Cで反応に付する。
2時間後、溶液を、生成した水を蒸留させながら、7時
間160″Cで加熱する。生成物をジクロロメチン中で
沈澱させる。乾燥後、収量は、シリカカラム上の液相ク
ロマトグラフィーにより精製されたニート生成物で7.
1gである。
4−ベンゾイル−N−(3,4−ジシアノフェニル)フ
タルイミドは250℃に近い融解温度を有する。
実施例日(比較用) 実施例Aと同じ条件において、3.3′、4゜4−一テ
トラカルポキシベンゾフエ/ン無水物3.222(]と
NMP15cma中の4−アミノフタロニトリル2.8
630を反応させる。260℃の融解点を有するN、N
=−ビス(3゜4−ジシアノフェニル)−4,4−一カ
ルボニルジフタルイミドを5.5o45る。
実施例C 4−ベンゾイルフタル酸無水物115gとメタノール3
00 cm3の混合物を65℃で2時間加熱する。冷却
後にカーボン上のパラジウム6gとメタノール50 c
m3を加える。この時、ケトン官能基は常温で10バー
ルの水素圧力下で30分水素化される。触媒を濾過によ
り除去し、溶媒を真空下に留去する。3.4−ジカルボ
キシベンズヒドロールのモノメチルエステルの収量は1
20gである。
このエステル57.25!Jと4−アミノフタロニトリ
ル28.63gをNMP150cm”中で7時間160
″Cり加熱する。溶液をジクロロメタン11で希釈し、
水で数回洗浄し、乾燥し、蒸発する。N−(3,4−ジ
、シアノフェニル)−α−ヒドロキシ−4−ベンジルフ
タルイミドの収量は70(+である。液相クロマトグラ
フィーにより得られた純粋生成物は約150℃で融解す
る。
実施例1 3.3=、4.4”−テトラカルボキシベンズヒドロー
ルのジメチルエステル38.83g、4−アミノフタロ
ニトリル28.65gおよびN−メチルピロリドン50
gを160〜170°Cで2時間、190℃で0.5時
間加熱する。
イミド環の形成は、水とメタノール(10(])の混合
物の蒸留を伴う。冷fAW液を水500m /中に注入
する。沈澱した生成物を水で含入りに洗浄し、20時間
真空下に140℃で乾燥する。
融解温度が約200〜225℃であり、元素分析および
分光分析により特定された化学式が、式(2)(式中、
Ar′基は1.3および4位の炭素原子上で置換された
ベンゼン環である)に対応している透明のベージュ色の
固形物を収率の92%で得る。
実施例2 N−メチルピロリドン70(]中で3 、’ 3− 。
4.4′−テトラカルボキシベンズヒドロールと4−(
P−アミノフェノキシ)フタロニトリル47.1(+の
混合物を150℃で2時間、165℃で2時間および1
85℃で1時間加熱する。イミド環形成は水7.2gの
蒸留を伴う。
反応終了後に溶液を水600m /中に注入し、ついで
実施例1におけるように処理する。87%の収率で得ら
れるジイミドは、170〜180℃の融解温度を有し、
かつ式(2)(式中、Ar′基は4−(3,4−ジシア
ノフェノキシ)フェニル基である)によって示される。
実施例3 3.3=、4.4−−テトラカルポキジベンズヒドロー
ルの二無水物32.5o 、 4− (m−アミノベン
ゾイル)フタロニトリル50q、m−クレゾール100
(]およびベンゼン20(1を、QeanおよびS t
arkの装置において反応水の共沸蒸留を伴って170
℃まで徐々に加熱する。4時間の反応の終了後、ベンゼ
ンとm−クレゾールの大部分は減圧下に留去される。粘
性の高い残留物を強い攬袢下にメタノール500m/の
中にゆっくりと注入する。沈澱物を濾過し、沸騰メタノ
ール100m1で2回洗浄し、24時間130〜140
”Cで真空下に乾燥する。
85%の収率で得られたジイミドは約200〜207℃
で融解し、式(2)(式中、Ar′基は3−(3,4−
ジシアノベンゾイル)フェニル基である)に対応する。
実施例4〜8 21の反応器内に、N−メチルピロリドン6−500.
3.3−.4.4−−テトラカルボキシベンズヒドロー
ルのメチルジエステル4669およびビス(4−アミノ
フェニル)メタンの表1に示されたaを入れる。撹拌さ
れた溶液の容器を、4時間160〜170℃に加熱され
た油浴中に胃く。次に、4−アミノフタロニトリルの表
1に示されている吊を加え、加熱を3時間蒸気と同じI
IIで、ついで190へ200°Cで1時間続ける。生
成物は実施例1におけるように水中での沈澱によって異
性化する。
このようにして製造されたポリイミド樹脂は1モルあた
り1000〜7000グラムの平均分子量を有しており
、この樹脂は一般式(1)(式中、Ar基は炭素原子4
および4′上で置換されたジフェニルメタン、Ar−基
は炭素原子1.3および4上で置換されたベンゼンおよ
び重縮合度nは、表1に示されたように1〜19で変化
する。)で示される。
(以下余白) 表     1 1) A、P、N、:  4−アミノフタロニトリル2
)n0重縮合度 3) ”1n11   :  固臀粘性4)計算さnた
分子量 実施例4および5のポリイミド樹脂の軟化温度は220
〜280℃であり、かつこれらの樹脂は鋳造に使用され
てもよい。実施例6〜8のより高い分子mの樹脂は、ポ
リイミド鎖が長い程よりはつきりしたフィルム特性を有
している。
従って、この樹脂は保護塗料の製造に適している。ガラ
ス転移温度は約280℃である。実施例9〜14 m−クレゾール400(+ 1!l:3.3−.4.4
′−テトラカルボキシベンズヒドロールのジメチルニス
−チル77.67(+とを含む11反応器内に、実施例
4のようにビス(4−アミノフェニル)エーテルと4−
アミノフタロニトリルのそれぞれの量(表2に示す)を
導入し、2工程で反応させる。
反応終了後に、50〜60°Cに冷却された溶液を、粉
砕タービンによる強い撹拌と共に、31のメタノール中
にゆっくりと注入する。沈澱したポリイミド樹脂を沸騰
メタノール0.5./で数回洗浄し、ついで24時間真
空下で1.20℃で乾燥する。
この方法により、1モルあたり1000〜10000の
平均分子量を有するポリイミド樹脂を得る。これらの樹
脂は一般式(1)(式中、Ar基は炭素原子4および4
′上に置換されたジフェニルエーテル、Ar′基は炭素
原子1.3および4上に置換されたベンゼン、および数
nは1〜19である。)に対応する。
(以下余白) 表     2 実施例9および10のポリイミド樹脂は215〜290
℃の軟化温度を有しており、これらの樹脂は鋳造に使用
されてもよい。実施例11〜14のより高い分子mの樹
脂は280℃に近いガラス転移温度を有しており、それ
らは保護塗料の製造に適している。
実施例15 3.3”、4.4−−テトラカルボキシベンズヒドロー
ルの二無水物64.85g、ビス(4−アミノフェニル
)メタン99.13oおよび4−アミノフタロニトリル
28.63(Itの混合物を4時間常温で撹拌し、つい
で150℃で2時間、170℃で2時間、190℃で1
時間、N−メチルビ0リドン11中で加熱する。
水中での沈澱の後96%の収率で得られる樹脂は、約2
20℃の軟化温度を有する。
実施例16(比較用) 本実施例は分子内の酸化還元現象を明らかにするために
比較して示されたものである。
実施例A−Cのモデル化合物は、10℃/分の温度上昇
のためにプログラムされたメトラー熱分析器を用いた示
差熱分析により検討される。
実施例Aの4−ベンゾイル−N−(3,4−ジシアノフ
ェニル)フタルイミドの熱分析曲線は単に250℃での
W&解吸熱mを示す。N−(3,4−ジシアノフェニル
)−4−ヒドロキシベンジルフタルイミドに対応する曲
線は100〜200℃の幅広い融解吸熱母および315
℃での反応発熱のピークを示す。これら2つの生成物を
300℃で一時間不活性大気中で別々に加熱すると、実
施例Aの化合物は、大きな変化を受けないが、実施例C
の化合物はフタロシアニンに変換される。この変換は2
230c■−1のニトリル基に因る赤外線吸収帯の全分
散、1660〜1670cm−’ (Dヶトンカルホニ
ル吸収帯の出現およびフタロシアニン環の特徴的吸収帯
の紫外線スペクトル中での出現により明らかにされる。
実施例17(比較用) 本実施例は、同様に比較用として示されている。何故な
らこれは実施例13で製造されたN。
N−ビス(3,4−ジシアノフェニル)カルボニル−4
,4′−シフタルイミドの熱行動に関しているからであ
る。この化合物を示唆熱分析により検討すると、化合物
はそのmmi度に対応する260℃での単純な吸熱転移
を示す。300℃で30分間の熱処理の後、化合物は明
らかな変化を受けず、赤外線、紫外線および原子核磁気
共鳴スペクトルは出発物質のスペクトルに等しい。
実施例18 実施例1において製造されたベンズヒドロールの誘導体
を示唆熱分析により検討する。得られた曲線は、約22
0’Cから始まり、最大250℃になる融解吸熱遷移を
示す。反応発熱ピークは280℃の最大の後直ちに表わ
れる。実施例1の化合物の5gの資料を、220〜23
0℃に加熱された金属浴中に沈んでいるガラス性容器内
に置く。生成物は約190℃で軟化し、反応温度で流体
になる。液体は急速に緑色になり、2〜3分の加熱の後
、粘性が上昇する。10分以内に樹脂は300℃で溶解
しない濃緑色の固体になる。
重合中の生成物の赤外線スペクトルは、2230cm−
’でこれらの基の吸収帯のそれぞれの濃さを比較しなが
ら、反応したニトリル基の割合に対して表示する。任意
に100に設定された最初の密度に対して、それぞれ1
.2.3および10分間の加熱の後、60.55.44
および30の値を得る。従って、フタ0ニトリル基の6
0〜70%がフタロシアニンに変換した時、樹脂のゲル
化が起る。
樹脂の凝固の後、シアノ付加反応が固相でよりはるかに
ゆっくりと続行され、約280℃で約10時間の後、紫
外線内のニトリル基に由来する吸収帯を分散させるため
に焼付は処理が必要である。
実施例1の生成物が300℃で1時間直接処理された時
、ニトリル基の赤外線帯はスペクトルから消えるが、ケ
トンカルボニル帯は1000cm−’で示される。
共重合フタロシアニンイミドの網状樹脂の熱重量分析で
は、不活性大気中において、重量の損失は300℃まで
Oである。fiffiの損失は400℃で1%および5
70℃で10%である。
実施例19 実施例7において製造されるポリイミド樹脂はN−メチ
ルピロリドンで溶液状にされ、乾燥物質の濃度は40%
となる。この溶液は、処理されたガラス繊維E−181
をγ−アミノプロピルトリエトキシシランにサイズ剤と
共に浸透させるために使用される。ガラスm維の浸透は
2面で行なわれ、溶媒の蒸発の後で樹脂35%とガラス
繊維65%を含む前浸透された組織を得る。この組織は
、強制換気の付いたオーブン内で140℃で乾燥され、
ついで20X20Cmの同一の16の断片に切り取られ
る。
これら断片は重ねられて250℃に加熱された油圧の2
つのプレートの間に置かれる。5分間の接触の後、20
バールの加圧を行ない、温度を20分間300℃に設定
する。300℃で加圧下での処理が2時間続けられる。
加圧下での冷却の後、圧縮度1%以下の濃緑色の密な層
をなした材料を得る。この材料の熱重量分析は、不活性
大気下において、有救マトリックスの分解が約500℃
で始まり、550℃でかなり速くなることを示している
。この材料は250℃で1000時間の後では減mされ
ず、300℃で1000時間の後ではそのfilの10
%だけ  。
を失う。
実施例20 球形クラッシャーにおいて、実施例13の樹脂50gと
実施例1の樹脂50gの密な混合物を作る。この混合物
を、10バールの圧力で250℃に加熱された直径1Q
cmの円筒形の鋳型に入れる。10分間この温度にした
後、材料を300’Cで2時間加熱する。冷却により、
網状ポリイミドの濃緑色の均質かつ密なディスクを得る
。280℃で24時間の焼き戻しの後、鋳造されたこの
材料は優れた熱安定性を示し、また250〜300℃で
の長時間の使用が可能である。
実施例21 実施例13のポリイミドの組成物のm−クレゾール中に
おける20車走%の溶液を、150pのフィルムグラフ
と共に銅板の上に広げられる。溶媒を、80.100.
120および150℃でそれぞれ15分間ずつの強制換
気の付いたオーブン内で蒸発させる。ついで被覆を、2
00.250.280および300℃で一時間硬化させ
、金属に付着した緑色のワニスを形成する。このワニス
は優れた滑かさと引掻き傷に対して優れた抵抗力を有す
る。その熱可塑性の温度は350℃以上である。
発明の効果 本発明は以上のとおり構成されているので、つぎの効果
を秦する。
ベンズヒドロール結合により結合された芳香族イミド環
を含むオリゴマーは、後のシアン付加反応により、可融
性、可溶性および熱硬化性樹脂を製造するに充分な特別
な組成物を構成していることが発見され、かつこれが本
発明の対象の1つである。これらの組成物の第1の利点
は、多数の極性有数溶媒中における特に高い可溶性であ
る。これにより高い乾燥物質含有mを有する溶液を製造
することが出来る。
第2の利点は、シアン付加反応の後、連続運転による2
5’0〜300℃で使用可能な樹脂を生産するこの型の
ポリアミドの注目すべき熱安定性である。最後に、熱網
状化時のそれらのゲル時間は、一般に他のポリフタロシ
アニンに対して記載された時間よりもはるかに翔いこと
がであり、これはこれらの組成物で観察された最も興味
深い結果の一つである。本発明の対象の一つである全く
驚くべきこの反応は、それが行なわれた比較実施例が示
すようにベンズヒドロール基とオルトジニトリル基の間
で起る分子内の酸化還元現象に因る。
この反応は、180〜300 ’Cの温度によるほんの
数分間のゲル時間によって現われる。従って圧縮下また
はオートクレーブ内の材料の製造循環時間は、シアン付
加反応を起こすあらゆる他の重合に比べて著しく短縮さ
れている。
以上 特許出願人 サンドル・デチュード・ド・マテリオー・
ゾルガニツク・プール・ し・テクノロジー・ザヴアンセ

Claims (1)

  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、XおよびYはそれぞれ水酸基、アルコキシ基お
    よびヒドロキシカルビロキシ基の中から選ばれるか、ま
    たは一緒に酸素原子を形成する。)で示される少なくと
    も1つの芳香族化合物(A)を、 一般式: ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、Ar′は炭素環式またはヘテロ環式の3価芳香
    族基であり、3つの原子価は別々の炭素原子上にあり、
    ニトリル基を持つそれらのうちの2つは相互にオルト位
    に配されている。)で示される少なくとも1つの芳香族
    アミノジニトリル(C)と、任意に一般式: H_2N−Ar−NH_2 (式中、Arは炭素環式またはヘテロ環式の2価芳香族
    基であり、2つの原子価は相互にオルト位にはない別々
    の炭素原子上に配されている)で示される少なくとも1
    つの芳香族ジアミン(B)とに、80〜300℃の温度
    で反応させることにより得られる生成物であることを特
    徴とする、芳香族ポリイミド樹脂組成物。 2)特許請求の範囲第1項記載の組成物であって、その
    製造において化合物(A)の各オルト2官能性反応中心
    に対して、化合物(C)または場合によっては化合物(
    B)および(C)の全体に由来する第1アミン官能基0
    .9〜1.1を使用するもの。 3)特許請求の範囲第1項記載の組成物であって、その
    製造において化合物(A)の各オルト2官能性反応中心
    に対して、化合物(C)または場合によっては化合物(
    B)および(C)の全体に由来する第1アミン官能基0
    .98〜1.02を使用するもの。 4)特許請求の範囲第1〜3項のうちいずれか1項記載
    の組成物であって、その製造において反応体が少なくと
    も1つの化合物(A)と少なくとも1つの化合物(C)
    だけを含んでおり、化合物(A)1モルに対して化合物
    (C)を少なくとも2モルを使うもの。 5)特許請求の範囲第1〜3項のうちいずれか1項記載
    の組成物であって、その製造において化合物(A)1モ
    ルに対して化合物(B)0〜0.98モルと化合物(C
    )2〜0.04モルを使うもの。 6)特許請求の範囲第1〜5項のうちいずれか1項記載
    の組成物であって、取得反応が、まず、化合物(A)を
    化合物(B)に、平均分子量800〜25000の生成
    物(D)を得るまで、化合物(B)の第1アミン官能基
    による化合物(A)の反応中心の化学量論量の割合に対
    して化合物(A)の過剰量を使って反応させ、ついで化
    合物(A)のオルト2官能性反応中心の数が0.9〜1
    .1倍を示す化合物(B)と化合物(C)の第1アミン
    官能基の総数を有するに充分な割合で使用されるアミノ
    ジニトリル(C)に生成物(D)を反応させることを含
    むもの。 7)特許請求の範囲第1〜6項のうちいずれか1項記載
    の組成物であって、その製造において3,3′,4,4
    ′−テトラカルボキシベンズヒトロールの二酸、無水物
    、ジエステルまたはエステルを、4−アミノフタロニト
    リル、4−(P−アミノフェノキシ)フタロニトリルま
    たは4−(m−アミノベンゾイル)フタロニトリルに反
    応させるもの。 8)特許請求の範囲第6項記載の組成物であって、その
    製造において3,3′,4,4′−テトラカルボキシベ
    ンズヒトロールの二酸、無水物、ジエステルまたはエス
    テルを、ビス(4−アミノフェニル)メタンまたはビス
    (4−アミノフェニル)エーテルに、ついで4−アミノ
    フタロニトリルに反応させるもの。 9)特許請求の範囲第1〜6項のうちのいずれか1項記
    載の組成物であって、その製造において温度が100〜
    200℃であるもの。 10)特許請求の範囲第1〜9項のうちいずれか1項記
    載の組成物であって、その製造において反応が樹脂の実
    質的ゲル化の前に中断されるもの。 11)特許請求の範囲第1〜10項のうちいずれか1項
    記載の組成物の網状生成物であって、このような組成物
    から加熱により得られ、フタロシアニン環の存在を特徴
    とするもの。
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