JPS62124124A - パラバン酸オリゴマ−組成物 - Google Patents

パラバン酸オリゴマ−組成物

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JPS62124124A
JPS62124124A JP60262370A JP26237085A JPS62124124A JP S62124124 A JPS62124124 A JP S62124124A JP 60262370 A JP60262370 A JP 60262370A JP 26237085 A JP26237085 A JP 26237085A JP S62124124 A JPS62124124 A JP S62124124A
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acid oligomer
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mathematical
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JP60262370A
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English (en)
Inventor
Yoichi Imai
陽一 今井
Yoshio Taguchi
田口 芳夫
Tadao Ikeda
池田 忠生
Chihiro Imai
今井 千裕
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.)
Tonen General Sekiyu KK
Original Assignee
Toa Nenryo Kogyyo KK
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Publication date
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  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

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F3Aは、パラバン酸オリゴマーを一成分とする熱
硬化型耐熱性共重合体とし山川な組成物に関する。
従来の技術 熱硬化型耐熱性ポリイミド樹脂はいくっか知られでいる
比収的取近のものとして、例えばメチレンジアニリンと
ビスマレイミドジフェニルメタンとの共重合体(米国特
許第3,380,964号明細誉、同第5,525,9
96号明細4I)、筒分子量ポリパラバン酸、シマレイ
ミド化合物及びイミダゾール化合物を混合してなる熱硬
化性樹脂組放物(特開昭56−109,225公報λ等
がある。
発明が解決しようとする問題点 従来のアミンとマレイミドとの共重合体は、アミンとし
てメチレンジアニリン等の低分子量のモノマーを用いて
いる関係から、得られる樹脂の耐熱性を高めるためにア
ミンの使用割合を大きくすることができず、結果的に硬
い樹脂となるという問題があった。
本発明は、従来のアミンとビスマレイミドトの共重合体
の耐熱性を高めることを目的とするものであり、本発明
者らは鋭意研究を行った結果、ジアミン化合物として、
新規な両軍端にアミン基を有するパラバン酸オリゴマー
を開発し、これとビスマレイミドとからなる組成物を共
重合した樹脂が本発明の目的を達成し得ることを見出し
て本発明を完成した。
発明の要旨 すなわち、本発明の要旨は、下記一般式I及び…で表わ
される横取単位からなり、単位1の左末端がH2N−R
−基と単位Hの左末端が−NH!基と  ゛結合してな
る極限粘度α01〜α5dt/りのパラバン酸オリゴマ
ー(AJと 〔但し、2及びZlは同じか異なる酸素原子若R4及び
R5は水原素子若しくはメチル基、Xは結合、OH,、
酸素原子、硫黄原子、BO,、Co  若しOH3 単位IIの数が0〜10の整数、単位l及びHの総数が
1〜1oの整数である。
〕OO であり、R? 、 R11、R9及びR” F′i水素
原子若しくはメチル基、Yは結合* CH2m酸素原子
、値黄原H3 子、 so、、 co  若しくは−C−である。〕で
表わさ占H3 れるビスマレイミド(B) とからなるパラバン酸オリゴマー組底物にある。
本発明のm成′vlJ(以下、該組成物という)は、前
記一般式の両軍端にアミン基を有するパラバン酸オリゴ
マー(以下、A成分という)と前記一般式のビスマレイ
ミド(以下、B成分とい9)とからなるが、新規化合物
であるAff分を一成分とするところに特徴がある。以
下、Ag分について説明する。
へ成分 Mr規な化合物であるA成分は、例えば下肥の方法で製
造することができる。
fi+一般式0CN−R−NCO[但し、Rは一般式I
及び■におけるR及びR1と同意義。]のジインシアネ
ートとシアン化水素を特定の割合で反応させてイミノイ
ミダゾリジンジオンオリゴマーを合成した後、加水分解
することにエフ製造するか、(2)上記f1+の一般式
のジインシアネートとシアン化水素を水を含む溶媒中に
おいて等モルで反応させてシアノホルムアミジル1ソシ
アネートを生成させた後、シアノホルムアミジルアミン
を生成させる。次いで、シアノホルムアミジルイソシア
ネートとシアノホルムアミジルアミンを反応させて、製
造するが、(3)前記一般式1において2が、一般式■
においてzlが酸素原子の場合、上記(11の一般式の
ジイソシアネートと、一般式H2N−R1−NH2[但
し、R1は前記一般式I及び■におけるR及びR1と同
意義。]のジジアンを特定の割合で寮触させてオリゴウ
レアを台底し、次いでシュウ酸若しくはその誘導体を反
応させて、パラバン環を形成させ、更に加水分解するこ
とにニジ製造することができる。
上記一般式で示されるジインシアネートの具体例として
は、m−ベンゼンジイソシアネート、p−ベンゼンジイ
ソシアネ−ト、2.4− ) ルxンジイソシアネー)
、2.6−)ルエンジイソシアネー)、4.4’−ジフ
ェニルメタンジインシアネ−)、4.4’−ジフェニル
エーテルジインシアネ−)、4.4’−ジフェニルスル
ホンジインシアネ−)、4.4’−ジフェニルスルフィ
ドジインシアネート、2,2−ジフェニルプロパン−p
、 p’ −ジイン7アネー)、4.4’−ジフェニル
ケトンジイソシアネー)、4.4’−ビフェニレンジイ
ンシアネート、6,5′−ジメチル−4,4′−ビフェ
ニレンジインシアネート等が挙げられる。
父、上記一般式で示されるシアばンの具体的トシでは、
m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、2
,4−ジアミノトルエン、2゜6−ジアばノトルエン、
4,4−ジアミノフェニルメタン、4.4’−ジアミノ
フェニルエーテル、4.4′−ジアミノフェニルスルホ
ン、4.4’−ジアミノフェニルスルフィド、2.2’
−ビス−(p−アミノフェニルンプロパン、4.4’−
ジアミノフェニルケトン、4.4’−ジアミノピフェニ
ル、3゜6′−ジメチル−4,4′−ジアミノビフェニ
ル等が挙げられる。
以下、上記fll、 +21及び(3)の↓造法につい
て読切する。
(11の方法 前記一般式のジイソシアネートとシアン化水素の反応は
、通常それぞれの溶媒溶液を混合し、攪拌下に接触させ
ることに工ってなされるが、望ましくは触媒の存在下反
応させるものである。
その具体例としては、上記両溶媒溶液の混合溶液に、シ
アナイドイオン触媒、例えばシアン化ナトリウム、シア
ン化カリウム等のアルカリ金属シアナイドの溶液を添加
して室温下、又f′150〜100℃の加熱下で1分間
〜100時間反応させる方法が挙けられる。
用い得る溶媒としては、ジメチルホルムアミド、N−メ
チルピロリドン、ジメチルスルホキシド、ジメチルアセ
トアミド、ピリジン等の極性溶媒が挙けられる。
この際、ジインシアネート/シアン化水素のモル比は重
要な要素でめジ、モル比が1近辺では、オリゴマーは生
成せず、高分子量の重合体となる。従って、そのモル比
が1.1以上、望ましくは1.2〜5.0とするか、α
9以下、望ましくはα8〜[12とする必要がめる。
シアナイド触媒の使用量は、ジイソ7アネート及びシア
ン化水素1モルに対して、通常1×10−4〜I X 
10−2 モルである。反応にLジ反反応度が上昇する
場合に、冷却に、Cり所望の反応温度は維持される。シ
アナイド触媒は、反応糸に徐々に添加するか一度に添加
する。反応はその後通常前記の反応@度で1分間〜10
0時間継続する。
こうすることにニジ、パラバン酸骨格を持つオリゴマー
が形成されるが、次いでこのオリゴマーを加水分解する
ことに工り、前記一般式Iにおける2及び一般式■にお
けるzlが===NH基の該オリゴマー(AH分]が生
成する。又、加水分解時に酸性水溶液を用いると、前記
一般式Iにおける2及び一般式■におけるZlが酸素原
子のA成分が生成する。酸性水溶液としては、硫酸、塩
醒、硝酸、燐酸等の鉱酸の水溶液が用い得る。該鉱酸の
水浴液の濃度は、通常1〜20′N量チである。従って
、加水分解時の該鉱酸の水溶液の1m#次第によっては
、前記一般式lと1の2及びzlが=NH基と酸素原子
の混合物となる。
(2)の方法 この方法は、前記(11の方法と!Aなり、ジシアネー
トとシアン化水素ヲ等モルで反応させるものであり、し
かもその反応を水の存在下で行うものである。この工う
な反応条件を別にして、その他の反応条件は前記(1)
の方法と異ならない。
水の使用量ハ、シアン化水素に対してα8〜CL2倍モ
ルにする必要がある。水の使用量が0.05倍モル未満
では賜分子量のポリマーとなり、又[lL7倍モルを超
える場合はジシアネートとシアン化水素の反応が進行し
ない。
(3)の方法 ジイソシアネートとジアミンとの反応は、通常溶媒の存
在下、室温又は加熱下に両者を攪拌接触させることによ
りなされる。
この際、ジイソシアネート/ジアミンのモル比が重要な
要素であり、モル比が1近辺では、オリゴウレアが生成
せず、高分子量の重合体となる。従って、そのモル比を
1.1以上、望ましく d 1.2〜5.0とするか、
Q、9以下、望1しくはα8〜CL2とする必要がある
用い得る溶媒としてはミ塩化メチレン、クロロホルム、
四塩化炭素、ジクロルエタン、ジクロルエチレン、トリ
クロルエタン、トリクロルエチレン等のハロゲン化炭化
水素、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、
N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド等の極性
溶媒、ベンゼン、トルエン、ヘプタン、ヘキサン等の炭
化水素等が挙げられる。ジイソシアネートとジアミンは
、それぞれ上記の溶媒に、1〜40重量%の濃度となる
ように溶解し、−万の溶液を他方の溶液中に添加する等
の方法により、攪拌下、通常室温〜100℃で1分間〜
100時間、望ましくは室@〜50℃で0.5〜15時
間反応させる。
こうすることにエリ、両末端がアミン基及び/又はイン
シアネート基からなる結晶性のオリゴウレアが合成され
る。
次いで、オリゴウレアの結晶が懸濁している反応系に、
シュウ酸又はその誘導体をざS加して加熱下反石するこ
とにより、パラバン環が形成される。
用い得るシュウ酸誘導体としては、シュウ酸ジクロリド
、シュウ酸ジメチル、シュウ酸ジエチル等が挙けられ、
その使用ahオリゴウレアに対して1倍モル以上、望筐
しくけ1〜20倍モルである。パラバン環化反Cf1、
シュウ酸又はシュウ酸ジクロリドを用いる場合は、通常
室温〜50℃で05〜5時間行なう。シュウ酸を用いる
場合は、通常pc4 、5ocz、等の脱水剤の存在下
で行なう。又シュウ酸ジメチル、シュウ酸ジエチル等を
用いる場合は、150〜250℃でα5〜5時間行なう
更に、上記の反応混合物を水と反応させることに↓り上
記で得られたパラバン環化オリゴマー〇両:lf端が加
水分解されてアミン基となり、AfE分合厄される。加
水分解反応は、通常室温で行なわれるが、加熱下で行っ
てもよい。水の使用量は、パラバン環化オリゴマーに対
して10倍モル以上の大過剰が望ましい。
上記のようにして得られたA成分は、前記一般式l及び
IIの構成単位からなるホモ、ランダムXUブロックパ
ラバン酸オリゴマーであり、両末端にアミン基を有し、
単位lと単位Hの数の総計は1〜10の整数である。そ
して、そのオリゴマーはαo1〜α561/fの極限粘
度(30℃、  0.5 f/dtジメチルホルムアミ
トンを与える。
このような低分子量で両末端がアミン基からなるパラバ
ン酸オリゴマーは、従来公知の前記(11の方法におい
てジイソシアネート/シアン化水素(モル比)を1近辺
にして、かつ無水の状態で、又前記(3)の方法におい
てジイソシアネート/ジアミン(モル比)を1・近辺に
して、それぞれ反応させることによって得られる極限粘
度αBdt/を以上の高分子量のポリパラバン酸とは異
質のものである。
B成分 Bg分は前記一般式で表わされるが、その具体的化合物
は下記の如くである。
N、N’−p−ビスマレイミドベンゼン、N、 N’ 
−m−ビスマレイミドベンゼン、N、N’−2,4−ビ
スマレイミドトルエン、N、N’−2,6−ビスマレイ
ミドトルエン、N、N’−4,4’−ビスマレイミドジ
フェニルメタン、N、N’−4,4’−ビスマレイミト
シフェニルエーテル、N、N’−4,4″−ビスマレイ
ミドジフェニルスルフィト、N、N’−4,4’−ヒス
マレイミドジフェニルスルホン、N、N’−4,4’−
ビスマレイミドジフェニルケトン、N、N’−4゜4′
−ビスマレイばトビフェニル、5.5’−ジメチル−N
、 N’ −4,4’−ビスマレイミドピフェニル、N
、 N’ −4,4’−ビスマレイミドジフェニルイソ
プロビリデン等が挙げられる。
該組成物の製造法 該組成物は、通常人成分1〜99重門チ、B成分99〜
1重蓋チ、望ましくはA成分5〜60重量%、B成分9
5〜40重量%からなる。該組成物は、A成分とB成分
を混合することによって得られる。両者の混合は溶媒の
存在下に行ってもよい。混合は、従来から用いられてい
る通常の混合機を用いればよい。溶媒としては、ジメチ
ルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピ
ロリドン等を用い得る。
該m酸物は、必要に応じて添加物を加えてもよい。それ
ら厳加物としては、ガラス粉、ガラス繊維、ガラス繊維
クロス、シリカ、アスベスト、メルク、カーボン粉、カ
ーボン憧維、カーボン繊維クロス等の無機物、ゴム、ポ
リアミド、ポリエステル等の有機物等の他安定剤、顔料
等が挙げられる。添加物の添加量は任意であるが、通常
該M成物100重量部当v100M量部迄である。
上記の工うにして得られた該組成物は、10〜300℃
で1〜50時間、望1しくけ70〜250℃で2〜25
時間処理することにエフ、AI分とBg分が共重合して
耐熱性に優れた熱硬化性樹脂となる。又、上記の処理を
適当な溶媒の存在下で行うことができる。この場合にお
いて、一段又は二段以上の処理温度の異なる条件で処理
し、溶媒を加熱蒸発させ、更に室温度で反応を完結させ
ることも可能である。
発明の効果 本発明の該組成物を熱硬化させて得た樹脂は、従来のア
ミンとビスマレイミドとの共重合体でおる熱硬化性樹脂
に比べ、耐熱性に優れ、しかも成形性に富むという効果
を有する。
実施例 以下、本発明を実施例にニジ詳細に説明する。
なお、例における%は、断らない限v′M量による。
実施例1 攪拌機を取付けた1tのフラスコに4,4′−ジフェニ
ルメタンジイソシア1−ト(MDI)25f (CLl
 0%ル) ドア7y化水X1.5 F (α05モル
) i200−のジメチルホルムアミド(DMF )に
溶解した浴液を入れ友。この溶液に0.01Fのシアン
化ナトリウムを20mgのDMFに溶解した溶液を、攪
拌下に滴下し、更に70℃で1時間攪拌を継続し友。次
に、96チ硫戚1α7fを20clrntの水に溶解し
て、反応系に飽加した。1時間撹拌を続は析出した固体
を濾過し、212の庄成物を回収した。
得られた生底物のIR分析の結果、i、740cIn−
”にパラバン壌の吸収に起因した、又3,400crI
I−1にアミン基の吸収に起因したピークが現われた。
又、130− NMR分析の結果、下記構造の炭素位置
に帰属するピークが現われた。
又、”H−NMR分析の結果、前記構造式の一100H
2−のプロトンのδ値は、4.11 ppm (TMS
基準]であった。
上記のNMR分析の結果は、従来のポリパラバン酸の化
学シフト値と完全に一致した。
父、GPC分析のチャートを第1図に示すが、これはポ
リスチレン換算の数平均分子量で2,500に相当する
父、極限粘度([η〕1nh、 s o℃、α5?/d
tDMFノは0.15 (d1/f)であり、これは上
記GPC分析の結果から受画な値である。
上記の結果、得られた生成物は下記の構造からなる三量
体が主体であり、これに微量の一童体、三量体及び四量
体が含1れることが明らかである。
上記で得られたパラバン酸オリゴマー(AJIE分)1
&6fとN、N’−4,4’−ビスマレイミドジフェニ
ルメタン55.89を混合して本発明の組iq勿を得た
次に、上記で得られた組成物をDMFに溶解して、40
%溶液とした。この溶液を70℃で1時間攪拌した後、
減圧にして脱気を行ない、次いで80℃で8時間加熱し
てDMFを蒸発除去し、東に150℃で5時間、200
℃で8時間加熱して、樹脂を得た。
この樹脂を工R分析した結果、下記の吸収スペクトルが
得られた。
1.740 cm−l: パラバン環による吸収1.7
10crn−1:  マレイミド環のカルボニルによる
吸収この樹脂を熱天秤にLり熱分析したところ、200
℃付近から重量減少が始筐り、熱分解温[(itが5%
減少時の温度)は270℃であった。
比較例 メチレンジアニリン、!: N、 N’ −4,4’−
ビスマレイミドジフェニルメタンとの付加型ポリイミド
オリゴマーとして公知のケルイミド■601(日本ポリ
イミド社製)を実施例1と同様rこ熱分析したところ、
100℃付近から重量減少が実施例2 実施例1で得られ7’cAg分の使用量を6.11に変
えた以外は、実施例1と同様にして組成物を得た。この
組成物の熱分解温度は350℃であった。
実施例3 N、 N’ −4,4’−ビスマレイミドジフェニルメ
タンの使用量を五6fとした以外は、実施例2と同様に
して組成物を得友。この組成物の熱分解温度は270℃
であった。
実施例4 実施例1のパラバン酸オリゴマー(AX分)の製造時に
おいて、シアン化水素の使用量を2.4F([LO9モ
ル)とした以外は、実施例1と同様にして〔η〕inh
 がα3odl/?のパラバン酸オリゴマーを調製した
上記で得られたパラバン酸オリゴマーを用いた以外は実
施例1と同様にして組成物を得た。
この組成物の熱分解温度は270℃であった。
実施例5 実施例1のA成分の製造時において、シアン化水素の使
用量を5.4 f (0,20モルノとし、かつMDI
に代えてインシアネート基が2,4−位のもの80%、
2,6−位のものが20%のトルエンジイソシアネート
17.49 (CL 1モルノを用いて実施例1と同様
にして両者を反応させた。
硫酸水溶液による加水分解の前に、過剰のシアン化水素
を除去した以外は実施例1と同様にして(η)inh 
= o、 15 dt7tのパラバン酸オリゴマーを調
製した。
上記で得られたパラバン酸オリゴマー1a5r トN、
N’−4,4’−ビスマレイミドジフェニルメタン35
.8fを用いた以外は、実施例1と同様にして組成物を
得た。この組成物の熱分解@度は290℃であった。
実施例6 実施例1で用いたN、 N’−4,4’−ビスマレイミ
ドジフェニルメタンの代わりに、N、N’−p−ビスマ
レイミドベンゼンを2/i、8f用いた以外は、実施例
1と同様にして組成物を得た。この組成物の熱分解温度
は520℃であった。
実施例7 実施例1のパラバン酸オリゴマー(A成分)の製造の際
に、96%硫酸1(L7fを用いずに、200−の水の
みを反応系に添加した以外は、実施例1と同様にしてパ
ラバン酸オリゴマーを合成し友。このオリゴマーの工R
分析の結果、イミノイミダゾリジオン環に起因する18
10(m−’及び1870 cm−”の吸収が認められ
た。又、[+7]inh は112 dt/lであった
上記で得られたパラバン酸オリゴマーを用いた以外は、
実施例1と同様にして本発明の組成物を得た。この組成
物の熱分解温度は150℃であった。
実施例8 実施例1のA成分の製造法に代えて、次の方法によりパ
ラバン酸オリゴマーを合成した。すなわち攪拌機及び滴
下ロートを取付けた1、5tのフラスコMDI25α5
 f (1,0モル]とジクロルエタン650m1を入
れ、MDIの浴液とした。
この溶液に、4.4’−ジアミノフェニルメタン(MD
AJ 99.1 f (0,5モル)とジクロルエタン
250−からなる溶液を、滴下ロートから攪拌下に50
℃で滴下した。MDA溶液の滴下に伴ないオリゴウレア
の白色結晶が析出し、懸濁液となった。
1時間で反応を完結させ次後、オリゴウレアの懸濁液に
、シュウ酸ジクロリド500wt(オリゴウレアに対し
て約10倍当量モル]を加え、50℃で5時間反応させ
た。次に、この反応混合物を大過剰の水に注ぎ、55a
1fの固体生成物(収率66.7%]を得た。
得られた生成物の工R分析及びl’IO−NMR分析及
び11(−NMR分析の結果は、実施例1で得られたパ
ラバン酸オリゴマーのそれらの結果と完全に一致した。
又、得られた生成物のGPO曲線を第2図に示したが、
その曲線からポリスチレン換算の数平均分子量は、約2
,200となる。更に、[η)inh は(L 11 
(dt/f )であり、GPO分析結果と工く相関して
いる。
上記で得られたパラバン酸オリゴマーを、実施例1で用
い友A成分に代えた以外は、実施例1と同様にして組成
物を得た。この組成物の熱分解温度は270℃であった
応用例 実施例1と同様にして得られた組成物の50%DMF 
s液を、5crn×5crn×1′50μmのガラス繊
維クロスに含浸させ、オープン中で120℃。
60分間乾燥した。次いで、このクロスを5枚重ねて、
150℃、10随/(”FF+”で1時間プレスした後
、180℃で1時間、更に200℃で48時間加熱して
、積層板を得た。得られた積層板の熱分解温度は280
℃であった。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は、本発明で用いられるパラバン酸オ
リゴマー〇〇POチャートである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 下記一般式 I 及びIIで表わされる構成単位からなり、
    単位 I の左末端がH_2N−R−基と単位IIの右末端
    が−NH_2基と結合してなる極限粘度0.01〜0.
    3dl/gのパラバン酸オリゴマー(A)と I 、▲数
    式、化学式、表等があります▼II、▲数式、化学式、表
    等があります▼ 〔但し、Z及びZ^1は同じか異なる酸素原子若しくは
    NH基、R及びR^1は同じか異なる▲数式、化学式、
    表等があります▼、▲数式、化学式、表等があります▼
    、若しくは▲数式、化学式、表等があります▼であり、
    R^2、R^3、R^4及びR^5は水素原子若しくは
    メチル基、Xは結合、CH_2、酸素原子、硫黄原子、
    SO_2、CO若しくは▲数式、化学式、表等がありま
    す▼であり、単位 I の数が0〜10の整数、単位IIの
    数が0〜10の整数、単位 I 及びIIの総数が1〜10
    の整数である。〕 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔但し、R^5は▲数式、化学式、表等があります▼、
    ▲数式、化学式、表等があります▼、又は▲数式、化学
    式、表等があります▼であり、R^7、R^8、R^9
    及びR^1^0は水素原子若しくはメチル基、Yは結合
    、CH_2、酸素原子、硫黄原子、SO_2、CO若し
    くは▲数式、化学式、表等があります▼である。〕で表
    わされるビスマレイミド(B) とからなるパラバン酸オリゴマー組成物。
JP60262370A 1985-11-25 1985-11-25 パラバン酸オリゴマ−組成物 Pending JPS62124124A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2013035787A1 (ja) * 2011-09-08 2013-03-14 日産化学工業株式会社 重合体及びそれを含む組成物並びに接着剤用組成物

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