JPS6284124A - 累積フエニレンスルフイド単位を含有する結晶性ポリイミド - Google Patents

累積フエニレンスルフイド単位を含有する結晶性ポリイミド

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JPS6284124A
JPS6284124A JP20025086A JP20025086A JPS6284124A JP S6284124 A JPS6284124 A JP S6284124A JP 20025086 A JP20025086 A JP 20025086A JP 20025086 A JP20025086 A JP 20025086A JP S6284124 A JPS6284124 A JP S6284124A
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bis
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dicarboxyphenoxy
polyimide polymer
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JP20025086A
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トール・タケコシ
パトリシア・パイク・アンダーソン
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    • 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
    • C08G73/1057Polyimides containing other atoms than carbon, hydrogen, nitrogen or oxygen in the main chain
    • C08G73/1064Polyimides containing other atoms than carbon, hydrogen, nitrogen or oxygen in the main chain containing sulfur
    • 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
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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】 本発明は結晶性ポリイミドに係り、特に累積したフェニ
レンスルフィド単位を含有する結晶性ポリイミドに係る
。ポリイミドは高いガラス転移温度(Tg)と高い平衡
融解温度(Tm)によって特徴付けられる公知の高性能
ポリマーの1種であり、一般に芳香族ジアミンと芳香族
二無水物(ジアンヒドリド)の反応によって製造される
結晶性のポリイミドやポリエーテルイミドのような結晶
性ポリマーは一般に、結晶化に伴なって分子間相互作用
が増大しているため関連のアモルファス(非晶質)ポリ
マーより溶剤の作用に対する耐性が高いことが知られて
いる。たとえば、アルテム(Ultem■)樹脂といっ
たような通常のポリエーテルイミドは高度の溶剤耐性を
もってはいるがこれらは通常非結晶性のポリマーであり
塩素化炭化水素、両性非プロトン性溶媒およびフェノー
ル系溶媒といった比較的一般的な溶剤に可溶である。結
晶性ポリマーはこれらの溶剤に通常溶けない。
商業的な生産や使用に向けることのできる結晶性のポリ
イミドとポリエーテルイミドの製造を困難ならしめる要
素は2つある。まず分子構造から結晶性を予測するのが
極めて難かしいことである。
次に、たとえばp−フェニレンジアミンとビス[4−(
3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェニル]スルフィ
ドジアンヒドリドとから得られたポリマーのTmが42
5℃というように、公知の結晶性のポリイミドとポリエ
ーテルイミドの平衡融解温度(Tm)が極端に高いとい
うことがある。
ポリイミドとポリエーテルイミドは熱に対して非常に安
定であるがその安定性は一般におよそ450℃より高温
域まで及ぶことはなく、そのため結晶性ポリマーはいっ
たん得られてしまうとそれを加工で、きる余地はほとん
どないかあるいは全くない。したがって、ポリイミドを
有用な製品に加工、成形することは、その高いガラス転
移温度と平衡融解温度のため不可能に近い。本発明者ら
は1984年9月4日付の同時係属中の米国出願第64
7.286号において適度な平衡融解温度をもつ一群の
結晶性ポリエーテルイミドを開示した。
本発明の目的は、適度な平衡融解温度と高い溶剤耐性を
もつチオエーテルポリイミドをはじめとする一群の結晶
性ポリイミドを提供することである。さらに本発明の目
的は加工と成形が簡単になる位充分に低いTmの値を有
するポリチオエーテルイミドをはじめとする結晶性ポリ
イミドを提供することである。また本発明のもう1つ別
の目的は、耐溶剤特性が更に強化されていると共に市販
のポリエーテルイミドの有利な特性をもつ結晶性のポリ
イミドポリマーとポリチオエーテルイミドポリマーを提
供することである。その他の目的は以下の詳細な説明か
ら明らかであろう。
結晶性の概念は「ポリマー科学技術全書(Encycl
opedia  of  Polymer  5cie
nce  and  Technology)  J、
第4巻、第449−528頁(1966年)でかなり詳
しく扱われている。そこに説明されているように、ポリ
マーが結晶性と考えられるということはポリマー全体が
結晶化されているという意味ではなく、むしろポリマー
の塊の中に実質的な大きさの結晶性の領域があるという
ことである。
本発明の目的に対しては、ポリマーが平衡融点をもつな
らばこのポリマーは結晶性と考えられる。
平衡融点は最後の結晶材料が液体になる温度と定義され
る。
本発明は本質的に次式の構造単位から成る結晶性ポリイ
ミドを包含する。
ここで、Aは炭素原子を6〜30個有する四価の芳香族
基であり、iは2〜9の整数であり、nは少なくとも5
の整数である。本明細書中で使用する「ポリイミド」と
いう用語の範囲にはポリチオエーテルイミドともよぶチ
オエーテルポリイミドが包含される。
四価の芳香族基Aは、 で構成される群から選択されると好ましい。ここで、r
は0か1に等しく、Qは−c、H2,−1−Cy F2
 y  、、  C、−0、−S−+−8−および−〇
−2−0−で構成される二価の基の群から選択される。
ただし、yは1〜5の整数であり、Zは炭素原子を6〜
17個有する二価の芳香族基である。この二価の芳香族
2!Zとして好ましいものは次のものである。
ここで、mは0か1に等しく、Xは−CyH2y+、−
cyF2 y +、−Q−、−s−+−C−、−S−か
ら成る群の一員である。ただしyは1〜5の整数である
本発明のポリマーは構造単位中に式Iのものを少なく、
とも80重量%含むのが好ましく、これによってこれら
のポリマー中の結晶特性が確保される。これらのポリマ
ーの残りの部分は業界で知られているポリイミド構造ま
たはポリエーテルイミド構造からなる。アモルファスか
結晶性のいずれかのポリイミドポリマーに関連した構造
が適している。式Iの構造単位がほぼ100重量%のポ
リマーが最も好ましい。
本発明のポリマー中成Iの構造単位の数は広範囲で変化
する。基本的にその長さは所望の溶融粘性に依存する。
有用なポリマーは上記のような構造単位を少なくとも5
個もつものであり、重合度が5に近いポリマーは通常高
分子量の構造単位をもつ、すなわちiの値は5より大き
い。nの値は一般に30〜1,000の範囲で、30〜
60が典型的であるが1.000を越す値も本発明の範
囲内である。
各構造単位中のフェニレンスルフィド鎖の長さは芳香環
が3個(i−2)から10個(i−9)まで変わること
ができるがiの値が2〜6の範囲であると好ましく、こ
のフェニレンスルフィド鎖の長さがポリマー全体に亘っ
て一定であるのが好ましい。フェニレンスルフィド鎖の
長さが長くなるにつれてポリマーはポリフェニレンスル
フィドポリマーの性質を帯びてき、耐熱性は低下する。
さらに、フェニレンスルフィドの長さが短めのジアミン
前駆体の方が製造し易く、したがって一般に好ましい。
本発明のポリマーは一般に、官能性誘導体(たとえば二
無水物、エステルまたはビスイミド)を含めた芳香族テ
トラカルボン酸と、芳香族ジアミンの反応によって得ら
れる。
使用するジアミン類は下記式のポリフェニレンスルフィ
ド単位を含有し、その両端にアミノ基が結合している。
ここでiは上記のとおりである。ここではこれらのシア
、ミソ類を特にジアミノ−オリゴ−フェニレンスルフィ
ドと記述する。これらジアミノ−オリゴ−フェニレンス
ルフィドはダコード(Daccord )とシリオン(
Sllllon )がボリマービュレタン(Polya
+er Bull、 ) 、第4巻、第459頁(19
81年)に開示しているような業界で公知の方法で製造
することができる。この文献によると、これらジアミノ
−オリゴ−フェニレンスルフィドはフェニレンスルフィ
ド類のブロモ誘導体をはじめとするハロゲン化芳香族化
合物をアミノチオフェノールと反応させて得られる。こ
の反応は、NIN′−ジメチルアセトアミドなどの両性
非プロトン性溶媒に溶かした無水炭酸カリウムのような
塩基性溶液の存在下で行なう。アミノチオフェノールと
の反応で、次の反応式lに従って臭素化芳香族化合物の
臭素原子の置換が起こる。
こうしてフェニレンスルフィド鎖が延びると同時にフェ
ニレンスルフィド鎖にアミノ官能基が導入される。臭素
を含むもの以外のハロゲン化芳香族化合物もアミノチオ
フェノールとの反応に適している。
ハロゲン化芳香族化合物は、CC14などの溶液中で芳
香族化合物をBr2などのハロゲンと反応させるといっ
たような業界で周知の方法によって得られる。臭素化用
のフェニレンスルフィド骨格を得るためには、N、 N
’ −ジメチルアセトアミドのような両性、″トプロト
ン性溶媒中無水炭酸カリウムの存在下で臭素化化合物を
チオフェノールと反応させる。適切な合成はコツホ(K
och)とハイツ(Heltz )によってマクロモレ
クラーレ ヘミ(MakroIIlol、Chem、)
 、第184巻、第779頁(1983年)に記載され
ている。
上記のジアミン類の別の製造方法も適切である。
たとえ、ばp−クロロ−ニトロベンゼンをビスチオフェ
ノールのニナトリウム塩で親核芳香族置換反応した後ニ
トロ基を還元する。
適切なジアミンとしては、1.4−と′7.<4−アミ
ノフェニルチオ)ベンゼン(i−2)、4゜4′−ビス
(4−アミノフェニルチオ)ジフェニルスルフィドC>
−3) 、1.4−ビスC4−(4−アミノフェニルチ
オ)フェニルチオ]ベンゼン(t−4)、4.4’−ビ
ス[4−アミノフェニルチオ)フェニルチオコシフェニ
ルスルフィド(i−5)、1.4−ビス[4−(4−+
4−アミノフェニルチオ)フェニルチオ)フェニルチオ
]ベンゼンC1−6) 、4+  4’−ビス[4−(
4−14−アミノフェニルチオ)フェニルチオ)フェニ
ルチオコシフェニルスルフィド(i−7)、1.4−ビ
ス[4−(4−+4− (4−アミノフェニルチオ)フ
ェニルチオ)フェニルチオ)フェニルチオ]ベンゼン(
i−8)% 4.4’ −ビス[4−(4−(4−(4
−アミノフェニルチオ)フェニルチオ)フェニルチオ)
フェニルチオコシフェニルスルフィド(i−9)、など
がある。
四価の芳香族基Aは芳香族テトラカルボン酸かその官能
性誘導体によつてポリマー中に導入される。すなわちジ
アミンとの反応によってこれら芳香族テトラカルボン酸
やその誘導体の四価の芳香核が導入される。好ましい四
価の基は、ピロメリト酸二無水物、3. 3’  4.
 4’ −テトラカルボキシジフェニルスルフィドジア
ンヒドリド、1゜4−ビス(3,4−ジカルボキシフェ
ノキシ)ベンゼンジアンヒドリド、ビフェニル−3,3
’。
4.4′ −テトラカルボン酸二無水物、ベンゾフェノ
ン−3,3’  4.4’ −テトラカルボン酸二無水
物、および2,2−ビス[4−(3,4−ジカルボキシ
フェノキシ)フェニル]プロパンジアンヒドリドから得
られる。
Aの範囲内に入るその他の四価の基は次のような通常の
二無水物の群から得られる−3.3’。
4.4′−テトラカルボキシジフェニルプロパンジアン
ヒドリド、3.3’ 、4.4’ −テトラカルボキシ
ジフェニルエーテルジアンヒドリド、3゜3’ 4..
4’ −テトラカルボキシジフェニルスルホンジアンヒ
ドリド、1,3−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキ
シ)ベンゼンジアンヒドリド、4.4′−ビス(3,4
−ジカルボキシフェノキシ)ベンゾフェノンジアンヒド
リド、2.2−ビス[4−(2,3−ジカルボキシフェ
ノキシ)フェニル]プロパンジアンヒドリド、4.4’
  ビス(2,3−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニ
ルエーテルジアンヒドリド、1.3−ビス(2,3−ジ
カルボキシフェノキシ)ベンゼンジアンヒドリド、4.
4′−ビス(2,3−ジカルボキシフェノキシ)ジフェ
ニルスルフィドジアンヒドリド、1.4−ビス(2,3
−ジカルボキシフェノキシ)ベンゼンジアンヒドリド、
4.4’−ビス(2゜3−ジカルボキシフェノキシ)ベ
ンゾフェノンジアンヒドリド、4.4′−ビス(2,3
−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルホンジアン
ヒドリド、4.4′−ビス(3,4−ジカルボキシフェ
ノキシ)ジフェニルエーテルジアンヒドリド、および4
.4′−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフ
ェニルスルフィドジアンヒドリド。
これらテトラカルボン酸とその官能性誘導体は公知の方
法によって製造できる。適切な方法の1例は、N−置換
4−ニトロフタルイミドと弐HO−A’ −OHの化合
物のニナトリウム塩との反応である。この式中のA′は
炭素原子を6〜約24個もつ二価の芳香族基である。得
られたビスイミドを次に二無水物に変換する。米国特許
m3.879.428号は同様の親核置換反応とビスイ
ミドから二無水物への変換について記載しているのでそ
の開示内容を引用によって本明細書中に組み入れる。
また、式Iで定義されたポリイミドの前駆体であるポリ
アミド酸も本発明の範囲内に含まれる。
これらポリアミド酸は次式で表わされる。
ここで、Axiおよびnは上に定義したとおりであり、
C−0基は一緒になって無水物を形成するようにオルト
位に位置している。
重合はポリイミド製造の公知の手順に従って実施できる
。溶液重合と溶融重合のいずれの技術も適している。一
般の溶液重合は、米国特許第3゜905.942号と同
第3,917.643号(引用によって本明細書中に含
ませる)に記載されている高温溶液法と、スループ(S
roog )らによってジャーナルオブボリマーサイエ
ンス(J、ofPolym、Sci、 ) 、第A3 
(4)巻、第1373頁(1965年)に記載されてい
るポリアミド酸法とである。
高温溶液法によって二無水物とジアミンを反応させるに
は、高温が必要とされるのでポリイミドを可溶化するた
めにヒドロキシ芳香族系溶媒を必要とすることが多い。
溶解度に問題がない場合には両性非プロトン性溶媒と塩
素化炭化水素系溶媒も使われる。一般的な溶媒はm−ク
レゾールである。場合によりこれらヒドロキシ芳香族系
溶媒はトルエンやキシレンのような芳香族炭化水素と組
み合わせて用いられる。この芳香族炭化水素溶媒を用い
ると水と共沸混合物を形成するので水の除去が容易にな
る。通常反応溶液をおよそ100〜225℃の範囲の温
度で約1〜4時間の開環流する。この反応混合物は環流
溶媒をモレキュラーシープに通して再循環させてさらに
脱水してもよい。
この溶媒混合物の一部を留去し、約1時間の量温度を1
25〜225℃の範囲内に上昇させ、次いで溶液を冷却
し、(通常はメチレンクロライドで)希釈する。ポリマ
ーが沈澱してスラリーを形成するのでこれを公知の方法
で回収、精製する。
ポリアミド酸法は2段階プロセスであり、第1段階でポ
リアミド酸を生成し、第2段階でこのポリアミド酸をイ
ミド化または閉環してイミドにする。第1段階は通常、
溶媒の中で、はぼ0〜100℃の範囲内の温度(室温が
好ましい)で行なう。
この溶媒はヒドロキシ芳香族系溶媒でもよいが、ジメチ
ルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスル
ホキシドもしくはN−メチルピロリドンのような両性非
プロトン性溶媒またはジエチレングリコールジメチルエ
ーテルのようなエーテルであることが最も多い。第2段
階ではポリアミド酸をポリイミドに変換するが、通常溶
媒の除去に伴ないほぼ100〜300℃の範囲に加熱し
て行なう。この2段階プロセスは、溶液状ポリアミド酸
を基体の上にキャストし、この基体を加熱して溶媒を除
去すると共にイミド化反応を生起させることでポリイミ
ドフィルムや繊維強化腹合材を生成するのに有用である
ことが判明している。
生成したポリイミドポリマーが不溶性であるためこのポ
リマーは溶液重合で生成するにつれて溶液から析出する
。高分子量のポリマーが所望の場合には析出を避けるた
めに所定の範囲内でより高い温度を使う必要があること
が多い。
溶媒をほとんどまたは全く利用しない溶融重合法も適し
ている。これらの重合法は一般にポリマーのTi値より
高い温度で実施し、エクストルーダー内でほぼ200〜
400℃の範囲以内で実施することが多い。このような
プロセスは米国特許第3,989. 670号と第4.
221,897号(引用により本明細書中に含ませる)
にさらに詳しく記載されている。
ジアミン対二無水物のモル比は通常およそ0゜95〜1
.05:1で、高分子量のポリマーを生成させるにはお
よそ1:1の値が好ましい。ある場合には、望ましくな
い程に高い溶融粘度を避けるために末端封止(キャッピ
ング)剤を使用するのが望ましいであろう。この末端封
止剤としては無水フタル酸のような単官能性無水物やア
ニリンのような単官能性アミンを二官能性モノマーの約
0.2〜5.0モル%の量で用いることができる。
また、フェニレンスルフィドジアミンと、N−置換され
た電子不足基をもつビスイミドとの反応によって本発明
のポリイミドを製造することも可能である。このプロセ
スは1983年6月20日付の米国出願第505,63
6号と1984年9月4E1.付の米国出願第647,
286号(共に譲渡されており、これらを引用によって
本明細書中に包含する)に開示されている。電子不足基
をもつビスイミドはアミンZ’ −NH2から誘導され
、このアミンは下式で表わされる反応の平衡混合物内の
遊離のアミン成分の少なくとも10モル%、好ましくは
70モル%を越えている。
ここでAは上に定義したとおりである。
ジアミンとの反応によりてポリイミドが生成する方に平
衡を移動し易くするためには、アミンZ’−NH2の沸
点が大気圧下でほぼ300℃より低いと好ましく、18
0℃より低いと最も好ましい。
ハロ、ニトロ、ケト、カルボアルコキシ、シアノおよび
ペルフルオロアルキル基を含有するフェニル、ナフチル
等のような芳香族炭化水素基が2′の範囲内に囲まれる
。またZ′の範囲内には、ピロリル、2−チアゾリル、
2−イミダゾリル、2−(1,3,4−チアジアゾリル
)、2−ピリジル、3−ピリジル、4−ピリジル、2−
ピリミジル、2−ビラジル、2−(1,4−チアゾリル
)および2−(1,3−チアゾリル)のように芳香族性
を有する三員と六員の複素環基も含まれる。
適切な重合法の別の一例は芳香族二無水物をジイソシア
ネートの形の有機ジアミンと反応させることである。こ
の重合法の詳細は米国特許第3゜833.544号にさ
らに詳しく記載されており、これを引用によって本明細
書中に包含する。
式(1)で示される単位はいずれも芳香環を少なくとも
3個もち、これらの環のうち少なくとも2個はジアミン
に由来し、無水物は少なくとも1個の芳香環をもってい
る。ここで使用した「芳香環」という用語にはテトラカ
ルボン酸とジアミンとで形成された三員の複索環は含ま
れない。多数のフェニレンスルフィド単位のジアミンを
上で論じたように使用した場合に芳香環の数を3個より
ずっと大きくできる。
本発明のポリイミドは一般にほぼ450℃未満の平衡融
点(Tm)値を有しており、400℃未満であることが
最も多い。一般的に、Tmの値はおよそ195〜435
℃の範囲であり、375℃未満が好ましい。
本発明のポリイミドは結晶性であるために溶剤の作用に
対して耐性が高い。これらのポリマーの溶剤特性はかな
り変化に富んでいる。あるポリマーはm−クレゾールの
ようなヒドロキシ芳香族系溶剤とジメチルアセトアミド
、N−メチルピロリドンおよびクロロホルムのような両
性非プロトン性溶剤に不溶であるが、他のポリマーはこ
れらの溶剤に溶ける。一般に、これらのポリマーは商業
的に製造されたアモルファスポリエーテルイミドに対し
よく使われている溶剤の多くに溶けず、高温でのみ溶け
るということが多い。
以下の実施例で、前駆体のジアミンと二無水物の製造も
含めて本発明の特定具体例について説明するが、本発明
の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例1 1.4−ビス(4−アミノフェニルチオ)ベンゼン(1
,069g、  3. 295モル)とジフェニルスル
フィド−3,3’ 、  4. 4’ −テトラカルボ
ン酸二無水物(1,075g、3.295ミリモル)を
無水ジメチルアセトアミド10m1に加え、混合物を窒
素中室温で15時間攪拌し、得られた透明で粘稠な溶液
をガラス板の上に拡げ、これを窒素中で7時間かけて徐
々に290℃に加熱した。強靭で黄色の透明なフィルム
が得られた。
Tmは223℃、Tgは217℃であった。このポリマ
、−はジメチルアセトアミドとN−メチルピロリドンに
部分的に溶解し、m−クレゾールとクロロホルムに不溶
であった。
実施例2〜25 本実施例で用いたジアミンの融点を表Iに示す。
表■に挙げたジアミンと二無水物から、ジアミンと二無
水物4.907ミリモル、m−クレゾール10.4ml
およびトルエン7mlの混合物を調製した。これらの混
合物を攪拌し、1時間加熱環流した。生成した水は共沸
混合物として除去した。さらに、環流トルエンを4人の
モレキュラーシーブ床に約5時間再循還させて反応混合
物からさらに脱水した。次にトルエンを留去し、1時間
に亘って温度を190℃に上昇させた。反応混合物を冷
却し、メチレンクロライド20m1で希釈した。ポリマ
ーが沈澱してスラリーを形成した。このスラリーをメタ
ノールで希釈した。沈澱したポリマーを濾過し、メタノ
ールで洗い、減圧下はぼ100℃の温度で乾燥した。
実施例2〜25のポリマーは大部分がクロロホルムとジ
メチルアセトアミドに不溶で、これより少ない大半がN
−メチルピロリドンとm−クレゾールに不溶であった。
実施例2〜25のポリマーの溶解性に関する詳細と、ガ
ラス転移温度および融解温度とを表■に示す。
表  1 ジアミン    mp(’C) i蘭2     162−163 i −3137−H9 i −4171,5−173 i −5195,5−197,5 表■ 実施例 ジアミン(b)  二無水物(a)2   i
=2     5DA 3   i−2HQDA 4i−2BIDA 5 1■3      PMDA 6   i−3BPDA 7   1繻3         BIDA8    
 i−35DA 9    i−3HQDA lo   i讃4      PMDAlli−4BP
DA 12i−4BIDA 13i−4SDA 14    i=4        HQDA15  
  i=4         BPA−DA16i−5
PMDA 17     i −58PDA 18i−5BIDA 19    i=5        HQDA20  
  i 讃5         BPA−DA21  
   i=6         PMDA22    
 i=6         BPDA23i−6BID
A 24i−6SDA 25    i富6        HQDA(a)S
DA−3,3’ 、4.4’ −テトラカルボキシジフ
ェニルスルフィドジアンヒドリドHQDA−1,4−ビ
ス[3,4−ジカルボキシフェノキシ]ベンゼン BPDA讃ベンジベンゾフェノン3’ 、4゜4′−テ
トラカルボン酸二無水物 PMDA−ピロメリト酸二無水物 BIDA−ビフェニル−3,3′,4,4′−テトラカ
ルボン酸二無水物 BPA−DA−ビスフェノール−Aジアンヒドリド;2
.2−ビス[4−(3,4−ジカルボキシフェノキシ)
フェニル]プロパンジアンヒドリド (b)ジアミンは次式を有する。
表■ Tg    Tm   りoo   (b)   (a
)  m−フレ 0−クロ。
2  217  223   i    −ps   
s3  208  231   i    −ps  
 54263372ii     1i 5250435ii     ii     1622
6344ii     ii     s7  227
  269   i    i     ps   s
     58207207ii     ss   
  59195217i    i     is  
   slo   220  391   i    
i     i    i     11120232
2i    i     L    i     ii
2  204  220   i    i     
s    s     ii3  181   −  
  sw   sw    s    s     i
i4  181  193  1    sw    
s    s     ii5  174   −  
  s    I     m    5162073
64   i    i     i    1172
00267   i    i     i    i
     118194263i    i     
i    i     ii9  175  175 
  sw   sw    s    s     s
20  163   −    s    s    
 ss     s21  194  365   i
    i     i    i     122 
 184  276   i    i     i 
   i     1231g2201   i   
 i     s    i24  171  205
   i    i     sw   i25  1
70  188   sw   i     sw  
 sw    sS−可溶、i−不溶、ps−一部可溶
、sw−膨潤 (a)−N−メチルピロリドン (b)−ジメチルアセトアミド 本発明の結晶性ポリイミドはフィルム、成型用コンパウ
ンド、繊維強化複合材、塗料、等に使用できる。本発明
のポリイミドでは溶剤耐性がポリエーテルイミドよりも
強化されており、通常ポリエーテルイミドの示す高い耐
熱性は維持されている。有用な用途が様々な分野で期待
できる。たとえば、自動車および航空機産業で構造用、
装飾用および保護用に、コンデンサー用の高温電気絶縁
材および誘電体として、コイルやケーブルの包装材とし
、て、容器や容器の裏張り用に、積層構造体分野で各種
耐熱材やその他の材料の皮膜として、充填材配合組成物
(この場合充填材はアスベスト、雲母、ガラス繊維等で
よ(りとして使用できる。
他の用途としては、ブレーキライニング製造におけるア
スベスト繊維、炭素繊維、その他の繊維材料の結合材、
ならびにアスベスト、ガラス繊維、タルク、石英、木粉
、微細分割した炭素およびシリカのような充填材を使用
する成形用組成物の配合用途がある。他の用途は米国特
許第3,983゜093号(この開示内容を引用によっ
て本明細書中に包含する)に記載のものに類似している
本発明の結晶性ポリマーは、最終製品がメチレンクロラ
イドのように攻撃性の強い溶剤にさらされる場合に特に
有用である。このような溶剤は脱脂溶剤やクレンザ−中
に入っていることが多い。
また、これらの結晶性ポリイミドはエレクトロニクス産
業で集積回路製造用にも有用である。特に、これらのポ
リイミドを用いると電子デバイス上に有効なカプセル封
じ層を設けることができ、ホトレジストを除去するのに
使われるエツチング用有機溶剤に対して耐性のある絶縁
構造が得られる。
本明細書の教示に照らし、上述の本発明の変形は当業者
に自明であろう。これらの自明な変形は本発明の範囲内
と考えられる。

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)本質的に式 ▲数式、化学式、表等があります▼ [式中、Aは炭素原子6〜30個の四価の芳香族基であ
    り、iは2〜9の整数であり、nは少なくとも5の整数
    である]の構造単位から成るポリマー。
  2. (2)Aが ▲数式、化学式、表等があります▼および▲数式、化学
    式、表等があります▼ [ただし、rは0または1に等しく、Qは−C_yH_
    2_y−、−C_yF_2_y−(yは1〜5の整数)
    、▲数式、化学式、表等があります▼、−O−、−S−
    、▲数式、化学式、表等があります▼および−O−Z−
    O−(Zは炭素原子6〜17個の二価の芳香族基)から
    成る二価の基の群から選択される]で構成されるクラス
    の一員であることを特徴とする特許請求の範囲第1項に
    記載のポリイミドポリマー。
  3. (3)Zが ▲数式、化学式、表等があります▼および▲数式、化学
    式、表等があります▼ [ただし、mは0または1に等しく、xは−C_yH_
    2_y−、−O−、−S−、−C_yF_2_y−、−
    C−および▲数式、化学式、表等があります▼(yは1
    〜5の整数)から成る群の一員である]で構成されるク
    ラスの一員であることを特徴とする特許請求の範囲第2
    項に記載のポリイミドポリマー。
  4. (4)iが2〜6の整数であることを特徴とする特許請
    求の範囲第3項に記載のポリイミド。
  5. (5)nが約30〜1000の範囲の値をもつことを特
    徴とする特許請求の範囲第3項に記載のポリイミドポリ
    マー。
  6. (6)前記ポリマーの少なくとも80%が式 I の構造
    単位から成ることを特徴とする特許請求の範囲第3項に
    記載のポリイミドポリマー。
  7. (7)前記ポリマーのほぼ100%が式 I の構造単位
    から成ることを特徴とする特許請求の範囲第3項に記載
    のポリイミドポリマー。
  8. (8)Aがピロメリト酸二無水物、ビフェニルェニルス
    ルフィドジアンヒドリド、1,4−ビス[3,4−ジカ
    ルボキシフェノキシ]ベンゼンジアンヒドリドおよび2
    ,2−ビス[4−(3,4−ジカルボキシフェノキシ)
    フェニル]プロパンジアンヒドリドで構成される群から
    選択された二無水物の四価の芳香核であることを特徴と
    する特許請求の範囲第4項に記載のポリイミドポリマー
  9. (9)Aが1,3−ビス(3,4−ジカルボキシフェノ
    キシ)ベンゼンジアンヒドリド、4,4′−ビス(3,
    4−ジカルボキシフェノキシ)ベンゾフェノンジアンヒ
    ドリド、4,4′−ビス(3,4ジカルボキシフェノキ
    シ)ジフェニルスルフィドジアンヒドリド、4,4′−
    ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルエ
    ーテルジアンヒドリドおよび3,3′,4,4′−テト
    ラカルボキシジフェニルスルホンジアンヒドリドで構成
    される群から選択された二無水物の四価の芳香核である
    ことを特徴とする特許請求の範囲第4項に記載のポリイ
    ミドポリマー。
  10. (10)式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中のiは2〜6の整数である)の芳香族ジアミンと
    式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中のAは特許請求の範囲第2項に定義したとおりで
    ある)の芳香族テトラカルボン酸二無水物との反応によ
    って得られるものであることを特徴とする特許請求の範
    囲第2項に記載のポリイミドポリマー。
  11. (11)ジアミンが1,4−ビス(4−アミノフェニル
    チオ)ベンゼン、4,4′−ビス(4−アミノフェニル
    チオ)ジフェニルスルフィド、1,4−ビス[4−(4
    −アミノフェニルチオ)フェニルチオ]ベンゼン、4,
    4′−ビス[4−(4−アミノフェニルチオ)フェニル
    チオ]ジフェニルスルフィド、1,4−ビス[4−(4
    −(4−アミノフェニルチオ)フェニルチオ)フェニル
    チオ]ベンゼンおよび4,4′−ビス[4−(4−(4
    −アミノフェニルチオ)フェニルチオ)フェニルチオ]
    ジフェニルスルフィドで構成される群から選択されるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第10項に記載のポリイ
    ミドポリマー。
  12. (12)芳香族テトラカルボン酸二無水物がビフェニル
    −3,3′,4,4′−テトラカルボン酸二無水物、ベ
    ンゾフェノン−3,3′,4,4′−テトラカルボン酸
    二無水物、ピロメリト酸二無水物、3,3′4,4′−
    テトラカルボキシジフェニルスルフィドジアンヒドリド
    、1,4−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ベ
    ンゼンジアンヒドリドおよび2,2−ビス[4−(3,
    4−ジカルボキシフェノキシ)フェニル]プロパンジア
    ンヒドリドで構成される群から選択されることを特徴と
    する特許請求の範囲第11項に記載のポリイミドポリマ
    ー。
  13. (13)式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中のA,iおよびnは特許請求の範囲第1項に定義
    したとおりである)を有する、特許請求の範囲第1項に
    記載のポリイミドポリマーのポリアミド酸前駆体。
  14. (14)iが2〜6の整数であり、nが30〜1000
    の整数であり、Aがピロメリト酸二無水物、ビフェニル
    −3,3′4,4′−テトラカルボン酸二無水物、3,
    3′4,4′−テトラカルボキシジフェニルスルフィド
    ジアンヒドリド、1,4−ビス[3,4−ジカルボキシ
    フェノキシ]ベンゼン、ベンゾフェノン−3,3′,4
    ,4′−テトラカルボン酸二無水物および2,2−ビス
    [4−(3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェニル]
    プロパンジアンヒドリドで構成される群から選択された
    二無水物の四価の芳香核であることを特徴とする特許請
    求の範囲第13項に記載のポリアミド酸前駆体。
  15. (15)平衡融解温度をもつことを特徴とする特許請求
    の範囲第3項に記載のポリイミドポリマー。
  16. (16)400℃より低い平衡融解温度をもつことを特
    徴とする特許請求の範囲第15項に記載のポリイミドポ
    リマー。
  17. (17)195℃〜375℃の範囲の平衡融解温度をも
    つことを特徴とする特許請求の範囲第15項に記載のポ
    リイミドポリマー。
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