明 糸田 芳 香 族 ポ リ イ ミ ン お よ び そ の 製 法 、 な ら び に 該芳香族 ポ リ イ ミ ン に 用 い ら れ る 芳香族 ポ リ イ ミ ン ォ リ ゴ マ ー お よ び そ の 製 法 技 分野
本発明 は、 芳香族ポ リ イ ミ ン お よ び そ の製法、 な ら び に該芳香族 ポ リ イ ミ ン に 用 い ら れ る 芳香族 ポ リ イ ミ ン ォ リ ゴマ ー お よ びそ の製法 に 関す る 。 さ ら に 詳 し く は、 本 発明 は、 た と え ば複合材料用 マ ト リ ク ス 樹脂、 絶縁材料 耐熱性接着剤 な どの材料 と し て好適 に 使用 し う る 芳香族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴマ ー お よ びそ の製法、 な ら び に かか る 芳香族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴマ ー を用 い て え ら れ る 、 耐熱性 や、 フ ィ ル ム成形性お よ び繊維成形性 に す ぐ れ、 各種高 分子工業材料 に好適 に使用 し う る 芳香族 ポ リ イ ミ ン お よ びそ の製法 に 関す る 。 背景技術
芳香族 ポ リ イ ミ ン は 、 耐熱材料 と し て期待 さ れて お り そ の製法 と し て た と え ば芳香族 ジ ア ルデ ヒ ド と 芳香族 ジ ァ ミ ン と の脱水縮合 に よ る 方法が検討 さ れて い る 。 し か し な が ら 、 該脱水縮合時 に生 じ る 中間体で あ る オ リ ゴマ 一 は、 ほ と ん どの溶媒 に不溶で あ り 、 ま た そ の融点が い ち じ る し く 高 い た め、 そ れ以上の高分子量化が困難で あ る が、 反応溶媒 と し て フ エ ノ ー ル系溶媒を選択す る こ と に よ り 、 高分子量の ポ リ ィ ミ ン がえ ら れ る と す る 報告が な さ れて い る ( コ ロ イ ド ア ン ド ポ リ マ ー サ イ ェ ン
ス I 巻、 4 9 3 頁 ( 1 9 Π年) ) 。
し か し な が ら 、 フ ユ ノ ー ル系溶媒 は、 毒性、 刺激性が 強 く 、 ま た取扱 い に危険が伴 う な どの 不利があ る の み な ら ず、 該芳香族 ジ ア ルデ ヒ ド の工業的な 合成法が未 だ確 立 さ れて い な い た め、 工業的規模 に よ る 生産性の面で大 き な制限を受 け て い る 。
ま た、 ポ リ イ ミ ン の原料 と な る 芳香族 ジ ア ルデ ヒ ドや 芳香族 ジ ァ ミ ン に官能基を導入 し 、 中間体で あ る オ リ ゴ マ ー の溶媒 に対す る 溶解度を高 め る こ と に よ り 、 高分子 量の ポ リ イ ミ ン を製造す る 方法が提案 さ れて い る 。 た と え ば、 フ ヱ ノ ー ル性水酸基を有す る ポ リ イ ミ ン と し て は 5 , 5 ' ー メ チ レ ン ビ ス サ リ チ ル ア ル デ ヒ ド と 1 , 2 — ジ ァ ミ ノ ベ ン ゼ ン と の縮合物が知 ら れて い る ( ジ ャ ー ナ ル ォ ブ ア メ リ カ ン ケ ミ カ ル ソ サ エ テ ィ 一 Π卷、 6 0 0 0頁 ( 1 9 5 7年) ) 。 し か し な が ら 、 該ポ リ イ ミ ン で は 脱水縮合反応時 に生 じ る 中間体ォ リ ゴマ ー が使用溶剤 に 対 し て溶解度が充分 に高 く は な い た め、 分子量が Π 0 0 0 程度 に到達 し た時点で容易 に該ォ リ ゴマ ー が析出沈澱 し 高分子量物がえ ら れな い と い う 不利があ る 。 し た 力《 つ て 該 ポ リ イ ミ ン は、 高分子工業材料 と し て は到底使用 し が た い も の であ る 。
さ ら に、 フ ヱ ノ ー ル性水酸基を有す る ポ リ イ ミ ン と し て、 ダ リ オ キ ザ ー ル と 2 , 4 — ジ ァ ミ ノ フ エ ノ ー ル と を 縮合 し て な る ポ リ ィ ミ ン が知 ら れて お り 、 高分子量を有 す る ポ リ ィ ミ ンがえ ら れて い る (マ ク ロ モ レ キ ュ ー ル ケ ミ ー 5 6巻、 1 9 5 頁 ( 1 9 Π年) ) 。 し か し な が ら 、 ジ ア ルデ ヒ ド成分 と し て脂肪族 ジ ア ルデ ヒ ドで あ る グ リ オ キ ザー ルを用 い る た め、 耐熱性が劣 り 、 こ れ も 工業材料
と し て は使用 し う る も の で は な い o
こ の よ う に 、 従来 の フ ヱ ノ 一ル性水酸基含有ポ リ ィ ミ ン は、 そ の 合成法の 困難 さ や耐熱性の点で不満足で あ り 高分子工業材料 と し て有用 な 高分子量域 に あ る ポ リ イ ミ ン の 開発が近時切望 さ れて い る
本発明者 は、 前記の ご と き 実情 に鑑み て、 耐熱性高分 子工業材料 と し て用 い る こ と がで き る フ ヱ ノ ー ル性水酸 基を有す る 芳香族 ポ リ イ ミ ン お よ びそ の製法 に つ き 鋭意 研究を重ね た結果、 特定の 構成成分か ら な る 芳香族 ポ リ ィ ミ ン オ リ ゴマ ー を用 い て え ら れ る 芳香族 ポ リ イ ミ ン が 前記課題を こ と ご と く 解決 し ラ る と を見出 し た ο 本発 明 は かか る 知見 に基づ き 完成 さ れた も の で あ る 。 発明の開示
本発明 は、 ①一般式(I) :
(式中、 R
1 、 R
2 お よ び R
3 は そ れぞれ独立 し て水素 原子、 ア ルキ ル基 ま た は ァ リ ー ル基、 該 R
1 、 R
2 お よ び R
3 の炭素数の総和が 1 0 以下で あ る ) で表わ さ れ る フ ヱ ノ ー ル性水酸基を有す る 芳香族 ジ ア ルデ ヒ ド と 、 一 般式(Π) :
(式中、 X は単結合、 炭素数が 6 以下の 直鎖状 ま た は分 岐鎖状の ア ルキ レ ン基、 ァ リ ー レ ン基、 酸素原子、 ィ ォ ゥ 原子、 一 S 0
2 - 、 一般式 : 一 Y
1 - A r - Y
1 一
(式中、 A r は フ エ 二 レ ン基、 Υ 1 は単結合、 炭素数が 6 以下の 直鎖状 ま た は分岐鎖状の ア ルキ レ ン基、 ァ リ ー レ ン基、 酸素原子、 ィ ォ ゥ 原子 ま た は 一 s o 2 — を示す) で表わ さ れ る 基 ま た は一般式 : 一 Y 1 - A r - Y 1 一
A r — Y 1 — (式中、 A r お よ び Y 1 は前記 と 同 じ ) で 表わ さ れ る 基を示す) で表わ さ れ る 芳香族 ジ ァ ミ ン と か ら な り 、 一般式 0D) :
(式中、 R 1 、 R 2 、 R 3 お よ び X は前記 と 同 じ ) で表 わ さ れ る 繰 り 返-し単位を有 し 、 数平均重合度が 2 20で あ る 芳香族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴマ ー、 ②一般式(I) :
(式中、 R
1 、 R
2 お よ び R
3 は そ れぞれ独立 し て水素 原子、 ア ルキ ル基 ま た は ァ リ ー ル基、 該 R
1 、 R
2 お よ び R 。 の炭素数の総和が 1 0 以下で あ る ) で表わ さ れ る フ エ ノ ー ル性水酸基を有す る 芳香族 ジ ア ルデ ヒ ド と 、
般式(Π)
(式中、 X は単結合、 炭素数が 6 以下の 直鎖状 ま た は分 岐鎖状の ア ルキ レ ン基、 ァ リ ー レ ン基、 酸素原子、 ィ ォ ゥ 原子、 — S O 一、 一般式 : — γ ΐ — A r — γ ΐ —
(式中、 A r は フ エ 二 レ ン基、 Y 1 は単結合、 炭素数が 6 以下の 直鎖状 ま た は分岐鎖状の ア ルキ レ ン基、 ァ リ ー レ ン基、 酸素原子、 ィ ォ ゥ 原子 ま た は S 0 2 一 を示す) で表わ さ れ る 基 ま た は一般式 - Y 一 A Y
A r - Y 1 一 (式中、 A r お よ び Y 1 は前記 と 同 じ ) で 表わ さ れ る 基を示す) で表わ さ れ る 芳香族 ジ ァ ミ ン と を、 ア ミ ド系溶剤お よ び フ エ ノ ー ル系溶剤か ら 選 ばれた少な く と も 1 種の溶剤の存在下で脱水縮合 さ せ る こ と を特徴 と す る 一般式脚 :
(羾)
(式中、 R 1 、 R 2 、 R 3 お よ び X は前記 と 同 じ ) で表 わ さ れ る 繰 り 返 し 単位を有 し 、 数平均重合度が 2 〜 20で あ る 芳香族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴマ ー の製法、 ③一般式(I) :
OHC CHO
(I)
(式中、 R
1 、 R
2 お よ び R
3 は そ れぞれ独立 し て水素 原子、 ア ルキ ル基 ま た は ァ リ ー ル基、 該 R
1 、 R
2 お よ び R
3 の炭素数の総和が 1 0 以下で あ る ) で表わ さ れ る フ ユ ノ ー ル性水酸基を有す る 芳香族 ジ ア ルデ ヒ ド と 、 一 般式(Π) :
(式中、 X は単結合、 炭素数が 6 以下の直鎖状 ま た は分 岐鎖状の ア ルキ レ ン基、 ァ リ ー レ ン基、 酸素原孑、 ィ ォ ゥ 原子、 S 0 2 — 、 一般式 : 一 Υ 1 - A r - Υ 1
(式中、 A r は フ ユ 二 レ ン基、 Y 1 は単結合、 炭素数が 6 以下の 直鎖状 ま た は分岐鎖状の ア ルキ レ ン基、 ァ リ ー レ ン基、 酸素原子、 ィ ォ ゥ 原子 ま た は — s o 2 —を示す) で表わ さ れ る 基 ま た は一般式 : 一 Y 1 - A r - Y 1 一
A r - Y 1 - (式中、 A r お よ び Y 1 は前記 と 同 じ ) で 表わ さ れ る 基を示す) で表わ さ れ る 芳香族 ジ ァ ミ ン と か ら な り 、 一般式(□) :
(Π)
(式中、 R
1 、 R
2 、 R
3 お よ び X は前記 と 同 じ) で表 わ さ れ る 繰 り 返 し 単位を有 し 、 数平均重合度が 2 〜 2 0で あ る 芳香族ポ リ イ ミ ン オ リ ゴマ ー を加熱脱水処理 し てえ ら れた、 一般式 0Π) :
(式中、 R 1 、 R 2 、 R 3 お よ び X は前記 と 同 じ) で表 わ さ れ る 繰 り 返 し単位を有す る 芳香族 ポ リ イ ミ ン、 お よ び④一般式(I) :
(式中、 R
1 、 R
2 お よ び R
3 は そ れぞれ独立 し て水素 原子、 ア ルキ ル基 ま た は ァ リ ー ル基、 該 R
1 、 R
2 お よ び R 。 の炭素数の総和が 1 0 以下であ る ) で表わ さ れ る フ エ ノ ー ル性水酸基を有す る 芳香族 ジ ア ルデ ヒ ド と 、 一 般式(Π) :
(式中、 X は単結合、 炭素数が 6 以下の 直鎖状 ま た は分 岐鎖状の ア ルキ レ ン基、 ァ リ ー レ ン基、 酸素原子、 ィ ォ
ゥ 原子、 一 S 0 2 — 、 一般式 : 一 Y 11 - A r - Υ 1 一
(式中、 A r は フ エ 二 レ ン基、 Y 1 は単結合、 炭素数が 6 以下の 直鎖状 ま た は分岐鎖状の ア ルキ レ ン基、 ァ リ ー レ ン基、 酸素原子、 ィ ォ ゥ 原子 ま た は 一 s o 2 — を示す) で表わ さ れ る 基 ま た は一般式 : 一 Y 1 - A r - Y 1 一 A r - Y 1 一 (式中、 A r お よ び Y 1 は前記 と 同 じ) で 表わ さ れ る 基を示す) で表わ さ れ る 芳香族 ジ ァ ミ ン と か ら な り 、 一般式 0Π) :
(式中、 !^
1 、 !^
2 、 !^
3 お よ び X は前記 と 同 じ ) で表 わ さ れ る 繰 り 返 し 単位を有 し 、 数平均重合度が 2 〜 20で あ る 芳香族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴマ ー を加熱脱水処理す る こ と を特徴 と す る 一般式脚 :
(式中、 I
1 、 R " 、 R
3 お よ び X は前記 と 同 じ ) で表 わ さ れ る 繰 り 返 し 単位を有す る 芳香族 ポ リ イ ミ ン の製法 に 関す る 。
発明を実施す る た め の最良の形態 本発明 に用 い ら れ る 芳香族 ジ ア ルデ ヒ ド成分 は _ . 6Λ 式(I) :
(式中、 R
1 ゝ R
2 お よ び R
3 は そ れぞれ独立 し て水素 原子 、 ァ ルキ ル ^¾ よ , は ァ リ — ル基、 該 R
1 、 R お よ び R 3 の炭素数の総和が 1 0以下 で あ る ) で表わ さ れ る フ X ノ 一ル性水酸基を有す る 芳香族 ジ ア ルデ ヒ ドで あ Q o
、 *- 刖記芳香族 ジ ア ルデ ヒ ド の な かで も 、 原料の入手の 容 笏 さ や価格を考慮すれば、 一般式 (I)中の R 1 、 R 2 お よ び R 3 の炭素数の 合計が 1 〜 4 程度の も の が好適で あ る 刖記芳香族 ジ ア ルデ ヒ ド の 代表例 と し て は、 た と え ば 2 , 6 一 ジ ホ ル ミ ル フ エ ノ ー ル、 2 , 6 一 ジ ホ ル ミ ル 一
4 一 メ チ ル フ エ ノ ー ル 、 2 , 6 _ ジ ホ ル ミ ル ー 4 ー ェ チ ル フ X ノ ー ル、 2 , 6 一 ジ ホ ル ミ ル 一 4 一 t 一 ブチ レ フ ュ ノ 一ル、 2 , 6 — ジ ホ ル ミ ル ー 4 一 オ タ チ ル フ エ ノ ー ル、 2 , 6 一 ジ ホ ゾレ ミ ル ー 4 一 フ エ ニ ル フ ヱ ノ ー ル、 2
6 一 ジ ホ ル ミ ル 一 3 , 4 一 ジ メ チ ル フ エ ノ 一ル、 2 , 6 一 ジ ホ ル ミ ル 一 3 , 4 , 5 一 卜 リ メ チ ル フ ヱ ノ ー ルな ど があ げ ら る こ れ ら の 芳香族 ジ ァ ルデ ヒ ド は、 いずれ も 対応す る ジ ァ ル コ ー ル体の酸化 に よ っ て容易 に ラ る こ と がで き る ο
本発明 に用 い ら れ る 芳香族 ジ ア ミ ン 成分 は、 一般式
(式中 、 X は単結合、 炭素数が 6 以下の 直鎖状 ま た は分 岐鎖状の ア ル キ レ ン基、 ァ リ ー レ ン基、 酸素原子、 ィ ォ ゥ 原子 、 _ S 0 2 一、 一般式 : 一 Y 1 - A Y 1 一
(式中、 A r は フ ェ 二 レ ン Y 1 は単結合、 炭素数が 6 以下の 直鎖状 ま た は分岐鎖状の ア ルキ レ ン基、 ァ リ ー レ ン基、 酸素原子 ィ ォ ゥ 原子 ま た は — s o 2 — を示す) で表わ さ れ る 基 ま た は一般式 : — Y 1 — A r — Y 1 — A r - Y 1 - (式中、 A r お よ び Y 1 は前記 と 同 じ ) で 表わ さ れ る 基を示す) で表わ さ れ る 芳香族 ジ ア ミ ン であ る 0
な お 、 前記一般式(Π)中の X や、 該 X の —例 の基を表わ す一般式中の Y 1 が ァ ル キ レ ン基 ま た は ァ リ ー レ ン 基で あ る ばあ い に は 、 え ら れ る 芳香族 ポ リ イ ミ ン ォ リ ゴ マ ー の溶解度や、 芳香族ポ リ ィ ミ ン の耐熱性を考慮す る と 、 ア ル キ レ ン 基 の 炭素数 は 1 〜 4 で あ ^) し と が好 ま し く 、 ま た ァ リ ー レ ン基 と し て は フ エ 二 レ ン基が好 ま し い
前記芳香族 ジ ァ ミ ン の代表例 と し て は、 た と え ばベ ン ジ ジ ン、 3 , 3 ' 一 ジ ァ ミ ノ ビ フ ヱ ニ ル、 3 , 4 , 一 ジ ァ ミ ノ ビ フ ヱ ニ ル、 4 , 4 , 一 ジ ァ ミ ノ ジ フ ヱ ニ ル エ ー テ ル、 3 , 3 ' - ジ ァ ミ ノ ジ フ ユ ニ ルェ一テ ル . 3 , 4 ' 一 ジ ア ミ ノ ジ フ i二 ルェ一テ ル、 4 , 4 ' 一 ジ ァ ミ ノ ジ フ ニ ニ ル ス ル フ ィ ド、 、 3 , 3 ' 一 ジ ァ ミ ノ ジ フ エ ニ ル ス ノレ フ イ ド、、 3 , 4 ' - ジ ァ ミ ノ ジ フ エ ニ ノレ ス ル フ ィ ド 4 , 4 ' 一 ジ ア ミ ノ ジ フ ュ ニ ノレ ス ル ホ ン 3 , 3 , - ジ ァ ミ ノ ジ フ ユ 二 ル ス ノレ ホ ン、 3 , 4 ' 一 ジ ア ミ ノ ジ ェ
ニ ル ス ル ホ ン 、 4 , 4 ' ー ジ ア ミ ノ ジ フ ヱ ニ ル メ タ ン 、 3 , 3 ' ー ジ ア ミ ノ ジ フ ヱ ニ ル メ タ ン 、 3 , 4 ' ー ジ ァ ミ ノ ジ フ エ ニ ル メ タ ン 、 2 , 2 — ビ ス ( 4 — ァ ミ ノ フ エ ニ ル) プロノ、。 ン 、 ビ ス ( 4 ー ァ ミ ノ フ エ ニ ル) メ タ ン な どのベ ン ゼ ン環を 2 個有す る 芳香族 ジ ァ ミ ン ; 1 , 4 一 ビ ス ( 4 一 ア ミ ノ フ エ ノ キ シ ) ベ ン ゼ ン 、 1 , 3 — ビ ス ( 4 — ア ミ ノ フ ヱ ノ キ シ ) ベ ン ゼ ン 、 1 , 4 一 ビ ス ( 3 一 ア ミ ノ フ エ ノ キ シ ) ベ ン ゼ ン 、 1 , 4 一 ビ ス ( 4 ー ァ ミ ノ フ エ ニ ル) ベ ン ゼ ン 、 1 , 3 — ビ ス ( 4 一 ア ミ ノ フ ェ ニ ル) ベ ン ゼ ン 、 1 , 4 一 ビ ス ( 3 — ア ミ ノ フ ヱ 二 ノレ) ベ ン ゼ ン 、 a , a ' 一 ビ ス ( 4 一 ア ミ ノ メ チ ル) 一 1 , 4 ー ジ イ ソ プ ロ ピ ルベ ン ゼ ン 、 α , a ' 一 ビ ス ( 3 — ァ ミ ノ メ チ ル) 一 1 , 4 ー ジ イ ソ プ ロ ピ ルベ ン ゼ ン な ど の ベ ン ゼ ン環を 3 個有す る 芳香族 ジ ァ ミ ン ; 4 , 4 ' — ビ ス ( 4 - ア ミ ノ フ エ ノ キ シ ) ビ フ エ ニ ル、 4 , 4 ' — ビ ス ( 3 — ァ ミ ノ フ ヱ ノ キ シ ) ビ フ エ ニ ル、 2 , 2 — ビ ス
[ 4 一 ( 4 — ア ミ ノ フ エ ノ キ シ ) フ ヱ ニ ル ] プ ロ パ ン 、 2 , 2 — ビ ス [ 4 — ( 3 — ア ミ ノ フ エ ノ キ シ ) フ エ ニ ル ] プ ロ パ ン 、 ビ ス [ 4 一 ( 4 — ア ミ ノ フ エ ノ キ シ ) フ エ 二 ル ] メ タ ン 、 ビ ス [ 4 — ( 3 — ア ミ ノ フ エ ノ キ シ ) フ エ ニ ル ] メ タ ン 、 ビ ス [ 4 — ( 4 一 ア ミ ノ フ エ ノ キ シ ) フ ェ ニ ル ] エ ー テ ル、 ビ ス [ 4 一 ( 3 — ア ミ ノ フ エ ノ キ シ ) フ エ ニ ル ] エ ー テ ル、 ビ ス [ 4 一 ( 4 ー ァ ミ ノ フ エ ノ キ シ ) フ エ ニ ル ] ス ル ホ ン 、 ビ ス [ 4 一 ( 3 — ァ ミ ノ フ エ ノ キ シ ) フ ヱ ニ ル ] ス ル ホ ン な ど の ベ ン ゼ ン 環を 4 個有 す る 芳香族 ジ ア ミ ン な どがあ げ ら れ る 。
前記芳香族 ジ ア ミ ン の な かで も 、 入手の容易 さ や芳香 族ポ リ イ ミ ン オ リ ゴマ ー の 合成の 容易 さ 、 え ら れ る 芳香
族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴマ ー の溶解度を考慮すれば、 4 , 4 ' ー ジ ア ミ ノ ジ フ ヱ ニ ルエ ー テ ル、 4 , 4 ' — ジ ァ ミ ノ ジ フ ヱ ニ リレ メ タ ン 、 1 , 3 — ビ ス ( 4 ー ァ ミ ノ フ エ ノ キ シ ) ベ ン ゼ ン 、 1 , 4 一 ビ ス ( 4 一 ア ミ ノ フ エ ノ キ シ ) ベ ン ゼ ン 、 3 , 3 ' ー ジ ァ ミ ノ ジ フ ヱ ニ ル ス ル ホ ン 、 2 2 — ビ ス ( 4 一 ア ミ ノ フ ヱ ニ ル) プ ロ ノ、0 ン お よ び 4 , 4 ' 一 ビ ス ( 4 — ア ミ ノ フ ヱ ノ キ シ ) ビ フ エ ニ ルが好適で あ O
つ ぎ に、 本発明の芳香族 ボ イ ミ ン オ リ ゴ マ ー お よ びそ の製法 に つ い て具体的 に説明す る 。
前記一般式(I)で表わ さ れ る 芳香族 ジ ア ルデ ヒ ド と 一般 式(Π)で表わ さ れ る 芳香族 ジ ァ ミ ン と を溶剤の存在下に脱 水縮合反応 さ せ る 。
前記溶剤 と し て は、 た と え ば ジ メ チ ルホ ル ム ア ミ ド、 ジ メ チ ル ァ セ ト ア ミ ド、 N — メ チ ル ピ ロ リ ド ン 、 へ キ サ メ チ ル ホ ス ホ ト リ ア ミ ド な ど の ア ミ ド系溶剤 ; フ エ ノ ー ル、 オ ル ト ク レ ゾ ー ル、 メ タ ク レ ゾ ー ル、 パ ラ ク レ ゾー ル、 レ ゾル シ ノ ー ル な どの フ ヱ ノ ー ル系溶剤があ げ ら れ こ れ ら の溶剤 は単独で ま た は こ れ ら の う ち の 2 種以上の 混合物 と し て用 い る こ と がで き る 。 な お、 かか る 溶剤の 臭気、 毒性、 刺激性を考慮すれば、 前記溶剤の な かで も ア ミ ド系溶剤が と く に好 ま し い。
前記芳香族 ジ ア ルデ ヒ ド と 芳香族 ジ ア ミ ン と の モ ル比 (芳香族 ジ ア ルデ ヒ ド 芳香族 ジ ア ミ ン ) の値 は、 0 . 8 以上、 な かんづ く 0 . 9 5以上、 ま た 1 . 2 以下、 な かんづ く 1 . 0 5以下であ る こ と が好 ま し い。 かか る モ ル比の値があ ま り に も 小 さ い ばあ い お よ び あ ま り に も 大 き い ばあ い に は、 後述す る よ う に、 加熱乾燥工程を経由 し て も 所望の
高分子量物を う る こ と が困難 と な る 傾向があ る 。 な お、 か る 芳香族 ジ ア ルデ ヒ ド と 芳香族 ジ ア ミ ン と の反応が縮 合反応で あ る こ と か ら 、 かか る モ ル比の値が 1 で あ る こ と が と く に好 ま し い。
前記芳香族 ジ ア ルデ ヒ ド と 芳香族 ジ ア ミ ン と の反応温 度 は、 と く に 限定がな い が、 1 (!〜 1 5 Q °C程度で あ る こ と が好ま し く 、 通常 は室温で反応 さ せ れば よ い。 ま た、 反 応時間 に も と く に 限定がな く 、 反応溶液が均一 に な れば よ いが、 通常 1 0分間〜 1 2時間程度で あ る こ と が好 ま し い。
前記溶剤の存在下 に芳香族 ジ ア ルデ ヒ ド と 芳香族 ジ ァ ミ ン と を反応 さ せ る 際の反応溶液の 濃度 は、 た と え ば用 い る 芳香族 ジ ア ミ ン の種類な ど に よ っ て異な る の で、 一 概に は決定す る こ と がで き な い が、 芳香族 ジ ア ルデ ヒ ド と 芳香族 ジ ァ ミ ン と の 合計量があ ま り に も 多 い ばあ い に は、 後述す る 芳香族 ポ リ イ ミ ン を生成す る た め の加熱脱 水処理が施 さ れ る 以前 に芳香族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴマ ー が 析出 し て し ま う よ う に な る 傾向があ る の で、 かか る 合計 量 は、 溶液全量'の 5 0重量%以下で あ る こ と が好ま し く 、 ま た 1 0〜 4 0重量% で あ る こ と が さ ら に好 ま し い。
こ の よ う に し て え ら れた芳香族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴマ ー の溶液は、 密封下、 室温で 6 力 月 間以上安定であ り 、 沈 殿の生成や ゲル化が認め ら れ る こ と がな い。
さ ら に、 前記芳香族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴマ ー の溶液を室 温で乾燥 さ せ、 溶剤を 除去 し た も の の 赤外吸光 ス ぺ ク ト ル (以下、 I R と い う ) は、 3 3 4 5 c m— 1 (ア ミ ン の N — H ) 、 1 6 8 0 c m " 1 ( ア ル デ ヒ ド の C = 0 ) 、 1 6 0 0 c m " 1 ( ィ ミ ン の C = N ) に特性吸収を示す。 ま た かか る 芳香族ポ リ イ ミ ン オ リ ゴマ ー の溶液の 3 Q °C に お け る 粘度 (動粘度) は、
5 〜 5 0 Q c S t 程度であ る が、 該オ リ ゴマ ー の溶液の取 り 扱 い やす さ の点を考慮す る と 7 〜 4 0 0 c S t 程度で あ る こ と が好 ま し い。
ま た、 芳香族 ジ ア ルデ ヒ ド と 芳香族 ジ ア ミ ン と の モ ル 比 (芳香族 ジ ア ルデ ヒ ド 芳香族 ジ ア ミ ン ) の値が 1 . 0 と な る よ う に調整 し て え ら れた芳香族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴ マ ー の溶液の核磁気共鳴 ス ぺ ク ト ル (以下、 一 N M R と い う ) を測定す る こ と に よ っ て、 かか る 芳香族 ポ リ ィ ミ ン オ リ ゴマ ー の数平均重合度を求め る こ と がで き る す な わ ち 、 1 0 . 5 p p m 付近 に末端ア ルデ ヒ ド の プ ロ ト ン の シ グナ ルを、 ま た 9 . 0 p p m 付近 に ィ ミ ン の プ ロ ト ン の シ グナ ルを観測す る こ と がで き 、 こ れ ら の積分値か ら 、 以 下の式に基づい て芳香族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴマ ー の数平均 重合度を決定す る こ と がで き る 。
〔数平均重合度〕
= 1 / 2 { (ィ ミ ン の H の シ グナ ルの積分値 Z 末端ア ルデ ヒ ド の H の シ グナ ルの 積分値) + 1 }
前記の よ う に し て求め ら れた芳香族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴ マ ー の数平均重合度 は、 用 い る 芳香族 ジ ア ミ ン の 種類な ど に よ っ て異な る が、 通常 2 〜 2 0で あ る 。 な お、 かか る 芳香族ポ リ イ ミ ンオ リ ゴマ ー の数平均重合度 は、 溶解度 ゃ該ォ リ ゴマ ー の溶液の安定性を考慮す る と 3 〜 1 5で あ る こ と が好 ま し い。
こ の よ う に、 本発明 の芳香族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴマ ー は 一般式(ΙΠ) :
(式中、 R R 、 R 3 お よ び X は前記 と 同 じ ) で表 わ さ れ り 返 し 単位を有 し 、 数平均重合度が 2 〜 2 0の も の で あ る
つ ぎに 、 本発明の 芳香族 ポ リ イ ミ ン お よ びそ の製法 に つ い て具体的 に説明す る 。
反応液 (芳香族 ポ リ ィ ミ ン オ リ ゴマ ー の 溶液) 中の反 応生成物の 固形分 は、 も ち ろ ん、 芳香族 ポ リ ィ ミ ン オ リ ゴ マ 一 で あ る た め、 力、力、 る 反応液か ら ポ リ マ一 (芳香族 ポ リ ィ ミ ン ) を う る た め に は、 さ ら に加熱脱水処理を施 し 、 所定条件下で加熱脱水縮合 さ せ る 必要があ る が、 え ら れ る ポ リ マ ー の融点が非常 に高 い の で、 通常 は該芳香 族ポ リ ィ ミ ン オ リ ゴ マ ー の 溶液を フ ィ ル ム 状 ま た は繊維 状 に成形 し て加熱脱水縮合 さ せ る こ と が好適 0" ' あ 。
た と え ば、 フ ィ ル ム状の芳香族 ポ リ イ ミ ン を う る に は 前記でえ ら れた芳香族 ポ リ ィ ミ ン オ リ ゴマ ー の溶液を適 当 な基板上 に キ ャ ス 卜 し 、 加熱乾燥 さ せれば よ い。 な お かか る 加熱乾燥 さ せ る 際の加熱乾燥温度 は、 あ ま り に も 低い ばあ い に は、 高分子量の芳香族 ポ リ イ ミ ン を う る の に 多大な 時間を要す る よ う に な る 傾向があ る の で 、 通常
8 0 °C以上、 な かんづ < 1 0 0 °c以上で あ る こ と が好 ま し く ま た あ ま り に も 高い ば あ い に は、 芳香族ポ リ ィ ミ ン の熱 分解が起 こ り やす く な る 傾向が あ る の で、 通常 3 5 G °C以 下、 な かんづ く 3 0 0 °c以下で あ る こ と が好 ま し い。 ま た
加熱乾燥時間 は、 加熱乾燥温度 に よ つ て異な る が、 一般 的 に は 2 分間〜 12時間程度が適当 で あ る 。 ま た減圧状態 で加熱乾燥 し て も よ く 、 加熱乾燥温度お よ び加熱乾燥時 間を適宜変更 し て複数回加熱乾燥 し て も よ い。
ま た、 た と は 維状 に成形す る 方法 と し て は、 た と え ば前記芳香族ポ リ ィ ミ ン オ リ ゴマ ー の溶液を紡糸用 口 金か ら 吐出 さ せ て フ ィ ラ メ ン 卜 と し 、 こ れを た と え ば前 記加熱乾燥温度の条件 に て溶媒を蒸発 さ せ る と 同時 に 高 分子量化 さ せ る 方法な どがあ げ ら れ る
か く し て成形物 と し て え ら れた本発明の 芳香族 ポ リ ィ ミ ン の I R は、 3345 c m " 1 ( ァ ミ ン の N 一 H ) お よ び 1680 cm" 1 (ア ルデ ヒ ド の C = 0 ) の吸収が消失 し て い る 一方 1620 cm"1 (ィ ミ ン の C H = N ) の 吸収が認め ら れ、 充分 に高分子量化 し て い る こ と がわ か る 。 ま た、 かか る 芳香 族ポ リ イ ミ ン が、 た と え ば濃硫酸 — d 2 ( D 2 S O , ) に溶解す る ばあ い に は、 え ら れた溶液の 1 H — N M R を 測定す る こ と がで き 、 そ の結果、 8. 7 p P m 付近 に ィ ミ ン ( C H = N ) の プ ロ ト ン の シ グナ ルが観測 さ れ る 。
か く し て え ら れ る 本発明の芳香族 ポ リ イ ミ ン は、 一般 式脚 :
(式中、 R 1 、 R 2 、 R 3 お よ び X は前記 と 同 じ) で表 わ さ れ る 繰 り 返 し 単位を有す る も の で あ る 。
本発明 の芳香族ポ リ イ ミ ン の な かで も 、 た と え ば濃硫 酸に可溶な も の に つ い て は、 そ の 固有粘度を測定す る こ と がで き 、 かか る 芳香族ポ リ イ ミ ン の 3 Q °C に お け る 固有 粘度 ( " i n h 、 濃度 : 0. 2 g / 100 cm3 ) は、 0. 2 〜 4 で あ る 。 な お、 引 張強度や破断時伸 び率な どの 力学的 強度を考慮す る と 、 かか る 芳香族 ポ リ イ ミ ン の固有粘度 は 0. 5 〜 4 で あ る こ と が好 ま し い。
ま た、 本発明の 芳香族 ポ リ イ ミ ン の な か に は、 種 々 の 有機溶媒 に対 し て完全 に溶解 し な い も の も あ り 、 こ の よ う な 種 々 の有機溶媒 に対 し て完全 に 溶解 し な い も の に つ い て は、 そ の分子量や粘度な ど を測定す る こ と が困難で あ る 。
し たが っ て、 こ の よ う な ば あ い に は、 本発明 に お いて は、 かか る 芳香族 ポ リ イ ミ ン の分子量 に代わ る 物性 と し て、 引 張強度お よ び破断時伸 び率を規定す る こ と に よ り 間接的 に分子量を規定す る こ と がで き る 。
本発明 の芳香族ポ リ イ ミ ン の 引 張強度 は、 100 〜 5000 k g f /" cm2 であ り 、 破断時伸 び率 は 0. 5 〜 100 %で あ る な お、 工業材料な ど へ の 応用 を考慮す と 、 充分な 機械的 強度が必要 と さ れ る こ と か ら 、 かか る 芳香族 ポ リ イ ミ ン の 引張強度 は 20 G 〜 5000 k g ί / cm2 で あ り 、 破断時伸 び 率 は 1 (!〜 1 Q 0 % で あ る こ と が好 ま し い。
な お、 用 い た芳香族 ジ ア ミ ン の種類な ど に よ っ て は、 前記芳香族 ポ リ ィ ミ ン ォ リ ゴマ ー の 溶液を加熱乾燥 さ せ る 際の加熱乾燥温度が 2 Q Q °C を こ え る と 、 加熱 に よ る 架 橋反応が進行 し 、 え ら れ る 芳香族 ポ リ イ ミ ン の 一部が前 記濃硫酸 に不溶 と な る ば あ い も あ る が、 こ の よ う な ばあ い に も 、 と く に 前記物性が損な わ れ る こ と は な く 、 固有
粘度を測定す る 代わ り に、 引 張強度 お よ ぴ破断時伸 び率 を規定す る こ と がで き 、 そ れぞれ前記 と 同様の値を有す る O
本発明の芳香族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴマ ー は、 た と え ば複 合材料用 マ ト リ ク ス樹脂、 絶縁 ワ ニ ス な どの絶縁材料、 耐熱性接着剤な どの材料 と し て好適 に使用 し う る も の で あ り 、 ま た かか る 芳香族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴマ ー を用 い て え ら れ る 芳香族ポ リ イ ミ ン は 、 通常 フ ィ ル ム 、 繊維な ど の成形体 と し て用 い る こ と がで き 、 透明で柔軟性があ り 引 張強度 に す ぐ れ、 かつ耐熱性 に も す ぐ れた も の で あ る の で、 た と え ば電子部品、 電気部品、 自 動車部品 な どの 高分子工業材料 と し て好適 に使用 し う る も の であ る 。
つ ぎに、 本発明の芳香族 ポ リ イ ミ ン お よ び そ の製法、 な ら び に該芳香族 ポ リ ィ ミ ン に用 い ら れ る 芳香族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴマ ー お よ びそ の製法を実施例 に も と づ い て さ ら に詳細 に説明す る が、 本発明 は かか る 実施例の み に 限 定 さ れ る も の で は な い。
実施例 1
温度計、 水分離管、 チ ッ 素導入管お よ び攪拌機を備え た反応装置 に、 2 , 6 — ジ ホ ル ミ ル 一 4 一 メ チ ル フ ヱ ノ ー ル (以下、 D F M P と い う ) 1. 64 g ( 0. 01モ ル) 、 4 4 ' ー ジ ア ミ ノ ジ フ ヱ ニ ルエ ー テ ル (以下、 D A D P E と い う ) 2. 0 g ( 0. 01モ ル) お よ び N _ メ チ ル ピ ロ リ ド ン (以下、 N M P と い う ) 30m lを加え て撹拌 し て 内容物 を溶解 さ せ た。 溶解後、 室温下で た だ ち に反応が開始 し 反応溶液 (芳香族 ジ ア ルデ ヒ ド と 芳香族 ジ ア ミ ン と の 合 計量 (以下、 濃度 と い う ) : 10. 8重量% ) は赤橙色 と な り 、 さ ら に 2 時間室温で撹拌 し て反応を終了 し、 反応液
芳香族 ポ リ イ ミ ン ォ リ ゴ 7 一 の溶液) を え た。
え ら れた反応液の 粘度 お よ びかか る 反応液中の 芳香族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴマ ー の数平均重合度を以下の方法 に し が つ て調べ た。 そ の結果を表 1 に 示す。
つ ぎに、 前記反応液を ガ ス基板上 に キ ャ ス ト し 、 減 圧下 ( 1 To f i) に 100 °Cで 時間、 つ い で 20 Q °Cで 4 時 間放置 し 、 厚 さ 0. 028 m mの赤橙色の フ ィ ル ム を え た。
え ら れた フ ィ ル ム を種 々 の 有機溶媒 に 溶解 さ せ よ う と
Λ. >- し た が、 兀 に溶解 さ せ る と がで き ず、 え ら れた芳香 族 ポ リ ィ ミ ン の分子量を 測定す る こ と がで き な か っ た。
そ こ で、 かか る 分子量 に 代わ り う る 物性 と し て、 引 張 強度お よ び破断時伸 び率を以下の方法 に し た が っ て調べ
。 そ の結果を表 2 に示す
ま た、 え ら れた フ ィ ル ム を用 い、 日 本バ イ オ ラ ッ ド (株) 製の F T S - 7 で透過法に よ っ て I R を測定 し た 結果、 1620 cm"1に吸収が認め ら れた。 ま た かか る フ ィ ル ム を用 い、 ガ ラ ス転移温度 (以下、 T い う ) お よ び g
分解開始温度を以下の方法 に し たが っ て調べ た。 そ の 果を表 2 に示す。
(芳香族 ポ リ イ ミ ン ォ リ ゴマ ー (溶液) )
(ィ ) 粘度
ウ ベ 口 ー デ粘度計を用 い、 3 Q °C に お け る 芳香族 ポ リ イ ン オ リ ゴマ ー の溶液の 粘度 (動粘度) を測定 し た。 口 ) 数平均重合度
芳香族 ポ リ イ ミ ン ォ リ ゴマ ー の溶液 0. 2 m Iお よ び少量 の メ チ ル シ ラ ン を添加 し た ク ロ 口 ホ ル ム 一 d
C D C 0. 3 m l
1 3 ) を用 い、 ブル ッ カ 一社製の A R X 3 0 0 で二重の サ ン プル管 に て 1 H — N M R を測定 し
10. 5 p pm 付近で観測き れた末端 ア ルデ ヒ ド の プ ロ ト ン の シ グナ ルお よ び 9. 0 ρ p m 付近で観測 さ れた ィ ミ ン の プ ロ ト ン の シ ダ ナ ルの積分値か ら 、 以下の式に も と づい て芳 香族 ポ リ イ ミ ン 才 リ ゴ マ 一 の数平均重合度 を算出 し た。 〔数平均重合度
= 1 / 2 X { (ィ ミ ン の H の シ グナ ルの積分値 / 末端ア ル デ ヒ ド の H の シ グ ナ ル の 積分値) + 1 }
(芳香族ポ リ イ ミ ン )
(ハ ) 引 張強度 お よ び破断時伸 び率
J I S K - 7127に規定の方法 に し た が っ た。 サ ン プルの 幅 は 10 mm、 ; ¾ さ は 50 m mで あ り 、 引 張速度 5 Gfflm m i n で測定 し た
(二 ) T
g
マ ッ ク サ イ エ ン ス (株 ) 製 の シ ス テ ム 1 0 0 サ ー マ ル ァ ナ ラ イ ザ一を用 い た 差走査熱量測定 ( D S C ) に よ り 、 昇温速度 20 °C / m i n で測定 し た。
(ホ ) 熱分解開始温度
τ ッ ク サ イ エ ン ス (株 ) 製 の シ ス テ ム 1 0 0 サ ー マ ル ァ ナ ラ イ ザ一を用 い た熱重量測定 ( T G ) に よ り 、 昇 温速度 2 Q °C m i n で測定 し
実施例 2
温度計、 水分離管、 チ ッ 素導入管お よ び攪拌機を備え た反応装置 に、 D F M P 16. 4 g ( 0. 1 モ ノレ) 、 D A D P E 20. 0 g ( 0. 1 モ ル ) お よ び N M P 80m lを加え て 撹拌 し て 内容物を溶解 さ せ た。 溶解後、 室温下で た だ ち に反応が開始 し 、 反応溶液 (濃度 : 31. 3重量% ) は赤橙 色 と な り 、 さ ら に 2 時間 温で撹拌 し て反応を終了 し 、
反応液 (芳香族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴ マ ー の 溶液) を え た。 え ら れた反応液の 粘度 お よ びかか る 反応液中の芳香族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴマ ー の数平均重合度 を実施例 1 と 同様 に し て調べ た。 そ の結果を表 1 に 示す。
つ ぎ に、 前記反応液を ガ ラ ス基板上 に キ ャ ス ト し 、 減 圧下 ( 1 T 0 r r ) に 1 Q 0 。C で 1 時間、 つ い で 2 d 0 °C で 2 時 間放置 し 、 厚 さ 0. 028 mmの赤橙色の フ ィ ル ム を え た。
え ら れた フ ィ ル ム は、 濃硫酸 に 溶解 し う る も の であ つ た の で、 かか る フ ィ ル ム 10 m gを テ ト ラ メ チ ル シ ラ ン が少 量添加 さ れた濃硫酸 一 d 2 ( D 2 S 0 4 ) 0. 5 m lに溶解 さ せ た溶液を用 い、 前記 ( 口 ) 数平均重合度を調べ た 際 の — N M R の測定方法 と 同様 に し て — N M R を 測定 し た。 そ の結果を以下 に示す。
^ - N M R ( <5 ( p p m ) : D 2 S 0 4 )
8. 7 (2H) 、 7. 8 (2H) 、 7. 3 (4H) 、 6. 9 (4H) 、
2. 1 (3H)
ま た、 かか る フ ィ ル ム を濃度が 0. 2 g X 100 cm3 と な る よ う に 98%濃硫酸 に溶解 さ せ た溶液を 用 い、 ウ ベ 口 一 デ粘度計 に て 3 Q °C に お け る 芳香族 ポ リ イ ミ ン の固有粘度 ( r? i n h ) を測定 し た。 そ の結果を表 2 に示す。
さ ら に、 え ら れた フ ィ ル ム を用 い、 実施例 1 と 同様に し て I R を測定 し た結果、 162 G c m— 1に 吸収が認め ら れた ま た、 え ら れた フ ィ ル ム を用 い、 引張強度、 破断時伸 び率、 T g お よ び熱分解開始温度を実施例 1 と 同様 に し て調べた。 そ の結果を表 2 に示す。
実施例 3
実施例 2 でえ ら れた も の と 同 じ 反応液 (芳香族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴ マ ー の 溶液) を ガ ラ ス 基板上 に キ ャ ス ト し 、
減圧下 ( 1 T G f 〖) に 10 Q °Cで 1 時間、 つ い で 150 °Cで 6 時間放置 し 、 厚 さ 0. 028 mmの 赤橙色の フ ィ ル ム を え た。
え ら れた フ ィ ル ム は 、 濃硫酸 に溶解 し う る も の で あ つ た の で、 かか る フ ィ ルム を用 い、 実施例 2 と 同様 に し て i fi — N M R を測定 し た。 そ の結果を 以下 に示す。
1 H - N M R ( δ ( p p m ) : D 2 S 0 4 )
8. 7 (2H) 、 7. 8 (2H) 、 7. 3 (4H) 、 6. 9 (4H) 、
2. 1 (3H)
ま た、 かか る フ ィ ル ム を用 い、 芳香族 ポ リ イ ミ ン の固 有粘度 ( 7? i n h ) を実施例 2 と 同様 に し て測定 し た。 そ の結果を表 2 に示す。
さ ら に、 え ら れた フ ィ ル ム を 用 い、 実施例 1 と 同様 に し て I R を測定 し た結果、 1620 c m 1に 吸収が認め ら れた ま た、 え ら れた フ ィ ル ム を用 い、 引張強度、 破断時伸 び率、 T g お よ び熱分解開始温度を実施例 1 と 同様 に し て調べた。 そ の結果を表 2 に 示す。
実施例 4
実施例 2 でえ ら れた も の と 同 じ 反応液 (芳香族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴマ ー の溶液) を ガ ラ ス基板上 に キ ャ ス ト し 、 減圧下 ( 1 T 0 r r ) に 10 Q °Cで 1 時間、 つ い で 230 °Cで 4 時間放置 し 、 厚 さ 0. 028 mmの赤橙色の フ ィ ル ム を え た。
え ら れた フ ィ ルム を種 々 の有機溶媒 に溶解 さ せ よ う と し たが、 完全 に溶解 さ せ る こ と がで き ず、 え ら れた芳香 族 ポ リ イ ミ ン の分子量を測定す る こ と がで き な か っ た。
そ こ で、 実施例 1 と 同様 に し て 引張強度お よ び破断時 伸 び率を調べた。 そ の結果を表 2 に示す。
ま た、 え ら れた フ ィ ル ム を用 い、 実施例 1 と 同様 に し て I R を測定 し た結果、 162 Q c ηΓ 1に吸収が認め ら れた。
さ ら に、 え ら れた フ ィ ル ム を用 い、 T g お よ び熱分解 開始温度を実施例 1 と 同様 に し て調べ た。 そ の結果 を表 2 に示す。
実施例 5
実施例 1 に お い て、 N M P に かえ て メ タ ク レ ゾ ー ル (以下、 M C と い う ) を用 い た ほか は実施例 1 と 同様 に し て反応溶液 (濃度 : . 8重量% ) か ら 反応液 (芳香族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴマ ー の溶液) を え た。
え ら れた反応液の粘度お よ びかか る 反応液中の芳香族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴ マ ー の数平均重合度を実施例 1 と 同様 に し て調べ た。 そ の結果を表 1 に 示す。
つ ぎ に、 前記反応液を用 い、 実施例 1 と 同様 に し て厚 さ 0. 0 3 0 m mの赤橙色の フ ィ ル ム を え た。
え ら れた フ ィ ル ム を種 々 の有機溶媒 に溶解 さ せ よ う と し た が、 完全 に溶解 さ せ る こ と がで き ず、 え ら れた芳香 族 ポ リ イ ミ ン の分子量を測定す る こ と がで き な か っ た。
そ こ で、 実施例 1 と 同様 に し て引 張強度 お よ び破断時 伸 び率を調べた ό そ の結果を表 2 に示す。
ま た、 え ら れた フ ィ ル ム を用 い、 実施例 1 と 同様 に し て I R を測定 し た結果、 1 0 c m 1に吸収が認め ら れた。
さ ら に、 え ら れた フ ィ ル ム を用 い、 T g お よ び熱分解 開始温度を実施例 1 と 同様 に し て調べ た。 そ の結果を表 2 に示す。
実施例 6
実施例 5 でえ ら れた も の と 同 じ 反応液 (芳香族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴマ ー の溶液) を用 い、 実施例 2 と 同様 に し て 厚 さ 0. 0 2 8 の赤橙色の フ ィ ル ム を え た。
え ら れた フ ィ ル ム は、 濃硫酸 に 溶解 し う る も の で あ つ
た の で、 かか る フ ィ ル ム を 用 い、 実施例 2 と 同様 に し て i fi — N M R を測定 し た。 そ の結果を以下 に 示す。
1 H - N M R ( δ ( p p m ) : D 2 S 0 4 )
8. 7 (2H) 、 7. 8 (2H) 、 1. 3 (4H) 、 6. 9 (4H) 、 2. 1 (3H)
ま た かか る フ ィ ル ム を用 い、 芳香族 ポ リ イ ミ ン の固有 粘度 ( η i n h ) を実施例 2 と 同様 に し て測定 し た。 そ の結果を表 2 に示す。
さ ら に、 え ら れた フ ィ ル ム を用 い、 実施例 1 と 同様 に し て I R を測定 し た結果、 1 0 c m— 1に 吸収が認め ら れた。
ま た、 え ら れた フ ィ ル ム を用 い、 引張強度、 破断時伸 び率、 T g お よ び熱分解開始温度を実施例 1 と 同様 に し て調べ た。 そ の結果を表 2 に 示す。
実施例 7
実施例 1 に お い て、 D F M P に か え て 2 , 6 — ジ ホ ル ミ ル フ エ ノ ー ル (以下、 D F P と い う ) 0. 01モ ルを用 い た ほ か は実施例 1 と 同様 に し て反応溶液 (濃度 : 10. 4重 量% ) か ら 反応液 (芳香族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴマ ー の溶液) を ん た。
え ら れた反応液の 粘度お よ びかか る 反応液中の芳香族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴマ ー の数平均重合度を実施例 1 と 同様 に し て調べた。 そ の結果を表 1 に 示す。
つ ぎに、 前記反応液を用 い、 実施例 1 と 同様 に し て厚 さ 0. 025 mmの赤橙色の フ ィ ル ム を え た。
え ら れた フ ィ ル ム を種 々 の 有機溶媒 に溶解 さ せ よ う と し たが、 完全 に溶解 さ せ る こ と がで き ず、 え ら れた芳香 族ポ リ イ ミ ン の分子量を測定す る こ と がで き な か っ た。
そ こ で、 実施例 1 と 同様 に し て 引張強度お よ び破断時
伸 び率を調べ た。 そ の結果を表 2 に 示す。
ま た、 え ら れた フ ィ ル ム を用 い、 実施例 1 と 同様 に し て I R を測定 し た結果、 1 6 2 0 c m— こ吸収が認め ら れた。
さ ら に、 え ら れた フ ィ ル ム を用 い、 T g お よ び熱分解 開始温度を実施例 1 と 同様 に し て調べ た。 そ の結果を表 2 に示す。
実施例 8
実施例 1 に お い て、 D F M P に かえ て 2 , 6 — ジ ホ ル ミ ル 一 4 一 t — ブチ ル フ エ ノ ー ル (以下、 D F B P と い う ) 0 . 0 1モ ルを用 い た ほ か は実施例 1 と 同様 に し て反応 溶液 (濃度 : U . 9重量% ) か ら 反応液 (芳香族ポ リ イ ミ ン オ リ ゴマ ー の溶液) を え た。
え ら れた反応液の粘度お よ びかか る 反応液中の芳香族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴ マ ー の数平均重合度を実施例 1 と 同様 に し て調べ た。 そ の結果を表 1 に示す。
つ ぎに、 前記反応液を用 い、 実施例 1 と 同様 に し て厚 さ 0 . 0 3 0 m mの赤橙色の フ ィ ル ム を え た。
え ら れた フ ィ ル ム を種 々 の 有機溶媒 に溶解 さ せ よ う と し たが、 完全 に溶解 さ せ る こ と がで き ず、 え ら れた芳香 族 ポ リ イ ミ ン の分子量を測定す る こ と がで き な か っ た。
そ こ で、 実施例 1 と 同様に し て引 張強度お よ び破断時 伸 び率を調べた。 そ の結果を表 2 に示す。
ま た、 え ら れた フ ィ ル ム を用 い、 実施例 1 と 同様 に し て I R を測定 し た結果、 1 6 2 Q c m— 1に 吸収が認め ら れた。
さ ら に、 え ら れた フ ィ ル ム を用 い、 T „ お よ び熱分解 開始温度を実施例 1 と 同様 に し て調べ た。 そ の結果を表 2 に示す。
実施例 9
実施例 8 でえ ら れた も の と 同 じ 反応液 (芳香族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴマ ー の溶液) を用 い、 実施例 2 と 同様 に し て 厚 さ 0. 030 mmの赤橙色の フ ィ ル ム を え た。
え ら れた フ ィ ル ム は、 濃硫酸 に 溶解 し う る も の で あ つ た の で、 かか る フ ィ ル ム を用 い、 芳香族 ポ リ イ ミ ン の 固 有粘度 ( 77 i n h ) を実施例 2 と 同様 に し て測定 し た。 そ の結果を表 2 に示す。
さ ら に、 え ら れた フ ィ ル ム を用 い、 実施例 1 と 同様 に し て I R を測定 し た結果、 162 ϋ c πΓ 1に 吸収が認め ら れた ま た、 え ら れた フ ィ ル ム を 用 い、 引 張強度、 破断時伸 び率、 T g お よ び熱分解開始温度を実施例 1 と 同様 に し て調べた。 そ の結果を表 2 に示す。
実施例 10
実施例 1 に お い て 、 D A D P E に か え て 4 , 4 ' — ジ ア ミ ノ ジ フ エ ニ ル メ タ ン (以下、 D A D P M と い う ) 0. 01モ ルを用 い た ほ か は実施例 1 と 同様に し て反応溶液 (濃度 : 10. 8重量% ) か ら 反応液 (芳香族 ポ リ イ ミ ン ォ リ ゴマ ー の溶液) を え た。
え ら れた反応液の粘度お よ びかか る 反応液中の芳香族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴ マ ー の数平均重合度を実施例 1 と 同様 に し て調べた。 そ の結果を表 1 に示す。
つ ぎに、 前記反応液を ガ ラ ス 基板上 に キ ャ ス ト し 、 減 圧下 ( 1 T o r r ) に 1 Q 0 °Cで 1 時間、 つ い で 180 °C で 2 時 間放置 し 、 厚 さ 0. 028 mmの 赤橙色の フ ィ ル ム を え た。
え ら れた フ ィ ル ム は、 濃硫酸 に溶解 し う る も の で あ つ た の で、 かか る フ ィ ル ム を用 い、 実施例 2 と 同様 に し て — N M R を測定 し た。 そ の結果を以下 に示す。
1 H - N M R ( δ ( p p m ) : D 2 S 0 4 )
8· 2H) 、 . 8 (2H) 、 7. 2 UH) 、 7. 0 UH) 、 3. 7 (2H) 、 2. 1 (3H)
ま た かか る フ ィ ル ム を用 い、 芳香族 ポ リ イ ミ ン の 固有 粘度 i n h ) を実施例 2 と 同様 に し て測定 し た。 そ の結果を表 2 に 示す。
さ ら に、 え ら れた フ ィ ル ム を用 い、 実施例 1 と 同様 に し て I R を測定 し た結果、 Π 20 c m— 1に 吸収が認め ら れた ま た、 え ら れた フ ィ ル ム を用 い、 引 張強度、 破断時伸 び率、 T g お よ び熱分解開始温度を実施例 1 と 同様 に し て調べた。 そ の結果を表 2 に 示す。
実施例 11
実施例 1 に お い て 、 D A D P E に か え て 1 , 3 — ビ ス ( 4 ー ァ ミ ノ フ ヱ ノ キ シ ) ベ ン ゼ ン (以下、 3 B A P B と い う ) 0. 01モ ルを用 い た ほ か は実施例 1 と 同様 に し て 反応溶液 (濃度 : Π. 3重量% ) か ら 反応液 (芳香族 ポ リ ィ ミ ン オ リ ゴマ ー の溶液) を え た。
え ら れた反応液の粘度お よ びかか る 反応液中の芳香族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴ マ ー の数平均重合度を実施例 1 と 同様 に し て調べ た。 そ の結果を表 1 に示す。
つ ぎに、 前記反応液を用 い、 実施例 1 と 同様 に し て厚 さ 0. 0Π mmの赤橙色の フ ィ ル ム を え た。
え ら れた フ ィ ル ム を種 々 の有機溶媒 に溶解 さ せ よ う と し たが、 完全 に溶解 さ せ る こ と がで き ず、 え ら れた芳香 族 ポ リ イ ミ ン の分子量を測定す る こ と がで き な か っ た。
そ こ で、 実施例 1 と 同様に し て 引 張強度お よ び破断時 伸び率を調べた。 そ の結果を表 2 に示す。
ま た、 え ら れた フ ィ ル ム を用 い、 実施例 1 と 同様 に し て I R を測定 し た結果、 162 G e in— 1に 吸収が認め ら れた。
さ ら に、 え ら れた フ ィ ル ム を用 い、 T g お よ び熱分解 開始温度を実施例 1 と 同様に し て調べ た。 そ の結果を表 2 に示す。
実施例 12
実施例 10に お い て、 D A D P M に か え て 1 , 4 一 ビ ス ( 4 一ア ミ ノ フ エ ノ キ シ ) ベ ン ゼ ン (以下、 4 B A P B と い う ) 0. 01モ ルを用 い た ほか は実施例 10と 同様 に し て 反応溶液 (濃度 : 16. 3重量% ) か ら 反応液 (芳香族 ポ リ ィ ミ ンオ リ ゴマ ー の溶液) を え た。
え ら れた反応液の 粘度お よ びかか る 反応液中の芳香族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴマ ー の数平均重合度を実施例 1 と 同様 に し て調べた。 そ の結果を表 1 に 示す。
つ ぎに、 前記反応液を用 い、 実施例 10と 同様 に し て厚 さ 0. 035 mmの赤橙色の フ ィ ル ム を え た。
え ら れた フ ィ ル ム は 、 濃硫酸 に溶解 し う る も の で あ つ た の で、 かか る フ ィ ル ム を用 い、 実施例 2 と 同様に し て 一 N M R を測定 し た。 そ の結果を以下 に示す。
1 H - N M R ( 6 ( p p m ) : D 2 S 0 4 )
8. 7 (2H) 、 7. 8 (2H) 、 6. 8 〜 7. l 2H)、 2. 1 (3H) ま たかか る フ ィ ル ム を用 い、 芳香族ポ リ イ ミ ン の 固有 粘度
i n h ) を実施例 2 と 同様に し て測定 し た。 そ の結果を表 2 に示す。
さ ら に、 え ら れた フ ィ ル ム を用 い、 実施例 1 と 同様 に し て I R を測定 し た結果、 1620 c πΓ 1に 吸収が認め ら れた ま た、 え ら れた フ ィ ル ム を用 い、 引 張強度、 破断時伸 び率、 T g お よ び熱分解開始温度を実施例 1 と 同様 に し て調べた。 そ の結果を表 2 に 示す。
実施例 13
実施例 1 Qに お い て 、 D A D P M に か え て 3 , 3 ' — ジ ア ミ ノ ジ フ エ ニ ル ス ル ホ ン (以下、 D A D P S と い う ) 0. 01モ ルを用 い た ほ か は実施例 10と 同様 に し て反応溶液 (濃度 : 12. 3重量% ) か ら 反応液 (芳香族 ポ リ イ ミ ン ォ リ ゴマ ー の溶液) を え た。
え ら れた反応液の 粘度 お よ びかか る 反応液中の芳香族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴマ ー の数平均重合度 を実施例 1 と 同様 に し て調べた。 そ の結果を表 1 に 示す。
つ ぎに、 前記反応液を用 い、 実施例 10と 同様 に し て厚 さ 0. 035 mmの 赤橙色の フ ィ ル ム を え た。
え ら れた フ ィ ル ム は、 濃硫酸 に溶解 し う る も の で あ つ た の で、 かか る フ ィ ル ム を用 い、 実施例 2 と 同様 に し て 一 N M R を測定 し た。 そ の結果を以下 に 示す。
1 H - N M R ( δ ( p p m ) : D n S 0 4 )
8. 9 (2H) 、 8. 0 (2H) 、 7. 9 (2H) 、 7. 8 (2H) 、
7. 6 (2H) 、 7. 5 (2H) 、 2. 0 (3H)
ま た かか る フ ィ ルム を用 い、 芳香族 ポ リ イ ミ ン の固有 粘度 ( 77 i n h ) を実施例 2 と 同様 に し て測定 し た。 そ の結果を表 2 に 示す。
さ ら に、 え ら れた フ ィ ル ム を用 い、 実施例 1 と 同様 に し て I R を測定 し た結果、 1620 c πΓ 1に 吸収が認め ら れた ま た、 え ら れた フ ィ ル ム を用 い、 引 張強度、 破断時伸 び率、 T g お よ び熱分解開始温度を実施例 1 と 同様 に し て調べ た。 そ の結果を表 2 に 示す。
実施例 H
実施例 1 に お い て、 D A D P E に か え て 2 , 2 — ビ ス ( 4 — ア ミ ノ フ ヱ ニ ル) プ ロ パ ン (以下、 B A P P と い う ) 0. Q 1モ ルを用 い た ほ か は実施例 1 と 同様 に し て反応
溶液 (濃度 : 11. 6重量% ) か ら 反応液 (芳香族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴマ ー の溶液) を え た。
え ら れた反応液の 粘度お よ びかか る 反応液中の芳香族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴマ ー の数平均重合度を実施例 1 と 同様 に し て調べ た。 そ の結果を表 1 に示す。
つ ぎに、 前記反応液を用 い、 実施例 1 と 同様 に し て厚 さ 0. 033 mmの 赤橙色の フ ィ ル ム を え た。
え ら れた フ ィ ル ム を種 々 の有機溶媒 に溶解 さ せ よ う と し た が、 完全 に溶解 さ せ る こ と がで き ず、 え ら れた芳香 族 ポ リ イ ミ ン の分子量を測定す る こ と がで き な か っ た。
そ こ で、 実施例 1 と 同様 に し て 引 張強度 お よ び破断時 伸 び率を調べ た。 そ の結果を表 2 に 示す。
ま た、 え ら れた フ ィ ル ム を用 い、 実施例 1 と 同様 に し て I R を測定 し た結果、 Π 2 G c πΓ 1に 吸収が認め ら れた。
さ ら に、 え ら れた フ ィ ル ム を用 い、 T g お よ び熱分解 開始温度を実施例 1 と 同様 に し て調べ た。 そ の結果を表 2 に示す。
実施例 15
実施例 1 Qに お い て、 D A D P M に かえ て 4 , 4 ' — ビ ス ( 4 一 ア ミ ノ フ エ ノ キ シ) ビ フ エ ニ ル (以下、 B A P B P と い う ) 0. 01モ ルを用 い た ほ か は実施例 10と 同様 に し て反応溶液 (濃度 : 15. 1重量 か ら 反応液 (芳香族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴマ ー の溶液) を え た。
え ら れた反応液の粘度お よ びかか る 反応液中の芳香族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴ マ ー の数平均重合度を実施例 1 と 同様 に し て調べた。 そ の結果を表 1 に示す。
つ ぎに、 前記反応液を用 い、 実施例 10と 同様 に し て厚 さ 0. 034 mmの赤橙色の フ ィ ル ム を え た。
え ら れた フ ィ ル ム は、 濃硫酸 に溶解 し う る も の で あ つ た の で、 かか る フ ィ ル ム を用 い、 芳香族 ポ リ イ ミ ン の固 有粘度
i n h ) を実施例 2 と 同様 に し て測定 し た。 そ の結果を表 2 に示す。
さ ら に、 え ら れた フ ィ ル ム を用 い、 実施例 1 と 同様 に し て I R を測定 し た結果、 1 G c ηΓ 1に 吸収が認め ら れた ま た、 え ら れた フ ィ ル ム を用 い、 引 張強度、 破断時伸 び率、 Τ „ お よ び熱分解開始温度を実施例 1 と 同様 に し て調べた。 そ の結果を表 2 に 示す。
実施例 16
実施例 1 と 同様の反応装置 に 、 D F M P 164 g ( 1 モ ル) 、 D A D P E 200 g ( 1 モ ル) お よ び N M P l OOOm lを加え て撹拌 し て 内容物を溶解 さ せ た。 溶解後、 室温下で た だ ち に反応が開始 し 、 反応溶液 (濃度 : 26. 7 重量% ) は赤橙色 と な り 、 さ ら に 2 時間室温で撹拌 し て 反応を終了 し 、 反応液 (芳香族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴ マ ー の 溶液) を え た。
え ら れた反応液の粘度お よ びかか る 反応液中の芳香族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴ マ ー の数平均重合度を実施例 1 と 同様 に し て調べた。 そ の結果を表 1 に 示す。
つ ぎに、 前記反応液を 10 Q に加温 し 、 紡糸 口 金 (孔 径 0. 1 mm、 孔数 50) よ り 2 G 0 。(: の チ ッ 素気流中 に 吐出 し 100 分の速度で巻 き 取 っ て糸 (繊維) を え た。
え ら れ た糸 は、 濃硫酸 に溶解 し う る も の で あ つ た の で かか る 糸 10 m gを フ ィ ル ム 10 m gの かわ り に用 い、 実施例 2 と 同様 に し て — N M R を測定 し た。 そ の結果を以下 に示す。
1 H - N M R ( «5 ( p p m ) : D S 0 4 )
8. 7 (2H) 、 7. 8 (2H) 、 7. 3 H) 、 6. 9 (4H) 、
2. 1 (3H)
ま た、 かか る 糸 を フ ィ ル ム の かわ り に用 い、 芳香族 ポ リ イ ミ ン の固有粘度 7) i n h ) を実施例 2 と 同様 に し て測定 し た。 そ の結果を表 2 に示す。
さ ら に、 え ら れた糸 を用 い、 日 本バ イ オ ラ ッ ド (株) 製の F T S — 7 で拡散反射法 に よ っ て I R を測定 し た結 果、 162 Q e πΓ 1に吸収が認め ら れた。
ま た、 かか る 糸を用 い、 T g お よ び熱分解開始温度を 実施例 1 と 同様に し て調べた。 そ の結果を 表 2 に 示す。
な お、 表 2 中の T „ の欄 に お い て、 > 300 と あ る の は 300 °C以下で は T — が認め ら れな か っ た こ と を示す。
ま た、 表 1 中 に は芳香族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴマ ー の成分 お よ び溶剤を、 表 2 中 に は フ ィ ル ム形成時の処理条件お よ び フ ィ ル ム の厚 さ を あ わせ て示す。
[以下余白 ]
香族ボリイ ミ ンオリ ゴマーの成分 (モル) 芳香族ポリイ ミ ンオリ 芳香族ボリイ ミ ン 実施例 芳
溶剤の種類 ゴマーの溶液の粘度 オ リ ゴマーの 番号 芳香族ジァルデヒ ド 芳香族ジァ ミ ン ( c S t ) 数平均重合度
1 D FMP (0.01) DAD P E (0.01) NMP 36 7. 5
2 DFMP (0.1) DADP E (0.1) NMP 380 7. 5
3 DFMP (0.1) DADP E (0.1) NMP 380 7. 5
4 DFMP (0.1) DADP E (0.1) NMP 380 7. 5
5 DFMP (0.01) DADP E (0.01 ) MC 75 8. 0
6 DFMP (0.01) DAD P E (0.01) MC 75 8. 0
7 DF P (0.01) DADPE (0.01 ) NMP 30 7. 5
8 DFBP (0.01 ) DADP E (0.01 ) NMP 47 9. 0
9 DFBP (0.01) DADPE (0.01 ) NMP 47 9. 0
10 DFMP (0.01 ) DADPM (0.01) NMP 1 6. 3 9. 8
1 1 DFMP (0.01) 3 B AP B (0.01 ) NMP 24 8. 5
12 DFMP (0.01) 4 B AP B (0.01) NMP 45. 5 9. 5
13 DFMP (0.01) DADP S (0.01 ) NMP 7. 8 5. 2
14 DFMP (0.01) B A P P (0.01) NMP 1 8 10. 2
15 DFMP (0.01 ) BAPB P (0.01) NMP 50. 5 9. 2
16 DFMP (1) DADPE (1) NMP 1 75 7. 5
2 フィルム形成時の処理条件 フィ ルムの 芳 香 族 ポ リ イ ン の 物 性
実施例
度 破断時伸び率 T g 熱分解開始温度 番号 温 度 時 間 固有粘度 引張強
しノ f睡間1) (mm) ( 7? i n h ) (k g f /cm2) (%) (X)
1 200 4 0. 028 552 1. 8 > 300 400
2 200 2 0. 028 1. 70 1 1 00 33. 0 300 400
3 1 50 6 0. 028 1. 58 820 25. 0 > 300 400
4 230 4 0. 028 一 1 720 23. 0 > 300 4 1 0
5 200 4 0. 030 一 448 2. 0 > 300 400
6 200 2 0. 028 1. 30 750 30. 0 > 300 390
7 200 4 0. 025 一 52 1 1. 6 > 300 4 1 0
8 200 4 0. 030 398 1. 5 > 300 330
9 200 2 0. 030 0. 63 450 1. 5 > 300 330
1 0 1 80 2 0. 028 1. 04 1 050 23. 0 > 300 4 1 0
1 1 200 4 0. 031 532 2. 0 > 300 390
1 2 1 80 2 0, 035 2. 42 1 550 35. 0 > 300 390
1 3 1 80 2 0. 035 0. 60 350 7. 0 > 300 370
1 4 200 4 0. 033 488 1. 8 > 300 325
1 5 1 80 2 0. 034 2. 60 1 330 26. 0 300 4 1 5
1 6 2. 03 > 300 400
表 1 に示 さ れ る よ う に、 実施例 1 〜 1 6でえ ら れた本発 明の芳香族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴマ ー は、 数平均重合度が約 5 〜 1 1の も の で あ っ た。 ま た、 かか る 芳香族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴマ ー を用 い て え ら れ た芳香族 ポ リ イ ミ ン は、 表 2 に示 さ れ る よ う に、 引張強度が約 3 5 Q 〜 1 8 Q Q k g ί c m 2 破断時伸 び率が 1 . 5 〜 3 5 . Q % であ り 、 ま た そ の 固有粘度 が約 0 . 6 〜 2 . 6 の も の で あ っ た。 産業上の利用可能性
本発明の 芳香族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴマ ー の製法 に よ れば 該芳香族 ポ リ ィ ミ ン オ リ ゴマ ー を容易 に製造す る こ と が で き 、 え ら れた本発明の 芳香族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴマ ー は た と え ば複合材料用 マ ト リ ク ス樹脂、 絶縁材料、 耐熱性 接着剤な どの材料 と し て好適 に使用 し う る も の で あ る 。
ま た、 本発明の芳香族ポ リ イ ミ ン の製法 に よ れば、 前 記芳香族 ポ リ イ ミ ン オ リ ゴマ ー を用 い て該芳香族 ポ リ ィ ミ ン を容易 に製造す る こ と がで き 、 し か も え ら れた本発 明の芳香族ポ リ イ ミ ン は、 フ ィ ル ム ゃ繊維 に 容易 に 成形 し う る と 同時に、 す ぐ れた耐熱性を有す る の で、 各種高 分子工業材料に好適 に使用 し う る も の であ る 。