JPH03149290A - 液晶ポリエステルエーテルイミド及びその中間体 - Google Patents
液晶ポリエステルエーテルイミド及びその中間体Info
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- JPH03149290A JPH03149290A JP2217285A JP21728590A JPH03149290A JP H03149290 A JPH03149290 A JP H03149290A JP 2217285 A JP2217285 A JP 2217285A JP 21728590 A JP21728590 A JP 21728590A JP H03149290 A JPH03149290 A JP H03149290A
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G73/00—Macromolecular 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
- C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
- C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C08G73/16—Polyester-imides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/38—Polymers
- C09K19/3804—Polymers with mesogenic groups in the main chain
- C09K19/3809—Polyesters; Polyester derivatives, e.g. polyamides
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- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は液晶ポリマーに関し、更に詳しくはこの種のポ
リマーの新規な群及びそれら製造用の中間体に関する。
リマーの新規な群及びそれら製造用の中間体に関する。
様々なサーモトロピック液晶ポリマーが知られている。
それらは、溶融状態で剛性のままである剛性ロッド構造
で特徴づけられ、これによりポリマ一分子がせん断力の
適用により単一方向に配列する。それらは、冷却後もそ
の様に配列したままであり、従って一方向に自己補強し
ており、その結果、高強度繊維に作成し得る。その他の
優れた特性には、優れた熱的性質及び高温における優れ
た流動性があり、これが溶融加工を容易にしている。
で特徴づけられ、これによりポリマ一分子がせん断力の
適用により単一方向に配列する。それらは、冷却後もそ
の様に配列したままであり、従って一方向に自己補強し
ており、その結果、高強度繊維に作成し得る。その他の
優れた特性には、優れた熱的性質及び高温における優れ
た流動性があり、これが溶融加工を容易にしている。
実際に、又は潜在的にサーモトロピック液晶性を有する
様々なポリエステルイミドが知られている。例えば、米
国特許第4,383,105号、同4.728,713
号、同4,728,714号及び同4,762,906
号各明細書、クリカドフ(Kriehcldorf )
ら、ジャーナル−、tプーフメリカン・ケミカルツサエ
ティ、21.1928.1772−1778 (198
7)が参照される。前記ポリエステルイミドは、大抵は
、トリメリト酸(ベンゼン−1,2,4−)リカルボン
酸)又は構造的に関連した化合物であるビス(3,4−
ジカルボキシ)ベンゾフェノンから誘導される。
様々なポリエステルイミドが知られている。例えば、米
国特許第4,383,105号、同4.728,713
号、同4,728,714号及び同4,762,906
号各明細書、クリカドフ(Kriehcldorf )
ら、ジャーナル−、tプーフメリカン・ケミカルツサエ
ティ、21.1928.1772−1778 (198
7)が参照される。前記ポリエステルイミドは、大抵は
、トリメリト酸(ベンゼン−1,2,4−)リカルボン
酸)又は構造的に関連した化合物であるビス(3,4−
ジカルボキシ)ベンゾフェノンから誘導される。
そのほかに、高い熱安定性及び耐溶剤性を含む数多くの
好ましい性質で特徴づけられるポリエーテルイミドが知
られている。特に価値のあるポリエステルイミド種は、
テトラカルボン酸である2゜2−ビス[4−(3,4−
ジカルボキシフェノキシ)フェニル1プロパン(この二
無水物を以下に時としてrBPADAJという)及びそ
の2.3−ジカルボキシ異性体から誘導されるものから
成る。これらのポリエーテルイミドの性質を、液晶ポリ
マーの性質と結合させることが望まれよう。
好ましい性質で特徴づけられるポリエーテルイミドが知
られている。特に価値のあるポリエステルイミド種は、
テトラカルボン酸である2゜2−ビス[4−(3,4−
ジカルボキシフェノキシ)フェニル1プロパン(この二
無水物を以下に時としてrBPADAJという)及びそ
の2.3−ジカルボキシ異性体から誘導されるものから
成る。これらのポリエーテルイミドの性質を、液晶ポリ
マーの性質と結合させることが望まれよう。
しかし、液晶挙動の存在は、ポリマーの分子構造に基づ
くのみでは予測できない。
くのみでは予測できない。
本発明は、前記テトラカルボン酸のビスイミドジカルボ
ン酸誘導体から誘導される構造単位から成る液晶ポリエ
ステルエーテルイミド群の発見に基づいている。そのほ
か、本発明は新規なビスイミドジカルボン酸中間体をも
包含する。
ン酸誘導体から誘導される構造単位から成る液晶ポリエ
ステルエーテルイミド群の発見に基づいている。そのほ
か、本発明は新規なビスイミドジカルボン酸中間体をも
包含する。
従って、1つの観点において、本発明は■
[式中Aは
であり、Yは−〇−、−S−、−SO2−,0R+
−〇−又は−C−であり、そしてR1及びR2はR2
夫々水素、メチル又はエチルである]
の構造単位から成る液晶ポリエステルエーテルイミドを
包含する。
包含する。
式(I)より明らかなように、本発明のポリエステルエ
ーテルイミドがビスイミドジカルボン酸から誘導される
。前記酸及びそれらの官能性誘導体(例えば酸ハロゲン
化物、アミド、エステル及び塩)が、本発明のもう1つ
の観点である。それらは、式(■): [式中Yは前述の意味を有し、2はOH,OR1、OM
又はNR3R4であり、Mは金属又はアンモニウムカチ
オンの−等価物であり、そしてR3及びR4は夫々有機
基である] で表わされる。
ーテルイミドがビスイミドジカルボン酸から誘導される
。前記酸及びそれらの官能性誘導体(例えば酸ハロゲン
化物、アミド、エステル及び塩)が、本発明のもう1つ
の観点である。それらは、式(■): [式中Yは前述の意味を有し、2はOH,OR1、OM
又はNR3R4であり、Mは金属又はアンモニウムカチ
オンの−等価物であり、そしてR3及びR4は夫々有機
基である] で表わされる。
式(n)において、前記化合物が遊離のカルボン酸であ
るか、あるいはそのエステル、塩又はアミドであるかに
応じて2の種類が変化する。エステル及びアミドにおい
ては、R3及びR4は夫々有機基であり、最も頻繁には
炭素数1乃至8のアルキル基又は炭素数6乃至10の芳
香族炭化水素基である。エステルにおいては、R3は通
常炭素数6乃至10の芳香族炭化水素基であり、そして
フェニルエステルがエステル交換によるポリニステルエ
ーテルイミドの製造に特に適しているため、好ましくは
フェニルである。
るか、あるいはそのエステル、塩又はアミドであるかに
応じて2の種類が変化する。エステル及びアミドにおい
ては、R3及びR4は夫々有機基であり、最も頻繁には
炭素数1乃至8のアルキル基又は炭素数6乃至10の芳
香族炭化水素基である。エステルにおいては、R3は通
常炭素数6乃至10の芳香族炭化水素基であり、そして
フェニルエステルがエステル交換によるポリニステルエ
ーテルイミドの製造に特に適しているため、好ましくは
フェニルである。
塩においては、Mは金属又はアンモニウムカチオンの−
等価物でよい。好適な金属は、通常アルカリ金属及びア
ルカリ土類金属である。アンモニウムカチオンには、置
換されていないものと置換されているものとが包含され
、置換されているものには様々なアミンカチオンが包含
される。しかし、大抵の場合においては、好適な式(n
)の化合物は、2がOHである遊離のカルボン酸である
。
等価物でよい。好適な金属は、通常アルカリ金属及びア
ルカリ土類金属である。アンモニウムカチオンには、置
換されていないものと置換されているものとが包含され
、置換されているものには様々なアミンカチオンが包含
される。しかし、大抵の場合においては、好適な式(n
)の化合物は、2がOHである遊離のカルボン酸である
。
Yは前述の意味を有し、そして通常は
R1
C−
R2
1式中R1及びR2は夫々水素、メチル又はエチルであ
ることができる] である。特に好適なのは、R1及びR2が夫々メチルで
ある化合物である。
ることができる] である。特に好適なのは、R1及びR2が夫々メチルで
ある化合物である。
従って、好適なビスイミドジカルボン酸は2゜2−ビス
[4−(ジカルボキシフェノキシ)フェニル]プロパン
のN−ビス(4−カルボキシフェニル)イミドである。
[4−(ジカルボキシフェノキシ)フェニル]プロパン
のN−ビス(4−カルボキシフェニル)イミドである。
この群の中で、特に望ましい性質を有する液晶ポリマー
に転化し得ることから、ビス(3,4−ジカルボキシ)
異性体が最も好ましい。
に転化し得ることから、ビス(3,4−ジカルボキシ)
異性体が最も好ましい。
本発明のビスイミドジカルボン酸は、従来からのイミド
生成条件下での対応する2、2−ビス[4−(ジカルボ
キシフェノキシ)フェニル]プロパン又はその官能性誘
導体、特に二無水物と、p−アミノ安息香酸との反応に
より製造することができる。一般的に、p−アミノ安息
香酸の二無水物に対するモル比は約1:1であり、反応
温度は約150乃至200℃の範囲であり、そして適宜
の溶媒、代表的には例えば0−ジクロロベンゼン又は1
,2.4−)ジクロロベンゼン等の比較的高沸点の塩素
化芳香族化合物を使用する。
生成条件下での対応する2、2−ビス[4−(ジカルボ
キシフェノキシ)フェニル]プロパン又はその官能性誘
導体、特に二無水物と、p−アミノ安息香酸との反応に
より製造することができる。一般的に、p−アミノ安息
香酸の二無水物に対するモル比は約1:1であり、反応
温度は約150乃至200℃の範囲であり、そして適宜
の溶媒、代表的には例えば0−ジクロロベンゼン又は1
,2.4−)ジクロロベンゼン等の比較的高沸点の塩素
化芳香族化合物を使用する。
式(1)において、Aはジヒドロキシ芳香族化合物であ
るハイドロキノン、4.4 ¥ビフェノール及び2,6
−ジヒドロキシナフタレンから誘導される。これらの化
合物及び式(II)のビスイミドジカルボン酸の構造は
、ポリエステルエーテルイミドの最も簡便な製造法、即
ち前記ジヒドロキシ芳養族化合物とビスイミドジカルボ
ン酸、又はそれらの官能性誘導体の間の反応による製造
法を示唆している。一般的に、このタイプの最も可能性
のある反応は、遊離のビスイミドジカルボン酸と、ジヒ
ドロキシ芳香族化合物の典型的にt−4炭素数2乃至8
の脂肪族カルボン酸とりわけ酢酸とのジェステルとによ
るエステル交換反応である。
るハイドロキノン、4.4 ¥ビフェノール及び2,6
−ジヒドロキシナフタレンから誘導される。これらの化
合物及び式(II)のビスイミドジカルボン酸の構造は
、ポリエステルエーテルイミドの最も簡便な製造法、即
ち前記ジヒドロキシ芳養族化合物とビスイミドジカルボ
ン酸、又はそれらの官能性誘導体の間の反応による製造
法を示唆している。一般的に、このタイプの最も可能性
のある反応は、遊離のビスイミドジカルボン酸と、ジヒ
ドロキシ芳香族化合物の典型的にt−4炭素数2乃至8
の脂肪族カルボン酸とりわけ酢酸とのジェステルとによ
るエステル交換反応である。
そのほか、遊離のジヒドロキシ芳香族化合物と、ビスイ
ミドジカルボン酸のジフェニルエステル等のエステルと
の反応によるポリエステルエーテルイミドの製造も本発
明の範囲内である。別法として、遊離のビスイミドジカ
ルボン酸及びジヒドロキシ芳香族化合物の組合せと、後
者の化合物に対するエステル化剤、代表的には無水酢酸
とを反応条件下で加熱する、エステル調製とエステル交
換をその場で行なう方法を用いることもできる。
ミドジカルボン酸のジフェニルエステル等のエステルと
の反応によるポリエステルエーテルイミドの製造も本発
明の範囲内である。別法として、遊離のビスイミドジカ
ルボン酸及びジヒドロキシ芳香族化合物の組合せと、後
者の化合物に対するエステル化剤、代表的には無水酢酸
とを反応条件下で加熱する、エステル調製とエステル交
換をその場で行なう方法を用いることもできる。
前記エステル交換反応の何れも、典型的には実質的に等
モル量(但し、分子量調節のためにこの割合を若干変え
ることもできる)のポリエステルエーテルイミド形成反
応物質を用いて、従来法に 則って行なうことが
できる。溶液又は溶融反応条件の何れをも用いることが
でき、溶液反応は、典型的には前記0−ジクロロベンゼ
ン又はR2゜4−トリクロロベンゼン等の比較的高沸点
のjI[中で行われる。
モル量(但し、分子量調節のためにこの割合を若干変え
ることもできる)のポリエステルエーテルイミド形成反
応物質を用いて、従来法に 則って行なうことが
できる。溶液又は溶融反応条件の何れをも用いることが
でき、溶液反応は、典型的には前記0−ジクロロベンゼ
ン又はR2゜4−トリクロロベンゼン等の比較的高沸点
のjI[中で行われる。
本発明のポリエステルエーテルイミドは、固態で結晶性
であり、そして溶融したときに、375℃以上の温度ま
で異方性であり高複屈折である。
であり、そして溶融したときに、375℃以上の温度ま
で異方性であり高複屈折である。
それらは、再加熱時の検出可能な融解温度の存在で示さ
れる様に、液態と結晶性固態との間で反復転移を受ける
。また、それらは比較的高いガラス転移温度を有する。
れる様に、液態と結晶性固態との間で反復転移を受ける
。また、それらは比較的高いガラス転移温度を有する。
以下の実施例により、本発明を例証する。
実施例1
かくはん器具、温度計及び還流冷却器を備えた1リット
ル3フロフラスコに、BPADA20グラム(38,5
ミリモル)、p−アミノ安息香酸10.5グラム(76
,9ミリモル)及び0−ジクロロベンゼン300mlを
装入した。混合物を、還流状態、かくはん下で3時間加
熱し、そして室温まで冷却し、そのときに白色綿状沈殿
が生成した。これを濾過し、エチルエーテルで洗浄し、
そして120℃で真空乾燥させた。製造法から判断して
、生成物は所望した2、2−ビス[4−(3゜4−ジカ
ルボキシフェノキシ)フェニル1プロパンのビス(p−
カルボキシフェニル)イミドであった。融点331℃。
ル3フロフラスコに、BPADA20グラム(38,5
ミリモル)、p−アミノ安息香酸10.5グラム(76
,9ミリモル)及び0−ジクロロベンゼン300mlを
装入した。混合物を、還流状態、かくはん下で3時間加
熱し、そして室温まで冷却し、そのときに白色綿状沈殿
が生成した。これを濾過し、エチルエーテルで洗浄し、
そして120℃で真空乾燥させた。製造法から判断して
、生成物は所望した2、2−ビス[4−(3゜4−ジカ
ルボキシフェノキシ)フェニル1プロパンのビス(p−
カルボキシフェニル)イミドであった。融点331℃。
収量は27.9グラム、即ち理論収量の96%であった
。
。
実施例2
実施例1の生成物6.0グラム(7,92ミリモル)及
びハイドロキノンジアセテート1.54グラム(7,9
2ミリモル)の混合物を、窒素雰囲気中、かくはん下で
、酢酸を蒸留により除去しながら300℃で4時間加熱
した。混合物を冷却し、容器から取り出し、そして微粉
砕し、これを窒素雰囲気中、264℃で24時間アニー
リング= 15− した。これを示差走査熱量測定、高温偏光顕微鏡及び熱
重量分析により分析し、所望した液晶ポリエステルエー
テルイミドであることが示された。
びハイドロキノンジアセテート1.54グラム(7,9
2ミリモル)の混合物を、窒素雰囲気中、かくはん下で
、酢酸を蒸留により除去しながら300℃で4時間加熱
した。混合物を冷却し、容器から取り出し、そして微粉
砕し、これを窒素雰囲気中、264℃で24時間アニー
リング= 15− した。これを示差走査熱量測定、高温偏光顕微鏡及び熱
重量分析により分析し、所望した液晶ポリエステルエー
テルイミドであることが示された。
実施例3
ハイドロキノンジアセテートを等モル基準で4゜4′−
ビフェニルジアセテートで置き換えて、実施例2の方法
を繰り返した。同様の生成物が得られた。
ビフェニルジアセテートで置き換えて、実施例2の方法
を繰り返した。同様の生成物が得られた。
実施例4
ハイドロキノンジアセテートを等モル基準で2゜6−ジ
アセトキシナフタレンで置き換えて、実施例2の方法を
繰り返した。同様の生成物が得られた。
アセトキシナフタレンで置き換えて、実施例2の方法を
繰り返した。同様の生成物が得られた。
実施例2乃至4で調製した生成物の性質を、下記表に示
した。
した。
実 施 例
Tg、C2001116191
融解温度、C32B 328 32B(第2番目の示
差走査熱 量測定の加熱サイクル) 結晶化温度、”C234−−−220”(示差走査熱量
測定の 冷却サイクル) 5%重量損失温度、C5104911489(熱重量分
析) 意第2加熱/冷却サイクル;第1サイクルでは何も検出
されなかった。
差走査熱 量測定の加熱サイクル) 結晶化温度、”C234−−−220”(示差走査熱量
測定の 冷却サイクル) 5%重量損失温度、C5104911489(熱重量分
析) 意第2加熱/冷却サイクル;第1サイクルでは何も検出
されなかった。
Claims (9)
- (1)式( I ): ▲数式、化学式、表等があります▼ [式中A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、Yは−O−、−S−、−SO_2−、▲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、そしてR^1及びR^2は夫々水素
、メチル又はエチルである] の構造単位から成る液晶ポリエステルエーテルイミド。 - (2)Yがイソプロピリデンである請求項1記載のポリ
エステルエーテルイミド。 - (3)式: ▲数式、化学式、表等があります▼ の構造単位から成る請求項2記載のポリエステルエーテ
ルイミド。 - (4)Aが ▲数式、化学式、表等があります▼ である請求項3記載のポリエステルエーテルイミド。
- (5)Aが ▲数式、化学式、表等があります▼ である請求項3記載のポリエステルエーテルイミド。
- (6)Aが ▲数式、化学式、表等があります▼ である請求項3記載のポリエステルエーテルイミド。
- (7)式(II): ▲数式、化学式、表等があります▼ [式中Yは−O−、−S−、−SO_2−、▲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、ZはOH、OR^3、OM又はNR^
3R^4であり、Mは金属又はアンモニウムカチオンの
一等価物であり、R^1及びR^2は夫々水素、メチル
又はエチルであり、そしてR^3及びR^4は夫々有機
基である] を有するビスイミドジカルボン酸又はその官能性誘導体
。 - (8)ZがOHである請求項7記載のビスイミドジカル
ボン酸。 - (9)Yがイソプロピリデンである請求項8記載のビス
イミドジカルボン酸。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/397,208 US4988821A (en) | 1989-08-23 | 1989-08-23 | Liquid crystalline polyesteretherimides and intermediates therefor |
| US397,208 | 1989-08-23 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03149290A true JPH03149290A (ja) | 1991-06-25 |
| JPH0649760B2 JPH0649760B2 (ja) | 1994-06-29 |
Family
ID=23570262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2217285A Expired - Lifetime JPH0649760B2 (ja) | 1989-08-23 | 1990-08-20 | 液晶ポリエステルエーテルイミド及びその中間体 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4988821A (ja) |
| EP (1) | EP0413973B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0649760B2 (ja) |
| DE (1) | DE69009899T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10500443A (ja) * | 1994-05-17 | 1998-01-13 | イー・アイ・デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニー | 液晶ポリ(エステル−イミド) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5068352A (en) * | 1990-01-19 | 1991-11-26 | General Electric Company | Bisimidodiphenol derivatives |
| JPH0636993A (ja) * | 1992-05-21 | 1994-02-10 | Canon Inc | 露光装置及び半導体素子の製造方法 |
| AT398977B (de) * | 1992-11-10 | 1995-02-27 | Chemie Linz Gmbh | Thermoplastische polyesterimide aus trimellitsäure, propandiphenol und einem aromatischen diamin mit verbesserten mechanischen eigenschaften, ihre herstellung und verwendung |
| US20050288405A1 (en) * | 2004-06-29 | 2005-12-29 | General Electric Company | Copolymers containing diimide moieties and blends thereof |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US4383105A (en) * | 1981-12-28 | 1983-05-10 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Polyimide-esters and filaments |
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| DE3542857A1 (de) * | 1985-12-04 | 1987-06-11 | Basf Ag | Vollaromatische mesomorphe polyesterimide |
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| US4871817A (en) * | 1986-12-31 | 1989-10-03 | General Electric Company | Polyetherimide-liquid crystal polymer blends |
-
1989
- 1989-08-23 US US07/397,208 patent/US4988821A/en not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-07-23 EP EP90114056A patent/EP0413973B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-07-23 DE DE69009899T patent/DE69009899T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-08-20 JP JP2217285A patent/JPH0649760B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10500443A (ja) * | 1994-05-17 | 1998-01-13 | イー・アイ・デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニー | 液晶ポリ(エステル−イミド) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0413973A1 (en) | 1991-02-27 |
| EP0413973B1 (en) | 1994-06-15 |
| DE69009899T2 (de) | 1995-01-19 |
| JPH0649760B2 (ja) | 1994-06-29 |
| US4988821A (en) | 1991-01-29 |
| DE69009899D1 (de) | 1994-07-21 |
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