JPH04331230A - 三成分系ポリイミド樹脂組成物及びその製造方法 - Google Patents

三成分系ポリイミド樹脂組成物及びその製造方法

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JPH04331230A
JPH04331230A JP12066191A JP12066191A JPH04331230A JP H04331230 A JPH04331230 A JP H04331230A JP 12066191 A JP12066191 A JP 12066191A JP 12066191 A JP12066191 A JP 12066191A JP H04331230 A JPH04331230 A JP H04331230A
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diamine
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Hiroshi Itatani
博 板谷
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WR Grace and Co
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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】
【0001】本発明は、ポリイミドが本来有する優れた
性能に加えて、更に機能性を付加した新しいタイプのポ
リイミド樹脂組成物に関するものである。
【従来の技術】
【0002】ポリイミド樹脂は、優れた耐熱性、耐溶剤
性を示し、更には、機械的強度、伸度も適当に有してい
る優れた樹脂であるため、フレキシブルプリント基盤用
フィルム、重電機用絶縁材料、キャリヤテープ、航空機
、宇宙船用の耐熱絶縁被覆材料として、またその他にも
、ワニス、テープ、接着剤、繊維強化複合材料のマトリ
クス樹脂として、他方面に亘って採用されている。
【0003】このポリイミド樹脂の化学的特性、機械的
特性を更に改良して、寸法安定性が優れかつ寸法精度が
優れたフィルムを製造したり、貯蔵安定性に優れかつ成
形性に優れた樹脂を製造したり、更に、耐衝撃性の改良
されたポリイミド樹脂を製造したり、高選択性の分離膜
、耐熱性接着剤を製造するといったような、ポリイミド
の本来の性能に加えて更に機能性を付加した新しいタイ
プのポリイミドの開発研究が盛んに行われている。
【0004】一種類の酸成分と一種類のジアミン成分と
から構成されるホモポリマーでは、特殊な機能を付与す
ることは困難であるため、多成分系のポリイミドの開発
が行われている。
【0005】一般に、ポリイミドは、高純度の酸ジ無水
物と芳香族ジアミンとを等モル量混合して、極性溶媒中
で低温で重縮合反応を行わせて、先ず高分子量のポリア
ミド酸を生成させ、次いで、このポリイミド酸溶液をキ
ャスト成形して、加熱又は無水酢酸添加による化学処理
によって脱水閉環反応を行わせて安定なポリイミドを製
造する方法が採用されている(「新しい耐熱性樹脂」,
Lee,Stoffy,Nevilleの共著、東京化
学同人発行,216頁)。
【0006】この方法において中間体として生成するポ
リアミド酸は、熱に対して不安定であり、加熱すると容
易に水を生成してイミド化する。生成した水は、ポリア
ミド酸に作用してポリアミド酸の加水分解を促し、分子
鎖を切断して、低分子量のポリアミド酸になることが知
られている。したがって、高性能、高分子量のポリイミ
ドを製造するためには、室温又はそれ以下の低温で高分
子量のポリアミド酸を製造する方法が採用されている。
【0007】一般に、高分子量のポリアミド酸は、N−
メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド等の極性溶媒
に可溶性であるが、高分子量のポリイミドは、殆どの溶
媒に不溶性であるため、ポリアミド酸を経由してポリイ
ミドを製造する二段合成法が採用されている。
【0008】他方、フェノール系溶媒、特に4−クロロ
フェノールは、ある種のポリイミドを溶解するので、こ
の溶媒を用いて、ポリアミド酸を経由しないで一段でポ
リイミドが製造されている(特公昭62−25405号
)。
【0009】また、ある種の組成のポリイミドは、N−
メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ニトロベン
ゼン、m−クレゾールに可溶性であるので、これらのポ
リイミドを製造する場合には、これらの溶媒中で高分子
量のポリアミド酸を製造し、次いで化学処理によって、
溶媒中に溶解したポリイミド樹脂組成物が得られる。特
にクレゾールやニトロベンゼンを用いた場合には、生成
した水を共沸によって反応系より除いて、溶剤可溶型の
高分子量のポリイミド樹脂組成物が得られる(特公昭6
4−1494号)。
【0010】これらの文献に記載されているポリイミド
は、二成分系のホモポリマーである。ホモポリマーは、
その物理的、化学的特性が、それらを構成する二つの成
分の特性によって規制される。機械的強度の不足するホ
モポリマーは、全く別種の成分のホモポリマーで改良さ
れる。三成分系のポリイミド樹脂組成物であれば、他の
一成分を加えることによって、機械的強度に劣る性質を
補うことが可能である。このように、三成分系のポリイ
ミド樹脂組成物によって、本来の機能を保持したまま、
劣った性質を補うことよって、所望の用途に適した樹脂
に変性させて利用することができる。
【0011】三成分及びそれ以上の成分から構成される
ポリイミド樹脂は、従来、ランダム共重合法又はブロッ
ク共重合法によって製造されている。
【0012】通常は、三成分系ポリイミドは、三つの成
分を同時に混合、重縮合して樹脂とするランダム共重合
法によって製造されている。特公昭63−66852号
においては、フィルム又は繊維に柔軟性、屈曲性、伸び
を付与する目的で、2種類の異なったジアミンと酸ジ無
水物とを同時に混合して高分子量のポリアミド酸とした
後、加熱又は化学処理によって初期の目的を達成するポ
リイミドを得ている。また、特公昭61−296031
号においては、柔軟性、加工性、溶融流れ性を改良する
目的で三成分系のランダム共重合体が製造されている。 特開昭63−314242号においては、寸法安定性の
良いポリイミドの製造方法として、ジアミンAとこれに
対して40〜90モル%の酸ジ無水物とを反応させてア
ミド酸プレポリマーを製造し、次いで全ジアミン成分の
90〜10モル%のジアミンBを添加してポリアミド酸
共重合体の溶液を得、この溶液を流延又は塗布して膠状
にし、この膜を乾燥すると共に加熱又は化学処理によっ
てアミド酸共重合体を脱水、閉環、イミド化してポリイ
ミド共重合体膜を形成している。特開平1−96220
号においては、耐熱性と機械的特性のバランスに優れ、
成形性の良い共重合体樹脂として、酸ジ無水物に二種類
のジアミンを混合し、一段でイミド化縮合させてランダ
ム共重合体を得ている。
【0013】三成分系以上のポリイミド樹脂は、容易に
ランダム共重合法によって製造される。特に、従来のポ
リイミド製造法で採用されているポリアミド酸を経由す
る二段重縮合法を採用すると、生成した高分子量のポリ
アミド酸が熱的に不安定であって生成した水によって加
水分解が助長されて分子鎖の切断が起こり、イミド化の
段階で再縮合してランダム性が強くなる。更に、中間体
である高分子量のポリアミド酸は分子相互間で酸アミド
基の交換が容易にかつ速やかに行われることが知られて
いる。したがって、ポリアミド酸経由のポリイミド樹脂
は、ランダム特性を有するポリイミドであるということ
ができる。このランダム共重合体は、交互共重合体やブ
ロック共重合体に比べて物理的にも化学的にも特性が劣
るといわれている。この理由は、生成した共重合体の特
性が、各構成成分の優れた特性を発現するよりも劣った
特性の平均の性質が現れるためであるといわれている。
【0014】ランダム共重合体に比べて更に特性の向上
が期待できるブロック共重合法によるポリイミドも製造
されている。特開昭60−166326号においては、
機械的強度、耐熱性、耐熱老化性及び加工性を改良した
ポリイミド樹脂を製造するために、スルホンアミドのオ
リゴマーを製造し、次いで酸ジ無水物を加えてブロック
性のポリイミド樹脂を得ている。特開平1−21165
号においては、極性溶媒中で、ジアミンに対して酸ジ無
水物を1.5〜2.0モル加えて低温で反応させてアミ
ド酸のオリゴマーを合成している。これに当量のイソシ
アネートを加えて反応させると、炭酸ガスを発生しなが
らポリイミドアミドカルボン酸が得られる。これをキャ
ストし、加熱処理して高性能のポリイミドフィルムを作
成している。特開平2−91124号においては、基板
密着性の良いポリイミド膜を得るため、ジアミノシロキ
サンのコポリマーに酸ジ無水物を加えてシロキサン−ア
ミド酸のブロック共重合体とした後、これに当量のジア
ミンを加えてポリアミド酸とし、次いで熱又は化学処理
によってシロキサン−イミドのブロック共重合体を製造
している。特開昭64−1683号及び特開平1−21
165号においては、逐次添加法によるポリイミド共重
合体の製造法が記載されている。芳香族ジアミンに対し
て酸ジ無水物を過多又は過少に加え、これを反応させて
ポリアミド酸プレポリマーを製造し、次いで不足分のジ
アミンを添加してポリアミド酸の共重合体を得、次いで
化学処理又は加熱処理によってポリイミド共重合体を製
造している。この方法では、中間体としてポリアミド酸
を経由するために、二つの異なったブロックポリマーを
結び付けても、生成するポリアミド酸の交換反応を防ぐ
ことができないので、ランダム性の伴ったブロックポリ
マーとなる。
【0015】更に、樹脂を分離膜として用いる場合には
、ランダム共重合体やブロック共重合体である三成分系
のポリイミド分離膜は、その分離性能を向上させると選
択性が低下し、場合によっては機械的特性も低下してし
まうという欠点を有していた。
【0016】ポリアミドに関しては、特開平2−975
27号において示されているように、交互共重合体が製
造されている。また、特開昭51−34300号におい
ては、ポリアミド酸ジ無水物に当量のジアミンを作用さ
せてポリアミドイミドを製造しており、ブロック特性の
ある共重合体の特性を生かした新しい用途の展開が図ら
れている。
【課題を解決するための手段】
【0017】本発明は、従来のランダム共重合ポリイミ
ド樹脂やブロック共重合ポリイミド樹脂の製造方法とは
違った三成分系ポリイミド樹脂の製造方法を提供し、そ
れによって機能性の優れた三元系ポリイミド樹脂組成物
を提供するものである。
【0018】従来ポリイミド樹脂の製造に用いられるポ
リアミド酸経由の二段重縮合法を用いると、中間体の高
分子量アミド酸が熱に不安定で分子鎖の切断が起こるだ
けでなく、分子間で容易にアミド酸基が交換反応を起こ
し、ランダム共重合性を示すようになるので、本発明の
ポリイミドの製造においては、ランダム共重令性を排し
てブロック共重合性や交互共重合性をもったブロック共
重合ポリイミドを製造するために、中間体のアミド酸を
経由しないで、加熱によって溶液中で一段でイミド化反
応を行ってポリイミド樹脂を製造する。更に、酸ジ無水
物、芳香族ジアミンの化学的特性を考慮に入れて、逐次
添加による重縮合法を採用し、各ステップ毎にイミドプ
レポリマーを生成させて、逐次重合イミド化を繰り返し
て、ブロックポリイミド樹脂を製造する。このポリイミ
ドは、従来のポリイミド樹脂とは異なり、ブロッキング
セグメントで架橋されたブロック共重合体である。 1.溶媒の選択
【0019】ポリイミドは、一般に有機溶媒に不溶であ
るので、一般に、N−メチルピロリドンやジメチルホル
ムアミド等の極性溶媒を用いて二段法で重縮合が行われ
る。先ず、中間体として、高分子量のポリアミド酸を生
成させるために、高純度の酸ジ無水物と高純度のジアミ
ンとをほゞ等モル使用し、溶媒として厳密に脱水精製し
たものが使用される。中間体のポリアミド酸は熱に対し
て不安定であり、容易に交換反応を起こすので、室温又
はそれ以下の温度で注意深く重縮合反応を行わなければ
ならない。
【0020】本発明で採用する、中間体のポリアミド酸
を経由しないで一段重縮合によってポリイミドを製造す
る方法の利点は、生成する水を反応系から除くことによ
って容易に平衡をずらして高分子量のポリイミド樹脂が
得られ、更には、中間体としてのポリアミド酸の脱水に
よる解重合や交換反応を伴わないことである。ポリイミ
ドは、熱的に安定で、分解や交換反応は殆ど起こらない
。使用される溶媒は、高分子量のポリイミドを溶解させ
る性質を有し、水と分離し易くするために親水性が弱い
性質を有し、更に溶媒を揮発除去させるために沸点が低
いという特性を有していなければならない。
【0021】p−クロルフェノールやm−クレゾールは
、或る種のポリイミドに対して溶媒として使用すること
ができるが、いずれも毒性が強いために、かかる溶媒の
飛散を防ぐために特別に密封系にする等の環境保護対策
が特に必要になる。また、m−クレゾールは、高分子量
ポリイミドの溶解性が低いという欠点がある。
【0022】本発明は、新規なフェノール系混合溶媒を
用いることによって初期の目的を達成した。
【0023】本発明は、フェノールと、2個の水酸基で
置換されているベンゼン、1個又は2個の低級アルキル
基で置換されているフェノール及び/又は1個の低級ア
ルコキシ基で置換されているフェノールとの混合溶媒を
用いることを特徴とする。
【0024】かかるフェノール系混合溶媒の例としては
、フェノール/4−メトキシフェノール、フェノール/
2,6−ジメチルフェノール、フェノール/レゾルシノ
ール、フェノール/4−メトキシフェノール/レゾルジ
ノール、フェノール/2,6−ジメチルフェノール/レ
ゾルシノール混合溶媒が挙げられる。
【0025】下記の表1に本発明において用いる新規な
フェノール混合溶媒の特性を示す。フェノール、4−メ
トキシフェノール、2,6−ジメチルフェノール、レゾ
ルシノールは、融点が高く、室温では結晶である。これ
らを適当に混合すると融点降下を示して室温で液状を示
すようになる。フェノール/4−メトキシフェノール混
合系の場合には、混合比が70/30〜40/60の範
囲で室温において液状を示し、フェノール/2,6−ジ
メチルフェノール混合系の場合には、混合比が60/4
0〜40/60の範囲で室温において液状を示し、また
、フェノール/レゾルシノール混合系の場合には、混合
比が70/30〜40/60の範囲で室温において半溶
融状態である。この範囲の混合比を有するフェノール混
合溶媒は、高分子量のポリイミドを溶解する性質がある
ことが見出された。更に、フェノール/4−メトキシフ
ェノールの70/30〜40/60(重量比)の混合液
10重量部に対して1〜4重量部のレゾルシノールを加
えた3成分混合溶媒は室温で液状であり、特に重量比7
:3:3のフェノール/4−メトキシフェノール/レゾ
ルシノール混合物は融点が−2℃であり、特に難溶性の
高分子量ポリイミド樹脂を溶解することが見出された。 また、フェノール/2,6−ジメチルフェノールの60
/40〜40/60(重量比)の混合液10重量部に対
して1〜4重量部のレゾルシノールを加えた3成分混合
溶媒も、室温で液状であり、特に重量比6:4:3のフ
ェノール/2,6−ジメチルフェノール/レゾルシノー
ル混合物は融点が−18℃以下であって、特に難溶性の
高分子量ポリイミド樹脂を溶解することが見出された。
【0026】これらのフェノール混合溶媒に酸ジ無水物
成分と芳香族ジアミン成分とを、逐次、最終的にその合
計量がほゞ等モルとなるような量添加して加熱すると、
容易にポリイミド組成物が得られる。加熱温度は、10
0〜250℃、好ましくは140〜200℃である。こ
の結果、フェノール混合溶媒中に溶解したポリイミド樹
脂組成物が得られる。
【0027】反応中に生成する水は、反応系にトルエン
、キシレン、オクタン等を添加すると、共沸によって留
分し、反応系から除去することができる。また、イミド
系反応を促進するために、ピリジン、ピコリン、トリエ
チルアミン、メチルモルホリン、ヘキサメチルテトラミ
ン等の塩基を酸無水物に対して1/10〜1モル当量加
えると、イミド化の反応時間を短縮することができる。 生成するイミドは化学的、熱的に安定であるので、使用
する溶媒は特に精製する必要がなく、市販のフェノール
類をそのまま混合して使用しても高分子量ポリイミド樹
脂組成物が得られる。 2.逐次添加によるイミド化縮合方法
【0028】本発明においては、ランダム共重合性を排
してブロック性のある共重合ポリイミドを得るために、
逐次添加による一段イミド化反応によって共重合ポリイ
ミドを製造した。
【0029】この際考慮すべきことは、芳香族テトラカ
ルボン酸は強酸であり、芳香族ジアミンは脂肪族ジアミ
ンに比べてもはるかに弱塩基であるので、中間に生成す
るオリゴマーの分子量分布は、酸が多量にあるほど狭く
なるということである。イミド中間体の構成成分の分布
の狭い一定分子量の中間体を製造する必要がある。多量
のアミンと少量の酸とから精製する中間体イミドは、分
子量分布の広いものになる。多量の酸ジ無水物と少量の
ジアミンとから生成する中間体は、分子量分布幅の狭い
中間体を与え、末端が酸無水物の構造をしている。した
がって、本発明の三成分系ポリイミド樹脂組成物は、2
モル当量の酸ジ無水物と1モル当量以下のジアミンとを
作用させて、両末端が酸無水物であるイミド中間体を形
成し、次いでアミンを作用させてブロック性のポリイミ
ド樹脂組成物としている。
【0030】特公昭64−5056号においては、酸ジ
無水物とジアミンとの添加量の比、濃度によって、生成
するポリイミド前駆体の分子量及び分子量分布が異なっ
てくることが示されている(下記表2参照)。
【0031】本発明のポリイミド共重合体の製造方法に
ついて、下記の表3に示す反応に基づいて詳細に説明す
る。
【0032】過剰の酸ジ無水物と芳香族ジアミンとを反
応させると、次の反応式が成立する。 2nA+nB→A−(B−A)n+(n−1)A+2n
H2O
【0033】ここで、Aは酸ジ無水物、Bは芳香
族ジアミンてある。
【0034】AがBに比べて大過剰に存在すればn=1
である。
【0035】6FDA(5,5’−2,2,2−トリフ
ルオロ−1−(トリフルオロメチル)エチリデン)−ビ
ス−1,3−イソベンゾフランジオン)2モル部と、F
DA(9,9−ビス−(4−アミノフェニル)フルオレ
ン1モル部との反応で得たイミドのGPC測定結果を図
1−イに示す。同様に6FDA4モル部とFDA1モル
部とから得られた中間体イミドのGPC測定結果を図1
−ロに示す。n=1のときのイミド中間体の分子量は1
201である。
【0036】GPC測定を行うための2モル部の6FD
Aと1モル部のFDAとからのイミドの生成は、次のよ
うにして行った。6FDA2.664g、FDA1.0
47g、フェノールと4−メチルフェノールの7:3(
重量比)の混合液45g、ピリジン0.6gの混合物を
、室温で1時間、80℃で2時間、180℃で2時間加
熱撹拌して、得られた溶液をGPC分析にかけた。また
、GPC測定のための4モル部の6FDAと1モル部の
FDAからのイミドの生成は、6FDA5.34g、F
DA1.047g、フェノールと4−メチルフェノール
の7:3(重量比)の混合液45g、ピリジン0.6g
の混合物を、上記と同様に反応させて得られた溶液をG
PC測定にかけた。
【0037】図1−イ及び図1−ロから導き出される分
子量のデータを次表に示す(算出した分子量はポリスチ
レン換算分子量である。)
【0038】また、図1−ロに示す第1のピークを分析
して得られた赤外線吸収スペクトルを図3に示す。図3
のスペクトルから、生成物がイミド化合物であり、両末
端部が酸無水物であることが示される。
【0039】2モル当量の酸ジ無水物と1モル当量のジ
アミンとから生成したイミド中間体は、n=1〜4の幅
をもった成分で、n=1の成分は全体の80%を占め、
数平均分子量は1580であった。また、4モル当量の
酸ジ無水物は1モル当量のジアミンとから生成したイミ
ド中間体はn=1〜4の幅の組成を与えるが、n=1の
成分は全体の88%を占め、数平均分子量は1300で
あった。
【0040】この中間体にジアミンの第2成分であるジ
アミンC(2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ
)]フェニルヘキサフルオロプロパン)を作用させると
、これらのイミド中間体がブロッキング剤の働きをして
次式ポリイミド重合体が生成する。 {(A十B)k−(A−C)l}h
【0041】ここで、k<4であり、大部分のkは1〜
2である。一連の重縮合の概要及び結果、即ち示された
逐次添加重合法によって得られたポリイミドの物性(T
G測定による熱分解温度、DSC測定値およびGPC測
定によるポリスチレン換算の分子量)を表3に示す。
【0042】2モル当量のAと1モル当量のBとを反応
させた場合、得られる前駆体の平均分子量は1580で
あり、A−B−Aが80%を占める該前駆体にCを作用
させて得られたポリイミド(例V)の分子量が8万であ
る。単分子に近い中間体セグメント(主にn=1)が第
二アミンとほぼ等量で結合してコポリイミドを生成して
いる。したがって、交互共重組成のポリイミド又はラン
ダム重合体を架橋セグメントであるオリゴマー(主にn
=1)で架橋した、ランダム性のあるポリイミドてある
ということができるこのコポリイミドはm,nの小さい
セグメントの集積によって構成された共重合体というこ
とができる。例Vと、逐次添加法によらないランダムポ
リマーである例VIIIとを比較すると、これらの物性
が類似していることが分かる。したがって、例Vに示す
逐次添加重合法は、比較的ランダム性の特性の現れるポ
リマーを与えるということができる。しかしながら、こ
の単分子に近いセグメントで結ばれたポリマーは、ラン
ダムポリマーと比較して分解温度もガラス転移温度も高
く、フィルムにした場合に伸びも大きい。
【0043】本発明においては、かかる単分子に近いセ
グメントで結ばれたポリマーは、次式で表すことができ
る。
【化13】 (上式中、R1は第1の芳香族ジアミンのアミノ基を取
り除いた部分であり、R2は第2の芳香族ジアミンのア
ミノ基を取り除いた部分であり、XはCO,O,S,S
O2,CH3CCH3
【化14】 及びCF3CCF3からなる群から選択される2価の基
であり、n=1〜4であり、n=1のセグメントが70
%以上であり、m=1〜6,q=10〜100で分子量
は5〜20万の比較的小さい分子量を持つポリイミド樹
脂組成物の特徴を示す。
【0044】このような低分子セグメントで結ばれた共
重合体は、第一段の酸ジ無水物と第1のジアミンとの反
応において、酸ジ無水物1モル部に対して、第1のジア
ミン1/2〜1〜3モル部を一段で反応させて直接イミ
ド化合物とし、次に、第1のジアミンとの合計量が酸ジ
無水物1モルに対して0.95〜1.05モルとなるよ
うな量の第2のジアミンを加えて反応させることによっ
て製造することができる。
【0045】また、4モル当量のAと1モル当量のBと
を反応させた場合、得られる前駆体の数平均分子は13
00と小さい(例II)この架橋セグメントの作用によ
って高分子量のポリイミド重合体が得られる。例IIで
は前駆体はn=1の成分が88%であって、生成した共
重合は19万の分子量が示されている。したがって、こ
の重合体は、式:{(A−B)k−(A−C)l)}h
において、k=1〜3で、kの80%以上が1であるポ
リマー、即ち、比較的大きな(A−C)lブロック共重
合体を単分子の(A−B)kのブロッキング剤で架橋し
たブロック−ポリイミドであると推定することができる
。このポリマーは、他の重合ポリマーと異なり、300
℃付近で大きな吸熱現象が認められる。ここで、留意す
べきことは、2種類の異なった性質のジアミンを用いる
と、添加順序の違いによってポリイミドの分子量、さら
には物性にも違いをもたらすということである。表3に
示す例に基づいて説明すると、FDAは嵩ばった置換基
をもつアミンであり、これを導入するとガスの透過性が
増大する。また、HFBAPPは機械特性を向上せしめ
るため(分子量を増大させるため)に用いられる成分で
ある。したがって、例II(HFBAPPの添加量が多
い)においては19万という大きな分子量を示し、一方
例I(HFBAPPの添加量が少ない)においては8万
の分子量が示される。
【0046】本発明においては、かかる単分子セグメン
トの結合したポリマーは、次式で表すことができる。
【化15】 (上式中、R1は第1の芳香族ジアミンのアミノ基を取
り除いた部分であり、R2は第2の芳香族ジアミンのア
ミノ基を取り除いた部分であり、XはCO,O,S,S
O2,CH3CCH3
【化16】 及びCF3CCF3からなる群から選択される2価の基
であり、n=1〜3で、n=1のセグメントが80%以
上であり、m=2〜20,q=2〜100のセグメント
で構成され、5〜40万の高い分子量を示す。
【0047】このようなブリッジ−ブロックポリマーは
、第一段の酸ジ無水物と第1のジアミンとの反応におい
て、酸ジ無水物1モル部に対して、第1のジアミン1/
3〜1/8モル部を反応させ、次に第1のジアミンとの
合計量が酸ジ無水物1モルに対して0.95〜1.05
モルとなるような量の第2のジアミンを加えて反応させ
ることによって製造することができる。
【0048】このようにして、所望のオリゴマーセグメ
ントで結ばれたブロック共重合体を製造することによっ
て、二成分系のポリイミドの機能を保持したまま、構造
上の弱点を補強することが可能になる。
【0049】例えば、ガスの透過性を増大させるために
FDAの含有量を増大させると(例Iと例Vを参照)、
分子量は特に増大していないが、炭酸ガスの透過速度が
1.5倍になり、選択率は特に減少しなかった。また、
機械的強度を増大させるために、HFBAPPの含有量
を増大させると(例IIと例Vを参照)、ガスの透過性
に大きな変化を与えずに分子量が極めて大きくなった。
【0050】また、ポリイミド合成の2段逐次重合法を
更に改良して、下式に示す3段逐次重合法を行った。
【化17】 (但し、m1≒m2,n1≒n2であり、m1+n1≒
m2+n2である)
【0051】上記の反応の概要及び結果を表3の例II
I及びIVに示す。この3段逐次重縮合反応によってブ
ロック共重合体が得られる。このブロック共重合体の特
徴は、非常に分子量が大きく、ブロック性も示して、高
い分解点と300℃付近にガラス転位点が認められるこ
とである。このポリマーは、二種のブロックで構成され
るために構造上も安定であり、また、機械的強度にも富
み、伸び率の大きい弾性体ポリマーを与える(ブロック
−ブロックポリマー)。
【0052】図2−イには10モルの6FDAと9モル
のFDAとからえられた前駆体のGPCの測定結果を示
す。ピーク分子量は14万2000でm=18の重合体
を与えている。図2−ロには9モルの6FDAと10モ
ルのFDAとからえられた前駆体のGPCの測定結果を
示す。ピーク分子量は15万2000でm=20の重合
体である。
【0053】これらのプレポリマーをセグメントとして
分子鎖を延長したブロック共重合体組成物がえられる。
【0054】GPCを測定するための実験は次のように
して行われた。6FDA10ミリモル、FDA9ミリモ
ル、M液120g、ピリジン10ミリモルの混合液を窒
素を通しながら140℃1時間、180℃2時間加熱撹
拌(400rpm)後に反応液をそのままGPCにかけ
て測定した結果が図2−イに示される。同じ条件で6F
DA9ミリモル、FDA10ミリモルを用いた実験のG
PCは図2−ロに示される。その結果は次の通りである
【表1】 求めた分子量はポリスチレンに対応した分子量である。
【0055】本発明においては、かかるブロック−ブロ
ックポリマーは、次式で表すことができる。
【化18】 (上式中、R1は第1の芳香族ジアミンのアミノ基を取
り除いた部分であり、R2は第2の芳香族ジアミンのア
ミノ基を取り除いた部分であり、XはCO,O,S,S
O2,CH3CCH3
【化19】 及びCF3CCF3からなる群から選択される2価の基
であり、5<n,m<100である)q=2〜20の繰
返し単位をもち5〜50万の大きい分子量のブロック−
ブロック共重合体の特徴がある。
【0056】このようなブロック−ブロックポリマーは
、酸ジ無水物10モルに対して第1のジアミン10.5
〜12モル部を反応させて直接イミド化合物とした後、
再び5〜30モル部の該酸ジ無水物を反応させて末端が
酸無水物であるイミドオリゴマーとし、次いで、第1の
ジアミンとの合計量が酸ジ無水物の合計量1モルに対し
て0.95〜1.05モルとなるような量の第2のジア
ミンを反応させて直接イミド化することによるか、ある
いは、酸ジ無水物10モルに対して第1のジアミン8〜
9.5モル部を反応させて直接イミド化合物とした後、
5〜30モル部の第2のジアミンを反応させて末端がア
ミンであるイミドオリゴマーとして、次いで、第1のジ
アミンと第2のジアミンとの合計量が酸ジ無水物の合計
量1モルに対して0.95〜1.05モルとなるような
量の該酸ジ無水物を反応させて直接イミド化することに
よって製造することができる。
【0057】また、例VI及び例VIIは、一段目の中
間体製造においてアミンの成分が酸成分の10%乃至5
%の架橋セグメントをもつポリマーを示す。その特性は
、例Xに示すホモポリマーの性質に近いが、架橋セグメ
ントのために、分子量は純粋なホモポリマーよりも大き
い。
【0058】このようにして、フェノール混合溶媒中で
逐次添加による直接イミド化法を採用することによって
、従来のランダム共重合体、ブロック共重合体と性質及
び構造の異なる、単分子に近いセグメントの結合した、
単分子セグメントの結合した、又は、ブロックセグメン
トの結合した構造の共重合ポリイミドが得られる。 三成分系ポリイミドの特徴は、二成分系のポリイミドの
持つ機能を保持したまま、欠点となる特性を補う性質を
補充する、例えば脆いフィルムに機械的強度及び弾性を
与えることができることにある。
【表2】 3,硬質セグメントと軟質セグメント
【0059】本発明の三成分系ポリイミド組成物に関し
ては、逐次添加法によって各種のブロック性ポリマーが
製造されるが、共重合体の特性を決定する主要な因子は
、その製造方法よりも構成成分によって大きく影響され
る。
【0060】特公平1−54365号においては、ポリ
アミドブロック共重合体について、硬質セグメント(結
晶性ポリマー)と軟質セグメント(弾性体ポリマー)と
の組み合わせによる、軟質エラストマーから強靭な構造
用プラスチックに至るまでの各種の性能をもったブロッ
ク共重合体の製造方法が記載されている。
【0061】本発明の三成分系ポリイミドの製造におい
て使用する酸ジ無水物及び芳香族ジアミンも、以下に示
すように軟質セグメントと硬質セグメントとに分類する
ことができ、その組み合わせによって生成する本発明の
ポリイミド共重合体は、これらのセグメントの組み合わ
せに起因する特性に従って、種々の用途に利用すること
ができる。 I型  酸無水物セグメント(硬質酸セグメント)式:
【化20】 においてX=O,SO2のもの、及びピロメリット酸ジ
無水物、ビフェニルテトラカルボン酸ジ無水物などがこ
の分類に属する。 II型  酸無水物セグメント(軟質酸セグメント)式
【化21】 においてX=CO,CF3−C−CF3及び
【化22】 のものなどがこの分類に属する。 III型  ジアミンセグメント(硬質ジアミンセグメ
ント)
【0062】例としては、p−フェニレンジアミン、m
−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニル
エーテル、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、
2,6−ジアミノピリジン、ビス(4−アミノフェニル
)メタン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオ
レン、3,3’−ジメチルベンチジン、4,4’−ジア
ミノジフェニルスルホン、トリメチル−p−フェニレン
ジアミン、o−トリジンスルホン、3,3’−ジメチル
−4,4’−ジアミノビフェニル−6,6’−ジスルホ
ン酸、3,3’−5,5’−テトラメチルベンチジン等
を挙げることがてきる。 IV型  ジアミンセグメント(軟質ジアミンセグメン
ト)
【0063】例としては、1,4−ビス(4−アミノフ
ェノキシ)ベンゼン、2,2−ビス[4−(4−アミノ
フェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,
2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プ
ロパン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル
]スルホン、1,3−ビス(4,アミノフェノキシ)ベ
ンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフ
ェニル等を挙げることができる。
【0064】本発明によれば、上記の各種成分を組み合
わせ、異なる製造方法を用いることによって、単分子に
近いセグメントで結ばれた単分子セグメント及びブロッ
クセグメントで結ばれたブロック共重合体を製造方法す
ることができる。
【0065】従来から知られている二成分系のホモポリ
マーでは、硬質酸セグメント/硬質ジアミンセグメント
の組み合わせから得られる高分子量ポリイミドは、結晶
性が大きく、引張弾性率の大きなポリマーとなり、ポリ
イミド繊維、ポリイミドフィルムとして、広く利用され
ている。
【0066】また、軟質酸セグメントと軟質ジアミンセ
グメントとから生成するポリイミドホモポリマーは、弾
性率の高いポリマーを与え、これは、接着剤、成形性ポ
リマー、耐衝撃性の改良されたポリイミドとして市販さ
れている。
【0067】軟質酸セグメントと硬質ジアミンセグメン
トとから、あるいは、硬質酸セグメントと軟質ジアミン
セグメントとから得られるポリイミドホモポリマーは、
接着性、寸法安定性、成形加工性、補強剤としての特性
等に優れており、この特性を生かして広く利用されてい
る。
【0068】本発明の三成分系ポリイミドにおいても、
下記に示すような各種の成分の組み合わせによって、機
能性のある、更には、物理的、化学的特性に優れたポリ
イミドを与えることができる。 A)  硬質酸セグメント−硬質アミンセグメント−硬
質アミンセグメント B)  硬質酸セグメント−軟質アミンセグメント−硬
質アミンセグメント C)  硬質酸セグメント−軟質アミンセグメント−軟
質アミンセグメント D)  軟質酸セグメント−硬質アミンセグメント−硬
質アミンセグメント E)  軟質酸セグメント−軟質アミンセグメント−軟
質アミンセグメント F)  軟質酸セグメント−硬質アミンセグメント−軟
質アミンセグメント
【0069】本発明の三成分系ポリイミド共重合体は、
二成分系ホモポリマーと比較して、その態様も種類も多
く、更に広範な利用が期待できる。
【0070】例えば、A型のポリイミドは、従来のポリ
イミド繊維に対して更に高弾性を付与したり、ガラス転
移点を上昇させて耐熱性を向上させたり、また、フィル
ムにした場合、伸びを制御し、かつ、寸法安定性の良い
フィルムとして、配線基盤への利用を可能にする。更に
、耐水性、耐薬品性を改良することもできる。
【0071】B型のポリイミドでは、ポリイミドの接着
性の向上が図れる。また、貯蔵安定性の向上も期待され
る。プリント基盤として低熱膨張係数の耐湿性の改良さ
れたフィルムにしたり、航空機用耐熱絶縁被覆材として
また耐衝撃性の改良された材料として利用することがで
きる。
【0072】C型のポリイミドは、流動性の改良と相ま
って押出し成型品として利用することができる。成形収
縮率を減少させることもできる。マトリクス用の構造材
料としての使用や接着剤としての利用が考えられる。ま
た、エナメル電線用ワニスとして溶解性の向上、保存安
定性の向上更には絶縁特性の改良が図れる。
【0073】D型のポリイミドは、半導体の多層配線用
の絶縁膜として、耐湿性、耐熱性の改良されたポリイミ
ドフィルムを提供する。
【0074】F型のポリイミドは、耐衝撃性の改良され
たポリイミド樹脂を与える。これは、重電機用の絶縁材
料として、また、航空機用の被覆材料として、更に改良
されたポリイミドを提供する。
【0075】更に、E型のポリイミドは、ワニス、テー
プ、繊維強化複合材料のマトリクスとして、電気特性、
接着性、耐熱性、成形加工性に改良が加えられたポリイ
ミド樹脂を提供する。
【0076】更に、ポリイミド樹脂をガス分離膜として
製造する場合には、第1のジアミンとして、ガスの透過
性を向上させるために空間的に広がりの大きい置換基を
有するジアミンを用い、第2のジアミンとして、ポリイ
ミド分離膜の機械的強度を強め、更にガスの分離性能を
高めるようなジアミンを用いることによって、ガスの選
択性、分離性能に優れ、更に、機械的強度も高い分離膜
が提供される。
【0077】この場合、第1のジアミンとしての、空間
的に広がりの大きい置換基を有するジアミンとしては、
9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン(FD
A)又は9,9−ビス(4−アミノフェニル)アントラ
セン等を挙げることができる。また、第2のジアミンと
しての、生成するポリイミド膜の機械的強度を向上させ
ながらガスの透過性を向上させかつ選択性を向上させる
ジアミンとしては、例えば、2,2−ビス[4−(4−
アミノフェノキシ)]フェニルヘキサフルオロプロパン
、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシフェニル
)]フェニルプロパン、ビス−(4−アミノフェノキシ
フェニル)スルホン、4,4’−ビス(4−アミノフェ
ノキシ)ビフェニル、1,3−ビス(4−アミノフェノ
キシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ
)ベンゼン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、
4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’−
ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフ
ェニルメタン、1,4−ジアミノベンゼン、3,3’−
ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−
ジメチル−4,4’−アミノビフェニル−6,6’−ジ
硫酸、o−トリジンスルホン、1,2,6−トリメチル
−1,4−ジアミノベンゼン、2,2’,6,6’−テ
トラメチルベンチジン、2,6−ジメチルピリジン等を
用いることができる。この中でも、ガスの選択率を向上
させかつ機械的強度を向上させるためには、2,2−ビ
ス[4−(4−アミノフェノキシ)]フェニルヘキサフ
ルオロプロパン(HFBAPP)が特に好ましい。この
ようなフッ素含有芳香族ジアミンは、二成分系ポリイミ
ドにおいて用いると透明性が優れ誘電率が低い特性を示
すポリマーを与えることが知られており(特開平1−2
61442号参照)、HFBAPPを三成分系のポリイ
ミドにおいて用いると、高分子量で機械的強度が高く、
熱安定性の高い芳香族ポリイミドを与える。 また、ジアミン中に含まれるフッ素原子がガスとの接触
を円滑にするため、ガスの透過性に優れかつ分離のため
の選択性にも優れたポリイミド分離膜が得られる。
【0078】本発明においては、相反する性質の成分を
組み合わせることによっても、相乗的な効果が期待でき
る。軟質エラストマーから硬質の構造用ポリイミドまで
、広範囲な利用が可能になる。例えば、耐熱性を持ち、
高弾性率を示しながら低熱膨張保数を有するポリイミド
;機械的性質に優れ、電気特性に優れかつ耐溶剤性も有
しながら耐熱性を示すポリイミド;接着性に優れ、耐熱
性の構造材料等々の幅広い利用が可能である。
【0079】本発明方法によって製造されたポリイミド
は、当該技術において公知の通常の方法によって、例え
ば溶媒中に溶解しているポリイミドをガラス板上に流延
した後、溶媒を除去し、乾燥することによって、機械的
強度が高く、ガス透過性に優れ、かつ選択性に優れたガ
ス透過膜を容易に製造することができる。特に、ジアミ
ン成分の一つとして、9,9−ビス(4−アミノフェニ
ル)フルオレンを用いることによって、各種ガス、例え
ば、水素、ヘリウム、CH4,N2,CO,Ar,CO
2等のガスの透過性が飛躍的に向上する。また、2,2
−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキ
サフルオロプロパンをジアミン成分の一つとして用いる
ことによって、ガスの選択性も高く、高分子量で機械的
強度の高いポリイミド分離膜を得ることができる。特に
、上記二種類のジアミンを併用すると、膜の機械的強度
を補強しつつ、ガスの透過性が大きいにも拘わらず選択
性が高いポリイミド分離膜が得られる。また、従来のポ
リアミド酸を経由するポリイミド膜の製造においては、
中間生成物てあるポリアミド酸の溶媒溶液からフィルム
を形成して、これに脱水操作を施すことによってポリイ
ミド膜を得ているために、ピンホールが生じ、表面が粗
面になる傾向があった、しかしながら、本発明の製造方
法においては、フィルム作成にあたって脱水操作を用い
ないので、ピンホールの小さい平滑なポリイミド膜が得
られる。
【0080】(実施例)以下に本発明の実施例を示す。
【0081】以下の記載において、
【化23】
【0082】上式において、tはポリマー溶液(試料0
,5gをN−メチルピロリドン100ml中に溶解した
もの)の落下速度であり、toは溶媒のみの落下速度で
ある。
【0083】引張試験は、ASTMD882に従って試
験し、TG及びDSCはそれぞれ島津製作所TGA−5
0及びDSC−50を用いて測定した。
【0084】赤外吸収スペクトルは、KBr錠剤法によ
って又はフィルム自身を測定した。
【0085】フィルムのガス透過性は、文献:Memb
rane,11(1),p48〜52(1986),K
.Haraya,K.Obata,T.Hakuta,
H.YoShituneに記載の方法にしたがって、高
真空法によって測定した。また、対照試料のポリイミド
膜に関するデ−タは、同文献記載のデータを用いた。
【0086】フェノールと4−メトキシフェノールの7
:3(重量比)の混合液をM液、フェノールと2,6−
ジメチルフェノールの6:4(重量比)の混合液をX液
と称する。
【0087】例1 500mlのセパラブル三つ口フラスコに、撹拌器(ス
テンレス製イカリ型)を取り付け、ストップコックの付
いたトラップの上に玉付冷却管を取り付け、シリカゲル
を通して窒素が流通するようにした。3,4,3’,4
’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸ジ無水物(市販品
、以後BTDAと称する)32.222g(100ミリ
モル)、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレ
ン(和歌山精化製、以後FDAと称する。)17.42
6g(50ミリモル)、M液200g、ピリジン8gを
加え、窒素下において、室温で30分、140℃で30
分、180℃で1時間撹拌した(500rpm)。次に
、反応液を空冷し、1,3−ビス(4−アミノフェノキ
シ)ベンゼン14.61g(50ミリモル)、M液10
0ml、ピリジン4gの溶液を加え、更にトルエン15
mlを加えた。この混合液を、室温で30分間、140
℃て30分間、次いで昇温して180〜190℃で8時
間加熱撹拌した。反応中に生成する水をストップコック
より取り除いた。
【0088】反応液を室温に冷却し、過剰のメタノール
(約1l)中に注ぎ、日立製作所製のミキサーVA−W
25型で激しく撹拌して黄色の粉末を得た。これを吸引
▲ろ▼過し、メタノールで洗浄した。風乾後、減圧下、
160℃で乾燥して、60.6gのポリイミド粉末を得
た。
【0089】粉末の赤外吸収スペクトルを測定すると、
721、1372、1722、1799cm−1にイミ
ドの特性吸収が認められた。
【0090】TGの測定の結果、分解開始温度は559
℃であった。
【0091】また、粉末0.5gをN−メチルピロリド
ン100mlに溶解し30℃て粘度を測定すると、ηi
nh=0.62であった。
【0092】例2 例1と同様の装置を用いた。BTDA16.111g(
50ミリモル)、FDA8.713g(25ミリモル)
、M液100g、ピリジン4gを仕込んだ。窒素を通し
ながら室温で60分間、150℃で90分間加熱撹拌(
400rpm)した。反応液を空冷して4,4’−ジア
ミノジフェニルスルホン6.208g(25ミリモル)
、M液50g、ピリジン4gの加温溶液を加え、更にト
ルエン10mlを添加した。室温で1時間、190℃で
9時間窒素を通しながら加熱撹拌した。反応中に生成す
る水をストップコックより除いた。例1と同様に処理し
て32.2gのポリイミド粉末を得た。例1と同様に固
有粘度を測定すると1.38であった。赤外分析によっ
て、722、1370、1724、1780cm−1に
イミドの特性吸収が認められた、TGによる熱分解温度
は569℃であった。
【0093】例3 例1と同様の装置を用いた。2,2−ビス(3,4−ジ
カルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン二無水物
(ヘキストセラニーズ社製、以下“6FDA”と称する
)44.26g(100ミリモル)、FDA17.42
6g(50ミリモル)、M液200g、ピリジン8gを
入れた。室温で110分、160℃で2時間加熱撹拌し
た。反応液を空冷してビス[4−(4−アミノフェノキ
シ)フェニル]スルホン21.62g(50ミリモル)
及びトルエン15mlを加え、160℃で1時間、19
0℃で7時間窒素中で加熱撹拌した。例1と同様に処理
して81.0gのポリイミド粉末を得た。赤外吸収は、
723、1380、1731、1788cm−1にイミ
ドの特性吸収が認められた。TGによる熱分解温度は5
38℃であった。
【0094】例4 例1と同様に操作した。BTDA16.111g(50
ミリモル)、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド
5.408g(25ミリモル)、X液200g及びピリ
ジン4gを入れた。室温で30分、120℃で1時間、
140℃で1時間窒素中で加熱撹拌した。反応液を空冷
して1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン7
.308g(25ミリモル)及びトルエン15mlを加
えた。140℃で30分、190℃で2時間加熱撹拌し
た。例1と同様に処理して黄色のポリイミド粉末31.
3gを得た。赤外吸収は、734、1372、1722
、1780cm−1にイミドの特性吸収が認められた。
【0095】例5 例1と同様に操作した。BTDA32.222g(10
0ミリモル)、2,2′−ベンチジンジスルホン酸17
.21g(50ミリモル)、M液260g及びトリエチ
ルアミン20g(200ミリモル)を加えた。80℃で
30分、150℃で2時間加熱攪拌した。次いで2,2
−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロ
パン20.72g(50ミリモル)、トルエン15ml
を加え、150℃で30分、190℃で9時間窒素中で
加熱攪拌した。例1と同様に処理してポリイミド粉末5
3.5gを得た。反応終了後のポリイミド溶液の回転粘
度は14,000cps(30℃)であった。この反応
液をガラス板上にそのままキャストし、減圧下、80℃
で1時間、160℃で1時間加熱し、次いで赤外線ラン
プによって160℃で2時間加熱してポリイミドフィル
ムを得た。このポリイミドは、熱分解温度555℃で、
ガラス転移点は324℃であった。また、IR測定の結
果、757、1369、1724、1779cm−1に
イミドの特性吸収があった。
【0096】例6 例1と同様に操作した。BTDA32.222g(10
0ミリモル)、2,2′−ベンチジンジスルホン酸17
.218g(50ミリモル)、M液260g、ピリジン
16g(200ミリモル)を加えた。窒素中、80℃で
1時間、140℃で1時間、160℃で1時間加熱攪拌
した。空冷後、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フ
ェニル〕スルホン21.62g(50ミリモル)、トル
エン15mlを加えた。160℃で30分間、190℃
で7時間加熱攪拌した。例1と同様に処理して72gの
ポリイミドを得た。反応液をそのままガラス板上にキャ
ストし、140℃の空気の下に乾燥して黄色の強靭なフ
ィルムを得た。TGの測定によると、547℃に熱分解
温度があった。また、308℃にガラス転移点があった
。また、IR測定によると、748、1356、172
4、1782cm−1にイミドの特有の吸収があった。
【0097】例7 例1と同様に操作した。BTDA32.222g(10
0ミリモル)、3,3’−ジメチル−4,4′−ジアミ
ノビフェニル−6,6′−ジスルホン酸(和歌山精化製
)18.62g(50ミリモル)、M液200g、ピリ
ジン16gを加えた。80℃で30分間、140℃で2
時間加熱攪拌し、次いで、2,6−ジアミノピリジン5
.485g(50ミリモル)、トルエン15mlを加え
、室温で30分間、190℃で6時間加熱攪拌した。 メタノール中に注いで41.6gのポリイミドを得た。 30℃における反応液の回転粘度は500cpr(30
℃)であった。赤外吸収スペクトルは、727、139
0、1723、1781cm−1にイミドの特性吸収を
示した。TGの測定では、熱分解温度は546℃である
が、307℃、417℃に吸熱のピ−クが認められた。
【0098】例8 例1と同様に操作した。BTDA16.111g(50
ミリモル)、4,4′−ジアミノスチルベン−2,2′
−ジスルホン酸(市販品)9.26g(25ミリモル)
、M液130g、ピリジン8gを加えた。80℃で90
分間、140℃で1時間加熱攪拌し、次いで、2,6−
ジアミノピリジン2.73g(25ミリモル)、トルエ
ン15mlを加え、室温で30分間、190℃で3時間
加熱攪拌した。メタノール中に注いで31.0gのポリ
イミド粉末を得た。TGの測定で、299℃、417℃
に吸収が認められ、熱分解温度は548℃であった。D
SCの測定で、大きな吸熱が認められ、197℃、33
6℃に吸熱が始まった。赤外スペクトルは、746、1
376、1725、1782cm−1にイミド特有の吸
収が認められた。
【0099】例9 例8と同様に操作した。BTDA16.111g(50
ミリモル)、4,4′−ジアミノスチルベン−2,2′
−ジスルホン酸(市販品)9.26g(25ミリモル)
、M液130g、ピリジン8gを加えた。80℃で90
分間、140℃で1時間加熱攪拌し、次いで、4,4′
−ジアミノジフェニルスルホン6.21g(25ミリモ
ル)、トルエン15mlを加え、室温で30分間、19
0℃で3時間加熱攪拌した。メタノール中に注いで37
.5gのポリイミド粉末を得た。TGの測定で、298
℃、417℃に吸収が認められ、熱分解温度は535℃
であった。DSCの測定で、大きな吸熱が認められ、3
36℃に吸熱が始まった。赤外スペクトルは、721、
1372、1724、1780cm−1にイミド特有の
吸収が認められた。
【0100】例10 例1と同様に操作した。BTDA16.111g(50
ミリモル)、2,6−ジアミノピリジン2.729g(
25ミリモル)、M液100g、ピリジン4gを加え、
室温で30分間、140℃で1時間、150℃で90分
間加熱攪拌し次いで、1,3−ビス(4−アミノフェノ
キシ)ベンゼン7.307g(25ミリモル)、トルエ
ン10mlを加え、150℃で30分間、190℃で9
0分間加熱攪拌した。ポリイミド粉末24.7gを得た
。TGの測定で、299℃、417℃に吸収が認められ
、熱分解温度は548℃であった。赤外スペクトルは、
722、1379、1724、1782cm−1にイミ
ド特有の吸収が認められた。
【0101】例11 例1と同様に操作した。BTDA16.111g(50
ミリモル)、4−ニトロ−1,3−ジアミノベンゼン3
.83g(25ミリモル)、レゾルシノール40gとフ
ェノール80gの混合液、ピリジン4gを加え、室温で
30分間、140℃で90分間加熱攪拌し、次いで、2
,2−ビス〔4−(4−フェノキシ)フェニル〕プロパ
ン10.26g(25ミリモル)、M液20gの溶液を
加え、更にトルエン15mlを添加し、160℃で30
分間、190℃で4時間加熱攪拌した。黄色のポリイミ
ド粉末20.9gを得た。赤外スペクトルは、721、
1377、1727、1781cm−1にイミド特有の
吸収が認められた。
【0102】例12 例1に用いた装置を用いた。BTDA7.25g(22
.5ミリモル)、FDA8.71g(25ミリモル)、
M液70g及びピリジン2g(25ミリモル)を加えた
。窒素を通しながら80℃1時間、140℃1時間、1
80℃1時間、加熱攪拌(400rpm)した。 反応器を空冷後、BTDA4.83g(15ミリモル)
M液50g、ピリジン1.2g(15ミリモル)及びト
ルエン10mlを加えた。140℃1時間、180℃1
時間、加熱攪拌した。反応液を空冷後、ビス〔4−(4
−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン5.41g(
12.5ミリモル)、M液50g、ピリジン0.6g、
トルエン10mlを加えた。140℃に加熱1時間、ト
ルエンを全部留去しながら180℃1時間15分加熱、
攪拌した。反応液は例1と同様にメタノール処理してポ
リイミド粉末26gをえた。赤外吸収スペクトルは72
0、1374、1719、1779cm−1にイミドの
特性吸収を示す。熱分解温度は570℃、DSCの測定
で転位開始温度は322℃である。
【0103】例13 例12に準ずる。BTDA7.25g(22.5ミリモ
ル)、FDA8.71g(25ミリモル)、M液70g
及びピリジン2g(25ミリモル)を加え、窒素を通し
ながら80℃1時間、140℃1時間、180℃1時間
、加熱攪拌した。反応液を空冷後、BTDA4.83g
(15ミリモル)、M液50g、ピリジン1.2g(1
5ミリモル)及びトルエン10mlを加えた。140℃
1時間、180℃1時間、加熱攪拌した。反応液を空冷
した後、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼ
ン3.65g(12.5ミリモル)、M液50g、ピリ
ジン0.6g(7.5ミリモル)及びトルエン10ml
を加えた。窒素を通しながら、140℃に1時間加熱攪
拌をし、トルエンを全部留去しながら180℃1時間1
5分加熱攪拌した。例12と同様に処理してポリイミド
粉末24gをえた。赤外吸収スペクトルは720、13
69、1718、1779cm−1にポリイミドの特性
吸収がある。熱分解温度は594℃。DSCの測定によ
ると377℃に転位が開始する。
【0104】例14 500mlのセパラブル三つ口フラスコに攪拌器(ステ
ンレス製イカリ型)を取りつけ、ストップコックのつい
たトラップの上に玉付冷却管を取り付け、シリカゲルを
通して窒素が流通するようにした。6FDA35.54
g(80ミリモル)、2,2−ビス〔4−(4−アミノ
フェノキシ)フェニル〕ヘキサフルオロプロパン(HF
BAPP、和歌山精化(株)品)10.37g(20ミ
リモル)、M液200g、ピリジン4gを加えた。窒素
下において、室温で60分、80℃で1時間、180℃
で1時間攪拌(500rpm)した。次に反応器を空冷
してFDA(和歌山精化(株)品)20.91g(60
ミリモル)とM液100gの溶液を加え、更にピリジン
4g、トルエン15mlを加えた。室温で60分、18
0℃で2時間25分攪拌した。反応中に生成する水はス
トップコックより取り除いた。反応液を室温に冷却し過
剰のメタノール中に注ぎ、日立製作所製ミキサーVA−
W25型の中で激しく攪拌して、微黄色の粉末をえた。 吸引濾過し、メタノールで洗浄した。風乾後、減圧下1
60℃で乾燥して70.7gのポリイミド粉末をえた。 このポリイミド粉末を0.5%NMPの溶液として30
℃で固有粘度(ηinh)を測定する。0.6であった
、GPCによる分子量は8万。IR測定によると、72
2、1371、1725、1787cm−1にイミドの
特性吸収が認められた。TG測定で熱分解点は534℃
。DSC測定でTg204、吸熱点は286℃各物性を
表3のIに示す。粉末20gに、N−メチルピロリドン
80gを加え、窒素下、160℃で溶解させた。溶液が
暖いうちに加圧ろ過し、減圧脱泡した後、ドクターナイ
フでガラス板上に流延した。これを真空減圧下(1mm
Hg)85℃で2時間、次に160℃で2時間乾燥し、
更に赤外線ランプで160℃2時間加熱した。生成した
膜をガラス板から剥離し、減圧下(1mmHg)165
℃、3時間乾燥してポリイミド膜をえた。高真空法を用
いてガスの透過性及び選択率を30℃で測定した。 測定方法は文献Membrane、II(1)48−5
2(1986)に従った。ガスの透過率及び選択性を表
4に示す。炭酸ガスの透過性が大きく、CO2/CH4
の選択率も大きい。文献記載のポリイミドのCO2の透
過速度の48倍である。生成物の赤外スペクトル、DS
C曲線及びTG曲線をそれぞれ図4,5,6に示す。
【0105】例15 例14と同様の三つ口フラスコに6FDA17.78g
(40ミリモル)、FDA10.455g(30ミリモ
ル)、M液100g、ピリジン4gを入れた。窒素気流
を通じながら室温で30分、80℃2時間、190℃1
時間攪拌(400rpm)した。反応液を空冷してから
、HFBAPP5.19g(10ミリモル)とM液50
g、ピリジン2gの加温溶解した液を加え、これにトル
エン15mlを加えた。反応液を室温で30分、次に1
90℃で7時間攪拌した。反応中に生成する水をストッ
プコックから除去した。反応液を空冷し、過剰のメタノ
ール中に加え、激しく攪拌して、微黄色の粉末をえた。 吸引ろ過し、アルコールで洗浄し、空気中に放置した後
、減圧下160℃で乾燥して14.4gのポリイミド粉
末をえた。例14と同様に固有粘度を測定すると0.6
1であった。GPCによる分子量は8万。赤外分析によ
って722、1372、1725、1787cm−1に
イミドの特性吸収が観察された。例14と同様に製膜し
てガスの透過度を測定した。分解温度531℃であり2
83℃に吸熱点があった。
【0106】例16 例14と同様の三つ口フラスコに、6FDA35.54
g(80ミリモル)、FDA6.97g(20ミリモル
)、M液200g及びピリジン4gを入れた。窒素を通
しながら室温で60分、80℃1時間、ついで180℃
1時間攪拌(400rpm)した。反応液を空冷してH
FBAPP31.10g(60ミリモル)M液100g
、ピリジン4gの加温溶解を加え、更にトルエン15m
lを加えた。反応液を室温で1時間、180℃で9時間
攪拌した。反応中に生成する水をストップコックから除
去した。例1と同様に処理して67.4gのポリイミド
粉末をえた。固有粘度は1.16、GPC測定による分
子量は12万5千、赤外分析によって723、1372
、1727、1787cm−1にイミドの特性吸収が認
められた。分解温度532℃、吸熱点274。例14と
同様に膜を製造し、ガスの透過性を測定した。結果を表
4,5に示す。炭酸ガスの透過性が大にかかわらずCO
2/CH4の選択率も大きい。例21と比べFDAの含
量は半分であるが、ガスの透過性選択性が殆ど変らない
【0107】例17 例14と同様のフラスコに、6FDA17.77g(4
0ミリモル)、HFBAPP2.074g(4ミリモル
)、M液100g及びピリジン4gを入れ、窒素気流を
通しながら室温で40分、120℃1時間、更に160
℃1時間加熱攪拌(400rpm)した。反応液を空冷
してFDA12.546g(36ミリモル)、M液50
g、ピリジン4gの加温液を加え、更にトルエン15m
lを加えた。160℃で80分、180℃5時間攪拌し
た。例14と同様に処理して38.1gの粉末をえた。 例14と同様に固有粘度を測定すると0.42であった
。GPCによる分子量は12。分解温度541℃であっ
た。物性を第3表のVIに示す。赤外分析によって72
2、1373、1733、1786cm−1にイミドの
特性吸収を示した。
【0108】例18 例17と同様であるが、この場合6FDA17.77g
(40ミリモル)、HFBAPP1.037g(2ミリ
モル)、及びFDA13.243g(38ミリモル)を
用いた。同様に処理して粉末37.4gを得た。粘度は
0.4であった。赤外吸収によると722、1371、
1722、1786cm−1にイミドの特性吸収を示す
。熱分解温度544℃、DSC測定ではTgが認められ
なかった。物性を表3のVIIに示す。
【0109】例19 例14と同様のフラスコに6FDA19.99g(45
ミリモル)、FDA17.43g(50ミリモル)、M
液100g及びピリジン3gを入れた。窒素を通しなが
ら室温4時間、140℃1時間、180℃2時間、加熱
攪拌した。反応液を空冷した後、6FDA13.33g
(30ミリモル)、M液30g、ピリジン1.5gの加
温液を加え、更にトルエン15mlを加えた。窒素中、
室温で3時間、140℃30分、180℃2時間加熱攪
拌した。ついで反応液を空冷して、HFBAPP12.
97g(25ミリモル)、M液25g、ピリジン1.5
g及びトルエン10mlを加えた。この液を室温で1時
間、140℃30分、180℃5時間加熱攪拌した。生
成する水はトラップより除去した。トルエンも除去した
。例14と同様に処理して82.3gのポリイミド粉末
を得た。例14と同様にして固有粘度を測定すると0.
99であった。赤外吸収スペクトルは723、1375
、1725、1785cm−1にイミドの特性吸収を示
す。GPCによる分子量15万、分解温度549℃であ
り、303℃にガラス転移点が認められた。物性を表3
のIIIに示す。
【0110】例20 例14と同様に操作した。6FDA22.21g(50
ミリモル)、FDA15.69g(45ミリモル)、M
液100g、ピリジン3gを加えて加熱攪拌した。空冷
して、HFBAPP15.55g(30ミリモル)、M
液30g、ピリジン1.5g、トルエン10mlを加え
て再び加熱攪拌した。空冷して、6FDA11.12g
(25ミリモル)、M液25g、ピリジン1.5g、ト
ルエン10mlを加えて例19と同様に反応、処理して
71.6gの粉末を得た。固有粘度は1.25。GPC
による分子量22万。分解温度549℃で302℃にT
gがあった。ガスの透過性を表4,5に示す。赤外吸収
スペクトルは722、1375、1726、1786c
m−1にイミドの特性吸収を示す。物性を表3のIVに
示す。生成物の赤外スペクトル、DSC曲線、TG曲線
をそれぞれ図7,8,9に示す。
【0111】例21 例14と同様の装置を用いた。6FDA22.213g
(50ミリモル)、FDA8.713g(25ミリモル
)、M液100g、ピリジン4gを加え、窒素気流中、
室温で110分、160℃2時間、加熱攪拌した。 空冷後、HFBAPP12.963g(25ミリモル)
、トルエン15mlを加え160℃1時間、190℃2
時間25分、160℃6時間加熱攪拌した。例14と同
様に処理して41.7gの粉末を得た。粘度0.75;
GPCによる分子量8万であり、534℃に分解温度、
296℃にTgが認められた。ガスの透過性を表4,5
に示す。赤外吸収は722、1375、1725、17
86cm−1にイミドの特性吸収を示す。物性を表3の
Vに示す。
【0112】例22 例14と同様の装置を用いた。6FDA22.12g(
50ミリモル)、FDA8.71(25ミリモル)、H
FBAPP12.963g(25ミリモル)、M液15
0g、ピリジン4g、トルエン15mlを加えた。室温
1時間、80℃1時間、160℃1時間、180℃7時
間加熱攪拌した。生成水は除去した。例14と同様に処
理してランダムポリイミド粉末36.9gを得た。粘度
0.82;GPCによる分子量12万であり、532℃
に分解温度、294℃にTgが認められた。赤外吸収は
722、1375、1726、1786cm−1にポリ
イミドの特性吸収を示す。物性を表3のVIIIに示す
。生成物の赤外スペクトル、DSC曲線、及びTG曲線
をそれぞれ図10、11、12に示す。
【0113】例23 例14と同様の装置を用いた。6FDA17.766g
(40ミリモル)、FDA10.455g(30ミリモ
ル)、HFBAPP5.185g(10ミリモル)、M
液150g、ピリジン4g、トルエン10mlを加えた
。窒素中で加熱攪拌した。室温30分、80℃2時間、
180℃4時間反応した。例14と同様に処理してラン
ダムポリイミド29.0gを得た。粘度0.6、分子量
8万、分解温度533℃であり、283℃に吸熱点があ
った。赤外吸収スペクトルは722、1371、172
4、1781cm−1にポリイミドの特性吸収を示す。 物性を表3のIXに示す。
【0114】例24 例14と同様の装置を用いた。6FDA22.113g
(50ミリモル)、FDA17.426g(50ミリモ
ル)、M液150g、ピリジン4g、トルエン15ml
を加えた。窒素中、室温1時間、80℃1時間、160
℃1時間、180℃7時間、加熱攪拌した。例14と同
様に処理してホモポリマー36.9gを得た。例14と
同様に20%NMP溶液を作りガラス板上に流延してポ
リイミドフィルムを得た。粘度0.58、分子量9万で
あり、分解温度は539℃であった。ガス透過性、ガス
選択性を表4と5に示す。物性を表3のXに示す。ホモ
ポリマーの透過性は大きいが機械的にもろいフィルムで
ある。赤外吸収スペクトルは722、1371、172
4、1786cm−1にポリイミドの特性吸収を示す。
【0115】例25 500mlのセパラブル三つ口フラスコに攪拌器(ステ
ンレス製イカリ型)を取り付け、ストップコックの付い
たトラップの上に玉付冷却管を取り付け、シリカゲルを
通して窒素が流通するようにした。6FDA22.22
g(50ミリモル)、FDA8.713g(25ミリモ
ル)、M液100g、ピリジン4gを加え、窒素下にお
いて、室温で30分、次に160℃で1時間攪拌(50
0rpm)した。次に、反応液を室温に冷却しHFBA
PP12.963g(25ミリモル)、トルエン15m
lを加え、160℃で30分、次に190℃で4.5時
間攪拌した。反応中に生成する水をストップコックより
取り除いた。反応液を室温に冷却し、過剰のメタノール
中に注ぎ、日立製作所製ミキサーVA−W25型で激し
く攪拌して黄色の粉末を得た。吸引濾過し、メタノール
で洗浄した。風乾後、減圧下160℃で乾燥して41.
9gのポリイミド粉末を得た。このポリイミド粉末を、
0.5%NMP溶液として30℃で固有粘度を測定する
と1.29であった。IR測定によれば、722、13
74、1725、1780cm−1にイミドの特性吸収
が認められた。試料15gをN−メチルピロリドン85
gに入れ、窒素下160℃で溶解させて15%溶液とし
た。溶液が暖かいうちに加圧濾過し、減圧脱泡した後、
ドクターナイフでガラス板上に流延した。これを減圧下
85℃で2時間、次に160℃で2時間乾燥し、更に赤
外線ランプを用いて160℃で2時間加熱した。生成し
た膜をガラス板から剥離し、減圧下165℃で3時間乾
燥してポリイミド膜を得た。生成したポリイミド膜の膜
厚及び物理特性を表6に、ガス透過性に関するデータを
表4及び表5に示す。なお、対照データとして、前記の
文献:Membrane,11(1)、48−52(1
986)に記載のポリイミド膜に関するデータ文字を同
表に示す。
【0116】例26 例25と同様の三つ口フラスコに、3,4,3′,4′
−ビフェニルテトラカルボン酸ジ無水物(宇部興産製、
以下“BPDA”と称する。)29.42g(100ミ
リモル)、FDA17.43g(50ミリモル)、M液
200g及びピリジン4gを入れた。窒素気流を通しな
がら室温で30分間、次に160℃で1時間攪拌(40
0rpm)した。反応液を空冷して、HFBAPP25
.92g(50ミリモル)、M液100g、ピリジン4
g及びトルエン15mlの加温溶液を加えた。反応液を
160℃で30分、次に190℃で10時間攪拌した。 反応中に生成する水をストップコックから除去した。反
応液を空冷し、過剰のメタノールを加え、激しく攪拌し
て黄色の粉末を得た。これを吸引濾過し、アルコールで
洗浄し、空気中に放置した後、減圧下160℃で乾燥し
て68.5gのポリイミド粉末を得た。例1と同様に固
有粘度を測定すると1.38であった。赤外分析によっ
て、737、1371、1720、1777cm−1に
イミドの特性吸収が観察された。例25と同様の方法で
膜を製造し、物理特性及びガス分離性能を測定した。結
果を表4〜6に示す。
【0117】実施例27 実施例25と同様のフラスコに、BTDA32.222
g(100ミリモル)、FDA17.426g(50ミ
リモル)、M液200g及びピリジン4gを入れた。窒
素気流を通しながら室温で30分間、次に140℃で1
時間、更に160℃で1時間加熱攪拌(500rpm)
した。反応液を空冷して、HFBAPP25.926g
(50ミリモル)、M液100g、ピリジン4g及びト
ルエン15mlの溶液を加え、160℃で30分、次に
190℃で7時間攪拌した。生成液を過剰のメタノール
中に注ぎ、激しく攪拌して黄色の粉末を得た。これを吸
引濾過し、メタノールで洗浄し、風乾した後、減圧下1
60℃で乾燥した。71.3gのポリイミド粉末が得ら
れた。例25と同様に固有粘度を測定すると、0.78
であった。赤外分析によって、722、1373、17
27、1780cm−1にイミドの特性吸収が観察され
た。例25と同様に膜を製造し、物理特性、ガス分離性
能を測定した。結果を表4〜6に示す。
【0118】例28 例25と同様のフラスコに、BTDA32.222g(
100ミリモル)、FDA17.426g(50ミリモ
ル)、M液200g及びピリジン4.0gを入れた。 窒素気流を通しながら120℃で30分間、次に160
℃で1時間加熱攪拌した。反応液を室温に空冷して、ビ
ス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン
21.62g(50ミリモル)、M液100g、ピリジ
ン4g及びトルエン15mlの混合液を加え、窒素中、
180℃で1時間、次に190℃で8時間加熱攪拌した
。生成液を空冷して過剰のメタノール中に注ぎ、激しく
攪拌して黄色の粉末を得た。例1と同様に乾燥し、70
.2gのポリイミド粉末を得た。例25と同様に固有粘
度を測定すると、0.46であった。赤外分析によって
、721、1374、1724、1779cm−1にイ
ミドの特性吸収が観察された。例25と同様に膜を製造
し、物理特性、ガス分離性能を測定した。結果を表4〜
6に示す。
【0119】例29 本例においては、例26と同じモノマー成分を同割合で
用いて、同時に混合して重合させることによってポリイ
ミドランダム共重合体を得た。例25と同様のフラスコ
に、BPDA(宇部興産製)29.42g(100ミリ
モル)、FDA17.43g(50ミリモル)、HFB
APP25.92g(50ミリモル)並びにM液300
g、ピリジン4g、トルエン15mlを入れた。窒素気
流を通しながら30℃で90分間、120℃で1時間、
次に190℃で10時間、加熱攪拌(500rpm)し
、例26と同様の手順によって68.8gのポリイミド
粉末を得た。例26と同様の方法で膜厚22μmの膜を
製造し、物理特性を測定した。引張強度は21kg〜m
m2で例26のポリイミド膜と同等であったが、伸びが
6%であり、これは例26のポリイミド膜に比して67
%であった。
【0120】例30 本例においては、例27と同じモノマー成分を同割合で
用いて、同時に混合して重合させることによってポリイ
ミドランダム共重合体を得た。例25と同様のフラスコ
に、BTDA32.222g(100ミリモル)、FD
A17.426g(50ミリモル)、HFBAPP25
.926g(50ミリモル)、M液150g、ピリジン
4g及びトルエン15mlを入れ、30℃で90分、1
20℃で1時間、次に、190℃で10時間、加熱攪拌
した。例27と同様の手順によって、71.0gのポリ
イミド粉末を得た。例27と同様の方法で膜厚22μm
の膜を製造し、物理特性を測定した。引張強度は21k
g/mm2で実施例3のポリイミド膜と同等であったが
、伸びが6%であり、これは例26のポリイミド膜に比
して67%であった。
【0121】
【表3】
【0122】
【表4】
【0123】
【0124】例31 500m1のセバラブル三つ口フラスコに攪拌器(ステ
ンレス製イカリ型)を取りつけ、ストップコックのつい
たトラップの上に玉付冷却管を取りつけ、シリカゲルを
通して窒素が流れるようにした。BPDA(宇部興産製
品)14.71g(50ミリモル)、3,3′−ジメチ
ル−4,4′−ジアミノビフェニル−6,6′−ジスル
ホン酸(和歌山精化製品)9.31g(25ミリモル)
、M液130g、ピリジン8g(100ミリモル)を加
え、チッ素下において80℃で30分間、120℃で1
時間、次に140℃で1時間、加熱攪拌(500rpm
)した。次に反応器を冷却し、2,2−ビス〔4−(4
−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン10.26g
(25ミリモル)、トルエン15mlを加えた、140
℃で30分、190℃で6時間、加熱、攪拌した。 反応中に生成する水はストップコックより取り除いた。 反応液を室温附近まで冷却し、過剰のメタノール(約1
リットル)中に注ぎ、日立製作所製のミキサーVA−W
25型で激しく攪拌して、黄色の粉末を得た。吸引ろ過
し、メタノールで洗浄した。風乾後、33.8gのポリ
イミド粉末を得た。ir測定によると721、1383
、1718、1775cm−1にイミドの特性吸収が認
められた。試料15gをN−メチルピロリドン85gに
溶解し、暖かいうちに加圧ろ過して、減圧脱泡した後、
ドクターナイフでガラス板上に流延した。これを減圧下
85℃で2時間、160℃で2時間乾燥し、更に赤外線
ランプで160℃、2時間加熱した。生成した膜をガラ
ス板からはぎとり、減圧下165℃で3時間乾燥してポ
リイミド膜を得た。高真空法に従ってガスの透過性を測
定した。水素の透過速度は598(10−12cm3(
CTP)cm/cm2.S・cmHg)であった。 文献記載のポリイミドは512であった。COに対する
透過率は8.5であった。CO/H2の選択率は70で
水素分離膜として優れた性質を示す。TG測定によると
285℃、424℃、571℃で減量を示す。生成物の
赤外スペクトル、DSC曲線、TG曲線を、それぞれ第
13及び14図に示す。
【0125】例32 例31の装置を用いた。BPDA29.42g(100
ミリモル)、3,3′−ジメチル,4,4′−ジアミノ
ビフェニル−6,6′−ジスルホン酸18.62g(5
0ミリモル)、M液260g及びピリジン16gを入れ
た。チッ素を通しながら140℃30分間、160℃で
1時間加熱、攪拌(400rpm)した。反応液を空冷
して、HFBAPP25.9g(50ミリモル)、トル
エン20mlを加え、チッ素中、160℃で30分間、
190℃で10時間、加熱攪拌した。生成した水は除い
た。例1と同様にメタノール中で注いで67.0gのポ
リイミド粉末を得た。赤外吸収スペクトルは722、7
26、1383、1720、1776cm−1にイミド
の特性吸収を示す。
【0126】例33 例31に準ずる。BPDA17.66g(60ミリモル
)、2,6−ジアミノピリジン(メルク社製品)1.6
4g(15ミリモル)、M液80g及びピリジン2gを
加えた。チッ素中、室温で30分間、100℃で1時間
、160℃で80分間、加熱攪拌した。反応液を空冷し
て、4,4′−ジアミノジフェニルエーテル9.03g
(45ミリモル)、M液40g、トルエン10mlを加
えた。室温で30分、160℃で1時間、180℃で3
時間、加熱攪拌した。高粘度の反応液が得られた。メタ
ノール中に注いで32.2gのポリイミド粉末を得た。 赤外スペクトルは759、1382、1705、177
5cm−1にイミドの特有の吸収が認められた。生成物
の赤外スペトルを図15に示す。
【0127】例34 例31に準ずる。BPDA17.65g(60ミリモル
)、2,4−ジアミノベンゼンスルホン酸5.65g(
30ミリモル)、M液130g、ピリジン4gを入れた
。チッ素中室温で30分間、140℃で1時間更に16
0℃で1時間加熱攪拌した。反応液を空冷して2,6−
ジアミノピリジン3.27g(30ミリモル)、トルエ
ン10mlを加え、160℃で30分間、190℃で4
時間加熱攪拌した。高粘度液をメタノール中に注いで黄
色のポリイミド粉末27.7gを得た。0.5%NMP
溶液での固有粘度は0.57であった。15%NMP溶
液にしてガラス板上にキャストして、加熱乾燥して、強
靭なフィルムを得た。赤外スペクトルは737、135
8、1729、1777cm−1にイミドの特有の吸収
を示す。
【0128】例35 例31に準ずる。BPDA17.65g(60ミリモル
)、2,4−ジアミノベンゼンスルホン酸5.65g(
30ミリモル)、ピリジン4g、M液130gを入れた
。室温で30分間、140℃で1時間、160℃で1時
間加熱し、ついで2,6−ジアミノピリジン3.27g
(30ミリモル)、トルエン15mlを加えた。120
℃で1時間、180℃で5時間、加熱攪拌した。メタノ
ール中に注いで28.2gのポリイミド粉末を得た。 TG測定によると、356℃に吸熱を示し、531℃で
分解温度を示した。
【0129】例36 例31に準ずる。BPDA14.711g(50ミリモ
ル)、2,6−ジアミノピリジン2.72g(25ミリ
モル)、M液100g、ピリジン6.8g(200ミリ
モル)を加えた。室温で30分間、80℃で1時間、1
35℃で1時間反応した。空冷後、3,3′−ジメチル
−4,4′−ジアミノビフェニル−6,6′−ジスルホ
ン酸9.31g(25ミリモル)、ピリジン10g及び
トルエン10mlを加え、チッ素中室温で1時間、14
0℃で1時間、196℃で5時間加熱攪拌した。メタノ
−ル液に注いで、26.0gのポリイミド粉末を得た。 赤外スペクトルは722、1351、1720、177
7cm−1にイミド特有の吸収がある。TGの測定で3
14℃と515℃で減量を始める。
【0130】例37 例31に準ずる。BPDA14.712g(50ミリモ
ル)、2,4−ジアミノ−6−メチル−s,トリアジン
3.13g(25ミリモル)、M液120gを入れ室温
で30分間、120℃で1時間、150℃で2時間、加
熱攪拌した。ついで、4,4′−ジアミノジフェニルエ
ーテル5.0g(25ミリモル)、トルエン10mlを
添加し、室温で30分間、180℃で5時間反応した。 メタノール中に注いで18.6gのポリイミド粉末を得
た。赤外スペクトルは737、1328、1381、1
720、1722cm−1に特有の吸収を示す。
【0131】例38 例31に準ずる。BPDA14.71g(50ミリモル
)、3,3′−ジメチル−4,4′−ジアミノビフェニ
ル,6,6′−ジスルホン酸9.31g(25ミリモル
)、M液130g、ピリジン8gを入れ、80℃で30
分間、120℃1時間、140℃1時間加熱攪拌した。 ついで、ビス−〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル〕スルホン10.81g(25ミリモル)、トルエン
10mlを加え、140℃30分間、190℃6時間2
0分加熱攪拌した。メタノール中に注いで33.7gの
ポリイミド粉末を得た。赤外スペクトルは716、74
2、1320、1717、1775cm−1にイミド特
有の吸収を示す。TGの測定によると295℃と505
℃に減量が認められる。
【0132】例39 例31に準ずる。BPDA14.711g(50ミリモ
ル)、2,4−ジアミノアゾベンゼン2塩酸塩7.13
0g(25ミリモル)、M液100g、ピリジン12g
を入れ室温で30分間、160℃で1時間加熱攪拌した
。ついで、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベン
ゼン7.31g(25ミリモル)、トルエン10mlを
加え140℃1時間、190℃2時間加熱攪拌した。 メタノール中に注いで28.6gのポリイミド粉末を得
た。赤外スペクトルは739、1375、1721、1
776cm−1にイミド吸収が認められた。TGの測定
によると熱分解温度は566℃であった。
【0133】例40 例31に準ずる。BPDA14.71g(50ミリモル
)、3,3′−ジメチル−4,4′−ジアミノビフェニ
ル5.31g(25ミリモル)、M液150g、ピリジ
ン8gを加え、80℃で1時間、160℃1時間、加熱
攪拌した。ついで、2,2−ビス〔4−(4−アミノフ
ェノキシ)フェニル〕プロパン10.26g(25ミリ
モル)、M液50g、トルエン15mlを加え、190
℃4時間、加熱攪拌した。メタノール中に注いで27.
9gのポリイミド粉末を得た。TGの測定によると分解
温度は541℃であった。
【0134】例41 例31に準ずる。BPDA14.71g(50ミリモル
)、2,4−ジアミノニトロベンゼン3.83g(25
ミリモル)、M液120g、ピリジン4gを入れた。 室温で30分間、140℃で90分間加熱、攪拌した。 次いで、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)
フェニル〕プロパン10.26g(25ミリモル)、M
液20g、トルエン15mlを加え、140℃1時間、
190℃4時間、加熱攪拌した。メタノール中に注いで
20.9gの黄色のポリイミドの粉末を得た。赤外スペ
クトルは738、1376、1721、1778cm−
1の特性吸収を示す。
【0135】例42 例31に準ずる。BPDA14.71g(50ミリモル
)、3,3′−ジメチル−4,4′−ジアミノビフェニ
ル−6,6′−ジスルホン9.31g(25ミリモル)
、M液130g、ピリジン8gを入れた。室温で30分
間、140℃で2時間、加熱攪拌した。ついでジアニリ
ノメタン9.46g(25ミリモル)、トルエン10m
lを加え、120℃で30分間、190℃で4時間、加
熱攪拌した。アルコール中に注いで29.1gのポリイ
ミド粉末を得た。このポリイミド粉末の固有粘度は0.
75(30℃)であった。15%NMP溶液にしてガラ
ス板上にキャストに、加熱乾燥すると強靭なフィルムを
得た。赤外スペクトル721、1373、1719、1
776cm−1に特有の吸収を示す。
【0136】例43 例31に準ずる。BPDA14.71g(50ミリモル
)、3,3′−ジメチル−4,4′−ジアミノビフェニ
ル−6,6′−ジスルホン酸9.31g(25ミリモル
)、X液130g、ピリジン8gを入れた。140℃で
2時間20分加熱攪拌し、4,4′−ジアミノジフェニ
ルスルホン6.21g(25ミリモル)、トルエン10
mlを加え、140℃1時間、190℃で3時間、加熱
攪拌した。アルコ−ル中に注いで30.4gの白色粉末
を得た。赤外スペクトル721、1373、1719、
1776cm−1に特有の吸収を示す。
【0137】例44 例31に準ずる。BPDA17.41g(50ミリモル
)、3,3′−ジメチル−4,4′−ジアミノビフェニ
ル−6,6′−ジスルホン酸9.31g(25ミリモル
)、M液130g、ピリジン8gを加え、120℃で2
時間、加熱攪拌した。ついでo−トリジンスルホン(和
歌山精化製品)6.86g(25ミリモル)、トルエン
10mlを加え、120℃2時間、190℃3時間、加
熱攪拌した。メタノール中に注ぎ31.5gのポリイミ
ド粉を得た。固有粘度は0.82(30℃)でNMPに
溶解してガラス板上にキャストして加熱乾燥して、強靭
なフィルムを得た。赤外スペクトル722、1375、
1371、1719、1776cm−1に特有の吸収を
示す。
【0138】例45 例31に準ずる。BPDA4.71g(50ミリモル)
、4,4′−ジアミノスチルベン−2,2′−ジスルホ
ン酸9.26g(25ミリモル)、M液130g、ピリ
ジン8gを仕込んだ。80℃1時間、140℃で2時間
、加熱攪拌した。ついで4,4′−ジアミノジフェニル
スルホン6.21g(25ミリモル)トルエン10ml
を加え、室温で30分間、190℃で4時間加熱攪拌し
た。メタノール中に注いで34.5gの粉末を得た。赤
外スペクトル739、1369、1721、1775c
m−1に特有の吸収を示す。TGの測定で289℃、5
52℃に減量が始まる。
【0139】例46 例31に準ずる。BPDA29.42g(100ミリモ
ル)、FDA17.426g(50ミリモル)、M液2
60g、ピリジン6gを仕込んだ。120℃で30分間
、150℃で90分間加熱、攪拌した。ついで3,3′
−ジメチル−4,4′−ジアミノビフェニル−6,6′
−ジ硫酸18.62g(50ミリモル)、ピリジン10
g、トルエン20mlを加え、150℃1時間、190
℃10時間、加熱攪拌した。メタノール中に注ぎ68.
5gのポリイミド粉末を得た。反応液の回転粘度は10
.500cp(30℃)。赤外スペクトル742、13
76、1716、1775cm−1に特有の吸収を示す
【0140】例47 例31に準ずる。BPDA14.71g(50ミリモル
)、2,2′−ベンチジンジスルホン酸8.61g(2
5ミリモル)、M液130g、ピリジン8gを加えた。 80℃で30分間、130℃で1時間加熱、攪拌した。 ついで1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン
7.31g(25ミリモル)、トルエン10mlを加え
、130℃30分間、180℃3時間加熱攪拌した。メ
タノール中に注いでポリイミド粉末を得た。10%NM
P溶液にしてガラス板上にキャストし、加熱乾燥して強
靭なフィルムを得た。赤外吸収は739、1374、1
718、1774cm−1に特有の吸収を示す。 TGの測定で314℃と576℃に減量が始まる。
【0141】例48 例31に準ずる。BPDA14.71g(50ミリモル
)、アクリジンイエローG(純度90%)6.844g
(25ミリモル)、M液110g、ピリジン8gを加え
た。100℃1時間、140℃1時間、加熱攪拌した。 ついで2,2′−ベンチジンジスルホン酸9.31g(
25ミリモル)、ピリジン8g、トルエン10mlを加
え、140℃で1時間加熱攪拌した。ついで、更にアク
リジンイエロー0.86gを添加し、190℃で3時間
30分間加熱攪拌した。メタノール中に注いで31.6
gのポリイミド粉末を得た。赤外吸収は740、136
2、1722、1777cm−1に吸収が認められた。 TG測によると308℃と583℃に減量が開始した。
【0142】例49 例31に準ずる。ピロメリット酸ジ無水物10.91g
(50ミリモル)、3,3′−ジメチル−4,4′−ジ
アミノビフェニル−6,6′−ジスルホン酸9.31g
(25ミリモル)、M液130g、ピリジン8gを加え
、チッ素を通しながら、80℃1時間、130℃1時間
加熱、攪拌(500rpm)した。反応液を空冷してビ
ス−〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホ
ン10.81g(25ミリモル)、トルエン10mlを
加え、チッ素中190℃で5時間30分加熱、攪拌した
。生成水は取り除いた。高粘度のポリイミド溶液が得ら
れた。例1と同様にメタノール中に注いで35.1gの
ポリイミド粉末を得た。TGの測定で321℃と524
℃に減量が始まる。生成物の赤外スペクトル、DSC曲
線、TG曲線を図16,17,18に示す。
【0143】例50 例31に準ずる。ピロメリット酸ジ無水物10.91g
(50ミリモル)、3,3′−ジメチル−4,4′−ジ
アミノビフェニル−6,6′−ジスルホン酸9.31g
(25ミリモル)、M液130g、ピリジン8gを仕込
み、チッ素中60℃で30分間、130℃1時間加熱攪
拌した。反応液を空冷して、2,6−ジアミノピリジン
2.73g(25ミリモル)、トルエン10mlを加え
た。チッ素中130℃で30分間、180℃で5時間2
5分間加熱攪拌した。メタノール中に注いで18.1g
のポリイミド粉末を得た。赤外スペクトルは726、1
379、1725、1780cm−1にイミド特有の吸
収を示す。TGの測定で325℃と509℃に減量が始
まる。
【0144】例51(三段重合法) 例31の装置を用いた。BPDA13.24g(45ミ
リモル)、4,4′−ジアミノジフェニルエーテル10
.02g(50ミリモル)、M液100g、レゾルシノ
ール30g、ピリジン3gを加えた。チッ素気流中、3
0℃で30分間、80℃で1時間、140℃で80分間
、ついで180℃で2時間加熱、撹拌(400rpm)
した。空冷後、BPDA8.83g(30ミリモル)、
M液30g、レゾルシノール9g、ピリジン1.5gを
加え、更にトルエン10mlを加えた。チッ素中180
℃2時間加熱攪拌した。ついで、空冷してビス〔4−(
4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン10.81
g(25ミリモル)、M液30g、レゾルシノール9g
、ピリジン1.5g、トルエン10mlを加えた。1時
間攪拌し、140℃1時間、180℃3時間30分間加
熱攪拌した。反応の途中に生成した水はトルエンと共沸
するが、水分は除去した。高粘度ポリイミド溶液を得た
。生成物を1リットルのメタノール中に注ぎ、急速回転
したミキサーで粉化した。ろ過、メタノール洗浄し、風
乾して50.3gのブロックポリイミドを得た。TGの
測定で541℃に熱分解点がある。赤外スペクトルは7
39、1373、1719、1775cm−1にイミド
特有の吸収を示す。生成物の赤外スペクトル、DSC曲
線、TG曲線を図19、20、21を示す。ポリイミド
粉末をとり、M液100:レゾルシノール30(重量比
)の液に加熱溶解し、濃度10%にした。この液をガラ
ス板上にキャストし、減圧下、120℃で1時間、15
0℃で1時間加熱してポリイミドフィルムを得た。
【0145】例52(三段重合法) 例51に準ずる。BPDA14.711g(50ミリモ
ル)、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フ
ェニル〕プロパン18.473g(45ミリモル)、M
液100g、レゾルシノール30g、ピリジン3gを加
え、室温30分間、80℃1時間、180℃2時間加熱
、攪拌した。空冷して、FDA10.455g(30ミ
リモル)、M液30g、レゾルシノール9g、ピリジン
1.5g及びトルエン10mlを加えた。180℃2時
間加熱攪拌した。空冷してBPDA7.36g(25ミ
リモル)、M液30g、レゾルシノール9g、ピリジン
1.5g及びトルエン10mlを加え、1時間、室温で
攪拌した後、140℃1時間、180℃3時間30分間
加熱攪拌した。メタノール中に注いで62.6gのブロ
ックポリイミドを得た。TG測定による熱分解温度は5
77℃であった。赤外スペクトルは737、1374、
1714、1775cm−1にイミド特有の吸収を示す
【0146】例53 例31に準ずるピロメリット酸ジ無水物8.23g(4
0ミリモル)、2,6−ジアミノピリジン2.18g(
20ミリモル)、X液130g、レゾルシノール39g
、ピリジン4gを加え、室温1時間、80℃1時間、1
60℃2時間30分間加熱攪拌した。反応液を空冷して
、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕スル
ホン8.65g(20ミリモル)、X液20g、レゾル
シノール6g及びトルエン10mlを加えた。室温で3
0分間、140℃で30分間、180〜190℃で4時
間、加熱攪拌した。粘稠なポリイミド容液を得た。メタ
ノール中に注いで19gのポリイミド粉末を得た。赤外
スペクトルは737、1357、1724、1778c
m−1に特有の吸収を示す。
【0147】例54 例31に準ずる。BPDA11.77g(40ミリモル
)、2,6−ジアミノピリジン2.18g(20ミリモ
ル)、X液130g、レゾルシノール39g、ピリジン
4gを加え、室温で1時間、80℃で1時間、160℃
2時間30分間、加熱攪拌した。空冷して、ビス〔4−
(4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン8.65
g(20ミリモル)、X液20g、レゾルシノール6g
、トルエン10mlを加えた。室温で30分間、140
℃で30分間、180〜190℃4時間加熱攪拌し、ポ
リイミドの粘稠な溶液を得た。メタノール中に注いでポ
リイミド粉末22gを得た。赤外スペクトルは737、
1348、1711、1776cm−1にイミド特有の
吸収を示す。
【0148】例55 例19に準ずる。BPDA6.62g(22.5ミリモ
ル)、FDA8.71g(25ミリモル)、M液50g
、レゾルシノール10g及びピリジン2g(25ミリモ
ル)を実施例14の装置に入れた。窒素を通じながら8
0℃1時間、140℃1時間及び180℃1時間加熱、
攪拌(400rpm)した。反応液を空冷し、5分後に
BPDA4.41g(15ミリモル)、M液10g及び
トルエン10mlを加えた。窒素中140℃40分間、
180℃1時間加熱、攪拌した。生成した水はトルエン
と共沸、除去した。反応液を空冷して、ビス〔4−(4
−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン5.41g(
12.5ミリモル)、M液30gを加えた。140℃4
0分、加熱した。トルエン全部留去しながら、180℃
1時間、加熱攪拌して粘稠な液をえた。例14と同様反
応液を1リットルのメタノールに注ぎ、はげしく攪拌し
て、ポリイミド粉末をえた。吸引ろ過し、再び粉末をメ
タノール中に一晩ひたして、吸引ろ過し、減圧乾燥して
、ポリイミド粉末25.6gをえた。固有粘度は0.4
7、赤外吸収スペクトルは733、1369、1715
、1776cm−1にイミドの固有の特性吸収が認めら
れた。熱分解温度595℃、DSC測定によると339
°に転位点がある。
【0149】例56 例55に準ずる。この場合BPDA7.36g(25ミ
リモル)、FDA7.84g(22.5ミリモル)、M
液50g、レゾルシノール10g及びピリジン2g(2
5ミリモル)加えた。反応混合物を窒素中、80℃1時
間、140℃1時間及び180℃1時間、加熱攪拌した
。反応液を空冷後、5分後にビス〔4−(4−アミノフ
ェノキシ)フェニル〕スルホン6.49g(15ミリモ
ル)、M液10g及びトルエン10mlを加えた。窒素
中140℃40分間、180℃1時間加熱、攪拌した。 ついで反応液を空冷して、BPDA3.68g(12.
5ミリモル)、M液30gを加えて、140℃40分間
加熱した。トルエンを全部留去しながら、180℃1時
間、加熱攪拌して、粘稠な反応液をえた。例55と同様
にしてポリイミド粉末32.3gをえた。固有粘度は0
.66、赤外吸収スペクトルは739、1376、17
21、1775cm−1にイミドの特性吸収が認められ
る。熱分解温度は572℃、DSCの測定で348℃に
転移温度がある。
【0150】例57 例55に準ずる。この場合ピロメリット酸ジ無水物4.
91g(22.5ミリモル)、3,3′−ジメチル−4
,4′−ジアミノビフェニル−6,6′−ジスルホン酸
9.31g(25ミリモル)、M液50g、レゾルシノ
ール15g及びピリジン12g(75ミリモル)を加え
た。窒素を通しながら80℃1時間、140℃1時間及
び180℃1時間加熱攪拌した。空冷後、ピロメリット
酸ジ無水物3.27g(15ミリモル)、M液50g、
ピリジン0.8g及びトルエン10mlを加えた。 窒素中、140℃50分、180℃1時間、加熱攪拌し
た。空冷して、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フ
ェニル〕スルホン5.41g(12.5ミリモル)、M
液75g、ピリジン0.8g、レゾルシノール30gを
加えた。140℃1時間、加熱し、トルエンを全部留去
しながら、180℃1時間、加熱攪拌した。例55と同
様に反応液をメタノール中に加えて、ポリイミドを沈殿
させ、回収した。収量26.1g。この粉末はNMPに
不溶。赤外吸収スペクトルは725、1376、172
4、1778cm−1にイミドの固有の吸収がある。熱
分解温度は500℃て327℃に吸収がある。ポリイミ
ド粉末をとり、M液100:レゾルシノール30(重量
比)の液に加熱溶解して濃度5%の溶液とした。この液
をガラス板上にキャストし、減圧下、120℃で1時間
、150℃で1時間加熱ポリイミドフィルムを得た。
【0151】例58 例57に準ずる。この場合ピロメリット酸ジ無水物5.
45g(25ミリモル)、3,3′−ジメチル−4,4
′−ジアミノビフェニル−6,6′−ジスルホン酸8.
38g(22.5ミリモル)、M液50g、レゾルシノ
ール15g及びピリジン12g(75ミリモル)を加え
、窒素を通しながら80℃1時間、140℃1時間、1
80℃1時間、加熱攪拌した。反応液を空冷した後、ビ
ス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン
6.49g(15ミリモル)、M液50g、ピリジン0
.8g及びトルエン10mlを加えた。140℃1時間
、180℃1時間、加熱攪拌した。空冷後、ピロメリッ
ト酸ジ無水物2.73g(12.5ミリモル)、M液7
5g、レゾルシノール30g及びピリジン0.8gを加
え、140℃1時間加熱し、トルエンを全部留去しなが
ら180℃1時間加熱攪拌した。例55と同様に処理し
て、ポリイミド粉末24.5gをえた。このポリイミド
はNMPに不溶。赤外吸収スペクトルは724、137
5、1724、1778cm−1に特有の吸収を示す。 熱分解温度は500℃で途中327℃で吸熱がある。D
SCによる転移点は認められない。ポリイミド粉末をと
り、M液100:レゾルシノール30(重量比)の液に
加熱溶解して濃度5%の溶液とした。この液をガラス板
上にキャストし、減圧下、120℃で1時間、150℃
で1時間加熱してポリイミドフィルムを得た。
【0152】例59 例1に準ずる。6FDA22.21(50ミリモル)、
FDA4.36g(12.5ミリモル)、M液75g、
ピリジン2.5gと混合した。チッ素を通じながら、室
温で30分、160℃で1時間、180℃で1時間、加
熱攪拌(500rpm)した。空冷して3,3′−ジメ
チル−4,4′−ジアミノビフェニル7.96g(37
.5ミリモル)、M液50g、ピリジン2.5g及びト
ルエン10mlを加えた。ついで、180℃5時間加熱
攪拌した。例1と、同様にしてポリイミド粉33.0g
をえた。固有粘度0.95。熱分解温度530℃。DS
C測定によるとガラス転位温度339℃、IR測定によ
ると724、1368、1729、1780cm−1に
特性の吸収が認められた。例14と同様にしてポリイミ
ド膜を製作し、例14と同様に純ガスの高真空法による
透過係数と分離係数を求めた。結果を表4、5に示す。 ガス透過性が大きく、純ガスの分離性能がすぐれている
高性能分離膜として使用することができる。
【0153】例60 例59に準ずる。6FDA22.21(50ミリモル)
、FDA8.72g(25ミリモル)、M液75g、ピ
リジン2.5gを加えた。室温30分間、160℃1時
間、180℃1時間、窒素を通しながら加熱攪拌した。 空冷後、4,4′−ジアミノジフェニルスルホン6.2
1g(25ミリモル)、M液50g、ピリジン2.5g
及びトルエン10mlを加え、180℃5時間加熱攪拌
した。例59と同様にしてポリイミド粉末36.3gを
えた。固有粘度0.4。熱分解温度539℃。DSCに
よる転位温度350℃。赤外吸収スペクトルは722、
1370、1726及び1780cm−1にイミドの固
有の吸収がある。例14と同様にしてポリイミフィルム
を作成したGasperm−100、加圧式ガス透過率
測定機(日本分光製)を用いて純ガスの透過率を測定し
た。室温(17〜18℃)、差圧は1kg/cm2、低
圧側は大気圧。いずれも炭酸ガスの透過性の大きい膜が
えられた。
【0154】例61 例51に準ずる。BPDA7.36g(25ミリモル)
、FDA7.84g(22.5ミリモル)、M液50g
、レゾルシノール16g及びピリジン2g(25ミリモ
ル)を加えた。チッ素気流中、80℃1時間、140℃
1時間、180℃1時間、加熱攪拌した。空冷後、これ
にビス〔4−(4−アミノフェノキシ)−フェニル〕ス
ルホン6.49g(15ミリモル)、M液10g、トル
エン10mlを加え、140℃1時間、180℃1時間
、加熱攪拌した。空冷後、更にBPDA3.68g(1
2.5ミリモル)、M液30gを加えた。140℃40
分、180℃1時間加熱攪拌した。反応液を多量のメタ
ノール中に注いでポリイミド粉末32.3gをえた。こ
のポリイミド粉末を(M液100:レゾルシノール30
)重量比の液に加熱溶解した。10%濃度溶液としてガ
ラス板上に流延し、減圧120℃1時間、150℃1時
間加熱してポリイミドフィルムをえた。
【0155】例62 例50に準ずる。PMDA10.9g(50ミリモル)
、HFBAPP13.0g(25ミリモル)、M液10
0g、ピリジン4gを加える。チッ素中、室温30分、
160℃2時間、加熱攪拌した。空冷後FDA8.71
g(25ミリモル)とトルエン10mlを加え、室温1
時間、190℃3時間加熱攬拌した。メタノール中に沈
殿させてポリイミド粉30.7gをえた。このものを(
M液100:レゾルシノール30)の液に加熱攪拌、溶
解した。5%液として、ガラス板上にキャストして、減
圧120℃1時間、150℃1時間加熱してポリイミド
フィルムをえた。
【0156】
【発明の効果】以上、詳述したように、本発明は、三成
分系ポリイミドを製造するにあたって、(1)新規なフ
ェノール系混合溶液を用いることにより一段でイミド化
を行い、(2)逐次添加法を用い、かつ(3)所望の用
途に従って、酸ジ無水物セグメント及びジアミンセグメ
ントを任意に組み合わせることによって、ポリイミドの
本来有する優れた性質を保持したまま、所望の用途に必
要な優れた特性を付与することができる。本発明によっ
て製造されたポリイミドは、ガス分類膜、接着剤、耐熱
被覆等、広範囲にわたる分野に利用可能であり、その工
業的価値は大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1−イは、6FDA2モル部とFDA1モル
部とから得られる中間体イミドのGPC測定結果を示す
図であり、図1−ロは、6FDA4モル部とFDA1モ
ル部とから得られる中間体イミドのGPC測定結果を示
す図である。
【図2】図2−イは、6FDA10モル部とFDA9モ
ル部とから得られる中間体イミドのGPC測定結果を示
す図であり、図2−ロは、6FDA9モル部とFDA1
0モル部とから得られる中間体イミドのGPC測定結果
を示す図である。
【図3】図2に示す第1のピークを分析して得られた赤
外吸収スペクトルを示す図である。
【図4】例14で得られた生成物の赤外スペクトルを示
す図である。
【図5】例14で得られた生成物のDSC曲線を示す図
である。
【図6】例14で得られた生成物のTG曲線を示す図で
ある。
【図7】例20で得られた生成物の赤外スペクトルを示
す図である。
【図8】例20で得られた生成物のDSC曲線を示す図
である。
【図9】例20で得られた生成物のTG曲線を示す図で
ある。
【図10】例22で得られた生成物の赤外線スペクトル
を示す図である。
【図11】例22で得られた生成物のDSC曲線を示す
図である。
【図12】例22で得られた生成物のTG曲線を示す図
である。
【図13】例31で得られた生成物の赤外スペクトルを
示す図である。
【図14】例31で得られた生成物のDSC曲線および
TG曲線を示す図である。
【図15】例33で得られた生成物の赤外スペクトルを
示す図である。
【図16】例49で得られた生成物の赤外スペクトルを
示す図である。
【図17】例49で得られた生成物のDSC曲線を示す
図である。
【図18】例49で得られた生成物のTG曲線を示す図
である。
【図19】例51で得られた生成物の赤外スペクトルを
示す図である。
【図20】例51で得られた生成物のDSC曲線を示す
図である。
【図21】例51で得られた生成物のTG曲線を示す図
である。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  次式I,II又はIII:【化1】 (上式中、R1は第1の芳香族ジアミンのアミノ基を取
    り除いた部分であり、R2は第2の芳香族ジアミンのア
    ミノ基を取り除いた部分であり、XはCO,O,S,S
    O2,CH3CCH3 【化2】 及びCF3CCF3からなる群から選択される2価の基
    であり、n=1〜4で、n=1のセグメントが70%以
    上であり、m=1〜6で、q=10〜100である)の
    繰り返し単位を有し分子量が5〜20万(ポリスチレン
    換算)であることを特徴とする三成分系ポリイミド樹脂
    組成物。
  2. 【請求項2】  次式I,II又はIII:【化3】 (上式中、R1は第1の芳香族ジアミンのアミノ基を取
    り除いた部分であり、R2は第2の芳香族ジアミンのア
    ミノ基を取り除いた部分であり、XはCO,O,S,S
    O2,CH3CCH3 【化4】 及びCF3CCF3からなる群から選択される2価の基
    であり、n=1〜3で、n=1のセグメントが80%以
    上であり、m=2〜20,q=10〜100である)の
    繰り返し単位を有し分子量が5〜40万(ポリスチレン
    換算)であることを特徴とする三成分系ポリイミド樹脂
    組成物。
  3. 【請求項3】  次式I,II又はIII:【化5】 (上式中、R1は第1の芳香族ジアミンのアミノ基を取
    り除いた部分であり、R2は第2の芳香族ジアミンのア
    ミノ基を取り除いた部分であり、XはCO,O,S,S
    O2,CH3CCH3 【化6】 及びCF3CCF3からなる群から選択される2価の基
    であり、5<n,m<100であり、q=2〜20であ
    る)の繰り返し単位を有し分子量が5〜50万(ポリス
    チレン換算)であることを特徴とする三成分系ポリイミ
    ド樹脂組成物。
  4. 【請求項4】  次式: 【化7】 (上式中、XはCO,O,S,SO2,CH3CCH3
    【化8】 及びCF3CCF3からなる群から選択される2価の基
    である)で表される酸ジ無水物1モル部と1/2〜1/
    3モル部の第1芳香族ジアミンとを一段で反応させて直
    接イミド化合物とした後、更に、第1ジアミンとの合計
    量が酸ジ無水物1モルに対して0.95〜1.05モル
    となるような量の第2のジアミンのアミンを加えて一段
    で直接イミド化することを特徴とする請求項1記載の三
    成分系ポリイミド樹脂組成物の製造方法。
  5. 【請求項5】  次式: 【化9】 (上式中、XはCO,O,S,SO2,CH3CCH3
    【化10】 及びCF3CCF3からなる群から選択される2価の基
    である)で表される酸ジ無水物1モル部と1/3〜1/
    8モル部の第1の芳香族ジアミンとを一段で反応させて
    直接イミド化合物とした後、更に、第1のジアミンとの
    合計量が酸ジ無水物1モルに対して0.95〜1.05
    モルとなるような量の第2のジアミンを加えて一段で直
    接イミド化することを特徴とする請求項2記載の三成分
    系ポリイミド樹脂組成物の製造方法。
  6. 【請求項6】  次式: 【化11】 (上式中、XはCO,O,S,SO2,CH3CCH3
    【化12】 及びCF3CCF3からなる群から選択される2価の基
    である)で表される酸ジ無水物10モル部と10.5〜
    12モル部の第1のアミンとを一段で反応させて直接イ
    ミド化合物とした後、再び該酸ジ無水物5〜30モル部
    を反応させて末端が酸無水物であるイミドオリゴマーと
    し、次いで、第1のジアミンとの合計量が酸ジ無水物の
    合計量1モルに対して0.95〜1,05モルとなるよ
    うな量の第2のジアミンを反応させて一段で直接イミド
    化することによるか、あるいは、酸ジ無水物10モル部
    と8〜9.5モル部の第1のジアミンとを一段で反応さ
    せて直接イミド化合物とした後、5〜30モル部の第2
    のジアミンを反応させて末端がアミンであるイミドオリ
    ゴマーとし、次いで、第1のジアミンと第2のジアミン
    との合計量が酸ジ無水物の合計量1モルに対して0.9
    5〜1.05モルとなるような量の該酸ジ無水物を反応
    させて一段で直接イミド化することを特徴とする請求項
    3記載の三成分系ポリイミド樹脂組成物の製造方法。
  7. 【請求項7】  フェノールと、2個の水酸基で置換さ
    れているベンゼン、及び/又は1個又は2個の炭素数C
    1〜C3のアルキル基で置換されているフェノール及び
    /又は1個の炭素数C1〜C3の低級アルコキシ基で置
    換されているフェノールとの混合溶媒中でイミド化反応
    を行うことを特徴とする請求項4〜6のいずれか一に記
    載の方法。
  8. 【請求項8】  混合溶媒が、フェノール/4−メトキ
    シフェノール、フェノール/2,6−ジメチルフェノー
    ル、フェノール/レゾルシノール、フェノール/4−メ
    トキシフェノール/レゾルシノール、フェノール/2,
    6−ジメチルフェノール/レゾルシノールの混合溶媒で
    ある請求項7記載の方法。
  9. 【請求項9】  請求項1〜3のいずれかに記載の樹脂
    組成物から製造される分離膜。
  10. 【請求項10】  酸ジ無水物が5,5’−(2,2,
    2−トリフルオロ−1−(トリフルオロメチル)エチリ
    デン)−ビスー1,3−イソベンゾフランジオンであり
    、二種類のジアミンの成分の中第一のジアミンが9,9
    −ビス(4−アミノフェニル)フルオレンである請求項
    2の組成物から製造される分離膜。
  11. 【請求項11】  酸ジ無水物が5,5’−(2,2,
    2−トリフルオロ−1−(トリフルオロメチル)エチリ
    デン)−ビス−1,3−イソベンゾフランジオンであり
    、二種類のジアミン成分が、9,9−ビス(4−アミノ
    フェニル)フルオレン及び2,2−ビス[4−(4−ア
    ミノフェノキシ)]フェニルヘキサフルオロプロパン)
    ]である請求項2記載の組成物から製造される分離膜。
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