JPH046732B2 - - Google Patents

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JPH046732B2
JPH046732B2 JP20955786A JP20955786A JPH046732B2 JP H046732 B2 JPH046732 B2 JP H046732B2 JP 20955786 A JP20955786 A JP 20955786A JP 20955786 A JP20955786 A JP 20955786A JP H046732 B2 JPH046732 B2 JP H046732B2
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JP
Japan
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formula
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diacetylene
polymerization
groups
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JP20955786A
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JPS6366226A (ja
Inventor
Kensaku Tokushige
Katsuyuki Nakamura
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
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Publication date
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Priority to JP20955786A priority Critical patent/JPS6366226A/ja
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Publication of JPH046732B2 publication Critical patent/JPH046732B2/ja
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  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野] 本発明は、エチニル基及びジアセチレン基によ
つて容易に架橋し、かつ成形性、耐熱性に優れた
末端エチニル基を有するジアセチレン含有イミド
重合体に関するものである。 [従来技術] 近年、固相重合によるトポケミカル反応を用い
た単結晶ポリマーの合成は、注目されており、こ
の手法を用いて、種々の高弾性率を有する高結晶
性高分子の開発が試みられている。 (例えば、「有機非線形光学材料」、シーエムシ
ー(1985)、マクロモレキユル ケミストリー第
134巻、第219頁(1970)、ジヤーナル オブ ポ
リマー サイエンス第B9巻、第133頁(1971)、
ジヤーナル オブ ポリマー サイエンス ポリ
マー フイジクスエデイシヨン第12巻 第1511頁
(1974)。) [発明が解決しようとしている課題] しかしながら、これまで合成されてきたジアセ
チレン化合物のポリマーは、原料モノマーの粉体
または単結晶を光学的あるいは熱的に重合して得
ていたので、大きな成形体として得ることができ
ず、またポリマー自体、水および有機溶媒に不溶
なものが多いので、重合後の加工性がきわめて悪
い。 また、これまで合成研究されてきたトポケミカ
ル重合性を有するジアセチレン化合物は、
HOCH2C≡C−C≡CCH2OHのような水酸基を
有する化合物及びその誘導体に限られており、研
究の進展が妨げられていた。これに対し窒素原子
が導入された素材では窒素原子の電気陰性度や凝
集力が活用可能な上に、窒素原子が−NH−結合
を有する場合は水素結合による分子間力や窒素原
子の反応性が活用可能であるなどジアセチレン化
合物間の分子間相互作用の強化や種々の誘導体へ
の展開などが考えられ、トポケミカル反応の可能
性とその実用化へ大きな期待が持たれる。 このような観点から、ジアセチレン基含有イミ
ド重合体は、非常に興味が持たれるが、従来この
ようなトポケミカル反応性を示すジアセチレン基
含有イミド重合体は、ほとんど知られていない。 [課題を解決するための手段] 本発明者らは、従来からジアセチレン基の隣り
にアルキル基など種々の基を導入する方法及び得
られた化合物の特性を検討してきたが、その過程
で末端エチニル基を有するジアセチレン基含有イ
ミド重合体の合成に成功し、更に研究の結果、本
発明に到達した。 すなわち、本発明は、下記一般式で示される末
端エチニル基を有するジアセチレン含有イミド重
合体を提供するものである。 (ここで、R1、R2、R3は、炭素数が1〜30の
2価の炭化水素基であり、Zは、炭素数が1〜40
の4価の炭化水素基であり、重合度nは2〜250
である。) 本発明において、R1、R2、R3は炭素数1〜30
の2価の炭化水素基であり、各々が同一であつて
もよいし異なつていてもかまわない。その例とし
ては、−CH2−、−CH2H4、−C3H6−、−C4H3−、
−C5H10−、−C8H16−、−C10H20−、−C12H24−、
−C12H40
【式】 【式】
【式】
【式】
【式】
【式】
【式】
【式】 【式】
【式】
【式】等の脂肪族基、及び脂環式基、
【式】
【式】
【式】
【式】 【式】
【式】等 の芳香族基、及び
【式】
【式】
【式】
【式】
【式】等の芳香族基、脂肪族 基、及び脂環式基の複合した基が挙げられ、また
これらのR1、R2、R3の水素原子のいくつかが、
ハロゲン原子、ニトロ基、水酸基、シアノ基、カ
ルボキシル基、アミノ基、アミド基、エステル
基、カルボニル基、アルコキシ基等で、置換され
ていてもよく、これらが繰返されたり組み合され
たりしても良く、又、これら炭化水素基が他の結
合基で連結されていても良い。この様な炭化水素
基以外の他の結合基としては、例えば−O−、−
S−、−SO2−、−CO−、−NH−、−NCH3−、−
COO−、−CONH−、
【式】、−NHCO −NH−、−N=N−、−HC=N−等であり、こ
れらが組み合さつていても又繰り返されていても
良い。R1、R2、R3として好ましいのは、合成の
しやすさとトポケミカル性より、−CH2−、
【式】、−C2H4−、
【式】等である。 本発明において、Zは炭素数1〜40の4価の炭
化水素基であり、その例としては、C、
CHCH、CHCH2CH、CHCH2CH2CH
【式】、CH(CH28CH、 CH(CH212CH、
【式】
【式】
【式】
【式】
【式】
【式】
【式】
【式】
【式】
【式】
【式】
【式】
【式】等が挙げ られ、また 等のようにヘテロ原子を有する官能基によつて当
該炭化水素基が結合されていてもよい。また、上
記の2価の炭化水素基の水素原子の一部または全
部がハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、カルボ
キシル基、アミド基、エステル基、カルボニル
基、アルコキシ基等で置換されていてもよい。 これらのZのうち好ましいのは、合成の容易さ
と反応性より、
【式】
【式】等であ る。 本発明の末端エチニル基は、特開昭52−259等
で示される様に、ジアセチレン基と同様架橋基と
して動き架橋密度を上げるために必要である。 本発明において重合度nは2〜250であり、成
形後の力学特性より、重合度nは好ましくは5以
上、特に好ましくは7以上である。 本発明の末端エチニル基を有するジアセチレン
含有イミド重合体を合成するには既知の有機合成
反応を工夫活用する事により合成可能である。ま
ず第一の方法として、イミド重合体の前駆体であ
るアミツク酸誘導体を経る方法が挙げられる。例
えば、ジアミノジアセチレン化合物H2N−R2
C≡C−C≡C−R3−NH2、アセノアセチレン
化合物H2N−R1−C≡CHと
【式】又は
【式】 で表わされる酸無水物又はカルボン酸とを、アミ
ド系の溶媒中で反応させ、 で表わされる末端エチニル基を有するジアセチレ
ン含有アミド酸誘導体をまず合成する。該アミド
酸誘導体の合成の別法としては、H2N−R−C
≡CH(ここでRは先述のR1、R2及びR3を示す)
【式】とを反応させ、得られたアミド 酸 (ここでRは先述のR1、R2及びR3を示す。)を金
属触媒を用いて酸化カツプリング重合させる方法
が挙げられる。この時用いるアミド系の溶媒とし
ては、特に制限は無いが、例えばN、N−ジメチ
ルホルムアミド、N−メチルピロリドン等が挙げ
られる。又、酸化カツプリング重合の際に用いる
金属触媒としては、特に制限は無く、例えば塩化
銅()や酢酸銅()等が挙げられ、用いる溶
媒も特に制限は無く、例えばピリジン、トリエチ
ルアミン等が挙げられる。 そこで本発明の末端エチニル基を有するジアセ
チレン含有イミド重合体を合成するには、例えば
アミド酸をそのまま加熱させることにより縮合さ
せる方法や無水酢酸、ポリリン酸、ジシクロヘキ
シルカルボジイミドのような脱水剤を用い縮合さ
せる方法等が挙げられる。アミツク酸誘導体を経
ずに、直接本発明のイミド重合体を合成する方法
としては、H2N−R−C≡CH(ここでRは先述
のR1、R2及びR3を示す)と
【式】と を溶媒中で加熱脱水反応させ、得られたイミド (ここでRは先述のR1、R2及びR3を示す。) を金属触媒を用いて酸化カツプリング重合させる
方法などが挙げられる。 [発明の効果] 本発明の末端エチニル基を有するジアセチレン
含有イミド重合体は末端のエチニル基及びジアセ
チレン基により熱架橋あるいは熱圧力、光による
固相重合をし、三次元方向に高分子量化しうる素
材を与える。 その架橋物の熱重量分析を空気中で行なうと、
一般に200℃以上、特に300℃以上においても減量
せず極めて良好な耐熱性を示す。 また例えば本発明の末端エチニル基を有するジ
アセチレン含有イミド重合体を成形したものは、
その機械的物性、例えば弾性率も良好であり、一
般の有機高分子では1〜3GPaの弾性率であるの
に対し、5GPa以上の弾性率が容易に発現可能で
ある。 又、その用途に応じては、例えば粉体状、塊
状、溶液状、懸濁状など種々の形状で使用可能で
あり、又、無機や有機の繊維状物、粉状物、薄片
状物と混合して用いたり、他の硬化性樹脂や高分
子材料あるいは着色材や安定化材料などと混合し
て用いる事も可能であり、又、種々の形状に成形
できる。以上の様な特性を持つ事により、例えば
コーテイング材料、強化材の母材、シーラント、
ポツテイング材や電子材料、耐熱性フイルムな
ど、多岐にわたる高機能材料源として極めて有用
である。 [実施例] 実施例 1 の合成 N−メチルピロリドン500mlに3,3′−4,
4′−ベンゾフエノンテトラカルボン酸無水物
0.2mol(64.4g)と1,6−ジアミノ−2,4−
ヘキサジイン0.18mol(19.44g)を入れ、3時間
の反応を行なつた。続いて0.03mol(1.65g)のプ
ロパルギルアミンを入れ更に2時間の反応を行な
い、メタノール中に落とし、白色の粉末64g(収
量90%以上)を得た。 赤外吸収スペクトルより3260cm-1にエチニル基
の吸収が有り、又2190cm-1に三重結合の吸収が又
酸アミドの吸収が1675cm-1、1550cm-11270cm-1
確認された。また、末端エチニル基のIRスペク
トルによる定量から重合度nは、134であつた。 この生成物を加熱したところ300℃まで融点は
無かつたが、赤色になつて来てジアセチレン部の
熱固相重合が起きていると考えられる。 又、空気中で熱重量分析を行なつたところ、脱
水環化による若干の減量はあるものの320℃まで
ほとんど減量は無く、耐熱性が良好であつた。 加熱処理したものはその赤外吸収スペクトルよ
りイミド化されていた。 実施例 2 1,6−ジアミノ−2,4ヘキサジインを
0.196mol(21.168g)にした以外は実施例−1と
同様の方法で合成し白色の粉末65g(収率95%以
上)を得た。 赤外吸収スペクトルより、実施例−1と同様に
エチニル基、三重結合、酸アミドの吸収が確認で
きた。重合度nは、246であつた。 この生成物を加熱したところ300℃まで融点は
無かつたが実施例−1と同様に赤色になつた。
又、空気中で熱重量分析を行なつたところ脱水環
化による若干の減量はあるものの340℃までほと
んど減量は無く、耐熱性が良好であつた。 加熱処理したものはその赤外吸収スペクトルよ
りイミド化されていた。 実施例 3 酸無水物としてピロメリツト酸無水物を使つた
以外、実施例−1と同様の方法で合成し、白色の
粉末51.3g(収率90%)を得た。 赤外吸収スペクトルより、実施例−1と同様に
エチニル基、三重結合、酸アミドの吸収が確認で
きた。重合度nは、43であつた。 この生成物を加熱したところ300℃まで融点は
無かつたが実施例−1と同様に赤色になつた。又
空気中で熱重量分析を行なつたところ脱水環化に
よる若干の減量はあるものの350℃まで減量はほ
とんどなく、耐熱性が良好であつた。 加熱処理したものはその赤外吸収スペクトルよ
りイミド化されていた。 実施例 4 酢酸にピロメリツト酸無水物0.1mol(21.8g)
とプロパルギルアミン0.2mol(11g)を溶かし、
酢酸を環流させながら反応させた。冷却後、水中
に落とし、沈殿の水洗、濾過をくり返した(生成
物A)。次に、ピリジンに塩化第1銅0.01mol(1
g)を溶かしたフラスコ中の溶液に酸素をバブリ
ングさせながらピリジンに溶かした生成物
A0.05mol(12.9g)を滴下し反応させた。その後
大量の水中に落とし、沈殿の水洗・濾過をくり返
し、淡黄色の粉末5gを得た。 赤外吸収スペクトルより、エチニル基、三重結
合、及びアミドの吸収が確認された。重合度n
は、3であつた。 この生成物を加熱したところ300℃まで融点は
無かつたが、実施例−1と同様に赤色となつた。 又、空気中で熱重量分析を行なつたところ350
℃まで減量は無く耐熱性が良好であつた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 下記一般式で示される末端エチニル基を有す
    るジセチレン含有イミド重合体。 (ここで、R1、R2、R3は、炭素数が1〜30の
    2価の炭化水素基であり、Zは、炭素数が1〜40
    の4価の炭化水素基であり、重合度nは2〜250
    である。)
JP20955786A 1986-09-08 1986-09-08 末端エチニル基を有するジアセチレン含有イミド重合体 Granted JPS6366226A (ja)

Priority Applications (1)

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JP20955786A JPS6366226A (ja) 1986-09-08 1986-09-08 末端エチニル基を有するジアセチレン含有イミド重合体

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JPS6366226A JPS6366226A (ja) 1988-03-24
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JP20955786A Granted JPS6366226A (ja) 1986-09-08 1986-09-08 末端エチニル基を有するジアセチレン含有イミド重合体

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0428721A (ja) * 1990-05-23 1992-01-31 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 反応性を有するポリイミド

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JPS6366226A (ja) 1988-03-24

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