JPH0556773B2 - - Google Patents

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JPH0556773B2
JPH0556773B2 JP27940387A JP27940387A JPH0556773B2 JP H0556773 B2 JPH0556773 B2 JP H0556773B2 JP 27940387 A JP27940387 A JP 27940387A JP 27940387 A JP27940387 A JP 27940387A JP H0556773 B2 JPH0556773 B2 JP H0556773B2
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Yoshio Imai
Masaaki Kakimoto
Yoshuki Ooishi
Padomanaban Munirachina
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TOKYO KOGYO DAIGAKUCHO
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TOKYO KOGYO DAIGAKUCHO
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  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、芳香族ポリアミン樹脂、特に高重合
度の芳香族ポリアミン樹脂の製造方法に関するも
のである。
(従来の技術) 従来、芳香族ポリアミン樹脂としては、芳香族
環上にニトロ基を有する芳香族ポリアミンが知ら
れており、ビス(4−クロロ−3−ニトロフエニ
ル)スルホンと芳香族ジアミンから合成され、性
質等が明かにされている〔例えば、Y.Imai、M.
Ueda、K.Otaira、J.Polym.Sci.、Polym.Chem.
Ed、Vol.15、P.1454(1977)〕。一方、芳香族環上
にニトロ基を持たない芳香族ポリアミンに関する
知見はほとんどない。すなわち、ビス(4−クロ
ロフエニル)スルホンと芳香族ジアミンからはご
く低重合度の芳香族ポリアミンしか合成されず、
その性質等については全く知られていない。
(発明が解決しようとする問題点) この種の芳香族環上にニトロ基を有する芳香族
ポリアミン樹脂は、有機溶媒に可能性であるが
300℃付近から熱分解を始める樹脂であり、耐熱
性の点で難があり、高性能材料としては有用性が
認められなかつた。一方、芳香族環上にニトロ基
を持たない芳香族ポリアミン樹脂については耐熱
性の向上が期待でき、高性能材料としての可能性
を秘めているにもかかわらず、高重合度と芳香族
ポリアミンが得られないこともあつて、その諸性
質、さらには高性能材料としての有用性について
はなお不明のままであつた。
(問題点を解決するための手段) 本発明者等は、高重合度であつて、かつ有機溶
媒に可能性であり、高い熱分解温度と高いガラス
転移点を有する芳香族ポリアミン樹脂を製造する
方法について鋭意検討を行い、芳香族ジアミンの
代わりにN−シリル化芳香族ジアミンを溶いるこ
とによりこの目的を達成し得ることを見出し、本
発明に到達した。
本発明は、一般式 (CH3)3SiNH−Ar1+NHSi(CH3)3
……[] 〔式中Ar1は環中にN原子を含み得る芳香環を2
個まで含み、かつ5〜16個と炭原子を有する、ア
ルキル置換または非置換芳香族炭化水素の2価の
残基を示す。〕 で表わされるN−シリル芳香族ジアミンと、一般
式、 X−Ar2−X ……[] 〔式中、Ar2は4,4′−スルホニルジフエニレン
と4,4′−カルボニルフエニレンから選ばれた二
価の芳香族基、Xはハロゲン原子を示す。〕 で表される芳香族ジハライドとをフツ化物触媒の
存在下に非プロトン性有機溶媒中で反応させるこ
とを特徴とする、一般式 [−NN−Ar1−NH−Ar2−]o [] 〔式中、Ar1およびAr2は前記と同義であり、n
は10〜100の整数である。〕 で表される芳香族ポリアミン樹脂の製造方法であ
る。
(発明の構成) 本発明はさらに詳細に説明する。前記一般式
〔〕で示されるN−シリル化芳香族ジアミンは
相当する芳香族ジアミンをトリエチルアミン等の
第三級アミンの存在下にトリメチルクロロシラン
と反応させることにより得られる〔例えば、J.F.
Klebe、J.Polym.Sci.、Part B、Vol2、p.1079
(1964)。〕 又、上記一般式〔〕における2価の芳香族基
Ar1としては、フエニレン、ナフチルレン、ビフ
エニレン、アルキレンジフエニレン、オキシジフ
エニレン、チオジフエニレン、スルホニルジフエ
ニレン、カルボニルジフエニレン等の炭素環系芳
香族基が挙げられ、さらには、ピリジレン、キノ
リレン、等の複素環系芳香族基が挙げられる。
従つて本発明で使用されるシリル化芳香族ジア
ミンは芳香族ジアミンとトリメチルモノクロロシ
ランの組み合わせにより選定し得る。かかる芳香
族ジアミンの代表的な例としては、メタフエニレ
ンジアミン、メチルメタフエニレンジアミン、ジ
メチルメタフエニレンジアミン、クロロメタフエ
ニレンジアミン、ジクロロメタフエニレンジアミ
ン、メトキシメタフレエニンジアン、パラフエニ
レンジアミン、メチルパラフエニレンジアミン、
ジメチルパラフエニレンジアミン、メトキシパラ
フエニレンジアミン、クロロパラフエニレンジア
ミン、ジクロロパラフエニレンジアミン、ニトロ
パラフエニレンジアミン、1,4−ジアミノナフ
タレン、1,5−ジアミノナフタレン、2,6−
ジアミノナフタレン、2,7−ジアミノナフタレ
ン、ベンジジン、オルトトリジン、メタトリジ
ン、3,3′−ジアミノフエニルメタン、4,4′−
ジアミノジフエニルメタン、3,4′−ジアミノジ
フエニルメタン、2,2−ビス(4−アミノフエ
ニル)プロパン、3,3′−ジアミノジフエニルエ
ーテル、4,4′−ジアミノジフエニルエーテル、
3,4′−ジアミノジフエニルエーテル、4,4′−
ジアミノジフエニルスルフイド、3,3′−ジアミ
ノジフエニルスルホン、4,4′−ジアミノジフエ
ニルスルホン、3,3′−ジアミノベンゾフエノ
ン、4,4′−ジアミノベンゾフエノン、4,4′−
ジアミノスチルベン、2,5−ジアミノピリジ
ン、2,6−ジアミノキノリン等を挙げることが
できる。上記のうち、特に好ましい芳香族ジアミ
ンは、メタフエニレンジアミン、パラフエニレン
ジアミン、3,3′−ジアミノフエニルメタン、
4,4′−ジアミノジフエニルメタン、3,4′−ジ
アミノジフエニルメタン、3,3′−ジアミノジフ
エニルエーテル、4,4′−ジアミノジフエニルエ
ーテル、3,4′−ジアミノジフエニルエーテル、
等である。
前記一般式〔〕で表わされる芳香族ジハライ
ドにおいてAr2は一般式 (式中Zはスルホニルおよびカルボニルより選ば
れる二価の電子吸引性基である。) で表されるものである。また一般式〔〕で表さ
れる芳香族ジハライドのXはハロゲン原子であ
り、具体的にはフツ素、塩素、臭素であるが、就
中、フツ素が最も好ましい。一般式〔〕で表さ
れる芳香族ジハライドとしては、4,4′−ジフル
オロジフエニルスルホン、4,4′−ジクロロジフ
エニルスルホン、4,4′−ジブロムジフエニルス
ルホン、4,4′−ジフルオロベンゾフエノン、
4,4′−ジクロロベンゾフエノン、4,4′−ジブ
ロムベンゾフエノンを例示することができ、最も
好ましくは、4,4′−ジフルオロジフエニルスル
ホンまたは4,4′−ジフルオロベンゾフエノンの
いずれかである。
(作用) 上記一般式〔〕で表される芳香族ポリアミン
樹脂は、フツ化物触媒の存在下に非プロトン性有
機溶媒中で、一般式〔〕で表されるN−シリル
化芳香族ジアミンと一般式〔〕で表される芳香
族ジハライドとを通常、等モル反応させることに
よつて製造される。使用される非プロトン性有機
溶媒の具体的な例としては、ジメチルアセトアミ
ド、N−メチル−2−ピロリドン、テトラメチル
尿素、ヘキサメチルホスホルアミドなどのアミド
系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン、ニトロ
ベンゼン、ベンゾニトリル、等の芳香族系溶媒、
ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキ
サン、ジ(メトキシエチル)エーテル等のエーテ
ル系溶媒、ジメチルスルホキシド、スルホラン等
のイオウ系溶媒等があげられる。
本発明で使用されるフツ化物触媒としては、フ
ツ化カリウム、フツ化セシウム等の無機塩、テト
ラブチルアンモニウムフルオリド、ベンジルトリ
エチルアンモニウムフルオリド等のアンモニウム
塩等をあげることができる。その添加量は、少な
いと十分な効果が発揮できず、また多すぎると逆
効果が現れることがあるので、モノマーの種類や
濃度、反応溶媒等に応じて最適量が選ばれるが、
通常、仕込モノマーに対して0.02−0.5モル%で
ある。
このような有機溶媒中でフツ化物触媒の存在下
に、N−シリル化芳香族ジアミンと芳香族ジハラ
イドとを反応させ、上記一般式〔〕で表される
芳香族ポリアミン樹脂を製造する具体的な方法
は、まず、N−シリル化芳香族ジアミンを非プロ
トン性有機溶媒に溶解した後、通常50〜250℃程
度、好ましくは80〜200℃で溶液を攪拌しながら、
芳香族ジハライドを粉末で、または、溶媒に溶解
した溶液状で、一度に、または徐々に添加して反
応を行わせる。反応の進行と共に反応物の粘度が
上昇して行く。通常3時間から24時間攪拌を続け
るが、場合によつては1時間以内に反応が完結す
ることもある。反応が終了した反応物はメタノー
ル、アセトン、水などで処理して芳香続ポリアミ
ン樹脂を単離する。
上記一般式〔〕において、ポリマーの重合度
nを10〜100としたのは、nが10以下ではポリマ
ーとしての十分な性質が発揮できず、又100以上
ではポリマーの溶解性などに問題が生ずるからで
ある。
(実施例) 以下実施例により本発明を詳細に説明する。
実施例 1 N,N′−ビス(トリメチルシリル)−4,4′−
ジアミノジフエニルエーテル0.862g(2.5mmol)
を5mlのジメチルスルホキシドに溶解し、50mgの
フツ化セシウムを加え、さらに4,4′−ジフルオ
ロジフエニルスルホン0.636g(2.5mmol)を加
え、窒素気流下100℃で14時間、さらに150℃で7
時間攪拌した。得られた溶液を500mlのメタノー
ル中に投入し、ポリマーを得た。
収量 0.870g(84%) 固有粘度 0.61dl/g(N−メチル−2−ピロリ
ドン中、30℃、0.5g/dlの濃度で測定 赤外吸収スペクトル、3400、1310、1150cm-1 空気中における熱分解開始温度は430℃であり、
またガラス転移点は200℃であつた。
このポリマーはジメチルスルホキシド、N−メ
チル−2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド等
に溶解した。
実施例 2 N,N′−ビス(トリメチルシリル)−4,4′−
ジアミノジフエニルメタン0.857g(2.5mmol)
を5mlのジメチルスルホキシドに溶解し、50mgの
フツ化セシウムを加え、さらに4,4′−ジフルオ
ロジフエニルスルホン0.636g(2.5mmol)を加
え、窒素気流下100℃で14時間、さらに150℃で7
時間攪拌した。得られた溶液を500mlのメタノー
ル中に投入し、ポリマーを得た。
収量 0.670g(65%) 固有粘度 0.42dl/g(N−メチル−2−ピロリ
ドン中、30℃、0.5g/dlの濃度で測定) 赤外吸収スペクトル、3400、1310、1150cm-1 空気中における分解開始温度は420℃であつた。
このポリマーはジメチルスルホキシド、N−メ
チル−2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド等
に溶解した。
実施例 3 N,N′−ビス(トリメチルシリル)パラフエ
ニレンジアミン0.631g(2.5mmol)を5mlのジ
メチルスルホキシドに溶解し、50mgのフツ化セシ
ウムを加え、さらに4,4′−ジフルオロジフエニ
ルスルホン0.636g(2.5mmol)を加え、窒素気
流下100℃で14時間、さらに150℃で7時間攪拌し
た。得られた溶液を500mlのメタノール中に投入
し、ポリマーを得た。
収量 0.540g(67%) 固有粘度 0.51dl/g(N−メチル−2−ピロリ
ドン中、30℃、0.5g/dlの濃度で測定) 赤外吸収スペクトル、3400、1310、1150cm-1 空気中における分解開始温度は420℃であつた。
このポリマーはジメチルスルホキシド、N−メ
チル−2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド等
に溶解した。
実施例 4 N,N′−ビス(トリメチルシリル)メタフエ
ニレンジアミン0.631g(2.5mmol)を5mlのジ
メチルスルホキシドに溶解し、50mgのフツ化セシ
ウムを加え、さらに4,4′−ジフルオロジフエニ
ルスルホン0.636g(2.5mmol)を加え、窒素気
流下100℃で14時間、さらに150℃で7時間攪拌し
た。得られた溶液を500mlのメタノール中に投入
し、ポリマーを得た。
収量 0.620g(77%) 固有粘度 0.62dl/g(N−メチル−2−ピロリ
ドン中、30℃、0.5g/dlの濃度で測定) 赤外吸収スペクトル、3400、1310、1150cm-1 空気中における分解開始温度は480℃であつた。
ポリマーはジメチルスルホキシド、N−メチル−
2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド等に溶解
した。
実施例 5 N,N′−ビス(トリメチルシリル)−4,4′−
ジアミノフエニルエーテル0.862g(2.5mmol)
を5mlのジメチルスルホキシドに溶解し、50mgの
フツ化セシウムを加え、さらに4,4′−ジフルオ
ロベンゾフエノン0.546g(2.5mmol)を加え、
窒素気流下100℃で14時間、さらに150℃で7時間
攪拌した。得られた溶液を500mlのメタノール中
に投入し、ポリマーを得た。
収量 0.567g(60%) 固有粘度 0.61dl/g(N−メチル−2−ピロリ
ドン中、30℃、0.5g/dlの濃度で測定) 赤外吸収スペクトル、3420、1640cm-1 空気中における分解開始温度は440℃であつた。
このポリマーはメタクレゾール、N−メチル−
2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド等に溶解
した。
実施例 6 N,N′−ビス(トリメチルシリル)−4,4′−
ジアミノフエニルメタン0.857g(2.5mmol)を
5mlのジメチルスルホキシドに溶解し、50mgのフ
ツ化セシウムを加え、さらに4,4′−ジフルオロ
ベンゾフエノン0.546g(2.5mmol)を加え、窒
素気流下100℃で14時間、さらに150℃で7時間攪
拌した。得られた溶液を500mlのメタノール中に
投入し、ポリマーを得た。
収量 0.612g(65%) 固有粘度 0.15dl/g(N−メチル−2−ピロリ
ドン中、30℃、0.5g/dlの濃度で測定) 赤外吸収スペクトル、3420、1640cm-1 空気中における分解開始温度は510℃であつた。
このポリマーはメタクレゾール、N−メチル−
2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド等に溶解
した。
実施例 7 N,N′−ビス(トリメチルシリル)パラフエ
ニレンジアミン0.631g(2.5mmol)を5mlのジ
メチルスルホキシドに溶解し、50mgのフツ化セシ
ウムを加え、さらに4,4′−ジフルオロベンゾフ
エノン0.546g(2.5mmol)を加え、窒素気流下
100℃で14時間、さらに150℃で7時間攪拌した。
得られた溶液を500mlのメタノール中に投入し、
ポリマーを得た。
収量 0.501g(70%) 固有粘度 0.37dl/g(N−メチル−2−ピロリ
ドン中、30℃、0.5g/dlの濃度で測定) 赤外吸収スペクトル、3420、1640cm-1 空気中における分解開始温度は420℃であつた。
このポリマーはメタクレゾール、N−メチル−
2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド等に溶解
した。
実施例 8 N,N′−ビス(トリメチルシリル)メタフエ
ニレンジアミン0.631g(2.5mmol)を5mlのジ
メチルスルホキシドに溶解し、50mgのフツ化セシ
ウムを加え、さらに4,4′−ジフルオロベンゾフ
エノン0.546g(2.5mmol)を加え、窒素気流下
100℃で14時間、さらに150℃で7時間攪拌した。
得られた溶液を500mlのメタノール中に投入し、
ポリマーを得た。
収量 0.608g(85%) 固有粘度 0.55dl/g(N−メチル−2−ピロリ
ドン中、30℃、0.5g/dlの濃度で測定) 赤外吸収スペクトル、3420、1640cm-1 空気中における分解開始温度は505℃であつた。
このポリマーはメタクレゾール、N−メチル−
2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド等に溶解
した。
(発明の効果) 本発明によれば、高重合度であつて、かつ有機
溶媒に可溶で、高い熱分解温度と高いガラス転移
点を有する芳香族ポリアミド樹脂を容易に製造す
ることができ、フイルムや成形品等への成形性に
優れた高性能樹脂として有用性が大きい。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 一般式 (CH3)3SiNH−Ar1+NHSi(CH3)3
    ……[] 〔式中Ar1は環中にN原子を含み得る芳香環を2
    個まで含み、かつ5〜16個の炭素原子を有する、
    アルキル置換または非置換芳香族炭化水素の2価
    の残基を示す。〕 で表わされるN−シリル芳香族ジアミンと、 一般式、 X−Ar2−X ……[] 〔式中、Ar2は4,4′−スルホニルジフエニレン
    と4,4′−カルボニルフエニレンから選ばれた二
    価の芳香族基、Xはハロゲン原子を示す。〕 で表される芳香族ジハライドとをフツ化物触媒の
    存在下に非プロトン性有機溶媒中で反応させるこ
    とを特徴とする、一般式 [−NH−Ar1−NH−Ar2−]n [] 〔式中、Ar1およびAr2は前記と同義であり、n
    は10〜100の整数である。〕 で表される芳香族ポリアミン樹脂の製造方法。 2 前記一般式[]および[]において、
    Ar1がフエニレン、メチレンジフエニレン、オキ
    シジフエニレンよりなる群から選ばれた二価の芳
    香族基である特許請求の範囲第1項記載の芳香族
    ポリアミン樹脂の製造方法。 3 前記一般式[]において、Xがフツ素原子
    である特許請求の範囲第1項または第2項記載の
    芳香族ポリアミン樹脂の製造方法。
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