JPH11116676A - オリゴアニリンユニットを有するジアミン及びポリイミド - Google Patents

オリゴアニリンユニットを有するジアミン及びポリイミド

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JPH11116676A
JPH11116676A JP28573697A JP28573697A JPH11116676A JP H11116676 A JPH11116676 A JP H11116676A JP 28573697 A JP28573697 A JP 28573697A JP 28573697 A JP28573697 A JP 28573697A JP H11116676 A JPH11116676 A JP H11116676A
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acid
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 耐熱性が高く、且つ低抵抗なポリイミドフィ
ルム或いはポリイミド塗膜を形成することが出来る、ポ
リイミド及び該ポリイミドの原料であるジアミン誘導体
を提供する。 【解決手段】 一般式(1)で表されるジアミノベンゼ
ン誘導体及び一般式(1)で表されるジアミノベンゼン
誘導体を少なくとも1モル%以上含有するジアミンとテ
トラカルボン酸及びその誘導体とを反応させたポリイミ
ド及び該ポリイミド中のジアミノ残基が酸と塩を形成し
ているポリイミド。 (但し、式中のR1〜R9はそれぞれ独立して水素原子、
アルキル基、アルコキシ基、スルホン酸基又はそれぞれ
置換基を有していても良いシクロヘキシル基、ビフェニ
ル基、ビシクロヘキシル基若しくはフェニルシクロヘキ
シル基であり、nは1以上の整数であり、式中Aは単結
合または−O−、−COO−、−CONH−、−NH−
より選ばれる2価の有機基であり、また、R0は3価の
有機基である。)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、新規なジアミンベンゼ
ン誘導体及び該化合物を原料として合成されるポリイミ
ドに関するものであり、更に詳しくは工業的に製造容易
な導電性高分子であるアニリン誘導体を有するジアミン
及び、該化合物を原料化合物の1つとして合成されたポ
リイミドに関するものである。本発明のジアミンを用い
て合成されたポリイミドは、従来知られているポリイミ
ド被膜に比べ低い抵抗値を有することから帯電防止被膜
などに有用である。
【0002】
【従来の技術】ポリイミド樹脂はテトラカルボン酸二無
水物とジアミンの反応によって得られる線状の高分子で
あり、高引っ張り強度、強靭性を持ち、優れた電気絶縁
性と耐薬品性を示す上、耐熱性が優れるという特徴を持
っている。従って、耐熱性のフィルム、コーティング
膜、接着剤、成型用樹脂、積層用樹脂、繊維として使用
するのに好適であり、近年これらの特徴を利用して、自
動車部品、特殊機械部品、電気電子材料、宇宙航空機材
料等への応用が盛んになってきている。特に近年の半導
体素子、或いは液晶表示素子分野においては、上記特徴
を生かした絶縁膜、緩衝膜、保護膜等或いは液晶表示素
子の配向膜として多用されて来ている。
【0003】しかしながら、これらポリイミドの用途に
よっては、従来のポリイミドの絶縁性が高く、このため
に静電気を帯びやすかったり、或いは印加された電圧に
よりポリイミド膜中に電荷が蓄積してしまうことで素子
特性上或いは素子製造上で様々な問題が生じる場合があ
った。この為従来からポリイミドがもつ種々の特徴を保
ちながら、より低抵抗で帯電の少ない、或いは電荷蓄積
の少ないポリイミド樹脂が求められていた。ポリイミド
の低抵抗化の方法としては、従来から幾つかの方法がこ
ころみられている。例えばポリイミド中に金属粉、或い
は導電性金属酸化物を混入する方法や、イオン系界面活
性材を使用する方法などが挙げられる。
【0004】しかしながら、これらの方法では、例えば
均一な塗膜が得られなかったり、透明性が損なわれた
り、或いはイオン性不純物が多くなり電子デバイス用途
には適さないなどの問題があった。一方、低抵抗なポリ
マー材料としては、ポリアニリン、ポリピロール、ポリ
チオフェン等に代表されるいわゆる導電性ポリマーが挙
げられる。この様な導電性ポリマーはアニリン、ピロー
ル、チオフェン又はその誘導体をモノマー原料とし酸化
剤によって化学酸化重合によって重合するか、もしくは
電気化学的に重合する手法によって得ることができる。
またこのような手法によって得られた導電性ポリマー材
料は、一般にはルイス酸などの酸をドーピングすること
によって高い導電性を示すことが知られている。このよ
うにして得られて導電性高分子は、帯電防止剤、電磁波
シールド剤などに応用する事が出来る。
【0005】しかしながら、上記記載の方法で重合され
た導電性ポリマー材料は、一般に溶剤への溶解性が低い
ことから、有機溶剤に溶解もしくは分散したワニスを用
いたフィルムはもろく機械的強度が小さく強靭な塗膜を
得ることが困難であった。更に有機溶剤に溶解した導電
性ポリマーであっても多くの場合ゲル化してしまいその
ワニスの安定性は極めて悪いものであった。
【0006】即ち、この様ないわゆる導電性ポリマー
は、低抵抗であることから、実用上、優れた帯電防止能
を有し、また電荷の蓄積等の面でも優れた性能を有す
る。しかしながら溶液の安定性或いは塗膜性状の面で必
ずしも満足できるものではなく、この点が改善された低
抵抗ポリマー材料が求められていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
ポリイミドの絶縁性が高く、このために静電気を帯びや
すかったり、或いは印加された電圧によりポリイミド膜
中に電荷が蓄積してしまうことで様々な問題が生じる場
合があった。この為従来からポリイミドがもつ種々の特
徴を保ちながら、より低抵抗で帯電の少ない、或いは電
荷蓄積の少ないポリイミド樹脂が求められていた。
【0008】即ち、本発明の目的は、耐熱性が高く、且
つ低抵抗なポリイミドフィルム或いはポリイミド塗膜を
形成することが出来る、ポリイミド及び該ポリイミドの
原料であるジアミン誘導体を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決すべく鋭意検討した結果本発明を完成するに至っ
た。即ち、本発明は、一般式(1)
【0010】
【化3】
【0011】(但し、式中R1〜R9はそれぞれ独立して
水素原子、アルキル基、アルコキシ基、スルホン酸基又
は置換基を有していても良いシクロヘキシル基、ビフェ
ニル基、ビシクロヘキシル基若しくはフェニルシクロヘ
キシル基であり、nは1以上の整数を示し、式中Aは単
結合または−O−、−COO−、−CONH−、−NH
−より選ばれる2価の有機基であり、また、R0は3価
の有機基である。)で表されるジアミノベンゼン誘導体
及び該ジアミノベンゼン誘導体がルイス酸と塩を形成し
ているジアミノベンゼン誘導体に関するものであり、更
に、本発明は前記一般式(1)で表されるジアミノベン
ゼン誘導体を少なくとも1モル%以上含有するジアミン
とテトラカルボン酸及びその誘導体とを反応させ、還元
粘度が0.05〜5.00dl/g(温度30℃のNー
メチルピロリドン中、濃度0.5g/dl)のポリイミ
ド前駆体とし、これを閉環させたポリイミド及び該ポリ
イミド中のジアミノ残基が酸と塩を形成しているポリイ
ミドに関するものである。
【0012】即ち、導電性高分子の電気伝導向上、被膜
強度向上、ワニス安定を目的に検討した結果、構造が明
確なオリゴアニリンが安定した特性を示すことを利用
し、更にポリイミド主鎖に対しこのオリゴアニリンをブ
ランチさせたグラフト型ポリマーが 安定した電気的及
び機械的特性を示すことが明らかとするに至った。以下
本発明についてその詳細を説明する。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明のジアミノベンゼン誘導体
は合成が容易であり、ポリイミド、ポリアミドなどの原
料として有用である。本発明の一般式(1)で表される
ジアミノベンゼン誘導体は及びジアミン部、オリゴアニ
リン部、更にそれらを連結する結合部Aにより構成さ
れ、その合成法方は、特に限定されるものではないが、
例えば、以下に述べる方法により合成することができ
る。ジアミンの合成においては、対応する一般式(2)
で示す。
【0014】
【化4】
【0015】ジニトロ体を合成し、更に、通常の方法で
ニトロ基を還元してアミノ基に変換することが一般的で
ある。ジニトロ部
【0016】
【化5】
【0017】とオリゴアニリン部を連結部Aを介して結
合させ、その後環状置換基R1からR9を結合させる方
法、又は予め置換基を有するオリゴアニリンを合成し連
結部Aを介して結合させ、その後、ジニトロ部を連結部
Aを介して結合させる方法をとるのが一般的である。連
結部Aは単結合、エーテル結合−O−、エステル結合−
COO−、アミド結合−CONH−、2級アミン結合−
NH−などがあり、これら結合基は、通常の有機合成的
手法で形成させることができる。例えば、エーテル結合
は対応するハロゲン誘導体と水酸基置換誘導体をアルカ
リ存在下で反応させたり、エステル結合では対応する酸
クロリドと水酸基置換誘導体をアルカリ存在下で反応さ
せたり、アミド結合は対応する酸クロリドとアミノ基置
換誘導体をアルカリ存在下で反応させたり、2級アミン
結合では対応する1級アミノ基と水酸基置換体を脱水縮
合反応させたりする方法が一般的である。
【0018】ジニトロ部形成のための原料の具体例とし
ては、結合部A形成の為の置換基、例えばハロゲン原
子、ヒドロキシル基、ハロゲン化アシル基、アミノ基で
置換されたジニトロベンゼンであり、これらで置換され
たジニトロベンゼンの具体例は、2,3−;2,4−;
2,5−;2,6−;3,4−;3,5−ジニトロベン
ゼンなどが挙げられる。しかし、原料入手、ポリイミド
重合の際の反応性の点から、2,4ージニトロクロロベ
ンゼン、2,4ージニトロフェノール、2,4ージニト
ロ安息香酸クロリド、2,4ージニトロアニリンが最も
一般的である。
【0019】オリゴアニリン部の置換基R1からR9は一
般的には水素であるが、溶剤に対する溶解性を上げるた
めアルキル基、アルコキシ基、シクロヘキシル基、ビフ
ェニル基、ビシクロヘキシル基、フェニルシクロヘキシ
ル基、スルホン酸基などが適している。例えばアルキル
基としては一般的にはメチル基、エチル基、プロピル基
等があるが、炭素数としては1から4が一般的である
が、炭素数20までの導入は可能である。またオリゴア
ニリンは上記置換基を有する芳香族アミン塩酸塩と芳香
族アミンとの脱塩化アンモニウム反応によって得られ
る。オリゴアニリン部のnの数は1以上であるが、その
導電性を考慮した場合2以上が望ましく、またその溶剤
に対する溶解性を考慮した場合20以下が望ましい。
【0020】以上、述べたような製造方法によって得ら
れる前記一般式(1)で表される本発明のジアミノベン
ゼン誘導体は、テトラカルボン酸、テトラカルボン酸ジ
ハライド、テトラカルボン酸2無水物などのテトラカル
ボン酸及びその誘導体との重縮合を行うことにより、側
鎖導電性を示すオリゴアニリン誘導体を有するポリイミ
ドを合成することができる。
【0021】酸とオリゴアニリンのドープ(塩形成)に
関しては、酸としてルイス酸、ブレンステッド酸等を用
いることができるが、有機溶剤に溶解させたオリゴアニ
リンにドーピングする場合は、塩化第一鉄などのルイス
酸が望ましい。またスルホン酸基を有する有機酸もドー
パントとして用いることができる。本発明のポリイミド
を得る方法は特に限定されていない。具体的にはテトラ
カルボン酸及びその誘導体は特に限定されない。
【0022】その具体例を挙げると、ピロメリット酸、
2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸、1,
2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸、1,4,
5,8−ナフタレンテトラカルボン酸、3,3’,4,
4’−ビフェニルテトラカルボン酸、2,3,3’,4
−ビフェニルテトラカルボン酸、ビス(3,4−ジカル
ボキシフェニル)エーテル、3,3’,4,4’−ベン
ゾフェノンテトラカルボン酸、ビス(3,4−ジカルボ
キシフェニル)スルホン、ビス(3,4−ジカルボキシ
フェニル)メタン、2,2ービス(3、4ージカルボキ
シフェニル)プロパン、1,1,1,3,3,3−ヘキ
サフルオロ−2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェ
ニル)プロパン、ビス(3,4−ジカルボキシフェニ
ル)ジフェニルシラン、2,3,4,5−ピリジンテト
ラカルボン酸、2,6−ビス(3,4−ジカルボキシフ
ェニル)ピリジンなどの芳香族テトラカルボン酸及びこ
れらの2無水物並びにこれらのジカルボン酸ジ酸ハロゲ
ン化物、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン
酸、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン
酸、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸、
3,4−ジカルボキシ−1、2、3、4−テトラヒドロ
−1−ナフタレンコハク酸などの脂環式テトラカルボン
酸及びこれら酸2無水物並びにこれらのジカルボン酸ジ
酸ハロゲン化物、1,2,3,4−ブタンテトラカルボ
ン酸などの脂肪族テトラカルボン酸及びこれら2無水物
並びにこれらのジカルボン酸ジ酸ハロゲン化物などが挙
げられる。
【0023】これらテトラカルボン酸及びその誘導体の
1種又は2種以上を混合して使用することもできる。本
発明は、テトラカルボン酸及びその誘導体と一般式
(1)で表されるジアミノベンゼン誘導体(以下、ジア
ミン(1)と略す)とそれ以外の一般のジアミン(以下
一般ジアミンと略す)を共重合することによって側鎖に
導電性を有する分子鎖を有するポリイミドとする。従っ
て本発明のポリイミドを得るためには使用されるジアミ
ンは、ジアミン(1)を必須成分とする。
【0024】ジアミン(1)以外の一般ジアミンは、一
般にポリイミド合成に使用される一級ジアミンであっ
て、特に限定されるものではない。あえて具体例を挙げ
れば、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミ
ン、2,5−ジアミノトルエン、2,6−ジアミノトル
エン、4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジメ
チル−4,4’−ジアミノビフェニル、ジアミノジフェ
ニルメタン、ジアミノジフェニルエーテル、2,2’−
ジアミノジフェニルプロパン、ビス(3,5−ジエチル
−4−アミノフェニル)メタン、ジアミノジフェニルス
ルホン、ジアミノベンゾフェノン、ジアミノナフタレ
ン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、
1,4−ビス(4−アミノフェニル)ベンゼン、9,1
0−ビス(4−アミノフェニル)アントラセン、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)ジフェニルスルホン、
2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル〕プロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)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〕ヘキサフルオロプロパン等の
芳香族ジアミン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メ
タン、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)
メタン等の脂環式ジアミン及びテトラメチレンジアミ
ン、ヘキサメチレンジアミン等の脂肪族ジアミン、更に
【0025】
【化6】
【0026】(式中、nは1から10の整数を表す)等
のジアミノシロキサン等が挙げられる。又、これらのジ
アミンの1種又は2種以上を混合して使用することもで
きる。本発明のポリイミドを重合する際に、使用するジ
アミンの総モル数に対するジアミン(1)のモル数の割
合を調整することにより、撥水性などのポリイミドの表
面特性を改善できる。
【0027】テトラカルボン酸及びその誘導体とジアミ
ン(1)及び一般ジアミンとを反応、重合させポリイミ
ド前駆体とした後、これを閉環イミド化するが、この際
用いるテトラカルボン酸及びその誘導体としてはテトラ
カルボン酸2無水物を用いるのが一般的である。テトラ
カルボン酸2無水物のモル数とジアミン(1)と一般ジ
アミンの総モル数との比は0.8から1.2であること
が好ましい。通常の重縮合反応同様、このモル比が1に
近いほど生成する重合体の重合度は大きくなる。
【0028】重合度が小さすぎる場合は使用する際ポリ
イミド膜の強度が不十分となり、重合度が大きすぎると
ポリイミド膜形成時の作業性が悪くなる場合がある。従
って本反応に於ける生成物の重合度は、ポリイミド前駆
体溶液の還元粘度換算で0.05〜5.00dl/g
(温度30℃のN−メチルピロリドン中、濃度0.5g
/dl)とするのが好ましい。
【0029】テトラカルボン酸2無水物と1級ジアミン
とを反応、重合させる方法は、特に限定されるものでは
なく、一般にはN−メチルピロリドン、N,N−ジメチ
ルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド等の有
機極性溶媒中に1級ジアミンを溶解し、その溶液中にテ
トラカルボン酸2無水物を添加、反応させてポリイミド
前駆体を合成した後脱水閉環イミド化する方法がとられ
る。
【0030】テトラカルボン酸2無水物と1級ジアミン
とを反応させポリイミド前駆体とする際の反応温度は−
20から150℃、好ましくは−5から100℃の任意
の温度を選択することができる。更に、このポリイミド
前駆体を100から400℃で加熱脱水するか、または
通常用いられているトリエチルアミン/無水酢酸などの
イミド化触媒をもちいて化学的イミド化を行うことによ
り、ポリイミドとすることができる。
【0031】本発明のポリイミド及び/又はポリイミド
前駆体に対して、ルイス酸等酸をドーピングすることに
より、より低抵抗なポリイミド膜を得ることが出来る。
本発明のポリイミドにドープする方法及び用いるドーパ
ント及びその誘導体は特に限定されるものではない。ド
ーピングは一般には硫酸や塩酸などの無機酸を添加する
方法、または有機酸をポリイミド前駆体に添加すること
で行うことができる。また、塩化第一鉄等を添加する方
法もある。ドーピング濃度としてはアニリンオリゴマー
の分子量によって異なるが、一般にはアニリンオリゴマ
ー中の窒素原子1個に対して1個以下のドーパントとな
る様に添加することが好ましい。更には、塗膜を形成し
た後、塩酸蒸気にさらしたり、ヨウ素蒸気にさらすこと
によってドーピングを行うこともできる。
【0032】本発明のポリイミドの塗膜を形成するには
通常ポリイミド前駆体溶液をそのまま基材に塗布し、基
材上で加熱イミド化してポリイミド塗膜を形成すること
ができる。この際用いるポリイミド前駆体溶液は、上記
重合溶液をそのまま用いてもよく、又、生成したポリイ
ミド前駆体を大量の水、メタノールのごとき貧溶媒中に
投入し、沈殿回収した後、溶媒に再溶解して用いてもよ
い。
【0033】上記ポリイミド前駆体の希釈溶媒及び/又
は沈殿回収したポリイミド前駆体の再溶解溶媒は、ポリ
イミド前駆体を溶解するものであれば特に限定されな
い。それら溶媒の具体例としては、N−メチルピロリド
ン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチル
ホルムアミド等を挙げることができる。これらは、単独
でも混合して使用してもよい。更に、単独では均一溶媒
が得られな溶媒であっても、均一溶媒が得られる範囲で
その溶媒を加えて使用してもよい。その例としてはエチ
ルセロソルブ、ブチルセロソルブ、エチルカルビトー
ル、ブチルカルビトール、エチルカルビトールアセテー
ト、エチレングリコール等が挙げられる。
【0034】又、基材上にポリイミド塗膜を形成させる
場合、ポリイミド膜と基材の密着性を更に向上させる目
的で、得られたポリイミド溶液にカップリング剤等の添
加剤を加えることはもちろん好ましい。また、加熱イミ
ド化させる温度は100〜400℃の任意の温度を採用
できるが、特に150〜350℃の範囲が好ましい。
【0035】一方、本発明のポリイミドが溶媒に溶解す
る場合には、テトラカルボン酸2無水物と一級ジアミン
を反応させて得られたポリイミド前駆体を溶液中でイミ
ド化し、ポリイミド溶液とすることができる。溶液中で
ポリイミド前駆体をポリイミドに転化する場合には、通
常は加熱により脱水閉環させる方法が採用される。この
加熱脱水による閉環温度は、150〜350℃、好まし
くは120〜250℃の任意の温度を選択できる。
【0036】又、ポリイミド前駆体をポリイミドに転化
する他の方法としては、公知の脱水閉環触媒を使用して
化学的に閉環することもできる。このようにして得られ
たポリイミド溶液はそのまま使用することもでき、又、
メタノール、エタノール等の貧溶媒に沈殿させ単離した
後、適当な溶媒に再溶解させて使用することもできる。
再溶解させる溶媒は、得られたポリイミドを溶解させる
ものであれば特に限定されないが、その例としては2−
ピロリドン、N−メチルピロリドン、N−エチルピロリ
ドン、N−ビニルピロリドン、N,N−ジメチルアセト
アミド、N,N−ジメチルホルムアミド、γ−ブチルラ
クトンなどが挙げられる。その他、単独ではポリイミド
を溶解させない溶媒であっても溶解性を損なわない範囲
であれば上記溶媒に加えてもかまわない。その例として
はエチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、エチルカルビ
トール、ブチルカルビトール、エチルカルビトールアセ
テート、エチレングリコール等が挙げられる。
【0037】又、基材上にポリイミド塗膜を形成させる
場合、ポリイミド膜と基材の密着性を更に向上させる目
的で、得られたポリイミド溶液にカップリング剤等の添
加剤を加えることはもちろん好ましい。この溶液を基材
上に塗布し、溶媒を蒸発させることにより基材上にポリ
イミド塗膜を形成させることができる。この際の温度は
溶媒が蒸発すればよく、通常は80から150℃で十分
である。
【0038】また本発明のポリイミドを形成する際の塗
布方法としてはディップ法、スピンコート法、転写印刷
法、ロールコート、刷毛塗りなどが挙げられるが、特に
限定されるものではない。以下に実施例を示し、本発明
を更に詳細に説明するがこれに限定されるものではな
い。
【0039】
【実施例】
実施例1 (4−((4−(2,4−ジアミノフェノキシ)フェニ
ル)アミノ)フェニル)フェニルアミンの合成 以下の様に3行程で合成した。
【0040】
【化7】
【0041】(1) 4−((4−(フェニルアミノ)
フェニル)アミノ)フェノールの合成 200mlセパレート型4つ口フラスコにp−アミノフ
ェノール塩酸塩14.5g(0.1mol)をp−アミ
ノジフェニルアミン18.2g(0.1mol)を入れ
窒素雰囲気下、180℃、3.5時間撹拌し反応させ
た。反応終了後、未反応物は100倍量の水で1時間環
流し抽出される。その後目的物は20倍量の35%エタ
ノールで1時間環流し抽出される。抽出された目的物は
更にシリカゲルカラムにより精製し、銀白色粉末5.6
gが得られた。IR、MASSスペクトルによって、こ
の粉末は目的とする4−((4−(フェニルアミノ)フ
ェニル)アミノ)フェノールであることが確認された。
【0042】IR:3400cm-1(νOH)、335
0cm-1(νNH)、1320cm-1(νCN)、12
20cm-1(νCO)、820cm-1(1,4−ジ置換
ベンゼン)、740cm-1(モノ置換ベンゼン) MS:FD+、m/z 276(bp)
【0043】(2) 4−((4−(2,4−ジニトロ
フェノキシ)フェニル)アミノ)フェニル)フェニルア
ミンの合成 (1)で得られた4−((4−(フェニルアミノ)フェ
ニル)アミノ)フェノール3.00g(10.56mm
ol)、1−クロロ−2,4−ジニトロベンゼン2.3
9g(11.83mmol)、18−クラウン−6エー
テル2.64g(0.01ol)、及び水酸化カリウム
0.67g(0.012mol)をジオキサン50gに
分散し50℃で4時間反応させた。反応終了後、溶剤を
除去した後、1,2−ジクロロエタンによって抽出し、
溶媒留去後粉末を得た。IR、MASSスペクトルによ
って、この粉末は目的とする4−((4−(2,4−ジ
ニトロフェノキシ)フェニル)アミノ)フェニル)フェ
ニルアミンであることが確認された。
【0044】IR:3350cm-1(νNH)、155
0cm-1(νNO)、1370cm-1(νNO)、13
20cm-1(νCN)、1220cm-1(νCO)、8
20cm-1(1,4−ジ置換ベンゼン)、740cm-1
(モノ置換ベンゼン) MS:FD+、m/z 442(bp)
【0045】(3)4−((4−(ジアミノフェノキ
シ)フェニル)アミノ)フェニル)フェニルアミンの合
成 (2)で得られた4−((4−(ジニトロフェノキシ)
フェニル)アミノ)フェニル)フェニルアミン2.52
g(5.71mmol)及びイソプロピリアルコール2
5gを50ml4つ口フラスコに入れ窒素で充分置換す
るこれに5%Pd−C0.24gを加え50℃12時間
撹拌する。反応終了後、Pd−Cを濾別した後溶剤を除
去し粉末を得た。IR、MASSスペクトルによって、
この粉末は目的とする4−((4−(ジアミノフェノキ
シ)フェニル)アミノ)フェニル)フェニルアミンであ
ることが確認された。
【0046】IR:3350cm-1(νNH)、132
0cm-1(νCN)、1220cm-1(νCO)、82
0cm-1(1,4−ジ置換ベンゼン)、740cm
-1(モノ置換ベンゼン) MS:FD+、m/z 382(bp)
【0047】実施例2 4−((4−2,4−ジアミノフェノキシ)フェニルア
ミノ)フェニル)(4-フェニルアミノ)フェニル)アミンの
合成 以下の様に3行程で合成した。
【0048】
【化8】
【0049】(4)4−((4−((4−フェニルアミ
ノ)フェニル)アミノ)フェニル)アミノ)フェノール
の合成 1000ccビーカーに熱水500ml、濃塩酸25m
lを入れ、p−アミノジフェニルアミン2.5g(0.
0014mol)及びp−ヒドロキシジフェニルアミン
2.5g(0.014mol)を加え完全に溶解させ
る。反応溶液を15〜20℃まで冷却した後、3%過酸
化水素水32mlを加えながらよくかき混ぜながら硫酸
鉄(II)0.25gを加える。5分後、大量の水で薄め
無水炭酸ナトリウム16gで中和し、濾過、水洗、乾燥
した。反応生成物をベンゼン300mlと共に加熱溶解
した後熱濾過し、冷却後石油エーテル300mlを加え
ると青色の針状結晶2.8g(収率:55.5%)が得
られた。IR、MASSスペクトルによって、この結晶
は目的とする4−((4−((4−フェニルアミノ)フ
ェニル)アミノ)フェニル)アミノ)フェノールである
ことが確認された。
【0050】IR:3400cm-1(νOH)、335
0cm-1(νNH)、1320cm-1(νCN )、1
220cm-1(νCO)、820cm-1(1,4ジ置換
ベンゼン)、740cm-1(モノ置換ベンゼン) MS:FD+、m/z 367(bp)
【0051】(6)(4−((4−(2,4−ジアミノ
フェノキシ)フェニル)アミノ)フェニル)(4−
((4−フェニルアミノ)フェニル)アミノ)フェニ
ル)アミンの合成 (4)の4−((4−((4−((4−(フェニルアミ
ノ)フェニル)アミノ)フェニル)アミノ)フェニル)
アミノ)フェノール4.00g(8.70mmol)、
1−クロロ−2,4−ジニトロベンゼン1.97g
(9.75mmol)、18−クラウン−6エーテル
2.64g(0.01mol)、及び水酸化カリウム
0.67g(0.012mol)をジオキサン50gに
分散し50℃で4時間反応させる。反応終了後、溶剤を
除去し、1,2−ジクロロエタンによって(5) の4−
((4−2,4−ジニトロフェノキシ)フェニルアミ
ノ)フェニル)(4−フェニルアミノ)フェニル)アミ
ンを抽出し、溶媒留去後粉末を得た。この粉末は、I
R、MASSスペクトルによって、目的の4−((4−
2,4−ジニトロフェノキシ)フェニルアミノ)フェニ
ル)(4−フェニルアミノ)フェニル)アミンであるこ
とが確認された。
【0052】IR:3350cm-1(νNH)、155
0cm-1(νNO)、1370cm-1(νNO)、13
20cm-1(νCN)、1220cm-1(νCO)、8
20cm-1(1,4−ジ置換ベンゼン)、740cm-1
(モノ置換ベンゼン) MS:FD+、m/z 533(bp)
【0053】得られたジニトロ体2.00g(3.76
mmol)及びイソプロピリアルコール25gを50m
l4つ口フラスコに入れ窒素で充分置換するこれに5%
Pd−C0.24gを加え50℃12時間撹拌する。反
応終了後、Pd−Cを濾別した後溶剤を除去し目的物の
粉末を得た。IR、MASSスペクトルによって、この
粉末は、目的とする(6)の(4−((4−(2,4−
ジアミノフェノキシ)フェニル)アミノ)フェニル)
(4−((4−フェニルアミノ)フェニル)アミノ)フ
ェニル)アミンであることが確認された。
【0054】IR:3350cm-1(νNH)、132
0cm-1(νCN)、1220cm-1(νCO)、82
0cm-1(1,4−ジ置換ベンゼン)、740cm
-1(モノ置換ベンゼン) MS:FD+、m/z 473(bp)
【0055】実施例3 (4−((4−(2,4−ジアミノフェノキシ)フェニ
ル)アミノ)フェニル)(4−((4−フェニルアミ
ノ)フェニル)アミノ)フェニル)アミンの合成。 以下の様に4行程で合成した。
【0056】
【化9】
【0057】(7)4−((4−((ヒドロキシフェニ
ル)アミノ)フェニル)アミノ)フェノールの合成 p−アミノフェノール24.1g(0.22mol)と
p−フェニレンジアミン塩酸塩20.0g(0.11m
ol)を入れ180℃で7時間反応させた。反応終了後
室温まで冷却し、濃硫酸50mlを加え24時間放置後
反応物を水1500ccに分散させ、炭酸水素ナトリウ
ムで中和した後濾過洗浄し、20%エタノール750m
lから再結晶することで銀白色の目的物6.3g(収
率:19.6%)が得られた。IR、MASSスペクト
ルによって、この結晶は、目的とする(7) の4−
((4−((ヒドロキシフェニル)アミノ)フェニル)
アミノ)フェノールであることが確認された。
【0058】IR:3400cm-1(νOH)、335
0cm-1(νNH)、1550cm-1(νNO)、13
70cm-1(νNO)、1320cm-1(νCN)、1
220cm-1(νCO),820cm-1(1,4−ジ置
換ベンゼン) MS:FD+、m/z 292(bp)
【0059】(8)4−((4−((4−((4−(フ
ェニルアミノ)フェニル)アミノ)フェニル)アミノ)
フェニル)アミノ)フェノールの合成 p−アミノジフェニルアミン1.87g(0.01mo
l)及び(7)の4−((4−((ヒドロキシフェニ
ル)アミノ)フェニル)アミノ)フェノール3.52g
(0.012mol)をベンゼン中でチタンテトライソ
プロポキシドを触媒に用いて70℃,30時間反応させ
た。反応終了後、反応物を濾過し、20%エタノールで
未反応物を除去した後、ジオキサンで再結晶し目的物
1.11g(収率:24.1%)を得た。IR、MAS
Sスペクトルによって、この結晶は、目的とする(8)
の4−((4−((4−((4−(フェニルアミノ)フ
ェニル)アミノ)フェニル)アミノ)フェニル)アミ
ノ)フェノールであることが確認された。
【0060】IR:3400cm-1(νOH)、335
0cm-1(νNH)、1320cm-1(νCN)、12
20cm-1(νCO)、820cm-1(1,4−ジ置換
ベンゼン)、740cm-1(モノ置換ベンゼン) MS:FD+、m/z 458(bp)
【0061】(10)(4−((4−(2,4−ジアミ
ノフェノキシ)フェニル)アミノ)フェニル)(4−
((4−フェニルアミノ)フェニル)アミノ)フェニル)
アミンの合成 (8)の4−((4−((4−((4−(フェニルアミ
ノ)フェニル)アミノ)フェニル)アミノ)フェニル)
アミノ)フェノール4.00g(8.70mmol)、
1−クロロ−2,4−ジニトロベンゼン1.97g
(9.75mmol)、18−クラウン−6エーテル
2.64g(0.01mol)、及び水酸化カリウム
0.67g(0.012mol)をジオキサン50gに
分散し50℃で4時間反応させる。反応終了後、溶剤を
除去し、1,2−ジクロロエタンによって(9)の4−
((4−2,4−ジニトロフェノキシ)フェニルアミ
ノ)フェニル)(4−フェニルアミノ)フェニル)アミ
ン抽出した。
【0062】得られたジニトロ体2.00g(3.76
mmol)及びイソプロピリアルコール25gを50m
l4つ口フラスコに入れ窒素で充分置換するこれに5%
Pd−C0.24gを加え50℃12時間撹拌する。反
応終了後、Pd−Cを濾別した後溶剤を除去し目的物を
得た。IR、MASSスペクトルによって、このものは
目的とする(10)の(4−((4−(2,4−ジアミ
ノフェノキシ)フェニル)アミノ)フェニル)(4−
((4−フェニルアミノ)フェニル)アミノ)フェニ
ル)アミンであることが確認された。
【0063】IR:3350cm-1(νNH)、132
0cm-1(νCN)、1220cm-1(νCO )、8
20cm-1(1,4−ジ置換ベンゼン)、740cm-1
(モノ置換ベンゼン) MS:FD+、m/z 564(bp)
【0064】実施例4 ポリイミドの合成 実施例3で得られた(4−((4−(2,4−ジアミノ
フェノキシ)フェニル)アミノ)フェニル)(4−
((4−フェニルアミノ)フェニル)アミノ)フェニ
ル)アミンの3g(0.0078mol)をNーメチル
ピロリドン25.22gに溶解させ、4,9−ジオキサ
トリシクロ[5.3.0.0.<2,6>]テ゛カン
1.45g(0.00741mol)を添加して室温で
24時間重縮合反応を行い、ポリイミド前駆体溶液を調
製した。
【0065】得られたポリイミド前駆体の還元粘度は
0.52dl/g(0.5w%,25℃)であった。こ
の溶液をガラス基板にコートし250℃/1時間加熱処
理して均一なポリイミド塗膜を形成させた。得られた塗
膜のIR測定を行い、アニリンオリゴマーを含有するポ
リイミドであることを確認した。
【0066】IR:3350cm-1(νNH)、132
0cm-1(νCN)、1220cm-1(νCO)、82
0cm-1(1,4−ジ置換ベンゼン)、740cm
-1(モノ置換ベンゼン) また、得られたポリイミド前駆体溶液を電極付きガラス
基板上にスピンコートし80℃のホットプレート上で乾
燥後、250℃/60分焼成してポリイミド膜を形成し
た。この塗膜上にアルミ電極を蒸着し、体積個有抵抗を
測定したところ1013 Ωcm台を示した。
【0067】比較例1 4,9−ジオキサトリシクロ[5.3.0.0.<2,
6>]デカン1.45g(0.0047mol)をm−
フェニレンジアミン0.84g(0.0078g)添加
して室温で24時間重縮合反応を行い、ポリイミド前駆
体溶液を調整した。得られたポリイミド前駆体の還元粘
度は1.10dl/g(0.5w%,25℃)であっ
た。この溶液をガラス基板にコートし250℃/1時間
加熱処理して均一なポリイミド塗膜を形成させた。得ら
れた塗膜のIR測定を行い、アニリンオリゴマーを含有
するポリイミドであることを確認した。
【0068】IR:3350cm-1(νNH)、132
0cm-1(νCN)、1220cm-1(νCO)、82
0cm-1(1,4−ジ置換ベンゼン)、740cm
-1(モノ置換ベンゼン) また、得られたポリイミド前駆体溶液を電極付きガラス
基板上にスピンコートし80℃のホットプレート上で乾
燥後、250℃/60分焼成してポリイミド膜を形成し
た。この塗膜上にアルミ電極を蒸着し、体積個有抵抗を
測定したところ1016Ωcm台を示した。
【0069】実施例10 (ルイス酸ドーピングに伴う電気伝導度測定)以下に示
すジアミン化合物にルイス酸として塩化鉄をドーピング
し、その電気伝導度を測定した。結果を表1に示す。
【0070】
【化10】
【0071】
【表1】
【0072】
【発明の効果】本発明のジアミノベンゼン誘導体は合成
が容易であり、これを原料の一つとして耐熱性、被膜強
度、塗膜性状に優れ且つ帯電防止性或いは低電荷蓄積性
を有するポリイミドが得られる。このようなポリイミド
は各種電子デバイス用コート剤とし有用である。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(1) 【化1】 (但し、式中のR1〜R9はそれぞれ独立して水素原子、
    アルキル基、アルコキシ基、スルホン酸基又はそれぞれ
    置換基を有していても良いシクロヘキシル基、ビフェニ
    ル基、ビシクロヘキシル基若しくはフェニルシクロヘキ
    シル基であり、nは1以上の整数であり、式中Aは単結
    合または−O−、−COO−、−CONH−、−NH−
    より選ばれる2価の有機基であり、また、R0は3価の
    有機基である。)で表されるジアミノベンゼン誘導体。
  2. 【請求項2】 一般式(1)中のR1〜R9はそれぞれ独
    立して、炭素数1〜20のアルキル基又は炭素数1〜2
    0のアルコキシ基であり、且つnが1〜20までの整数
    である請求項1記載のジアミノベンゼン誘導体。
  3. 【請求項3】 一般式(1)で表されるジアミノベンゼ
    ン誘導体が酸と塩を形成している請求項1または2記載
    のジアミノベンゼン誘導体。
  4. 【請求項4】 下記一般式(1) 【化2】 (但し、式中のR1〜R9はそれぞれ独立して水素原子、
    アルキル基、アルコキシ基、スルホン酸基又はそれぞれ
    置換基を有していても良いシクロヘキシル基、ビフェニ
    ル基、ビシクロヘキシル基若しくはフェニルシクロヘキ
    シル基であり、nは1以上の正数であり、式中Aは単結
    合または−O−、−COO−、−CONH−、−NH−
    より選ばれる2価の有機基であり、また、R0は3価の
    有機基を示す。)で表されるジアミノベンゼン誘導体を
    少なくとも1モル%以上有するジアミン成分ととテトラ
    カルボン酸二無水物又はその誘導体とを反応させ、還元
    粘度0.5〜5.0dl/g(温度30℃のN−メチル
    ピロリドン中、濃度0.5g/dl)のポリイミド前駆
    体とし、これを閉環させたことを特徴とするポリイミ
    ド。
  5. 【請求項5】 一般式(1)中のR1〜R9はそれぞれ独
    立して、炭素数1〜20のアルキル基又は炭素数1〜2
    0のアルコキシ基であり、且つnが1〜20までの整数
    である請求項4記載のポリイミド。
  6. 【請求項6】 一般式(1)で表されるジアミノベンゼ
    ン誘導体を少なくとも5モル%以上含有する請求項4又
    は請求項5記載のポリイミド。
  7. 【請求項7】 テトラカルボン酸及びその誘導体が、脂
    環式テトラカルボン酸及びその誘導体である請求項4乃
    至6のいずれかに記載のポリイミド。
  8. 【請求項8】 脂環式テトラカルボン酸及びその誘導体
    が1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸2無
    水物である請求項7に記載のポリイミド。
  9. 【請求項9】 テトラカルボン酸及びその誘導体がヘテ
    ロ環テトラカルボン酸である請求項4乃至6記載のポリ
    イミド。
  10. 【請求項10】 一般式(1)で表されるジアミンの残
    基が酸と塩を形成している請求項4乃至9のいずれかに
    記載のポリイミド。
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