JPWO2020009016A1 - 有機化合物の製造方法 - Google Patents

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Abstract

本発明は、溶媒を使用することなく、官能基同士の反応を行う、有機化合物の製造方法を提供する。本発明は、メカノケミカル効果により官能基同士の反応を行うことを特徴とする有機化合物の製造方法に関する。

Description

本発明は、メカノケミカル効果を利用した有機化合物の製造方法に関するものである。
ポリアミド、ポリエステル、ポリイミド等の逐次重合により得られる高分子化合物は、広く工業的に用いられている。これらの高分子化合物は、様々な方法で製造されているが、融点やガラス転移温度が高く、溶融重合が困難であるものは、有機溶媒中で重合することが一般的である。しかし、溶液中で反応を行う場合、得られる化合物を単離する際に精製を行う必要があり、工程が煩雑になるうえにコストがかかる。また、その工程で化合物の収率が低下してしまうといったデメリットもある。さらに、近年、環境負荷の低減といった観点から、溶媒を用いないクリーンなプロセスへの要求が高まっている。そこで、溶媒を使用することなく、煩雑な精製工程なども含まず、収率よく目的物が得られる高分子化合物の製造プロセスの開発が求められていた。
近年、有機溶媒を使用しない化合物の合成方法として、メカノケミカル効果を利用した方法が注目されている。メカノケミカル効果とは、固体または粒子に種々の機械的エネルギー(圧縮、せん断、衝撃、摩砕等)を与えると、それらの物質が活性になり、物理化学的性質を変化させるものである。ここで起こる効果を総称してメカノケミカル効果といい無機物、有機物、金属などの多くの物質で確認されている。
中でも、無機化合物や金属同士の反応、無機化合物または金属と有機物との反応においては、無機化合物や金属を溶かす溶媒が限られることや、熔融加工する際に莫大なエネルギーを消費するといった制約から、メカノケミカル効果を積極的に活用して反応を行う方法が数多く提案されている。
一方で、高分子化合物の重合反応についてメカノケミカル効果を用いた製造方法としては、例えば、非特許文献1〜4のような方法が開示されている。しかし、ラジカルまたはイオンによる連鎖重合やリビング重合により製造される高分子化合物に限られていた。
他方で、高分子化合物中の官能基を他の化合物により修飾する方法が開示されており、フェノール樹脂成形材料の硬化物の粉砕物と特定のフェノール化合物について、メカノケミカル反応により、それらの成分の粒子間を表面融合させる技術(特許文献1)、およびセルロースとアシル化剤をメカノケミカル反応させてアシル化セルロースを製造する技術(特許文献2)が知られている。
特開平11−333836号公報 特開2004−191760号公報
薬学雑誌、120(12)、p1337(2000) 高分子学会予稿集、49(2)、p181(2000) Polymer-Plastic Technology and Engineering、40(2)、p183(2001) 高分子材料における反応性プロセシング技術の最近の動向:微細構造を制御、ナノレベルでの研究開発が進む(住ベテクノリサーチ、2003.3)
本発明は、溶媒を使用することなく、官能基同士の反応を行う、有機化合物の製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、メカノケミカル効果により官能基同士の反応を行うことを特徴とする有機化合物の製造方法に関する。
本発明者らは、上記課題について鋭意検討を行った結果、反応に用いる原料化合物を粉砕する際に生じる機械的エネルギーを利用することによりメカノケミカル効果を発現させることで前記課題を解決できることを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明の要旨は以下の通りである。
<1> メカノケミカル効果により官能基同士の反応を行うことを特徴とする有機化合物の製造方法。
<2> 前記反応が、縮合反応、付加反応またはこれらの複合反応である、<1>に記載の有機化合物の製造方法。
<3> 前記反応が、カルボキシル基およびそのハロゲン化物、酸無水物基、アミノ基、イソシアネート基、ならびにヒドロキシル基からなる群から選択される2つの官能基の反応である、<1>または<2>に記載の有機化合物の製造方法。
<4> 前記反応が、以下の反応からなる群から選択される1種以上の反応である、<1>〜<3>のいずれかに記載の有機化合物の製造方法:
(A)酸無水物基と、アミノ基との反応により、(a1)アミド基およびカルボキシル基、(a2)イミド基、(a3)イソイミド基または(a4)これらの混合基が生成する反応;
(B)酸無水物基と、イソシアネート基との反応により、イミド基が生成する反応;
(C)カルボキシル基またはそのハロゲン化物と、アミノ基またはイソシアネート基との反応により、アミド基が生成する反応;
(D)カルボキシル基またはそのハロゲン化物と、ヒドロキシル基との反応により、エステル基が生成する反応;
(E)イソシアネート基と、アミノ基との反応により、ウレア基が生成する反応;
(F)イソシアネート基と、ヒドロキシル基との反応により、ウレタン基が生成する反応;
(G)酸無水物基と、ヒドロキシル基との反応により、エステル基およびカルボキシル基が生成する反応。
<5> 前記官能基同士の反応は2つの原料化合物分子間で起こる、<1>〜<4>のいずれかに記載の有機化合物の製造方法。
<6> 前記原料化合物のそれぞれが分子量2000以下の化合物である、<5>に記載の有機化合物の製造方法。
<7> 前記反応を加熱により促進させる、<1>〜<6>のいずれかに記載の有機化合物の製造方法。
<8> 前記有機化合物が、繰り返し単位を含有する高分子化合物である、<1>〜<7>のいずれかに記載の有機化合物の製造方法。
<9> 前記反応が、逐次重合反応、縮合重合反応、重付加反応からなる群から選択される1つ以上の反応に属する、<8>に記載の有機化合物の製造方法。
<10> 前記高分子化合物が、ポリアミド酸系化合物、ポリイミド系化合物、ポリアミド系化合物、ポリアミドイミド系化合物、ポリウレタン系化合物、ポリウレア系化合物、ポリエステル系化合物である、<8>または<9>に記載の有機化合物の製造方法。
<11> 前記反応を、末端封鎖剤の存在下で行う、<8>〜<10>のいずれかに記載の有機化合物の製造方法。
<12> 前記反応として、テトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分またはジイソシアネート成分との反応により、前記有機化合物として、ポリアミド酸系化合物、ポリイミド系化合物またはこれらの混合物を製造する、<1>〜<11>のいずれかに記載の有機化合物の製造方法。
<13> 前記反応として、ジカルボン酸成分またはその酸ハロゲン化物成分とジアミン成分またはジイソシアネート成分との反応により、前記有機化合物として、ポリアミド系化合物を製造する、<1>〜<11>のいずれかに記載の有機化合物の製造方法。
<14> 前記反応として、無水トリカルボン酸成分またはその酸ハロゲン化物成分とジアミン成分またはジイソシアネート成分との反応により、前記有機化合物として、ポリアミドイミド系化合物を製造する、<1>〜<11>のいずれかに記載の有機化合物の製造方法。
<15> 前記反応として、ジカルボン酸成分またはその酸ハロゲン化物成分とポリヒドロキシ成分との反応により、前記有機化合物として、ポリエステル系化合物を製造する、<1>〜<11>のいずれかに記載の有機化合物の製造方法。
<16> 前記反応として、ジイソシアネート成分とジアミン成分との反応により、前記有機化合物として、ポリウレア系化合物を製造する、<1>〜<11>のいずれかに記載の有機化合物の製造方法。
<17> 前記反応として、ジイソシアネート成分とポリヒドロキシ成分との反応により、前記有機化合物として、ポリウレタン系化合物を製造する、<1>〜<11>のいずれかに記載の有機化合物の製造方法。
<18> 前記各成分は、一方の成分が他方の成分に対して0.8〜1.2倍モル量となるような量で使用される、<12>〜<17>のいずれかに記載の有機化合物の製造方法。
<19> 前記有機化合物が、繰り返し単位を含有しない低分子化合物である、<1>〜<7>のいずれかに記載の有機化合物の製造方法。
<20> 前記反応として、無水トリカルボン酸成分と該成分に対して0.1〜0.7倍モル量のジアミン成分との反応により、前記有機化合物として、ジイミドジカルボン酸系化合物を製造する、<19>に記載の有機化合物の製造方法。
<21> 前記反応として、テトラカルボン酸二無水物成分と該成分に対して1.5〜10.0倍モル量のモノアミノモノカルボン酸成分との反応により、前記有機化合物として、ジイミドジカルボン酸系化合物を製造する、<19>に記載の有機化合物の製造方法。
<22> 前記反応として、無水トリカルボン酸成分と該成分に対して0.1〜0.7倍モル量のジアミノモノカルボン酸成分との反応により、前記有機化合物として、ジイミドトリカルボン酸系化合物を製造する、<19>に記載の有機化合物の製造方法。
<23> 前記反応として、テトラカルボン酸二無水物成分と該成分に対して1.5〜10.0倍モル量のモノアミノジカルボン酸成分との反応により、前記有機化合物として、ジイミドテトラカルボン酸系化合物を製造する、<19>に記載の有機化合物の製造方法。
<24> 前記反応として、無水トリカルボン酸成分と該成分に対して0.5〜5.0倍モル量のモノアミノモノカルボン酸成分との反応により、前記有機化合物として、モノイミドジカルボン酸系化合物を製造する、<19>に記載の有機化合物の製造方法。
<25> 前記反応として、無水トリカルボン酸成分と該成分に対して0.5〜5.0倍モル量のモノアミノジカルボン酸成分との反応により、前記有機化合物として、モノイミドトリカルボン酸系化合物を製造する、<19>に記載の有機化合物の製造方法。
<26> 前記ジアミン成分としてアミド基を含有するジアミン成分を用いることにより、アミド基含有ジイミドジカルボン酸系化合物を製造する、<20>に記載の有機化合物の製造方法。
<27> 前記反応として、無水トリカルボン酸ハロゲン化物成分と該成分に対して1.5〜10.0倍モル量のモノアミノモノカルボン酸成分との反応により、前記有機化合物として、アミド基含有モノイミドジカルボン酸系化合物を製造する、<19>に記載の有機化合物の製造方法。
<28> 前記反応として、無水トリカルボン酸ハロゲン化物成分と該成分に対して1.5〜10.0倍モル量のモノアミノジカルボン酸成分との反応により、前記有機化合物として、アミド基含有モノイミドテトラカルボン酸系化合物を製造する、<19>に記載の有機化合物の製造方法。
<29> 前記反応として、無水トリカルボン酸成分と該成分に対して0.1〜0.7倍モル量のモノヒドロキシモノアミン成分との反応により、前記有機化合物として、エステル基含有モノイミドトリカルボン酸系化合物を製造する、<19>に記載の有機化合物の製造方法。
<30> 前記反応として、テトラカルボン酸二無水物成分と該成分に対して1.5〜10.0倍モル量のモノヒドロキシモノアミン成分との反応により、前記有機化合物として、ジイミドジヒドロキシ系化合物を製造する、<19>に記載の有機化合物の製造方法。
<31> 前記反応として、ジカルボン酸ハロゲン化物成分と該成分に対して1.5〜10.0倍モル量のモノアミノモノカルボン酸成分との反応により、前記有機化合物として、ジアミドジカルボン酸系化合物を製造する、<19>に記載の有機化合物の製造方法。
<32> 前記反応として、ジカルボン酸ハロゲン化物成分と該成分に対して1.5〜10.0倍モル量のモノアミノジカルボン酸成分との反応により、前記有機化合物として、ジアミドテトラカルボン酸系化合物を製造する、<19>に記載の有機化合物の製造方法。
<33> 前記反応として、ジカルボン酸ハロゲン化物成分と該成分に対して1.5〜10.0倍モル量のモノヒドロキシモノカルボン酸成分との反応により、前記有機化合物として、ジエステルジカルボン酸系化合物を製造する、<19>に記載の有機化合物の製造方法。
<34> 前記反応として、ジカルボン酸ハロゲン化物成分と該成分に対して1.5〜10.0倍モル量のモノヒドロキシジカルボン酸成分との反応により、前記有機化合物として、ジエステルテトラカルボン酸系化合物を製造する、<19>に記載の有機化合物の製造方法。
<35> 前記反応として、不飽和無水ジカルボン酸成分と該成分に対して0.1〜0.7倍モル量のジアミン成分との反応により、前記有機化合物として、硬化性イミド系化合物を製造する、<19>に記載の有機化合物の製造方法。
<36> 前記反応を触媒の存在下で行う、<1>〜<35>のいずれかに記載の有機化合物の製造方法。
<37> 前記反応を助剤の存在下で行う、<1>〜<36>のいずれかに記載の有機化合物の製造方法。
<38> メカノケミカル効果による反応後に加熱処理を行うことで反応率を上げる、<1>〜<37>のいずれかに記載の有機化合物の製造方法。
本発明によれば、溶媒を使用することなく、低分子化合物から高分子化合物までの有機化合物を製造することができる。
<有機化合物の製造方法>
本発明の製造方法は、反応に用いる原料化合物を粉砕する際に生じる機械的エネルギーを利用することによりメカノケミカル効果を発現させることで有機化合物を得る方法である。
本発明においてメカノケミカル効果とは、反応環境下において固体状態にある原料化合物に機械的エネルギー(圧縮力、せん断力、衝撃力、摩砕力等)を付与することにより、当該原料化合物を粉砕し、形成される粉砕界面を活性化させる効果(または現象)のことである。これにより、官能基同士の反応が起こる。官能基同士の反応は通常、2つ以上の原料化合物分子間で起こる。例えば、官能基同士の反応は化学構造の異なる2つの原料化合物分子間で起こってもよいし、または化学構造の同じ2つの原料化合物分子間で起こってもよい。官能基同士の反応は限定的な1組の2つの原料化合物分子間のみで起こるわけではなく、通常は他の組の2つの原料化合物分子間でも起こる。官能基同士の反応により生成した化合物分子と、原料化合物分子との間で、新たに官能基同士の反応が起こってもよい。官能基同士の反応は通常、化学反応であり、これにより、2つの原料化合物分子間で、各原料化合物分子が有する官能基により、結合基(特に共有結合)が形成されて、別の1つの化合物分子が生成する。
反応環境とは反応のために原料化合物が置かれる環境、すなわち機械的エネルギーが付与される環境という意味であり、例えば、装置内の環境であってもよい。反応環境下において固体状態にあるとは、機械的エネルギーが付与される環境下(例えば、装置内の温度および圧力下)において固体状態にあるという意味である。反応環境下において固体状態にある原料化合物は通常、常温(25℃)および常圧(101.325kPa)下で固体状態であればよい。反応環境下において固体状態にある原料化合物は、機械的エネルギーの付与の開始時において、固体状態にあればよい。本発明は、反応環境下において固体状態にある原料化合物が、機械的エネルギーの付与の継続に伴う温度および/または圧力等の上昇により、反応中(または処理中)に液体状態(例えば、溶融状態)に変化することを妨げるものではないが、反応率の向上の観点から、反応中(または処理中)、継続的に固体状態にあることが好ましい。
メカノケミカル効果の詳細は明らかではないが、以下の原理に従うものと考えられる。1種以上の固体状態の原料化合物に機械的エネルギーを付与して粉砕が起こると、当該機械的エネルギーの吸収により粉砕界面が活性化される。このような粉砕界面の表面活性エネルギーにより、2つの原料化合物分子間で化学反応が起こるものと考えられる。粉砕とは、原料化合物粒子への機械的エネルギーの付与により、当該粒子が当該機械的エネルギーを吸収して、当該粒子に亀裂が生じ、表面が更新されることをいう。表面が更新されるとは、新たな表面として粉砕界面が形成されることである。メカノケミカル効果において、表面の更新により形成される新たな表面の状態は、粉砕による粉砕界面の活性化が起こる限り、特に限定されず、乾燥状態にあってもよいし、または湿潤状態にあってもよい。表面の更新による新たな表面の湿潤状態は、固体状態の原料化合物とは別の液体状態にある原料化合物に起因する。
機械的エネルギーは、反応環境下において固体状態にある1種以上の原料化合物を含む原料混合物に対して付与される。原料混合物の状態は、機械的エネルギーの付与により、固体状態の原料化合物の粉砕が起こる限り、特に限定されない。例えば、原料混合物に含まれる全ての原料化合物が固体状態にあることに起因して、原料混合物は乾燥状態にあってもよい。また例えば、原料混合物に含まれる少なくとも1種の原料化合物が固体状態であり、かつ残りの原料化合物が液体状態であることに起因して、原料混合物は湿潤状態であってもよい。具体的には、例えば、原料混合物が1種のみの原料化合物を含む場合、当該1種の原料化合物は固体状態である。また例えば、原料混合物が2種の原料化合物を含む場合、当該2種の原料化合物はともに固体状態であってもよいし、または一方の原料化合物が固体状態にあり、かつ他方の原料化合物が液体状態にあってもよい。
本発明において、官能基は、分子構造の中で反応性の原因となり得る1価の基(原子団)のことであり、炭素間二重結合、炭素間三重結合等の不飽和結合基(例えばラジカル重合性基)を除く概念で用いるものとする。官能基は、炭素原子およびヘテロ原子を含有する基である。ヘテロ原子は、酸素原子、窒素原子および硫黄原子からなる群、特に酸素原子および窒素原子からなる群から選択される1つ以上の原子である。官能基は水素原子をさらに含有してもよい。反応に供される官能基は通常、2つの官能基であり、一方の官能基を有する原料化合物分子と、他方の官能基を有する原料化合物分子とは、構造が相互に異なっていてもよいし、または同一であってもよい。反応により、2つの原料化合物分子の結合(特に共有結合)が形成され、それらの1分子化が達成される。官能基同士の反応により、水、二酸化炭素、および/またはアルコール等の小分子が副生してもよいし、または副生しなくてもよい。
官能基同士の反応は、化学反応し得るあらゆる官能基(特に1価の官能基)同士の反応であってもよく、例えば、カルボキシル基およびそのハロゲン化物(基)、酸無水物基、アミノ基、イソシアネート基、ならびにヒドロキシル基等からなる群から選択される2つの官能基の反応である。当該2つの官能基は、化学反応が起こる限り、特に限定されず、例えば、化学構造の異なる2つの官能基であってもよいし、または化学構造の同じ2つの官能基であってもよい。
官能基同士の反応として、例えば、縮合反応、付加反応またはこれらの複合反応等が挙げられる。
縮合反応とは、原料化合物分子間で、水、二酸化炭素、アルコール等の小分子の脱離を伴いながら、原料化合物分子間の結合または連結が達成される反応のことである。縮合反応として、例えば、アミド基が生成する反応(アミド化反応)、イミド基が生成する反応(イミド化反応)、またはエステル基が生成する反応(エステル化反応)等が挙げられる。
付加反応は、官能基間での付加反応であり、原料化合物分子間で、小分子の脱離を伴うことなく、原料化合物分子間の結合または連結が達成される反応のことである。付加反応として、例えば、ウレア基が生成する反応、ウレタン基が生成する反応、および環状構造が開環する反応(すなわち、開環反応)等が挙げられる。開環反応は、環状構造を有する原料化合物(例えば、酸無水物基含有化合物、環状アミド化合物、環状エステル化合物、エポキシ化合物)において、環状構造の一部が開裂し、その開裂した部位と他の原料化合物の官能基との結合または連結が達成される反応のことである。開環反応により、例えば、アミド基、カルボキシル基、エステル基、エーテル基が生成する。特に、原料化合物としての酸無水物基含有化合物における酸無水物基の開環反応においては、当該酸無水物基が開環されて、別の原料化合物分子(アミノ基またはヒドロキシル基)との結合または連結が達成される。その結果として、例えば、アミド基またはエステル基と、カルボキシル基とが同時に生成する。
官能基同士の反応は、より詳しくは、例えば、以下の反応からなる群から選択される1種以上の反応であってもよい:
(A)酸無水物基と、アミノ基との反応により、(a1)アミド基およびカルボキシル基、(a2)イミド基、(a3)イソイミド基または(a4)これらの混合基が生成する反応;
(B)酸無水物基と、イソシアネート基との反応によりイミド基が生成する反応;
(C)カルボキシル基またはそのハロゲン化物(基)と、アミノ基またはイソシアネート基との反応により、アミド基が生成する反応;
(D)カルボキシル基またはそのハロゲン化物(基)と、ヒドロキシル基との反応により、エステル基が生成する反応;
(E)イソシアネート基と、アミノ基との反応により、ウレア基が生成する反応;
(F)イソシアネート基と、ヒドロキシル基との反応により、ウレタン基が生成する反応;および
(G)酸無水物基と、ヒドロキシル基との反応により、エステル基およびカルボキシル基が生成する反応。
原料化合物は、1分子あたり、上記した官能基からなる群から選択される官能基を1つ以上(例えば1つ〜5つ)、好ましくは2つ〜5つ、より好ましくは2つ〜3つ有する。原料化合物の分子量は特に限定されず、反応率のさらなる向上の観点から、好ましくは2000以下、特に1500〜30であり、より好ましくは1000〜30である。原料化合物として、分子量が上記範囲より大きい化合物を用いると、反応率が低下するため好ましくない。その理由の詳細は明らかではないが、メカノケミカル効果における粉砕界面の活性化は原料化合物分子の活性に基づくものであるところ、その分子量が大きいほど、当該活性が分子内で希薄化するためと考えられる。または、分子量が大きい場合、分子あたりの官能基の密度が低くなるため、活性化した官能基同士の接触確率が低下してしまうためであると考えられる。
メカノケミカル効果による反応(すなわち、機械的エネルギーの付与)は、1段階で行ってもよいし、または2段階以上の多段階で行ってもよい。機械的エネルギーを1段階で付与する方法を1段階メカノケミカル法と称することができる。機械的エネルギーを2段階以上の多段階で付与する方法を多段階メカノケミカル法と称することができる。例えば、1段階メカノケミカル法においては、原料化合物を目的の組成比にて、後述の装置(例えば、粉砕装置、混合装置または撹拌装置)に投入後、1段階の粉砕処理にてメカノケミカル反応を終了させる。また例えば、2段階メカノケミカル法においては、原料化合物を目的の組成比にて、後述の装置に投入後、粗粉砕する第1段階粉砕処理を行ったのち、さらに微粉砕する第2段階粉砕処理を行う。
反応率と操業性のさらなる向上の観点から、多段階メカノケミカル法(特に2段階メカノケミカル法)を採用することが好ましい。詳しくは、第1段階においていきなり微粉砕処理を行うと試料の装置への付着・固着が生じ、得られる生成物の収量の減少や、処理中に装置が停止するといった操業性の課題が生じる場合もある。そのため、反応率と操業性のさらなる向上の観点から多段階メカノケミカル法を採用されることが好ましい。
多段階メカノケミカル法において、各段階で使用される装置は、それぞれ独立して、後で詳述する装置から選択されてよい。特に2段階メカノケミカル法においては、第1段階の粗粉砕処理で使用する装置と第2段階の微粉砕処理で使用する装置は異なっていることが好ましい。装置には、適切な目標粒径(推奨される粉砕後の目標粒径)が存在するところ、多段階メカノケミカル法において各段階で適切な目標粒径が相互に異なる装置を用いることにより、効率的な粉砕を行うことができるため、結果として反応率がさらに向上する。このような効率的な粉砕(すなわち小粒径化)に基づく反応率のさらなる向上の観点から、多段階メカノケミカル法においては、直後に使用される装置は、適切な目標粒径が直前に使用される装置の適切な目標粒径より小さい装置を用いることが好ましい。同様の観点から、例えば、2段階メカノケミカル法においては、第1段階において高速底部攪拌式混合機を用いて粉砕を行い、第2段階において媒体攪拌型ミルを用いて粉砕を行うことが好ましい。
本発明においてメカノケミカル効果による官能基同士の反応は、上記したような固体状態にある少なくとも1種以上の原料化合物を含む原料混合物を粉砕処理に供することにより、達成される。
本発明においては、後述するように、反応条件(例えば、粉砕条件)および/または原料化合物の種類および比率を調整または選択することにより、製造される有機化合物の種類および分子量を制御することができる。製造される有機化合物は高分子化合物および低分子化合物を包含する。
[高分子化合物]
高分子化合物は繰り返し単位を含有する有機化合物である。繰り返し単位を含有する有機化合物とは、当該有機化合物の構造式において、2回以上、連続して繰り返されている1種類以上の構造単位が含まれている、という意味である。構造単位は主鎖を構成する単位であり、側鎖または置換基を構成する単位とは異なる。
高分子化合物を製造する場合、官能基同士の反応は重合反応である。重合反応とはモノマー(単量体)やポリマー(重合体)、特にモノマーを反応させて繋ぎ合わせ、目的のポリマーを合成する化学反応のことをいう。重合反応は、反応経路の違いにより、逐次重合反応と連鎖重合反応の二つに大別されるところ、本発明において、重合反応は逐次重合反応である。
逐次重合反応とは、モノマーまたはポリマー、特にモノマーが有する官能基同士が反応し、次第に高分子化していく重合反応のことであり、縮合重合反応および重付加反応などが含まれる。
縮合重合反応とは、官能基間で、水、アルコール、ハロゲン化水素、および/または二酸化炭素などの小分子の生成を伴いながら縮合反応を繰り返して進行する重合反応のことである。
重付加反応は、官能基間の付加反応の繰り返しによって共有結合を形成し、高分子を生成する重合反応である。
逐次重合反応は、連鎖的に重合が進行するビニル化合物やオレフィン化合物の付加重合反応や環状化合物の開環重合反応とは区別される。さらに、縮合重合反応では共有結合を形成するときに水、アルコール、ハロゲン化水素、および/または二酸化炭素などの小分子の副生を伴うが、重付加反応では小分子の副生がない。
一方、連鎖重合反応とは、官能基などを持たないモノマーに対して、開始剤などを添加して反応を促すことで、重合活性種が次々と反応していく重合反応のことであり、ラジカル重合反応やイオン重合反応などが含まれる。ラジカル重合反応は、活性の高い中性のラジカル種を生長種としてビニル化合物の重合に用いられる重合反応である。また、イオン重合反応とは、生長していく連鎖の末端がアニオンもしくはカチオンなどのイオンであるものをいう。
本発明において逐次重合反応により重合できる高分子化合物としては、例えば、ポリアミド酸系化合物、ポリイミド系化合物、ポリアミド系化合物、ポリアミドイミド系化合物、ポリウレタン系化合物、ポリウレア系化合物、ポリエステル系化合物等が挙げられる。
ポリアミド酸系化合物とは、ポリイミド系化合物の前駆体であり、分子鎖(特に繰り返し単位)中にアミド基およびカルボキシル基を有し、環化反応させることによりイミド基を形成する化合物のことである。ポリアミド酸系化合物はポリアミック酸とも呼ばれ得る。
ポリイミド系化合物とは、分子鎖(特に繰り返し単位)中にイミド基を有する化合物のことである。ポリイミド系化合物は、分子鎖中にアミド基を有さない。なお、イミド化率が100%でないポリイミド系化合物はポリアミド酸系化合物に包含されるものとする。ポリイミド系化合物は、分子鎖(特に繰り返し単位)中にイミド基およびエーテル基を有するポリエーテルイミド系化合物を包含する。
ポリアミド系化合物とは、分子鎖(特に繰り返し単位)中にアミド基を有する化合物のことである。ポリアミド系化合物は、分子鎖中にイミド基を有さない。
ポリアミドイミド系化合物とは、分子鎖(特に繰り返し単位)中にイミド基およびアミド基を有する化合物のことである。
ポリウレタン系化合物とは、分子鎖(特に繰り返し単位)中にウレタン基を有する化合物のことである。ポリウレタン系化合物は、分子鎖(特に繰り返し単位)中にエステル基を有してもよい。
ポリウレア系化合物とは、分子鎖(特に繰り返し単位)中に尿素基を有する化合物のことである。
ポリエステル系化合物とは、分子鎖(特に繰り返し単位)中にエステル基を有する化合物のことである。ポリエステル系化合物は、分子鎖中にウレタン基を有さない。
高分子化合物には、上記高分子化合物のうち、2種以上含むものも含まれる。
本発明においては、原料化合物の種類を選択することにより、得られる高分子化合物の種類を制御することができる。高分子化合物を製造するための原料化合物は通常、1分子あたり、上記した官能基からなる群から選択される官能基を2つ以上(特に2つ)有する原料化合物である。当該原料化合物の分子量は特に限定されず、通常は上記した範囲内の分子量を有する。
高分子化合物の製造に際し、例えば、原料化合物として2成分が使用される場合、各成分は相互に略等モル量で使用され、詳しくは一方の成分が他方の成分に対して0.8〜1.2倍モル量、特に0.9〜1.1倍モル量、好ましくは0.95〜1.05倍モル量となるような量で使用される。
(ポリアミド酸系化合物およびポリイミド系化合物)(以下、これらの化合物を包含してポリアミド酸系化合物等ということがある)
原料化合物として、テトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分またはジイソシアネート成分とを用い、メカノケミカル効果により官能基同士の反応を行うことにより、ポリアミド酸系化合物、ポリイミド系化合物またはこれらの混合物を製造することができる。ここで官能基同士の反応は、前記した反応(A)および(B)に対応する。
より詳しくは、例えば、原料化合物として、テトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分とを用いる場合には、主として、ポリアミド酸系化合物が製造される。また例えば、原料化合物として、テトラカルボン酸二無水物成分とジイソシアネート成分とを用いる場合には、主として、ポリイミド系化合物が製造される。
ポリアミド酸系化合物等を構成し得るテトラカルボン酸二無水物成分は、芳香族環を含有する芳香族テトラカルボン酸二無水物成分、脂肪族環を含有するが芳香族環は含有しない脂環族テトラカルボン酸二無水物成分、および芳香族環も脂環族環も含有しない脂肪族テトラカルボン酸二無水物成分を包含する。テトラカルボン酸二無水物成分は、エーテル基および/またはチオエーテル基を含有してもよいし、かつ/または水素原子の1つ以上がハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子)に置換されていてもよい。本明細書中、エーテル基とは、炭素原子間に存在する「−O−」基のことである。チオエーテル基とは、炭素原子間に存在する「−S−」基のことである。
芳香族テトラカルボン酸二無水物成分としては、例えば、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−オキシジフタル酸無水物、3−フルオロピロメリット酸二無水物、3,6−ジフルオロピロメリット酸二無水物、3,6−ビス(トリフルオロメチル)ピロメリット酸二無水物、4,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物、1,2,3,4−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−エチレングリコールジベンゾエートテトラカルボン酸二無水物、3,3’’,4,4’’−テルフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−クァテルフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−キンクフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、メチレン−4,4’−ジフタル酸二無水物、1,1−エチニリデン−4,4’−ジフタル酸二無水物、2,2−プロピリデン−4,4’−ジフタル酸二無水物、1,2−エチレン−4,4’−ジフタル酸二無水物、1,3−トリメチレン−4,4’−ジフタル酸二無水物、1,4−テトラメチレン−4,4’−ジフタル酸二無水物、1,5−ペンタメチレン−4,4’−ジフタル酸二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−へキサフルオロプロパン二無水物、ジフルオロメチレン−4,4’−ジフタル酸二無水物、1,1,2,2−テトラフルオロ−1,2−エチレン−4,4’−ジフタル酸二無水物、1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロ−1,3−トリメチレン−4、4’−ジフタル酸二無水物、1,1,2,2,3,3,4,4−オクタフルオロ−1,4−テトラメチレン−4,4’−ジフタル酸二無水物、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5−デカフルオロ−1,5−ペンタメチレン−4,4’−ジフタル酸二無水物、オキシ−4,4’−ジフタル酸二無水物、チオ−4,4’−ジフタル酸二無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)−1,1,3,3−テトラメチルシロキサン二無水物、1,3−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ベンゼン二無水物、1,4−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ベンゼン二無水物、1,3−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ベンゼン二無水物、1,4−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ベンゼン二無水物、1,3−ビス〔2−(3,4−ジカルボキシフェニル)−2−プロピル〕ベンゼン二無水物、1,4−ビス〔2−(3,4−ジカルボキシフェニル)−2−プロピル〕ベンゼン二無水物、ビス〔3−(3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェニル〕メタン二無水物、ビス〔4−(3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェニル〕メタン二無水物、2,2−ビス〔3−(3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェニル〕プロパン二無水物、2,2−ビス〔4−(3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェニル〕プロパン二無水物、2,2−ビス〔3−(3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェニル〕−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン二無水物、2,2−ビス〔4−(3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェニル〕プロパン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジメチルシラン二無水物、1,3−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−アントラセンテトラカルボン酸二無水物、1,2,7,8−フェナントレンテトラカルボン酸二無水物、2,2’−ジフルオロ−3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、5,5’−ジフルオロ−3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、6,6’−ジフルオロ−3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’,5,5’,6,6’−ヘキサフルオロ−3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、5,5’−ビス(トリフルオロメチル)−3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、6,6’−ビス(トリフルオロメチル)−3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’,5,5’−テトラキス(トリフルオロメチル)−3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’,6,6’−テトラキス(トリフルオロメチル)−3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、5,5’,6,6’−テトラキス(トリフルオロメチル)−3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’,5,5’,6,6’−ヘキサキス(トリフルオロメチル)−3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’−ジフルオロオキシ−4,4’−ジフタル酸二無水物、5,5’−ジフルオロオキシ−4,4’−ジフタル酸二無水物、6,6’−ジフルオロオキシ−4,4’−ジフタル酸二無水物、3,3’,5,5’,6,6’−ヘキサフルオロオキシ−4,4’−ジフタル酸二無水物、3,3’−ビス(トリフルオロメチル)オキシ−4,4’−ジフタル酸二無水物、5,5’−ビス(トリフルオロメチル)オキシ−4,4’−ジフタル酸二無水物、6,6’−ビス(トリフルオロメチル)オキシ−4,4’−ジフタル酸二無水物、3,3’,5,5’−テトラキス(トリフルオロメチル)オキシ−4,4’−ジフタル酸二無水物、3,3’,6,6’−テトラキス(トリフルオロメチル)オキシ−4,4’−ジフタル酸二無水物、5,5’,6,6’−テトラキス(トリフルオロメチル)オキシ−4,4’−ジフタル酸二無水物、3,3’,5,5’,6,6’−ヘキサキス(トリフルオロメチル)オキシ−4,4’−ジフタル酸二無水物、3,3’−ジフルオロスルホニル−4,4’−ジフタル酸二無水物、5,5’−ジフルオロスルホニル−4,4’−ジフタル酸二無水物、6,6’−ジフルオロスルホニル−4,4’−ジフタル酸二無水物、3,3’,5,5’,6,6’−ヘキサフルオロスルホニル−4,4’−ジフタル酸二無水物、3,3’−ビス(トリフルオロメチル)スルホニル−4,4’−ジフタル酸二無水物、5,5’−ビス(トリフルオロメチル)スルホニル−4,4’−ジフタル酸二無水物、6,6’−ビス(トリフルオロメチル)スルホニル−4,4’−ジフタル酸二無水物、3,3’,5,5’−テトラキス(トリフルオロメチル)スルホニル−4,4’−ジフタル酸二無水物、3,3’,6,6’−テトラキス(トリフルオロメチル)スルホニル−4,4’−ジフタル酸二無水物、5,5’,6,6’−テトラキス(トリフルオロメチル)スルホニル−4,4’−ジフタル酸二無水物、3,3’,5,5’,6,6’−ヘキサキス(トリフルオロメチル)スルホニル−4,4’−ジフタル酸二無水物、3,3’−ジフルオロ−2,2−パーフルオロプロピリデン−4,4’−ジフタル酸二無水物、5,5’−ジフルオロ−2,2−パーフルオロプロピリデン−4,4’−ジフタル酸二無水物、6,6’−ジフルオロ−2,2−パーフルオロプロピリデン−4,4’−ジフタル酸二無水物、3,3’,5,5’,6,6’−ヘキサフルオロ−2,2−パーフルオロプロピリデン−4,4’−ジフタル酸二無水物、3,3’−ビス(トリフルオロメチル)−2,2−パーフルオロプロピリデン−4,4’−ジフタル酸二無水物、5,5’−ビス(トリフルオロメチル)−2,2−パーフルオロプロピリデン−4,4’−ジフタル酸二無水物、6,6’−ジフルオロ−2,2−パーフルオロプロピリデン−4,4’−ジフタル酸二無水物、3,3’,5,5’−テトラキス(トリフルオロメチル)−2,2−パーフルオロプロピリデン−4,4’−ジフタル酸二無水物、3,3’,6,6’−テトラキス(トリフルオロメチル)−2,2−パーフルオロプロピリデン−4,4’−ジフタル酸二無水物、5,5’,6,6’−テトラキス(トリフルオロメチル)−2,2−パーフルオロプロピリデン−4,4’−ジフタル酸二無水物、3,3’,5,5’,6,6’−ヘキサキス(トリフルオロメチル)−2,2−パーフルオロプロピリデン−4,4’−ジフタル酸二無水物、9−フェニル−9−(トリフルオロメチル)キサンテン−2,3,6,7−テトラカルボン酸二無水物、9,9−ビス(トリフルオロメチル)キサンテン−2,3,6,7−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ〔2,2,2〕オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、4,4’−(4、4’−イソプロピリデンジフェノキシ)ジフタル酸無水物、9,9−ビス〔4−(3,4−ジカルボキシ)フェニル〕フルオレン二無水物、9,9−ビス〔4−(2,3−ジカルボキシ)フェニル〕フルオレン二無水物が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
脂環族テトラカルボン酸二無水物成分としては、例えば、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、シクロヘキサン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物、シクロヘキサン−1,2,4,5−テトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビシクロヘキシルテトラカルボン酸二無水物、カルボニル−4,4’−ビス(シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸)二無水物、メチレン−4,4’−ビス(シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸)二無水物、1,2−エチレン−4,4’−ビス(シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸)二無水物、1,1−エチニリデン−4,4’−ビス(シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸)二無水物、2,2−プロピリデン−4,4’−ビス(シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸)二無水物、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2,2−プロピリデン−4,4’−ビス(シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸)二無水物、オキシ−4,4’−ビス(シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸)二無水物、チオ−4,4’−ビス(シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸)二無水物、スルホニル−4,4’−ビス(シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸)二無水物が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
脂肪族テトラカルボン酸二無水物成分としては、例えば、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物、1,1,2,2−エタンテトラカルボン酸二無水物が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
ポリアミド酸系化合物等のテトラカルボン酸二無水物成分は、ポリアミド酸系化合物等(特にポリイミド系化合物)の耐熱性の観点から、芳香族テトラカルボン酸二無水物成分を含むことが好ましい。
ポリアミド酸系化合物等のテトラカルボン酸二無水物成分は、ポリアミド酸系化合物等(特にポリイミド系化合物)の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族テトラカルボン酸二無水物成分のみを含むことが好ましい。
ポリアミド酸系化合物等のテトラカルボン酸二無水物成分は、ポリアミド酸系化合物等(特にポリイミド系化合物)の溶解性の観点から、上記のテトラカルボン酸二無水物成分のうち、エーテル基、チオエーテル基またはフッ素原子(またはフッ素原子含有置換基)を有する、芳香族テトラカルボン酸二無水物または脂環族テトラカルボン酸二無水物成分を用いることが好ましい。
ポリアミド酸系化合物等のテトラカルボン酸二無水物成分は、ポリアミド酸系化合物等(特にポリイミド系化合物)の溶解性のさらなる向上の観点から、上記のテトラカルボン酸二無水物成分のうち、フッ素原子(またはフッ素原子含有置換基)を有する、芳香族テトラカルボン酸二無水物または脂環族テトラカルボン酸二無水物成分を用いることが好ましい。
ポリアミド酸系化合物等のテトラカルボン酸二無水物成分は、ポリアミド酸系化合物等(特にポリイミド系化合物)の非着色性の観点から、上記のテトラカルボン酸二無水物成分のうち、フッ素原子(またはフッ素原子含有置換基)を有する、芳香族テトラカルボン酸二無水物、脂環族テトラカルボン酸二無水物または脂肪族テトラカルボン酸二無水物を含むことが好ましい。
ポリアミド酸系化合物等のテトラカルボン酸二無水物成分は、ポリアミド酸系化合物等(特にポリイミド系化合物)の非着色性のさらなる向上の観点から、上記のテトラカルボン酸二無水物成分のうち、フッ素原子(またはフッ素原子含有置換基)を有する芳香族テトラカルボン酸二無水物を含むことが好ましい。
ポリアミド酸系化合物等のテトラカルボン酸二無水物成分は、汎用性の観点から、上記のテトラカルボン酸二無水物成分のうち、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−オキシジフタル酸無水物、4,4’−(4、4’−イソプロピリデンジフェノキシ)ジフタル酸無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロヘキサン−1,2,4,5−テトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物からなる群(以下、群H1という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
ポリアミド酸系化合物等のテトラカルボン酸二無水物成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記のテトラカルボン酸二無水物成分のうち、上記群H1から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
ポリアミド酸系化合物を構成し得るジアミン成分は、芳香族環を含有する芳香族ジアミン成分、脂肪族環を含有するが芳香族環は含有しない脂環族ジアミン成分、および芳香族環も脂環族環も含有しない脂肪族ジアミン成分を包含する。ジアミン成分は、エーテル基および/またはチオエーテル基を含有してもよいし、かつ/または水素原子の1つ以上がハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子)に置換されていてもよい。ジアミン成分は側鎖を有していてもよい。
芳香族ジアミン成分としては、例えば、m−キシリレンジアミン、p−キシリレンジアミン、ベンジジン、m−フェニレンジアミン、o−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、2,4−トルエンジアミン、2,6−トルエンジアミン、m−アミノベンジルアミン、p−アミノベンジルアミン、ビス(3−アミノフェニル)スルフィド、(3−アミノフェニル)(4−アミノフェニル)スルフィド、ビス(4−アミノフェニル)スルフィド、ビス(3−アミノフェニル)スルホキシド、(3−アミノフェニル)(4−アミノフェニル)スルホキシド、ビス(3−アミノフェニル)スルホン、(3−アミノフェニル)(4−アミノフェニル)スルホン、ビス(4−アミノフェニル)スルホン、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、3,4’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,3’−ジアミノジフェニルメタン、3,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノベンズアニリド、3,3’−ジメチル−3,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジメチル−3,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]メタン、ビス[4−(4−アミノフェニキシ)フェニル]メタン、1,1−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]エタン、1,1−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]エタン、1,2−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]エタン、1,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]エタン、2,2−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]ブタン、2,2−ビス[3−(3−アミノフェノキシ)フェニル]−1,1,1,3,3,3−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]−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、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、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−アミノフェニル)スルホン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、メタキシレンジアミン)、1,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]ケトン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ケトン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルフィド、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルフィド、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホキシド、ビス[4−(アミノフェノキシ)フェニル]スルホキシド、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、1,4−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)ベンゾイル]ベンゼン、1,3−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)ベンゾイル]ベンゼン、4,4’−ビス[3−(4−アミノフェノキシ)ベンゾイル]ジフェニルエーテル、4,4’−ビス[3−(3−アミノフェノキシ)ベンゾイル]ジフェニルエーテル、4,4’−ビス[4−(4−アミノ−α,α−ジメチルベンジル)フェノキシ]ベンゾフェノン、4,4’−ビス[4−(4−アミノ−α,α−ジメチルベンジル)フェノキシ]ジフェニルスルホン、ビス[4−{4−(4−アミノフェノキシ)フェノキシ}フェニル]スルホン、1,4−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)−α,α−ジメチルベンジル]ベンゼン、1,3−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)−α,α−ジメチルベンジル]ベンゼン、1,3−ビス(3−(4−アミノフェノキシ)フェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−(2−アミノフェノキシ)フェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−(2−アミノフェノキシ)フェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(2−(2−アミノフェノキシ)フェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(2−(3−アミノフェノキシ)フェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(2−(4−アミノフェノキシ)フェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(3−(3−アミノフェノキシ)フェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(3−(4−アミノフェノキシ)フェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(3−(2−アミノフェノキシ)フェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−(2−アミノフェノキシ)フェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(2−(2−アミノフェノキシ)フェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(2−(3−アミノフェノキシ)フェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(2−(4−アミノフェノキシ)フェノキシ)ベンゼン、1,2−ビス(3−(3−アミノフェノキシ)フェノキシ)ベンゼン、1,2−ビス(3−(4−アミノフェノキシ)フェノキシ)ベンゼン、1,2−ビス(3−(2−アミノフェノキシ)フェノキシ)ベンゼン、1,2−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェノキシ)ベンゼン、1,2−ビス(4−(3−アミノフェノキシ)フェノキシ)ベンゼン、1,2−ビス(4−(2−アミノフェノキシ)フェノキシ)ベンゼン、1,2−ビス(2−(2−アミノフェノキシ)フェノキシ)ベンゼン、1,2−ビス(2−(3−アミノフェノキシ)フェノキシ)ベンゼン、1,2−ビス(2−(4−アミノフェノキシ)フェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−(3−アミノフェノキシ)フェノキシ)−2−メチルベンゼン、1,3−ビス(3−(4−アミノフェノキシ)フェノキシ)−4−メチルベンゼン、1,3−ビス(4−(3−アミノフェノキシ)フェノキシ)−2−エチルベンゼン、1,3−ビス(3−(2−アミノフェノキシ)フェノキシ)−5−sec−ブチルベンゼン、1,3−ビス(4−(3−アミノフェノキシ)フェノキシ)−2,5−ジメチルベンゼン、1,3−ビス(4−(2−アミノ−6−メチルフェノキシ)フェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(2−(2−アミノ−6−エチルフェノキシ)フェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(2−(3−アミノフェノキシ)−4−メチルフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(2−(4−アミノフェノキシ)−4−tert−ブチルフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(3−(3−アミノフェノキシ)フェノキシ)−2,5−ジ−tert−ブチルベンゼン、1,4−ビス(3−(4−アミノフェノキシ)フェノキシ)−2,3−ジメチルベンゼン、1,4−ビス(3−(2−アミノ−3−プロピルフェノキシ)フェノキシ)ベンゼン、1,2−ビス(3−(3−アミノフェノキシ)フェノキシ)−4−メチルベンゼン、1,2−ビス(3−(4−アミノフェノキシ)フェノキシ)−3−n−ブチルベンゼン、1,2−ビス(3−(2−アミノ−3−プロピルフェノキシ)フェノキシ)ベンゼンビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン、ビス(3−アミノフェノキシメチル)テトラメチルジシロキサン、ビス(3−アミノフェノキシメチル)テトラメチルジシロキサン、α,ω−ビス(3−アミノプロピル)ポリメチルフェニルシロキサン、α,ω−ビス(3−アミノプロピル)ポリ(ジメチルシロキサン−ジフェニルシロキサン)コポリマー、および上記ジアミンの類似物が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
脂環族ジアミン成分としては、例えば、trans−1,4−シクロヘキサンジアミン、cis−1,4−シクロヘキサンジアミン、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン))、1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、イソホロンジアミンが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
脂肪族ジアミン成分としては、例えば、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、1,10−ジアミノデカン、1,12−ジアミノドデカン、1,10−ジアミノ−1,10−ジメチルデカン、ビス(10−アミノデカメチレン)テトラメチルジシロキサン、α,ω−ビスアミノポリジメチルシロキサン、α,ω−ビス(3−アミノプロピル)ポリジメチルシロキサン、1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン、1,3−ビス(3−アミノプロピル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、ビス(10−アミノデカメチレン)テトラメチルジシロキサン、ダイマージアミンが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。ダイマージアミンは、例えばオレイン酸、リノール酸等の不飽和脂肪酸を重合させてダイマー酸とし、これを還元およびアミノ化(還元的アミノ化)することにより得られる化合物である。使用する目的に応じて、水素添加反応して不飽和度を低下させる場合等もある。ダイマージアミンは、「プリアミン1074、同1075」(クローダジャパン社製の商品名)、「バーサミン551、同552」(コグニスジャパン社製の商品名)等の市販品を用いることができる。
ポリアミド酸系化合物のジアミン成分は、ポリアミド酸系化合物等(特にポリイミド系化合物)の耐熱性の観点から、芳香族ジアミン成分および/または脂環族ジアミン成分を含むことが好ましく、より好ましくは芳香族ジアミン成分を含む。
ポリアミド酸系化合物のジアミン成分は、ポリアミド酸系化合物等(特にポリイミド系化合物)の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族ジアミン成分および/または脂環族ジアミン成分のみを含むことが好ましく、より好ましくは芳香族ジアミン成分のみを含む。
ポリアミド酸系化合物のジアミン成分は、ポリアミド酸系化合物等(特にポリイミド系化合物)の溶解性の観点から、上記のジアミン成分のうち、エーテル基、チオエーテル基、スルホニル基、スルホン酸基、メチル基、メチレン基、フェニル基、フルオレン構造、ハロゲン原子(またはハロゲン原子含有置換基)、またはシロキサン結合を有するジアミン成分を用いることが好ましい。
ポリアミド酸系化合物のジアミン成分は、ポリアミド酸系化合物等(特にポリイミド系化合物)の溶解性のさらなる向上の観点から、上記のジアミン成分のうち、エーテル基、チオエーテル基、スルホニル基、スルホン酸基、メチル基、メチレン基、フェニル基、フルオレン構造、ハロゲン原子(またはハロゲン原子含有置換基)、またはシロキサン結合を有するジアミン成分のみを用いることが好ましい。
ポリアミド酸系化合物のジアミン成分は、ポリアミド酸系化合物等(特にポリイミド系化合物)の耐熱性および非着色性の観点から、上記のジアミン成分のうち、フッ素原子(またはフッ素原子含有置換基)を有する、芳香族ジアミン成分、脂環族ジアミン成分または脂肪族ジアミン成分を含むことが好ましく、より好ましくはフッ素原子(またはフッ素原子含有置換基)を有する、芳香族ジアミン成分または脂環族ジアミン成分を含む。
ポリアミド酸系化合物のジアミン成分は、ポリアミド酸系化合物等(特にポリイミド系化合物)の耐熱性および非着色性のさらなる向上の観点から、上記のジアミン成分のうち、脂環族ジアミン成分および/または脂肪族ジアミン成分を含むことが好ましく、より好ましくは脂環族ジアミン成分および/または脂肪族ジアミン成分のみを含む。
ポリアミド酸系化合物のジアミン成分は、汎用性の観点から、上記のジアミン成分のうち、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、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、4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル、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−アミノフェニル)スルホン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、trans−1,4−シクロヘキサンジアミン、cis−1,4−シクロヘキサンジアミン、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、1,10−ジアミノデカン、1,12−ジアミノドデカン、m−キシリレンジアミン、p−キシリレンジアミン、1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、ダイマージアミンからなる群(以下、群H2という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
ポリアミド酸系化合物のジアミン成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記のジアミン成分のうち、上記群H2から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
ポリイミド系化合物を構成し得るジイソシアネート成分は、芳香族環を含有する芳香族ジイソシアネート成分、脂肪族環を含有するが芳香族環は含有しない脂環族ジイソシアネート成分、および芳香族環も脂環族環も含有しない脂肪族ジイソシアネート成分を包含する。ジイソシアネート成分は、エーテル基および/またはチオエーテル基を含有してもよいし、かつ/または水素原子の1つ以上がハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子)に置換されていてもよい。
芳香族ジイソシアネート成分としては、例えば、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、3,3’−ジフェニルメタンジイソシアネート、m−キシレンジイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、およびこれらのアダクト体、ビウレット体、イソシアヌレート体等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
脂環族ジイソシアネート成分としては、例えば、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート、およびこれらのアダクト体、ビウレット体、イソシアヌレート体等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
脂肪族ジイソシアネート成分としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、1,5−ペンタメチレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート、およびこれらのアダクト体、ビウレット体、イソシアヌレート体等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
ポリイミド系化合物のジイソシアネート成分は、ポリイミド系化合物の耐熱性の観点から、芳香族ジイソシアネート成分および/または脂環族ジイソシアネート成分を含むことが好ましく、より好ましくは芳香族ジイソシアネート成分を含む。
ポリイミド系化合物のジイソシアネート成分は、ポリイミド系化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族ジイソシアネート成分および/または脂環族ジイソシアネート成分のみを含むことが好ましく、より好ましくは芳香族ジイソシアネート成分のみを含む。
ポリイミド系化合物のジイソシアネート成分は、ポリイミド系化合物の溶解性の観点から、上記のジイソシアネート成分のうち、脂環族ジイソシアネート成分および/または脂肪族ジイソシアネート成分を用いることが好ましい。
ポリイミド系化合物のジイソシアネート成分は、ポリイミド系化合物の溶解性のさらなる向上の観点から、上記のジイソシアネート成分のうち、脂環族ジイソシアネート成分および/または脂肪族ジイソシアネート成分のみを用いることが好ましい。
ポリイミド系化合物のジイソシアネート成分は、ポリイミド系化合物の非着色性の観点から、上記のジイソシアネート成分のうち、脂環族ジイソシアネート成分および/または脂肪族ジイソシアネート成分を含むことが好ましく、より好ましくは脂環族ジイソシアネート成分または脂肪族ジイソシアネート成分を含む。
ポリイミド系化合物のジイソシアネート成分は、ポリイミド系化合物の非着色性のさらなる向上の観点から、上記のジイソシアネート成分のうち、脂環族ジイソシアネート成分および/または脂肪族ジイソシアネート成分のみを含むことが好ましく、より好ましくは脂環族ジイソシアネート成分または脂肪族ジイソシアネート成分のみを含む。
ポリイミド系化合物のジイソシアネート成分は、汎用性の観点から、上記のジイソシアネート成分のうち、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、1,5−ジイソシアナトナフタレン、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、1,5−ペンタメチレンジイソシアネート、およびこれらのアダクト体、ビウレット体、イソシアヌレート体等からなる群(以下、群H3という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
ポリイミド系化合物のジイソシアネート成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記のジイソシアネート成分のうち、上記群H3から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
ポリアミド酸系化合物の製造に際し、テトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分とは通常、略等モル量で使用される。詳しくは、テトラカルボン酸二無水物成分に対して通常は0.8〜1.2倍モル量、特に0.9〜1.1倍モル量、好ましくは0.95〜1.05倍モル量のジアミン成分が使用される。
ポリイミド系化合物の製造に際し、テトラカルボン酸二無水物成分とジイソシアネート成分とは通常、略等モル量で使用される。詳しくは、テトラカルボン酸二無水物成分に対して通常は、0.8〜1.2倍モル量、特に0.9〜1.1倍モル量、好ましくは0.95〜1.05倍モル量のジイソシアネート成分が使用される。
(ポリアミド系化合物)
原料化合物として、ジカルボン酸成分またはその酸ハロゲン化物成分とジアミン成分またはジイソシアネート成分とを用い、メカノケミカル効果により官能基同士の反応を行うことにより、ポリアミド系化合物を製造することができる。ここで官能基同士の反応は、前記した反応(C)に対応する。
より詳しくは、反応率のさらなる向上の観点からは、ジカルボン酸成分の酸ハロゲン化物成分とジアミン成分との組合せの使用、またはジカルボン酸成分とジイソシアネート成分との組合せの使用により、ポリアミド系化合物を製造することが好ましい。
ポリアミド系化合物を構成し得るジカルボン酸成分は、芳香族環を含有する芳香族ジカルボン酸成分、脂肪族環を含有するが芳香族環は含有しない脂環族ジカルボン酸成分、および芳香族環も脂環族環も含有しない脂肪族ジカルボン酸成分を包含する。ジカルボン酸成分は、エーテル基および/またはチオエーテル基を含有してもよいし、かつ/または水素原子の1つ以上がハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子)に置換されていてもよい。なお、ジカルボン酸成分の酸ハロゲン化物成分とは、ジカルボン酸成分において、カルボキシル基のOH基がハロゲン原子で置換された化合物のことである。
芳香族ジカルボン酸成分としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸(オルトフタル酸)、2−クロロテレフタル酸、2−メチルテレフタル酸、5−メチルイソフタル酸、5−ナトリウムスルホイソフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸、4,4’−ビフェニルジカルボン酸、ジフェノキシブタン−4,4’−ジカルボン酸、ジフェニルエタン−4,4’−ジカルボン酸、フェニルエーテル−2,2’−ジカルボン酸、ジフェニルエーテル−2,3’−ジカルボン酸、ジフェニルエーテル−2,4’−ジカルボン酸、ジフェニルエーテル−3,3’−ジカルボン酸、ジフェニルエーテル−3,4’−ジカルボン酸、ジフェニルエーテル−4,4’−ジカルボン酸ジフェノキシエーテル−3,3’−ジカルボン酸、ジフェニルエタン−3,3’−ジカルボン酸等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
脂環族ジカルボン酸成分としては、例えば、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、2,5−ノルボルネンジカルボン酸等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
脂肪族ジカルボン酸成分としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、スクシン酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、ダイマー酸、水添ダイマー酸、無水マレイン酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
ポリアミド系化合物のジカルボン酸成分は、ポリアミド系化合物の耐熱性の観点から、芳香族ジカルボン酸成分および/または脂環族ジカルボン酸成分を含むことが好ましく、より好ましくは芳香族ジカルボン酸成分を含む。
ポリアミド系化合物のジカルボン酸成分は、ポリアミド系化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族ジカルボン酸成分および/または脂環族ジカルボン酸成分のみを含むことが好ましく、より好ましくは芳香族ジカルボン酸成分のみを含む。
ポリアミド系化合物のジカルボン酸成分は、汎用性の観点から、上記のジカルボン酸成分のうち、テレフタル酸、イソフタル酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸からなる群(以下、群H4という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
ポリアミド系化合物のジカルボン酸成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記のジカルボン酸成分のうち、上記群H4から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
ポリアミド系化合物を構成し得るジアミン成分は、ポリアミド酸系化合物等を構成し得るジアミン成分と同様のジアミン成分であり、詳しくはポリアミド酸系化合物等を構成し得るジアミン成分と同様の、芳香族ジアミン成分、脂環族ジアミン成分、および脂肪族ジアミン成分を包含する。
ポリアミド系化合物のジアミン成分は、ポリアミド系化合物の耐熱性の観点から、芳香族ジアミン成分および/または脂環族ジアミン成分を含むことが好ましく、より好ましくは芳香族ジアミン成分を含む。
ポリアミド系化合物のジアミン成分は、ポリアミド系化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族ジアミン成分および/または脂環族ジアミン成分のみを含むことが好ましく、より好ましくは芳香族ジアミン成分のみを含む。
ポリアミド系化合物のジアミン成分は、ポリアミド系化合物の溶解性の観点から、上記のジアミン成分のうち、エーテル基、チオエーテル基、スルホニル基、スルホン酸基、メチル基、メチレン基、フェニル基、フルオレン構造、ハロゲン原子(またはハロゲン原子含有置換基)、またはシロキサン結合を有するジアミン成分を用いることが好ましい。
ポリアミド系化合物のジアミン成分は、ポリアミド系化合物の溶解性のさらなる向上の観点から、上記のジアミン成分のうち、エーテル基、チオエーテル基、スルホニル基、スルホン酸基、メチル基、メチレン基、フェニル基、フルオレン構造、ハロゲン原子(またはハロゲン原子含有置換基)、またはシロキサン結合を有するジアミン成分のみを用いることが好ましい。
ポリアミド系化合物のジアミン成分は、ポリアミド系化合物の非着色性の観点から、上記のジアミン成分のうち、脂肪族ジアミンおよび/または脂環族ジアミン成分を含むことが好ましい。
ポリアミド系化合物のジアミン成分は、ポリアミド系化合物の非着色性のさらなる向上の観点から、上記のジアミン成分のうち、脂肪族ジアミンおよび/または脂環族ジアミン成分のみを含むことが好ましい。
ポリアミド系化合物のジアミン成分は、汎用性の観点から、上記のジアミン成分のうち、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、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、4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル、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−アミノフェニル)スルホン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、trans−1,4−シクロヘキサンジアミン、cis−1,4−シクロヘキサンジアミン、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、1,10−ジアミノデカン、1,12−ジアミノドデカン、m−キシリレンジアミン、p−キシリレンジアミン、1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、ダイマージアミンからなる群(以下、群H5という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
ポリアミド系化合物のジアミン成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記のジアミン成分のうち、上記群H5から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
ポリアミド系化合物を構成し得るジイソシアネート成分は、ポリイミド系化合物等を構成し得るジイソシアネート成分と同様のジイソシアネート成分であり、詳しくはポリイミド系化合物等を構成し得るジイソシアネート成分と同様の、芳香族ジイソシアネート成分、脂環族ジイソシアネート成分、および脂肪族ジイソシアネート成分を包含する。
ポリアミド系化合物のジイソシアネート成分は、ポリアミド系化合物の耐熱性の観点から、芳香族ジイソシアネート成分および/または脂環族ジイソシアネート成分を含むことが好ましく、より好ましくは芳香族ジイソシアネート成分を含む。
ポリアミド系化合物のジイソシアネート成分は、ポリアミド系化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族ジイソシアネート成分および/または脂環族ジイソシアネート成分のみを含むことが好ましく、より好ましくは芳香族ジイソシアネート成分のみを含む。
ポリアミド系化合物のジイソシアネート成分は、汎用性の観点から、上記のジイソシアネート成分のうち、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、1,5−ジイソシアナトナフタレン、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、1,5−ペンタメチレンジイソシアネート、およびこれらのアダクト体、ビウレット体、イソシアヌレート体等からなる群(以下、群H6という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
ポリアミド系化合物のジイソシアネート成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記のジイソシアネート成分のうち、上記群H6から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
ポリアミド系化合物の製造に際し、ジカルボン酸成分またはその酸ハロゲン化物成分とジアミン成分またはジイソシアネート成分とは通常、略等モル量で使用される。詳しくは、ジカルボン酸成分またはその酸ハロゲン化物成分に対して通常は0.8〜1.2倍モル量、特に0.9〜1.1倍モル量、好ましくは0.95〜1.05倍モル量のジアミン成分またはジイソシアネート成分が使用される。
(ポリアミドイミド系化合物)
原料化合物として、無水トリカルボン酸成分またはその酸ハロゲン化物成分とジアミン成分またはジイソシアネート成分とを用い、メカノケミカル効果により官能基同士の反応を行うことにより、ポリアミドイミド系化合物を製造することができる。ここで官能基同士の反応は、前記した反応(B)および(C)に対応する。
より詳しくは、反応率のさらなる向上の観点からは、無水トリカルボン酸成分の酸ハロゲン化物成分とジアミン成分との組合せの使用、または無水トリカルボン酸成分とジイソシアネート成分との組合せの使用により、ポリアミドイミド系化合物を製造することが好ましい。
ポリアミドイミド系化合物等を構成し得る無水トリカルボン酸成分は、芳香族環を含有する芳香族無水トリカルボン酸成分、脂肪族環を含有するが芳香族環は含有しない脂環族無水トリカルボン酸成分、および芳香族環も脂環族環も含有しない脂肪族無水トリカルボン酸成分を包含する。無水トリカルボン酸成分は、エーテル基および/またはチオエーテル基を含有してもよいし、かつ/または水素原子の1つ以上がハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子)に置換されていてもよい。なお、無水トリカルボン酸成分の酸ハロゲン化物成分とは、無水トリカルボン酸成分において、カルボキシル基のOH基がハロゲン原子で置換された化合物のことである。
芳香族無水トリカルボン酸成分としては、例えば、無水トリメリット酸、無水ヘミメリット酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸無水物、1,4,5−ナフタレントリカルボン酸無水物、2,3,6−ナフタレントリカルボン酸無水物、1,2,8−ナフタレントリカルボン酸無水物、3,4,4’−ベンゾフェノントリカルボン酸無水物、3,4,4’−ビフェニルエーテルトリカルボン酸無水物、3,4,4’−ビフェニルトリカルボン酸無水物、2,3,2’−ビフェニルトリカルボン酸無水物、3,4,4’−ビフェニルメタントリカルボン酸無水物、3,4,4’−ビフェニルスルホントリカルボン酸無水物等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
脂環族無水トリカルボン酸成分としては、例えば、1,2,4−シクロペンタントリカルボン酸無水物、1,2,3−シクロヘキサントリカルボン酸無水物、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸無水物、1,3,5−シクロヘキサントリカルボン酸無水物等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
脂肪族無水トリカルボン酸成分としては、例えば、3−カルボキシメチルグルタル酸無水物、1,2,4−ブタントリカルボン酸−1,2−無水物、cis−プロペン−1,2,3−トリカルボン酸−1,2−無水物等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
ポリアミドイミド系化合物の無水トリカルボン酸成分は、ポリアミドイミド系化合物の耐熱性の観点から、芳香族無水トリカルボン酸成分および/または脂環族無水トリカルボン酸成分を含むことが好ましく、より好ましくは芳香族無水トリカルボン酸成分を含む。
ポリアミドイミド系化合物の無水トリカルボン酸成分は、ポリアミドイミド系化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族無水トリカルボン酸成分および/または脂環族無水トリカルボン酸成分のみを含むことが好ましく、より好ましくは芳香族無水トリカルボン酸成分のみを含む。
ポリアミドイミド系化合物の無水トリカルボン酸成分は、ポリアミドイミド系化合物の溶解性および非着色性の観点から、上記の無水トリカルボン酸成分のうち、脂環族無水トリカルボン酸成分および/または脂肪族無水トリカルボン酸成分を用いることが好ましい。
ポリアミドイミド系化合物の無水トリカルボン酸成分は、ポリアミドイミド系化合物の溶解性および非着色性のさらなる向上の観点から、上記の無水トリカルボン酸成分のうち、脂環族無水トリカルボン酸成分および/または脂肪族無水トリカルボン酸成分のみを用いることが好ましい。
ポリアミドイミド系化合物の無水トリカルボン酸成分は、汎用性の観点から、上記の無水トリカルボン酸成分のうち、無水トリメリット酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸無水物からなる群(以下、群H7という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
ポリアミドイミド系化合物の無水トリカルボン酸成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記の無水トリカルボン酸成分のうち、上記群H7から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
ポリアミドイミド系化合物を構成し得るジアミン成分は、ポリアミド酸系化合物等を構成し得るジアミン成分と同様のジアミン成分であり、詳しくはポリアミド酸系化合物等を構成し得るジアミン成分と同様の、芳香族ジアミン成分、脂環族ジアミン成分、および脂肪族ジアミン成分を包含する。
ポリアミドイミド系化合物のジアミン成分は、ポリアミドイミド系化合物の耐熱性の観点から、芳香族ジアミン成分および/または脂環族ジアミン成分を含むことが好ましく、より好ましくは芳香族ジアミン成分を含む。
ポリアミドイミド系化合物のジアミン成分は、ポリアミドイミド系化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族ジアミン成分および/または脂環族ジアミン成分のみを含むことが好ましく、より好ましくは芳香族ジアミン成分のみを含む。
ポリアミドイミド系化合物のジアミン成分は、ポリアミドイミド系化合物の溶解性の観点から、上記のジアミン成分のうち、エーテル基、チオエーテル基、スルホニル基、スルホン酸基、メチル基、メチレン基、フェニル基、フルオレン構造、ハロゲン原子(またはハロゲン原子含有置換基)、またはシロキサン結合を有するジアミン成分を用いることが好ましい。
ポリアミドイミド系化合物のジアミン成分は、ポリアミドイミド系化合物の溶解性のさらなる向上の観点から、上記のジアミン成分のうち、エーテル基、チオエーテル基、スルホニル基、スルホン酸基、メチル基、メチレン基、フェニル基、フルオレン構造、ハロゲン原子(またはハロゲン原子含有置換基)、またはシロキサン結合を有するジアミン成分のみを用いることが好ましい。
ポリアミドイミド系化合物のジアミン成分は、ポリアミドイミド系化合物の非着色性の観点から、上記のジアミン成分のうち、フッ素原子(またはフッ素原子含有置換基)を有する、芳香族ジアミン成分、脂環族ジアミン成分または脂肪族ジアミン成分を含むことが好ましい。
ポリアミドイミド系化合物のジアミン成分は、ポリアミドイミド系化合物の非着色性のさらなる向上の観点から、上記のジアミン成分のうち、フッ素原子(またはフッ素原子含有置換基)を有する、芳香族ジアミン成分、脂環族ジアミン成分または脂肪族ジアミン成分のみを含むことが好ましい。
ポリアミドイミド系化合物のジアミン成分は、汎用性の観点から、上記のジアミン成分のうち、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、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、4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル、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−アミノフェニル)スルホン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、trans−1,4−シクロヘキサンジアミン、cis−1,4−シクロヘキサンジアミン、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、1,10−ジアミノデカン、1,12−ジアミノドデカン、m−キシリレンジアミン、p−キシリレンジアミン、1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、ダイマージアミンからなる群(以下、群H8という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
ポリアミドイミド系化合物のジアミン成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記のジアミン成分のうち、上記群H8から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
ポリアミドイミド系化合物を構成し得るジイソシアネート成分は、ポリイミド系化合物等を構成し得るジイソシアネート成分と同様のジイソシアネート成分であり、詳しくはポリイミド系化合物等を構成し得るジイソシアネート成分と同様の、芳香族ジイソシアネート成分、脂環族ジイソシアネート成分、および脂肪族ジイソシアネート成分を包含する。
ポリアミドイミド系化合物のジイソシアネート成分は、ポリアミドイミド系化合物の耐熱性の観点から、芳香族ジイソシアネート成分および/または脂環族ジイソシアネート成分を含むことが好ましく、より好ましくは芳香族ジイソシアネート成分を含む。
ポリアミドイミド系化合物のジイソシアネート成分は、ポリアミドイミド系化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族ジイソシアネート成分および/または脂環族ジイソシアネート成分のみを含むことが好ましく、より好ましくは芳香族ジイソシアネート成分のみを含む。
ポリアミドイミド系化合物のジイソシアネート成分は、汎用性の観点から、上記のジイソシアネート成分のうち、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、1,5−ジイソシアナトナフタレン、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、1,5−ペンタメチレンジイソシアネート、およびこれらのアダクト体、ビウレット体、イソシアヌレート体等からなる群(以下、群H9という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
ポリアミドイミド系化合物のジイソシアネート成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記のジイソシアネート成分のうち、上記群H9から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
ポリアミドイミド系化合物の製造に際し、無水トリカルボン酸成分またはその酸ハロゲン化物成分とジアミン成分またはジイソシアネート成分とは通常、略等モル量で使用される。詳しくは、無水トリカルボン酸成分またはその酸ハロゲン化物成分に対して通常は0.8〜1.2倍モル量、特に0.9〜1.1倍モル量、好ましくは0.95〜1.05倍モル量のジアミン成分またはジイソシアネート成分が使用される。
(ポリエステル系化合物)
原料化合物として、ジカルボン酸成分またはその酸ハロゲン化物成分とポリヒドロキシ成分とを用い、メカノケミカル効果により官能基同士の反応を行うことにより、ポリエステル系化合物を製造することができる。ここで官能基同士の反応は、前記した反応(D)に対応する。ポリヒドロキシ成分は、1分子中、ヒドロキシル基を2つ以上有する化合物を意味し、1分子中、フェノール性のヒドロキシル基を2つ以上有するポリフェノール成分を包含する。
より詳しくは、反応率のさらなる向上の観点からは、ジカルボン酸成分の酸ハロゲン化物成分とポリヒドロキシ成分(例えば、ポリフェノール成分)との組合せの使用により、ポリエステル系化合物を製造することが好ましい。
ポリエステル系化合物を構成し得るジカルボン酸成分は、ポリアミド系化合物を構成し得るジカルボン酸成分と同様のジカルボン酸成分であり、詳しくはポリアミド系化合物を構成し得るジカルボン酸成分と同様の、芳香族ジカルボン酸成分、脂環族ジカルボン酸成分、および脂肪族ジカルボン酸成分を包含する。なお、ジカルボン酸成分の酸ハロゲン化物成分とは、ジカルボン酸成分において、カルボキシル基のOH基がハロゲン原子で置換された化合物のことである。
ポリエステル系化合物のジカルボン酸成分は、ポリエステル系化合物の耐熱性の観点から、芳香族ジカルボン酸成分および/または脂環族ジカルボン酸成分を含むことが好ましく、より好ましくは芳香族ジカルボン酸成分を含む。
ポリエステル系化合物のジカルボン酸成分は、ポリエステル系化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族ジカルボン酸成分および/または脂環族ジカルボン酸成分のみを含むことが好ましく、より好ましくは芳香族ジカルボン酸成分のみを含む。
ポリエステル系化合物のジカルボン酸成分は、汎用性の観点から、上記のジカルボン酸成分のうち、テレフタル酸、イソフタル酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸からなる群(以下、群H10という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
ポリエステル系化合物のジカルボン酸成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記のジカルボン酸成分のうち、上記群H10から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
ポリエステル系化合物を構成し得るポリヒドロキシ成分は、芳香族環を含有する芳香族ポリヒドロキシ成分(例えば、ポリフェノール成分)、脂肪族環を含有するが芳香族環は含有しない脂環族ポリヒドロキシ成分、および芳香族環も脂環族環も含有しない脂肪族ポリヒドロキシ成分を包含する。ポリヒドロキシ成分は、エーテル基および/またはチオエーテル基を含有してもよいし、かつ/または水素原子の1つ以上がハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子)に置換されていてもよい。なお、ポリヒドロキシ成分は、例えば、ジヒドロキシ成分、トリヒドロキシ成分、テトラヒドロキシ成分および多価ヒドロキシ成分を包含する。多価ヒドロキシ成分は、1分子中、ヒドロキシル基を5つ以上有するヒドロキシ成分のことである。ポリヒドロキシ成分は、溶融流動性および/または溶媒への溶解性が高く、加工性に優れる高分子化合物を得る観点からは、ジヒドロキシ成分を含むことが好ましく、ジヒドロキシ成分のみを含むことがより好ましい。
芳香族ポリヒドロキシ成分は、芳香族ジヒドロキシ成分、芳香族トリヒドロキシ成分および、芳香族テトラヒドロキシ成分および芳香族多価ヒドロキシ成分を含む。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。芳香族ポリヒドロキシ成分のうち、溶融流動性および/または溶媒への溶解性が高く、加工性に優れる高分子化合物を得る観点からは、芳香族ジヒドロキシ成分が好ましい。芳香族ポリヒドロキシ成分は、1分子中、フェノール性のヒドロキシル基を2つ以上有するポリフェノール成分が好ましい。芳香族ジヒドロキシ成分は、1分子中、フェノール性のヒドロキシル基を2つ有するジフェノール成分が好ましい。芳香族トリヒドロキシ成分は、1分子中、フェノール性のヒドロキシル基を3つ有するトリフェノール成分が好ましい。芳香族テトラヒドロキシ成分は、1分子中、フェノール性のヒドロキシル基を4つ有するテトラフェノール成分が好ましい。芳香族多価ヒドロキシ成分は、1分子中、フェノール性のヒドロキシル基を5つ以上有する多価フェノール成分が好ましい。
芳香族ジヒドロキシ成分(特にジフェノール成分)としては、例えば、2,2’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジブロモフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジクロロフェニル)プロパン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、4,4’−ジヒドロキシジフェニルケトン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルメタン、4,4’−ビフェノール、3,3’−ジメチル−4,4’−ビフェノール、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ビフェノール、2,2’,3,3’,5,5’−ヘキサメチル−4,4’−ビフェノール、3,3’,5,5’−テトラ−tert−ブチル−2,2’−ビフェノール、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ペンタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3−メチルブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−4−メチルペンタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−2−エチルヘキサン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−2−メチルプロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)オクタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3−メチルブタン、3,3−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ペンタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1−ビス(4−メチル−2−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、2,2−ビス(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルメタン、1,1−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、2,2−ビス(3−アリル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−イソプロピル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−sec−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビスフェノールフルオレン、1,1−ビス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)−2−メチルプロパン、4,4’−[1,4−フェニレン−ビス(2−プロピリデン)−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)]、1,1−ビス(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、4,4’−ジヒドロキシフェニルエーテル、ビス(2−ヒドロキシフェニル)メタン、2,4’−メチレンビスフェノール、ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)エタン、ビス(2−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロペンタン、1,1−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)シクロペンタン、3,3−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)ペンタン、3,3−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)ペンタン、2,2−ビス(2−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ノナン、1,1−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、1,1−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)デカン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)デカン、ビス(2−ヒドロキシ−3−tert−ブチル−5−メチルフェニル)メタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、テルペンジフェノール、1,1−ビス(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)−2−メチルプロパン、2,2−ビス(3−シクロヘキシル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(3,5−ジ−sec−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(3−シクロヘキシル−4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(2−ヒドロキシ−3,5−ジ−tert−ブチルフェニル)エタン、ビス(3−ノニル−4−ヒドロキシフェニル)メタン、2,2−ビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(2−ヒドロキシ−3,5−ジ−tert−ブチル−6−メチルフェニル)メタン、1,1−ビス(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、ビス(3−フルオロ−4−ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(2−ヒドロキシ−5−フルオロフェニル)メタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(3−フルオロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(3−フルオロ−4−ヒドロキシフェニル)−フェニルメタン、ビス(3−フルオロ−4−ヒドロキシフェニル)−(p−フルオロフェニル)メタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)−(p−フルオロフェニル)メタン、2,2−ビス(3−クロロ−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジクロロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−クロロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)メタン、2,2−ビス(3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−ニトロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ジメチルシラン、ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(2,3,5−トリメチル−4−ヒドロキシフェニル)−フェニルメタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ドデカン、2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)ドデカン、2,2−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)ドデカン、1,1−ビス(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、1,1−ビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、1,1−ビス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−シクロヘキシルフェニル)−2−メチルプロパン、1,1−ビス(2−ヒドロキシ−3,5−ジ−tert−ブチルフェニル)エタン、イサチンビスフェノール、イサチンビスクレゾール、ビス(2−ヒドロキシフェニル)メタン、2,4’−メチレンビスフェノール、1,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2−(4−ヒドロキシフェニル)−2−(2−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(2−ヒドロキシ−3−アリルフェニル)メタン、1,1−ビス(2−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)−2−メチルプロパン、1,1−ビス(2ーヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)エタン、ビス(2−ヒドロキシ−5−フェニルフェニル)メタン、1,1−ビス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)ブタン、ビス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−シクロヘキシルフェニル)メタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ペンタデカン、2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)ペンタデカン、2,2−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)ペンタデカン、1,2−ビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)エタン、ビス(2−ヒドロキシ−3,5−ジ−tert−ブチルフェニル)メタン、2,2−ビス(3−スチリル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−(p−ニトロフェニル)エタン、ビス(3,5−ジフルオロ−4−ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(3,5−ジフルオロ−4−ヒドロキシフェニル)フェニルメタン、ビス(3,5−ジフルオロ−4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、ビス(3−フルオロ−4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、2,2−ビス(3−クロロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチル−シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5,5−テトラメチル−シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,4−トリメチル−シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3−ジメチル−5−エチル−シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチル−シクロペンタン、1,1−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチル−シクロヘキサン、1,1−ビス(3,5−ジフェニル−4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチル−シクロヘキサン、1,1−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチル−シクロヘキサン、1,1−ビス(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチル−シクロヘキサン、1,1−ビス(3,5−ジクロロ−4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチル−シクロヘキサン、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、9、9−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、1,1−ビス(3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチル−シクロヘキサン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(2−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(3,5−ジエチル−4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(3−エチル−4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(3,5−ジエチル−4−ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(3−エチル−4−ヒドロキシフェニル)スルフィド、2,4−ジヒドロキシジフェニルスルホン、1,4−ジヒドロキシベンゼン、1,3−ジヒドロキシベンゼン、1,2−ジヒドロキシベンゼンが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
芳香族トリヒドロキシ成分(特にトリフェノール成分)としては、例えば、1,3,5−トリヒドロキシベンゼン、1,3,5−トリス(4−ヒドロキシフェニル)ベンゼン、1,3,3−トリ(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、2−[ビス(4−ヒドロキシフェニル)メチル]フェノール、4,4’−[1−[4−[1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル]フェニル]エチリデン]ビスフェノール、4−[ビス(4−ヒドロキシフェニル)メチル]−2−メトキシフェノール、トリス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)メタン、4−[ビス(3−メチル−4ーヒドロキシフェニル)メチル]−2−メトキシフェノール、4−[ビス(3,5−ジメチル−4ーヒドロキシフェニル)メチル]−2−メトキシフェノール、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1,1−トリス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1,1−トリス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)エタン、トリス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)メタン、トリス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メタン、2,6−ビス[(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)メチル]−4−メチルフェノール、2−[ビス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−シクロヘキシルフェニル)メチル]−フェノール、4−メチルフェニル−1,2,3−トリヒドロキシベンゼン、4−[1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル]−1,3−ジヒドロキシベンゼン、4−[ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル]フェノール、2−[ビス(2−メチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル]フェノール、4−[ビス(4−ヒドロキシフェニル)メチル]−2−エトキシフェノール、2−[ビス(2,3−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル]フェノール、4−[ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル]フェノール、3−[ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル]フェノール、2−[ビス(2−ヒドロキシ−3,6−ジメチルフェニル)メチル]フェノール、4−[ビス(2−ヒドロキシ−3,6−ジメチルフェニル)メチル]フェノール、4−[ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル]−2−メトキシフェノール、2−[ビス(2,3,6−トリメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル]フェノール、2−[ビス(2,3,5−トリメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル]フェノール、3−[ビス(2,3,5−トリメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル]フェノール、4−[ビス(2,3,5−トリメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル]フェノール、3−[ビス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−シクロヘキシルフェニル)メチル]フェノール、4−[ビス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−シクロヘキシルフェニル)メチル]フェノール、4−[ビス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−シクロヘキシルフェニル)メチル]−2−メトキシフェノール、(2,4−ジヒドロキシフェニル)(4−ヒドロキシフェニル)ケトン、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、4,6−ジメチル−2,4,6−トリス(4−ヒドロキシフェニル)ヘプテン−2、4,6−ジメチル−2,4,6−トリス(4−ヒドロキシフェニル)ヘプタン、2,6−ジメチル−2,4,6−トリス(4−ヒドロキシフェニル)ヘプテン−3が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
芳香族テトラヒドロキシ成分(特にテトラフェノール成分)としては、例えば、1,1,2,2−テトラキス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1,2,2−テトラ(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、4−[ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル]−1,2−ジヒドロキシベンゼン、4−[ビス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−シクロヘキシルフェニル)メチル]−1,2−ジヒドロキシベンゼン、4−[(4−ヒドロキシフェニル)メチル]−1,2,3−トリヒドロキシベンゼン、4−[(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル]−1,2,3−トリヒドロキシベンゼン、1,4−ビス[1−ビス(3,4−ジヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル]ベンゼン、4−[ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル]−1,2−ジヒドロキシベンゼン、3,6−[ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル]−1,2−ジヒドロキシベンゼン、4−[ビス(2,3,5−トリメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル]−1,2−ジヒドロキシベンゼン、1,4−ジ[ビス(4−ヒドロキシフェニル)メチル]ベンゼン、1,4−ジ[ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル]ベンゼン、1,4−ジ[ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル]ベンゼン、テトラキス{メチレン−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート}メタンが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
芳香族多価ヒドロキシ成分(特に多価フェノール成分)としては、例えば、1,4−ビス[1−ビス(2,3,4−トリヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル]ベンゼン、2,4−ビス[(4−ヒドロキシフェニル)メチル]−1,3−ジヒドロキシベンゼン、2−[ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル]フェノール、4,6−[ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル]−1,2,3−トリヒドロキシベンゼン、2,4,6−トリス[(4−ヒドロキシフェニル)メチル]−1,3−ジヒドロキシベンゼン等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
脂環族ポリヒドロキシ成分は、脂環族ジヒドロキシ成分および脂環族トリヒドロキシ成分を含む。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。脂環族ポリヒドロキシ成分のうち、溶融流動性および/または溶媒への溶解性が高く、加工性に優れる高分子化合物を得る観点からは、脂環族ジヒドロキシ成分が好ましい。
脂環族ジヒドロキシ成分としては、例えば、1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジエタノール、トリシクロデカンジメタノールが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
脂環族トリヒドロキシ成分としては、例えば、1,2,3−シクロヘキサントリオール、1,3,5−シクロヘキサントリオール、1,3,5−シクロヘキサントリメタノールが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
脂肪族ポリヒドロキシ成分は、脂肪族ジヒドロキシ成分、脂肪族トリヒドロキシ成分、脂肪族テトラヒドロキシ成分および脂肪族多価ヒドロキシ成分を含む。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。脂肪族ポリヒドロキシ成分のうち、分子量がより高い高分子化合物を得る観点からは、脂肪族ジヒドロキシ成分が好ましい。
脂肪族ジヒドロキシ成分としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、ジプロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、ジエチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール等の低分子量ポリオール類;数平均分子量が2000以下のポリエーテルジオール類;ダイマー酸のカルボキシル基を水酸基に転化したダイマージオール、およびそれらのアルキレンオキサイド付加物、カプロラクトン付加物等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
脂肪族トリヒドロキシ成分としては、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、2−ヒドロキシアルキルメチル1,4−ブタンジオール、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートおよびそれらのアルキレンオキサイド付加物、カプロラクトン付加物が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
脂肪族テトラヒドロキシ成分としては、例えば、ペンタエリスリトール、ジトリメチロールプロパンおよびそれらのアルキレンオキサイド付加物、カプロラクトン付加物が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
脂肪族多価ヒドロキシ成分としては、例えば、キシロース、アラビノース、リブロース、グルコース、フルクトース、マンノース、ガラクトース、エリトリット、トレイット、アラビット、リビット、キシリット、ソルビット、マンニット、シュクロース等の糖類およびそれらのアルキレンオキサイド付加物、カプロラクトン付加物;等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
ポリエステル系化合物のポリヒドロキシ成分は、ポリエステル系化合物の耐熱性の観点から、芳香族ジヒドロキシ成分(特にジフェノール成分)および/または脂環族ジヒドロキシ成分を含むことが好ましく、より好ましくは芳香族ヒドロキシ成分(特にジフェノール成分)を含む。
ポリエステル系化合物のポリヒドロキシ成分は、ポリエステル系化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族ジヒドロキシ成分(特にジフェノール成分)および/または脂環族ジヒドロキシ成分のみを含むことが好ましく、より好ましくは芳香族ジヒドロキシ成分(特にジフェノール成分)のみを含む。
ポリエステル系化合物のポリヒドロキシ成分は、汎用性の観点から、上記のポリヒドロキシ成分のうち、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)へキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−イソプロピルフェニル)プロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン、1,3−ビス(2−(4−ヒドロキシフェニル)−2−プロピル)ベンゼン、1,4−ビス(2−(4−ヒドロキシフェニル)−2−プロピル)ベンゼン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジエタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、ジプロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、ジエチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、ネオペンチグリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール等の低分子量ポリオール類、数平均分子量が2000以下のポリエーテルジオール類、ダイマー酸のカルボキシル基を水酸基に転化したダイマージオール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、トリメチロールブタン、2−ヒドロキシアルキルメチル1,4−ブタンジオール、グリセリン、ペンタエリスリトール、ジトリメチロールプロパンからなる群(以下、群H11という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
ポリエステル系化合物のポリヒドロキシ成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記のポリヒドロキシ成分のうち、上記群H11から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
ポリエステル系化合物の製造に際し、ジカルボン酸成分またはその酸ハロゲン化物成分とポリヒドロキシ成分とは通常、略等モル量で使用される。詳しくは、ジカルボン酸成分またはその酸ハロゲン化物成分に対して通常は0.8〜1.2倍モル量、特に0.9〜1.1倍モル量、好ましくは0.95〜1.05倍モル量のポリヒドロキシ成分が使用される。
(ポリウレア系化合物)
原料化合物として、ジイソシアネート成分とジアミン成分とを用い、メカノケミカル効果により官能基同士の反応を行うことにより、ポリウレア系化合物を製造することができる。ここで官能基同士の反応は、前記した反応(E)に対応する。
ポリウレア系化合物を構成し得るジイソシアネート成分は、ポリイミド系化合物を構成し得るジイソシアネート成分と同様のジイソシアネート成分であり、詳しくはポリイミド系化合物を構成し得るジイソシアネート成分と同様の、芳香族ジイソシアネート成分、脂環族ジイソシアネート成分、および脂肪族ジイソシアネート成分を包含する。
ポリウレア系化合物のジイソシアネート成分は、ポリウレア系化合物の耐熱性の観点から、芳香族ジイソシアネート成分および/または脂環族ジイソシアネート成分を含むことが好ましく、より好ましくは芳香族ジイソシアネート成分を含む。
ポリウレア系化合物のジイソシアネート成分は、ポリウレア系化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族ジイソシアネート成分および/または脂環族ジイソシアネート成分のみを含むことが好ましく、より好ましくは芳香族ジイソシアネート成分のみを含む。
ポリウレア系化合物のジイソシアネート成分は、汎用性の観点から、上記のジイソシアネート成分のうち、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、1,5−ジイソシアナトナフタレン、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、1,5−ペンタメチレンジイソシアネートからなる群(以下、群H12という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
ポリウレア系化合物のジイソシアネート成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記のジイソシアネート成分のうち、上記群H12から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
ポリウレア系化合物を構成し得るジアミン成分は、ポリアミド酸系化合物等を構成し得るジアミン成分と同様のジアミン成分であり、詳しくはポリアミド酸系化合物等を構成し得るジアミン成分と同様の、芳香族ジアミン成分、脂環族ジアミン成分、および脂肪族ジアミン成分を包含する。
ポリウレア系化合物のジアミン成分は、ポリウレア系化合物の耐熱性の観点から、芳香族ジアミン成分および/または脂環族ジアミン成分を含むことが好ましく、より好ましくは芳香族ジアミン成分を含む。
ポリウレア系化合物のジアミン成分は、ポリウレア系化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族ジアミン成分および/または脂環族ジアミン成分のみを含むことが好ましく、より好ましくは芳香族ジアミン成分のみを含む。
ポリウレア系化合物のジアミン成分は、ポリウレア系化合物の溶解性の観点から、上記のジアミン成分のうち、エーテル基、チオエーテル基、スルホニル基、スルホン酸基、メチル基、メチレン基、フェニル基、フルオレン構造、ハロゲン原子(またはハロゲン原子含有置換基)、またはシロキサン結合を有するジアミン成分を用いることが好ましい。
ポリウレア系化合物のジアミン成分は、ポリウレア系化合物の溶解性のさらなる向上の観点から、上記のジアミン成分のうち、エーテル基、チオエーテル基、スルホニル基、スルホン酸基、メチル基、メチレン基、フェニル基、フルオレン構造、ハロゲン原子(またはハロゲン原子含有置換基)、またはシロキサン結合を有するジアミン成分のみを用いることが好ましい。
ポリウレア系化合物のジアミン成分は、ポリウレア系化合物に熱可塑性を付与する観点から、上記のジアミン成分のうち、エーテル基、チオエーテル基、メチル基、メチレン基、イソプロピリデン基、ケトン基、スルホニル基、フェニル基、またはシロキサン結合を有するジアミン成分を含むことが好ましい。
ポリウレア系化合物のジアミン成分は、ポリウレア系化合物に熱可塑性をより効果的に付与する観点から、上記のジアミン成分のうち、エーテル基、チオエーテル基、メチル基、メチレン基、イソプロピリデン基、ケトン基、スルホニル基、フェニル基、またはシロキサン結合を有するジアミン成分のみを含むことが好ましい。
ポリウレア系化合物のジアミン成分は、汎用性の観点から、上記のジアミン成分のうち、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、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、4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル、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−アミノフェニル)スルホン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、trans−1,4−シクロヘキサンジアミン、cis−1,4−シクロヘキサンジアミン、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、1,10−ジアミノデカン、1,12−ジアミノドデカン、m−キシリレンジアミン、p−キシリレンジアミン、1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、ダイマージアミンからなる群(以下、群H13という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
ポリウレア系化合物のジアミン成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記のジアミン成分のうち、上記群H13から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
ポリウレア系化合物の製造に際し、ジイソシアネート成分とジアミン成分とは通常、略等モル量で使用される。詳しくは、ジイソシアネート成分に対して通常は0.8〜1.2倍モル量、特に0.9〜1.1倍モル量、好ましくは0.95〜1.05倍モル量のジアミン成分が使用される。
(ポリウレタン系化合物)
原料化合物として、ジイソシアネート成分とポリヒドロキシ成分とを用い、メカノケミカル効果により官能基同士の反応を行うことにより、ポリウレタン系化合物を製造することができる。ここで官能基同士の反応は、前記した反応(F)に対応する。
ポリウレタン系化合物を構成し得るジイソシアネート成分は、ポリイミド系化合物を構成し得るジイソシアネート成分と同様のジイソシアネート成分であり、詳しくはポリイミド系化合物を構成し得るジイソシアネート成分と同様の、芳香族ジイソシアネート成分、脂環族ジイソシアネート成分、および脂肪族ジイソシアネート成分を包含する。
ポリウレタン系化合物のジイソシアネート成分は、ポリウレタン系化合物の耐熱性の観点から、芳香族ジイソシアネート成分および/または脂環族ジイソシアネート成分を含むことが好ましく、より好ましくは芳香族ジイソシアネート成分を含む。
ポリウレタン系化合物のジイソシアネート成分は、ポリウレタン系化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族ジイソシアネート成分および/または脂環族ジイソシアネート成分のみを含むことが好ましく、より好ましくは芳香族ジイソシアネート成分のみを含む。
ポリウレタン系化合物のジイソシアネート成分は、汎用性の観点から、上記のジイソシアネート成分のうち、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、1,5−ジイソシアナトナフタレン、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、1,5−ペンタメチレンジイソシアネートからなる群(以下、群H14という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
ポリウレタン系化合物のジイソシアネート成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記のジイソシアネート成分のうち、上記群H14から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
ポリウレタン系化合物を構成し得るポリヒドロキシ成分は、ポリエステル系化合物を構成し得るポリヒドロキシ成分と同様のポリヒドロキシ成分であり、詳しくはポリエステル系化合物を構成し得るポリヒドロキシ成分と同様の、芳香族ポリヒドロキシ成分(特にポリフェノール成分)、脂環族ポリヒドロキシ成分、および脂肪族ポリヒドロキシ成分を包含する。
ポリウレタン系化合物のポリヒドロキシ成分は、ポリウレタン系化合物の耐熱性の観点から、芳香族ポリヒドロキシ成分(特にポリフェノール成分)成分および/または脂環族ポリヒドロキシ成分を含むことが好ましく、より好ましくは芳香族ポリヒドロキシ成分(特にポリフェノール成分)を含む。
ポリウレタン系化合物のポリヒドロキシ成分は、ポリウレタン系化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族ポリヒドロキシ成分(特にポリフェノール成分)および/または脂環族ポリヒドロキシ成分のみを含むことが好ましく、より好ましくは芳香族ポリヒドロキシ成分(特にポリフェノール成分)のみを含む。
ポリウレタン系化合物のポリヒドロキシ成分は、ポリウレタン系化合物の柔軟性の観点から、上記のポリヒドロキシ成分のうち、脂肪族ポリヒドロキシ成分を用いることが好ましい。
ポリウレタン系化合物のポリヒドロキシ成分は、ポリウレタン系化合物の柔軟性のさらなる向上の観点から、上記のポリヒドロキシ成分のうち、脂肪族ポリヒドロキシ成分のみを用いることが好ましい。
ポリウレタン系化合物のポリヒドロキシ成分は、汎用性の観点から、上記のポリヒドロキシ成分のうち、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)へキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−イソプロピルフェニル)プロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン、1,3−ビス(2−(4−ヒドロキシフェニル)−2−プロピル)ベンゼン、1,4−ビス(2−(4−ヒドロキシフェニル)−2−プロピル)ベンゼン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジエタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、ジプロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、ジエチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、ネオペンチグリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール等の低分子量ポリオール類、数平均分子量が2000以下のポリエーテルジオール類、ダイマー酸のカルボキシル基を水酸基に転化したダイマージオール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、トリメチロールブタン、2−ヒドロキシアルキルメチル1,4−ブタンジオール、グリセリン、ペンタエリスリトール、ジトリメチロールプロパンからなる群(以下、群H15という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
ポリウレタン系化合物のポリヒドロキシ成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記のポリヒドロキシ成分のうち、上記群H15から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
ポリウレタン系化合物の製造に際し、ジイソシアネート成分とポリヒドロキシ成分とは通常、略等モル量で使用される。詳しくは、ジイソシアネート成分に対して通常は0.8〜1.2倍モル量、特に0.9〜1.1倍モル量、好ましくは0.95〜1.05倍モル量のポリヒドロキシ成分が使用される。
[高分子化合物の製造方法]
本発明における高分子化合物の製造方法においては、所定の原料化合物を含む原料混合物を用いて、メカノケミカル効果により官能基同士の反応を行う。所定の原料化合物とは、上記した各高分子化合物を製造するための1種以上、特に2種以上の原料化合物(モノマー成分)であり、そのうち少なくとも1種以上の原料化合物は上記したように反応環境下において固体状態にある原料化合物である。詳しくは、そのような原料化合物を含む原料混合物を、粉砕処理に供することにより、メカノケミカル効果により官能基同士の反応を行う。原料化合物として、反応環境下において液体状態にある原料化合物を用いる場合、当該液体状態の原料化合物は、反応率のさらなる向上の観点から、原料混合物に含まれる少なくとも1種の固体状態にある原料化合物を粉砕する前もしくは粉砕しながら、混合または添加することが好ましい。このとき、液体状態の原料化合物は、反応率のさらなる向上の観点から、所定の添加量を2回以上に分割した量で、複数回に分けて添加されることが好ましく、より好ましくは滴下することが好ましい。
原料化合物(特に反応環境下において固体状態にある原料化合物)は通常、0.001〜20.0mm、特に0.01〜10.0mmの最大長の粒子形状を有するものが使用される。最大長として累積50%径を用いた。詳しくは、最大長は、粒子径が0.5mm以上のものが含まれる場合は、JISZ8815に準拠し、JISZ8815に記載された篩分け試験による粒度分布から累積50%の粒径として測定した値とした。また、粒子径が0.5mm以上のものが含まれない場合は、レーザー回折・散乱法による粒度分布測定装置により求められた累積50%径を最大長とした。
高分子化合物の製造のための粉砕処理は、原料化合物に、圧縮、衝撃、せん断および/または摩砕などにより、機械的エネルギーを伝達できる装置であれば、あらゆる装置(例えば、いわゆる粉砕装置、混合装置または撹拌装置)によって達成されてもよい。例えば、粉砕処理は、ジョークラッシャー、ジャイレトリークラッシャー、コーンクラッシャー、インパクト(ハンマー)クラッシャー、ロールクラッシャー、カッターミル、自生粉砕機、スタンプミル、石臼型ミル、乳鉢、らいかい機、マラー型ミル、アイリッヒミル、リングミル、ローラーミル、ジェットミル、高速底部攪拌式混合機、高速回転式粉砕機(ハンマーミル、ピンミル)、容器駆動型ミル(回転ミル、振動ミル、遊星ミル)、媒体撹拌型ミル(ビーズミル)、高速流動型ミキサー、ヘンシェルミキサー等の装置を用いて行うことができる。このような装置のうち、代表的な装置としては、例えば、高速底部攪拌式混合機、高速回転式粉砕機、容器駆動型ミル、媒体攪拌型ミルが挙げられる。
高速底部攪拌式混合機は、円筒容器の底部に大型の高速回転羽根を配した構造で、回転羽根は上下2段になっているものが一般的な装置である。 高速回転式粉砕機は、回転するロータ上のハンマやピン、バーといった衝撃子に試料を衝突させて粉砕させる装置である。 容器駆動型ミル(回転ミル、振動ミル、遊星ミル)は、回転する容器の中にボールなどの媒体を入れて容器を回転させ、原料を粉砕する装置である。 媒体攪拌型ミルは、粉砕媒体としてボールやビーズを用いて、これらを衝突させてその間で試料を粉砕する装置である。
高分子化合物の製造のための反応条件(すなわち、混合・撹拌・粉砕条件)は、メカノケミカル効果が発現して所望の高分子化合物が得られる限り特に限定されない。
例えば、粒子形状を有する原料化合物(特に反応環境下において固体状態にある原料化合物)の上記した最大長をRm(μm)としたとき、平均粒子径が0.5×Rm以下、特に0.1×Rm以下になるまで、粉砕処理を行う。
詳しくは、例えば、媒体攪拌型ミルを用い、粉砕処理のための粉砕槽(またはタンク)の容量が4〜6L(特に5L)であり、原料混合物の重量が0.5〜1.5kg(特に1kg)、粉砕ボールの材質がアルミナであり、ボール径が10.0mm、投入重量が6.0kgである場合、回転速度は通常、115rpm以上、特に115〜504rpmであり、粉砕時間は通常、1分間以上、特に1〜60分間である。
また例えば、遊星ミルを用い、粉砕処理のための粉砕槽(またはタンク)の容量が0.08〜0.5L(特に0.25L)であり、原料混合物の重量が4〜6g(特に5g)、粉砕ボールの材質がジルコニアであり、ボール径が10.0mm、投入量が30個である場合、回転速度は通常、100rpm以上、特に100〜600rpmであり、粉砕時間は通常、1分間以上、特に3〜15分間である。
このような粉砕処理とその後の粉砕物の冷却処理(例えば放置冷却処理)を2回以上、例えば2〜10回繰り返してもよい。これにより、メカノケミカル効果がより一層、効果的に発現し、反応率のさらなる向上が達成され、得られる高分子化合物の重合度が増大する。
高分子化合物の製造方法においては、反応条件(混合・撹拌・粉砕条件)を調整することにより、分子量を制御することができる。例えば、原料混合物の溶融が起こらない範囲内で、粉砕条件を強めるほど、分子量は増加する。得られる高分子化合物の分子量は特に限定されないが、例えば、平均重合度2以上(例えば、2〜100)、特に2〜20の高分子化合物を得ることができる。
本発明において粉砕処理により得られる高分子化合物は、1000μm以下、0.01〜1000μm、特に0.1〜100μmの平均粒子径(D50)を有することが好ましい。
高分子化合物の製造方法においては、分子量を調節するため、原料混合物に末端封鎖剤を含有させてもよい。末端封鎖剤としては、例えば、1官能性酸無水物系化合物、1官能性アミン系化合物、1官能性カルボン酸系化合物またはそのハロゲン化物、1官能性アルコール系化合物、1官能性フェノール系化合物、1官能性イソシアネート系化合物、1官能性エポキシ系化合物が等挙げられる。好ましい末端封鎖剤は、1官能性酸無水物系化合物、1官能性アミン系化合物、1官能性カルボン酸系化合物またはその酸ハロゲン化物、1官能性アルコール系化合物、1官能性フェノール系化合物である。
1官能性酸無水物としては以下のものが挙げられるが、何ら以下のものに限定されるものではない。無水フタル酸、無水マレイン酸、メチルマレイン酸無水物、2,3−ジメチルマレイン酸無水物、無水トリメリット酸、2,3−ベンゾフェノンジカルボン酸無水物、3,4−ベンゾフェノンジカルボン酸無水物、2,3−ジカルボキシフェニルフェニルエーテル無水物、2,3−ビフェニルジカルボン酸無水物、3,4−ビフェニルジカルボン酸無水物、2,3−ジカルボキシフェニルフェニルスルホン無水物、3,4−ジカルボキシフェニルフェニルスルホン無水物、2,3−ジカルボキシフェニルフェニルスルフィド無水物、1,2−ナフタレンジカルボン酸無水物、2,3−ナフタレンジカルボン酸無水物、1,8−ナフタレンジカルボン酸無水物、1,2−アントラセンジカルボン酸無水物、2,3−アントラセンジカルボン酸無水物、1,9−アントラセンジカルボン酸無水物、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物、4−エチニルフタル酸無水物、4−(1−プロピニル)フタル酸無水物、4−フェニルエチニルフタル酸無水物。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
1官能性アミンとしては以下のものが挙げられるが、何ら以下のものに限定されるものではない。アニリン、o−トルイジン、m−トルイジン、p−トルイジン、2,3−キシリジン、2,4−キシリジン、2,5−キシリジン、2,6−キシリジン、3,4−キシリジン、3,5−キシリジン、o−クロロアニリン,m−クロロアニリン、p−クロロアニリン、o−ニトロアニリン、o−ブロモアニリン、m−ブロモアニリン、o−ニトロアニリン、m−ニトロアニリン、p−ニトロアニリン、o−アミノフェノール、m−アミノフェノール、p−アミノフェノール、o−アニリジン、m−アニリジン、p−アニリジン、o−フェネチジン、m−フェネチジン、p−フェネチジン、o−アミノベンツアルデヒド、m−アミノベンツアルデヒド、p−アミノベンツアルデヒド、o−アミノベンゾニトリル、m−アミノベンゾニトリル、p−アミノベンゾニトリル、2−アミノビフェニル、3−アミノビフェニル、4−アミノビフェニル、2−アミノフェノールフェニルエーテル、3−アミノフェノールフェニルエーテル、4−アミノフェノールフェニルエーテル、2−アミノベンゾフェノン、3−アミノベンゾフェノン、4−アミノベンゾフェノン、2−アミノフェノールフェニルスルフィド、3−アミノフェノールフェニルスルフィド、4−アミノフェノールフェニルスルフィド、2−アミノフェノールフェニルスルホン、3−アミノフェノールフェニルスルホン、4−アミノフェノールフェニルスルホン、α−ナフチルアミン、β−ナフチルアミン、1−アミノ−2−ナフトール、2−アミノ−1−ナフトール、4−アミノ−1−ナフトール、5−アミノ−1−ナフトール、5−アミノ−1−ナフトール、5−アミノ−2−ナフトール、7−アミノ−2−ナフトール、8−アミノ−2−ナフトール、1−アミノアントラセン、2−アミノアントラセン、9−アミノアントラセン、4−アミノスチレン、4−アミノスチルベン、3−エチニルアニリン、4−エチニルアニリン。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
1官能性カルボン酸としては以下のものが挙げられるが、何ら以下のものに限定されるものではない。酢酸、プロピオン酸、オクタン酸、シクロヘキサンカルボン酸、トルイル酸、フェニル酢酸、p−メトキシフェニル酢酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、安息香酸、p−tert−ブチル安息香酸。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
1官能性アルコールとしては以下のものが挙げられるが、何ら以下のものに限定されるものではない。メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、2−ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ドデシルアルコール、ステアリルアルコール、オクチルアルコール、デシルアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、2−フェノキシエタノール、ベンジルアルコール、フェネチルアルコール。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
1官能性フェノールとしては以下のものが挙げられるが、何ら以下のものに限定されるものではない。フェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、p−tert−ブチルフェノール、o−フェニルフェノール、m−フェニルフェノール、p−フェニルフェノール、o−メトキシフェノール、m−メトキシフェノール、p−メトキシフェノール、2,3,6−トリメチルフェノール、2,3−キシレノール、2,4−キシレノール、2,5−キシレノール、2,6−キシレノール、3,4−キシレノール、3,5−キシレノール、2−フェニル−2−(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2−フェニル−2−(2−ヒドロキシフェニル)プロパン、2−フェニル−2−(3−ヒドロキシフェニル)プロパン。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる
本発明においては、混合槽、撹拌槽および粉砕槽の内壁への粒子の付着を抑制する、粒子の粉砕効率を高める、粒子へのエネルギー伝達効率を高めるために、原料混合物に助剤を含有させてもよい。助剤としては、水、アルコール、水溶性高分子、合成高分子、無機粒子、界面活性剤、ワックス類などを用いることができる。例えば、水、メタノール、エタノール、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、セチルアルコールのヘキサン溶液;プロピルアルコール等の低級アルコール類;エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,3−ブチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,2−ペンタンジオール、ポリエチレングリコール等のグリコール類;グリセリン、ジグリセリン、ポリグリセリン等のグリセロール類;メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等のセルロース誘導体類;アルギン酸ソーダ、カラギーナン、クインスシードガム、寒天、ゼラチン、キサンタンガム、ローカストビーンガム、ペクチン、ジェランガム等の天然高分子類;ポリビニルアルコール、カルボシキビニルポリマー、アルキル付加カルボシキビニルポリマー、ポリアクリル酸ソーダ、ポリメタクリル酸ソーダ、ポリアクリル酸グリセリンエステル、ポリビニルピロリドン等の合成高分子類;カーボンブラック、酸化チタン、黒色酸化チタン、酸化セリウム、コンジョウ、群青、ベンガラ、酸化鉄、黄色酸化鉄、黒色酸化鉄、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、無水ケイ酸、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、酸化クロム、水酸化クロム、カーボンブラック、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸アルミニウムマグネシウム、マイカ、合成マイカ、セリサイト、タルク、カオリン、炭化珪素、硫酸バリウム、ベントナイト、スメクタイト、窒化硼素等の無機粉体類;オキシ塩化ビスマス、酸化チタン被覆マイカ、酸化鉄被覆マイカ、酸化鉄被覆マイカチタン、有機顔料被覆マイカチタン、アルミニウムパウダー等の光輝性粉体類;ナイロンパウダー、ポリメチルメタクリレートパウダー、アクリロニトリル−メタクリル酸共重合体パウダー、塩化ビニリデン−メタクリル酸共重合体パウダー、ポリエチレンパウダー、ポリスチレンパウダー、(ジメチコン/ビニルジメチコン)クロスポリマーパウダー、(ビニルジメチコン/メチコンシルセスキオキサン)クロスポリマーパウダー、(ジフェニルジメチコン/ビニルジフェニルジメチコン/シルセスキオキサン)クロスポリマーパウダー、ポリメチルシルセスキオキサンパウダー、ポリウレタンパウダー、ウールパウダー、シルクパウダー、N−アシルリジン等の有機粉体類;有機タール系顔料、有機色素のレーキ顔料等の色素粉体類;微粒子酸化チタン被覆マイカチタン、微粒子酸化亜鉛被覆マイカチタン、硫酸バリウム被覆マイカチタン、酸化チタン含有シリカ、酸化亜鉛含有シリカ等の複合粉体類;グリセリン脂肪酸エステルおよびそのアルキレングリコール付加物、ポリグリセリン脂肪酸エステルおよびそのアルキレングリコール付加物、プロピレングリコール脂肪酸エステルおよびそのアルキレングリコール付加物、ソルビタン脂肪酸エステルおよびそのアルキレングリコール付加物、ソルビトールの脂肪酸エステルおよびそのアルキレングリコール付加物、ポリアルキレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレン変性シリコーン、ポリオキシアルキレンアルキル共変性シリコーン等の非イオン性界面活性剤類;ステアリン酸、ラウリン酸のような脂肪酸及びそれらの無機または有機塩;アルキルベンゼン硫酸塩、アルキルスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、α−スルホン化脂肪酸塩、アシルメチルタウリン塩、N−メチル−N−アルキルタウリン塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩、アルキル燐酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル燐酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル燐酸塩、N−アシル−N−アルキルアミノ酸塩等の陰イオン性界面活性剤類;アルキルアミン塩、ポリアミンおよびアルカノイルアミン脂肪酸誘導体、アルキルアンモニウム塩、脂環式アンモニウム塩等の陽イオン性界面活性剤類;リン脂質、N,N−ジメチル−N−アルキル−N−カルボキシメチルアンモニウムベタイン等の両性界面活性剤;パラフィンワックス、セレシンワックス、オゾケライト、マイクロクリスタリンワックス、モンタンワックス、フィッシャトロプスワックス、ポリエチレンワックス、流動パラフィン、スクワラン、ワセリン、ポリイソブチレン、ポリブテン等の炭化水素系類;カルナウバロウ、ミツロウ、ラノリンワックス、キャンデリラ等の天然ロウ類;2−エチルヘキサン酸グリセリル、ロジン酸ペンタエリトリットエステル、イソオクタン酸セチル、ミリスチン酸イソプロピル、トリイソステアリン酸ジグリセリル、ジペンタエリトリット脂肪酸エステル、リンゴ酸ジイソステアアリル、ダイマージリノール酸(フィトステリル/イソステアリル/セチル/ステアリル/ベヘニル)等のエステル類;ステアリン酸、ベヘニン酸、12−ヒドロキシステアリン酸等の脂肪酸類;セタノール、ステアリルアルコール、ベヘニルアルコール等の高級アルコール類;ラノリン脂肪酸イソプロピル、ラノリンアルコール等のラノリン誘導体類;N−ラウロイルーL−グルタミン酸ジ(コレステリル・ベヘニル・オクチルドデシル)等のアミノ酸誘導体類;パーフルオロポリエーテル、パーフルオロデカン、パーフルオロオクタン等のフッ素系油剤類等が挙げられる。これらを一種又は二種以上を用いることができる。
本発明の高分子化合物の製造方法においては、反応の促進のために、原料混合物に触媒を含有させてもよい。触媒として、高分子化合物の製造に有用なあらゆる触媒(酸触媒、塩基触媒、金属触媒、金属酸化物触媒、錯体触媒、硫化物、塩化物、金属有機塩、鉱酸など)が使用可能である。触媒の具体例として、例えば、パラトルエンスルホン酸、ジメチル硫酸、ジエチル硫酸、硫酸、塩酸、シュウ酸、酢酸、リン酸、亜リン酸、次亜リン酸またはそれらの塩、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、ピリジン、アンモニア、トリエチルアミン、2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、N,N−ジメチルエタノールアミン、アミノエタノールアミン、N−メチル−N,N−ジエタノールアミン、イソプロピルアミン、イミノビスプロピルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、3−エトキシプロピルアミン、3−ジエチルアミノプロピルアミン、sec−ブチルアミン、プロピルアミン、メチルアミノプロピルアミン、3−メトキシプロピルアミン、モノエタノールアミン、モルホリン、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン、1−メチルイミダゾール、2−メチルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−エチル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール等のイミダゾール化合物;三フッ化ホウ素・ピペリジン錯体、三フッ化ホウ素・モノエチルアミン錯体、三フッ化ホウ素・トリエタノールアミン錯体、三塩化ホウ素・オクチルアミン錯体等のハロゲン化ホウ素等のルイス酸錯体;ジシアンジアミド誘導体;アンモニウム塩やホスホニウム塩等のオニウム塩;N,N−ジメチル−N’−(3−クロロ−4−メチルフェニル)尿素、N,N−ジメチル−N’−(4−クロロフェニル)尿素、N,N−ジメチル−N’−(3,4−ジクロロフェニル)尿素、N,N−ジメチル−N’−(3,4−ジクロロメチルフェニル)尿素、2,4−(N',N’−ジメチルウレイド)トルエン、1,4−ビス(N',N’−ジメチルウレイド)ベンゼン、トリ−n−ブチルベンジルアンモニウムハライド、テトラ−n−ブチルアンモニウムハライド、トリメチルベンジルアンモニウムハライド、トリエチルベンジルアンモニウムハライド等の第四級アンモニウム塩;およびトリ−n−ブチルベンジルホスホニウムハライド、テトラ−n−ブチルホスホニウムハライド、トリメチルベンジルホスホニウムハライド、トリエチルベンジルホスホニウムハライド等の第四級ホスホニウム塩、マグネシウム、マンガン、亜鉛、カルシウム、リチウム、チタン、アンチモン、ゲルマニウム等の酸化物、酢酸塩等が挙げられる。
メカノケミカル処理を終えた後の反応物の重合度は通常、原料化合物の種類および処理条件(粉砕条件)によって異なる。そのため、本発明の高分子化合物の製造方法は、得られた高分子化合物の重合度が低い場合において、加熱する工程を含むことができる。加熱工程は、粉砕処理(すなわちメカノケミカル処理)中および/または粉砕処理(すなわちメカノケミカル処理)後に行ってもよい。加熱工程により、官能基同士の反応(特に重合反応)を促進させることができ、結果としてさらなる高分子量化を達成することができる。粉砕処理中に加熱する場合には、原料混合物および/または生成する高分子化合物の溶融が起こらないような温度で加熱する必要がある。そのような温度は、例えば、40〜350℃である。
粉砕処理後に加熱する場合における加熱温度としては、得られる高分子化合物の分解温度未満とすることが必要である。加熱温度は、例えば、90〜400℃、特に120〜400℃であってもよい。加熱時間については特に限定されず、例えば、0.5〜16時間、特に0.5〜8時間であってもよい。加熱は、窒素等の不活性ガス気流中で行ってもよく、加圧下または減圧下で行ってもよい。また、加熱は、静置して行ってもよく、撹拌しながら行ってもよい。
高分子化合物の製造方法において、粉砕処理後に行う加熱工程は、1段階で行ってもよいし、または多段階で行ってもよい。加熱工程を多段階で行うとは、加熱温度が異なる加熱工程を連続的に2回以上、好ましくは2〜3回行うということである。加熱工程を多段階で行う場合、反応率および重合度のさらなる向上の観点から、第2加熱工程以降の加熱工程の加熱温度は、直前の加熱工程の加熱温度よりも高いことが好ましい。例えば、第2加熱工程の加熱温度は第1加熱工程の加熱温度より高いことが好ましい。また例えば、第3加熱工程の加熱温度は第2加熱工程の加熱温度より高いことが好ましい。
[低分子化合物]
低分子化合物は繰り返し単位を含有しない有機化合物のことである。繰り返し単位を含有しない有機化合物とは、当該有機化合物の構造式において、2回以上、連続して繰り返されている構造単位は1つも含まれていないという意味である。低分子化合物は、2つ以上、特に2つ〜5つ、好ましくは2つ〜3つの原料化合物分子が官能基同士の反応により1分子化して得られる有機化合物である。
低分子化合物を製造する場合、官能基同士の反応は、上記したように、縮合反応、付加反応またはこれらの複合反応等である。
このような反応により製造され得る低分子化合物として、例えば、ジイミドジカルボン酸系化合物、ジイミドトリカルボン酸系化合物、ジイミドテトラカルボン酸系化合物、モノイミドジカルボン酸系化合物、モノイミドトリカルボン酸系化合物、アミド基含有ジイミドジカルボン酸系化合物、アミド基含有モノイミドジカルボン酸系化合物、アミド基含有モノイミドテトラカルボン酸系化合物、エステル基含有モノイミドトリカルボン酸系化合物、ジイミドジヒドロキシ系化合物、ジアミドジカルボン酸系化合物、ジアミドテトラカルボン酸系化合物、ジエステルジカルボン酸化合物、ジエステルテトラカルボン酸系化合物、および硬化性ジイミド系化合物が挙げられる。
本発明においては、原料化合物の種類および比率を選択することにより、得られる低分子化合物の種類を制御することができる。低分子化合物を製造するための原料化合物は通常、1分子あたり、上記した官能基からなる群から選択される官能基を1つ以上、特に2つ〜3つ有する原料化合物である。当該原料化合物の分子量は特に限定されず、通常は上記した範囲内の分子量を有する。
(ジイミドジカルボン酸系化合物)
原料化合物として、無水トリカルボン酸成分とジアミン成分とを用いるか、またはテトラカルボン酸二無水物成分とモノアミノモノカルボン酸成分とを用い、メカノケミカル効果により官能基同士の反応を行うことにより、アミド酸系化合物を製造し、イミド化反応を進めることによりジイミドジカルボン酸系化合物を製造することができる。ここで官能基同士の反応は、前記した反応(A)に対応する。ジイミドジカルボン酸系化合物は、1分子中、2つのイミド基および2つのカルボキシル基を有する化合物である。
無水トリカルボン酸成分とジアミン成分とを用いたジイミドジカルボン酸系化合物の製造に際し、ジアミン成分は、無水トリカルボン酸成分に対して通常は約0.5倍モル量、例えば0.1〜0.7倍モル量、好ましくは0.3〜0.7倍モル量、より好ましくは0.4〜0.6倍モル量、さらに好ましくは0.45〜0.55倍モル量で使用される。
ジイミドジカルボン酸系化合物を構成し得る無水トリカルボン酸成分は、ポリアミドイミド系化合物を構成し得る無水トリカルボン酸成分と同様の無水トリカルボン成分であり、詳しくはポリアミドイミド系化合物を構成し得る無水トリカルボン酸成分と同様の、芳香族無水トリカルボン酸成分、脂環族無水トリカルボン酸成分、および脂肪族無水トリカルボン酸成分を包含する。
ジイミドジカルボン酸系化合物の無水トリカルボン酸成分は、ジイミドジカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性の観点から、芳香族無水トリカルボン酸成分および/または脂環族無水トリカルボン酸成分を含むことが好ましく、より好ましくは芳香族無水トリカルボン酸成分を含む。
ジイミドジカルボン酸系化合物の無水トリカルボン酸成分は、ジイミドジカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族無水トリカルボン酸成分および/または脂環族無水トリカルボン酸成分のみを含むことが好ましく、より好ましくは芳香族無水トリカルボン酸成分のみを含む。
ジイミドジカルボン酸系化合物の無水トリカルボン酸成分は、ジイミドジカルボン酸系化合物の溶解性の観点から、上記の無水トリカルボン酸成分のうち、脂環族無水トリカルボン酸成分および/または脂肪族無水トリカルボン酸成分を用いることが好ましい。
ジイミドジカルボン酸系化合物の無水トリカルボン酸成分は、ジイミドジカルボン酸系化合物の溶解性のさらなる向上の観点から、上記の無水トリカルボン酸成分のうち、脂環族無水トリカルボン酸成分および/または脂肪族無水トリカルボン酸成分のみを用いることが好ましい。
ジイミドジカルボン酸系化合物の無水トリカルボン酸成分は、ジイミドジカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の非着色性の観点から、上記の無水トリカルボン酸成分のうち、脂環族無水トリカルボン酸成分および/または脂肪族無水トリカルボン酸成分を含むことが好ましく、より好ましくは脂環族無水トリカルボン酸成分を含む。
ジイミドジカルボン酸系化合物の無水トリカルボン酸成分は、ジイミドジカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の非着色性のさらなる向上の観点から、上記の無水トリカルボン酸成分のうち、脂環族無水トリカルボン酸成分および/または脂肪族無水トリカルボン酸成分のみを含むことが好ましく、より好ましくは脂環族無水トリカルボン酸成分のみを含む。
ジイミドジカルボン酸系化合物の無水トリカルボン酸成分は、汎用性の観点から、上記の無水トリカルボン酸成分のうち、無水トリメリット酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸無水物からなる群(以下、群L1という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
ジイミドジカルボン酸系化合物の無水トリカルボン酸成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記の無水トリカルボン酸成分のうち、上記群L1から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
ジイミドジカルボン酸系化合物を構成し得るジアミン成分は、ポリアミド酸系化合物等を構成し得るジアミン成分と同様のジアミン成分であり、詳しくはポリアミド酸系化合物等を構成し得るジアミン成分と同様の、芳香族ジアミン成分、脂環族ジアミン成分、および脂肪族ジアミン成分を包含する。
ジイミドジカルボン酸系化合物のジアミン成分は、ジイミドジカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性の観点から、芳香族ジアミン成分および/または脂環族ジアミン成分を含むことが好ましく、より好ましくは芳香族ジアミン成分を含む。
ジイミドジカルボン酸系化合物のジアミン成分は、ジイミドジカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族ジアミン成分および/または脂環族ジアミン成分のみを含むことが好ましく、より好ましくは芳香族ジアミン成分のみを含む。
ジイミドジカルボン酸系化合物のジアミン成分は、ジイミドジカルボン酸系化合物の溶解性の観点から、上記のジアミン成分のうち、エーテル基、チオエーテル基、スルホニル基、スルホン酸基、メチル基、メチレン基、イソプロピリデン基、フェニル基、フルオレン構造、ハロゲン原子(またはハロゲン原子含有置換基)、またはシロキサン結合を有するジアミン成分を用いることが好ましい。
ジイミドジカルボン酸系化合物のジアミン成分は、ジイミドジカルボン酸系化合物の溶解性のさらなる向上の観点から、上記のジアミン成分のうち、エーテル基、チオエーテル基、スルホニル基、スルホン酸基、メチル基、メチレン基、イソプロピリデン基、フェニル基、フルオレン構造、ハロゲン原子(またはハロゲン原子含有置換基)、またはシロキサン結合を有するジアミン成分のみを用いることが好ましい。
ジイミドジカルボン酸系化合物のジアミン成分は、ジイミドジカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の非着色性の観点から、上記のジアミン成分のうち、脂環族ジアミン成分および/または脂肪族ジアミン成分を含むことが好ましい。
ジイミドジカルボン酸系化合物のジアミン成分は、ジイミドジカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の非着色性のさらなる向上の観点から、上記のジアミン成分のうち、脂環族ジアミン成分および/または脂肪族ジアミン成分のみを含むことが好ましい。
ジイミドジカルボン酸系化合物のジアミン成分は、汎用性の観点から、上記のジアミン成分のうち、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、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、4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル、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−アミノフェニル)スルホン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、trans−1,4−シクロヘキサンジアミン、cis−1,4−シクロヘキサンジアミン、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、1,10−ジアミノデカン、1,12−ジアミノドデカン、m−キシリレンジアミン、p−キシリレンジアミン、1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、ダイマージアミンからなる群(以下、群L2という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
ジイミドジカルボン酸系化合物のジアミン成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記のジアミン成分のうち、上記群L2から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
テトラカルボン酸二無水物成分とモノアミノモノカルボン酸成分とを用いたジイミドジカルボン酸系化合物の製造に際し、モノアミノモノカルボン酸成分は、テトラカルボン酸二無水物成分に対して通常は、約2倍モル量、例えば1.5〜10.0倍モル量、好ましくは1.8〜2.2倍モル量、より好ましくは1.9〜2.1倍モル量、さらに好ましくは1.95〜2.05倍モル量で使用される。
ジイミドジカルボン酸系化合物を構成し得るテトラカルボン酸二無水物成分は、ポリアミド酸系化合物等を構成し得るテトラカルボン酸二無水物成分と同様のテトラカルボン酸二無水物成分であり、詳しくはポリアミド酸系化合物等を構成し得るテトラカルボン酸二無水物成分と同様の、芳香族テトラカルボン酸二無水物成分、脂環族テトラカルボン酸二無水物成分、および脂肪族テトラカルボン酸二無水物成分を包含する。
ジイミドジカルボン酸系化合物のテトラカルボン酸二無水物成分は、ジイミドジカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性の観点から、芳香族テトラカルボン酸二無水物成分および/または脂環族テトラカルボン酸二無水物成分を含むことが好ましい。
ジイミドジカルボン酸系化合物のテトラカルボン酸二無水物成分は、ジイミドジカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族テトラカルボン酸二無水物成分および/または脂環族テトラカルボン酸二無水物成分のみを含むことが好ましい。
ジイミドジカルボン酸系化合物のテトラカルボン酸二無水物成分は、ジイミドジカルボン酸系化合物の溶解性の観点から、上記のテトラカルボン酸二無水物成分のうち、エーテル基、チオエーテル基、スルホニル基、ケトン基、メチル基、メチレン基、イソプロピリデン基、フェニル基、フルオレン構造、またはハロゲン原子(またはハロゲン原子含有置換基)を有するテトラカルボン酸二無水物成分を用いることが好ましい。
ジイミドジカルボン酸系化合物のテトラカルボン酸二無水物成分は、ジイミドジカルボン酸系化合物の溶解性のさらなる向上の観点から、上記のテトラカルボン酸二無水物成分のうち、エーテル基、チオエーテル基、スルホニル基、ケトン基、メチル基、メチレン基、イソプロピリデン基、フェニル基、フルオレン構造、またはハロゲン原子(またはハロゲン原子含有置換基)を有するテトラカルボン酸二無水物成分のみを用いることが好ましい。
ジイミドジカルボン酸系化合物のテトラカルボン酸二無水物成分は、ジイミドジカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性および非着色性の観点から、上記のテトラカルボン酸二無水物成分のうち、フッ素原子を含有する、芳香族テトラカルボン酸二無水物成分および/または脂環族テトラカルボン酸二無水物成分を含むことが好ましい。
ジイミドジカルボン酸系化合物のテトラカルボン酸二無水物成分は、ジイミドジカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性および非着色性のさらなる向上の観点から、上記のテトラカルボン酸二無水物成分のうち、フッ素原子を含有する、芳香族テトラカルボン酸二無水物成分および/または脂環族テトラカルボン酸二無水物成分のみを含むことが好ましい。
ジイミドジカルボン酸系化合物のテトラカルボン酸二無水物成分は、汎用性の観点から、上記のテトラカルボン酸二無水物成分のうち、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−オキシジフタル酸無水物、4,4’−(4、4’−イソプロピリデンジフェノキシ)ジフタル酸無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロヘキサン−1,2,4,5−テトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物からなる群(以下、群L3という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
ジイミドジカルボン酸系化合物のテトラカルボン酸二無水物成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記のテトラカルボン酸二無水物成分のうち、上記群L3から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
ジイミドジカルボン酸系化合物を構成し得るモノアミノモノカルボン酸成分は、芳香族環を含有する芳香族モノアミノモノカルボン酸成分、脂肪族環を含有するが芳香族環は含有しない脂環族モノアミノモノカルボン酸成分、および芳香族環も脂環族環も含有しない脂肪族モノアミノモノカルボン酸成分を包含する。モノアミノモノカルボン酸成分は、エーテル基および/またはチオエーテル基を含有してもよいし、かつ/または水素原子の1つ以上がハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子)に置換されていてもよい。
芳香族モノアミノモノカルボン酸成分としては、例えば、フェニルアラニン、トリプトファン、チロキシン、チロシン、ジヨードチロシン、2−アミノ安息香酸、3−アミノ安息香酸、4−アミノ安息香酸、2−アミノ−3−メチル安息香酸、2−アミノ−4−メチル安息香酸、2−アミノ−5−メチル安息香酸、2−アミノ−6−メチル安息香酸、3−アミノ−2−メチル安息香酸、3−アミノ−4−メチル安息香酸、4−アミノ−2−メチル安息香酸、4−アミノ−3−メチル安息香酸、5−アミノ−2−メチル安息香酸、2−アミノ−3,4−ジメチル安息香酸、2−アミノ−4,5−ジメチル安息香酸、2−アミノ−4−メトキシ安息香酸、3−アミノ−4−メトキシ安息香酸、4−アミノ−2−メトキシ安息香酸等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
脂環族モノアミノモノカルボン酸成分としては、例えば、4−アミノシクロヘキサンカルボン酸、3−アミノシクロヘキサンカルボン酸、1−アミノシクロヘキサンカルボン酸、2−シクロヘキシルグリシン、3−シクロヘキシルアラニン、2−アミノシクロヘキサンカルボン酸、4−(アミノメチル)シクロヘキサンカルボン酸、ガバペチン、1−アミノシクロペンタンカルボン酸、1−アミノシクロブタンカルボン酸等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
脂肪族モノアミノモノカルボン酸成分としては、例えば、グリシン、アラニン、バリン、ノルバリン、α−アミノ酪酸、γ−アミノ酪酸、β−アラニン、セリン、ロイシン、ノルロイシン、イソロイシン、トレオニン、プロリン、ヒドロキシプロリン、メチオニン、シスチン、システイン、5−アミノペンタン酸、6−アミノカプロン酸、7−アミノヘプタン酸、9−ノナノン酸、11−アミノウンデカン酸、12−アミノラウリン酸、17−アミノヘプタデカノン酸等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
ジイミドジカルボン酸系化合物のモノアミノモノカルボン酸成分は、ジイミドジカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性の観点から、芳香族モノアミノモノカルボン酸成分および/または脂環族モノアミノモノカルボン酸成分を含むことが好ましく、より好ましくは芳香族モノアミノモノカルボン酸成分を含む。
ジイミドジカルボン酸系化合物のモノアミノモノカルボン酸成分は、ジイミドジカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性の観点から、芳香族モノアミノモノカルボン酸成分および/または脂環族モノアミノモノカルボン酸成分のみを含むことが好ましく、より好ましくは芳香族モノアミノモノカルボン酸成分のみを含む。
ジイミドジカルボン酸系化合物のモノアミノモノカルボン酸成分は、汎用性の観点から、上記のモノアミノモノカルボン酸成分のうち、グリシン、アラニン、バリン、ノルバリン、α−アミノ酪酸、γ−アミノ酪酸、β−アラニン、セリン、ロイシン、イソロイシン、トレオニン、プロリン、ヒドロキシプロリン、メチオニン、システイン、5−アミノペンタン酸、6−アミノカプロン酸、7−アミノヘプタン酸、9−ノナノン酸、11−アミノウンデカン酸、12−アミノラウリン酸、17−アミノヘプタデカノン酸、フェニルアラニン、トリプトファン、2−アミノ安息香酸、3−アミノ安息香酸、4−アミノ安息香酸、2−アミノ−3−メチル安息香酸、2−アミノ−4−メチル安息香酸、2−アミノ−5−メチル安息香酸、2−アミノ−6−メチル安息香酸、3−アミノ−2−メチル安息香酸、3−アミノ−4−メチル安息香酸、4−アミノ−2−メチル安息香酸、4−アミノ−3−メチル安息香酸、5−アミノ−2−メチル安息香酸、2−アミノ−3,4−ジメチル安息香酸、2−アミノ−4,5−ジメチル安息香酸、2−アミノ−4−メトキシ安息香酸、3−アミノ−4−メトキシ安息香酸、4−アミノ−2−メトキシ安息香酸、6−アミノ−2−ナフタレンカルボン酸、3−アミノ−2−ナフタレンカルボン酸からなる群(以下、群L4という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
ジイミドジカルボン酸系化合物のモノアミノモノカルボン酸成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記のモノアミノモノカルボン酸成分のうち、上記群L4から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
(ジイミドトリカルボン酸系化合物)
原料化合物として、無水トリカルボン酸成分とジアミノモノカルボン酸成分とを用い、メカノケミカル効果により官能基同士の反応を行うことにより、アミド酸系化合物を製造し、イミド化反応を進めることによりジイミドトリカルボン酸系化合物を製造することができる。ここで官能基同士の反応は、前記した反応(A)に対応する。ジイミドトリカルボン酸系化合物は、1分子中、2つのイミド基および3つのカルボキシル基を有する化合物である。
無水トリカルボン酸成分とジアミノモノカルボン酸とを用いたジイミドトリカルボン酸系化合物の製造に際し、ジアミノモノカルボン酸成分は、無水トリカルボン酸成分に対して通常は、約0.5倍モル量、例えば0.1〜0.7倍モル量、好ましくは0.3〜0.7倍モル量、より好ましくは0.4〜0.6倍モル量、さらに好ましくは0.45〜0.55倍モル量で使用される。
ジイミトリジカルボン酸系化合物を構成し得る無水トリカルボン酸成分は、ポリアミドイミド系化合物を構成し得る無水トリカルボン酸成分と同様の無水トリカルボン成分であり、詳しくはポリアミドイミド系化合物を構成し得る無水トリカルボン酸成分と同様の、芳香族無水トリカルボン酸成分、脂環族無水トリカルボン酸成分、および脂肪族無水トリカルボン酸成分を包含する。
ジイミドトリカルボン酸系化合物の無水トリカルボン酸成分は、ジイミドトリカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性の観点から、芳香族無水トリカルボン酸成分および/または脂環族無水トリカルボン酸成分を含むことが好ましく、より好ましくは芳香族無水トリカルボン酸成分を含む。
ジイミドトリカルボン酸系化合物の無水トリカルボン酸成分は、ジイミドトリカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族無水トリカルボン酸成分および/または脂環族無水トリカルボン酸成分のみを含むことが好ましく、より好ましくは芳香族無水トリカルボン酸成分のみを含む。
ジイミドトリカルボン酸系化合物の無水トリカルボン酸成分は、汎用性の観点から、上記の無水トリカルボン酸成分のうち、無水トリメリット酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸無水物からなる群(以下、群L5という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
ジイミドトリカルボン酸系化合物の無水トリカルボン酸成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記の無水トリカルボン酸成分のうち、上記群L5から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
ジイミドトリカルボン酸系化合物を構成し得るジアミノモノカルボン酸成分は、芳香族環を含有する芳香族ジアミノモノカルボン酸成分、脂肪族環を含有するが芳香族環は含有しない脂環族ジアミノモノカルボン酸成分、および芳香族環も脂環族環も含有しない脂肪族ジアミノモノカルボン酸成分を包含する。ジアミノモノカルボン酸成分は、エーテル基および/またはチオエーテル基を含有してもよいし、かつ/または水素原子の1つ以上がハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子)に置換されていてもよい。
芳香族ジアミノモノカルボン酸成分としては、例えば、3,4−ジアミノ安息香酸、3,5−ジアミノ安息香酸、2,5−ジアミノ安息香酸、3,5−ビス(4−アミノフェノキシ)安息香酸等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
脂肪族ジアミノモノカルボン酸成分としては、例えば、リジン、ヒドロキシリジン、アルギニン、ヒスチジン等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
ジイミドトリカルボン酸系化合物のジアミノモノカルボン酸成分は、ジイミドトリカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性の観点から、芳香族ジアミノモノカルボン酸成分および/または脂環族ジアミノモノカルボン酸成分を含むことが好ましく、より好ましくは芳香族ジアミノモノカルボン酸成分を含む。
ジイミドトリカルボン酸系化合物のジアミノモノカルボン酸成分は、ジイミドトリカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族ジアミノモノカルボン酸成分および/または脂環族ジアミノモノカルボン酸成分のみを含むことが好ましく、より好ましくは芳香族ジアミノモノカルボン酸成分のみを含む。
ジイミドトリカルボン酸系化合物のジアミノモノカルボン酸成分は、ジイミドトリカルボン酸系化合物の溶解性の観点から、上記のジアミノモノカルボン酸成分のうち、脂肪族ジアミノモノカルボン酸成分を用いることが好ましい。
ジイミトリジカルボン酸系化合物のジアミノモノカルボン酸成分は、ジイミドトリカルボン酸系化合物の溶解性のさらなる向上の観点から、上記のジアミノモノカルボン酸成分のうち、脂肪族ジアミノモノカルボン酸成分のみを用いることが好ましい。
ジイミドトリカルボン酸系化合物のジアミノモノカルボン酸成分は、汎用性の観点から、上記のジアミノモノカルボン酸成分のうち、3,4−ジアミノ安息香酸、3,5−ジアミノ安息香酸、2,5−ジアミノ安息香酸、3,5−ビス(4−アミノフェノキシ)安息香酸、リジン、ヒドロキシリジン、アルギニン、ヒスチジンからなる群(以下、群L6という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
ジイミドトリカルボン酸系化合物のジアミノモノカルボン酸成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記のジアミノモノカルボン酸成分のうち、上記群L6から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
(ジイミドテトラカルボン酸系化合物)
原料化合物として、テトラカルボン酸二無水物成分とモノアミノジカルボン酸成分とを用い、メカノケミカル効果により官能基同士の反応を行うことにより、アミド酸系化合物を製造し、イミド化反応を進めることによりジイミドテトラカルボン酸系化合物を製造することができる。ここで官能基同士の反応は、前記した反応(A)に対応する。ジイミドテトラカルボン酸系化合物は、1分子中、2つのイミド基および4つのカルボキシル基を有する化合物である。
テトラカルボン酸二無水物成分とモノアミノジカルボン酸成分とを用いたジイミドテトラカルボン酸系化合物の製造に際し、モノアミノジカルボン酸成分は、テトラカルボン酸二無水物成分に対して通常は、約2倍モル量、例えば1.5〜10.0倍モル量、好ましくは1.8〜2.2倍モル量、より好ましくは1.9〜2.1倍モル量、さらに好ましくは1.95〜2.05倍モル量で使用される。
ジイミドテトラカルボン酸系化合物を構成し得るテトラカルボン酸二無水物成分は、ポリアミド酸系化合物等を構成し得るテトラカルボン酸二無水物成分と同様のテトラカルボン酸二無水物成分であり、詳しくはポリアミド酸系化合物等を構成し得るテトラカルボン酸二無水物成分と同様の、芳香族テトラカルボン酸二無水物成分、脂環族テトラカルボン酸二無水物成分、および脂肪族テトラカルボン酸二無水物成分を包含する。
ジイミドテトラカルボン酸系化合物のテトラカルボン酸二無水物成分は、ジイミドテトラカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性の観点から、芳香族テトラカルボン酸二無水物成分を含むことが好ましい。
ジイミドテトラカルボン酸系化合物のテトラカルボン酸二無水物成分は、ジイミドテトラカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族テトラカルボン酸二無水物成分のみを含むことが好ましい。
ジイミドテトラカルボン酸系化合物のテトラカルボン酸二無水物成分は、ジイミドテトラカルボン酸系化合物の溶解性の観点から、上記のテトラカルボン酸二無水物成分のうち、エーテル基、チオエーテル基、スルホニル基、ケトン基、メチル基、メチレン基、イソプロピリデン基、フェニル基、フルオレン構造、またはハロゲン原子(またはハロゲン原子含有置換基)を有するテトラカルボン酸二無水物成分を用いることが好ましい。
ジイミドテトラカルボン酸系化合物のテトラカルボン酸二無水物成分は、ジイミドテトラカルボン酸系化合物の溶解性のさらなる向上の観点から、上記のテトラカルボン酸二無水物成分のうち、エーテル基、チオエーテル基、スルホニル基、ケトン基、メチル基、メチレン基、フェニル基、イソプロピリデン基、フルオレン構造、またはハロゲン原子(またはハロゲン原子含有置換基)を有するテトラカルボン酸二無水物成分のみを用いることが好ましい。
ジイミドテトラカルボン酸系化合物のテトラカルボン酸二無水物成分は、ジイミドテトラカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性および非着色性の観点から、上記のテトラカルボン酸二無水物成分のうち、フッ素原子を含有する、芳香族テトラカルボン酸二無水物成分および/または脂環族テトラカルボン酸二無水物成分を含むことが好ましい。
ジイミドテトラカルボン酸系化合物のテトラカルボン酸二無水物成分は、ジイミドテトラカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性および非着色性の観点から、上記のテトラカルボン酸二無水物成分のうち、フッ素原子を含有する、芳香族テトラカルボン酸二無水物成分および/または脂環族テトラカルボン酸二無水物成分のみを含むことが好ましい。
ジイミドテトラカルボン酸系化合物のテトラカルボン酸二無水物成分は、汎用性の観点から、上記のテトラカルボン酸二無水物成分のうち、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−オキシジフタル酸無水物、4,4’−(4、4’−イソプロピリデンジフェノキシ)ジフタル酸無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロヘキサン−1,2,4,5−テトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物からなる群(以下、群L7という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
ジイミドテトラカルボン酸系化合物のテトラカルボン酸二無水物成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記のテトラカルボン酸二無水物成分のうち、上記群L7から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
ジイミドテトラカルボン酸系化合物を構成し得るモノアミノジカルボン酸成分は、芳香族環を含有する芳香族モノアミノジカルボン酸成分、脂肪族環を含有するが芳香族環は含有しない脂環族モノアミノジカルボン酸成分、および芳香族環も脂環族環も含有しない脂肪族モノアミノジカルボン酸成分を包含する。モノアミノジカルボン酸成分は、エーテル基および/またはチオエーテル基を含有してもよいし、かつ/または水素原子の1つ以上がハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子)に置換されていてもよい。
芳香族モノアミノジカルボン酸成分としては、例えば、2−アミノテレフタル酸、2−アミノイソフタル酸、4−アミノイソフタル酸、5−アミノイソフタル酸、3−アミノフタル酸、4−アミノフタル酸、3−アミノ−1,2−ジカルボキシナフタレン、4−アミノ−1,2−ジカルボキシナフタレン、5−アミノ−1,2−ジカルボキシナフタレン、6−アミノ−1,2−ジカルボキシナフタレン、7−アミノ−1,2−ジカルボキシナフタレン、8−アミノ−1,2−ジカルボキシナフタレン、1−アミノ−2,3−ジカルボキシナフタレン、4−アミノ−2,3−ジカルボキシナフタレン、5−アミノ−2,3−ジカルボキシナフタレン、6−アミノ−2,3−ジカルボキシナフタレン、7−アミノ−2,3−ジカルボキシナフタレン、8−アミノ−2,3−ジカルボキシナフタレン等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
脂肪族モノアミノジカルボン酸成分としては、例えば、グルタミン酸、アスパラギン酸、2−アミノピメリン酸、α−アミノ−γ−オキシピメリン酸、2−アミノスベリン酸、2−アミノアジピン酸、α−アミノ−γ−オキシアジピン酸、α−アミノセバシン酸、カルボシステイン、アミノマロン酸、α−アミノ−α−メチルコハク酸、β−オキシグルタミン酸、γ−オキシグルタミン酸、γ−メチルグルタミン酸、γ−メチレングルタミン酸、γ−メチル−γ−オキシグルタミン酸等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
ジイミドテトラカルボン酸系化合物のモノアミノジカルボン酸成分は、ジイミドテトラカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性の観点から、芳香族モノアミノジカルボン酸成分および/または脂環族モノアミノジカルボン酸成分を含むことが好ましく、より好ましくは芳香族モノアミノジカルボン酸成分を含む。
ジイミドテトラカルボン酸系化合物のモノアミノジカルボン酸成分は、ジイミドテトラカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族モノアミノジカルボン酸成分および/または脂環族モノアミノジカルボン酸成分のみを含むことが好ましく、より好ましくは芳香族モノアミノジカルボン酸成分のみを含む。
ジイミドテトラカルボン酸系化合物のモノアミノジカルボン酸成分は、汎用性の観点から、上記のモノアミノジカルボン酸成分のうち、2−アミノテレフタル酸、2−アミノイソフタル酸、4−アミノイソフタル酸、5−アミノイソフタル酸、3−アミノフタル酸、4−アミノフタル酸、グルタミン酸、アスパラギン酸、2−アミノピメリン酸、2−アミノスベリン酸、2−アミノアジピン酸、α−アミノセバシン酸、アミノマロン酸からなる群(以下、群L8という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
ジイミドテトラカルボン酸系化合物のモノアミノジカルボン酸成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記のモノアミノジカルボン酸成分のうち、上記群L8から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
(モノイミドジカルボン酸系化合物)
原料化合物として、無水トリカルボン酸成分とモノアミノモノカルボン酸成分とを用い、メカノケミカル効果により官能基同士の反応を行うことにより、アミド酸系化合物を製造し、イミド化反応を進めることによりモノイミドジカルボン酸系化合物を製造することができる。ここで官能基同士の反応は、前記した反応(A)に対応する。モノイミドジカルボン酸系化合物は、1分子中、1つのイミド基および2つのカルボキシル基を有する化合物である。
無水トリカルボン酸成分とモノアミノモノカルボン酸成分とを用いたモノイミドジカルボン酸系化合物の製造に際し、モノアミノモノカルボン酸成分は、無水トリカルボン酸成分に対して通常は、約1倍モル量、例えば0.5〜5.0倍モル量、好ましくは0.8〜1.2倍モル量、より好ましくは0.9〜1.1倍モル量、さらに好ましくは0.95〜1.05倍モル量で使用される。
モノイミドジカルボン酸系化合物を構成し得る無水トリカルボン酸成分は、ポリアミドイミド系化合物を構成し得る無水トリカルボン酸成分と同様の無水トリカルボン成分であり、詳しくはポリアミドイミド系化合物を構成し得る無水トリカルボン酸成分と同様の、芳香族無水トリカルボン酸成分、脂環族無水トリカルボン酸成分、および脂肪族無水トリカルボン酸成分を包含する。
モノイミドジカルボン酸系化合物の無水トリカルボン酸成分は、モノイミドジカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性の観点から、芳香族無水トリカルボン酸成分および/または脂環族無水トリカルボン酸成分を含むことが好ましく、より好ましくは芳香族無水トリカルボン酸成分を含む。
モノイミドジカルボン酸系化合物の無水トリカルボン酸成分は、モノイミドジカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族無水トリカルボン酸成分および/または脂環族無水トリカルボン酸成分のみを含むことが好ましく、より好ましくは芳香族無水トリカルボン酸成分のみを含む。
モノイミドジカルボン酸系化合物の無水トリカルボン酸成分は、モノイミドジカルボン酸系化合物の溶解性および非着色性の観点から、上記の無水トリカルボン酸成分のうち、脂環族無水トリカルボン酸成分および/または脂肪族無水トリカルボン酸成分を用いることが好ましい。
モノイミドジカルボン酸系化合物の無水トリカルボン酸成分は、モノイミドジカルボン酸系化合物の溶解性および非着色性のさらなる向上の観点から、上記の無水トリカルボン酸成分のうち、脂環族無水トリカルボン酸成分および/または脂肪族無水トリカルボン酸成分のみを用いることが好ましい。
モノイミドジカルボン酸系化合物の無水トリカルボン酸成分は、汎用性の観点から、上記の無水トリカルボン酸成分のうち、無水トリメリット酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸無水物からなる群(以下、群L9という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
モノイミドジカルボン酸系化合物の無水トリカルボン酸成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記の無水トリカルボン酸成分のうち、上記群L9から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
モノイミドジカルボン酸系化合物を構成し得るモノアミノモノカルボン酸成分は、ジイミドジカルボン酸系化合物を構成し得るモノアミノモノカルボン酸成分と同様のモノアミノモノカルボン酸成分であり、詳しくはジイミドジカルボン酸系化合物を構成し得るモノアミノモノカルボン酸成分と同様の、芳香族モノアミノモノカルボン酸成分、脂環族モノアミノモノカルボン酸成分、および脂肪族モノアミノモノカルボン酸成分を包含する。
モノイミドジカルボン酸系化合物のモノアミノモノカルボン酸成分は、モノイミドジカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性の観点から、芳香族モノアミノモノカルボン酸成分および/または脂環族モノアミノモノカルボン酸成分を含むことが好ましく、より好ましくは芳香族モノアミノモノカルボン酸成分を含む。
モノイミドジカルボン酸系化合物のモノアミノモノカルボン酸成分は、モノイミドジカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族モノアミノモノカルボン酸成分および/または脂環族モノアミノモノカルボン酸成分のみを含むことが好ましく、より好ましくは芳香族モノアミノモノカルボン酸成分のみを含む。
モノイミドジカルボン酸系化合物のモノアミノモノカルボン酸成分は、モノイミドジカルボン酸系化合物の溶解性および非着色性の観点から、上記のモノアミノモノカルボン酸成分のうち、脂環族モノアミノモノカルボン酸成分および/または脂肪族モノアミノモノカルボン酸成分を用いることが好ましい。
モノイミドジカルボン酸系化合物のモノアミノモノカルボン酸成分は、モノイミドジカルボン酸系化合物の溶解性および非着色性のさらなる向上の観点から、上記のモノアミノモノカルボン酸成分のうち、脂環族モノアミノモノカルボン酸成分および/または脂肪族モノアミノモノカルボン酸成分のみを用いることが好ましい。)
モノイミドジカルボン酸系化合物のモノアミノモノカルボン酸成分は、汎用性の観点から、上記のモノアミノモノカルボン酸成分のうち、グリシン、アラニン、バリン、ノルバリン、α−アミノ酪酸、γ−アミノ酪酸、β−アラニン、セリン、ロイシン、イソロイシン、トレオニン、プロリン、ヒドロキシプロリン、メチオニン、システイン、5−アミノペンタン酸、6−アミノカプロン酸、7−アミノヘプタン酸、9−ノナノン酸、11−アミノウンデカン酸、12−アミノラウリン酸、17−アミノヘプタデカノン酸、フェニルアラニン、トリプトファン、2−アミノ安息香酸、3−アミノ安息香酸、4−アミノ安息香酸、2−アミノ−3−メチル安息香酸、2−アミノ−4−メチル安息香酸、2−アミノ−5−メチル安息香酸、2−アミノ−6−メチル安息香酸、3−アミノ−2−メチル安息香酸、3−アミノ−4−メチル安息香酸、4−アミノ−2−メチル安息香酸、4−アミノ−3−メチル安息香酸、5−アミノ−2−メチル安息香酸、2−アミノ−3,4−ジメチル安息香酸、2−アミノ−4,5−ジメチル安息香酸、2−アミノ−4−メトキシ安息香酸、3−アミノ−4−メトキシ安息香酸、4−アミノ−2−メトキシ安息香酸、6−アミノ−2−ナフタレンカルボン酸、3−アミノ−2−ナフタレンカルボン酸からなる群(以下、群L10という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
モノイミドジカルボン酸系化合物のモノアミノモノカルボン酸成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記のモノアミノモノカルボン酸成分のうち、上記群L10から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
(モノイミドトリカルボン酸系化合物)
原料化合物として、無水トリカルボン酸成分とモノアミノジカルボン酸成分とを用い、メカノケミカル効果により官能基同士の反応を行うことにより、アミド酸系化合物を製造し、イミド化反応を進めることによりモノイミドトリカルボン酸系化合物を製造することができる。ここで官能基同士の反応は、前記した反応(A)に対応する。モノイミドトリカルボン酸系化合物は、1分子中、1つのイミド基および3つのカルボキシル基を有する化合物である。
無水トリカルボン酸成分とモノアミノジカルボン酸成分とを用いたモノイミドトリカルボン酸系化合物の製造に際し、モノアミノジカルボン酸成分は、無水トリカルボン酸成分に対して通常は、約1倍モル量、例えば0.5〜5.0倍モル量、好ましくは0.8〜1.2倍モル量、より好ましくは0.9〜1.1倍モル量、さらに好ましくは0.95〜1.05倍モル量で使用される。
モノイミドトリカルボン酸系化合物を構成し得る無水トリカルボン酸成分は、ポリアミドイミド系化合物を構成し得る無水トリカルボン酸成分と同様の無水トリカルボン成分であり、詳しくはポリアミドイミド系化合物を構成し得る無水トリカルボン酸成分と同様の、芳香族無水トリカルボン酸成分、脂環族無水トリカルボン酸成分、および脂肪族無水トリカルボン酸成分を包含する。
モノイミドトリカルボン酸系化合物の無水トリカルボン酸成分は、モノイミドトリカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性の観点から、芳香族無水トリカルボン酸成分および/または脂環族無水トリカルボン酸成分を含むことが好ましく、より好ましくは芳香族無水トリカルボン酸成分を含む。
モノイミドトリカルボン酸系化合物の無水トリカルボン酸成分は、モノイミドトリカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族無水トリカルボン酸成分および/または脂環族無水トリカルボン酸成分のみを含むことが好ましく、より好ましくは芳香族無水トリカルボン酸成分のみを含む。
モノイミドトリカルボン酸系化合物の無水トリカルボン酸成分は、モノイミドトリカルボン酸系化合物の溶解性および非着色性の観点から、上記の無水トリカルボン酸成分のうち、脂環族無水トリカルボン酸成分および/または脂肪族無水トリカルボン酸成分を用いることが好ましい。
モノイミドトリカルボン酸系化合物の無水トリカルボン酸成分は、モノイミドトリカルボン酸系化合物の溶解性および非着色性のさらなる向上の観点から、上記の無水トリカルボン酸成分のうち、脂環族無水トリカルボン酸成分および/または脂肪族無水トリカルボン酸成分のみを用いることが好ましい。
モノイミドトリカルボン酸系化合物の無水トリカルボン酸成分は、汎用性の観点から、上記の無水トリカルボン酸成分のうち、無水トリメリット酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸無水物からなる群(以下、群L11という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
モノイミドトリカルボン酸系化合物の無水トリカルボン酸成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記の無水トリカルボン酸成分のうち、上記群L11から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
モノイミドトリカルボン酸系化合物を構成し得るモノアミノジカルボン酸成分は、ジイミドテトラカルボン酸系化合物を構成し得るモノアミノジカルボン酸成分と同様のモノアミノジカルボン酸成分であり、詳しくはジイミドテトラカルボン酸系化合物を構成し得るモノアミノジカルボン酸成分と同様の、芳香族モノアミノジカルボン酸成分、脂環族モノアミノジカルボン酸成分、および脂肪族モノアミノジカルボン酸成分を包含する。
モノイミドトリカルボン酸系化合物のモノアミノジカルボン酸成分は、モノイミドトリカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性の観点から、芳香族モノアミノジカルボン酸成分および/または脂環族モノアミノジカルボン酸成分を含むことが好ましく、より好ましくは芳香族モノアミノジカルボン酸成分を含む。
モノイミドトリカルボン酸系化合物のモノアミノジカルボン酸成分は、モノイミドトリカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族モノアミノジカルボン酸成分および/または脂環族モノアミノジカルボン酸成分のみを含むことが好ましく、より好ましくは芳香族モノアミノジカルボン酸成分のみを含む。
モノイミドトリカルボン酸系化合物のモノアミノジカルボン酸成分は、汎用性の観点から、上記のモノアミノジカルボン酸成分のうち、2−アミノテレフタル酸、2−アミノイソフタル酸、4−アミノイソフタル酸、5−アミノイソフタル酸、3−アミノフタル酸、4−アミノフタル酸、グルタミン酸、アスパラギン酸、2−アミノピメリン酸、2−アミノスベリン酸、2−アミノアジピン酸、α−アミノセバシン酸、アミノマロン酸からなる群(以下、群L12という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
モノイミドトリカルボン酸系化合物のモノアミノジカルボン酸成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記のモノアミノジカルボン酸成分のうち、上記群L12から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
(アミド基含有ジイミドジカルボン酸系化合物)
前記したジイミドジカルボン酸系化合物の製造方法において、原料化合物として、無水トリカルボン酸成分とジアミン成分とを用いて、メカノケミカル効果により官能基同士の反応を行うことにより、ジイミドジカルボン酸系化合物を製造するに際し、ジアミン成分としてアミド基を含有するジアミン成分を用い、アミド酸系化合物を製造し、イミド化反応を進めることによりアミド基含有ジイミドジカルボン酸系化合物を製造することができる。ジイミドジカルボン酸系化合物がアミド基を含有することにより、例えば、これを用いて得られる高分子化合物の溶解性や溶融時の流動性、耐熱性、機械的特性を向上させることができる。ここで官能基同士の反応は、前記した反応(A)に対応する。アミド基含有ジイミドジカルボン酸系化合物は、1分子中、1つ以上のアミド基、2つのイミド基および2つのカルボキシル基を有する化合物である。
無水トリカルボン酸成分とアミド基含有ジアミン成分とを用いたアミド基含有ジイミドジカルボン酸系化合物の製造に際し、アミド基含有ジアミン成分は、無水トリカルボン酸成分に対して通常は約0.5倍モル量、例えば0.1〜0.7倍モル量、好ましくは0.3〜0.7倍モル量、より好ましくは0.4〜0.6倍モル量、さらに好ましくは0.45〜0.55倍モル量で使用される。
アミド基含有ジイミドジカルボン酸系化合物を構成し得る無水トリカルボン酸成分は、ポリアミドイミド系化合物を構成し得る無水トリカルボン酸成分と同様の無水トリカルボン成分であり、詳しくはポリアミドイミド系化合物を構成し得る無水トリカルボン酸成分と同様の、芳香族無水トリカルボン酸成分、脂環族無水トリカルボン酸成分、および脂肪族無水トリカルボン酸成分を包含する。
アミド基含有ジイミドジカルボン酸系化合物の無水トリカルボン酸成分は、アミド基含有ジイミドジカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性の観点から、芳香族無水トリカルボン酸成分および/または脂環族無水トリカルボン酸成分を含むことが好ましく、より好ましくは芳香族無水トリカルボン酸成分を含む。
アミド基含有ジイミドジカルボン酸系化合物の無水トリカルボン酸成分は、アミド基含有ジイミドジカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族無水トリカルボン酸成分および/または脂環族無水トリカルボン酸成分のみを含むことが好ましく、より好ましくは芳香族無水トリカルボン酸成分のみを含む。
アミド基含有ジイミドジカルボン酸系化合物の無水トリカルボン酸成分は、アミド基含有ジイミドジカルボン酸系化合物の溶解性および非着色性の観点から、上記の無水トリカルボン酸成分のうち、脂環族無水トリカルボン酸成分および/または脂肪族無水トリカルボン酸成分を用いることが好ましい。
アミド基含有ジイミドジカルボン酸系化合物の無水トリカルボン酸成分は、モノイミドトリカルボン酸系化合物の溶解性および非着色性のさらなる向上の観点から、上記の無水トリカルボン酸成分のうち、脂環族無水トリカルボン酸成分および/または脂肪族無水トリカルボン酸成分のみを用いることが好ましい。
アミド基含有ジイミドジカルボン酸系化合物の無水トリカルボン酸成分は、汎用性の観点から、上記の無水トリカルボン酸成分のうち、無水トリメリット酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸無水物からなる群(以下、群L13という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
アミド基含有ジイミドジカルボン酸系化合物の無水トリカルボン酸成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記の無水トリカルボン酸成分のうち、上記群L13から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
アミド基含有ジイミドジカルボン酸系化合物を構成し得るアミド基含有ジアミン成分は、アミド基および芳香族環を含有するアミド基含有芳香族ジアミン成分、アミド基および脂肪族環を含有するが芳香族環は含有しないアミド基含有脂環族ジアミン成分、およびアミド基を含有するが、芳香族環も脂環族環も含有しないアミド基含有脂肪族ジアミン成分を包含する。アミド基含有ジアミン成分は、エーテル基および/またはチオエーテル基を含有してもよいし、かつ/または水素原子の1つ以上がハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子)に置換されていてもよい。
アミド基含有芳香族ジアミン成分としては、例えば、4,4’−ジアミノベンズアニリド等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
アミド基含有ジイミドジカルボン酸系化合物のアミド基含有ジアミン成分は、アミド基含有ジイミドジカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性の観点から、アミド基含有芳香族ジアミン成分および/またはアミド基含有脂環族ジアミン成分を含むことが好ましく、より好ましくはアミド基含有芳香族ジアミン成分を含む。
アミド基含有ジイミドジカルボン酸系化合物のアミド基含有ジアミン成分は、アミド基含有ジイミドジカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、アミド基含有芳香族ジアミン成分および/またはアミド基含有脂環族ジアミン成分のみを含むことが好ましく、より好ましくはアミド基含有芳香族ジアミン成分のみを含む。
アミド基含有ジイミドジカルボン酸系化合物のアミド基含有ジアミン成分は、汎用性の観点から、上記のアミド基含有ジアミン成分のうち、4,4’−ジアミノベンズアニリドからなる群(以下、群L14という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
アミド基含有ジイミドジカルボン酸系化合物のアミド基含有ジアミン成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記のアミド基含有ジアミン成分のうち、上記群L14から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
(アミド基含有モノイミドジカルボン酸系化合物)
原料化合物として、無水トリカルボン酸ハロゲン化物成分とモノアミノモノカルボン酸成分とを用い、メカノケミカル効果により官能基同士の反応を行うことにより、アミド酸系化合物を製造し、イミド化反応を進めることによりアミド基含有モノイミドジカルボン酸系化合物を製造することができる。モノイミドジカルボン酸系化合物がアミド基を含有することにより、例えば、これを用いて得られる高分子化合物の溶解性や溶融時の流動性、耐熱性、機械的特性を向上させることができる。ここで官能基同士の反応は、前記した反応(A)および(C)に対応する。アミド基含有モノイミドジカルボン酸系化合物は、1分子中、1つ以上のアミド基、1つのイミド基および2つのカルボキシル基を有する化合物である。
無水トリカルボン酸ハロゲン化物成分とモノアミノモノカルボン酸成分とを用いたアミド基含有モノイミドジカルボン酸系化合物の製造に際し、モノアミノモノカルボン酸成分は、無水トリカルボン酸ハロゲン化物成分に対して通常は、約2倍モル量、例えば1.5〜10.0倍モル量、好ましくは1.8〜2.2倍モル量、より好ましくは1.9〜2.1倍モル量、さらに好ましくは1.95〜2.05倍モル量で使用される。
アミド基含有モノイミドジカルボン酸系化合物を構成し得る無水トリカルボン酸ハロゲン化物成分は、ポリアミドイミド系化合物を構成し得る無水トリカルボン酸成分と同様の無水トリカルボン成分の酸ハロゲン化物であり、詳しくはポリアミドイミド系化合物を構成し得る無水トリカルボン酸成分と同様の、芳香族無水トリカルボン酸成分、脂環族無水トリカルボン酸成分、および脂肪族無水トリカルボン酸成分の酸ハロゲン化物を包含する。
アミド基含有モノイミドジカルボン酸系化合物の無水トリカルボン酸ハロゲン化物成分は、アミド基含有モノイミドジカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性の観点から、芳香族無水トリカルボン酸成分の酸ハロゲン化物および/または脂環族無水トリカルボン酸成分の酸ハロゲン化物を含むことが好ましく、より好ましくは芳香族無水トリカルボン酸成分の酸ハロゲン化物を含む。
アミド基含有モノイミドジカルボン酸系化合物の無水トリカルボン酸ハロゲン化物成分は、アミド基含有モノイミドジカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族無水トリカルボン酸成分の酸ハロゲン化物および/または脂環族無水トリカルボン酸成分の酸ハロゲン化物のみを含むことが好ましく、より好ましくは芳香族無水トリカルボン酸成分の酸ハロゲン化物のみを含む。
アミド基含有モノイミドジカルボン酸系化合物の無水トリカルボン酸ハロゲン化物成分は、汎用性の観点から、上記の無水トリカルボン酸ハロゲン化物成分のうち、無水トリメリット酸クロライドからなる群(以下、群L15という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
アミド基含有モノイミドジカルボン酸系化合物の無水トリカルボン酸ハロゲン化物成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記の無水トリカルボン酸ハロゲン化物成分のうち、上記群L15から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
アミド基含有モノイミドジカルボン酸系化合物を構成し得るモノアミノモノカルボン酸成分は、ジイミドジカルボン酸系化合物を構成し得るモノアミノモノカルボン酸成分と同様のモノアミノモノカルボン酸成分であり、詳しくはジイミドジカルボン酸系化合物を構成し得るモノアミノモノカルボン酸成分と同様の、芳香族モノアミノモノカルボン酸成分、脂環族モノアミノモノカルボン酸成分、および脂肪族モノアミノモノカルボン酸成分を包含する。
アミド基含有モノイミドジカルボン酸系化合物のモノアミノモノカルボン酸成分は、アミド基含有モノイミドジカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性の観点から、芳香族モノアミノモノカルボン酸成分および/または脂環族モノアミノモノカルボン酸成分を含むことが好ましく、より好ましくは芳香族モノアミノモノカルボン酸成分を含む。
アミド基含有モノイミドジカルボン酸系化合物のモノアミノモノカルボン酸成分は、アミド基含有モノイミドジカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族モノアミノモノカルボン酸成分および/または脂環族モノアミノモノカルボン酸成分のみを含むことが好ましく、より好ましくは芳香族モノアミノモノカルボン酸成分のみを含む。
アミド基含有モノイミドジカルボン酸系化合物のモノアミノモノカルボン酸成分は、汎用性の観点から、上記のモノアミノモノカルボン酸成分のうち、グリシン、アラニン、バリン、ノルバリン、α−アミノ酪酸、γ−アミノ酪酸、β−アラニン、セリン、ロイシン、イソロイシン、トレオニン、プロリン、ヒドロキシプロリン、メチオニン、システイン、5−アミノペンタン酸、6−アミノカプロン酸、7−アミノヘプタン酸、9−ノナノン酸、11−アミノウンデカン酸、12−アミノラウリン酸、17−アミノヘプタデカノン酸、フェニルアラニン、トリプトファン、2−アミノ安息香酸、3−アミノ安息香酸、4−アミノ安息香酸、2−アミノ−3−メチル安息香酸、2−アミノ−4−メチル安息香酸、2−アミノ−5−メチル安息香酸、2−アミノ−6−メチル安息香酸、3−アミノ−2−メチル安息香酸、3−アミノ−4−メチル安息香酸、4−アミノ−2−メチル安息香酸、4−アミノ−3−メチル安息香酸、5−アミノ−2−メチル安息香酸、2−アミノ−3,4−ジメチル安息香酸、2−アミノ−4,5−ジメチル安息香酸、2−アミノ−4−メトキシ安息香酸、3−アミノ−4−メトキシ安息香酸、4−アミノ−2−メトキシ安息香酸、6−アミノ−2−ナフタレンカルボン酸、3−アミノ−2−ナフタレンカルボン酸からなる群(以下、群L16という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
アミド基含有モノイミドジカルボン酸系化合物のモノアミノモノカルボン酸成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記のモノアミノモノカルボン酸成分のうち、上記群L16から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
(アミド基含有モノイミドテトラカルボン酸系化合物)
原料化合物として、無水トリカルボン酸ハロゲン化物成分とモノアミノジカルボン酸成分とを用い、メカノケミカル効果により官能基同士の反応を行うことにより、アミド酸系化合物を製造し、イミド化反応を進めることによりアミド基含有モノイミドテトラカルボン酸系化合物を製造することができる。モノイミドテトラカルボン酸系化合物がアミド基を含有することにより、例えば、これを用いて得られる高分子化合物の溶解性や溶融時の流動性、耐熱性、機械的特性を向上させることができる。ここで官能基同士の反応は、前記した反応(A)および(C)に対応する。アミド基含有モノイミドテトラカルボン酸系化合物は、1分子中、1つ以上のアミド基、1つのイミド基および4つのカルボキシル基を有する化合物である。
無水トリカルボン酸ハロゲン化物成分とモノアミノジカルボン酸成分とを用いたアミド基含有モノイミドテトラカルボン酸系化合物の製造に際し、モノアミノジカルボン酸成分は、無水トリカルボン酸ハロゲン化物成分に対して通常は、約2倍モル量、例えば1.5〜10.0倍モル量、好ましくは1.8〜2.2倍モル量、より好ましくは1.9〜2.1倍モル量、さらに好ましくは1.95〜2.05倍モル量で使用される。
アミド基含有モノイミドテトラカルボン酸系化合物を構成し得る無水トリカルボン酸ハロゲン化物成分は、ポリアミドイミド系化合物を構成し得る無水トリカルボン酸成分と同様の無水トリカルボン成分の酸ハロゲン化物であり、詳しくはポリアミドイミド系化合物を構成し得る無水トリカルボン酸成分と同様の、芳香族無水トリカルボン酸成分、脂環族無水トリカルボン酸成分、および脂肪族無水トリカルボン酸成分の酸ハロゲン化物を包含する。
アミド基含有モノイミドテトラカルボン酸系化合物の無水トリカルボン酸ハロゲン化物成分は、アミド基含有モノイミドテトラカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性の観点から、芳香族無水トリカルボン酸成分の酸ハロゲン化物および/または脂環族無水トリカルボン酸成分の酸ハロゲン化物を含むことが好ましく、より好ましくは芳香族無水トリカルボン酸成分の酸ハロゲン化物を含む。
アミド基含有モノイミドテトラカルボン酸系化合物の無水トリカルボン酸ハロゲン化物成分は、アミド基含有モノイミドテトラカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族無水トリカルボン酸成分の酸ハロゲン化物および/または脂環族無水トリカルボン酸成分の酸ハロゲン化物のみを含むことが好ましく、より好ましくは芳香族無水トリカルボン酸成分の酸ハロゲン化物のみを含む。
アミド基含有モノイミドテトラカルボン酸系化合物の無水トリカルボン酸ハロゲン化物成分は、汎用性の観点から、上記の無水トリカルボン酸ハロゲン化物成分のうち、無水トリメリット酸クロライドからなる群(以下、群L17という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
アミド基含有モノイミドテトラカルボン酸系化合物の無水トリカルボン酸ハロゲン化物成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記の無水トリカルボン酸ハロゲン化物成分のうち、上記群L17から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
アミド基含有モノイミドテトラカルボン酸系化合物を構成し得るモノアミノジカルボン酸成分は、ジイミドテトラカルボン酸系化合物を構成し得るモノアミノジカルボン酸成分と同様のモノアミノジカルボン酸成分であり、詳しくはジイミドテトラカルボン酸系化合物を構成し得るモノアミノジカルボン酸成分と同様の、芳香族モノアミノジカルボン酸成分、脂環族モノアミノジカルボン酸成分、および脂肪族モノアミノジカルボン酸成分を包含する。
アミド基含有モノイミドテトラカルボン酸系化合物のモノアミノジカルボン酸成分は、アミド基含有モノイミドテトラカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性の観点から、芳香族モノアミノジカルボン酸成分および/または脂環族モノアミノジカルボン酸成分を含むことが好ましく、より好ましくは芳香族モノアミノジカルボン酸成分を含む。
アミド基含有モノイミドテトラカルボン酸系化合物のモノアミノジカルボン酸成分は、アミド基含有モノイミドテトラカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族モノアミノジカルボン酸成分および/または脂環族モノアミノジカルボン酸成分のみを含むことが好ましく、より好ましくは芳香族モノアミノジカルボン酸成分のみを含む。
アミド基含有モノイミドテトラカルボン酸系化合物のモノアミノジカルボン酸成分は、汎用性の観点から、上記のモノアミノジカルボン酸成分のうち、2−アミノテレフタル酸、2−アミノイソフタル酸、4−アミノイソフタル酸、5−アミノイソフタル酸、3−アミノフタル酸、4−アミノフタル酸、グルタミン酸、アスパラギン酸、2−アミノピメリン酸、2−アミノスベリン酸、2−アミノアジピン酸、α−アミノセバシン酸、アミノマロン酸からなる群(以下、群L18という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
アミド基含有モノイミドテトラカルボン酸系化合物のモノアミノジカルボン酸成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記のモノアミノジカルボン酸成分のうち、上記群L18から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
(エステル基含有モノイミドトリカルボン酸系化合物)
原料化合物として、無水トリカルボン酸成分とモノヒドロキシモノアミン成分とを用い、メカノケミカル効果により官能基同士の反応を行うことにより、アミド酸系化合物を製造し、イミド化反応を進めることにより、エステル基含有モノイミドトリカルボン酸系化合物を製造することができる。モノイミドトリカルボン酸系化合物がエステル基を含有することにより、例えば、これを用いて得られる高分子化合物の溶解性や溶融時の流動性、耐熱性、低吸水特性、機械的特性を向上させることができる。ここで官能基同士の反応は、前記した反応(A)および(G)に対応する。エステル基含有モノイミドトリカルボン酸系化合物は、1分子中、1つ以上のエステル基、1つのイミド基および3つのカルボキシル基を有する化合物である。
無水トリカルボン酸成分とモノヒドロキシモノアミン成分とを用いたエステル基含有モノイミドトリカルボン酸系化合物の製造に際し、モノヒドロキシモノアミン成分は、無水トリカルボン酸成分に対して通常は、約0.5倍モル量、例えば0.1〜0.7倍モル量、好ましくは0.3〜0.7倍モル量、より好ましくは0.4〜0.6倍モル量、さらに好ましくは0.45〜0.55倍モル量で使用される。
エステル基含有モノイミドトリカルボン酸系化合物を構成し得る無水トリカルボン酸成分は、ポリアミドイミド系化合物を構成し得る無水トリカルボン酸成分と同様の無水トリカルボン成分であり、詳しくはポリアミドイミド系化合物を構成し得る無水トリカルボン酸成分と同様の、芳香族無水トリカルボン酸成分、脂環族無水トリカルボン酸成分、および脂肪族無水トリカルボン酸成分を包含する。
エステル基含有モノイミドトリカルボン酸系化合物の無水トリカルボン酸成分は、エステル基含有モノイミドトリカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性の観点から、芳香族無水トリカルボン酸成分および/または脂環族無水トリカルボン酸成分を含むことが好ましく、より好ましくは芳香族無水トリカルボン酸成分を含む。
エステル基含有モノイミドトリカルボン酸系化合物の無水トリカルボン酸成分は、エステル基含有モノイミドトリカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族無水トリカルボン酸成分および/または脂環族無水トリカルボン酸成分のみを含むことが好ましく、より好ましくは芳香族無水トリカルボン酸成分のみを含む。
エステル基含有モノイミドトリカルボン酸系化合物の無水トリカルボン酸成分は、汎用性の観点から、上記の無水トリカルボン酸成分のうち、無水トリメリット酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸無水物からなる群(以下、群L19という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
エステル基含有モノイミドトリカルボン酸系化合物の無水トリカルボン酸成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記の無水トリカルボン酸成分のうち、上記群L19から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
エステル基含有モノイミドトリカルボン酸系化合物を構成し得るモノヒドロキシモノアミン成分は、芳香族環を含有する芳香族モノヒドロキシモノアミン成分、脂肪族環を含有するが芳香族環は含有しない脂環族モノヒドロキシモノアミン成分、および芳香族環も脂環族環も含有しない脂肪族モノヒドロキシモノアミンを包含する。モノヒドロキシモノアミン成分は、エーテル基および/またはチオエーテル基を含有してもよいし、かつ/または水素原子の1つ以上がハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子)に置換されていてもよい。
芳香族モノヒドロキシモノアミン成分としては、例えば、2−アミノフェノール、3−アミノフェノール、4−アミノフェノール、2−アミノ−4−メチルフェノール、2−アミノ−5−メチルフェノール、3−アミノ−2−メチルフェノール、3−アミノ−4−メチルフェノール、4−アミノ−2−メチルフェノール、5−アミノ−2−メチルフェノール、4−アミノ−2−メトキシフェノール、3−ヒドロキシ−4−メトキシアニリン、4−アミノ−3,5−キシレノール、2−アミノベンジルアルコール、3−アミノベンジルアルコール、4−アミノベンジルアルコール、2−(4−アミノフェニル)エタノール、2−アミノ−4−フェニルフェノール、4−アミノ−2,6−ジフェニルフェノール等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
脂環族モノヒドロキシモノアミン成分としては、例えば、1−アミノ−1−シクロペンタンメタノール、2−アミノシクロヘキサノール、4−アミノシクロヘキサノール、4−(2−アミノエチル)シクロヘキサノール、1−アミノメチル−1−シクロヘキサノール、3−アミノメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキサノール、4−アミノシクロヘキサンエタノール等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
脂肪族モノヒドロキシモノアミン成分としては、例えば、エタノールアミン、2−アミノ−1−プロパノール、3−アミノ−1−プロパノール、3−アミノ−2,2−ジメチル−1−プロパノール、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール、2−アミノ−1−ブタノール、3−アミノ−1−ブタノール、4−アミノ−1−ブタノール、4−アミノ−2−メチル−1−ブタノール、5−アミノ−1−ペンタノール、6−アミノ−1−ヘキサノール、3−ピロリジノール、2−ピロリジンメタノール、2−ピペリジンメタノール、3−ピペリジンメタノール、3−ヒドロキシピペリジン、4−ヒドロキシピペリジン、ピペラジンエタノール、4−アミノ−1−ピペラジンエタノール、8−アミノ−1−オクタノール、10−アミノ−1−デカノール、12−アミノ−1−ドデカノール等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
エステル基含有モノイミドトリカルボン酸系化合物のモノヒドロキシモノアミン成分は、エステル基含有モノイミドトリカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性の観点から、芳香族モノヒドロキシモノアミン成分および/または脂環族モノヒドロキシモノアミン成分を含むことが好ましく、より好ましくは芳香族モノヒドロキシモノアミン成分を含む。
エステル基含有モノイミドトリカルボン酸系化合物のモノヒドロキシモノアミン成分は、エステル基含有モノイミドトリカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族モノヒドロキシモノアミン成分および/または脂環族モノヒドロキシモノアミン成分のみを含むことが好ましく、より好ましくは芳香族モノヒドロキシモノアミン成分のみを含む。
エステル基含有モノイミドトリカルボン酸系化合物のモノヒドロキシモノアミン成分は、汎用性の観点から、上記のモノヒドロキシモノアミン成分のうち、エタノールアミン、2−アミノ−1−プロパノール、3−アミノ−1−プロパノール、3−アミノ−2,2−ジメチル−1−プロパノール、2−アミノ−1−ブタノール、3−アミノ−1−ブタノール、4−アミノ−1−ブタノール、4−アミノ−2−メチル−1−ブタノール、5−アミノ−1−ペンタノール、6−アミノ−1−ヘキサノール、8−アミノ−1−オクタノール、10−アミノ−1−デカノール、12−アミノ−1−ドデカノール、2−アミノシクロヘキサノール、4−アミノシクロヘキサノール、2−アミノフェノール、3−アミノフェノール、4−アミノフェノール、2−アミノ−4−メチルフェノール、2−アミノ−5−メチルフェノール、3−アミノ−2−メチルフェノール、3−アミノ−4−メチルフェノール、4−アミノ−2−メチルフェノール、5−アミノ−2−メチルフェノール、4−アミノ−2−メトキシフェノール、3−ヒドロキシ−4−メトキシアニリン、4−アミノ−3,5−キシレノール、2−アミノベンジルアルコール、3−アミノベンジルアルコール、4−アミノベンジルアルコール、2−(4−アミノフェニル)エタノール、2−アミノ−4−フェニルフェノール、4−アミノ−2,6−ジフェニルフェノールからなる群(以下、群L20という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
エステル基含有モノイミドトリカルボン酸系化合物のモノヒドロキシモノアミン成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記のモノヒドロキシモノアミン成分のうち、上記群L20から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
(ジイミドジヒドロキシ系化合物)
原料化合物として、テトラカルボン酸二無水物成分とモノヒドロキシモノアミン成分とを用い、メカノケミカル効果により官能基同士の反応を行うことにより、アミド酸系化合物を製造し、イミド化反応を進めることによりジイミドジヒドロキシ系化合物(例えば、ジイミドジフェノール系化合物)を製造することができる。ここで官能基同士の反応は、前記した反応(A)に対応する。ジイミドジヒドロキシ系化合物は、1分子中、2つのイミド基および2つのヒドロキシル基を有する化合物であり、好ましくは1分子中、2つのイミド基および2つのフェノール性のヒドロキシル基を有するジイミドジフェノール系化合物を包含する。
テトラカルボン酸二無水物成分とモノヒドロキシモノアミン成分とを用いたジイミドジヒドロキシ系化合物(例えば、ジイミドジフェノール系化合物)の製造に際し、モノヒドロキシモノアミン成分は、テトラカルボン酸二無水物成分に対して通常は、約2倍モル量、例えば1.5〜10.0倍モル量、好ましくは1.8〜2.2倍モル量、好ましくは1.9〜2.1倍モル量、より好ましくは1.95〜2.05倍モル量で使用される。
ジイミドジヒドロキシ系化合物を構成し得るテトラカルボン酸二無水物成分は、ポリアミド酸系化合物等を構成し得るテトラカルボン酸二無水物成分と同様のテトラカルボン酸二無水物成分であり、詳しくはポリアミド酸系化合物等を構成し得るテトラカルボン酸二無水物成分と同様の、芳香族テトラカルボン酸二無水物成分、脂環族テトラカルボン酸二無水物成分、および脂肪族テトラカルボン酸二無水物成分を包含する。
ジイミドジヒドロキシ系化合物のテトラカルボン酸二無水物成分は、ジイミドジヒドロキシ系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性の観点から、芳香族テトラカルボン酸二無水物成分を含むことが好ましい。
ジイミドジヒドロキシ系化合物のテトラカルボン酸二無水物成分は、ジイミドジヒドロキシ系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族テトラカルボン酸二無水物成分のみを含むことが好ましい。
ジイミドジヒドロキシ系化合物のテトラカルボン酸二無水物成分は、ジイミドジヒドロキシ系化合物の溶解性の観点から、上記のテトラカルボン酸二無水物成分のうち、エーテル基、チオエーテル基、スルホニル基、ケトン基、メチル基、メチレン基、イソプロピリデン基、フェニル基、フルオレン構造、またはハロゲン原子(またはハロゲン原子含有置換基)を有するテトラカルボン酸二無水物成分を用いることが好ましい。
ジイミドジヒドロキシ系化合物のテトラカルボン酸二無水物成分は、ジイミドジヒドロキシ系化合物の溶解性のさらなる向上の観点から、上記のテトラカルボン酸二無水物成分のうち、エーテル基、チオエーテル基、スルホニル基、ケトン基、メチル基、メチレン基、イソプロピリデン基、フェニル基、フルオレン構造、またはハロゲン原子(またはハロゲン原子含有置換基)を有するテトラカルボン酸二無水物成分のみを用いることが好ましい。
ジイミドジヒドロキシ系化合物のテトラカルボン酸二無水物成分は、ジイミドジヒドロキシ系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性および非着色性の観点から、上記のテトラカルボン酸二無水物成分のうち、フッ素原子を含有する、芳香族テトラカルボン酸二無水物成分および/または脂環族テトラカルボン酸二無水物成分を含むことが好ましい。
ジイミドジヒドロキシ系化合物のテトラカルボン酸二無水物成分は、ジイミドジヒドロキシ系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性および非着色性のさらなる向上の観点から、上記のテトラカルボン酸二無水物成分のうち、フッ素原子を含有する、芳香族テトラカルボン酸二無水物成分および/または脂環族テトラカルボン酸二無水物成分のみを含むことが好ましい。
ジイミドジヒドロキシ系化合物のテトラカルボン酸二無水物成分は、汎用性の観点から、上記のテトラカルボン酸二無水物成分のうち、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−オキシジフタル酸無水物、4,4’−(4、4’−イソプロピリデンジフェノキシ)ジフタル酸無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロヘキサン−1,2,4,5−テトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物からなる群(以下、群L21という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
ジイミドジヒドロキシ系化合物のテトラカルボン酸二無水物成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記のテトラカルボン酸二無水物成分のうち、上記群L21から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
ジイミドジヒドロキシ系化合物を構成し得るモノヒドロキシモノアミン成分は、エステル基含有モノイミドトリカルボン酸系化合物を構成し得るモノヒドロキシモノアミン成分と同様のモノヒドロキシモノアミン成分であり、詳しくはエステル基含有モノイミドトリカルボン酸系化合物を構成し得るモノヒドロキシモノアミン成分と同様の、芳香族モノヒドロキシモノアミン成分、脂環族モノヒドロキシモノアミン成分、および脂肪族モノヒドロキシモノアミンを包含する。
ジイミドジヒドロキシ系化合物のモノヒドロキシモノアミン成分は、ジイミドジヒドロキシ系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性の観点から、芳香族モノヒドロキシモノアミン成分および/または脂環族モノヒドロキシモノアミン成分を含むことが好ましく、より好ましくは芳香族モノヒドロキシモノアミン成分を含む。
ジイミドジヒドロキシ系化合物のモノヒドロキシモノアミン成分は、ジイミドジヒドロキシ系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族モノヒドロキシモノアミン成分および/または脂環族モノヒドロキシモノアミン成分のみを含むことが好ましく、より好ましくは芳香族モノヒドロキシモノアミン成分のみを含む。
ジイミドジヒドロキシ系化合物のモノヒドロキシモノアミン成分は、ジイミドジヒドロキシ系化合物の溶解性および非着色性の観点から、上記のモノヒドロキシモノアミン成分のうち、脂環族モノヒドロキシモノアミン成分および/または脂肪族モノヒドロキシモノアミン成分を用いることが好ましい。
ジイミドジヒドロキシ系化合物のモノヒドロキシモノアミン成分は、ジイミドジヒドロキシ系化合物の溶解性および非着色性のさらなる向上の観点から、上記のモノヒドロキシモノアミン成分のうち、脂環族モノヒドロキシモノアミン成分および/または脂肪族モノヒドロキシモノアミン成分のみを用いることが好ましい。
ジイミドジヒドロキシ系化合物のモノヒドロキシモノアミン成分は、汎用性の観点から、上記のモノヒドロキシモノアミン成分のうち、エタノールアミン、2−アミノ−1−プロパノール、3−アミノ−1−プロパノール、3−アミノ−2,2−ジメチル−1−プロパノール、2−アミノ−1−ブタノール、3−アミノ−1−ブタノール、4−アミノ−1−ブタノール、4−アミノ−2−メチル−1−ブタノール、5−アミノ−1−ペンタノール、6−アミノ−1−ヘキサノール、8−アミノ−1−オクタノール、10−アミノ−1−デカノール、12−アミノ−1−ドデカノール、2−アミノシクロヘキサノール、4−アミノシクロヘキサノール、2−アミノフェノール、3−アミノフェノール、4−アミノフェノール、2−アミノ−4−メチルフェノール、2−アミノ−5−メチルフェノール、3−アミノ−2−メチルフェノール、3−アミノ−4−メチルフェノール、4−アミノ−2−メチルフェノール、5−アミノ−2−メチルフェノール、4−アミノ−2−メトキシフェノール、3−ヒドロキシ−4−メトキシアニリン、4−アミノ−3,5−キシレノール、2−アミノベンジルアルコール、3−アミノベンジルアルコール、4−アミノベンジルアルコール、2−(4−アミノフェニル)エタノール、2−アミノ−4−フェニルフェノール、4−アミノ−2,6−ジフェニルフェノールからなる群(以下、群L22という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
ジイミドジヒドロキシ系化合物のモノヒドロキシモノアミン成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記のモノヒドロキシモノアミン成分のうち、上記群L22から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
(ジアミドジカルボン酸系化合物)
原料化合物として、ジカルボン酸ハロゲン化物成分とモノアミノモノカルボン酸成分とを用い、メカノケミカル効果により官能基同士の反応を行うことにより、ジアミドジカルボン酸系化合物を製造することができる。ここで官能基同士の反応は、前記した反応(C)に対応する。ジアミドジカルボン酸系化合物は、1分子中、2つのアミド基および2つのカルボキシル基を有する化合物である。
ジカルボン酸ハロゲン化物成分とモノアミノモノカルボン酸成分とを用いたジアミドジカルボン酸系化合物の製造に際し、モノアミノモノカルボン酸成分は、ジカルボン酸ハロゲン化物成分に対して通常は、約2倍モル量、例えば1.5〜10.0倍モル量、好ましくは1.8〜2.2倍モル量、好ましくは1.9〜2.1倍モル量、より好ましくは1.95〜2.05倍モル量で使用される。
ジアミドジカルボン酸系化合物を構成し得るジカルボン酸ハロゲン化物成分は、ポリアミド系化合物を構成し得るジカルボン酸成分と同様のジカルボン成分の酸ハロゲン化物であり、詳しくはポリアミド系化合物を構成し得るジカルボン酸成分と同様の、芳香族ジカルボン酸成分、脂環族ジカルボン酸成分、および脂肪族ジカルボン酸成分の酸ハロゲン化物を包含する。
ジアミドジカルボン酸系化合物のジカルボン酸ハロゲン化物成分は、ジアミドジカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性の観点から、芳香族ジカルボン酸成分の酸ハロゲン化物および/または脂環族ジカルボン酸成分の酸ハロゲン化物を含むことが好ましく、より好ましくは芳香族ジカルボン酸成分の酸ハロゲン化物を含む。
ジアミドジカルボン酸系化合物のジカルボン酸ハロゲン化物成分は、ジアミドジカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族ジカルボン酸成分の酸ハロゲン化物および/または脂環族ジカルボン酸成分の酸ハロゲン化物のみを含むことが好ましく、より好ましくは芳香族ジカルボン酸成分の酸ハロゲン化物のみを含む。
ジアミドジカルボン酸系化合物のジカルボン酸ハロゲン化物成分は、汎用性の観点から、上記のジカルボン酸ハロゲン化物成分のうち、テレフタル酸クロライド、イソフタル酸クロライド、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸クロライド、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸クロライドからなる群(以下、群L23という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
ジアミドジカルボン酸系化合物のジカルボン酸ハロゲン化物成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記のジカルボン酸ハロゲン化物成分のうち、群L23から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
ジアミドジカルボン酸系化合物を構成し得るモノアミノモノカルボン酸成分は、ジイミドジカルボン酸系化合物を構成し得るモノアミノモノカルボン酸成分と同様のモノアミノモノカルボン酸成分であり、詳しくはジイミドジカルボン酸系化合物を構成し得るモノアミノモノカルボン酸成分と同様の、芳香族モノアミノモノカルボン酸成分、脂環族モノアミノモノカルボン酸成分、および脂肪族モノアミノモノカルボン酸成分を包含する。
ジアミドジカルボン酸系化合物のモノアミノモノカルボン酸成分は、ジアミドジカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性の観点から、芳香族モノアミノモノカルボン酸成分および/または脂環族モノアミノモノカルボン酸成分を含むことが好ましく、より好ましくは芳香族モノアミノモノカルボン酸成分を含む。
ジアミドジカルボン酸系化合物のモノアミノモノカルボン酸成分は、ジアミドジカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族モノアミノモノカルボン酸成分および/または脂環族モノアミノモノカルボン酸成分のみを含むことが好ましく、より好ましくは芳香族モノアミノモノカルボン酸成分のみを含む。
ジアミドジカルボン酸系化合物のモノアミノモノカルボン酸成分は、汎用性の観点から、上記のモノアミノモノカルボン酸成分のうち、グリシン、アラニン、バリン、ノルバリン、α−アミノ酪酸、γ−アミノ酪酸、β−アラニン、セリン、ロイシン、イソロイシン、トレオニン、プロリン、ヒドロキシプロリン、メチオニン、システイン、5−アミノペンタン酸、6−アミノカプロン酸、7−アミノヘプタン酸、9−ノナノン酸、11−アミノウンデカン酸、12−アミノラウリン酸、17−アミノヘプタデカノン酸、フェニルアラニン、トリプトファン、2−アミノ安息香酸、3−アミノ安息香酸、4−アミノ安息香酸、2−アミノ−3−メチル安息香酸、2−アミノ−4−メチル安息香酸、2−アミノ−5−メチル安息香酸、2−アミノ−6−メチル安息香酸、3−アミノ−2−メチル安息香酸、3−アミノ−4−メチル安息香酸、4−アミノ−2−メチル安息香酸、4−アミノ−3−メチル安息香酸、5−アミノ−2−メチル安息香酸、2−アミノ−3,4−ジメチル安息香酸、2−アミノ−4,5−ジメチル安息香酸、2−アミノ−4−メトキシ安息香酸、3−アミノ−4−メトキシ安息香酸、4−アミノ−2−メトキシ安息香酸、6−アミノ−2−ナフタレンカルボン酸、3−アミノ−2−ナフタレンカルボン酸からなる群(以下、群L24という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
ジアミドジカルボン酸系化合物のモノアミノモノカルボン酸成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記のモノアミノモノカルボン酸成分のうち、上記群L24から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
(ジアミドテトラカルボン酸系化合物)
原料化合物として、ジカルボン酸ハロゲン化物成分とモノアミノジカルボン酸成分とを用い、メカノケミカル効果により官能基同士の反応を行うことにより、ジアミドテトラカルボン酸系化合物を製造することができる。ここで官能基同士の反応は、前記した反応(C)に対応する。ジアミドテトラカルボン酸系化合物は、1分子中、2つのアミド基および4つのカルボキシル基を有する化合物である。
ジカルボン酸ハロゲン化物成分とモノアミノジカルボン酸成分とを用いたジアミドテトラカルボン酸系化合物の製造に際し、モノアミノジカルボン酸成分は、ジカルボン酸ハロゲン化物成分に対して通常は、約2倍モル量、例えば1.5〜10.0倍モル量、好ましくは1.8〜2.2倍モル量、より好ましくは1.9〜2.1倍モル量、さらに好ましくは1.95〜2.05倍モル量で使用される。
ジアミドテトラカルボン酸系化合物を構成し得るジカルボン酸ハロゲン化物成分は、ポリアミド系化合物を構成し得るジカルボン酸成分と同様のジカルボン酸成分の酸ハロゲン化物であり、詳しくはポリアミド系化合物を構成し得るジカルボン酸成分と同様の、芳香族ジカルボン酸成分、脂環族ジカルボン酸成分、および脂肪族ジカルボン酸成分の酸ハロゲン化物を包含する。
ジアミドテトラカルボン酸系化合物のジカルボン酸ハロゲン化物成分は、ジアミドテトラカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性の観点から、芳香族ジカルボン酸成分の酸ハロゲン化物および/または脂環族ジカルボン酸成分の酸ハロゲン化物を含むことが好ましく、より好ましくは芳香族ジカルボン酸成分の酸ハロゲン化物を含む。
ジアミドテトラカルボン酸系化合物のジカルボン酸ハロゲン化物成分は、ジアミドテトラカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族ジカルボン酸成分の酸ハロゲン化物および/または脂環族ジカルボン酸成分の酸ハロゲン化物のみを含むことが好ましく、より好ましくは芳香族ジカルボン酸成分の酸ハロゲン化物のみを含む。
ジアミドテトラカルボン酸系化合物のジカルボン酸ハロゲン化物成分は、汎用性の観点から、上記のジカルボン酸ハロゲン化物成分のうち、テレフタル酸クロライド、イソフタル酸クロライド、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸クロライド、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸クロライドからなる群(以下、群L25という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
ジアミドテトラカルボン酸系化合物のジカルボン酸ハロゲン化物成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記のジカルボン酸ハロゲン化物成分のうち、群L25から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
ジアミドテトラカルボン酸系化合物を構成し得るモノアミノジカルボン酸成分は、ジイミドテトラカルボン酸系化合物を構成し得るモノアミノジカルボン酸成分と同様のモノアミノジカルボン酸成分であり、詳しくはジイミドテトラカルボン酸系化合物を構成し得るモノアミノジカルボン酸成分と同様の、芳香族モノアミノジカルボン酸成分、脂環族モノアミノジカルボン酸成分、および脂肪族モノアミノジカルボン酸成分を包含する。
ジアミドテトラカルボン酸系化合物のモノアミノジカルボン酸成分は、ジアミドテトラカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性の観点から、芳香族モノアミノジカルボン酸成分および/または脂環族モノアミノジカルボン酸成分を含むことが好ましく、より好ましくは芳香族モノアミノジカルボン酸成分を含む。
ジアミドテトラカルボン酸系化合物のモノアミノジカルボン酸成分は、ジアミドテトラカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族モノアミノジカルボン酸成分および/または脂環族モノアミノジカルボン酸成分のみを含むことが好ましく、より好ましくは芳香族モノアミノジカルボン酸成分のみを含む。
ジアミドテトラカルボン酸系化合物のモノアミノジカルボン酸成分は、汎用性の観点から、上記のモノアミノジカルボン酸成分のうち、2−アミノテレフタル酸、2−アミノイソフタル酸、4−アミノイソフタル酸、5−アミノイソフタル酸、3−アミノフタル酸、4−アミノフタル酸、グルタミン酸、アスパラギン酸、2−アミノピメリン酸、2−アミノスベリン酸、2−アミノアジピン酸、α−アミノセバシン酸、アミノマロン酸からなる群(以下、群L26という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
ジアミドテトラカルボン酸系化合物のモノアミノジカルボン酸成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記のモノアミノジカルボン酸成分のうち、上記群L26から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
(ジエステルジカルボン酸系化合物)
原料化合物として、ジカルボン酸ハロゲン化物成分とモノヒドロキシモノカルボン酸成分とを用い、メカノケミカル効果により官能基同士の反応を行うことにより、ジエステルジカルボン酸系化合物を製造することができる。ここで官能基同士の反応は、前記した反応(D)に対応する。ジエステルジカルボン酸系化合物は、1分子中、2つのエステル基および2つのカルボキシル基を有する化合物である。
ジカルボン酸ハロゲン化物成分とモノヒドロキシモノカルボン酸成分とを用いたジエステルジカルボン酸系化合物の製造に際し、モノヒドロキシモノカルボン酸成分は、ジカルボン酸ハロゲン化物成分に対して通常は、約2倍モル量、例えば1.5〜10.0倍モル量、好ましくは1.8〜2.2倍モル量、好ましくは1.9〜2.1倍モル量、より好ましくは1.95〜2.05倍モル量で使用される。
ジエステルジカルボン酸系化合物を構成し得るジカルボン酸ハロゲン化物成分は、ポリアミド系化合物を構成し得るジカルボン酸成分と同様のジカルボン成分の酸ハロゲン化物であり、詳しくはポリアミド系化合物を構成し得るジカルボン酸成分と同様の、芳香族ジカルボン酸成分、脂環族ジカルボン酸成分、および脂肪族ジカルボン酸成分の酸ハロゲン化物を包含する。
ジエステルジカルボン酸系化合物のジカルボン酸ハロゲン化物成分は、ジエステルジカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性の観点から、芳香族ジカルボン酸成分の酸ハロゲン化物および/または脂環族ジカルボン酸成分の酸ハロゲン化物を含むことが好ましく、より好ましくは芳香族ジカルボン酸成分の酸ハロゲン化物を含む。
ジエステルジカルボン酸系化合物のジカルボン酸ハロゲン化物成分は、ジエステルジカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族ジカルボン酸成分の酸ハロゲン化物および/または脂環族ジカルボン酸成分の酸ハロゲン化物のみを含むことが好ましく、より好ましくは芳香族ジカルボン酸成分の酸ハロゲン化物のみを含む。
ジエステルジカルボン酸系化合物のジカルボン酸ハロゲン化物成分は、汎用性の観点から、上記のジカルボン酸ハロゲン化物成分のうち、テレフタル酸クロライド、イソフタル酸クロライド、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸クロライド、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸クロライドからなる群(以下、群L27という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
ジエステルジカルボン酸系化合物のジカルボン酸ハロゲン化物成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記のジカルボン酸ハロゲン化物成分のうち、群L27から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
ジエステルジカルボン酸系化合物を構成し得るモノヒドロキシモノカルボン酸成分は、芳香族環を含有する芳香族モノヒドロキシモノカルボン酸成分、脂肪族環を含有するが芳香族環は含有しない脂環族モノヒドロキシモノカルボン酸成分、および芳香族環も脂環族環も含有しない脂肪族モノヒドロキシモノカルボン酸成分を包含する。モノヒドロキシモノカルボン酸成分は、エーテル基および/またはチオエーテル基を含有してもよいし、かつ/または水素原子の1つ以上がハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子)に置換されていてもよい。
芳香族モノヒドロキシモノカルボン酸成分としては、例えば、2−ヒドロキシ安息香酸、3−ヒドロキシ安息香酸、4−ヒドロキシ安息香酸、4−ヒドロキシ−2−メチル安息香酸、4−ヒドロキシ−3−メチル安息香酸、4−ヒドロキシ−3,5,−ジメチル安息香酸、2−ヒドロキシ−4−メトキシ安息香酸、3−ヒドロキシ−4−メトキシ安息香酸、4−ヒドロキシ−3−メトキシ安息香酸、4−ヒドロキシ−3,5−ジメトキシ安息香酸、4−ヒドロキシ−2,6−ジメトキシ安息香酸、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ安息香酸、3−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、5−ヒドロキシ−1−ナフトエ酸、5−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、7−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、4−(4−ヒドロキシフェニル)安息香酸、4−(3−ヒドロキシフェニル)安息香酸、3−(4−ヒドロキシフェニル)安息香酸、3−クロロ−4−ヒドロキシ安息香酸、3,5−ジクロロ−4−ヒドロキシ安息香酸、2,5−ジクロロ−4−ヒドロキシ安息香酸、3−フェニル−4−ヒドロキシ安息香酸、2−フェニル−4−ヒドロキシ安息香酸、3−フェノキシ−4−ヒドロキシ安息香酸6−ヒドロキシ−5−クロロ−2−ナフトエ酸、6−ヒドロキシ−5−メチル−2−ナフトエ酸、7−ヒドロキシ−5−メトキシ−2−ナフトエ酸、4−カルボキシ−4’−ヒドロキシビフェニル、3−ブロモ−4−ヒドロキシ安息香酸等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
脂環族モノヒドロキシモノカルボン酸成分としては、例えば、1−ヒドロキシ−1−シクロプロパンカルボン酸、2−ヒドロキシシクロヘキサンカルボン酸、3−ヒドロキシシクロヘキサンカルボン酸、4−ヒドロキシシクロヘキサンカルボン酸、3−(ヒドロキシメチル)シクロヘキサンカルボン酸、4−(ヒドロキシメチル)シクロヘキサンカルボン酸、3−ヒドロキシ−1−アダマンタンカルボン酸、3−ヒドロキシ−1−アダマンタン酢酸等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
脂肪族モノヒドロキシモノカルボン酸成分としては、例えば、乳酸、ヒドロキシ酢酸、2−ヒドロキシブタン酸、2 −ヒドロキシペンタン酸、2−ヒドロキシヘキサン酸、2−ヒドロキシヘプタン酸、2−ヒドロキシオクタン酸、 2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン酸、2−ヒドロキシ−2−メチルブタン酸、2−ヒドロキシ−2−エチルブタン酸、2−ヒドロキシ−2−メチルペンタン酸、2−ヒドロキシ−2−エチルペンタン酸、2−ヒドロキシ−2−プロピルペンタン酸、2−ヒドロキシ−2−ブチルペンタン酸、2−ヒドロキシ−2−メチルヘキサン酸、2−ヒドロキシ−2−エチルヘキサン酸、2−ヒドロキシ−2−プロピルヘキサン酸、2−ヒドロキシ−2−ブチルヘキサン酸、2−ヒドロキシ−2−ペンチルヘキサン酸、2−ヒドロキシ−2−メチルヘプタン酸、2−ヒドロキシ−2−メチルヘプタン酸、2−ヒドロキシ−2−エチルヘプタン酸、2−ヒドロキシ−2−プロピルヘプタン酸、2−ヒドロキシ−2−ブチルヘプタン酸、2−ヒドロキシ−2−ペンチルヘプタン酸、2−ヒドロキシ−2−ヘキシルヘプタン酸、2−ヒドロキシ−2−メチルオクタン酸、2−ヒドロキシ−2−エチルオクタン酸、2−ヒドロキシ−2−プロピルオクタン酸、2−ヒドロキシ−2−ブチルオクタン酸、2−ヒドロキシ−2−ペンチルオクタン酸、2−ヒドロキシ−2−ヘキシルオクタン酸、2−ヒドロキシ−2−ヘプチルオクタン酸、3−ヒドロキシプロパン酸、3−ヒドロキシブタン酸、3−ヒドロキシペンタン酸、3−ヒドロキシヘキサン酸、3−ヒドロキシヘプタン酸、3−ヒドロキシオクタン酸、3−ヒドロキシ−3−メチルブタン酸、3−ヒドロキシ−3−メチルペンタン酸、3−ヒドロキシ−3−エチルペンタン酸、3−ヒドロキシ−3−メチルヘキサン酸、3−ヒドロキシ−3−エチルヘキサン酸、3−ヒドロキシ−3−プロピルヘキサン酸、3−ヒドロキシ−3−メチルヘプタン酸、3−ヒドロキシ−3−エチルヘプタン酸、3−ヒドロキシ−3−プロピルヘプタン酸、3−ヒドロキシ−3−ブチルヘプタン酸、3−ヒドロキシ−3−メチルオクタン酸、3−ヒドロキシ−3−エチルオクタン酸、3−ヒドロキシ−3−プロピルオクタン酸、3−ヒドロキシ−3−ブチルオクタン酸、3−ヒドロキシ−3−ペンチルオクタン酸、4−ヒドロキシブタン酸、4−ヒドロキシペンタン酸、4−ヒドロキシヘキサン酸、4−ヒドロキシヘプタン酸、4−ヒドロキシオクタン酸、4−ヒドロキシ−4−メチルペンタン酸、4−ヒドロキシ−4−メチルヘキサン酸、4−ヒドロキシ−4−エチルヘキサン酸、4−ヒドロキシ−4−メチルヘプタン酸、4−ヒドロキシ−4−エチルヘプタン酸、4−ヒドロキシ−4−プロピルヘプタン酸、4−ヒドロキシ−4−メチルオクタン酸、4−ヒドロキシ−4−エチルオクタン酸、4−ヒドロキシ−4−プロピルオクタン酸、4−ヒドロキシ−4−ブチルオクタン酸、5−ヒドロキシペンタン酸、5−ヒドロキシヘキサン酸、5−ヒドロキシヘプタン酸、5−ヒドロキシオクタン酸、5−ヒドロキシ−5−メチルヘキサン酸、5−ヒドロキシ−5−メチルヘプタン酸、5−ヒドロキシ−5−エチルヘプタン酸、5−ヒドロキシ−5−メチルオクタン酸、5−ヒドロキシ−5−エチルオクタン酸、5−ヒドロキシ−5−プロピルオクタン酸、6−ヒドロキシヘキサン酸、6−ヒドロキシヘプタン酸、6−ヒドロキシオクタン酸、6−ヒドロキシ−6−メチルヘプタン酸、6−ヒドロキシ−6−メチルオクタン酸、6−ヒドロキシ−6−エチルオクタン酸、7−ヒドロキシヘプタン酸、7−ヒドロキシオクタン酸、7−ヒドロキシ−7−メチルオクタン酸、8−ヒドロキシオクタン酸、9−ヒドロキシノナン酸、10−ヒドロキシデカン酸、11−ヒドロキシウンデカン酸、10−ヒドロキシドデカン酸、12−ヒドロキシドデカン酸、13−ヒドロキシトリデカン酸、10−ヒドロキシテトラデカン酸、12−ヒドロキシテトラデカン酸、14−ヒドロキシテトラデカン酸、15−ヒドロキシペンタデカン酸、10−ヒドロキシヘキサデカン酸、12−ヒドロキシヘキサデカン酸、16−ヒドロキシヘキサデカン酸、17−ヒドロキシヘプタデカン酸、10−ヒドロキシオクタデカン酸、12−ヒドロキシオクタデカン酸、18−ヒドロキシオクタデカン酸、19−ヒドロキシノナデカン酸、12−ヒドロキシイコサン酸、14−ヒドロキシイコサン酸、20−ヒドロキシイコサン酸、21−ヒドロキシヘンイコサン酸、22−ヒドロキシドコサン酸、23−ヒドロキシトリコサン酸、2−ヒドロキシエトキシ酢酸、2−ヒドロキシプロポキシ酢酸等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
ジエステルジカルボン酸系化合物のモノヒドロキシモノカルボン酸成分は、ジエステルジカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性の観点から、芳香族モノヒドロキシモノカルボン酸成分および/または脂環族モノヒドロキシモノカルボン酸成分を含むことが好ましく、より好ましくは芳香族モノヒドロキシモノカルボン酸成分を含む。
ジエステルジカルボン酸系化合物のモノヒドロキシモノカルボン酸成分は、ジエステルジカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族モノヒドロキシモノカルボン酸成分および/または脂環族モノヒドロキシモノカルボン酸成分のみを含むことが好ましく、より好ましくは芳香族モノヒドロキシモノカルボン酸成分のみを含む。
ジエステルジカルボン酸系化合物のモノヒドロキシモノカルボン酸成分は、汎用性の観点から、上記のモノヒドロキシモノカルボン酸成分のうち、2−ヒドロキシ安息香酸、3−ヒドロキシ安息香酸、4−ヒドロキシ安息香酸、4−ヒドロキシ−2−メチル安息香酸、4−ヒドロキシ−3−メチル安息香酸、4−ヒドロキシ−3,5,−ジメチル安息香酸、2−ヒドロキシ−4−メトキシ安息香酸、3−ヒドロキシ−4−メトキシ安息香酸、4−ヒドロキシ−3−メトキシ安息香酸、4−ヒドロキシ−3,5−ジメトキシ安息香酸、4−ヒドロキシ−2,6−ジメトキシ安息香酸、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ安息香酸、3−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、5−ヒドロキシ−1−ナフトエ酸、5−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、7−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、4−(4−ヒドロキシフェニル)安息香酸、4−(3−ヒドロキシフェニル)安息香酸、3−(4−ヒドロキシフェニル)安息香酸、3−フェニル−4−ヒドロキシ安息香酸、2−フェニル−4−ヒドロキシ安息香酸、3−フェノキシ−4−ヒドロキシ安息香酸6−ヒドロキシ−5−クロロ−2−ナフトエ酸、6−ヒドロキシ−5−メチル−2−ナフトエ酸、7−ヒドロキシ−5−メトキシ−2−ナフトエ酸、4−カルボキシ−4’−ヒドロキシビフェニル、2−ヒドロキシシクロヘキサンカルボン酸、3−ヒドロキシシクロヘキサンカルボン酸、4−ヒドロキシシクロヘキサンカルボン酸、および脂肪族モノヒドロキシモノカルボン酸からなる群(以下、群L28という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
ジエステルジカルボン酸系化合物のモノヒドロキシモノカルボン酸成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記のモノヒドロキシモノカルボン酸成分のうち、上記群L28から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
(ジエステルテトラカルボン酸系化合物)
原料化合物として、ジカルボン酸ハロゲン化物成分とモノヒドロキシジカルボン酸成分とを用い、メカノケミカル効果により官能基同士の反応を行うことにより、ジエステルテトラカルボン酸系化合物を製造することができる。ここで官能基同士の反応は、前記した反応(D)に対応する。ジエステルテトラカルボン酸系化合物は、1分子中、2つのエステル基および4つのカルボキシル基を有する化合物である。
ジカルボン酸ハロゲン化物成分とモノヒドロキシジカルボン酸成分とを用いたジエステルテトラカルボン酸系化合物の製造に際し、モノヒドロキシジカルボン酸成分は、ジカルボン酸ハロゲン化物成分に対して通常は、約2倍モル量、例えば1.5〜10.0倍モル量、好ましくは1.8〜2.2倍モル量、より好ましくは1.9〜2.1倍モル量、さらに好ましくは1.95〜2.05倍モル量で使用される。
ジエステルテトラカルボン酸系化合物を構成し得るジカルボン酸ハロゲン化物成分は、ポリアミド系化合物を構成し得るジカルボン酸成分と同様のジカルボン成分の酸ハロゲン化物であり、詳しくはポリアミド系化合物を構成し得るジカルボン酸成分と同様の、芳香族ジカルボン酸成分、脂環族ジカルボン酸成分、および脂肪族ジカルボン酸成分の酸ハロゲン化物を包含する。
ジエステルテトラカルボン酸系化合物のジカルボン酸ハロゲン化物成分は、ジエステルテトラカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性の観点から、芳香族ジカルボン酸成分の酸ハロゲン化物および/または脂環族ジカルボン酸成分の酸ハロゲン化物を含むことが好ましく、より好ましくは芳香族ジカルボン酸成分の酸ハロゲン化物を含む。
ジエステルテトラカルボン酸系化合物のジカルボン酸ハロゲン化物成分は、ジエステルテトラカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族ジカルボン酸成分の酸ハロゲン化物および/または脂環族ジカルボン酸成分の酸ハロゲン化物のみを含むことが好ましく、より好ましくは芳香族ジカルボン酸成分の酸ハロゲン化物のみを含む。
ジエステルテトラカルボン酸系化合物のジカルボン酸ハロゲン化物成分は、汎用性の観点から、上記のジカルボン酸ハロゲン化物成分のうち、テレフタル酸クロライド、イソフタル酸クロライド、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸クロライド、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸クロライドからなる群(以下、群L29という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
ジエステルテトラカルボン酸系化合物のジカルボン酸ハロゲン化物成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記のジカルボン酸ハロゲン化物成分のうち、群L29から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
ジエステルテトラカルボン酸系化合物を構成し得るモノヒドロキシジカルボン酸成分は、芳香族環を含有する芳香族モノヒドロキシジカルボン酸成分、脂肪族環を含有するが芳香族環は含有しない脂環族モノヒドロキシジカルボン酸成分、および芳香族環も脂環族環も含有しない脂肪族モノヒドロキシジカルボン酸成分を包含する。モノヒドロキシジカルボン酸成分は、エーテル基および/またはチオエーテル基を含有してもよいし、かつ/または水素原子の1つ以上がハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子)に置換されていてもよい。
芳香族モノヒドロキシジカルボン酸成分としては、例えば、2−ヒドロキシテレフタル酸、4−ヒドロキシイソフタル酸、5−ヒドロキシイソフタル酸、4−ヒドロキシフタル酸等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
脂肪族モノヒドロキシジカルボン酸成分としては、例えば、2−ヒドロキシマロン酸、リンゴ酸、イソリンゴ酸、1−ヒドロキシプロパン−1,1−ジカルボン酸、1−ヒドロキシブタン−1,1−ジカルボン酸、1−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1,1−ジカルボン酸、2−ヒドロキシエタン−1,1−ジカルボン酸、2−ヒドロキシ−3−メチルプロパン−1,1−ジカルボン酸、1−(ヒドロキシメチル)プロパン−1,1−ジカルボン酸、α−メチルリンゴ酸、α−ヒドロキシ−α’−メチルコハク酸、α−ヒドロキシ−α’,α’−ジメチルコハク酸、α−ヒドロキシ−α,α’−ジメチルコハク酸、α−ヒドロキシ−α’−エチルコハク酸、α−ヒドロキシ−α’−メチル−α−エチルコハク酸、トリメチルリンゴ酸、α−ヒドロキシグルタル酸、β−ヒドロキシグルタル酸、β−ヒドロキシ−β−メチルグルタル酸、β−ヒドロキシ−α,α−ジメチルグルタル酸、α−ヒドロキシスベリン酸、α−ヒドロキシセバシン酸等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
ジエステルテトラカルボン酸系化合物のモノヒドロキシジカルボン酸成分は、ジエステルテトラカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性の観点から、芳香族モノヒドロキシジカルボン酸成分および/または脂環族モノヒドロキシジカルボン酸成分を含むことが好ましく、より好ましくは芳香族モノヒドロキシモノカルボン酸成分を含む。
ジエステルテトラカルボン酸系化合物のモノヒドロキシジカルボン酸成分は、ジエステルテトラカルボン酸系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族モノヒドロキシジカルボン酸成分および/または脂環族モノヒドロキシジカルボン酸成分のみを含むことが好ましく、より好ましくは芳香族モノヒドロキシモノカルボン酸成分のみを含む。
ジエステルテトラカルボン酸系化合物のモノヒドロキシジカルボン酸成分は、汎用性の観点から、上記のモノヒドロキシジカルボン酸成分のうち、2−ヒドロキシテレフタル酸、4−ヒドロキシイソフタル酸、5−ヒドロキシイソフタル酸、4−ヒドロキシフタル酸からなる群(以下、群L30という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
ジエステルテトラカルボン酸系化合物のモノヒドロキシジカルボン酸成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記のモノヒドロキシジカルボン酸成分のうち、上記群L30から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
(硬化性イミド系化合物)
原料化合物として、不飽和無水ジカルボン酸成分とジアミン成分とを用いる、メカノケミカル効果により官能基同士の反応を行うことにより、アミド酸系化合物を製造し、イミド化反応を進めることにより硬化性イミド系化合物を製造することができる。ここで官能基同士の反応は、前記した反応(A)に対応する。硬化性イミド系化合物とは、1分子中、1つ以上(特に1つ〜4つ)のイミド基および1つ以上の硬化性不飽和結合(二重結合および/または三重結合)を含有する熱硬化性または光硬化性の化合物のことである。
不飽和無水ジカルボン酸成分とジアミン成分とを用いた硬化性イミド系化合物の製造に際し、ジアミン成分は、不飽和無水ジカルボン酸成分に対して通常は、約0.5倍モル量、例えば0.1〜0.7倍モル量、好ましくは0.3〜0.7倍モル量、より好ましくは0.4〜0.6倍モル量、さらに好ましくは0.45〜0.55倍モル量で使用される。
硬化性イミド系化合物を構成し得る不飽和無水ジカルボン酸成分は、1分子中、付加反応(重合)性またはラジカル反応(重合)性の二重結合および/または三重結合を1つ以上(特に1つ)および酸無水物基を1つ以上(特に1つ)有する化合物であれば、特に限定されない)。
不飽和無水ジカルボン酸成分は、芳香族環を含有する芳香族不飽和無水ジカルボン酸成分、脂肪族環を含有するが芳香族環は含有しない脂環族不飽和無水ジカルボン酸成分、および芳香族環も脂環族環も含有しない脂肪族不飽和無水ジカルボン酸成分を包含する。不飽和無水ジカルボン酸成分は、エーテル基および/またはチオエーテル基を含有してもよいし、かつ/または水素原子の1つ以上がハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子)に置換されていてもよい。
芳香族不飽和無水ジカルボン酸成分としては、例えば、4−フェニルエチニルフタル酸無水物、4−(1−プロピニル)フタル酸無水物、4−エチニルフタル酸無水物等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
脂環族不飽和無水ジカルボン酸成分としては、例えば、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物、1,2,3,6−テトラヒドロフタル酸無水物、3,4,5,6−テトラヒドロフタル酸無水物、2,5−ノルボルナジエン−2,3−ジカルボン酸無水物、等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
脂肪族不飽和無水ジカルボン酸成分としては、例えば、無水マレイン酸、メチルマレイン酸無水物、2,3‐ジメチルマレイン酸無水物、2−フェニルマレイン酸無水物、2−(ジフェニル)マレイン酸無水物、2−(1−ヒドロキシヘキシル)マレイン酸無水物、2−(4−メチルフェニル)マレイン酸無水物、2−[2−(ヘキシルオキシ)エチル]マレイン酸無水物、2,5−ジヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラン酢酸、2,5−ジヒドロ−2,5−ジオキソフラン−3−カルボン酸メチル等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いることもできる。
硬化性イミド系化合物の不飽和無水ジカルボン酸成分は、硬化性イミド系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性の観点から、芳香族不飽和無水ジカルボン酸成分および/または脂環族不飽和無水ジカルボン酸成分を含むことが好ましく、より好ましくは芳香族不飽和無水ジカルボン酸成分を含む。
硬化性イミド系化合物の不飽和無水ジカルボン酸成分は、硬化性イミド系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族不飽和無水ジカルボン酸成分および/または脂環族不飽和無水ジカルボン酸成分のみを含むことが好ましく、より好ましくは芳香族不飽和無水ジカルボン酸成分のみを含む。
硬化性イミド系化合物の不飽和無水ジカルボン酸成分は、汎用性の観点から、上記の不飽和無水ジカルボン酸成分のうち、4−フェニルエチニルフタル酸無水物、4−(1−プロピニル)フタル酸無水物、4−エチニルフタル酸無水物、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物、無水マレイン酸、メチルマレイン酸無水物からなる群(以下、群L31という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
硬化性イミド系化合物の不飽和無水ジカルボン酸成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記の群L31から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
硬化性イミド系化合物を構成し得るジアミン成分は、ポリアミド酸系化合物等を構成し得るジアミン成分と同様のジアミン成分であり、詳しくはポリアミド酸系化合物等を構成し得るジアミン成分と同様の、芳香族ジアミン成分、脂環族ジアミン成分、および脂肪族ジアミン成分を包含する。
硬化性イミド系化合物のジアミン成分は、硬化性イミド系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性の観点から、芳香族ジアミン成分および/または脂環族ジアミン成分を含むことが好ましく、より好ましくは芳香族ジアミン成分を含む。
硬化性イミド系化合物のジアミン成分は、硬化性イミド系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の耐熱性のさらなる向上の観点から、芳香族ジアミン成分および/または脂環族ジアミン成分のみを含むことが好ましく、より好ましくは芳香族ジアミン成分のみを含む。
硬化性イミド系化合物のジアミン成分は、硬化性イミド系化合物の溶解性の観点から、上記のジアミン成分のうち、エーテル基、チオエーテル基、スルホニル基、スルホン酸基、メチル基、メチレン基、イソプロピリデン基、フェニル基、フルオレン構造、ハロゲン原子(またはハロゲン原子含有置換基)、またはシロキサン結合を有するジアミン成分を用いることが好ましい。
硬化性イミド系化合物のジアミン成分は、硬化性イミド系化合物の溶解性のさらなる向上の観点から、上記のジアミン成分のうち、エーテル基、チオエーテル基、スルホニル基、スルホン酸基、メチル基、メチレン基、イソプロピリデン基、フェニル基、フルオレン構造、ハロゲン原子(またはハロゲン原子含有置換基)、またはシロキサン結合を有するジアミン成分のみを用いることが好ましい。
硬化性イミド系化合物のジアミン成分は、硬化性イミド系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の非着色性および溶解性の観点から、上記のジアミン成分のうち、脂環族ジアミン成分および/または脂肪族ジアミン成分を含むことが好ましい。
硬化性イミド系化合物のジアミン成分は、硬化性イミド系化合物または、例えばこれを用いて得られる高分子化合物の非着色性および溶解性のさらなる向上の観点から、上記のジアミン成分のうち、脂環族ジアミン成分および/または脂肪族ジアミン成分のみを含むことが好ましい。
硬化性イミド系化合物のジアミン成分は、汎用性の観点から、上記のジアミン成分のうち、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、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、4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル、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−アミノフェニル)スルホン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、trans−1,4−シクロヘキサンジアミン、cis−1,4−シクロヘキサンジアミン、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、1,10−ジアミノデカン、1,12−ジアミノドデカン、m−キシリレンジアミン、p−キシリレンジアミン、1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、ダイマージアミンからなる群(以下、群L32という)から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
硬化性イミド系化合物のジアミン成分は、汎用性のさらなる向上の観点から、上記のジアミン成分のうち、上記群L32から選択される1種以上の化合物のみを含むことが好ましい。
[低分子化合物の製造方法]
本発明における低分子化合物の製造方法においては、所定の原料化合物を含む原料混合物を用いて、メカノケミカル効果により官能基同士の反応を行う。所定の原料化合物とは、上記した各低分子化合物を製造するための2種以上の原料化合物(モノマー成分)であり、そのうち少なくとも1種以上の原料化合物は上記したように反応環境下において固体状態にある原料化合物である。詳しくは、そのような原料化合物を含む原料混合物を、粉砕処理に供することにより、メカノケミカル効果により官能基同士の反応を行う。原料化合物として、反応環境下において液体状態にある原料化合物を用いる場合、当該液体状態の原料化合物は、反応率のさらなる向上の観点から、原料混合物に含まれる少なくとも1種の固体状態にある原料化合物を粉砕する前もしくは粉砕しながら、混合または添加することが好ましい。このとき、液体状態の原料化合物は、反応率のさらなる向上の観点から、所定の添加量を2回以上に分割した量で、複数回に分けて添加されることが好ましく、より好ましくは滴下することが好ましい。
原料化合物(特に反応環境下において固体状態にある原料化合物)は通常、0.001〜20.0mm、特に0.01〜10.0mmの最大長の粒子形状を有するものが使用される。最大長として累積50%径を用いた。詳しくは、最大長は、粒子径が0.5mm以上のものが含まれる場合は、JISZ8815に準拠し、JISZ8815に記載された篩分け試験による粒度分布から累積50%の粒径として測定した値とした。また、粒子径が0.5mm以上のものが含まれない場合は、レーザー回折・散乱法による粒度分布測定装置により求められた累積50%径を最大長とした。
低分子化合物の製造のための粉砕処理は、原料化合物に、圧縮、衝撃、せん断および/または摩砕などにより、機械的エネルギーを伝達できる装置であれば、あらゆる装置(例えば、いわゆる粉砕装置、混合装置または撹拌装置)によって達成されてもよい。例えば、粉砕処理は、高分子化合物の製造方法の説明で例示した装置と同様の装置を用いて行うことができる。低分子化合物の製造のための代表的な装置として、例えば、高分子化合物の製造方法の説明で例示した装置と同様の高速底部攪拌式混合機、高速回転式粉砕機、容器駆動型ミル、媒体攪拌型ミルが挙げられる。
低分子化合物の製造のための反応条件(すなわち、混合・撹拌・粉砕条件)は、メカノケミカル効果が発現して所望の低分子化合物が得られる限り特に限定されない。
例えば、粒子形状を有する原料化合物(特に反応環境下において固体状態にある原料化合物)の上記した最大長をRm(μm)としたとき、平均粒子径が0.5×Rm以下、特に0.1×Rm以下になるまで、粉砕処理を行う。
詳しくは、例えば、媒体攪拌型ミルを用い、粉砕処理のための粉砕槽(またはタンク)の容量が4〜6L(特に5L)であり、原料混合物の重量が0.5〜1.5kg(特に1kg)、粉砕ボールの材質がアルミナであり、ボール径が10.0mm、投入重量が6.0kgである場合、回転速度は通常、115rpm以上、特に115〜504rpmであり、粉砕時間は通常、0.5分間以上、特に0.5〜60分間である。
また例えば、高速底部攪拌式混合機を用い、粉砕処理のための混合槽(またはタンク)の容量が9〜150L(特に20L)であり、原料混合物の重量が4〜6kg(特に5kg)である場合、回転速度は通常、100rpm以上、特に500〜5000rpmであり、粉砕時間は通常、1分間以上、特に1〜60分間である。
また例えば、高速回転式粉砕機を用い、粉砕処理のための粉砕槽(またはタンク)の容量が75〜200mL(特に150mL)であり、原料混合物の重量が50〜250g(特に100g)である場合、回転速度は通常、3000rpm以上、特に3000〜14000rpmであり、粉砕時間は通常、1分間以上、特に2〜10分間である。
このような粉砕処理とその後の粉砕物の冷却処理(例えば放置冷却処理)を2回以上、例えば2〜10回繰り返してもよい。これにより、メカノケミカル効果がより一層、効果的に発現し、反応率のさらなる向上が達成される。
低分子化合物の製造方法においては、反応条件(粉砕条件)を調整することにより、反応率を向上させることができる。例えば、原料混合物の溶融が起こらない範囲内で、粉砕条件を強めるほど、反応率は増加する。
本発明において粉砕処理により得られる低分子化合物は、1000μm以下、0.01〜1000μm、特に0.1〜100μmの平均粒子径(D90)を有することが好ましい。
本発明においては、混合槽、撹拌槽および粉砕槽の内壁への粒子の付着を抑制する、粒子の粉砕効率を高める、粒子へのエネルギー伝達効率を高めるために、原料混合物に助剤を含有させてもよい。助剤としては、高分子化合物の製造方法の説明で例示した助剤と同様の助剤が挙げられる。
本発明の低分子化合物の製造方法においては、反応の促進のために、原料混合物に触媒を含有させてもよい。触媒として、低分子化合物の製造に有用なあらゆる触媒(酸触媒、塩基触媒、金属触媒、金属酸化物触媒、錯体触媒、硫化物、塩化物、金属有機塩、鉱酸など)が使用可能である。触媒の具体例として、例えば、パラトルエンスルホン酸、ジメチル硫酸、ジエチル硫酸、硫酸、塩酸、シュウ酸、酢酸、リン酸、亜リン酸、次亜リン酸またはそれらの塩、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、ピリジン、アンモニア、トリエチルアミン、2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、N,N−ジメチルエタノールアミン、アミノエタノールアミン、N−メチル−N,N−ジエタノールアミン、イソプロピルアミン、イミノビスプロピルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、3−エトキシプロピルアミン、3−ジエチルアミノプロピルアミン、sec−ブチルアミン、プロピルアミン、メチルアミノプロピルアミン、3−メトキシプロピルアミン、モノエタノールアミン、モルホリン、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン、1−メチルイミダゾール、2−メチルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−エチル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール等のイミダゾール化合物;三フッ化ホウ素・ピペリジン錯体、三フッ化ホウ素・モノエチルアミン錯体、三フッ化ホウ素・トリエタノールアミン錯体、三塩化ホウ素・オクチルアミン錯体等のハロゲン化ホウ素等のルイス酸錯体;ジシアンジアミド誘導体;アンモニウム塩やホスホニウム塩等のオニウム塩;N,N−ジメチル−N’−(3−クロロ−4−メチルフェニル)尿素、N,N−ジメチル−N’−(4−クロロフェニル)尿素、N,N−ジメチル−N’−(3,4−ジクロロフェニル)尿素、N,N−ジメチル−N’−(3,4−ジクロロメチルフェニル)尿素、2,4−(N',N’−ジメチルウレイド)トルエン、1,4−ビス(N',N’−ジメチルウレイド)ベンゼン、トリ−n−ブチルベンジルアンモニウムハライド、テトラ−n−ブチルアンモニウムハライド、トリメチルベンジルアンモニウムハライド、トリエチルベンジルアンモニウムハライド等の第四級アンモニウム塩;およびトリ−n−ブチルベンジルホスホニウムハライド、テトラ−n−ブチルホスホニウムハライド、トリメチルベンジルホスホニウムハライド、トリエチルベンジルホスホニウムハライド等の第四級ホスホニウム塩、マグネシウム、マンガン、亜鉛、カルシウム、リチウム、チタン、アンチモン、ゲルマニウム等の酸化物、酢酸塩等が挙げられる。
本発明の低分子化合物の製造方法は、加熱する工程を含むことができる。これにより、官能基同士の反応を促進させることができ、結果としてさらに高い反応率を達成することができる。加熱工程は、粉砕処理(すなわちメカノケミカル処理)中および/または粉砕処理(すなわちメカノケミカル処理)後に行ってもよい。粉砕処理中に加熱する場合には、原料混合物および/または生成する低分子化合物の溶融が起こらないような温度で加熱する必要がある。そのような温度は、例えば、40〜350℃である。
粉砕処理後に加熱する場合における加熱温度としては、得られる低分子化合物の分解温度未満とすることが必要である。加熱温度は、例えば、90〜400℃、特に90〜350℃であってもよい。加熱時間については特に限定されず、例えば、0.5〜16時間、特に0.5〜8時間であってもよい。加熱は、窒素等の不活性ガス気流中で行ってもよく、加圧下または減圧下で行ってもよい。また、加熱は、静置して行ってもよく、撹拌しながら行ってもよい。
低分子化合物の製造方法において、粉砕処理後に行う加熱工程は、1段階で行ってもよいし、または多段階で行ってもよい。加熱工程を多段階で行うとは、加熱温度が異なる加熱工程を連続的に2回以上、好ましくは2〜3回行うということである。加熱工程を多段階で行う場合、反応率のさらなる向上の観点から、第2加熱工程以降の加熱工程の加熱温度は、直前の加熱工程の加熱温度よりも高いことが好ましい。例えば、第2加熱工程の加熱温度は第1加熱工程の加熱温度より高いことが好ましい。また例えば、第3加熱工程の加熱温度は第2加熱工程の加熱温度より高いことが好ましい。
以下、実施例に基づき本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、本発明の有機化合物の製造方法に関する測定は以下の方法により行った。
1.反応率
1−1.高分子化合物における酸二無水物とジアミンとの反応率
実施例A1シリーズ(表1A〜表1Eおよび表2)の各実施例により得られたポリイミド樹脂前駆体粉末についてH−NMR測定により反応率を求めた。ポリイミド樹脂前駆体粉末およそ10mgを、重水素化ジメチルスルホキシド/重水/重水素化トリフルオロ酢酸(=91.5/5.0/3.5 wt%)の混合溶液およそ1mLに溶解させ、30分間超音波処理を行ったのちH−NMR測定を行った。
得られたH−NMRスペクトルにおいて、ジアミン由来のピークのうち両アミノ基がアミド化した構造a1に由来するピークの積分値の合計をA1、1つのアミノ基がアミド化した構造a2に由来するピークの積分値の合計をA2、両アミノ基がアミド化されていない構造a3に由来するピークの積分値の合計をA3として、ジアミンの反応率を次式として求めた。例えば、構造a1に由来するピークは7.03ppm(マルチプレット)、7.17ppm(マルチプレット)、7.70ppm(マルチレット)および8.32ppm(マルチプレット)付近に検出され、構造a2に由来するピークは6.68ppm(マルチプレット)、6.78ppm(マルチプレット)および6.89ppm(マルチプレット)付近に検出され、構造a3に由来するピークは6.51ppm(ダブレット)および6.61ppm(ダブレット)付近に検出される。
ジアミンの反応率(%)=(A1+A2/2)/(A1+A2+A3)×100
また、ピークの重複等により上記の3通りの構造に各ピークを帰属できない場合は、ジアミンの構造中で反応により生成したアミド結合に近接するプロトンb1に由来するピークの積分値の合計をB1、未反応のアミノ基に近接するプロトンb2に由来するピークの積分値の合計をB2として、ジアミンの反応率を次式として求めた。
ジアミンの反応率(%)=B1/(B1+B2)×100
1−2.高分子化合物における酸二無水物とジイソシアネートとの反応率
実施例A2シリーズ(表2)の各実施例により得られたポリイミド系化合物は溶媒に不溶であるため反応率を評価することはできなかった。しかしながら、メカノケミカル処理を行った後に、試料の大部分が溶媒へ不溶化すること、および後述するようなIR測定の結果から、定性的に反応が進んでいることが明らかである。なお、試料とは、メカノケミカル処理後であって、加熱処理前の粉砕物のことである。
1−3.高分子化合物における酸ハロゲン化物とジアミンまたはジイソシアネートとの反応率
実施例A3シリーズ(表4)の実施例A3−3およびA3−4により得られたポリアミド樹脂粉末についてH−NMR測定により反応率を求めた。ポリアミド樹脂粉末およそ10mgを重水素化トリフルオロ酢酸/重水(=98.0/2.0 wt%)の混合溶液およそ1mLに溶解させ、30分間超音波処理を行ったのちH−NMR測定を行った。
得られたH−NMRスペクトルにおいて、ジアミン由来のピークのうち両アミノ基がアミド化した構造a1に由来するピークの積分値の合計をA1、1つのアミノ基がアミド化した構造a2に由来するピークの積分値の合計をA2、両アミノ基がアミド化されていない構造a3に由来するピークの積分値の合計をA3として、ジアミンの反応率を次式として求めた。
ジアミンの反応率(%)=(A1+A2/2)/(A1+A2+A3)×100
実施例A3シリーズ(表4)の実施例A3−1、A3−2、A3−5およびA3−6により得られたポリアミド樹脂粉末は溶媒に不溶であるため反応率を評価することはできなかった。しかしながら、メカノケミカル処理を行った後に、試料の大部分が溶媒へ不溶化すること、および後述するようなIR測定の結果から、定性的に反応が進んでいることが明らかである。なお、試料とは、メカノケミカル処理後であって、加熱処理前の粉砕物のことである。
1−4.高分子化合物における無水トリメリット酸またはそのハロゲン化物とジアミンまたはジイソシアネートとの反応率
実施例A4シリーズ(表5)の各実施例により得られたポリアミドイミド樹脂粉末についてH−NMR測定により反応率を求めた。ポリアミドイミド樹脂粉末およそ10mgを重水素化ジメチルスルホキシド/重水/重水素化トリフルオロ酢酸(=91.5/5.0/3.5 wt%)の混合溶液およそ1mLに溶解させ、30分間超音波処理を行ったのちH−NMR測定を行った。なお、反応率の測定は、メカノケミカル処理後であって、加熱処理前の粉砕物および加熱処理後の粉砕物について行った。
実施例A4−1およびA4−2については、得られたH−NMRスペクトルにおいて、ジアミン由来のピークのうち両アミノ基がアミド化した構造a1に由来するピークの積分値の合計をA1、1つのアミノ基がアミド化した構造a2に由来するピークの積分値の合計をA2、両アミノ基がアミド化されていない構造a3に由来するピークの積分値の合計をA3として、ジアミンの反応率を次式として求めた。
ジアミンの反応率(%)=(A1+A2/2)/(A1+A2+A3)×100
実施例A4−3およびA4−4については、得られたH−NMRスペクトルにおいて、イソシアネート由来のピークのうちイソシアネート基がアミド化した構造c1に由来するピークの積分値の合計をC1、イミド化した構造c2に由来するピークの積分値をC2、未反応のイソシアネート基およびそれから生じるアミノ基の構造c3に由来するピークの積分値をC3として、イソシアネートの反応率を次式として求めた。
イソシアネートの反応率(%)=(C1+C2)/(C1+C2+C3)×100
1−5.高分子化合物における酸ハロゲン化物とジオールとの反応率
実施例A5シリーズ(表6)の各実施例により得られたポリエステル樹脂粉末についてH−NMR測定により反応率を求めた。ポリエステル樹脂粉末およそ10mgを重水素化テトラクロロエタン/トリフルオロ酢酸(=99.0/1.0 wt%)の混合溶液およそ1mLに溶解させ、30分間超音波処理を行ったのちH−NMR測定を行った。なお、反応率の測定は、メカノケミカル処理後であって、加熱処理前の粉砕物および加熱処理後の粉砕物について行った。
得られたH−NMRスペクトルにおいて、ジオール由来のピークのうち両ヒドロキシル基がエステル化した構造d1に由来するピークの積分値の合計をD1、1つのヒドロキシル基がエステル化した構造d2に由来するピークの積分値の合計をD2、両ヒドロキシル基がエステル化されていない構造d3に由来するピークの積分値の合計をD3として、ジアミンの反応率を次式として求めた。
ジオールの反応率(%)=(D1+D2/2)/(D1+D2+D3)×100
1−6.高分子化合物におけるジイソシアネートとジアミンとの反応率
実施例A6シリーズ(表7)の各実施例により得られたポリウレア系化合物は溶媒に不溶であるため反応率を評価することはできなかった。しかしながら、メカノケミカル処理を行った後に、試料の大部分が溶媒へ不溶化すること、および後述するようなIR測定の結果から、定性的に反応が進んでいることが明らかである。なお、試料とは、メカノケミカル処理後であって、加熱処理前の粉砕物のことである。
1−7.低分子化合物における酸一無水物とジアミンとの反応率
実施例B1〜B3シリーズ(表8〜表11)、B9シリーズ(表17)のB9−1の各実施例により得られたジイミドジカルボン酸前駆体粉末についてH−NMR測定により反応率を求めた。ジイミドジカルボン酸前駆体粉末およそ10mgを、重水素化ジメチルスルホキシド/重水/重水素化トリフルオロ酢酸(=91.5/5.0/3.5 wt%)の混合溶液およそ1mLに溶解させ、30分間超音波処理を行ったのちH−NMR測定を行った。
得られたH−NMRスペクトルにおいて、ジアミン由来のピークのうち両アミノ基がアミド化した構造e1に由来するピークの積分値の合計をE1、1つのアミノ基がアミド化した構造e2に由来するピークの積分値の合計をE2、両アミノ基がアミド化されていない構造e3に由来するピークの積分値の合計をE3として、アミンの反応率を次式として求めた。
アミンの反応率(%)=(E1+E2/2)/(E1+E2+E3)×100
また、ピークの重複等により上記の3通りの構造に各ピークを帰属できない場合は、ジアミンの構造中で反応により生成したアミド結合に近接するプロトンf1に由来するピークの積分値の合計をF1、未反応のアミノ基に近接するプロトンf2に由来するピークの積分値の合計をF2として、アミンの反応率を次式として求めた。 アミンの反応率(%)=F1/(F1+F2)×100
1−8.低分子化合物における酸二無水物とモノアミノモノカルボン酸との反応率
実施例B4シリーズ(表12)の各実施例により得られたジイミドジカルボン酸前駆体粉末についてH−NMR測定により反応率を求めた。ジイミドジカルボン酸前駆体粉末およそ10mgを、重水素化ジメチルスルホキシド/重水/重水素化トリフルオロ酢酸(=91.5/5.0/3.5 wt%)の混合溶液およそ1mLに溶解させ、30分間超音波処理を行ったのちH−NMR測定を行った。
得られたH−NMRスペクトルにおいて、モノアミノモノカルボン酸由来のピークのうちアミノ基がアミド化した構造g1に由来するピークの積分値の合計をG1、アミノ基がアミド化されていない構造g2に由来するピークの積分値の合計をG2として、アミンの反応率を次式として求めた。 アミンの反応率(%)=G1/(G1+G2)×100
1−9.低分子化合物における酸一無水物とジアミノモノカルボン酸との反応率
実施例B5シリーズ(表13)の各実施例により得られたジイミドトリカルボン酸前駆体粉末についてH−NMR測定により反応率を求めた。ジイミドトリカルボン酸前駆体粉末およそ10mgを、重水素化ジメチルスルホキシド/重水/重水素化トリフルオロ酢酸(=91.5/5.0/3.5 wt%)の混合溶液およそ1mLに溶解させ、30分間超音波処理を行ったのちH−NMR測定を行った。
得られたH−NMRスペクトルにおいて、ジアミノモノカルボン酸由来のピークのうち両アミノ基がアミド化した構造h1に由来するピークの積分値の合計をH1、1つのアミノ基がアミド化した構造h2に由来するピークの積分値の合計をH2、両アミノ基がアミド化されていない構造h3に由来するピークの積分値の合計をH3として、アミンの反応率を次式として求めた。 アミンの反応率(%)=(H1+H2/2)/(H1+H2+H3)×100
また、ピークの重複等により上記の3通りの構造に各ピークを帰属できない場合は、ジアミノモノカルボン酸の構造中で反応により生成したアミド結合に近接するプロトンi1に由来するピークの積分値の合計をI1、未反応のアミノ基に近接するプロトンi2に由来するピークの積分値の合計をI2として、アミンの反応率を次式として求めた。 アミンの反応率(%)=I1/(I1+I2)×100
1−10.低分子化合物における酸二無水物とモノアミノジカルボン酸との反応率
実施例B6シリーズ(表14)の各実施例により得られたジイミドテトラカルボン酸前駆体粉末についてH−NMR測定により反応率を求めた。ジイミドテトラカルボン酸前駆体粉末およそ10mgを、重水素化ジメチルスルホキシド/重水/重水素化トリフルオロ酢酸(=91.5/5.0/3.5 wt%)の混合溶液およそ1mLに溶解させ、30分間超音波処理を行ったのちH−NMR測定を行った。
得られたH−NMRスペクトルにおいて、モノアミノジカルボン酸由来のピークのうちアミノ基がアミド化した構造j1に由来するピークの積分値の合計をJ1、アミノ基がアミド化されていない構造j2に由来するピークの積分値の合計をJ2として、アミンの反応率を次式として求めた。 アミンの反応率(%)=J1/(J1+J2)×100
1−11.低分子化合物における酸一無水物とモノアミノモノカルボン酸との反応率
実施例B7シリーズ(表15)の各実施例により得られたモノイミドジカルボン酸前駆体粉末についてH−NMR測定により反応率を求めた。モノイミドジカルボン酸前駆体粉末およそ10mgを、重水素化ジメチルスルホキシド/重水/重水素化トリフルオロ酢酸(=91.5/5.0/3.5 wt%)の混合溶液およそ1mLに溶解させ、30分間超音波処理を行ったのちH−NMR測定を行った。
得られたH−NMRスペクトルにおいて、モノアミノモノカルボン酸由来のピークのうちアミノ基がアミド化した構造k1に由来するピークの積分値の合計をK1、アミノ基がアミド化されていない構造k2に由来するピークの積分値の合計をK2として、アミンの反応率を次式として求めた。 アミンの反応率(%)=K1/(K1+K2)×100
1−12.低分子化合物における酸一無水物とモノアミノジカルボン酸との反応率
実施例B8シリーズ(表16)の各実施例により得られたモノイミドトリカルボン酸前駆体粉末についてH−NMR測定により反応率を求めた。モノイミドトリカルボン酸前駆体粉末およそ10mgを、重水素化ジメチルスルホキシド/重水/重水素化トリフルオロ酢酸(=91.5/5.0/3.5 wt%)の混合溶液およそ1mLに溶解させ、30分間超音波処理を行ったのちH−NMR測定を行った。
得られたH−NMRスペクトルにおいて、モノアミノジカルボン酸由来のピークのうちアミノ基がアミド化した構造l1に由来するピークの積分値の合計をL1、アミノ基がアミド化されていない構造l2に由来するピークの積分値の合計をL2として、アミンの反応率を次式として求めた。 アミンの反応率(%)=L1/(L1+L2)×100
1−13.低分子化合物における酸一無水物クロライドとモノアミノモノカルボン酸またはモノアミノジカルボン酸との反応率
実施例B9シリーズ(表17)のB9−2〜B9−6の各実施例により得られたアミド基含有モノイミドジカルボン酸前駆体粉末またはアミド基含有モノイミドテトラカルボン酸前駆体粉末についてH−NMR測定により反応率を求めた。アミド基含有モノイミドジカルボン酸前駆体粉末またはアミド基含有モノイミドテトラカルボン酸前駆体粉末およそ10mgを、重水素化ジメチルスルホキシド/重水/重水素化トリフルオロ酢酸(=91.5/5.0/3.5 wt%)の混合溶液およそ1mLに溶解させ、30分間超音波処理を行ったのちH−NMR測定を行った。
得られたH−NMRスペクトルにおいて、モノアミノモノカルボン酸またはモノアミノジカルボン酸由来のピークのうちアミノ基がアミド化した構造m1に由来するピークの積分値の合計をM1、アミノ基がアミド化されていない構造m2に由来するピークの積分値の合計をM2として、アミンの反応率を次式として求めた。 アミンの反応率(%)=M1/(M1+M2)×100
1−14.低分子化合物における酸一無水物とモノヒドロキシモノアミンとの反応率
実施例B10シリーズ(表18)の各実施例により得られたエステル基含有モノイミドトリカルボン酸前駆体粉末についてH−NMR測定により反応率を求めた。エステル基含有モノイミドトリカルボン酸前駆体粉末およそ10mgを、重水素化ジメチルスルホキシド/重水/重水素化トリフルオロ酢酸(=91.5/5.0/3.5 wt%)の混合溶液およそ1mLに溶解させ、30分間超音波処理を行ったのちH−NMR測定を行った。
得られたH−NMRスペクトルにおいて、モノヒドロキシモノアミン酸由来のピークのうちアミノ基がアミド化した構造n1に由来するピークの積分値の合計をN1、アミノ基がアミド化されていない構造n2に由来するピークの積分値の合計をN2として、アミンの反応率を次式として求めた。 アミンの反応率(%)=N1/(N1+N2)×100
1−15.低分子化合物における酸二無水物とモノヒドロキシモノアミンとの反応率
実施例B11シリーズ(表19)の各実施例により得られたジイミドジフェノール前駆体粉末またはジイミドジヒドロキシ前駆体粉末についてH−NMR測定により反応率を求めた。ジイミドジフェノール前駆体粉末またはジイミドジヒドロキシ前駆体粉末およそ10mgを、重水素化ジメチルスルホキシド/重水/重水素化トリフルオロ酢酸(=91.5/5.0/3.5 wt%)の混合溶液およそ1mLに溶解させ、30分間超音波処理を行ったのちH−NMR測定を行った。
得られたH−NMRスペクトルにおいて、モノヒドロキシモノアミン酸由来のピークのうちアミノ基がアミド化した構造o1に由来するピークの積分値の合計をO1、アミノ基がアミド化されていない構造o2に由来するピークの積分値の合計をO2として、アミンの反応率を次式として求めた。 アミンの反応率(%)=O1/(O1+O2)×100
1−16.低分子化合物におけるジカルボン酸クロライドとモノアミノモノカルボン酸またはモノアミノジカルボン酸との反応率
実施例B12シリーズ(表20)の各実施例により得られたジアミドジカルボン酸前駆体粉末またはジアミドテトラカルボン酸前駆体粉末についてH−NMR測定により反応率を求めた。ジアミドジカルボン酸前駆体粉末またはジアミドテトラカルボン酸前駆体粉末およそ10mgを、重水素化ジメチルスルホキシド/重水/重水素化トリフルオロ酢酸(=91.5/5.0/3.5 wt%)の混合溶液およそ1mLに溶解させ、30分間超音波処理を行ったのちH−NMR測定を行った。
得られたH−NMRスペクトルにおいて、モノアミノモノカルボン酸またはモノアミノジカルボン酸由来のピークのうちアミノ基がアミド化した構造p1に由来するピークの積分値の合計をP1、アミノ基がアミド化されていない構造p2に由来するピークの積分値の合計をP2として、アミンの反応率を次式として求めた。 アミンの反応率(%)=P1/(P1+P2)×100
1−17.低分子化合物におけるジカルボン酸クロライドとモノヒドロキシモノカルボン酸またはモノヒドロキシジカルボン酸との反応率
実施例B13シリーズ(表21)の各実施例により得られたジエステルジカルボン酸前駆体粉末またはジエステルテトラカルボン酸前駆体粉末についてH−NMR測定により反応率を求めた。ジエステルジカルボン酸前駆体粉末またはジエステルテトラカルボン酸前駆体粉末およそ10mgを、重水素化ジメチルスルホキシド/重水素化トリフルオロ酢酸(=96.5/3.5 wt%)の混合溶液およそ1mLに溶解させ、30分間超音波処理を行ったのちH−NMR測定を行った。
得られたH−NMRスペクトルにおいて、モノヒドロキシモノカルボン酸またはモノヒドロキシジカルボン酸由来のピークのうちヒドロキシル基がエステル化した構造q1に由来するピークの積分値の合計をQ1、ヒドロキシル基がエステル化されていない構造q2に由来するピークの積分値の合計をQ2として、ヒドロキシル基の反応率を次式として求めた。 ヒドロキシル基の反応率(%)=Q1/(Q1+Q2)×100
1−18.低分子化合物における不飽和酸一無水物とジアミンとの反応率
実施例B14(表22)の各実施例により得られた硬化性イミド系化合物前駆体粉末についてH−NMR測定により反応率を求めた。硬化性イミド系化合物前駆体粉末およそ10mgを、重水素化ジメチルスルホキシド/重水/重水素化トリフルオロ酢酸(=91.5/5.0/3.5 wt%)の混合溶液およそ1mLに溶解させ、30分間超音波処理を行ったのちH−NMR測定を行った。
得られたH−NMRスペクトルにおいて、ジアミン由来のピークのうち両アミノ基がアミド化した構造r1に由来するピークの積分値の合計をR1、1つのアミノ基がアミド化した構造r2に由来するピークの積分値の合計をR2、両アミノ基がアミド化されていない構造r3に由来するピークの積分値の合計をR3として、アミンの反応率を次式として求めた。 アミンの反応率(%)=(R1+R2/2)/(R1+R2+R3)×100
また、ピークの重複等により上記の3通りの構造に各ピークを帰属できない場合は、ジアミンの構造中で反応により生成したアミド結合に近接するプロトンs1に由来するピークの積分値の合計をS1、未反応のアミノ基に近接するプロトンs2に由来するピークの積分値の合計をS2として、アミンの反応率を次式として求めた。 アミンの反応率(%)=S1/(S1+S2)×100
2.高分子化合物における平均重合度
実施例A1シリーズ(実施例A1−1〜実施例A1−95)について、上記の方法で求めたアミン反応率から次式により求めた。
平均重合度(n)=[アミン反応率/(100−アミン反応率)]×2+2
3.高分子化合物および低分子化合物における平均粒子径の測定
平均粒子径は、レーザー回折法で測定し、得られた累積分布の累積50%に対する粒子径(メジアン径)の値とした。具体的には、メカノケミカル処理後に得られた粉末0.1〜1.0gをレーザー回折式粒度分布測定装置(マルバーン社製 マスターサイザー3000)にて測定を行い、粒度分布を得た。得られた累積分布の累積50%に対する粒子径(メジアン径)の値を平均粒子径とした。
[実験例A:高分子化合物の製造方法]
(ポリアミド酸系化合物(ポリイミド樹脂前駆体およびポリイミド系樹脂)の製造方法、固体/固体によるメカノケミカル法)
実施例A1−1
媒体攪拌型ミル(タンク容量5.0L)の粉砕槽に、6.0kgのアルミナボールを加え、ピロメリット酸二無水物を521質量部、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルを479質量部、添加した。窒素雰囲気下で504rpm、3分間の粉砕し、メカノケミカル反応を行って、ポリイミド樹脂前駆体(ポリアミド酸)粉末を得た。
得られた粉砕物中の4,4’−ジアミノジフェニルエーテルに由来するアミノ基と無水ピロメリット酸の酸無水物基との反応率を測定したところ78.2%であり、平均重合度は9.2であった。また、得られた粉砕物の平均粒子径は48.2μmであった。
なお、実施例A1−1のNMR測定では、H−NMRスペクトル中の7.03ppm(マルチプレット)、7.17ppm(マルチプレット)、7.70ppm(マルチレット)、8.32ppm(マルチプレット)付近に両アミノ基がアミド化された反応物に由来するピーク、6.68ppm(マルチプレット)、6.78ppm(マルチプレット)、6.89ppm(マルチプレット)付近に1つのアミノ基がアミド化された反応物に由来するピーク、6.51ppm(ダブレット)6.61ppm(ダブレット)付近に未反応アミンに由来するピークが検出された。
得られた粉砕物を窒素気流下で、300℃、2時間加熱を行い、得られた粉末についてIR測定を行ったところ、1750〜1800cm−1付近にイミド基に由来する吸収が認められ、ポリイミド樹脂が生成していることが確認できた。
実施例A1−2〜実施例A1−80
ジアミン組成を変更する以外は、実施例A1−1と同様の操作をおこなって、ポリイミド樹脂前駆体粉末を得た。
各実施例のNMR測定では、実施例A1−1と同様に、H−NMRスペクトル中において、両アミノ基がアミド化された反応物に由来するピーク、1つのアミノ基がアミド化された反応物に由来するピーク、および未反応アミンに由来するピークがそれぞれ検出された。
得られた粉砕物を窒素気流下で、300℃、2時間加熱を行い、得られた粉末についてIR測定を行ったところ、1750〜1800cm−1付近にイミド基に由来する吸収が認められ、ポリイミド樹脂が生成していることが確認できた。
(ポリアミド酸系化合物(ポリイミド樹脂前駆体およびポリイミド系樹脂)の製造方法、固体/液体によるメカノケミカル法)
実施例A1−81
ダブルヘリカル型の撹拌翼を備えた混合槽に、ピロメリット酸二無水物616質量部を添加し、40℃で撹拌を行った。m−キシリレンジアミン384質量部を、チューブポンプを用いて、2.13質量部/分の速度で添加し二成分の混合粉末を得た。得られたに粉末中のm−キシリレンジアミンに由来するアミノ基と無水ピロメリット酸の酸無水物基との反応率を測定したところ37.2%であった。
次に、得られた混合粉末1.0kgを媒体攪拌型ミル(タンク容量5.0L)の粉砕槽に添加し、6.0kgのアルミナボールを加え、窒素雰囲気下で504rpm、3分間の粉砕し、メカノケミカル反応を行って、ポリイミド樹脂前駆体粉末を得た。
得られた粉砕物中のm−キシレンジアミンに由来するアミノ基と無水ピロメリット酸の酸無水物基との反応率を測定したところ65.7%であり、平均重合度は5.8であった。また、得られた粉砕物の平均粒子径は46.1μmであった。
本実施例のNMR測定では、実施例A1−1と同様に、H−NMRスペクトル中において、両アミノ基がアミド化された反応物に由来するピーク、1つのアミノ基がアミド化された反応物に由来するピーク、および未反応アミンに由来するピークがそれぞれ検出された。
得られた粉砕物を窒素気流下で、300℃、2時間加熱を行い、得られた粉末についてIR測定を行ったところ、1750〜1800cm−1付近にイミド基に由来する吸収が認められ、ポリイミド樹脂が生成していることが確認できた。
実施例A1−82〜実施例A1−95
ジアミン組成を変更する以外は、実施例A1−81と同様の操作をおこなって、ポリイミド樹脂前駆体粉末を得た。
各実施例のNMR測定では、実施例A1−1と同様に、H−NMRスペクトル中において、両アミノ基がアミド化された反応物に由来するピーク、1つのアミノ基がアミド化された反応物に由来するピーク、および未反応アミンに由来するピークがそれぞれ検出された。
得られた粉砕物を窒素気流下で、300℃、2時間加熱を行い、得られた粉末についてIR測定を行ったところ、1750〜1800cm−1付近にイミド基に由来する吸収が認められ、ポリイミド樹脂が生成していることが確認できた。
(ポリイミド系化合物の製造方法)
実施例A2−1
遊星ミル(容量0.25L)の粉砕槽に、直径10mmのジルコニアボールを30個加え、ピロメリット酸二無水物を466質量部、ジフェニルメタンジイソシアネートを534質量部、合計5.0gを添加した。空気下で600rpm、5分間の粉砕したのち、5分間冷却を行うサイクルを6回繰り返し、メカノケミカル反応を行った。得られた粉砕物の平均粒子径は44.1μmであった。
得られた粉砕物について、IR測定を行ったところ、1750〜1800cm−1付近にイミド基に由来する吸収が認められ、ポリイミド系化合物が生成していることが確認できた。また、2200〜2300cm−1付近にイソシアネート基に由来する吸収が認められ、イソシアネート基が残存していることが確認された。
そこで、得られた粉砕物を窒素雰囲気下で150℃、1時間、続いて250℃、1時間の条件で加熱することにより、イソシアネート基に由来する吸収が減少する一方で、イミド基由来の吸収が増加し、ポリイミド系化合物の生成および分子量が増加していることが確認できた。
実施例A2−2
ジイソシアネート組成を変更する以外は、実施例A2−1と同様の操作をおこなって、粉砕物(ポリイミド系化合物)を得た。
得られた粉砕物について、実施例A2−1と同様の方法により、加熱の前後でIR測定を行い、以下の事項を確認した:
・加熱前において、イミド基に由来する吸収により、ポリイミド系化合物が生成していることが確認できた;イソシアネート基に由来する吸収が認められ、イソシアネート基が残存していることが確認された;
・加熱後において、イソシアネート基に由来する吸収が減少する一方で、イミド基由来の吸収が増加し、ポリイミド系化合物の生成および分子量が増加していることが確認できた。
(ポリアミド系化合物の製造方法)
実施例A3−1
遊星ミル(容量0.25L)の粉砕槽に、直径10mmのジルコニアボールを30個加え、テレフタル酸クロライドを652質量部、パラフェニレンジアミンを348質量部、合計5.0gを添加した。空気下で600rpm、5分間の粉砕したのち、5分間冷却を行うサイクルを6回繰り返し、メカノケミカル反応を行った。得られた粉砕物の平均粒子径は56.5μmであった。
得られた粉砕物について、IR測定を行ったところ、1515〜1650cm−1付近にアミド基に由来する吸収が認められ、ポリアミド系化合物が生成していることが確認できた。また、1785〜1815cm−1付近に酸ハロゲン化物に由来する吸収が認められ、酸クロライドが残存していることが確認された。
そこで、得られた粉砕物を窒素雰囲気下で100℃、1時間、続いて150℃、1時間、250℃、1時間の条件で加熱することにより、酸ハロゲン化物に由来する吸収が減少する一方で、アミド基由来の吸収が増加し、ポリアミド系化合物の生成および分子量が増加していることが確認できた。
実施例A3−2〜実施例A3−4
ジアミン組成を変更する以外は、実施例A3−1と同様の操作をおこなって、ポリアミド系化合物を得た。
得られた粉砕物について、実施例A3−1と同様の方法により、加熱の前後でIR測定を行い、以下の事項を確認した:
・加熱前において、アミド基に由来する吸収により、ポリアミド系化合物が生成していることが確認できた;酸ハロゲン化物に由来する吸収が認められ、酸クロライドが残存していることが確認された;
・加熱後において、酸ハロゲン化物に由来する吸収が減少する一方で、アミド基由来の吸収が増加し、ポリアミド系化合物の生成および分子量が増加していることが確認できた。
実施例A3−5
遊星ミル(容量0.25L)の粉砕槽に、直径10mmのジルコニアボールを30個加え、テレフタル酸を399質量部、ジフェニルメタンジイソシアネートを601質量部、合計5.0gを添加した。空気下で600rpm、5分間の粉砕したのち、5分間冷却を行うサイクルを6回繰り返し、メカノケミカル反応を行った。得られた粉砕物の平均粒子径は44.2μmであった。
得られた粉砕物について、IR測定を行ったところ、1515〜1650cm−1付近にアミド基に由来する吸収が認められ、ポリアミド系化合物が生成していることが確認できた。また、2200〜2300cm−1付近にイソシアネート基に由来する吸収が認められ、イソシアネート基が残存していることが確認された。
そこで、得られた粉砕物を窒素雰囲気下で150℃、1時間、続いて250℃、1時間の条件で加熱することにより、イソシアネート基に由来する吸収が減少する一方で、アミド基由来の吸収が増加し、ポリアミド系化合物の生成および分子量が増加していることが確認できた。
実施例A3−6
ジイソシアネート組成を変更する以外は、実施例A3−5と同様の操作をおこなって、粉砕物(ポリアミド系化合物)を得た。
得られた粉砕物について、実施例A3−1と同様の方法により、加熱の前後でIR測定を行い、以下の事項を確認した:
・加熱前において、アミド基に由来する吸収により、ポリアミド系化合物が生成していることが確認できた;イソシアネート基に由来する吸収が認められ、イソシアネート基が残存していることが確認された;
・加熱後において、イソシアネート基に由来する吸収が減少する一方で、アミド基由来の吸収が増加し、ポリアミド系化合物の生成および分子量が増加していることが確認できた。
(ポリアミドイミド系化合物の製造方法)
実施例A4−1
遊星ミル(容量0.25L)の粉砕槽に、直径10mmのジルコニアボールを30個加え、無水トリメリット酸クロライドを513質量部、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルを487質量部、合計5.0gを添加した。空気下で600rpm、5分間の粉砕したのち、5分間冷却を行うサイクルを6回繰り返し、メカノケミカル反応を行った。得られた粉砕物の平均粒子径は42.1μmであった。
得られた粉砕物中の4,4’−ジアミノジフェニルエーテルに由来するアミノ基と無水トリメリット酸クロライドに由来する酸クロライドおよび酸無水物基との反応率をNMRより測定したところ、反応率は73.3%であった。
そこで、得られた粉砕物を窒素雰囲気下で100℃、1時間、続いて200℃、1時間、さらに続いて300℃、1時間の条件で加熱した。得られた処理物の反応率をNMRにより求めたところ、95.7%であった。
実施例A4−2
ジアミン組成を変更する以外は、実施例A4−1と同様の操作をおこなって、ポリアミドイミド系化合物を得た。
得られた粉砕物中の3,4’−ジアミノジフェニルエーテルに由来するアミノ基と無水トリメリット酸クロライドに由来する酸クロライドおよび酸無水物基との反応率を測定したところ、反応率は74.5%であった。
そこで、得られた粉砕物を窒素雰囲気下で100℃、1時間、続いて200℃、1時間、さらに続いて300℃、1時間の条件で加熱した。得られた処理物の反応率をNMRにより求めたところ、94.3%であった。
実施例A4−3
遊星ミル(容量0.25L)の粉砕槽に、直径10mmのジルコニアボールを30個加え、無水トリメリット酸を434質量部、ジフェニルメタンジイソシアネートを566質量部、合計5.0gを添加した。空気下で600rpm、5分間の粉砕したのち、5分間冷却を行うサイクルを6回繰り返し、メカノケミカル反応を行った。得られた粉砕物の平均粒子径は45.3μmであった。
得られた粉砕物中のジフェニルメタンジイソシアネートに由来するイソシアネート基と無水トリメリット酸に由来するカルボキシル基および酸無水物基との反応率を測定したところ、反応率は36.2%であった。
そこで、得られた粉砕物を窒素雰囲気下で100℃、1時間、続いて200℃、1時間、さらに続いて300℃、1時間の条件で加熱した。得られた処理物の反応率をNMRにより求めたところ、92.1%であった。
実施例A4−4
ジイソシアネート組成を変更する以外は、実施例A4−3と同様の操作をおこなって、ポリアミドイミド系化合物を得た。
得られた粉砕物中の1,5−イソシアナトナフタレンに由来するイソシアネート基と無水トリメリット酸に由来するカルボキシル基および酸無水物基との反応率を測定したところ、反応率は38.8%であった。
そこで、得られた粉砕物を窒素雰囲気下で100℃、1時間、続いて200℃、1時間、さらに続いて300℃、1時間の条件で加熱した。得られた処理物の反応率をNMRにより求めたところ、92.3%であった。
(ポリエステル系化合物の製造方法)
実施例A5−1
遊星ミル(容量0.25L)の粉砕槽に、直径10mmのジルコニアボールを30個加え、テレフタル酸クロライドを471質量部、2,2’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンを529質量部、合計5.0gを添加した。空気下で600rpm、5分間の粉砕したのち、5分間冷却を行うサイクルを6回繰り返し、メカノケミカル反応を行った。得られた粉砕物の平均粒子径は33.1μmであった。
得られた粉砕物中の2,2’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンに由来するヒドロキシル基とテレフタル酸クロライドに由来する酸クロライドとの反応率を測定したところ、反応率は70.1%であった。
そこで、得られた粉砕物を窒素雰囲気下で100℃、1時間、続いて200℃、1時間、250℃、1時間の条件で加熱した。得られた処理物の反応率をNMRにより求めたところ、94.5%であった。
実施例A5−2
酸クロライド組成を変更する以外は、実施例A5−1と同様の操作をおこなって、ポリアミドイミド系化合物を得た。
得られた粉砕物中の2,2’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンに由来するヒドロキシル基とイソフタル酸クロライドに由来する酸クロライドとの反応率を測定したところ、反応率は71.3%であった。
そこで、得られた粉砕物を窒素雰囲気下で100℃、1時間、続いて200℃、1時間、250℃、1時間の条件で加熱した。得られた処理物の反応率をNMRにより求めたところ、93.8%であった。
(ポリウレア系化合物の製造方法)
実施例A6−1
遊星ミル(容量0.25L)の粉砕槽に、直径10mmのジルコニアボールを30個加え、ジフェニルメタンジイソシアネートを556質量部、4,4’−ビスジアミノジフェニルエーテルを444質量部、合計5.0gを添加した。空気下で600rpm、5分間の粉砕したのち、5分間冷却を行うサイクルを6回繰り返し、メカノケミカル反応を行った。得られた粉砕物の平均粒子径は53.4μmであった。
得られた粉砕物について、IR測定を行ったところ、1500〜1700cm−1付近にウレア結合に由来する吸収が認められ、ポリウレア系化合物が生成していることが確認できた。また、2200〜2300cm−1付近にイソシアネート基に由来する吸収が認められ、イソシアネート基が残存していることが確認された。
そこで、得られた粉砕物を窒素雰囲気下で150℃、1時間、続いて250℃、1時間の条件で加熱することにより、イソシアネート基に由来する吸収が減少する一方で、ウレア結合由来の吸収が増加し、ポリウレア系化合物の生成および分子量が増加していることが確認できた。
実施例A6−2
ジイソシアネートおよびジアミン組成を変更する以外は、実施例110と同様の操作をおこなって、粉砕物(ポリウレア系化合物)を得た。
得られた粉砕物について、実施例A6−1と同様の方法により、加熱の前後でIR測定を行い、以下の事項を確認した:
・加熱前において、ウレア結合に由来する吸収により、ポリウレア系化合物が生成していることが確認できた;イソシアネート基に由来する吸収が認められ、イソシアネート基が残存していることが確認された;
・加熱後において、イソシアネート基に由来する吸収が減少する一方で、ウレア結合由来の吸収が増加し、ポリウレア系化合物の生成および分子量が増加していることが確認できた。
[実験例B:低分子化合物の製造方法]
(ジイミドジカルボン酸系化合物の製造方法)
実施例B1−1
媒体攪拌型ミル(タンク容量5.0L)の粉砕槽に、6.0kgのアルミナボールを加え、無水トリメリット酸を657質量部、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルを343質量部、添加した。窒素雰囲気下で504rpm、1分間の粉砕し、メカノケミカル反応を行って、ジイミドジカルボン酸前駆体粉末を得た。
得られた粉砕物中の4,4’−ジアミノジフェニルエーテルに由来するアミノ基と無水トリメリット酸の酸無水物基との反応率を測定したところ72.1%であった。
なお、実施例B1−1および後述の実施例B−2〜B1−8のNMR測定では、H−NMRスペクトル中の6.98ppm(ダブレット)付近に両アミノ基がアミド化された反応物に由来するピーク、7.00ppm(ダブレット)、7.07ppm(ダブレット)、7.35ppm(ダブレット)付近に1つのアミノ基がアミド化された反応物に由来するピーク、7.13ppm(ダブレット)4.49ppm(ダブレット)付近に未反応アミンに由来するピークが検出される。
得られた粉砕物を窒素気流下で、300℃、2時間加熱を行い、得られた粉末についてアミノ基の反応率を求めたところ、98.2%であった。さらに、得られた粉末についてIR測定を行ったところ、1750〜1800cm−1付近にイミド基に由来する吸収が認められ、ジイミドジカルボン酸が生成していることが確認できた。
実施例B1−2〜実施例B1−13
装置の回転速度、または粉砕時間を変更する以外は、実施例B1−1と同様の操作をおこなって、粉砕物(ジイミドジカルボン酸)を得た。
各実施例のNMR測定では、実施例B1−1と同様に、H−NMRスペクトル中において、両アミノ基がアミド化された反応物に由来するピーク、1つのアミノ基がアミド化された反応物に由来するピーク、および未反応アミンに由来するピークがそれぞれ検出された。
得られた粉砕物について、実施例B1−1と同様の方法により、加熱した後、IR測定を行い、以下の事項を確認した:
・加熱後において、イミド基に由来する吸収が認められ、ジイミドジカルボン酸が生成していることが確認できた。
実施例B2−1
高速底部攪拌式混合機(容量20L)の粉砕槽に、無水トリメリット酸を657質量部、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルを343質量部、合計5.0kgを添加した。窒素雰囲気下で362rpm、3分間の撹拌し、メカノケミカル反応を行って、ジイミドジカルボン酸前駆体粉末を得た。
得られた粉砕物中の4,4’−ジアミノジフェニルエーテルに由来するアミノ基と無水トリメリット酸の酸無水物基との反応率を測定したところ41.9%であった。
得られた粉砕物を窒素気流下で、300℃、2時間加熱を行い、得られた粉末についてアミノ基の反応率を求めたところ、97.1%であった。さらに、得られた粉末についてIR測定を行ったところ、1750〜1800cm−1付近にイミド基に由来する吸収が認められ、ジイミドジカルボン酸が生成していることが確認できた。
実施例B2−2〜実施例B2−10
装置の回転速度を変更する以外は、実施例B2−1と同様の操作をおこなって、粉砕物(ジイミドジカルボン酸)を得た。
得られた粉砕物について、実施例B2−1と同様の方法により、加熱した後、IR測定を行い、以下の事項を確認した:
・加熱後において、イミド基に由来する吸収が認められ、ジイミドジカルボン酸が生成していることが確認できた。
実施例B3−1
高速底部攪拌式混合機(容量20L)の粉砕槽に、無水トリメリット酸を780質量部、p−フェニレンジアミンを220質量部、合計5.0kgを添加した。窒素雰囲気下で1452rpm、10分間の撹拌し、メカノケミカル反応を行って、ジイミドジカルボン酸前駆体粉末を得た。
得られた粉砕物中のp−フェニレンジアミンに由来するアミノ基と無水トリメリット酸の酸無水物基との反応率を測定したところ57.5%であった。
得られた粉砕物を窒素気流下で、300℃、2時間加熱を行い、得られた粉末についてアミノ基の反応率を求めたところ、97.2%であった。さらに、得られた粉末についてIR測定を行ったところ、1750〜1800cm−1付近にイミド基に由来する吸収が認められ、ジイミドジカルボン酸が生成していることが確認できた。
実施例B3−2〜実施例B3−15
ジアミン組成を変更する以外は、実施例B3−1と同様の操作をおこなって、粉砕物(ジイミドジカルボン酸)を得た。
得られた粉砕物について、実施例B3−1と同様の方法により、加熱した後、IR測定を行い、以下の事項を確認した:
・加熱後において、イミド基に由来する吸収が認められ、ジイミドジカルボン酸が生成していることが確認できた。
実施例B3−16
ダブルヘリカル型の撹拌翼を備えた混合槽に、無水トリメリット酸738質量部を添加し、40℃で撹拌を行った。m−キシリレンジアミン262質量部を、チューブポンプを用いて、2.13質量部/分の速度で添加し二成分の混合粉末を得た。得られたに粉末中のm−キシリレンジアミンに由来するアミノ基と無水トリメリット酸の酸無水物基との反応率を測定したところ30.8%であった。
次に高速底部攪拌式混合機(容量20L)の粉砕槽に、上記の二成分の混合粉末5.0kgを添加した。窒素雰囲気下で1452rpm、10分間の撹拌し、メカノケミカル反応を行って、ジイミドジカルボン酸前駆体粉末を得た。
得られた粉砕物中のp−フェニレンジアミンに由来するアミノ基と無水トリメリット酸の酸無水物基との反応率を測定したところ55.7%であった。
得られた粉砕物を窒素気流下で、300℃、2時間加熱を行い、得られた粉末についてアミノ基の反応率を求めたところ、98.9%であった。さらに、得られた粉末についてIR測定を行ったところ、1750〜1800cm−1付近にイミド基に由来する吸収が認められ、ジイミドジカルボン酸が生成していることが確認できた。
実施例B3−17〜実施例B3−18
ジアミン組成を変更する以外は、実施例3−16と同様の操作をおこなって、粉砕物(ジイミドジカルボン酸)を得た。
得られた粉砕物について、実施例B3−16と同様の方法により、加熱した後、IR測定を行い、以下の事項を確認した:
・加熱後において、イミド基に由来する吸収が認められ、ジイミドジカルボン酸が生成していることが確認できた。
実施例B4−1
高速回転式粉砕機(容量150mL)の粉砕槽に、ピロメリット酸二無水物を444質量部、4−アミノ安息香酸を556質量部、合計100gを添加した。空気雰囲気下で14,000rpm、5分間の撹拌し、メカノケミカル反応を行って、ジイミドジカルボン酸前駆体粉末を得た。
得られた粉砕物中の4−アミノ安息香酸に由来するアミノ基とピロメリット酸二無水物の酸無水物基との反応率を測定したところ64.3%であった。
得られた粉砕物を窒素気流下で、300℃、2時間加熱を行い、得られた粉末についてアミノ基の反応率を求めたところ、99.2%であった。さらに、得られた粉末についてIR測定を行ったところ、1750〜1800cm−1付近にイミド基に由来する吸収が認められ、ジイミドジカルボン酸が生成していることが確認できた。
実施例B4−2〜実施例B4−6
酸無水物の組成を変更する以外は、実施例B4−1と同様の操作をおこなって、粉砕物(ジイミドジカルボン酸)を得た。
得られた粉砕物について、実施例B4−1と同様の方法により、加熱した後、IR測定を行い、以下の事項を確認した:
・加熱後において、イミド基に由来する吸収が認められ、ジイミドジカルボン酸が生成していることが確認できた。
(ジイミドトリカルボン酸の製造方法)
実施例B5−1
高速回転式粉砕機(容量150mL)の粉砕槽に、無水トリメリット酸を716質量部、3,4−ジアミノ安息香酸を284質量部、合計100gを添加した。空気雰囲気下で14,000rpm、5分間の撹拌し、メカノケミカル反応を行って、ジイミドトリカルボン酸前駆体粉末を得た。
得られた粉砕物中の3,4−ジアミノ安息香酸に由来するアミノ基と無水トリメリット酸の酸無水物基との反応率を測定したところ62.3%であった。
得られた粉砕物を窒素気流下で、300℃、2時間加熱を行い、得られた粉末についてアミノ基の反応率を求めたところ、98.2%であった。さらに、得られた粉末についてIR測定を行ったところ、1750〜1800cm−1付近にイミド基に由来する吸収が認められ、ジイミドトリカルボン酸が生成していることが確認できた。
実施例B5−2〜実施例B5−4
アミン組成を変更する以外は、実施例B5−1と同様の操作をおこなって、粉砕物(ジイミドトリカルボン酸)を得た。
得られた粉砕物について、実施例B5−1と同様の方法により、加熱した後、IR測定を行い、以下の事項を確認した:
・加熱後において、イミド基に由来する吸収が認められ、ジイミドトリカルボン酸が生成していることが確認できた。
(ジイミドテトラカルボン酸の製造方法)
実施例B6−1
高速回転式粉砕機(容量150mL)の粉砕槽に、ピロメリット酸二無水物を377質量部、2−アミノテレフタル酸を623質量部、合計100gを添加した。空気雰囲気下で14,000rpm、5分間の撹拌し、メカノケミカル反応を行って、ジイミドテトラカルボン酸前駆体粉末を得た。
得られた粉砕物中の2−アミノテレフタル酸に由来するアミノ基とピロメリット酸二無水物の酸無水物基との反応率を測定したところ63.3%であった。
得られた粉砕物を窒素気流下で、300℃、2時間加熱を行い、得られた粉末についてアミノ基の反応率を求めたところ、98.3%であった。さらに、得られた粉末についてIR測定を行ったところ、1750〜1800cm−1付近にイミド基に由来する吸収が認められ、ジイミドテトラカルボン酸が生成していることが確認できた。
実施例B6−2〜実施例B6−24
酸無水物またはアミン組成を変更する以外は、実施例B6−1と同様の操作をおこなって、粉砕物(ジイミドテトラカルボン酸)を得た。
得られた粉砕物について、実施例B6−1と同様の方法により、加熱した後、IR測定を行い、以下の事項を確認した:
・加熱後において、イミド基に由来する吸収が認められ、ジイミドテトラカルボン酸が生成していることが確認できた。
(モノイミドジカルボン酸の製造方法)
実施例B7−1
高速回転式粉砕機(容量150mL)の粉砕槽に、無水トリメリット酸を584質量部、2−アミノ安息香酸を416質量部、合計100gを添加した。空気雰囲気下で14,000rpm、5分間の撹拌し、メカノケミカル反応を行って、モノイミドジカルボン酸前駆体粉末を得た。
得られた粉砕物中の2−アミノ安息香酸に由来するアミノ基と無水トリメリット酸の酸無水物基との反応率を測定したところ65.5%であった。
得られた粉砕物を窒素気流下で、300℃、2時間加熱を行い、得られた粉末についてアミノ基の反応率を求めたところ、98.2%であった。さらに、得られた粉末についてIR測定を行ったところ、1750〜1800cm−1付近にイミド基に由来する吸収が認められ、モノイミドジカルボン酸が生成していることが確認できた。
実施例B7−2〜実施例B7−17
アミン組成を変更する以外は、実施例B7−1と同様の操作をおこなって、粉砕物(モノイミドジカルボン酸)を得た。
得られた粉砕物について、実施例B7−1と同様の方法により、加熱した後、IR測定を行い、以下の事項を確認した:
・加熱後において、イミド基に由来する吸収が認められ、モノイミドジカルボン酸が生成していることが確認できた。
(モノイミドトリカルボン酸の製造方法)
実施例B8−1
高速回転式粉砕機(容量150mL)の粉砕槽に、無水トリメリット酸を515質量部、2−アミノテレフタル酸を485質量部、合計100gを添加した。空気雰囲気下で14,000rpm、5分間の撹拌し、メカノケミカル反応を行って、モノイミドトリカルボン酸前駆体粉末を得た。
得られた粉砕物中の2−アミノテレフタル酸に由来するアミノ基と無水トリメリット酸の酸無水物基との反応率を測定したところ69.7%であった。
得られた粉砕物を窒素気流下で、300℃、2時間加熱を行い、得られた粉末についてアミノ基の反応率を求めたところ、99.4%であった。さらに、得られた粉末についてIR測定を行ったところ、1750〜1800cm−1付近にイミド基に由来する吸収が認められ、モノイミドトリカルボン酸が生成していることが確認できた。
実施例B8−2〜実施例B8−4
アミン組成を変更する以外は、実施例B8−1と同様の操作をおこなって、粉砕物(モノイミドトリカルボン酸)を得た。
得られた粉砕物について、実施例B8−1と同様の方法により、加熱した後、IR測定を行い、以下の事項を確認した:
・加熱後において、イミド基に由来する吸収が認められ、モノイミドトリカルボン酸が生成していることが確認できた。
(アミド基含有イミド系化合物(アミド基含有ジイミドジカルボン酸系化合物、アミド基含有モノイミドジカルボン酸系化合物、アミド基含有モノイミドテトラカルボン酸系化合物)の製造方法)
実施例B9−1
高速回転式粉砕機(容量150mL)の粉砕槽に、無水トリメリット酸を628質量部、構造内にアミド結合を含有する4,4’−ジアミノベンズアニリドを372質量部、合計100gを添加した。空気雰囲気下で14,000rpm、5分間の撹拌し、メカノケミカル反応を行って、アミド基含有イミド系化合物前駆体粉末(アミド基含有ジイミドジカルボン酸系化合物前駆体粉末)を得た。
得られた粉砕物中の4,4’−ジアミノベンズアニリドに由来するアミノ基と無水トリメリット酸の酸無水物基との反応率を測定したところ63.2%であった。
得られた粉砕物を窒素気流下で、300℃、2時間加熱を行い、得られた粉末についてアミノ基の反応率を求めたところ、98.4%であった。さらに、得られた粉末についてIR測定を行ったところ、1515〜1650cm−1付近にアミド基に由来する吸収が、また、1750〜1800cm−1付近にイミド基に由来する吸収が認められ、アミド基含有イミド系化合物(アミド基含有ジイミドジカルボン酸系化合物)が生成していることが確認できた。
実施例B9−2
高速回転式粉砕機(容量150mL)の粉砕槽に、無水トリメリット酸クロライドを435質量部、2−アミノ安息香酸を565質量部、合計100gを添加した。空気雰囲気下で14,000rpm、5分間の撹拌し、メカノケミカル反応を行って、アミド基含有イミド系化合物前駆体粉末(アミド基含有モノイミドジカルボン酸系化合物前駆体粉末)を得た。
得られた粉砕物中の2−アミノ安息香酸に由来するアミノ基と無水トリメリット酸クロライドの酸クロライド基および酸無水物基との反応率を測定したところ71.3%であった。
得られた粉砕物を窒素気流下で、300℃、2時間加熱を行い、得られた粉末についてアミノ基の反応率を求めたところ、98.7%であった。さらに、得られた粉末についてIR測定を行ったところ、1515〜1650cm−1付近にアミド基に由来する吸収が、また、1750〜1800cm−1付近にイミド基に由来する吸収が認められ、アミド基含有イミド系化合物(アミド基含有モノイミドジカルボン酸系化合物)が生成していることが確認できた。
実施例B9−3〜実施例B9−6
アミン組成を変更する以外は、実施例B9−1と同様の操作をおこなって、アミド基含有イミド系化合物を得た。
実施例B9−3および9−4では、実施例B9−1と同様の方法により、アミド基含有イミド系化合物前駆体粉末(アミド基含有モノイミドジカルボン酸系化合物前駆体粉末)を経て、アミド基含有モノイミドジカルボン酸系化合物が生成していることを確認した。
実施例B9−5およびB9−6では、実施例B9−1と同様の方法により、アミド基含有イミド系化合物前駆体粉末(アミド基含有モノイミドテトラカルボン酸系化合物前駆体粉末)を経て、アミド基含有モノイミドテトラカルボン酸系化合物が生成していることを確認した。
なお、実施例B9−3〜実施例B9−6においては、得られた粉砕物について、実施例B9−1と同様の方法により、加熱した後、IR測定を行い、以下の事項を確認した:
・加熱後において、アミド基およびイミド基に由来する吸収が認められ、所定のアミド基含有イミド系化合物が生成していることが確認できた。
(エステル基含有イミド系化合物(エステル基含有モノイミドトリカルボン酸系化合物)の製造方法)
実施例B10−1
高速回転式粉砕機(容量150mL)の粉砕槽に、無水トリメリット酸を778質量部、2−アミノフェノールを222質量部、合計100gを添加した。空気雰囲気下で14,000rpm、5分間の撹拌し、メカノケミカル反応を行って、エステル基含有イミド系化合物前駆体粉末(エステル基含有モノイミドトリカルボン酸系化合物前駆体粉末)を得た。
得られた粉砕物中の2−アミノフェノールに由来するアミノ基およびヒドロキシル基と、無水トリメリット酸の酸無水物基との反応率を測定したところ43.3%であった。
得られた粉砕物を窒素気流下で、200℃で1時間、さらに270℃に昇温し1時間、加熱を行い、得られた粉末についてアミノ基およびヒドロキシル基の反応率を求めたところ、97.3%であった。さらに、得られた粉末についてIR測定を行ったところ、1715〜1730cm−1付近にエステル基に由来する吸収が、また、1750〜1800cm−1付近にイミド基に由来する吸収が認められ、エステル基含有イミド系化合物(エステル基含有モノイミドトリカルボン酸系化合物)が生成していることが確認できた。
実施例B10−2〜実施例B10−16
アミン組成を変更する以外は、実施例B10−1と同様の操作をおこなって、エステル基含有イミド系化合物(エステル基含有モノイミドトリカルボン酸系化合物)を得た。
当該実施例では、実施例B10−1と同様の方法により、エステル基含有イミド系化合物前駆体粉末(エステル基含有モノイミドトリカルボン酸系化合物前駆体粉末)を経て、エステル基含有モノイミドトリカルボン酸系化合物が生成していることを確認した。
なお、各実施例においては、得られた粉砕物について、実施例B10−1と同様の方法により、加熱した後、IR測定を行い、以下の事項を確認した:
・加熱後において、エステル基およびイミド基に由来する吸収が認められ、所定のエステル基含有イミド系化合物が生成していることが確認できた。
特に、実施例B10−3のNMR測定(加熱前)では、H−NMRスペクトル中の6.72ppm(ダブレット)、7.44ppm(ダブレット)付近にアミノ基がアミド化された反応物に由来するピーク、6.44ppm(ダブレット)付近に未反応アミンに由来するピークが検出される。
(ヒドロキシル基含有イミド系化合物(ジイミドジヒドロキシ系化合物(特にジイミドジフェノール系化合物))の製造方法)
実施例B11−1
高速回転式粉砕機(容量150mL)の粉砕槽に、ピロメリット酸二無水物を501質量部、3−アミノフェノールを499質量部、合計100gを添加した。空気雰囲気下で14,000rpm、5分間の撹拌し、メカノケミカル反応を行って、ヒドロキシル基含有イミド系化合物前駆体粉末(ジイミドジフェノール系化合物前駆体粉末)を得た。
得られた粉砕物中の3−アミノフェノールに由来するアミノ基とピロメリット酸二無水物の酸無水物基との反応率を測定したところ66.4%であった。
得られた粉砕物を窒素気流下で、200℃で1時間、さらに270℃に昇温し1時間、加熱を行い、得られた粉末についてアミノ基の反応率を求めたところ、99.0%であった。また、H−NMRスペクトル中の5.0〜5.5ppm付近にはヒドロキシル基由来のピークが検出されていた。さらに、得られた粉末についてIR測定を行ったところ、1750〜1800cm−1付近にイミド基に由来する吸収が認められ、ヒドロキシル基含有イミド系化合物(ジイミドジフェノール系化合物)が生成していることが確認できた。
実施例B11−2〜実施例B11−24
酸無水物組成およびアミン組成を変更する以外は、実施例B11−1と同様の操作をおこなって、ヒドロキシル基含有イミド系化合物(ジイミドジヒドロキシ系化合物(特にジイミドジフェノール系化合物))を得た。
当該実施例では、実施例B11−1と同様の方法により、ヒドロキシル基含有イミド系化合物前駆体粉末(ジイミドジフェノール系化合物前駆体粉末)を経て、ジイミドジフェノール系化合物が生成していることを確認した。
なお、各実施例においては、得られた粉砕物について、実施例B11−1と同様の方法により、加熱した後、H−NMR測定およびIR測定を行い、以下の事項を確認した:
・加熱後において、H−NMRスペクトル中にヒドロキシル基に由来するピークが認められた。
・加熱後において、IRスペクトル中にイミド基に由来する吸収が認められ、所定のヒドロキシル基含有イミド系化合物が生成していることが確認できた。
(アミド基含有カルボン酸系化合物(ジアミドジカルボン酸系化合物およびジアミドテトラカルボン酸系化合物)の製造方法)
実施例B12−1
高速回転式粉砕機(容量150mL)の粉砕槽に、テレフタル酸クロライドを426質量部、3−アミノ安息香酸を574質量部、合計100gを添加した。空気雰囲気下で14,000rpm、5分間の撹拌し、メカノケミカル反応を行って、アミド基含有カルボン酸系化合物粉末(ジアミドジカルボン酸系化合物粉末)を得た。
得られた粉砕物中の2−アミノ安息香酸に由来するアミノ基とテレフタル酸クロライドの酸クロライド基との反応率を測定したところ70.1%であった。
得られた粉砕物を窒素気流下で、100℃、1時間、続いて150℃、1時間、250℃、1時間の条件で加熱を行った。得られた粉末についてアミノ基の反応率を求めたところ、99.0%であった。得られた粉末についてIR測定を行ったところ、1515〜1650cm−1付近にアミド基に由来する吸収が認められ、アミド基含有カルボン酸系化合物(ジアミドジカルボン酸系化合物)が生成していることが確認できた。
実施例B12−2〜実施例B12−10
酸クロライド組成およびアミン組成を変更する以外は、実施例B12−1と同様の操作をおこなって、アミド基含有カルボン酸系化合物(ジアミドジカルボン酸系化合物またはジアミドテトラカルボン酸系化合物)を得た。
実施例B12−2〜B12−3、B12−6〜B12−8では、実施例B12−1と同様の方法により、アミド基含有カルボン酸系化合物粉末(ジアミドジカルボン酸系化合物粉末)を経て、ジアミドジカルボン酸系化合物が生成していることを確認した。
実施例B12−4〜B12−5、B12−9〜B12−10では、実施例B12−1と同様の方法により、アミド基含有カルボン酸系化合物粉末(ジアミドテトラカルボン酸系化合物粉末)を経て、ジアミドテトラカルボン酸系化合物が生成していることを確認した。
なお、各実施例においては、得られた粉砕物について、実施例B12−1と同様の方法により、加熱した後、IR測定を行い、以下の事項を確認した:
・加熱後において、アミド基に由来する吸収が認められ、所定のアミド基含有カルボン酸系化合物が生成していることが確認できた。
(エステル基含有カルボン酸系化合物(ジエステルジカルボン酸系化合物、ジエステルテトラカルボン酸系化合物)の製造方法)
実施例B13−1
高速回転式粉砕機(容量150mL)の粉砕槽に、テレフタル酸クロライドを424質量部、4−ヒドロキシ安息香酸を576質量部、合計100gを添加した。空気雰囲気下で14,000rpm、5分間の撹拌し、メカノケミカル反応を行って、エステル基含有カルボン酸系化合物粉末(ジエステルジカルボン酸系化合物粉末)を得た。
得られた粉砕物中の4−ヒドロキシ安息香酸に由来するヒドロキシル基とテレフタル酸クロライドの酸クロライド基との反応率を測定したところ66.2%であった。
得られた粉砕物を窒素気流下で、100℃、1時間、続いて150℃、1時間、および250℃、1時間の条件で加熱を行った。得られた粉末についてヒドロキシル基の反応率を求めたところ、97.8%であった。得られた粉末についてIR測定を行ったところ、1715〜1730cm−1付近にエステル基に由来する吸収が認められ、エステル基含有カルボン酸系化合物(ジエステルジカルボン酸系化合物)が生成していることが確認できた。
実施例B13−2〜実施例B13−22
酸クロライド組成およびヒドロキシ組成を変更する以外は、実施例B13−1と同様の操作をおこなって、エステル基含有カルボン酸系化合物(ジエステルジカルボン酸系化合物またはジエステルテトラカルボン酸系化合物)を得た。
実施例B13−2〜B13−9、B13−12〜B13−20では、実施例B13−1と同様の方法により、エステル基含有カルボン酸系化合物粉末(ジエステルジカルボン酸系化合物粉末)を経て、ジエステルジカルボン酸系化合物が生成していることを確認した。
実施例B13−10〜B13−11、B13−21〜B13−22では、実施例B13−1と同様の方法により、エステル基含有カルボン酸系化合物粉末(ジエステルテトラカルボン酸系化合物粉末)を経て、ジエステルテトラカルボン酸系化合物が生成していることを確認した。
なお、各実施例においては、得られた粉砕物について、実施例B13−1と同様の方法により、加熱した後、IR測定を行い、以下の事項を確認した:
・加熱後において、エステル基に由来する吸収が認められ、所定のエステル基含有カルボン酸系化合物が生成していることが確認できた。
(硬化性イミド系化合物の製造方法)
実施例B14−1
高速回転式粉砕機(容量150mL)の粉砕槽に、4−フェニルエチニルフタル酸無水物を821質量部、p−フェニレンジアミンを179質量部、合計100gを添加した。空気雰囲気下で14,000rpm、5分間の撹拌し、メカノケミカル反応を行って、硬化性ジイミド系化合物前駆体粉末を得た。
得られた粉砕物中のp−フェニレンジアミンに由来するアミノ基と4−フェニルエチニルフタル酸無水物の酸無水物基との反応率を測定したところ64.3%であった。
得られた粉砕物を窒素気流下で、170℃、1時間、続いて210℃、1時間、270℃、1時間の条件で加熱を行った。得られた粉末についてアミノ基の反応率を求めたところ、98.0%であった。得られた粉末についてIR測定を行ったところ、1750〜1800cm−1付近にイミド基に由来する吸収および2100〜2260cm−1付近にエチニル基に由来する吸収が認められ、硬化性ジイミド系化合物が生成していることが確認できた。
実施例B14−2〜実施例B14−8
酸無水物組成およびアミン組成を変更する以外は、実施例B14−1と同様の操作をおこなって、硬化性ジイミド系化合物を得た。
実施例B14−2〜B14−8では、実施例B14−1と同様の方法により、硬化性ジイミド系化合物前駆体粉末を経て、硬化性ジイミド系化合物が生成していることを確認した。
なお、各実施例においては、得られた粉砕物について、実施例B14−1と同様の方法により、加熱した後、IR測定を行い、以下の事項を確認した:
・加熱後において、不飽和結合およびイミド基に由来する吸収が認められ、硬化性ジイミド系化合物が生成していることが確認できた。
[実験例C:高分子化合物の製造方法(2段階メカノケミカル法)]
(ポリアミド酸系化合物(ポリイミド樹脂前駆体およびポリイミド系樹脂)の製造方法)
実施例C1
まず、第1段階メカノケミカル処理を行った。詳しくは、高速底部攪拌式混合機(容量20L)に無水ピロメリット酸二無水物を521質量部、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルを479質量部、合計5.0kg添加した。窒素雰囲気下で5600rpm、3分間の粉砕を行うことにより、第1段階メカノケミカル処理を行って、ポリイミド樹脂前駆体粉末を得た。
次いで、第2段階メカノケミカル処理を行った。詳しくは、媒体攪拌型ミル槽(容量5.0L)内に、第1段階メカノケミカル処理にて得られたポリイミド前駆体粉末1.0kgとアルミナボール6.0kgを加えた。窒素雰囲気下で504rpm、30分間粉砕することにより、第2段階メカノケミカル処理を行って、ポリイミド樹脂前駆体粉末を得た。
得られた最終粉砕物中の4,4’−ジアミノジフェニルエーテルに由来するアミノ基と無水ピロメリット酸の酸無水物基との反応率を測定したところ90.1%であり、平均重合度は10.3であった。また、得られた粉砕物の平均粒子径は14.2μmであった。得られた粉末についてIR測定を行ったところイミド化は進行しておらず、イミド化率は0.0%であった。
本実施例のNMR測定では、実施例A1−1と同様に、H−NMRスペクトル中において、両アミノ基がアミド化された反応物に由来するピーク、1つのアミノ基がアミド化された反応物に由来するピーク、および未反応アミンに由来するピークがそれぞれ検出された。
得られた粉砕物を窒素気流下で、300℃、2時間加熱を行い、得られた粉末についてIR測定を行ったところ、1750〜1800cm−1付近にイミド基に由来する吸収が認められ、ポリイミド樹脂が生成していることが確認できた。
実施例C2〜C4
酸成分組成および混合比を変更する以外は、実施例C1と同様の2段階メカノケミカル操作をおこなって、ポリイミド樹脂前駆体粉末を得た。
得られた最終粉砕物中の4,4’−ジアミノジフェニルエーテルに由来するアミノ基と各酸成分の酸無水物基との反応率、平均重合度、得られた粉砕物の平均粒子径を測定した。
得られた各実施例の粉末についてIR測定を行ったところ、イミド化は進行しておらず、イミド化率は0.0%であった。
各実施例のNMR測定では、実施例A1−1と同様に、H−NMRスペクトル中において、両アミノ基がアミド化された反応物に由来するピーク、1つのアミノ基がアミド化された反応物に由来するピーク、および未反応アミンに由来するピークがそれぞれ検出された。
得られた各実施例の粉砕物を窒素気流下で、300℃、2時間加熱を行い、IR測定を行ったところ、1750〜1800cm−1付近にイミド基に由来する吸収が認められ、ポリイミド樹脂が生成していることが確認できた。
[実験例D:低分子化合物の製造方法(2段階メカノケミカル法)]
(ジイミドジカルボン酸系化合物の製造方法)
実施例D1
まず、第1段階メカノケミカル処理を行った。詳しくは、高速底部攪拌式混合機(容量20L)に無水トリメリット酸を657質量部、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルを343質量部、合計5.0kg添加した。窒素雰囲気下で5600rpm、3分間の粉砕を行うことにより、第1段階メカノケミカル処理を行って、ジイミドジカルボン酸前駆体粉末を得た。
次いで、第2段階メカノケミカル処理を行った。詳しくは、媒体攪拌型ミル槽(容量5.0L)内に、第1段階メカノケミカル処理にて得られたジイミドジカルボン酸前駆体粉末1.0kgとアルミナボール6.0kgを加えた。窒素雰囲気下で504rpm、30分間粉砕することにより、第2段階メカノケミカル処理を行って、ジイミドジカルボン酸前駆体粉末を得た。
得られた最終粉砕物中の4,4’−ジアミノジフェニルエーテルに由来するアミノ基と無水トリメリット酸の酸無水物基との反応率を測定したところ92.3%であった。また、得られた粉砕物の平均粒子径は13.3μmであった。得られた粉末についてIR測定を行ったところイミド化は進行しておらず、イミド化率は0.0%であった。
得られた粉砕物を窒素気流下で、300℃、2時間加熱を行い、得られた粉末についてアミノ基の反応率を求めたところ、99.1%であった。さらに、得られた粉末についてIR測定を行ったところ、1750〜1800cm−1付近にイミド基に由来する吸収が認められ、ジイミドジカルボン酸が生成していることが確認できた。
(エステル基含有イミド系化合物(エステル基含有モノイミドトリカルボン酸系化合物)の製造方法)
実施例D2
まず、第1段階メカノケミカル処理を行った。詳しくは、高速底部攪拌式混合機(容量20L)に無水トリメリット酸を778質量部、4−アミノフェノールを222質量部、合計5.0kg添加した。窒素雰囲気下で5600rpm、3分間の粉砕を行うことにより、第1段階メカノケミカル処理を行って、エステル基含有イミド系化合物前駆体粉末(エステル基含有モノイミドトリカルボン酸系化合物前駆体粉末を得た。
次いで、第2段階メカノケミカル処理を行った。詳しくは、媒体攪拌型ミル槽(容量5.0L)内に、第1段階メカノケミカル処理にて得られたエステル基含有イミド系化合物前駆体粉末1.0kgとアルミナボール6.0kgを加えた。窒素雰囲気下で504rpm、30分間粉砕することにより、第2段階メカノケミカル処理を行って、エステル基含有イミド系化合物前駆体粉末を得た。
得られた最終粉砕物中の4−アミノフェノールに由来するアミノ基およびヒドロキシル基と、無水トリメリット酸の酸無水物基との反応率を測定したところ87.5%であった。また、得られた粉砕物の平均粒子径は15.6μmであった。得られた粉末についてIR測定を行ったところイミド化は進行しておらず、イミド化率は0.0%であった。
得られた粉砕物を窒素気流下で、200℃で1時間、さらに270℃に昇温し1時間、加熱を行い、得られた粉末についてアミノ基およびヒドロキシル基の反応率を求めたところ、98.7%であった。さらに、得られた粉末についてIR測定を行ったところ、1715〜1730cm−1付近にエステル基に由来する吸収が、また、1750〜1800cm−1付近にイミド基に由来する吸収が認められ、エステル基含有イミド系化合物(エステル基含有モノイミドトリカルボン酸系化合物)が生成していることが確認できた。
(ヒドロキシル基含有イミド系化合物(ジイミドジヒドロキシ系化合物(特にジイミドジフェノール系化合物))の製造方法)
実施例D3
まず、第1段階メカノケミカル処理を行った。詳しくは、高速底部攪拌式混合機(容量20L)に、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物597質量部、4−アミノフェノールを403質量部、合計5.0kg添加した。窒素雰囲気下で5600rpm、3分間の粉砕を行うことにより、第1段階メカノケミカル処理を行って、ヒドロキシル基含有イミド系化合物前駆体粉末(ジイミドジフェノール系化合物前駆体粉末)を得た。
次いで、第2段階メカノケミカル処理を行った。詳しくは、媒体攪拌型ミル槽(容量5.0L)内に、第1段階メカノケミカル処理にて得られたヒドロキシル基含有イミド系化合物前駆体粉末(ジイミドジフェノール系化合物前駆体粉末)1.0kgとアルミナボール6.0kgを加えた。窒素雰囲気下で504rpm、30分間粉砕することにより、第2段階メカノケミカル処理を行って、ヒドロキシル基含有イミド系化合物前駆体粉末(ジイミドジフェノール系化合物前駆体粉末)を得た。
得られた最終粉砕物中の4−アミノフェノールに由来するアミノ基と3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物の酸無水物基との反応率を測定したところ93.4%であった。また、得られた粉砕物の平均粒子径は12.5μmであった。得られた粉末についてIR測定を行ったところイミド化は進行しておらず、イミド化率は0.0%であった。
得られた粉砕物を窒素気流下で、200℃で1時間、さらに270℃に昇温し1時間、加熱を行い、得られた粉末についてアミノ基の反応率を求めたところ、98.9%であった。また、得られた粉末についてNMR測定を行ったところ、H−NMRスペクトル中の5.0〜5.5ppm付近にはヒドロキシル基由来のピークが検出されていた。さらに、得られた粉末についてIR測定を行ったところ、1750〜1800cm−1付近にイミド基に由来する吸収が認められ、ヒドロキシル基含有イミド系化合物(ジイミドジフェノール系化合物)が生成していることが確認できた。
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本発明の有機化合物の製造方法は、溶媒を使用することなく、有機化合物を製造することができるので、有機化合物の製造分野において、環境負荷、作業環境等の観点から有用である。
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Claims (38)

  1. メカノケミカル効果により官能基同士の反応を行うことを特徴とする有機化合物の製造方法。
  2. 前記反応が、縮合反応、付加反応またはこれらの複合反応である、請求項1に記載の有機化合物の製造方法。
  3. 前記反応が、カルボキシル基およびそのハロゲン化物、酸無水物基、アミノ基、イソシアネート基、ならびにヒドロキシル基からなる群から選択される2つの官能基の反応である、請求項1または2に記載の有機化合物の製造方法。
  4. 前記反応が、以下の反応からなる群から選択される1種以上の反応である、請求項1〜3のいずれかに記載の有機化合物の製造方法:
    (A)酸無水物基と、アミノ基との反応により、(a1)アミド基およびカルボキシル基、(a2)イミド基、(a3)イソイミド基または(a4)これらの混合基が生成する反応;
    (B)酸無水物基と、イソシアネート基との反応により、イミド基が生成する反応;
    (C)カルボキシル基またはそのハロゲン化物と、アミノ基またはイソシアネート基との反応により、アミド基が生成する反応;
    (D)カルボキシル基またはそのハロゲン化物と、ヒドロキシル基との反応により、エステル基が生成する反応;
    (E)イソシアネート基と、アミノ基との反応により、ウレア基が生成する反応;
    (F)イソシアネート基と、ヒドロキシル基との反応により、ウレタン基が生成する反応;
    (G)酸無水物基と、ヒドロキシル基との反応により、エステル基およびカルボキシル基が生成する反応。
  5. 前記官能基同士の反応は2つ以上の原料化合物分子間で起こる、請求項1〜4のいずれかに記載の有機化合物の製造方法。
  6. 前記原料化合物のそれぞれが分子量2000以下の化合物である、請求項5に記載の有機化合物の製造方法。
  7. 前記反応を加熱により促進させる、請求項1〜6のいずれかに記載の有機化合物の製造方法。
  8. 前記有機化合物が、繰り返し単位を含有する高分子化合物である、請求項1〜7のいずれかに記載の有機化合物の製造方法。
  9. 前記反応が、逐次重合反応、縮合重合反応、重付加反応からなる群から選択される1つ以上の反応に属する、請求項8に記載の有機化合物の製造方法。
  10. 前記高分子化合物が、ポリアミド酸系化合物、ポリイミド系化合物、ポリアミド系化合物、ポリアミドイミド系化合物、ポリウレタン系化合物、ポリウレア系化合物、またはポリエステル系化合物である、請求項8または9に記載の有機化合物の製造方法。
  11. 前記反応を、末端封鎖剤の存在下で行う、請求項8〜10のいずれかに記載の有機化合物の製造方法。
  12. 前記反応として、テトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分またはジイソシアネート成分との反応により、前記有機化合物として、ポリアミド酸系化合物、ポリイミド系化合物またはこれらの混合物を製造する、請求項1〜11のいずれかに記載の有機化合物の製造方法。
  13. 前記反応として、ジカルボン酸成分またはその酸ハロゲン化物成分とジアミン成分またはジイソシアネート成分との反応により、前記有機化合物として、ポリアミド系化合物を製造する、請求項1〜11のいずれかに記載の有機化合物の製造方法。
  14. 前記反応として、無水トリカルボン酸成分またはその酸ハロゲン化物成分とジアミン成分またはジイソシアネート成分との反応により、前記有機化合物として、ポリアミドイミド系化合物を製造する、請求項1〜11のいずれかに記載の有機化合物の製造方法。
  15. 前記反応として、ジカルボン酸成分またはその酸ハロゲン化物成分とポリヒドロキシ成分との反応により、前記有機化合物として、ポリエステル系化合物を製造する、請求項1〜11のいずれかに記載の有機化合物の製造方法。
  16. 前記反応として、ジイソシアネート成分とジアミン成分との反応により、前記有機化合物として、ポリウレア系化合物を製造する、請求項1〜11のいずれかに記載の有機化合物の製造方法。
  17. 前記反応として、ジイソシアネート成分とポリヒドロキシ成分との反応により、前記有機化合物として、ポリウレタン系化合物を製造する、請求項1〜11のいずれかに記載の有機化合物の製造方法。
  18. 前記各成分は、一方の成分が他方の成分に対して0.8〜1.2倍モル量となるような量で使用される、請求項12〜17のいずれかに記載の有機化合物の製造方法。
  19. 前記有機化合物が、繰り返し単位を含有しない低分子化合物である、請求項1〜7のいずれかに記載の有機化合物の製造方法。
  20. 前記反応として、無水トリカルボン酸成分と該成分に対して0.1〜0.7倍モル量のジアミン成分との反応により、前記有機化合物として、ジイミドジカルボン酸系化合物を製造する、請求項19に記載の有機化合物の製造方法。
  21. 前記反応として、テトラカルボン酸二無水物成分と該成分に対して1.5〜10.0倍モル量のモノアミノモノカルボン酸成分との反応により、前記有機化合物として、ジイミドジカルボン酸系化合物を製造する、請求項19に記載の有機化合物の製造方法。
  22. 前記反応として、無水トリカルボン酸成分と該成分に対して0.1〜0.7倍モル量のジアミノモノカルボン酸成分との反応により、前記有機化合物として、ジイミドトリカルボン酸系化合物を製造する、請求項19に記載の有機化合物の製造方法。
  23. 前記反応として、テトラカルボン酸二無水物成分と該成分に対して1.5〜10.0倍モル量のモノアミノジカルボン酸成分との反応により、前記有機化合物として、ジイミドテトラカルボン酸系化合物を製造する、請求項19に記載の有機化合物の製造方法。
  24. 前記反応として、無水トリカルボン酸成分と該成分に対して0.5〜5.0倍モル量のモノアミノモノカルボン酸成分との反応により、前記有機化合物として、モノイミドジカルボン酸系化合物を製造する、請求項19に記載の有機化合物の製造方法。
  25. 前記反応として、無水トリカルボン酸成分と該成分に対して0.5〜5.0倍モル量のモノアミノジカルボン酸成分との反応により、前記有機化合物として、モノイミドトリカルボン酸系化合物を製造する、請求項19に記載の有機化合物の製造方法。
  26. 前記ジアミン成分としてアミド基を含有するジアミン成分を用いることにより、アミド基含有ジイミドジカルボン酸系化合物を製造する、請求項20に記載の有機化合物の製造方法。
  27. 前記反応として、無水トリカルボン酸ハロゲン化物成分と該成分に対して1.5〜10.0倍モル量のモノアミノモノカルボン酸成分との反応により、前記有機化合物として、アミド基含有モノイミドジカルボン酸系化合物を製造する、請求項19に記載の有機化合物の製造方法。
  28. 前記反応として、無水トリカルボン酸ハロゲン化物成分と該成分に対して1.5〜10.0倍モル量のモノアミノジカルボン酸成分との反応により、前記有機化合物として、アミド基含有モノイミドテトラカルボン酸系化合物を製造する、請求項19に記載の有機化合物の製造方法。
  29. 前記反応として、無水トリカルボン酸成分と該成分に対して0.1〜0.7倍モル量のモノヒドロキシモノアミン成分との反応により、前記有機化合物として、エステル基含有モノイミドトリカルボン酸系化合物を製造する、請求項19に記載の有機化合物の製造方法。
  30. 前記反応として、テトラカルボン酸二無水物成分と該成分に対して1.5〜10.0倍モル量のモノヒドロキシモノアミン成分との反応により、前記有機化合物として、ジイミドジヒドロキシ系化合物を製造する、請求項19に記載の有機化合物の製造方法。
  31. 前記反応として、ジカルボン酸ハロゲン化物成分と該成分に対して1.5〜10.0倍モル量のモノアミノモノカルボン酸成分との反応により、前記有機化合物として、ジアミドジカルボン酸系化合物を製造する、請求項19に記載の有機化合物の製造方法。
  32. 前記反応として、ジカルボン酸ハロゲン化物成分と該成分に対して1.5〜10.0倍モル量のモノアミノジカルボン酸成分との反応により、前記有機化合物として、ジアミドテトラカルボン酸系化合物を製造する、請求項19に記載の有機化合物の製造方法。
  33. 前記反応として、ジカルボン酸ハロゲン化物成分と該成分に対して1.5〜10.0倍モル量のモノヒドロキシモノカルボン酸成分との反応により、前記有機化合物として、ジエステルジカルボン酸系化合物を製造する、請求項19に記載の有機化合物の製造方法。
  34. 前記反応として、ジカルボン酸ハロゲン化物成分と該成分に対して1.5〜10.0倍モル量のモノヒドロキシジカルボン酸成分との反応により、前記有機化合物として、ジエステルテトラカルボン酸系化合物を製造する、請求項19に記載の有機化合物の製造方法。
  35. 前記反応として、不飽和無水ジカルボン酸成分と該成分に対して0.1〜0.7倍モル量のジアミン成分との反応により、前記有機化合物として、硬化性イミド系化合物を製造する、請求項19に記載の有機化合物の製造方法。
  36. 前記反応を触媒の存在下で行う、請求項1〜35のいずれかに記載の有機化合物の製造方法。
  37. 前記反応を助剤の存在下で行う、請求項1〜36のいずれかに記載の有機化合物の製造方法。
  38. 前記メカノケミカル効果による反応後に加熱処理を行うことで反応率を上げる、請求項1〜37のいずれかに記載の有機化合物の製造方法。
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