(57)【要約】      （修正有）【課題】耐熱性および延性に優れたポリベンズイミダゾール、当該ポリベンズイミダゾールの原料として有用なハイドロ−３，４−ジアミノ桂皮酸およびハイドロ−３，４−ジアミノ桂皮酸二塩酸塩の提供。【解決手段】ハイドロ−３，４−ジアミノ桂皮酸二塩酸塩から製造され、式(III)および式(IV)で表わされる繰り返し単位を有するポリベンズイミダゾール。2020007440.tif 0000232020007440.tif 000024【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（Ｉ）：
【化１】
2020007440.tif 000016
で表わされるハイドロ−３，４−ジアミノ桂皮酸。
【請求項２】
式(II):
【化２】
2020007440.tif 000017
で表わされるハイドロ−３，４−ジアミノ桂皮酸二塩酸塩。
【請求項３】
式(III):
【化３】
2020007440.tif 000018
で表わされる繰り返し単位および式(IV):
【化４】
2020007440.tif 000019
で表わされる繰り返し単位を有することを特徴とするポリベンズイミダゾール。
【請求項４】
式(III)で表わされる繰り返し単位５〜４０モル％および式(IV)で表わされる繰り返し単位６０〜９５モル％を含有する請求項３に記載のポリベンズイミダゾール。
【請求項５】
３，４−ジアミノ安息香酸二塩酸塩と式(II):
【化５】
2020007440.tif 000020
で表わされるハイドロ−３，４−ジアミノ桂皮酸二塩酸塩とを重合させることを特徴とする式(III):
【化６】
2020007440.tif 000021
で表わされる繰り返し単位および式(IV):
【化７】
2020007440.tif 000022
で表わされる繰り返し単位を有するポリベンズイミダゾールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリベンズイミダゾールに関する。さらに詳しくは、本発明は、ポリベンズイミダゾールおよびその製造方法、ならびにポリベンズイミダゾールの原料として有用なジアミノ桂皮酸およびその二塩酸塩に関する。本発明のポリベンズイミダゾールは、耐熱性および延性に優れていることから、燃料電池のセパレータをはじめ、航空宇宙分野、自動車産業、鉄道車両、船舶などの輸送機器、電子機器などに使用することが期待される。
【背景技術】
【０００２】
従来、耐熱性に優れているベンゾオキサゾール化合物として、２，５−ベンゾオキサゾールポリマーが知られている（例えば、特許文献１参照）。前記２，５−ベンゾオキサゾールポリマーは、例えば、原料として３−アミノ−４−ヒドロキシ安息香酸を用いることによって調製されている（例えば、特許文献１の段落［０１１５］−［０１１６］参照）。しかし、前記２，５−ベンゾオキサゾールポリマーは、耐熱性に優れているが、延性に劣るという欠点がある。
【０００３】
近年においては、さらに耐熱性に優れ、延性に優れているポリベンズイミダゾールの開発が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２９３２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記従来技術に鑑みてなされたものであり、耐熱性および延性に優れているポリベンズイミダゾールおよびその製造方法、ならびに当該ポリベンズイミダゾールの製造の際に使用される原料として有用なハイドロ−３，４−ジアミノ桂皮酸およびハイドロ−３，４−ジアミノ桂皮酸二塩酸塩を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、
（１）式（Ｉ）：
【０００７】
【化１】
2020007440.tif 000002
【０００８】
で表わされるハイドロ−３，４−ジアミノ桂皮酸、
（２）式(II):
【０００９】
【化２】
2020007440.tif 000003
【００１０】
で表わされるハイドロ−３，４−ジアミノ桂皮酸二塩酸塩、
（３）式(III):
【００１１】
【化３】
2020007440.tif 000004
【００１２】
で表わされる繰り返し単位および式(IV):
【００１３】
【化４】
2020007440.tif 000005
【００１４】
で表わされる繰り返し単位を有することを特徴とするポリベンズイミダゾール、
（４）式(III)で表わされる繰り返し単位５〜４０モル％および式(IV)で表わされる繰り返し単位６０〜９５モル％を含有する請求項（３）に記載のポリベンズイミダゾール、および
（５）３，４−ジアミノ安息香酸二塩酸塩と式(II):
【００１５】
【化５】
2020007440.tif 000006
【００１６】
で表わされるハイドロ−３，４−ジアミノ桂皮酸二塩酸塩とを重合させることを特徴とする式(III):
【００１７】
【化６】
2020007440.tif 000007
【００１８】
で表わされる繰り返し単位および式(IV):
【００１９】
【化７】
2020007440.tif 000008
【００２０】
で表わされる繰り返し単位を有するポリベンズイミダゾールの製造方法
に関する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、耐熱性および延性に優れているポリベンズイミダゾールおよびその製造方法、ならびに当該ポリベンズイミダゾールの製造の際に使用される原料として有用なハイドロ−３，４−ジアミノ桂皮酸およびハイドロ−３，４−ジアミノ桂皮酸二塩酸塩が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施例１で得られたハイドロ−３，４−ジアミノ桂皮酸の1Ｈ−ＮＭＲスペクトルを示すグラフである。
【図２】実施例２で得られたポリベンズイミダゾールの13Ｃ−ＮＭＲスペクトルを示すグラフである。
【図３】比較例２で得られたベンズイミダゾールホモポリマーの13Ｃ−ＮＭＲスペクトルを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明のポリベンズイミダゾールの製造の際に使用される原料として、式（Ｉ）：
【００２４】
【化８】
2020007440.tif 000009
【００２５】
で表わされるハイドロ−３，４−ジアミノ桂皮酸または式(II):
【００２６】
【化９】
2020007440.tif 000010
【００２７】
で表わされるハイドロ−３，４−ジアミノ桂皮酸二塩酸塩を用いることができる。
【００２８】
式（Ｉ）で表わされるハイドロ−３，４−ジアミノ桂皮酸または式(II)で表わされるハイドロ−３，４−ジアミノ桂皮酸二塩酸塩を用いることにより、式(III):
【００２９】
【化１０】
2020007440.tif 000011
【００３０】
で表わされる繰り返し単位および式(IV):
【００３１】
【化１１】
2020007440.tif 000012
【００３２】
で表わされる繰り返し単位を有するポリベンズイミダゾールを調製することができる。
【００３３】
（１）式（Ｉ）で表わされるハイドロ−３，４−ジアミノ桂皮酸および式(II)で表わされるハイドロ−３，４−ジアミノ桂皮酸二塩酸塩の調製
式（Ｉ）で表わされるハイドロ−３，４−ジアミノ桂皮酸および式(II)で表わされるハイドロ−３，４−ジアミノ桂皮酸二塩酸塩は、例えば、式：
【００３４】
【化１２】
2020007440.tif 000013
【００３５】
で表わされるように、原料として４−ヒドロキシ桂皮酸を用いて調製することができる。より具体的には、原料として４−ヒドロキシ桂皮酸を用い、以下の方法に基づいて式（Ｉ）で表わされるハイドロ−３，４−ジアミノ桂皮酸および式(II)で表わされるハイドロ−３，４−ジアミノ桂皮酸二塩酸塩を調製することができる。
【００３６】
まず、４−ヒドロキシ桂皮酸を硫酸の存在下でメタノールと反応させ、４−ヒドロキシ桂皮酸のカルボキシル基をメチルエステル化させることにより、４−ヒドロキシ桂皮酸のカルボキシル基を保護する。
【００３７】
次に、カルボキシル基がメチルエステル化された４−ヒドロキシ桂皮酸メチルを混酸と接触させることにより、４−ヒドロキシ桂皮酸メチルにニトロ基を導入し、引き続いて前記で得られた３−ニトロ−４−ヒドロキシ桂皮酸メチルをＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドなどの溶媒中で炭酸カリウムの存在下で２−ブロモイソブチルアミドと反応させることにより、３−ニトロ−４−ヒドロキシ桂皮酸メチルにアミノ基を導入する。前記で得られた反応溶液に水酸化カリウムなどのアルカリを添加することにより、ヒドロキシル基−アミノ基変換反応を行なう。
【００３８】
前記で得られた反応溶液に塩酸を添加することにより、３−ニトロ−４−アミノ桂皮酸を生成させ、３−ニトロ−４−アミノ桂皮酸をパラジウムカーボンなどの還元触媒の存在下でニトロ基を水素還元させることにより、式（Ｉ）で表わされるハイドロ−３，４−ジアミノ桂皮酸を得ることができる。
【００３９】
次に、前記で得られたハイドロ−３，４−ジアミノ桂皮酸を塩酸と反応させることにより、式(II)で表わされるハイドロ−３，４−ジアミノ桂皮酸二塩酸塩を得ることができる。
【００４０】
（２）３，４−ジアミノ安息香酸二塩酸塩の調製
３，４−ジアミノ安息香酸は、例えば、式：
【００４１】
【化１３】
2020007440.tif 000014
【００４２】
で表わされるように、原料として３−アミノ−４−ヒドロキシ安息香酸を用い、当該３−アミノ−４−ヒドロキシ安息香酸をスマイルス（Smiles）転位させることによって容易に調製することができる。
【００４３】
次に、３，４−ジアミノ安息香酸を塩酸と反応させることにより、３，４−ジアミノ安息香酸二塩酸塩を得ることができる。
【００４４】
（３）式(III)で表わされる繰り返し単位および式(IV)で表わされる繰り返し単位を有するポリベンズイミダゾールの調製
式(III)で表わされる繰り返し単位および式(IV)で表わされる繰り返し単位を有するポリベンズイミダゾールは、例えば、以下の方法によって調製することができる。
【００４５】
３，４−ジアミノ安息香酸二塩酸塩（ＤＡＢＡ）とハイドロ−３，４−ジアミノ桂皮酸二塩酸塩（ＤＡＣＡ）とを所定比率で混合し、得られた混合物をポリリン酸の存在下で、例えば、窒素ガス、アルゴンガスなどの不活性ガス雰囲気中で１００〜２００℃程度の温度で２０〜２８時間程度加熱することによって反応させ、得られた反応混合物を、例えば、窒素ガス、アルゴンガスなどの不活性ガス雰囲気中で必要により段階的に３５０〜４５０℃の温度に３〜１０時間程度かけて加熱することにより、式(III)で表わされる繰り返し単位および式(IV)で表わされる繰り返し単位を有するポリベンズイミダゾールを得ることができる。
【００４６】
前記ポリベンズイミダゾールにおいて、式(III)で表わされる繰り返し単位の含有率は、耐熱性および延性を向上させる観点から、５〜４０モル％であることが好ましく、式(IV)で表わされる繰り返し単位は、耐熱性および延性を向上させる観点から、６０〜９５モル％であることが好ましい。前記ポリベンズイミダゾールが有する式(III)で表わされる繰り返し単位の含有率および式(IV)で表わされる繰り返し単位の含有率は、いずれも、３，４−ジアミノ安息香酸二塩酸塩（ＤＡＢＡ）とハイドロ−３，４−ジアミノ桂皮酸二塩酸塩（ＤＡＣＡ）との比率を調整することによって調節することができる。
【００４７】
本発明のポリベンズイミダゾールは、水および有機溶媒に対して難溶性を呈することから、当該ポリベンズイミダゾールの分子量をゲルパーミエイションクロマトグラフィーなどによって測定することが困難である。したがって、本発明のポリベンズイミダゾールは、分子量ではなく、固有粘度で特定することができる。本発明のポリベンズイミダゾールの固有粘度（ηinh）は、耐熱性および延性を向上させる観点から、２．８〜４．０ｄＬ／ｇであることが好ましい。なお、本発明のポリベンズイミダゾールの固有粘度（ηinh）は、以下の実施例に記載の方法に基づいて測定したときの値である。
【００４８】
以上のようにして得られる本発明のポリベンズイミダゾールは、耐熱性および延性を両立させることができることから、燃料電池のセパレータをはじめ、航空宇宙分野、自動車産業、鉄道車両、船舶などの輸送機器、電子機器などに使用することが期待されるものである。
【実施例】
【００４９】
次に、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例のみに限定されるものではない。
【００５０】
実施例１
（１）４−ヒドロキシ桂皮酸メチルの調製
メタノール３０ｍＬに４−ヒドロキシ桂皮酸〔立山化成（株）製〕５．０ｇ（３０．５ｍｍｏｌ）および触媒量の硫酸を添加し、２４時間還流させることにより、４−ヒドロキシ桂皮酸をメチルエステル化させた。前記で得られた反応溶液から溶媒を除去した後、減圧下で乾燥させることにより、４−ヒドロキシ桂皮酸メチル４．９６ｇを回収した（収率：９１．３％）。
【００５１】
（２）３−ニトロ−４−ヒドロキシ桂皮酸メチルの調製
純水８０ｍＬに前記で得られた４−ヒドロキシ桂皮酸メチル１．４３ｇ（８ｍｍｏｌ）を添加し、得られた混合物を氷冷下で約３０分間撹拌することにより、反応溶液を得た。前記で得られた反応溶液に氷冷下で１時間かけて濃硫酸１６ｍＬを滴下し、引き続いて氷冷下で約３０分間かけて反応溶液に濃硝酸８ｍＬを滴下した後、当該反応溶液をそのままの状態で約３０分間撹拌した。撹拌終了後、前記で得られた反応溶液を室温下で１８時間撹拌した後、反応溶液を濾過し、得られた沈殿を純水で洗浄し、減圧下で乾燥させることにより、３−ニトロ−４−ヒドロキシ桂皮酸メチル１．２１ｇを得た（収率：６７．８％）。
【００５２】
（３）３−ニトロ−４−アミノ桂皮酸の調製
前記で得られた３−ニトロ−４−ヒドロキシ桂皮酸メチル０．６６ｇ（３ｍｍｏｌ）とＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド１８ｍＬと炭酸カリウム１．２４ｇ（９ｍｍｏｌ)とを混合し、室温で１．５時間撹拌することにより、反応溶液を得た。前記で得られた反応溶液に２−ブロモイソブチルアミド〔東京化成工業（株）製〕１．５０ｇ（９ｍｍｏｌ）を添加し、得られた混合物を６０℃で２日間反応させた。その後、前記で得られた反応混合物に水酸化カリウム１．５０ｇ（２７ｍｍｏｌ）を添加し、６０℃で４時間撹拌した。前記で得られた反応溶液に純水１ｍＬを添加し、１００℃で３時間撹拌した。
【００５３】
前記で得られた反応溶液を減圧下で乾燥させ、反応溶液に含まれている水分を除去した後、当該反応溶液を酢酸エチル４００ｍＬで再沈殿させた。得られた沈殿を濾過し、減圧下で乾燥させた後、純水に溶解させ、ｐＨが６付近になるまで塩酸を添加して前記で得られた水溶液を中和することにより、反応溶液を得た。
【００５４】
前記で得られた反応溶液に酢酸エチルを添加し、液−液抽出を行ない、酢酸エチル層を濾過した後、エバポレーターで溶媒を除去することにより、橙色の固体を析出させて回収した。前記で得られた固体を純水で洗浄し、減圧下で乾燥させることにより、３−ニトロ−４−アミノ桂皮酸０．５０ｇを得た（収率：８０．１％）。
【００５５】
（４）ハイドロ−３，４−ジアミノ桂皮酸の調製
３０ｍＬ容の二口フラスコ内に前記で得られた３−ニトロ−４−アミノ桂皮酸０．２１ｇ（１ｍｍｏｌ）、還元触媒としてパラジウムカーボン〔富士フイルム和光純薬（株）製〕０．１１ｇおよびメタノール２０ｍＬを添加し、フラスコの内容物を撹拌しながら室温で３−ニトロ−４−アミノ桂皮酸を２４時間水素還元させることにより、反応溶液を得た。その後、前記で得られた反応溶液を濾過することにより、パラジウムカーボンを除去し、溶媒を除去することにより、ハイドロ−３，４−ジアミノ桂皮酸０．２２ｇを得た（収率：８６．９％）。
【００５６】
前記で得られたハイドロ−３，４−ジアミノ桂皮酸の1Ｈ−ＮＭＲスペクトルを核磁気共鳴分光装置〔ブルカー(Bruker)社製、商品名：AVANCE III〕で測定した。その結果を図１に示す。また、前記で得られたハイドロ−３，４−ジアミノ桂皮酸の質量分析をフーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴質量分析装置〔（株）ブルカーダルトニクス製、商品名：Solarix〕を用いて行なった。その結果を以下に示す。
〔質量分析の結果〕
・計算値（Ｃ9Ｈ12Ｎ2Ｏ2）：１８１．０９７１５
・実測値：１８１．０９７０７
【００５７】
以上の結果から、前記で得られた化合物は、ハイドロ−３，４−ジアミノ桂皮酸であることが確認された。
【００５８】
（５）ハイドロ−３，４−ジアミノ桂皮酸二塩酸塩の調製
前記（４）でパラジウムカーボンを除去した反応溶液の濾液に塩酸を添加し、溶媒を除去することにより、ハイドロ−３，４−ジアミノ桂皮酸二塩酸塩０．２２ｇを得た（収率：８６．９％）。
【００５９】
実施例２〜６
ポリリン酸１５ｇを三口の丸底フラスコ内に入れ、フラスコ内に残存している水分を除去するために、窒素ガスをフラスコ内に連続的に流入させながら当該フラスコの内容物を１２０℃で１時間加熱した。
【００６０】
３，４−ジアミノ安息香酸二塩酸塩（ＤＡＢＡ）とハイドロ−３，４−ジアミノ桂皮酸二塩酸塩（ＤＡＣＡ）とを表１に示すモル比となるように十分に混合し、得られた混合物を窒素ガス気流下で前記フラスコ内に添加し、１２０℃で１時間加熱した。
【００６１】
次に、フラスコ内の内容物を昇温し、窒素ガス気流下で１６０℃の温度で４時間、２２０℃の温度で１６時間加熱することにより、重合を完了した。前記で得られた粘着性のゴム状のポリマーを１１０℃で４時間乾燥させ、粉砕することにより、未反応のポリリン酸を含有する粉末を得た。前記で得られた粉末を１０％水酸化カリウム水溶液に添加し、室温中で約１０時間放置することにより、当該ポリマーを水酸化カリウム水溶液に溶解させた。
【００６２】
前記で得られた水溶液を濾過し、得られた固形分を水で繰り返して洗浄した後、窒素ガス雰囲気中で４００℃まで段階的に加熱することによって熱環化させ、ポリベンズイミダゾールを得た。
【００６３】
実施例２で得られたポリベンズイミダゾールの13Ｃ−ＮＭＲスペクトルを核磁気共鳴分光装置〔ブルカー(Bruker)社製、商品名：AVANCE III〕で測定した。その結果を図２に示す。図２に示された結果から、実施例２で得られたポリベンズイミダゾールは、式(III)で表わされる繰り返し単位および式(IV)で表わされる繰り返し単位を有することが確認された。
【００６４】
実施例３〜６で得られたポリベンズイミダゾールの13Ｃ−ＮＭＲスペクトルを前記と同様にして調べたところ、当該ポリベンズイミダゾールは、実施例２で得られたポリベンズイミダゾールと同様に、13Ｃ−ＮＭＲスペクトルを有することから、式(III)で表わされる繰り返し単位および式(IV)で表わされる繰り返し単位を有することが確認された。
【００６５】
比較例１
３，４−ジアミノ安息香酸二塩酸塩（ＤＡＢＡ）０．５８ｇ（２．６ｍｍｏｌ）および五酸化リン０．５１ｇ（３．６ｍｍｏｌ）を３０ｍＬ容の丸底フラスコ内に入れ、窒素ガスをフラスコ内に充填した。
【００６６】
溶媒としてメタンスルホン酸４ｍＬをシリンジでフラスコ内に添加し、フラスコの内容物を１５０℃で２４時間攪拌することにより、反応溶液を得た。前記で得られた反応溶液を純水１００ｍＬで再沈殿させ、得られた球状の沈殿物を濾過することによって回収し、減圧下で１１０℃の温度で乾燥させた。
【００６７】
前記で得られた乾燥物を粉砕し、純水で洗浄し、１００℃の温度で減圧下にて乾燥させた。乾燥された粉末を窒素ガス気流中にて４００℃まで段階的に加熱し、イミダゾール環を形成させることにより、２，５−ベンズイミダゾールのホモポリマー０．２３ｇを得た（収率：７６．２％）。
【００６８】
比較例２
ポリリン酸１０ｇを３０ｍＬ容の丸底フラスコ内に入れ、フラスコ内に残存している水分を除去するために、窒素ガスをフラスコ内に連続的に流入させながら当該フラスコの内容物を１２０℃で２時間加熱した。
【００６９】
ハイドロ−３，４−ジアミノ桂皮酸二塩酸塩（ＤＡＣＡ）１．２６５ｇ（５ｍｍｏｌ）を窒素ガス気流下で前記フラスコ内に添加し、１２０℃で１時間加熱した。
【００７０】
次に、フラスコ内の内容物を昇温し、窒素ガス気流下で１８０℃の温度で１０時間、２２０℃の温度で１３時間加熱することにより、フラスコの内容物が淡褐色から暗褐色に変化し、重合を完了した。前記で得られたポリマーを２００℃で４時間乾燥させ、粉砕することにより、未反応のポリリン酸を含有する粉末を得た。前記で得られた粉末を１０％水酸化カリウム水溶液に添加し、約１０時間室温中で放置することにより、当該ポリマーを水酸化カリウム水溶液に溶解させた。
【００７１】
前記で得られた水溶液を濾過し、得られた固形分を水で繰り返して洗浄した後、窒素ガス雰囲気中で４００℃まで段階的に加熱することによって熱環化させ、ベンズイミダゾールホモポリマーを得た。
【００７２】
比較例２で得られたベンズイミダゾールホモポリマーの13Ｃ−ＮＭＲスペクトルを核磁気共鳴分光装置〔ブルカー(Bruker)社製、商品名：AVANCE III〕で測定した。その結果を図３に示す。図３に示された結果から、比較例２で得られたベンズイミダゾールホモポリマーは、式(IV)で表わされる繰り返し単位を有することが確認された。
【００７３】
実験例１
各実施例および各比較例で得られたポリマーの物性として、１０％重量減少温度（Ｔd10）、固有粘度（ηinh）、ヤング率（σ）、引張り強さ（Ｅ）および破断時の伸び（ε）を以下の方法に基づいて調べた。その結果を表１に示す。
【００７４】
〔１０％重量減少温度（Ｔd10）〕
熱重量−示差熱同時測定装置〔（株）日立ハイテクノロジーズ製、商品名：STA7200〕を用い、窒素ガス雰囲気中または空気中にて昇温速度１０℃／ｍｉｎで８００℃までポリマーを加熱し、重量減少度を測定した。
【００７５】
表１において、窒素ガス雰囲気中で測定したときの１０％重量減少温度を「Ｔd10a」と表記し、空気中で測定したときの１０％重量減少温度を「Ｔd10b」と表記した。
【００７６】
〔固有粘度（表中に「ηinh」と表記）〕
ウベローデ型粘度測定用キャピラリ管に０．５ｇ／ｄＬのポリマー濃度を有する濃硫酸のポリマー溶液２０ｍＬを入れ、３０℃に設定した粘度測定用恒温槽に当該粘度測定用キャピラリ管を固定し、３０分間静置した。その後、前記粘度測定用キャピラリ管に示された上線から下線の間をメニスカスが通過するまでの時間（ｔ）をストップウォッチで測定した。
【００７７】
また、前記濃硫酸についても前記と同様の条件で粘度測定用キャピラリ管に示された上線から下線の間をメニスカスが通過するまでの時間（ｔ0）をストップウォッチで測定した。
【００７８】
次に、前記で得られた時間（ｔ）および時間（ｔ0）に基づき、式：
［固有粘度（ｄＬ／ｇ)］＝（ｔ−ｔ0)／ｔ0
にしたがって固有粘度（ηinh）を求めた。
【００７９】
〔ヤング率（表中に「σ」と表記）、引張り強さ（表中に「Ｅ」と表記）および破断時の伸び（表中に「ε」と表記）〕
測定装置として引張試験機〔インストロンジャパン カンパニイリミテッド社製、商品名：INSTRON 3365〕を用いてヤング率（σ）、引張り強さ（Ｅ）および破断時の伸び歪（ε）を測定した。
【００８０】
【表１】
2020007440.tif 000015
【００８１】
表１に示された結果から、各実施例で得られたポリベンズイミダゾールの窒素ガス雰囲気中における１０％重量減少温度（Ｔd10a）がいずれも５８７℃以上であり、実施例２で得られたポリベンズイミダゾールの窒素ガス雰囲気中における１０％重量減少温度（Ｔd10a）が７２６℃であることから、耐熱性に格段に優れていることがわかる。
【００８２】
また、実施例２〜６のなかでは、実施例２および３で得られたポリベンズイミダゾールは、空気中における１０％重量減少温度（Ｔd10b）がいずれも５４６℃以上であることから、式(III)で表わされる繰り返し単位６０〜９５モル％および式(IV)で表わされる繰り返し単位５〜４０モル％を含有する場合、式(III)で表わされる繰り返し単位と式(IV)で表わされる繰り返し単位との併用による相乗効果により、式(III)で表わされる繰り返し単位からなるホモポリマーおよび式(IV)で表わされる繰り返し単位からなるホモポリマーよりも耐熱性に優れていることがわかる。
【００８３】
また、表１に示された結果から、各実施例で得られたポリベンズイミダゾールは、いずれもヤング率（σ）が４３〜６６ＭＰａであり、破断時の伸び歪（ε）が０．０３６ｍｍ/ｍｍ以上であることから、比較例１で得られた式(IV)で表わされる繰り返し単位からなるホモポリマーよりも小さい応力で延伸するので延伸性に優れており、引張り強さ（Ｅ）がいずれも１．４ＧＰａ以上であることから、比較例２で得られた式(III)で表わされる繰り返し単位からなるホモポリマーよりも機械的強度に優れているので耐熱性および延性を両立させることができるものであることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明のポリベンズイミダゾールは、耐熱性および延性を両立させることができることから、燃料電池のセパレータをはじめ、航空宇宙分野、自動車産業、鉄道車両、船舶などの輸送機器、電子機器などに使用することが期待される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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