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JPH0320412B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0320412B2
JPH0320412B2 JP57102353A JP10235382A JPH0320412B2 JP H0320412 B2 JPH0320412 B2 JP H0320412B2 JP 57102353 A JP57102353 A JP 57102353A JP 10235382 A JP10235382 A JP 10235382A JP H0320412 B2 JPH0320412 B2 JP H0320412B2
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JP
Japan
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aromatic
water
polyimide
polyamic acid
entraining agent
Prior art date
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JP57102353A
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JPS5849726A (ja
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Raitaa Udo
Kofuakusu Ieene
Shenku Hansuue
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BASF SE
Original Assignee
BASF SE
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Publication date
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Publication of JPH0320412B2 publication Critical patent/JPH0320412B2/ja
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  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は粉状ポリイミドの製法に係る。
芳香族ポリアミド酸の溶液を双極性の中性溶媒
中で調製し得ることは公知である。ポリアミド酸
(PAS)を相当するポリイミド(PI)に変ずるこ
とは50℃以上に加熱することにより(西ドイツ国
特許出願公開第1904988号公報)又は50℃以上に
加熱し且つアセトアンヒドリド/ピリジンと同時
的に反応させることにより(西ドイツ国特許出願
公告第1198547及び1202981号公報)行なうことが
できる。別法によれば、ポリアミド酸溶液が溶媒
にて希釈され、メタノール中又は水中で沈澱させ
られる。この場合には、乾燥により沈澱粉末がポ
リイミドに変ぜられる(米国特許第3422061号明
細書)。しかしながら、これら諸方法はすべて重
大な欠陥を有している。即ち、大抵の場合には、
例えば沈澱法の場合には、極めて多量の溶媒を必
要とする。沈澱した粉状物からの残留溶媒の洗除
は入念に行わねばならず、極めて少量でも粉体に
残留すれば後続の処理プロセスを妨害するから、
コストが高くなる。溶媒中で50℃以上の温度に
PASを加熱する場合には、不充分な分子量を有
するポリイミド粉体しか得られない。アセトアン
ヒドリド/ピリジンの使用はコスト高を招く。
本発明の課題は上述の欠陥を有しない粉状ポリ
イミドの製法を提供することにある。
本発明の対象は、常法により得られたポリアミ
ド酸溶液からの粉状ポリイミドの製法であつて、
中性の双極性有機溶媒に溶解されていて、1.5及
至2.5dl/gの固有粘性を有する芳香族ポリアミ
ド酸を水のための同伴剤と混合させ、該混合物を
上記水同伴剤の沸点迄加熱し、形成される水を共
沸留去し、沈澱したポリイミド粉末を濾取し且つ
必要に応じ洗浄し乾燥することを特徴とする、粉
状ポリイミドの製法にある。
本発明により製法される粉状ポリイミドは高圧
焼結により塑造物を製造するのに好適である。
水のための本発明による同伴剤の添加により、
ポリイミドへのポリアミド酸の閉環反応が有利な
態様で行われることは驚くべきことである。形成
される水は共沸留去され、後続の処理に良好な微
細のポリイミド粉体が得られる。
本発明方法に使用される成分に関連して、次に
個々に説明する。
芳香族ポリアミド酸は、芳香族テトラカルボン
酸のジアンヒドリドと芳香族ジ第1級ジアミンと
から常法により得ることができる。
芳香族テトラカルボン酸のジアンヒドリドとし
ては、一般式 (式中Rは少なくとも1つの芳香族不飽和6員
炭素環を含有する4価の残基を意味しており、4
個のカルボニル基が種々の炭素原子と直接的に結
合しており、基Rの6員芳香族不飽和環の隣接炭
素原子に個々のカルボニル基対が結合している)
にて示される化合物であり、例えばピロメリツト
酸ジアンヒドリド、2,3,6,7−ナフタリン
テトラカルボン酸ジアンヒドリド、3,3′,4,
4′−ジフエニルテトラカルボン酸ジアンヒドリ
ド、1,2,5,6−ナフタリンテトラカルボン
酸ジアンヒドリド、2,2′,3,3′−ジフエニル
テトラカルボン酸ジアンヒドリド、2,2−ビス
−(3,4−ジカルボキシフエニル)−プロパンジ
アンヒドリド、ビス−(3,4−ジカルボキシフ
エニル)−スルホンジアンヒドリド、ビス−(3,
4−ジカルボキシフエニル)−エーテルジアンヒ
ドリド、2,2−ビス−(2,3−ジカルボキシ
フエニル)−プロパンジアンヒドリド、1,1−
ビス−(2,3−ジカルボキシフエニル)−エタン
ジアンヒドリド、1,1−ビス(3,4−ジカル
ボキシフエニル)−エタンジアンヒドリド、ビス
−(2,3−ジカルボキシフエニル)−メタンジア
ンヒドリド、ビス−(3,4−ジカルボキシフエ
ニル)−メタンジアンヒドリド、3,3′,4,
4′−ベンゾフエノンテトラカルボン酸ジアンヒド
リド又はこれらの混合物である。
ポリメリツト酸ジアンヒドリド及びベンゾフエ
ノンテトラカルボン酸ジアンヒドリドが好まし
い。
芳香族ジ第1級ジアミンとしては、一般式
H2N−R′−NH2(式中R′は2価の多環芳香族残基
を意味する)にて示される化合物である。このよ
うな残基R′の例は 又は (式中R2及びR3は炭素原子数1乃至3個のア
ルキレン鎖中の炭素原子、酸素原子、硫黄原子又
は−SO2−から選択された残基を意味する)であ
る。このようなジアミンは、例えば4,4′−ジア
ミノジフエニルプロパン、4,4′−ジアミノジフ
エニルプロパン、4,4′−ジアミノジフエニルメ
タン、4,4′−ジアミノジフエニルアミン、ベン
チジン、4,4′−ジアミノジフエニルスルフイ
ド、4,4′−ジアミノジフエニルスルホン、3,
3′−ジアミノジフエニルスルホン、4,4′−ジア
ミノジフエニルエーテル、ビス−(4−アミノフ
エニル)−ジエチルシラン、ビス−(4−ハイホン
アミノフエニル)−フエニルホスフインオキシド、
ビス−(4−アミノフエニル)−N−メチルアミ
ン、1,5−ジアミノナフタリン、3,3′−ジメ
チル−4,4′ジアミノビフエニル、3,3′−ジメ
トキシベンチジン、1,4−ビス−(P−アミノ
フエノキシ)−ベンゾール、1,3−ビス−(P−
アミノフエノキシ)−ベンゾール又はこれらの混
合物である。
好ましいジアミンはジアミノジフエニルメタン
及びジアミノジフエニルオキシドである。
ポリアミド酸が合目的で製造され且つ溶解せし
められる中性であつて双極性の有機溶媒として
は、例えばN,N−ジメチルアセトアミドを挙げ
ることができ、殊にN,N−ジメチルホルムアミ
ド、N−メチルピロリドン及びジメチルスルホキ
シド並びにこれらの混合物を挙げることができ、
これらは溶液基準で一般に95及至75重量%、殊に
90及至80重量%の量で添加される。芳香族テトラ
カルボン酸のジアンヒドリドは一般に互いに等モ
ル量の芳香族ジ第1級ジアミンと反応させられて
ポリアミド酸となされる。
ポリアミド酸溶液の製造は、約0及至30℃の温
度で、芳香族ジ第1級ジアミン溶液(溶媒は双極
性の中性有機溶媒)に約90及至95当量%の芳香族
テトラカルボン酸ジアンヒドリドを先ず添加し、
反応が弱まつた後に、1.5及至2.5dl/gの固有粘
性に達する迄約0及至40℃の温度でテトラカルボ
ン酸ジアンヒドリドを定量宛(例えば2.5当量%
づつ)添加することにより殊に有利な態様で行な
うことができる。
本発明にれば、水のための同伴剤がポリアミド
酸溶液に添加され、このようにして得られた混合
物が同伴剤の沸点に迄加熱され、ポリアミド酸の
ポリイミドへの変換に際して(この場合にポリイ
ミドは沈澱する)生成する水は共沸留去される。
留去された同伴剤を通常の水分離器で水から分
離して反応混合物に再循還させ、従つて水の循還
を阻止するのが有利である。
同伴剤としては、水用の通常の同伴剤が好まし
く、殊に芳香族炭化水素例えばベンゾール、トル
オール、キシロール並びにハロゲン炭化水素例え
ばクロルベンゾールが好ましい。殊に好ましい同
伴剤はトルオール及びキシロールである。同伴剤
は溶液基準で一般に10及至40重量%、好ましくは
15及至25重量%の量で添加される。
本発明方法により得られるポリイミドは微粉体
で沈降し、濾取され、場合によりメタノールと水
との混合物で洗浄され、最終的には乾燥せしめら
れる。
乾燥は二段階で行われることができ、先ず100
及至150℃で予備乾燥され(12時間)、最後に250
及至300で2時間乾燥され、この場合に必要に応
じ減圧下で実施することもできる。
ポリイミド粉体の固有粘性(濃H2SO4中0.5溶
液で測定)は0.6及至1.2であり、又嵩密度は約
200及至300g/である。
本発明により得られるポリイミド粉体は焼結に
より、殊に有利なのは高圧焼結により塑造物に加
工する上に卓越していることを示した。
高固有粘性を有している粉体から製作された塑
造物は引裂伸びに関して殊に良好な性質を有して
いる。
例中に言及の部及び%は他言しない限り重量部
及び重量%である。 撹拌器、水分離器、還流冷却器及びN2導入管
を備え且つ加熱及び冷却の可能な反応容器内に、
ジアミノジフエニルオキシド80部とN−メチルピ
ロリドン(NMP)1000部とを装填した。183部
のNMPに溶解させたベンゾフエノンテトラカル
ボン酸ジアンヒドリド(BTDA)122.4部を上記
反応容器内に添加した。反応完了後に、2×3.21
部(2.5モル%)のBTDAを添加し、粘度上昇を
測定により見守つた。溶液の粘度は、涙点固有粘
性ηinh=1.62dl/gに相当する34655mpa.sに至つ
た。次いで、この高粘性溶液に、280部のキシロ
ールを添加し、170℃で4時間に亘り加熱し、こ
の際に生成する水を反応混合物から共沸留去し
た。沈澱しているポリイミドを濾取し、メタノー
ル/水(1/1)にて1回洗浄し、150℃で12時
間に亘り且つ300℃で2時間に亘り乾燥処理した。
嵩密度は240g/であつた。固有粘性ηinhは1.15
dl/gであつた。当該粉体を高圧焼結(焼結圧力
6250Kg/cm2、焼結温度360℃)により塑造物に加
工した処、該塑造物は次の性質を有していた。
引裂伸びεB=εR=2.6% 切欠き衝撃強さ2.64Nmm/m2 硬度H30=294N/mm2 弾性係数4870N/mm2 比較例 西ドイツ国特許出願公開第1904988号公報に開
示の実施例に厳密に従つて当該実施例を追実験し
た。これにより得られた粉体は0.357dl/g(濃
H2SO4中0.5%溶液で測定)の固有粘性を有して
おり、高圧焼成(焼成圧力6250Kg/cm2、焼成温度
380℃)に供しても、コンパクトな即ち高密度な
塑造物に加工することはできなかつた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 常法により得られたポリアミド酸溶液からの
    粉状ポリイミドの製法であつて、中性の双極性有
    機溶媒に溶解されていて1.5及至2.5dl/gの固有
    粘性を有する芳香族ポリアミド酸を水のための同
    伴剤と混合させ、該混合物を上記水同伴剤の沸点
    迄加熱し、形成される水を共沸留去し、沈澱した
    ポリイミド粉末を濾取し且つ必要に応じ洗浄し乾
    燥することを特徴とする、粉状ポリイミドの製
    法。 2 特許請求の範囲第1項に記載の製法におい
    て、芳香族テトラカルボン酸のジアンヒドリドと
    芳香族ジ第1級アミンとの反応生成物が芳香族ポ
    リアミド酸として使用されることを特徴とする製
    法。 3 特許請求の範囲第1又は2項に記載の製法に
    おいて、芳香族炭化水素が同伴剤として使用され
    ることを特徴とする製法。
JP57102353A 1981-06-22 1982-06-16 粉状ポリイミドの製法 Granted JPS5849726A (ja)

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JPS5849726A JPS5849726A (ja) 1983-03-24
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