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JPH03264333A - Polyimide stretched formed body and manufacture thereof - Google Patents

Polyimide stretched formed body and manufacture thereof

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Publication number
JPH03264333A
JPH03264333A JP6256990A JP6256990A JPH03264333A JP H03264333 A JPH03264333 A JP H03264333A JP 6256990 A JP6256990 A JP 6256990A JP 6256990 A JP6256990 A JP 6256990A JP H03264333 A JPH03264333 A JP H03264333A
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JP
Japan
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polyimide
aromatic
stretched
formed body
temperature
Prior art date
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Application number
JP6256990A
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Japanese (ja)
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JP2626827B2 (en
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Tatsu Mita
三田 達
Masakatsu Furuchi
古知 政勝
Rikio Yokota
力男 横田
Toru Yonezawa
徹 米澤
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Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain aromatic polyimide stretched formed body having superior physical properties by a constitution wherein the formed body concerned consists of specified aromatic tetracarboxylic acid component and specified aromatic diamine component. CONSTITUTION:Thin film or fibrous body is made out of aromatic polyamic acid obtained by polymerizing in organic polar solvent almost equimolar aromatic tetracarboxylic acid component, which contains 80mol% or more of pyromelletic acids, and aromatic diamine component, which contains 80mol% or more of 3,4'-diamino diphenyl ether. Next, the thin film or fibrous body made out of said polyamic acid solution is heated up to 200 deg.C or higher so as to form polyimide formed body. Said polyimide formed body is stretched at 250-450 deg.C by the draw ratio of 150-350%. Finally, the resultant stretched formed body is treated by heating up to 200 deg.C or higher. The formed body has the tensile strength of 20-100kg/mm<2> and the Young's modulus of 700-3,000kg/mm<2>.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ピロメリット酸系の特定の芳香族ポリイミ
ドからなり、極めて優れた物性、特に極めて高いヤング
率(引張弾性率)を有する高配向性の芳香族ポリイミド
延伸成形体(例えば、フィルム、繊維等)に関するもの
であって、そして、そのポリイミド延伸成形体を、特定
の条件で延伸して製造する新規な製造法に関するもので
ある。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] This invention is made of a specific aromatic polyimide based on pyromellitic acid, and is highly oriented and has extremely excellent physical properties, especially an extremely high Young's modulus (tensile modulus). The present invention relates to a stretched aromatic polyimide molded article (for example, a film, a fiber, etc.), and a novel manufacturing method for producing the stretched polyimide molded article by stretching it under specific conditions.

この発明のピロメリット酸系のポリイミド延伸成形体は
、特定のシアごン成分を使用することによって、従来の
溶液流延法で成形したこの種の芳香族ポリイミドフィル
ムなどと比較して、高いレベルの引張強度、耐熱性など
を有していると共に、極めて高いヤング率を有している
ので、特に、薄いフィルム又は細い繊維としても、種々
の用途に好適に使用することができる。
By using a specific cyanogen component, the pyromellitic acid-based polyimide stretched molded article of the present invention has a higher level of oxidation than this type of aromatic polyimide film molded by conventional solution casting method. It has tensile strength, heat resistance, etc., as well as an extremely high Young's modulus, so it can be suitably used for various purposes, especially as a thin film or thin fiber.

〔従来技術の説明〕[Description of prior art]

従来、熱収縮性を有する芳香族ポリイミドフィルム(延
伸フィルム)を製造する方法としては、例えば、特公昭
57−41330号公報に記載されているように、ビフ
ェニルテトラカルン酸系の芳香族ポリイミド前駆体(ポ
リアミック酸、又はポリアミド酸)の溶液を20〜20
0℃の温度に保ち流延法で製膜し、そして、200〜3
00℃の温度に加熱して揮発分含有率が10重量%以下
になるまで乾燥させて得られるボリア逅ツク酸のアミド
酸結合の少なくとも50%がイミド結合に転化したポリ
イミドフィルムを得、その後、該ポリイミドフィルムを
少なくとも一方向に延伸倍率が1.05〜5倍になるよ
うに100〜500℃の温度で延伸する方法が、提案さ
れている。
Conventionally, as a method for producing a heat-shrinkable aromatic polyimide film (stretched film), for example, as described in Japanese Patent Publication No. 57-41330, a biphenyltetracarunic acid-based aromatic polyimide precursor is used. (polyamic acid or polyamic acid) solution at 20-20%
The film was formed by a casting method while maintained at a temperature of 0°C, and then
A polyimide film in which at least 50% of the amic acid bonds of boria-stuccinic acid obtained by heating to a temperature of 00°C and drying until the volatile content becomes 10% by weight or less is converted to imide bonds, and then, A method has been proposed in which the polyimide film is stretched in at least one direction at a stretching ratio of 1.05 to 5 times at a temperature of 100 to 500°C.

しかし、前記の公知の方法では、熱収縮性を有する特定
のビフェニルテトラカルボン酸系のポリイミドフィルム
を製造することが一応できるけれども、ピロメリット酸
類と4,4゛−ジアミノジフェニルエーテルとから得ら
れた芳香族ボリアミンク酸と有機極性溶媒とからなる「
自己支持性の未延伸フィルム」については、延伸操作自
体が容易でなく、得られた延伸成形体が充分に高い物性
を有するものではなかった。
However, although it is possible to produce a specific biphenyltetracarboxylic acid-based polyimide film having heat shrinkability with the above-mentioned known method, it is possible to produce an aromatic film obtained from pyromellitic acids and 4,4'-diaminodiphenyl ether. consisting of polyamic acid and an organic polar solvent.
Regarding the "self-supporting unstretched film," the stretching operation itself was not easy, and the resulting stretched molded product did not have sufficiently high physical properties.

〔解決すべき問題点〕[Problems to be solved]

この発明の目的は、高い物性(特に、高いヤング率を有
する)のピロメリット酸系の芳香族ポリイミド延伸成形
体を提供すること、並びに、その高物性の芳香族ポリイ
ミド延伸成形体を容易に製造する方法を提供することで
ある。
It is an object of the present invention to provide a pyromellitic acid-based aromatic polyimide stretched molded article with high physical properties (in particular, a high Young's modulus), and to easily produce the stretched aromatic polyimide molded article with high physical properties. The goal is to provide a method to do so.

〔問題点を解決すべき手段] この出願の第1の発明は、ピロメリット酸類を80モル
%以上含有する芳香族テトラカルボン酸成分と3,4′
−ジアミノジフェニルエーテルを80モル%以上含有す
る芳香族シア〔ン成分とから得られた芳香族ボリイくド
からなり、そして、引張強度が20〜100kg/an
2であると共に、ヤング率が700〜3000kg/m
+”であるポリイミド延伸成形体に関するものであり、
さらに、第2の発明は、ピロメリット酸類を80モル%
以上含有する芳香族テトラカルボン酸成分と、3゜4”
−ジアミノジフェニルエーテルを80モル%以上含有す
る芳香族ジアミン取分とを、概略等モル、有機極性溶媒
中で重合して得られた芳香族ボリア壽ツク酸溶液からそ
の薄膜又は繊維状体を形成し、次いで、そのボリア臭ツ
ク酸溶液の薄膜又は繊維状体を200″C以上に加熱し
てポリイミド成形体を成形し、そして、該ポリイミド成
形体(未延伸成形体)を250〜450℃の温度で、1
.5〜3゜5倍に延伸し、最後に、該延伸成形体を20
0℃以上の温度で加熱処理することを特徴とするポリイ
果ド延伸戒形体の製造法に関する。
[Means to Solve the Problems] The first invention of this application provides an aromatic tetracarboxylic acid component containing 80 mol% or more of pyromellitic acids and 3,4'
- An aromatic cyanide containing 80 mol% or more of diaminodiphenyl ether, and a tensile strength of 20 to 100 kg/an.
2 and a Young's modulus of 700 to 3000 kg/m
It relates to a polyimide stretched molded product that is
Furthermore, the second invention contains 80 mol% of pyromellitic acids.
The aromatic tetracarboxylic acid component containing 3゜4''
- forming a thin film or fibrous body from an aromatic boric acid solution obtained by polymerizing approximately equimolar amounts of an aromatic diamine fraction containing 80 mol% or more of diaminodiphenyl ether in an organic polar solvent; Next, the thin film or fibrous body of the boriabroscinic acid solution is heated to 200"C or higher to form a polyimide molded body, and the polyimide molded body (unstretched molded body) is heated at a temperature of 250 to 450°C. So, 1
.. Stretched 5 to 3 degrees 5 times, and finally, the stretched molded body was stretched 20
The present invention relates to a method for producing a stretched polyurethane shaped body, which is characterized by heat treatment at a temperature of 0°C or higher.

以下、この出願の発明について、さらに詳しく説明する
The invention of this application will be explained in more detail below.

この発明のボリイくド延伸成形体における芳香族ポリイ
ミドは、例えば、ピロメリット酸又はその酸二無水物、
あるいは、その酸エステル化物などから選ばれた少なく
ともの一種のピロメリット酸類を、80モル%以上、好
ましくは90モル%以上含有する芳香族テトラカルボン
酸成分と、34゛−ジアミノジフェニルエーテルを、8
0モル%以上、好ましくは90モル%以上含有する芳香
族シア貴ン取分とを、両成分概略等モルで使用して、重
合することによって得られるピロメリット酸系の芳香族
ポリイミドからなるものである。
The aromatic polyimide in the stretched polyimide of the present invention is, for example, pyromellitic acid or its acid dianhydride,
Alternatively, an aromatic tetracarboxylic acid component containing at least 80 mol%, preferably 90 mol% or more of at least one kind of pyromellitic acid selected from acid esters thereof, and 34'-diaminodiphenyl ether,
A pyromellitic acid-based aromatic polyimide obtained by polymerizing an aromatic sia noble fraction containing 0 mol% or more, preferably 90 mol% or more, using both components in approximately equal moles. It is.

前記のピロメリット酸系の芳香族ポリイミドは、その二
次転移温度が約280〜380℃1特に好ましくは30
0〜360℃程度であることが好ましい。
The pyromellitic acid-based aromatic polyimide has a second-order transition temperature of about 280 to 380°C, particularly preferably 30°C.
The temperature is preferably about 0 to 360°C.

前記の芳香族テトラカルボン酸成分において、ピロメリ
ット酸類の他に併用することができるテトラカルボン酸
化合物類としては、例えば、ビフェニルテトラカルボン
酸又はその酸二無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン
酸またはその酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシ
フェニル)メタンまたはその酸二無水物、2.2−ビス
(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパンまたはその
酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ス
ルホンまたはその酸二無水物などを挙げることができる
In the above-mentioned aromatic tetracarboxylic acid component, examples of tetracarboxylic acid compounds that can be used in combination with pyromellitic acids include biphenyltetracarboxylic acid or its acid dianhydride, benzophenonetetracarboxylic acid or its acid dianhydride, etc. Anhydride, bis(3,4-dicarboxyphenyl)methane or its acid dianhydride, 2,2-bis(3,4-dicarboxyphenyl)propane or its acid dianhydride, bis(3,4-dicarboxyphenyl)propane or its acid dianhydride. (carboxyphenyl) sulfone or its acid dianhydride.

前記の芳香族ジアミン成分において、3,4゛−ジアミ
ノジフェニルエーテルの他に併用することができる芳香
族ジアミン化合物類としては、例えば、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
ルエーテルなどの他のジアミノジフェニルエーテル類、
4,4゛−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
プロパン、3,4゛−シアくノジフェニルプロパンなど
のジアミノジフェニルアルカン類、並びに、4,4゛−
ジアミノジフェニルスルホン、4,4”−ジアミノジフ
ェニルスルフィドなどを挙げることができ、特に、4,
4′−シア烏ノジフェニルエーテルなどのジアミノジフ
ェニルエーテル類が好適である。
In the aromatic diamine component, examples of aromatic diamine compounds that can be used in combination with 3,4'-diaminodiphenyl ether include 4,4'-diaminodiphenyl ether and 3,3'-diaminodiphenyl ether. other diaminodiphenyl ethers,
Diaminodiphenylalkanes such as 4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylpropane, 3,4'-cyanodiphenylpropane, and 4,4'-
Examples include diaminodiphenylsulfone, 4,4''-diaminodiphenylsulfide, and especially 4,4''-diaminodiphenylsulfide.
Diaminodiphenyl ethers such as 4'-cyanodiphenyl ether are preferred.

この発明のポリイミド延伸成形体においては、芳香族ポ
リイミドを製造するための前記の芳香族ジアミン成分中
の3,4°−ジアミノジフェニルエーテルが少ない含有
率となり過ぎると、そのような低含有率のジアミン成分
から得られた芳香族ポリイミド戒形体を延伸することが
困難となったり、また、その芳香族ポリイミドからなる
延伸成形体が、機械的物性の低下したものとなるので適
当ではない。
In the polyimide stretched molded article of the present invention, if the content of 3,4°-diaminodiphenyl ether in the aromatic diamine component for producing the aromatic polyimide is too low, the diamine component with such a low content It is not suitable because it becomes difficult to stretch the aromatic polyimide shaped body obtained from the method, and the stretched body made of the aromatic polyimide has deteriorated mechanical properties.

この発明の芳香族ポリイミド延伸成形体は、特に、前述
のピロメリット酸類を主成分とする芳香族テトラカルボ
ン酸成分と3,4°−ジアミノジフェニルエーテルを主
成分とする芳香族ジアミン成分とから得られたrピロメ
リット酸系の芳香族ポリイミド」からなり、しかも、引
張強度が20−100kg/閣2、好ましくは25〜9
5kg/閣2程度であると共に、ヤング率(引張弾性率
)が700〜3000kg/mz、好ましくは750〜
2600kg/mm2程度であるポリイミド延伸成形体
である。
In particular, the aromatic polyimide stretched molded article of the present invention is obtained from an aromatic tetracarboxylic acid component whose main component is the above-mentioned pyromellitic acid and an aromatic diamine component whose main component is 3,4°-diaminodiphenyl ether. pyromellitic acid-based aromatic polyimide", and has a tensile strength of 20-100 kg/kg, preferably 25-9
5 kg/kaku2, and Young's modulus (tensile modulus) of 700 to 3000 kg/mz, preferably 750 to
It is a polyimide stretched molded product with a weight of about 2600 kg/mm2.

この発明のポリイミド延伸成形体は、前述の引張強度お
よびヤング率を有していると共に、破断点延び率が10
%以下、特に2〜8%程度であることが好ましく、例え
ば、厚さが500am以下、特に1〜200μm程度の
フィルム状体(シート状体)、あるいは、径が1000
μm以下、特に1〜500μm程度である繊維状体など
の高配向性の芳香族ポリイミド延伸成形体であることが
好ましい。
The polyimide stretched molded article of the present invention has the above-mentioned tensile strength and Young's modulus, and has an elongation at break of 10.
% or less, especially about 2 to 8%, for example, a film-like body (sheet-like body) with a thickness of 500 am or less, especially about 1 to 200 μm, or a diameter of 1000 μm or less.
It is preferable to use a highly oriented aromatic polyimide stretched molded body such as a fibrous body having a diameter of 1 to 500 μm or less.

従来、この発明のボリイ壽ド延伸成形体のような、高い
耐熱性、引張強度20kg/閣2以上などを保持すると
共に、ヤング率700 kg/mm2以上を有する「ピ
ロメリット酸系の芳香族ポリイミド延伸成形体1は、ま
ったく知られていなかった。
Conventionally, a pyromellitic acid-based aromatic polyimide having a Young's modulus of 700 kg/mm2 or more as well as high heat resistance and tensile strength of 20 kg/mm2 or more, such as the stretched stretched molded product of the present invention, has been produced. Stretched body 1 was completely unknown.

この発明のポリイくド延伸成形体の製造法においては、
例えば、まず、前述のピロメリット酸類を主成分とする
芳香族テトラカルボン酸成分と、3.4゛−ジアミノジ
フェニルエーテルを主成分とする芳香族ジアミン成分と
の概略等モル(±2.0モル%以内、特に±1.5%以
内の差)を、有機極性溶媒中で、好ましくは80℃以下
、特に好ましくは0〜60℃の温度で重合して得られた
r高分子量の芳香族ボリアミック酸」の溶液を使用して
、ボリアミンク酸溶液の薄膜、繊維状体などを形成し、
それらの薄膜、繊維状体などを高温で加熱して、溶媒を
除去すると共にポリマーをイミド化することによって未
延伸のポリイミド成形体(未延伸成形体)を形成し、そ
して、前記の未延伸成形体を、250〜450℃の温度
で、延伸倍率1.5〜3.5倍に延伸することによって
、ピロメリット酸系の芳香族ポリイミドの延伸成形体を
再現性よく形成し、最後にその延伸成形体を200℃以
上の温度で加熱処理することによって、ピロメリット酸
系のポリイミド延伸成形体を製造することができる。
In the method for producing a polyamide stretched molded article of the present invention,
For example, first, the aromatic tetracarboxylic acid component whose main component is pyromellitic acids and the aromatic diamine component whose main component is 3.4'-diaminodiphenyl ether are mixed in approximately equal moles (±2.0 mol%). (difference within ±1.5%) in an organic polar solvent, preferably at a temperature of 80°C or less, particularly preferably 0 to 60°C. ” solution to form a thin film, fibrous body, etc. of the polyamine chloride solution,
These thin films, fibrous bodies, etc. are heated at high temperature to remove the solvent and imidize the polymer to form an unstretched polyimide molded body (unstretched molded body), and then By stretching the body at a temperature of 250 to 450°C and a stretching ratio of 1.5 to 3.5 times, a stretched molded body of pyromellitic acid-based aromatic polyimide is formed with good reproducibility, and finally, the stretching A pyromellitic acid-based polyimide stretched molded product can be produced by heat-treating the molded product at a temperature of 200° C. or higher.

この発明の製造法においては、ピロメリット酸系の芳香
族ポリイミドの未延伸成形体を形成している「ポリイ短
ドの芳香族ジアミンの残基」が、3.4゛−ジアミノジ
フェニルエーテル(3,4”−DADE)の残基である
ことが特に重要であり、前記(7)3.4’ −D A
 D E以外のジアミンの残基からなるボリイくドでは
、高温で充分な延伸すら行うことができないことがあり
、また、延伸が可能であったとしても高い物性を有する
ポリイミド延伸成形体が得られないのである(比較例2
を参照)。
In the production method of the present invention, the "residues of aromatic diamine of short polyimide" forming the unstretched molded article of pyromellitic acid-based aromatic polyimide are replaced by 3.4'-diaminodiphenyl ether (3, 4"-DADE) residue is particularly important, and the above-mentioned (7) 3.4'-D A
Polyimide consisting of residues of diamines other than DE may not be able to be stretched sufficiently at high temperatures, and even if stretching is possible, a polyimide stretched molded product with high physical properties cannot be obtained. (Comparative example 2
).

さらに、この発明の製造法においては、ピロメリット酸
系のポリイミド成形体(未延伸成形体)を、高温で延伸
することにも特徴があり、例えば、比較例2および3に
示したように、前述のピロメリット酸と3,4゛−シア
もノジフェニルエーテルとから得られたポリアミック酸
の成形体を延伸して、その後、延伸成形体を形成してい
るポリマーをイミド化してポリイミド延伸成形体を製造
しても、高い物性のポリイミド延伸成形体を得ることが
できないのである。
Furthermore, the production method of the present invention is characterized in that the pyromellitic acid-based polyimide molded product (unstretched molded product) is stretched at high temperature; for example, as shown in Comparative Examples 2 and 3, A polyamic acid molded product obtained from the above-mentioned pyromellitic acid and 3,4゛-cya-nodiphenyl ether is stretched, and then the polymer forming the stretched molded product is imidized to form a polyimide stretched molded product. Even if produced, it is not possible to obtain a polyimide stretched molded product with high physical properties.

前述の芳香族ポリアミック酸の製造の際に使用される重
合用の有機極性溶媒としては、ポリアミック酸を3重量
%以上、特に5重量%以上均一に溶解することができる
有機極性溶媒であり、例えば、N、N−ジメチルホルム
アミド、N、N−ジエチルホルムアミド、N、N−ジメ
チルアセドア旦ド、N、N−ジエチルアセトアミド、N
、N−メチルエチルアセトアミドなどのN、N−ジ低級
アルキルカルボキシルアミド類、N−メチル−2−ピロ
リドン、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド
、ジメチルスルホン、ジエチルスルホン、ヘキサメチル
スルホキシドなどの有機極性溶媒をそれぞれ挙げること
ができ、そして、前述のそれぞれの有機極性溶媒は、い
ずれも同種の有機極性溶媒であることが好ましい この発明の製造法において使用される「前記の芳香族ポ
リイミドフィルム又は繊維などの未延伸′成形体」は、
自己支持性を有すること、および、延伸倍率が1.2倍
以上に延伸されておらず実質的に未延伸状態である成形
体であり、未延伸成形体を製造する方法は、特に限定さ
れるものではなく、例えば、前記の芳香族ポリアミック
酸の有機極性溶媒に均一に溶解しているポリアミック酸
溶液を使用して、40〜150℃、特に好ましくは40
〜120℃の温度で溶液流延製膜法によって製膜するか
、あるいは、同様の温度で紡糸することによって形成さ
れた液状のフィルム状体または繊維状体から、200℃
以上、特に200〜400℃の温度で溶媒の大部分を蒸
発して除去すると共に、芳香族ポリアミック酸をイミド
化することによってポリイミドフィルムまたは固化繊維
などの未延伸の成形体を製造することができる。
The organic polar solvent for polymerization used in the production of the aromatic polyamic acid mentioned above is an organic polar solvent that can uniformly dissolve polyamic acid in an amount of 3% by weight or more, particularly 5% by weight or more, such as , N,N-dimethylformamide, N,N-diethylformamide, N,N-dimethylacedodando, N,N-diethylacetamide, N
, N-di-lower alkylcarboxylamides such as N-methylethylacetamide, organic polar solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylsulfoxide, diethylsulfoxide, dimethylsulfone, diethylsulfone, and hexamethylsulfoxide, respectively. The above-mentioned respective organic polar solvents are preferably the same type of organic polar solvents used in the production method of the present invention. "Molded object" is
The molded product must have self-supporting properties and be in a substantially unstretched state without being stretched to a stretching ratio of 1.2 times or more, and the method for producing the unstretched molded product is particularly limited. For example, using a polyamic acid solution in which the above-mentioned aromatic polyamic acid is uniformly dissolved in an organic polar solvent, the temperature is 40 to 150°C, particularly preferably 40°C.
From a liquid film or fibrous material formed by solution casting film forming method at a temperature of ~120°C or by spinning at a similar temperature, 200°C
As described above, an unstretched molded body such as a polyimide film or solidified fiber can be produced by evaporating and removing most of the solvent at a temperature of 200 to 400° C. and also imidizing the aromatic polyamic acid. .

この発明の製造法においては、前述のようGこして得ら
れた「ポリイミドの未延伸成形体」を、延伸温度250
〜450℃1好ましくは280〜400℃程度で、1.
5〜3.5倍、好ましくは1.8〜3.2倍程度に少な
くとも一つの方向に、延伸(−軸又は二軸延伸)し、次
いで、その延伸成形体を200℃以上、好ましくは20
0〜550℃1特に250〜530℃の高温度に加熱処
理して、ピロメリット酸系の芳香族ポリイミド延伸成形
体を製造するのである。
In the manufacturing method of this invention, the "unstretched polyimide molded body" obtained by G straining as described above is stretched at a stretching temperature of 250.
~450°C1, preferably around 280~400°C, 1.
Stretch (-axial or biaxial stretching) 5 to 3.5 times, preferably 1.8 to 3.2 times in at least one direction, and then stretch the stretched molded product at 200°C or higher, preferably 20°C.
A pyromellitic acid-based aromatic polyimide stretched molded product is produced by heat treatment at a high temperature of 0 to 550°C, particularly 250 to 530°C.

前記のr未延伸成形体−の製造とその延伸操作は、公知
の手段で行うことができるが、例えば、前記の未延伸成
形体の両端を、基盤に適当な間隔で設置された一対の支
持部材間にたるみのないように張り渡して設置すると共
にその未延伸成形体の両端をチャックなど固定具で支持
部材にそれぞれ固定し、前記一対の支持部材の間隔を基
盤に沿って徐々に広げることによって、前記「未延伸成
形体Jを適当な延伸倍率に延伸することによって行うこ
とができる。
The production of the above-mentioned unstretched molded body and its stretching operation can be carried out by known means. The unstretched molded body is installed so as to be stretched so that there is no slack between the members, and both ends of the unstretched molded body are fixed to supporting members using fixing devices such as chucks, and the distance between the pair of supporting members is gradually widened along the base. This can be done by stretching the unstretched molded body J to an appropriate stretching ratio.

前述の延伸成形体を200以上の温度で加熱処理する際
には、加熱処理される延伸成形体を少なくとも延伸成形
体の延伸方向の両端を、一対の支持部材、枠などで一定
の距離で固定してその加熱処理を行うことが好ましく、
また、例えば、最初に200〜280℃の温度で一次加
熱処理し、次いで280〜350″Cで二次加熱し、さ
らに、350より高い温度で三次加熱処理するという多
段階での昇温による加熱処理を行うこともできる。
When heat-treating the above-mentioned stretch molded product at a temperature of 200°C or higher, at least both ends of the stretched molded product in the stretching direction of the stretched molded product to be heat-treated are fixed at a fixed distance with a pair of supporting members, a frame, etc. It is preferable to carry out the heat treatment by
In addition, for example, heating by multi-stage temperature elevation, such as firstly performing a primary heat treatment at a temperature of 200 to 280°C, then secondary heating at a temperature of 280 to 350"C, and then performing a tertiary heat treatment at a temperature higher than 350"C. Processing can also be performed.

前記の加熱処理は、芳香族ポリイミド延伸成形体を最終
的に350〜550 ’C8特に360〜520″Cの
温度で行うことが、高い物性の延伸成形体を得ることが
できるので、最適である。
It is best to perform the above heat treatment on the aromatic polyimide stretched molded product at a final temperature of 350 to 550'C8, especially 360 to 520"C, because a stretched molded product with high physical properties can be obtained. .

この発明の製造法において、ポリイミド成形体(未延伸
成形体)の製造に使用される前記の芳香族ポリアミック
酸は、芳香族テトラカルボン酸成分と芳香族ジアミン成
分とから約60℃以下の低温での重合で得られたポリア
ミック酸系の可溶性ポリアミック酸(ポリイミド前駆体
)であると共に、対数粘度(測定温度;30℃,s度i
 0.5 g/loomp溶媒、溶媒iN、N−ジメチ
ルアセトアミド)が、0.1〜7、特に0.2〜5程度
であり、イミド化率が30%以下、特に20%以下、さ
らに好ましくは10%以下であって、そして、前述の有
機極性溶媒に約40重量%の濃度にまで、均一に溶解さ
せることができるポリマーであることが好ましい。
In the production method of the present invention, the aromatic polyamic acid used for producing the polyimide molded body (unstretched molded body) is produced from an aromatic tetracarboxylic acid component and an aromatic diamine component at a low temperature of about 60°C or less. It is a polyamic acid-based soluble polyamic acid (polyimide precursor) obtained by the polymerization of
0.5 g/loomp solvent, solvent iN, N-dimethylacetamide) is about 0.1 to 7, especially about 0.2 to 5, and the imidization rate is about 30% or less, especially 20% or less, more preferably It is preferably a polymer that can be uniformly dissolved in the above-mentioned organic polar solvent to a concentration of about 40% by weight or less.

前記の対数粘度は、次式によって算出された値である。The above-mentioned logarithmic viscosity is a value calculated by the following formula.

前記のイミド化率は、赤外線分析法(IR法)によって
決定されるイごド化率であり、試料の赤外線吸収スペク
トルのイミド結合に基づく吸収ピークである1780c
m−’の吸光度と、フェニル基に基づく吸収ピークであ
る1510ca+−’の吸光度との比からイ果ド化率を
算出することができる。
The above-mentioned imidization rate is the imidization rate determined by infrared analysis method (IR method), and is an absorption peak of 1780c based on imide bonds in the infrared absorption spectrum of the sample.
The yield rate can be calculated from the ratio of the absorbance of m-' and the absorbance of 1510ca+-', which is an absorption peak based on the phenyl group.

この発明の製造法では、ピロメリット酸類を主成分とす
る芳香族テトラカルボン酸成分と、3,4゜ジアミノジ
フェニルエーテルを主成分とする芳香族ジアミン成分と
から得られたr特定のピロメリット酸系の芳香族ポリイ
ミド戒形体(未延伸成形体)Jを、250〜450 ”
Cの高温度で1.5〜3.5倍に延伸して、最後に、高
温度で加熱処理することに主な特徴があり、そのような
製法によって、高い物性を有するピロメリット酸系の芳
香族ボリイ旦ド延伸成形体を再現性よく製造することが
できるのである。
In the production method of the present invention, a specific pyromellitic acid type obtained from an aromatic tetracarboxylic acid component containing pyromellitic acids as a main component and an aromatic diamine component containing 3,4°diaminodiphenyl ether as a main component. Aromatic polyimide shaped body (unstretched shaped body) J of 250 to 450''
The main characteristics are stretching 1.5 to 3.5 times at a high temperature of C and finally heat treatment at a high temperature.By such a manufacturing method, a pyromellitic acid-based material with high physical properties can be produced. This makes it possible to produce aromatic solidified and stretched products with good reproducibility.

〔実施例〕〔Example〕

実施例1〜8 ピロメリット酸二無水物32.719g(0,15モル
)と3.4′−シアくノジフェニルエーテル30゜03
6g(0,15モル)とを、N、N−ジメチルアセトア
ミド(DMAc)溶媒565gの中で、重合温度25℃
および窒素雰囲気中で6時間重合して得られた芳香族ポ
リアミック酸溶媒〔ポリマー濃度;10重量%、25℃
の溶液粘度(回転粘度計によって測定した溶液粘度);
130ボイズ、対数粘度(1度:0.5重量%、測定温
度:30℃)il、80)を調製した。
Examples 1-8 32.719 g (0.15 mol) of pyromellitic dianhydride and 30°03 of 3,4'-cyanodiphenyl ether
6 g (0.15 mol) in 565 g of N,N-dimethylacetamide (DMAc) solvent at a polymerization temperature of 25°C.
and aromatic polyamic acid solvent obtained by polymerizing for 6 hours in a nitrogen atmosphere [polymer concentration: 10% by weight, 25°C
solution viscosity (solution viscosity measured by rotational viscometer);
130 voids, logarithmic viscosity (1 degree: 0.5% by weight, measurement temperature: 30°C) il, 80) was prepared.

そして、前記芳香族ポリアミック酸溶液を使用して、ガ
ラス板上に均一な厚さに約50℃で溶液流延して、その
結果形成された液状の薄膜を55℃で1時間乾燥し、さ
らに、50℃で24時間真空乾燥した後、150℃で6
0分間、200℃で60分間、250″Cで120分間
の条件で、ピロメリット酸系の芳香族ポリイミドフィル
ム(ポリマーのイミド化率90%以上、ポリマーの二次
転移温度;330℃)を形成した。
Then, the aromatic polyamic acid solution was solution casted onto a glass plate to a uniform thickness at about 50°C, and the resulting liquid thin film was dried at 55°C for 1 hour, and then , vacuum dried at 50°C for 24 hours, then dried at 150°C for 6 hours.
Form a pyromellitic acid-based aromatic polyimide film (polymer imidization rate of 90% or more, polymer secondary transition temperature: 330°C) under the conditions of 0 minutes, 200°C for 60 minutes, and 250″C for 120 minutes. did.

前記のポリイミドフィルムを幅10閣及び長さ70++
+mの長方形片に切り出して、そのポリイミドフィルム
片を約50mmの間隔で基体に配設された一対の支持部
材(幅10mm)間にたるみのないように張り渡して設
置し、そのフィルムの両端をチャックで挟み込んで固定
し、その状態で、昇温速度1℃/秒で昇温して、第1表
に示す延伸温度で、10分間支持部材間でフィルムを保
持した後、前記一対の支持部材の片方を約1分間以内で
徐々に移動させてその支持部材の間隔を大きくして、ポ
リイミドフィルムについて、第1表に示す延伸倍率で延
伸を行った。
The width of the above polyimide film is 10mm and the length is 70++.
Cut the polyimide film into a rectangular piece of +m, and install the polyimide film piece by stretching it between a pair of supporting members (width 10 mm) arranged on the base at an interval of about 50 mm, without sagging, and attaching both ends of the film. The film was held between the support members for 10 minutes at the stretching temperature shown in Table 1 by clamping and fixing it with a chuck, and in that state, raising the temperature at a temperature increase rate of 1° C./sec, and then holding the film between the support members. The polyimide film was stretched at the stretching ratio shown in Table 1 by gradually moving one of the supporting members within about 1 minute to increase the distance between the supporting members.

実施例1〜6では、このようにして得られた延伸成形体
の物性を測定した。
In Examples 1 to 6, the physical properties of the stretched molded products thus obtained were measured.

また、実施例7〜8では、前述の延伸操作を行った後、
延伸されたポリイミドフィルム(延伸成形体)を、該延
伸成形体が支持部材に取りつけられたまま、さらに、第
1表に示す条件で加熱処理を行って、芳香族ポリイミド
延伸成形体を製造した。
Moreover, in Examples 7 and 8, after performing the above-mentioned stretching operation,
The stretched polyimide film (stretched molded product) was further heat-treated under the conditions shown in Table 1 while the stretched polyimide film was attached to the support member to produce an aromatic polyimide stretched molded product.

前述のようにして得られた延伸成形体の物性をそれぞれ
第1表に示す。
Table 1 shows the physical properties of the stretched molded bodies obtained as described above.

比較例1 延伸倍率を1,3としたほかは、実施例1と同様にして
ポリイミド延伸成形体を製造した。
Comparative Example 1 A polyimide stretched molded body was produced in the same manner as in Example 1, except that the stretching ratio was changed to 1.3.

前述のようにして得られた延伸成形体の物性を第1表に
示す。
Table 1 shows the physical properties of the stretched molded product obtained as described above.

比較例2 芳香族ジアミン成分として、3.4゛−シアくノジフェ
ニルエーテルの代わりに、4,4゛−ジアミノジフェニ
ルエーテルを使用したほかは、実施例1と同様にしてポ
リアミック酸溶液を調製した。
Comparative Example 2 A polyamic acid solution was prepared in the same manner as in Example 1, except that 4,4'-diaminodiphenyl ether was used as the aromatic diamine component instead of 3,4'-cyanodiphenyl ether.

そして、前記のポリアミック酸溶液を使用し、延伸倍率
を1.8としたほかは実施例1と同様にしてポリイミド
延伸成形体を製造した。
A polyimide stretched molded article was produced in the same manner as in Example 1 except that the polyamic acid solution was used and the stretching ratio was 1.8.

前述のようにして得られた延伸成形体の物性を第1表に
示す。
Table 1 shows the physical properties of the stretched molded product obtained as described above.

〔本発明の作用効果〕[Actions and effects of the present invention]

この発明の芳香族ポリイミド延伸成形体は、主としてピ
ロメリット酸類と3,4゛−ジアミノビフェニルエーテ
ルとから得られた高耐熱性の芳香族ポリイミドからなる
フィルム状体又は繊維状体などの延伸成形体であり、引
張強度が20〜100kg/m2であって、しかも、ヤ
ング率(引張弾性率)が、800〜3000 kg/m
m2であるという高い物性を有するピロメリット酸系の
芳香族ボリイ砧ド延伸成形体を初めて提供するものであ
る。
The aromatic polyimide stretched molded article of the present invention is a stretched molded article such as a film-like body or a fibrous body made of a highly heat-resistant aromatic polyimide obtained mainly from pyromellitic acids and 3,4'-diaminobiphenyl ether. and has a tensile strength of 20 to 100 kg/m2 and a Young's modulus (tensile modulus) of 800 to 3000 kg/m
This is the first time to provide a pyromellitic acid-based aromatic polyamide stretched molded product having high physical properties such as m2.

そして、この発明の芳香族ポリイミド延伸成形体の製造
法は、主としてピロメリット酸類と3,4”−ジアミノ
ビフェニルエーテルとから得られた芳香族ポリアミック
酸溶液を使用して、成形せられたポリイくド成形体(未
延伸成形体)を高温で延伸して、加熱処理することによ
って、前記の高い物性を有する芳香族ポリイミド延伸成
形体を再現性よく製造することができる方法である。
The method for producing a stretched aromatic polyimide molded article of the present invention is to produce a polyimide molded article using an aromatic polyamic acid solution obtained mainly from pyromellitic acids and 3,4''-diaminobiphenyl ether. In this method, an aromatic polyimide stretched molded body having the above-mentioned high physical properties can be manufactured with good reproducibility by stretching and heat-treating a stretched molded body (unstretched molded body) at a high temperature.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ピロメリット酸類を80モル%以上含有する芳香
族テトラカルボン酸成分と、3,4’−ジアミノジフェ
ニルエーテルを80モル%以上含有する芳香族ジアミン
成分とから得られた芳香族ポリイミドからなり、そして
、 引張強度が20〜100kg/mm^2であると共に、
ヤング率が700〜3000kg/mm^2であるポリ
イミド延伸成形体。
(1) consisting of an aromatic polyimide obtained from an aromatic tetracarboxylic acid component containing 80 mol% or more of pyromellitic acids and an aromatic diamine component containing 80 mol% or more of 3,4'-diaminodiphenyl ether; And, the tensile strength is 20~100kg/mm^2,
A polyimide stretched molded article having a Young's modulus of 700 to 3000 kg/mm^2.
(2)ピロメリット酸類を80モル%以上含有する芳香
族テトラカルボン酸成分と、3,4’−ジアミノジフェ
ニルエーテルを80モル%以上含有する芳香族ジアミン
成分とを、概略等モル、有機極性溶媒中で重合して得ら
れた芳香族ポリアミック酸溶液から薄膜又は繊維状体を
形成し、次いで、それらのポリアミック酸溶液の薄膜又
は繊維状体を200℃以上に加熱してポリイミド成形体
を成形し、そして、該ポリイミド成形体を250〜45
0℃の温度で、1.5〜3.5倍に延伸し、最後に、該
延伸成形体を200℃以上の温度で加熱処理することを
特徴とするポリイミド延伸成形体の製造法。
(2) An aromatic tetracarboxylic acid component containing 80 mol% or more of pyromellitic acids and an aromatic diamine component containing 80 mol% or more of 3,4'-diaminodiphenyl ether in approximately equal moles in an organic polar solvent. forming a thin film or fibrous body from the aromatic polyamic acid solution obtained by polymerization, and then heating the thin film or fibrous body of the polyamic acid solution to 200°C or higher to form a polyimide molded body, Then, the polyimide molded body was
A method for producing a polyimide stretched molded body, which comprises stretching the stretched polyimide body by 1.5 to 3.5 times at a temperature of 0°C, and finally heat-treating the stretched body at a temperature of 200°C or higher.
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