JP2596565B2 - Polyimide having good thermal stability and method for producing the same - Google Patents

Polyimide having good thermal stability and method for producing the same

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JP2596565B2
JP2596565B2 JP62266191A JP26619187A JP2596565B2 JP 2596565 B2 JP2596565 B2 JP 2596565B2 JP 62266191 A JP62266191 A JP 62266191A JP 26619187 A JP26619187 A JP 26619187A JP 2596565 B2 JP2596565 B2 JP 2596565B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、溶融成形用ポリイミドに関する。更に詳し
くは、熱安定性の良好な、成形加工性に優れたポリイミ
ドおよびその製造方法に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a polyimide for melt molding. More specifically, the present invention relates to a polyimide having good heat stability and excellent moldability and a method for producing the same.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来からテトラカルボン酸二無水物とジアミンの反応
によって得られるポリイミドはその高耐熱性に加え、力
学的強度、寸法安定性が優れ、難燃性、電気絶縁性など
を併せ持つために、電気電子機器、宇宙航空用機器、輸
送機器などの分野で使用されており、今後共耐熱性が要
求される分野に広く用いられることが期待されている。
Conventionally, polyimides obtained by the reaction of tetracarboxylic dianhydride and diamine have high heat resistance, excellent mechanical strength, dimensional stability, flame retardancy, electrical insulation, etc. It is used in fields such as aerospace equipment and transportation equipment, and is expected to be widely used in fields where co-heat resistance is required in the future.

従来優れた特性を示すポリイミドが種々開発されてい
る。しかしながら耐熱性に優れていても、明瞭なガラス
転移温度を有しないために、成形材料として用いる場合
に焼結成形などの手法を用いて加工しなければならない
とか、また加工性は優れているが、ガラス転移温度が低
く、しかもハロゲン化炭化水素に可溶で、耐熱性、耐溶
剤性の面からは満足がゆかないとか、性能に一長一短が
あった。
Conventionally, various polyimides exhibiting excellent characteristics have been developed. However, even if it has excellent heat resistance, it does not have a clear glass transition temperature, so if it is used as a molding material, it must be processed using a method such as sintering, and it has excellent workability. It has a low glass transition temperature, is soluble in halogenated hydrocarbons, is not satisfactory in terms of heat resistance and solvent resistance, and has advantages and disadvantages in performance.

一方、本発明者はさきに機械的性質、熱的性質、電気
的性質、耐溶剤性などに優れ、かつ耐熱性を有するポリ
イミドとして下記式(A) (式中、Xは直結、炭素数1乃至10の二価の炭化水素
基、六フッ素化されたイソプロピリデン基、カルボニル
基、チオ基またはスルホニル基から成る群より選ばれた
基を表わし、Y1、Y2、Y3およびY4は夫々独立に水素、低
級アルキル基、低級アルコキシ基、塩素または臭素から
なる群より選ばれた基を表わし、またRは炭素数2以上
の脂肪族基、環式脂肪族基、単環式芳香族基、縮合多環
式芳香族基、芳香族基が直接または架橋員により相互に
連結された非縮合多環式芳香族基から成る群より選ばれ
た4価の基を表わす。)で表わされる繰り返し単位を有
するポリイミドを見出した。(特開昭61−143478、同62
−68817、同62−86021、特開昭62−235381、同63−1280
25など)。上記のポリイミドは、多くの良好な物性を有
する新規な耐熱性樹脂である。
On the other hand, the present inventor has previously described a polyimide having excellent mechanical properties, thermal properties, electrical properties, solvent resistance and the like and having heat resistance as shown in the following formula (A). (Wherein, X represents a group selected from the group consisting of a direct bond, a divalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a hexafluorinated isopropylidene group, a carbonyl group, a thio group and a sulfonyl group; 1 , Y 2 , Y 3 and Y 4 each independently represent a group selected from the group consisting of hydrogen, lower alkyl group, lower alkoxy group, chlorine and bromine, and R represents an aliphatic group having 2 or more carbon atoms, Selected from the group consisting of a cycloaliphatic group, a monocyclic aromatic group, a condensed polycyclic aromatic group, and a non-condensed polycyclic aromatic group in which the aromatic groups are directly or interconnected by a bridge member A polyimide having a repeating unit represented by the following formula: (JP-A-61-143478, 62
-68817, 62-86021, JP-A-62-235381, 63-1280
25). The above-mentioned polyimide is a novel heat-resistant resin having many good physical properties.

しかしながら、上記ポリイミドは優れた流動性を示
し、加工性の良好なポリイミドではあるけれども、長時
間高温に保たれると、(例えば、射出成形時、シリンダ
ー内に高温で長時間滞留させるなどすると、)徐々に溶
融樹脂の流動性が低下し、成形加工性が低下する。
However, the above-mentioned polyimide shows excellent fluidity, and although it is a polyimide having good processability, if it is kept at a high temperature for a long time (for example, during injection molding, if it is kept at a high temperature for a long time in a cylinder, etc., ) The fluidity of the molten resin gradually decreases, and the moldability decreases.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

本発明の目的は、ポリイミドが本来有する優れた特性
に加え、さらに熱安定性が良好で、長時間高温に保って
も成形加工性が低下しない優れたポリイミドを提供する
ことにある。
An object of the present invention is to provide an excellent polyimide which has good thermal stability and does not deteriorate in moldability even when kept at a high temperature for a long time, in addition to the excellent properties inherent to polyimide.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明者らは前記問題点を解決するために鋭意研究を
行って、本発明を達成した。
The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems and achieved the present invention.

すなわち、本発明は、 (イ)一般式(I) (式中、Y1、Y2、Y3およびY4は夫々独立に水素、メチル
基、メトキシ基、塩素および臭素からなる群より選ばれ
た基を表わす。)で表わされるジアミン、 (ロ)一般式(II) (式中、Rは、 から成る群より選ばれた4価の基を表わす。)で表わさ
れるテトラカルボン酸二無水物、および (ハ)一般式(III) (式中、Zは から成る群より選ばれた2価の基を表わす。)で表わさ
れるジカルボン酸無水物とを、 (ニ)テトラカルボン酸二無水物の量がジアミン1モル
当り0.9乃至1.0モル比で、かつジカルボン酸無水物の量
がジアミン1モル当り0.01乃至0.5モル比で反応させて
得られる一般式(IV) (式中、Y1,Y2,Y3,Y4およびRは前記に同じ)で表わさ
れる繰り返し単位からなり、そのポリマー分子の末端が
式(IV−a) (式中、Y1,Y2,Y3,Y4およびZは前記に同じ)の基であ
る熱安定性良好なポリイミド、およびその製造方法であ
る。
That is, the present invention provides: (Wherein, Y 1 , Y 2 , Y 3 and Y 4 each independently represent a group selected from the group consisting of hydrogen, methyl group, methoxy group, chlorine and bromine). General formula (II) (Where R is Represents a tetravalent group selected from the group consisting of A) a tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (III): (Where Z is Represents a divalent group selected from the group consisting of (D) the amount of tetracarboxylic dianhydride is 0.9 to 1.0 mole ratio per mole of diamine, and the amount of dicarboxylic anhydride is 0.01 to 0.5 mole per mole of diamine. General formula (IV) obtained by reacting Wherein Y 1 , Y 2 , Y 3 , Y 4 and R are the same as defined above, and the terminal of the polymer molecule is represented by the formula (IV-a) (Wherein Y 1 , Y 2 , Y 3 , Y 4 and Z are the same as above), and a polyimide having good thermal stability, and a method for producing the same.

本発明の方法で用いられる式(I)で表わされるジア
ミンとしては、4,4′−ビス(3−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)−
3−メチルビフェニル、4,4′−ビス(3−アミノフェ
ノキシ)−3,3′−ジメチルビフェニル、4,4′−ビス
(3−アミノフェノキシ)−3,5−ジメチルビフェニ
ル、4,4′−ビス(3−アミノフェノキシ)−3,3′,5,
5′−テトラメチルビフェニル、4,4′−ビス(3−アミ
ノフェノキシ)−3,3′−ジクロロビフェニル、4,4′−
ビス(3−アミノフェノキシ)−3,5−ジクロロビフェ
ニル、4,4′−ビス(3−アミノフェノキシ)−3,3′,
5,5′−テトラクロロビフェニル、4,4′−ビス(3−ア
ミノフェノキシ)−3,3′−ジブロモビフェニル、4,4′
−ビス(3−アミノフェノキシ)−3,5−ジブロモビフ
ェニル、4,4′−ビス(3−アミノフェノキシ)−3,
3′,5,5′−テトラブロモビフェニルが挙げられ、これ
らは単独あるいは2種以上混合して用いられる。
The diamine represented by the formula (I) used in the method of the present invention includes 4,4'-bis (3-aminophenoxy)
Biphenyl, 4,4'-bis (3-aminophenoxy)-
3-methylbiphenyl, 4,4'-bis (3-aminophenoxy) -3,3'-dimethylbiphenyl, 4,4'-bis (3-aminophenoxy) -3,5-dimethylbiphenyl, 4,4 ' -Bis (3-aminophenoxy) -3,3 ', 5,
5'-tetramethylbiphenyl, 4,4'-bis (3-aminophenoxy) -3,3'-dichlorobiphenyl, 4,4'-
Bis (3-aminophenoxy) -3,5-dichlorobiphenyl, 4,4'-bis (3-aminophenoxy) -3,3 ',
5,5'-tetrachlorobiphenyl, 4,4'-bis (3-aminophenoxy) -3,3'-dibromobiphenyl, 4,4 '
-Bis (3-aminophenoxy) -3,5-dibromobiphenyl, 4,4'-bis (3-aminophenoxy) -3,
3 ', 5,5'-Tetrabromobiphenyl may be used, and these may be used alone or as a mixture of two or more.

なお、本発明の方法のポリイミドの良好な物性を損な
わない範囲で、上記ジアミンの1部を他のジアミンで代
替して用いることは何ら差し支えない。
In addition, as long as the good physical properties of the polyimide of the method of the present invention are not impaired, one part of the above diamine may be used in place of another diamine.

一部代替して用いることのできるジアミンとしては、
例えば、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、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)エーテル、(3−アミノフェニル)(4−アミ
ノフェニル)エーテル、ビス(4−アミノフェニル)エ
ーテル、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(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、
ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕メタ
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−(4−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−(4
−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス
〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕ブタン、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、1,3−ビス(4−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、1,4−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、ビス〔4−(4−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〕スルフィド、ビス〔4−(4−アミノフェノキ
シ)フェニル〕スルホキシド、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、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)
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、2−〔4−(3−アミノフ
ェノキシ)フェニル〕−2−〔4−(3−アミノフェノ
キシ)−3−メチルフェニル〕プロパン、2,2−ビス
〔4−(3−アミノフェノキシ)−3−メチルフェニ
ル〕プロパン、2−〔4−(3−アミノフェノキシ)フ
ェニル〕−2−〔4−(3−アミノフェノキシ)−3,5
−ジメチルフェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(3
−アミノフェノキシ)−3,5−ジメチルフェニル〕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〔4−(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、ビス〔4−(3−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−(3−アミノフェノキシ)−3
−メトキシフェニル〕スルフィド、〔4−(3−アミノ
フェノキシ)フェニル〕(4−(3−アミノフェノキ
シ)−3,5−ジメトキシフェニル〕スルフィド、ビス
〔4−(3−アミノフェノキシ)−3,5−ジメトキシフ
ェニル〕スルフィド、ビス〔4−(3−アミノフェノキ
シ)フェニル〕スルホンなどが挙げられる。
As a diamine that can be used as a partial substitute,
For example, m-phenylenediamine, o-phenylenediamine, p-phenylenediamine, m-aminobenzylamine, p-aminobenzylamine, bis (3-aminophenyl) ether, (3-aminophenyl) (4-aminophenyl) Ether, bis (4-aminophenyl) ether, bis (3-aminophenyl) sulfide, (3
-Aminophenyl) (4-aminophenyl) sulfide, bis (4-aminophenyl) sulfide, bis (3
-Aminophenyl) sulfoxide, (3-aminophenyl) (4-aminophenyl) sulfoxide, bis (4-
Aminophenyl) sulfoxide, bis (3-aminophenyl) sulfone, (3-aminophenyl) (4-aminophenyl) sulfone, bis (4-aminophenyl) sulfone, 3,3′-diaminobenzophenone, 3,4′- Diaminobenzophenone, 4,4'-diaminobenzophenone,
Bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] methane, 1,1-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ethane, 1,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ethane, 1,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ethane, 2,2-bis [4- (4
-Aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] butane,
2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl]-
1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 1,3-bis (3
-Aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4'- Bis (4-aminophenoxy)
Biphenyl, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ketone, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfide, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfoxide, bis [4- (4 -Aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ether, bis [4- (4
-Aminophenoxy) phenyl] ether, 1,4-bis [4- (3-aminophenoxy) benzoyl] benzene, 1,3-bis [4- (3-aminophenoxy) benzoyl] benzene, bis [4- (3 -Aminophenoxy)
Phenyl] methane, 1,1-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ethane, 2- [4- (3-aminophenoxy) phenyl] -2- [4- (3-aminophenoxy) -3- Methylphenyl] propane, 2,2-bis [4- (3-aminophenoxy) -3-methylphenyl] propane, 2- [4- (3-aminophenoxy) phenyl] -2- [4- (3-amino Phenoxy) -3,5
-Dimethylphenyl] propane, 2,2-bis [4- (3
-Aminophenoxy) -3,5-dimethylphenyl] propane, 2,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] butane, 2,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] -1 , 1,1,3,3,3-hexafluoropropane, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ketone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl]
Sulfide, bis [4- (3-aminophenoxy) -3
-Methoxyphenyl] sulfide, [4- (3-aminophenoxy) phenyl] (4- (3-aminophenoxy) -3,5-dimethoxyphenyl] sulfide, bis [4- (3-aminophenoxy) -3,5 -Dimethoxyphenyl] sulfide, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone and the like.

また本発明の方法で用いられる式(II)で表されるテ
トラカルボン酸二無水物としては、例えば、エチレンテ
トラカルボン酸二無水物、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、ピロ
メリット酸二無水物、1,1−ビス(2,3−ジカルボキシフ
ェニル)エタン二無水物、ビス(2,3−ジカルボキシフ
ェニル)メタン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフ
ェニル)メタン二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキ
シフェニル)プロパン二無水物、2,2−ビス(2,3−ジカ
ルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2−ビス(3,4
−ジカルボキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフル
オロプロパン二無水物、2,2−ビス(2,3−ジカルボキシ
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、3,3′,4,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン
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′−ビ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、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)
エーテル二無水物、ビス(2,3−ジカルボキシフェニ
ル)エーテル二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェ
ニル)スルホン二無水物、4,4′−(p−フェニレンジ
オキシ)ジフタル酸二無水物、4,4′−(m−フェニレ
ンジオキシ)ジフタル酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレ
ンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−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、1,2,3,4−ベンゼンテトラカルボ
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
水物であり、これらテトラカルボン酸二無水物は単独あ
るいは2種以上混合して用いられる。
Examples of the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (II) used in the method of the present invention include ethylene tetracarboxylic dianhydride, butanetetracarboxylic dianhydride, and cyclopentanetetracarboxylic dianhydride. Product, pyromellitic dianhydride, 1,1-bis (2,3-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, bis (2,3-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, bis (3,4-di (Carboxyphenyl) methane dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 2,2-bis (2,3-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 2,2- Screw (3,4
-Dicarboxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane dianhydride, 2,2-bis (2,3-dicarboxyphenyl) -1,1,1,3,3, 3-hexafluoropropane dianhydride, 3,3 ', 4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 2,2', 3,3'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2 ', 3,3'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl)
Ether dianhydride, bis (2,3-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfone dianhydride, 4,4 ′-(p-phenylenedioxy) diphthalic acid dianhydride Anhydride, 4,4 '-(m-phenylenedioxy) diphthalic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride Anhydride, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-benzenetetracarboxylic dianhydride, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride , 2,3,6,7-anthracenetetracarboxylic dianhydride and 1,2,7,8-phenanthrenetetracarboxylic dianhydride.These tetracarboxylic dianhydrides may be used alone or in combination of two or more. Used.

また本発明の方法で用いられる式(III)で表される
ジカルボン酸無水物としては、例えば、無水フタル酸、
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、3,4−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、3,4−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が挙げられ、これらは単独ある
いは2種以上混合して用いられる。
The dicarboxylic anhydride represented by the formula (III) used in the method of the present invention includes, for example, phthalic anhydride,
2,3-benzophenone dicarboxylic anhydride, 3,4-benzophenone dicarboxylic anhydride, 2,3-dicarboxyphenyl phenyl ether anhydride, 3,4-dicarboxyphenyl phenyl ether anhydride, 2,3-biphenyl dicarboxylic acid Acid anhydride, 3,4-biphenyldicarboxylic anhydride,
2,3-dicarboxyphenylphenyl sulfone anhydride,
3,4-dicarboxyphenylphenylsulfone anhydride,
2,3-dicarboxyphenylphenyl sulfide anhydride, 3,4-dicarboxyphenyl phenyl sulfide anhydride, 1,2-naphthalenedicarboxylic anhydride, 2,3-naphthalenedicarboxylic anhydride, 1,8-naphthalenedicarboxylic acid Acid anhydride, 1,2-anthracene dicarboxylic anhydride,
Examples thereof include 2,3-anthracene dicarboxylic anhydride and 1,9-anthracene dicarboxylic anhydride, which may be used alone or as a mixture of two or more.

本発明の方法において使用されるジアミン、テトラカ
ルボン酸二無水物およびジカルボン酸無水物のモル比
は、ジアミン1モル当り、テトラカルボン酸二無水物は
0.9乃至1.0モル、ジカルボン酸無水物は0.001乃至1.0モ
ルである。
The molar ratio of the diamine, tetracarboxylic dianhydride and dicarboxylic anhydride used in the method of the present invention is such that tetracarboxylic dianhydride is
0.9 to 1.0 mol, and the dicarboxylic anhydride is 0.001 to 1.0 mol.

ポリイミドの製造に当たって、生成ポリイミドの分子
量を調節するために、ジアミンとテトラカルボン酸二無
水物の量比を調節することは通常行われている。本発明
の方法に於いては、溶融流動性の良好なポリイミドを得
るためにはジアミンに対するテトラカルボン酸二無水物
のモル比は0.9乃至1.0を使用する。
In the production of polyimide, in order to adjust the molecular weight of the resulting polyimide, it is customary to adjust the ratio of diamine to tetracarboxylic dianhydride. In the method of the present invention, the molar ratio of tetracarboxylic dianhydride to diamine is from 0.9 to 1.0 in order to obtain a polyimide having good melt flowability.

また共存させるジカルボン酸無水物はジアミンに対し
て0.001乃至1.0モル比の量が使用される。もし0.001モ
ル比未満であれば、本発明の目的とする高温時の熱安定
性が得られない。また1.0モル比越えると機械的特性が
低下する。好ましい使用量は0.01乃至0.5モル比であ
る。
The co-existing dicarboxylic anhydride is used in an amount of 0.001 to 1.0 mole ratio to the diamine. If the molar ratio is less than 0.001, the thermal stability at a high temperature intended for the present invention cannot be obtained. If the molar ratio exceeds 1.0, the mechanical properties deteriorate. The preferred amount is 0.01 to 0.5 molar ratio.

本発明の方法では反応は有機溶媒中で行われる。 In the method of the present invention, the reaction is performed in an organic solvent.

この反応に用いる有機溶媒としては、例えば、N,N−
ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、
N,N−ジエチルアセトアミド、N,N−ジメチルメトキシア
セトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメ
チル−2−イミダゾリジノン、N−メチルカプロラクタ
ム、1,2−ジメトキシエタン、ビス(2−メトキシエチ
ル)エーテル、1,2−ビス(2−メトキシエトキシ)エ
タン、ビス{2−(2−メトキシエトキシ)エチル}エ
ーテル、テトラヒドロフラン、1,3−ジオキサン、1,4−
ジオキサン、ピリジン、ピコリン、ジメチルスルホキシ
ド、ジメチルスルホン、テトラメチル尿素、ヘキサメチ
ルホスホルアミド、フェノール、m−クレゾール、p−
クレゾール、p−クロロフェノール、アニソールなどが
挙げられる。また、これらの有機溶剤は単独でも或いは
2種以上混合して用いても差し支えない。
As the organic solvent used in this reaction, for example, N, N-
Dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide,
N, N-diethylacetamide, N, N-dimethylmethoxyacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, N-methylcaprolactam, 1,2-dimethoxyethane, bis (2 -Methoxyethyl) ether, 1,2-bis (2-methoxyethoxy) ethane, bis {2- (2-methoxyethoxy) ethyl} ether, tetrahydrofuran, 1,3-dioxane, 1,4-
Dioxane, pyridine, picoline, dimethyl sulfoxide, dimethyl sulfone, tetramethyl urea, hexamethyl phosphoramide, phenol, m-cresol, p-
Cresol, p-chlorophenol, anisole and the like can be mentioned. These organic solvents may be used alone or in combination of two or more.

本発明の方法で有機溶媒に、出発原料のジアミン、テ
トラカルボン酸二無水物、ジカルボン酸無水物を添加、
反応させる方法としては、 (イ)ジアミンとテトラカルボン酸二無水物を反応させ
た後に、ジカルボン酸無水物を添加して反応を続ける方
法、 (ロ)ジアミンにジカルボン酸無水物を加えて反応させ
た後、テトラカルボン酸二無水物を添加し、さらに反応
を続ける方法、 (ハ)ジアミン、テトラカルボン酸二無水物、ジカルボ
ン酸無水物を同時に添加、反応させる方法など、 いずれの添加、反応をとっても差し支えない。
The organic solvent in the method of the present invention, starting material diamine, tetracarboxylic dianhydride, added dicarboxylic anhydride,
The reaction method is as follows: (a) a method in which a diamine is reacted with a tetracarboxylic dianhydride, and then a dicarboxylic acid anhydride is added to continue the reaction; and (b) a dicarboxylic acid anhydride is added to the diamine to cause a reaction. Then, tetracarboxylic dianhydride is added and the reaction is further continued. (C) Diamine, tetracarboxylic dianhydride and dicarboxylic anhydride are simultaneously added and reacted. It doesn't hurt.

反応温度は0℃乃至250℃で行われる。通常は60℃以
下の温度で行われる。反応圧力は特に限定されず、常圧
で十分実施できる。
The reaction temperature is from 0 ° C to 250 ° C. Usually, it is performed at a temperature of 60 ° C. or less. The reaction pressure is not particularly limited, and the reaction can be sufficiently performed at normal pressure.

反応時間は、使用するジアミン、テトラカルボン酸二
無水物、ジカルボン酸無水物、溶剤の種類および反応温
度により異なるが、通常4〜24時間で十分である。
The reaction time varies depending on the diamine, tetracarboxylic dianhydride, dicarboxylic anhydride, type of solvent and reaction temperature used, but usually 4 to 24 hours is sufficient.

このような反応により、下記式(V)の繰り返し単位
のポリアミド酸が生成する。
By such a reaction, a polyamic acid having a repeating unit represented by the following formula (V) is generated.

(式中、Y1、Y2、Y3、Y4およびRは前記に同じ) このポリアミド酸を100〜400℃に加熱脱水するか、ま
たは通常用いられるイミド化剤、例えばトリエチルアミ
ンと無水酢酸などを用いて化学イミド化することにより
下記式(IV)の繰り返し単位の対応するポリイミドが得
られる。
(Wherein Y 1 , Y 2 , Y 3 , Y 4 and R are the same as described above) The polyamic acid is dehydrated by heating to 100 to 400 ° C. or a commonly used imidizing agent such as triethylamine and acetic anhydride. And a polyimide corresponding to the repeating unit of the following formula (IV) is obtained.

(式中、Y1、Y2、Y3、Y4およびRは前記に同じ) 一般的には低い温度でポリアミド酸を生成させた後
に、さらにこれを熱的または化学的にイミド化すること
が行われる。しかし60℃乃至250℃の温度で、このポリ
アミド酸の生成と熱イミド化反応を同時に行ってポリイ
ミドを得ることもできる。すなわち、テトラカルボン酸
二無水物、ジアミン、ジカルボン酸無水物を有機溶媒中
に懸濁または溶解させた後加熱下に反応を行い、ポリア
ミド酸の生成と脱水イミド化とを同時に行わせて上記式
(IV)の繰り返し単位からなるポリイミドを得ることも
できる。
(Wherein Y 1 , Y 2 , Y 3 , Y 4 and R are the same as above) Generally, after polyamic acid is formed at a low temperature, it is further thermally or chemically imidized. Is performed. However, at a temperature of 60 ° C. to 250 ° C., the polyimide can be obtained by simultaneously performing the polyamic acid generation and the thermal imidization reaction. That is, tetracarboxylic dianhydride, diamine, dicarboxylic anhydride suspended or dissolved in an organic solvent and then reacted under heating, the polyamic acid generation and dehydration imidization are performed simultaneously, the above formula A polyimide comprising the repeating unit (IV) can also be obtained.

本発明のポリイミドを溶融成形に供する場合、本発明
の目的を損なわない範囲で他の熱可塑性樹脂、例えば、
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポ
リアリレート、ポリアミド、ポリスルホン、ポリエーテ
ルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリフェニレンスル
フィド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、変性
ポリフェニレンオキシドなどを目的に応じて適当量を配
合することも可能である。またさらに通常の樹脂組成物
に使用する次のような充填剤などを、発明の目的を損な
わない程度で用いてもよい。すなわちグラファイト、カ
ーボランダム、ケイ石粉、二硫化モリブデン、フッ素樹
脂などの耐摩耗性向上材、ガラス繊維、カーボン繊維、
ボロン繊維、炭化ケイ素繊維、カーボンウィスカー、ア
スベスト、金属繊維、セラミック繊維などの補強材、三
酸化アンチモン、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウムな
どの難燃性向上剤、クレー、マイカなどの電気的特性向
上剤、アスベスト、シリカ、グラファイトなどの耐トラ
ッキング向上剤、硫酸バリウム、シリカ、メタケイ酸カ
ルシウムなどの耐酸性向上剤、鉄粉、亜鉛粉、アルミニ
ウム粉、銅粉などの熱伝導度向上剤、その他ガラスビー
ズ、ガラス球、タルク、ケイ藻土、アルミナ、シラスバ
ルン、水和アルミナ、金属酸化物、着色料などである。
When subjecting the polyimide of the present invention to melt molding, other thermoplastic resins within a range that does not impair the purpose of the present invention, for example,
An appropriate amount of polyethylene, polypropylene, polycarbonate, polyarylate, polyamide, polysulfone, polyethersulfone, polyetherketone, polyphenylenesulfide, polyamideimide, polyetherimide, modified polyphenylene oxide, etc. can be blended in an appropriate amount depending on the purpose. . Further, the following fillers and the like used in ordinary resin compositions may be used to the extent that the object of the invention is not impaired. That is, graphite, carborundum, silica stone powder, molybdenum disulfide, abrasion resistance improving material such as fluororesin, glass fiber, carbon fiber,
Reinforcing materials such as boron fiber, silicon carbide fiber, carbon whisker, asbestos, metal fiber, ceramic fiber, flame retardant improver such as antimony trioxide, magnesium carbonate and calcium carbonate, and electric property improver such as clay and mica, Tracking resistance improvers such as asbestos, silica and graphite, acid resistance improvers such as barium sulfate, silica and calcium metasilicate, heat conductivity improvers such as iron powder, zinc powder, aluminum powder and copper powder, and other glass beads, Glass spheres, talc, diatomaceous earth, alumina, shirasubarun, hydrated alumina, metal oxides, coloring agents and the like.

〔実 施 例〕〔Example〕

以下、本発明を実施例および比較例により具体的に説
明する。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples.

実施例1 かきまぜ機、還流冷却器および窒素導入管を備えた反
応容器に、4,4−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェ
ニル368g(1.0モル)と、N,N−ジメチルアセトアミド5,
215gを挿入し、室温で窒素雰囲気下に、ピロメリット酸
二無水物211.46g(0.97モル)を溶液温度の上昇に注意
しながら分割して加え、室温で約20時間かきまぜた。
Example 1 368 g (1.0 mol) of 4,4-bis (3-aminophenoxy) biphenyl and 5,5 N, N-dimethylacetamide were placed in a reaction vessel equipped with a stirrer, a reflux condenser, and a nitrogen inlet tube.
215 g was inserted, and at room temperature under a nitrogen atmosphere, 211.46 g (0.97 mol) of pyromellitic dianhydride was added in portions while paying attention to the rise in solution temperature, and the mixture was stirred at room temperature for about 20 hours.

このポリアミド酸溶液に、室温で窒素雰囲気下に無水
フタル酸22.2g(0.15モル)を加え、更に1時間かきま
ぜた。次いで、この溶液に404g(4モル)のトリエチル
アミンおよび306g(3モル)の無水酢酸を滴下した。滴
下終了後約1時間で黄色のポリイミド粉が析出し始め
た。さらに室温で10時間かきまぜて、ろ過した。さらに
メタノールに分散洗浄し、ろ別、180℃で2時間乾燥し
て、536gのポリイミド粉を得た。このポリイミド粉のガ
ラス転移温度は256℃、融点は378℃(DSCによる。以下
同じ。)であった。又、このポリイミド粉の対数粘度は
0.53dl/gであった。こゝに対数粘度はパラクロロフェノ
ール:フェノール(重量比90:10)の混合溶媒を用い、
濃度0.5g/100ml溶媒で、35℃で測定した値である。
To this polyamic acid solution, 22.2 g (0.15 mol) of phthalic anhydride was added at room temperature under a nitrogen atmosphere, and the mixture was further stirred for 1 hour. Then, 404 g (4 mol) of triethylamine and 306 g (3 mol) of acetic anhydride were added dropwise to the solution. About one hour after the completion of the dropping, yellow polyimide powder began to precipitate. The mixture was further stirred at room temperature for 10 hours and filtered. Further, the mixture was dispersed and washed in methanol, filtered and dried at 180 ° C. for 2 hours to obtain 536 g of a polyimide powder. This polyimide powder had a glass transition temperature of 256 ° C. and a melting point of 378 ° C. (according to DSC; the same applies hereinafter). The logarithmic viscosity of this polyimide powder is
It was 0.53 dl / g. Here, the logarithmic viscosity uses a mixed solvent of parachlorophenol: phenol (weight ratio 90:10),
It is a value measured at 35 ° C with a solvent of concentration 0.5g / 100ml.

本実施例で得られたポリイミド粉末を用い、高化式フ
ローテスター(島津製作所製、CFT−500)で、直径0.1c
m、長さ1cmのオリフィスを用いて、溶融粘度の繰り返し
測定を行った。420℃の温度に5分間保った後、100kg/c
m2の圧力で押し出した。得られたストランドを粉砕し、
さらに同一条件で押し出すというテストを5回連続して
行った。
Using the polyimide powder obtained in this example, with a Koka type flow tester (CFT-500, manufactured by Shimadzu Corporation), a diameter of 0.1 c
The melt viscosity was repeatedly measured using an orifice having a length of 1 cm and a length of 1 cm. After keeping at 420 ℃ for 5 minutes, 100kg / c
Extruded at a pressure of m 2 . Crush the obtained strand,
Further, the test of extruding under the same conditions was performed five times in succession.

繰り返し回数と溶融粘度の関係を第1図に示す。繰り
返し回数が増えても溶融粘度の変化は殆どなく、熱安定
性の良好なことがわかる。
FIG. 1 shows the relationship between the number of repetitions and the melt viscosity. Even if the number of repetitions increases, there is almost no change in the melt viscosity, indicating that the thermal stability is good.

比較例1 実施例1と全く同様に、但し無水フタル酸を反応させ
るという操作を行わずに、529gのポリイミド粉末を得
た。
Comparative Example 1 529 g of a polyimide powder was obtained in exactly the same manner as in Example 1 except that the operation of reacting phthalic anhydride was not performed.

得られたポリイミド粉の対数粘度は、0.52dl/gであっ
た。このポリイミド粉を用い、実施例1と同様にフロー
テスターにて溶融粘度の繰り返しテストを行い、第1図
に示す結果を得た。
The logarithmic viscosity of the obtained polyimide powder was 0.52 dl / g. Using this polyimide powder, a repeated test of the melt viscosity was performed by a flow tester in the same manner as in Example 1, and the results shown in FIG. 1 were obtained.

繰り返し回数が増えると、溶融粘度が上昇し、実施例
1で得られたポリイミドに比較して、熱安定性の劣った
ものであった。
As the number of repetitions increased, the melt viscosity increased, and the thermal stability was inferior to that of the polyimide obtained in Example 1.

実施例2 実施例1と全く同様にして、ただしジアミン化合物と
して4,4′−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル3
68g(1.0モル)、テトラカルボン酸二無水物として3,
3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物279.3
g(0.95モル)、ジカルボン酸無水物として無水フタル
酸22.2g(0.15モル)を用いてポリイミド粉を得た。ポ
リイミド粉の対数粘度は0.50g/dlであり、ガラス転移温
度は221℃であった。得られたポリイミドの成形安定性
をフローテスターのシリンダ内滞留時間を変えて測定し
た。温度は400℃、圧力は100kg/cm2で行った。滞留時間
5分後に2800ポイズで、30分後に2800ポイズであり、溶
融粘度の増加がほとんどみられず、溶融成形安定性に優
れていた。
Example 2 In exactly the same manner as in Example 1, except that 4,4'-bis (3-aminophenoxy) biphenyl 3
68 g (1.0 mol), 3,3 as tetracarboxylic dianhydride
3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride 279.3
g (0.95 mol) and 22.2 g (0.15 mol) of phthalic anhydride as a dicarboxylic anhydride were used to obtain a polyimide powder. The logarithmic viscosity of the polyimide powder was 0.50 g / dl, and the glass transition temperature was 221 ° C. The molding stability of the obtained polyimide was measured by changing the residence time in the cylinder of the flow tester. The temperature was 400 ° C. and the pressure was 100 kg / cm 2 . The retention time was 2800 poise after 5 minutes, and 2800 poise after 30 minutes. There was almost no increase in melt viscosity, and the melt molding stability was excellent.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、機械的性質、熱的性質、電気的性
質、耐溶剤性に優れ、しかも耐熱性である上に熱的に長
時間安定で、成形加工性に優れたポリイミドを提供する
ことができる。
According to the present invention, there is provided a polyimide which is excellent in mechanical properties, thermal properties, electrical properties, solvent resistance, heat resistant, thermally stable for a long time, and excellent in moldability. Can be.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は、実施例1および比較例1で得られたポリイミ
ドの溶融繰り返し回数と溶融粘度の関係を示す例図であ
る。
FIG. 1 is an example showing the relationship between the number of times of repetition of melting of the polyimide obtained in Example 1 and Comparative Example 1 and the melt viscosity.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−143478(JP,A) 特開 昭62−68817(JP,A) 特開 昭62−86021(JP,A) 特開 昭59−170122(JP,A) 特公 昭38−5997(JP,B1) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-61-143478 (JP, A) JP-A-62-68817 (JP, A) JP-A-62-86021 (JP, A) JP-A-59-1984 170122 (JP, A) JP 38-5997 (JP, B1)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】(イ)一般式(I) (式中、Y1、Y2、Y3およびY4は夫々独立に水素、メチル
基、メトキシ基、塩素および臭素からなる群より選ばれ
た基を表わす。)で表わされるジアミン、 (ロ)一般式(II) (式中、Rは、 から成る群より選ばれた4価の基を表わす。)で表わさ
れるテトラカルボン酸二無水物、および (ハ)一般式(III) (式中、Zは から成る群より選ばれた2価の基を表わす。)で表わさ
れるジカルボン酸無水物とを、 (ニ)テトラカルボン酸二無水物の量がジアミン1モル
当り0.9乃至1.0モル比で、かつジカルボン酸無水物の量
がジアミン1モル当り0.01乃至0.5モル比で反応させ
る、一般式(IV) (式中、Y1,Y2,Y3,Y4およびRは前記に同じ)で表わさ
れる繰り返し単位からなり、そのポリマー分子の末端が
式(IV−a) (式中、Y1,Y2,Y3,Y4およびZは前記に同じ)の基であ
る熱安定性良好なポリイミドの製造方法。
(1) General formula (I) (Wherein, Y 1 , Y 2 , Y 3 and Y 4 each independently represent a group selected from the group consisting of hydrogen, methyl group, methoxy group, chlorine and bromine). General formula (II) (Where R is Represents a tetravalent group selected from the group consisting of A) a tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (III): (Where Z is Represents a divalent group selected from the group consisting of (D) the amount of tetracarboxylic dianhydride is 0.9 to 1.0 mole ratio per mole of diamine, and the amount of dicarboxylic anhydride is 0.01 to 0.5 mole per mole of diamine. General formula (IV) Wherein Y 1 , Y 2 , Y 3 , Y 4 and R are the same as defined above, and the terminal of the polymer molecule is represented by the formula (IV-a) (Wherein Y 1 , Y 2 , Y 3 , Y 4 and Z are the same as described above).
【請求項2】(イ)一般式(I) (式中、Y1、Y2、Y3およびY4は夫々独立に水素、メチル
基、メトキシ基、塩素および臭素からなる群より選ばれ
た基を表わす。)で表わされるジアミン、 (ロ)一般式(II) (式中、Rは、 から成る群より選ばれた4価の基を表わす。)で表わさ
れるテトラカルボン酸二無水物、および (ハ)一般式(III) (式中、Zは から成る群より選ばれた2価の基を表わす。)で表わさ
れるジカルボン酸無水物とを、 (ニ)テトラカルボン酸二無水物の量がジアミン1モル
当り0.9乃至1.0モル比で、かつジカルボン酸無水物の量
がジアミン1モル当り0.01乃至0.5モル比で反応させて
得られる一般式(IV) (式中、Y1,Y2,Y3,Y4およびRは前記に同じ)で表わさ
れる繰り返し単位からなり、そのポリマー分子の末端が
式(IV−a) (式中、Y1,Y2,Y3,Y4およびZは前記に同じ)の基であ
る熱安定性良好なポリイミド。
(2) General formula (I) (Wherein, Y 1 , Y 2 , Y 3 and Y 4 each independently represent a group selected from the group consisting of hydrogen, methyl group, methoxy group, chlorine and bromine). General formula (II) (Where R is Represents a tetravalent group selected from the group consisting of A) a tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (III): (Where Z is Represents a divalent group selected from the group consisting of (D) the amount of tetracarboxylic dianhydride is 0.9 to 1.0 mole ratio per mole of diamine, and the amount of dicarboxylic anhydride is 0.01 to 0.5 mole per mole of diamine. General formula (IV) obtained by reacting Wherein Y 1 , Y 2 , Y 3 , Y 4 and R are the same as defined above, and the terminal of the polymer molecule is represented by the formula (IV-a) (Wherein Y 1 , Y 2 , Y 3 , Y 4 and Z are the same as above), a polyimide having good thermal stability.
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