JPS634572B2 - - Google Patents

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JPS634572B2
JPS634572B2 JP10561781A JP10561781A JPS634572B2 JP S634572 B2 JPS634572 B2 JP S634572B2 JP 10561781 A JP10561781 A JP 10561781A JP 10561781 A JP10561781 A JP 10561781A JP S634572 B2 JPS634572 B2 JP S634572B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyamic acid
solution
acid
polymerization
daba
Prior art date
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Expired
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JP10561781A
Other languages
English (en)
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JPS588617A (ja
Inventor
Yoshikazu Sasaki
Hiroshi Inoe
Masahiko Yoshino
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Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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Publication date
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Priority to JP10561781A priority Critical patent/JPS588617A/ja
Publication of JPS588617A publication Critical patent/JPS588617A/ja
Publication of JPS634572B2 publication Critical patent/JPS634572B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、強度と共に、耐熱性が非常に優れ
たポリイミド成形物、特にフイルムの製造法に係
るものである。 すなわち、この発明は、4,4′―ジアミノジフ
エニルエーテル(以下DADEを略記することが
ある)とジアミノ安息香酸(以下DABAと略記
することがある)とのモル比(DADE:DABA)
が50:50〜0:100である芳香族ジアミン成分と、
3,3′,4,4′―ビフエニルテトラカルボン酸二
無水物とを、有機極性溶媒中、0〜80℃の温度
で、重合して得られるポリアミツク酸(ポリアミ
ド酸とも言われる)の溶液から、ポリアミツク酸
の成形物を成形した後、そのポリアミツク酸の成
形物を高温で加熱することを特徴とするポリイミ
ド成形物の製造法に関するものである。 従来、公知のポリイミドは、芳香族ジアミン成
分と芳香族テトラカルボン酸二無水物成分とを、
略等モル、有機極性溶媒中で、約80℃以下の温度
で、重合してポリアミツク酸を生成し、そのポリ
アミツク酸の溶液(反応液)を製膜しながら、熱
的または化学的にイミド環化してポリイミドフイ
ルムとすることが知られている。 特に、特開昭55−7805号公報には、4,4′―ジ
アミノジフエニルエーテル(DADE)とP―フ
エニレンジアミン(PPD)とのモル比
(DADE/PPD)が0〜2.5である芳香族ジアミン
成分と、3,3′,4,4′―ビフエニルテトラカル
ボン酸二無水物とを、有機極性溶媒中、0〜80℃
の温度で、重合して得られるポリアミツク溶液か
ら、ポリアミツク酸の成形物を成形した後、その
ポリアミツク酸の成形物を加熱して、強度の非常
に優れた耐熱性のポリイミド成形物を製造する方
法について記載されている。 しかしながら、前記公知のポリイミド成形物
は、300℃以上の温度において、動的粘弾性が急
激に低下し、そのような高温での耐熱性について
問題があつたのである。 この発明者らは、300℃以上の高温においても、
動的粘弾性の著しい低下がなく、耐熱性を維持す
ることができるポリイミド成形物の製造法につい
て種々研究した結果、前記PPDのかわりにジア
ミノ安息香酸(DABA)を主として含有する芳
香族ジアミン成分と、3,3′,4,4′―ビフエニ
ルテトラカルボン酸成分とを、有機極性溶媒中、
0〜80℃の温度で、重合して得られたポリアミツ
ク酸の溶液から、ポリアミツク酸の成形物を成形
して、その成形物を高温に加熱すると、優れた耐
熱性を有するポリイミド成形物が得られることを
見出し、この発明を完成した。 この発明の方法で得られるポリイミド成形物
は、非常に優れた高温(300℃以上)での耐熱性
を有しており、例えば、この発明の方法で得られ
るポリイミドフイルムは、400℃において、約10
×109dyne/cm2以上の動的粘弾性を有し、300℃
においても、約15×109dyne/cm2以上の動的粘弾
性を有する優れた耐熱性を有している。 この発明の方法において使用するポリアミツク
酸は、4,4′―ジアミノジフエニルエーテル
(DADE)とジアミノ安息香酸(DABA)とのモ
ル比(DADE:DABA)が50:50〜0:100、特
に40:60〜0:100である芳香族ジアミン成分と、
3,3′,4,4′―ビフエニルテトラカルボン酸二
無水物(BPDA)とを、略等モル、有機極性溶
媒中、0〜80℃、特に5〜60℃の温度で重合して
得られる高分子量のポリアミツク酸である。 前記芳香族ジアミン成分はDABA単独、また
はDABAとDADEとの混合物からなるものであ
ればよく、また、上記ジアミン成分のほかに他の
芳香族ジアミン、例えば、m―、p―フエニレン
ジアミン、4,4′―ジアミノジフエニルチオエー
テル、4,4′―ジアミノジフエニルスルホン、
4,4′―ジアミノジフエニルメタンなどを、全芳
香族ジアミン成分に対して約15モル%以下、特に
10モル%以下であれば、DABA単独、または
DABAとDADEとの混合物と共に使用されてい
てもよい。 前記のジアミノ安息香酸(DABA)としては、
例えば、3,5―ジアミノ安息香酸、2,4―ジ
アミノ安息香酸、2,5―ジアミノ安息香酸、あ
るいはそれらの混合物を挙げることができ、特に
3,5―ジアミノ安息香酸、または3,5―ジア
ミノ安息香酸を主成分とする混合物が好ましい。 前記の芳香族ジアミン成分は、DABAの含有
量が低下すると共に、ポリイミド成形物の高温で
の耐熱性が低下するので、全芳香族ジアミン成分
に対してDABAが50モル%以上、特に60モル%
以上の割合で含有されていることが好適である。 前記の3,3′,4,4′―ビフエニルテトラカル
ボン酸二無水物は、他の芳香族テトラカルボン酸
二無水物、例えば、2,3,3′,4′―ビフエニル
テトラカルボン酸二無水物、3,3′,4,4′―ベ
ンゾフエノンテトラカルボン酸二無水物、ピロメ
リツト酸、ビス(3,4―ジカルボキシフエニ
ル)メタン、ビス(3,4―ジカルボキシフエニ
ル)エーテルなどの酸二無水物が、全酸二無水物
に対して10モル%以下、特に5モル%以下の割合
で、含有されていてもよい。 前述の両モノマー成分の重合において、芳香族
ジアミンの全成分と、芳香族テトラカルボン酸成
分の全成分とは、大略等モル、特に実質的に等モ
ル、同時または段階的に、溶媒中へ添加して重合
することが好ましい。すなわち、前記重合におい
て、芳香族ジアミン成分と芳香族テトラカルボン
酸二無水物成分との使用量の差(モル)が、芳香
族テトラカルボン酸二無水物成分の全モル数に対
して5モル%以下、特に3モル%以下、さらに好
ましくは2モル%以下となるように、両モノマー
成分を、重合溶媒中へ添加して、重合することが
好適である。 この発明の方法において、ポリアミツク酸は、
対数粘度(30℃、濃度0.5g/100mlN―メチル―
2―ピロリドン)が、0.3以上、特に0.5〜7、さ
らに好ましくは0.7〜5程度である高分子量のも
のであることが好ましく、この対数粘度が余りに
低いと得られるポリイミド成形物の強度、耐熱性
が減少するので好ましくない。 前記対数粘度が0.3以上のポリアミツク酸を製
造するには、芳香族ジアミン成分と芳香族テトラ
カルボン酸二無水物との重合溶媒への添加量の差
(モル)を、芳香族テトラカルボン酸二無水物成
分の全モル数に対して1.5モル%以下、特に1.0モ
ル%以下、さらに好ましくは0.5モル%以下とし
て、両モノマー成分を重合溶媒に添加し、重合温
度を約0〜60℃、特に5〜50℃とし、さらに重合
時間を0.5〜20時間、特に1〜15時間として、重
合することが最適である。 この発明の方法において、ポリアミツク酸の溶
液は、前述の重合溶液をそのまま使用してもよ
く、また、ポリアミツク酸を一旦単離精製して重
合に使用したと同様の有機極性溶媒に溶解して調
製した溶液であつてもよい。 この発明の方法において重合に使用する有機極
性溶媒としては、N―メチル―2―ピロリドン、
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―ジメチルアセトアミ
ド、N,N―ジエチルアセトアミド、N―メチル
カプロラクタムなどのアミド系溶媒、ジメチルス
ルホキシド、ジエチルスルホキシドなどのスルホ
キシド系溶媒、テトラメチル尿素、テトラエチル
尿素などのアルキル尿素系溶媒、クレゾール、フ
エノールなどのフエノール系溶媒などのポリアミ
ツク酸を充分に溶解することができる溶媒を好適
に挙げることができる。 この発明の方法において、ポリアミツク酸の溶
液から溶媒を徐々に除去しながらポリアミツク酸
の成形物を成形する方法は、すでに公知のどのよ
うな方法で行つてもよく、例えば、5〜200μの
厚さのポリアミツク酸フイルムを成形する場合に
は、ポリアミツク酸の溶液を、ガラス板、銅板、
アルミ板、ステンレス板などの平滑な表面の平板
上に流延してその溶液の薄膜を形成し、その薄膜
から溶媒を加熱によつて徐々に除去して成形する
方法、あるいは、加熱された大径の回転ロール、
または金属ベルト上にポリアミツク酸の溶液を流
延して、回転ドラムまたはベルト上に溶液の薄膜
を形成し、その薄膜から溶媒を徐々に除去して成
形する方法を挙げることができる。 上述のようにして形成したポリアミツク酸の成
形物は、100〜350℃の温度に加熱して、ポリアミ
ツク酸のアミド―酸結合をイミド結合へ転換し
て、ポリイミド成形物を得ることができる。 なお、ポリアミツク酸の溶液の薄膜などからの
成形物(フイルム)の成形における溶媒の除去お
よびポリアミツク酸の成形物のイミド環化のため
の加熱は、連続して行つてもよく、また溶媒除去
の後半とイミド環化の前半とが重複して同時に行
われてよい。前述のポリアミツク酸の成形物の加
熱の後半、または加熱によるイミド化が完了した
後に、250〜500℃、特に300〜450℃の高温にまで
成形物を加熱するのである。 この発明の方法で得られるポリイミド成形物
は、転位点(Tg)がなく、300℃以上の高温に
おいて動的粘弾性が急激に低下することがない耐
熱性の優れた成形物である。 以下、この発明の実施例および比較例を示す。 実施例 1 14の円筒型重合槽に、芳香族ジアミン成分と
して、3,5―ジアミノ安息香酸1.80モルと、芳
香族テトラカルボン酸二無水物として、3,3′,
4,4′―ビフエニルテトラカルボン酸二無水物
1.80モル、およびN―メチル―2―ピロリドン6
を加え、室温(30℃)で6時間撹拌して、対数
粘度(30℃、0.5g/100mlN―メチル―2―ピロ
リドン)が1.7であるポリアミツク酸の溶液を得
た。 そのポリアミツク酸の溶液をガラス板上に25℃
で流延してポリアミツク酸溶液の薄膜を形成し、
その薄膜を室温で1時間減圧状態(約1mmHg)
に維持し、次いで120℃で1.5時間減圧状態に維持
して溶媒を蒸発除去して、ポリアミツク酸のフイ
ルム(約30μ)を形成した。 そのポリアミツク酸のフイルムをガラス板から
はがし、金属枠にとり付けて、室温から200℃に
約30分間で昇温し次いで200℃から300℃に約30分
間で昇温し、300℃に約1時間維持して、ポリア
ミツク酸のフイルムをイミド環化して、ポリイミ
ドフイルムを成形した。 そのポリイミドフイルムについて引張強度試験
および動的粘弾性試験を行つてその結果を第1表
に示す。 実施例 2 芳香族ジアミン成分として、3,5―ジアミノ
安息香酸1.44ミリモルと4,4′―ジアミノフエニ
ルエーテル0.36ミリモルとを使用したほかは、実
施例1と同様に重合して、ポリアミツク酸の溶液
を製造した。 そのポリアミツク酸の溶液を使用したほかは、
実施例1と同様にして製膜してポリイミドフイル
ムを形成した。 そのフイルムの試験結果を第1表に示す。 実施例 3 芳香族ジアミン成分として、3,5―ジアミノ
安息香酸0.9モルと4,4′―ジアミノフエニルエ
ーテル0.9モルとを使用したほかは、実施例1と
同様にして重合して、ポリアミツク酸の溶液を製
造した。 そのポリアミツク酸溶液を使用したほかは実施
例1と同様にして製膜してポリイミドフイルムを
形成した。 そのフイルムの試験結果を第1表に示す。 比較例 1 芳香族ジアミン成分として、P―フエニレンジ
アミンを使用したほかは、実施例1と同様に重合
して、ポリアミツク酸の溶液を製造し、その溶液
を使用したほかは、実施例1と同様に製膜して、
ポリイミドフイルムを形成した。 そのフイルムの試験結果を第1表に示す。 【表】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 4,4′―ジアミノジフエニルエーテル(以下
    DADEと略記する)とジアミノ安息香酸(以下
    DABAと略記する)とのモル比(DADE:
    DABA)が50:50〜0:100である芳香族ジアミ
    ン成分と、3,3′,4,4′―ビフエニルテトラカ
    ルボン酸二無水物とを、有機極性溶媒中、0〜80
    ℃の温度で、重合して、得られるポリアミツク酸
    の溶液から、ポリアミツク酸の成形物を成形した
    後、そのポリアミツク酸の成形物を高温で加熱す
    ることを特徴とするポリイミド成形物の製造法。
JP10561781A 1981-07-08 1981-07-08 ポリイミド成形物の製造法 Granted JPS588617A (ja)

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JPS59204518A (ja) * 1983-05-09 1984-11-19 Mitsui Toatsu Chem Inc 共重合体フイルムの製造方法
JPH07101953B2 (ja) * 1986-06-27 1995-11-01 宇部興産株式会社 音響機器用振動板
JPH0243221A (ja) * 1988-06-10 1990-02-13 Occidental Chem Corp 新規可溶性ポリイミドシロキサン及びその製法及び用途

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