JPH0553817B2 - - Google Patents

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JPH0553817B2
JPH0553817B2 JP58124213A JP12421383A JPH0553817B2 JP H0553817 B2 JPH0553817 B2 JP H0553817B2 JP 58124213 A JP58124213 A JP 58124213A JP 12421383 A JP12421383 A JP 12421383A JP H0553817 B2 JPH0553817 B2 JP H0553817B2
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JP
Japan
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polyamic acid
diaminodiphenyl
minutes
organic solvent
chemical ring
Prior art date
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Application number
JP58124213A
Other languages
English (en)
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JPS6015427A (ja
Inventor
Seiichi Nozawa
Fumitoshi Sakaguchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Chemical Industries Ltd
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Publication of JPS6015427A publication Critical patent/JPS6015427A/ja
Publication of JPH0553817B2 publication Critical patent/JPH0553817B2/ja
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  • 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】
本発明はポリアミド酸を閉環させてポリイミド
を製造する方法に関する。ポリアミド酸を閉環し
てポリイミドを製造する方法としては熱閉環法と
化学閉環法が知られているが、熱閉環法は一般に
180℃以上でなければイミド化反応は遅く、その
場合ポリアミド酸のイミド化とポリアミド酸の加
水分解が競争反応であるため、生成したポリイミ
ドの重合度は著しく低下する。そのため熱閉環法
で作成したポリイミドフイルムは機械的性質が著
しくそこなわれる。 一方化学閉環法では170℃以下で反応させるの
で、ポリアミド酸の加水分解反応の進行が遅いた
め生成したポリイミドの重合度の低下は少なく機
械的性質は良好であるが化学閉環中にポリアミド
酸の有機溶媒溶液が数分でゲル化してしまい、フ
イルム化出来なくなるので、そのゲル化時間の延
長が望まれている。 本発明者等はそのためイミド化が進行し、しか
もゲル化時間をいかに延長するか鋭意検討を行な
つた結果下記の方法により目的を達することが出
来た。 すなわち、本発明は、3,3′−ジメチル4,
4′−ジアミノジフエニルと4,4′−ジアミノジフ
エニルエーテルとピロメリツト酸無水物との反応
によつて得られるポリアミド酸を、濃度3〜12重
量%の有機溶媒溶液とし、ピリジン、キノリン及
びイソキノリンのうちから選ばれる一種以上の芳
香族含窒素化合物と無水酢酸の存在下、化学閉環
するにあたり、該有機溶媒として溶解度パラメー
ターが18〔J/m2〕1/2・10-3以上、24〔J/m3〕1/2・
10-3以下のものを用い、170℃以下で化学閉環す
ることを特徴とするポリアミド酸類の化学閉環法
に存する。 本願発明は、特定の二種のジアミンの組合せか
らなる極めて限定されたポリイミドにおいて、そ
のゲル化時間を延長せしめる溶媒として、一定範
囲の溶解度パラメーターを有するものが有効であ
ることを見出したものである。すなわち、この溶
解度パラメーターが小さすぎるとポリアミド酸の
溶解性が悪くなり、大きいとゲル化時間が短くな
る。かかる特定のポリイミドにおいて、溶媒の溶
解度パラメーターがゲル化時間に影響すること
は、今まで知られていなかつたことであり、驚く
べきことである。 本発明をさらに詳細に説明するに、本発明にお
ける化学閉環はカルボン酸−無水物と塩基のよう
な二液系あるいは特殊な塩基のみを用いる一液系
で行なわれる。 ポリアミド酸の有機溶媒溶液を調製するために
用いられる有機溶媒としてはポリアミド酸を合成
するために使用される有機溶媒で、その官能基は
反応体ジアミンあるいはテトラカルボン酸二無水
物のどちらとも反応を行なわないようなものであ
る。またこの有機溶媒はポリアミツク酸とも反応
せず、ポリアミツク酸を溶解するものでなければ
ならない。 このような溶媒(カツコ内はパラメータ値)と
してはN,N−ジメチルアセトアミド、N,N−
ジエチルアセトアミド(20.3),N,N−ジメチ
ルメトキシアセトアミド、N−メチルカプロラク
タム、N−メチル−2−ピロリドン、ピリジン
(21.9)、N−アセチル−2−ピロリドン(23.3)、
アセチルピロリドン(23.3)、ヘキサメチルホス
ホアミド(21.5)、メチルサリチレート(21.7)、
ニトロベンゼン(20.5)、ε−カプロラクトン、
バレロラクトン、ニトロエタン(22.7)、プロピ
レンカーボネート、およびジエチルカーボネート
(なお、パラメータ値は「ポリマーハンドブツク」
Second Edition,John Wiley&Sons Inc.1975年
刊p337〜p359に依る。)が挙げられるが、必ずし
もこれらに限定されるものではない。これらの中
でポリアミド酸溶液からポリイミドフイルムを製
造する際の溶媒の蒸発しやすさ、拡散のしやすさ
の点からN,N−ジメチルアセトアミドおよび、
N−メチル−2−ピロリドンが特に好ましい。溶
媒は単独でも使用出来るし、溶媒同志を組せた
り、あるいはベンゼン、ベンゾニトリル、ジオキ
サン、キシレン、トルエンおよびシクロヘキサン
のごとき貧溶媒と組合せても使用出来る。この場
合のポリアミド酸の有機溶媒中のポリアミド酸の
濃度は3〜12重量%である。なお、ポリアミド酸
溶液の調製は常法に従いおこなわれる。例えば、
ジアミンの溶媒溶液に酸無水物を混合し室温付近
で撹拌することにより製造しうる。 カルボン酸一無水物としては、具体的には無水
酢酸が挙げられる。このようなカルボン酸一無水
物の使用量はポリアミド酸のアミド結合に対して
1/5モル以上好ましくは1モル以上である。 本発明に用いられる塩基としてはイミダゾール
類を除く芳香族含N化合物が好ましい。 芳香族含N化合物の例としてはピリジン、キノ
リン及びイソキノリンのうちから選ばれる一種以
上を用いることができ、これらは混合して使用す
ることも可能である。 これらの塩基の使用量はポリアミド酸のアミド
結合モルに対して0.001モル以上、好ましくは
0.01〜8モルである。 なお、ポリイミドフイルムを作成する場合には
ポリアミド酸溶液に含N芳香族化合物を加え撹拌
混合後、ガードナー社製ドクターナイフにてガラ
ス板上に薄膜を形成し、120℃、10分間熱風乾燥
炉中にて乾燥し化学閉環させた。次いで、この半
乾燥フイルムを金属枠に固定し、さらに120℃よ
り250℃まで15分間で加熱昇温し、最後に350℃で
4分間熱処理を行ない10μのポリイミドフイルム
を得た。このポリイミドフイルムは機械的性質、
耐熱性、熱分解開始温度、電気的性質、寸法安定
性に優れ、透明である。 なお、実施例において、ポリアミド酸のηinhは
ポリアミド酸をN−メチル2−ピロリドン0.5g/
dl溶液に調製し、30℃で測定した。 またイミド化率は赤外線吸収スペクトル法を用
い725cm-1のイミド基の吸収あるいは1780cm-1の
イミド基の吸収を用い、イミドによる吸光量Aを
計算し、他に定めたイミド化率100%の薄膜のイ
ミド基吸収の吸光量に対する百分率として定義し
た。以下に実施例を示す。 なお、ゲル化時間はβ型粘度を用い、室温で溶
液粘度が1000ポイズ以上になる時間とした。 実施例 1 ピロメリツト酸無水物(以下PMDAと略す)
77.5853g(0.3557mol)、4,4′−ジアミノジフエ
ニルエーテル35.4207g(0.1769mol)、3,3′−ジ
メチルベンジジン37.5559g(0.1769mol)、N,
N′−ジメチルアセトアミド(溶解度パラメータ
ー:22.1〔J/m3〕1/2・10-3)(以下DMACと略す)
1435CCから調整したポリアミド酸溶液(ポリマ
ー濃度〔P〕=10.0wt%)を200.0g(アミド酸単位
で47.252×10-3mol相当)ビーカーに秤量した。
この時点で、ポリアミド酸のηinh値は2.6dl/g
であつた。 別に、イソキノリン3.65g(28.3×10-3mol)を、
DMAC20.0g中に溶解する。秤量したポリアミド
酸溶液に、無水酢酸19.30g(189.0×10-3mol)と、
DMAC91.7gを加え、均一に混合し、更に前述の
イソキノリンのDMAc溶液を加えた。(この時点
で〔P〕=6.0wt%PMDA(mol)/無水酢酸
(mol)/イソキノリン(mol)=1.0/4.0/0.6で
ある。) その後数分間ポリアミド酸溶液を充分に撹拌混
合し、このポリアミド酸溶液を用いて、ガードナ
ー社製ドクターナイフにてフエロ板上に15μフイ
ルムをキヤストし、(薄膜キヤストは1分間で行
なつた。)、120℃−10分間、熱風乾燥炉中にてイ
ミド化を行なつた。IRにてイミド化率を測定し
たところ40%であつた。 一方、ビーカー中に残存したポリアミド酸溶液
を用いて、ゲル化時間を測定したところ、20分で
あつた。 次いで、この半乾燥フイルムを金属枠に固定
し、更に200℃で12分間、350℃中で4分間熱処理
を行ない、最終的な10μのフイルムを得た。 実施例2、及び比較例1 溶媒を、N−メチル−2−ピロリドン、或いは
比較例としてN,N′−ジメチルホルムアミドに
変えた以外は、実施例1と同様の条件、方法で実
験を行なつた。結果を表−1に示す。
【表】 実施例 3 実施例1において、無水酢酸の使用量を5/8に
減量した以外は、実施例1と同様の条件、方法で
実験を行なつたところ120℃〜10分後のイミド化
率は37%、ゲル化時間は35分であつた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 3,3′−ジメチル4,4′−ジアミノジフエニ
    ルと4,4′−ジアミノジフエニルエーテルとピロ
    メリツト酸無水物との反応によつて得られるポリ
    アミド酸を、濃度3〜12重量%の有機溶媒溶液と
    し、ピリジン、キノリン及びイソキノリンのうち
    から選ばれる一種以上の芳香族含窒素化合物と無
    水酢酸の存在下、化学閉環するにあたり、該有機
    溶媒として溶解度パラメーターが18〔J/m3〕1/2・
    10-3以上、24〔J/m3〕1/2・10-3以下のものを用
    い、170℃以下で行なうことを特徴とするポリア
    ミド酸類の化学閉環法。 2 3,3′−ジメチル4,4′−ジアミノジフエニ
    ルと4,4′−ジアミノジフエニルエーテルとのモ
    ル比を95:5〜5:95とする特許請求の範囲第1
    項記載の方法。
JP12421383A 1983-07-08 1983-07-08 ポリアミド酸の化学閉環法 Granted JPS6015427A (ja)

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JPS6015427A JPS6015427A (ja) 1985-01-26
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JPS6015427A (ja) 1985-01-26

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