JPH06102757B2 - ポリエーテルイミドブレンド及びその成形法 - Google Patents
ポリエーテルイミドブレンド及びその成形法Info
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- JPH06102757B2 JPH06102757B2 JP1106144A JP10614489A JPH06102757B2 JP H06102757 B2 JPH06102757 B2 JP H06102757B2 JP 1106144 A JP1106144 A JP 1106144A JP 10614489 A JP10614489 A JP 10614489A JP H06102757 B2 JPH06102757 B2 JP H06102757B2
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- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、ある種の芳香族ポリエーテルイミドの結晶化
速度を増加さる成形法、及び上記方法に用いる組成物に
関する。
速度を増加さる成形法、及び上記方法に用いる組成物に
関する。
本発明に先立って、アラン・シャープレス、「ポリマー
結晶化概説」、ロンドン、エドワード・アーノルド・パ
ブリッシャー・リミテッド、1966年、64乃至76頁[Alla
n Sharpless,Introduction to Polymer Crystallizatio
n,London,Edward Arnold Publishers Ltd.(1966)pgs.
64−76]によって示されている様に、結晶化条件に付し
た後のポリマーの物理的配列の最終配向を変えるための
様々な核生成剤を用いてポリエチレン等のある種のポリ
マーの結晶化を起し得ることが一般に知られていた。タ
ケコシら(Takekoshi et al.)の米国特許第4,599,396
号明細書に示されている様に、様々な構造的、装飾的、
そして保護的用途に成形した後に優れた耐溶剤性を示す
結晶性ポリイミドが製造できる。タケコシらのポリエー
テルイミドが多くの望ましい特性を有することが分った
が、最適の結晶化範囲で徐冷した場合の20分以上といっ
た遅い結晶化速度のためそれらは経済的に成形できず用
途が幾分限られていた。
結晶化概説」、ロンドン、エドワード・アーノルド・パ
ブリッシャー・リミテッド、1966年、64乃至76頁[Alla
n Sharpless,Introduction to Polymer Crystallizatio
n,London,Edward Arnold Publishers Ltd.(1966)pgs.
64−76]によって示されている様に、結晶化条件に付し
た後のポリマーの物理的配列の最終配向を変えるための
様々な核生成剤を用いてポリエチレン等のある種のポリ
マーの結晶化を起し得ることが一般に知られていた。タ
ケコシら(Takekoshi et al.)の米国特許第4,599,396
号明細書に示されている様に、様々な構造的、装飾的、
そして保護的用途に成形した後に優れた耐溶剤性を示す
結晶性ポリイミドが製造できる。タケコシらのポリエー
テルイミドが多くの望ましい特性を有することが分った
が、最適の結晶化範囲で徐冷した場合の20分以上といっ
た遅い結晶化速度のためそれらは経済的に成形できず用
途が幾分限られていた。
従って、高い耐溶剤性を示す成形品をより経済的な方法
で製造できる様に、400℃以下の平衡融点を有するポリ
エーテルイミドの結晶化速度を増加できることが望まれ
る。
で製造できる様に、400℃以下の平衡融点を有するポリ
エーテルイミドの結晶化速度を増加できることが望まれ
る。
本発明は、少なくとも30個の化学的に結合した式
(1): [式中Q及びQ1は同一の又は異なる式(2): (式中Jは酸素原子又は硫黄原子であり、そしてn及び
mは夫々0又は1である) を有する2価の芳香族基である] の反復基から本質的に成るポリエーテルイミドを、成形
の前に有効な量の以下に定義されるビスイミド又はイミ
ドオリゴマーとブレンドすれば、実質的に少ない時間で
結晶状態へ射出成形できるという知見に基づいている。
(1): [式中Q及びQ1は同一の又は異なる式(2): (式中Jは酸素原子又は硫黄原子であり、そしてn及び
mは夫々0又は1である) を有する2価の芳香族基である] の反復基から本質的に成るポリエーテルイミドを、成形
の前に有効な量の以下に定義されるビスイミド又はイミ
ドオリゴマーとブレンドすれば、実質的に少ない時間で
結晶状態へ射出成形できるという知見に基づいている。
発明の陳述 本発明によって、化学的に結合した式(1)の基から本
質的に成るポリエーテルイミドと、有効な量の、ビスイ
ミド又はイミドオリゴマーから成る群から選ばれる結晶
化速度増加剤とを含む成形用組成物が提供される。
質的に成るポリエーテルイミドと、有効な量の、ビスイ
ミド又はイミドオリゴマーから成る群から選ばれる結晶
化速度増加剤とを含む成形用組成物が提供される。
化学的に結合した式(1)の基から本質的に成る前記芳
香族ポリエーテルイミドは、溶融状態又は溶液状態で実
質的に等モル量の式(3): の芳香族ビス無水物と式(4): (式中Q及びQ1は前述の意味を有する) の芳香族ビスアミンの縮合によって製造し得る。前記ポ
リエーテルイミドのいくつかの製造法が、米国特許第4,
599,396号明細書に示されている。式(3)の芳香族ビ
ス(エーテル無水物)には、1,3−ビス(3,4−ジカルボ
キシフェノキシ)ベンゼン二無水物、1,4−ビス(3,4−
ジカルボキシフェノキシ)ベンゼン二無水物、4,4′−
ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ビフェニル二無
水物、4,4′−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジ
フェニルエーテル二無水物及び4,4′−ビス(3,4−ジカ
ルボキシフェノキシ)ジフェニルスルフィド二無水物が
包含される。
香族ポリエーテルイミドは、溶融状態又は溶液状態で実
質的に等モル量の式(3): の芳香族ビス無水物と式(4): (式中Q及びQ1は前述の意味を有する) の芳香族ビスアミンの縮合によって製造し得る。前記ポ
リエーテルイミドのいくつかの製造法が、米国特許第4,
599,396号明細書に示されている。式(3)の芳香族ビ
ス(エーテル無水物)には、1,3−ビス(3,4−ジカルボ
キシフェノキシ)ベンゼン二無水物、1,4−ビス(3,4−
ジカルボキシフェノキシ)ベンゼン二無水物、4,4′−
ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ビフェニル二無
水物、4,4′−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジ
フェニルエーテル二無水物及び4,4′−ビス(3,4−ジカ
ルボキシフェノキシ)ジフェニルスルフィド二無水物が
包含される。
式(4)の芳香族ビス(エーテルアミン)には、1,3−
ビス(4−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、4,4′−ビス(4−
アミノフェノキシ)ジフェニルエーテル及び4,4′−ビ
ス(4−アミノフェノキシ)ジフェニルスルフィドが包
含される。
ビス(4−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、4,4′−ビス(4−
アミノフェノキシ)ジフェニルエーテル及び4,4′−ビ
ス(4−アミノフェノキシ)ジフェニルスルフィドが包
含される。
式(1)のポリエーテルイミドの溶融結晶化を誘起する
のに有効な前記試剤には、式: (式中Rは炭素数6乃至13の2価のアリール基であり、
R1及びR2は水素原子、ハロゲン原子及び同一の又は異な
る炭素数1乃至13の1価の有機基及び相互縮合の間に不
活性である基で置換された炭素数1乃至13の1価の有機
基から選ばれる1価の基であり、そしてxは から選ばれる2価の基であり、Yは直接結合、 であり、そしてyは1乃至5の整数である) を有するビスイミドが包含される。
のに有効な前記試剤には、式: (式中Rは炭素数6乃至13の2価のアリール基であり、
R1及びR2は水素原子、ハロゲン原子及び同一の又は異な
る炭素数1乃至13の1価の有機基及び相互縮合の間に不
活性である基で置換された炭素数1乃至13の1価の有機
基から選ばれる1価の基であり、そしてxは から選ばれる2価の基であり、Yは直接結合、 であり、そしてyは1乃至5の整数である) を有するビスイミドが包含される。
前記式に包含されるビスイミドのいくつかは、例えば である。
前記式に包含されるそのほかのビスイミドが、ティー・
タケコシ[ジャーナル・オブ・ポリマー・サイエンス、
ポリマー・ケミストリィ・エディション、23、1759頁、
1985年(J.Polym.Sci.,Polym.Chem.Ed.,23,1759(198
5)]に説明されている。
タケコシ[ジャーナル・オブ・ポリマー・サイエンス、
ポリマー・ケミストリィ・エディション、23、1759頁、
1985年(J.Polym.Sci.,Polym.Chem.Ed.,23,1759(198
5)]に説明されている。
化学的に結合した式(1)の反復単位から本質的に成る
ポリエーテルイミドに有効な結晶化促進剤である前記ビ
スイミドのほかに、約1乃至約9個の化学的に結合した
式(1)の単位から本質的に成りフタルイミド単位で連
鎖停止されたイミドオリゴマーがある。
ポリエーテルイミドに有効な結晶化促進剤である前記ビ
スイミドのほかに、約1乃至約9個の化学的に結合した
式(1)の単位から本質的に成りフタルイミド単位で連
鎖停止されたイミドオリゴマーがある。
前記オリゴマーは、化学的に結合した式(1)の基を少
なくとも30個、そして高くは、ポリマー製造に使用する
連鎖停止剤の量次第で、100個程度を含む式(1)で示
される本発明に係わるポリエーテルイミドとは容易に区
別し得る。
なくとも30個、そして高くは、ポリマー製造に使用する
連鎖停止剤の量次第で、100個程度を含む式(1)で示
される本発明に係わるポリエーテルイミドとは容易に区
別し得る。
本発明の成形用組成物は、押出機又はブラベンダー(Br
abender)ミキサーを用いて前記ポリエーテルイミドの
溶融結晶化を融起するのに有効な量の前記イミドと前記
ポリエーテルイミドを溶融ブレンドすることによって製
造し得る。前記ビスイミド又はイミドオリゴマーと前記
ポリエーテルイミドのブレンドは、250乃至450℃の範囲
内の温度、高せん断又はかくはん下、2乃至60分間で達
成し得る。前記ブレンド試料の結晶化速度は、示差走査
熱量測定によって測定し得る。ビスイミド又はイミドオ
リゴマーの何れの形態にしろ、前記結晶化促進剤の有効
な量は、前記ポリエーテルイミド100重量部に対して結
晶化促進剤1乃至10重量部、好ましくは前記ポリエーテ
ルイミド100重量部に対して結晶化促進剤3乃至5重量
部であることが分った。
abender)ミキサーを用いて前記ポリエーテルイミドの
溶融結晶化を融起するのに有効な量の前記イミドと前記
ポリエーテルイミドを溶融ブレンドすることによって製
造し得る。前記ビスイミド又はイミドオリゴマーと前記
ポリエーテルイミドのブレンドは、250乃至450℃の範囲
内の温度、高せん断又はかくはん下、2乃至60分間で達
成し得る。前記ブレンド試料の結晶化速度は、示差走査
熱量測定によって測定し得る。ビスイミド又はイミドオ
リゴマーの何れの形態にしろ、前記結晶化促進剤の有効
な量は、前記ポリエーテルイミド100重量部に対して結
晶化促進剤1乃至10重量部、好ましくは前記ポリエーテ
ルイミド100重量部に対して結晶化促進剤3乃至5重量
部であることが分った。
当該技術分野の熟達者が本発明をより良く実施できる様
に、以下の実施例を例証のために(しかし限定のためで
はなしに)示す。全ての部は、重量部である。
に、以下の実施例を例証のために(しかし限定のためで
はなしに)示す。全ての部は、重量部である。
実施例1 1,4−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ベンゼン二
無水物199.21グラム(0.2963モル)、1,3−ビス(4−
アミノフェノキシ)ベンゼン88.85グラム(0.3039モ
ル)、無水フタル酸2.25グラム(0.0152モル)及びm−
クレゾール771mlから成る混合物を、窒素下、200℃の温
度で3時間かくはんした。加熱の間、水を連続的に留去
させた。得られた溶液を、更に200℃でもう3時間半加
熱した。加熱を終え、そしてオルトジクロロベンゼン75
0mlを加えた。溶液を約120℃に冷却し、オルトジクロロ
ベンゼン100mlとメタノール100mlの混合物を滴下によっ
て加え、その後メタノール350mlを加えた。この特定の
ポリマーを過し、メタノールで洗浄し、そして真空
下、140℃で乾燥した。製造法から判断して、約40個の
化学的に結合した式(1)に示した単位から本質的に成
るポリエーテルイミドを得た。
無水物199.21グラム(0.2963モル)、1,3−ビス(4−
アミノフェノキシ)ベンゼン88.85グラム(0.3039モ
ル)、無水フタル酸2.25グラム(0.0152モル)及びm−
クレゾール771mlから成る混合物を、窒素下、200℃の温
度で3時間かくはんした。加熱の間、水を連続的に留去
させた。得られた溶液を、更に200℃でもう3時間半加
熱した。加熱を終え、そしてオルトジクロロベンゼン75
0mlを加えた。溶液を約120℃に冷却し、オルトジクロロ
ベンゼン100mlとメタノール100mlの混合物を滴下によっ
て加え、その後メタノール350mlを加えた。この特定の
ポリマーを過し、メタノールで洗浄し、そして真空
下、140℃で乾燥した。製造法から判断して、約40個の
化学的に結合した式(1)に示した単位から本質的に成
るポリエーテルイミドを得た。
1,4−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ベンゼン二
無水物14.813グラム(36.82ミリモル)、1,3−ビス(4
−アミノフェノキシ)ベンゼン13.456グラム(46.02ミ
リモル)、無水フタル酸2.727グラム(18.41ミリモル)
及びm−クレゾール53mlから成る混合物を、6時間半窒
素下でかくはんし、そして190乃至200℃で加熱した。加
熱の間、水を連続的に留去させた。冷却後、生成物が沈
殿し、半固体状のケークを形成した。それをブレンダー
によってメタノール中に分散させた。固体を過し、新
鮮なメタノール中に再分散させ、そして約12時間放置し
た。その後、生成物を過し、そして真空下、140℃で
乾燥した。収率97.3%のタンパウダー状のオリゴマーを
得た。これは、160℃のガラス転移点及び325℃の融点を
有していた。製造法から判断して、生成物は均等して約
4個の化学的に結合した式(1)の範囲内のエーテルイ
ミド単位から本質的に成るオリゴエーテルイミドであっ
た。末端フタルイミド連鎖停止単位と共に平均して約1
乃至約9個の化学的に結合した反復単位を含むオリゴマ
ーを得るために連鎖停止剤の量を調節した以外は、同一
の方法を繰り返した。
無水物14.813グラム(36.82ミリモル)、1,3−ビス(4
−アミノフェノキシ)ベンゼン13.456グラム(46.02ミ
リモル)、無水フタル酸2.727グラム(18.41ミリモル)
及びm−クレゾール53mlから成る混合物を、6時間半窒
素下でかくはんし、そして190乃至200℃で加熱した。加
熱の間、水を連続的に留去させた。冷却後、生成物が沈
殿し、半固体状のケークを形成した。それをブレンダー
によってメタノール中に分散させた。固体を過し、新
鮮なメタノール中に再分散させ、そして約12時間放置し
た。その後、生成物を過し、そして真空下、140℃で
乾燥した。収率97.3%のタンパウダー状のオリゴマーを
得た。これは、160℃のガラス転移点及び325℃の融点を
有していた。製造法から判断して、生成物は均等して約
4個の化学的に結合した式(1)の範囲内のエーテルイ
ミド単位から本質的に成るオリゴエーテルイミドであっ
た。末端フタルイミド連鎖停止単位と共に平均して約1
乃至約9個の化学的に結合した反復単位を含むオリゴマ
ーを得るために連鎖停止剤の量を調節した以外は、同一
の方法を繰り返した。
前記ポリエーテルイミド24グラム及び前記イミドオリゴ
マー1グラムから成る一連のブレンドを調製した。各成
分を、360℃に保ったブラベンダーミキングボール内に
入れた。得られたポリマー溶融体を、10回転/分の速度
で10分間混合した。ブレンドをボールから取り出し、そ
して室温まで冷却した。
マー1グラムから成る一連のブレンドを調製した。各成
分を、360℃に保ったブラベンダーミキングボール内に
入れた。得られたポリマー溶融体を、10回転/分の速度
で10分間混合した。ブレンドをボールから取り出し、そ
して室温まで冷却した。
前記ポリエーテルイミドとオリゴマーから調製した個々
のブレンドについて、結晶化速度を調べた。約15乃至20
ミリグラムの試料を、パーキン・エルマー(Perkin Elm
er)の示差走査熱量測定装置で150℃/分の速度で360℃
まで加熱した。完全な溶融を確実にするために温度を36
0℃で1分間保ち、その後150℃/分の速度で所定の徐冷
温度まで冷却した。徐冷温度に特定の時間保持した後、
試料を150℃/分で冷却して30℃まで急冷した。急冷し
た試料を、その後各試料の結晶融解吸熱を求めるために
60℃/分の加熱速度で走査した。結果を表1に示した。
のブレンドについて、結晶化速度を調べた。約15乃至20
ミリグラムの試料を、パーキン・エルマー(Perkin Elm
er)の示差走査熱量測定装置で150℃/分の速度で360℃
まで加熱した。完全な溶融を確実にするために温度を36
0℃で1分間保ち、その後150℃/分の速度で所定の徐冷
温度まで冷却した。徐冷温度に特定の時間保持した後、
試料を150℃/分で冷却して30℃まで急冷した。急冷し
た試料を、その後各試料の結晶融解吸熱を求めるために
60℃/分の加熱速度で走査した。結果を表1に示した。
上記結果は、個々のブレンドのガラス転移点(Tg)が、
nが40であるポリエーテルイミドと実質的に同じである
ことを示している。しかし、イミドオリゴマーを含まな
いポリエーテルイミドの20分と比べて、ブレンドは280
℃で僅か5分の徐冷後に実質的に完全な結晶化(n=
4)を示した。そのため、先行技術のポリエーテルイミ
ドと比べ本発明の前記イミドオリゴマーブレンドを用い
ることによって結晶化ポリエーテルイミドの製造が可成
り経済的になる。
nが40であるポリエーテルイミドと実質的に同じである
ことを示している。しかし、イミドオリゴマーを含まな
いポリエーテルイミドの20分と比べて、ブレンドは280
℃で僅か5分の徐冷後に実質的に完全な結晶化(n=
4)を示した。そのため、先行技術のポリエーテルイミ
ドと比べ本発明の前記イミドオリゴマーブレンドを用い
ることによって結晶化ポリエーテルイミドの製造が可成
り経済的になる。
表2に示した様に、徐冷温度及びイミドオリゴマー大き
さの結晶化の効率に対する影響に関して更に調べた。
さの結晶化の効率に対する影響に関して更に調べた。
実施例2 実施例1の方法に従って、ポリエーテルイミド用の結晶
化促進剤としてのイミドを用いてほかのブレンドを調製
した。結晶化促進剤として用いたビスイミドを表3に示
した。
化促進剤としてのイミドを用いてほかのブレンドを調製
した。結晶化促進剤として用いたビスイミドを表3に示
した。
実施例1の方法に従って、上記ビスイミドを結晶化促進
添加剤として280℃で評価した。結果を表4に示した。
添加剤として280℃で評価した。結果を表4に示した。
上記結果は、280℃でのビスイミド2乃至6重量%の範
囲での結晶融解吸熱で示される様に、前記ビスイミドブ
レンドはビスイミドを含まないポリエーテルイミドより
約2倍速い結晶化を受ける。
囲での結晶融解吸熱で示される様に、前記ビスイミドブ
レンドはビスイミドを含まないポリエーテルイミドより
約2倍速い結晶化を受ける。
表5に示した他のビスイミドを用いて、更に調査を行な
った。
った。
上記結果は、ビスイミドB及びCがビスイミドAよりも
結晶化促進剤として有効性が低く、またTiO2等の無機促
進剤も極めて有効であることを示している。しかし、Ti
O2は特定の分野での用途を制限するような白色不透明の
結晶性ポリエーテルイミドをもたらすことが分った。
結晶化促進剤として有効性が低く、またTiO2等の無機促
進剤も極めて有効であることを示している。しかし、Ti
O2は特定の分野での用途を制限するような白色不透明の
結晶性ポリエーテルイミドをもたらすことが分った。
以上の実施例は、本発明の実施に際して用い得る極めて
多くの変形例のほんの僅かに係わるが、本発明がこれら
の実施例の前で説明した極めて広範なポリエーテルイミ
ド、イミドオリゴマー及びビスイミドの変形例に係わる
ことが理解されるべきである。
多くの変形例のほんの僅かに係わるが、本発明がこれら
の実施例の前で説明した極めて広範なポリエーテルイミ
ド、イミドオリゴマー及びビスイミドの変形例に係わる
ことが理解されるべきである。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−83230(JP,A) 特開 昭63−128025(JP,A) 特開 昭50−69195(JP,A) 特開 平1−213358(JP,A) 特開 昭59−124949(JP,A) 特表 昭60−501113(JP,A) 米国特許3989670(US,A) 米国特許4622368(US,A)
Claims (2)
- 【請求項1】式(1) 〔式中Q及びQ1は同一の又は異なる式: (式中Jは酸素原子又は硫黄原子であり、そしてn及び
mは夫々0又は1である) を有する2価の芳香族基である〕 の反復単位少なくとも30個からなるポリエーテルイミド
及び、前記ポリエーテルイミド100重量部について、1
〜10重量部の、式 (式中Rは炭素数6乃至13の2価のアリール基であり、
R1及びR2は水素原子、ハロゲン原子及び同一の又は異な
る炭素数1乃至13の1価の有機基及び相互縮合の間に不
活性である基で置換された炭素数1乃至13の1価の有機
基から選ばれる1価の基であり、そしてXは から選ばれる2価の基であり、Yは直接結合、 であり、そしてyは1乃至5の整数である) を有するビスイミド、及びフタルイミド単位で連鎖停止
されかつ1〜9個の式(1)の反復単位からなるイミド
オリゴマーから選択した結晶化速度増加剤を含む成形用
組成物。 - 【請求項2】式(1) 〔式中Q及びQ1は同一の又は異なる式: (式中Jは酸素原子又は硫黄原子であり、そしてn及び
mは夫々0又は1である) を有する2価の芳香族基である〕 の反復単位少なくとも30個からなるポリエーテルイミド
及び、前記ポリエーテルイミド100重量部について、1
〜10重量部の、式 (式中Rは炭素数6乃至13の2価のアリール基であり、
R1及びR2は水素原子、ハロゲン原子及び同一の又は異な
る炭素数1乃至13の1価の有機基及び相互縮合の間に不
活性である基で置換された炭素数1乃至13の1価の有機
基から選ばれる1価の基であり、そしてXは から選ばれる2価の基であり、Yは直接結合、 であり、そしてyは1乃至5の整数である) を有するビスイミド、及びフタルイミド単位で連鎖停止
されかつ1〜9個の式(1)の反復単位からなるイミド
オリゴマーから選択した結晶化速度増加剤を含む混合物
を、250℃〜450℃の温度で成形することを特徴とするポ
リエーテルイミドの結晶化速度を増加させる方法。
Applications Claiming Priority (3)
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|---|---|
| JPH0216157A JPH0216157A (ja) | 1990-01-19 |
| JPH06102757B2 true JPH06102757B2 (ja) | 1994-12-14 |
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-
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-
1989
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- 1989-04-21 DE DE89107214T patent/DE68908037T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-04-27 JP JP1106144A patent/JPH06102757B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1989-05-11 CA CA000599451A patent/CA1335396C/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
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| US4622368A (en) | 1985-05-13 | 1986-11-11 | General Electric Company | Plasticized polyetherimide blends |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| CA1335396C (en) | 1995-04-25 |
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| DE68908037D1 (de) | 1993-09-09 |
| EP0349720A3 (en) | 1990-09-19 |
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| EP0349720A2 (en) | 1990-01-10 |
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