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

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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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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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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。
  2. 【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。
JP1106144A 1988-05-06 1989-04-27 ポリエーテルイミドブレンド及びその成形法 Expired - Lifetime JPH06102757B2 (ja)

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