JPH0625258B2 - コポリイミド - Google Patents
コポリイミドInfo
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- JPH0625258B2 JPH0625258B2 JP9933285A JP9933285A JPH0625258B2 JP H0625258 B2 JPH0625258 B2 JP H0625258B2 JP 9933285 A JP9933285 A JP 9933285A JP 9933285 A JP9933285 A JP 9933285A JP H0625258 B2 JPH0625258 B2 JP H0625258B2
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Landscapes
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- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は極めて高い耐熱性、弾性率及び強度を有する新
規な構造を持つたコポリイミドに関する。
規な構造を持つたコポリイミドに関する。
すなわち、本発明は一般式 及び で表わされる反復単位からなり、反復単位(A):反復単
位(B)が20:80ないし80:20のモル比で存在
し、97%濃硫酸中0.5g/dlの濃度かつ30℃の温度
で測定した対数粘度(ηinh)が0.5dl/g〜10dl/g
であることを特徴とするコポリイミドに関する。
位(B)が20:80ないし80:20のモル比で存在
し、97%濃硫酸中0.5g/dlの濃度かつ30℃の温度
で測定した対数粘度(ηinh)が0.5dl/g〜10dl/g
であることを特徴とするコポリイミドに関する。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のコポリイミドはピロメリツト酸無水物(以下
(a)成分という)に対し、1,5−ナフタレンジアミン(以
下(b)成分という)と4,4′−ジアミノジフエニルエーテ
ル(以下(c)成分という)とを(b)成分と(c)成分の合計
量が(a)成分量と実質的に等モルであつてかつ(b)成分:
(c)成分が20:80ないし80:20のモル比になる
ように仕込み、有機溶媒中で低温で反応させることによ
り、コポリイミド前駆体(コポリアミド酸)を製造した
後、常法によりイミド化することにより製造される。ま
た、有機溶媒中で高温で反応させることにより一段でコ
ポリイミドを製造することもできる。
(a)成分という)に対し、1,5−ナフタレンジアミン(以
下(b)成分という)と4,4′−ジアミノジフエニルエーテ
ル(以下(c)成分という)とを(b)成分と(c)成分の合計
量が(a)成分量と実質的に等モルであつてかつ(b)成分:
(c)成分が20:80ないし80:20のモル比になる
ように仕込み、有機溶媒中で低温で反応させることによ
り、コポリイミド前駆体(コポリアミド酸)を製造した
後、常法によりイミド化することにより製造される。ま
た、有機溶媒中で高温で反応させることにより一段でコ
ポリイミドを製造することもできる。
(a)成分と(b)成分および(c)成分との反応は有機溶媒、
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−ジメチルピロピオンアミド等のアミド
類、N−メチル−2−ピロリドン、1,5−ジメチル−2
−ピロリドン等のピロリドン類、フエノール、p−クロ
ロフエノール、o−クロロフエノール等のフエノール
類、ジメチルスルホキサイド等を含む単独もしくは混合
溶媒中あるいは少量の他の有機溶媒との混合溶媒中で好
適に実施される。
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−ジメチルピロピオンアミド等のアミド
類、N−メチル−2−ピロリドン、1,5−ジメチル−2
−ピロリドン等のピロリドン類、フエノール、p−クロ
ロフエノール、o−クロロフエノール等のフエノール
類、ジメチルスルホキサイド等を含む単独もしくは混合
溶媒中あるいは少量の他の有機溶媒との混合溶媒中で好
適に実施される。
コポリアミド酸を製造する一段目の反応は比較的低温、
例えば50℃以下の温度で行うのがよく、また一般的に
は(b)および(c)成分を適当な有機溶媒に溶解させた溶液
を冷却下に保ち、この溶液に(a)成分を添加して反応を
行うことが出来る。
例えば50℃以下の温度で行うのがよく、また一般的に
は(b)および(c)成分を適当な有機溶媒に溶解させた溶液
を冷却下に保ち、この溶液に(a)成分を添加して反応を
行うことが出来る。
かくして得られたコポリアミド酸溶液は種々の方法でイ
ミド化することが出来る。
ミド化することが出来る。
例えば (イ) そのまま加熱脱水してイミド化する方法 (ロ) コポリアミド酸溶液をガラス板等の上に流延した
後、加熱脱水してイミド化する方法 (ハ) コポリアミド酸溶液に第3級アミン及び酸無水物
等のイミド化触媒を添加混合した後ガラス板等の上に流
延し、室温又は加熱脱水してイミド化する方法 (ニ) 大量のアセトン等の貧溶媒に投入して析出、別
した粉末を加熱乾燥させてイミド化する方法 (ホ) 第3級アミン及び酸無水物等のイミド化触媒中ま
たはそれらを含む有機溶媒中で室温または加熱脱水して
イミド化する方法 等がある。
後、加熱脱水してイミド化する方法 (ハ) コポリアミド酸溶液に第3級アミン及び酸無水物
等のイミド化触媒を添加混合した後ガラス板等の上に流
延し、室温又は加熱脱水してイミド化する方法 (ニ) 大量のアセトン等の貧溶媒に投入して析出、別
した粉末を加熱乾燥させてイミド化する方法 (ホ) 第3級アミン及び酸無水物等のイミド化触媒中ま
たはそれらを含む有機溶媒中で室温または加熱脱水して
イミド化する方法 等がある。
本発明のコポリイミドはフイルムや成形体を形成させる
のに必要な高分子量、すなわち97%濃硫酸中、0.5g
/dlの濃度かつ30℃の温度で測定した対数粘度ηinh
が0.5〜10dl/g、好適には1dl/g以上5dl/g以
下の範囲にあることが望ましい。ここで対数粘度ηinh
とは下記式、 ηinh=ln(ηrel)/C (式中、Cは重合体溶液の濃度(重合体g/溶媒100
ml)であり、かつηrelは相対粘度すなわち毛細管粘度
計で測定した重合体溶液及び溶媒の流動時間の比で定義
される測定値である。)で示される。
のに必要な高分子量、すなわち97%濃硫酸中、0.5g
/dlの濃度かつ30℃の温度で測定した対数粘度ηinh
が0.5〜10dl/g、好適には1dl/g以上5dl/g以
下の範囲にあることが望ましい。ここで対数粘度ηinh
とは下記式、 ηinh=ln(ηrel)/C (式中、Cは重合体溶液の濃度(重合体g/溶媒100
ml)であり、かつηrelは相対粘度すなわち毛細管粘度
計で測定した重合体溶液及び溶媒の流動時間の比で定義
される測定値である。)で示される。
本発明のコポリイミドは、前示(A)および(B)の反復単位
が20:80ないし80:20好ましくは30:70な
いし70:30(モル比)である。後述の実施例および
参考例で明らかなように、それぞれの単独系では勿論の
こと(A)と(B)の割合が上記範囲外では本発明の目的の高
弾性率、高強度のコポリイミドが得られないからであ
る。すなわち、(A)の割合が上記範囲以下であると弾性
率および強度等が十分改良されず、また(A)の割合が上
記範囲以上であると弾性率は高いが強度の極めて低いも
のしか得られなくなる。
が20:80ないし80:20好ましくは30:70な
いし70:30(モル比)である。後述の実施例および
参考例で明らかなように、それぞれの単独系では勿論の
こと(A)と(B)の割合が上記範囲外では本発明の目的の高
弾性率、高強度のコポリイミドが得られないからであ
る。すなわち、(A)の割合が上記範囲以下であると弾性
率および強度等が十分改良されず、また(A)の割合が上
記範囲以上であると弾性率は高いが強度の極めて低いも
のしか得られなくなる。
本発明のコポリイミドを前述のイミド化法でフイルムと
して得ることが出来る。また、一度粉末として得、次い
で公知の方法で成形体とすることもできる。又本発明の
コポリイミドは濃硫酸や発煙硫酸に容易に溶解するので
繊維等にすることもできる。
して得ることが出来る。また、一度粉末として得、次い
で公知の方法で成形体とすることもできる。又本発明の
コポリイミドは濃硫酸や発煙硫酸に容易に溶解するので
繊維等にすることもできる。
本発明のコポリイミドはそれ自体公知の処方に従い周知
の配合剤、例えば酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収
剤、着色剤、充填剤等を配合してもよい。
の配合剤、例えば酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収
剤、着色剤、充填剤等を配合してもよい。
以下実施例によつて本発明を詳細に説明するが、本発明
はその要旨を越えぬ限り、下記実施例によつて限定され
るものではない。
はその要旨を越えぬ限り、下記実施例によつて限定され
るものではない。
なお、フイルム特性は下記によつて評価した。
引張試験:ASTM D638の試験方法に準拠した方法で20
℃で測定した。
℃で測定した。
ガラス転移温度(以下Tgと略記する):島津製作所製の
熱的機械分析計を用いて10℃/分の昇温速度で測定し
た。
熱的機械分析計を用いて10℃/分の昇温速度で測定し
た。
また、コポリイミド及びポリイミドの対数粘度(ηin
h)は97%濃硫酸中、0.5g/dlの濃度かつ30℃の温
度で測定した。
h)は97%濃硫酸中、0.5g/dlの濃度かつ30℃の温
度で測定した。
実施例1 温度計、撹拌装置を備えた500ml4つ口フラスコに4,
4′−ジアミノジフエニルエーテル(以下ODAと略
す)8.4g、1,5−ナフタレンジアミン(以下1,5−ND
Aと略す)3.3gを精秤し、N,N−ジメチルアセトアミド
(以下DMACと略す)220mlを加えて溶解した。次
いで無水ピロメリツト酸(以下PMDAと略す)13.7g
を加え40℃にて6時間反応を行なつた。反応の進行と
共に溶液の粘度は上昇し、10重量%の1,5−NDA1
00A=30/70(モル比のアミド酸共重合体溶液を
得た。このコポリアミド酸溶液の一部をN−メチル−2
−ピロリドン(以下NMPと略す)にて稀釈して0.5g
/dl溶液に調製し、対数粘度(以下、ηinhと記す。)
を測定したところ2.0dl/gであつた。赤外吸収スペク
トルから3280cm-1にアミド酸の吸収(N−H)が認
められた。
4′−ジアミノジフエニルエーテル(以下ODAと略
す)8.4g、1,5−ナフタレンジアミン(以下1,5−ND
Aと略す)3.3gを精秤し、N,N−ジメチルアセトアミド
(以下DMACと略す)220mlを加えて溶解した。次
いで無水ピロメリツト酸(以下PMDAと略す)13.7g
を加え40℃にて6時間反応を行なつた。反応の進行と
共に溶液の粘度は上昇し、10重量%の1,5−NDA1
00A=30/70(モル比のアミド酸共重合体溶液を
得た。このコポリアミド酸溶液の一部をN−メチル−2
−ピロリドン(以下NMPと略す)にて稀釈して0.5g
/dl溶液に調製し、対数粘度(以下、ηinhと記す。)
を測定したところ2.0dl/gであつた。赤外吸収スペク
トルから3280cm-1にアミド酸の吸収(N−H)が認
められた。
このコポリアミド酸溶液に、コポリアミド酸のピロメリ
ツト単位1モルに対し触媒としてイソキノリン0.6モル
及び無水酢酸4モルを加え、よく混合した後、ガードナ
ー社製ドクターナイフにてガラス板上に塗膜を形成し、
120℃で10分間熱風乾燥炉中にて乾燥した。次いで
この半乾燥フイルムを金属枠に固定し、200℃で12
分間熱処理し、更に350℃で4分間熱処理を行ない、
厚さ40μmのコポリイミドフイルムを得た。
ツト単位1モルに対し触媒としてイソキノリン0.6モル
及び無水酢酸4モルを加え、よく混合した後、ガードナ
ー社製ドクターナイフにてガラス板上に塗膜を形成し、
120℃で10分間熱風乾燥炉中にて乾燥した。次いで
この半乾燥フイルムを金属枠に固定し、200℃で12
分間熱処理し、更に350℃で4分間熱処理を行ない、
厚さ40μmのコポリイミドフイルムを得た。
このフイルムの赤外吸収スペクトルをとると1780cm
-1及び730cm-1に強いイミドの吸収が新たにみられ、
一方3280cm-1のN−Hの吸収が完全になくなつてい
た。
-1及び730cm-1に強いイミドの吸収が新たにみられ、
一方3280cm-1のN−Hの吸収が完全になくなつてい
た。
このフイルムの引張物性は、弾性率380kg/mm2強度
20kg/mm2、破断伸度60%であつた。
20kg/mm2、破断伸度60%であつた。
尚、このコポリイミドのTgは約350℃であり、ηinh
は1.5dl/gであつた。
は1.5dl/gであつた。
実施例2 ODA6.0g、1,5−NDA4.7g、PMDA13.1gを
使用する以外は、実施例1と同様にして対数粘度2.0d
/gの1,5−NDA/ODA=50/50(モル比)の
アミド酸共重合体溶液を製造した。
使用する以外は、実施例1と同様にして対数粘度2.0d
/gの1,5−NDA/ODA=50/50(モル比)の
アミド酸共重合体溶液を製造した。
このコポリアミド酸の溶液から実施例1と同様にして、
厚さ38μmのコポリイミドフイルムを得た。このフイ
ルムの引張物性は、弾性率450kg/mm2、強度23kg
/mm2、破断伸度50%であつた。このコポリイミドのT
gは約400℃、ηinhは1.6dl/gであつた。
厚さ38μmのコポリイミドフイルムを得た。このフイ
ルムの引張物性は、弾性率450kg/mm2、強度23kg
/mm2、破断伸度50%であつた。このコポリイミドのT
gは約400℃、ηinhは1.6dl/gであつた。
上記コポリイミドの元素分析値は、C:69.3%、H:2.
5%、O:20.0%、N:7.8%であつた。尚、理論値〔反
復単位(A)/反復単位(B)=50/50(モル比)〕は、
C:69.8%、H:2.5%、O:19.9%、N:7.8%であ
る。同様にして作つた厚さ8μmコポリイミドフイルム
の赤外吸収スペクトルを第1図に示した。
5%、O:20.0%、N:7.8%であつた。尚、理論値〔反
復単位(A)/反復単位(B)=50/50(モル比)〕は、
C:69.8%、H:2.5%、O:19.9%、N:7.8%であ
る。同様にして作つた厚さ8μmコポリイミドフイルム
の赤外吸収スペクトルを第1図に示した。
実施例3 実施例2で製造したコポリアミド酸溶液より、ドクター
ナイフにてガラス板上に薄膜を形成し、120℃で10
分間熱風乾燥炉中にて乾燥して半乾燥フイルムを得た。
このフイルムを室温にて無水酢酸、ピリジン、トルエ
ン、各200ml、300ml、500mlの混合溶液に20
時間浸漬した後、実施例1と同様に金属枠に固定し加熱
処理を行ない、厚さ37μmのコポリイミドフイルムを
得た。
ナイフにてガラス板上に薄膜を形成し、120℃で10
分間熱風乾燥炉中にて乾燥して半乾燥フイルムを得た。
このフイルムを室温にて無水酢酸、ピリジン、トルエ
ン、各200ml、300ml、500mlの混合溶液に20
時間浸漬した後、実施例1と同様に金属枠に固定し加熱
処理を行ない、厚さ37μmのコポリイミドフイルムを
得た。
このフイルムの引張特性は、弾性率470kg/mm2、強
度25kg/mm2、破断伸度32%であつた。このコポリ
イミドのηinhは1.5dl/gであつた。
度25kg/mm2、破断伸度32%であつた。このコポリ
イミドのηinhは1.5dl/gであつた。
実施例4 実施例2で製造したコポリアミド酸溶液をドクターナイ
フにてガラス板上に薄膜を形成し、120℃で10分間
熱風乾燥炉中にて乾燥した。次いでこの半乾燥フイルム
を金属枠に固定し200℃で12分間熱処理し、更に3
50℃で4分間最終的な熱処理を行ない、厚さ35μm
のコポリイミドフイルムを得た。
フにてガラス板上に薄膜を形成し、120℃で10分間
熱風乾燥炉中にて乾燥した。次いでこの半乾燥フイルム
を金属枠に固定し200℃で12分間熱処理し、更に3
50℃で4分間最終的な熱処理を行ない、厚さ35μm
のコポリイミドフイルムを得た。
このフイルムの引張物性は、弾性率400kg/mm2、強
度20kg/mm2、破断伸度25%であつた。
度20kg/mm2、破断伸度25%であつた。
このコポリイミドのηinhは1.0dl/gであつた。
実施例5 ODA4.0g、1,5−NDA7.3g、PMDA14.4gを
使用する以外は実施例1と同様の操作で得られた対数粘
度1.5dl/g、1,5−NDA/ODA=70/30(モル
比)のアミド酸共重合体溶液より、厚さ37μmのコポ
リイミドフイルムを製造した。
使用する以外は実施例1と同様の操作で得られた対数粘
度1.5dl/g、1,5−NDA/ODA=70/30(モル
比)のアミド酸共重合体溶液より、厚さ37μmのコポ
リイミドフイルムを製造した。
このフイルムの引張物性は弾性率580kg/mm2、強度
22kg/mm2、破断伸度27%であつた。
22kg/mm2、破断伸度27%であつた。
このコポリイミドのηinhは1.4dl/gであつた。
比較例1 ODA12.0g、PMDA13.1gを使用する以外は、実
施例1と同様の操作で固有粘度2.3dl/gのポリアミド
酸溶液を得た。
施例1と同様の操作で固有粘度2.3dl/gのポリアミド
酸溶液を得た。
この溶液から実施例1の操作で製造された厚さ38μm
のポリイミドフイルムの引張物性は、弾性率250kg/
mm2、強度18kg/mm2、破断伸度70%であつた。この
ポリイミドのηinhは1.3dl/gであつた。
のポリイミドフイルムの引張物性は、弾性率250kg/
mm2、強度18kg/mm2、破断伸度70%であつた。この
ポリイミドのηinhは1.3dl/gであつた。
比較例2 1,5−NDA11.1g、PMDA15.3gを使用する以外
は、実施例1と同様の操作で固有粘度1.4dl/gのポリ
アミド酸溶液を得た。
は、実施例1と同様の操作で固有粘度1.4dl/gのポリ
アミド酸溶液を得た。
この溶液から実施例1の操作で製造された38μmのポ
リイミドフイルムの引張物性は、強度14kg/mm2、破
断伸度3%、弾性率は測定不能であつた。このポリイミ
ドのηinhは1.2dl/gであつた。
リイミドフイルムの引張物性は、強度14kg/mm2、破
断伸度3%、弾性率は測定不能であつた。このポリイミ
ドのηinhは1.2dl/gであつた。
比較例3 ODA12.6g、1,5−NDA1.1g、PMDA15.3g
を使用する以外は、実施例1と同様の操作で得られた対
数粘度1.9dl/g、1,5−NDA/ODA=1/9(モル
比)のアミド酸共重合体溶液より、厚さ37μmのコポ
リイミドフイルムを製造した。
を使用する以外は、実施例1と同様の操作で得られた対
数粘度1.9dl/g、1,5−NDA/ODA=1/9(モル
比)のアミド酸共重合体溶液より、厚さ37μmのコポ
リイミドフイルムを製造した。
このフイルムの引張物性は、弾性率300kg/mm2、強
度19kg/mm2、破断伸度50%であつた。このコポリ
イミドのηinhは1.3dl/gであつた。
度19kg/mm2、破断伸度50%であつた。このコポリ
イミドのηinhは1.3dl/gであつた。
比較例4 ODA1.4g、1,5−NDA10.0g、PMDA15.3g
を使用する以外は、実施例1と同様の操作で得られた対
数粘度1.6dl/g、1,5−NDA/ODA=9/1(モル
比)のアミド酸共重合体溶液より、厚さ37μmのコポ
リイミドフイルムを製造した。
を使用する以外は、実施例1と同様の操作で得られた対
数粘度1.6dl/g、1,5−NDA/ODA=9/1(モル
比)のアミド酸共重合体溶液より、厚さ37μmのコポ
リイミドフイルムを製造した。
このフイルムの引張物性は、弾性率700kg/mm2、強
度18.0kg/mm2、破断伸度5%であつた。このコポリ
イミドのηinhは1.3dl/gであつた。
度18.0kg/mm2、破断伸度5%であつた。このコポリ
イミドのηinhは1.3dl/gであつた。
以上のように本発明によると、極めて高い耐熱性、弾性
率及び強度を有する新規な構造を持つたコポリイミドが
得られる。
率及び強度を有する新規な構造を持つたコポリイミドが
得られる。
第1図は、実施例2で得られた本発明コポリイミドの赤
外吸収スペクトル図である。
外吸収スペクトル図である。
Claims (1)
- 【請求項1】一般式 及び で表わされる反復単位からなり、反復単位(A):反復単
位(B)が20:80ないし80:20のモル比で存在
し、97%濃硫酸中0.5g/dlの濃度かつ30℃の温度
で測定した対数粘度(ηinh)が0.5dl/g〜10dl/g
であることを特徴とするコポリイミド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9933285A JPH0625258B2 (ja) | 1985-05-10 | 1985-05-10 | コポリイミド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9933285A JPH0625258B2 (ja) | 1985-05-10 | 1985-05-10 | コポリイミド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61258835A JPS61258835A (ja) | 1986-11-17 |
| JPH0625258B2 true JPH0625258B2 (ja) | 1994-04-06 |
Family
ID=14244676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9933285A Expired - Fee Related JPH0625258B2 (ja) | 1985-05-10 | 1985-05-10 | コポリイミド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0625258B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110124806A1 (en) | 2009-11-20 | 2011-05-26 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Dimensionally stable polyimides, and methods relating thereto |
| CN110437615B (zh) * | 2019-08-15 | 2021-12-10 | 无锡高拓新材料股份有限公司 | 一种led专用fpc基材聚酰亚胺薄膜及其制备方法 |
| CN116333312B (zh) * | 2023-04-10 | 2023-12-22 | 黄山聚鑫新材料有限公司 | 一种防静电聚酰亚胺树脂的制备方法 |
-
1985
- 1985-05-10 JP JP9933285A patent/JPH0625258B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61258835A (ja) | 1986-11-17 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |