NO844581L - Polyimid og fremgangsmaate for fremstilling derav - Google Patents

Abstract

Nye polyimid-produkter med den generelle formel II. (n=2 til 20, hver R=H eller en gruppe som er effektiv til å. blokkere videre omsetninger med diaminer) kan ikke polymer-isere videre med diaminer, men er nyttige utgangsmaterialer for omsetning med andre poly-funksjonelle reagenser så som diepoksyder for å danne interessante nye harpikser.

Description

Denne oppfinnelsen angår forbedrede polyimidprodukter og harpikser fremstilt fra disse, særlig de polyimidprodukter og harpikser som er avledet fra fenantren.

I våre samtidig verserende britiske patentansøkninger 2.064.564A og 2.082.610A beskriver den generelle kjemi for fremstilling av polyimid-harpikser fra fenantren. Disse harpikser er funnet å oppvise interessante høy-temperatur egenskaper. I disse tidligere publiserte ansøkninger er det beskrevet et mellom-produkt for fremstilling av polyimider, hensiktsmessig beskrevet som anhydrid-derivatet med den generelle formel I, hvor n ligger i området 2 til 20. Publisert ansøkning 2.082.610A beskriver omsetning av anhydrid-derivatet med 0,1 til 0,6 ekvivalenter av et aromatisk primært diamin, hvor de øvrige anhydridgrupper omsettes med et mono-funksjonelt amin eller ammoniakk. Det resulterende produkt er et polyimid med en regulert fornetningstetthet og kan således være mindre sprøtt enn sterkt fornettede polyimid-harpikser .

Vi har nu funnet at anhydrid-derivatet kan anvendes for fremstilling av et nytt polyimidprodukt som i seg selv muliggjør fremstilling av en rekke harpikser som tidligere ikke er foreslått.

Ifølge oppfinnelsen tilveiebringes et polyimidprodukt med den generelle formel II,

hvor n er som tidligere angitt, og R er hydrogen eller en gruppe som er effektiv til å blokkere videre reaksjon med et diamin. Polyimidproduktet fremstilles ifølge oppfinnelsen ved omsetning av anhydrid-derivatet med formel I

med en ekvivalent mengde av ammoniakk og/eller en aminoforbindelse som er effektiv til å blokkere videre reaksjon av polyimidproduktet med et diamin.

Omsetningen utføres hensiktsmessig ved oppløsning av anhydrid-derivatet i et tørt oppløsningsmiddel, særlig et høytkokende oppløsningsmiddel så som dimetylformamid eller dimetylsulfoksyd, og tilsetning av ammoniakk som NH^OH-oppløsning eller som en forbindelse som frigjør ammoniakk, så som urinstoff eller ammonium-karbamat, eller en egnet form for en aminoforbindelse så som hydrazin, hydroksylamin eller et alifatisk eller aromatisk primært amin, som har den samme virkning til å blokkere videre reaksjon av imidogruppen med diaminer, men ikke nødvendigvis med andre reagenser.

Eftersom nytten av det nye polyimid-produkt med formel II er som utgangsmateriale for harpiksdannelse, kan gruppen R være en hvilken som helst som innfører de ønskede egenskaper til det endelige harpiksprodukt, og kan være reaktivt eller ei med mono-merer. Imidlertid er R fortrinnsvis hydrogen. Reaksjons-blandingen oppvarmes hensiktsmessig under omrøring inntil imid-dannelse er fullstendig, hvorpå trykket reduseres, og reaksjons-blandingen oppvarmes videre for å lette fjernelse a<y>oppløsnings-middel .

Det nye polyimidprodukt er blokkert mot videre omsetning

med diaminer som angitt i våre tidligere ansøkninger. Når imidlertid R er et hydrogenatom, aktiveres det og kan anvendes ved omsetning av polyimidproduktet med en rekke forskjellige reagenser for å danne nye polymerer som varierer fra lineære til totalt fornettede materialer. Egnede reagenser omfatter poly-funksjonelle forbindelser så som diepoksyder, diisocyanater, disyreklorider og andre forbindelser som er i stand til å reagere med hydrogenet i imidogruppen eller en annen del av gruppen R. Mengden av anvendte reagenser kan variere for å gi fra 5 til 100% reaksjon av imidogruppene, i henhold til deønskede egenskaper for den resulterende polymer. En lineær, termoplastisk harpiks kan for eksempel dannes ved omsetning av ca. 50% av imidgruppene med en di-funksjonell forbindelse når n- 2 i polyimidet med den generelle formel II.

Oppfinnelsen tilveiebringer likeledes harpikser som er produkter av omsetning av 5 til 100% av imidogruppene i polyimidet med formel II, med en poly-funksjonell reaksjonskomponent.

Vanlige reaksjonsbetingelser for omsetningene kan anvendes, og disse vil være avhengige av det anvendte reagens og det ønskede produkt. På bakgrunn av det felt som åpnes ved valg av poly-imidene med formel II som utgangsmateriale, velges de spesielle reaksjonsbetingelser imidlertid best efter forsøk.

Det antas at tilstedeværelsen av uomsatte imid-grupper kan øke adhesjonen av harpiksproduktene til mange underlag gjennom videre omsetning og/eller hydrogen-binding.

Kjede-avslutning kan oppnåes på kjent måte, for eksempel ved hydrolyse, amidgruppe-dannelse eller substitusjon eller er eventu-elt ikke nødvendig i henhold til mengden og/eller typen av poly-funksjonell reagens.

Oppfinnelsen vil nå illustreres ved det følgende eksempel.

Eksempel

4,5 g av polyanhydridet med formel I (n=2) ble oppløst i 15 g tørt dimetylsulfoksyd. Til denne oppløsning ble satt 4 g ammoniumhydroksyd (tetthet 0,88), og blandingen ble varmet opp ved 70°C i 4 timer under omrøring. Ved slutten av denne tid ble ytterligere 4 g ammoniumhydroksyd tilsatt, og fremgangsmåten ble gjentatt. Temperaturen ble derefter hevet til 130°C i 1 time,

og trykket ble redusert til 5mm Hg, og oppløsningsmidlet ble fjernet ved destillasjon. Det gjenværende, faste stoff ble renset på vanlig måte og ble funnet å ha den generelle formel II (n=2, R=H).

Den ovennevnte fremgangsmåte ble gjentatt under anvendelse

av urinstoff, og det samme produkt ble dannet.

Produktet med den generelle formel II ble funnet å være et nyttig utgangsmateriale for harpiksdannelse. Harpikser med interessante egenskaper kunne oppnåes med de første forsøk med tereftaloyldiklorid.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av et polyimidprodukt med den generelle formel II,

hvor n har en verdi i området 2 til 20, og hver R er hydrogen eller en gruppe som er effektiv til å blokkere videre reaksjon av produktet med et diamin, karakterisert ved at et anhydrid-derivat med den generelle formel I

hvor n er som ovenfor angitt, omsettes med en ekvivalent mengde ammoniakk og/eller en aminoforbindelse som er effektiv til å blokkere videre reaksjon av polyimidproduktet med et diamin 2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at ammoniakk eller en forbindelse som frigjør ammoniakk under reak-sjonsbetingelsene, anvendes som reaksjonskomponent.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at omsetningen utføres i et tørt oppløsningsmiddel.

4. Polyimidprodukt med den generelle formel II, som definert i krav 1.

5. Polyimidprodukt ifølge krav 4, karakterisert ved at R er hydrogen.

6. Polyimidprodukt ifølge krav 4 eller 5, karakterisert ved at n har en verdi i området 2 til 5.

7. Fremgangsmåte for fremstilling av et harpiksprodukt, karakterisert ved at et polyimidprodukt ifølge krav 4, 5 eller 6 omsettes med et poly-funksjonelt reagens.