CH445846A - Process for the production of polyimide molded articles - Google Patents

Process for the production of polyimide molded articles

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CH445846A
CH445846A CH275860A CH275860A CH445846A CH 445846 A CH445846 A CH 445846A CH 275860 A CH275860 A CH 275860A CH 275860 A CH275860 A CH 275860A CH 445846 A CH445846 A CH 445846A
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polyimide
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CH275860A
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Du Pont
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Description

  

  



  Verfahren zur Herstellung von Polyimidformgegenständen
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von   Polyimidformgegenständen,    welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man bei einer gegebenenfalls in Salzform vorliegenden   Polyamidsäure,    deren logarithmische Viskositätszahl in N, N-Dimethylacetamid bei   30  C    und bei einer Konzentration von 0, 5 g pro 100 cm3 Lösungsmittel mindestens 0, 1 beträgt, und die sich wiederholende, in Imidgruppen über  führbare    Paare von Amid-und gegebenenfalls in Salzform vorliegenden Carboxylgruppen enthält, wobei die Zahl der in der Polyamidsäure bzw.

   ihrem Salz gegebenenfalls bereits vorhandenen Imidgruppen die Zahl der genannten, in Imidgruppen   überführbaren    Paare von Gruppen nicht übersteigt, die genannten Paare von Gruppen thermisch und/oder chemisch nach oder unter Formgebung in Imidgruppen überführt.



   Vorzugsweise sind die Polyamidsäuren von Tetracarbonsäuredianhydriden und Diaminen abgeleitet, wobei die Diamine eine mindestens zwei Kohlenstoffatome enthaltende zweiwertige Gruppe und die Tetracarbon  säuredianhydride    eine mindestens zwei Kohlenstoffatome enthaltende vierwertige Gruppe enthalten und nicht mehr als zwei Carbonylgruppen an ein Kohlenstoffatom der vierwertigen Gruppe gebunden sind.



   Die Tetracarbonsäure-dianhydrid-Reste enthalten vorzugsweise eine mindestens 6 Kohlenstoffatome enthaltende vierwertige Gruppe von aromatisch   ungesättig-    ter Natur, wobei eine jede der vier Carbonylgruppen des Dianhydridrestes an einem getrennten Kohlenstoffatom in der vierwertigen Gruppe haftet, während die Carbonylgruppen paarweise angeordnet sind, indem die Gruppen in einem jeden Paar an benachbarten Kohlenstoffatomen der vierwertigen Gruppe haften.



   Die Polyimide besitzen vorzugsweise eine wiederkehrende Einheit folgender Strukturformel : worin R die vierwertige Gruppe und   R'eine    zweiwertige Gruppe bedeuten.



   Die Polyimide können dadurch erhalten werden, dass man ein mindestens 2 Kohlenstoffatome enthaltendes Diamin mit einem Tetracarbonsäure-dianhydrid, welches eine mindestens 2 Kohlenstoffatome enthaltende vierwertige Gruppe enthält, zur Umsetzung bringt, mit der Bedingung, dass nicht mehr als 2 Carbonylgruppen des Dianhydridrestes an irgend einem Kohlenstoffatom der vierwertigen Gruppe haften, wobei man ein Polyamidsäureprodukt erhält, das man hierauf durch che
EMI1.1     
 mische Behandlung oder durch Hitzeeinwirkung in ein Polyimid überführen kann.



   Die für die vorliegende Erfindung verwendbaren organischen Diamine sind jene, welche der Strukturformel   H2N-R'-NH2    entsprechen, worin R'einen mindestens 2 Kohlenstoffatome enthaltenden aromatischen, aliphatischen, cycloaliphatischen oder kombiniert aromatischaliphatischen zweiwertigen Rest oder substituierte Gruppen davon bedeutet. Die geeignetsten Diamine sind die primären Diamine, welche bei der Umsetzung mit einem Dianhydrid Polyamidsäuren ergeben, welche man nach dem Verformen in Polyimide überführen kann. Die be vorzugten Reste   R'in    diesen Diaminen sind jene, welche mindestens 6 Kohlenstoffatome enthalten und eine aromatisch ungesättigte Struktur aufweisen, wie insbesondere die folgenden Gruppen :
EMI2.1     
 worin R"Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Silicium, Phosphor oder Schwefel bedeutet.



   Man kann das Diamin und das Dianhydrid direkt miteinander umsetzen. Andererseits kann man das Dianhydrid zuerst mit einem einwertigen Alkohol, z. B.



  Äthanol, unter Bildung eines   Diester-Disäure-Monomers    zur Umsetzung bringen, worauf man das letztere mit dem Diamin umsetzt. Eine dritte Variante besteht darin, dass man die beiden vorgenannten Methoden vereinigt.



  Bei all diesen Ausführungsformen wird man im allgemeinen die Polymerisation unter solchen Bedingungen durchführen, dass kein Produkt mit mehr als 50    /o    des Polyimids direkt gebildet wird.



   Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform wird man das Polyimid herstellen, indem man zuerst eine Polyamidsäure mit einer logarithmischen   Viskositäts-    zahl von mindestens 0, 1, vorzugsweise von 0,   3-5,    0, durch Umsetzung des Diamins mit dem Dianhydrid in einem organischen, polaren Lösungsmittel unter im wesentlichen wasserfreien Bedingungen bei einer Temperatur, welche man während der Umsetzung unterhalb von   60  C    und vorzugsweise unterhalb von   50  C    hält, herstellt und hierauf die Polyamidsäure durch eine Hitzebehandlung oder durch eine chemische Behandlung der nachstehend beschriebenen Art in das Polyimid überführt. Das gebildete Polyimid besitzt ebenfalls eine logarithmische Viskositätszahl von mindestens 0, 1 und vorzugsweise von 0, 3-5, 0.



   Die zur Herstellung der Polyamidsäure verwendbaren organischen polaren Lösungsmittel sind organische Lösungsmittel, deren funktionelle Gruppen mit keinem der Reaktionspartner (Diaminen oder Dianhydriden) in einem grösseren Ausmass reagieren, als die Reaktionspartner miteinander reagieren. Ausser gegenüber dem System inert und vorzugsweise ein Lösungsmittel für das Produkt muss das organische Lösungsmittel   zweckmäs-    sig ein Lösungsmittel für mindestens einen der Reaktionspartner, vorzugsweise für beide Reaktionspartner, sein.

   Oder um es anders zu sagen, das organische polare Lösungsmittel ist vorzugsweise eine organische   Flüssig-    keit, die von beiden Reaktionspartnern und von Homologen der Reaktionspartner verschieden und ein Lösungsmittel für mindestens einen der Reaktionspartner ist und funktionelle Gruppen enthält, die keine monofunktionellen primären und sekundären Aminogruppen und keine monofunktionellen Dicarbonsäureanhydridgruppen sind.



   Es sei darauf hingewiesen, dass es vorgängig der Umwandlungsstufe bei der bevorzugten   Ausführungs-    form nicht nötig ist, dass die polymeren Komponenten des Produktes durchwegs eine Polyamidsäure darstellen.



  Es ist lediglich nötig, dass das polymere Produkt mindestens   50 ouzo    an Polyamidsäure enthält, während der Rest aus dem Polyimid bestehen kann. Wenn bei der vorgenannten Methode für die Herstellung der Polyamidsäure eine Temperatur von weniger als   50  C    zur Erreichung von im wesentlichen   100  /o Polyamidsäure    angegeben worden ist, so ist immerhin darauf hinzuweisen, dass man Temperaturen bis zu   60  C    anwenden kann, um ein formbares Produkt mit mindestens   50 ouzo    Polyamidsäure als Bestandteil der polymeren Komponente zu erhalten.

   Gemäss der   bevorzugtenAusfiihrungs-    form wird man äquimolekulare Mengen des Diamins und des Dianhydrids in Form von festen Materialien miteinander vorgängig mischen und hierauf diese Mischung in kleinen Mengenanteilen und unter Rühren einem organischen polaren Lösungsmittel zugeben.



  Durch das Vormischen der Bestandteile und das anschliessende Hinzufügen derselben zum Lösungsmittel in kleinen Mengenanteilen ist es verhältnismässig einfach, die Temperatur und den Ablauf des Arbeitsganges zu regeln. Da die Reaktion exotherm verläuft und daher dazu neigt, sehr rasch beschleunigt zu werden, ist es zweckmässig, die Reaktionstemperatur durch geregelte Zugaben auf weniger als   60  C    zu halten. Die Art der Zugabe kann indessen in verschiedener Weise durchgeführt werden. Nach dem Vormischen des Diamins und Dianhydrids kann man das Lösungsmittel in die Mischung einrühren. Es ist aber auch möglich, das Diamin im organischen polaren Lösungsmittel unter Rühren zu lösen und hierauf das Dianhydrid langsam unter Kontrolle der Reaktionstemperatur zuzusetzen.

   Gewöhnlich wird man bei dieser letzteren Arbeitsweise den letzten Anteil an Dianhydrid gemeinsam mit einem Teil des organischen polaren Lösungsmittels zusetzen. Eine andere Methode besteht darin, dass man die Reaktionspartner in kleinen Mengen dem Lösungsmittel zusetzt, und zwar nicht in Form eines Vorgemisches, sondern indem man nacheinander zuerst das Diamin, hierauf das Dianhydrid, alsdann wiederum Diamin usw. zusetzt. In jedem Falle ist es ratsam, das die Lösung enthaltende Polymerisationssystem nach beendeten Zugaben so lange zu rühren oder zu schütteln, bis durch Erreichung einer maximalen Viskosität eine maximale Polymerisation erreicht worden ist.



   Das Ausmass der Polymerisation der Polyamidsäure kann schwanken. Bei Verwendung von äquimolekularen Mengen der Reaktionspartner unter den vorgeschriebenen Bedingungen erhält man Polyamidsäuren von sehr hohem Molekulargewicht. Die Verwendung irgend eines der Reaktionspartner in grossem   tZberschuss    schränkt das Ausmass der Polymerisation ein. Man kann sowohl das Diamin als auch das Dianhydrid in einem   10ber-    schuss von mehr als   5 ouzo    verwenden, doch wird man dabei eine Polyamidsäure von unerwünscht niedrigem Molekulargewicht erhalten. Für gewisse Zwecke mag es aber wünschenswert sein, einen   Uberschuss    des einen oder anderen Reaktionspartners, vorzugsweise des Dianhydrids, von   1-3 O/o    zu verwenden.



   Bei der Herstellung des   Polyamidsäure-Zwischenpro-    duktes ist es wesentlich, dass das Molekulargewicht derart ist, dass die logarithmische Viskositätszahl des Polymers mindestens 0, 1 und vorzugsweise 0, 3-5, 0 beträgt. Die logarithmische Viskositätszahl wird bei   30  C    und einer Konzentration von 0, 5 g des Polymers in N, N Dimethylacetamid gemessen. Um die logarithmische Viskositätszahl zu berechnen, wird die Viskosität der Palymerlösung, bezogen auf die Viskosität des   Lösungsmit-    tels allein, gemessen. 
EMI3.1     





   <SEP> ViskositÏt <SEP> der <SEP> L¯sung
<tb> nat rl <SEP> Logarithmus
<tb>  <SEP> ViskositÏt <SEP> des <SEP> L¯sungsmittels
<tb> Logarithmische <SEP> ViskositÏtszahl
<tb> C
<tb>  worin C die Konzentration, ausgedrückt als Gramm Polymer pro 100 cm3 Lösungsmittel, bedeutet. Bekanntlich steht die logarithmische Viskositätszahl bei den polymeren Produkten direkt im Zusammenhang mit dem Molekulargewicht des Polymers.



   Die bei der bevorzugten Ausführungsform verwendete Menge an organischem polaren Lösungsmittel braucht lediglich auszureichen, um das Diamin zu lösen und zusammen mit der letztendlich darin gelösten polymeren Komponente eine hinreichend niedrige Vis  kosität    zur Überführung der Materialien in geformte Gegenstände zu liefern. Es wurde festgestellt, dass man am zweckmässigsten ein Lösungsmittel verwendet, welches mindestens 60    /o    der endgültigen polymeren Lösung ausmacht, so dass die   Losung    0, 0540    /o    der polymeren Komponente enthalten sollte.

   Die viskose Lösung der polymeren Masse, welche mindestens   50 ouzo    Polyamidsäure in der polymeren Komponente, gelöst im organischen polaren Lösungsmittel, enthält, kann als solche zur Bildung von geformten Gegenständen Verwendung finden.



   Die geformten Gegenstände, welche mindestens   50  /o Polyamidsäure    enthalten, werden hierauf in die entsprechenden   Polyimidformgegenstände    übergeführt Dabei ist zu verstehen, dass die hier beschriebenen Methoden sich gleichfalls auf Massen anwenden lassen, welche mindestens   50 ouzo    der Salzderivate von Polyamidsäuren, z. B. des Triäthylammoniumsalzes von Poly  amidsäuren,    anstelle der Polyamidsäuren enthalten.



   Eine Ausführungsform zur Herstellung der Polyimide besteht darin, dass man Polyamidsäuren mit wiederkehrenden Einheiten der folgenden Strukturformel :
EMI3.2     
   worin  >  Isomere    bedeutet, Erhitzen Erhitzen über   50  C    behandelt. Durch dieses Erhitzen werden Paare von Amid-und Carbonsäuregruppen in Imidgruppen übergeführt. Das Erhitzen kann zwischen einigen Sekunden und mehreren Stunden durchgeführt werden.



  Im allgemeinen ist es zweckmässig, einen allmählichen Temperaturanstieg bis zur Umwandlungstemperatur vorzunehmen, um eine Bildung von Zwischenräumen und Blasen innerhalb der Polyimide zufolge der Wasserdampfbildung zu verringern und überdies eine Kristallisation oder ein Brüchigwerden zu vermeiden.   t) verdies    wurde festgestellt, dass es zweckdienlich ist, nach der Überführung der Polyamidsäure in das Polyimid durch den oben beschriebenen Erhitzungsvorgang das Polyimid auf eine Temperatur von   300-500  C während kurzer    Zeit (15 Sekunden bis 2 Minuten) zu erhitzen, wodurch eine verbesserte thermische und hydrolytische   Bestän-    digkeit des Polyimids gewährleistet wird.



   Eine weitere Methode der Überführung der Polyamidsäuremasse in das entsprechende Polyimid besteht darin, dass man die erstere Masse mit einer Mischung von Essigsäureanhydrid und Pyridin behandelt. Der Polyamidsäureformgegenstand kann in einem Essigsäureanhydrid und Pyridin enthaltenden Bade behandelt werden. Das Verhältnis von Essigsäureanhydrid zu Pyridin kann von nur wenig über 0 bis zu unbegrenzten Mischungen variieren. Es wird angenommen, dass das Pyridin als Katalysator für die Wirkung des   Cyclisierungs-    mittels, nämlich Essigsäureanhydrid, wirkt.



   Eine dritte Variante für die Überführung der Polyamidsäuremasse in das Polyimid besteht darin, dass man die Behandlung mit einem Carbodiimid, z. B.   Dicyclo-    hexylcarbo-diimid, durchführt. Das Carbo-diimid dient dazu, die Polyamidsäure zu dehydratisieren, und zwar unter Bildung des Polyimids, wobei es als wirksames   Cyclisierungsmittel    dient.



   Eine vierte Methode besteht darin, dass man diese Behandlungen in kombinierter Weise zur Anwendung bringen kann. So kann man die Polyamidsäure teilweise durch chemische Behandlung in das Polyimid   überfüh-    ren und hierauf durch nachträgliche Hitzebehandlung die Cyclisierung zum Polyimid vervollständigen. Sofern man die Masse in   geeignetenFormen    zu formen wünscht, sollte die Umwandlung der Polyamidsäure in das Polyimid in der ersten Stufe   50  /o    betragen. Nach dem Verformen kann die Cyclisierung des Polyimids/Polyamidsäure vervollständigt werden.



   Die Anwesenheit von Polyimiden wird angezeigt durch deren Unlöslichkeit in kalten, basischen Reaktionsmitteln, was in krassem Gegensatz zur guten Lös  lichkeit    der Polyamidsäure steht. Die Anwesenheit des Polyimids   lässt    sich auch durch Infrarotspektren der Polyamidsäuren feststellen. So zeigen die Spektren an  fänglich    eine vorwiegende Absorptionsbande bei etwa 3, 1 Mikron, und zwar wegen der NH-Bindung. Diese Bande verschwindet allmählich, wobei mit zunehmender Reaktion die Polyimid-Absorptionsbande, eine Dublette, bei etwa 5, 64 und 5, 89 Mikron festgestellt werden kann. Nach beendeter Umwandlung herrscht die charakteristische   Polyimidbande    vor.



   Unter den für die vorliegende Erfindung geeigneten Diaminen kommen in Frage :
4, 4'-Diamino-diphenyl-propan ;
4, 4'-Diamino-diphenyl-methan ;
Benzidin ;
3, 3'-Dichlor-benzidin ;
4, 4'-Diamino-diphenylsulfid ;
3, 3'-Diamino-diphenylsulfon ;
4, 4'-Diamino-diphenylsulfon ;
4,   4'-Diamino-diphenyläther    ;
1, 5-Diaminonaphthalin ; meta-Phenylen-diamin ; para-Phenylen-diamin ;
3, 3'-Dimethyl-4, 4'-biphenyl-diamin ;
3,   3'-Dimethoxybenzidin    ;
2,   4-Bis- (-amino-t-butyl)-toluol ;       Bis-(para-ss-amino-t-butyl-phenyl)-äther    ;    Bis- (para-/3-methyl-A-amino-pentyl)-benzol    ;    Bis-para-(l, 1-dimethyl-5-amino-pentyl)-benzol    ;
1-Isopropyl-2, 4-metaphenylen-diamin ; m-Xylylol-diamin ; p-Xylylol-diamin ;

       Di-(para-amino-cyclohexyl)-methan    ;
Hexamethylen-diamin ;
Hepta-methylen-diamin ;
Octamethylen-diamin ;
Nonamethylen-diamin ;    Decamethylen-diamin    ;    Diamino-propyl-tetramethylen-diamin    ;
3-Methyl-heptamethylen-diamin ;
4,   4-Dimethyl-heptamethylen-diamin    ;
2, 11-Diaminododecan ;    1,    2-Bis- (3-amino-propoxyäthan) ;
2, 2-Dimethyl-propylen-diamin ;    3-Methoxy-hexamethylen-diamin    ;
2, 5-Dimethyl-hexamethylen-diamin ;
2,   5-Dimethyl-heptamethylen-diamin    ;
3-Methyl-heptamethylen-diamin ;    5-Methyl-nonamethylen-diamin    ;
2,   1 l-Diamino-dodecan    ;
2, 17-Diamino-eicosadecan ;    1,    4-Diamino-cyclohexan ;

      1,      1 Q-Diamino-1, 10-dimethyl-decan    ;
1, 12-Diamino-octadecan ;
H.   (CH2) SO (CH2) O (CH2) 3 NH2    ;
H2N(CH2)3S(CH2)3NH2;
H2N(CH2)3N(CH3)(CH2)3NH2;
Piperazin.



   Die für die vorliegende Erfindung wertvollen Tetracarbonsäure-dianhydride entsprechen der folgenden Formel :
EMI4.1     
 worin R einen vierwertigen Rest, z.   B.    einen aromatischen, aliphatischen, cycloaliphatischen oder einen kom  binierten    aromatischen und aliphatischen Rest oder substituierte Derivate davon bedeutet.

   Die bevorzugten Dianhydride sind, wie oben erwähnt, jene, in denen der Rest R mindestens 6 Kohlenstoffatome aufweist und von aromatisch ungesättigter Natur ist, wobei eine jede der 4 Carbonylgruppen des Dianhydrids an einem getrennten Kohlenstoffatom im vierwertigen Rest haftet und die Carbonylgruppen paarweise angeordnet sind, wobei die Gruppen in jedem Paar an benachbarten Kohlenstoffatomen des Restes R haften und einen   fünfglie-    drigen Ring der folgenden Art liefern :
EMI4.2     
 Somit sind die nachstehenden Dianhydride für die vorliegende Erfindung geeignet :

      Pyromellitsäure-dianhydrid    ;
2, 3, 6,   7-Naphthalin-tetracarbonsäure-dianhydrid    ;
3,   3',    4,   4'-Diphenyl-tetracarbonsäure-dianhydrid    ;
1, 2, 5,   6-Naphthalin-tetracarbonsäure-dianhydrid    ;
2, 2', 3,   3'-Diphenyl-tetracarbonsäure-dianhydrid    ;
2,   2-Bis- (3,    4-dicarboxyphenyl)-propan-dianhydrid ;
Bis- (3, 4-dicarboxyphenyl)-sulfon-dianhydrid ;
Perylen, 3, 4, 9,   1 0-Tetracarbonsäure-dianhydrid    ;
Bis- (3, 4-dicarboxyphenyl)-äther-dianhydrid ;    Bis- (3, 4-dicarboxyphenyl)-sulfon-dianhydrid    und    Sithylen-tetracarbonsäure-dianhydrid.   



   Die für die Synthese der als Ausgangsprodukte verwendeten Polyamidsäuremassen geeigneten   Lösungsmit-    tel für das bevorzugte Herstellungsverfahren der Polyimide sind die organischen polaren Lösungsmittel mit einem Dipolmoment, deren funktionelle Gruppen mit den Diaminen oder den   Dianhydriden    nicht reagieren.



  Das organische polare Lösungsmittel soll im allgemeinen nicht nur bezüglich des Systems inert und bezüglich des Produktes als Lösungsmittel wirken, sondern es soll auch ein Lösungsmittel für mindestens einen der Reaktionsteilnehmer und vorzugsweise für beide sein. Lösungsmittel aus der Klasse N, N-Dialkylcarboxylamide eignen sich als Lösungsmittel, wobei man die   Lösungs-    mittel mit niedrigem Molekulargewicht aus dieser Klasse, und insbesondere   N, N-Dimethylformamid    und N,   N-Pi-    methylacetamid, bevorzugt. Diese Lösungsmittel lassen sich leicht aus der Polyamidsäure und den Polyamidsäureformgegenständen durch Verdampfen, VerdrÏngung oder Diffusion entfernen.

   Andere typische Verbindungen dieser Lösungsmittelklasse sind N, N-DiÏthylformamid, N,N-DiÏthylacetamid, N,   N-Dimethylmethoxy-    acetamid usw. Weitere für das vorliegende Verfahren verwendbare organische polare Lösungsmittel sind Dimethylsulfoxyd,   N-Methyl-2-pyrrolidon,    Pyridin, Dimethylsulfon, Hexamethylphosphoramid, Tetramethylensulfon, Dimethyltetramethylen-sulfon. Die Lösungsmittel können allein oder in Verbindung mit Lösungsmitteln oder in Kombination mit Nichtlösungsmitteln, wie z. B.



  Benzol, Benzonitril, Dioxan, Butyrolacton, Xylol, Toluol und Cyclohexan, verwendet werden. Ein Zusatz von Wasser kann nicht angewendet werden. Es ist   erforder-    lich, dass das Verfahren in praktisch wasserfreiem Zustand durchgeführt wird.



   Die vorliegende Erfindung wird durch die weiter unten angeführten Beispiele näher erläutert werden.



  Diese Beispiele sollen aber nicht einschränkender Natur sein.



   Aus   Zweckmässigkeitsgründen    werden die nachstehenden Abkürzungen verwendet. So bedeutet
DDP   = 4,    4'-Diamino-diphenyl-propan ;
DDM = 4, 4'-Diamino-diphenyl-methan ; pp = Benzidin ;
POP = 4, 4'-Diamino-diphenylÏther ;
PSP = 4, 4'-Diamino-diphenylsulfid ;    PSOP      =    4, 4'-Diamino-diphenylsulfon ;
PMDA = Pyromellitsäure-dianhydrid ;
PPDA = 2,   2-Bis- (3,    4-dicarboxyphenyl)-pro pan-dianhydrid ;
PEDA   = Bis- (3, 4-dicarboxyphenyl)-äther-    dianhydrid ;
DMF = N, N-Dimethylformamid ;
DMA = N, N-Dimethylacetamid ;

      P    = Pyridin ;
AA = Essigsäureanhydrid ;
MPD =   meta-Phenylen-diamin    ;
PPD =   para-Phenylen-diamin    ; 
B = Butyrolacton ;
HMD = Hexamethylendiamin, und
DMHMD   =    4,   4'-Dimethyl-heptamethylen-diamin   
Die Beispiele sind in der Tabelle I zusammengestellt.



  Die Einzelheiten der Beispiele, bei denen einige der Massen zu Gegenständen, wie z. B. Filmen, Fäden und Folien, verformt worden sind, schliessen sich an die Tabelle an.



   Die Herstellung einiger wichtiger Bestandteile, welche in diesen Beispielen verwendet werden, sind nachstehend wiedergegeben.



   Das verwendete Pyromellitsäure-dianhydrid wird in Form von weissen Kristallen durch Sublimation des handelsüblichen Produktes durch Siliciumdioxydgel bei 220-240  C und 0,   25-1    mm   Quecksilberdruck    erhalten.



   N,   N-Dimethylformamid    und N, N-Dimethylacetamid werden durch fraktionierte Destillation aus Phosphorpentoxyd erhalten, wobei die bei 47,   5     C und 17 mm Druck destillierende Fraktion N, N-Dimethylformamid ist, während die bei 73  C und 30 mm Druck   destillie-    rende Fraktion aus N, N-Dimethylacetamid besteht.



   Tabelle   I   
Zusammenfassung der Beispiele
Reaktionspartner in g
Beispiel Diamin Dianhydrid cm3 Lösungsmittel Methode der Umwandlung
1 20, 0 DDM 22, 0 PMDA 200 DMF Wärme
2 10, 35 DDP 10, 0 PMDA 60 DMF/P   (1/1)    Wärme
3 3, 0 DDM 3, 3 PMDA 50 DMF Wärme
4 9, 15 POP 10, 0 PMDA 100 DMF/P (3/2) Wärme    5    9, 38 PSP 10, 0 PMDA 130 DMF/P   (1/1)    Wärme
6 5, 17 DDP 10, 1 PMDA 75   DMFiP    (3/2) Wärme
4, 22 PP
7* 10,   35 DDP    10, 0 PMDA 50   DMF Wärme   
8* 3, 0 DDM 3, 3 PMDA 50 DMF Wärme
9 10, 35 DDP 10, 0 PMDA 56 DMF    **    10 11, 2 PSO.

   P 10, 0 PMDA 75 DMF/P (2/1)    **    11 2, 01 PP 2, 37 PMDA 50 DMF P/AA 12 5, 17 DDP 10, 1 PMDA 75 DMF/P (3/2) P/AA    4,    22 PP 13   11,      2 PSO2P    10, 0 PMDA 150 DMF P/AA 14 9, 8 PSP 10, 0 PMDA 180 DMF P/AA 15 1, 30 POP 2, 18 PPDA 30 P16 80, 0 POP 87, 1 PMDA 464 DMA Wärme 17 12, 0 POP 13, 0 PMDA 191 DMA Wärme 18 0, 7 POP 1, 09 PEDA 25 DMA Wärme  * In den Beispielen 7-8 wurden 50   Molto    der   Polyamid-Säure-Lösungen    zugegeben, um 30   Molto    der Säuregruppen in der Polyamid-Säure-Lösung in das   Tri-Polyamid-Säure-Gruppen    in das entsprechende Polyimid äthylammoniumsalz übergeführt.

   überzuführen, bevor die endgültige Umwandlung durch  ** In den Beispielen 9 und 10 wurden stöchiome-Erwärmen bzw. Erhitzen stattfand. trische Mengen von Essigsäureanhydrid und Pyridin den
Zusammensetzung der Beispiele
Reaktionspartner in g Beispiel Diamin Dianhydrid cms Lösungsmittel Methode der Umwandlung 19 12, 4 MPD 25, 0 PMDA 145 DMF Warme 20 6, 2 MPD 25, 0 PMDA 200 DMF/P   (1/1)    Wärme
6, 2 PPD   21    12, 4 MPD 25, 0 PMDA 175 DMF/P (4/3)    *    22 6, 2 PPD 12, 5 PMDA 120 DMA P/AA 23 12, 4 MPD 25,   0    PMDA 145 DMF   P/AA    24 12, 4 MPD 10, 0 PMDA 200 DMF/B (4/1) P/AA    Polyamid-Säure-Bildung    Umwandlungsstufe,

   Beispiel Reaktionspartner Lösungsmittel verwendete Chemikalien 25 MPD PMDA DMA AA/P 26 PP PMDA DMF   AA/P/Benzol      27** DDP    PMDA DMF AA/P 28** MPD PMDA DMF AAiP
PPD   29**    MPD PMDA DMA AA/P/Cyclohexan 30** MPD PMDA DMA   AA/P/Acetonitril    
Beispiel   1   
20, 0 g (0, 101 Mol) 4, 4'-Diamino-diphenylmethan werden in 150 cm3 Dimethylformamid gel¯st. Dann gibt man 22, 00 g (0, 101 Mol)   Pyromellitsäure-dianhydrid    portionenweise unter Rühren oder Schütteln hinzu, wobei man die Lösung mittels fliessendem Wasser auf etwa 15  C von aussen her kühlt. Das viskose Material wird mit 50 cm3 Dimethylformamid weiter verdünnt, um eine Giesslösung, enthaltend 18, 1 Gew.  /o der   Polyamidsäure,    zu erhalten.

   Die logarithmische Viskositätszahl betrÏgt 1, 73   (0,    5 % ige L¯sung in Dimethylformamid).



   Dann werden mit Hilfe einer Rakel durch eine Offnung von etwa 0, 38 mm Folien gegossen und dieselben während 15 Minuten bei   120  C    in einem Ofen in einem kräftigen, trockenen Stickstoffstrom getrocknet. Die Folien werden hierauf über Stahlplatten mit Magneten befestigt, zusätzlich während 15 Minuten bei   120  C    in einer Stickstoffatmosphäre getrocknet und hierauf in einem heissen Vakuumofen auf   300  C    erhitzt, um die Polyamidsäure in das Polyimid überzuführen.

   Die entnommene Polyimidfolie besass die folgenden Eigenschaften : Logarithmische Viskositätszahl 0, 9 (0,   5/oige Lösung    in Schwefelsäure) Dichte = 1, 362    Polyamid-Säure-Bildung    Umwandlungsstufe Beispiele Reaktionspartner Lösungsmittel verwendete Chemikalien   31**    MPD PMDA DMA   AA/P/Chloroform    32** MPD PMDA DMA AA/P/Benzol   33**    MPD PMDA DMA   AA/P    34** MPD PMDA DMA AA/P/Tetrachlor kohlenstoff 35 MPD PMDA DMA   AA/P/Benzol   
PP  * In Beispiel 21 wurden stöchiometrische Mengen an   Essigsäureanhydrid/Pyridin    den   Polyamid-Säure-Lösun-    gen zugesetzt,

   um 30   Mol- /o    Polyamid-Säure-Gruppen vor der letzten Umwandlungsstufe durch Erwärmen in das entsprechende Polyimid überzuführen.



   ** In diesen Beispielen wurden die Säuregruppen in der Polyamid-Säure in das   Triäthylammoniumsalz    übergeführt.



   Tabelle   1    (Fortsetzung)
Zusammensetzung der Beispiele    Polyamid-Säure-Bildung    Umwandlungsstufe, Beispiele Reaktionspartner Lösungsmittel verwendete Chemikalien 36 MPD PMDA DMF AA/Tetramethylensulfon
DDM 37 PSP PMDA DMF AA/P/Cyclohexan 38 PSO2P PMDA DMF AA/P/Cyclohexan 39 MPD PMDA DMA/P   AA    40 DDM PMDA DMA/P   AA    41 DDM PMDA   DMA/AA    AA/P/¯thylacetat 42 POP PMDA DMA/P AA 43 PSP PMDA   P    AA 44 PSP PMDA DMA/P AA 45 PPD PMDA DMA AA/P 46 MPD PMDA DMF AA/P 47 PP PMDA DMF AA/P 48 DDP PMDA DMF/P   AA/P   
PP 49 PSO2P PMDA DMF AA/P 50 PSP PMDA DMF AA/P 51 HMD PMDA DMA   AA/P/Benzol    52 DMHMD PMDA DMA AA/P/Benzol Anfänglicher Modul bei   23  C= 24    608  <RTI  

   ID=6.28> kg/cm2    bei   200  C    = 12 655   kg/cm2    Dehnung bei   23  C= 14  /o    bei   200     C = 22 % Zugfestigkeit bei   23 C=    837   kg/cm2    bei   200     C = 499 kg/cm2 Schlagzähigkeit = 2, 01 kg/cm/0, 025 mm Dicke Reissfestigkeit = 4, 9 g/5, 08 cm Riss/0,

   025 mm Dicke Beibehaltung des   Zähigkeitsgrades-13.    600 Hydrolytische   Stabilität-länger    als 100 Stunden in siedendem Wasser
24 Stunden in Dampf Thermische   Stabilität-länger    als 90 Stunden bei    250     C in Luft mehr als   24    Stunden bei    310     C in Luft   Null-Reissfestigkeit-    Temperatur-785  C  Elektrische Eigenschaften spez.

   Widerstand (Ohm.   cm)    bei   23       C-höher    als
2,   5 X 1015    bei 250  C-höher als
4,   1 X 1011    Dielektrizitätskonstante (K) Dielektrischer Verlustfaktor   (Df)    Temp. f K Df    23     C 102 3, 96 0, 0044    23     C 105 3, 86 0, 0086   250     C 102 3, 19 0, 0109   250     C   105    3, 17 0, 0019
Die obigen Teste sind wie folgt durchgeführt worden.



      Zugfestigkeit, Dehnung und anfänglcher Modul    (Young-Modul) : Die Messungen wurden bei 23  C und   50 ouzo    relativer Feuchtigkeit ausgeführt. Die Folie wurde zu diesem Zwecke in Form von Proben, welche mit einem Thwing-Albert-Schneidwerkzeug hergestellt wurden, mit 6, 35 mm Breite in einem Ausmass von 100  /o pro Minute so lange gestreckt, bis die Probe brach. Die im Moment des Bruches in kg/cm2 angewendete Kraft entspricht der Zugfestigkeit. Die Dehnung entspricht der prozentualen Längenzunahme einer Probe beim Bruch.



  Der anfängliche Modul (Young-Modul) in   kg/cm2    steht in direkter Beziehung zur Filmsteifheit. Er wird aus der Neigung der   Spannungskurve    bei einer Dehnung von 1    /o    erhalten. Sowohl die Zugfestigkeit als auch der an  fängliche    Modul sind auf den anfänglichen Querschnitt der Probe bezogen.



   Null-Reissfestigkeits-Temperatur : Diese Temperatur ist jene Temperatur, bei welcher eine Folie eine Belastung von 1, 4   kg/cm2    Querschnittsfläche der Folie   wäh-    rend nicht mehr und nicht weniger als 5       0, 5 Sekunden aushält. Der Versuch wird so durchgeführt, dass man die Probe in Kontakt mit einem erhitzten Stab bringt, wobei vorher die richtige Belastung angelegt wird, und die Dauer bis zum erfolgten Bruch misst. Dieser Versuch wird bei verschiedenen Temperaturen durchgeführt, bis die sog. Null-Reissfestigkeits-Temperatur bestimmt ist.



   Der   Zahigkeitsgrad    wird dadurch bestimmt, dass man eine Folie von 0, 0254-0, 178 Millimeter Dicke mehrmals zerknittert, indem man den Film um 180  faltet und zerknittert, hierauf um   360  faltet    und zerknittert, um einen Zyklus zu vervollständigen. Die Anzahl von   Zerknitterungszyklen,    denen die Folie vor dem Zerreissen an der Knitterstelle zu widerstehen vermag, wird nachstehend als   Ausmass der Zähigkeit bzw.   Zä-      higkeitsgrad   bezeichnet.    Sofern sich eine Folie ohne Zerreissen nicht zerknittern   lässt,    besitzt sie einen   Zä-    higkeitsgrad von Null, während in jenen Fällen, in denen die Folie beim zweiten Zyklus zerreisst, der   Zähig-    keitsgrad 1 bedeutet, usw.

   Der   Zähigkeitsgrad    für erfindungsgemäss hergestellte Folien muss mindestens 3 betragen.



     Beibehaltung des Zahigkeitsgrades :    Dieser Test wird verwendet, um die Wirkung der Wärmebehandlung auf das Beibehalten der Zähigkeit zu bestimmen. Zu diesem Zwecke erhitzt man das Polymer während 20 Minuten in einer Stickstoffatmosphäre auf   360  C    und misst den durch diesen Erhitzungsvorgang verursachten Verlust an Zähigkeit. Die Beibehaltung des   Zähigkeitsgrades   muss ebenfalls mindestens 3 betragen.



   Die   Schlagzahigkeit bzw. pneumatische Schlagzahig-    keit ist die Energie, welche erforderlich ist, um eine Folie zu zerreissen, die in kg-cm/0, 025 mm Dicke der Folienprobe wiedergegeben ist. Sie wird bestimmt durch Messen der Geschwindigkeit einer Kugel von einem Durchmesser von 12, 7 mm und einem Gewicht von 8, 3 g, die einer mechanischen Beschleunigung durch Luftdruck unterworfen wurde, zuerst in freiem Flug und hierauf bei durch Zerreissen einer Folienprobe von 44, 5 X 44, 5 mm behindertem Flug. Die Geschwindigkeiten werden dadurch gemessen, dass man auf photoelektrischem Wege den Durchgang der Stahlkugeln zwischen zwei Lichtstrahlen, welche in einer bestimmten Distanz voneinander angeordnet sind, misst.

   Die pneumatische Schlagzähigkeit wird durch den Verlust an kinetischer Energie zufolge Zerreissens der Folienprobe gemessen und wird dadurch berechnet, dass man das Quadrat der Geschwindigkeit beim behinderten Flug vom Quadrat der Geschwindigkeit beim freien Flug substrahiert und das Resultat mit dem Gewicht des Projektils, geteilt durch die durch die Schwerkraft erzeugte Beschleunigung, multipliziert. Dieser Test wird bei   23     Celsius und einer relativen Feuchtigkeit von   50 ouzo    durchgeführt, wobei man die Testproben während 24 Stunden bei   23  C    und einer relativen Feuchtigkeit von   50 I/o    konditioniert.



   Die Reissfestigkeit wird mit einem   Elmendorf-Test-    apparat gemessen. Eine Folie wird in Streifen von 63, 5 X 127, 0 mm geschnitten. Zehn derartige Streifen, welche man aus jeder Richtung herausgeschnitten hat, d. h. zehn Streifen, deren längere Abmessung in der Ausstossrichtung, Giessrichtung oder Kalandrierrichtung der Folie verläuft, und zehn Streifen, deren längere Abmessung in der Querrichtung zur Maschinenrichtung verläuft, werden bei 23,   9     C und einer relativen Feuchtigkeit von   35 O/o    getestet. Die Testapparatur besteht aus einer ortsfesten Backe oder Klaue und einer beweglichen Backe bzw. Klaue, welche auf einem Pendel angeordnet sind, das in einem im wesentlichen reibungslosen Lager schwingt, welches mit Mitteln zum Messen des maximalen Ausschlags der Pendelschwingung ausgerüstet ist.

   Nachdem das Probestück in der Testapparatur festgeklemmt worden ist, wird ein anfänglicher Schnitt von 20, 6 mm, welcher in der beabsichtigten Richtung des nachträglichen Risses verläuft, mit Hilfe einer auf der Testvorrichtung angeordneten Klinge verursacht. Die Kraft, welche erforderlich ist, um den an  fänglichen    Riss auszudehnen, wird dadurch gemessen, dass man die Arbeit misst, welche beim Reissen des Filmes über eine gegebene Distanz von 50, 8 mm geleistet worden ist. Die Arbeit wird gemessen auf Grund der Differenz zwischen der Schwingung eines Pendels, zuerst in freiem Zustand und hierauf in durch das Zerreissen des Filmes behindertem Zustande. Zusätzliche Gewichte können dem Pendel angehängt werden, wenn die Reissfestigkeit eines einzelnen Folienblattes die Kapazität des Pendels allein übersteigt.

   Die Skala der   Elmendorf-Test-    vorrichtung, einer in der Papierindustrie üblichen Vorrichtung, wird abgelesen als Gramm/50, 8 mm Riss pro 16 Blatt. Da im vorliegenden Fall nur 10 Blätter zur Anwendung gelangen, müssen die bei dieser Testvor richtung erhaltenen Werte korrigiert und hierauf in Gramm/50, 8 mm Riss/0, 025 mm Dicke umgerechnet werden.



   Die   hydrolytischen und thermischen Beständigkei-    ten ergeben sich aus der obigen Beschreibung der Resultate.



   Die elektrischen Eigensclzaften werden gemäss Angaben in der amerikanischen Patentschrift 2 787 603 bestimmt.



   Beispiele 2-10
Diese Beispiele werden im wesentlichen in der gleichen Weise wie Beispiel 1 durchgeführt, wobei man die in der Tabelle I angegebenen Bestandteile verwendet.



  Dabei ist zu bemerken, dass für die Beispiele 7 und 8 50   M01 ío    der Säuregruppen in der Polyamidsäurelösung in das Triäthylammoniumsalz übergeführt worden sind.



  Die gegossenen Folien werden dadurch in die Polyimidfolien übergeführt, dass man sie gemäss Angaben in Beispiel 1 zuerst auf   120  C    und hierauf auf   300  C    erhitzt. In den Beispielen 9 und 10 verwendete man eine zweistufige   Umwandlungsmethode    gemäss Angaben in der Tabelle   I.   



   Die Eigenschaften der erhaltenen Polyimidfolien sind in der nachstehenden Tabelle II angegeben.



   Tabelle   II   
EMI8.1     


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<tb>  <SEP> 2 <SEP> 26 <SEP> 014 <SEP> 7, <SEP> 4 <SEP> 837 <SEP> 3* <SEP> 0, <SEP> 5
<tb>  <SEP> 3 <SEP> 23 <SEP> 904 <SEP> 12 <SEP> 879 <SEP> 3* <SEP> 0, <SEP> 6
<tb>  <SEP> 4 <SEP> 24 <SEP> 608 <SEP> 10, <SEP> 4 <SEP> 914 <SEP> 3* <SEP> 0, <SEP> 8
<tb>  <SEP> 5 <SEP> 22 <SEP> 498 <SEP> 7, <SEP> 3 <SEP> 703 <SEP> 3* <SEP> 0, <SEP> 3*
<tb>  <SEP> 6 <SEP> 35154 <SEP> 4, <SEP> 2 <SEP> 766 <SEP> 3* <SEP> 0, <SEP> 3*
<tb>  <SEP> 7 <SEP> 23201 <SEP> 5, <SEP> 8 <SEP> 661 <SEP> 3* <SEP> 0, <SEP> 8
<tb>  <SEP> 8 <SEP> 26 <SEP> 014 <SEP> 11 <SEP> 780 <SEP> 3* <SEP> 1, <SEP> 4
<tb>  <SEP> 9 <SEP> 21092 <SEP> 6, <SEP> 2 <SEP> 707 <SEP> 3* <SEP> 0,

   <SEP> 5
<tb> 10 <SEP> 24 <SEP> 609 <SEP> 14 <SEP> 598 <SEP> 3* <SEP> 0, <SEP> 3*
<tb> * <SEP> mehr <SEP> als
<tb> 
Beispiele 11-14
Die Polyamidsäurelösungen wurden im wesentlichen in gleicher Weise wie in Beispiel 1 unter Verwendung der in der Tabelle I angegebenen Bestandteile hergestellt.



  Die Lösungen wurden mit der Rakel mit gleicher Offnung, wie oben angegeben, gegossen. Nach dem Trocknen während 15 Minuten unter trockenem Stickstoff in einem Ofen mit Zwangsumlauf des Gases wurden die   Polyamidsäurefolien    von den Glasplatten abgestreift und in chemischer Weise in Polyimidfolien übergeführt.



   Im Beispiel 11 wurde die Folie in eine Mischung von Benzol, Pyridin und Essigsäureanhydrid (Mischungsver  hältnis    2 : 2 : 1) während 20 Stunden behandelt, um deren Überführung in das Polyimid zu bewirken. Hierauf wurde die Folie bei 180  C während 2 Stunden getrocknet und hierauf während 1 Minute auf   500  C    erhitzt.



   In den Beispielen 12-14 wurden die Folien in einer Mischung von Cyclohexan, Pyridin und Essigsäureanhydrid (Mischungsverhältnis 15 : 1 : 1) während 24 Stunden behandelt, hierauf während   1    Stunde in Dioxan extrahiert und schliesslich während 1 Stunde bei   130  C ge-.    trocknet.



   Die Eigenschaften der erhaltenen Folien sind in der nachstehenden Tabelle III angeführt.



   Tabelle   777   
EMI8.2     


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<tb> m <SEP>  < QNNN
<tb> 11 <SEP> 59 <SEP> 761 <SEP> 14 <SEP> 1048 <SEP> 3*
<tb> 12 <SEP> 36 <SEP> 560 <SEP> 16, <SEP> 2 <SEP> 837 <SEP> 3*
<tb> 13 <SEP> 25 <SEP> 311 <SEP> 15 <SEP> 584 <SEP> 3*
<tb> 14 <SEP> 21092 <SEP> 6, <SEP> 5 <SEP> 633 <SEP> 3*
<tb>  <SEP> * <SEP> mehr <SEP> als
<tb> 
Beispiel 15
Dieses Beispiel wird praktisch gleich durchgeführt wie das Beispiel   1    unter Verwendung der in der Tabelle I angegebenen Bestandteile. Dabei ist festzuhalten, dass 2, 18   g    2,   2-Bis- (3, 4-dicarboxyphenyl)-propan-dian-    hydrid verwendet wurden.



   Eine Polyimidfolie wurde in gleicher Weise wie in Beispiel   1    hergestellt. Dabei erhielt man eine zähe Folie mit ähnlichen Eigenschaften wie jene, die in der Tabelle II angegeben worden sind, wobei das Ausmass der Beibehaltung des   Zähigkeitsgrades      grösser    als 3 war.



   Beispiel 16
80, 000 g (0, 3996 Mol) Bis-(p-aminophenyl)-äther und 87, 137 g (0, 3996 Mol) Pyromellitsäure-dianhydrid werden in einen   2000-cm3-Dreihalskolben    eingetragen.



  Hierauf gibt man   473 g N,    N-Dimethylacetamid und 473 g Toluol hinzu und hält das Gemisch unter Rühren während 4 Stunden in einer Stickstoffatmosphäre. Dabei erhält man eine sehr viskose Lösung. 48, 5 g dieser Polyamidsäurelösung werden mit 23 g   N,    N-Dimethylacetamid verdünnt und 5, 46 g Titandioxyd in Form von Rutil in dieser Lösung dispergiert. Die pigmentierte Polyamidsäure wird über einem Kupfersubstrat niedergeschlagen und mittels Hitze in das unlösliche Polyimid übergeführt. Die Folie wird dann in einem Ofen von   100  C    eingelegt und die Temperatur während 35 Minuten auf   370  C erhöht.    Die erhaltene Folie besitzt ausgezeichnete Hafteigenschaften bei Proben, wie z. B. scharfem Biegen, konvexem und konkavem Schlag, sowie Cellophanfolientest.



   Beispiel 17
12, 000 g (0, 055 Mol) Bis-(p-aminophenyl)-äther und 13, 02 g (0, 055 Mol)   Pyromellitsäure-dianhydrid    werden in einen   500-cms-Dreihalskolben    eingetragen.



  183 g N, N-Dimethylacetamid werden dann hinzugefügt und das Gemisch in einer Stickstoffatmosphäre gehalten und während 5 Stunden gerührt. Dabei erhält man eine viskose Lösung. Die Polyamidsäurelösung wird durch Zugabe von   20 g N,    N-Dimethylacetamid auf   11  /o    Festmaterialien verdünnt. Die logarithmische Viskositätszahl der Polyamidsäure durch Verdünnung auf 0,   5 ouzo    Festmaterialien in N, N-Dimethylacetamid beträgt   1,      1.   



   Diese Polyamidsäurelösung   (11 O/o    Festmaterialien) wird mit   tYberzugsdüse    auf einem Kupferdraht appliziert und der mit dem Überzug versehene Draht vertikal durch einen Ofen (1, 22 m Höhe) geleitet. Die Ofentemperatur beträgt unten   150  C    und oben   370  C, wäh-    rend die Drahtgeschwindigkeit 2, 44-3, 05 m pro Minute beträgt. Beim Passieren durch den Ofen wird die Polyamidsäure thermisch in Polyimid übergeführt. Zehn solcher Überzüge werden appliziert, um einen Polyimid überzug von 0, 0457-0, 0483 mm Durchmesser zu erhalten.

   Dabei erhält man einen biegsamen, nicht   brüchi-    gen   uberzug   
Die Eigenschaften dieses mit Polyimidüberzug versehenen Drahtes sind die folgenden, wobei man sich der Methoden gemäss   USA-Patentschrift    Nr.   2 787 603,    Kolonne 4, Zeilen 53 ff. bedient : Durchschlagsfestigkeit = 3400 Volt pro 0, 025 mm Isolierwiderstand = unendlich Durchreisstemperatur = 485  C   Dielektrizitäts-    konstante (100 Hertz) = 3, 78 Dielektrischer Verlustfaktor (100 Hertz) =0, 0029
Dieses Material widersteht den üblichen organischen Lösungsmitteln, wie z. B. Hexan, Athylacetat, Aceton, Xylol, NN-Dimethylacetamid, Athanol, Chloroform, sowie verdünnten Säuren, wie z.

   B.   50/piger    Salzsäure und Schwefelsäure, doch wird der Überzug von einer   1 /oigen    wässrigen Kaliumhydroxydlösung angegriffen.



   Es wurden beschleunigte Teste für die Bestimmung der Lebensdauer der Isolierung bei erhöhten Temperaturen im Bereiche von   220-280  C durchgeführt    und graphisch unter die Zeit gegen die Temperatur aufgetragen. Dabei konnte festgestellt werden, dass diese Isolierung sich ausgezeichnet für elektrische Ausrüstungen der Klasse H eignet, sofern man die erhaltene Linie fur die Temperaturen extrapoliert, welche den entsprechenden Isolierungsklassen entsprechen, wie sie in A. I. E. E, Test Nr. 57, definiert sind.



   Beispiel   18   
Eine Mischung von 1, 0894 g (0, 00351 Mol) Bis (3,   4-dicarboxyphenyl)-äther-dianhydrid    (Smp. 230 bis 233  C) und 0, 7037 g (0, 00351 Mol) 4, 4'-Diamino  diphenyläther    wird mit 25 cm3 N, N-Dimethylacetamid versetzt. Beim Rühren lösen sich die Monomeren unter Bildung einer farblosen, schwach viskosen Lösung von einer logarithmischen Viskositätszahl in 0, 5    /o    N, N-Dimethylacetamid von 0, 74.



   Dünne   Polyamidsäurefolien    wurden dadurch hergestellt, dass man Proben der Polyamidsäurelösung auf eine Glasplatte goss und das Lösungsmittel in einer Stickstoffatmosphäre verdampfen liess. Die Polyamidsäurefolien wurden hierauf in der Hitze in Polyimidfolien übergeführt, indem man sie in einem Glasrohr erhitzte. Die   Polyamidsäurefolien    wurden langsam in einem Stickstoffstrom auf   325  C während ungefähr    5 Stunden erhitzt.

   Die so erhaltenen Folien waren transparent, schwach gelb und besassen einen   Zähigkeitsgrad    von mehr als 3 und die folgenden Eigenschaften :
Klebrigkeitstemperatur (im englischen als      Sticktemperaturep bezeichnet)    = ca.   305  C    Zugfestigkeit   = 1160 kg/cm2    Dehnung =   22 /o    Anfänglicher Modul bei Zimmertemperatur = 52 449   kg/cm=      Dielektrizitätskonstante      = 3,    81 Dielektrischer Verlustfaktor =   0,    0012
Beispiel 19
12, 4 g (0, 115 Mol) m-Phenylendiamin werden in 75 cm3 Dimethylformamid gelöst. Dann gibt man dieser Lösung unter Aussenkühlung mittels fliessendem Wasser bei etwa 15  C portionenweise 25, 00 g (0, 115 Mol) Pyromellitsäure-dianhydrid hinzu.

   Der letzte Anteil an Dianhydrid wird in 10 cm3   Dimethylfortnamid    zugesetzt.



  Dabei erhält man ein viskoses Material, welches man mit 16 cm3 Dimethylformamid weiter verdünnt und hierauf durch einen   Druckfilter    filtriert.



   Daraus giesst man Folien auf Glasplatten und trocknet sie im Vakuum während 30 Minuten bei   80     C.



  Nach dem Abstreifen von den Platten werden die Filme auf einer Stahlplatte mittels Magneten fixiert, wobei die Kanten nach unten gehalten werden. Das Ganze wird dann im Vakuum während 30 Minuten bei 100-110  Celsius getrocknet. Die Platte mit der Folie wird hierauf in einem heissen Vakuumofen während 15 Minuten auf   300  C    erhitzt, um die Polyamidsäure in das Polyimid überzuführen.

   Die entnommenen Polyimidfolien besitzen folgende Eigenschaften : Logarithmische Viskositätszahl = 0, 33  (0,   5'Vo-ige    Lösung in
Schwefelsäure) Dichte = 1. 43 Anfänglicher Modul =   28123 kg/cm2    Dehnung =   10 /o    Zugfestigkeit   =    1055   kg/cm2      Beibahaltung    des   Zähigkeitsgrades      grösser    als 3 Hydrolytische   = 100 Stunden    in siedendem Beständigkeit Wasser,

  
18 Stunden in Dampf von   180  C    Thermische Beständigkeit   =    länger als 30 Tage bei   300  C    an der Luft   Null-Reissfestigkeits-    Temperatur =   800       C    Elektrischer spez. Widerstand (Ohm-cm) bei 23  C   grösser    als   105       Beispiele 20-21   
Diese Beispiele werden praktisch in gleicher Weise wie in Beispiel 19 durchgeführt, wobei man die in der Tabelle I genannten Bestandteile verwendet. Sämtliche gegossenen Folien werden durch Erhitzen auf 100 bis   110  C    und hierauf auf   300     C in der in Beispiel 19 beschriebenen Weise in Polyimidfolien übergeführt.

   Im Beispiel 21 wird eine zweistufige Umwandlungsmethode gemäss Angaben in Tabelle I angewendet.



   Die Eigenschaften der erzielten Polyimidfolien sind in der folgenden Tabelle IV wiedergegeben.



   Tabelle   IV   
EMI9.1     


<tb>  <SEP> Ex
<tb>  <SEP> i <SEP> s
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<tb>  <SEP> -S <SEP> g
<tb> m- < S <SEP> Q <SEP> N <SEP> MN <SEP>  > 
<tb> 26 <SEP> 35154 <SEP> 5 <SEP> 998 <SEP> 3* <SEP> 0, <SEP> 3*
<tb> 27 <SEP> 30 <SEP> 935 <SEP> 5 <SEP> 844 <SEP> 3* <SEP> 0, <SEP> 38
<tb>  <SEP> * <SEP> mehr <SEP> als
<tb>     Beispiele 28-30   
Die Polyamidsäurelösungen werden im wesentlichen in der gleichen Weise wie in Beispiel 25 unter Verwendung der in der Tabelle I gezeigten Bestandteile herge  stellt. Die Lösungen werden    auf Glasplatten zu Folien gegossen.

   Nach dem Trocknen während   30    Minuten werden die   Polyamidsäurefolien    von den Glasplatten   ab-    gestreift und in chemischer Weise in Polyimidfolien übergeführt.



   Im Beispiel 28 wird die Folie in einer Mischung von Pyridin und Essigsäureanhydrid (Mischungsverhältnis 3 : 2) während 24 Stunden behandelt, um die Umwandlung in das Polyimid zu bewerkstelligen. Hierauf wird die Folie in Dioxan während 2 Stunden eingetaucht, während 1 Stunde bei   130  C getrocknet    und hierauf während   1    Minute auf   380  C    erhitzt.



   In den Beispielen 29 und 30 werden die Folien in einer Mischung von Cyclohexan, Pyridin und Essigsäureanhydrid (Mischungsverhältnis 15 : 1 : 1) während 48 Stunden behandelt, hierauf während 1 Stunde in Dioxan extrahiert und schliesslich während 1 Stunde bei   120  C    getrocknet.



   Die Eigenschaften der erhaltenen Folien sind aus der folgenden Tabelle V ersichtlich :
Tabelle V
EMI10.1     


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<tb> 28 <SEP> 36 <SEP> 560 <SEP> 5, <SEP> 5 <SEP> 984 <SEP> 3*
<tb> 29 <SEP> 22 <SEP> 498 <SEP> 12 <SEP> 661 <SEP> 3*
<tb> 30 <SEP> 25311 <SEP> 11 <SEP> 731 <SEP> 3*
<tb>  <SEP> * <SEP> grösser <SEP> als
<tb> 
Beispiel   25   
6, 2 g m-Phenylen-diamin werden in 50 cm3 Dimethylacetamid gelöst. Die Lösung wird mit einem Wassermantel auf etwa 15  C gekühlt. Dann werden 12, 5 g   Pyromellitsäure-dianhydrid    portionenweise eingerührt.



  25 cm3 Dimethylacetamid werden hinzugegeben, um eine Polyamidsäurelösung zu erhalten, welche 20, 8   Gew."/o Polymer enthält.    Dann werden mit Hilfe einer Rakel mit einer Öffnung von 0, 254 mm Folien gegossen und während 30 Minuten bei 120-130  C getrocknet. Die logarithmische Viskositätszahl der Polymerlösung, in einer   0,      5"/c. igen Losung    von DMA, beträgt 0, 91.



   Die Folie wird über Nacht in einer Mischung von 180 cm3 Benzol, 120 cm3 Pyridin und 50 cm3 Essigsäureanhydrid eingeweicht. Dann wird die Folie im Vakuum während 2 Stunden auf   160  C getrocknet,    wobei man eine kräftige, zähe, biegsame Folie erhält.



  Durch Infrarotspektren kann man feststellen, dass es sich um eine Polyimidfolie handelt.



   Beispiel 26
16, 9 g Benzidin werden in   100    cm3 Dimethylformamid gelöst. Dann werden 20, 0 g Pyromellitsäuredianhydrid portionenweise eingerührt und das Ganze mit Hilfe eines Wassermantels auf etwa   15  C gekühlt.   



  Dabei bildet sich eine viskose Lösung, welche man durch Zugabe von 150 cm3 DMF verdünnt, um eine Polyamidsäurelösung zu erhalten, welche   13,    5 Gew.    /o    Polymer enthÏlt. Die logarithmische ViskositÏtszahl betrÏgt 1,8, sofern sie in einer 0,5 % igen L¯sung von DMF gemessen wird. Die Polymerlösung wird mit einer Rakel bei einer Öffnung von 0, 381 mm zu Folien gegossen und während 20 Minuten bei   120  C getrocknet.    Die Folien werden während mindestens 20 Stunden in einer Mischung von 230 cm3 Benzol, 200 cm3 Pyridin und
100 cm3 Essigsäureanhydrid eingeweicht. Diese Folien werden hierauf in einem Vakuum während 2 Stunden bei 180¯C getrocknet, wobei man zÏhe, biegsame Polyamidfolien erhÏlt.



   Beispiel 27
10, 35 g 4,   4'-Diamino-diphenylpropan    und 10, 0 g   Pyromellitsäure-dianhydrid    werden in ein Becherglas eingewogen und vermischt. Das feste Gemisch wird in 75 cm3 Dimethylformamid unter Kühlen mit Hilfe eines Wassermantels bei etwa 11    C eingerührt.    Nach dem Auflösen der festen Bestandteile besitzt die   Lösungsmit-    tell¯sung eine logarithmische ViskositÏtszahl, gemessen in einer 0,5 % igen L¯sung von DMA, von 0,74. Die so erhaltene Polyamidsäurelösung wird mit 50 cm3 Dimethylformamid verdünnt und hierauf mit 5, 5   cm3    Tri  äthylamin    versetzt.



   Eine Probe dieser L¯sung, welche TriÏthylamin enthÏlt, wird in eine Mischung von 50 cm3 EssigsÏureanhydrid und 120 cm3 Pyridin in eine Waring-Mischvorrichtung gegossen und das Ganze wÏhrend 30 Minuten ger hrt. Dabei erhÏlt man einen gelben Niederschlag. Die Umsetzung scheint nach 5 Minuten beendet zu sein. Der Niederschlag wird abfiltriert, mit Benzol gewaschen und in einem Vakuum während 2 Stunden bei   120  C    getrocknet. Durch Infrarotspektren dos Pulvers stellt man fest, dass es sich um ein Polyimidpulver handelt.



   Beispiel 28
8, 7   g    m-Phenylen-diamin, 3, 7 g p-Phenylen-diamin und 25, 0   g      Pyromellitsäure-dianhydrid    werden in einen Kolben eingewogen und vermischt. Das feste Gemisch wird portionenweise in 100 cm3 Dimethylformamid einger hrt, wobei man die L¯sung mit Hilfe eines Wassermantels auf etwa   15  C kühlt. Der    letzte Anteil wird zusammen mit 50 cm3 Dimethylformamid hinzugegeben, wobei man eine PolyamidsÏurel¯sung erhÏlt, welche 20,6 Gew. % Polymer enthÏlt. Die logarithmische ViskositÏtszahl, gemessen in einer 0,5%igen L¯sung von DMA, betrÏgt 1,5.



   110 g dieser Polymerlösung werden mit 9, 5 cm3 Triäthylamin und   50    cm3 Dimethylformamid versetzt.



  Das Polymer beginnt auszufallen, wonach man dann dieser Mischung 4, 5 cm3 Essigsäureanhydrid und 7, 5 cm3 Pyridin nebst 10 cm3 EssigsÏure zugibt, wodurch man nach kurzem R hren eine gelbe, viskose L¯sung erhÏlt.



  Ein Teil dieser PolyamidsÏurel¯sung wird mit einer Rakel bei einer Íffnung von 0,254 mm gegossen und wÏhrend 15 Minuten bei 120-130¯ C getrocknet. Die Folien werden durch Einweichen in einen   reichlichen      Aber-    schuss einer Mischung von Pyridin und Essigsäureanhydrid (Volumenverhältnis von 3 : 2) während 12 Stunden in das entsprechende Polyimid übergeführt. Nach dem Trocknen der Folien während 1 Stunde bei   130  C    werden sie während 1 Stunde im Vakuum auf   250  C    erhitzt. Die Folien werden hierauf in Luft einer Hitzebehandlung bei 380  C während 5 Minuten unterworfen, wobei man zähe, biegsame Folien erhÏlt. 



   Beispiele   29-32   
6, 2 g m-Phenylendiamin und 12, 5 g Pyromellit  säure-dianhydrid    werden in einen Kolben eingewogen und vermischt. Die Mischung wird dann portionenweise in 50 cm3 Dimethylacetamid unter Kühlen auf etwa   15     Celsius eingerührt. Dem letzten Anteil gibt man 10   cm3    Dimethylacetamid hinzu, wobei man eine viskose Polyamidsäurelösung erhält. 8   cm3    Triäthylamin werden zusammen mit 15 cm3 Dimethylacetamid hinzugegeben, wobei man eine Lösung des Triäthylaminsalzes des Polymers erhÏlt. Mit Hilfe einer Rakel bei einer Offnung von 0, 254 mm werden Folien gegossen, welche man während 15 Minuten in einem Luftumlaufofen bei 120  Celsius trocknet.



   Diese Folien werden in einem Bade, bestehend aus 30 cms Pyridin, 30 cm3 Essigsäureanhydrid plus 450   cm3    Lösungsmittel, eingeweicht. Das Lösungsmittel in diesen Fällen war das folgende, nämlich für Beispiel 29 Cyclohexan, für Beispiel 30 Acetonitril, für Beispiel 31 Chloroform und für Beispiel 32 Benzol. Die Beendigung der Umwandlung wird dadurch geprüft, dass man die Folie in einem Ofen auf   400  C    erhitzt. Die Folien werden mit Dioxan extrahiert und während   1    Stunde bei 110  Celsius getrocknet. Bei den Beispielen 29 und 30 ist die Umwandlung nach 16 Stunden und in den Beispielen 31 und 32 nach 40 Stunden beendet. In sämtlichen Fällen erhÏlt man Polyimidfolien zäher und flexibler Art.



   Beispiele 33-34
Die Polymerisation erfolgt in gleicher Weise wie in den Beispielen 28-31 mit der Ausnahme jedoch, dass man 120   cm3    Dimethylacetamid zusammen mit den 8, 0 cm3 Triäthylamin hinzugibt, um eine L¯sung des Triäthylaminsalzes der Polyamidsäure zu erhalten. Mit Hilfe einer Rakel bei einer Offnung von 0, 381 mm werden Folien gegossen und während 15 Minuten in einem Luftumlaufofen bei   120     C getrocknet.



   Die Folien werden in Bädern, welche für das Beispiel 23 aus 220   cm3    Pyridin und 280 cm3 Essigsäureanhydrid und für das Beispiel 34 aus 22   cm3    Pyridin, 28   cm3    Essigsäureanhydrid und 450 cm3 Tetrachlorkohlenstoff bestehen, eingeweicht. In sämtlichen Fällen erhält man zähe, biegsame Polyimidfolien. Die Umwandlung   gemäss    Beispiel 33 dauert 24 Stunden und gemäss Beispiel 34 4 Tage. Die Folien werden mit Dioxan extrahiert und bei   120  C    getrocknet.



   Beispiel 35
6, 2 g m-Phenylen-diamin und 10, 56 g Benzidin sowie 25, 1 g Pyromellitsäure-dianhydrid werden in einen Kolben eingewogen. Die feste Mischung wird portionenweise in 100 cm3 DMF unter Kühlen mit Hilfe eines Wassermantels auf etwa   15  C eingerührt. Während    der Zugabe wird die Polyamidsäurelösung sehr viskos, worauf man 400   cm3    DMF hinzugibt. Mit Hilfe einer Rakel mit einer Offnung von 0, 508 mm werden Folien gegossen und während 15 Minuten bei 120-130  C getrocknet. Die Folien werden dann durch Einweichen in eine Mischung von Cyclohexan, Pyridin und Essigsäureanhydrid (Volumenverhältnis 90 : 6 : 6) während 24 Stunden in das entsprechende Polyimid übergeführt.

   Mittels Dioxan werden während 1 Stunde die Folien extrahiert und während 2 Stunden bei   130  C getrocknet.    Auf diese Weise erhÏlt man zähe und biegsame Polyimidfolien.



   Beispiel 36
6, 2 g m-Phenylen-diamin und 11, 4 g 4,   4'-Diamino-    diphenylmethan und 25, 0 g   Pyromellitsäure-dianhydrid    werden gewogen, vermischt und portionenweise unter Kühlen mit einem Wassermantel auf etwa 15  C in 100 cm3 DMF eingerührt. Das Reaktionsgemisch wird allmählich verdünnt, um letztendlich eine Polyamidsäurelösung zu erhalten, welche 42, 6 g Polymer (3   Gew.  /o),    190   cm3    DMF und 126 cm3 Pyridin enthält. Mit Hilfe von Rakelmessern und   bffnungen    von 0, 381 mm und 0, 508 mm werden Filme gegossen und während 6-10 Minuten bei   120  C    getrocknet. Die Eigenviskosität, gemessen in einer 0,   5 /Oigen    L¯sung von DMF, beträgt 2, 03.

   Diese Filme werden in eine Mischung von Tetramethylensulfon und Essigsäureanhydrid (Mischungsverhältnis 4 : 1) während mindestens 1 Stunde eingetaucht, worauf man die Filme mit Dioxan extrahiert und bei   120     C trocknet.



   Beispiel 37
10, 0 g 4, 4'-Diamino-diphenylsulfid werden in 75 cm3 Dimethylformamid gel¯st. Dann werden 10, 15 g Pyro  mellitsäure-dianhydrid    portionenweise und unter K hlen innerhalb von 15 Minuten zugegeben, wobei man eine viskose L¯sung der entsprechenden Polyamidsäure erhÏlt. Der letzte Anteil des Dianhydrids wird zusammen mit 25 cm3 Dimethylformamid zugegeben. Mit Hilfe einer Rakel, die eine Offnung von   0,    381 mm aufweist, werden Folien gegossen und in einem Stickstoffstrom während 10-15 Minuten bei   120     C getrocknet.



  Die logarithmische Viskositätszahl der so erhaltenen Polyamidsäurelösung, gemessen in einer 0,   5 /aigen    Lösung von DMF, beträgt 1, 2. Die Folien werden in einer Mischung von Cyclohexan, Essigsäureanhydrid und Pyridin (Mischungsverhältnis 13 : 1 : 1) eingeweicht. Nach 3 Tagen wird die Lösung abgegossen, die Folien mit Dioxan gespült und in Dioxan während 1 Stunde eingetaucht. Die Folien werden hierauf während 15 Minuten bei   120     C getrocknet und anschliessend während 15 Minuten auf   300  C    erhitzt.

   Die physikalischen Eigenschaften der Filme bei 23  C sind die folgenden :   AnfänglicherModul = 20389kg/cm2    Dehnung = 7,   8 /o    Zugfestigkeit = 668   kg/cm2   
Die Folie wird während 1 Minute bei   380  C    hitzebehandelt, worauf sie die folgenden Eigenschaften aufweist :    Anfänglicher Modul = 18 280 kg/cm2 Dehnung = 10, 8"/ &  Zugfestigkeit = 731 kg/cm2   
Beispiel 38
10, 0 g Pyromellitsäure-dianhydrid und 11, 39 g 4, 4' Diamino-diphenylsulfon werden eingewogen, gemischt und portionenweise in 16 cm3 DMF unter Kühlen mit einem Wassermantel auf etwa   15  C während    90 Minuten eingerührt. Der letzte Anteil der Reaktionspartner wird zusammen mit 20   cm3    DMF zugegeben.

   Man   lässt    die Umsetzung während 40 Stunden vor sich gehen, wobei man eine Polyamidsäurelösung, enthaltend   22 Gew.  /o    Polymer, erhält. Die logarithmische Viskositätszahl, gemessen in einer 0,   5 /Oigen    Lösung von DMF, beträgt 0, 64. Folien werden mit Hilfe einer Rakel bei einer   Off-    nung von 0, 254 mm gegossen und in einem Luftumlaufofen während 10 Minuten bei   120  C    getrocknet. Die Folien werden dann in einer Mischung von Cyclohexan, Pyridin und Essigsäureanhydrid (Mischungsverhältnis 13 : 1 : 1) während 3 Stunden behandelt, hierauf in Dioxan eingetaucht und anschliessend während 15 Minuten bei 120  C getrocknet, wobei man zufriedenstellende, selbsttragende Folien erhält.



   Beispiel 39
Es wird eine Polyamidsäurelösung dadurch erhalten, dass man die folgenden Bestandteile unter Feuch  tigkeitsausschluss während    18 Stunden bei Zimmertemperatur unter Rühren vermischt :
5, 407 Teile m-Phenylen-diamin,    10,    906 Teile   Pyromellitsäure-dianhydrid,   
47, 15 Teile Dimethylacetamid und
32, 78 Teile Pyridin.



  Ein Teil der erhaltenen, viskosen Lösung wird herausgenommen, mit Dimethylacetamid auf 0, 5    /o    verdünnt und die logarithmische Viskositätszahl bei   30     C bestimmt. Dabei findet man einen Wert von 1, 94. Die Lösung wird durch eine Spinndüse, welche 100 Offnungen von 0, 0762 mm aufweist, in ein Essigsäureanhydrid enthaltendes Bad bei Zimmertemperatur versponnen. Der Baddurchgang beträgt 1, 52 m. Aus diesem Bad werden über eine Walze mit 9, 75 m pro Minute Einzelfäden entnommen, welche man hierauf einer anderen Walze mit 16, 46 m pro Minute zuführt, um ein Streckenverhältnis von 1, 7 zu erhalten. Die Fäden werden hierauf während 1 Stunde in Wasser extrahiert und getrocknet.

   Die physikalischen Eigenschaften der erhaltenen Fäden sind die folgenden : Zähigkeit   = 1,    3   g/Denier,    Dehnung   45  /o,    anfänglicher Modul (Young-Modul) 30 g/Denier. Findet das Aufwinden auf die zweite Walze bei einer Geschwindigkeit von 21, 34 m pro Minute (Streckenverhältnis 2,   2)    statt, so besitzen die Fäden eine Zähigkeit von   2,    2 g/Denier, eine Dehnung von   22 ouzo    sowie einen an  fänglichen    Modul (Young-Modul) von 43 g/Denier.



   Beispiel 40
Nach den Angaben von Beispiel 39 wird eine Polyamidsäurelösung mit den folgenden Bestandteilen hergestellt :
9, 913 Teile 4, 4'-Diamino-diphenylmethan,    10,    906 Teile   Pyromellitsäure-dianhydrid,   
47, 08 Teile Dimethylacetamid und
49, 15 Teile Pyridin.



   Die logarithmische Viskositätszahl beträgt 1, 4. Das Verspinnen erfolgt aus einer Spinndüse mit 27 vorspringenden Offnungen von je 0, 127 mm Durchmesser. Die Fäden werden in gleicher Weise wie in Beispiel 38 erhalten, indem man die in der folgenden Tabelle IV aufge  zählten      Walzengeschwindigkeiten    und Streckenverhältnisse verwendet. Die physikalischen Eigenschaften sind gleichfalls in der Tabelle IV angegeben.



  Tabelle IV
EMI12.1     


<tb>  <SEP> s
<tb>  <SEP> ^
<tb>  <SEP> 
<tb>  <SEP> x <SEP> ;
<tb>  <SEP> U
<tb>  <SEP> W
<tb>  <SEP> ci <SEP> vi <SEP>  >  <SEP> E.
<tb>



  A <SEP> 2, <SEP> 59 <SEP> 2, <SEP> 74 <SEP> 1, <SEP> 05 <SEP> 0, <SEP> 95/71/22
<tb> B <SEP> 2, <SEP> 59 <SEP> 5, <SEP> 03 <SEP> 1, <SEP> 94 <SEP> 1, <SEP> 5/27/29
<tb> C <SEP> 2, <SEP> 90 <SEP> 4, <SEP> 72 <SEP> 1, <SEP> 63 <SEP> 1, <SEP> 3/37/27
<tb> D <SEP> 6, <SEP> 09 <SEP> 9, <SEP> 45 <SEP> 1, <SEP> 55 <SEP> 1, <SEP> 4/29/31
<tb> E <SEP> 8, <SEP> 99 <SEP> 10, <SEP> 67 <SEP> 1, <SEP> 19 <SEP> 1, <SEP> 5/29/32
<tb>  T ist die Zähigkeit in Gramm/Denier, E   bedeutet  /o    Dehnung und Mi den anfänglichen Modul bzw. Joung-Modul in Gramm/Denier.



   Durch Erhitzen der Fäden   gemäss    B während 5 Minuten auf   300  C    werden die Eigenschaften auf 3,   8/28/    50 verbessert. Ein weiteres Strecken der   Fäden gemäss    C um das 2, 2fache verbessert die Eigenschaften auf 3,   3/26/65.   



   Beispiel 41
Ein ähnliches Polymer wie in Beispiel 40 wird erhalten, indem man die folgenden Bestandteile während 6 Stunden bei   0-25  C    vermischt :
15, 84 Teile 4,   4'-Diamino-diphenylmethan,   
17, 44 Teile Pyromellitsäure-dianhydrid und
100 Teile Dimethylacetamid.



  Die viskose Lösung wird mit 18 Teilen Dimethylacetamid und 20 Teilen Essigsäureanhydrid verdünnt. Dann wird die Lösung durch eine Spinndüse, welche 100   off-    nungen von je 0, 0762 mm Durchmesser aufweist, in ein Bad aus   80 o/o Äthylacetat, 10"/c.    Pyridin und   10 ouzo    Essigsäureanhydrid versponnen. Der Baddurchgang beträgt 1, 83 m. Die Fäden werden mit einer Geschwindigkeit von 6, 40 m pro Minute herausgenommen und dadurch um das 2, 05fache gestreckt, dass man sie mit einer Geschwindigkeit von 13, 11 m pro Minute über eine zweite Walze führt. Die Fäden werden luftgetrocknet, während 30 Minuten auf   150  C    erhitzt, während 20 Minuten auf   300  C    und schliesslich während 4 Minuten auf   400  C    erhitzt.

   Die Fadeneigenschaften sind 1,   9/22/25      (TIEIMi), während    der einzelne Fadendenier 3, 8 beträgt.



   Beispiel 42
Eine Polymerlösung wird nach der Methode von Beispiel 41 mit den folgenden Bestandteilen hergestellt :
20, 00 Teile 4,   4'-Diamino-diphenyläther,   
21, 80 Teile   Pyromellitsäure-dianhydrid,   
100 Teile Dimethylacetamid und
68 Teile Pyridin.



  Die logarithmische Viskositätszahl beträgt 1, 13. Es werden Fäden hergestellt, indem man diese Lösung durch eine Spinndüse, welche 100 Offnungen von je 0, 0762 Millimeter aufweist, in ein Bad von Essigsäureanhydrid unter Anwendung eines Baddurchganges von 1, 83 m verspinnt. Die Fäden werden um eine erste Walze mit einer Geschwindigkeit von 2, 04 m pro Minute und hierauf über eine zweite Walze bei einer Geschwindigkeit von 7, 16 m pro Minute bei einem Streckenverhältnis von 3, 5 geführt.

   Nach der Lufttrocknung besitzen die Fäden ein Denier von 3, 6 und die folgenden Eigenschaften : 2,   2/11,      5/63      (T/E/M ;).    Nach dem Erhitzen der   Fä-       I. i    den auf 600  C während 2 Minuten in einer Stickstoffatmosphäre besitzen sie die folgenden Eigenschaften : 4,   5/8,      4/65    (T/E/M ;).



   Beispiel 43
Eine Polyamidsäure wird nach der Methode von Beispiel 41 aus folgenden Bestandteilen hergestellt :
2, 16 Teile 4, 4'-Diamino-diphenylsulfid,
2, 18 Teile Pyromellitsäure-dianhydrid und
20 Teile Pyridin.



  Die logarithmische Viskositätszahl beträgt 1, 37. Die Losung wird mit 6, 7 Teilen Pyridin verdünnt und gemäss Angaben in den obigen Beispielen in Essigsäureanhydrid versponnen, wobei man zufriedenstellende Fäden erhält.



   Beispiel 44
Es wird ein ähnliches Polymer wie in Beispiel 43 unter Verwendung der Methode gemäss Beispiel 39 bei Anwendung der folgenden Bestandteile hergestellt :
10, 816 Teile 4, 4'-Diamino-diphenyl-sulfid,
10, 906 Teile   Pyromellitsäure-dianhydrid,   
47, 15 Teile Dimethylacetamid und
39, 76 Teile Pyridin.



  Die logarithmische Viskositätszahl beträgt 1, 20. Die erhaltene Polyamidsäurelösung wird gemäss Angaben in Beispiel 39 in Essigsäureanhydrid versponnen. Die Fäden werden mit einer Geschwindigkeit von 2, 29 m pro Minute entnommen und hierauf bei einer Geschwindigkeit von 4, 57 m pro Minute und einem Streckenverhältnis von 2 aufgewunden. Die Fäden besitzen die folgenden Eigenschaften : 1, 67/35/29   (T/E/Mi).    Bei einem Streckenverhältnis von 2, 5 während des Spinnens und einer weiteren Streckung um das 2, 3fache besitzen die Fäden die folgenden Eigenschaften : 2,   2/39/29      (T/E/M ;).   



   Beispiel 45
12, 4 g (0, 115 Mol) m-Phenylen-diamin werden in 75 cm3 Dimethylformamid gelöst. Dann versetzt man   25, 00    g (0, 115 Mol) Pyromellitsäure-dianhydrid, und zwar portionenweise unter Rühren oder Schütteln, wobei man die Lösung durch Aussenkühlung mit fliessendem Wasser auf etwa   15  C hält.    Der letzte Anteil an Dianhydrid wird in 10   cm3    Dimethylformamid zugesetzt.



  Man erhält ein viskoses Material, welches man mit 60 cm3 Dimethylformamid weiter verdünnt und hierauf durch einen Druckfilter filtriert.



   Folien werden auf Glasplatten gegossen und im Vakuum während 30 Minuten bei   80  C    getrocknet. Nach dem Wegnehmen von den Platten werden die Folien in einer Mischung von Cyclohexan, Pyridin und Essigsäureanhydrid während 48 Stunden behandelt, hierauf während 1 Stunde in Dioxan extrahiert und anschliessend während 1 Stunde bei   120  C    getrocknet. Dann wird die Platte mit der Folie in einem heissen Vakuumofen während 15 Minuten auf   300  C    erhitzt, wobei die Eigenschaften des Polyimids verbessert werden.

   Die entnommene Polyimidfolie besitzt die folgenden Eigenschaften : Anfänglicher Modul =   22498 kg/cm2      Dehnung = 12 /o    Zugfestigkeit = 6, 61 kg/cm2 Beibehaltung des   Zähigkeitsgrades    = mehr als 3
Beispiel 46
Eine Polyamidsäurelosung wird in praktisch ähnlicher Weise wie in Beispiel 45 unter Verwendung von 6, 2 g p-Phenylen-diamin, 12, 5 g   Pyromellitsäure-dianhy-    drid und 120 cm3 Dimethylacetamid hergestellt. Die Lösung wird auf eine Glasplatte gegossen.

   Die so erzeugte Folie wird während 30 Minuten bei   80  C    getrocknet und hierauf die   Polyamidsäurefolie    von der Glasplatte abgestreift und durch Behandlung in einer Mischung von Pyridin und Essigsäureanhydrid (Mischungsverhältnis 3 : 2) in eine Polyimidfolie übergeführt. Hierauf wird die Folie während 2 Stunden in Dioxan eingetaucht, während   1    Stunde bei   130  C    getrocknet und hierauf während 1 Minute auf   380  C    erhitzt.



   Die Eigenschaften der erhaltenen Folie sind die folgenden : Anfänglicher Modul = 36 560   kg/cm2    Dehnung = 5, 5  /o Zugfestigkeit = 984   kg/cm2    Beibehaltung des   Zähigkeitsgrades-mehr    als 3    Beispiele 47-50   
Es werden nach den Angaben von Beispiel 45 unter Verwendung der nachstehend in der Tabelle V wiedergegebenen Bestandteile Polyamidsäurelösungen hergestellt.



   Tabelle V
Reaktionspartner in g Lösungsmittel in Beispiel Diamin Dianhydrid   cm3    47 2, 01 PP 2, 37 PMDA   50 DMF    48 5,   17 DDP    10, 1 PMDA   75 DMF/P    (3/2)
4, 22 PP 49 11, 2 PSO2P 10, 1 PMDA   150 DMF    50 9, 8 PSP 10, 0 PMDA   180 DMF   
Die Lösungen werden mit einer Rakel, welche eine Offnung von 0, 318 mm (15   mil)    aufweist, zu Folien gegossen. Nach dem Trocknen während 15 Minuten in einem Luftumlaufofen unter trockener Stickstoffatmo  sphäre    werden die   Polyamidsäurefolien    von den Glasplatten abgestreift und in Polyimidfolien übergeführt.



   Beim Beispiel 47 wird die Folie in einer Mischung von Benzol, Pyridin und Essigsäureanhydrid (Mischungsverhältnis 2 : 2 : 1) während 20 Minuten behandelt, um die Folie in das Polyimid überzuführen. Die Folie wird dann bei 180  C während 2 Stunden getrocknet und hierauf während   1    Minute auf   500     C erhitzt.



   In den Beispielen 48-50 werden die Folien in einer Mischung von Cyclohexan, Pyridin und   Essigsäureanhy-    drid (Mischungsverhältnis 15 : 1 : 1) während 24 Stunden behandelt, hierauf während 1 Stunde in Dioxan extrahiert und schliesslich während 1 Stunde bei   130  C    getrocknet. Die Eigenschaften der erhaltenen Folien sind aus der folgenden Tabelle VI ersichtlich. 



  Tabelle   VI   
EMI14.1     


<tb>  <SEP> M <SEP> M
<tb>  <SEP> 40.
<tb>



   <SEP> 's
<tb>  <SEP> x
<tb>  <SEP> S <SEP> S <SEP> cä
<tb>  <SEP> a <SEP> m <SEP> ou
<tb>  <SEP> w
<tb>  <SEP> A <SEP> N <SEP> 0. <SEP> 1N
<tb>  <SEP> i <SEP> i <SEP> $ <SEP> 
<tb>  <SEP> M <SEP> c <SEP>  < . <SEP> S <SEP> "
<tb> m <SEP>  < S <SEP> Q <SEP> N <SEP> mN
<tb> 47 <SEP> 59761 <SEP> 14 <SEP> 1048 <SEP> 3*
<tb> 48 <SEP> 36 <SEP> 560 <SEP> 16, <SEP> 2 <SEP> 837 <SEP> 3*
<tb> 49 <SEP> 25311 <SEP> 15 <SEP> 584 <SEP> 3*
<tb> 50 <SEP> 21092 <SEP> 6, <SEP> 5 <SEP> 633 <SEP> 3*
<tb>  <SEP> * <SEP> mehr <SEP> als
<tb> 
Beispiel 51
5, 8 g Hexamethylendiamin werden in 83 cm3 Dimethylacetamid gelöst. Die Lösung wird unter Verwendung eines Wassermantels auf etwa   15  C gekühlt    und unter Rühren portionenweise mit 10, 9 g Pyromellit  säure-dianhydrid    versetzt.

   Zuerst bildet sich eine weisse, gummiartige Substanz, welche beim Rühren sich auflöst.



  Die so erhaltene Polyamidsäurelösung enthält 16, 7   Gew.  /o    Polymer. Aus dieser Lösung werden mit Hilfe einer Rakel, welche eine Offnung von 0, 254 mm aufweist, Folien gegossen und während 30 Minuten bei 120-130  C getrocknet.



   Die Folien werden über Nacht in einer Mischung von 180 cm3 Benzol, 120 cm3 Pyridin und 50   cm3    Essigsäureanhydrid eingeweicht. Die Folie wird im Vakuum während 2 Stunden bei   160  C    getrocknet, wobei man eine feste, zähe, biegsame Folie erhält. Ihre Infrarotspektren zeigen an, dass es sich um eine Polyimidfolie handelt.



   Beispiel 52
7, 9 g 4, 4'-Dimethyl-heptamethylen-diamin werden in 81   cm3    Dimethylacetamid gelöst. Hierauf versetzt man portionenweise und unter Rühren und Kühlen mittels eines Wassermantels auf etwa 15  C mit 10, 9 g Pyro  mellitsäure-dianhydrid.    Die anfänglich gebildete weisse, gummiartige Substanz löst sich beim Rühren auf, wobei man eine viskose Lösung erhält. Diese Lösung enthält 18, 8   Gew.  lo Polyamidsäure.    Diese Polymerlösung wird mit Hilfe einer Rakel, die eine öffnung von 0, 254 mm aufweist, zu einer Folie gegossen, die bei   120  C    unter Lufteinwirkung während 30 Minuten getrocknet wird.



   Die Folie wird in einer Mischung von 180 cm3 Benzol, 120 cm3 Pyridin und 50 cm3 Essigsäureanhydrid über Nacht eingeweicht. Hierauf wird sie im Vakuum während 2 Stunden bei   160  C    getrocknet, wobei man eine feste, zähe, biegsame Polyimidfolie erhält.



   Das hier beschriebene Verfahren befasst sich vorwiegend mit der Herstellung von Polyimiden nach einem zweistufigen Verfahren, wobei in der ersten Stufe eine Polyamidsäure gebildet und in der zweiten Arbeitsstufe diese letztere durch Behandlung mit Essigsäureanhydrid in ein Polyimid übergeführt wird. Selbstverständlich kann man auch andere organische Dehydratisiermittel in der zweiten Arbeitsstufe verwenden. So eignen sich beispielsweise primäre, aliphatische Säureanhydride, wie z. B.   Propionsäureanhydrid,      Buttersäureanhydrid    und   Valeriansäureanhydrid.   



   Wie aus einigen Beispielen, nämlich den Beispielen 28, 37, 40-42 und 45-47, hervorgeht, können die Eigenschaften der Polyimidprodukte durch eine dritte Arbeitsstufe noch verbessert werden. Diese dritte Arbeitsstufe umfasst das Erhitzen des Polyimids auf eine Temperatur von   300-600  C während    eines kurzen Zeitintervalls, nämlich 15 Sekunden bis 20 Minuten.



   Die nach dem vorliegenden Verfahren erhaltenen Polyimide lassen sich für verschiedene Anwendungsgebiete bei verschiedenartiger, physikalischer Formgestaltung verwenden. Vor allem kommen sie als Folien und Fasern in Fragen. Die wertvolle Kombination der wünschenswerten, physikalischen und chemischen Eigenschaften dieses Polymers sind einzigartig. Folien und Fasern aus diesem Polymer besitzen nicht nur ausgezeichnete physikalische Eigenschaften bei Zimmertemperatur, sondern behalten ihre Festigkeit und ihr ausgezeichnetes Verhalten gegen Belastungen auch bei   erhöh-    ten Temperaturen während längeren Perioden. Dank dieses Umstandes eignen sie sich in wirtschaftlicher Hinsicht für viele Zwecke. Die Polyimid-Polymeren sind gegen korrosive, atmosphärische Einflüsse sowie gegen Zersetzung durch Partikel hoher Energie und Gammastrahlen widerstandsfähig.

   Das Polymer schmilzt auch bei einer verlängerten Behandlung bei   500  C    nicht, sondern behält die bisher nicht erreichten physikalischen Eigenschaften. Wegen der ungewöhnlichen und überraschenden Löslichkeit des Polymervorläufers, nämlich der   Polyamidsäure,    beim vorliegenden Herstellungsverfahren   lässt    sich dieser Polymervorläufer zu   Formgegen-    ständen, wie z. B. Folien und Fasern, nach den üblichen Techniken verarbeiten und hierauf in situ in das Polyimid-Polymer überführen.



   Die Polyimidfolien lassen sich überall dort verwenden, wo bisher Folien Anwendung gefunden haben. So können sie in grösstem Umfange zum Verpacken, als Einwickelmaterial und zum Zusammenbinden Verwendung finden. Ueberdies   lässt    sich dieses Polymer in den verschiedensten Formen als   Ausstattungsmaterialien,    Verkleidungsmaterialien für den Automobil-und Flugzeugbau, Dekorationseinfassmaterialien, als elektrisches Isoliermaterial für hohe Temperaturen, in Trockentransformatoren, Kondensatoren, als Kabelumhüllungen usw., zum Verpacken von hohen Temperaturen oder energiereicher Strahlung ausgesetzten Materialien, als korrosionsbeständige Rohre, als Leitungsmaterialien, als Auskleidungen für Behälter und für Behälter selbst sowie für geschichtete Gebilde,

   bei denen die Folien mit einem Blech oder einer Metallfolie verklebt werden, sowie für verschiedene andere ähnliche und damit verwandte Zwecke anwenden. In Faserform bieten die neuen Polymeren Möglichkeiten für elektrische Isolierungen bei hohen Temperaturen, als Schutzverkleidungen und   Schutzvorhänge,    Filtriermedien, Verpackungsmaterialien, als Bremsbeläge, als   Kupplungsbeläge    usw.



  



  Process for the production of polyimide molded articles
The present invention relates to a process for the production of polyimide molded articles, which is characterized in that with a polyamic acid optionally present in salt form, its inherent viscosity in N, N-dimethylacetamide at 30 C and at a concentration of 0.5 g per 100 cm3 of solvent is at least 0.1, and which contains repeating pairs of amide groups that can be converted into imide groups and, if appropriate, carboxyl groups present in salt form, the number of those in the polyamic acid or

   any imide groups already present in its salt does not exceed the number of said pairs of groups which can be converted into imide groups, the said pairs of groups are converted thermally and / or chemically into imide groups after or with shaping.



   The polyamic acids are preferably derived from tetracarboxylic dianhydrides and diamines, the diamines containing a divalent group containing at least two carbon atoms and the tetracarboxylic acid dianhydrides containing a tetravalent group containing at least two carbon atoms and not more than two carbonyl groups being bonded to one carbon atom of the tetravalent group.



   The tetracarboxylic acid dianhydride radicals preferably contain a tetravalent group containing at least 6 carbon atoms and of an aromatic unsaturated nature, each of the four carbonyl groups of the dianhydride radical adhering to a separate carbon atom in the tetravalent group, while the carbonyl groups are arranged in pairs by the groups in each pair adhere to adjacent carbon atoms of the tetravalent group.



   The polyimides preferably have a repeating unit of the following structural formula: where R is the tetravalent group and R 'is a divalent group.



   The polyimides can be obtained by reacting a diamine containing at least 2 carbon atoms with a tetracarboxylic acid dianhydride which contains a tetravalent group containing at least 2 carbon atoms, with the proviso that not more than 2 carbonyl groups of the dianhydride residue on any one Carbon atom of the tetravalent group adhere to obtain a polyamic acid product, which is then given by che
EMI1.1
 mixed treatment or can be converted into a polyimide by the action of heat.



   The organic diamines which can be used for the present invention are those which correspond to the structural formula H2N-R'-NH2, wherein R 'denotes an aromatic, aliphatic, cycloaliphatic or combined aromatic-aliphatic divalent radical or substituted groups thereof containing at least 2 carbon atoms. The most suitable diamines are the primary diamines which, when reacted with a dianhydride, give polyamic acids which, after molding, can be converted into polyimides. The preferred radicals R 'in these diamines are those which contain at least 6 carbon atoms and have an aromatically unsaturated structure, such as in particular the following groups:
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 where R "means carbon, nitrogen, oxygen, silicon, phosphorus or sulfur.



   The diamine and the dianhydride can be reacted directly with one another. On the other hand, the dianhydride can first be mixed with a monohydric alcohol, e.g. B.



  Ethanol to react to form a diester diacid monomer, whereupon the latter is reacted with the diamine. A third variant consists in combining the two aforementioned methods.



  In all of these embodiments, the polymerization will generally be carried out under conditions such that no product with more than 50% of the polyimide is directly formed.



   According to a preferred embodiment, the polyimide will be prepared by first adding a polyamic acid with an inherent viscosity of at least 0.1, preferably 0.3-5.0, by reacting the diamine with the dianhydride in an organic, polar solvent under essentially anhydrous conditions at a temperature which is kept during the reaction below 60 ° C. and preferably below 50 ° C., and then the polyamic acid is converted into the polyimide by a heat treatment or by a chemical treatment of the type described below. The polyimide formed also has an inherent viscosity of at least 0.1, and preferably 0.3-5.0.



   The organic polar solvents that can be used to produce the polyamic acid are organic solvents whose functional groups do not react with any of the reactants (diamines or dianhydrides) to a greater extent than the reactants react with one another. In addition to being inert to the system and preferably a solvent for the product, the organic solvent must expediently be a solvent for at least one of the reactants, preferably for both reactants.

   Or to put it another way, the organic polar solvent is preferably an organic liquid that differs from both reactants and from homologues of the reactants and is a solvent for at least one of the reactants and contains functional groups that do not contain monofunctional primary and secondary amino groups and are not monofunctional dicarboxylic anhydride groups.



   It should be pointed out that, prior to the conversion stage, in the preferred embodiment it is not necessary for the polymeric components of the product to consist entirely of a polyamic acid.



  It is only necessary that the polymeric product contain at least 50 ouzo of polyamic acid, while the remainder can consist of the polyimide. If in the aforementioned method for the preparation of the polyamic acid a temperature of less than 50 ° C has been specified to achieve essentially 100 / o polyamic acid, it should be pointed out that temperatures of up to 60 ° C can be used to produce a moldable product with at least 50 ouzo polyamic acid as part of the polymeric component.

   According to the preferred embodiment, equimolecular amounts of the diamine and the dianhydride in the form of solid materials will be mixed with one another beforehand and this mixture will then be added in small proportions and with stirring to an organic polar solvent.



  By premixing the components and then adding them to the solvent in small amounts, it is relatively easy to regulate the temperature and the sequence of the operation. Since the reaction is exothermic and therefore tends to be accelerated very quickly, it is advisable to keep the reaction temperature at less than 60 ° C. by regular additions. The manner of addition can, however, be carried out in various ways. After the diamine and dianhydride have been premixed, the solvent can be stirred into the mixture. However, it is also possible to dissolve the diamine in the organic polar solvent with stirring and then to add the dianhydride slowly while controlling the reaction temperature.

   Usually, in this latter procedure, the last portion of the dianhydride will be added together with a portion of the organic polar solvent. Another method consists in adding the reactants to the solvent in small amounts, not in the form of a premix, but by adding the diamine first, then the dianhydride, then diamine, etc. In any case, it is advisable to stir or shake the polymerization system containing the solution after the additions are complete until maximum polymerization has been achieved by reaching a maximum viscosity.



   The degree of polymerization of the polyamic acid can vary. When using equimolecular amounts of the reactants under the prescribed conditions, polyamic acids of very high molecular weight are obtained. The use of any of the reactants in large excess limits the extent of the polymerization. Both the diamine and the dianhydride can be used in an excess of more than 5 ouzo, but a polyamic acid of undesirably low molecular weight will be obtained. For certain purposes, however, it may be desirable to use an excess of one or the other reactant, preferably the dianhydride, of 1-3%.



   In preparing the polyamic acid intermediate, it is essential that the molecular weight is such that the inherent viscosity of the polymer is at least 0.1, and preferably 0.3-5.0. The inherent viscosity is measured at 30 C and a concentration of 0.5 g of the polymer in N, N dimethylacetamide. In order to calculate the inherent viscosity, the viscosity of the polymer solution is measured in relation to the viscosity of the solvent alone.
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   <SEP> viscosity <SEP> of the <SEP> solution
<tb> nat rl <SEP> logarithm
<tb> <SEP> Viscosity <SEP> of the <SEP> solvent
<tb> Logarithmic <SEP> viscosity number
<tb> C
<tb> where C is the concentration, expressed as grams of polymer per 100 cm3 of solvent. It is known that the inherent viscosity of polymeric products is directly related to the molecular weight of the polymer.



   The amount of organic polar solvent used in the preferred embodiment need only be sufficient to dissolve the diamine and, together with the polymeric component ultimately dissolved therein, to provide a sufficiently low viscosity for converting the materials into molded articles. It has been found that it is most expedient to use a solvent which makes up at least 60 / o of the final polymeric solution, so that the solution should contain 0.0540 / o of the polymeric component.

   The viscous solution of the polymeric mass, which contains at least 50 ouzo polyamic acid in the polymeric component, dissolved in the organic polar solvent, can be used as such for the formation of shaped objects.



   The molded articles which contain at least 50 / o polyamic acid are then converted into the corresponding polyimide molded articles. It should be understood that the methods described here can also be applied to compositions which contain at least 50 ouzo of the salt derivatives of polyamic acids, e.g. B. the triethylammonium salt of poly amic acids, instead of the polyamic acids.



   One embodiment for the production of the polyimides consists in that polyamic acids with repeating units of the following structural formula:
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   where> isomers means heating heating above 50 C treated. This heating converts pairs of amide and carboxylic acid groups into imide groups. The heating can take anywhere from a few seconds to several hours.



  In general, it is desirable to gradually increase the temperature up to the transition temperature in order to reduce the formation of voids and bubbles within the polyimides due to the formation of water vapor and also to avoid crystallization or embrittlement. t) In addition, it was found that it is expedient to heat the polyimide to a temperature of 300-500 ° C. for a short time (15 seconds to 2 minutes) after the conversion of the polyamic acid into the polyimide by the heating process described above, whereby an improved thermal and hydrolytic resistance of the polyimide is guaranteed.



   Another method of converting the polyamic acid composition into the corresponding polyimide consists in treating the former composition with a mixture of acetic anhydride and pyridine. The polyamic acid molded article can be treated in a bath containing acetic anhydride and pyridine. The acetic anhydride to pyridine ratio can vary from just a little over zero to unlimited mixtures. It is assumed that the pyridine acts as a catalyst for the action of the cyclizing agent, namely acetic anhydride.



   A third variant for converting the polyamic acid composition into the polyimide is that the treatment with a carbodiimide, e.g. B. dicyclohexylcarbo-diimide. The carbo-diimide serves to dehydrate the polyamic acid to form the polyimide, serving as an effective cyclizing agent.



   A fourth method is that these treatments can be used in combination. For example, the polyamic acid can be partially converted into the polyimide by chemical treatment and the cyclization to the polyimide can then be completed by subsequent heat treatment. If it is desired to mold the mass into suitable shapes, the conversion of the polyamic acid to the polyimide in the first stage should be 50 / o. After molding, the cyclization of the polyimide / polyamic acid can be completed.



   The presence of polyimides is indicated by their insolubility in cold, basic reactants, which is in stark contrast to the good solubility of the polyamic acid. The presence of the polyimide can also be determined by the infrared spectra of the polyamic acids. The spectra initially show a predominant absorption band at around 3.1 microns, due to the NH bond. This band gradually disappears, and as the reaction increases, the polyimide absorption band, a doublet, can be found at about 5, 64 and 5, 89 microns. After the conversion has ended, the characteristic polyimide band prevails.



   Among the diamines suitable for the present invention are:
4,4'-diamino-diphenyl-propane;
4,4'-diamino-diphenyl methane;
Benzidine;
3,3'-dichlorobenzidine;
4,4'-diamino-diphenyl sulfide;
3,3'-diamino-diphenyl sulfone;
4,4'-diamino-diphenyl sulfone;
4,4'-diamino-diphenyl ether;
1,5-diaminonaphthalene; meta-phenylenediamine; para-phenylenediamine;
3, 3'-dimethyl-4, 4'-biphenyl-diamine;
3,3'-dimethoxybenzidine;
2,4-bis (amino-t-butyl) toluene; Bis (para-ss-amino-t-butyl-phenyl) ether; Bis (para / 3-methyl-A-aminopentyl) benzene; Bis-para- (1,1-dimethyl-5-aminopentyl) -benzene;
1-isopropyl-2,4-metaphenylenediamine; m-xylylol-diamine; p-xylyl-diamine;

       Di (para-aminocyclohexyl) methane;
Hexamethylene diamine;
Heptamethylene diamine;
Octamethylene diamine;
Nonamethylene diamine; Decamethylene diamine; Diamino-propyl-tetramethylene-diamine;
3-methyl-heptamethylene-diamine;
4,4-dimethyl-heptamethylene-diamine;
2, 11-diaminododecane; 1,2-bis (3-aminopropoxyethane);
2,2-dimethyl-propylenediamine; 3-methoxy-hexamethylene diamine;
2,5-dimethyl-hexamethylene-diamine;
2,5-dimethyl-heptamethylene-diamine;
3-methyl-heptamethylene-diamine; 5-methyl-nonamethylene-diamine;
2, 1 l-diamino-dodecane;
2, 17-diamino-eicosadecane; 1,4-diamino-cyclohexane;

      1, 1 Q-diamino-1, 10-dimethyl-decane;
1, 12-diamino-octadecane;
H. (CH2) SO (CH2) O (CH2) 3 NH2;
H2N (CH2) 3S (CH2) 3NH2;
H2N (CH2) 3N (CH3) (CH2) 3NH2;
Piperazine.



   The tetracarboxylic acid dianhydrides useful for the present invention correspond to the following formula:
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 wherein R is a tetravalent radical, e.g. B. means an aromatic, aliphatic, cycloaliphatic or a com-bin aromatic and aliphatic radical or substituted derivatives thereof.

   The preferred dianhydrides are, as mentioned above, those in which the radical R has at least 6 carbon atoms and is of an aromatically unsaturated nature, each of the 4 carbonyl groups of the dianhydride being attached to a separate carbon atom in the tetravalent radical and the carbonyl groups being arranged in pairs, the groups in each pair being attached to adjacent carbon atoms of the radical R to form a five-membered ring of the following type:
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 Thus, the following dianhydrides are suitable for the present invention:

      Pyromellitic acid dianhydride;
2, 3, 6, 7-naphthalene-tetracarboxylic acid dianhydride;
3, 3 ', 4, 4'-diphenyl-tetracarboxylic acid dianhydride;
1, 2, 5, 6-naphthalene-tetracarboxylic acid dianhydride;
2, 2 ', 3, 3'-diphenyl-tetracarboxylic acid dianhydride;
2,2-bis (3, 4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride;
Bis (3, 4-dicarboxyphenyl) sulfonic dianhydride;
Perylene, 3, 4, 9, 10-tetracarboxylic acid dianhydride;
Bis (3, 4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride; Bis (3, 4-dicarboxyphenyl) sulfonic dianhydride and sithylene tetracarboxylic acid dianhydride.



   The solvents suitable for the synthesis of the polyamic acid compositions used as starting materials for the preferred production process for the polyimides are the organic polar solvents with a dipole moment, the functional groups of which do not react with the diamines or the dianhydrides.



  The organic polar solvent should in general not only be inert with respect to the system and act as a solvent with respect to the product, but it should also be a solvent for at least one of the reactants and preferably for both. Solvents from the class N, N-dialkylcarboxylamides are suitable as solvents, the low molecular weight solvents from this class, and in particular N, N-dimethylformamide and N, N-pimethylacetamide, being preferred. These solvents can be easily removed from the polyamic acid and molded polyamic acid articles by evaporation, displacement, or diffusion.

   Other typical compounds of this class of solvents are N, N-DiÏthylformamid, N, N-DiÏthylacetamid, N, N-Dimethylmethoxy- acetamide, etc. Other organic polar solvents which can be used for the present process are dimethyl sulfoxide, N-methyl-2-pyrrolidone, pyridine, dimethyl sulfone , Hexamethylphosphoramide, tetramethylene sulfone, dimethyltetramethylene sulfone. The solvents can be used alone or in conjunction with solvents or in combination with non-solvents, such as. B.



  Benzene, benzonitrile, dioxane, butyrolactone, xylene, toluene and cyclohexane can be used. The addition of water cannot be used. It is necessary that the process is carried out in a practically anhydrous state.



   The present invention will be explained in more detail by the examples given below.



  However, these examples are not intended to be limiting in nature.



   The following abbreviations are used for reasons of convenience. So means
DDP = 4,4'-diamino-diphenyl-propane;
DDM = 4,4'-diamino-diphenyl methane; pp = benzidine;
POP = 4,4'-diamino-diphenyl ether;
PSP = 4,4'-diamino-diphenyl sulfide; PSOP = 4,4'-diamino-diphenyl sulfone;
PMDA = pyromellitic acid dianhydride;
PPDA = 2, 2-bis (3, 4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride;
PEDA = bis (3, 4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride;
DMF = N, N-dimethylformamide;
DMA = N, N-dimethylacetamide;

      P = pyridine;
AA = acetic anhydride;
MPD = meta-phenylenediamine;
PPD = para-phenylenediamine;
B = butyrolactone;
HMD = hexamethylenediamine, and
DMHMD = 4,4'-dimethyl-heptamethylene-diamine
The examples are compiled in Table I.



  The details of the examples in which some of the masses turned into objects such as B. films, threads and foils have been deformed, follow the table.



   The preparation of some key ingredients used in these examples are given below.



   The pyromellitic acid dianhydride used is obtained in the form of white crystals by sublimation of the commercial product through silicon dioxide gel at 220-240 ° C. and 0.25-1 mm mercury pressure.



   N, N-Dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide are obtained by fractional distillation from phosphorus pentoxide, the fraction distilling at 47.5 ° C. and 17 mm pressure being N, N-dimethylformamide, while the fraction distilling at 73 ° C. and 30 mm pressure rende fraction consists of N, N-dimethylacetamide.



   Table I.
Summary of the examples
Reaction partner in g
Example diamine dianhydride cm3 solvent method of conversion
1 20, 0 DDM 22, 0 PMDA 200 DMF heat
2 10, 35 DDP 10, 0 PMDA 60 DMF / P (1/1) heat
3 3, 0 DDM 3, 3 PMDA 50 DMF heat
4 9, 15 POP 10, 0 PMDA 100 DMF / P (3/2) heat 5 9, 38 PSP 10, 0 PMDA 130 DMF / P (1/1) heat
6 5, 17 DDP 10, 1 PMDA 75 DMFiP (3/2) heat
4, 22 pp
7 * 10, 35 DDP 10, 0 PMDA 50 DMF heat
8 * 3, 0 DDM 3, 3 PMDA 50 DMF heat
9 10, 35 DDP 10, 0 PMDA 56 DMF ** 10 11, 2 PSO.

   P 10, 0 PMDA 75 DMF / P (2/1) ** 11 2, 01 PP 2, 37 PMDA 50 DMF P / AA 12 5, 17 DDP 10, 1 PMDA 75 DMF / P (3/2) P / AA 4, 22 PP 13 11, 2 PSO2P 10, 0 PMDA 150 DMF P / AA 14 9, 8 PSP 10, 0 PMDA 180 DMF P / AA 15 1, 30 POP 2, 18 PPDA 30 P16 80, 0 POP 87, 1 PMDA 464 DMA heat 17 12, 0 POP 13, 0 PMDA 191 DMA heat 18 0, 7 POP 1, 09 PEDA 25 DMA heat * In Examples 7-8, 50 molto of the polyamide-acid solutions were added to reduce 30 molto the acid groups in the polyamide-acid solution converted into the tri-polyamide-acid groups in the corresponding polyimide ethylammonium salt.

   before the final conversion by ** In Examples 9 and 10 stoichiomic heating and heating took place, respectively. trical amounts of acetic anhydride and pyridine
Composition of the examples
Reaction partner in g Example diamine dianhydride cms solvent Method of conversion 19 12, 4 MPD 25, 0 PMDA 145 DMF warm 20 6, 2 MPD 25, 0 PMDA 200 DMF / P (1/1) warm
6, 2 PPD 21 12, 4 MPD 25, 0 PMDA 175 DMF / P (4/3) * 22 6, 2 PPD 12, 5 PMDA 120 DMA P / AA 23 12, 4 MPD 25, 0 PMDA 145 DMF P / AA 24 12, 4 MPD 10, 0 PMDA 200 DMF / B (4/1) P / AA polyamide-acid formation conversion stage,

   Example reactants solvents chemicals used 25 MPD PMDA DMA AA / P 26 PP PMDA DMF AA / P / Benzene 27 ** DDP PMDA DMF AA / P 28 ** MPD PMDA DMF AAiP
PPD 29 ** MPD PMDA DMA AA / P / cyclohexane 30 ** MPD PMDA DMA AA / P / acetonitrile
Example 1
20.0 g (0.11 mol) of 4,4'-diamino-diphenylmethane are dissolved in 150 cm3 of dimethylformamide. 22.00 g (0.11 mol) of pyromellitic acid dianhydride are then added in portions with stirring or shaking, the solution being cooled from the outside to about 15 ° C. using running water. The viscous material is further diluted with 50 cm 3 of dimethylformamide in order to obtain a casting solution containing 18.1% by weight of the polyamic acid.

   The inherent viscosity is 1.73 (0.5% solution in dimethylformamide).



   Then, with the aid of a doctor blade, foils are poured through an opening of about 0.38 mm and they are dried for 15 minutes at 120 ° C. in an oven in a vigorous, dry stream of nitrogen. The foils are then attached to steel plates with magnets, additionally dried for 15 minutes at 120 ° C. in a nitrogen atmosphere and then heated to 300 ° C. in a hot vacuum oven in order to convert the polyamic acid into the polyimide.

   The polyimide film removed had the following properties: Logarithmic viscosity number 0.9 (0.5% solution in sulfuric acid) Density = 1.362 Polyamide acid formation Conversion stage Examples of reactants Solvents chemicals used 31 ** MPD PMDA DMA AA / P / chloroform 32 ** MPD PMDA DMA AA / P / Benzene 33 ** MPD PMDA DMA AA / P 34 ** MPD PMDA DMA AA / P / carbon tetrachloride 35 MPD PMDA DMA AA / P / Benzene
PP * In example 21, stoichiometric amounts of acetic anhydride / pyridine were added to the polyamide-acid solutions,

   in order to convert 30 mol / o polyamide-acid groups into the corresponding polyimide by heating before the last conversion stage.



   ** In these examples, the acid groups in the polyamide acid were converted into the triethylammonium salt.



   Table 1 (continued)
Composition of the examples polyamide-acid formation conversion stage, examples reactants solvents chemicals used 36 MPD PMDA DMF AA / tetramethylene sulfone
DDM 37 PSP PMDA DMF AA / P / Cyclohexane 38 PSO2P PMDA DMF AA / P / Cyclohexane 39 MPD PMDA DMA / P AA 40 DDM PMDA DMA / P AA 41 DDM PMDA DMA / AA AA / P / ¯thyl acetate 42 POP PMDA DMA / P AA 43 PSP PMDA P AA 44 PSP PMDA DMA / P AA 45 PPD PMDA DMA AA / P 46 MPD PMDA DMF AA / P 47 PP PMDA DMF AA / P 48 DDP PMDA DMF / P AA / P
PP 49 PSO2P PMDA DMF AA / P 50 PSP PMDA DMF AA / P 51 HMD PMDA DMA AA / P / Benzene 52 DMHMD PMDA DMA AA / P / Benzene Initial modulus at 23 C = 24 608 <RTI

   ID = 6.28> kg / cm2 at 200 C = 12 655 kg / cm2 elongation at 23 C = 14 / o at 200 C = 22% tensile strength at 23 C = 837 kg / cm2 at 200 C = 499 kg / cm2 impact strength = 2 .01 kg / cm / 0, 025 mm thickness tear strength = 4, 9 g / 5, 08 cm crack / 0,

   025 mm thickness Retains toughness grade-13. 600 Hydrolytic stability - longer than 100 hours in boiling water
24 hours in steam thermal stability-longer than 90 hours at 250 C in air more than 24 hours at 310 C in air zero tear strength- temperature-785 C electrical properties spec.

   Resistance (ohm. Cm) at 23 C-higher than
2.5 X 1015 at 250 C-higher than
4, 1 X 1011 dielectric constant (K) dielectric loss factor (Df) Temp. F K Df 23 C 102 3, 96 0, 0044 23 C 105 3, 86 0, 0086 250 C 102 3, 19 0, 0109 250 C 105 3 , 17 0, 0019
The above tests were carried out as follows.



      Tensile strength, elongation and initial modulus (Young's modulus): The measurements were carried out at 23 C and 50 ouzo relative humidity. For this purpose, the film was stretched in the form of samples, which were produced with a Thwing-Albert cutting tool, with a width of 6.35 mm at a rate of 100 / o per minute until the sample broke. The force applied at the moment of the break in kg / cm2 corresponds to the tensile strength. The elongation corresponds to the percentage increase in length of a sample at break.



  The initial modulus (Young's modulus) in kg / cm2 is directly related to the film stiffness. It is obtained from the slope of the stress curve at an elongation of 1 / o. Both the tensile strength and the initial modulus are related to the initial cross-section of the sample.



   Zero tear strength temperature: This temperature is the temperature at which a film can withstand a load of 1.4 kg / cm2 cross-sectional area of the film for no more and no less than 50.5 seconds. The test is carried out by bringing the sample into contact with a heated rod, applying the correct load beforehand, and measuring the time it takes to break. This test is carried out at different temperatures until the so-called zero tensile strength temperature is determined.



   The toughness level is determined by creasing a 0.0254-0.178 millimeter thick film several times by folding and creasing the film by 180, then creasing it by 360 and creasing to complete a cycle. The number of wrinkling cycles that the film is able to withstand before tearing at the wrinkled point is referred to below as the degree of toughness or degree of toughness. If a film cannot be creased without tearing, it has a degree of toughness of zero, while in those cases in which the film tears in the second cycle, the degree of toughness is 1, etc.

   The degree of toughness for films produced according to the invention must be at least 3.



     Toughness Retention: This test is used to determine the effect of heat treatment on toughness retention. For this purpose, the polymer is heated to 360 ° C. for 20 minutes in a nitrogen atmosphere and the loss of toughness caused by this heating process is measured. The retention of the toughness grade must also be at least 3.



   The impact strength or pneumatic impact strength is the energy required to tear a film, which is expressed in kg-cm / 0.025 mm thickness of the film sample. It is determined by measuring the speed of a ball with a diameter of 12.7 mm and a weight of 8.3 g, which has been subjected to mechanical acceleration by means of air pressure, first in free flight and then when a film sample of 44.5 is torn X 44.5mm obstructed flight. The velocities are measured by photoelectrically measuring the passage of the steel balls between two light beams which are arranged at a certain distance from each other.

   Pneumatic impact resistance is measured by the loss of kinetic energy due to the tearing of the film sample and is calculated by subtracting the square of the speed in obstructed flight from the square of the speed in free flight and the result with the weight of the projectile divided by the the acceleration generated by gravity, multiplied. This test is carried out at 23 degrees Celsius and a relative humidity of 50 ouzo, with the test samples being conditioned for 24 hours at 23 degrees Celsius and a relative humidity of 50 I / o.



   The tear strength is measured with an Elmendorf test apparatus. A film is cut into strips of 63.5 X 127.0 mm. Ten such strips cut out from each direction, i.e. H. ten strips, the longer dimension of which is in the direction of ejection, casting or calendering of the film, and ten strips, the longer dimension of which is in the cross-machine direction, are tested at 23.9 ° C and a relative humidity of 35%. The test apparatus consists of a fixed jaw or claw and a movable jaw or claw which are arranged on a pendulum which oscillates in a substantially frictionless bearing which is equipped with means for measuring the maximum deflection of the pendulum oscillation.

   After the specimen has been clamped in the test apparatus, an initial cut of 20.6 mm, which runs in the intended direction of the subsequent tear, is made with the aid of a blade arranged on the test apparatus. The force required to expand the initial tear is measured by measuring the work done in tearing the film over a given distance of 50.8 mm. The work is measured on the basis of the difference between the oscillation of a pendulum, first in the free state and then in the state hindered by the tearing of the film. Additional weights can be attached to the pendulum if the tear strength of a single sheet of film exceeds the capacity of the pendulum alone.

   The scale of the Elmendorf test device, a device customary in the paper industry, is read off as grams / 50.8 mm tear per 16 sheets. Since only 10 sheets are used in the present case, the values obtained with this test device must be corrected and then converted into grams / 50.8 mm crack / 0.025 mm thickness.



   The hydrolytic and thermal resistances result from the above description of the results.



   The electrical properties are determined as described in US Pat. No. 2,787,603.



   Examples 2-10
These examples are carried out in essentially the same manner as Example 1, using the ingredients shown in Table I.



  It should be noted that, for Examples 7 and 8, 50 M01 ío of the acid groups in the polyamic acid solution were converted into the triethylammonium salt.



  The cast films are converted into the polyimide films by first heating them to 120 ° C. and then to 300 ° C. as described in Example 1. In Examples 9 and 10, a two-stage conversion method was used in accordance with the information in Table I.



   The properties of the polyimide films obtained are shown in Table II below.



   Table II
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<tb>. <SEP> HMMS
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<tb> <SEP> e <SEP> 3 <SEP> <SEP> m
<tb> <SEP> 2 <SEP> 26 <SEP> 014 <SEP> 7, <SEP> 4 <SEP> 837 <SEP> 3 * <SEP> 0, <SEP> 5
<tb> <SEP> 3 <SEP> 23 <SEP> 904 <SEP> 12 <SEP> 879 <SEP> 3 * <SEP> 0, <SEP> 6
<tb> <SEP> 4 <SEP> 24 <SEP> 608 <SEP> 10, <SEP> 4 <SEP> 914 <SEP> 3 * <SEP> 0, <SEP> 8
<tb> <SEP> 5 <SEP> 22 <SEP> 498 <SEP> 7, <SEP> 3 <SEP> 703 <SEP> 3 * <SEP> 0, <SEP> 3 *
<tb> <SEP> 6 <SEP> 35154 <SEP> 4, <SEP> 2 <SEP> 766 <SEP> 3 * <SEP> 0, <SEP> 3 *
<tb> <SEP> 7 <SEP> 23201 <SEP> 5, <SEP> 8 <SEP> 661 <SEP> 3 * <SEP> 0, <SEP> 8
<tb> <SEP> 8 <SEP> 26 <SEP> 014 <SEP> 11 <SEP> 780 <SEP> 3 * <SEP> 1, <SEP> 4
<tb> <SEP> 9 <SEP> 21092 <SEP> 6, <SEP> 2 <SEP> 707 <SEP> 3 * <SEP> 0,

   <SEP> 5
<tb> 10 <SEP> 24 <SEP> 609 <SEP> 14 <SEP> 598 <SEP> 3 * <SEP> 0, <SEP> 3 *
<tb> * <SEP> more <SEP> than
<tb>
Examples 11-14
The polyamic acid solutions were prepared in essentially the same manner as in Example 1 using the ingredients shown in Table I.



  The solutions were poured with the doctor blade with the same opening as indicated above. After drying for 15 minutes under dry nitrogen in an oven with forced circulation of the gas, the polyamic acid sheets were stripped from the glass plates and chemically converted into polyimide sheets.



   In Example 11, the film was treated in a mixture of benzene, pyridine and acetic anhydride (mixing ratio 2: 2: 1) for 20 hours in order to effect its conversion into the polyimide. The film was then dried at 180 ° C. for 2 hours and then heated to 500 ° C. for 1 minute.



   In Examples 12-14, the films were treated in a mixture of cyclohexane, pyridine and acetic anhydride (mixing ratio 15: 1: 1) for 24 hours, then extracted in dioxane for 1 hour and finally at 130 ° C. for 1 hour. dries.



   The properties of the films obtained are given in Table III below.



   Table 777
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<tb> do <SEP>: <SEP> 14
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<tb> 11 <SEP> 59 <SEP> 761 <SEP> 14 <SEP> 1048 <SEP> 3 *
<tb> 12 <SEP> 36 <SEP> 560 <SEP> 16, <SEP> 2 <SEP> 837 <SEP> 3 *
<tb> 13 <SEP> 25 <SEP> 311 <SEP> 15 <SEP> 584 <SEP> 3 *
<tb> 14 <SEP> 21092 <SEP> 6, <SEP> 5 <SEP> 633 <SEP> 3 *
<tb> <SEP> * <SEP> more <SEP> than
<tb>
Example 15
This example is carried out in practically the same way as Example 1 using the components given in Table I. It should be noted that 2.18 g of 2, 2-bis (3, 4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride were used.



   A polyimide film was produced in the same manner as in Example 1. A tough film was obtained with properties similar to those given in Table II, the degree of toughness being retained being greater than three.



   Example 16
80,000 g (0.3996 mol) of bis (p-aminophenyl) ether and 87.137 g (0.3996 mol) pyromellitic acid dianhydride are introduced into a 2000 cm3 three-necked flask.



  473 g of N, N-dimethylacetamide and 473 g of toluene are then added and the mixture is kept in a nitrogen atmosphere with stirring for 4 hours. A very viscous solution is obtained. 48.5 g of this polyamic acid solution are diluted with 23 g of N, N-dimethylacetamide and 5.46 g of titanium dioxide in the form of rutile are dispersed in this solution. The pigmented polyamic acid is deposited over a copper substrate and converted into the insoluble polyimide by means of heat. The film is then placed in an oven at 100 ° C. and the temperature is increased to 370 ° C. over 35 minutes. The film obtained has excellent adhesive properties on samples, such as. B. sharp bending, convex and concave impact, and cellophane film test.



   Example 17
12,000 g (0.055 mol) of bis (p-aminophenyl) ether and 13.02 g (0.055 mol) of pyromellitic acid dianhydride are introduced into a 500 cms three-necked flask.



  183 g of N, N-dimethylacetamide are then added and the mixture is kept in a nitrogen atmosphere and stirred for 5 hours. A viscous solution is obtained. The polyamic acid solution is diluted to 11 / o solid materials by adding 20 g of N, N-dimethylacetamide. The inherent viscosity of the polyamic acid by dilution to 0.5 ouzo solid materials in N, N-dimethylacetamide is 1.1.



   This polyamic acid solution (11% solid materials) is applied to a copper wire with a coating nozzle and the wire provided with the coating is passed vertically through an oven (1.22 m high). The furnace temperature is 150 C at the bottom and 370 C at the top, while the wire speed is 2.44-3.05 m per minute. As it passes through the oven, the polyamic acid is thermally converted into polyimide. Ten such coatings are applied to obtain a polyimide coating 0.0457-0.0483 mm in diameter.

   This gives a flexible, non-fragile coating
The properties of this polyimide-coated wire are as follows, using the methods according to US Pat. No. 2,787,603, column 4, lines 53 et seq .: dielectric strength = 3400 volts per 0.025 mm insulation resistance = infinite transit temperature = 485 C dielectric constant (100 hertz) = 3.78 dielectric loss factor (100 hertz) = 0.0029
This material resists common organic solvents, such as. B. hexane, ethyl acetate, acetone, xylene, NN-dimethylacetamide, ethanol, chloroform, and dilute acids, such as.

   B. 50% hydrochloric acid and sulfuric acid, but the coating is attacked by a 1 /% aqueous potassium hydroxide solution.



   Accelerated tests for determining the life of the insulation at elevated temperatures in the range of 220-280 C were performed and plotted against time versus temperature. It was found that this insulation is excellently suited for electrical equipment of class H, provided the line obtained is extrapolated for the temperatures which correspond to the corresponding insulation classes, as defined in A.I.E.E, Test No. 57.



   Example 18
A mixture of 1.0894 g (0.00351 mol) of bis (3, 4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride (m.p. 230 to 233 C) and 0.7037 g (0.00351 mol) of 4,4'-diamino Diphenyl ether is mixed with 25 cm3 of N, N-dimethylacetamide. On stirring, the monomers dissolve to form a colorless, slightly viscous solution with an inherent viscosity in 0.5 / o N, N-dimethylacetamide of 0.74.



   Polyamic acid thin films were made by pouring samples of the polyamic acid solution onto a glass plate and allowing the solvent to evaporate in a nitrogen atmosphere. The polyamic acid films were then converted into polyimide films in the heat by heating them in a glass tube. The polyamic acid films were slowly heated in a stream of nitrogen to 325 ° C. for about 5 hours.

   The films thus obtained were transparent, pale yellow and had a degree of toughness of more than 3 and the following properties:
Tack temperature (in English referred to as embroidery temperature p) = approx. 305 C Tensile strength = 1160 kg / cm2 Elongation = 22 / o Initial module at room temperature = 52 449 kg / cm = dielectric constant = 3.81 Dielectric loss factor = 0.0012
Example 19
12.4 g (0.115 mol) of m-phenylenediamine are dissolved in 75 cm3 of dimethylformamide. 25.00 g (0.115 mol) of pyromellitic acid dianhydride are then added in portions to this solution with external cooling by means of running water at about 15 ° C.

   The last portion of dianhydride is added in 10 cm3 of dimethyl fortnamide.



  A viscous material is obtained which is further diluted with 16 cm3 of dimethylformamide and then filtered through a pressure filter.



   From this, foils are poured onto glass plates and dried in vacuo for 30 minutes at 80 C.



  After being stripped from the plates, the films are fixed on a steel plate by means of magnets, with the edges held down. The whole thing is then dried in a vacuum for 30 minutes at 100-110 Celsius. The plate with the film is then heated in a hot vacuum oven to 300 ° C. for 15 minutes in order to convert the polyamic acid into the polyimide.

   The removed polyimide films have the following properties: Logarithmic viscosity number = 0.33 (0.5% solution in
Sulfuric acid) density = 1. 43 initial modulus = 28123 kg / cm2 elongation = 10 / o tensile strength = 1055 kg / cm2 maintaining the degree of toughness greater than 3 hydrolytic = 100 hours in boiling water resistance,

  
18 hours in steam at 180 C Thermal resistance = longer than 30 days at 300 C in air Zero tear resistance temperature = 800 C Electrical spec. Resistance (ohm-cm) at 23 C greater than 105 Examples 20-21
These examples are carried out in practically the same way as in Example 19, the constituents mentioned in Table I being used. All cast films are converted into polyimide films by heating to 100 to 110 ° C. and then to 300 ° C. in the manner described in Example 19.

   In Example 21, a two-stage conversion method according to the information in Table I is used.



   The properties of the polyimide films obtained are shown in Table IV below.



   Table IV
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<tb> 27 <SEP> 30 <SEP> 935 <SEP> 5 <SEP> 844 <SEP> 3 * <SEP> 0, <SEP> 38
<tb> <SEP> * <SEP> more <SEP> than
<tb> Examples 28-30
The polyamic acid solutions are prepared in essentially the same manner as in Example 25 using the ingredients shown in Table I. The solutions are cast into films on glass plates.

   After drying for 30 minutes, the polyamic acid films are stripped off the glass plates and chemically converted into polyimide films.



   In Example 28, the film is treated in a mixture of pyridine and acetic anhydride (mixing ratio 3: 2) for 24 hours in order to bring about the conversion into the polyimide. The film is then immersed in dioxane for 2 hours, dried at 130 ° C. for 1 hour and then heated to 380 ° C. for 1 minute.



   In Examples 29 and 30, the films are treated in a mixture of cyclohexane, pyridine and acetic anhydride (mixing ratio 15: 1: 1) for 48 hours, then extracted in dioxane for 1 hour and finally dried at 120 ° C. for 1 hour.



   The properties of the films obtained are shown in Table V below:
Table V
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<tb> 28 <SEP> 36 <SEP> 560 <SEP> 5, <SEP> 5 <SEP> 984 <SEP> 3 *
<tb> 29 <SEP> 22 <SEP> 498 <SEP> 12 <SEP> 661 <SEP> 3 *
<tb> 30 <SEP> 25311 <SEP> 11 <SEP> 731 <SEP> 3 *
<tb> <SEP> * <SEP> greater than <SEP> than
<tb>
Example 25
6.2 g of m-phenylenediamine are dissolved in 50 cm3 of dimethylacetamide. The solution is cooled to about 15 C with a water jacket. Then 12.5 g of pyromellitic acid dianhydride are stirred in in portions.



  25 cm 3 of dimethylacetamide are added in order to obtain a polyamic acid solution which contains 20.8% by weight of polymer. Films are then cast using a doctor blade with an opening of 0.254 mm and dried at 120-130 ° C. for 30 minutes The inherent viscosity of the polymer solution, in a 0.5 "/ c. igen solution of DMA, is 0.91.



   The film is soaked overnight in a mixture of 180 cm3 benzene, 120 cm3 pyridine and 50 cm3 acetic anhydride. The film is then dried in vacuo at 160 ° C. for 2 hours, a strong, tough, flexible film being obtained.



  Infrared spectra can be used to determine that it is a polyimide film.



   Example 26
16.9 g of benzidine are dissolved in 100 cm3 of dimethylformamide. Then 20.0 g of pyromellitic dianhydride are stirred in in portions and the whole thing is cooled to about 15 ° C. using a water jacket.



  This forms a viscous solution which is diluted by adding 150 cm3 of DMF to obtain a polyamic acid solution which contains 13.5% by weight of polymer. The inherent viscosity is 1.8 if it is measured in a 0.5% solution of DMF. The polymer solution is poured into foils with a doctor blade with an opening of 0.381 mm and dried at 120 ° C. for 20 minutes. The films are for at least 20 hours in a mixture of 230 cm3 benzene, 200 cm3 pyridine and
100 cm3 of acetic anhydride soaked. These foils are then dried in a vacuum for 2 hours at 180 ° C, giving tough, flexible polyamide foils.



   Example 27
10.35 g of 4,4'-diamino-diphenylpropane and 10.0 g of pyromellitic acid dianhydride are weighed into a beaker and mixed. The solid mixture is stirred into 75 cm3 of dimethylformamide while cooling with the aid of a water jacket at about 11 ° C. After the solid constituents have dissolved, the solvent solution has an inherent viscosity, measured in a 0.5% solution of DMA, of 0.74. The polyamic acid solution thus obtained is diluted with 50 cm3 of dimethylformamide and then treated with 5.5 cm3 of triethylamine.



   A sample of this solution, which contains triethylamine, is poured into a mixture of 50 cm3 acetic anhydride and 120 cm3 pyridine in a Waring mixer and the whole is stirred for 30 minutes. A yellow precipitate is obtained. The conversion appears to be over after 5 minutes. The precipitate is filtered off, washed with benzene and dried in vacuo at 120 ° C. for 2 hours. The infrared spectra of the powder show that it is a polyimide powder.



   Example 28
8.7 g of m-phenylenediamine, 3.7 g of p-phenylenediamine and 25.0 g of pyromellitic acid dianhydride are weighed into a flask and mixed. The solid mixture is stirred into 100 cm3 of dimethylformamide in portions, the solution being cooled to about 15 C with the aid of a water jacket. The last portion is added together with 50 cm3 of dimethylformamide, a polyamide acid solution containing 20.6% by weight of polymer being obtained. The logarithmic viscosity number, measured in a 0.5% solution of DMA, is 1.5.



   110 g of this polymer solution are mixed with 9.5 cm3 of triethylamine and 50 cm3 of dimethylformamide.



  The polymer begins to precipitate, after which 4.5 cm3 of acetic anhydride and 7.5 cm3 of pyridine and 10 cm3 of acetic acid are added to this mixture, giving a yellow, viscous solution after stirring briefly.



  Part of this polyamide acid solution is poured with a doctor blade at an opening of 0.254 mm and dried for 15 minutes at 120-130 ° C. The films are converted into the corresponding polyimide by soaking them in a copious excess of a mixture of pyridine and acetic anhydride (volume ratio of 3: 2) for 12 hours. After the films have been dried for 1 hour at 130 ° C., they are heated to 250 ° C. for 1 hour in vacuo. The films are then subjected to a heat treatment in air at 380 C for 5 minutes, tough, flexible films being obtained.



   Examples 29-32
6.2 g of m-phenylenediamine and 12.5 g of pyromellitic acid dianhydride are weighed into a flask and mixed. The mixture is then stirred in portions into 50 cm3 of dimethylacetamide while cooling to about 15 Celsius. 10 cm3 of dimethylacetamide are added to the last portion, a viscous polyamic acid solution being obtained. 8 cm3 of triethylamine are added together with 15 cm3 of dimethylacetamide, a solution of the triethylamine salt of the polymer being obtained. With the aid of a doctor blade with an opening of 0.254 mm, films are cast, which are dried for 15 minutes in an air circulation oven at 120 Celsius.



   These foils are soaked in a bath consisting of 30 cm3 of pyridine, 30 cm3 of acetic anhydride plus 450 cm3 of solvent. The solvent in these cases was as follows, namely for example 29 cyclohexane, for example 30 acetonitrile, for example 31 chloroform and for example 32 benzene. The completion of the conversion is checked by heating the foil to 400 ° C. in an oven. The films are extracted with dioxane and dried for 1 hour at 110 Celsius. In Examples 29 and 30 the conversion is complete after 16 hours and in Examples 31 and 32 after 40 hours. In all cases, polyimide films are obtained that are tough and flexible.



   Examples 33-34
The polymerization is carried out in the same way as in Examples 28-31 with the exception, however, that 120 cm3 of dimethylacetamide are added together with the 8.0 cm3 of triethylamine in order to obtain a solution of the triethylamine salt of polyamic acid. With the aid of a doctor blade with an opening of 0.381 mm, foils are cast and dried in an air circulation oven at 120 ° C. for 15 minutes.



   The foils are soaked in baths which for example 23 consist of 220 cm3 pyridine and 280 cm3 acetic anhydride and for example 34 of 22 cm3 pyridine, 28 cm3 acetic anhydride and 450 cm3 carbon tetrachloride. In all cases, tough, flexible polyimide films are obtained. The conversion according to example 33 takes 24 hours and according to example 34 4 days. The films are extracted with dioxane and dried at 120.degree.



   Example 35
6.2 g of m-phenylenediamine and 10.56 g of benzidine and 25.1 g of pyromellitic acid dianhydride are weighed into a flask. The solid mixture is stirred in portions into 100 cm3 DMF while cooling to about 15 C using a water jacket. During the addition, the polyamic acid solution becomes very viscous, whereupon 400 cm3 of DMF are added. Foils are cast using a doctor blade with an opening of 0.508 mm and dried at 120-130 ° C. for 15 minutes. The films are then converted into the corresponding polyimide by soaking in a mixture of cyclohexane, pyridine and acetic anhydride (volume ratio 90: 6: 6) for 24 hours.

   The films are extracted by means of dioxane for 1 hour and dried at 130 ° C. for 2 hours. In this way, tough and flexible polyimide films are obtained.



   Example 36
6.2 g of m-phenylenediamine and 11.4 g of 4,4'-diaminodiphenylmethane and 25.0 g of pyromellitic acid dianhydride are weighed, mixed and stirred in portions into 100 cm3 of DMF while cooling with a water jacket to about 15 ° C. . The reaction mixture is gradually diluted in order to finally obtain a polyamic acid solution which contains 42.6 g of polymer (3% by weight), 190 cm3 of DMF and 126 cm3 of pyridine. With the aid of doctor blades and openings of 0.381 mm and 0.508 mm, films are cast and dried at 120 ° C. for 6-10 minutes. The inherent viscosity, measured in a 0.5 / O solution of DMF, is 2.03.

   These films are immersed in a mixture of tetramethylene sulfone and acetic anhydride (mixing ratio 4: 1) for at least 1 hour, after which the films are extracted with dioxane and dried at 120.degree.



   Example 37
10.0 g of 4,4'-diamino-diphenyl sulfide are dissolved in 75 cm3 of dimethylformamide. Then 10.15 g of pyromellitic acid dianhydride are added in portions and with cooling over the course of 15 minutes, a viscous solution of the corresponding polyamic acid being obtained. The last portion of the dianhydride is added together with 25 cm3 of dimethylformamide. With the aid of a doctor blade with an opening of 0.381 mm, foils are cast and dried in a stream of nitrogen at 120 ° C. for 10-15 minutes.



  The inherent viscosity of the polyamic acid solution thus obtained, measured in a 0.5% solution of DMF, is 1.2. The films are soaked in a mixture of cyclohexane, acetic anhydride and pyridine (mixing ratio 13: 1: 1). After 3 days, the solution is poured off, the films are rinsed with dioxane and immersed in dioxane for 1 hour. The films are then dried at 120 ° C. for 15 minutes and then heated to 300 ° C. for 15 minutes.

   The physical properties of the films at 23 C are as follows: Initial Modulus = 20389kg / cm2 Elongation = 7.8 / o Tensile Strength = 668 kg / cm2
The film is heat-treated for 1 minute at 380 ° C., whereupon it has the following properties: initial modulus = 18,280 kg / cm2, elongation = 10.8 "/ & tensile strength = 731 kg / cm2
Example 38
10.0 g of pyromellitic acid dianhydride and 11.39 g of 4, 4 'diamino-diphenylsulfone are weighed out, mixed and stirred in portions into 16 cm3 of DMF while cooling with a water jacket to about 15 ° C. for 90 minutes. The last portion of the reactants is added together with 20 cm3 of DMF.

   The reaction is allowed to proceed for 40 hours to give a polyamic acid solution containing 22% by weight of polymer. The inherent viscosity, measured in a 0.5% solution of DMF, is 0.64. Films are cast with the aid of a doctor blade with an opening of 0.254 mm and dried in an air circulation oven at 120 ° C. for 10 minutes. The films are then treated in a mixture of cyclohexane, pyridine and acetic anhydride (mixing ratio 13: 1: 1) for 3 hours, then immersed in dioxane and then dried at 120 ° C. for 15 minutes, giving satisfactory, self-supporting films.



   Example 39
A polyamic acid solution is obtained by mixing the following ingredients with exclusion of moisture for 18 hours at room temperature with stirring:
5.407 parts of m-phenylenediamine, 10.906 parts of pyromellitic acid dianhydride,
47, 15 parts of dimethylacetamide and
32.78 parts of pyridine.



  A portion of the viscous solution obtained is removed, diluted to 0.5 / o with dimethylacetamide and the inherent viscosity at 30.degree. A value of 1.94 is found. The solution is spun at room temperature through a spinneret which has 100 openings of 0.0762 mm into a bath containing acetic anhydride. The bath passage is 1.52 m. Single threads are removed from this bath via a roller at 9.75 m per minute, which are then fed to another roller at 16.46 m per minute in order to obtain a draw ratio of 1.7. The threads are then extracted in water for 1 hour and dried.

   The physical properties of the threads obtained are as follows: tenacity = 1.3 g / denier, elongation 45 / o, initial modulus (Young's modulus) 30 g / denier. If the winding onto the second roller takes place at a speed of 21.34 m per minute (stretch ratio 2.2), the threads have a tenacity of 2.2 g / denier, an elongation of 22 ouzo and an initial modulus ( Young modulus) of 43 g / denier.



   Example 40
A polyamic acid solution with the following ingredients is prepared as described in Example 39:
9, 913 parts 4, 4'-diamino-diphenylmethane, 10, 906 parts pyromellitic acid dianhydride,
47.08 parts of dimethylacetamide and
49.15 parts of pyridine.



   The logarithmic viscosity number is 1.4. Spinning takes place from a spinneret with 27 protruding openings, each 0.127 mm in diameter. The filaments are obtained in the same manner as in Example 38, using the roller speeds and draw ratios listed in Table IV below. The physical properties are also given in Table IV.



  Table IV
EMI12.1


<tb> <SEP> s
<tb> <SEP> ^
<tb> <SEP>
<tb> <SEP> x <SEP>;
<tb> <SEP> U
<tb> <SEP> W
<tb> <SEP> ci <SEP> vi <SEP>> <SEP> E.
<tb>



  A <SEP> 2, <SEP> 59 <SEP> 2, <SEP> 74 <SEP> 1, <SEP> 05 <SEP> 0, <SEP> 95/71/22
<tb> B <SEP> 2, <SEP> 59 <SEP> 5, <SEP> 03 <SEP> 1, <SEP> 94 <SEP> 1, <SEP> 5/27/29
<tb> C <SEP> 2, <SEP> 90 <SEP> 4, <SEP> 72 <SEP> 1, <SEP> 63 <SEP> 1, <SEP> 3/37/27
<tb> D <SEP> 6, <SEP> 09 <SEP> 9, <SEP> 45 <SEP> 1, <SEP> 55 <SEP> 1, <SEP> 4/29/31
<tb> E <SEP> 8, <SEP> 99 <SEP> 10, <SEP> 67 <SEP> 1, <SEP> 19 <SEP> 1, <SEP> 5/29/32
<tb> T is the toughness in grams / denier, E means / o elongation and Mi the initial modulus or young modulus in grams / denier.



   By heating the threads according to B for 5 minutes at 300 ° C., the properties are improved to 3.8/28/50. A further stretching of the threads according to C by a factor of 2.2 improves the properties to 3.3/26/65.



   Example 41
A similar polymer as in Example 40 is obtained by mixing the following ingredients for 6 hours at 0-25 ° C:
15, 84 parts 4, 4'-diamino-diphenylmethane,
17, 44 parts of pyromellitic acid dianhydride and
100 parts of dimethylacetamide.



  The viscous solution is diluted with 18 parts of dimethylacetamide and 20 parts of acetic anhydride. The solution is then spun through a spinneret with 100 openings, each 0.0762 mm in diameter, into a bath of 80% ethyl acetate, 10% pyridine and 10% acetic anhydride. The bath passage is 1.83 The threads are taken out at a speed of 6.40 m per minute and thereby stretched 2.05 times by passing them over a second roller at a speed of 13.11 m per minute.The threads are air-dried while Heated to 150 ° C. for 30 minutes, to 300 ° C. for 20 minutes and finally to 400 ° C. for 4 minutes.

   The thread properties are 1, 9/22/25 (TIEIMi) while the single thread denier is 3, 8.



   Example 42
A polymer solution is prepared according to the method of Example 41 with the following ingredients:
20, 00 parts 4, 4'-diamino-diphenyl ether,
21, 80 parts of pyromellitic acid dianhydride,
100 parts of dimethylacetamide and
68 parts of pyridine.



  The inherent viscosity is 1. 13. Filaments are produced by spinning this solution through a spinneret, which has 100 openings of 0.0762 millimeters each, into a bath of acetic anhydride using a bath passage of 1.83 m. The threads are guided around a first roller at a speed of 2.04 m per minute and then over a second roller at a speed of 7.16 m per minute with a stretch ratio of 3.5.

   After air drying, the threads have a denier of 3.6 and the following properties: 2, 2/11, 5/63 (T / E / M;). After heating the barrels to 600 ° C. for 2 minutes in a nitrogen atmosphere, they have the following properties: 4, 5/8, 4/65 (T / E / M;).



   Example 43
A polyamic acid is prepared according to the method of Example 41 from the following ingredients:
2, 16 parts 4, 4'-diamino-diphenyl sulfide,
2, 18 parts of pyromellitic acid dianhydride and
20 parts of pyridine.



  The inherent viscosity is 1.37. The solution is diluted with 6.7 parts of pyridine and spun in acetic anhydride as described in the above examples, whereby satisfactory threads are obtained.



   Example 44
A polymer similar to that in Example 43 is produced using the method according to Example 39 using the following components:
10, 816 parts 4, 4'-diamino-diphenyl sulfide,
10, 906 parts of pyromellitic acid dianhydride,
47, 15 parts of dimethylacetamide and
39.76 parts of pyridine.



  The inherent viscosity is 1.20. The polyamic acid solution obtained is spun in acetic anhydride as described in Example 39. The threads are removed at a speed of 2.29 m per minute and then wound up at a speed of 4.57 m per minute and a draw ratio of 2. The threads have the following properties: 1.67/35/29 (T / E / Mi). With a draw ratio of 2.5 during spinning and a further draw by 2.3 times, the threads have the following properties: 2, 2/39/29 (T / E / M;).



   Example 45
12.4 g (0.115 mol) of m-phenylenediamine are dissolved in 75 cm3 of dimethylformamide. Then 25.00 g (0.115 mol) of pyromellitic acid dianhydride are added, in portions with stirring or shaking, the solution being kept at about 15 ° C. by external cooling with running water. The last portion of dianhydride is added in 10 cm3 of dimethylformamide.



  A viscous material is obtained which is further diluted with 60 cm3 of dimethylformamide and then filtered through a pressure filter.



   Films are poured onto glass plates and dried in vacuo at 80 ° C. for 30 minutes. After removal from the plates, the films are treated in a mixture of cyclohexane, pyridine and acetic anhydride for 48 hours, then extracted in dioxane for 1 hour and then dried at 120 ° C. for 1 hour. The plate with the film is then heated to 300 ° C. for 15 minutes in a hot vacuum oven, the properties of the polyimide being improved.

   The removed polyimide film has the following properties: initial modulus = 22498 kg / cm2 elongation = 12 / o tensile strength = 6, 61 kg / cm2 retention of the degree of toughness = more than 3
Example 46
A polyamic acid solution is prepared in a manner practically similar to that in Example 45 using 6.2 g of p-phenylenediamine, 12.5 g of pyromellitic acid dianhydride and 120 cm 3 of dimethylacetamide. The solution is poured onto a glass plate.

   The film produced in this way is dried for 30 minutes at 80 ° C. and then the polyamic acid film is stripped from the glass plate and converted into a polyimide film by treatment in a mixture of pyridine and acetic anhydride (mixing ratio 3: 2). The film is then immersed in dioxane for 2 hours, dried at 130 ° C. for 1 hour and then heated to 380 ° C. for 1 minute.



   The properties of the film obtained are as follows: initial modulus = 36,560 kg / cm2 elongation = 5.5 / o tensile strength = 984 kg / cm2 retention of toughness level-more than 3 examples 47-50
Polyamic acid solutions are prepared as described in Example 45 using the components shown in Table V below.



   Table V
Reaction partner in g solvent in the example diamine dianhydride cm3 47 2, 01 PP 2, 37 PMDA 50 DMF 48 5, 17 DDP 10, 1 PMDA 75 DMF / P (3/2)
4, 22 PP 49 11, 2 PSO2P 10, 1 PMDA 150 DMF 50 9, 8 PSP 10, 0 PMDA 180 DMF
The solutions are cast into foils using a doctor blade having an opening of 0.318 mm (15 mil). After drying for 15 minutes in a circulating air oven under a dry nitrogen atmosphere, the polyamic acid films are stripped from the glass plates and converted into polyimide films.



   In Example 47, the film is treated in a mixture of benzene, pyridine and acetic anhydride (mixing ratio 2: 2: 1) for 20 minutes in order to convert the film into the polyimide. The film is then dried at 180 ° C. for 2 hours and then heated to 500 ° C. for 1 minute.



   In Examples 48-50, the films are treated in a mixture of cyclohexane, pyridine and acetic anhydride (mixing ratio 15: 1: 1) for 24 hours, then extracted in dioxane for 1 hour and finally dried at 130 ° C. for 1 hour. The properties of the films obtained are shown in Table VI below.



  Table VI
EMI14.1


<tb> <SEP> M <SEP> M
<tb> <SEP> 40.
<tb>



   <SEP> 's
<tb> <SEP> x
<tb> <SEP> S <SEP> S <SEP> cä
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<tb> m <SEP> <S <SEP> Q <SEP> N <SEP> mN
<tb> 47 <SEP> 59761 <SEP> 14 <SEP> 1048 <SEP> 3 *
<tb> 48 <SEP> 36 <SEP> 560 <SEP> 16, <SEP> 2 <SEP> 837 <SEP> 3 *
<tb> 49 <SEP> 25311 <SEP> 15 <SEP> 584 <SEP> 3 *
<tb> 50 <SEP> 21092 <SEP> 6, <SEP> 5 <SEP> 633 <SEP> 3 *
<tb> <SEP> * <SEP> more <SEP> than
<tb>
Example 51
5.8 g of hexamethylenediamine are dissolved in 83 cm3 of dimethylacetamide. The solution is cooled to about 15 ° C. using a water jacket and, while stirring, 10.9 g of pyromellitic acid dianhydride are added in portions.

   First a white, rubbery substance forms, which dissolves when stirred.



  The polyamic acid solution thus obtained contains 16.7% by weight of polymer. Foils are cast from this solution with the aid of a doctor blade with an opening of 0.254 mm and dried at 120-130 ° C. for 30 minutes.



   The films are soaked overnight in a mixture of 180 cm3 benzene, 120 cm3 pyridine and 50 cm3 acetic anhydride. The film is dried in vacuo for 2 hours at 160 ° C., a solid, tough, flexible film being obtained. Their infrared spectra indicate that it is a polyimide film.



   Example 52
7.9 g of 4,4'-dimethyl-heptamethylene-diamine are dissolved in 81 cm3 of dimethylacetamide. 10.9 g of pyro mellitic acid dianhydride are then added in portions, while stirring and cooling by means of a water jacket to about 15 ° C. The white, rubbery substance initially formed dissolves on stirring, giving a viscous solution. This solution contains 18.8% by weight of polyamic acid. This polymer solution is poured with the aid of a doctor blade which has an opening of 0.254 mm into a film, which is dried at 120 ° C. under the action of air for 30 minutes.



   The foil is soaked overnight in a mixture of 180 cm3 benzene, 120 cm3 pyridine and 50 cm3 acetic anhydride. It is then dried in vacuo for 2 hours at 160 ° C., a solid, tough, flexible polyimide film being obtained.



   The process described here is primarily concerned with the production of polyimides by a two-stage process, a polyamic acid being formed in the first stage and the latter being converted into a polyimide by treatment with acetic anhydride in the second stage. Of course, you can also use other organic dehydrating agents in the second stage. For example, primary, aliphatic acid anhydrides, such as. B. propionic anhydride, butyric anhydride and valeric anhydride.



   As can be seen from some examples, namely Examples 28, 37, 40-42 and 45-47, the properties of the polyimide products can be further improved by a third working step. This third step comprises heating the polyimide to a temperature of 300-600 ° C. for a short time interval, namely 15 seconds to 20 minutes.



   The polyimides obtained by the present process can be used for various fields of application with different physical shapes. Above all, they come into question as films and fibers. The valuable combination of desirable physical and chemical properties of this polymer are unique. Films and fibers made from this polymer not only have excellent physical properties at room temperature, but also retain their strength and their excellent behavior against loads even at elevated temperatures for longer periods. Thanks to this fact, they are economically suitable for many purposes. The polyimide polymers are resistant to corrosive, atmospheric influences as well as to decomposition by particles of high energy and gamma rays.

   The polymer does not melt even after prolonged treatment at 500 ° C., but retains the physical properties not previously achieved. Because of the unusual and surprising solubility of the polymer precursor, namely the polyamic acid, in the present manufacturing process, this polymer precursor can be converted into molded articles such as B. films and fibers, process according to the usual techniques and then transfer in situ into the polyimide polymer.



   The polyimide films can be used wherever films have previously been used. They can be used to a large extent for packaging, as wrapping material and for binding. In addition, this polymer can be used in a wide variety of forms as trim materials, cladding materials for automobile and aircraft construction, decorative edging materials, as electrical insulating material for high temperatures, in dry-type transformers, capacitors, as cable sheaths, etc., for packaging materials exposed to high temperatures or high-energy radiation, as corrosion-resistant pipes, as line materials, as linings for containers and for containers themselves as well as for layered structures,

   where the foils are glued to a sheet metal or metal foil, as well as for various other similar and related purposes. In fiber form, the new polymers offer possibilities for electrical insulation at high temperatures, as protective coverings and curtains, filter media, packaging materials, as brake linings, as clutch linings, etc.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von Polyimidformgegen- ständen, dadurch gekennzeichnet, dass man bei einer gegebenenfalls in Salzform vorliegenden Polyamidsäure, deren logarithmische Viskositätszahl in N, N-Dimethylacetamid bei 30 C und bei einer Konzentration von 0, 5 g pro 100 cm3 Lösungsmittel mindestens 0, 1 beträgt, und die sich wiederholende, in Imidgruppen überführbare Paare von Amid-und gegebenenfalls in Salzform vorliegenden Carboxylgruppen enthält, wobei die Zahl der in der Polyamidsäure bzw. ihrem Salz gegebenenfalls bereits vorhandenen Imidgruppen die Zahl der genannten, in Imidgruppen überführbaren Paare von Gruppen nicht übersteigt, die genannten Paare von Gruppen thermisch und/oder chemisch nach oder unter Formgebung in Imidgruppen überführt. PATENT CLAIM Process for the production of polyimide molded articles, characterized in that if a polyamic acid is optionally present in salt form, its inherent viscosity in N, N-dimethylacetamide at 30 C and at a concentration of 0.5 g per 100 cm3 of solvent is at least 0.1 and which contains repeating pairs of amide groups which can be converted into imide groups and, if appropriate, carboxyl groups present in salt form, the number of imide groups possibly already present in the polyamic acid or its salt not exceeding the number of said pairs of groups convertible into imide groups , the said pairs of groups thermally and / or chemically after or under shaping into imide groups. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Überführung der genannten Paare von Gruppen in Imidgruppen in Gegenwart von Lösungsmitteln erfolgt. SUBCLAIMS 1. The method according to claim, characterized in that the said pairs of groups are converted into imide groups in the presence of solvents. 2. Verfahren nach Patentanspruch oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyamidsaure sich wiederholende Einheiten der Formel : EMI15.1 enthält, worin n. EMI15.2 2. The method according to claim or dependent claim 1, characterized in that the polyamide acid repeating units of the formula: EMI15.1 contains, where n. EMI15.2 Isomere bedeutet, R einen monocyciiscnen oaer poiycycnscnen oaer aromamscn- aliphatischen vierwertigen Rest oder einen mindestens 2 Kohlenstoffatome enthaltenden aliphatischen vierwertigen Rest bedeutet, wobei ein Kohlenstoffatom des vierwertigen Restes an nicht mehr als 2 Carbonylgruppen gebunden ist, und R'einen mindestens 2 Kohlenstoffatome enthaltenden zweiwertigen Rest bedeutet, der an die Stickstoffatome über verschiedene Kohlenstoffatome gebunden ist. Isomers denotes, R denotes a monocyclic oaer polycyclic or aromatic aliphatic tetravalent radical or an aliphatic tetravalent radical containing at least 2 carbon atoms, one carbon atom of the tetravalent radical being bonded to not more than 2 carbonyl groups, and R 'a divalent radical containing at least 2 carbon atoms means that is bonded to the nitrogen atoms through different carbon atoms. 3. Verfahren nach Patentanspruch oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Überführung der genannten Paare von Gruppen in Imidgruppen erst teilweise durch chemische Behandlung ausführt und dann durch eine thermische Nachbehandlung beendet. 3. The method according to claim or dependent claim 1, characterized in that the conversion of said pairs of groups into imide groups is only partially carried out by chemical treatment and then terminated by a thermal aftertreatment. 4. Verfahren nach Patentanspruch oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyamidsäure in Salzform, insbesondere in Form des Triäthyl- ammoniumsalzes, vorliegt. 4. The method according to claim or dependent claim 1, characterized in that the polyamic acid is present in salt form, in particular in the form of the triethylammonium salt.
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