DE2038275A1 - Polyimide aus 2,6-Diamino-s-triazinen und Dianhydriden - Google Patents

Polyimide aus 2,6-Diamino-s-triazinen und Dianhydriden

Info

Publication number
DE2038275A1
DE2038275A1 DE19702038275 DE2038275A DE2038275A1 DE 2038275 A1 DE2038275 A1 DE 2038275A1 DE 19702038275 DE19702038275 DE 19702038275 DE 2038275 A DE2038275 A DE 2038275A DE 2038275 A1 DE2038275 A1 DE 2038275A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
carbon atoms
phenyl
group
groups
dianhydride
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19702038275
Other languages
English (en)
Other versions
DE2038275C3 (de
DE2038275B2 (de
Inventor
A Winter Roland E
Kray Raymond J
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Novartis AG
Original Assignee
JR Geigy AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JR Geigy AG filed Critical JR Geigy AG
Publication of DE2038275A1 publication Critical patent/DE2038275A1/de
Publication of DE2038275B2 publication Critical patent/DE2038275B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2038275C3 publication Critical patent/DE2038275C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/1085Polyimides with diamino moieties or tetracarboxylic segments containing heterocyclic moieties

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)

Description

Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. Assmann Dr. R. Koenlgsberger - DIpl.-Phys. R. Holzbauer - Dr. F. Zumstein Jun.
PATENTANWÄLTE
TELEFON: SAMMEL-NR. 22S341 ^^
TELEX Ο2θ97β
TELEGRAMME: ZUMPAT POSTSCHECKKONTO! MÖNCHEN 01139
BANKKONTO: BANKHAUS H. AUFHÄUSER ' .
3-3114-3194/GC 401/427 comb,
J.R. GEIGY A.G., CH-4000 Basel 21 / Schweiz
SS SS SS SSjSS=S SS SS SS S=SSSSSSSSSSS3S SSS= SS SSSB =
Polyimide aus 2,6-Diamino-s-triazinen und Dianhydriden
SSSSSSSSBSSSSSSSSSSS S3 S = SB SSSS SS SSSS SSS = SS SSBS SSSISSSS =
Die vorliegende Erfindung betrifft Polyimide, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie eine sich wiederkehrende Einheit der folgenden Strukturformel
O O
■ν :κ λ
besitzen, worin
R einen vierwertigen Eest bedeutet, der mindestens einen benzoiden oder aromatisch heterocyclischen Hing mit 5 oder 6 .Gliedern enthält, wobei die vier Carbonylgruppen direkt mit verschiedenen Kohlenstoffatomen in den Hingen der Gruppe B so gebunden sind, daß die Carbonylgruppen in jedem Paar an benachbarte Atome in den Ringen gebunden sind,
109808/2101
Phenylen, Biphenylen, Naphthylen, Anthracylen, die Gruppe
bedeutet, worin
X Schwefel, Sauerstoff, SuIfon, Methylen, Carbonyl oder Alkyl mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, N-Naphthylanilino oder Phenyl, substituierte Methylengruppen, Alkylengruppen mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen und Cyclοalkylengruppen mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen, wie Cyclopentyl oder Cyclohexyl, darstellt,
Ep bedeutet Wasserstoff, die Aminogruppe, Dialkylaminogruppen, worin Jede Alkylgruppe 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthält, Pyrrolidino, Piperidino, Anilino, N-Alkylanilino, worin jede Alkylgruppe 1 bis 4· Kohlenstoffatome enthält, Diphenylamino, Phthalamino, Alkyl mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, N-Naphthylanilino, Chloro, die Carboxylgruppe, die Hydroxylgruppe, nicht substituierte Phenyl oder Phenyl, das durch Nitro, Halogen, Carboxyl, Cyano, Alkyl mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, N-Naphthylanilino und Phenyl, substituiert sein kann,
η bedeutet 3 oder mehr und
m bedeutet 0 oder 1·
Der Ausdruck Alkyl·- oder Alkylengruppe, wie er hierin verwendet wird, bedeutet geradkettige oder verzweigte Alkyl- oder Alkylengruppen. Beispiele solcher Gruppen sind Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl-, Amyl-, Hexyl-, Octyl- und Decyl- oder die entsprechenden Alkylengruppen.
Die erfindungsgemässen Polyimide haben gute Festigkeitseigen» schäften. Sie sind gegenüber Wärme und Wasser außerordentlich stabil und sie weisen gute elektrische Eigenschaften auf. So Bind diese Polyimide besonders nützlich, für geformte Gefügt bzw. Strukturen, wie für Filme, Fasern, Filamente imd Gefüge mit Verstärkungsmaterialien, wie Glasfabrikaten, Graphiten
109808/2101
und Borfasern.
Die Ausgangsnaterialjen, die man zur Herstellung der erfindungsgemässen Polyimide verwendet, sind s-Triazinverbindungen und aromatische Tetracarbonsäureanhydride. Die s-Triazine sind durch die folgende Formel gekennzeichnet:
.2
H2N-R'-/N\ IL ^— /N\ —R1 -NH9
1 Wm N \H/m Z
ρ
m, R1 und R die oben gegebene Bedeutung besitzen.
ρ
Ist die oben erwähnte Gruppe R eine substituierte Aminogruppe, so kann sie beispielsweise sein
eine Dialkylaminogruppe, wie Dimethylamine, Diäthylamino, Dipropylamino, Diisopropylamino oder Dibutylamino; eine N-Alkylanilinogruppe, wie N-Methylanilino, N-Äthylanilino, N-Butylani-
lino oder Anilino oder, wenn R eine substituierte Phenylgruppe ist, so kann sie beispielsweise durch Halogen, insbesondere Chlor oder Brom, durch eine Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, insbesondere Methyl, Äthyl, Propyl und Butyl oder Phenylgruppen substituiert ■ sein.
Die folgenden s-Triazine sind einige Beispiele von Diaminen, die man zur Herstellung der erfindungsgemässen Polyimide verwenden kann.
109808/2101
_ Zj. _
CH3—N
GlAJ-Ga
NH2
H3C N — CH3
H2N(CH2)2-
.-(CHJ9-
H2C CH2 H2C _N - CH2
sowie die meta- und paraisomeren
l2
109808/2101
X=O, SO9
Bevorzugt sind erfindungsgemässe Polyimide, worin
R eine Gruppe mit folgender Struktur
oder
Phenylen, Äthylen oder die Gruppe
und
^» Dimethylamino, Diphenylamino, Piperidino oder Phenyl bedeuten.
Besonders "bevorzugt sind die folgenden Gruppen von Polyimiden!
a) meOjE'emeta und para-Phenylene, E »Phenyl und Ε» der Kern von Benzophenontetracarbonsäuredianhydrid (BTDA) und Pyromellithsäuredianhydrid (PMDA)
b) meijE'-m-Phenylen, E »Diphenylamine und E ist ein Kern von BTDA und PMDA
c) m»1, E'-m-Phenylen, E »Phenyl und E ist ein Kern von BTDA und PMDA.
Die Diamine, worin m 0 darstellt, werden im allgemeinen aus zwei Mol eines durch Nitro substituierten Amidine und einem Mol eines Anhydrids dargestellt. Die entstehenden Dinitro-striazine werden zu den gewünschten Diaminen reduziert.
109808/2101
Die s-Triazindiamine, die bei der Herstellung der Polyimide, die sich von den Triazinen ableiten, als Ausgangsmaterialien verwendet werden, können gemäß dem von Ashley et al., J. Chem« Soc, Seite 4525 (1960) beschriebenen Verfahren dargestellt werden. Dieses Verfahren besteht darin, daß man ein Mol eines Dichlortriazins, das die gewünschte blockierte Gruppe enthält, mit zwei Molen eines Nitroamine, wie Nitroanilin, umsetzt. Dies wird auch allgemein dadurch erreicht, daß man die Reaktionsteilnehmer in einem Lösungsmittel, wie Anisol am Rückfluß erwärmt und die als Zwischenprodukt gebildete Dinitro-striazinverbindung durch Kühlen der Reaktionsmischung ausfällt. Das Zwischenprodukt wird dann durch bekannte Reduktionsverfahren, wie mit Zinn(II)-chlorid oder'Eisen und Chlorwasserstoffsäure durch Erwärmen der Mischung am Rückfluß in einem Lösungsmittel, wie Dioxan, reduziert. Die Diamino-s-triazinverbindung wird durch Kühlen und Abfiltrieren der Reaktionslösung isoliert.
Die erfindungsgemässen Zusammensetzungen können ebenfalls hergestellt werden, indem man die verschiedenen Isomeren der Diaminoverbindungen entweder getrennt oder in Mischung verwendete Beispielsweise kann man solche Isomeren, wie die ρ,ρ9-, m,m·- und m,p'-Diaminotriphenyl-s-triazine getrennt oder zusammen vermischt verwenden, um die vorliegenden Zusammensetzungen mit optimalen physikalischen Eigenschaften herzustellen»
Die oben besprochenen s-Triazindiamine haben im allgemeinen höhere Molekulargewichte als die Diamine, die man %x$T Herstellung bekannter Polyimide verwendet. Dieses verleiht den Polyimiden, die sich von diesen s-Triazinen ableiten, gegenüber den bekannten Polyimiden einen wichtigen Vorteil, da die erfindungsgemässen Polysäureamide bei der Bildung der Polyimide weniger Kondensationswasser entwickeln, "berechnet auf ©ine Gewicht sbasis. Dieses Kondensationswasser hat die TeM©aa, daß es in den Polyimidharzen eingeschlossen wird, wodurdbi Hohlräume bzw. Lücken entstehen , die sich im allgemeinen b@i Verwendung bei hoher Temperatur öffnen und dadurch eine susätBliche
109808/2401 ο
Oberfläche für den oxydativen Angriff liefern. Aus diesem Grunde ist es wünschenswert, das Kondensationswasser auf einem Minimum zu halten. Bei den bekannten Polyimiden beträgt der Gehalt an Kondensationswasser ungefähr 9 %* berechnet auf eine Gewichtsbasis. Bei den erfindungsgemässen Polyimiden wird wesentlich weniger Wasser gebildet, im allgemeinen ungefähr 5 % oder weniger. Somit können dicke Formlinge und Gefüge mit geringem Hohlraumgehalt leichter hergestellt werden, wenn man die erfindungsgemässen Polyimide anwendet.
Die Dianhydride, die bei der vorliegenden Erfindung nützlich sind, haben die allgemeine Formel
0 0
worin die vierwertige Gruppe
die oben gegebene Bedeutung besitzt. Die R-Gruppen können beispielsweise durch die folgenden Formeln dargestellt werden:
.N
.109808/2101
worin Έ/ ausgewählt wird unter -Ο-, -S-", -SO0-,
R4 , O R4 R4
-C-N-, -C-, -N-, -S1-, -O-S'-O, -C-O-, -P-, and -0-P-O-
.5 'δ
li. 5
worin E und Ir Alkyl mit 1 Ms 4 Kohlenstoffatomen oder Phenyl bedeuten.
In diesen Dianhydriden ist jede Carbonylgruppe direkt an ein
getrenntes Kohlenstoffatom des benzoiden oder aromatisch heterocyclischen Bestes gebunden, wobei die Carbonylgruppen zueinander in ortho-Stellung stehen und einen 5-Ring gemäß der folgenden Formel bilden
O 0
oder
O 0
Il Il c-o-c
C-O-C Il
I I
bedeuten.
Die folgenden Beispiele sind typische Tetracarbonsäure-
,dianhydride, die für die Durchführung der vorliegenden Erfindung geeignet sind.
109808/2101
Pyromellithsäuredianhydrid
3,3',^-,^-'-Benzophenon-tetracarbonsäure-dianhydrid 2,2',3 > 3'-Benzophenon-tetracsxbonsäure-dianhydrid 3,3'»4·,4'-Diphenyl-tetracarbonsäure-dianhydrid 2,2' , 3 ί 3' -Diphenyl-tetracarbonsäure-dianhydrid 2,2-Bis- (3,4-dicarboxyph.enyl)-propan-dianhydrid 2,2-Bis-Bis-(2,3-dicarboxyphenyl)-propan-dianhydrid Bis- ( 3,4- dicarboxyplienyl) -äther-dianhydrid Bis- (3,4—dicarboxyphenyl) -sulf on-dianhydrid 1,1-Bis- (2,3-dicarboxyplienyl) -äther-dianhydrid Λ,1-Bi s-(3,4-dicarboxyphenyl)-äther-dianhydrid Bis-(2,3-dicarboxyphenyl)-methan-dianhydrid Bis-(3,4-dicarboxyphenyl)-methan-dianhydrid 2,3ι6,7-Naphthalen-tetracarbonsäure-dianhydrid 1,2,5» 6-Naphthalen-tetracarbonsäure—dianhydrid Benzol-1,2,3,4-tetracarbonsäure-dianhydrid Pyrazin-2,3 5 5 > 6-tetracarbonsäure-dianhydrid Thiophen-2,3» 4-15-tetracarbonsäure-dianhydrid Pyridin-2,3»5»6-tetracarbonsäure-dianhyrid 3 »3> 9»10-Perylen-tetracarbonsäure-dianhydrid 2,3»3'»4-'-Benzophenon-tetracarbonsäure-dianhydrid.
Die. Polyimide werden.hergestellt durch ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man s-Triazindiamine der Formel
NH2-Rf - (NH)m -JIn ^J- (NH)1n-R1 -NH2
worin
R1 ,E2
Dianhydrid der Formel
R1 ,E und m die oben gegebenen Bedeutungen besitzen, und ein
OO
Il Il c
i Ii
O O
109808/2101
worin R die oben gegebene Bedeutung besitzt, in einem organischen Lösungsmittel umsetzt, wobei einer der Reaktionsteilnehmer in einem 1 bis 3 Gew.-%-igen Überschuß vorhanden sein kann, und die Umsetzung unter im wesentlichen wasserfreien Bedingungen bei einer Temperatur zwischen 25 bis 1000G durchführt. Das Umsetzungsprodukt ist ein· PoIysäureamid, das hauptsächlich aus wiederkehrenden Einheiten von
0 OH
ο NV o
NHI R — t — NH- R« - (NH)
0 OH
besteht, worin
R, R1, R und m und η die oben gegebenen Definitionen besitzen,,
Genauer gesagt, kann die Umsetzung zweckdienlich auf eine verschiedene Anzahl von Wegen durchgeführt werden» Das s-Triazin-=· diamin und das Dianhydrid können zuvor als trockne !Feststoffe in äquimolaren Mengen vermischt werden und die entstehende Mischung kann in kleinen Anteilen und unter Rühren zu einem organischen Lösungsmittel zugefügt werden. Dieses Verfahren ist besonders bei Umsetzungen wirksam, die relativ exotherm verlaufen. Es ist jedoch auch möglich, unter Rühren das Lösungsmittel langsam zu den zuvor vermischten Reaktionsteilnehmern zu geben«
Eine andere Reaktion besteht darin, daß man das s-Triazindiamia in einem Lösungsmittel löst und dann dazu das Dianliydrid mit einer Geschwindigkeit' zufügt, daß man eine Reaktionsgeschwindigkeit erhält, die kontrolliert werden kann. Es ist ebenfalls möglich, die Reaktionsteilnehmer getrennt in kleines Anteilen zu einem Lösungsmittel zuzufügen oder die Reaktionsteilnehmer in verschiedenen Anteilen eines Lösungsmittels"zu lösen' und dann die zwei Lösungen langsam in das Reaktionsgefäß zu geben.
109808/2101
Der Grad der Polymerisation der Polysäureamide muß vorsichtig kontrolliert werden. Die Verwendung äquimolarer Mengen der Reaktionsteilnehmer unter den zuvor beschriebenen Bedingungen liefert Polysäureamide mit hohem Molekulargewicht. Die Verwendung eines Reaktionsteilnehmers in großem Überschuß "begrenzt das Ausmaß der Polymerisation. Jedoch umfasst der Rahmen der Verfahren die Verwendung von Diamin oder Dianhydrid im Überschuß. Ein großer Überschuß an einem der Reaktionsteilnehmer hat zur Folge, daß man ein Polysäureamid mit einem nicht erwünschten niedrigen Molekulargewicht erhält. Es ist wünschenswert, einen 1 bis 3 Gew.-%-igen Überschuß an einem der Reaktionsteilnehmer, vorzugsweise dem Dianhydrid, zu verwenden. Um das Molekulargewicht des Polysäüreamide zu begrenzen, kann man außer, daß man einem Reaktionsteilnehmer im Überschuß verwendet, ein Kettenbeendigungsmittel bzw. ein Kettenabbruchsmittel, wie Phthalsäureanhydrid oder Anilin, verwenden, um die Enden der Polymerketten·"mit einer Kappe" zu versehen, bzw. zu Verkappen bzw. mit einer Endgruppe zu versehen.
Zur Herstellung des Polysäüreamids,das als Zwischenprodukt für die filmbildenden Polyimide verwendet wird, ist es wesentlich, daß ein solches Molekulargewicht vorhanden ist, daß die inherente Viskosität des PoIysäureamidsmindestens 0,1, vorzugsweise 0,5 bis 5,0, beträgt. Die inherente Viskosität wird bei 30°C und einer Konzentration von 0,5 Gew.-% des Polymerisats in einem geeigneten Lösungsmittel, beispielsweise N,N-Dimethylacetamid, N-Methylpyrrolidon, Dimethylformamid u.s.w. bestimmt. Um die inherente Viskosität zu bestimmen, wird die Viskosität der Polymerisatlösung relativ zu der des Lösungsmittels alleine bestimmt.
Inherente Viskosität =
natürlicher Logarithmus χ Viskosität der Lösung
Viskosität des Lösungsmittells
worin C die Konzentration in Gramm des Polymerisats pro 100 ml der Lösung ausdrückt. Wie es in der Polymerchemie bekannt ist,
109808/2101 .
steht die inherente Viskosität direkt in Zusammenhang mit dem Molekulargewicht des Polymeren.
Die Menge des organischen Lösungsmittels, die bei dem bevorzugten Verfahren verwendet wird, muß nur ausreichen, um genügend des einen Reaktionsteilnehmers, vorzugsweise des Diamins, zu lösen, um die Umsetzung des Diamins mit dem Dianhydrid in Gang zu setzen. Man hat gefunden, daß beim Formen der Zusammensetzungen in geformte Artikel die besten Ergebnisse erhalten werden, wenn das Lösungsmittel mindestens 60 % der Polymerlösung ausmacht. Das bedeutet, daß die Lösung 0,05 bis 40 % des polymeren Bestandteils enthalten soll· Die viskose Lösung der polymeren Zusammensetzung, die 10 bis 40 % Polysäüreamid als polymere Bestandteile, gelöst in dem LösungsmitteI1 enthält, kann als solche zum Formen geformter Strukturen verwendet werden.
Die geformten Artikel, die ein Polysäüreamid enthalten, werden dann in die entsprechenden Artikel aus Polyimid über-_ führt. Die Überführung in die Polyimide kann sowohl aus den Polysäureamide als auch aus ihren Salzen, wie den Ammoniumoder Triäthylammoniumsalzen der Polysäureamide., erfolgen.
Zur Herstellung der als Zwischenprodukte verwendeten Polysäureamide kann jedes organische Lösungsmittel verwendet werden, vorausgesetzt, daß es nicht in die gewünschte Umsetzung eingreift.Somit sind die üblicherweise flüssigen organischen Lösungsmittel der N,K-Dialkylcarbonsäureamidklasse als Lösungsmittel bei dem erfindungsgemässen Verfahren nützlich. Die bevorzugten Lösungsmittel sind die Glieder dieser Klasse, die ein niedriges Molekulargewicht besitzen, insbesondere N,N-Dimethylformamid und Ν,Ν-Dimethylaeetamid. Sie können von den Poly säure amiden und/oder den geformten Artikeln aus Polysäureamiden leicht durch Verdampfen, Verdrängung oder Diffusion abgetrennt werden. Andere typische Verbindungen dieser wertvollen Klasse von Lösungsmitteln sind:
N,N-Diäthylformamid
N,N-Diäthylacetamid
109808/2101
Ν,Ν-Dimethylmethoxy-acetamid N-Methylcaprolactam oder N—Metiiylpyrrolidon .
Andere Lösungsmittel, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind:
Dirnethylsulfoxyd
Tetramethylharnstoff
Pyridin
Dirnethylsulfon
Hexamethylphosphoramid
Tetramethylensulfon
Formamid
N-Methylformamid
Butyrolactonphenol.
Man kann ein Lösungsmittel oder eine Mischung von zwei Lösungsmitteln oder mehrere Lösungsmittel verwenden. Es ist ebenfalls möglich, die obigen Lösungsmittel zusammen mit anderen schlechteren Lösungsmitteln, wie Benzol, Benzonitril, Dioxan, Xylol, Toluol und Cyclohexan, zu verwenden.
Bei der Herstellung der Polyamidsäure wird die spezifische Temperatur und Reaktionszeit von dem verwendeten Diamin und dem Dianhydrid, dem Lösungsmittel und dem gewünschten Prozentgehalt an Polysäureamid in der Endzusammensetzung abhängen. Für die meisten Kombinationen von meta-Aminophenyl, para-Aminophenyl, meta-Phenylendiamin, para-Phenylendiamin, s-Triazinderivaten und den Dianhydriden, die unter die obige Definition fallen, ist es möglich, Zusammensetzungen von 100 % Polysäureamid zu bilden, indem man die Reaktion zwischen 25 bis 1000C durchführt. Jedoch können auch Temperaturen bis zu 1750O toleriert werden, damit man formbare Zusammensetzungen erhält. Um jedoch, für irgendeine besondere Kombination von s-Triazin^ Diamin, Dianhydrid, Lösungsmittel u.s.w. eine maximale inherente Viskosität, d.h. einenmaxiinalenPolymerisationsgrad zu erhalten, und somit dem Produkt geformte Artikel, wie Filme und Filamente mit
109808/2101
optimaler Stärke herzustellen, fand man, daß die Temperatur während der Umsetzung unterhalb von 600C, vorzugsweise unterhalb 5O0C, gehalten werden sollte.
D Polysäureamid kann in das Polyimid durch eine fielzahl von Verfahren überführt werden. Ein "Verfahren besteht darin, daß man das Polysäureamid über 500C erwärmt. Das Erwärmen dient dazu, um Paare von Amid und Carbonsäuregruppen in Imidgruppen überzuführen. Das Erwärmen kann für eine Zeitdauer von einigen Sekunden bis zu mehreren Stunden durchgeführt werden. Man hat gefunden, daß, wenn eine Polysäureamid in ein Polyimid übergeführt wurde, eine Verbesserung in den thermischen und hydrolytischen Stabilitäten des so erhaltenen Polyimids erreicht wird, wenn man das Polyimid weiter auf eine Temperatur von 300 bis 50O0C während einer kurzen Zeitdauer erhitzt«
Ein zweites Verfahren zur Überführung einer Poly säure amidzüsammensetzung in ein Polyimid ist eine chemische Behandlung, wobei das Polysäureamid mit einem Dehydratisierungsmittei...alleine oder in Kombination mit einem tertiären Amin, beispielsweise Essigsäureanhydrid oder einer Essigsäureanhydrid-Pjridinmischung behandelt wird. Ein geformter Artikel aus Polysäureamid kann in einem Bad, das die Essigsäureanhydrid-Pyridimaischmig enthalt, behandelt werden. Man nimmt an, daß das Pyridin als Katalysator für die Wirkung des Dehydratisierungsmittels, d.h., des Essigsäureanhydrids, wirkt. Andere mögliche Dehydratisierungsmittel schließen ein Propionsäureanhydrid, Buttersäureanhydrid, Va= leriansäureanhydrid und gemischte niedrige Eettsäureaanhydride^ Andere tertiäre Aminkatalysatoren schließen ein Triethylamin, Isochinolin, <X,ß- oder JT^-Picolin, 2,5™I»utidin u.s.w»
Ein drittes Umwandlungsverfahren besteht darin, daß nan mit einem Carbodiimid, beispielsweise Dicyclohexylcarbodiimid, behandelt· Das Carbodiimid kann ebenfalls dazu dienen, das Folysäu- . reamid zu dem Polyimid zu dehydratisieren.
Als viertes Umwandlungsverfahren kann man eine Kombinationsbe- handlung verwenden. Dae PoIysäureamid kann teilweie® in ein
109808/2101
Polyamid durch chemische Umwandlungsbehandlung überführt werden und dann kann die Cyclisierung zu einem Polyimid durch nachfolgende Wärmebehandlung vervollständigt werden. Die Beendigung der Cyclisierung zu dem ,Polyimid kann nach dem Verformen durchgeführt werden.
Es soll Jedoch bemerkt werden, daß man die Polysäureamid-Zusammensetzung in einem Lösungsmittel für Überzüge verwenden kann, anstatt daß man die Polysäureamidzusammensetzung in Artikel formt. Solche Überzugszusammensetzungen können mit Verbindungen, wie Titandioxyd, in Mengen von 500 bis 200 Gew.-% pigmentiert werden. Diese Überzugszusammensetzungen können an eine Anzahl von Substraten aufgebracht werden, beispielsweise Metalle, Kupfer, Messing, Aluminium, Stahl u.s.w., wobei die Metalle in Form von Folien, Fasern, Drähten, Netzen u.s.w. vorliegen können, Glas in Form von Folien, Fasern, Schäumen, Fabrikat en usw. Polymere Materialien, beispielsweise Cellulosematerialien, wie Cellophan, Holz, Papier usw., Polyolefine, wie Polyäthylen, Polypropylen, Polystyrol usw., Perfluorkohlenstoffpolymere, wie Polytetrafluoräthylen, Mischpolymere von Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen usw., Polyurethane, wobei alle polymeren Materialien in Form von Folien, Fasern, Schäumen, gewirkten und nicht gewirkten Geweben, Netzen usw., Leder, Folien usw. vorliegen können. Die Polysäureamidüberzüge werden dann in Polyimidüberzüge gemäß einem oder mehreren der oben beschriebenen Verfahren überführt.
Die erfindungsgemässen Polyimide finden viele Anwendungen bei einer großen Anzahl von physikalischen Stücken und Formen. Unter den wichtigsten dieser Formen sind Filme und Fasern. Die nützliche Kombination der gewünschten physikalischen und chemischen Eigenschaften dieser Polymerisate sind einzigartig. Die Filme und Fasern zeigen nicht nur ausgezeichnete physikalische Eigenschaften bei Zimmertemperaturen, sondern sie behalten ihre Festigkeit und ausgezeichnete Reaktion gegenüber Bearbeitung bzw. Beanspruchung auch bei erhöhten Temperaturen für längere Zeitdauer. Ein Verhalten dieser Art macht die technische Verwendung in einem großen Bereich von EndVerwendungen
1 · 109808/2101
möglich. Diese Polyimidpolymeren zeigen ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit gegenüber starken Säuren und Alkali, gegenüber korrosiv wirkenden Atmosphären, überragende Viderstandsfähigkeit gegenüber der Zersetzung durch Teilchen mit hoher Energie und Gammastrahlung. Die Polymeren widerstehen dem Schmelzen, selbst wenn sie für eine .längere Zeit Temperaturen bei 50O0C ausgesetzt sind und wobei sie einen großen Anteil ihrer physikalischen Eigenschaften beibehalten, die sie bei Zimmertemperatur haben. Wegen der ungewöhnlichen und überraschenden Löslichkeitseigenschaften der Prepolymeren können sie in geformte Artikel, wie Filme und Fasern, durch bekannte Verfahren verarbeitet werden und dann in situ in die Polyimidpolymeren überführt werden. Lösungen der s-Triazini enthaltenden Poiysäureämide können verwendet werden, um Verstärkungsfasern"und Gewebe, wie Glas-, Bor-, Metalloxyde, Whiskers und Graphit zu imprägnieren. Diese Preimprägnate(prepre'gs)werden dann gehärtet, wobei starre Polyimidlaminate oder Gefüge gebildet werden, die starke thermisch widerstandsfähige strukturelle klebende Bindungen zwischen Aluminium, rostfreiem Stahl, Titan oder anderen Metallen bilden.
Folien, die aus den erfindungsgemässen Polymerisaten gebildet sind, können überall dort verwendet werden, wo zuvor Folien verwendet wurden. Sie dienen vorteilhafterweise bei einer Vielzahl von Einwicklungs-, Verpackungsr und Verbündelungsanwendungen. Zusätzlich können die Polymerisate und das fölienbildende Polymerisat bei Automobilen und Flugzeugen zum Auskleiden des Inneren,als dekorative Ausrüstung, als elektrische Isolation bei hohen Temperaturen, wie als Isoliermaterial.fürfjDrähte, als Ausrüstung bzw. Auskleidungen für Schlitze bzw. Nutauskleidungen in Trockentransformatoren, Kondensatoren, Kabelumhüllungen usw., zum Verpacken von Artikeln, die hohen Temperaturen oder Strahlungen mit hoher Energie ausgesetzt sind, während sie sich noch in der Verpackung befinden, für korrosionswid'erstandsfähige Leitungen, Eöhren bzw. Kanalauskleidungen, Behältern und Auskleidungen für Behälter und laminierten Gefügen, wo die Filme mit dem Folienmatdrial oder den Belägen verbunden sind, und eine Vielzahl für andere ähnliche und verwandte Ver-·
109808/2101
Wendungen verwendet werden. In der Faserform zeigen die Polymerisate Möglichkeiten für elektrische Isolation bei hoher Temperatur, Schutzkleidung und Vorhänge, Filtrationsmedien, Verpackungs- und Einsatzmaterialien, Bremsbelägen und Kupplungsbelägen.
Die erfindungsgemässen Polyimide haben einen hohen Stickstoffgehalt durch den s-Triazinring und sie sind daher ebenfalls wertvoll als ablative Wärmeschutzmaterialien. Dies geht auf die Tatsache zurück, daß Ringe, die interstitielle Stickstoffatome besitzen, eine geringere thermische Leitfähigkeit haben als Graphit oder Kohlenstoff.
Weiterhin erhöht die Einführung des s-Triazinringes in die Polyimidketten die Glasumwandlung (Tg) (class transition) der Polymerisate und die Temperatur, bei der die Polymerisate anfangen, Gewicht zu verlieren (TGA). Dies ermöglicht, daß die s-Triazinpolyimide bei höheren Temperaturen als die bekannten Polyimide verwendet werden können. Da bei Temperaturen oberhalb der Übergangstemperatur die Polymerisate ihre Steifheit und mechanischen Eigenschaften verlieren, ist jede Erhöhung der Übergangstemperatur von großer Wichtigkeit. Die Anwesenheit der s-Triazine in den Polyimidketten verleiht dem Harz ebenfalls eine grössere Steifheit als die, die man mit den bekannten Polyimiden erhält. Die Verbesserung dieser Eigenschaften ist wichtig, da Steifheit bei hohen Temperaturen in Laminaten und Gefügen erforderlich ist, die man als Strukturelemente in der Überschallflugzeugindustrie verwendet.
Der besondere Vorteil der erfindungsgemässen Polyimide, die sich von den Triazinen ableiten, worin m 1 bedeutet, ist der, daß die PoIysäureamide in Ammoniumhydroxyd löslich sind und wässrige Lösungen geben. Dieser Fortschritt ist aus einer Viel zahl von Gründen von großer Bedeutung. Als erster von allen ist es möglich, die gewünschten Filme, Fasern oder andere Artikel aus wässriger Lösung zu bilden, wenn man die erfindungsgemässen Polyimide verwendet und dadurch werden unerwünschte Luftverschmutzungsprobleme, die immer auftreten, wenn organi-
109808/2101
sehe Lösungsmittel eingesetzt werden, vermieden. Dieses "bietet ebenfalls einen wirtschaftlichen Vorteil, da die organischen Lösungsmittel teurer sind als Wasser. Außerdem behalten die erfindungsgemässen s-Triazinpolyimide, bei denen m O ist, ihre Flexibilität bei höheren Temperaturen, im Gegensatz zu den Polyimiden, die zur Zeit verwendet werden.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung und das Verfahren zur Herstellung der Triazinpolyimide.
Beispiel 1
Zu einer Lösung von 1,7 6 2-Phenyl-4-,6-bis-(4~aminophenyl)-striazin in 29,7 6 N,N-Dimethylacetamid gibt man 1,66 g 5,5', 4,4'-Benzophenontetracarbonsäurediänhydrid in drei Portionen unter Rühren. Die Reaktion wird bei Zimmertemperatur unter Rühren während 4- Stunden fortgeführt. Danach wird die PoIyeäureamidlösung auf Aluminium zu einem Film gegossen und eine Stunde bei 55O0C gehärtet. Die Elementaranalyse des entstehenden Polyimide lieferte das folgende Ergebnis;
C 95 H H 19
72, 50 5,06 11, 12
71, 5,21 11,
3g55 ber.: gef.:
Der Polyimidfilm wurde isothermisch in einem Druckluftofen bei 50O0C gealtert. Man bestimmte den Gewichtsprozentgehalt der Retention und die Sprödigkeit bzw. Brüchigkeit des Filmes. Die Untersuchung für die Sprödigkeit des Filmes bestand darin, daß man den Film um sich selbst (180° 0 bog und der Film wurde als noch flexibel angesehen,, wenn er nicht brach.
Gewichtsretention:
Nach 100 Stunden - 96$? %
300 Stunden . - 96,? %
1002 Stunden » 9*,© %
1500 Stunden » " 32%Q %
Der film war noch nach 1563 Stund«.,, flexibel·
109808/2101
Die thermogravimetry sehe Analyse in Luft gab eine Temperatur von 53O°C .an, was bedeutet, daß das Polymerisat anfing» bei dieser Temperatur Gewicht zu verlieren.
Ähnliche Polyimide wurden hergestellt, wenn man das 3,3' ,4,4'-Benzophenontetracarbonsäure-dianhydrid durch Pyromellithsäuredianhydrid ersetzte. - .
Beispiel 2
Gemäß dem Verfahren von Beispiel 1 wurden 3,4-0 g 2-Phenyl-4,6-bis-(2'-aminophenyl)-s-triazin mit 2,18 g Pyromellithsäuredianhydrid in 50,2 g Ν,Ν-Dimethylacetamid umgesetzt. Nach ungefähr 4 Stunden Rühren wurde aus der entstandenen Polysäureamidlösung ein Film hergestellt. Nach dem Härten zeigte der Film Eigenschaften, die dem Polyimid des Beispiels 1 entsprechen.
Beispiel 3
Gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren wurden 1,70 g 2-Phenyl-4,6-bis-(3'-aminophenyl)-s-triazin in 29,7 g wasserfreiem Ν,Ν-Dimethylacetamid gelöst und mit 1,66 g Benzophenontetracarbonsäuredianhydrid umgesetzt. Aus dem entstehenden Polysäureamid wird ein Film gegossen, der bei erhöhten Temperaturen gute Gewichtsverlusteigenschaften zeigt. Ähnliche Polyimide werden erhalten, wenn man das Benzophenontetracarbonsäuredianhydrid durch Pyromellithsäuredianhydrid ersetzt.
Beispiel 4
Gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren wurden 3,40 g 2-Phenyl-4-(3'-aminophenyl)^-(4'-aminophenyl)-s-triazin mit 2,94 g 3,3S4,4'-Diphenyltetracarbonsäuredianhydrid in N-Methylpyrrolidon umgesetzt. Das entstehende Polysäureamid wird in die gewünschte Form geformt und zu dem entsprechenden Polyimid, das gute physikalische Eigenschaften bei hoher Temperatur aufweist, gehärtet.
109808/2101
Beispiel 5
Gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren wurden die folgenden Umsetzungen zur Herstellung der entsprechenden Polysäu-' reamidprepolymeren durchgeführt:
(a) 3,68 g ^-N
und 2,68 g 1,4,5,8-Naphthalintetracarbonsäuredianhydrid in Dimethyl sulfoxydj
(b) 2,68 g 2-Diisopropylamino-4,6-diäthylenamino-s-triazin und 2,20 g Pyrazin-2,3»5,6-tetracarbonsäuredianhydrid in Pyridin;
(c) 5,24 g 2-Phenyl-4i6-bis-(p,p'-aminodiphenyläther)-s-triazin und 3,10 g Bis-(3,4-dicarbonsäurephenyl)-ätherdianhydrid
in Ν,Ν-Diäthylacetamid. ·
Die Polysäureamide, die man aus den obigen Umsetzungen erhält, werden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 in Filme geformt und auf ihren Gewichtsverlust bei hohen Temperaturen untersucht. Sie zeigen ausgezeichnete wünschenswerte physikalische Eigenschaften.
Beispiel 6
In einen 300 ml Kolben, ausgerüstet mit einem Rührer und einem CaCl2-TrOckenrohr werden 8,41 g (0,025 Mol) 2-Dimethylamino-4,6-bis-(m-aminoanilin)-s-triazin,gelöst in 94 ml trockenem Dimethylacetamid,gegeben. Zu der gerührten Lösung gibt man langsam 8,06 g (0,025 Mol) Benzophenontetracarbonsäuredianhydrid (BTDA). Bei 350C bemerkte man eine gelinde exotherme Reaktion und eine viskose Lösung entstand.
Aus der Lösung wurde ein 0,25 mm (10 mil) Film auf Aluminiumfolie gegossen und dieser wurde in einen Ofen mit zirkulierender Luft bei 250C gegeben. Der Ofen wurde innerhalb von 45 Minuten auf 3000C erwärmt. Die überzogene Folie wurde dann aus dem Ofen entfernt und in Chlorwasserstoffsäurelösung gegeben, um das Aluminium zu lösen. Der Polyimidfilm wurde mit Wasser ge-
109808/2101
waschen und getrocknet.
Der Polyimidfilm wurde wiederholt gebogen und gefaltet, ohne zu brechen. In einer Flamme verkohlte er, aber er brannte nicht.
Eine thermische gravimetrisch^ Analyse (TGA) in Luft zeigte gute thermische Stabilität ohne Gewichtsverlust bis zu 425°C.
ο Der PiIm hatte eine Anfangszugfestigkeit von 1016-kg/cm (14 450 psi) und einen Modul von 25 500 kg/cm2 (363 000 psi). Nach einer Woche Altern bei'3000O in Luft betrug die Zugfestigkeit 1130 kg/cm2 (16 230 psi) und der Modul 34 700 kg/cm2 (492 000 psi). .
Beispiel 7
In ein 300 ml Reaktionsgefäß, das wie in Beispiel 6 ausgerüstet war, gibt man 8,41 g (0,025 Mol) 2-Dimethylamino-4,6-bis-(m-aminoanilin)-s-triazin und 85 ml trockenes Dimethylacetamid. Ifeetes Pyromellithsäuredianhydrid 5»4-5 6 (0,025 Mol) werden langsam zu der gerührten Lösung so wie die Eeaktionstemperatur steigt, zugegeben, wobei man aber darauf achtet, daß diese nicht 35°C übersteigt. Nachdem die Lösung beendet war, wurde die Reaktionsmischung im Vakuum bei einer !Temperatur, die nicht 300O überstieg, konzentriert. Man destillierte ungefähr die Hälfte des Dimethylacetamids ab, so daß ein viskoser Sirup erhalten wurde, der zum Vergießen geeignet war·
Ein 0,25 mm (10 mil) PiIm wurde aus der Lösung auf Aluminium folie gegossen und in einen Ofen bei durchströmender Luft bei 250O gegeben. Der Ofen wurde in 45 Minuten auf 300°0 erwärmt, um den Film zu härten· Die Folie wurde in Chlorwasserstoffsäure gelöst und der Polymerisatfilm mit Wasser gewaschen und getrocknet.
( Der Film war gold-gelb, zäh, flexibel und nicht brennbar.
'■ - f
Beispiel 8
Γ■ einen 200 si Kolben, der wie in Beispiel 1 ausgerüstet war, . gibt aan 6,70 g (0,020 Mol) 2-Dimethylamino-4,6-bii-(m-amino- ,
109808/2101 original inspected
anilino)-s-triazin, gelöst in 70 ml wasserfreiem Dimethylacetamid. Zu der gerührten Lösung gibt man langsam 6,42 g (0,020 Mol) festes Benzophenontetracarbonsäuredianhydrid. Die Lösung wurde viskos und die Temperatur stieg auf 33 C. Die klare Dimethylacetamidlosung wurde tropfenweise während 45 Minuten zu 10 ml konzentriertem Ammoniumhydroxyd, gelöst in 1500 ml Isopropanol in einem 2 ml Kolben gegeben, wahrend der Zugabe der Mischung wurde mit einem "Lighting-Mischer" gerührt. Das ausgefallene Ammoniumsalz de's Poly säure amid s wurde abfiltriert, mit Isopropanol und Diäthyläther gewaschen. Dieses Salz wurde bei 450C im Vakuum getrocknet.
Das Polysäureamidsalz wurde in Wasser unter Herstellung einer 15 9^-igen Lösung gelöst. Filme wurden gegossen und direkt gehärtet, wobei man ein Polyimidüberzug auf einer Metallfolie erhielt. Filme von besserer Klarheit und physikalische Eigenschaften wurden erhalten, wenn man 1 bis 15 VoI·-% Dimethylfurmamid zu der wässrigen Lösung hinzufügte.
Beispiel 9
In einen 200 ml Kolben, der wie in Beispiel 6 ausgerüstet war, gab man 2,3 g (0,005 Mol) 2-Diphenylamino-4,6-bis-(m-aminoanilino)-s-triazin, gelöst in 40 ml N-Kethylpyrrolidon. Zu der geruhten Lösung fügte man langsam 1,53 g (0,005 Mol) festes Benzophenontetracarbonsäuredianhydrid. Die Lösung wurde viskos und die Temperatur stieg "äüf^3p°0^ _~
Dieses Polysäureamid hatte eine inherente Viskosität von 0,72. Das mit Ammoniak behandelte Polysäureamid aus diesem Versuch erforderte eine 50 : 50 Mischung aus Wasser und Dimethylacetamid, um eine homogene Lösung zu bilden· I
Aus einer Lösung des Polysäureamids in N-Methylpyrrolldon wurde ein film gegossen und bei 30O0C eine Stunde gehärtet. Dieser Film wurde ieothermisch in Luft bei 3000C gealtert· Nach 500 Stunden war der Film noch flexibel und «©igte ' % seines ursprünglichen Gewichte.
109808/2101
Beispiel 10 - .
In einen 200 ml Kolben, der wie in Beispiel 7 ausgerüstet war, gab man 4,6 g (0,01 Mol) 2-Diphenylamino-4,6-bis-(m-aminoanilino)-s-triazin, gelöst in 50'ml wasserfreiem Dimethylacetamid. Zu der gerührten Lösung fügte man 2,27 g (0,0104 Mol) festes Pyromellithsäuredianhydrid, während man die Reaktionstemperatur unterhalb von 300C hielt.
Aus einer Lösung des Polysäureamids in Dimethylacetamid goß man einen PiIm und härtete ihn eine Stunde bei 3000C. Dieser Film wurde isothermisch in Luft bei 300°C während 666 Stunden gealtert. Man fand, daß er noch flexibler und zäh war und 94 % seines ursprünglichen Gewichtes besaß.
Beispiel 11
2-Diphenylamino-4,6-bis-(p- (4' -aminopheno3cy)-anilipo)-s-triazin wurde mit einem stöchiometrischen Äquivalent mit Pyromellithsäuredianhydrid in Dimethylacetamid gemäss dem in Beispiel 10 beschriebenen Verfahren umgesetzt. Der gehärtete Polyimidfilm, der zu Anfang flexibel war, wurde, nachdem er 240 Stunden bei 3000C in Luft gealtert worden' warV sPr?de™_ " "
Beispiel 12
2-Phenyl-4,6-bis-(m-aminoanilino)-s-triazin wurde mit dem stöchiometrischen Äquivalent Benzophenontetracarbonsäuredianhydrid gemäß dem oben in Beispiel 5 beschriebenen Verfahren umgesetzt. Der gehärtete Polyamidfilm war flexibel und besaß, nachdem man 1300 Stunden isotherm im Luft bei 3000C gealtert hatte, noch 92,4 % seines ursprünglichen Gewichtes.
Das Polysäureamid aus der Umsetzung von 2-Phenyl-4,6-bis-(m-, aminoanilin)-s-triazin und Benzophenontetracarbonsäuredianhydrid bei Zimmertemperatur mit einer inherenten Viskosität von 1,1 wurde ausgefällt und dann wurde das Ammoniumsalz in Wasser hergestellt. Filme, die man aus Wasser gegossen hatte, und bei 300°C gehärtet hatte, besaßen 91 % ihres ursprünglichen Gewich-
109808/2101
tes nach isothermem Altern während 500 Stunden in Luft bei 50O0C.
Beispiel 13
2-Amino-4,6-bis-(m-aminoanilino)-s-triazin wurde mit dem stöchiometrisehen Äquivalent Pyromellithsäuredianhydrid gemäß dem oben in Beispiel 10 beschriebenen Verfahren umgesetzt. Das Polysäureamid mit einer inherenten Viskosität von 0,89 wurde als Film auf Polyäthylen gegossen und der trockne Film wurde von dem Polyäthylen entfernt und bei JOO0O eine Stunde gehärtet. Der gehärtete Film zeigte vor 4500C keinen Gewichtsverlust, wenn man eine thermogravimetrische Analyse in Luft mit einer Erwärmungsgeschwindigkeit von 200C pro Minute durchführte* Beim isothermischen Altern in Luft bei 3000C behielt der Film 86 % seines ursprünglichen Gewichts' während 330 Stunden.
Beispiel 14
In einen 1 Liter Dreihalskolben, ausgerüstet mit einem Gaseinleitungsrohr für Stickstoff, einem Rührer und Thermometer gab man 109,7 g 2-Diphenylamino-bis-(4,6-m-aminoanilin)-s-triazin, gelöst in wasserfreiem Dimethyl acetamid«, Die Lösung wurde auf 10 bis 15°C gekühlt und 64,4 g Benzophenontetracarbonsäuredi- . anhydrid wurde in drei gleichen Teilen mit einer solchen Geschwindigkeit zugefügt, daß die Reaktionstemperatur nicht überhalb 200C stieg. Nach 45 Hinuten Rühren erhielt man eine PoIysäureamidlösung mit einem Feststoffgehalt von 20 %. Die grundmolare Viskosität des Polyamids betrug 0,51»
Diese Lösung verwendete man, um ein 181 E Glasfabrikat (A1.100 amino silane finish) zu imprägnieren. Das Fabrikat wurde zweimal durch die Lösung geleitet und dann durch Uberzugswalzen mit einem 0,406 mm Spalt (16 mil).· Das imprägnierte Fabrikat wurde auf 1500C eine Minute erhitzt, um den Lösungsmittelgehalt auf 12 % zu vermindern und dann in 12,7 x 12,7 cm (5x5 inch) Quadrate zum Laminieren geschnitten. Ein 18-Lagen -laminat wurde hergestellt (5 imprägnierte Lagen für eine trockene Lage von 181 E), indem man in einer Presse bei 52,7 kg/cm (750 psi)
109808/2101
bei 5OO°C 1 1/2 Stunden erwärmte, gefolgt von einer halben Stunde bei 6000G, wobei ein hell gefärbtes Laminat von großer Steifheit und ausgezeichneter Farbe erhalten wurde.
Beispiel I)?
10,1 g (0,03 Mol) 2-N-Methylanilino-bis-(4,6-ortho-aminoanilino)-s-triazin und 9>66 g (0,03 Mol) Benzophenontetracarbonsäuredianhydrid wurden zusammen bei Zimmertemperatur unter Rühren in 96 ml wasserfreiem DMAO umgesetzt. Wurde aus dem entstehenden Polysäureamid ein PiIm gegossen und dieser auf 3000C.erwärmt, so erhält man einen steifen, gelben Polyiiaidfilm·
Beispiel 16 "
2-Amino-bis-(4,6-para-aminoanilino)-s-triazin (0,03 Mol) 9,25 und 6,6 g (0,03 Mol) Pyrazintetracarbonsäuredianhydrid werden zusammen bei Zimmertemperatur unter Rühren in 70 ml wasserfreiem Dimethylacetamid umgesetzt. Das Dimethylacetamid wird entfernt, indem man die Lösung im Vakuum erhitzt und der ausgefallene Peststoff wird isoliert und auf 3000C unter Stickstoff erhitzt, um ihn vollkommen in das entsprechende Polyimid überzuführen. Wird dieses Polyimid in Luft auf 5000C erwärmt so ist der Gewichtsverlust nur sehr gering.
Beispiel 17
2-Diphenylamino-bis-(4,6-meta-aminoanilino)-s-triazin und Benzophenontetracarbonsäuredianhydrid werden zusammen bei Zimmertemperatur unter Rühren in wasserfreiem Dimethylacetamid umgesetzt, wobei man das entsprechende Polysäureamid erhält.
109808/2101
Beispiel 18
8,4 g (0,03 Mol) 2-Piperidino-bis-(4,6-ß-aminoäthylamino)-striazin und 6,54 g (0,03 Mol) Pyromellithsäuredianhydrid werden bei Zimmertemperatur in 90 ml Dimethylformamid zur Reaktion gebracht. Das erhaltene Polysäureamid besitzt eine inherente Viskosität von 0,95. Aus diesem Polysäureamid wurde ein Film gegossen und bei 3000O 10 Minuten gehärtet. Der gehärtete PiIm war durchsichtig, und behielt seine Flexibilität und Zähigkeit auch nach wiederholtem Durchbiegen.
10S808/2101

Claims (8)

  1. Patentansprüche
    1/ Ein Polyamid mit der wiederkehrenden Einheit
    -R1
    worm
    R einen vierwertigen Best "bedeutet, der mindestens einen benzoiden oder aromatischen heterocyclischen Eing mit 5 oder 6 Gliedern enthält, lind wobei die vier Carbonylgruppen direkt'an"verschiedene Kohlenstoffatome in den Ringen des. Restes R gebunden sind, so daß die Carbonylgruppen in jedem Paar an benachbarte Atome in den Ringen gebunden sind,
    R1 Phenylen, Biphenylen, Naphthylen, Anthracylen, die Gruppe
    bedeutet, worin X Schwefel, Sauerstoff, Sulfon, Methylen, "~ Carbonyl oder Alkyl mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen oder phenylsubstituierte Methylengruppen darstellt, Alkylengruppen mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen und Cycloalkylengruppen mit 5 "bis 12 Kohlenstoffatomen bedeutet,
    ο
    R Wasserstoff, die Aminogruppe, Dialkylaminogruppen, worin.
    Jedes Alkyl 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthält, Pyrrolidino, Piperidino, Anilino, N-Alkylanilino, worin jedes Alkyl 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthält, Diphenylamino, Phthalamino, Alkyl mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, N-Naphthylanilino, Chlor, die Carboxylgruppe, die Hydroxylgruppe,
    109808/2101
    . unsubstituiertes Phenyl oder Phenyl, das durch Nitro, Halogen, Carboxyl, Cyano, Alkyl mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, und Phenyl substituiert ist, bedeutet, η 3 oder mehr, und
    m 0 oder 1 bedeutet.
  2. 2. Polyimid gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe E die Struktur
  3. .und*
  4. besitzt.
  5. 5. Polyimid gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Phenylen, Äthylen oder die Gruppe
    bedeutet.
    ο Polyimid gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß R NHp, Dimethylamine, Diphenylamino, Piperidino oder Phenyl bedeutet.
    5. Polyimid gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß m Ov-
    p
    R1 meta- oder para-Phenylen und R Phenyl bedeuten.
  6. 6. Polyimid gemäß Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß m 1,
    . ... ρ
    R1 meta-Phenylen und R . Diphenylamino bedeuten.
  7. 7. Polyimid gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß m 1,
    p '
    R1 meta-Phenylen und R Phenyl bedeuten.
  8. 8. Formbare Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein lineares Po Iy säure ämid, das im wesentlichen wie-" derkehrende Einheiten von
    109808/2101
    -NH-
    O OH
    OH
    N^N
    NH- R» -
    enthält, worin
    R, fi1, E , m und η die in Anspruch 1 gegebene Bedeutung besitzen, und ein Lösungsmittel umfassen.
    101108/atoi
DE19702038275 1969-08-01 1970-07-31 Polyimide aus 2,6-Diamino-s-triazinen und Dianhydriden Expired DE2038275C3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US88901769A 1969-08-01 1969-08-01
US87310969A 1969-10-31 1969-10-31

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2038275A1 true DE2038275A1 (de) 1971-02-18
DE2038275B2 DE2038275B2 (de) 1981-01-22
DE2038275C3 DE2038275C3 (de) 1981-09-17

Family

ID=27128281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19702038275 Expired DE2038275C3 (de) 1969-08-01 1970-07-31 Polyimide aus 2,6-Diamino-s-triazinen und Dianhydriden

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JPS488272B1 (de)
AU (1) AU1826470A (de)
BE (1) BE754241A (de)
DE (1) DE2038275C3 (de)
FR (1) FR2057895A5 (de)
NL (1) NL7011386A (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3814719A (en) * 1972-05-01 1974-06-04 Ciba Geigy Corp Zeta-triazine-imide copolymers
JP5168009B2 (ja) * 2008-07-28 2013-03-21 宇部興産株式会社 ポリイミドおよびその製造法
KR101886988B1 (ko) * 2010-02-10 2018-08-08 우베 고산 가부시키가이샤 폴리이미드 필름, 이를 포함하는 폴리이미드 적층체, 및 이를 포함하는 폴리이미드/금속 적층체
CN102241639B (zh) * 2010-05-10 2014-12-10 Jnc株式会社 二胺、液晶配向剂以及液晶显示元件
JP6073789B2 (ja) 2011-08-12 2017-02-01 宇部興産株式会社 ポリイミド前駆体、ポリイミド、ポリイミドフィルム、およびこれらの製造に使用されるトリアジン化合物の製造方法
JP6082390B2 (ja) * 2012-05-14 2017-02-15 国立大学法人岩手大学 ポリイミド前駆体、ポリイミド、ポリイミドフィルム、ポリイミド金属積層体およびポリイミド溶液
JP7492702B2 (ja) * 2020-03-12 2024-05-30 国立大学法人岩手大学 ポリイミド、ポリイミドフィルム、ポリアミド酸、多層ポリイミドフィルム及びその製造方法、ポリイミド積層体

Also Published As

Publication number Publication date
AU1826470A (en) 1972-02-03
FR2057895A5 (en) 1971-05-21
DE2038275C3 (de) 1981-09-17
DE2038275B2 (de) 1981-01-22
BE754241A (fr) 1971-02-01
NL7011386A (de) 1971-02-03
JPS488272B1 (de) 1973-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2446383C2 (de) Von Phenylindandiaminen und -dianhydriden abgeleitete lösliche Polyimide
CH436716A (de) Verfahren zur Herstellung von Polyimiden
DE2461023A1 (de) Verarbeitbare polyimide und polyamid-imide
DE1520616A1 (de) Polymere Massen
DE1944213A1 (de) Polyimidloesung
DE1202981C2 (de) Verfahren zur herstellung von aromatischen polyimidformkoerpern
DE2342464B2 (de) Polyamid-Polyamidsäure-Blockcopolymere, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung zur Herstellung von industriellen Erzeugnissen
DE2362474C3 (de) Verfahren zur Herstellung aromatischer Polyamidimide
DE2263190A1 (de) Loesliche polyimide aus aromatischen dianhydriden und 2,4-diaminodiphenylaminen und 2,4-diaminodiphenylsulfiden
DE2354396A1 (de) Verarbeitbare polyimide und polyamidimide
DE1228409B (de) Verfahren zur Herstellung von zellhaltigen Polyimidformkoerpern
DE2257996A1 (de) Loesliche polyimide
DE2038275C3 (de) Polyimide aus 2,6-Diamino-s-triazinen und Dianhydriden
DE69209172T2 (de) Bisimidderivate, daraus hergestellte polyimidharze sowie carbonfaser-verstärkte polyimidharze
CH463779A (de) Stabilisierte Polyamidsäurelösung mit verbesserten Viskositätseigenschaften und Verfahren zur Herstellung derselben
DE2234166A1 (de) Polyimide und verfahren zu deren herstellung
DE2141913A1 (de) Polysulfon-Zusammensetzungen
DE2500050A1 (de) Verarbeitbare hochtemperatur-polymere
DE1520620A1 (de) Polyamidester und Polyimide sowie Verfahren zu ihrer Herstellung
DE69114354T2 (de) Polyimide und diese enthaltende wärmehärtbare Harzzusammensetzungen.
DE69621666T2 (de) Polyimid und Verfahren zur Herstellung
DE2114924A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Polyimid Prepolymeren
DE1902875A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines thermisch stabilen Polymers
DE2342454C2 (de) Polyamid-Polyamidsäure-Copolymere und deren Verwendung zur Herstellung von industriellen Erzeugnissen
DE2321527A1 (de) S-triazin-imid-mischpolymerisate und verfahren zu deren herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee