DE2413207A1 - Polyamid-imid-loesungen - Google Patents

Polyamid-imid-loesungen

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DE2413207A1
DE2413207A1 DE2413207A DE2413207A DE2413207A1 DE 2413207 A1 DE2413207 A1 DE 2413207A1 DE 2413207 A DE2413207 A DE 2413207A DE 2413207 A DE2413207 A DE 2413207A DE 2413207 A1 DE2413207 A1 DE 2413207A1
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DE
Germany
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polyamide
solution
imide
viscosity
alcohol
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DE2413207A
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Max Gruffaz
Bernard Rollet
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Rhone Poulenc SA
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Rhone Poulenc SA
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/05Alcohols; Metal alcoholates

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Description

Polyamid-imid-Lösungen
Die Verwendung von Lösungen von Polyamid-imiden für die Gewinnung von Fasern oder Überzügen, die erhöhten thermischen Beanspruchungen standhalten oder mit verschiedenen chemischen Reagentien in Kontakt gebracht werden sollen, ist derzeit gut bekannt.
Dennoch ist die Verwendung derartiger Lösungen häufig infolge der Veränderung dieser Lösungen während der Lagerung begrenzt.
Um diesen Nachteil zu beheben, wurden bereits verschiedene Mittel vorgeschlagen. So wurde in der französischen Patentschrift 2 085 912, die die Herstellung eines Polymeren, ausgehend von einem Halogenid des Irimellitsäureanhydrids und einem Diamin, betrifft, vorgeschlagen, dem Eeaktionsgemisch vor der Behandlung desselben durch ein Alkylenoxyd Wasser und Alkohol zuzufügen,
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um die gebildete Salzsäure zu entfernen. Diese Technik gestattet es, die Neigung zur Gelbildung der Lösung des Polymeren herabzusetzen.
Eine andere Stabilisierungstechnik wurde in der US-Patentschrift 3 562 787 vorgeschlagen. In dieser wird das verwendete Polyamidimid, ausgehend von Trimellitsäureanhydrid und einem Diamin, hergestellt und die Lösung mit Hilfe eines monofunktionellen cyclischen Anhydrids,eines aliphatischen oder aromatischen Aldehyds oder auch eines monofunktionellen Isocyanats stabilisiert.
Es wurde nun ein Verfahren gefunden zur Stabilisierung der Viskosität von Lösungen, die ein Polyamid-imid, das ausgehend von Trimellitsäureanhydrid und einem aromatischen Diisocyanat erhalten wurde, und ein Lösungsmittel, das vollständig oder zum Teil aus N-Methylpyrrolidon-2 besteht, enthalten, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man in diese Lösung 0,1 bis 5 Gew.-% eines Alkohols der Formel EOH, in der R einen aliphatischen, cycloaliphatischen oder arylaliphatischen Rest mit 2 bis 9 Kohlenstoffatomen darstellt, einbringt.
Das erfindungsgemäß bevorzugt verwendete Polytrimellit.säureamidimid wird ausgehend von Bis(4— isocyanatophenyl)-methan oder von Bis(4-.isocyanatophenyl)-äther erhalten. Dieses Polymere kann bei einer Temperatur, die zwischen 60 und 1500C liegen kann, gemäß der in der französischen Patentschrift 1 473 600 beschriebenen Technik hergestellt werden. In den erfindungsgemäß verwendeten Lösungen beträgt die reduzierte spezifische Viskosität des PoIyamid-imids vorzugsweise zwischen 10 und 300 cnr/g (Durchführung der Messung bei 25°C ausgehend von einer Lösung mit 5 g/1 in N-Methylpyrrolidon (MMP)).
Das für die Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen vorzugsweise verwendete Lösungsmittel ist das NMP. Man kann jedoch auch Mischungen verwenden, die zumindest 50 Gew.-% NMP und
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einen Kohlenwasserstoff, wie Xylol oder Toluol, enthalten.
Die Konzentration der Lösung des Polyamid-imids beträgt Vorzugs-„eise ,wischen no und 40 J
Unter den bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Alkoholen wählt man vorzugsweise n-Butanol oder Benzylalkohol.
Die Zugabe des Alkohols ROH zu den Polyamid-imid-Lösungen wird vorzugsweise bei Raumtemperatur und unter Rühren durchgeführt. Gewöhnlich wird die Herstellung des Polymeren in einem Lösungsmittelmedium durchgeführt, und das Einbringen des Alkohols kann von dem Ende der Umsetzung ab stattfinden. Es ist natürlich möglich, das Einbringen nur einige Zeit nach der Herstellung der Lösung des Polymeren vorzunehmen.
Es versteht sich ebenfalls, daß der Alkohol in die Lösung in mehreren Etappen eingebracht werden kann.
Die erfindungsgemäßen Lösungen weisen eine bemerkenswerte Stabilität bei der Lagerung auf, was aus den folgenden Beispielen hervorgeht. Diese Lösungen sind auf verschiedenen Anwendungsgebieten verwendbar, insbesondere für die Herstellung von Emails auf metallischen Leitern und für die Herstellung von Filmen.
Beispiel 1
Man bringt in einen 1 1-Reaktor unter Stickstoffspülung der Reihe nach 414·,4 g N-Methylpyrrolidon, 100,8 g Bis(4-isocyanatophenyl)-äther und 76,8 g Trimellitsäureanhydrid ein. Nach 30 Minuten beendet man die Stickstoffzufuhr und erwärmt während 3 Stunden auf 1800O.
Wenn die Temperatur 1800C erreicht hat, beginnt man mit dem
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Einspritzen von 280 g Ii-Methylpyrrolidon. Dieses Einspritzen dauert 3 Stunden, während derer die Temperatur der Reaktionsmasse auf 1900C gebracht wird.
Wenn die Viskosität der Lösung 1000 P erreicht hat, kühlt man unter Stickstof f spülung a"b und entnimmt sie, wenn die Temperatur auf 8O0C gefallen ist.
Die reduzierte spezifische Viskosität des Polymeren beträgt 186 5
Die Konzentration der Lösung beträgt 17 »6 %.
Eine Fraktion dieser Polytrimellitsäureamid-imid-Lösung wird in zwei gleiche Teile geteilt. Zu dem ersten fügt man 2 % Benzylalkohol und bestimmt seine Viskosität gleich danach und dann im Laufe seiner Aufbewahrung bei 250C. Sie verändert sich von 1810 P bis 1830 P während 120 Tagen. '. Der zweite nicht modifizierte Teil wird unter den gleichen Bedingungen,wie der erste, aufbewahrt. Seine Viskosität variiert von anfänglich 2030 P bis 3Ο3Ο P am Ende von 120 Tagen.
Die Viskosität wird bei 25° mit Hilfe eines Kugelfal!apparates be stimmt.
Beispiel 2
Man beschickt einen 2 1-Eeaktor unter Stickstoffspülung der Reihe nach mit
790 g IiMP
200 g Xylol
257?5 g Bis(4-isocyanatophenyl)-methan und 192,2 g Trimellitsäureanhydrid.
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Man erhöht die Temperatur während 3 Stunden bis 125° und erhält diese Temperatur während 5 Stunden aufrecht.
Die reduzierte spezifische Viskosität des Polymeren beträgt 50 cm /g (gemessen bei 25°C unter Verwendung einer Lösung von 5 g/l in MMP).
Die Konzentration der Lösung beträgt 29 %.
Man bringt in eine Fraktion dieser Lösung unter Rühren 2 % Benzylalkohol ein.
Die Viskosität der Zusammensetzung (gemessen mit Hilfe eines BROCKFIELD-RVT-Apparates mit dem Modul 4 bei einer Geschwindigkeit von 20 Umdrehungen pro Minute) zeigt die folgende Entwicklung (angegeben im Vergleich zu einer Fraktion der gleichen Lösung ohne Adjuvans):
Vergleich 1
anfängliche
Viskosität
76 Poise
76
Viskosität am Ende von Wochen
bei 25°
4
84,5
96,5
8
81
101
2
86,5
91
In eine Vergleichsfraktion ( Viskosität von 101 Poise) bringt man 2 % n-Butanol ein und setzt die Lagerung während eines Monats fort. Es ergibt sich keine Veränderung der Viskosität während dieser Lagerung. Im Gegensatz hierzu verändert sich die Viskosität der Vergleichsfraktion, die kein Adjuvans erhalten hatte, während der Lagerung weiter (109 Poise am Ende eines Monats).
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Beispiel 5
Unter Befolgung der in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise und unter Verwendung der gleichen Reaktanten stellt man ein Polymeres her, dessen reduzierte spezifische Viskosität 190 cnrYg beträgt.
Die Lösung des Polymeren wird in zwei Fraktionen aufgeteilt: in eine Fraktion (A) bringt man 5 &ew.-% Benzylalkohol ein; die andere Fraktion (B) dient als Vergleich. Hierbei ergibt sich:
Viskosität am Ende von 20 Monaten
Fraktion A
Fraktion B
anfänglich 1740
2880
1280
1320
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Claims (5)

Patentansprüche
1. Verfahren zur Stabilisierung der Viskosität von Lösungen, die ein Polyamid-imid, das ausgehend von Trimellitsäureanhydrid und einem aromatischen Diisocyanat gebildet wurde, und ein Lösungsmittel, das ganz oder teilweise aus N-Methylpyrrolidan-2 besteht, enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß man in die Lösung 0,1 bis 5 Gew.-% eines Alkohols der Formel ROH, in der R einen aliphatischen, cycloaliphatischen oder arylaliphatischen Rest mit 2 bis 9 Kohlenstoffatomen darstellt, einbringt.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Diisocyanat bei der Herstellung des Polyamid-imids Bis(4-isocyanatophenyl)-methan oder Bis(4-isocyanatophenyl)-äther verwendet.
3. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der Polyamid-imid-Lösung zwischen 10 und 40 % ( Gewicht des Polymeren/Gewicht der Lösung) beträgt.
4-, Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Alkohol ROH n-Butanol verwendet.
5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3? dadurch gekennzeichnet, daß man als Alkohol ROH Benzylalkohol verwendet.
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