DE3213582A1 - Verfahren zur herstellung einer poroesen membran aus einem aromatischen polyimid - Google Patents
Verfahren zur herstellung einer poroesen membran aus einem aromatischen polyimidInfo
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
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Description
Verfahren zur Herstellung einer porösen Membran aus einem
aromatischen Polyamid.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer
porösen Membran aus einem aromatischen Polyimid. Ganz speziell betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer
porösen Membran aus einem aromatischen Polyimid aus einer PoIyaminsäure
unter Verwendung eines speziellen Lösungsmittels.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbaren porösen Polyimidmembranen zeichnen sich durch ausgezeichnete Gas- und
Flüssigkeitstrenneigenschaften aus, ferner durch eine ausgezeichnete Hitze-Widerstandsfähigkeit, eine überragende Widerstandsfähigkeit
gegenüber der Einwirkung von Chemikalien und durch vorteilhafte mechanische Eigenschaften. Infolgedessen
lassen sich nach dem Verfahren der Erfindung hergestellte poröse Polyimidmembranen in vorteilhafter Weise zur Trennung
und Konzentrierung von Gasmischungen einsetzen, beispielsweise von Wasserstoff-Kohlenmonoxidgasmischungen und von Flüssigkeitsmischungen. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbaren
Polyimidmembranen können in Form einer flachen Folie oder eines flachen Filmes oder in Form einer Hohlfaser vorliegen.
Es ist allgemein bekannt, daß sich Polyimidmembranen oder
Filme aus Lösungen einer Polyaminsäure herstellen lassen, ausgehend von einer Lösung, hergestellt durch Polymerisation
einer aromatischen TetracarbonsMurekomponente mit einer aromatischen niaminkomponente in einem organischen polaren Lösungsmittel
durch Ausbreiten der Lösung auf einer glatten Oberfläche einer filmbildenden Vorrichtung unter Erzeugung
einer dünnen Schicht der Lösung, worauf das Lösungsmittel aus der erzeugten Lösungsmittelschicht verdampft wird, während die
Polyaminsäure in das entsprechende Polyimid überführt wird, unter Erzeugung eines dünnen festen Filmes aus dem Polyimid.
- 7 Dieses Verfahren ist in industriellem Maßstäbe genutzt worden.
Es ist des weiteren bekannt, daß die bekannten dichten Membranen aus aromatischen Polyimiden eine bemerkenswert geringe Durchdringungsgeschwindigkeit
für Gase oder Flüssigkeiten aufweisen. Infolgedessen konnten die bisher bekannt gewordenen üblichen
Membranen aus aromatischen Polyimiden nicht als Separatoren für eine Gasmischung oder eine Flüssigkeitsmischung oder zur
Konzentrierung eines Gases oder einer Flüssigkeit eingesetzt werden, sofern nicht sehr dünne Membrane eingesetzt wurden.
Nach dem bekannten Verfahren lassen sich keine dünnen porösen Membranen aus aromatischen Polyimiden mit einer zufriedenstellenden
Durchdringungsgeschwindigkeit für Gase oder Flüssigkeiten herstellen.
Aufgabe der Erfindung war es demzufolge, ein neues Verfahren zur Herstellung einer Membran aus einem aromatischen Polyimid
anzugeben, das eine poröse Struktur hat und durch eine verbesserte Durchdringungsgeschwindigkeit für Gase oder Flüssigkeiten
gekennzeichnet ist, so daß die nach dem Verfahren der F.rfindung herstellbaren Membranen als Separatoren für Gas- oder Flüssig- ·
keitsmischungen eingesetzt werden können sowie ferner zur Konzentrierung von Gas- oder Flüssigkeitsmischungen. Die Herstellung
der iMembranen sollte dabei ausgehend von einer Polyaminsiiure erfolgen.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe in der aus den Ansprüchen ersichtlichen Weise.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist somit gekennzeichnet durch folgende Verfahrensstufen:
(1) Lösen von 3 bis 30 Gew.-°ö einer aromatischen Polyaminsäure,
hergestellt durch Kondensation von mindestens einer aromatischen Tetracarbonsäurekomponente und mindestens einer
aromatischen Diaminkomponente, in 70 bis 97 Gew.-9 0 eines
Lösungsmittels, das im wesentlichen aus einer homogenen Mi-
- 8 schung von:
(A) 100 Gew.-Teilen eines ttasis-Lösungsmittels aus mindestens
einer polaren organischen Verbindung, das die PoIyaminsüure in einer Konzentration von 5 Gew.-I oder mehr
-u Lösen vermag und bei einer Temperatur von 30 bis 40O0C
verdampft und
(B) 5 bis 150 Gew.-Teilen einer weiteren Flüssigkeit aus
mindestens einer polaren Verbindung, die keine 3 Gew.-% oder mehr der Polyaminsäure zu lösen vermag und bei der
Verdampfungstemperatur des Basis-Lösungsmittels mit einer geringeren Verdampfungsgeschwindigkeit verdampft als das
Basis-Lösungsmittel, besteht;
(2) Erzeugen einer dünnen Schicht aus der erhaltenen Ansatz-Lösung
bei einer Temperatur von 0 bis 1200C und
(3) Erhitzen der dünnen Schicht aus der Ansatz-Lösung auf eine Temperatur von 30 bis 40O0C unter allmählichen Verdampfen
des Lösungsmittelgemisches aus der dünnen Schicht der Ansatz-Lösung, Imidisierung der Polyaminsäure sum
entsprechenden Polyimid und Bildung einer porösen PoIyimidmembran.
Wesentlich für das erfindungsgemäße Verfahren ist, daß eine
aromatische Polyaminsäure, die in ein entsprechendes aromatisches Polyimid zu überführen ist, in einer speziellen Lösungsmittelmischung
gelöst wird, bestehend aus einem Basis-Lösungsmittel und einer weiteren oder zusätzlichen Flüssigkeit
unter Erzeugung einer Ansatz- oder Gieß-Lösung. Die hergestellte
Ansatz-Lösung wird dann zur Erzeugung einer porösen Membran aus dem aromatischen Polyimid verwendet, durch Erzeugung einer
dünnen Schicht der Ansatz-Lösung und durch Erhitzen dieser dünnen Schicht, unter Verdampfen der Lösungsmittelmischung und
Überführung der aromatischen Polyaminsäure in das entsprechende aromatische Polyimid. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet
sich zur Herstellung von porösen Membranen aus aromatischen Polyimiden eines hohen Wirkungsgrades, obwohl die Überführung
der dünnen Schicht der Ansatz-Lösung in die feste poröse Membran gleichzeitig oder teilweise gleichzeitig mit der Imidisierung
der Polyaminsäure erfolgt.
Normalerweise wird eine poröse Membran eines Polymeren, die als Separator einer Gas- oder Flüssigkeitsmischung verwendbar ist,
nach dem sog. Naß-Verfahren hergestellt, bei dem eine dünne Schicht aus der Lösung des Polymeren erzeugt wird, bei dem
ferner die Schicht durch Extrahieren des Lösungsmittels aus der Lösung mit einer koagulierenden Flüssigkeit extrahiert
wird und bei dem dann die erhaltene koagulierte Membran aus dem Polymeren getrocknet wird. Bei diesem Verfahren ist es
schwierig, das Lösungsmittel aus der koagulierenden Flüssigkeit wiederzugewinnen. Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist demgegenüber
die Verwendung einer koagulierenden Flüssigkeit nicht erforderlich, um eine poröse feste Membran aus dem aromatischen
Polyimid zu erzeugen und es ist vergleichsweise einfach die Lösungsmittelmischung wiederzugewinnen.
Nach den Verfahren der Erfindung läßt sich nicht nur eine poröse
Membran in Form einer flachen Folie oder eines flachen Filmes erzeugen, sondern vielmehr lassen sich andere poröse
Membranen auch in Form von Hohlfaden oder Hohlröhren erzeugen.
Nach dem Verfahren der Erfindung erzeugte poröse Membranen aus aromatischen Polyimiden sind durch eine verbesserte Durchdringungsgeschwindigkeit
(permeating rate) von gasförmigen oder flüssigen Substanzen gekennzeichnet und durch verbesserte Trenneigenschaften
für Gas- und Flüssigkeitsmischungen, weshalb die nach dem Verfahren der Erfindung herstellbaren Membranen sich
ausgezeichnet als Separatoren für Gas- und Flüssigkeitsmischungen verwenden lassen sowie zur Konzentrierung von gasförmigen und
flüssigen Substanzen.
£- I
Nach dem Verfahren der Erfindung hergestellte poröse Membranen besitzen einen ausgezeichneten thermischen Widerstand und eine
hervorragende Widerstandsfähigkeit gegenüber der Einwirkung von Chemikalien. Des weiteren weisen die nach dem Verfahren der
Erfindung hergestellten Membranen vorteilhafte mechanische Eigenschaften auf.
Die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendbare Polyaminsäure besteht aus einer aromatischen Polyaminsäure,
die auch als "aromatische Polyamidsäure" mit einem hohen Molekulargewicht bezeichnet werden kann. Die aromatische PoIyaminsilure
lilßt sich herstellen durch Kondensation einer
aromatischen Tetracarbonsäurekomponente mit einer aromatischen Diaminkomponente in bekannter Weise und wird als Vorläufer
des entsprechenden aromatischen Polyimides verwendet.
Die aromatische Polyamidsäure enthält vorzugsweise in der Hauptkette
mindestens 60 Mol-$, vorzugstveise mindestens 80 MoI-I,
mindestens eines Typs von wiederkehrenden Einheiten der folgenden Formel (I):
H Il Il H
N — C C—N
HOOC COOH
(I)
worin bedeuten:
R einen tetravalenten aromatischen Rest, bei dem es sich um
einen Rest handeln kann, der sich von einer aromatischen Tetracarbonsäure ableitet und
R1 einen divalenten aromatischen Rest, bei dem es sich um einen
Rest handeln kann, der sich von einem aromatischen Diamin ableitet.
Vorzugsweise weist die zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens eingesetzte aromatische Polyaminsäure eine logarithmische
Viskosität von 0,1 bis 7, insbesondere von 0,3 bis 5, bestimmt bei einer Konzentration von 0,5 g pro 100 ml N-Methyl-2-pyrrolidon
bei einer Temperatur von 300C auf.
Die aromatische Polyaminsäure kann hergestellt werden durch Kondensation einer Carbonsäurekomponente, bestehend aus mindestens
einer aromatischen Tetracarbonsäureverbindung und einer Diaminkomponente, bestehend aus mindestens einer aromatischen
Diaminverbindung in einem polaren organischen Lösungsmittelmedium bei einer Temperatur von etwa O0C bis etwa 1600C, vorzugsweise
von O0C bis 1000C und insbesondere von 0° bis 800C.
Bei der Herstellung der Polyaminsäure werden die Carbonsäurekomponente und die Diaminkomponente vorzugsweise in praktisch
gleichen molaren Mengen bezüglich einander eingesetzt. Gegebenenfalls
kann die Menge der einen Komponente etwa 5 Mol-*& über
oder unter der Menge der anderen Komponente liegen.
Die aromatische Tetracarbonsäurekomponente kann beispielsweise
bestehen aus Biphenyltetracarbonsäuren, beispielsweise 3,3',
4,4'-Biphenyltetracarbonsüure; 2,3,3',4'-Biphenyltetracarbonsäure
und 2,2',3,3'-BiphenyltetracarbonsMure; Benzophenontetracarbonsäuren,
beispielsweise 3,3',4,4'-Benzophenontetracarbonsäure und 2,3,3'^'-Benzophenontetracarbonsäure; 2,2-Bis(3,4-dicarboxyphenyl)propan;
Bis(3,4-dicarboxyphenyl)methan; Bis-(3,4-dicarboxyphenyl)sulfon;
Uis(3,4-dicarboxyphenyl)ether;
BisC3,4-dicarboxyphenyl)thioether; Pyromellitsüure oder Anhydriden,
Salzen oder kurzkettigen Alkoholestern der erwähnten Säuren.
Die aromatische Diaminkomponente kann beispielsweise aus Verbindungen
der folgenden Formel H-N-R'-NH- bestehen, wobei R1
die bereits angegebene Bedeutung hat. Vorzugsweise besteht die aromatische Diaminkomponente aus einer oder mehreren Verbindungen
der folgenden Fornein (TI), (III), (IV) und (V):
* w it «
- 12 -
cud
(IV)
CV)
worin bedeuten:
12 3
R , R und R jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom,
einen kurzkettigen Alkylrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen
oder einen kurzkettigen Alkoxyrest mit 1 bisäKohlenstoffatomen;
A ein divalentes Bindeglied, bestehend aus -0-, -S-, -CO-, -SO2-, -SO-, -ClI2- und -C(C1IJ3) 2~ und
m eine Zahl von 1 bis 4.
Beispiele für aromatische Diamine, die eingesetzt werden können, sindiDiaminodiphenyletherverbindungen, beispielsweise
4,4'-Diaminodiphenylether; 3,3'-Dimethyl-4,4'-diaminodiphenyl·
ether; 3,3'-Diethoxy-4,4'-diaminodiphenylether und 3,3'-Di-
aminodiphenylether; Diaminodiphenylthioetherverbindungen, z.B. 4,4'-Diaminodiphenylthioether und 3,3'-Diaminodiphenylthioether;
Diaminodiphenylmethanverbindungen, z.B. 4,4'-Diaminodiphenylmethan
und 3,3'-Diaminodiphenylmethan; Diaminobenzophenonverbindungen,
z.B. 4,4'-Diaminobenzophenon; 3,3'-Diaminobenzophenon
und 3,3'-Dimethyl-4,4'-diaminobenzophenon; Diaminodiphenylpropanverbindungen, z.B. 2,2-Bis(4-aminophenyl)-propan
und 2,2-Bis(3-aminophenyl)propan; 4,4'-Diaminodiphenylsulfoxid;
4,4'-Diaminodiphenylsulfon; Benzidine; 3,3'-Dimethylbenzidin;
S^'-Dimethoxybenzidin; o-, m- und p-Phenylendiamine;
Diaminopyridinverbindungen, beispielsweise 2,6-Diaminopyridin und 3,6-Diaminopyridin.
Das polare organische Lösungsmittel, das zur Herstellung der
aromatischen Polyaminsäure eingesetzt wird, kann im wesentlichen aus mindestens einer der folgenden Verbindungen bestehen:
N,N-Dimethyl£ormamid; Ν,Ν-Dimethylacetamid; Dimethylsulfoxid;
Hexamethylphosphorsäureamid; N-Methyl-2-pyrrolidon;
Pyridin; Dimethylsulfon; Tetramethylensulfon und Dimethyltetramethylensulfon.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Polyaminsäure gleichförmig in einer homogenen Lösungsmittelmischung gelöst,
die besteht aus (A) 100 Cev/.-Teilen eines Basis-Lösungsmittels,
bestehend im wesentlichen aus mindestens einer polaren organischen Verbindung, wobei gilt, daß das Basis-Lösungsmittel mindestens
5 Gew.-|, vorzugsweise mindestens 6 Gew.-% der Polyaminsäure
zu lösen vermag und bei einer Temperatur von 30 bis 4000C verdampfbar ist und (B) 50 bis 150 Gew.-Teilen, vorzugsweise
10 bis 140 Gew.-Teilen eines weiteren oder zusätzlichen Lösungsmittels, bestehend im wesentlichen aus mindestens einem
polaren organischen Lösungsmittel, das lediglich weniger als 3 Gew.-% der Polyaminsäure zu lösen vermag und ferner dadurch
gekennzeichnet ist, daß es mit einer geringeren Verdampfungsgeschwindigkeit verdampft als das erwähnte Basis-Lösungsmittel
bei der erwähnten Verdampfungstemperatur, unter Erzeugung einer Ansatz-Lösung.
Das zur Durchführung des erfindungsgemüßen Verfahrens verwendete
Basis-Lösungsmittel kann aus dem gleichen polaren organischen Lösungsmittel bestehen, das zur Herstellung der Polyaminsäure
verwendet wird, beispielsweise Ν,Ν-Dialkylcarboxylamiden,
Ν,Ν-Dimethylformamid oder Ν,Ν-Dimethylacetamid oder beispielsweise
N-Alkyl-2-pyrrolidonen, wie z.B. N-Methyl-2-pyrrolidon
und N-Ethyl-2-pyrrolidon. Diese Verbindungen sind besonders
vorteilhafte, als Basis-Lösungsmittel einsetzbare polare Verbindungen.
Als weitere Flüssigkeit oder zusätzliche Flüssigkeit wird ein organisches polares Lösungsmittel verwendet, das weniger als
3 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 1,5 Gew.-% der Polyaminsäure
zu lösen vermag und das des weiteren mit einer geringeren Verdampfungsgeschwindigkeit
verdampft als das Basis-Lösungsmittel bei einer Temperatur von 30 bis 4000C. Die weitere oder zusätzliche
Flüssigkeit soll mit dem Basis-Lösungsmittel verträglich sein und soll das Polyimid entsprechend der verwendeten PoIyaminsäure
nicht lösen.
Die weitere oder zusätzliche Flüssigkeit kann im wesentlichen aus mindestens einer polaren aromatischen Verbindung bestehen,
die einen Siedepunkt von mindestens 50C, vorzugsweise von 10
bis 2000C oberhalb des Siedepunktes des Basis-Lösungsmittels
hat, wobei die weitere Flüssigkeit nicht dazu befähigt ist 3 Gew.-t oder mehr der Polyaminsiiure zu lösen und wobei ferner
gilt, daß die weitere Flüssigkeit mit dem Basis-Lösungsmittel verträglich sein soll. Die weitere oder zusätzliche Flüssigkeit
kann im wesentlichen aus mindestens einer polaren aromatischen Verbindung bestehen, die einen Siedepunkt im Bereich von einer
Temperatur von 300C unterhalb des Siedepunktes des Basis-Losungsmittels
bis zu einer Temperatur von 50C oberhalb des Siedepunktes des Basis-Lösungsmittels aufweist, die ferner ein
Ionisationspotential von mindestens 0,1 ev, vorzugsweise von mindestens 0,2 ev, unter dem des Basis-Lösungsmittels aufweist
und die keine 3,0 ßew.-$ oder mehr der Polyaminsäure zu lösen
vermag und die mit dem Basis-Lösungsmittel verträglich ist.
Beispiele für organische Verbindungen, die als weitere oder zusätzliche Flüssigkeit verwendet werden können sind:
Phenanthren, o-Terphenyl, p-Terphenyl, oc-Chlornaphthalin, Triphenylphosphin,
Triphenylamin, Anilin, Naphthalin, 1-Methylnaphthalin, 2-Methylnaphthalin, Dimethylnaphthalin, Anthracen
und 1,2-Benzanthracen.
Das Lösungsmittelgemisch für die Polyaminsäure besteht im wesentlichen somit zu 100 Gew.-Teilen aus mindestens einer
Verbindung oder Base mit einer hohen Lösungsaktivität für die Polyaminsäure und zu 5 bis 150 Gew.-Teilen aus der v/eiteren
oder zusätzlichen Flüssigkeit mit einer geringen Lösungsaktivität für die Polyaminsäure. Das Lösungsmittelgemisch als
Ganzes soll die Polyaminsäure gleichförmig zu lösen vermögen. Infolgedessen soll die Menge an der weiteren oder zusätzlichen
Flüssigkeit in dem Lösungsmittelgemisch auf eine Menge begrenzt werden, daß die Polyaminsäure nicht aus der herzustellenden
Ansatz-Lösung ausfällt oder ausgeschieden wird.
In der Ansatz-Lösung muß die Polyaminsäure gleichförmig in einer Konzentration von 3 bis 30 Gew.-I, vorzugsweise von
5 bis 25 Gew.-I gelöst vorliegen, wobei das Lösungsmittelgemisch im wesentlichen aus dem Basis-Lösungsmittel und dem
weiteren oder zusätzlichen Lösungsmittel besteht.
Die Ansatz-Lösung kann nach irgendeinem der bekannten Verfahren hergestellt werden. Beispielsweise läßt sich die Ansatz-Lösung
in der folgenden V/eise herstellen: eine aromatische Tetracarbonsäurekomponente wird mit einer aromatischen Diaminkomponente
kondensiert, und zwar in dem Medium eines organischen polaren Lösungsmittels, das die herzustellende Polyaminsäure
zu lösen vermag, bei einer Temperatur von etwa 0 bis etwa 120 C, unter Erzeugung einer Lösung einer aromatischen
Polyaminsäure, wobei gegebenenfalls weiteres oder zusätzliches
Lösungsmittel zur erzeugten Lösung zugegeben wird. Gemäß einer anderen Verfahrensweise wird die Ansatz-Lösung dadurch
hergestellt, daß man eine vergleichsweise große Menge eines organischen polaren Lösungsmittels, das die Polyaminsäure nicht
zu lösen vermag, zu der oben erwähnten Reaktionsmischung, die die Polyaminsäure enthält, zugibt, um die Polyaminsäure auszufällen,
worauf der anfallende Niederschlag in Form eines Pulvers isoliert wird, worauf die pulverförmige Polyaminsäure
gleichförmig in dem beschriebenen Lösungsmittelgemisch gelöst wird.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Ansatz-Lösung
der Polyaminsäure eine homogene Flüssigkeit mit einer
Rotationsviskosität von mindestens 500 , vorzugsweise
Pas
von 1§ bis 10 00$ bei der Temperatur ist, bei der die
von 1§ bis 10 00$ bei der Temperatur ist, bei der die
dünne Schicht erzeugt wird.
Bei Durchführung des Verfahrens der Erfindung wird die Ansatz-Lösung
zu einer dünnen Schicht bei einer Temperatur von etwa 0 bis etwa 1200C, vorzugsweise bei einer Temperatur von 30 bis
1100C verforntt. Die dünne Schicht aus der Ansatz-Lösung wird
dann bei einer Temperatur von etwa 30 bis etwa 5000C, vorzugsweise
bei einer Temperatur von 50 bis 35O0C getrocknet, unter
allmählicher Verdampfung der im Gemisch vorliegenden Lösungsmittel, wobei die Polyaminsäure zu dem entsprechenden aromatischen
Polyimid imidisiert wird.
Vorzugsweise wird die Ansatz-Lösung filtriert und bei einer Temperatur von 20 bis 12O0C, vorzugsi^eise bei einer Temperatur
von 30 bis 1100C entgast, vor Durchführung der Stufe, bei der
die dünne Schicht erzeugt wird.
Die dünne Schicht kann nach üblichen bekannten Methoden erzeugt und in eine trockene feste Membran überführt werden. Beispielsweise
läßt sich eine Ansatz-Lösung der beschriebenen Zusammensetzung, die filtriert und entgast worden ist, auf eine glatte
Oberfläche eines Substrates bei einer Temperatur von etwa 0 bis
.. 2213582
etwa 12O0C, vorzugsweise von 30 bis 11O0C auftragen oder ausbreiten,
unter Erzeugung einer dünnen Schicht der Ansatz-
2 Lösung mit einem Gewicht von 10 bis 5000 g/m . Die dünne
Schicht aus der Ansatz-Lösung wird dann getrocknet durch allmähliches
Verdampfen der gemischten Lösungsmittel bei einer Temperatur von etwa 30 bis etwa 4000C, wobei die Amid-Säurestruktur
in der Polyaminsüure in die y lische Imidstruktur überführt wird, unter Erzeugung einer verfestigten porösen aromatischen
Polyimid-Membran; Die erhaltene Polyimid-Membran kann
dann von der Oberfläche des Substrates abgetrennt werden.
Die Erhitzungsstufe kann in vorteilhafter Weise in z\\rei oder
mehreren Stufen derart durchgeführt werden, daß in der Ausgangsstufe des Erhitzungsverfahrens ein wesentlicher Anteil
oder Hauptanteil des Lösungsmittelgemisches allmählich aus der dünnen Schicht der Ansatz-Lösung verdampft wird und derart,
daß in der Endstufe die Polyaminsäure in der getrockneten dünnen Schicht imidisiert wird.
Dies bedeutet, daß vorzugsweise die dünne Schicht aus der Ansatz-Lösung
in der Ausgangsstufe auf eine Temperatur von etwa 30 bis 1500C erhitzt \>rird um das Lösungsmittelgemisch zu verdampfen
und in der Endstufe auf eine Temperatur von 150 bis 40O0C, um die Polyaminsäure zu imidisieren. Im Falle eines
jeden Erhitzungsprozesses kann die Temperatur allmählich innerhalb
des angegebenen Bereiches erhöht werden. Alternativ kann die Erhöhung der Temperatur innerhall) des angegebenen Bereiches
auch stufenweise in zwei oder mehreren Stufen erfolgen. Das Imidisierungsverfahren kann beispielsweise in zwei Stufen durchgeführt
werden, d.h. zunächst bei einer Temperatur von 150 bis
25O°C, daraufhin bei einer Temperatur von 30 bis 1000C oberhalb
der zuerst angewandten Temperatur und schließlich bei einer Temperatur von 30 bis 1000C oberhalb der zweiten angewandten
Temperatur.
Bei dem Erhitzungsverfahren ist die Erhitzungsdauer in jeder Stufe variabel, je nach dem Typ der Polyaminsäure, die in der
Ansatz-Lösung vorliegt, dem Typ des Basis-Lösungsmittels und des weiteren und zusätzlichen Lösungsmittels, je nach der
Konzentration der Polyaminsäure in der Ansatz-Lösung und je nach der Erhitzungstemperatur. Demzufolge kann die Erhitzungsdauer unter Berücksichtigung der erwähnten Variablen bestimmt
werden. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die erhaltene poröse Membran eine Dicke von 5 bis 500 p*»
2 und ein Gewicht von. 1 bis 600 g/m aufweist.
Das Substrat mit einer glatten Oberfläche, auf das die Ansatz-Lösung
aufgebracht werden kann, kann beispielsweise aus einer Glasplatte bestehen, einer Kupfer- oder Stahlplatte, einer
Metallplatte, die mit einem geeigneten Metall plattiert worden ist oder auch aus einer wärmewiderstandsfähigen Kunststoffoder
Kunstharzplatte oder einer Metallwalze oder einem Metallband oder Metallbahn mit einer glatten Oberfläche. Als erforderlich
hat es sich erwiesen, daß die erhaltene feste Membran möglichst schnell von der glatten Oberfläche des Substrates
abgetrennt wird.
Erfindungsgemäß lüßt sich eine poröse Membran aus einem aromatischen
Polyimid kontinuierlich herstellen, beispielsweise nach folgendem Verfahren: eine Ansatz-Lösung einer Polyaminsäure
mit einer Rotationsviskosität von etwa 500 bis etwa 100 000 wird durqh einen Schlitz einer Schlitzbreite
von etwa 0,1 bis etwa 1 mm in Richtung auf eine glatte periphere Oberfläche einer rotierenden Metalltrommel oder eines Förderbandes, bei einer Extrusionstemperatur von etwa 0 bis etwa
1200C extrudiert. Der extrudierte Strom oder die extrudierte
Bahn der Ansatz-Lösung wird dann auf der Oberfläche aufgrund der dem Strom oder der Bahn eigenen spontanen Ausbreit-Eigenschaft
ausgebreitet oder aber mittels eines sog. Doktor-Messers oder Ausbreit-Messers auf der Metallwalze oder dem Förderband,
so daß eine dünne Schicht der Ansatz-Lösung von gleichförmiger
Dicke erzeugt wird. Dann wird die auf der rotierenden Trommel oder Waise oder auf dem Förderband erzeugte dünne Schicht bei
einer Temperatur von etwa 30 bis etwa 40O0C getrocknet, entweder
durch Blasen eines aufgeheisten inerten Gases in Richtung auf die dünne Schicht oder aber durch Zufuhr von Wärmeenergie
mittels einer elektrischen Heizvorrichtung. Bei dem Erhitzungsvorgang wird die Lösungsmittelmischung in der dünnen Schicht
allmählich verdampft, während eine Imidisierung der Polyaminsäure in der dünnen Schicht erfolgt, unter Erzeugung einer
festen porösen Membran aus dem erhaltenen Polyimid. Schließlich wird die erzeugte Polyimidmembran von der Walze oder dem
Förderband abgetrennt. Die abgetrennte poröse Membran wird vorzugsweise gewaschen, vorzugsweise mit Methylalkohol und/oder
Aceton, um restliches Lösungsmittel vollständig zu entfernen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist vorteilhaft, insbesondere
deshalb, weil keine koagulierende Flüssigkeit zur Erzeugung
der porösen Membran aus dem Polyimid verwendet wird. Des weiteren ist zu bemerken, daß es aufgrund der Erfindung erstmalig
möglich ist, eine poröse Membran aus einem Polyimid aus einer
Ansatz-Lösung der entsprechenden Polyamins.Mure nach einem trockenen Verfahren zu erzeugen, bei dem keine koagulierende
Flüssigkeit verwendet wird.
Das erfindungsgeraäße Verfahren ermöglicht des weiteren die Herstellung
einer porösen Membran aus einem aromatischen Polyimid in kontinuierlicher Weise in industriellem Maßstab in einfacher
V/eise.
Die nach dem Verfahren der Erfindung herstellbaren porösen
Membranen weisen eine solche ausgezeichnete Wärm^widerstandsfähigkeit
auf, daß die Membranen als Separatoren für Gas- oder l'lüssigkeitsnischungen bei erhöhten Temperaturen von etwa 50
bis etwa 350 C verwendet werden können. Des v/eiteren weisen die
erfindungsgemäß herstellbaren porösen Membranen vorteilhafte
61
Gas- oder Flüssigkeits-nurchdringungsgeschwindigkeiten auf,
eine besonders vorteilhafte chemische Widerstandsfähigkeit und ausgezeichnete mechanische Eigenschaften.
Infolgedessen lassen sich die erfindungsgemäß herstellbaren porösen Membranen als Separatoren für Gas- oder Flüssigkeitsmischungen verwenden und zum Konzentrieren von Gasen oder
Flüssigkeiten. So lassen sich die nach dem Verfahren der Erfindung herstellbaren Membranen beispielsweise in vorteilhafter
Weise zum Trennen von Wasserstoff-Kohlenmonoxid-Gasmischungen einsetzen und zum Konzentrieren der voneinander getrennten
Gase.
Die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele sollen die Erfindung
näher veranschaulichen.
In den Beispielen und Vergleichsbeispielen wurde die Gaspermeabilität
der Polyimidmembranen nach dem folgenden Gas-Transmissionsverfahren ermittelt. Bei dem Verfahren wurde die zu untersuchende
Membran in eine Zelle aus rostfreiem Stahl mit einer Durchdringungsflache
von 14,65 cm gebracht, wobei Wasserstoffgas und Kohlenmonoxidgas in die Zelle unter einem Druck von 3,0 kg/
cm G eingeführt wurde. Das Gasvolumen, das durch die Membran gelangte, wurde unter Verwendung eines Strömungsmessers ermittelt.
Die Gaspermeabilität (P) eines jeden Gases wurde nach der
folgenden Gleichung berechnet:
3 2 X
Gaspermeabilität (P) (cm /cm Sek.*cmHg)= '''
worin bedeuten:
X das Volumen in cm (STP) des Gases, das die Membran passiert
hat;
2 A die Durchdringungsoberfläche in cm der Membran, durch
welche das Gas gelangt ist;
T die Transmissionsdauer des Gases durch die Membran in Sekunden und
D die Druckdifferenz in cmllg-Säule zwischen der Gas-Zufuhrseite
und der gegenüberliegenden Seite der Membran.
In jedem der Beispiele 1 bis 5 wurde ein Kolben, ausgerüstet mit Rührwerk und einem Zuleitungsrohr für die Einführung von
Stickstoffgas mit 40 Mdllimol«*i 3,3*,4,4'-Biphenyltetracarbonsäuredianhydrid
(S-BPDA), 40 Millimol-eit 4,4-Diaminodiphenylether
(DADE) und 178 g N-Methyl-2-pyrrolidon (NMP) beschickt.
Die Reaktionsmischung wurde bei einer Temperatur von 2O0C
5 Stunden lang polymerisiert, wobei Stickstoffgas durch die
Leitung geführt wurde. Auf diese Weise wurde eine Polyaminsäurelösunp
in NIfP erhalten.
Die erhaltene Polyaminsäure wies eine logarithmische Viskosität von 1,82, bestimmt in einer Konzentration von 0,5 g pro
100 ml NMP bei einer Temperatur von 300C auf.
Die erhaltene Lösung enthielt 10 Gew.-% der Polyaminsäure.
Die Lösung wurde mit einem weiteren oder zusätzlichen Lösungsmittel,
wie in der folgendem Tabelle I angegeben, vermischt un ter Herstellung einer homogenen Polyaminsäurelösung. Die Lösung
wurde unter Druck bei Raumtemperatur filtriert. Die filtrierte Lösung wurde unter Erzeugung einer Ansatz-Lösung bei vermindertem
Druck entgast, nie erhaltene Ansatz-Lösung hatte eine
njPa-s
Rotationsviskosität von etwa 1000 bei einer Temperatur von etwa 6O0C.
Die logarithmische Viskosität der Polyaminsiiure wurde nach
der folgenden Gleichung berechnet:
natürlicher. Viskosität der Lösung
Logarithmische = LoSanthmus Viskosität des Lösungsmittels
Viskosität Konzentration des Polymeren in der Lösung
Die erhaltene Ansatz-Lösung wurde auf der Oberfläche eines sauberen flachen Glases bei einer Temperatur von 6O0C unter
Verwendung eines Streichmessers unter Ausbildung einer dünnen Schicht der Ansatz-Lösung mit einer gleichförmigen Dicke von
0,2 mm ausgebreitet. Die dünne Schicht der Ansatz-Lösung auf der Gasplatte wurde dann 3 Stunden lang auf eine Temperatur von
1000C und dann S Stunden lang auf eine Temperatur von 2000C erhitzt,
wobei das Lösungsmttelgemisch allmählich verdampft und die Polyaminsäure imidisiert wurde. Auf diese Weise wurde eine
poröse Membran aus einem Polyimid einer Dicke von etwa 10
erhalten.
Die erhaltene poröse Polyimi.dmemhran wurde dann einem Gasüurchdringungstost
unterworfen. Die Ergebnisse dieses Testes sind in der folgenden Tabelle I zusammengestellt.
In jedem der Vergleichsbeispiele 1 bis 3 wurde eine Polyimidmembran
nacli dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren hergestellt,
mit der Ausnahme jedoch, daß als weiteres oder zusätzliches Lösungsmittel eines der in der folgenden Tabelle I angegebenen
Lösungsmittel verwendet wurde.
Die erhaltene Polyimidmembran wurde dann dem Gas-Transmissionstest
unterworfen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle I zusammengestellt.
- 24 -
Monomer | Polyaminsäurelösung | (Ansatz-Lösung) | 10 | Typ | Basis-Lösungsmittel | Ionisations- potential (ev) |
Menge (g) |
|
S-BPDA DADE |
Polyaminsäure | 10 | NMP | Siede punkt |
9,1 | 90 | ||
Bei spiel Nr. |
- | lüiidisie- rungsgrad (Z) |
Log.Visko- Menge sität (g) (30OC |
10 | It | 202 | ϊϊ | 90 |
1 | ti | \Z oder weniger |
1,82 | 10 | It | ft | ir | 90 |
2 | ti | 11 | Il | 10 | »Ϊ | π | 11 | 90 |
3 | Il | tt | 11 | 10 | II | tt | Il | 90 |
4 | It | IT | it1 | Il | Il | Il | 90 | |
5 | Il | ti | IT | Il | fl | It | ||
I + | ti | Il | If | |||||
_+ | it | Il | ||||||
10
90
Vergleichsbeispiele
Polyaminsäurelösung (Ansatz-Lösung)
Gas-Durchlässigkeitstest
Weiteres | i Lösungsmittel | 181 | Ionisierungs potential (ev) |
(R)" | Wasserstoff- permeabilitäc (pH,) .- cm3 λ |
' Sek."cmHg | Durchdringsungs- | |
Bei spiel nr. |
Typ | Siede punkt (0C) |
259 | K 2 era |
• ,ο'3 | geschwinaigkeit Verhältnis: I"H2/PC0 |
||
181 | ».I | A3 ' | 8,1 | • ίο'2 | ||||
1 | Phenanthren | 336 | 132 78 |
8,1 | A3 | 1,4 | • ίο"4 | 2,7 |
2 | o-Terpüenyl | 212 | 8,1 | 90 | 6,7 | • ίο"3 | 2,5 | |
3 | o-Chlornaphth- 259 alin |
8,5 | 43 | 2,8 | • ίο"5 | 2,S | ||
A | Phenol | 8,8 | A3 | 4,1 | • ίο'7 | 3,1 | ||
5 | Diphenyl ether |
... | A3 | 7,3 | • io~7 • ίο"7 |
2,6 | ||
I + | o-Dichlor- benzol |
9,1 10,5 |
A3 A5 |
8,8 4,4 |
43 | |||
2+ 3+ |
Chlorbenzol Ethylalkohol |
99 65 |
Vergleichsbei spiele
Jedes der verwendeten polaren organischen Lösungsmittel, die als weitere oder zusätzliche Lösungsmittel in den Beispielen
und Vergleichsbeispielen verwendet wurde, löste für sich allein nicht nur nicht das Pulver aus der aromatischen Polyaminsäure
(mit einem Imidisierungsgrad von 1Ό oder weniger und einer
logarithmischen Viskosität von 1,82), sondern löste für sich allein auch nicht das entsprechende Polyimid.
Aus den Ergebnissen der Beispiele und Vergleichsbeispiele ergibt sich,, daß dann, wenn ein organisches polares Lösungsmittel
verwendet wurde, das einen beträchtlich höheren Siedepunkt als das ßasis-Lösungsmittel hatte, die erhaltene poröse Polyimidmenibran
ausgezeichnete Eigenschaften aufwies, wie die Beispiele 1, 2, 3 und 5 zeigen. Des weiteren ergibt sich, daß
auch dann, wenn ein polares organisches Lösungsmittel verwendet wurde, das einen etwas niedrigeren Siedepunkt hatte als das
Basis-Lösungsmittel, solange nur das Ionisationspotential des weiteren oder zusätzlichen Lösungsmittels beträchtlich niedriger
war als das entsprechende Potential des Basis-Lösungsmittels, die erhaltene poröse Polyiinidmembran ausgezeichnete Eigenschaften
aufwies, wie sich aus Beispiel 4 ergibt, da das weitere oder zusätzliche Lösungsmittel mit einer geringeren Verdampfungsgescluvindigkeit
verdampft wurde als das Basis-Lösungsmittel während der Erhitzung der dünnen Schicht der Ansatz-Lösung.
Wird demgegenüber ein polares organisches Lösungsmittel als weiteres oder zusätzliches Lösungsmittel verwendet, das einen
beträchtlich geringeren Höhepunkt hat als das Basis-Lösungsmittel, wie im Falle der Vergleichsbeispiele 2 und 3, so weist
die erhaltene poröse Polyiinidmembran eine vergleichsweise schlechte Gas-Durchlässigkeit auf, oia das zusätzliche Lösungsmittel
mit einer höheren Verdampfungsgeschwindigkeit abgedampft wurde als das Basis-Lösungsmittel. Dies bedeutet, daß in
diesen Fällen die Oas-Durchdringungsgeschwindigkeit oder Gas-Durchlässigkeit
des erhaltenen Polyimides derjenigen gewöhnlicher homogener nicht poröser Membranen entspricht.
Wird des weiteren als zusätzliches odor weiteres Lösungsmittel
ein organisches polares Lösungsmittel verwendet, das einen
vergleichsweise wenig niedrigeren Siedepunkt hat als das Basis-Lösungsmittel,
so wird, wie im Vergleichsbeispiel 1 dargestellt,
eine poröse Folyimidmembran mit einer verbesserten Gas-Durchlässigkeit
erhalten, ivenn das Ionisierungspotential des weiteren oder zusätzlichen Lösungsmittels heträchtl ich höher ist als das
Potential des Basis-Lösungsmittels, da das weitere Lösungsmittel bei der Erhitzung der dünnen Schicht der Ansatz-Lösung schneller
verdampfen wird als das Basis-Lösungsmittel. Die gemäß Vergleichsbeispiel
1 hergestellte Polyimidmemhran zeigte vielmehr
ein Verhalten, das dem einer gewöhnlichen homogenen nicht porösen Membran entsprach.
In jedem der Beispiele 6 und 7 wurde zunächst eine Polyaminsäure nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren hergestellt, mit
der Ausnahme jedoch, daß 3,3',4,4'-Benzophenontetracarbonsäuredianhydrid
(BPDA) anstelle von S-BPDA verwendet wurde. Die erhaltene
Polyaminsäure wies eine logarithmische Viskosität von 1,62, bestimmt nach dem in Beispiel 1 angegebenen Verfahren auf.
Die in TabeEe II aufgeführten Polyaminsäurelösungen wurden nach
dem in Beispiel 1 angegebenen Verfahren hergestellt, mit der Ausnahme
jedoch, daß das weitere oder zusätzliche Lösungsmittel aus den in der Tabelle II aufgeführten Verbindungen bestand. Die erhaltenen
Polyaminsäurelösungen (Ansatz-Lösungen) wurden nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren in poröse Polyimidmembranen
überführt.
In der Tabelle IΓ sind de.·; weiteren die Tirgehnisse dor durchgeführten
Clas-Durchl ;iss i gKo i tstcsto angegeben.
61
In jedem der Beispiele 8 und 9 wurde nach dem in Beispiel 1
beschriebenen Verfahren gearbeitet, mit der Ausnahme, daß Pyromellitsäuredianhydrid (PMDA) anstelle von S-BPDA verwendet
wurde. Als weitere oder ruisüt-liche Lösungsmittel wurdendie
in Tabelle II angegebenen Verbindungen verwendet.
Die lirgelmisse der durchgeführten Clas-Durchlässigkeitsteste
sind ebenfalls in der folgenden Tabelle II aufgeführt.
Beispiele 10 und 11
Im Falle der Beispiele 10 und 11 wurde wie in Beispiel 1 beschrieben
verfahren, mit der Ausnahme jedoch, daß anstelle von NMP diesmal Dimethylformamid (DMF) als Lösungsmittel für die
Kondensationsreaktion verwendet wurde und daß ferner als Basis-Lösungsmittel und veiteres Lösungsmittel die in Tabelle II
aufgeführten Verl indungen verwendet wurden.
Die Ergebnisse der durchgeführten das-Durchlässigkeitsteste
sind ebenfalls in Tabelle II aufgeführt.
- 29 -
Polyaminsäurelösung (Ansatz-Lösung)
Polyaminsäure
Bei- Monomer Imidisie- Log.Visko- Menge spiel rungsgrad sität (g)
Nr. (%) (300C)
3TDA
SADE
SADE
PMDA
DADE
DADE
1% oder
weniger
weniger
It
1% oder
weniger
weniger
S-BPDA 1% oder
DADE weniger
DADE weniger
Typ Siede- lonisations- Menge punkt potential (g)
(°) (ev)
1,62
1,38
1,90
10
IO 10
10 10
10
NMP 202
DMP 9,1
9,1
90
90 90
Polyaminsäurelösung (Ansatz-Lösung)
Gas-Durchlässigkeitstest
Weiteres Lösungsmittel | Siede- p nkt (°C) |
Ionisierungs potential (ev) |
Menge (S) |
1,'asserstof f- penneabilität (pH ) . cm3 . |
Durchdrineungs- geschwindigkeit Verhältnis: PH2/PC0 |
|
Bei spiel Kr. |
Typ | C 2 ; cm · Sek. * cinHg |
||||
336 | 8,1 | 43 | 9,0 χ 10"3 | 3,5 | ||
6 | Phenanthren | 212 | S,I | 43 | 9,4 χ 10~2 | 2,5 |
7 | o-Terphenyl | 336 | 8,1 | 43 | 4,2 χ 10"5 | 3,6 |
S | Phenanthren | 212 | 8,1 | 43 | 2,5 x ΙΟ""2 | 2,4 |
9 | o-Terphenyl | 336 | 8,1 | 43 | 7,1 χ 10~3 | 3,1 |
10 | Phenanthren | 212 | 8,1 | 43 | 1,1 χ 10~2 | 2,9 |
11 | o-Terphenyl |
In jedem der beschriebenen Beispiele 6 Ms 11 war die erhaltene
Ansatz-Lösung homogen und wies eine Rotationsviskosität von unp,efähr
10OiSJ bei einer Temperatur von 60 Γ auf.
Claims (11)
- PATENTANSPRÜCHEeinem aromatischen Polyimid, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensstufen:(1) Lösen von 3 bis 30 Gew.-°a einer aromatischen PoIyaminsäure, hergestellt durch Kondensation-. mindestens einer aromatischen Tetracarbonsäurekomponente mit mindestens einer aromatischen Diaminkomponente, in 70 bis 97 Gew.-0« eines Lösungsmittels, das im wesentlichen aus einer homogenen Mischung von:(A) 100 Gew.-Teilen eines Basis-Lösungsmittels aus mindestens einer polaren organischen Verbindung, das die Polyaminsäure in einer Konzentration von 5 Gew.-% oder mehr zu lösen vermag und bei einer Temperatur von 30 bis 400 0C verdampft und(B) 5 bis 150 Gew.-Teilen einer weiteren Flüssigkeit aus mindestens einer polaren Verbindung, die keine 3 Gew.-I oder mehr der Polyaminsäure zu lösen vermagO L Iund bei der Verdampfungstemperatur des Basis-Lösungsmittels mit einer geringen Verdampfungsgeschwindigkeit verdampft als das Basis-Lösungsmittel, besteht;(2) Erzeugen einer dünnen Schicht aus der erhaltenen Ansatz-Lösung bei einer Temperatur von O bis 12O0C und(3) Erhitzen der dünnen Schicht aus der Ansatz-Lösung bei einer Temperatur von 30 bis 40O0C unter allmählichen Verdampfen des Lösungsmittelgemisches aus der dünnen Schicht der Ansatz-Lösung, Imidisierung der Polyaminsäure zum entsprechenden Polyimid und Bildung einer porösen Polyimidmembran.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendete Polyaminsäure mindestens 60 MoI-I mindestens eines Typs von wiederkehrenden Einheiten der folgenden Formel (1) aufweist:0 IlHOOCCOOiIworin R für einen tetravalenten aromatischen Rest steht und R1 für einen divalenten aromatischen Rest.
- 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendete Polyaminsäure eine logarithmische Viskosität von 0,1 bis 7, bestimmt bei einer Konzentration von 0,5g pro 100 ml N-Methyl-2-pyrrolidon bei einer Temperatur von 300C aufweist.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendete Polyaminsäure hergestellt worden ist durch Polymerisation einer Carbonsäurekomponente, die zu mindestens aus einer aromatischen Tetracarbonsäurekomponente besteht und einer Diaminkomponente, die zu mindestens aus einer aromatischen Diaminverbindung besteht, bei einer Temperatur von etwa O0C bis etwa 16O0C in einem polaren organischen Lösungsmittel.
- 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Herstellung der Polyaminsäure verwendete aromatische Tetracarbonsäurekomponente besteht aus: Biphenyltetracarbonsäure; Benzophenontetracarbonsäure; 2,2-Bis(dicarboxyphenyl)· propan; Bis(3,4-dicarboxyphenyl) methan; Bis(3,4-dicarboxyphenyl)sulfon; Bis(3,4-dicarboxyphenyl)ether; Bis(3,4-dicarboxyphenyl)thioether; Pyromellithsäure und/oder Säureanhydride, Salzen oder kurzkettigen Alkoholestern der erwähnten Säuren.
- 6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Herstellung der Polyaminsäure als aromatische Diaminverbindung eine Verbindung einer der Formeln (II) bis (V) verwendet:(HDH2Nα*3)NILCHI)H2NN--NH.(V)worin bedeuten:12 3R , R und R unabhängig voneinander jeweils ein Wasserstoffatom, einen kurzkettigen Alkylrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen oder einen kurzkettigen Alkoxyrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen;Λ ein zweiwertiges Bindglied, besteht aus -0-, -S-, -CO-, -SO-, -SO2-, -CII7- oder -C(CII3) 2~ undm eine Zahl von 1 bis 4.
- 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Basis-Lösungsmittel mindestens eine der folgenden Verbindungen : N,N-I)imethylformamid; Ν,Ν-Diriethylacetamid; Dimethylsulfoxid; Hexamethylphosphorsäureamid; N-Methyl-2-pyrrolidon; Pyridin; Dimethylsulfon; Tetranethylensulfon und Dimethyltetramethylensulfon verwendet.
- 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als weitere Flüssigkeit mindestens eine der folgenden Verbindungen: Phenanthren; o-Terphenyl; p-Terphenyl; ot-Chlornaphthalin; Triphenylphosphin; Triphenylamin; Anilin; Naphthalin; 1-Methylnaphthalin; 2-Methylnaphthalin; Dimethylnaphthalin; Anthracen und 1,2-Benzanthracen verwendet.
- 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Ansatz-Lösung verwendet, die eine RotationsviskositätmPa-s
von mindestens 500 bei der Temperatur, bei derdie dünne Schicht erzeugt wird, aufweist. - 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Erhitzen der dünnen Schicht bei einer Temperatur von 30 bis 1500C durchführt, um einen Teil des Lösungsmittels zu verdampfen und daß man dann bei einer Temperatur von bis 4000C den verbleibenden Teil des Lösungsmittels verdampft und die Polyaminsäure imidisiert.
- 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man die Verdampfungs-Imidisierungsstufe dadurch durchführt, daß man zunächst auf eine Temperatur von 150 bis 25O°C erhitzt, dann auf eine Temperatur, die um 30 bis 1000C über der ersten Temperatur liegt, und schließlich auf eine Temperatur, die um 30 bis 1000C oberhalb der zweiten Temperatur liegt.
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