JP2000063520A - ポリアミドイミド樹脂およびその製造方法 - Google Patents
ポリアミドイミド樹脂およびその製造方法Info
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Abstract
体を用いた酸クロライド法によるポリアミドイミド(P
AI)樹脂であって、溶融時流動性が改良された、機械
物性・収縮率・耐熱性・電気特性・難燃性等とのバラン
スが現存する射出成形用PAI樹脂と同等のポリアミド
イミド樹脂を与える。 【解決手段】A.特定の構造を有し、数平均分子量(Mn)
が1万3千以上である高分子量芳香族PAI55.0〜95.0
重量%および、B.特定の構造を有し、Mnが、Aの高
分子量芳香族PAIより低分子量の芳香族PAI5.0〜4
5.0重量%を配合してなるPAI樹脂であって、クロマ
トグラム曲線とベースラインで示される面積をMW1万
で区切り、MW1万以下の面積比が全体の面積に対し1
5%以上、45%以下であるPAI樹脂。
Description
樹脂およびその製造方法に関するものである。
樹脂の機械物性・収縮率・加熱処理性(ポストキュア
性)を低減せずに、溶融加工性を改善したポリアミドイ
ミド樹脂およびその製造方法に関する。
・機械的強度・耐薬品性・電気的特性が極めて優れてい
るが、汎用の熱可塑性樹脂材料と比べると溶融粘度が高
く溶融ブレンドや溶融成形しにくい性質の為、溶融加工
性を改善する目的の検討が数多く行われてきた。
する手段として、米国特許第4136085号明細書
に、酸成分であるトリメリット酸無水物のアシルクロラ
イド誘導体である4−(クロロホルミル)無水フタル酸
(以下TMAC)の一部にトリメリット酸無水物(以下
TMA)を末端封止剤として用いた場合、すなわち全体
の酸成分量100は変えずにTMAC97〜94に対し
TMA3〜6のモル比で用いた場合に、TMAC100
の時メルトフローレート5g以下/10分であったもの
が5〜40g/10分に改善できた事が示されている。
とすると、TMA添加量を増加せしめる必要があり、か
かる手段において重合された流動性向上ポリアミドイミ
ドは、ASTM−D5296-92の測定方法に従って
測定したポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)が、
通常1万3千以上であったものがTMA添加量の増加に
伴って低減され、ポリスチレン換算の重量平均分子量
(Mw)/数平均分子量(Mn)は、通常約2から6で
あったものが、TMA添加量の増加に伴って増加する傾
向がある。
て溶融時の良流動化を計るためMnを低減する手段であ
り、クロマトグラムのピークを低い方向にシフト(移
動)させる手段である。特には、TMA量を増加させる
事によってMw/Mnは大きくなる傾向と、収縮率が増
大する傾向があり、射出成形用樹脂として好ましくな
い。
があり、およそTMAC:TMA=87:13モル比以
上(全体の酸性分量100は変えずに)に増量すると、
射出成形用ポリアミドイミド樹脂としての成形収縮率と
機械物性のバランス等が満足できなくなってしまう。
アミドイミド樹脂をそのまま用い、射出成形用のポリア
ミドイミド樹脂として、良好な成形収縮率、機械物性を
有しながら、溶融時の流動性を改良をすることは困難で
あった。
善するためにポリマーブレンド、ポリマーアロイ等のポ
リアミドイミド樹脂に他の樹脂を配合する手段も知られ
ている。例えば特開昭55ー21461号公報にはポリ
フェニレンサルファイド樹脂を用いる事が、特開昭56
−4653号公報には芳香族ポリエステル樹脂を用いる
事が、特開昭59−187054号公報には結晶性ポリ
アリールケトン樹脂を用いる事が、特開昭59−126
464号公報には芳香族ポリエーテルイミド樹脂および
/または芳香族ポリエーテルアミド樹脂を用いる事が、
特開昭60−179457号公報にはポリエーテルイミ
ド樹脂を用いる事が、特開昭55−102650号公報
にはポリアリーレンポリエーテルポリスルホン樹脂を用
いる事が、特開昭56−10558号公報にはポリフェ
ニレンエーテル樹脂を用いる事が、特開昭55−804
57号公報にはポリアミド系重合体を用いる事が、特開
昭59−89354号公報には半結晶性ポリアミド樹脂
を用いる事などが開示されている。
の類を配合する手段に関しては、特開昭61−1426
1号公報にはトリアジン化合物、ウレア化合物、イミド
化合物を用いる事が、米国特許第4424294号明細
書にはチタン酸エステルを用いる事などが開示されてい
る。
される様なポリマーブレンドやポリマーアロイによる手
段によっても、射出成形用ポリアミドイミド樹脂として
の流動性と、機械物性・耐熱性・電気特性・難燃性等と
の良好なバランスを与える事ができていない問題があ
る。
的なポストキュアと呼ぶ加熱処理性(ポストキュアを行
う事によって、成形品の収縮率・機械物性・耐熱性・電
気特性・難燃性等を発現する手段)との良好なバランス
を与える事ができていない問題がある。
ある程度向上できるが、さらに流動性を充分に向上させ
ようとしてTMA添加量を増大せしめると、機械物性が
劣り、成形品の収縮率に大幅な変化が起きる為、使用し
ていた高価な金型に対して流動性改良タイプを適用でき
ないのみならず、得られる成形品の実用性についても問
題が発生した。
得たTMA添加量におけるポリアミドイミド樹脂は、流
動性が十分とはいえず、金型温度200℃・射出圧力1
000〜2000kg/cm2 という過酷な条件下で、厳
密に管理された極めて狭い条件範囲(たとえば、樹脂の
滞留時間、樹脂温度、スクリュー形状、金型構造など)
で実施する必要があり、充分な成形生産性を得るには、
まだ不充分な溶融加工性である。
イによる手段では、流動性が改善される代わりに、マト
リックスとしてのポリアミドイミド樹脂とブレンドする
ポリマーが異なる為に、ブレンドした他ポリマの影響で
ポストキュアと呼ばれる熱処理による物性向上が悪かっ
たり、耐熱性が劣ってしまうといった問題が発生した。
即ち流動性・機械物性・耐熱性のバランスが必ずしも満
足できていない。 または射出成形用樹脂としての成形
品収縮率に大幅な変化が起きる為、使用していた高価な
金型に対して、流動性改良タイプを適用できない問題が
発生した。
ドイミド樹脂の溶融性が悪い為、厳密なポリマ溶融混練
条件設定と条件管理を必要とする為、溶融ブレンド・ペ
レタイズ技術が複雑化する。
特徴的なポストキュアと呼ばれる加熱処理に関しては、
これらの従来検討されてきたポリマーブレンド・アロイ
による手段は、アミノ末端基量・カルボキシル末端基量
あるいはアミド基量、イミド基量が他ポリマのブレンド
により変化してしまうので、分子間あるいはポリマー鎖
延長等の反応性が変化してしまう為に、耐熱性・機械物
性等が劣る原因となっている。
向上の為に使用されるものなので、マトリックスポリマ
ーであるポリアミドイミド樹脂より耐熱性が劣る傾向を
示し、300〜400℃程度の成形加工温度条件あるい
は使用環境にさらされる場合、耐熱性が十分とはいえな
い。
てきたTMA添加量変更による分子量低減手段、共重合
の種類・組成変更手段、ポリマーブレンド・アロイに流
動性改良手段に共通して、ポストキュア加熱処理後の成
形品収縮率が、現存する射出成形用ポリアミドイミド樹
脂と比べ変化してしまい、使用していた金型を流用でき
ない問題が挙げられる。
し、ポリアミドイミド樹脂が本来有する優れた機械物
性、耐熱性、難燃性および電気特性などの諸特性を損な
うことなく、ポストキュア性が良好で、溶融流動性が顕
著に向上したポリアミドイミド樹脂であって、一般的な
射出成形用ポリアミドイミド樹脂と同様にペレタイズが
可能で、かつ、一般的な射出成型用ポリアミドイミド樹
脂の成形時に使用していた金型がそのまま使用可能であ
る極めて実用性に優れたポリアミドイミド樹脂およびそ
の製造方法およびそれを用いた組成物を提供することを
課題とする。
め、本発明は下記の手段を用いる。
R’は水素、メチル基またはフェニル基を示す)で表さ
れる繰り返し単位を主要構造単位として有し、ASTM
−D5296-92の測定方法(サイズ排除クロマトグ
ラフィーによる)に従い、溶媒にジメチルホルムアミド
(以下DMF)(0.01M-LiCl,0.05M-燐酸)を用い
て、測定したクロマトグラムが、下記条件aまたはbを
満たし、ポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)が1
万3千以上である芳香族ポリアミドイミド樹脂、a得ら
れるクロマトグラムのピークが2つ以上存在するもので
あって、ポリスチレン換算分子量(MW)1万3千未満
に少なくとも一つのピークがあり、MW1万3千以上に
少なくとも一つのピークがある事bクロマトグラム曲線
とベースラインで示される面積をMW1万で区切り、M
W1万以下の面積比が全体の面積に対し15%以上、4
5%以下である事 (2)A.下記一般式(I)
R’は水素、メチル基またはフェニル基を示す)で表さ
れる繰り返し単位を主要構造単位として有し、ASTM
−D5296-92の測定方法(サイズ排除クロマトグ
ラフィーによる)に従い、溶媒にDMF(0.01M-LiC
l,0.05M-燐酸)を用いて測定し得られた、ポリスチレ
ン換算の数平均分子量(Mn)が1万3千以上である高
分子量芳香族ポリアミドイミド55.0〜95.0重量
%および、 B.上記一般式(I)で表される繰り返し単位を主要構
造単位として有し、ポリスチレン換算のMnが、Aの高
分子量芳香族ポリアミドイミドより低分子量の芳香族ポ
リアミドイミド5.0〜45.0重量%を配合しててな
るポリアミドイミド樹脂、 (3)A成分およびB成分を配合してなるポリアミドイ
ミド樹脂が、ASTM−D5296-92の測定方法
(サイズ排除クロマトグラフィーによる)に従い、溶媒
にジメチルホルムアミド(0.01M-LiCl,0.05M-燐
酸)を用いて、測定したクロマトグラムが下記条件aま
たはbを満たし、ポリスチレン換算の数平均分子量(M
n)が1万3千以上である上記(2)記載の芳香族ポリ
アミドイミド樹脂、a得られるクロマトグラムのピーク
が2つ以上存在するものであって、ポリスチレン換算分
子量(MW)1万3千未満に少なくとも一つのピークが
あり、MW1万3千以上に少なくとも一つのピークがあ
る事bクロマトグラム曲線とベースラインで示される面
積をMW1万で区切り、MW1万以下の面積比が全体の
面積に対し15%以上、45%以下である事。
以下の含有量が15%以上45%以下となるポリアミド
イミド樹脂 (4)A.下記一般式(I)
R’は水素、メチル基またはフェニル基を示す)で表さ
れる繰り返し単位を主要構造単位として有し、ASTM
−D5296-92の測定方法(サイズ排除クロマトグ
ラフィーによる)に従い、溶媒にDMF(0.01M-LiC
l,0.05M-燐酸)を用いて、測定し求めた、ポリスチレ
ン換算の数平均分子量(Mn)が1万3千以上である芳
香族ポリアミドイミド55.0〜95.0重量%およ
び、 B.上記一般式(I)で表される繰り返し単位を主要構
造単位として有し、ポリスチレン換算のMnが、Aの高
分子量芳香族ポリアミドイミドより低分子量の芳香族ポ
リアミドイミド5.0〜45.0重量%を溶融混練する
ことを特徴とするポリアミドイミド樹脂の製造方法、お
よび (5)上記(1)〜(3)のいずれか記載のポリアミド
イミド樹脂100重量部に対し、充填剤、固体潤滑剤か
ら選ばれる1種類以上の添加剤1〜250重量部をさら
に配合してなるポリアミドイミド樹脂組成物である。
改良の手段は、多くの場合、配合による手段であるが、
マトリックスである主成分のポリマーである上記で示さ
れる芳香族ポリアミドイミドに対し配合する成分(副成
分)が同じ構造を持つ芳香族ポリアミドイミドを用いる
事によって、前述した従来の流動性改良手段で発生する
種々の問題を解決した。
樹脂としては、一般式(I)
中Rは2価の芳香族および/または脂肪族基、R’は水
素、メチル基またはフェニル基を示す)、この構造
(I)でのイミド結合の一部が、その閉環前駆体として
のアミド酸結合の状態で留まっているのも含まれる。
具体例としては、
ASTM−D5296-92の測定方法(サイズ排除ク
ロマトグラフィーによる)に従い溶媒にDMF(0.01M-
LiCl,0.05M-燐酸)、ポリスチレン標準試料で作成
した分子量校正曲線を用いて、測定したクロマトグラム
が、下記条件aまたはbを満たし、ポリスチレン換算の
数平均分子量(Mn)が1万3千以上のものである。
以上存在するものであって、ポリスチレン換算分子量
(MW)1万3千未満に少なくとも一つのピークがあ
り、MW1万3千以上に少なくとも一つのピークがある
事。
される面積をMW1万で区切り、MW1万以下の面積比
が全体の面積に対し15%以上、45%以下である事。
かかるポリアミドイミド樹脂は、例えば A.ASTM−D5296-92の測定方法(サイズ排
除クロマトグラフィーによる)に従い、溶媒にDMF
(0.01M-LiCl,0.05M-燐酸)、ポリスチレン標準試
料で作成した分子量校正曲線を用いて、測定して求め
た、ポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)が1万3
千以上である高分子量芳香族ポリアミドイミド、および B.上記一般式(I)で表される繰り返し単位を主要構
造単位として有し、ポリスチレン換算のMnが、Aの高
分子量芳香族ポリアミドイミドより低分子量の芳香族ポ
リアミドイミドを配合することにより、ポリスチレン換
算の分子量(MW)1万以下の含有量が15%以上45
%以下となるポリアミドイミド樹脂を製造することが可
能である。
リメリット酸無水物のアシルクロライド誘導体及び芳香
族および/または脂肪族ジアミンを反応させることによ
りポリアミド酸を生成させ、該ポリアミド酸を閉環して
製造される、いわゆる酸クロライド法により製造され
る。これらのポリアミドイミドの酸クロライド法による
製造方法は、スタンダードオイル社より出願された特公
昭42−15637号公報などに詳細に開示されてい
る。
(I)式のポリアミドイミドは、酸クロライド法で製造
され、通常反応は有機極性溶媒例えば、N,Nージメチ
ルホルムアミド、N,Nージメチルアセトアミド、N−
メチルピロリドン、ジメチルスルホキサイド、クレゾー
ルなどの存在下において行われ、芳香族および/または
脂肪族ジアミンあるいはその誘導体およびトリメリット
酸無水物のアシルクロライド誘導体の組み合わせを反応
させ、ポリアミド酸(II)
てポリアミドイミドを製造する事ができる。
は、必要に応じて部分的に共重合結合させる事ができ、
ポリアミド構造単位および/またはポリイミド単位の導
入は、構造単位(I)のポリアミドイミドの製造の際
に、原料の
公昭49ー13240号公報などで広く知られている。
は、原料の芳香族および/または脂肪族ジアミンのう
ち、2種類またはそれ以上を用いる事により共重合体を
得る事ができる。
は、
m’、n’は各単位の共重合割合を示す。上記好ましい
ポリアミドイミドにおけるm’、n’の値は任意である
が、m’/(m’+n’)がモル比で0.6〜0.8で
あることが、耐熱性および成形性のバランスの点から好
ましい。
アシルクロライド誘導体との反応は、芳香族ジアミンに
対し、トリメリット酸無水物のアシルクロライド誘導体
を分割添加しながら、実質的に無水状態で、通常、有機
極性溶媒の存在下、約70℃以下の温度で行われるが、
40℃以下が好ましい。
ル比で存在させることが好ましいが、式(III)で示さ
れるトリメリット酸無水物モノクロライドの一部を
は、米国特許第4136085号明細書に開示され広く
知られており、本発明においてもこの手段で分子量を調
節することが可能である。
ためには、このトリメリット酸無水物はトリメリット酸
無水物モノクロライドに対し10:90〜1:99のモ
ル比で調節されることが好ましい。
誘導体とジアミンとの最初の反応では、生じた重合体中
の重合連結単位の実質的部分をアミド基が占めているポ
リアミド酸をもたらす。この生成物は、N,Nージメチ
ルホルムアミド、N,Nージメチルアセトアミド、N−
メチルピロリドン、N,Nージメチルスルホキサイド、
クレゾールなどの様な有機極性溶媒に容易に溶解する。
重合溶媒に対する比率は、通常10〜80%で行うが、
20〜40%が好ましい。
する際には、水またはメタノール等のポリアミド酸の貧
溶媒中にポリアミド酸溶液を投じて水中またはメタノー
ル中にポリアミド酸を沈殿させて(再沈)、回収するこ
とができるが、工業的には水中で行うことが好ましい。
通常水中に沈殿させる場合、ポリアミド酸溶液を1〜1
00倍当量の攪拌している水中に滴下する。沈殿させた
ポリアミド酸は、濾過および/または脱水あるいは脱液
により、ポリアミド酸として回収することができる。回
収されたポリアミド酸は、乾燥し、150〜370℃の
温度で、0.1〜100時間処理する事によって加熱閉
環させる事により、高分子量ポリアミドイミドAを製造
することが可能である。
いはポリアミドイミドには、塩化水素などの反応副生成
物が混入しているため、再沈せしめたポリアミド酸を回
収した後、回収した沈殿物を蒸留水などの水に浸漬し、
攪拌することにより、いわゆる水洗をすることが、通
常、行われている。
Aは、NMP溶媒中、重合体濃度0.5重量%、30℃
で測定した対数粘度が、0.2〜1.0(dl/g)である
ことが好ましく、特に0.45〜0.65(dl/g)であ
ることが好ましい。
ポリアミドイミドAの製造と同様にトリメリット酸無水
物のアシルクロライド誘導体及び芳香族および/または
脂肪族ジアミンを反応させることによりポリアミド酸を
生成させ、該ポリアミド酸を閉環して製造される、いわ
ゆる酸クロライド法により製造される。
体的な手段として、反応原料(酸とアミン)である式前
記(III)で示されるトリメリット酸無水物モノクロライ
ドの一部を前記(IV)で示されるトリメリット酸無水物に
置換しポリアミドイミド重合体の分子量を調節する段階
において、トリメリット酸無水物とトリメリット酸無水
物モノクロライドのモル比は、50:50〜20:80
のモル比で調節される事が挙げられる。更に好ましく
は、40:60のモル比付近(±10%)が好ましい。
アシルクロライド誘導体との反応は高分子量ポリアミド
イミドAの製造と同様に実施され、芳香族ジアミンに対
し、トリメリット酸無水物のアシルクロライド誘導体を
分割添加しながら、実質的に無水状態で、通常、有機極
性溶媒の存在下、約70℃以下の温度で行われるが、4
0℃以下が好ましい。また、重合溶液の濃度すなわち重
合原料の重合溶媒に対する比率は、40〜60%で行う
事が好ましい。例えばトリメリット酸無水物とトリメリ
ット酸無水物モノクロライド40:60のモル比で調節
される場合、50%の重合溶液濃度が好ましい。
する際には、高分子量ポリアミドイミドAの製造と同様
の手段で回収することができる。高分子量ポリアミドイ
ミドAの製造と同様の手段で沈殿させたポリアミド酸
は、濾過および/または脱水あるいは脱液により、低分
子量ポリアミド酸として回収することができる。
量ポリアミドイミドAの製造と同様の手段で、乾燥し、
150〜370℃の温度で、0.1〜100時間処理す
る事によって加熱閉環させ、低分子量ポリアミドイミド
Bを得ることができる。
ド酸あるいはポリアミドイミドには、塩化水素などの反
応副生成物が混入しているため、再沈せしめたポリアミ
ド酸を回収した後、回収した沈殿物を蒸留水などの水に
浸漬し、攪拌することにより、いわゆる水洗をする事に
より製造することが可能である。
イミドBとしては、NMP溶媒中、重合体濃度0.5重
量%、30℃で測定した対数粘度が0.1〜0.5(dl
/g)であることが好ましく、特に0.30〜0.45
(dl/g)であることが好ましい。
ドイミドおよび低分子量ポリアミドイミド樹脂は両者の
合計100重量%に対し、高分子量ポリアミドイミドA
55.0〜95.0重量%、特に95〜70重量%、低
分子量ポリアミドイミドB5.0〜45.0重量%、特
に5〜30重量%の割合で配合することが好ましい。
望の特性を付与するため、各種添加剤、たとえば、ガラ
ス繊維、炭素繊維、チタン酸カリウム繊維、ワラステナ
イトウィスカーなどの繊維状充填剤、黒鉛などの非繊維
状充填剤などの充填剤、テトラフルオロエチレンなどフ
ッ素系樹脂、カーボンブラックなどの固体潤滑剤、から
選ばれた1種以上の添加剤を添加することももちろん可
能である。 配合割合は、高分子量ポリアミドイミドA
と低分子量ポリアミドイミドBの配合物100重量部に
対し、充填剤、固体潤滑剤など各種添加剤から選ばれる
1種類以上の添加剤は、1〜250重量部が好ましい。
量ポリアミドイミドAと低分子量ポリアミドイミドBを
配合することにより製造することができる。また、ポリ
アミドイミド樹脂組成物は上記にさらに各種添加剤を配
合することにより製造することができる。これら各成分
の配合は溶融混合することが好ましく、溶融混合にあた
っては、通常のゴムまたはプラスチックを溶融ブレンド
するのに用いられる装置、例えば、熱ロール、バンバリ
ーミキサー、プラベンダー、押出し機などを利用し、ペ
レタイズしてペレット化することができる。溶融混合温
度は300〜400℃(好ましくは320〜350℃)
が適当である。高分子量ポリアミドイミドAと低分子量
ポリアミドイミドBには、必要に応じて添加される充填
剤、固体潤滑剤などは各々別々に溶融混合機に供給する
ことが可能である。また、あらかじめ高分子量ポリアミ
ドイミドAと低分子量ポリアミドイミドBの溶融混合
や、必要に応じて添加される充填剤、固体潤滑剤などと
の配合溶融混合は、これら原料類を乳鉢、ヘンシェルミ
キサー、ボールミル、リボンブレンダーなどを利用し
て、予備混合してから溶融混合機に供給することもでき
る。
要に応じて添加される充填剤、固体潤滑剤などを溶融ブ
レンドしてマスターペレットを製造し、続いてこのマス
ターペレットと低分子量ポリアミドイミドBを溶融ブレ
ンドするという2段ブレンド方法を活用する事もでき
る。
分子量ポリアミドイミドBを溶融ブレンドしてマスター
ペレットを製造し、続いてこのマスターペレットと必要
に応じて添加される充填剤、固体潤滑剤などを溶融ブレ
ンドするという2段ブレンド方法を活用する事もでき
る。
熱により分子量分布が若干変動するが、本発明における
ペレットにした段階(成形前の段階)で、前記ASTM
−D5296−92の測定方法に従い測定したクロマト
グラムが条件aまたはbを満たし、ポリスチレン換算の
数平均分子量(Mn)が1万3千以上であることが好ま
しい。なお、本発明においては高分子量ポリアミドイミ
ドAと低分子量ポリアミドイミドBをドライブレンド
し、直接その後の成形に供することも可能であり、その
際にはかかるドライブレンド物が上記条件を満たしてい
ることが好ましい。
るいはポリアミドイミド樹脂組成物はポリアミドイミド
樹脂は、射出成形または押し出し成形を行うことが可能
であるが、その他の圧縮成形、焼結成形などに適用して
もなんらさしつかえない。
(インライン式射出成形機)を用いて、本発明のポリア
ミドイミド樹脂およびポリアミドイミドイミド樹脂組成
物を加熱し(通常300〜350℃)可塑化して流動状態に
し、成形品の形状に彫り込んだキャビティーを持つ金型
に射出(成形品形状に依存するが通常射出圧力1200〜20
50kg/cm2 )し、所定の時間(成形品の形状に依存する
が通常>60sec)、冷却または加熱固化(金型温度180〜
240℃)した後、成形品を金型から取り出す手段を用い
る。本発明のポリアミドイミド樹脂およびポリアミドイ
ミド樹脂組成物は、他の射出成形条件を固定した射出成
形条件での射出圧力を低減できる。
びポリアミドイミド樹脂組成物の成形品は、ポストキュ
アと呼ばれる加熱処理が行われる。加熱処理は、通常1
40℃以上、好ましくは200℃以上の温度で、48時間以
上で行われる。温度および時間の上限は、得られる成形
品の優れた特性を損なわない範囲であれば特に制限はな
いが、通常は270℃以下、11日以下で行われる。
業的に極めて有用であるのみならず、100℃以上の高
温下にさらされるような部品類、電気的接点を有する電
気・電子部品、例えばソケット、コネクタ、スイッチ部
品、IC回路基盤などに適するほか、定着ロール用また
は感熱ロール用用紙分離爪、ヘアードライヤー部品、電
子オーブンレンジ部品、レーザーディスク部品、サーミ
スタハウジング、乾燥機部品などの電気・電子部品、デ
ストリビュータカム、トランスミッションのスラストワ
ッシャ、ベアリング、ロータリーシーリング、ブッシ
ュ、ブレーキブリーダ、エンジン部品、ショックアブソ
ーバー部品、ターボチャージャーインペラ及び関連部
品、シートローラ、ドアブッシング、などの自動車部
品、コンプレッサーのピストンリング及びベーン、回転
機器の軸受及びベアリングリテーナー、真空ポンプのシ
ールリング及びパッキング、コンプレッサー部品、真空
機器・遠心分離機部品、事務機器ローラ、射出成形機、
押出機部品などの機構部品などに有用である。
内容積10リットルのガラス製セパラブルフラスコに
4.4’ージアミノジフェニルエーテル(DDE)45
3gとmーフェニレンジアミン(MPDA)105gを
仕込んだ後、2750gの無水N.Nージメチルアセト
アミド溶媒(DMAc)を入れ攪拌し均一溶液を得た。
この混合液をドライアイス/アセトン液で−10℃に冷
却し、トリメリット酸クロライド(TMAC)407g
とトリメリット酸無水物(TMA)257gを重合系の
温度を20℃以下に保持するような速度で少量づつ分割
添加した。次にそのまま2時間攪拌した。
序々に投入して重合体を粉末状に析出させた後(再
沈)、このスラリー状溶液を濾過し、沈殿物を遠心脱水
機にかけ脱水した。
ットルのステンレスバケツに入れ、蒸留水3600gを
注ぎ、2枚羽根の攪拌羽根を取り付けたスリーワンモー
ター攪拌機で攪拌した。
脱水した。脱水物を熱風乾燥機中150℃で5時間続け
て220℃で8時間乾燥しポリアミドイミド粉末(1-1)
を得た。
入管を備えた内容積10リットルのガラス製セパラブル
フラスコにDDE453gとMPDA105gを仕込ん
だ後、2750gのDMAcを入れ攪拌し均一溶液を得
た。この混合液をドライアイス/アセトン液で−10℃
に冷却し、TMAC625gとTMA60gを重合系の
温度を20℃以下に保持するような速度で少量づつ分割
添加した。次にそのまま2時間攪拌した。
序々に投入して重合体を粉末状に析出させた後(再
沈)、このスラリー状溶液を濾過し、沈殿物を遠心脱水
機にかけ脱水した。
リットルのステンレスバケツに入れ、蒸留水4500g
を注ぎ、2枚羽根の攪拌羽根を取り付けたスリーワンモ
ーター攪拌機で攪拌した。。
した。脱水物を熱風乾燥機中150℃で5時間続けて2
20℃で8時間乾燥しポリアミドイミド粉末(2-1)を得
た。
%およびポリアミドイミド粉末(2-1)90wt%を100g
の混合粉末(3)とし、これを乳鉢を用いて均一混合し
た。この事前混合により配合混合物は、溶融粘度測定時
すなわち溶融時に充分混合されると見なした。
合粉末(3)を、ASTM−D5296-92の測定方法に
従い、 装置:サイズ排除クロマトグラフィーGPC244(Water
s)、 カラム:TSK-gel-GMHxl(内径7.8mm/長さ30cm)2本
(東ソー)、 溶媒:DMF(0.01M-LiCl,0.05M-燐酸)、 流速:0.8ml/min、 温度:23℃、 試料: 濃度:0.2%、ろ過:マイショリディスク0.5μm
-TOSOH-H-13-5(東ソー)、 注入量:300μl、 検出器:401-示差屈折率計(Waters)、 分子量校正:単分散ポリスチレン標準試料使用、 の条件でポリスチレン換算のMn、ポリスチレン換算の
Mw/Mnを測定した結果を表1に示した。粉末(1-1)
のサイズ排除クロマトグラフィー測定で得られたクロマ
トグラムは、ポリスチレン換算分子量1万以下のクロマ
トグラム面積のクロマトグラム全体面積に対する比率は
23%であった。
ー測定で得られたクロマトグラムは、ポリスチレン換算
分子量1万以下のクロマトグラム面積のクロマトグラム
全体面積に対する比率は13%であった。
ィー測定で得られたクロマトグラムは、ポリスチレン換
算分子量1万以下のクロマトグラム面積のクロマトグラ
ム全体面積に対する比率は15.3%であった。
および混合粉末(3)を(株)東洋精機製作所製のキャピ
ログラフ 1B型を用いて、溶融粘度測定を行った。測
定条件は、バレル温度:360℃、ずり速度:1216/sec、
キャピラリ−径:φ1.0mm,L=0.99mm、加熱(滞留)時
間:8minで行った。また、NMP溶媒中、重合体濃度
0.5重量%、30℃で測定した対数粘度を測定した。
%およびポリアミドイミド粉末(2-1)80wt%を100g
の混合粉末(4)とし、これを乳鉢を用いて均一混合し
た。この事前混合により配合混合物は、溶融粘度測定時
すなわち溶融時に充分混合されると見なせる。
6-92の測定方法に従い、 装置:サイズ排除クロマトグラフィーGPC244(Water
s)、 カラム:TSK-gel-GMHxl(内径7.8mm/長さ30cm)2本
(東ソー)、 溶媒:DMF(0.01M-LiCl,0.05M-燐酸)、 流速:0.8ml/min、 温度:23℃、 試料: 濃度:0.2%、ろ過:マイショリディスク0.5μm
-TOSOH-H-13-5(東ソー)、 注入量:300μl、 検出器:401-示差屈折率計(Waters)、 分子量校正:単分散ポリスチレン標準試料使用、 の条件でポリスチレン換算のMn、ポリスチレン換算の
Mw/Mnを測定した結果を表1に示した。
ィー測定で得られたクロマトグラムは、ピークが2つ観
られ、ポリスチレン換算分子量1万以下のクロマトグラ
ム面積のクロマトグラム全体面積に対する比率は15.9%
であった。
製のキャピログラフ 1B型を用いて、溶融粘度測定を
行った。測定条件は、バレル温度:360℃、ずり速度:1
216/sec、キャピラリ−径:φ1.0mm,L=0.99mm、加熱
(滞留)時間:8minで行った。また、NMP溶媒中、
重合体濃度0.5重量%、30℃で測定した対数粘度を
測定した。
測定結果を表1に示した。
も、本発明の手法を用いると溶融粘度の低下したポリア
ミドイミドを得る事ができる事がわかった。ただし、溶
融粘度測定時の粉末の巻き込む気体の脱気が充分でなか
った事からデータのバラツキが大きい。
融混練が成されれば、さらに均一物となり、より安定し
た流動性が得られる。
ャケットを備えた内容積500リットルのステンレス製
重合設備にDDE10.9kgとMPDA2.5kgを
仕込んだ後、50.0kgのDMAcを入れ攪拌し均一
溶液を得た。 この混合液を温調設備で2℃に冷却し、
TMAC9.8kgとTMA6.2kgを重合系の温度
を20℃に保持するような速度で少量づつ分割添加し
た。次にそのまま2時間攪拌した。
序々に投入して重合体を粉末状に析出させた後(再
沈)、このスラリー状溶液を濾過し、沈殿物を遠心脱水
機にかけ脱水した。沈殿濾過脱水後の重量は約60kg
であった。 この内18kgが理論重合体量である。
ス製攪拌設備釜に、上記の沈殿濾過脱水物60kgを入
れ、蒸留水252kgを注ぎ、攪拌した。
した。脱水物を熱風乾燥機中150℃で5時間続けて2
20℃で8時間乾燥し低分子量ポリアミドイミド粉末(1
-2)15kgを得た。
および温調ジャケットを備えた内容積500リットルの
ステンレス製重合設備にDDE10.9kgとMPDA
2.5kgを仕込んだ後、67.0kgのDMAcを入
れ攪拌し均一溶液を得た。 この混合液を温調設備で2
℃に冷却し、TMAC15.0kgとTMA1.4kg
を重合系の温度を20℃に保持するような速度で少量づ
つ分割添加した。次にそのまま2時間攪拌した。
序々に投入して重合体を粉末状に析出させた後(再
沈)、このスラリー状溶液を濾過し、沈殿物を遠心脱水
機にかけ脱水した。沈殿濾過脱水後の重量は約83kg
であった。 この内25kgが理論重合体量である。
ス製攪拌設備釜に、上記の沈殿濾過脱水物83kgを入
れ、蒸留水316kgを注ぎ、攪拌した。
した。脱水物を熱風乾燥機中150℃で5時間続けて2
20℃で8時間乾燥し高分子量ポリアミドイミド粉末(2
-2)20kgを得た。
D5296-92の測定方法に従い、 装置:サイズ排除クロマトグラフィーGPC244(Water
s)、 カラム:TSK-gel-GMHxl(内径7.8mm/長さ30cm)2本
(東ソー)、 溶媒:DMF(0.01M-LiCl,0.05M-燐酸)、 流速:0.8ml/min、 温度:23℃、 試料: 濃度:0.2%、ろ過:マイショリディスク0.5μm
-TOSOH-H-13-5(東ソー)、 注入量:300μl、 検出器:401-示差屈折率計(Waters)、 分子量校正:単分散ポリスチレン標準試料使用、 の条件でポリスチレン換算のMn、ポリスチレン換算の
Mw/Mnを測定し、また、NMP溶媒中、重合体濃度
0.5重量%、30℃で測定した対数粘度を測定した。
ー測定で得られたクロマトグラムは、ポリスチレン換算
分子量1万以下のクロマトグラム面積のクロマトグラム
全体面積に対する比率は23%であった。
ー測定で得られたクロマトグラムは、ポリスチレン換算
分子量1万以下のクロマトグラム面積のクロマトグラム
全体面積に対する比率は13.5%であった。
2)6055g、低分子量ポリアミドイミド粉末(1-2)7
00g、酸化チタン(富士チタン工業/TR7)210
g、ポリテトラフルオロエチレン(ダイキン工業/ルブ
ロンL)35gをヘンシェルミキサー(愛工舎製作所
(株)/100L)で配合した後、押出し機(池貝鉄鋼
(株)/PCM30)に供給し、処理温度300〜35
0℃でペレタイズし、ペレット(5)を得た。
にかけ粉砕し、粉砕物をASTM−D5296-92の
測定方法に従い、 装置:サイズ排除クロマトグラフィーGPC244(Water
s)、 カラム:TSK-gel-GMHxl(内径7.8mm/長さ30cm)2本
(東ソー)、 溶媒:DMF(0.01M-LiCl,0.05M-燐酸)、 流速:0.8ml/min、 温度:23℃、 試料: 濃度:0.2%、ろ過:マイショリディスク0.5μm
-TOSOH-H-13-5(東ソー)、 注入量:300μl、 検出器:401-示差屈折率計(Waters)、 分子量校正:単分散ポリスチレン標準試料使用、 の条件でポリスチレン換算のMn、ポリスチレン換算の
Mw/Mnを測定し、また、NMP溶媒中、重合体濃度
0.5重量%、30℃で測定した対数粘度を測定した。
クロマトグラフィー測定で得られたクロマトグラムは、
ポリスチレン換算分子量1万以下のクロマトグラム面積
のクロマトグラム全体面積に対する比率が15.2%であっ
た。
機械(株)/IS-50TON)に供給し、シリンダー温度
300〜330℃金型温度200℃にて、ASTM−D
1708用タ゛ンヘ゛ル、熱変形温度測定用タ゛ンヘ゛ルを成形し
た。各ダンベルは、ポストキュア加熱処理(165℃×
16hr+245℃×24hr+260℃×48hr)
を行った。ポストキュア後の収縮率測定をASTM−D
1708用タ゛ンヘ゛ル長手方向で測定した。引っ張り試験は
ASTM−D1708に、熱変形温度はASTM−D6
48に準じて実施した。
イラルフロー長さにより評価した。具体的には流動幅7
mm×深さ3mmφの楕円形断面タイプのスパイラルフロー
金型を用いて、シリンダー温度300〜330℃、金型
温度200℃、射出圧力1800kg/cm2のペレット(5)
の樹脂を充填したときの、樹脂が到達する長さ、スパイ
ラルフロー長さ(cm)を測定した。得られた結果を表-
3に示した。
ミド粉末(1-2)1400g、酸化チタン(富士チタン工
業/TR7)210g、ポリテトラフルオロエチレン
(ダイキン工業/ルブロンL)35gをヘンシェルミキ
サー(愛工舎製作所(株)/100L)で配合した後、
押出し機(池貝鉄鋼(株)/PCM30)に供給し、処
理温度300〜350℃でペレタイズし、ペレット(6)
を得た。
にかけ粉砕し、粉砕物をASTM−D5296-92の
測定方法に従い、 装置:サイズ排除クロマトグラフィーGPC244(Water
s)、 カラム:TSK-gel-GMHxl(内径7.8mm/長さ30cm)2本
(東ソー)、 溶媒:DMF(0.01M-LiCl,0.05M-燐酸)、 流速:0.8ml/min、 温度:23℃、 試料: 濃度:0.2%、ろ過:マイショリディスク0.5μm
-TOSOH-H-13-5(東ソー)、 注入量:300μl、 検出器:401-示差屈折率計(Waters)、 分子量校正:単分散ポリスチレン標準試料使用、 の条件でポリスチレン換算のMn、ポリスチレン換算の
Mw/Mnを測定し、また、NMP溶媒中、重合体濃度
0.5重量%、30℃で測定した対数粘度を測定した。
クロマトグラフィー測定で得られたクロマトグラムは、
ポリスチレン換算分子量1万以下のクロマトグラム面積
のクロマトグラム全体面積に対する比率が15.9%であっ
た。
(株)/50TON)に供給し、シリンダー温度300〜
330℃金型温度200℃にて、ASTM−D1708
用タ゛ンヘ゛ル、熱変形温度測定用タ゛ンヘ゛ルをを成形した。各タ゛
ンヘ゛ルは、ポストキュア加熱処理(165℃×16hr+
245℃×24hr+260℃×48hr)を行った。
引っ張り試験はASTM−D1708に、熱変形温度は
ASTM−D648に準じて実施した。ポストキュア後
の収縮率測定をASTM−D1708用タ゛ンヘ゛ル長手方向
で測定した。また実施例3と同様にスパイラルフロー長
さを測定した。得られた結果を表-3に示した。
(富士チタン工業/TR7)210g、ポリテトラフル
オロエチレン(ダイキン工業/ルブロンL)35gをヘ
ンシェルミキサーで配合した後、押出し機(池貝鉄鋼
(株)/PCM30)に供給し、処理温度300〜35
0℃でペレタイズし、ペレット(7)を得た。
にかけ粉砕し、粉砕物を、ASTM−D5296-92
の測定方法に従い、 装置:サイズ排除クロマトグラフィーGPC244(Water
s)、 カラム:TSK-gel-GMHxl(内径7.8mm/長さ30cm)2本
(東ソー)、 溶媒:DMF(0.01M-LiCl,0.05M-燐酸)、 流速:0.8ml/min、 温度:23℃、 試料: 濃度:0.2%、ろ過:マイショリディスク0.5μm
-TOSOH-H-13-5(東ソー)、 注入量:300μl、 検出器:401-示差屈折率計(Waters)、 分子量校正:単分散ポリスチレン標準試料使用、 の条件でポリスチレン換算のMn、ポリスチレン換算の
Mw/Mnを測定し、また、NMP溶媒中、重合体濃度
0.5重量%、30℃で測定した対数粘度を測定した。
ィー測定で得られたクロマトグラムは、ポリスチレン換
算分子量1万以下のクロマトグラム面積のクロマトグラ
ム全体面積に対する比率は13.8%であった。
機械(株)/IS-50TON)に供給し、シリンダー温度
300〜330℃金型温度200℃にて、ASTM−D
1708用タ゛ンヘ゛ル、熱変形温度測定用タ゛ンヘ゛ルをを成形し
た。各タ゛ンヘ゛ルは、ポストキュア加熱処理(165℃×1
6hr+245℃×24hr+260℃×48hr)を
行った。引っ張り試験はASTM−D1708に、熱変
形温度はASTM−D648に準じて実施した。ポスト
キュア後の収縮率測定をASTM−D1708用タ゛ンヘ゛ル
長手方向で測定した。また実施例3と同様にスパイラル
フロー長さを測定した。得られた結果を表3に示した。
(5)、(6)および比較例1ペレット(7)について、(株)
東洋精機製作所製のキャピログラフ 1B型を用いて、
溶融粘度測定を行った。測定条件は、バレル温度:360
℃、ずり速度:1216/sec、キャピラリ−径:φ1.0mm,
L=0.99mm、加熱(滞留)時間:8minで行った。溶融粘
度測定結果を表2に示した。
トを備えた内容積500リットルのステンレス製重合設
備にDDE10.9kgとMPDA2.5kgを仕込ん
だ後、67.0kgのDMAcを入れ攪拌し均一溶液を
得た。 この混合液を温調設備で2℃に冷却し、TMA
C13.4kgとTMA2.9kg(15mol)を重合
系の温度を20℃に保持するような速度で少量づつ分割
添加した。次にそのまま2時間攪拌した。
序々に投入して重合体を粉末状に析出させた後(再
沈)、このスラリー状溶液を濾過し、沈殿物を遠心脱水
機にかけ脱水した。沈殿濾過脱水後の重量は約80kg
であった。 この内24.8kgが理論重合体量であ
る。
ス製攪拌設備釜に、上記の沈殿濾過脱水物80kgを入
れ、蒸留水316kgを注ぎ、攪拌した。
した。脱水物を熱風乾燥機中150℃で5時間続けて2
20℃で8時間乾燥し高分子量ポリアミドイミド粉末
(8)20kgを得た。
化チタン(富士チタン工業/TR7)210g、ポリテ
トラフルオロエチレン(ダイキン工業/ルブロンL)3
5gをヘンシェルミキサーで配合した後、押出し機(池
貝鉄鋼(株)/PCM30)に供給し、処理温度300
〜350℃でペレタイズし、ペレット(9)を得た。
施例3と同様にMw等を測定した。結果を表2に示す。
械(株)/IS-50TON)に供給し、シリンダー温度3
00〜330℃金型温度200℃にて、ASTM−D1
708用タ゛ンヘ゛ル、熱変形温度測定用タ゛ンヘ゛ルをを成形し
た。各タ゛ンヘ゛ルは、ポストキュア加熱処理(165℃×1
6hr+245℃×24hr+260℃×48hr)を
行った。引っ張り試験はASTM−D1708に、熱変
形温度はASTM−D648に準じて実施した。ポスト
キュア後の収縮率測定をASTM−D1708用タ゛ンヘ゛ル
長手方向で測定した。また実施例3と同様にスパイラル
フロー長さを測定した。得られた結果を表3に示した。
より、溶融粘度を低下でき、収縮率・機械物性・耐熱性
を同等に維持できたポリアミドイミド樹脂を得る事がで
きた。
びポリアミドイミド樹脂組成物は、上記条件で実施した
スパイラルフロー長さを約3〜8%改良(35cm→36〜38c
m)できた。
混練ペレタイズ技術に対し新規技術が不必要な、現存す
る一般的な射出成形用ポリアミドイミド樹脂と同様にペ
レタイズが実施できるポリアミドイミド樹脂を提供でき
た。
の収縮率の大幅な変化が無いポリアミドイミド樹脂を提
供できた。現存する一般的な射出成形用ポリアミドイミ
ド樹脂の成形に使用していた金型をそのまま使用でき
た。
キュア性が、現存する一般的な射出成形用ポリアミドイ
ミド樹脂と同等であるポリアミドイミド樹脂を提供でき
た。
性の低下も無く、耐熱性も同等であるポリアミドイミド
樹脂を提供できた。
ポリアミドイミド樹脂を提供できた。
Claims (5)
- 【請求項1】A.下記一般式(I) 【化1】 (式中、Rは2価の芳香族および/または脂肪族残基、
R’は水素、メチル基またはフェニル基を示す)で表さ
れる繰り返し単位を主要構造単位として有し、 ASTM−D5296-92の測定方法(サイズ排除ク
ロマトグラフィーによる)に従い、溶媒にジメチルホル
ムアミド(0.01M-LiCl,0.05M-燐酸)を用いて、測
定したクロマトグラムが下記条件aまたはbを満たし、
ポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)が1万3千以
上である芳香族ポリアミドイミド樹脂。a得られるクロ
マトグラムのピークが2つ以上存在するものであって、
ポリスチレン換算分子量(MW)1万3千未満に少なく
とも一つのピークがあり、MW1万3千以上に少なくと
も一つのピークがある事。bクロマトグラム曲線とベー
スラインで示される面積をMW1万で区切り、MW1万
以下の面積比が全体の面積に対し15%以上、45%以
下である事。 - 【請求項2】A.下記一般式(I) 【化2】 (式中、Rは2価の芳香族および/または脂肪族残基、
R’は水素、メチル基またはフェニル基を示す)で表さ
れる繰り返し単位を主要構造単位として有し、 ASTM−D5296-92の測定方法(サイズ排除ク
ロマトグラフィーによる)に従い、溶媒にジメチルホル
ムアミド(0.01M-LiCl,0.05M-燐酸)を用いて測定
し得られた、ポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)
が1万3千以上である高分子量芳香族ポリアミドイミド
55.0〜95.0重量%および、 B.上記一般式(I)で表される繰り返し単位を主要構
造単位として有し、ポリスチレン換算のMnが、Aの高
分子量芳香族ポリアミドイミドより低分子量の芳香族ポ
リアミドイミド5.0〜45.0重量%を配合してなる
ポリアミドイミド樹脂。 - 【請求項3】A成分およびB成分を配合してなるポリア
ミドイミド樹脂が、ASTM−D5296-92の測定
方法(サイズ排除クロマトグラフィーによる)に従い、
溶媒にジメチルホルムアミド(0.01M-LiCl,0.05M-
燐酸)を用いて、測定したクロマトグラムが下記条件a
またはbを満たし、ポリスチレン換算の数平均分子量
(Mn)が1万3千以上である請求項2記載の芳香族ポ
リアミドイミド樹脂。a得られるクロマトグラムのピー
クが2つ以上存在するものであって、ポリスチレン換算
分子量(MW)1万3千未満に少なくとも一つのピーク
があり、MW1万3千以上に少なくとも一つのピークが
ある事。bクロマトグラム曲線とベースラインで示され
る面積をMW1万で区切り、MW1万以下の面積比が全
体の面積に対し15%以上、45%以下である事。、ポ
リスチレン換算の分子量(MW)1万以下の含有量が1
5%以上45%以下となるポリアミドイミド樹脂。 - 【請求項4】A.下記一般式(I) 【化3】 (式中、Rは2価の芳香族および/または脂肪族残基、
R’は水素、メチル基またはフェニル基を示す)で表さ
れる繰り返し単位を主要構造単位として有し、 ASTM−D5296-92の測定方法(サイズ排除ク
ロマトグラフィーによる)に従い、溶媒にジメチルホル
ムアミド(0.01M-LiCl,0.05M-燐酸)を用いて、測
定し求めた、ポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)
が1万3千以上である芳香族ポリアミドイミド55.0
〜95.0重量%および、B.上記一般式(I)で表さ
れる繰り返し単位を主要構造単位として有し、ポリスチ
レン換算のMnが、Aの高分子量芳香族ポリアミドイミ
ドより低分子量の芳香族ポリアミドイミド5.0〜4
5.0重量%を溶融混練することを特徴とするポリアミ
ドイミド樹脂の製造方法。 - 【請求項5】請求項1〜3のいずれか記載のポリアミド
イミド樹脂100重量部に対し、充填剤、固体潤滑剤か
ら選ばれる1種類以上の添加剤1〜250重量部をさら
に配合してなるポリアミドイミド樹脂組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10235576A JP2000063520A (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | ポリアミドイミド樹脂およびその製造方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10235576A JP2000063520A (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | ポリアミドイミド樹脂およびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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ID=16988046
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JP10235576A Pending JP2000063520A (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | ポリアミドイミド樹脂およびその製造方法 |
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JP (1) | JP2000063520A (ja) |
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