JP2008120985A - ポリイミド樹脂系耐熱性樹脂、この樹脂を用いたシームレス管状体、塗膜、塗膜板及び耐熱性塗料 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】芳香族ジアミンと芳香族テトラカルボン酸二無水物とを反応させて得られるポリイミド樹脂系耐熱性樹脂であって、前記芳香族ジアミンはパラフェニレンジアミン及び2,2′−ジメチル−4,4′−ジアミノビフェニルを含有するものであり、前記ポリイミド樹脂系耐熱性樹脂からなる塗膜の23℃における引張弾性率が7GPa以上となり、且つ、引裂強度が4N/mm以上となるものであるポリイミド樹脂系耐熱性、この樹脂を用いたシームレス管状体、塗膜、塗膜板及び耐熱性塗料。
【選択図】なし
Description
詳しくは、ポリイミド樹脂系耐熱性樹脂、この樹脂を用いて電気/電子機器、電子複写機等各種精密機器において回転運動伝達の目的で用いるのに適したシームレス管状体、さらに、フィルム、繊維、その他の成形物であって、電機、電子部品、機械部品全般等などの工業用、産業用資材を提供するための塗膜、塗膜板及びポリイミド樹脂系の耐熱性塗料に関する。
また、本発明は、この樹脂組成物を用いて成形されるシームレス管状体、塗膜、塗膜板及び耐熱性塗料を提供するものである。
(1)芳香族ジアミンと芳香族テトラカルボン酸二無水物とを反応させて得られるポリイミド樹脂系耐熱性樹脂であって、前記芳香族ジアミンはパラフェニレンジアミン及び2,2′−ジメチル−4,4′−ジアミノビフェニルを含有するものであり、前記ポリイミド樹脂系耐熱性樹脂からなる塗膜の23℃における引張弾性率が7GPa以上となり、且つ、引裂強度が4N/mm以上となるものであるポリイミド樹脂系耐熱性樹脂。
(3)数平均分子量が、10000〜50000である(1)又は(2)記載のポリイミド樹脂系耐熱性樹脂。
(5)(1)〜(4)のいずれかに記載のポリイミド樹脂系耐熱性樹脂を含有するポリイミド樹脂系耐熱性樹脂組成物から成形されたシームレス管状体。
(6)(1)〜(4)のいずれかに記載のポリイミド樹脂系耐熱性樹脂を含有するポリイミド樹脂系耐熱性樹脂組成物から形成された塗膜。
(8)(1)〜(4)いずれかに記載のポリイミド樹脂系耐熱性樹脂及び有機溶剤を含 (9)(1)〜(4)いずれかに記載のポリイミド樹脂系耐熱性樹脂の前駆体であり、前記芳香族ジアミンと前記芳香族テトラカルボン酸二無水物とを反応させて得られるポリアミド酸及び有機溶剤を含有する耐熱性塗料。
本発明になるポリイミド樹脂系耐熱性樹脂は、芳香族ジアミンと芳香族テトラカルボン酸二無水物とを反応させて得られるポリイミド樹脂であって、前記芳香族ジアミンは、パラフェニレンジアミン及び2,2′−ジメチル−4,4′−ジアミノビフェニルを含有するものであり、当該ポリイミド樹脂を用いて塗膜を形成した際に、得られる塗膜の23℃における引張弾性率が7GPa以上となり、且つ、引裂強度が4N/mm以上となるものである
また、塗膜の引裂強度(N/mm)とは、JISK7128−1に記載されたトラウザー引裂法に基づいて、試験速度200mm/分の条件で測定される。
20モル%未満であると塗膜の引張弾性率の点で本発明の効果を十分に得ることができないことがある。
20モル%未満では塗膜の引裂強度の点で本発明の効果を十分に得ることができないことがある。
また、溶媒の使用量に特に制限はないが、前記芳香族ジアミンと芳香族テトラカルボン酸二無水物の総量100質量部に対して200〜900質量部とするのが好ましい。
上記の塩基性極性溶媒中で上記芳香族ジアミンと上記芳香族テトラカルボン酸二無水物とを混合し、混合液を得る。このとき、芳香族ジアミン:芳香族テトラカルボン酸二無水物とのモル比は1.00:0.95〜1.00:1.05とすることが好ましく、ほぼ等モルとすることが特に好ましい。
本発明の塗膜は、上記本発明のポリイミド樹脂系耐熱性樹脂を構成材料として含むことを特徴とするものである。
かかる塗膜は、例えば、上記ポリイミド樹脂系耐熱性樹脂を合成する際に精製するポリイミド樹脂系耐熱性樹脂の前駆体であるポリアミド酸を含有するポリアミド酸溶液を、各種基板に塗布し、加熱による溶媒の除去、脱水閉環による脱水閉環水の除去及びイミド化転化反応の完結によってポリイミド樹脂を作製することのより、ポリイミドフィルムとして得ることができる。
かかる塗膜は、本発明のポリイミド樹脂を用いて形成されていることにより、優れた長期信頼性を得ることができる。
本発明になるシームレス管状体は、上記発明のポリイミド樹脂系耐熱性樹脂を構成材料として含むことを特徴とするものである。
かかるシームレス管状体は、例えば、上記ポリイミド樹脂系耐熱性樹脂を合成する際のポリアミド酸溶液を、管状体として成型し、加熱による溶媒除去、脱水閉環水の除去及びイミド転化反応の完結によりポリイミド樹脂を形成することにより得ることができる。
本発明になる耐熱性塗料は、上記本発明になるポリイミド樹脂系耐熱性樹脂と、該ポリイミド樹脂を溶解又は分散可能な溶媒とを含有することを特徴とするものである。
また、本発明になる耐熱性塗料は、上記本発明になるポリイミド樹脂系耐熱性樹脂の前駆体であるポリアミド酸と、該ポリアミド酸を溶解又は分散可能な溶媒とを含有することを特徴とするものであってもよい。
実施例1
パラフェニレンジアミン75.70g(0.70モル)及び2,2′−ジメチル−4,4′−ジアミノビフェニル63.69g(0.30モル)を、反応溶媒としてのN−メチル−2−ピロリドン1674gとともに、温度計、攪拌機及び冷却管を備えたフラスコに仕込み、乾燥させた窒素気流中、室温で攪拌溶解した。
パラフェニレンジアミン54.07g(0.50モル)、2,2′−ジメチル−4,4′−ジアミノビフェニル84.92g(0.40モル)及び4、4′−ジアミノジフェニルエーテル20.02g(0.10モル)を、反応溶媒としてのN−メチル−2−ピロリドン1722gとともに、温度計、攪拌機及び冷却管を備えたフラスコに仕込み、乾燥させた窒素気流中、室温で攪拌溶解した。
パラフェニレンジアミン54.07g(0.50モル)及び2,2′−ジメチル−4,4′−ジアミノビフェニル106.15g(0.50モル)を、反応溶媒としてのN−メチル−2−ピロリドン1897gとともに、温度計、攪拌機及び冷却管を備えたフラスコに仕込み、乾燥させた窒素気流中、室温で攪拌溶解した。
パラフェニレンジアミン64.88g(0.60モル)及び2,2′−ジメチル−4,4′−ジアミノビフェニル84.92g(0.40モル)を、反応溶媒としてのN−メチル−2−ピロリドン1696gとともに、温度計、攪拌機及び冷却管を備えたフラスコに仕込み、乾燥させた窒素気流中、室温で攪拌溶解した。
パラフェニレンジアミン108.14g(1.00モル)を、反応溶媒としてのN−メチル−2−ピロリドン1609gとともに、温度計、攪拌機及び冷却管を備えたフラスコに仕込み、乾燥させた窒素気流中、室温で攪拌溶解した。得られた溶液に、3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物294.22g(1.00モル)を加え、30℃以下で18時間反応させてポリイミド前駆体であるポリアミド酸(数平均分子量20100)を含有するポリアミド酸溶液(固形分濃度:20質量%)を得た。
パラフェニレンジアミン10.81g(0.10モル)、2,2′−ジメチル−4,4′−ジアミノビフェニル21.23g(0.10モル)及び4、4′−ジアミノジフェニルエーテル160.19g(0.80モル)を、反応溶媒としてのN−メチル−2−ピロリドン1946gとともに、温度計、攪拌機及び冷却管を備えたフラスコに仕込み、乾燥させた窒素気流中、室温で攪拌溶解した。
塗膜をガラス基板から剥離し、各塗膜から試験片(5mm×80mm)を切り出して、この試験片について以下の手順で引張試験を行い、引張弾性率を測定した。すなわち、オートグラフ(嶋津製作所社製、AGS−5kNG)を用いて、チャック間距離40mm、引張速度200mm/分、測定温度23℃の条件にて試験片の引張弾性率(GPa)を測定した。なお、引張弾性率は、上記各塗膜からそれぞれ5つの試験片を切り出し、各試験片について測定した値の平均値として求めた。その結果を表1に示す。
塗膜をガラス基板から剥離し、各塗膜から試験片(50mm×150mm)を切り出して、この試験片について以下の手順で引裂強度を測定した。すなわち、JIS K7128−1に記載されたトラウザー引裂法の基づいて、オートグラフ(嶋津製作所社製、AGS−5kNG)により、引張速度200mm/分、測定温度23℃の条件にて試験片の引裂強度(N/mm)を測定した。なお、引裂強度は、上記各塗膜からそれぞれ5つの試験片を切り出し、各試験片について測定した値の平均値として求めた。その結果を表1に示す。
Claims (9)
- 芳香族ジアミンと芳香族テトラカルボン酸二無水物とを反応させて得られるポリイミド樹脂系耐熱性樹脂であって、前記芳香族ジアミンはパラフェニレンジアミン及び2,2′−ジメチル−4,4′−ジアミノビフェニルを含有するものであり、前記ポリイミド樹脂系耐熱性樹脂からなる塗膜の23℃における引張弾性率が7GPa以上となり、且つ、引裂強度が4N/mm以上となるものであるポリイミド樹脂系耐熱性樹脂。
- 前記芳香族ジアミンが、パラフェニレンジアミン及び2,2′−ジメチル−4,4′−ジアミノビフェニルを、前記芳香族ジアミン全量を基準として、それぞれ20モル%以上含有するものである請求項1記載のポリイミド樹脂系耐熱性樹脂。
- 数平均分子量が、10000〜50000である請求項1又は2記載のポリイミド樹脂系耐熱性樹脂。
- 前記芳香族ジアミンと前記芳香族テトラカルボン酸二無水物とを、1.00:0.95〜1.00:1.05のモル比で反応させて得られることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のポリイミド樹脂系耐熱性樹脂。
- 請求項1〜4のいずれかに記載のポリイミド樹脂系耐熱性樹脂を含有するポリイミド樹脂系耐熱性樹脂組成物から成形されたシームレス管状体。
- 請求項1〜4のいずれかに記載のポリイミド樹脂系耐熱性樹脂を含有するポリイミド樹脂系耐熱性樹脂組成物から形成された塗膜。
- 請求項1〜4のいずれかに記載のポリイミド樹脂系耐熱性樹脂を含有するポリイミド樹脂系耐熱性樹脂組成物から形成された塗膜を表面に有する塗膜板。
- 請求項1〜4いずれかに記載のポリイミド樹脂系耐熱性樹脂及び有機溶剤を含有する耐熱性塗料。
- 請求項1〜4いずれかに記載のポリイミド樹脂系耐熱性樹脂の前駆体であり、前記芳香族ジアミンと前記芳香族テトラカルボン酸二無水物とを反応させて得られるポリアミド酸及び有機溶剤を含有する耐熱性塗料。
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