JP2018058965A - Polyamide imide, polyamide imide raw material salt and method for producing them, and polyamide imide resin composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポリアミドイミド、ポリアミドイミド原料塩およびそれらの製造方法並びにポリアミドイミド樹脂組成物に関するものである。 The present invention relates to a polyamideimide, a polyamideimide raw material salt, a production method thereof, and a polyamideimide resin composition.
ポリアミドイミドは、耐熱性や耐薬品性が高いことから、フィルム、電線被覆材、成形材、接着材等の用途に広く用いられている。 Polyamideimide is widely used for applications such as films, wire coating materials, molding materials, adhesives and the like because of its high heat resistance and chemical resistance.
ポリアミドイミドの製造方法としては、イソシアネート法、酸クロライド法、直接重合法の3つの方法が知られている。 As a method for producing polyamideimide, three methods are known: an isocyanate method, an acid chloride method, and a direct polymerization method.
イソシアネート法とは、芳香族トリカルボン酸無水物または芳香族トリカルボン酸無水物/芳香族ジアミン(モル比率2/1)から合成されるイミドジカルボン酸と、芳香族ジイソシアネートを反応させる方法である(例えば、特許文献1〜3)。 The isocyanate method is a method in which an aromatic dicarboxylic acid or an imide dicarboxylic acid synthesized from an aromatic tricarboxylic anhydride / aromatic diamine (molar ratio 2/1) is reacted with an aromatic diisocyanate (for example, Patent Documents 1 to 3).
酸クロライド法とは、実質的に等モル量の芳香族トリカルボン酸無水物クロライドと芳香族ジアミンを有機極性溶媒中で反応させる方法である(例えば、特許文献4)。 The acid chloride method is a method in which a substantially equimolar amount of an aromatic tricarboxylic acid anhydride chloride and an aromatic diamine are reacted in an organic polar solvent (for example, Patent Document 4).
直接重合法とは、芳香族トリカルボン酸またはその誘導体(酸クロライド誘導体を除く)と芳香族ジアミンを、脱水触媒の存在下、直接反応させる方法である(例えば、特許文献5)。 The direct polymerization method is a method in which an aromatic tricarboxylic acid or a derivative thereof (excluding an acid chloride derivative) and an aromatic diamine are directly reacted in the presence of a dehydration catalyst (for example, Patent Document 5).
しかしながら、イソシアネート法では、原料としてジイソシアネートを用いるために、反応初期において、アミド結合やイミド結合以外に、副反応により尿素結合を生成し高純度のポリアミドイミドが得られない、もしくは分岐構造を生成し、その結果、分岐構造に由来するゲル化現象が発生して高重合度の直鎖状ポリマーが得られないという問題があった。さらに、イソシアネート法においては、溶媒にN−メチルピロリドン等のアミド系溶媒を使用した場合、アミド系溶媒がジイソシアネートと反応してしまうという問題があった。 However, in the isocyanate method, since diisocyanate is used as a raw material, a urea bond is generated by a side reaction in addition to an amide bond or an imide bond at the initial stage of the reaction, and a high-purity polyamideimide cannot be obtained, or a branched structure is generated. As a result, there is a problem that a gelation phenomenon derived from a branched structure occurs and a linear polymer having a high degree of polymerization cannot be obtained. Further, in the isocyanate method, when an amide solvent such as N-methylpyrrolidone is used as a solvent, there is a problem that the amide solvent reacts with diisocyanate.
一方、酸クロライド法は、副反応が比較的少なく、架橋構造が少ない直線性の高いポリアミドイミドが得られるが、腐食性の高い塩化水素が副生し、ポリアミドイミド中に残存するという問題があった。また、酸クロライド法においては、ジアミンのアミン末端が、芳香族トリカルボン酸無水物クロライドのクロライド末端および無水基いずれにも反応するため、分子鎖中の規則性が低いという問題があった。その結果、得られたポリアミドイミドを成形体に用いた場合、成形体の物性が十分ではなく、用いる用途が制限されていた。 On the other hand, the acid chloride method has a relatively low side reaction and a low-crosslinking structure and a highly linear polyamideimide, but has a problem in that highly corrosive hydrogen chloride is by-produced and remains in the polyamideimide. It was. Further, the acid chloride method has a problem that the regularity in the molecular chain is low because the amine terminal of the diamine reacts with both the chloride terminal and the anhydride group of the aromatic tricarboxylic acid anhydride chloride. As a result, when the obtained polyamideimide was used for a molded article, the physical properties of the molded article were not sufficient, and the usage to be used was limited.
また、直接重合法は、ジイソシアネートや酸クロライドを用いないため、ゲル化の問題や塩化水素が発生する問題はないが、酸クロライド法と同様、ジアミンのアミン末端が、芳香族トリカルボン酸無水物のカルボキシル末端および無水基いずれにも反応するため、分子鎖中の規則性が低いという問題があった。その結果、得られたポリアミドイミドを成形体に用いた場合、成形体の物性が十分ではなく、用いる用途が制限されていた。 In addition, since the direct polymerization method does not use diisocyanate or acid chloride, there is no problem of gelation or generation of hydrogen chloride. However, like the acid chloride method, the amine terminal of the diamine is an aromatic tricarboxylic acid anhydride. Since it reacts with both the carboxyl terminal and the anhydride group, there is a problem that the regularity in the molecular chain is low. As a result, when the obtained polyamideimide was used for a molded article, the physical properties of the molded article were not sufficient, and the usage to be used was limited.
上記の3つのポリアミドイミドの製造方法は、いずれも溶液中で行う方法であるため、ポリアミドイミドを成形体として用いるためには、得られたポリアミドイミド溶液から分離精製する必要があった。 Since the above three methods for producing polyamideimide are all carried out in solution, it was necessary to separate and purify the obtained polyamideimide solution in order to use polyamideimide as a molded product.
本発明は、上記課題を解決するものであって、分子構造の規則性が高く、分岐構造が少なく、ハロゲン化水素を含まず、後工程で分離精製する必要もない、各種の成形材料、組成物材料として好適に用いることができるポリアミドイミドを提供することを目的とするものである。 The present invention solves the above-mentioned problems, and has various types of molding materials and compositions that have high molecular structure regularity, few branch structures, no hydrogen halide, and do not need to be separated and purified in subsequent steps. An object of the present invention is to provide a polyamideimide that can be suitably used as a material.
本発明者らは、上記課題について鋭意検討を行った結果、ジアミンとトリカルボン酸無水物からなるビスイミドジカルボン酸と、前記ジアミンと同一または異なるジアミンとから、ポリアミドイミドを合成することにより、前記課題を解決できることを見出し、本発明に到達した。 As a result of intensive studies on the above problems, the present inventors have synthesized a polyamideimide from a bisimide dicarboxylic acid composed of a diamine and a tricarboxylic acid anhydride and a diamine that is the same as or different from the diamine, thereby producing the above-mentioned problem. The present invention has been found.
すなわち、本発明の要旨は以下の通りである。
(1)一般式(1)で表される繰り返し単位を有することを特徴とするポリアミドイミド:
(式中、R1、R2は、独立して、芳香環、脂肪族環または脂肪族炭化水素を有する二価の残基を表し、R3、R4は、独立して、芳香環または脂肪族環を有する三価の残基を表し、それぞれの環に結合した水素原子は他の原子または原子団に置換されていてもよい。)。
(2)ビスイミドジカルボン酸とジアミンからポリアミドイミドを重合せしめることを特徴とする上記一般式(1)で表される繰り返し単位を有するポリアミドイミドの製造方法。
(3)ビスイミドジカルボン酸とジアミンからなるポリアミドイミド原料塩を重合せしめることを特徴とする上記一般式(1)で表される繰り返し単位を有するポリアミドイミドの製造方法。
(4)上記式(1)で表されるポリアミドイミドを構成する、ビスイミドジカルボン酸とジアミンとからなることを特徴とするポリアミドイミド原料塩。
(5)ビスイミドジカルボン酸を、ビスイミドジカルボン酸の融点未満、ジアミンの融点以上で加熱し、ビスイミドジカルボン酸が、その固体状態を保つように、前記ジアミンを添加することを特徴とする上記(5)記載のポリアミドイミド原料塩の製造方法。
(6)上記ポリアミドイミドを含有するポリアミドイミド樹脂組成物。
That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) Polyamideimide having a repeating unit represented by the general formula (1):
(Wherein R 1 and R 2 independently represent a divalent residue having an aromatic ring, an aliphatic ring or an aliphatic hydrocarbon, and R 3 and R 4 independently represent an aromatic ring or It represents a trivalent residue having an aliphatic ring, and the hydrogen atom bonded to each ring may be substituted with another atom or atomic group.
(2) A method for producing a polyamideimide having a repeating unit represented by the general formula (1), wherein a polyamideimide is polymerized from a bisimide dicarboxylic acid and a diamine.
(3) A method for producing a polyamideimide having a repeating unit represented by the above general formula (1), wherein a polyamideimide raw material salt composed of bisimidedicarboxylic acid and diamine is polymerized.
(4) Polyamideimide raw material salt comprising bisimidedicarboxylic acid and diamine constituting the polyamideimide represented by the above formula (1).
(5) The bisimide dicarboxylic acid is heated below the melting point of the bisimide dicarboxylic acid and above the melting point of the diamine, and the diamine is added so that the bisimide dicarboxylic acid maintains its solid state. (5) The manufacturing method of the polyamidoimide raw material salt of description.
(6) A polyamideimide resin composition containing the polyamideimide.
本発明によれば、分子構造の規則性が高く、分岐構造が少なく、ハロゲン化水素を含まず、後工程で分離精製する必要もない、各種の成形材料、組成物材料として好適に用いることができるポリアミドイミドを提供することができる。 According to the present invention, it can be suitably used as various molding materials and composition materials having a high molecular structure regularity, a small branched structure, no hydrogen halide, and no need for separation and purification in subsequent steps. Can be provided.
本発明のポリアミドイミドは、ビスイミドジカルボン酸とジアミンから構成される一般式(1)で表される繰り返し単位を有するポリアミドイミドである。
上記式(1)中、R1は、芳香環、脂肪族環または脂肪族炭化水素を有する二価の残基、好ましくは、ベンゼン環を少なくとも2つ有する下記化学式(2)、ベンゼン環を中心に有する下記化学式(3)、複素環を含む下記化学式(4)、シクロヘキサン環を中心に有する化学式(5)、および少なくともシクロヘキサン環を2つ有する化学式(6)で表されるジアミンから選ばれるジアミンが与える二価の残基を表す。 In the above formula (1), R 1 is a divalent residue having an aromatic ring, an aliphatic ring or an aliphatic hydrocarbon, preferably the following chemical formula (2) having at least two benzene rings, A diamine selected from the following chemical formula (3) having, a chemical formula (4) containing a heterocyclic ring, a chemical formula (5) having a cyclohexane ring as a center, and a diamine represented by a chemical formula (6) having at least two cyclohexane rings Represents a divalent residue given by
上記式(1)中、R2は、芳香環、脂肪族環または脂肪族炭化水素を有する二価の残基を表し、R3、R4は、独立して、芳香環または脂肪族環を有する三価の残基を表し、それぞれの環に結合した水素原子は他の原子または原子団に置換されていてもよい。繰り返し単位の数は、1以上、好ましくは4〜1000、より好ましくは20〜1000である。 In the above formula (1), R 2 represents a divalent residue having an aromatic ring, an aliphatic ring or an aliphatic hydrocarbon, and R 3 and R 4 independently represent an aromatic ring or an aliphatic ring. The hydrogen atom bonded to each ring may be substituted with another atom or atomic group. The number of repeating units is 1 or more, preferably 4 to 1000, more preferably 20 to 1000.
式(2)中、R6、R7は、それぞれ独立して、アリーレン基またはアルキレン基を表す。好ましくは、アルキレン基である。R6、R7は、好ましくは同一の二価の基である。アリーレン基としては、ベンゼン、ナフタレン、好ましくはベンゼンの二価の基、アルキレン基としては、炭素数1〜4、好ましくは炭素数1〜2のアルカンの二価の基、より好ましくは、メチレン基である。 In formula (2), R 6 and R 7 each independently represents an arylene group or an alkylene group. Preferably, it is an alkylene group. R 6 and R 7 are preferably the same divalent group. The arylene group is benzene, naphthalene, preferably a divalent group of benzene, and the alkylene group is a divalent group of an alkane having 1 to 4 carbon atoms, preferably 1 to 2 carbon atoms, more preferably a methylene group. It is.
n1、n2は、それぞれ独立、好ましくは同一である、0または1、好ましくは0を表す。n1、n2はより好ましくは両者0である。n1、n2が0のときは、式(2)中におけるN原子とベンゼン環とが直接結合していることを示す。 n 1 and n 2 each independently represent 0 or 1, preferably 0, which are preferably the same. n 1 and n 2 are more preferably 0. When n 1 and n 2 are 0, it indicates that the N atom in the formula (2) and the benzene ring are directly bonded.
上記式(2)中、R5は、下記式(2−1)〜(2−3)で表される2価基である。
R5と、R6、R7は、ベンゼン環と、パラ位、またはオルト位で結合している。下記式(2−1)、(2−2)の場合は、パラ位での結合が好ましく、下記式(2−3)の場合は、オルト位での結合が好ましい。 R 5 , R 6 , and R 7 are bonded to the benzene ring at the para or ortho position. In the case of the following formulas (2-1) and (2-2), a bond at the para position is preferable, and in the case of the following formula (2-3), a bond at the ortho position is preferable.
式(2−1)中、R8は、アリーレン基またはアリーレンアルキレンアリーレン基(以下、「アルキレンジアリーレン基」という。)を表し、アリーレン基としては、ベンゼン、ナフタレン、好ましくはベンゼンの二価の基、アルキレン基としては、炭素数1〜4、好ましくは炭素数2〜4のアルキレン基、より好ましくは、ジメチルメチレン基である。 In formula (2-1), R 8 represents an arylene group or an arylene alkylenearylene group (hereinafter referred to as “alkylene diarylene group”), and the arylene group includes benzene, naphthalene, preferably divalent benzene. The group or alkylene group is an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, preferably 2 to 4 carbon atoms, and more preferably a dimethylmethylene group.
式(2−1)で表される好ましい具体例は、下記化学式(2−1−1)および式(2−1−2)で表される二価の基である。
R9、R10は、それぞれ独立して、アリーレン基またはアルキレン基を表す。好ましくは、アリーレン基である。R9、R10は、好ましくは同一の二価の基である。アリーレン基としては、ベンゼン、ナフタレン、好ましくはベンゼンの二価の基、アルキレン基としては、炭素数1〜4、好ましくは炭素数1〜2のアルキレン基、より好ましくは、メチレン基である。 R 9 and R 10 each independently represents an arylene group or an alkylene group. An arylene group is preferable. R 9 and R 10 are preferably the same divalent group. The arylene group is benzene, naphthalene, preferably a divalent group of benzene, and the alkylene group is an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, preferably 1 to 2 carbon atoms, and more preferably a methylene group.
n3、n4は、それぞれ独立、好ましくは同一である、0または1、好ましくは1を表す。n3、n4は、好ましくは両者1である。n3、n4が0のときは、式(2-2)中におけるS原子と、O原子とが直接結合していることを示す。 n 3 and n 4 each independently represents 0 or 1, preferably 1, which is the same. n 3 and n 4 are preferably both 1. When n 3 and n 4 are 0, it indicates that the S atom and the O atom in the formula (2-2) are directly bonded.
式(2−2)で表される好ましい具体例は、下記化学式(2−2−1)で表される二価の基である。 A preferred specific example represented by the formula (2-2) is a divalent group represented by the following chemical formula (2-2-1).
R11、R12は、それぞれ独立して、アリーレン基またはアリーレンアルキレン基を表す。好ましくは、アリーレン基である。R11、R12は、好ましくは同一の二価の基である。アリーレン基としては、ベンゼン、ナフタレン、好ましくはベンゼンの二価の基、アルキレン基としては、炭素数1〜4、好ましくは炭素数1〜2のアルキレン基、より好ましくは、メチレン基である。 R 11 and R 12 each independently represents an arylene group or an arylene alkylene group. An arylene group is preferable. R 11 and R 12 are preferably the same divalent group. The arylene group is benzene, naphthalene, preferably a divalent group of benzene, and the alkylene group is an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, preferably 1 to 2 carbon atoms, and more preferably a methylene group.
n5、n6は、それぞれ独立、好ましくは同一である、0または1、好ましくは0を表す。n5、n6は好ましくは、両者0である。n5、n6が0のときは、式(2-3)中におけるC原子と、ベンゼン環とが直接結合していることを示す。 n 5 and n 6 each independently represent 0 or 1, preferably 0, which is preferably the same. n 5 and n 6 are preferably both 0. When n 5 and n 6 are 0, it indicates that the C atom in the formula (2-3) and the benzene ring are directly bonded.
式(2−3)で表される好ましい具体例は、下記化学式(2−3−1)で表される二価の基である。
式(3)中、R13、R14は、それぞれ独立して、アルキレン基、好ましくは炭素数1〜3、より好ましくは炭素数1〜2、さらにより好ましくは、炭素数1のアルキレン基である。 In formula (3), R 13 and R 14 are each independently an alkylene group, preferably an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, more preferably 1 to 2 carbon atoms, and even more preferably an alkylene group having 1 carbon atom. is there.
n7、n8は、それぞれ独立、好ましくは同一である、0または1、好ましくは0を表す。n7、n8は、より好ましくは両者0である。n7、n8が0のときは、式(3)中において、アミノ基とベンゼン環とが直接結合していることを示す。 n 7 and n 8 each independently represent 0 or 1, preferably 0, which is preferably the same. n 7 and n 8 are more preferably 0 for both. When n 7 and n 8 are 0, it indicates that the amino group and the benzene ring are directly bonded in the formula (3).
R13、R14は、好ましくはパラ位、メタ位、より好ましくはメタ位の位置関係でベンゼン環に結合している。 R 13 and R 14 are preferably bonded to the benzene ring in a positional relationship of para position, meta position, more preferably meta position.
式(3)中、R15は、炭素数1〜3、好ましくは、炭素数1〜2、より好ましくは、炭素数1のアルキル基である。 In the formula (3), R 15 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, preferably 1 to 2 carbon atoms, more preferably 1 carbon atom.
n9は、1〜4、好ましくは1〜3、より好ましくは1〜2、より好ましくは1を表す。 n 9 represents 1 to 4, preferably 1 to 3, more preferably 1 to 2, more preferably 1.
R15は、R13またはR14に対して、好ましくはオルト位、またはパラ位の位置関係でベンゼン環に結合している。 R 15 is preferably bonded to the benzene ring with respect to R 13 or R 14 in an ortho-position or para-position.
式(3)で表される好ましい具体例は、下記式(3−1)または式(3−2)で表される二価の基である。
式(4)中、R16は、アルキル基、アリール基、好ましくはアリール基を表している。アルキル基としては炭素数1〜3のアルキル基である。アリール基としてはフェニル基、ナフチル基、好ましくはフェニル基である。 In the formula (4), R 16 represents an alkyl group, an aryl group, preferably an aryl group. The alkyl group is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. The aryl group is a phenyl group, a naphthyl group, preferably a phenyl group.
式(4)中、n10は、0または1、好ましくは1を表す。n10が0の時は水素原子がトリアジン環に結合していることを示す。 In the formula (4), n 10 represents 0 or 1, preferably 1. When n 10 is 0, it indicates that a hydrogen atom is bonded to the triazine ring.
式(4)で表される好ましい具体例は、下記化学式(4−1)で表されるトリアジン化合物である。
式(5)中、R17、R18は、それぞれ独立して、炭素数1〜5、好ましくは炭素数1〜3、より好ましくは炭素数1〜2のアルキレン基、さらにより好ましくはメチレン基である。 In formula (5), R <17> , R <18> is respectively independently C1-C5, Preferably it is C1-C3, More preferably, it is C1-C2 alkylene group, More preferably, it is a methylene group. It is.
R17、R18は、パラ位またはメタ位の位置関係でシクロヘキサン環に結合している。 R 17 and R 18 are bonded to the cyclohexane ring in a para or meta position.
n11、n12は、それぞれ独立で、0または1を表す。n11またはn12が0のときは、アミノ基が、シクロヘキサン環に直接結合していることを示す。 n 11 and n 12 are each independently 0 or 1; When n 11 or n 12 is 0, it indicates that the amino group is directly bonded to the cyclohexane ring.
R19は、炭素数1〜3、好ましくは1〜2のアルキル基、より好ましくはメチル基を表している。 R 19 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, preferably 1 to 2 carbon atoms, more preferably a methyl group.
n13は、1〜10、好ましくは1〜5、より好ましくは1〜3、さらにより好ましくは3を表す。n13が2以上の整数の場合、R19がシクロヘキサン環に結合する部位は、特に限定されないが、好ましくは、R17とR18と同部位、またはR17、R18とオルト位の関係にある部位である。 n 13 is 1 to 10, preferably 1 to 5, more preferably 1 to 3, even more preferably a 3. If n 13 is an integer of 2 or more, a portion R 19 is bonded to the cyclohexane ring is not particularly limited, preferably, the same portions as R 17 and R 18, or the relationship of R 17, R 18 and ortho It is a certain part.
式(5)で表される好ましい具体例は、下記化学式(5−1)および(5−2)で表されるジアミンである。
式(6)中、R20、R21は、それぞれ独立、好ましくは同一である炭素数1〜5、好ましくは炭素数1〜3、より好ましくは炭素数1〜2のアルキレン基、さらにより好ましくはメチレン基である。 In formula (6), R 20 and R 21 are each independently, preferably the same, C 1-5, preferably C 1-3, more preferably C 1-2 alkylene, and even more preferably. Is a methylene group.
n14、n15は、それぞれ独立、好ましくは同一である、0または1、好ましくは0を表す。n14、n15が0のときは、アミノ基が、シクロヘキサン環に直接結合していることを示す。 n 14 and n 15 each independently represent 0 or 1, preferably 0, which is the same. When n 14 and n 15 are 0, the amino group is directly bonded to the cyclohexane ring.
式(6)中、R22は、炭素数1〜3、好ましくは炭素数1〜2のアルキレン基、さらにより好ましくはメチレン基である。 In the formula (6), R 22 is an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, preferably 1 to 2 carbon atoms, and more preferably a methylene group.
R22と、R20、R21とはシクロヘキサン上、オルト位またはパラ位、好ましくはパラ位の関係で結合している。 R 22 and R 20 and R 21 are bonded to each other on cyclohexane in the ortho-position or para-position, preferably para-position.
式(6)で表される好ましい具体例は、下記化学式(6−1)で表される化合物である。
ビスイミドジカルボン酸に用いるトリカルボン酸無水物は、芳香族または脂環式トリカルボン酸無水物である。トリカルボン酸の環の具体例としては、ベンゼン環、ナフタリン環、アンタラセン環、ビフェニル環、シクロヘキサン環、好ましくは、ベンゼン環、ナフタリン環、ビフェニル環、シクロヘキサン環、より好ましくはベンゼン環、シクロヘキサン環、さらにより好ましくはベンゼン環が挙げられる。 The tricarboxylic anhydride used for the bisimide dicarboxylic acid is an aromatic or alicyclic tricarboxylic anhydride. Specific examples of the tricarboxylic acid ring include benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, biphenyl ring, cyclohexane ring, preferably benzene ring, naphthalene ring, biphenyl ring, cyclohexane ring, more preferably benzene ring, cyclohexane ring, More preferably, a benzene ring is mentioned.
トリカルボン酸には、環に結合した水素原子が他の原子または原子団に置換されたものも含まれる。 Tricarboxylic acids also include those in which a hydrogen atom bonded to the ring is replaced with another atom or atomic group.
トリカルボン酸無水物の具体例としては、トリメリット酸無水物、2,3,6−ナフタレントリカルボン酸無水物、2,3,6−アントラセントリカルボン酸無水物、3,4,4’−ビフェニルトリカルボン酸無水物、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸無水物等、好ましくは、トリメリット酸無水物、2,3,6−ナフタレントリカルボン酸無水物、3,4,4’−ビフェニルトリカルボン酸無水物、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸無水物、より好ましくはトリメリット酸無水物、または1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸無水物、さらにより好ましくは、トリメリット酸無水物が挙げられる。トリカルボン酸無水物は、単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。 Specific examples of the tricarboxylic acid anhydride include trimellitic acid anhydride, 2,3,6-naphthalene tricarboxylic acid anhydride, 2,3,6-anthracentricarboxylic acid anhydride, 3,4,4′-biphenyltricarboxylic acid Anhydride, 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid anhydride, preferably trimellitic acid anhydride, 2,3,6-naphthalenetricarboxylic acid anhydride, 3,4,4′-biphenyltricarboxylic acid anhydride, 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid anhydride, more preferably trimellitic acid anhydride, or 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid anhydride, and still more preferably trimellitic acid anhydride. A tricarboxylic acid anhydride may be used independently and may use 2 or more types together.
R2は、芳香環、脂肪族環または脂肪族炭化水素を有する二価の残基を表す。好ましくは、芳香族ジアミン、脂肪族ジアミンまたは脂肪族炭化水素ジアミン由来の二価の残基、より好ましくは芳香族ジアミンまたは脂肪族ジアミン由来の二価の残基である。さらにより好ましくは、下記式(7)で表される芳香族ジアミンである。前記ジアミンには、−O−、−S−が含まれてもよいし、水素原子の1つ以上がハロゲンに置換されていてもよいし、側鎖を有していてもよい。 R 2 represents a divalent residue having an aromatic ring, an aliphatic ring or an aliphatic hydrocarbon. Preferably, it is a divalent residue derived from an aromatic diamine, aliphatic diamine or aliphatic hydrocarbon diamine, more preferably a divalent residue derived from an aromatic diamine or aliphatic diamine. Even more preferably, it is an aromatic diamine represented by the following formula (7). The diamine may include —O— and —S—, one or more hydrogen atoms may be substituted with halogen, and may have a side chain.
n16は、1または2、好ましくは1を表す。 n 16 represents 1 or 2, preferably 1.
n16が1の場合は、R23、R24はパラ位、またはメタ位、好ましくはメタ位の関係で結合している。 When n 16 is 1, R 23 and R 24 are bonded in a para-position or a meta-position, preferably a meta-position.
n16が2の場合は、2つのフェニレン基はp位の関係で結合していることが好ましい。2つのフェニレン基の間に、炭素数1〜3のアルキレン基、スルフィド基またはエーテル基が存在してもよい。 When n 16 is 2, the two phenylene groups are preferably bonded in a p-position relationship. An alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, a sulfide group or an ether group may be present between the two phenylene groups.
式(7)中、R25は、炭素数1〜3、好ましくは、炭素数1〜2、より好ましくは、炭素数1のアルキル基である。 In Formula (7), R 25 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, preferably 1 to 2 carbon atoms, and more preferably 1 carbon atom.
n19は、0〜4、好ましくは0〜2、より好ましくは0〜1、さらにより好ましくは0を表す。 n 19 is 0-4, preferably 0-2, more preferably 0-1, even more preferably represents 0.
R23、R24は、それぞれ独立、好ましくは同一である、炭素数1〜3、好ましくは炭素数1〜2、より好ましくは炭素数1のメチレン基である。 R 23 and R 24 are each independently, preferably the same, a methylene group having 1 to 3 carbon atoms, preferably 1 to 2 carbon atoms, more preferably 1 carbon atom.
n17、n18は、それぞれ独立、好ましくは同一である、0または1、好ましくは0を表す。n17、n18が0のときは、アミノ基が、ベンゼン環に直接結合していることを示す。 n 17 and n 18 each independently represent 0 or 1, preferably 0, which is preferably the same. When n 17 and n 18 are 0, the amino group is directly bonded to the benzene ring.
式(7)表される具体例は、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、m−キシリレンジアミン、p−キシリレンジアミン、ベンジジン、4,4’−ジアミノジフェニルプロパン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルから選ばれる芳香族ジアミンである。好ましくは、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、m−キシリレンジアミン、p−キシリレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、ベンジジンから選ばれる芳香族ジアミンである。より好ましくは、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、m−キシリレンジアミン、p−キシリレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルから選ばれる芳香族ジアミンである。さらにより好ましくは、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、m−キシリレンジアミン、p−キシリレンジアミンから選ばれる芳香族ジアミンである。中でも、m−キシリレンジアミン、p−キシリレンジアミンが好ましく、m−キシリレンジアミンが最も好ましい。 Specific examples represented by formula (7) are m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, m-xylylenediamine, p-xylylenediamine, benzidine, 4,4′-diaminodiphenylpropane, 4,4′-diamino. An aromatic diamine selected from diphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, 3,3′-diaminodiphenyl sulfone, and 4,4′-diaminodiphenyl ether. An aromatic diamine selected from m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, m-xylylenediamine, p-xylylenediamine, 4,4'-diaminodiphenyl ether, and benzidine is preferable. More preferred is an aromatic diamine selected from m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, m-xylylenediamine, p-xylylenediamine, and 4,4'-diaminodiphenyl ether. Even more preferable is an aromatic diamine selected from m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, m-xylylenediamine, and p-xylylenediamine. Among these, m-xylylenediamine and p-xylylenediamine are preferable, and m-xylylenediamine is most preferable.
本発明においては、縮合環を含む芳香族ジアミン、例えば、1,5−ジアミノナフタレン、3,3−ジアミノナフタレン等も使用可能である。 In the present invention, aromatic diamines containing a condensed ring such as 1,5-diaminonaphthalene and 3,3-diaminonaphthalene can also be used.
R2を含む脂肪族炭化水素ジアミンの具体例としては、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、1,10−ジアミノ−1,10−ジメチルデカンが挙げられる。 Specific examples of the aliphatic hydrocarbon diamine containing R 2 include hexamethylene diamine, heptamethylene diamine, octamethylene diamine, nonamethylene diamine, decamethylene diamine, 1,4-diaminocyclohexane, 1,10-diamino-1, An example is 10-dimethyldecane.
R2を含む脂肪族環のジアミン具体例としては、1,4−ジアミノシクロヘキサン、1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサンが挙げられる。 Specific examples of the aliphatic diamine containing R 2 include 1,4-diaminocyclohexane and 1,4-bis (aminomethyl) cyclohexane.
上記ジアミン残基は、単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。 The said diamine residue may be used independently and may use 2 or more types together.
本発明のポリアミドイミド(1)は、それを構成する、ビスイミドジカルボン酸とジアミンからなるポリアミドイミド原料塩を一旦合成し、次に、該ポリアミドイミド原料塩を重合させることにより合成(以下、「2段階合成法」という。)するか、または(2)ビスイミドジカルボン酸とジアミンとを直接反応させることにより1段階で合成(以下、「1段階合成法」という。)することができる。
まず、2段階合成法について説明する。
The polyamide-imide (1) of the present invention is synthesized by once synthesizing a polyamide-imide raw material salt comprising bisimide dicarboxylic acid and diamine, and then polymerizing the polyamide-imide raw material salt (hereinafter, “ It can be synthesized in one step (hereinafter referred to as “one-step synthesis method”) by directly reacting bisimide dicarboxylic acid and diamine.
First, the two-stage synthesis method will be described.
(2段階合成法)
2段階合成法においては、本発明のポリアミドイミドは、ビスイミドジカルボン酸とジアミンから構成されるポリアミドイミド原料塩を一旦合成し、該原料塩を加熱し重合することにより製造することができる。
(Two-step synthesis method)
In the two-step synthesis method, the polyamideimide of the present invention can be produced by once synthesizing a polyamideimide raw material salt composed of bisimide dicarboxylic acid and diamine, and heating and polymerizing the raw material salt.
ビスイミドジカルボン酸は、公知のもの(例えば、市販品)を使用してもよいし、また、例えば、トリカルボン酸無水物とジアミンから合成したものを使用してもよい。 As the bisimide dicarboxylic acid, a known one (for example, a commercially available product) may be used, or one synthesized from a tricarboxylic acid anhydride and a diamine may be used, for example.
ビスイミドジカルボン酸を合成する場合は、トリカルボン酸無水物とジアミンとの反応は、溶液状態や溶融状態で行ってもよいし、固体(粉末)状態で行ってもよいが、溶媒の乾燥工程や粉砕工程等を必要とせずにポリアミドイミド原料塩粉末の合成に用いることができるといった観点から固体状態が好ましい。 When synthesizing bisimide dicarboxylic acid, the reaction between tricarboxylic acid anhydride and diamine may be performed in a solution state or a molten state, or may be performed in a solid (powder) state. The solid state is preferred from the viewpoint that it can be used for the synthesis of polyamideimide raw material salt powder without requiring a pulverization step or the like.
ポリアミドイミド原料塩は、トリカルボン酸無水物とジアミンから合成されたビスイミドジカルボン酸と、前記ジアミンと同一または異なったジアミンと中和反応させることにより得ることができる。 The polyamideimide raw material salt can be obtained by neutralizing a bisimide dicarboxylic acid synthesized from a tricarboxylic acid anhydride and a diamine with a diamine that is the same as or different from the diamine.
ビスイミドジカルボン酸とジアミンとの反応によりポリアミドイミド原料塩を得る方法は、溶液状態や溶融状態で行ってもよいし、固体状態で行ってもよい。溶媒の乾燥工程や粉砕工程等を必要とせずにポリアミドイミド原料塩粉末が合成できるといった観点から固体状態が好ましい。 The method of obtaining the polyamideimide raw material salt by the reaction of bisimide dicarboxylic acid and diamine may be performed in a solution state or a molten state, or may be performed in a solid state. The solid state is preferable from the viewpoint that the polyamideimide raw material salt powder can be synthesized without requiring a solvent drying step, a pulverizing step, or the like.
以下、固体状態で、ビスイミドジカルボン酸とジアミンとの反応によりポリアミドイミド原料塩を得る方法を説明する。 Hereinafter, a method for obtaining a polyamideimide raw material salt by a reaction between bisimide dicarboxylic acid and diamine in a solid state will be described.
本発明のポリアミドイミド原料塩は、固体状のビスイミドジカルボン酸に、液体状のジアミンを反応させることにより達成することができ、具体的には、ビスイミドジカルボン酸を、その融点未満、ジアミンの融点以上で加熱し、ジアミンを添加することにより、達成することができる。 The polyamide-imide raw material salt of the present invention can be achieved by reacting a solid bisimide dicarboxylic acid with a liquid diamine. Specifically, the bisimide dicarboxylic acid has a melting point of less than that of the diamine. This can be achieved by heating above the melting point and adding diamine.
工程中、ビスイミドジカルボン酸および得られるポリアミドイミド原料塩がその固体状態を維持するようにするには、ジアミンの添加量、添加速度、添加方法、ビスイミドジカルボン酸の加熱温度、反応時間等の条件が適切に設定され、内容物が十分に撹拌されていることが好ましい。 In order to maintain the solid state of the bisimide dicarboxylic acid and the resulting polyamideimide salt during the process, the amount of diamine added, the addition rate, the addition method, the heating temperature of the bisimide dicarboxylic acid, the reaction time, etc. It is preferable that the conditions are set appropriately and the contents are sufficiently stirred.
なお、「融点」は、「融解点」ともいい、固体が融解する温度という一般的意味で使用している。融点は、キャピラリーに試料を詰めて加熱し、目視で融点を観察したり、示差走査熱量測定(DSC)等の測定装置により求めることができる。 The “melting point” is also referred to as “melting point” and is used in the general sense of a temperature at which a solid melts. The melting point can be obtained by filling a sample in a capillary and heating it, and visually observing the melting point, or by a measuring device such as differential scanning calorimetry (DSC).
本発明においては、上述のように、ビスイミドジカルボン酸がその固体状態を維持している。該ビスイミドジカルボン酸の平均粒径は、5μm〜1mmであることが好ましく、20〜200μmであることがより好ましい。イミドジカルボン酸の粒径を5μm〜1mmとすることにより、ポリアミドイミド原料塩の反応の進行を早くすることができる。 In the present invention, as described above, bisimide dicarboxylic acid maintains its solid state. The average particle diameter of the bisimide dicarboxylic acid is preferably 5 μm to 1 mm, and more preferably 20 to 200 μm. By setting the particle size of the imide dicarboxylic acid to 5 μm to 1 mm, the progress of the reaction of the polyamideimide raw material salt can be accelerated.
平均粒径は沈降法やレーザー回折・散乱法により測定することができ、本発明においては、レーザー回折・散乱法により測定した値を使用している。 The average particle diameter can be measured by a sedimentation method or a laser diffraction / scattering method. In the present invention, a value measured by a laser diffraction / scattering method is used.
ジアミンは、固体状のビスイミドジカルボン酸との反応時に液状になっていれば特に限定されず、固体で添加してもよいし、加熱溶融して液体としてから添加してもよい。得られるポリアミドイミド原料塩の粒径をより小さくする観点から、加熱溶融して液体としてから添加することが好ましい。
ジアミンは加熱される時間が短いほど好ましいので、係る観点からは、ジアミンは、それ自体が加熱されていない粉体、粒状等の固体形態で添加されることが好ましい。
The diamine is not particularly limited as long as it is in a liquid state at the time of reaction with the solid bisimide dicarboxylic acid, and may be added as a solid, or may be added after being heated and melted to be a liquid. From the viewpoint of reducing the particle size of the resulting polyamideimide raw material salt, it is preferable to add it after heating and melting to form a liquid.
Since the time for heating the diamine is shorter, it is preferable that the diamine is added in a solid form such as a powder or a granule that is not heated by itself.
ジアミンを固体で添加する場合は、例えば、ダブルダンパー機構を備えた送粉装置が挙げられる。一方で、ジアミンを液体で添加する場合、反応容器とは異なる別の容器でジアミンを加熱溶融し液体としてから、反応容器に送液し、液体状のジアミンをビスイミドジカルボン酸に対して滴下またはスプレー状に噴霧することが好ましい。 When adding diamine with solid, the powder-feeding apparatus provided with the double damper mechanism is mentioned, for example. On the other hand, when the diamine is added as a liquid, the diamine is heated and melted in a container different from the reaction container to form a liquid, and then sent to the reaction container, and the liquid diamine is dropped or added to the bisimide dicarboxylic acid. It is preferable to spray in the form of a spray.
本発明において、ビスイミドジカルボン酸の加熱は、ジアミンを添加した後に行ってよいし、ジアミンを添加する前に行ってもよいが、後者の方がより好ましい。 In the present invention, the heating of the bisimide dicarboxylic acid may be performed after adding the diamine or may be performed before adding the diamine, but the latter is more preferable.
ビスイミドジカルボン酸を、ジアミンの添加前にあらかじめ加熱する際の加熱温度は、ジアミンの融点以上かつビスイミドジカルボン酸の融点未満とすることが好ましく、(ジアミンの融点+10℃)以上かつ(ビスイミドジカルボン酸の融点−5℃)以下とすることがより好ましい。上記加熱温度がビスイミドジカルボン酸の融点を超える場合、反応系全体が液状となり、ポリアミドイミド原料塩の生成に伴い全体が塊状化する場合がある。一方、上記加熱温度がジアミンの融点以下である場合、ビスイミドジカルボン酸およびジアミンのいずれもが固体状態となり、ポリアミドイミド原料塩の生成反応がほとんど進行しない場合がある。 The heating temperature when the bisimide dicarboxylic acid is heated in advance before the addition of the diamine is preferably set to be equal to or higher than the melting point of the diamine and lower than the melting point of the bisimide dicarboxylic acid. The melting point of dicarboxylic acid is more preferably −5 ° C. or less. When the said heating temperature exceeds melting | fusing point of bisimide dicarboxylic acid, the whole reaction system will become liquid, and the whole may agglomerate with the production | generation of a polyamideimide raw material salt. On the other hand, when the said heating temperature is below the melting point of diamine, both bisimide dicarboxylic acid and diamine will be in a solid state, and the production | generation reaction of a polyamideimide raw material salt may hardly advance.
上記の範囲の中でも、ビスイミドジカルボン酸の加熱温度は、100℃以上かつ210℃以下、好ましくは、100℃以上かつ200℃以下、より好ましくは、120℃以上かつ200℃以下である。上記加熱温度が210℃を超えると、ポリアミドイミド原料塩の生成反応の際に、重合反応が起こるため水分が発生し、その結果、発生した水に起因して、得られたポリアミドイミド原料塩が一部溶融して融着したり、反応系が高圧となったりする場合がある。一方、上記加熱温度が100℃未満であると、ポリアミドイミド原料塩の生成反応が不十分となる場合がある。 Among the above ranges, the heating temperature of the bisimide dicarboxylic acid is 100 ° C. or higher and 210 ° C. or lower, preferably 100 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, more preferably 120 ° C. or higher and 200 ° C. or lower. When the heating temperature exceeds 210 ° C., water is generated because a polymerization reaction occurs during the formation reaction of the polyamideimide raw material salt. As a result, the resulting polyamideimide raw material salt is caused by the generated water. There is a case where a part is melted and fused, or the reaction system becomes a high pressure. On the other hand, when the heating temperature is less than 100 ° C., the formation reaction of the polyamideimide raw material salt may be insufficient.
なお、ビスイミドジカルボン酸を予め加熱する際の加熱温度と、ポリアミドイミド原料塩の生成における反応温度は、同じ温度であってもよいし、異なる温度であってもよい。 In addition, the same temperature may be sufficient as the heating temperature at the time of heating bisimide dicarboxylic acid previously, and the production | generation temperature of a polyamideimide raw material salt may be different.
ジアミンの添加方法は、反応中においてビスイミドジカルボン酸がその固体状態を維持しうるものであれば、特に限定されない。中でも、得られたポリアミドイミド原料塩が塊状となることを抑制し、効率よく生成反応を行う観点から、連続してジアミンを添加する方法や、分割して適量ずつ(例えば、添加されるジアミン全量のうちの1/10〜1/100の量ずつ)を間欠的に添加する方法が好ましい。ジアミンの添加速度は、ビスイミドジカルボン酸の固体状態を安定して維持する観点から、0.005〜2.00質量%/分であることが好ましく、0.01〜1.00質量%/分であることがより好ましい。なお、ここで、「質量%/分」とは、最終的に添加される低融点成分全量に対する、1分間に添加される低融点成分の割合である。また、ジアミンを適量ずつ間欠的に添加した後に、さらにジアミンを連続して添加する方法等、上記の方法を組み合わせた方法でもよい。 The method for adding the diamine is not particularly limited as long as the bisimide dicarboxylic acid can maintain its solid state during the reaction. Among them, from the viewpoint of suppressing the resulting polyamideimide raw material salt from being agglomerated and performing a production reaction efficiently, a method of continuously adding diamines, or divided into appropriate amounts (for example, total amount of diamine added) Among these, the method of intermittently adding 1/10 to 1/100 of each) is preferred. The addition rate of the diamine is preferably 0.005 to 2.00% by mass / min from the viewpoint of stably maintaining the solid state of the bisimide dicarboxylic acid, and 0.01 to 1.00% by mass / min. It is more preferable that Here, “mass% / min” is the ratio of the low melting point component added per minute to the total amount of the low melting point component finally added. Moreover, after adding a suitable amount of diamine intermittently, a method combining the above methods such as a method of continuously adding diamine may be used.
ジアミンとビスイミドジカルボン酸の反応が均一に進みにくい場合、ジアミンを希釈溶媒に溶解させて、ビスイミドジカルボン酸に添加してもよい。希釈溶媒の具体例としては、水、メタノール、エタノール等のアルコール類、テトラヒドロフラン、ジエチレングリコール等のエーテル類、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒が挙げられる。 When the reaction between the diamine and the bisimide dicarboxylic acid is difficult to proceed uniformly, the diamine may be dissolved in a diluting solvent and added to the bisimide dicarboxylic acid. Specific examples of the dilution solvent include water, alcohols such as methanol and ethanol, ethers such as tetrahydrofuran and diethylene glycol, and amide solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone and N, N-dimethylacetamide.
得られるポリアミドイミド原料塩の平均粒径は、2mm以下であることが好ましく、500μm以下であることがより好ましい。ポリアミドイミド原料塩の平均粒径を2mm以下とすることで、例えば、該ポリアミドイミド原料塩を固相重合させてポリアミドイミドを得る際に水分が発生したとしても、ポリアミドイミド原料塩内部の水分が抜けやすくなるため、重合反応の速度を早くすることができるという利点がある。 The average particle diameter of the resulting polyamideimide raw material salt is preferably 2 mm or less, and more preferably 500 μm or less. By setting the average particle size of the polyamideimide raw material salt to 2 mm or less, for example, even when water is generated when the polyamideimide raw material salt is solid-phase polymerized to obtain the polyamideimide, the water inside the polyamideimide raw material salt is reduced. Since it can be easily removed, there is an advantage that the speed of the polymerization reaction can be increased.
本発明のポリアミドイミド原料塩の製造方法においては、ポリアミドイミド原料塩の生成反応を完全に遂行させるため、ジアミンの添加中や、ジアミンの添加終了後において、十分撹拌を行うことが好ましい。ビスイミドジカルボン酸とジアミンを反応させるための反応装置に設けられる撹拌機構としては、製造するポリアミドイミド原料塩の種類や生産量に合わせて適宜選択すればよく、パドル型、タンブラー型、リボン型等のブレンダー、ミキサー等が挙げられる。また、これらを組み合わせたものでもよい。 In the method for producing the polyamideimide raw material salt of the present invention, it is preferable to sufficiently stir during the addition of the diamine or after the completion of the addition of the diamine in order to complete the formation reaction of the polyamideimide raw material salt. The stirring mechanism provided in the reaction apparatus for reacting bisimide dicarboxylic acid and diamine may be appropriately selected according to the type and production amount of the polyamideimide raw material salt to be produced, such as paddle type, tumbler type, ribbon type, etc. And blenders and mixers. A combination of these may also be used.
ビスイミドジカルボン酸とジアミンを反応させるための反応装置としては、ビスイミドジカルボン酸およびジアミンを十分に撹拌することができれば、特に限定されず、公知の反応装置を用いることができる。 The reaction apparatus for reacting bisimide dicarboxylic acid and diamine is not particularly limited as long as bisimide dicarboxylic acid and diamine can be sufficiently stirred, and a known reaction apparatus can be used.
上記の反応装置において、反応前のビスイミドジカルボン酸を加熱したり、生成反応の際に反応系を加熱したりする方法としては、特に限定されず、スチーム等の熱媒、ヒーター等を用いて加熱する方法が挙げられる。 In the above reaction apparatus, the method of heating the bisimide dicarboxylic acid before the reaction or heating the reaction system during the production reaction is not particularly limited, and using a heat medium such as steam, a heater or the like. The method of heating is mentioned.
本発明においては、ビスイミドジカルボン酸とジアミンとの反応は、空気雰囲気下、窒素等の不活性ガス雰囲気下、いずれの雰囲気下で行われてもよいが、副反応や着色を抑制するためには、不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。また、反応は密閉状態、不活性ガス流通下いずれで行ってもよい。 In the present invention, the reaction between the bisimide dicarboxylic acid and the diamine may be carried out in any atmosphere under an air atmosphere or an inert gas atmosphere such as nitrogen, in order to suppress side reactions and coloring. Is preferably performed in an inert gas atmosphere. In addition, the reaction may be performed in a sealed state or under an inert gas flow.
固体状態で、ビスイミドジカルボン酸とジアミンとの反応によりポリアミドイミド原料塩を得る上記方法により、反応後溶媒を除去する必要がなく、かつ、貧溶媒や洗浄液を用いることなく、容易に低コストでポリアミドイミドを得ることができる粒状のポリアミドイミド原料塩を提供することができる。 By the above method of obtaining a polyamideimide raw material salt by the reaction of bisimide dicarboxylic acid and diamine in the solid state, it is not necessary to remove the solvent after the reaction, and it is easy and low-cost without using a poor solvent or a cleaning solution. A granular polyamideimide raw material salt from which polyamideimide can be obtained can be provided.
ここに、(1)ビスイミドジカルボン酸とジアミンとからなることを特徴とするポリアミドイミド原料塩;
(2)ビスイミドジカルボン酸を、ビスイミドジカルボン酸の融点未満、ジアミンの融点以上で加熱し、ビスイミドジカルボン酸が、その固体状態を保つように、前記ジアミンを添加することを特徴とする前記(1)記載のポリアミドイミド原料塩の製造方法;および
(3)ジアミンを希釈溶媒に溶解させて、ビスイミドジカルボン酸に添加することを特徴とする前記(2)記載のポリアミドイミド原料塩の製造方法
に係る発明が提供されるものである。
Here, (1) a polyamideimide raw material salt characterized by comprising a bisimide dicarboxylic acid and a diamine;
(2) The bisimide dicarboxylic acid is heated below the melting point of the bisimide dicarboxylic acid and above the melting point of the diamine, and the diamine is added so that the bisimide dicarboxylic acid maintains its solid state. (1) Production method of polyamideimide raw material salt; and (3) Production of polyamideimide raw material salt according to (2), wherein diamine is dissolved in a diluting solvent and added to bisimide dicarboxylic acid. An invention relating to a method is provided.
ポリアミドイミド原料塩の重合方法は、溶融重合法、固相重合法いずれであってもよいが、ポリアミドイミドは流動開始温度と熱分解温度が近接している場合が多いので、固相重合法が好ましい。 The polymerization method of the polyamideimide raw material salt may be either a melt polymerization method or a solid phase polymerization method, but since the polyamideimide is often close to the flow initiation temperature and the thermal decomposition temperature, the solid phase polymerization method is preferable.
固相重合法において、反応温度は、生成するポリアミドイミドの融点未満、あるいは分解温度未満であれば特に限定されないが、通常160〜350℃である。反応時間は、最終的に到達する分子量と生産性のバランスの観点から、反応温度に達してから0.5〜24時間の範囲であることが好ましく、0.5〜8時間の範囲であることがより好ましい。固相重合は、窒素等の不活性ガス気流中で行ってもよく、減圧下で行ってもよい。また、静置して行ってもよく、撹拌しながら行ってもよい。 In the solid phase polymerization method, the reaction temperature is not particularly limited as long as it is less than the melting point of the polyamideimide to be produced, or less than the decomposition temperature, but is usually 160 to 350 ° C. The reaction time is preferably in the range of 0.5 to 24 hours after reaching the reaction temperature, and in the range of 0.5 to 8 hours from the viewpoint of the balance between the finally reached molecular weight and productivity. Is more preferable. The solid phase polymerization may be performed in an inert gas stream such as nitrogen, or may be performed under reduced pressure. Moreover, you may carry out still and may carry out stirring.
本発明において、ポリアミドイミドの融点およびガラス転移温度は、下記「分析方法(1)融点およびガラス転移温度」で測定された融点およびガラス転移温度をいう。測定限界の350℃までの温度で融点を測定できない場合は、未検出とした。なお、測定対象のポリアミドイミドが非晶性の場合は、融点は測定されない。 In the present invention, the melting point and glass transition temperature of polyamideimide refer to the melting point and glass transition temperature measured by the following “analysis method (1) melting point and glass transition temperature”. When the melting point could not be measured at a temperature up to 350 ° C., the measurement limit, it was not detected. In addition, when the polyamideimide to be measured is amorphous, the melting point is not measured.
固相重合法において、重合後の粉砕工程を省略する観点からは、ビスイミドジカルボン酸の融点未満、200℃を超える温度でポリアミドイミド原料塩を加熱し、その固体状態を保つようにして重合を行うことが好ましい。(ビスイミドジカルボン酸の融点−5℃)以下とすることがより好ましい。ビスイミドジカルボン酸の固体状態を確実に維持できるからである。 In the solid-state polymerization method, from the viewpoint of omitting the pulverization step after polymerization, the polyamideimide raw material salt is heated at a temperature lower than the melting point of bisimide dicarboxylic acid and higher than 200 ° C., and polymerization is performed so as to maintain the solid state. Preferably it is done. More preferably, the melting point of the bisimide dicarboxylic acid is −5 ° C. or less. This is because the solid state of the bisimide dicarboxylic acid can be reliably maintained.
溶融重合法において、反応温度は、生成するポリアミドイミドのガラス転移温度以上であれば特に限定されない。反応時間は、最終的に到達する分子量と生産性のバランスの観点から、反応温度に達してから0.5〜36時間の範囲であることが好ましく、1〜16時間の範囲であることがより好ましい。溶融重合は、窒素等の不活性ガス気流中で行ってもよく、加圧下で行ってもよい。 In the melt polymerization method, the reaction temperature is not particularly limited as long as it is equal to or higher than the glass transition temperature of the produced polyamideimide. The reaction time is preferably in the range of 0.5 to 36 hours and more preferably in the range of 1 to 16 hours after reaching the reaction temperature from the viewpoint of the balance between the finally reached molecular weight and productivity. preferable. The melt polymerization may be carried out in an inert gas stream such as nitrogen or under pressure.
本発明のポリアミドイミドの製造方法においては、原料を反応容器に供給する際に、本発明の効果を損なわない範囲において、ポリアミドイミド原料塩以外に末端封鎖剤、重合触媒、他の添加剤を加えてもよい。 In the method for producing the polyamideimide of the present invention, when the raw material is supplied to the reaction vessel, in addition to the polyamideimide raw material salt, a terminal blocking agent, a polymerization catalyst, and other additives are added within a range that does not impair the effects of the present invention. May be.
末端封鎖剤は、高分子の末端官能基を封止するものである。末端封鎖剤の具体例としては、酢酸、ラウリン酸、安息香酸、オクチルアミン、シクロヘキシルアミン、アニリンが挙げられる。末端封鎖剤の使用量は、ポリアミドイミド原料塩の総モル数に対して5モル%以下であることが好ましい。 The terminal blocking agent seals the terminal functional group of the polymer. Specific examples of the terminal blocking agent include acetic acid, lauric acid, benzoic acid, octylamine, cyclohexylamine, and aniline. It is preferable that the usage-amount of terminal blocker is 5 mol% or less with respect to the total mol number of a polyamideimide raw material salt.
重合触媒の具体例としては、リン酸、亜リン酸、次亜リン酸およびそれらの塩が挙げられる。重合触媒の使用量は、製品の性能や加工性低下の原因となるため、ポリアミドイミド原料塩の総モル数に対して2モル%以下であることが好ましい。 Specific examples of the polymerization catalyst include phosphoric acid, phosphorous acid, hypophosphorous acid and salts thereof. Since the usage-amount of a polymerization catalyst causes the performance of a product and workability fall, it is preferable that it is 2 mol% or less with respect to the total mol number of a polyamideimide raw material salt.
他の添加剤としては、下記する各種添加剤、例えば、各種充填剤、安定剤が挙げられる。添加剤の使用量は、ビスイミドジカルボン酸塩の反応性の観点から、ポリアミドイミド原料塩の総質量に対して30質量%以下が好ましい。 Examples of other additives include various additives described below, for example, various fillers and stabilizers. From the viewpoint of the reactivity of the bisimide dicarboxylate, the amount of the additive used is preferably 30% by mass or less based on the total mass of the polyamideimide raw material salt.
次に1段階合成法について説明する。
(1段階合成法)
本発明のポリアミドイミドは、ビスイミドジカルボン酸を、その融点未満、200℃を超える温度で加熱し、その固体状態を保つように、前記ジアミンを添加することにより製造することができる。
Next, the one-step synthesis method will be described.
(One-step synthesis method)
The polyamideimide of the present invention can be produced by heating the bisimide dicarboxylic acid at a temperature below its melting point and above 200 ° C. and adding the diamine so as to maintain its solid state.
本合成において、ビスイミドジカルボン酸の加熱は、ジアミンを添加した後に行ってよいし、ジアミンを添加する前に行ってもよいが、後者の方がより好ましい。 In this synthesis, the heating of the bisimide dicarboxylic acid may be performed after adding the diamine or may be performed before adding the diamine, but the latter is more preferable.
ビスイミドジカルボン酸を、ジアミンの添加前にあらかじめ加熱する際の加熱温度は、(ビスイミドジカルボン酸の融点−5℃)以下とすることがより好ましい。ビスイミドジカルボン酸の固体状態を確実に維持できるからである。 The heating temperature when the bisimide dicarboxylic acid is heated in advance before the addition of the diamine is more preferably (melting point of bisimide dicarboxylic acid −5 ° C.) or less. This is because the solid state of the bisimide dicarboxylic acid can be reliably maintained.
ビスイミドジカルボン酸の具体的加熱温度は、上記温度範囲内で、ビスイミドカルボン酸、ジアミン、それらの組合せにより、適宜設定される。 The specific heating temperature of bisimide dicarboxylic acid is suitably set by the bisimide carboxylic acid, diamine, and combinations thereof within the above temperature range.
その他の条件(ビスイミドジカルボン酸がその固体状態を維持する条件、方法、ジアミンの添加量、添加速度、添加方法等)は、上記2段階合成法で記載した条件を参考に行うことができる。 Other conditions (conditions, method for maintaining the solid state of bisimide dicarboxylic acid, addition amount of diamine, addition rate, addition method, etc.) can be performed with reference to the conditions described in the above two-step synthesis method.
本発明の重合方法においては、ポリアミドイミド原料塩を用いることが好ましい。ポリアミドイミド原料塩を用いることにより、分子構造の規則性がより高く分岐構造のより少ないポリアミドイミドを得ることができる。 In the polymerization method of the present invention, it is preferable to use a polyamideimide raw material salt. By using the polyamideimide raw material salt, a polyamideimide having a higher molecular structure regularity and fewer branched structures can be obtained.
上記製造方法により、重合度(n)(繰り返し単位の数)が4〜1000程度、好ましくは10〜1000程度、さらにより好ましくは20〜500程度のポリアミドイミドを合成することができる。 Polyamideimide having a degree of polymerization (n) (number of repeating units) of about 4 to 1000, preferably about 10 to 1000, and more preferably about 20 to 500 can be synthesized by the above production method.
重合度は、ビスイミドジカルボン酸とジアミンの配合比や末端封鎖剤の添加量、重合温度や重合時間等の条件を変えることにより調整することができ、例えば、重合度は、末端封鎖剤の添加量を少なくすることにより上げることができる。 The degree of polymerization can be adjusted by changing the blending ratio of bisimide dicarboxylic acid and diamine, the amount of end-capping agent added, the polymerization temperature, the polymerization time, etc., for example, the degree of polymerization is the addition of end-capping agent It can be increased by reducing the amount.
重合度は、一般に、ゲル・パーミション・クロマトグラフィや核磁気共鳴法(NMR)、溶液粘度法、溶融粘度法により推算することにより測定することができる。 In general, the degree of polymerization can be measured by estimation by gel permeation chromatography, nuclear magnetic resonance (NMR), solution viscosity method, or melt viscosity method.
本発明のポリアミドイミドは、一般式(1)で表される繰り返し単位が直鎖状に規則正しく繋がった構造をしており、分岐、架橋構造が少ない。 The polyamideimide of the present invention has a structure in which the repeating units represented by the general formula (1) are regularly connected linearly, and has few branched and crosslinked structures.
本発明により得られるポリアミドイミドは、少なくとも100℃、より高くは、少なくとも150℃、さらに高くは、少なくとも250℃、よりさらに高くは、少なくとも270℃のガラス転移温度を有することができる。 The polyamideimides obtained according to the invention can have a glass transition temperature of at least 100 ° C., higher, at least 150 ° C., even higher, at least 250 ° C., even higher, at least 270 ° C.
また、本発明により得られるポリアミドイミドは、結晶性を有する場合は、少なくとも150℃、より高くは、少なくとも250℃、さらに高くは、少なくとも300℃、よりさらに高くは、少なくとも350℃の融点を有することができる。 Also, the polyamideimide obtained by the present invention, when having crystallinity, has a melting point of at least 150 ° C, higher, at least 250 ° C, even higher, at least 300 ° C, and even higher, at least 350 ° C. be able to.
また、本発明により得られるポリアミドイミドは、少なくとも300℃、より高くは、少なくとも350℃、さらに高くは、少なくとも380℃、よりさらに高くは少なくとも480℃の5%重量減少温度を有することができる。 Also, the polyamideimides obtained according to the present invention can have a 5% weight loss temperature of at least 300 ° C., higher, at least 350 ° C., even higher, at least 380 ° C., even higher, at least 480 ° C.
本発明のポリアミドイミドには、必要に応じて、各種添加剤を加えて、ポリアミドイミド樹脂組成物としてもよい。添加剤の具体例としては、繊維状強化材、板状強化材、耐衝撃改良材、帯電防止剤、導電付与剤、熱伝導性充填材、脂肪族ポリアミド、半芳香族ポリアミド、非晶性ポリアミド、他の樹脂成分、熱安定剤、光安定剤、摺動性改良材、難燃剤、難燃助剤、顔料が挙げられる。添加剤は、単独で用いてもよいし、併用してもよい。 If necessary, various additives may be added to the polyamideimide of the present invention to form a polyamideimide resin composition. Specific examples of additives include fibrous reinforcing materials, plate-like reinforcing materials, impact resistance improving materials, antistatic agents, conductive agents, thermally conductive fillers, aliphatic polyamides, semi-aromatic polyamides, and amorphous polyamides. , Other resin components, heat stabilizers, light stabilizers, slidability improvers, flame retardants, flame retardant aids, and pigments. Additives may be used alone or in combination.
繊維状強化材の具体例としては、炭素繊維、ガラス繊維、ボロン繊維、アスベスト繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維、全芳香族ポリアミド繊維、ポリベンズオキサゾール繊維、ポリテトラフルオロエチレン繊維、ケナフ繊維、竹繊維、麻繊維、バガス繊維、高強度ポリエチレン繊維、アルミナ繊維、炭化ケイ素繊維、チタン酸カリウム繊維、黄銅繊維、ステンレス繊維、スチール繊維、セラミックス繊維、玄武岩繊維、セピオライト、パリゴルスカイトが挙げられる。繊維状強化材を添加することで、機械的強度を向上させることができる。中でも、耐熱性が高く、入手しやすいことからガラス繊維、炭素繊維、金属繊維が好ましい。繊維状強化材は2種以上併用してもよい。繊維状強化材は、シランカップリング剤で表面処理されていてもよい。シランカップリング剤の具体例としては、ビニルシラン系、アクリルシラン系、エポキシシラン系、アミノシラン系が挙げられ、ポリアミドイミドとの密着性が高いことから、アミノシラン系カップリング剤が好ましい。 Specific examples of the fibrous reinforcement include carbon fiber, glass fiber, boron fiber, asbestos fiber, polyvinyl alcohol fiber, polyester fiber, acrylic fiber, wholly aromatic polyamide fiber, polybenzoxazole fiber, polytetrafluoroethylene fiber, kenaf. Examples include fiber, bamboo fiber, hemp fiber, bagasse fiber, high-strength polyethylene fiber, alumina fiber, silicon carbide fiber, potassium titanate fiber, brass fiber, stainless steel fiber, steel fiber, ceramic fiber, basalt fiber, sepiolite, and palygorskite. By adding a fibrous reinforcing material, the mechanical strength can be improved. Among them, glass fiber, carbon fiber, and metal fiber are preferable because of high heat resistance and easy availability. Two or more kinds of fibrous reinforcing materials may be used in combination. The fibrous reinforcing material may be surface-treated with a silane coupling agent. Specific examples of the silane coupling agent include vinyl silanes, acrylic silanes, epoxy silanes, and amino silanes, and aminosilane coupling agents are preferred because of their high adhesion to polyamideimide.
繊維状強化材の平均繊維長は、0.1〜7mmであることが好ましく、0.5〜6mmであることがより好ましい。繊維状強化材の平均繊維長が0.1〜7mmであることで、成形性に悪影響を及ぼすことなく、ポリアミドイミドの機械的特性を向上させることができる。また、平均繊維径は3〜20μmであることが好ましく、5〜13μmであることがより好ましい。平均繊維径が3〜20μmであることで、溶融混練時に折損を減らしながらも、ポリアミドイミドの機械的特性を向上させることができる。断面形状は、円形断面であることが好ましいが、必要に応じて、長方形、楕円(偏平)、それ以外の異形断面であってもよい。 The average fiber length of the fibrous reinforcing material is preferably 0.1 to 7 mm, and more preferably 0.5 to 6 mm. When the average fiber length of the fibrous reinforcing material is 0.1 to 7 mm, the mechanical properties of the polyamideimide can be improved without adversely affecting the moldability. Moreover, it is preferable that an average fiber diameter is 3-20 micrometers, and it is more preferable that it is 5-13 micrometers. When the average fiber diameter is 3 to 20 μm, the mechanical properties of the polyamideimide can be improved while reducing breakage during melt-kneading. The cross-sectional shape is preferably a circular cross-section, but may be a rectangle, an ellipse (flat), or any other irregular cross-section as necessary.
繊維状強化材を用いる場合、その含有量は、ポリアミドイミド100質量部に対し、5〜200質量部とすることが好ましく、10〜180質量部とすることがより好ましく、20〜150質量部とすることがさらに好ましく、30〜130質量部とすることが最も好ましい。 When using a fibrous reinforcement, the content is preferably 5 to 200 parts by mass, more preferably 10 to 180 parts by mass, and more preferably 20 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of polyamideimide. More preferably, it is most preferable to set it as 30-130 mass parts.
板状強化材の具体例としては、タルク、マイカ、セリサイト、ガラスフレーク、板状炭酸カルシウム、板状水酸化アルミニウム、黒鉛、カオリン、膨潤性層状珪酸塩が挙げられる。板状強化材を添加することで、寸法安定性を向上させることができる。 Specific examples of the plate reinforcing material include talc, mica, sericite, glass flake, plate calcium carbonate, plate aluminum hydroxide, graphite, kaolin, and swellable layered silicate. Dimensional stability can be improved by adding a plate-like reinforcing material.
板状強化材を用いる場合、その含有量は、ポリアミドイミド100質量部に対し、40質量部以下とすることが好ましく、20質量部以下とすることがより好ましい。 When using a plate-shaped reinforcing material, the content is preferably 40 parts by mass or less, and more preferably 20 parts by mass or less, with respect to 100 parts by mass of polyamideimide.
耐衝撃改良材の具体例としては、(エチレンおよび/またはプロピレン)・α−オレフィン系共重合体、(エチレンおよび/またはプロピレン)・(α,β−不飽和カルボン酸および/または不飽和カルボン酸および/または不飽和カルボン酸エステル)系共重合体等のオレフィン系重合体、スチレン系エラストマー等のエラストマーが挙げられる。耐衝撃改良材を添加することで、耐衝撃性やウェルド強度を向上させることができる。 Specific examples of the impact resistance improver include (ethylene and / or propylene) · α-olefin copolymer, (ethylene and / or propylene) · (α, β-unsaturated carboxylic acid and / or unsaturated carboxylic acid. And / or unsaturated carboxylic acid ester) -based copolymers and the like, and styrene-based elastomers and the like. By adding an impact resistance improving material, impact resistance and weld strength can be improved.
帯電防止剤の具体例としては、アニオン性帯電防止剤、カチオン性帯電防止材、非イオン系帯電防止剤が挙げられ、導電付与剤の具体例としては、カーボンブラック、炭素繊維、金属繊維が挙げられる。帯電防止剤や導電付与剤を添加することで、表面固有抵抗値や体積固有抵抗値を下げることができる。 Specific examples of the antistatic agent include an anionic antistatic agent, a cationic antistatic material, and a nonionic antistatic agent, and specific examples of the conductivity imparting agent include carbon black, carbon fiber, and metal fiber. It is done. By adding an antistatic agent or a conductivity-imparting agent, the surface resistivity or volume resistivity can be lowered.
熱伝導性充填材の具体例としては、タルク、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、炭酸マグネシウム、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、カーボン、黒鉛が挙げられる。熱伝導性充填材を添加することで、熱伝導性を向上させることができる。 Specific examples of the thermally conductive filler include talc, aluminum oxide, magnesium oxide, zinc oxide, magnesium carbonate, silicon carbide, aluminum nitride, boron nitride, silicon nitride, carbon, and graphite. By adding a thermally conductive filler, the thermal conductivity can be improved.
脂肪族ポリアミドの具体例としては、ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド610、ポリアミド11、ポリアミド12が挙げられる。脂肪族ポリアミドを添加することで、振動疲労強度を向上させることができる。 Specific examples of the aliphatic polyamide include polyamide 6, polyamide 66, polyamide 610, polyamide 11, and polyamide 12. By adding aliphatic polyamide, vibration fatigue strength can be improved.
半芳香族ポリアミドの具体例としては、ポリアミド6T、ポリアミド9T、ポリアミド10T、ポリアミド11T、ポリアミド12T、ポリアミド6T/6Iが挙げられる。 Specific examples of the semi-aromatic polyamide include polyamide 6T, polyamide 9T, polyamide 10T, polyamide 11T, polyamide 12T, and polyamide 6T / 6I.
非晶性ポリアミドの具体例としては、イソフタル酸/テレフタル酸/1,6−ヘキサンジアミン/ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタンの重縮合体、テレフタル酸/2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミン/2,4,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミンの重縮合体、イソフタル酸/ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタン/ω−ラウロラクタムの重縮合体、イソフタル酸/テレフタル酸/1,6−ヘキサンジアミンの重縮合体、イソフタル酸/2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミン/2,4,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミンの重縮合体、イソフタル酸/テレフタル酸/2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミン/2,4,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミンの重縮合体、イソフタル酸/ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタン/ω−ラウロラクタムの重縮合体、イソフタル酸/テレフタル酸/その他ジアミン成分の重縮合体が挙げられる。なお、非晶性ポリアミドとは、示差走査熱量計(DSC)を用いて窒素雰囲気下で16℃/分の昇温速度により測定される融解熱量が1cal/g以下のポリアミドのことを指す。非晶性ポリアミドを添加することで、表面光沢性等を向上させることができる。 Specific examples of the amorphous polyamide include polycondensates of isophthalic acid / terephthalic acid / 1,6-hexanediamine / bis (3-methyl-4-aminocyclohexyl) methane, terephthalic acid / 2,2,4-trimethyl. -1,6-hexanediamine / 2,4,4-trimethyl-1,6-hexanediamine polycondensate, isophthalic acid / bis (3-methyl-4-aminocyclohexyl) methane / ω-laurolactam polycondensation , Polycondensate of isophthalic acid / terephthalic acid / 1,6-hexanediamine, isophthalic acid / 2,2,4-trimethyl-1,6-hexanediamine / 2,4,4-trimethyl-1,6-hexane Polycondensate of diamine, isophthalic acid / terephthalic acid / 2,2,4-trimethyl-1,6-hexanediamine / 2,4,4-trimethyl-1,6 Polycondensate hexanediamine, polycondensates of isophthalic acid / bis (3-methyl-4-aminocyclohexyl) methane / .omega. laurolactam include polycondensates of isophthalic acid / terephthalic acid / other diamine component. The amorphous polyamide refers to a polyamide having a heat of fusion of 1 cal / g or less measured by a differential scanning calorimeter (DSC) at a heating rate of 16 ° C./min in a nitrogen atmosphere. By adding amorphous polyamide, surface glossiness and the like can be improved.
非晶性ポリアミドを用いる場合、その含有量は、ポリアミドイミド100質量部に対し、10〜100質量部とすることが好ましく、10〜30質量部とすることがより好ましい。 When amorphous polyamide is used, the content thereof is preferably 10 to 100 parts by mass and more preferably 10 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of polyamideimide.
他の樹脂成分の具体例としては、ポリイミド系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、ポリウレア系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエステルイミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニルスルホン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、液晶ポリマー、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリアセタール、ポリフェニレンエーテル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ABS樹脂、AS樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂が挙げられる。他の樹脂成分を添加することで、耐熱性、強度、柔軟性等を向上させることができる。 Specific examples of other resin components include polyimide resins, polyetherimide resins, polyurea resins, epoxy resins, polyester resins, polyesterimide resins, polyurethane resins, polyarylate resins, polycarbonate resins, Polyetheretherketone, polyphenylene sulfide, polyphenylsulfone, polysulfone, polyethersulfone, liquid crystal polymer, polytetrafluoroethylene, polychlorotrifluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyacetal, polyphenylene ether, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene , ABS resin, AS resin, acrylic resin, phenol resin, melamine resin, and silicone resin. By adding other resin components, heat resistance, strength, flexibility, and the like can be improved.
熱安定剤の具体例としては、ヒンダードフェノール系化合物、ホスファイト系化合物、ヒンダードアミン系化合物、トリアジン系化合物、硫黄系化合物が挙げられる。熱安定剤を添加することで、ポリアミドイミドの分子量低下や色の退化を抑制することができる。 Specific examples of the heat stabilizer include hindered phenol compounds, phosphite compounds, hindered amine compounds, triazine compounds, and sulfur compounds. By adding a heat stabilizer, it is possible to suppress a decrease in the molecular weight and color degradation of the polyamideimide.
熱安定剤を用いる場合、その含有量は、ポリアミドイミド100質量部に対し、6質量部以下とすることが好ましく、3質量部以下とすることがより好ましい。 When using a heat stabilizer, the content is preferably 6 parts by mass or less, and more preferably 3 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of polyamideimide.
光安定剤の具体例としては、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、サリシレート系化合物、ヒンダードアミン系化合物、ヒンダードフェノール系化合物が挙げられる。光安定剤を添加することで、紫外線によるポリアミドイミドの分子量低下を抑制することができる。 Specific examples of the light stabilizer include benzophenone compounds, benzotriazole compounds, salicylate compounds, hindered amine compounds, and hindered phenol compounds. By adding the light stabilizer, it is possible to suppress a decrease in the molecular weight of the polyamideimide due to ultraviolet rays.
光安定剤を用いる場合、その含有量は、ポリアミドイミド100質量部に対し、6質量部以下とすることが好ましく、3質量部以下とすることがより好ましい。 When using a light stabilizer, the content is preferably 6 parts by mass or less, and more preferably 3 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of polyamideimide.
摺動性改良材の具体例としては、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂、ポリジメチルシロキサン、フッ素変性ポリジメチルシロキサン等のシリコーンが挙げられる。 Specific examples of the sliding property improving material include fluorine resins such as polytetrafluoroethylene, and silicones such as polydimethylsiloxane and fluorine-modified polydimethylsiloxane.
難燃剤の具体例としては、臭素含有難燃剤、窒素含有難燃剤、リン含有難燃剤、窒素−リン含有難燃剤、水和金属系難燃剤、無機系難燃剤が挙げられる。 Specific examples of the flame retardant include bromine-containing flame retardant, nitrogen-containing flame retardant, phosphorus-containing flame retardant, nitrogen-phosphorus-containing flame retardant, hydrated metal flame retardant, and inorganic flame retardant.
臭素含有難燃剤の具体例としては、臭素化ポリスチレン、ポリ臭素化スチレン、臭素化ポリフェニレンエーテルが挙げられる。中でも、難燃性の向上効果が高い点で、臭素を40〜80質量%含有するものが好ましく、50〜70質量%含有するものがより好ましい。これらの臭素含有難燃剤は、三酸化アンチモン、四酸化アンチモン、五酸化アンチモン、アンチモン酸ナトリウム、酸化スズ(IV)、酸化鉄(III)、酸化亜鉛、ホウ酸亜鉛等の難燃助剤を併用することが好ましい。 Specific examples of the bromine-containing flame retardant include brominated polystyrene, polybrominated styrene, and brominated polyphenylene ether. Especially, what contains 40-80 mass% of bromine is preferable at a point with the high flame-retardant improvement effect, and what contains 50-70 mass% is more preferable. These bromine-containing flame retardants are used in combination with flame retardant aids such as antimony trioxide, antimony tetroxide, antimony pentoxide, sodium antimonate, tin (IV) oxide, iron (III) oxide, zinc oxide and zinc borate. It is preferable to do.
窒素含有難燃剤の具体例としては、メラミン系化合物、シアヌル酸またはイソシアヌル酸とメラミン化合物との塩、リン酸またはポリリン酸類とアンモニアまたはメラミン系化合物との塩が挙げられる。 Specific examples of the nitrogen-containing flame retardant include melamine compounds, salts of cyanuric acid or isocyanuric acid and melamine compounds, salts of phosphoric acid or polyphosphoric acids and ammonia or melamine compounds.
リン含有難燃剤の具体例としては、リン酸エステル化合物、ホスフィン酸塩およびジホスフィン酸塩が挙げられる。 Specific examples of phosphorus-containing flame retardants include phosphate ester compounds, phosphinic acid salts and diphosphinic acid salts.
窒素−リン含有難燃剤の具体例としては、メラミンまたはその縮合生成物とリン酸とから形成される付加物(メラミン付加物)が挙げられる。このメラミン付加物を構成するリン酸としては、オルトリン酸、ホスホン酸、ホスフィン酸、メタリン酸、ピロリン酸、三リン酸、四リン酸が挙げられる。 Specific examples of the nitrogen-phosphorus-containing flame retardant include an adduct (melamine adduct) formed from melamine or a condensation product thereof and phosphoric acid. Examples of phosphoric acid constituting this melamine adduct include orthophosphoric acid, phosphonic acid, phosphinic acid, metaphosphoric acid, pyrophosphoric acid, triphosphoric acid, and tetraphosphoric acid.
水和金属系難燃剤の具体例としては、水酸化アルミニウム、ベーマイト、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、アルミン酸カルシウムが挙げられる。 Specific examples of the hydrated metal flame retardant include aluminum hydroxide, boehmite, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, and calcium aluminate.
無機系難燃剤としては、例えば、硼酸亜鉛、硼酸亜鉛と他の亜鉛塩との混合物が挙げられる。 Examples of the inorganic flame retardant include zinc borate and a mixture of zinc borate and other zinc salts.
難燃剤を用いる場合、その含有量は、ポリアミドイミド100質量部に対して、5〜100質量部とすることが好ましく、7.5〜40質量部とすることがより好ましく、10〜30質量部とすることがさらに好ましい。 When using a flame retardant, the content is preferably 5 to 100 parts by mass, more preferably 7.5 to 40 parts by mass, and more preferably 10 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of polyamideimide. More preferably.
顔料の具体例としては、酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、硫酸亜鉛、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化アルミナが挙げられる。 Specific examples of the pigment include titanium oxide, zinc oxide, zinc sulfide, zinc sulfate, barium sulfate, calcium carbonate, and alumina oxide.
顔料を用いる場合、その含有量は、ポリアミドイミド100質量部に対し、10〜60質量部とすることが好ましく、15〜50質量部とすることがより好ましく、20〜40質量部とすることがさらに好ましい。 When using a pigment, the content is preferably 10 to 60 parts by mass, more preferably 15 to 50 parts by mass, and more preferably 20 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of polyamideimide. Further preferred.
なお、重合時に上記各種添加剤を含有させる場合は、それらの量を含めた量が樹脂組成物中における添加剤の量である。 In addition, when it contains the said various additives at the time of superposition | polymerization, the quantity including those quantities is the quantity of the additive in a resin composition.
本発明のポリアミドイミドおよびその樹脂組成物は、射出成形や圧縮成形や押出成形することにより、成形体とすることができる。中でも、射出成形が好ましい。射出成形に用いる射出成形機としては、特に限定されないが、例えば、スクリューインライン式射出成形機、プランジャ式射出成形機が挙げられる。射出成形機のシリンダー内で加熱溶融されたポリアミドイミドは、ショットごとに計量され、金型内に溶融状態で射出され、所定の形状で冷却、固化された後、成形体として金型から取り出される。射出成形時の樹脂温度は、ポリアミドイミドのガラス転移温度以上とすることが好ましく、重量減少開始温度未満とすることがより好ましい。さらにより好ましくは、(ガラス転移温度+50℃)以上、(5%重量減少温度−10℃)以下の温度である。 The polyamideimide and the resin composition of the present invention can be formed into a molded body by injection molding, compression molding or extrusion molding. Of these, injection molding is preferred. Although it does not specifically limit as an injection molding machine used for injection molding, For example, a screw in-line type injection molding machine and a plunger type injection molding machine are mentioned. The polyamideimide heated and melted in the cylinder of the injection molding machine is weighed for each shot, injected into the mold in a molten state, cooled and solidified in a predetermined shape, and then taken out from the mold as a molded body. . The resin temperature at the time of injection molding is preferably equal to or higher than the glass transition temperature of polyamideimide, and more preferably less than the weight reduction start temperature. Even more preferably, the temperature is (glass transition temperature + 50 ° C.) or more and (5% weight loss temperature−10 ° C.) or less.
なお、射出成形に用いるポリアミドイミドは十分に乾燥していることが好ましい。水分率が高いポリアミドイミドは、射出成形機のシリンダー内で発泡し、最適な成形体を得ることが困難となることがある。射出成形に用いるポリアミドイミドの水分率は、0.3質量%未満であることが好ましく、0.1質量%未満であることがより好ましい。 In addition, it is preferable that the polyamideimide used for injection molding is sufficiently dried. Polyamideimide having a high moisture content may foam in the cylinder of an injection molding machine, making it difficult to obtain an optimal molded body. The moisture content of the polyamideimide used for injection molding is preferably less than 0.3% by mass, and more preferably less than 0.1% by mass.
本発明のポリアミドイミドは、耐熱性、耐薬品性、機械強度、成形性に優れている。そのため、自動車部品、電気電子部品、摺動部品、チューブ関連部品、家庭用品、金属被覆剤、産業資材用品、コンピュータおよび関連機器の部品、光学機器部品、情報・通信機器部品、精密機器部品等広範な用途に使用できる。また、本発明のポリアミドイミドまたはその樹脂組成物は、溶液に溶解あるいは分散させる等として樹脂溶液とすることができ、塗料、ワニス、プリプレグ等への用途にも好適に適用できる。 The polyamideimide of the present invention is excellent in heat resistance, chemical resistance, mechanical strength, and moldability. Therefore, automotive parts, electrical and electronic parts, sliding parts, tube-related parts, household goods, metal coatings, industrial material supplies, computer and related equipment parts, optical equipment parts, information / communication equipment parts, precision equipment parts, etc. Can be used for various purposes. Moreover, the polyamideimide of the present invention or the resin composition thereof can be used as a resin solution by dissolving or dispersing in the solution, and can be suitably applied to coatings, varnishes, prepregs and the like.
自動車部品の具体例としては、シフトレバー、ギアボックス等の台座に用いるベースプレート、シリンダーヘッドカバー、エンジンマウント、エアインテークマニホールド、スロットルボディ、エアインテークパイプ、ラジエータタンク、ラジエータサポート、ラジエータホース、ラジエータグリル、リアスポイラー、ホイールカバー、ホイールキャップ、カウルベントグリル、エアアウトレットルーバー、エアスクープ、フードバルジ、フェンダー、バックドア、フューエルセンダーモジュール、シフトレバーハウジング、プロペラシャフト、スタビライザーバーリンケージロッド、ウインドーレギュレータ、ドアロック、ドアハンドル、アウトサイドドアミラーステー、アクセルペダル、ペダルモジュール、シールリング、ベアリングリテーナー、ギア、ワイヤーハーネス、リレーブロック、センサーハウジング、エンキャプシュレーション、イグニッションコイル、ディストリビューター、ウォーターポンプレンレット、ウォーターポンプアウトレット、サーモスタットハウジング、クーリングファン、ファンシュラウド、オイルパン、オイルフィルターハウジング、オイルフィルターキャップ、オイルレベルゲージ、タイミングベルトカバー、エンジンカバー、燃料タンク、燃料チューブ、フューエルカットオフバルブ、クイックコネクター、キャニスター、フューエルデリバリーパイプ、フューエルフィラーネック、燃料配管用継手、ランプリフレクタ、ランプハウジング、ランプエクステンション、ランプソケット等が挙げられる。 Specific examples of automotive parts include base plates for cylinders such as shift levers and gearboxes, cylinder head covers, engine mounts, air intake manifolds, throttle bodies, air intake pipes, radiator tanks, radiator supports, radiator hoses, radiator grills, and rear Spoiler, wheel cover, wheel cap, cowl vent grill, air outlet louver, air scoop, hood bulge, fender, back door, fuel sender module, shift lever housing, propeller shaft, stabilizer bar linkage rod, window regulator, door lock, Door handle, outside door mirror stay, accelerator pedal, pedal module, seal ring, bearing rear -Inner, gear, wire harness, relay block, sensor housing, encapsulation, ignition coil, distributor, water pump renlet, water pump outlet, thermostat housing, cooling fan, fan shroud, oil pan, oil filter housing, oil Filter cap, Oil level gauge, Timing belt cover, Engine cover, Fuel tank, Fuel tube, Fuel cut-off valve, Quick connector, Canister, Fuel delivery pipe, Fuel filler neck, Fuel pipe fitting, Lamp reflector, Lamp housing, Lamp Examples include extensions and lamp sockets.
電気電子部品の具体例としては、コネクタ、HDDランプレール、基板補強板、LEDリフレクタ、スイッチ、センサー、ソケット、コンデンサー、ジャック、ヒューズホルダー、リレー、コイルボビン、抵抗器、IC、LEDのハウジング、リチウム二次電池等の電極のバインダが挙げられる。 Specific examples of electrical and electronic components include connectors, HDD lamp rails, board reinforcing plates, LED reflectors, switches, sensors, sockets, capacitors, jacks, fuse holders, relays, coil bobbins, resistors, ICs, LED housings, lithium batteries Examples include binders for electrodes such as secondary batteries.
摺動部品の具体例としては、歯車、ギア、ワッシャー、アクチュエーター、ベアリングリテーナー、軸受、スイッチ、ピストン、パッキン、ローラー、複写機用ベルト、ベルトが挙げられる。 Specific examples of the sliding parts include gears, gears, washers, actuators, bearing retainers, bearings, switches, pistons, packings, rollers, belts for copying machines, and belts.
チューブ関連部品の具体例としては、フィードチューブ、リターンチューブ、エバポチューブ、フューエルフィラーチューブ、リザーブチューブ、ベントチューブ、オイルチューブ、ブレーキチューブ、ウインドウォッシャー液用チューブ、冷却水・冷媒等用クーラーチューブ、エアコン冷媒用チューブ、床暖房用チューブ、消火器および消火設備用チューブ、医療用冷却機材用チューブ、塗料散布用チューブ、薬液輸送用チューブ、燃料輸送用チューブ、ディーゼルガソリン用チューブ、石油掘削用チューブ、含アルコールガソリン用チューブ、エンジン冷却液(LLC)用チューブ、リザーバータンクチューブ、ロードヒーティングチューブ、床暖房用チューブ、インフラ供給用チューブ、ガスチューブが挙げられる。 Specific examples of tube-related parts include feed tubes, return tubes, evaporation tubes, fuel filler tubes, reserve tubes, vent tubes, oil tubes, brake tubes, tubes for window washer fluid, cooler tubes for cooling water and refrigerant, air conditioners, etc. Tubes for refrigerants, tubes for floor heating, tubes for fire extinguishers and fire extinguishing equipment, tubes for medical cooling equipment, tubes for spraying paints, tubes for transporting chemicals, tubes for fuel transport, tubes for diesel gasoline, tubes for oil drilling, etc. Examples include alcohol gasoline tubes, engine coolant (LLC) tubes, reservoir tank tubes, load heating tubes, floor heating tubes, infrastructure supply tubes, and gas tubes.
家庭用品の具体例としては、哺乳瓶、メガネフレーム、スポーツシューズ、スキー板の表面材が挙げられる。 Specific examples of household items include baby bottles, eyeglass frames, sports shoes, and ski board surface materials.
金属被覆剤の具体例としては、液体金属配管、水槽タンク等水回り部品の金属被覆剤が挙げられる。 Specific examples of the metal coating include metal coatings for water-circulating parts such as liquid metal pipes and water tanks.
産業資材用品の具体例としては、タイヤコード、ベルト、防弾服、防護服、防炎服、作業服、コンクリート補強材、アスベスト代替材、ロープ、シューズ部材、釣り糸、漁網、セイルクロス、クッション材、風力発電用ブレード、抄紙用フェルト、複写機クリーナー、フィルター、中空糸膜が挙げられる。 Specific examples of industrial materials include tire cords, belts, bulletproof clothing, protective clothing, flameproof clothing, work clothing, concrete reinforcements, asbestos substitutes, ropes, shoe materials, fishing lines, fishing nets, sail cloths, cushion materials, Examples include wind power blades, papermaking felts, copier cleaners, filters, and hollow fiber membranes.
本発明のポリアミドイミドはフィルムとして使用でき、そのようなフィルムの具体例としては、フレキシブルプリント基盤、シームレスベルト、スピーカー振動板、フィルムコンデンサが挙げられる。 The polyamide-imide of the present invention can be used as a film, and specific examples of such a film include a flexible printed board, a seamless belt, a speaker diaphragm, and a film capacitor.
塗料、ワニスとしては、本発明のポリアミドイミドを結着樹脂として含むものである。塗料、ワニスに使用するその他の材料、使用量は通常の公知のものを適用することができる。溶剤としては、水、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸メチル、酢酸エチル、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアセトアミド(DMAc)、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキシド、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、γ−ブチロラクトン、スルホラン、シクロヘキサノン等またはこれらを含む溶媒を使用するようにすればよい。 As the paint and varnish, the polyamideimide of the present invention is contained as a binder resin. Other known materials and amounts used for paints and varnishes can be used. Solvents include water, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, acetone, methyl ethyl ketone, methyl acetate, ethyl acetate, triethylamine, triethanolamine, dimethylacetamide (DMAc), dimethylformamide (DMF), dimethylsulfoxide, N-methyl-2 -Pyrrolidone (NMP), γ-butyrolactone, sulfolane, cyclohexanone or the like or a solvent containing these may be used.
本発明のポリアミドイミド樹脂溶液は、プリプレグの製造にも使用できる。プリプレグは、溶媒に可溶な本発明のポリアミドイミドおよび該樹脂とさらに反応重合する化合物を有機溶媒に溶解した樹脂溶液を、強化繊維クロスに含浸または塗布させた後、乾燥することにより得ることができる。前記ポリアミドイミド樹脂とさらに反応重合する化合物の具体例としては、本発明のポリアミドイミド原料塩、ポリイミド系樹脂化合物、ポリエーテルイミド系樹脂化合物、ポリウレア系樹脂化合物、ポリエステル系樹脂化合物、ポリエステルイミド系樹脂化合物、ポリウレタン系樹脂化合物、ポリアリレート系樹脂化合物、エポキシ化合物、イソシアネート化合物が挙げられる。エポキシ化合物とは、分子内に少なくとも一つのグリシジル基を有する化合物であり、好ましくは、2つ以上のグリシジル基を有する化合物である。エポキシ化合物の具体例としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、リン含有エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、脂肪族鎖状エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールのジグリシジルエーテル化物、ナフタレンジオールのジグリシジルエーテル化物、フェノール類のジグリシジルエーテル化物、アルコール類のジグリシジルエーテル化物や、これらのアルキル置換体、ハロゲン化物または水素添加物が挙げられる。イソシアネート化合物の具体例としては、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、ナフタレン−1,5−ジイソシアネート、o−キシリレンジイソシアネート、m−キシリレンジイソシアネート、2,4−トリレンダイマー等の芳香族ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、4,4−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、イソホロンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネートが挙げられる。有機溶媒の具体例としては、水、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ベンゼン、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼン、クレゾール、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸メチル、酢酸エチル、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアセトアミド(DMAc)、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキシド、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、γ−ブチロラクトン、スルホラン、シクロヘキサノン等またはこれらを含む溶媒が挙げられる。 The polyamideimide resin solution of the present invention can also be used for the production of prepreg. The prepreg can be obtained by impregnating or coating a reinforcing fiber cloth with a resin solution obtained by dissolving a polyamideimide of the present invention soluble in a solvent and a compound further reactively polymerized with the resin in an organic solvent, and then drying. it can. Specific examples of the compound further reactively polymerized with the polyamideimide resin include the polyamideimide raw material salt of the present invention, a polyimide resin compound, a polyetherimide resin compound, a polyurea resin compound, a polyester resin compound, and a polyesterimide resin. Examples include compounds, polyurethane resin compounds, polyarylate resin compounds, epoxy compounds, and isocyanate compounds. The epoxy compound is a compound having at least one glycidyl group in the molecule, and preferably a compound having two or more glycidyl groups. Specific examples of the epoxy compound include bisphenol A type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, phosphorus-containing epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, alicyclic epoxy resin, aliphatic chain Epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, bisphenol A novolak type epoxy resin, diglycidyl etherified product of bisphenol, diglycidyl etherified product of naphthalenediol, diglycidyl etherified product of phenol, diester of alcohol Examples thereof include glycidyl etherified products and alkyl-substituted products, halides or hydrogenated products thereof. Specific examples of the isocyanate compound include 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, naphthalene-1,5-diisocyanate, o-xylylene diisocyanate, and m-xylylene diene. Aromatic diisocyanates such as isocyanate and 2,4-tolylene dimer, aliphatic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate, 4,4-methylenebis (cyclohexyl isocyanate), and isophorone diisocyanate. Specific examples of the organic solvent include water, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, benzene, toluene, xylene, trimethylbenzene, cresol, acetone, methyl ethyl ketone, methyl acetate, ethyl acetate, triethylamine, triethanolamine, dimethylacetamide (DMAc). , Dimethylformamide (DMF), dimethyl sulfoxide, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), γ-butyrolactone, sulfolane, cyclohexanone and the like, or a solvent containing them.
プリプレグへの適用としては、本発明のポリアミドイミドを、公知のプリプレグ、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリフェニルスルホン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、およびフルオロポリマー等のプリプレグへの添加剤として使用し、本発明のポリアミドイミドの持つ特性を付与するように使用するようにしてもよい。 As an application to a prepreg, the polyamideimide of the present invention is used as a known prepreg, for example, polyethylene resin, polypropylene resin, polyetheretherketone resin, polyethersulfone resin, polyphenylsulfone resin, epoxy resin, polyimide resin, polyamide resin. It may be used as an additive to a prepreg such as a polycarbonate resin, a polyethylene terephthalate resin, a polyurethane resin, a polyester resin, and a fluoropolymer so as to impart the properties of the polyamideimide of the present invention.
以下、実施例に基づき本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, this invention is not limited by these.
ビスイミドジカルボン酸の同定
高速液体クロマトグラフ質量分析計(LC/MS)により、以下の条件で測定し、主成分の分子量求めた。
試料:ビスイミドジカルボン酸/DMSO溶液(200μg/mL)
装置:ブルカー・ダルトニクス製microTOF2-kp
カラム:Cadenza CD-C18 3μm 2mm×150mm
移動相:(移動相A)0.1% ギ酸水溶液、(移動相B)メタノール
グラジエント(B Conc.):0min(50%)-5,7min(60%)-14.2min(60%)-17min(100%)-21.6min(100%)-27.2min(50%)-34min(50%)
イオン化法:ESI
検出条件:Negativeモード
Identification of Bisimide Dicarboxylic Acid Using a high performance liquid chromatograph mass spectrometer (LC / MS), the molecular weight of the main component was determined by measurement under the following conditions.
Sample: Bisimide dicarboxylic acid / DMSO solution (200 μg / mL)
Equipment: microTOF2-kp manufactured by Bruker Daltonics
Column: Cadenza CD-C18 3μm 2mm × 150mm
Mobile phase: (Mobile phase A) 0.1% formic acid aqueous solution, (Mobile phase B) Methanol gradient (B Conc.): 0min (50%)-5,7min (60%)-14.2min (60%)-17min (100 %)-21.6min (100%)-27.2min (50%)-34min (50%)
Ionization method: ESI
Detection condition: Negative mode
赤外分光法(IR)
装置:Perkin Elmer製 System 2000 赤外分光装置
方法:KBr法
積算回数:64スキャン(分解能4cm-1)
Infrared spectroscopy (IR)
Equipment: System 2000 infrared spectrometer manufactured by Perkin Elmer Method: KBr method Number of integrations: 64 scans (4 cm -1 resolution)
ポリアミドイミド原料塩の調製に用いたビスイミドジカルボン酸の一般式を下記に示す。 The general formula of the bisimide dicarboxylic acid used for the preparation of the polyamideimide raw material salt is shown below.
R1の構造を下記表1に示す。 The structure of R 1 is shown in Table 1 below.
ビスイミドジカルボン酸のR1に用いたジアミン名と構造
ビスイミドジカルボン酸(構造1〜10)の合成
構造1〜2、4〜6、8〜9
ダブルヘリカル型の撹拌翼を備えた混合槽に、粒状の無水トリメリット酸(融点:168℃)66.6モル%を添加し、撹拌を行いながら、窒素雰囲気下で160℃に加熱した。そこに無水トリメリット酸が形状を維持していることを確認しながら、固体の構造1〜2、4〜6、8〜9のジアミン33.4モル%を、ダブルダンパー機構を備えた送粉装置を用いて、0.5質量%/分の速度で添加し、混合物を得た。添加中および添加後において、内容物は粒状であった。
その後、前記混合物を撹拌しながら300℃まで昇温し、300℃で2時間加熱を行った。
Synthesis of bisimide dicarboxylic acid (structures 1-10) Structures 1-2, 4-6, 8-9
66.6 mol% of granular trimellitic anhydride (melting point: 168 ° C) was added to a mixing tank equipped with a double helical stirring blade, and heated to 160 ° C under a nitrogen atmosphere while stirring. While confirming that the trimellitic anhydride maintains its shape, 33.4 mol% of the diamine of the solid structure 1-2, 4-6, 8-9 is fed with a double damper mechanism. Using the apparatus, it was added at a rate of 0.5% by mass / min to obtain a mixture. During and after the addition, the contents were granular.
Thereafter, the mixture was heated to 300 ° C. while stirring and heated at 300 ° C. for 2 hours.
上記構造のビスイミドジカルボン酸が合成できていることは、IR測定およびGC/MSによる質量分析により確認した。IR測定を行ったところ、すべての化合物について1778cm−1付近および1714cm−1付近に吸収が確認できることからイミド結合の生成を確認した。また、質量分析の結果から主成分の分子量は、760(m/z)(構造1)、642(m/z)(構造2)、562(m/z)(構造4)、472(m/z)(構造5)、472(m/z)(構造6)、492(m/z)(構造8)、560(m/z)(構造9)であると推定された。 The synthesis of the bisimide dicarboxylic acid having the above structure was confirmed by IR measurement and mass spectrometry by GC / MS. Was subjected to IR measurement, absorption in the vicinity of 1778cm -1 and near 1714 cm -1 was confirmed the formation of imide bonds because it can be confirmed for all compounds. From the results of mass spectrometry, the molecular weight of the main component is 760 (m / z) (Structure 1), 642 (m / z) (Structure 2), 562 (m / z) (Structure 4), 472 (m / z). z) (Structure 5), 472 (m / z) (Structure 6), 492 (m / z) (Structure 8), 560 (m / z) (Structure 9).
構造3、7
ダブルヘリカル型の撹拌翼を備えた混合槽に、粒状の構造3または7のジアミン33.4モル%を添加し、撹拌を行いながら、窒素雰囲気下で175℃に加熱した。そこに構造3または7のジアミンが形状を維持していることを確認しながら、固体の無水トリメリット酸(融点:168℃)66.6モル%を、ダブルダンパー機構を備えた送粉装置を用いて、0.4質量%/分)の速度で添加し、混合物を得た。添加中および添加後において、内容物は粒状であった。
その後、前記混合物を撹拌しながら300℃まで昇温し、300℃で2時間加熱を行った。
Structure 3, 7
To a mixing vessel equipped with a double helical stirring blade, 33.4 mol% of the diamine having a granular structure 3 or 7 was added and heated to 175 ° C. in a nitrogen atmosphere while stirring. While confirming that the diamine of structure 3 or 7 maintains the shape, 66.6 mol% of solid trimellitic anhydride (melting point: 168 ° C.) is added to a powder feeding device equipped with a double damper mechanism. And a mixture was obtained at a rate of 0.4% by mass / min). During and after the addition, the contents were granular.
Thereafter, the mixture was heated to 300 ° C. while stirring and heated at 300 ° C. for 2 hours.
上記構造のビスイミドジカルボン酸が合成できていることは、IR測定およびGC/MSによる質量分析により確認した。IR測定を行ったところ、すべての化合物について1778cm−1付近および1714cm−1付近に吸収が確認できることからイミド結合の生成を確認した。また、質量分析の結果から主成分の分子量は、778(m/z)(構造3)、537(m/z)(構造7)であると推定された。 The synthesis of the bisimide dicarboxylic acid having the above structure was confirmed by IR measurement and mass spectrometry by GC / MS. Was subjected to IR measurement, absorption in the vicinity of 1778cm -1 and near 1714 cm -1 was confirmed the formation of imide bonds because it can be confirmed for all compounds. From the results of mass spectrometry, the molecular weight of the main component was estimated to be 778 (m / z) (structure 3) and 537 (m / z) (structure 7).
構造10
ダブルヘリカル型の撹拌翼を備えた混合槽に、粒状の無水トリメリット酸(融点:168℃)66.6モル%を添加し、撹拌を行いながら、窒素雰囲気下で80℃に加熱した。そこに無水トリメリット酸が形状を維持していることを確認しながら、80℃に加熱した構造10のジアミン33.4モル%を、送液装置を用いて、0.28質量%/分の速度で添加し、混合物を得た。添加中および添加後において、内容物は粒状であった。
その後、前記混合物を撹拌しながら300℃まで昇温し、300℃で2時間加熱を行った。
Structure 10
66.6 mol% of granular trimellitic anhydride (melting point: 168 ° C) was added to a mixing vessel equipped with a double helical stirring blade, and heated to 80 ° C under a nitrogen atmosphere while stirring. While confirming that the trimellitic anhydride maintained its shape, 33.4 mol% of the diamine having the structure 10 heated to 80 ° C. was 0.28% by mass / min using a liquid feeder. Added at a rate to give a mixture. During and after the addition, the contents were granular.
Thereafter, the mixture was heated to 300 ° C. while stirring and heated at 300 ° C. for 2 hours.
上記構造のビスイミドジカルボン酸が合成できていることは、IR測定およびGC/MSによる質量分析により確認した。IR測定を行ったところ、1778cm−1付近および1714cm−1付近に吸収が確認できることからイミド結合の生成を確認した。また、質量分析の結果から主成分の分子量は、520(m/z)であると推定された。 The synthesis of the bisimide dicarboxylic acid having the above structure was confirmed by IR measurement and mass spectrometry by GC / MS. When IR measurement was performed, absorption was confirmed in the vicinity of 1778 cm −1 and 1714 cm −1 , thereby confirming the formation of imide bonds. The molecular weight of the main component was estimated to be 520 (m / z) from the results of mass spectrometry.
ポリアミドイミド原料塩の合成
実施例1
構造1に示したビスイミドジカルボン酸(融点:未検出 300℃以上)(平均粒径:450μm)728質量部、無水次亜リン酸ナトリウム0.593質量部からなる混合物をリボンブレンダー式の反応装置に供給し、窒素流通下、回転数70rpmで撹拌しながら170℃に加熱した。その後、25℃に加熱したm−キシリレンジアミン(融点:14℃)139質量部を0.695質量部/分(0.50質量%/分)の速度で、送液装置を用いて、3時間かけて、170℃に保った構造1のビスイミドジカルボン酸に添加した[ビスイミドジカルボン酸:m−キシリレンジアミン=47:50(モル比)]。得られたポリアミドイミド原料塩は、粒状(平均粒径:430μm)であった。
Example 1 Synthesis of polyamideimide raw material salt
Ribbon blender type reactor comprising a mixture of 728 parts by mass of bisimide dicarboxylic acid shown in structure 1 (melting point: not detected at 300 ° C. or higher) (average particle size: 450 μm) and 0.593 parts by mass of anhydrous sodium hypophosphite And heated to 170 ° C. with stirring at a rotational speed of 70 rpm under a nitrogen flow. Thereafter, 139 parts by mass of m-xylylenediamine (melting point: 14 ° C.) heated to 25 ° C. was used at a rate of 0.695 parts by mass / minute (0.50% by mass / minute) using a liquid feeder. It was added to the bisimide dicarboxylic acid of structure 1 kept at 170 ° C. over time [bisimide dicarboxylic acid: m-xylylenediamine = 47: 50 (molar ratio)]. The obtained polyamideimide raw material salt was granular (average particle diameter: 430 μm).
ポリアミドイミド原料塩が生成していることは、赤外分光法(IR)により、164cm−1、1559cm−1、1374cm−1付近に検出されるカルボン酸とアミンの塩に由来する吸収の増加および示差走査熱量測定(DSC)によるm−キシリレンジアミンの融点に由来するピークの消失により確認した。 The polyamide-imide raw material salt is generated by infrared spectroscopy (IR), 164cm -1, 1559cm -1, an increase of absorption derived from a salt of a carboxylic acid and an amine which is detected in the vicinity of 1374cm -1 and This was confirmed by the disappearance of the peak derived from the melting point of m-xylylenediamine by differential scanning calorimetry (DSC).
実施例2
構造2に示したビスイミドジカルボン酸(融点:未検出 300℃以上)(平均粒径:452μm)614質量部、無水次亜リン酸ナトリウム0.593質量部からなる混合物をリボンブレンダー式の反応装置に供給し、窒素流通下、回転数70rpmで撹拌しながら170℃に加熱した。その後、25℃に加熱したm−キシリレンジアミン(融点:14℃)139質量部を0.695質量部/分(0.50質量%/分)の速度で、送液装置を用いて、3時間かけて、170℃に保った構造1のビスイミドジカルボン酸に添加した[ビスイミドジカルボン酸:m−キシリレンジアミン=47:50(モル比)]。得られたポリアミドイミド原料塩は、粒状(平均粒径:396μm)であった。
Example 2
Ribbon blender type reactor comprising a mixture of 614 parts by mass of bisimide dicarboxylic acid shown in structure 2 (melting point: not detected 300 ° C. or higher) (average particle size: 452 μm) and 0.593 parts by mass of anhydrous sodium hypophosphite And heated to 170 ° C. with stirring at a rotational speed of 70 rpm under a nitrogen flow. Thereafter, 139 parts by mass of m-xylylenediamine (melting point: 14 ° C.) heated to 25 ° C. was used at a rate of 0.695 parts by mass / minute (0.50% by mass / minute) using a liquid feeder. It was added to the bisimide dicarboxylic acid of structure 1 kept at 170 ° C. over time [bisimide dicarboxylic acid: m-xylylenediamine = 47: 50 (molar ratio)]. The obtained polyamideimide raw material salt was granular (average particle diameter: 396 μm).
ポリアミドイミド原料塩が生成していることは、赤外分光法(IR)により、164cm−1、1559cm−1、1374cm−1付近に検出されるカルボン酸とアミンの塩に由来する吸収の増加および示差走査熱量測定(DSC)によるm−キシリレンジアミンの融点に由来するピークの消失により確認した。 The polyamide-imide raw material salt is generated by infrared spectroscopy (IR), 164cm -1, 1559cm -1, an increase of absorption derived from a salt of a carboxylic acid and an amine which is detected in the vicinity of 1374cm -1 and This was confirmed by the disappearance of the peak derived from the melting point of m-xylylenediamine by differential scanning calorimetry (DSC).
実施例3
構造3に示したビスイミドジカルボン酸(融点:未検出 300℃以上)(平均粒径:478μm)745質量部、無水次亜リン酸ナトリウム0.593質量部からなる混合物をリボンブレンダー式の反応装置に供給し、窒素流通下、回転数70rpmで撹拌しながら170℃に加熱した。その後、25℃に加熱したm−キシリレンジアミン(融点:14℃)139質量部を0.695質量部/分(0.50質量%/分)の速度で、送液装置を用いて、3時間かけて、170℃に保った構造1のビスイミドジカルボン酸に添加した[ビスイミドジカルボン酸:m−キシリレンジアミン=47:50(モル比)]。得られたポリアミドイミド原料塩は、粒状(平均粒径:445μm)であった。
Example 3
Ribbon blender type reactor comprising a mixture of 745 parts by mass of bisimide dicarboxylic acid shown in structure 3 (melting point: not detected 300 ° C. or higher) (average particle size: 478 μm) and 0.593 parts by mass of anhydrous sodium hypophosphite And heated to 170 ° C. with stirring at a rotational speed of 70 rpm under a nitrogen flow. Thereafter, 139 parts by mass of m-xylylenediamine (melting point: 14 ° C.) heated to 25 ° C. was used at a rate of 0.695 parts by mass / minute (0.50% by mass / minute) using a liquid feeder. It was added to the bisimide dicarboxylic acid of structure 1 kept at 170 ° C. over time [bisimide dicarboxylic acid: m-xylylenediamine = 47: 50 (molar ratio)]. The obtained polyamideimide raw material salt was granular (average particle diameter: 445 μm).
ポリアミドイミド原料塩が生成していることは、赤外分光法(IR)により、164cm−1、1559cm−1、1374cm−1付近に検出されるカルボン酸とアミンの塩に由来する吸収の増加および示差走査熱量測定(DSC)によるm−キシリレンジアミンの融点に由来するピークの消失により確認した。 The polyamide-imide raw material salt is generated by infrared spectroscopy (IR), 164cm -1, 1559cm -1, an increase of absorption derived from a salt of a carboxylic acid and an amine which is detected in the vicinity of 1374cm -1 and This was confirmed by the disappearance of the peak derived from the melting point of m-xylylenediamine by differential scanning calorimetry (DSC).
実施例4
構造4に示したビスイミドジカルボン酸(融点:未検出 300℃以上)(平均粒径:355μm)538質量部、無水次亜リン酸ナトリウム0.593質量部からなる混合物をリボンブレンダー式の反応装置に供給し、窒素流通下、回転数70rpmで撹拌しながら170℃に加熱した。その後、25℃に加熱したm−キシリレンジアミン(融点:14℃)139質量部を0.695質量部/分(0.50質量%/分)の速度で、送液装置を用いて、3時間かけて、170℃に保った構造1のビスイミドジカルボン酸に添加した[ビスイミドジカルボン酸:m−キシリレンジアミン=47:50(モル比)]。得られたポリアミドイミド原料塩は、粒状(平均粒径:343μm)であった。
Example 4
Ribbon blender type reactor comprising a mixture of 538 parts by mass of bisimide dicarboxylic acid shown in structure 4 (melting point: not detected 300 ° C. or higher) (average particle size: 355 μm) and 0.593 parts by mass of anhydrous sodium hypophosphite And heated to 170 ° C. with stirring at a rotational speed of 70 rpm under a nitrogen flow. Thereafter, 139 parts by mass of m-xylylenediamine (melting point: 14 ° C.) heated to 25 ° C. was used at a rate of 0.695 parts by mass / minute (0.50% by mass / minute) using a liquid feeder. It was added to the bisimide dicarboxylic acid of structure 1 kept at 170 ° C. over time [bisimide dicarboxylic acid: m-xylylenediamine = 47: 50 (molar ratio)]. The obtained polyamideimide raw material salt was granular (average particle size: 343 μm).
ポリアミドイミド原料塩が生成していることは、赤外分光法(IR)により、164cm−1、1559cm−1、1374cm−1付近に検出されるカルボン酸とアミンの塩に由来する吸収の増加および示差走査熱量測定(DSC)によるm−キシリレンジアミンの融点に由来するピークの消失により確認した。 The polyamide-imide raw material salt is generated by infrared spectroscopy (IR), 164cm -1, 1559cm -1, an increase of absorption derived from a salt of a carboxylic acid and an amine which is detected in the vicinity of 1374cm -1 and This was confirmed by the disappearance of the peak derived from the melting point of m-xylylenediamine by differential scanning calorimetry (DSC).
実施例5
構造5に示したビスイミドジカルボン酸(融点:未検出 300℃以上)(平均粒径:394μm)451質量部、無水次亜リン酸ナトリウム0.593質量部からなる混合物をリボンブレンダー式の反応装置に供給し、窒素流通下、回転数70rpmで撹拌しながら170℃に加熱した。その後、25℃に加熱したm−キシリレンジアミン(融点:14℃)139質量部を0.695質量部/分(0.50質量%/分)の速度で、送液装置を用いて、3時間かけて、170℃に保った構造1のビスイミドジカルボン酸に添加した[ビスイミドジカルボン酸:m−キシリレンジアミン=47:50(モル比)]。得られたポリアミドイミド原料塩は、粒状(平均粒径:360μm)であった。
Example 5
Ribbon blender type reactor comprising a mixture of 451 parts by mass of bisimide dicarboxylic acid shown in structure 5 (melting point: not detected 300 ° C. or higher) (average particle size: 394 μm) and 0.593 parts by mass of anhydrous sodium hypophosphite And heated to 170 ° C. with stirring at a rotational speed of 70 rpm under a nitrogen flow. Thereafter, 139 parts by mass of m-xylylenediamine (melting point: 14 ° C.) heated to 25 ° C. was used at a rate of 0.695 parts by mass / minute (0.50% by mass / minute) using a liquid feeder. It was added to the bisimide dicarboxylic acid of structure 1 kept at 170 ° C. over time [bisimide dicarboxylic acid: m-xylylenediamine = 47: 50 (molar ratio)]. The obtained polyamideimide raw material salt was granular (average particle diameter: 360 μm).
ポリアミドイミド原料塩が生成していることは、赤外分光法(IR)により、164cm−1、1559cm−1、1374cm−1付近に検出されるカルボン酸とアミンの塩に由来する吸収の増加および示差走査熱量測定(DSC)によるm−キシリレンジアミンの融点に由来するピークの消失により確認した。 The polyamide-imide raw material salt is generated by infrared spectroscopy (IR), 164cm -1, 1559cm -1, an increase of absorption derived from a salt of a carboxylic acid and an amine which is detected in the vicinity of 1374cm -1 and This was confirmed by the disappearance of the peak derived from the melting point of m-xylylenediamine by differential scanning calorimetry (DSC).
実施例6
構造6に示したビスイミドジカルボン酸(融点:未検出 300℃以上)(平均粒径:479μm)451質量部、無水次亜リン酸ナトリウム0.593質量部からなる混合物をリボンブレンダー式の反応装置に供給し、窒素流通下、回転数70rpmで撹拌しながら170℃に加熱した。その後、25℃に加熱したm−キシリレンジアミン(融点:14℃)139質量部を0.695質量部/分(0.50質量%/分)の速度で、送液装置を用いて、3時間かけて、170℃に保った構造1のビスイミドジカルボン酸に添加した[ビスイミドジカルボン酸:m−キシリレンジアミン=47:50(モル比)]。得られたポリアミドイミド原料塩は、粒状(平均粒径:382μm)であった。
Example 6
Ribbon blender type reactor comprising a mixture of 451 parts by weight of bisimide dicarboxylic acid shown in structure 6 (melting point: not detected 300 ° C. or higher) (average particle size: 479 μm) and 0.593 parts by weight of anhydrous sodium hypophosphite And heated to 170 ° C. with stirring at a rotational speed of 70 rpm under a nitrogen flow. Thereafter, 139 parts by mass of m-xylylenediamine (melting point: 14 ° C.) heated to 25 ° C. was used at a rate of 0.695 parts by mass / minute (0.50% by mass / minute) using a liquid feeder. It was added to the bisimide dicarboxylic acid of structure 1 kept at 170 ° C. over time [bisimide dicarboxylic acid: m-xylylenediamine = 47: 50 (molar ratio)]. The obtained polyamideimide raw material salt was granular (average particle diameter: 382 μm).
ポリアミドイミド原料塩が生成していることは、赤外分光法(IR)により、164cm−1、1559cm−1、1374cm−1付近に検出されるカルボン酸とアミンの塩に由来する吸収の増加および示差走査熱量測定(DSC)によるm−キシリレンジアミンの融点に由来するピークの消失により確認した。 The polyamide-imide raw material salt is generated by infrared spectroscopy (IR), 164cm -1, 1559cm -1, an increase of absorption derived from a salt of a carboxylic acid and an amine which is detected in the vicinity of 1374cm -1 and This was confirmed by the disappearance of the peak derived from the melting point of m-xylylenediamine by differential scanning calorimetry (DSC).
実施例7
構造7に示したビスイミドジカルボン酸(融点:未検出 300℃以上)(平均粒径:364μm)514質量部、無水次亜リン酸ナトリウム0.593質量部からなる混合物をリボンブレンダー式の反応装置に供給し、窒素流通下、回転数70rpmで撹拌しながら170℃に加熱した。その後、25℃に加熱したm−キシリレンジアミン(融点:14℃)139質量部を0.695質量部/分(0.50質量%/分)の速度で、送液装置を用いて、3時間かけて、170℃に保った構造1のビスイミドジカルボン酸に添加した[ビスイミドジカルボン酸:m−キシリレンジアミン=47:50(モル比)]。得られたポリアミドイミド原料塩は、粒状(平均粒径:329μm)であった。
Example 7
Ribbon blender type reactor comprising a mixture of 514 parts by mass of bisimide dicarboxylic acid shown in structure 7 (melting point: not detected 300 ° C. or higher) (average particle size: 364 μm) and 0.593 parts by mass of anhydrous sodium hypophosphite And heated to 170 ° C. with stirring at a rotational speed of 70 rpm under a nitrogen flow. Thereafter, 139 parts by mass of m-xylylenediamine (melting point: 14 ° C.) heated to 25 ° C. was used at a rate of 0.695 parts by mass / minute (0.50% by mass / minute) using a liquid feeder. It was added to the bisimide dicarboxylic acid of structure 1 kept at 170 ° C. over time [bisimide dicarboxylic acid: m-xylylenediamine = 47: 50 (molar ratio)]. The obtained polyamideimide raw material salt was granular (average particle diameter: 329 μm).
ポリアミドイミド原料塩が生成していることは、赤外分光法(IR)により、164cm−1、1559cm−1、1374cm−1付近に検出されるカルボン酸とアミンの塩に由来する吸収の増加および示差走査熱量測定(DSC)によるm−キシリレンジアミンの融点に由来するピークの消失により確認した。 The polyamide-imide raw material salt is generated by infrared spectroscopy (IR), 164cm -1, 1559cm -1, an increase of absorption derived from a salt of a carboxylic acid and an amine which is detected in the vicinity of 1374cm -1 and This was confirmed by the disappearance of the peak derived from the melting point of m-xylylenediamine by differential scanning calorimetry (DSC).
実施例8
構造8に示したビスイミドジカルボン酸(融点:未検出 300℃以上)(平均粒径:454μm)471質量部、無水次亜リン酸ナトリウム0.593質量部からなる混合物をリボンブレンダー式の反応装置に供給し、窒素流通下、回転数70rpmで撹拌しながら170℃に加熱した。その後、25℃に加熱したm−キシリレンジアミン(融点:14℃)139質量部を0.695質量部/分(0.50質量%/分)の速度で、送液装置を用いて、3時間かけて、170℃に保った構造1のビスイミドジカルボン酸に添加した[ビスイミドジカルボン酸:m−キシリレンジアミン=47:50(モル比)]。得られたポリアミドイミド原料塩は、粒状(平均粒径:433μm)であった。
Example 8
Ribbon blender type reactor comprising a mixture of 471 parts by weight of bisimide dicarboxylic acid shown in structure 8 (melting point: not detected 300 ° C. or higher) (average particle size: 454 μm) and 0.593 parts by weight of anhydrous sodium hypophosphite And heated to 170 ° C. with stirring at a rotational speed of 70 rpm under a nitrogen flow. Thereafter, 139 parts by mass of m-xylylenediamine (melting point: 14 ° C.) heated to 25 ° C. was used at a rate of 0.695 parts by mass / minute (0.50% by mass / minute) using a liquid feeder. It was added to the bisimide dicarboxylic acid of structure 1 kept at 170 ° C. over time [bisimide dicarboxylic acid: m-xylylenediamine = 47: 50 (molar ratio)]. The obtained polyamideimide raw material salt was granular (average particle diameter: 433 μm).
ポリアミドイミド原料塩が生成していることは、赤外分光法(IR)により、164cm−1、1559cm−1、1374cm−1付近に検出されるカルボン酸とアミンの塩に由来する吸収の増加および示差走査熱量測定(DSC)によるm−キシリレンジアミンの融点に由来するピークの消失により確認した。 The polyamide-imide raw material salt is generated by infrared spectroscopy (IR), 164cm -1, 1559cm -1, an increase of absorption derived from a salt of a carboxylic acid and an amine which is detected in the vicinity of 1374cm -1 and This was confirmed by the disappearance of the peak derived from the melting point of m-xylylenediamine by differential scanning calorimetry (DSC).
実施例9
構造9に示したビスイミドジカルボン酸(融点:未検出 300℃以上)(平均粒径:463μm)536質量部、無水次亜リン酸ナトリウム0.593質量部からなる混合物をリボンブレンダー式の反応装置に供給し、窒素流通下、回転数70rpmで撹拌しながら170℃に加熱した。その後、25℃に加熱したm−キシリレンジアミン(融点:14℃)139質量部を0.695質量部/分(0.50質量%/分)の速度で、送液装置を用いて、3時間かけて、170℃に保った構造1のビスイミドジカルボン酸に添加した[ビスイミドジカルボン酸:m−キシリレンジアミン=47:50(モル比)]。得られたポリアミドイミド原料塩は、粒状(平均粒径:450μm)であった。
Example 9
Ribbon blender-type reactor comprising a mixture of 536 parts by weight of bisimide dicarboxylic acid shown in structure 9 (melting point: not detected at 300 ° C. or higher) (average particle size: 463 μm) and 0.593 parts by weight of anhydrous sodium hypophosphite And heated to 170 ° C. with stirring at a rotational speed of 70 rpm under a nitrogen flow. Thereafter, 139 parts by mass of m-xylylenediamine (melting point: 14 ° C.) heated to 25 ° C. was used at a rate of 0.695 parts by mass / minute (0.50% by mass / minute) using a liquid feeder. It was added to the bisimide dicarboxylic acid of structure 1 kept at 170 ° C. over time [bisimide dicarboxylic acid: m-xylylenediamine = 47: 50 (molar ratio)]. The obtained polyamideimide raw material salt was granular (average particle diameter: 450 μm).
ポリアミドイミド原料塩が生成していることは、赤外分光法(IR)により、164cm−1、1559cm−1、1374cm−1付近に検出されるカルボン酸とアミンの塩に由来する吸収の増加および示差走査熱量測定(DSC)によるm−キシリレンジアミンの融点に由来するピークの消失により確認した。 The polyamide-imide raw material salt is generated by infrared spectroscopy (IR), 164cm -1, 1559cm -1, an increase of absorption derived from a salt of a carboxylic acid and an amine which is detected in the vicinity of 1374cm -1 and This was confirmed by the disappearance of the peak derived from the melting point of m-xylylenediamine by differential scanning calorimetry (DSC).
実施例10
構造10に示したビスイミドジカルボン酸(融点:未検出 300℃以上)(平均粒径:477μm)497質量部、無水次亜リン酸ナトリウム0.593質量部からなる混合物をリボンブレンダー式の反応装置に供給し、窒素流通下、回転数70rpmで撹拌しながら170℃に加熱した。その後、25℃に加熱したm−キシリレンジアミン(融点:14℃)139質量部を0.695質量部/分(0.50質量%/分)の速度で、送液装置を用いて、3時間かけて、170℃に保った構造1のビスイミドジカルボン酸に添加した[ビスイミドジカルボン酸:m−キシリレンジアミン=47:50(モル比)]。得られたポリアミドイミド原料塩は、粒状(平均粒径:442μm)であった。
Example 10
Ribbon blender type reactor comprising a mixture of 497 parts by mass of bisimide dicarboxylic acid shown in structure 10 (melting point: not detected 300 ° C. or higher) (average particle size: 477 μm) and 0.593 parts by mass of anhydrous sodium hypophosphite And heated to 170 ° C. with stirring at a rotational speed of 70 rpm under a nitrogen flow. Thereafter, 139 parts by mass of m-xylylenediamine (melting point: 14 ° C.) heated to 25 ° C. was used at a rate of 0.695 parts by mass / minute (0.50% by mass / minute) using a liquid feeder. It was added to the bisimide dicarboxylic acid of structure 1 kept at 170 ° C. over time [bisimide dicarboxylic acid: m-xylylenediamine = 47: 50 (molar ratio)]. The obtained polyamideimide raw material salt was granular (average particle diameter: 442 μm).
ポリアミドイミド原料塩が生成していることは、赤外分光法(IR)により、164cm−1、1559cm−1、1374cm−1付近に検出されるカルボン酸とアミンの塩に由来する吸収の増加および示差走査熱量測定(DSC)によるm−キシリレンジアミンの融点に由来するピークの消失により確認した。 The polyamide-imide raw material salt is generated by infrared spectroscopy (IR), 164cm -1, 1559cm -1, an increase of absorption derived from a salt of a carboxylic acid and an amine which is detected in the vicinity of 1374cm -1 and This was confirmed by the disappearance of the peak derived from the melting point of m-xylylenediamine by differential scanning calorimetry (DSC).
ポリアミドイミドの合成 Synthesis of polyamideimide
1.分析方法
(1)融点およびガラス転移温度
ポリアミドイミド5mgを、示差走査型熱量計(パーキンエルマー社製、「DSC8500」)を用い、窒素雰囲気下で25℃から350℃まで20℃/分で昇温し(1st Scan)、350℃にて5分間保持した。その後、500℃/分で25℃まで降温し、25℃にて5分間保持後、350℃まで20℃/分でさらに昇温した(2nd Scan)。そして、1st Scanで観測される結晶融解ピークのピークトップ温度を融点とし、2nd Scanで観測されるガラス転移に由来する2つの折曲点の温度の中間点をガラス転移温度とした。
1. Analysis Method (1) Melting Point and Glass Transition Temperature Polyamideimide 5 mg was heated at 20 ° C./min from 25 ° C. to 350 ° C. under a nitrogen atmosphere using a differential scanning calorimeter (“DSC8500” manufactured by Perkin Elmer). (1st Scan) and held at 350 ° C. for 5 minutes. Thereafter, the temperature was lowered to 25 ° C. at 500 ° C./minute, held at 25 ° C. for 5 minutes, and further heated to 350 ° C. at 20 ° C./minute (2nd Scan). The peak top temperature of the crystal melting peak observed at 1st Scan was the melting point, and the intermediate point between the temperatures of the two bending points derived from the glass transition observed at 2nd Scan was the glass transition temperature.
(2)5%重量減少温度
示差熱熱重量同時測定装置(日立ハイテクサイエンス社製TG/DTA「TG/DTA7200」)を用いて、200mL/分の窒素雰囲気下で、30℃から800℃まで10℃/分で昇温した。昇温前の重量に対して5重量%減少する温度を熱分解温度とした。
(2) 5% weight reduction temperature 10 from 30 ° C. to 800 ° C. under a nitrogen atmosphere of 200 mL / min using a differential thermothermal gravimetric simultaneous measurement device (TG / DTA “TG / DTA7200” manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd.) The temperature was raised at 0 ° C / min. The temperature at which the weight decreased by 5% by weight with respect to the weight before the temperature increase was taken as the thermal decomposition temperature.
ポリアミドイミドの合成
実施例P−1
実施例1で得られたポリアミドイミド原料塩を、再度リボンブレンダー式の反応装置に添加した。その後、窒素流通下、回転数50rpmで撹拌しながら180℃で2時間加熱した。その後、200℃に昇温し、さらに200℃で6時間加熱し粒状(平均粒径:280μm)のポリアミドイミドを得た。
Synthesis of Polyamideimide Example P-1
The polyamideimide raw material salt obtained in Example 1 was again added to the ribbon blender reactor. Then, it heated at 180 degreeC for 2 hours, stirring with rotation speed 50rpm under nitrogen circulation. Thereafter, the temperature was raised to 200 ° C., and further heated at 200 ° C. for 6 hours to obtain granular (average particle size: 280 μm) polyamideimide.
得られたポリアミドイミドのガラス転移温度は230℃、5%重量減少温度は390℃であった。 The obtained polyamideimide had a glass transition temperature of 230 ° C. and a 5% weight loss temperature of 390 ° C.
また、核磁気共鳴法(NMR)の測定において、試料10mgをDMSO-d6 1mLに溶解させ、120℃にてHMBC-二次元NMR測定を行ったところ、副反応に由来するピークは検出されず、アミド結合-イミド結合間にm−キシリレンジアミンが存在する場合に検出される、アミド結合に隣接するメチレン基の1Hとイミド結合に隣接するメチレン基の1Hの両者に相関を示すm−キシリレンジアミンの2位の13Cに由来するピークが見られなかったことより、得られたポリアミドイミドは、式(1)で表される繰り返し単位が直鎖状に繋がった構造をしていることが確認された。 Further, in the measurement of nuclear magnetic resonance (NMR), 10 mg of sample was dissolved in 1 mL of DMSO-d6, and HMBC-two-dimensional NMR measurement was performed at 120 ° C., no peak derived from the side reaction was detected, M- correlates with both 1 H of the methylene group adjacent to the amide bond and 1 H of the methylene group adjacent to the imide bond, which is detected when m-xylylenediamine is present between the amide bond and the imide bond. Since the peak derived from 13 C at the 2-position of xylylenediamine was not observed, the obtained polyamide-imide has a structure in which the repeating units represented by the formula (1) are connected in a linear form. It was confirmed.
実施例P−2
実施例2で得られたポリアミドイミド原料塩を、再度リボンブレンダー式の反応装置に添加した。その後、窒素流通下、回転数50rpmで撹拌しながら180℃で2時間加熱した。その後、200℃に昇温し、さらに200℃で6時間加熱し粒状(平均粒径:263μm)のポリアミドイミドを得た。
Example P-2
The polyamideimide raw material salt obtained in Example 2 was again added to the ribbon blender reactor. Then, it heated at 180 degreeC for 2 hours, stirring with rotation speed 50rpm under nitrogen circulation. Thereafter, the temperature was raised to 200 ° C., and further heated at 200 ° C. for 6 hours to obtain granular (average particle size: 263 μm) polyamideimide.
得られたポリアミドイミドのガラス転移温度は220℃、5%重量減少温度は390℃であった。 The obtained polyamideimide had a glass transition temperature of 220 ° C. and a 5% weight loss temperature of 390 ° C.
また、核磁気共鳴法(NMR)の測定において、試料10mgをDMSO-d6 1mLに溶解させ、120℃にてHMBC-二次元NMR測定を行ったところ、副反応に由来するピークは検出されず、アミド結合-イミド結合間にm−キシリレンジアミンが存在する場合に検出される、アミド結合に隣接するメチレン基の1Hとイミド結合に隣接するにメチレン基の1Hの両者に相関を示すm−キシリレンジアミンの2位の13Cに由来するピークが見られなかったことより、得られたポリアミドイミドは、式(1)で表される繰り返し単位が直鎖状に繋がった構造をしていることが確認された。 Further, in the measurement of nuclear magnetic resonance (NMR), 10 mg of sample was dissolved in 1 mL of DMSO-d6, and HMBC-two-dimensional NMR measurement was performed at 120 ° C., no peak derived from the side reaction was detected, M which correlates with both 1 H of the methylene group adjacent to the amide bond and 1 H of the methylene group adjacent to the imide bond, which is detected when m-xylylenediamine is present between the amide bond and the imide bond. -From the fact that no peak derived from 13C at the 2-position of xylylenediamine was not observed, the obtained polyamideimide had a structure in which the repeating units represented by the formula (1) were connected in a straight chain. It was confirmed that
実施例P−3
実施例3で得られたポリアミドイミド原料塩を、再度リボンブレンダー式の反応装置に添加した。その後、窒素流通下、回転数50rpmで撹拌しながら180℃で2時間加熱した。その後、200℃に昇温し、さらに200℃で6時間加熱し粒状(平均粒径:241μm)のポリアミドイミドを得た。
Example P-3
The polyamideimide raw material salt obtained in Example 3 was again added to the ribbon blender reactor. Then, it heated at 180 degreeC for 2 hours, stirring with rotation speed 50rpm under nitrogen circulation. Thereafter, the temperature was raised to 200 ° C., and further heated at 200 ° C. for 6 hours to obtain granular (average particle size: 241 μm) polyamideimide.
得られたポリアミドイミドのガラス転移温度は226℃、5%重量減少温度は390℃であった。 The obtained polyamideimide had a glass transition temperature of 226 ° C. and a 5% weight loss temperature of 390 ° C.
また、核磁気共鳴法(NMR)の測定において、試料10mgをDMSO-d6 1mLに溶解させ、120℃にてHMBC-二次元NMR測定を行ったところ、副反応に由来するピークは検出されず、アミド結合-イミド結合間にm−キシリレンジアミンが存在する場合に検出される、アミド結合に隣接するメチレン基の1Hとイミド結合に隣接するにメチレン基の1Hの両者に相関を示すm−キシリレンジアミンの2位の13Cに由来するピークが見られなかったことより、得られたポリアミドイミドは、式(1)で表される繰り返し単位が直鎖状に繋がった構造をしていることが確認された。 Further, in the measurement of nuclear magnetic resonance (NMR), 10 mg of sample was dissolved in 1 mL of DMSO-d6, and HMBC-two-dimensional NMR measurement was performed at 120 ° C., no peak derived from the side reaction was detected, M which correlates with both 1 H of the methylene group adjacent to the amide bond and 1 H of the methylene group adjacent to the imide bond, which is detected when m-xylylenediamine is present between the amide bond and the imide bond. -From the fact that no peak derived from 13C at the 2-position of xylylenediamine was not observed, the obtained polyamideimide had a structure in which the repeating units represented by the formula (1) were connected in a straight chain. It was confirmed that
実施例P−4
実施例4で得られたポリアミドイミド原料塩を、再度リボンブレンダー式の反応装置に添加した。その後、窒素流通下、回転数50rpmで撹拌しながら180℃で2時間加熱した。その後、200℃に昇温し、さらに200℃で6時間加熱し粒状(平均粒径:242μm)のポリアミドイミドを得た。
Example P-4
The polyamideimide raw material salt obtained in Example 4 was again added to the ribbon blender reactor. Then, it heated at 180 degreeC for 2 hours, stirring with rotation speed 50rpm under nitrogen circulation. Thereafter, the temperature was raised to 200 ° C., and further heated at 200 ° C. for 6 hours to obtain granular (average particle size: 242 μm) polyamideimide.
得られたポリアミドイミドのガラス転移温度は220℃、5%重量減少温度は390℃であった。 The obtained polyamideimide had a glass transition temperature of 220 ° C. and a 5% weight loss temperature of 390 ° C.
また、核磁気共鳴法(NMR)の測定において、試料10mgをDMSO-d6 1mLに溶解させ、120℃にてHMBC-二次元NMR測定を行ったところ、副反応に由来するピークは検出されず、アミド結合-イミド結合間にm−キシリレンジアミンが存在する場合に検出される、アミド結合に隣接するメチレン基の1Hとイミド結合に隣接するにメチレン基の1Hの両者に相関を示すm−キシリレンジアミンの2位の13Cに由来するピークが見られなかったことより、得られたポリアミドイミドは、式(1)で表される繰り返し単位が直鎖状に繋がった構造をしていることが確認された。 Further, in the measurement of nuclear magnetic resonance (NMR), 10 mg of sample was dissolved in 1 mL of DMSO-d6, and HMBC-two-dimensional NMR measurement was performed at 120 ° C., no peak derived from the side reaction was detected, M which correlates with both 1 H of the methylene group adjacent to the amide bond and 1 H of the methylene group adjacent to the imide bond, which is detected when m-xylylenediamine is present between the amide bond and the imide bond. -From the fact that no peak derived from 13C at the 2-position of xylylenediamine was not observed, the obtained polyamideimide had a structure in which the repeating units represented by the formula (1) were connected in a straight chain. It was confirmed that
実施例P−5
実施例5で得られたポリアミドイミド原料塩を、再度リボンブレンダー式の反応装置に添加した。その後、窒素流通下、回転数50rpmで撹拌しながら180℃で2時間加熱した。その後、200℃に昇温し、さらに200℃で6時間加熱し粒状(平均粒径:220μm)のポリアミドイミドを得た。
Example P-5
The polyamideimide raw material salt obtained in Example 5 was again added to the ribbon blender reactor. Then, it heated at 180 degreeC for 2 hours, stirring with rotation speed 50rpm under nitrogen circulation. Thereafter, the temperature was raised to 200 ° C., and further heated at 200 ° C. for 6 hours to obtain granular (average particle size: 220 μm) polyamideimide.
得られたポリアミドイミドのガラス転移温度は205℃、5%重量減少温度は390℃であった。 The obtained polyamideimide had a glass transition temperature of 205 ° C. and a 5% weight loss temperature of 390 ° C.
また、核磁気共鳴法(NMR)の測定において、試料10mgをDMSO-d6 1mLに溶解させ、120℃にてHMBC-二次元NMR測定を行ったところ、副反応に由来するピークは検出されず、アミド結合-イミド結合間にm−キシリレンジアミンが存在する場合に検出される、アミド結合に隣接するメチレン基の1Hとイミド結合に隣接するにメチレン基の1Hの両者に相関を示すm−キシリレンジアミンの2位の13Cに由来するピークが見られなかったことより、得られたポリアミドイミドは、式(1)で表される繰り返し単位が直鎖状に繋がった構造をしていることが確認された。 Further, in the measurement of nuclear magnetic resonance (NMR), 10 mg of sample was dissolved in 1 mL of DMSO-d6, and HMBC-two-dimensional NMR measurement was performed at 120 ° C., no peak derived from the side reaction was detected, M which correlates with both 1 H of the methylene group adjacent to the amide bond and 1 H of the methylene group adjacent to the imide bond, which is detected when m-xylylenediamine is present between the amide bond and the imide bond. -From the fact that no peak derived from 13C at the 2-position of xylylenediamine was not observed, the obtained polyamideimide had a structure in which the repeating units represented by the formula (1) were connected in a straight chain. It was confirmed that
実施例P−6
実施例6で得られたポリアミドイミド原料塩を、再度リボンブレンダー式の反応装置に添加した。その後、窒素流通下、回転数50rpmで撹拌しながら180℃で2時間加熱した。その後、200℃に昇温し、さらに200℃で6時間加熱し粒状(平均粒径:218μm)のポリアミドイミドを得た。
Example P-6
The polyamideimide raw material salt obtained in Example 6 was again added to the ribbon blender reactor. Then, it heated at 180 degreeC for 2 hours, stirring with rotation speed 50rpm under nitrogen circulation. Thereafter, the temperature was raised to 200 ° C., and further heated at 200 ° C. for 6 hours to obtain granular (average particle size: 218 μm) polyamideimide.
得られたポリアミドイミドのガラス転移温度は200℃、5%重量減少温度は390℃であった。 The obtained polyamideimide had a glass transition temperature of 200 ° C. and a 5% weight loss temperature of 390 ° C.
また、核磁気共鳴法(NMR)の測定において、試料10mgをDMSO-d6 1mLに溶解させ、120℃にてHMBC-二次元NMR測定を行ったところ、副反応に由来するピークは検出されず、アミド結合-イミド結合間にm−キシリレンジアミンが存在する場合に検出される、アミド結合に隣接するメチレン基の1Hとイミド結合に隣接するにメチレン基の1Hの両者に相関を示すm−キシリレンジアミンの2位の13Cに由来するピークが見られなかったことより、得られたポリアミドイミドは、式(1)で表される繰り返し単位が直鎖状に繋がった構造をしていることが確認された。 Further, in the measurement of nuclear magnetic resonance (NMR), 10 mg of sample was dissolved in 1 mL of DMSO-d6, and HMBC-two-dimensional NMR measurement was performed at 120 ° C., no peak derived from the side reaction was detected, M which correlates with both 1 H of the methylene group adjacent to the amide bond and 1 H of the methylene group adjacent to the imide bond, which is detected when m-xylylenediamine is present between the amide bond and the imide bond. -From the fact that no peak derived from 13C at the 2-position of xylylenediamine was not observed, the obtained polyamideimide had a structure in which the repeating units represented by the formula (1) were connected in a straight chain. It was confirmed that
実施例P−7
実施例7で得られたポリアミドイミド原料塩を、再度リボンブレンダー式の反応装置に添加した。その後、窒素流通下、回転数50rpmで撹拌しながら180℃で2時間加熱した。その後、200℃に昇温し、さらに200℃で6時間加熱し粒状(平均粒径:227μm)のポリアミドイミドを得た。
Example P-7
The polyamideimide raw material salt obtained in Example 7 was again added to the ribbon blender reactor. Then, it heated at 180 degreeC for 2 hours, stirring with rotation speed 50rpm under nitrogen circulation. Thereafter, the temperature was raised to 200 ° C., and further heated at 200 ° C. for 6 hours to obtain granular (average particle size: 227 μm) polyamideimide.
得られたポリアミドイミドのガラス転移温度は230℃、5%重量減少温度は390℃であった。 The obtained polyamideimide had a glass transition temperature of 230 ° C. and a 5% weight loss temperature of 390 ° C.
また、核磁気共鳴法(NMR)の測定において、試料10mgをDMSO-d6 1mLに溶解させ、120℃にてHMBC-二次元NMR測定を行ったところ、副反応に由来するピークは検出されず、アミド結合-イミド結合間にm−キシリレンジアミンが存在する場合に検出される、アミド結合に隣接するメチレン基の1Hとイミド結合に隣接するにメチレン基の1Hの両者に相関を示すm−キシリレンジアミンの2位の13Cに由来するピークが見られなかったことより、得られたポリアミドイミドは、式(1)で表される繰り返し単位が直鎖状に繋がった構造をしていることが確認された。 Further, in the measurement of nuclear magnetic resonance (NMR), 10 mg of sample was dissolved in 1 mL of DMSO-d6, and HMBC-two-dimensional NMR measurement was performed at 120 ° C., no peak derived from the side reaction was detected, M which correlates with both 1 H of the methylene group adjacent to the amide bond and 1 H of the methylene group adjacent to the imide bond, which is detected when m-xylylenediamine is present between the amide bond and the imide bond. -From the fact that no peak derived from 13C at the 2-position of xylylenediamine was not observed, the obtained polyamideimide had a structure in which the repeating units represented by the formula (1) were connected in a straight chain. It was confirmed that
実施例P−8
実施例8で得られたポリアミドイミド原料塩を、再度リボンブレンダー式の反応装置に添加した。その後、窒素流通下、回転数50rpmで撹拌しながら180℃で2時間加熱した。その後、200℃に昇温し、さらに200℃で6時間加熱し粒状(平均粒径:231μm)のポリアミドイミドを得た。
Example P-8
The polyamideimide raw material salt obtained in Example 8 was again added to the ribbon blender reactor. Then, it heated at 180 degreeC for 2 hours, stirring with rotation speed 50rpm under nitrogen circulation. Thereafter, the temperature was raised to 200 ° C., and further heated at 200 ° C. for 6 hours to obtain granular (average particle size: 231 μm) polyamideimide.
得られたポリアミドイミドのガラス転移温度は185℃、5%重量減少温度は360℃であった。 The obtained polyamideimide had a glass transition temperature of 185 ° C. and a 5% weight loss temperature of 360 ° C.
また、核磁気共鳴法(NMR)の測定において、試料10mgをDMSO-d6 1mLに溶解させ、120℃にてHMBC-二次元NMR測定を行ったところ、副反応に由来するピークは検出されず、アミド結合-イミド結合間にm−キシリレンジアミンが存在する場合に検出される、アミド結合に隣接するメチレン基の1Hとイミド結合に隣接するにメチレン基の1Hの両者に相関を示すm−キシリレンジアミンの2位の13Cに由来するピークが見られなかったことより、得られたポリアミドイミドは、式(1)で表される繰り返し単位が直鎖状に繋がった構造をしていることが確認された。 Further, in the measurement of nuclear magnetic resonance (NMR), 10 mg of sample was dissolved in 1 mL of DMSO-d6, and HMBC-two-dimensional NMR measurement was performed at 120 ° C., no peak derived from the side reaction was detected, M which correlates with both 1 H of the methylene group adjacent to the amide bond and 1 H of the methylene group adjacent to the imide bond, which is detected when m-xylylenediamine is present between the amide bond and the imide bond. -From the fact that no peak derived from 13C at the 2-position of xylylenediamine was not observed, the obtained polyamideimide had a structure in which the repeating units represented by the formula (1) were connected in a straight chain. It was confirmed that
実施例P−9
実施例9で得られたポリアミドイミド原料塩を、再度リボンブレンダー式の反応装置に添加した。その後、窒素流通下、回転数50rpmで撹拌しながら180℃で2時間加熱した。その後、200℃に昇温し、さらに200℃で6時間加熱し粒状(平均粒径:263μm)のポリアミドイミドを得た。
Example P-9
The polyamideimide raw material salt obtained in Example 9 was again added to the ribbon blender reactor. Then, it heated at 180 degreeC for 2 hours, stirring with rotation speed 50rpm under nitrogen circulation. Thereafter, the temperature was raised to 200 ° C., and further heated at 200 ° C. for 6 hours to obtain granular (average particle size: 263 μm) polyamideimide.
得られたポリアミドイミドのガラス転移温度は190℃、5%重量減少温度は360℃であった。 The obtained polyamideimide had a glass transition temperature of 190 ° C. and a 5% weight loss temperature of 360 ° C.
また、核磁気共鳴法(NMR)の測定において、試料10mgをDMSO-d6 1mLに溶解させ、120℃にてHMBC-二次元NMR測定を行ったところ、副反応に由来するピークは検出されず、アミド結合-イミド結合間にm−キシリレンジアミンが存在する場合に検出される、アミド結合に隣接するメチレン基の1Hとイミド結合に隣接するにメチレン基の1Hの両者に相関を示すm−キシリレンジアミンの2位の13Cに由来するピークが見られなかったことより、得られたポリアミドイミドは、式(1)で表される繰り返し単位が直鎖状に繋がった構造をしていることが確認された。 Further, in the measurement of nuclear magnetic resonance (NMR), 10 mg of sample was dissolved in 1 mL of DMSO-d6, and HMBC-two-dimensional NMR measurement was performed at 120 ° C., no peak derived from the side reaction was detected, M which correlates with both 1 H of the methylene group adjacent to the amide bond and 1 H of the methylene group adjacent to the imide bond, which is detected when m-xylylenediamine is present between the amide bond and the imide bond. -From the fact that no peak derived from 13C at the 2-position of xylylenediamine was not observed, the obtained polyamideimide had a structure in which the repeating units represented by the formula (1) were connected in a straight chain. It was confirmed that
実施例P−10
実施例10で得られたポリアミドイミド原料塩を、再度リボンブレンダー式の反応装置に添加した。その後、窒素流通下、回転数50rpmで撹拌しながら180℃で2時間加熱した。その後、200℃に昇温し、さらに200℃で6時間加熱し粒状(平均粒径:284μm)のポリアミドイミドを得た。
Example P-10
The polyamideimide raw material salt obtained in Example 10 was again added to the ribbon blender reactor. Then, it heated at 180 degreeC for 2 hours, stirring with rotation speed 50rpm under nitrogen circulation. Thereafter, the temperature was raised to 200 ° C., and further heated at 200 ° C. for 6 hours to obtain granular (average particle size: 284 μm) polyamideimide.
得られたポリアミドイミドのガラス転移温度は175℃、5%重量減少温度は365℃であった。 The obtained polyamideimide had a glass transition temperature of 175 ° C. and a 5% weight loss temperature of 365 ° C.
また、核磁気共鳴法(NMR)の測定において、試料10mgをDMSO-d6 1mLに溶解させ、120℃にてHMBC-二次元NMR測定を行ったところ、副反応に由来するピークは検出されず、アミド結合-イミド結合間にm−キシリレンジアミンが存在する場合に検出される、アミド結合に隣接するメチレン基の1Hとイミド結合に隣接するにメチレン基の1Hの両者に相関を示すm−キシリレンジアミンの2位の13Cに由来するピークが見られなかったことより、得られたポリアミドイミドは、式(1)で表される繰り返し単位が直鎖状に繋がった構造をしていることが確認された。 Further, in the measurement of nuclear magnetic resonance (NMR), 10 mg of sample was dissolved in 1 mL of DMSO-d6, and HMBC-two-dimensional NMR measurement was performed at 120 ° C., no peak derived from the side reaction was detected, M which correlates with both 1 H of the methylene group adjacent to the amide bond and 1 H of the methylene group adjacent to the imide bond, which is detected when m-xylylenediamine is present between the amide bond and the imide bond. -From the fact that no peak derived from 13C at the 2-position of xylylenediamine was not observed, the obtained polyamideimide had a structure in which the repeating units represented by the formula (1) were connected in a straight chain. It was confirmed that
Claims (9)
(式(1)中、R1は、ベンゼン環を少なくとも2つ有する下記化学式(2)、ベンゼン環を中心に有する下記化学式(3)、複素環を含む下記化学式(4)、シクロヘキサン環を中心に有する化学式(5)、および少なくともシクロヘキサン環を2つ有する化学式(6)で表されるジアミンから選ばれるジアミンが与える二価の残基を表す;
R2は、芳香環、脂肪族環または脂肪族炭化水素を有する二価の残基を表す;
R3、R4は、独立して、芳香環または脂肪族環を有する三価の残基を表し、それぞれの環に結合した水素原子は他の原子または原子団に置換されていてもよい;
式(2)中、R6、R7は、それぞれ独立して、アリーレン基またはアルキレン基を表す;n1、n2は、それぞれ独立して0または1を表す;R5は、下記式(2−1)〜(2−3)で表される2価基である。
式(2−1)中、R8は、アリーレン基またはアリーレンアルキレンアリーレン基を表す;
式(2−2)中、R9、R10は、それぞれ独立して、アリーレン基またはアルキレン基を表す;n3、n4は、それぞれ独立して0または1を表す;
式(2−3)中、R11、R12は、それぞれ独立して、アリーレン基またはアリーレンアルキレン基を表す;n5、n6は、それぞれ独立して0または1を表す;
式(3)中、R13、R14は、それぞれ独立して、アルキレン基を表す;n7、n8は、それぞれ独立して、0または1を表す;R15は、炭素数1〜3アルキル基を表す;n9は、1〜4を表す;
式(4)中、R16は、アルキル基またはアリール基を表す;n10は、0または1を表す;
式(5)中、R17、R18は、それぞれ独立して、炭素数1〜5アルキレン基を表す;n11、n12は、それぞれ独立して0または1を表す;R19は、炭素数1〜3のアルキル基を表す;n13は、1〜10を表す;
式(6)中、R20、R21は、それぞれ独立して炭素数1〜5のアルキレン基を表す;n14、n15は、それぞれ独立して0または1を表す;R22は、炭素数1〜3のアルキレン基を表す。)。 Polyamideimide having a repeating unit represented by the general formula (1):
(In the formula (1), R 1 is the following chemical formula (2) having at least two benzene rings, the following chemical formula (3) having a benzene ring as the center, the following chemical formula (4) including a heterocyclic ring, and the cyclohexane ring being the center And represents a divalent residue provided by a diamine selected from the diamine represented by the chemical formula (5) having at least two cyclohexane rings and
R 2 represents a divalent residue having an aromatic ring, an aliphatic ring or an aliphatic hydrocarbon;
R 3 and R 4 independently represent a trivalent residue having an aromatic ring or an aliphatic ring, and a hydrogen atom bonded to each ring may be substituted with another atom or atomic group;
In formula (2), R 6 and R 7 each independently represent an arylene group or an alkylene group; n 1 and n 2 each independently represent 0 or 1; R 5 represents the following formula ( 2-1) to (2-3).
In formula (2-1), R 8 represents an arylene group or an arylene alkylenearylene group;
In formula (2-2), R 9 and R 10 each independently represent an arylene group or an alkylene group; n 3 and n 4 each independently represent 0 or 1;
In formula (2-3), R 11 and R 12 each independently represent an arylene group or an arylene alkylene group; n 5 and n 6 each independently represent 0 or 1;
In the formula (3), R 13 and R 14 each independently represents an alkylene group; n 7 and n 8 each independently represent 0 or 1; R 15 represents 1 to 3 carbon atoms. Represents an alkyl group; n 9 represents 1 to 4;
In the formula (4), R 16 represents an alkyl group or an aryl group; n 10 represents 0 or 1;
In formula (5), R 17 and R 18 each independently represents an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms; n 11 and n 12 each independently represents 0 or 1; and R 19 represents carbon. Represents an alkyl group of 1 to 3; n 13 represents 1 to 10;
In formula (6), R 20 and R 21 each independently represents an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms; n 14 and n 15 each independently represents 0 or 1; R 22 represents carbon Represents an alkylene group of 1 to 3; ).
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