JP2814403B2 - ポリアミドイミド系共重合体の製造方法 - Google Patents

ポリアミドイミド系共重合体の製造方法

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JP2814403B2 JP1306698A JP30669889A JP2814403B2 JP 2814403 B2 JP2814403 B2 JP 2814403B2 JP 1306698 A JP1306698 A JP 1306698A JP 30669889 A JP30669889 A JP 30669889A JP 2814403 B2 JP2814403 B2 JP 2814403B2
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  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> ポリアミドイミド系共重合体の製造方法に関する。
<従来の技術> ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂は、耐熱性をはじめ
とする優れた特性を生かして、多くの分野で例えばフィ
ルム、電線被覆、接着剤、塗料、積層品等に使用されて
いる。また、一方ではこれらの特性を生かしつつ、その
汎用性を広げるために、ポリアミドイミド樹脂、ポリエ
ステルイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂等の開発が
広く進められている。
<発明が解決しようとする問題点> しかし、現在汎用されているポリイミド樹脂、ポリア
ミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂等は、耐熱性は良好で
あるが、成形性等に難点がある。そこで、これらの長
所、短所のバランスをとるために他の反応性樹脂等とポ
リイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂
等との複合化が検討されているが、まだ不十分な状況で
ある。その主な障害は、これらポリイミド樹脂、ポリア
ミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂の溶媒溶解性が不十分
であること、および、これらポリイミド樹脂、ポリアミ
ド樹脂、ポリアミドイミド樹脂と他の反応性樹脂とが所
望の組成で均一に混合しないこと、そのため期待する特
性が発現しないことにあった。
したがって、本発明の目的は、有機溶媒に溶解可能
で、他の反応性樹脂に対する反応性活性点を有し、他の
反応性樹脂と複合化可能なポリアミドイミド系共重合体
の製造方法を提供することにある。
<問題を解決するための手段> 本発明は、下記式(2)で表されるm−フェニレンジ
アミンおよびp−フェニレンジアミンから選ばれるジア
ミン化合物と、ヒドロキシフタル酸、ヒドロキシイソフ
タル酸、ヒドロキシテレフタル酸から選ばれる芳香族ジ
カルボン酸とを反応させて下記式(1)で表される両末
端にアミノ基を有するポリアミドを合成する工程、しか
る後、式(1)で表される両末端にアミノ基を有するポ
リアミドと、3,4,3′,4′−ベンゾフェノンテトラカル
ボン酸二無水物、3,4,3′,4′−ジフェニルスルホンテ
トラカルボン酸二無水物、3,4,3′,4′−ビフェニルテ
トラカルボン酸二無水物から選ばれるテトラカルボン酸
二無水物とを反応させる工程からなることを特徴とする
ポリアミドイミド系共重合体の製造方法である。
NH2−R−NH2 (2) (式中mは、1を除く正の整数を示す。) 一般式 (式中のRは二価のフェニレン基を示す。)で表される
両末端にアミノ基を有するポリアミドをテトラカルボン
酸二無水物と重縮合反応させることにより得られる。
一般式(2)の両末端にアミノ基を有するポリアミド
は、 一般式 NH2−R−NH2 (2) (式中のRは前記の意味を有する)で表わされるジアミ
ン化合物を水酸基を有する芳香族ジカルボン酸と重縮合
させる公知の方法により製造できる。
一般式(2)で表されるジアミン化合物は、m−フェ
ニレンジアミン、p−フェニレンジアミンである。
水酸基を有する芳香族ジカルボン酸としては例えば、
3−ヒドロキシフタル酸、4−ヒドロキシフタル酸、2
−ヒドロキシイソフタル酸、4−ヒドロキシイソフタル
酸、5−ヒドロキシイソフタル酸、6−ヒドロキシイソ
フタル酸、2−ヒドロキシテレフタル酸、3−ヒドロキ
シテレフタル酸等があげられる。
本発明に用いられるテトラカルボン酸二無水物誘導体
としては、例えばピロメリット酸二無水物、2,3,6,7−
ナフタリンテトラカルボン酸二無水物、3,4,3′,4′−
ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,2′,3′−
ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,4,3′,4′−
ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、ビス
(3,4−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス
(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、ビ
ス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン二無水物、
2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無
水物、3,4,3′,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸
二無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水物、4,4′−
ビフタル酸二無水物等があげられる。
両末端にアミノ基を有するポリアミドとテトラカルボ
ン酸二無水物との反応は、公知の方法を用いて行なうこ
とができる。例えば不活性極性有機溶媒中で、両末端に
アミノ基を有するポリアミドとテトラカルボン酸二無水
物を−20〜150℃好ましくは0〜60℃の温度で数十分間
ないし数日間反応させ、ポリアミック酸を生成させ、更
にイミド化することによりポリアミドイミド系共重合体
を製造できる。
不活性極性有機溶媒としては、例えば、N,N−ジメチ
ルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メ
チル−2−ピロリドン、N−メチルカプロラクタム、ジ
メチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ピリジン、ジ
メチルスルホン、ヘキサメチルリン酸トリアミド等があ
げられる。
イミド化の方法としては、加熱により脱水閉環させる
方法及び脱水閉環触媒を用いて化学的に閉環させる方法
があげられる。
加熱により脱水閉環させる場合、反応温度は150〜400
℃、好ましくは180〜350℃であり、反応時間は30秒間な
いし10時間好ましくは5分間ないし5時間である。
また、脱水閉環触媒を用いる場合、反応温度は0〜18
0℃好ましくは10〜80℃であり、反応時間は数十分間な
いし数日間好ましくは2時間〜12時間である。脱水閉環
触媒としては、酢酸、プロピオン酸、酪酸、安息香酸等
の酸無水物があげられる。環化反応を促進する化合物と
してピリジン等を併用することが好ましい。脱水閉環触
媒の使用量は、ジアミンの総量に対して200モル%以上
好ましくは300〜1000モル%である。環化反応を促進す
る化合物の使用量は、ジアミンの総量に対して150〜500
モル%である。
<実施例> 以下に、実施例に基づいて本発明を説明する。
実施例1 m−フェニレンジアミン16.2g(150ミリモル)、5−
ヒドロキシイソフタル酸18.2g(100ミリモル)、ピリジ
ン250ml、亜リン酸トリフェニル62g(200ミリモル)、
塩化リチウム10.6g(250ミリモル)の混合溶液を100℃
で4時間撹拌した。放冷後、重合体溶液をメタノール30
0ml中に注入し、室温で1時間撹拌し、析出した固形物
を濾別後、乾燥した。得られた固形物と3,4,3′,4′−
ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物16g(50ミリ
モル)をN−メチル−2−ピロリドン200mlに溶解し、
窒素雰囲気下、室温で6時間反応させて、ポリアミック
酸溶液を得た。このポリアミック酸溶液を200℃で2時
間、250℃で1時間加熱し、脱水環化反応を行なった。
放冷後、重合体溶液を、大量のメタノール中に注ぎ入れ
た。析出した固体を濾別し、濾過物を洗浄、乾燥し、固
有粘度0.66dl/g(N−メチル−2−ピロリドン中、0.5g
/dl濃度、30℃)の重合体を得た。
実施例2 3,4,3′,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無
水物16g(50ミリモル)を3,4,3′,4′−ジフェニルスル
ホンテトラカルボン酸二無水物17.9g(50ミリモル)に
代え、その他は実施例1と同様に操作して固有粘度0.68
dl/g(N−メチル−2−ピロリドン中、0.5g/dl濃度、3
0℃)の重合体を得た。
実施例3 3,4,3′,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無
水物16g(50ミリモル)を3,4,3′,4′−ビフェニルテト
ラカルボン酸二無水物14.7g(50ミリモル)に代え、そ
の他は実施例1と同様に操作して固有粘度0.69dl/g(N
−メチル−2−ピロリドン中、0.5g/dl濃度、30℃)の
重合体を得た。
実施例4 5−ヒドロキシイソフタル酸18.2g(100ミリモル)を
4−ヒドロキシイソフタル酸18.2g(100ミリモル)に代
え、その他は実施例1と同様に操作して固有粘度0.66dl
/g(N−メチル−2−ピロリドン中、0.5g/dl濃度、30
℃)の重合体を得た。
実施例5 5−ヒドロキシイソフタル酸18.2g(100ミリモル)を
4−ヒドロキシイソフタル酸18.2g(100ミリモル)に、
3,4,3′,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水
物16g(50ミリモル)を3,4,3′,4′−ジフェニルスルホ
ンテトラカルボン酸二無水物17.9g(50ミリモル)に代
え、その他は実施例1と同様に操作して固有粘度0.67dl
/g(N−メチル−2−ピロリドン中、0.5g/dl濃度、30
℃)の重合体を得た。
実施例6 5−ヒドロキシイソフタル酸18.2g(100ミリモル)を
4−ヒドロキシイソフタル酸18.2g(100ミリモル)に、
3,4,3′,4−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物1
6g(50ミリモル)を3,4,3′,4′−ビフェニルテトラカ
ルボン酸二無水物14.7g(50ミリモル)に代え、その他
は実施例1と同様に操作して固有粘度0.67dl/g(N−メ
チル−2−ピロリドン中、0.5g/dl濃度、30℃)の重合
体を得た。
実施例7 m−フェニレンジアミン16.2g(150ミリモル)を3,
4′−ジアミノジフェニルエーテル30g(150ミリモル)
に代え、その他は実施例1と同様に操作して固有粘度0.
72dl/g(N−メチル−2−ピロリドン中、0.5g/dl濃
度、30℃)の重合体を得た。
実施例8 m−フェニレンジアミン16.2g(150ミリモル)を3,
4′−ジアミノジフェニルエーテル30g(150ミリモル)
に、3,4,3′,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二
無水物16g(50ミリモル)を3,4,3′,4′−ジフェニルス
ルホンテトラカルボン酸二無水物17.9g(50ミリモル)
に代え、その他は実施例1と同様に操作して固有粘度0.
74dl/g(N−メチル−2−ピロリドン中、0.5g/dl濃
度、30℃)の重合体を得た。
実施例9 m−フェニレンジアミン16.2g(150ミリモル)を3,
4′−ジアミノジフェニルエーテル30g(150ミリモル)
に、3,4,3′,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二
無水物16g(50ミリモル)を3,4,3′,4′−ビフェニルテ
トラカルボン酸二無水物14.7g(50ミリモル)に代え、
その他は実施例1と同様に操作して固有粘度0.75dl/g
(N−メチル−2−ピロリドン中、0.5g/dl濃度、30
℃)の重合体を得た。
実施例10 m−フェニレンジアミン16.2g(150ミリモル)をヘキ
サメチレンジアミン17.4g(150ミリモル)に代え、その
他は実施例1と同様の操作して固有粘度0.65dl/g(N−
メチル−2−ピロリドン中、0.5g/dl濃度、30℃)の重
合体を得た。
実施例11 m−フェニレンジアミン16.2g(150ミリモル)をヘキ
サメチレンジアミン17.4g(150ミリモル)に、3,4,3′,
4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物16g(50
ミリモル)を3,4,3′,4′−ジフェニルスルホンテトラ
カルボン酸二無水物17.9g(50ミリモル)に代え、その
他は実施例1と同様に操作して固有粘度0.66dl/g(N−
メチル−2−ピロリドン中、0.5g/dl濃度、30℃)の重
合体を得た。
実施例12 m−フェニレンジアミン16.2g(150ミリモル)をヘキ
サメチレンジアミン17.4g(150ミリモル)に、3,4,3′,
4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物16g(50
ミリモル)を3,4,3′,4′−ビフェニルテトラカルボン
酸二無水物14.7g(50ミリモル)に代え、その他は実施
例1と同様に操作して固有粘度0.69dl/g(N−メチル−
2−ピロリドン中、0.5g/dl濃度、30℃)の重合体を得
た。
上記実施例1〜12により得られた重合体を赤外線吸収
スペクトル分析により分析したところ、3220〜3230cm-1
にフェノール性水酸基の吸収が見られ、1770〜1777cm-1
よび1720〜1725cm-1にイミド結合による吸収がみられ、
1660〜1670cm-1にアミド結合によるカルボニル基の吸収
が認められた。これらの結果により、このものは各れも
第1表に示す繰り返し単位からなるポリアミドイミド系
共重合体であることが確認された。
<発明の効果> 本発明の製造方法により得られたポリアミドイミド系
共重合体は、耐熱性、溶媒溶解性が優れ、他の反応性樹
脂と均一に混合することができるので、その要素範囲が
拡大され高温で使用するフィルム、電線被覆、接着剤、
塗料、積層品等の素材として有用である。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記式(2)で表されるm−フェニレンジ
    アミンおよびp−フェニレンジアミンから選ばれるジア
    ミン化合物と、ヒドロキシフタル酸、ヒドロキシイソフ
    タル酸、ヒドロキシテレフタル酸から選ばれる芳香族ジ
    カルボン酸とを反応させて下記式(1)で表される両末
    端にアミノ基を有するポリアミドを合成する工程、しか
    る後、式(1)で表される両末端にアミノ基を有するポ
    リアミドと、3,4,3′,4′−ベンゾフェノンテトラカル
    ボン酸二無水物、3,4,3′,4′−ジフェニルスルホンテ
    トラカルボン酸二無水物、3,4,3′,4′−ビフェニルテ
    トラカルボン酸二無水物から選ばれるテトラカルボン酸
    二無水物とを反応させる工程からなることを特徴とする
    ポリアミドイミド系共重合体の製造方法。 NH2−R−NH2 (2) (式中mは、1を除く正の整数を示す。)
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