JP5353607B2 - 芳香族ポリアミドおよび芳香族ポリアミドフィルム。 - Google Patents
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Description
25≦b≦50 ・・・(2)
25≦d≦45 ・・・(3)
0.9≦(a+d)/(b+c)≦1.1 ・・・(4)
98≦a+b+c+d≦100 ・・・(5)
b+c=50 ・・・(6)
25≦b≦50 ・・・(2)
25≦d≦45 ・・・(3)
0.9≦(a+d)/(b+c)≦1.1 ・・・(4)
98≦a+b+c+d≦100 ・・・(5)
b+c=50 ・・・(6)
より好ましくはa、b、c、dが下記式(7)〜(12)を満足することである。
30≦b≦50 ・・・(8)
30≦d≦45 ・・・(9)
0.9≦(b+d)/(a+c)≦1.1 ・・・(10)
98≦a+b+c+d≦100 ・・・(11)
b+c=50 ・・・(12)
式(1)および(7)は化学式(1)で表される3,3’−ビフェニルジカルボン酸残基の構成単位の導入量を示し、aは1以上であればよいが5より小さい場合は、剛直成分が多くなり溶解性が低下しポリマー溶液がゲル化し、溶解性が保てない場合がある。また、aが25より大きい場合は、ポリマー構造の屈曲成分が多くなり、得られたポリマー溶液を製膜した場合に、熱膨張係数が増加する場合がある。aは5以上25以下が好ましいが、より好ましくは6以上23以下であり、最も好ましくは8以上20以下である。ここで、溶解性を保つとは重合し得られたポリマー溶液を、25℃で2週間放置後も流動性を保つことをいう。なお、「流動性を保つ」とは、25℃において100mlのビーカーにポリマー溶液を100ml入れて90°傾けたとき、1時間以内に50ml以上が流れ出る状態をいう。
25≦b≦50 ・・・(2)
25≦d≦45 ・・・(3)
0.9≦(a+d)/(b+c)≦1.1 ・・・(4)
98≦a+b+c+d≦100 ・・・(5)
b+c=50 ・・・(6)
以下に本発明の芳香族ポリアミド組成物の製造方法やフィルムを製造する例を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
ウベローデ型粘度計を用い、臭化リチウム2.5質量%を含有するN−メチル−2−ピロリドン(NMP)100ml中にサンプル0.5gを溶解し、温度30℃にて下記式より計算した。
t0:臭化リチウム5質量%含有のNMPの流下時間(秒)
t:サンプルを溶解した溶液の流下時間(秒)
(2)ヤング率
ロボットテンシロンRTA(オリエンテック社製)を用いて、温度23℃、相対湿度65%において測定した。試験片は製膜方向またはバーコーターの移動方向をMD方向、これと直交する方向をTD方向として、TD方向について幅10mmで長さ50mmの試料とした。引張速度は300mm/分である。但し、試験を開始してから荷重が1Nを通過した点を伸びの原点とした。
平均熱膨張係数はJIS K7197−1991に準拠して250℃まで昇温した後の降温過程に於いて測定した。25℃、75RH%における初期試料長をL0、温度T1の時の試料長をL1、温度T2の時の試料長をL2とするとT1からT2の平均熱膨張係数を以下の式で求めた。
昇温、降温速度:5℃/min
試料幅:4mm
荷重:フィルム厚み10μmの時44.5mN
なお、フィルム厚みに比例して荷重は変更する。
d(μm):フィルム厚み
(4)光線透過率
下記装置を用いて測定し、400nmの波長の光に対応する透過率を求めた。
ただしT1は試料を通過した光の強度、T0は試料を通過しない以外は同一の距離の空気中を通過した光の強度である。
波長範囲:300nm〜800nm(うち、400nmの値を利用)
測定速度:120nm/分
測定モード:透過
(5)ヘイズ
ヘイズメーターNDH5000(日本電色工業(株)製)を用いて、JIS−K7136(2000)に準じて、23℃でのフィルムのヘイズ(%)を3箇所測定し、その平均値を求めた。
重合し得られたポリマー溶液を、25℃で2週間放置後も流動性を保つものを溶解性「○」と評価した。
分子構造が分かっている場合は分子構造から有無を判断する。この場合、芳香族ジカルボン酸クロライドの酸クロライド部位の塩素は反応時に分子構造から除去され、残らないとする。また、原料組成が分からない場合はJIS K7229−1995に準拠して測定し、塩素含有率が1mol%未満の場合は「塩素を含まない」と判断する。
(実施例1)
撹拌機を備えた300ml3つ口フラスコ中に2,2’−ジトリフルオロメチル−4,4’−ジアミノビフェニル(和歌山精化株式会社製)6.63g、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン(和歌山精化株式会社製)0.57g、N−メチル−2−ピロリドン191mlを入れ窒素雰囲気下、0℃に冷却、撹拌しながら30分かけてテレフタル酸ジクロライド(東京化成社製)3.70gと、3,3’−ビフェニルジカルボニルクロライド(東レファインケミカル社製)1.27gの混合物を5回に分けて添加した。1時間撹拌した後、反応で発生した塩化水素を炭酸リチウムで中和してポリマー溶液を得た。また、このポリマー溶液は2週間放置後も流動性を保っていた。
撹拌機を備えた300ml3つ口フラスコ中に2,2’−ジトリフルオロメチル−4,4’−ジアミノビフェニル(和歌山精化株式会社製)6.41g、N−メチル−2−ピロリドン209mlを入れ窒素雰囲気下、0℃に冷却、撹拌しながら30分かけて3,3’−ビフェニルジカルボニルクロライド(東レ・ファインケミカル社製)1.11gを5回に分けて添加した。30分撹拌後、撹拌しながら30分かけてテレフタル酸ジクロライド(東京化成社製)3.22gを5回に分けて添加した。さらに1時間撹拌した後、反応で発生した塩化水素を炭酸リチウムで中和してポリマー溶液を得た。また、このポリマー溶液は2週間放置後も流動性を保っていた。SUS板上にPETフィルム(東レ株式会社製 T60(100μm))を貼り付けた支持体上に得られたポリマー溶液の一部を取り、バーコーターを用いて均一な膜を形成せしめた。これを80℃で20分間加熱し、自己保持性のフィルムを得た。得られたフィルムをPETフィルム上から剥がして金枠に固定して、流水中10分間水洗し、さらに280℃で1分間の熱処理を行い芳香族ポリアミドフィルムを得た(乾湿式製膜)。得られたポリマー、フィルムの物性を測定し、表1に示した。
撹拌機を備えた300ml3つ口フラスコ中に2,2’−ジトリフルオロメチル−4,4’−ジアミノビフェニル(和歌山精化株式会社製)3.27g、N−メチル−2−ピロリドン91mlを入れ窒素雰囲気下、0℃に冷却、撹拌しながら30分かけてテレフタル酸ジクロライド(東京化成社製)1.04gと、3,3’−ビフェニルジカルボニルクロライド(東レファインケミカル社製)1.42gの混合物を5回に分けて添加した。1時間撹拌した後、反応で発生した塩化水素を炭酸リチウムで中和してポリマー溶液を得た。また、このポリマー溶液は2週間放置後も流動性を保っていた。
撹拌機を備えた300ml3つ口フラスコ中に2,2’−ジトリフルオロメチル−4,4’−ジアミノビフェニル(和歌山精化株式会社製)2.61g、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン(和歌山精化株式会社製)0.51g、N−メチル−2−ピロリドン82mlを入れ窒素雰囲気下、0℃に冷却、撹拌しながら30分かけて3,3’−ビフェニルジカルボニルクロライド(東レファインケミカル社製)1.27gを5回に分けて添加した。30分撹拌後、撹拌しながら30分かけてテレフタル酸ジクロライド(東京化成社製)3.70gを5回に分けて添加した。1時間撹拌した後、反応で発生した塩化水素を炭酸リチウムで中和したところ、ポリマーが析出したため製膜できなかった。得られたポリマーの物性を測定し、表1に示した。
撹拌機を備えた300ml3つ口フラスコ中に2,2’−ジトリフルオロメチル−4,4’−ジアミノビフェニル(和歌山精化株式会社製)8.85g、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン(和歌山精化株式会社製)0.76g、N−メチル−2−ピロリドン177mlを入れ窒素雰囲気下、0℃に冷却、撹拌しながら30分かけてテレフタル酸ジクロライド(東京化成社製)4.94gと、4,4’−ビフェニルジカルボニルクロライド(東京化成社製)1.70gの混合物を5回に分けて添加した。15分間撹拌後ポリマー溶液がゲル状に固化したため製膜できなかった。ポリマーの物性を測定し、測定し表1に示した。フィルムが得られなかったためフィルム物性は測定できなかった。
撹拌機を備えた300ml3つ口フラスコ中に2,2’−ジトリフルオロメチル−4,4’−ジアミノビフェニル(和歌山精化株式会社製)9.83g、N−メチル−2−ピロリドン180mlを入れ窒素雰囲気下、0℃に冷却、撹拌しながら30分かけて4,4’−ビフェニルジカルボニルクロライド(東京化成社製)1.70gを5回に分けて添加した。30分撹拌後、撹拌しながら30分かけてテレフタル酸ジクロライド(東京化成社製)4.94gを5回に分けて添加した。15分間撹拌後ポリマー溶液がゲル状に固化したため製膜できなかった。ポリマーの物性を測定し、測定し表1に示した。フィルムが得られなかったためフィルム物性は測定できなかった。
撹拌機を備えた300ml3つ口フラスコ中に臭化リチウム2.88gを入れ、窒素気流下でマントルヒーターを用いて加熱して乾燥した。30℃まで冷却後2,2’−ジトリフルオロメチル−4,4’−ジアミノビフェニル(和歌山精化株式会社製)8.85g、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン(和歌山精化株式会社製)0.76g、N−メチル−2−ピロリドン174mlを入れ窒素雰囲気下、0℃に冷却、撹拌しながら30分かけてテレフタル酸ジクロライド(東京化成社製)4.94g、4,4’−ビフェニルジカルボニルクロライド(東京化成社製)1.70gの混合物を5回に分けて添加した。さらに1時間撹拌した後、反応で発生した塩化水素を炭酸リチウムで中和してポリマー溶液を得た。このポリマー溶液は2週間放置後も流動性を保っていた。得られたポリマー溶液の一部をガラス板上に取り、バーコーターを用いて均一な膜を形成せしめた。これを120℃で7分間加熱し、自己保持性のフィルムを得た。得られたフィルムをガラス板から剥がして金枠に固定して、流水中10分間水洗し、さらに280℃1分で熱処理を行い芳香族ポリアミドフィルムを得た(乾湿式製膜)。得られたポリマー、フィルムの物性を測定し、表1に示した。
撹拌機を備えた300ml3つ口フラスコ中に、2,2’−ジトリフルオロメチル−4,4’−ジアミノビフェニル(和歌山精化株式会社製)3.73g、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン(和歌山精化株式会社製)2.89g、N−メチル−2−ピロリドン141mlを入れ窒素雰囲気下、0℃に冷却、撹拌しながら30分かけてテレフタル酸ジクロライド(東京化成社製)3.78g、4,4’−ビフェニルジカルボニルクロライド(東京化成社製)1.30gの混合物を5回に分けて添加した。さらに1時間撹拌した後、反応で発生した塩化水素を炭酸リチウムで中和してポリマー溶液を得た。このポリマー溶液は2週間放置後も流動性を保っていた。得られたポリマー溶液の一部をガラス板上に取り、バーコーターを用いて均一な膜を形成せしめた。これを120℃で7分間加熱し、自己保持性のフィルムを得た。得られたフィルムをガラス板から剥がして金枠に固定して、流水中10分間水洗し、さらに280℃1分で熱処理を行い芳香族ポリアミドフィルムを得た(乾湿式製膜)。得られたポリマー、フィルムの物性を測定し、表1に示した。
撹拌機を備えた300ml3つ口フラスコ中に2,2’−ジトリフルオロメチル−4,4’−ジアミノビフェニル(和歌山精化株式会社製)7.86g、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン(和歌山精化株式会社製)1.53g、N−メチル−2−ピロリドン154mlを入れ窒素雰囲気下、0℃に冷却、撹拌しながら30分かけて4,4’−ビフェニルジカルボニルクロライド(東京化成社製)4.94gを5回に分けて添加した。30分撹拌後、撹拌しながら30分かけてテレフタル酸ジクロライド(東京化成社製)1.70gを5回に分けて添加した。さらに15分間撹拌後ポリマー溶液がゲル状に固化したため製膜できなかった。ポリマーの物性を測定し、測定し表1に示した。フィルムが得られなかったためフィルム物性は測定できなかった。
撹拌機を備えた300ml3つ口フラスコ中に、2,2’−ジトリフルオロメチル−4,4’−ジアミノビフェニル(和歌山精化株式会社製)6.41g、N−メチル−2−ピロリドン56mlを入れ窒素雰囲気下、0℃に冷却、撹拌しながら30分かけてテレフタル酸ジクロライド(東京化成社製)2.84g、イソフタル酸ジクロライド(東京化成社製)1.22gの混合物を5回に分けて添加した。さらに1時間撹拌した後、反応で発生した塩化水素を炭酸リチウムで中和してポリマー溶液を得た。このポリマー溶液は2週間放置後も流動性を保っていた。得られたポリマー溶液の一部をガラス板上に取り、バーコーターを用いて均一な膜を形成せしめた。これを120℃で7分間加熱し、自己保持性のフィルムを得た。得られたフィルムをガラス板から剥がして金枠に固定して、流水中10分間水洗し、さらに280℃1分で熱処理を行い芳香族ポリアミドフィルムを得た(乾湿式製膜)。得られたポリマー、フィルムの物性を測定し、表1に示した。
Claims (7)
- 固有粘度が1.5dl/g以上である、請求項1に記載の芳香族ポリアミド。
- 請求項1または2に記載の芳香族ポリアミドを含む芳香族ポリアミドフィルム。
- 少なくとも1方向のヤング率が5GPa以上である、請求項3に記載の芳香族ポリアミドフィルム。
- 少なくとも1方向の100℃〜200℃の平均熱膨張係数が−15ppm/℃以上15ppm/℃未満である、請求項3または4に記載の芳香族ポリアミドフィルム。
- 400nmの波長の光の光線透過率が70%以上である、請求項3〜5のいずれかに記載の芳香族ポリアミドフィルム。
- ヘイズが2.0%以下である、請求項3〜6のいずれかに記載の芳香族ポリアミドフィルム。
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