JP7250593B2 - Particulate imide oligomer and method for producing the same - Google Patents

Particulate imide oligomer and method for producing the same Download PDF

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Description

本発明は、粒子状イミドオリゴマーおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to particulate imide oligomers and methods for producing the same.

芳香族ポリイミドは、成形性に優れ、高分子系で最高レベルの耐熱性を有し、機械的特性および電気的特性等にも優れていることから、航空機、宇宙産業用機器、電気電子機器、一般産業用途および車輌用エンジン(周辺)部材等の広い分野で素材(耐熱複合材)として用いられている。それゆえ、マトリクス樹脂であるポリイミドを安価で簡便にかつ短時間で製造することができる方法が求められている。 Aromatic polyimides have excellent moldability, the highest level of heat resistance among polymers, and excellent mechanical and electrical properties. It is used as a material (heat-resistant composite material) in a wide range of fields such as general industrial applications and vehicle engine (periphery) components. Therefore, there is a demand for a method capable of producing polyimide, which is a matrix resin, inexpensively, simply, and in a short period of time.

ポリイミドの製造方法として、特許文献1には、ポリアミド酸溶液を加熱処理して、溶媒からポリイミド粒子を沈澱させ、当該溶媒からポリイミドパウダーを直接採取するポリイミドパウダーの製造方法が記載されている。特許文献2には、芳香族テトラカルボン酸成分と芳香族ジアミン成分とを反応溶媒中で反応させ、微細粒子を析出させた後、水を留去しながら反応を継続させ、ポリイミド粉末を製造する方法が記載されている。特許文献3には、末端変性イミドオリゴマーのNMP溶液をイオン交換水に投入し、析出した固形分を濾別して顆粒状の末端変性イミドオリゴマーを得た後、当該末端変性イミドオリゴマーを粉砕することで末端変性イミドオリゴマー粉末を得る製造方法が記載されている。 As a method for producing polyimide, Patent Document 1 describes a method for producing polyimide powder in which a polyamic acid solution is heat-treated to precipitate polyimide particles from the solvent, and polyimide powder is directly collected from the solvent. In Patent Document 2, an aromatic tetracarboxylic acid component and an aromatic diamine component are reacted in a reaction solvent to precipitate fine particles, and then the reaction is continued while distilling off water to produce a polyimide powder. method is described. In Patent Document 3, an NMP solution of a terminal-modified imide oligomer is put into ion-exchanged water, the precipitated solid is separated by filtration to obtain a granular terminal-modified imide oligomer, and then the terminal-modified imide oligomer is pulverized. A manufacturing method for obtaining a terminally modified imide oligomer powder is described.

また、特許文献4,5には、芳香族二無水物成分と芳香族ジアミン成分とから得られたコポリイミドの溶融物から反応水を除く工程と、コポリイミドの溶融物を所定の形状を有する物品に成形する工程とを包含するポリイミド組成物の製造方法が記載されている。 Further, Patent Documents 4 and 5 disclose a step of removing reaction water from a copolyimide melt obtained from an aromatic dianhydride component and an aromatic diamine component, and A method of making a polyimide composition is described that includes the step of molding into an article.

特開平7-33875号公報JP-A-7-33875 特開平11-302380号公報JP-A-11-302380 WO 2018/180930 A1WO 2018/180930 A1 特開2002-226583号公報JP-A-2002-226583 特開2002-226584号公報JP-A-2002-226584

しかしながら、上記特許文献1,2に記載の技術では、ポリアミド酸を溶液中で加熱してポリイミドの溶液を作製した後、ポリイミド粒子を沈澱させ、回収、洗浄、乾燥することによって粉体状のポリイミドを製造している。また、上記特許文献3に記載の技術では、溶液中のイミドオリゴマーを貧溶媒で沈澱(析出)させ、回収、洗浄、乾燥することによって粉体状のイミドオリゴマーを製造している。 However, in the techniques described in Patent Documents 1 and 2, after preparing a polyimide solution by heating polyamic acid in a solution, the polyimide particles are precipitated, recovered, washed, and dried to obtain a polyimide powder. are manufacturing. Further, in the technique described in Patent Document 3, powdery imide oligomers are produced by precipitating (depositing) imide oligomers in a solution with a poor solvent, recovering, washing, and drying them.

従って、上記特許文献1~3に記載の技術は、工程が多く煩雑であり、製造に長時間(数時間)を要するので、ポリイミドを安価で簡便にかつ短時間で製造するという観点から見て、更なる改善の余地がある。また、上記特許文献4,5に記載の技術では、工程が多く煩雑であり、得られるコポリイミドが粉体状ではなく取り扱い性に劣る。 Therefore, the techniques described in Patent Documents 1 to 3 have many complicated steps and require a long time (several hours) for production. , there is room for further improvement. In addition, the techniques described in Patent Documents 4 and 5 involve many complicated steps, and the resulting copolyimide is not in the form of a powder and is poor in handleability.

本発明の一態様は、従来技術と比較して、安価で簡便に、かつ極めて短時間で粒子状イミドオリゴマーを製造することができる製造方法、および当該粒子状イミドオリゴマーを提供することを目的とする。 An object of one aspect of the present invention is to provide a production method capable of producing a particulate imide oligomer inexpensively, simply, and in an extremely short period of time as compared with conventional techniques, and to provide the particulate imide oligomer. do.

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、アミド酸オリゴマーの溶液を溶融加工することにより、粒子状イミドオリゴマーを安価で簡便、かつ極めて短時間(数分間)で製造することができること、また、得られた粒子状イミドオリゴマーはこれまでにない新規な物性および特性を有すること、を見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of intensive studies in order to solve the above problems, the present inventors have found that particulate imide oligomers can be produced inexpensively, simply, and in an extremely short time (several minutes) by melt processing a solution of an amic acid oligomer. and that the obtained particulate imide oligomer has unprecedented novel physical properties and properties, and have completed the present invention.

即ち、本発明の一実施の形態は、以下の構成を含む。
[1]下記一般式(1)で表される粒子状イミドオリゴマーであって、不定形粒子であり、水中に分散させて測定した平均粒子径が100~500μmの範囲内であることを特徴とする粒子状イミドオリゴマー。
That is, one embodiment of the present invention includes the following configurations.
[1] A particulate imide oligomer represented by the following general formula (1), which is irregularly shaped particles and has an average particle diameter of 100 to 500 μm when measured after being dispersed in water. particulate imide oligomers.

Figure 0007250593000001
Figure 0007250593000001

(一般式(1)中、RおよびRは、互いに同一または互いに異なっていてもよい二価の芳香族ジアミン残基を表し、RおよびRは、互いに同一または互いに異なっていてもよい四価の芳香族テトラカルボン酸残基を表し、RおよびRは、何れか一方が水素原子であり、他方がフェニル基であり、mおよびnは、1≦m、0≦n、1≦m+n≦20および0.05≦m/(m+n)≦1の関係を満たし、繰り返し単位の配列は、ブロック、ランダムの何れであってもよい。)
[2]H-NMRで測定されるイミド化率が80%以上である、[1]に記載の粒子状イミドオリゴマー。
[3]溶媒の含有率が20重量%以下である、[1]または[2]に記載の粒子状イミドオリゴマー。
[4]溶媒が、アルコール系溶媒とエーテル系溶媒との混合溶媒、ヒドロキシエーテル系溶媒の単独溶媒、アルコール系溶媒とヒドロキシエーテル系溶媒との混合溶媒、エーテル系溶媒とヒドロキシエーテル系溶媒との混合溶媒、または、アルコール系溶媒とエーテル系溶媒とヒドロキシエーテル系溶媒との混合溶媒であって、その沸点(混合溶媒では各々の単独溶媒での沸点)が130℃以下である、[3]に記載の粒子状イミドオリゴマー。
[5]溶媒がメタノールと1,3-ジオキソランとの混合溶媒である、[3]に記載の粒子状イミドオリゴマー。
[6]下記一般式(2)で表されるアミド酸オリゴマーの溶液を溶融加工する工程を包含することを特徴とする粒子状イミドオリゴマーの製造方法。
(In general formula (1), R 1 and R 2 represent divalent aromatic diamine residues which may be the same or different from each other, R 3 and R 4 may be the same or different from each other, represents a good tetravalent aromatic tetracarboxylic acid residue, one of R5 and R6 is a hydrogen atom and the other is a phenyl group, m and n are 1≤m, 0≤n, It satisfies the relationships of 1≦m+n≦20 and 0.05≦m/(m+n)≦1, and the arrangement of repeating units may be either block or random.)
[2] The particulate imide oligomer according to [1], which has an imidization rate of 80% or more as measured by 1 H-NMR.
[3] The particulate imide oligomer according to [1] or [2], which has a solvent content of 20% by weight or less.
[4] The solvent is a mixed solvent of an alcohol solvent and an ether solvent, a single solvent of a hydroxy ether solvent, a mixed solvent of an alcohol solvent and a hydroxy ether solvent, or a mixture of an ether solvent and a hydroxy ether solvent. The solvent, or a mixed solvent of an alcohol solvent, an ether solvent, and a hydroxy ether solvent, the boiling point of which is 130° C. or less (the boiling point of each solvent in the mixed solvent) is 130° C. or less. of particulate imide oligomers.
[5] The particulate imide oligomer according to [3], wherein the solvent is a mixed solvent of methanol and 1,3-dioxolane.
[6] A method for producing a particulate imide oligomer, comprising the step of melt-processing a solution of an amic acid oligomer represented by the following general formula (2).

Figure 0007250593000002
Figure 0007250593000002

(一般式(2)中、RおよびRは、互いに同一または互いに異なっていてもよい二価の芳香族ジアミン残基を表し、RおよびRは、互いに同一または互いに異なっていてもよい四価の芳香族テトラカルボン酸残基を表し、RおよびRは、何れか一方が水素原子であり、他方がフェニル基であり、mおよびnは、1≦m、0≦n、1≦m+n≦20および0.05≦m/(m+n)≦1の関係を満たし、繰り返し単位の配列は、ブロック、ランダムの何れであってもよい。)
[7]上記溶融加工を250℃以下の温度で行う、[6]に記載の粒子状イミドオリゴマーの製造方法。
[8]溶融加工する工程では、押出機を用いて溶融押出する、[6]または[7]に記載の粒子状イミドオリゴマーの製造方法。
[9]押出機内の滞留時間が1~30分間である、[8]に記載の粒子状イミドオリゴマーの製造方法。
(In the general formula (2), R 1 and R 2 represent divalent aromatic diamine residues which may be the same or different from each other, R 3 and R 4 may be the same or different from each other, represents a good tetravalent aromatic tetracarboxylic acid residue, one of R5 and R6 is a hydrogen atom and the other is a phenyl group, m and n are 1≤m, 0≤n, It satisfies the relationships of 1≦m+n≦20 and 0.05≦m/(m+n)≦1, and the arrangement of repeating units may be either block or random.)
[7] The method for producing a particulate imide oligomer according to [6], wherein the melt processing is performed at a temperature of 250°C or lower.
[8] The method for producing a particulate imide oligomer according to [6] or [7], wherein in the step of melt processing, melt extrusion is performed using an extruder.
[9] The method for producing a particulate imide oligomer according to [8], wherein the residence time in the extruder is 1 to 30 minutes.

本発明の一態様によれば、イミド化のときに溶媒、イミド化剤および脱水化剤を用いないので、アミド酸オリゴマーから得たイミドオリゴマーを貧溶媒で沈澱(析出)させたり、得られた固体(イミドオリゴマー)を粉砕したりする手間が掛からない。それゆえ、取り扱い性に優れ、従来技術と比較して、安価で簡便に、かつ極めて短時間(数分間)で粒子状イミドオリゴマーを製造することができる製造方法、および、これまでにない新規な物性および特性を有する粒子状イミドオリゴマー、を提供することができるという効果を奏する。 According to one aspect of the present invention, since no solvent, imidizing agent, or dehydrating agent is used during imidization, the imide oligomer obtained from the amic acid oligomer is precipitated (precipitated) with a poor solvent, or the obtained Eliminates the need to pulverize solids (imide oligomers). Therefore, it is possible to produce a particulate imide oligomer that is easy to handle, is inexpensive, simple, and can be produced in a very short time (several minutes) compared to the conventional technology, and a novel unprecedented production method. There is an effect that it is possible to provide a particulate imide oligomer having physical properties and characteristics.

本発明の一実施の形態における粒子状イミドオリゴマーを光学顕微鏡で観察した図である。FIG. 2 is a diagram of a particulate imide oligomer observed with an optical microscope in one embodiment of the present invention. 従来の粒子状イミドオリゴマーを光学顕微鏡で観察した図である。It is the figure which observed the conventional particulate imide oligomer with the optical microscope.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。但し、本発明はこれに限定されるものではなく、記述した範囲内で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態および実施例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても、本発明の技術的範囲に含まれる。尚、本明細書においては、特記しない限り、数値範囲を表す「A~B」は、「A以上(Aを含みかつAより大きい)、B以下(Bを含みかつBより小さい)」を意味する。また、「重量」と「質量」は同義語として使用する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to this, and various modifications are possible within the scope described, and implementations obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments and examples, respectively. The form is also included in the technical scope of the present invention. In this specification, unless otherwise specified, "A to B" representing a numerical range means "A or more (including A and greater than A), B or less (including B and less than B)". do. Also, the terms "weight" and "mass" are used synonymously.

〔1.粒子状イミドオリゴマー〕
本発明の一実施の形態における粒子状イミドオリゴマー(以下、単に「イミドオリゴマー」と記載する場合がある)は、下記一般式(1)で表される粒子状イミドオリゴマーであって、不定形粒子であり、水中に分散させて測定した平均粒子径が100~500μmの範囲内である。
[1. Particulate imide oligomer]
The particulate imide oligomer (hereinafter sometimes simply referred to as "imide oligomer") in one embodiment of the present invention is a particulate imide oligomer represented by the following general formula (1), comprising irregularly shaped particles , and the average particle size measured by dispersing in water is in the range of 100 to 500 μm.

尚、本明細書において「イミドオリゴマー」は、特記しない限り、「末端変性イミドオリゴマー」と同義語として使用する。 In this specification, "imide oligomer" is synonymous with "terminal-modified imide oligomer" unless otherwise specified.

Figure 0007250593000003
Figure 0007250593000003

(一般式(1)中、RおよびRは、互いに同一または互いに異なっていてもよい二価の芳香族ジアミン残基を表し、RおよびRは、互いに同一または互いに異なっていてもよい四価の芳香族テトラカルボン酸残基を表し、RおよびRは、何れか一方が水素原子であり、他方がフェニル基であり、mおよびnは、1≦m、0≦n、1≦m+n≦20および0.05≦m/(m+n)≦1の関係を満たし、繰り返し単位の配列は、ブロック、ランダムの何れであってもよい。)
本発明の一実施の形態において、一般式(1)中、RおよびRで表される二価の芳香族ジアミン残基とは、芳香族ジアミン類が有する二つのアミノ基の間に存在する芳香族有機基を指す。また、本発明の一実施の形態において、一般式(1)中、RおよびRで表される四価の芳香族テトラカルボン酸残基とは、芳香族テトラカルボン酸が有する四つのカルボニル基の間に存在する芳香族有機基を指す。ここで、芳香族有機基とは、芳香環を有する有機基である。当該芳香族有機基は、炭素数4~30の有機基であることが好ましく、炭素数4~18の有機基であることがより好ましく、炭素数4~12の有機基であることがさらに好ましい。また、芳香族有機基は、炭素数6~30の炭素と水素とを含む基であることが好ましく、炭素数6~18の炭素と水素とを含む基であることがより好ましく、炭素数6~12の炭素と水素とを含む基であることがさらに好ましい。RおよびRで表される二価の芳香族ジアミン残基は、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。また、RおよびRで表される二価の芳香族ジアミン残基は、繰り返し単位毎に異なる芳香族ジアミン残基であってもよい。
(In general formula (1), R 1 and R 2 represent divalent aromatic diamine residues which may be the same or different from each other, R 3 and R 4 may be the same or different from each other, represents a good tetravalent aromatic tetracarboxylic acid residue, one of R5 and R6 is a hydrogen atom and the other is a phenyl group, m and n are 1≤m, 0≤n, It satisfies the relationships of 1≦m+n≦20 and 0.05≦m/(m+n)≦1, and the arrangement of repeating units may be either block or random.)
In one embodiment of the present invention, the divalent aromatic diamine residue represented by R 1 and R 2 in general formula (1) is present between two amino groups of the aromatic diamines. It refers to an aromatic organic group that In one embodiment of the present invention, the tetravalent aromatic tetracarboxylic acid residues represented by R 3 and R 4 in the general formula (1) are four carbonyls of the aromatic tetracarboxylic acid. It refers to aromatic organic groups present between groups. Here, the aromatic organic group is an organic group having an aromatic ring. The aromatic organic group is preferably an organic group having 4 to 30 carbon atoms, more preferably an organic group having 4 to 18 carbon atoms, and even more preferably an organic group having 4 to 12 carbon atoms. . Further, the aromatic organic group is preferably a group containing carbon and hydrogen having 6 to 30 carbon atoms, more preferably a group containing carbon and hydrogen having 6 to 18 carbon atoms. More preferably, it is a group containing ∼12 carbons and hydrogen. The divalent aromatic diamine residues represented by R 1 and R 2 may be the same or different. Also, the divalent aromatic diamine residues represented by R 1 and R 2 may be different aromatic diamine residues for each repeating unit.

およびRで表される二価の芳香族ジアミン残基としては、具体的には、例えば、2-フェニル-4,4’-ジアミノジフェニルエーテル(Ph-ODA)、9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(4-アミノフェノキシ)フェニル)フルオレン、1,3-ジアミノベンゼン、4-フェノキシ-1,3-ジアミノベンゼンから選択される少なくとも1種であることがより好ましい。 Specific examples of divalent aromatic diamine residues represented by R 1 and R 2 include 2-phenyl-4,4′-diaminodiphenyl ether (Ph-ODA), 9,9-bis( at least one selected from 4-aminophenyl)fluorene, 9,9-bis(4-(4-aminophenoxy)phenyl)fluorene, 1,3-diaminobenzene, and 4-phenoxy-1,3-diaminobenzene It is more preferable to have

一般式(1)で表される粒子状イミドオリゴマーは、例えば、2-フェニル-4,4’-ジアミノジフェニルエーテルを用いた粒子状イミドオリゴマーであって、以下の方法で合成されていることがより好ましい。即ち、一般式(1)で表される粒子状イミドオリゴマーは、
(i) 1,2,4,5-ベンゼンテトラカルボン酸類(特に、その酸二無水物)、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸類(特に、その酸二無水物)、およびビス(3,4-カルボキシフェニル)エーテル類(特に、その酸二無水物)からなる群より選ばれる、1種類以上のテトラカルボン酸類と、
(ii)2-フェニル-4,4’-ジアミノジフェニルエーテルを含む芳香族ジアミン類と、
(iii) イミドオリゴマーに不飽和末端基を導入するための不飽和酸無水物である4-(2-フェニルエチニル)無水フタル酸(PEPA)と、
を、ジカルボン酸基の全量と1級アミノ基の全量とがほぼ等しい量となるように仕込み、有機溶媒の存在下(または非存在下)で反応させることによってアミド酸オリゴマーを合成し、得られたアミド酸オリゴマーの溶液を溶融加工する方法で合成されていることがより好ましい。
The particulate imide oligomer represented by the general formula (1) is, for example, a particulate imide oligomer using 2-phenyl-4,4′-diaminodiphenyl ether, and is more likely to be synthesized by the following method. preferable. That is, the particulate imide oligomer represented by the general formula (1) is
(i) 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic acids (especially the dianhydride thereof), 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic acids (especially the dianhydride thereof), and one or more tetracarboxylic acids selected from the group consisting of bis(3,4-carboxyphenyl) ethers (especially acid dianhydrides thereof);
(ii) aromatic diamines, including 2-phenyl-4,4'-diaminodiphenyl ether;
(iii) 4-(2-phenylethynyl) phthalic anhydride (PEPA), an unsaturated acid anhydride for introducing unsaturated end groups into imide oligomers;
are charged so that the total amount of dicarboxylic acid groups and the total amount of primary amino groups are approximately equal, and reacted in the presence (or in the absence) of an organic solvent to synthesize an amic acid oligomer. More preferably, it is synthesized by a method of melt processing a solution of an amic acid oligomer.

尚、ジカルボン酸基が複数隣接している場合は、「カルボキシル基の数÷2」を「ジカルボン酸基の数」とする。例えば、「COOH~COOH~COOH~COOH」という構造中には、2個のジカルボン酸基が含まれているとする。 When a plurality of dicarboxylic acid groups are adjacent to each other, "the number of carboxyl groups/2" is defined as "the number of dicarboxylic acid groups". For example, assume that the structure "COOH-COOH-COOH-COOH" contains two dicarboxylic acid groups.

このように合成された粒子状イミドオリゴマーにおいて、RおよびRは、それぞれ独立に、上記1種類以上の芳香族テトラカルボン酸類に由来する四価の芳香族テトラカルボン酸残基から選択され、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。また、1<mおよび1<nの場合(m,nは整数)には、各繰り返し単位のR(またはR)は、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。さらに、1<mの場合には、Rがフェニル基であってRが水素原子である繰り返し単位と、Rが水素原子であってRがフェニル基である繰り返し単位との、一方または両方が任意に含まれていてもよい。 In the particulate imide oligomer thus synthesized, R 3 and R 4 are each independently selected from tetravalent aromatic tetracarboxylic acid residues derived from one or more aromatic tetracarboxylic acids, They may be the same as each other, or they may be different from each other. When 1<m and 1<n (m and n are integers), R 3 (or R 4 ) in each repeating unit may be the same or different. Furthermore, when 1<m, one of the repeating unit in which R 5 is a phenyl group and R 6 is a hydrogen atom and the repeating unit in which R 5 is a hydrogen atom and R 6 is a phenyl group or both may optionally be included.

一般式(1)中、mおよびnは、1≦m、0≦n、1≦m+n≦20および0.05≦m/(m+n)≦1の関係を満たす。本発明の一実施の形態における粒子状イミドオリゴマーは、1≦m≦5であってもよく、0<n≦5であってもよく、1<m+n≦10であってもよく、0.5≦m/(m+n)<1であってもよい。さらに、本発明の一実施の形態における粒子状イミドオリゴマーは、4≦m+nであることがより好ましく、5≦m+nであることがさらに好ましい。mおよびnが上記関係を満たす場合には、本発明の一実施の形態における粒子状イミドオリゴマーは、溶液の保存安定性にさらに優れ、硬化して得られるポリイミドは、耐熱性および機械的強度にさらに優れる。尚、mおよびnは、原料として用いるテトラカルボン酸類および芳香族ジアミン類の種類、モル比等を制御することによって、容易に調整することができる。 In general formula (1), m and n satisfy the relationships of 1≤m, 0≤n, 1≤m+n≤20 and 0.05≤m/(m+n)≤1. The particulate imide oligomer in one embodiment of the present invention may be 1 ≤ m ≤ 5, 0 < n ≤ 5, 1 < m + n ≤ 10, 0.5 ≦m/(m+n)<1 may be satisfied. Furthermore, the particulate imide oligomer in one embodiment of the present invention more preferably satisfies 4≦m+n, and more preferably satisfies 5≦m+n. When m and n satisfy the above relationship, the particulate imide oligomer in one embodiment of the present invention has excellent solution storage stability, and the cured polyimide has excellent heat resistance and mechanical strength. even better. Incidentally, m and n can be easily adjusted by controlling the types, molar ratios, etc. of tetracarboxylic acids and aromatic diamines used as raw materials.

本明細書において「繰り返し単位の配列はブロック、ランダムの何れであってもよい」とは、繰り返し単位の部分がブロック重合体であってもよく、ランダム重合体であってもよいことを意図する。 In the present specification, the phrase "the arrangement of repeating units may be block or random" means that the repeating unit portion may be a block polymer or a random polymer. .

上記粒子状イミドオリゴマーは、より好ましくは、主鎖にイミド結合を有するイミドオリゴマーであって、(i) 末端(より好ましくは両末端)に4-(2-フェニルエチニル)無水フタル酸に由来する付加重合可能な不飽和末端基を有しており、(ii)1≦m+n≦20の関係を満たし、(iii) 室温(例えば、23℃)で固体である。 The particulate imide oligomer is more preferably an imide oligomer having an imide bond in the main chain, wherein (i) the ends (more preferably both ends) are derived from 4-(2-phenylethynyl) phthalic anhydride It has unsaturated terminal groups capable of addition polymerization, (ii) satisfies the relationship 1≤m+n≤20, and (iii) is solid at room temperature (eg, 23°C).

上記1,2,4,5-ベンゼンテトラカルボン酸類としては、例えば、1,2,4,5-ベンゼンテトラカルボン酸、1,2,4,5-ベンゼンテトラカルボン酸二無水物(PMDA)、および1,2,4,5-ベンゼンテトラカルボン酸の酸誘導体(エステル、塩等)が挙げられる。これらの中で、1,2,4,5-ベンゼンテトラカルボン酸二無水物がより好ましい。尚、RおよびRが1,2,4,5-ベンゼンテトラカルボン酸類である場合には、粒子状イミドオリゴマーは、下記一般式(1-2)で表される。一般式(1-2)中、R、R、R、R、mおよびnの定義は、一般式(1)における定義と同じである。 Examples of the 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic acids include 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic acid, 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic dianhydride (PMDA), and acid derivatives (esters, salts, etc.) of 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic acid. Among these, 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic dianhydride is more preferred. When R 3 and R 4 are 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic acids, the particulate imide oligomer is represented by general formula (1-2) below. In general formula (1-2), the definitions of R 1 , R 2 , R 5 , R 6 , m and n are the same as in general formula (1).

Figure 0007250593000004
Figure 0007250593000004

上記3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸類としては、例えば、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(s-BPDA)、および3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸の酸誘導体(エステル、塩等)が挙げられる。これらの中で、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物がより好ましい。尚、RおよびRが3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸類である場合には、粒子状イミドオリゴマーは、下記一般式(1-3)で表される。一般式(1-3)中、R、R、R、R、mおよびnの定義は、一般式(1)における定義と同じである。 Examples of the 3,3′,4,4′-biphenyltetracarboxylic acids include 3,3′,4,4′-biphenyltetracarboxylic acid, 3,3′,4,4′-biphenyltetracarboxylic acid di Anhydrides (s-BPDA) and acid derivatives (esters, salts, etc.) of 3,3′,4,4′-biphenyltetracarboxylic acid are included. Among these, 3,3′,4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride is more preferred. When R 3 and R 4 are 3,3′,4,4′-biphenyltetracarboxylic acids, the particulate imide oligomer is represented by the following general formula (1-3). In general formula (1-3), the definitions of R 1 , R 2 , R 5 , R 6 , m and n are the same as in general formula (1).

Figure 0007250593000005
Figure 0007250593000005

上記ビス(3,4-カルボキシフェニル)エーテル類としては、例えば、ビス(3,4-カルボキシフェニル)エーテル、ビス(3,4-カルボキシフェニル)エーテル二無水物(s-ODPA)、およびビス(3,4-カルボキシフェニル)エーテルの酸誘導体(エステル、塩等)が挙げられる。これらの中で、ビス(3,4-カルボキシフェニル)エーテル二無水物がより好ましい。尚、RおよびRがビス(3,4-カルボキシフェニル)エーテル類である場合には、粒子状イミドオリゴマーは、下記一般式(1-4)で表される。一般式(1-4)中、R、R、R、R、mおよびnの定義は、一般式(1)における定義と同じである。 Examples of the bis(3,4-carboxyphenyl) ethers include bis(3,4-carboxyphenyl) ether, bis(3,4-carboxyphenyl) ether dianhydride (s-ODPA), and bis( 3,4-Carboxyphenyl) ether acid derivatives (esters, salts, etc.). Among these, bis(3,4-carboxyphenyl)ether dianhydride is more preferred. When R 3 and R 4 are bis(3,4-carboxyphenyl) ethers, the particulate imide oligomer is represented by general formula (1-4) below. In general formula (1-4), the definitions of R 1 , R 2 , R 5 , R 6 , m and n are the same as in general formula (1).

Figure 0007250593000006
Figure 0007250593000006

本発明の一実施の形態において、Rおよび/またはRは、1,2,4,5-ベンゼンテトラカルボン酸類、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸類、およびビス(3,4-カルボキシフェニル)エーテル類以外の芳香族テトラカルボン酸類に由来する構造を有していてもよい。つまり、上記粒子状イミドオリゴマーを製造するアミド酸オリゴマーを、1,2,4,5-ベンゼンテトラカルボン酸類、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸類、およびビス(3,4-カルボキシフェニル)エーテル類以外の、他の芳香族テトラカルボン酸類を原料に加えて(モノマーとして用いて)合成してもよい。このような他の芳香族テトラカルボン酸類としては、例えば、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)、2,3,3’,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(a-BPDA)、2,2’,3,3’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(i-BPDA)、2,2-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-カルボキシフェニル)エーテル二無水物、1,2,3,4-ベンゼンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。他の芳香族テトラカルボン酸類は、1種類のみを用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。 In one embodiment of the invention, R 3 and/or R 4 are 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic acids, 3,3′,4,4′-biphenyltetracarboxylic acids and bis(3 ,4-carboxyphenyl)ethers may have a structure derived from aromatic tetracarboxylic acids other than ethers. That is, amic acid oligomers for producing the above particulate imide oligomers are mixed with 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic acids, 3,3′,4,4′-biphenyltetracarboxylic acids, and bis(3,4- Aromatic tetracarboxylic acids other than carboxyphenyl)ethers may be added to the raw materials (used as monomers) for synthesis. Such other aromatic tetracarboxylic acids include, for example, 3,3′,4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride (BTDA) and 2,3,3′,4′-biphenyltetracarboxylic acid. dianhydride (a-BPDA), 2,2',3,3'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (i-BPDA), 2,2-bis(3,4-dicarboxyphenyl)methane dianhydride , bis(3,4-carboxyphenyl) ether dianhydride, 1,2,3,4-benzenetetracarboxylic dianhydride and the like. Other aromatic tetracarboxylic acids may be used alone or in combination of two or more.

また、上記粒子状イミドオリゴマーを製造するアミド酸オリゴマーを、2-フェニル-4,4’-ジアミノジフェニルエーテル以外の、他の芳香族ジアミン類を原料に加えて(モノマーとして用いて)合成してもよい。このような他の芳香族ジアミン類としては、例えば、1,4-ジアミノベンゼン、1,3-ジアミノベンゼン、1,2-ジアミノベンゼン、2,6-ジエチル-1,3-ジアミノベンゼン、4,6-ジエチル-2-メチル-1,3-ジアミノベンゼン、3,5-ジエチルトルエン-2,6-ジアミン、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル(4,4’-ODA)、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル(3,4’-ODA)、3,3’-ジアミノジフェニルエーテル、3,3’-ジアミノベンゾフェノン、4,4’-ジアミノベンゾフェノン、3,3’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、ビス(2,6-ジエチル-4-アミノフェニル)メタン、4,4’-メチレン-ビス(2,6-ジエチルアニリン)、ビス(2-エチル-6-メチル-4-アミノフェニル)メタン、4,4’-メチレン-ビス(2-エチル-6-メチルアニリン)、2,2-ビス(3-アミノフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)プロパン、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン、ベンジジン、3,3’-ジメチルベンジジン、2,2-ビス(4-アミノフェノキシ)プロパン、2,2-ビス(3-アミノフェノキシ)プロパン、2,2-ビス[4’-(4''-アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(4-アミノフェノキシ)フェニル)フルオレン等が挙げられる。上述した中では、9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(4-アミノフェノキシ)フェニル)フルオレン、および1,3-ジアミノベンゼンが、他の芳香族ジアミン類としてより好ましい。他の芳香族ジアミン類は、1種類のみを用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。 Further, the amic acid oligomer for producing the particulate imide oligomer may be synthesized by adding other aromatic diamines other than 2-phenyl-4,4'-diaminodiphenyl ether to the raw materials (using them as monomers). good. Such other aromatic diamines include, for example, 1,4-diaminobenzene, 1,3-diaminobenzene, 1,2-diaminobenzene, 2,6-diethyl-1,3-diaminobenzene, 4, 6-diethyl-2-methyl-1,3-diaminobenzene, 3,5-diethyltoluene-2,6-diamine, 4,4'-diaminodiphenyl ether (4,4'-ODA), 3,4'-diamino diphenyl ether (3,4'-ODA), 3,3'-diaminodiphenyl ether, 3,3'-diaminobenzophenone, 4,4'-diaminobenzophenone, 3,3'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, bis(2,6-diethyl-4-aminophenyl)methane, 4,4′-methylene-bis(2,6-diethylaniline), bis(2-ethyl-6-methyl-4-aminophenyl)methane, 4 , 4′-methylene-bis(2-ethyl-6-methylaniline), 2,2-bis(3-aminophenyl)propane, 2,2-bis(4-aminophenyl)propane, 1,3-bis( 4-aminophenoxy)benzene, 1,3-bis(3-aminophenoxy)benzene, 1,4-bis(4-aminophenoxy)benzene, 1,4-bis(3-aminophenoxy)benzene, benzidine, 3, 3′-dimethylbenzidine, 2,2-bis(4-aminophenoxy)propane, 2,2-bis(3-aminophenoxy)propane, 2,2-bis[4′-(4″-aminophenoxy)phenyl ] hexafluoropropane, 9,9-bis(4-aminophenyl)fluorene, 9,9-bis(4-(4-aminophenoxy)phenyl)fluorene and the like. Among the above, 9,9-bis(4-aminophenyl)fluorene, 9,9-bis(4-(4-aminophenoxy)phenyl)fluorene, and 1,3-diaminobenzene are other aromatic diamines. It is more preferable as a class. Other aromatic diamines may be used alone or in combination of two or more.

特に、機械的強度が求められる用途においては、上記アミド酸オリゴマーの合成において、(i) 2-フェニル-4,4’-ジアミノジフェニルエーテルと、(ii)他の芳香族ジアミン類と、を併用することが好ましい。この場合には、他の芳香族ジアミン類の使用量は、芳香族ジアミン類の合計量を100mol%として、0を超えて50mol%以下であることが好ましく、0を超えて25mol%以下であることがより好ましく、0を超えて10mol%以下であることがさらに好ましい。このときに用いる他の芳香族ジアミン類としては、9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(4-アミノフェノキシ)フェニル)フルオレン、および1,3-ジアミノベンゼンから選択される1種類以上が好ましい。 In particular, in applications where mechanical strength is required, (i) 2-phenyl-4,4'-diaminodiphenyl ether and (ii) other aromatic diamines are used in combination in the synthesis of the amic acid oligomer. is preferred. In this case, the amount of the other aromatic diamines used is preferably more than 0 and 50 mol% or less, and more than 0 and 25 mol% or less, with the total amount of the aromatic diamines being 100 mol%. More preferably, it is more than 0 and 10 mol % or less. Other aromatic diamines used at this time include 9,9-bis(4-aminophenyl)fluorene, 9,9-bis(4-(4-aminophenoxy)phenyl)fluorene, and 1,3-diamino One or more selected from benzene are preferred.

同様に、機械的強度が求められる用途においては、一般式(1)中、0.50≦m/(m+n)<1であることが好ましく、0.75≦m/(m+n)<1であることがより好ましく、0.90≦m/(m+n)<1であることがさらに好ましく、0.90≦m/(m+n)≦0.95であることがより一層好ましい。 Similarly, in applications where mechanical strength is required, it is preferable that 0.50 ≤ m / (m + n) < 1 in general formula (1), and 0.75 ≤ m / (m + n) < 1 more preferably 0.90≦m/(m+n)<1, and even more preferably 0.90≦m/(m+n)≦0.95.

このようなアミド酸オリゴマーから得られる粒子状イミドオリゴマーは、取り扱い性に優れ、高い溶解性を有する上に、機械的特性も高くなる。 A particulate imide oligomer obtained from such an amic acid oligomer has excellent handling properties, high solubility, and high mechanical properties.

末端変性(エンドキャップ)用の不飽和酸無水物としては、4-(2-フェニルエチニル)無水フタル酸を使用することが好ましい。上記アミド酸オリゴマーを合成するときには、4-(2-フェニルエチニル)無水フタル酸を、芳香族テトラカルボン酸類の合計量を100mol%として、5~200mol%の範囲で用いることが好ましく、5~150mol%の範囲内の割合で用いることがより好ましい。 As the unsaturated acid anhydride for terminal modification (endcapping), 4-(2-phenylethynyl)phthalic anhydride is preferably used. When synthesizing the amic acid oligomer, 4-(2-phenylethynyl)phthalic anhydride is preferably used in a range of 5 to 200 mol%, based on the total amount of aromatic tetracarboxylic acids being 100 mol%, preferably 5 to 150 mol. % is more preferable.

本発明の一実施の形態における粒子状イミドオリゴマーは、不定形粒子であり、個々の粒子には鋭角な部分がある(球状ではない)。粒子状イミドオリゴマーが「不定形粒子」であるかどうかは、例えば光学顕微鏡を用いて観察することにより、容易に判定することができる。 The particulate imide oligomer in one embodiment of the present invention is amorphous particles, and each particle has a sharp portion (not spherical). Whether or not the particulate imide oligomers are "irregularly shaped particles" can be easily determined, for example, by observing them using an optical microscope.

粒子状イミドオリゴマーのイミド化率は、H-NMRで、芳香族H由来のピーク面積と、残存アミドH由来のピーク面積とを測定して算出することができる。上記イミド化率は、80%以上であることが好ましく、85%以上であることがより好ましく、90%以上であることがさらに好ましく、95%以上であることが特に好ましく、99%以上であることが最も好ましい。粒子状イミドオリゴマーのイミド化率は、溶融加工の温度および時間を制御することによって制御することができる。尚、イミド化率の測定方法は、実施例にて詳述する。 The imidization rate of the particulate imide oligomer can be calculated by measuring the peak area derived from aromatic 1H and the peak area derived from residual amide 1H in 1H -NMR. The imidization rate is preferably 80% or more, more preferably 85% or more, even more preferably 90% or more, particularly preferably 95% or more, and 99% or more. is most preferred. The imidization rate of the particulate imide oligomer can be controlled by controlling the temperature and time of melt processing. A method for measuring the imidization rate will be described in detail in Examples.

粒子状イミドオリゴマーの分子量(重量平均分子量)は、GPCによって確認することができる。上記分子量は、1000~100000であることが好ましく、3000~50000であることがより好ましく、5000~30000であることがさらに好ましい。粒子状イミドオリゴマーの分子量は、溶融加工の温度および時間を制御することによって制御することができる。尚、分子量の測定条件は、GPCにより、測定する粒子状イミドオリゴマーの構造に応じて最適となるように設定される。 The molecular weight (weight average molecular weight) of the particulate imide oligomer can be confirmed by GPC. The molecular weight is preferably 1,000 to 100,000, more preferably 3,000 to 50,000, even more preferably 5,000 to 30,000. The molecular weight of the particulate imide oligomer can be controlled by controlling the temperature and time of melt processing. The molecular weight measurement conditions are set by GPC so as to be optimal according to the structure of the particulate imide oligomer to be measured.

粒子状イミドオリゴマーの平均粒子径は、当該粒子状イミドオリゴマーを水中に分散させることによって測定することができる。上記平均粒子径は、100~500μmの範囲内であることが好ましく、150~450μmの範囲内であることがより好ましく、200~400μmの範囲内であることがさらに好ましい。また、粒子径分布(D50)は、300~400μmの範囲内であることが好ましい。尚、平均粒子径の測定方法は、実施例にて詳述する。 The average particle size of the particulate imide oligomer can be measured by dispersing the particulate imide oligomer in water. The average particle size is preferably in the range of 100 to 500 μm, more preferably in the range of 150 to 450 μm, even more preferably in the range of 200 to 400 μm. Also, the particle size distribution (D50) is preferably within the range of 300 to 400 μm. A method for measuring the average particle size will be described in detail in Examples.

粒子状イミドオリゴマーにおける溶媒の含有率(残存溶媒)は、20重量%以下であることが好ましく、10重量%以下であることがより好ましく、7重量%以下であることがさらに好ましい。また、上記溶媒は、特に限定されないものの、例えば、アミド酸オリゴマーの合成時に用いた、アルコール系溶媒とエーテル系溶媒との混合溶媒;ヒドロキシエーテル系溶媒の単独溶媒;アルコール系溶媒とヒドロキシエーテル系溶媒との混合溶媒;エーテル系溶媒とヒドロキシエーテル系溶媒との混合溶媒;または、アルコール系溶媒とエーテル系溶媒とヒドロキシエーテル系溶媒との混合溶媒;が挙げられる。また、これら溶媒は、単独溶媒で用いられる場合であっても混合溶媒で用いられる場合であっても、その沸点(混合溶媒では各々の単独溶媒での沸点)が130℃以下であることがより好ましい。これらの中では、メタノールと1,3-ジオキソランとの混合溶媒がより好ましい。 The solvent content (residual solvent) in the particulate imide oligomer is preferably 20% by weight or less, more preferably 10% by weight or less, and even more preferably 7% by weight or less. The solvent is not particularly limited, but may be, for example, a mixed solvent of an alcohol-based solvent and an ether-based solvent used in synthesizing an amic acid oligomer; a single solvent of a hydroxyether-based solvent; an alcohol-based solvent and a hydroxyether-based solvent. a mixed solvent of an ether solvent and a hydroxy ether solvent; or a mixed solvent of an alcohol solvent, an ether solvent and a hydroxy ether solvent; In addition, whether these solvents are used as a single solvent or as a mixed solvent, the boiling point (the boiling point of each single solvent in the mixed solvent) is preferably 130 ° C. or less. preferable. Among these, a mixed solvent of methanol and 1,3-dioxolane is more preferable.

尚、溶媒の含有率は、粒子状イミドオリゴマーをDSCによってガラス転移温度(Tg)付近に加熱して軟化させ、内部に取り込まれている溶媒を揮発させることによって測定することができる。即ち、本明細書において、溶媒の含有率(残存溶媒)とは、TGA-DSCにおける、ガラス転移温度付近での粒子状イミドオリゴマーの重量減少率から算出した値を指す。 The solvent content can be measured by heating the particulate imide oligomer to around the glass transition temperature (Tg) by DSC to soften it and volatilize the solvent contained therein. That is, in the present specification, the solvent content (residual solvent) refers to a value calculated from the weight reduction rate of the particulate imide oligomer near the glass transition temperature in TGA-DSC.

本発明の一実施の形態における粒子状イミドオリゴマーの最低溶融粘度は、20000Pa・sec 以下であることが好ましく、10000Pa・sec 以下であることがより好ましく、5000Pa・sec 以下であることがさらに好ましく、3000Pa・sec 以下であることが特に好ましい。本発明の一実施の形態における粒子状イミドオリゴマーの最低溶融粘度は、1~20000Pa・sec であることが好ましいものの、この範囲に限定されない。最低溶融粘度が上記範囲内であれば、本発明の一実施の形態におけるイミドオリゴマーは成形性により優れる。尚、本明細書において、最低溶融粘度とは、後述の実施例に記載の方法によって測定された値を指す。 The minimum melt viscosity of the particulate imide oligomer in one embodiment of the present invention is preferably 20000 Pa·sec or less, more preferably 10000 Pa·sec or less, and even more preferably 5000 Pa·sec or less, 3000 Pa·sec or less is particularly preferable. The minimum melt viscosity of the particulate imide oligomer in one embodiment of the present invention is preferably 1 to 20000 Pa·sec, but is not limited to this range. If the minimum melt viscosity is within the above range, the imide oligomer in one embodiment of the present invention is more excellent in moldability. In this specification, the minimum melt viscosity refers to a value measured by the method described in Examples below.

本発明の一実施の形態における粒子状イミドオリゴマーは、分子量が互いに異なる末端変性イミドオリゴマーの混合物であってもよい。また、本発明の一実施の形態に係る粒子状イミドオリゴマーは、他の可溶性ポリイミド或いは熱可塑性ポリイミドと混合してもよい。上記熱可塑性ポリイミドは、加熱により軟性になるポリイミドであり、市販品が挙げられるものの、特に限定されない。 The particulate imide oligomer in one embodiment of the present invention may be a mixture of terminally modified imide oligomers having different molecular weights. Moreover, the particulate imide oligomer according to one embodiment of the present invention may be mixed with other soluble polyimides or thermoplastic polyimides. The above-mentioned thermoplastic polyimide is a polyimide that becomes soft by heating, and although commercially available products can be mentioned, it is not particularly limited.

本発明の一実施の形態における粒子状イミドオリゴマーの280℃における溶融粘度は、200~1000000Pa・sec であることが好ましく、200~800000Pa・sec であることがより好ましく、200~500000Pa・sec であることがさらに好ましい。280℃における溶融粘度が1000000Pa・sec を超えるとイミドオリゴマーが流動し難くなる傾向がある。そのため、繊維強化複合材料を作製するとき、繊維間にイミドオリゴマーが含浸し難く、ボイド若しくは未含浸部分等の欠陥が低減された、または、無くなった繊維強化複合材料を得ることが難しくなる傾向がある。また、280℃における溶融粘度が200Pa・sec を下回ると樹脂が流動し易くなり過ぎてイミドプリプレグが作製し難くなる傾向があり、結果としてイミドプリプレグとしてのドレープ性の確保が難しくなる場合がある。本明細書において、280℃における溶融粘度とは、後述の実施例に記載の方法によって測定された値を指す。 The melt viscosity at 280° C. of the particulate imide oligomer in one embodiment of the present invention is preferably 200 to 1,000,000 Pa·sec, more preferably 200 to 800,000 Pa·sec, and more preferably 200 to 500,000 Pa·sec. is more preferred. When the melt viscosity at 280°C exceeds 1,000,000 Pa·sec, the imide oligomer tends to be difficult to flow. Therefore, when producing a fiber-reinforced composite material, it is difficult to impregnate the imide oligomer between the fibers, and it tends to be difficult to obtain a fiber-reinforced composite material in which defects such as voids or non-impregnated portions are reduced or eliminated. be. On the other hand, if the melt viscosity at 280°C is less than 200 Pa·sec, the resin tends to flow too easily, making it difficult to produce imide prepregs. As used herein, the melt viscosity at 280° C. refers to a value measured by the method described in Examples below.

本発明の一実施の形態における粒子状イミドオリゴマーを硬化して得られるポリイミド樹脂の空気中での5%重量減少温度は、520℃以上であることが好ましく、530℃以上であることがより好ましく、535℃以上であることがさらに好ましい。空気中での5%重量減少温度は、高温環境下でポリイミド樹脂を長期間使用したときの酸化劣化速度と相関があると考えられる。空気中での5%重量減少温度が高い程、ポリイミド樹脂を高温環境下で長期間使用することができる。即ち、空気中での5%重量減少温度が高い程、粒子状イミドオリゴマーは長期間の耐熱安定性に優れていると言える。尚、空気中での5%重量減少温度は、後述の実施例に記載の方法によって測定された値を指す。 The 5% weight loss temperature in air of the polyimide resin obtained by curing the particulate imide oligomer in one embodiment of the present invention is preferably 520° C. or higher, more preferably 530° C. or higher. , 535° C. or higher. It is considered that the 5% weight loss temperature in air has a correlation with the oxidation deterioration rate when the polyimide resin is used for a long period of time in a high temperature environment. The higher the 5% weight loss temperature in air, the longer the polyimide resin can be used in a high temperature environment. That is, it can be said that the higher the 5% weight loss temperature in air, the more excellent the long-term heat resistance stability of the particulate imide oligomer. The 5% weight loss temperature in air refers to the value measured by the method described in Examples below.

本発明の一実施の形態における粒子状イミドオリゴマーは、プレスして加熱溶融させ、硬化させることによって例えばフィルム状のポリイミドとすることができる。粒子状イミドオリゴマーは、これまでにない新規な物性および特性を有し、取り扱い性に優れると共に、成型性に優れ、また、優れた耐熱性、機械的物性を示す繊維強化複合材料が得られるという利点を有する。 The particulate imide oligomer in one embodiment of the present invention can be made into, for example, a film-like polyimide by pressing, heat-melting, and curing. Particulate imide oligomers have novel physical properties and properties that have never been seen before, and are said to be excellent in handleability, excellent moldability, and fiber-reinforced composite materials exhibiting excellent heat resistance and mechanical properties. have advantages.

粒子状イミドオリゴマーは、航空機、宇宙産業用機器および車輌用エンジン(周辺)部材、搬送用アーム、ロボットアーム、ロール材、摩擦材、軸受け等の摺動性部材等の一般産業用途を初めとした、成形性の容易さおよび高い耐熱性が求められる広い分野で利用可能である。そして、航空機部材としては、例えば、エンジンのファンケース、インナーフレーム、動翼(ファンブレード等)、静翼(構造案内翼(SGV)等)、バイパスダクト、各種配管等が挙げられる。車輌部材としては、例えば、ブレーキ部材、エンジン部材(シリンダー、モーターケース、エアボックス等)、エネルギー回生システム部材等が挙げられる。 Particulate imide oligomers are used in general industrial applications such as aircraft, space industry equipment and vehicle engine (peripheral) parts, transport arms, robot arms, roll materials, friction materials, sliding members such as bearings, etc. , can be used in a wide range of fields where ease of moldability and high heat resistance are required. Aircraft members include, for example, engine fan cases, inner frames, moving blades (fan blades, etc.), stationary blades (structural guide vanes (SGV), etc.), bypass ducts, various types of piping, and the like. Vehicle members include, for example, brake members, engine members (cylinders, motor cases, air boxes, etc.), energy regeneration system members, and the like.

〔2.粒子状イミドオリゴマーの製造方法〕
上記粒子状イミドオリゴマーは、具体的な一例を挙げれば、以下の方法で合成することができる。
1.(i) 3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸類(特に、この酸二無水物)、1,2,4,5-ベンゼンテトラカルボン酸類(特に、この酸二無水物)、およびビス(3,4-カルボキシフェニル)エーテル類(特に、この二無水物)からなる群より選ばれる、1種類以上の芳香族テトラカルボン酸類と、(ii)2-フェニル-4,4’-ジアミノジフェニルエーテルを含む芳香族ジアミン類と、(iii) 4-(2-フェニルエチニル)無水フタル酸と、を、ジカルボン酸基の全量と1級アミノ基の全量とがほぼ等しい量となるように用意する。
2.用意した各モノマーを、有機溶媒中で、約100℃以下(好ましくは約80℃以下)の反応温度で重合させることにより、溶液の状態のアミド酸オリゴマーを合成する。
3.上記アミド酸オリゴマーの溶液を、250℃以下の温度で溶融加工する。このようにして、末端に4-(2-フェニルエチニル)無水フタル酸残基を有する粒子状イミドオリゴマーが得られる。
[2. Method for producing particulate imide oligomer]
To give a specific example, the particulate imide oligomer can be synthesized by the following method.
1. (i) 3,3′,4,4′-biphenyltetracarboxylic acids (especially the dianhydrides thereof), 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic acids (especially the dianhydrides thereof), and One or more aromatic tetracarboxylic acids selected from the group consisting of bis(3,4-carboxyphenyl) ethers (especially dianhydrides thereof), and (ii) 2-phenyl-4,4'-diamino Aromatic diamines containing diphenyl ether and (iii) 4-(2-phenylethynyl) phthalic anhydride are prepared so that the total amount of dicarboxylic acid groups and the total amount of primary amino groups are approximately equal. .
2. Each of the prepared monomers is polymerized in an organic solvent at a reaction temperature of about 100° C. or lower (preferably about 80° C. or lower) to synthesize an amic acid oligomer in the form of a solution.
3. The amic acid oligomer solution is melt processed at a temperature of 250° C. or less. Particulate imide oligomers having terminal 4-(2-phenylethynyl)phthalic anhydride residues are thus obtained.

上記粒子状イミドオリゴマーのより好ましい合成方法の具体的な一例としては、以下の方法が挙げられる。
1.2-フェニル-4,4’-ジアミノジフェニルエーテルを含む芳香族ジアミン類を、有機溶媒中に均一に溶解させる。
2.得られた溶液に、芳香族テトラカルボン酸二無水物を加えて均一に溶解させる。この芳香族テトラカルボン酸二無水物は、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5-ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、およびビス(3,4-カルボキシフェニル)エーテル二無水物から選択される1種類以上である。
3.得られた溶液を、約5~60℃の反応温度にて、1~180分間程度攪拌しながら反応させる。
4.得られた反応液に、4-(2-フェニルエチニル)無水フタル酸を加えて、均一に溶解させる。
5.得られた溶液を、約5~60℃の反応温度にて、1~180分間程度攪拌しながら反応させる。このようにして、溶液の状態のアミド酸オリゴマーを合成する。
6.得られた反応液を、250℃以下の温度で溶融押出することにより、イミド化反応を起こさせると共に粒子状とする。溶融押出後、必要に応じて、得られた粒子を室温付近まで冷却する。これにより、上記粒子状イミドオリゴマーを合成する。
A specific example of a more preferred method for synthesizing the particulate imide oligomer includes the following method.
Aromatic diamines including 1.2-phenyl-4,4'-diaminodiphenyl ether are uniformly dissolved in an organic solvent.
2. Aromatic tetracarboxylic dianhydride is added to the resulting solution and uniformly dissolved. The aromatic tetracarboxylic dianhydrides include 3,3′,4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic dianhydride, and bis(3, It is one or more selected from 4-carboxyphenyl) ether dianhydrides.
3. The obtained solution is reacted at a reaction temperature of about 5 to 60° C. with stirring for about 1 to 180 minutes.
4. 4-(2-Phenylethynyl)phthalic anhydride is added to the obtained reaction solution and dissolved uniformly.
5. The obtained solution is reacted at a reaction temperature of about 5 to 60° C. with stirring for about 1 to 180 minutes. Thus, amic acid oligomers in solution are synthesized.
6. The resulting reaction liquid is melt-extruded at a temperature of 250° C. or lower to cause an imidization reaction and to form particles. After melt extrusion, if necessary, the obtained particles are cooled to around room temperature. This synthesizes the particulate imide oligomer.

上記合成における全てまたは一部の工程は、不活性ガス雰囲気下(窒素ガス、アルゴンガス等の雰囲気下)または減圧下で行うことが好ましい。 All or part of the steps in the above synthesis are preferably performed under an inert gas atmosphere (an atmosphere of nitrogen gas, argon gas, etc.) or under reduced pressure.

上記合成で用いる有機溶媒としては、例えば、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、N,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)、N,N-ジエチルアセトアミド、N-メチルカプロラクタム、γ-ブチロラクトン(GBL)、シクロヘキサノン、および、メタノールと1,3-ジオキソランとの混合溶媒等が挙げられる。これら有機溶媒は、1種類のみを用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。これら有機溶媒は、可溶性ポリイミドに関する公知技術を適用して、適宜選択することができる。これらの中で、メタノールと1,3-ジオキソランとの混合溶媒を用いることがより好ましい。 Examples of the organic solvent used in the above synthesis include N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), N,N-dimethylacetamide (DMAc), N,N-diethylacetamide, N-methylcaprolactam, γ-butyrolactone (GBL). , cyclohexanone, and a mixed solvent of methanol and 1,3-dioxolane. Only one type of these organic solvents may be used, or two or more types may be used in combination. These organic solvents can be appropriately selected by applying known techniques relating to soluble polyimides. Among these, it is more preferable to use a mixed solvent of methanol and 1,3-dioxolane.

即ち、本発明の一実施の形態における粒子状イミドオリゴマーの製造方法は、下記一般式(2)で表されるアミド酸オリゴマーの溶液を溶融加工する工程を包含する方法である。 That is, a method for producing a particulate imide oligomer according to one embodiment of the present invention is a method including a step of melt-processing a solution of an amic acid oligomer represented by the following general formula (2).

Figure 0007250593000007
Figure 0007250593000007

(式(2)中、RおよびRは、同一または互いに異なっていてもよい二価の芳香族ジアミン残基を表し、RおよびRは、同一または互いに異なっていてもよい二価の芳香族テトラカルボン酸残基を表し、RおよびRは、水素原子またはフェニル基であって、何れか一方がフェニル基であり、mおよびnは、1≦m、0≦n、1≦m+n≦20および0.05≦m/(m+n)≦1の関係を満たし、繰り返し単位の配列は、ブロック、ランダムの何れであってもよい。)
アミド酸オリゴマーの溶液は、上述したように、芳香族テトラカルボン酸類と芳香族ジアミン類と末端変性用の不飽和酸無水物とを溶媒中で反応させることによって製造することができる。アミド酸オリゴマーの溶液の製造方法は、公知の製造方法を採用することができ、上述した方法に特に限定されない。
(In formula (2), R 1 and R 2 represent divalent aromatic diamine residues that may be the same or different from each other, R 3 and R 4 are the same or different divalent represents an aromatic tetracarboxylic acid residue of R 5 and R 6 are a hydrogen atom or a phenyl group, one of which is a phenyl group, m and n are 1 ≤ m, 0 ≤ n, 1 ≦m+n≦20 and 0.05≦m/(m+n)≦1, and the arrangement of repeating units may be either block or random.)
A solution of amic acid oligomer can be produced by reacting aromatic tetracarboxylic acids, aromatic diamines, and an unsaturated acid anhydride for terminal modification in a solvent, as described above. The method for producing the solution of the amic acid oligomer can employ a known production method, and is not particularly limited to the method described above.

アミド酸オリゴマーの溶液を調製するのに用いる溶媒、即ち、アミド酸オリゴマーを溶解させる溶媒としては、反応時に用いる溶媒が好適であり、具体的には、例えば、N-メチル-2-ピロリドン(NMP、沸点202℃(以下、特に断りのない限り、沸点は常圧下での温度を示す))、N,N-ジメチルアセトアミド(DMAc、沸点165℃)、N,N-ジエチルアセトアミド(沸点185℃)、N-メチルカプロラクタム(減圧下(25mmHg)での沸点120℃)等のアミド系溶媒;γ-ブチロラクトン(GBL、沸点204℃)等のエステル系溶媒;シクロヘキサノン(沸点156℃)等のケトン系溶媒;1,3-ジオキサン(沸点105℃)、1,4-ジオキサン(沸点101℃)、テトラヒドロフラン(沸点66℃)、1,3-ジオキソラン(沸点75℃)、1,2-ジメトキシエタン(沸点83℃)等のエーテル系溶媒;メタノール(沸点65℃)、エタノール(沸点78℃)、1-プロパノール(沸点98℃)、2-プロパノール(沸点82℃)等のアルコール系溶媒;メトキシメタノール(沸点90~95℃)、エトキシメタノール(沸点102℃)、2-メトキシエタノール(沸点124℃)、2-エトキシエタノール(沸点135℃)、1-メトキシ-2-プロパノール(沸点119℃)等のヒドロキシエーテル系溶媒;が挙げられる。これら溶媒は、1種類のみを用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。また、上記溶媒として、例えばメタノールと1,3-ジオキソランとの混合溶媒等の混合溶媒を用いてもよい。 As the solvent used for preparing the solution of the amic acid oligomer, that is, the solvent for dissolving the amic acid oligomer, the solvent used during the reaction is suitable. , boiling point 202 ° C. (hereinafter, boiling point indicates temperature under normal pressure unless otherwise specified)), N,N-dimethylacetamide (DMAc, boiling point 165 ° C.), N,N-diethylacetamide (boiling point 185 ° C.) , N-methylcaprolactam (boiling point 120° C. under reduced pressure (25 mmHg)); ester solvents such as γ-butyrolactone (GBL, boiling point 204° C.); ketone solvents such as cyclohexanone (boiling point 156° C.) 1,3-dioxane (boiling point 105° C.), 1,4-dioxane (boiling point 101° C.), tetrahydrofuran (boiling point 66° C.), 1,3-dioxolane (boiling point 75° C.), 1,2-dimethoxyethane (boiling point 83 ° C.); ether solvents such as methanol (boiling point 65 ° C.), ethanol (boiling point 78 ° C.), 1-propanol (boiling point 98 ° C.), 2-propanol (boiling point 82 ° C.); ~95°C), ethoxymethanol (boiling point 102°C), 2-methoxyethanol (boiling point 124°C), 2-ethoxyethanol (boiling point 135°C), hydroxy ethers such as 1-methoxy-2-propanol (boiling point 119°C) solvent; Only one type of these solvents may be used, or two or more types may be used in combination. As the solvent, a mixed solvent such as a mixed solvent of methanol and 1,3-dioxolane may be used.

溶媒の沸点(常圧下)は、溶融加工時における揮発のし易さから、200℃以下であることが好ましく、150℃以下であることがより好ましく、130℃以下であることがさらに好ましく、100℃以下であることが最も好ましい。沸点(常圧下)が200℃を超えると、イミドオリゴマーの析出が円滑に進行しなかったり、溶媒を揮発させ難かったりする場合がある。 The boiling point of the solvent (under normal pressure) is preferably 200° C. or lower, more preferably 150° C. or lower, even more preferably 130° C. or lower, because of the ease of volatilization during melt processing. °C or less is most preferred. If the boiling point (under normal pressure) exceeds 200° C., the imide oligomer may not precipitate smoothly, or the solvent may be difficult to volatilize.

また、揮発時におけるイミドオリゴマーの析出のし易さから、溶媒は、エステル系溶媒、ケトン系溶媒、エーテル系溶媒、アルコール系溶媒、およびヒドロキシエーテル系溶媒、並びに、これら溶媒の混合溶媒がより好ましく、エーテル系溶媒、アルコール系溶媒、およびヒドロキシエーテル系溶媒、並びに、これら溶媒の混合溶媒がさらに好ましく、エーテル系溶媒、およびヒドロキシエーテル系溶媒、並びに、これら溶媒とアルコール系溶媒との混合溶媒が特に好ましい。エーテル系溶媒は、一分子当たり酸素原子を2つ以上有していることが、溶解性に優れることからより好ましい。アミド酸オリゴマーを溶解させる能力が高すぎる溶媒は、イミドオリゴマーの析出が円滑に進行しなかったり、溶媒を揮発させ難かったりする場合がある。また、アミド酸オリゴマーを溶解させる能力が低すぎる溶媒では、適切な濃度のアミド酸オリゴマーに溶液を得ることができない。 Further, the solvent is more preferably an ester solvent, a ketone solvent, an ether solvent, an alcohol solvent, a hydroxyether solvent, or a mixed solvent of these solvents, because imide oligomers are likely to precipitate during volatilization. , ether solvents, alcohol solvents, hydroxy ether solvents, and mixed solvents of these solvents are more preferred, and ether solvents, hydroxy ether solvents, and mixed solvents of these solvents and alcohol solvents are particularly preferred. preferable. The ether-based solvent preferably has two or more oxygen atoms per molecule because of its excellent solubility. Solvents that have too high an ability to dissolve the amic acid oligomer may hinder smooth deposition of the imide oligomer or may make it difficult to volatilize the solvent. Also, a solvent with too low an ability to dissolve the amic acid oligomers will not give a solution with a suitable concentration of the amic acid oligomers.

上記例示の溶媒のうち、アミド酸オリゴマーの原料として用いるテトラカルボン酸類および芳香族ジアミン類の溶解性に優れるアルコール系溶媒と、上記テトラカルボン酸類および得られるアミド酸オリゴマーの溶解性に優れるエーテル系溶媒との混合溶媒;アルコール系溶媒およびエーテル系溶媒の特徴を併せ持つヒドロキシエーテル系溶媒の単独溶媒;アルコール系溶媒とヒドロキシエーテル系溶媒との混合溶媒;エーテル系溶媒とヒドロキシエーテル系溶媒との混合溶媒;または、アルコール系溶媒とエーテル系溶媒とヒドロキシエーテル系溶媒との混合溶媒;が、アミド酸オリゴマーを効率よく重合することができるので特に好ましい。そして、溶解性を考慮して、エーテル系溶媒は、一分子当たり酸素原子を2つ以上有していることがより好ましい。また、これら溶媒は、単独溶媒で用いられる場合であっても混合溶媒で用いられる場合であっても、その沸点(混合溶媒では各々の単独溶媒での沸点)が130℃以下であることがより好ましい。そして、揮発性を考慮すれば、アルコール系溶媒とエーテル系溶媒との混合溶媒が、共沸混合物を形成して揮発することからさらに好ましい。アルコール系溶媒およびヒドロキシエーテル系溶媒は、分子が有しているヒドロキシル基が、例えば酸素による自動酸化の途中でエーテル系溶媒から形成されるおそれのあるラジカルを安定化させるため、アミド酸オリゴマーを得るときに過酸化物が生成され難くなるという優れた点がある。即ち、アルコール系溶媒およびヒドロキシエーテル系溶媒は、エーテル系溶媒の安定化剤としての働きも備えている。上記ヒドロキシエーテル系溶媒は、エーテル系溶媒と異なり、単独溶媒で用いた場合でも自己を安定化させる働きがある。但し、更なる安定化を期待して、アルコール系溶媒との混合溶媒として用いてもよい。 Among the solvents exemplified above, an alcohol-based solvent excellent in dissolving tetracarboxylic acids and aromatic diamines used as raw materials for amic acid oligomers, and an ether-based solvent excellent in dissolving the above tetracarboxylic acids and the resulting amic acid oligomers. A mixed solvent of a hydroxy ether solvent having both characteristics of an alcohol solvent and an ether solvent; a mixed solvent of an alcohol solvent and a hydroxy ether solvent; a mixed solvent of an ether solvent and a hydroxy ether solvent; Alternatively, a mixed solvent of an alcohol solvent, an ether solvent, and a hydroxy ether solvent is particularly preferred because it enables efficient polymerization of the amic acid oligomer. In consideration of solubility, the ether solvent more preferably has two or more oxygen atoms per molecule. In addition, whether these solvents are used as a single solvent or as a mixed solvent, the boiling point (the boiling point of each single solvent in the mixed solvent) is preferably 130 ° C. or less. preferable. In consideration of volatility, a mixed solvent of an alcoholic solvent and an etheric solvent is more preferable because it forms an azeotropic mixture and volatilizes. Alcohol-based solvents and hydroxy-ether-based solvents yield amic acid oligomers because the hydroxyl groups on the molecule stabilize radicals that may be formed from ether-based solvents during autoxidation by oxygen, for example. It has the advantage of making peroxides less likely to be generated in some cases. That is, alcohol solvents and hydroxy ether solvents also function as stabilizers for ether solvents. Unlike ether solvents, the hydroxy ether solvents act to stabilize themselves even when used alone. However, in anticipation of further stabilization, it may be used as a mixed solvent with an alcoholic solvent.

アルコール系溶媒とエーテル系溶媒との混合溶媒としては、具体的には、例えば、メタノールと1,3-ジオキソランとの混合溶媒が好適であり、メタノール:1,3-ジオキソランが重量比で1:4~4:1の混合溶媒がより好ましく、1:2~2:1の混合溶媒がさらに好ましい。 As the mixed solvent of the alcohol solvent and the ether solvent, specifically, for example, a mixed solvent of methanol and 1,3-dioxolane is suitable, and the weight ratio of methanol:1,3-dioxolane is 1:1. A mixed solvent of 4 to 4:1 is more preferred, and a mixed solvent of 1:2 to 2:1 is even more preferred.

アミド酸オリゴマーの溶液の濃度は、10~90重量%であることが好ましく、20~70重量%であることがより好ましく、30~50重量%であることがさらに好ましい。アミド酸オリゴマーの溶液の濃度が上記範囲内であると、粒子状イミドオリゴマーを効率的に製造することができる。 The concentration of the amic acid oligomer solution is preferably 10 to 90% by weight, more preferably 20 to 70% by weight, even more preferably 30 to 50% by weight. When the concentration of the amic acid oligomer solution is within the above range, the particulate imide oligomer can be produced efficiently.

溶融加工する工程では、アミド酸オリゴマーの溶液から溶媒を揮発させながら、アミド酸オリゴマーを溶融加工して粒子状イミドオリゴマーを作製する。上記溶融加工は、250℃以下の温度で行うことが好ましい。従って、溶融加工における加工機の設定温度は、150~300℃であることが好ましく、170~280℃であることがより好ましく、190~260℃であることがさらに好ましい。加工機の設定温度が150℃未満であると、イミド化率が高いイミドオリゴマーが得られない傾向にある。加工機の設定温度が300℃を超えると、イミドオリゴマーの硬化反応が促進される傾向にある。溶融加工するときの温度を調節することにより、イミド化反応を容易に制御することができる。 In the melt-processing step, the particulate imide oligomer is produced by melt-processing the amic acid oligomer while evaporating the solvent from the solution of the amic acid oligomer. The melt processing is preferably performed at a temperature of 250° C. or lower. Therefore, the set temperature of the processing machine in melt processing is preferably 150 to 300°C, more preferably 170 to 280°C, even more preferably 190 to 260°C. When the set temperature of the processing machine is less than 150°C, there is a tendency that an imide oligomer having a high imidization rate cannot be obtained. When the set temperature of the processing machine exceeds 300°C, the curing reaction of the imide oligomer tends to be accelerated. The imidization reaction can be easily controlled by adjusting the temperature during melt processing.

溶融加工する方法は、特に限定されないものの、加工機として押出機を用いて溶融押出する方法が簡便である。溶融加工する工程において使用することができる押出機は、アミド酸オリゴマーを加熱して、溶融混練しながら押出することができる押出機であればよく、例えば、一軸押出機、二軸押出機が挙げられるが、特に限定されない。中でも、二軸のスクリュー型押出機が好ましい。押出機は、その先端に多孔板を備えていてもよい。 The method of melt processing is not particularly limited, but a method of melt extrusion using an extruder as a processing machine is convenient. The extruder that can be used in the melt processing step is an extruder that can heat the amic acid oligomer and extrude it while melt-kneading. Examples include a single-screw extruder and a twin-screw extruder. but is not particularly limited. Among them, a twin-screw extruder is preferred. The extruder may have a perforated plate at its tip.

押出機は、溶融押出を好適に実施することができるように、供給口側から押出口側に向かって温度勾配を設けることが望ましい。具体的には、供給口側の温度は、室温~150℃であることが好ましく、室温~120℃であることがより好ましく、室温~80℃であることがさらに好ましい。押出口側の温度は、150を超え、300℃以下であることが好ましく、170~280℃であることがより好ましく、190~260℃であることがさらに好ましい。 It is desirable that the extruder has a temperature gradient from the feed port side toward the extrusion port side so that melt extrusion can be performed favorably. Specifically, the temperature on the supply port side is preferably room temperature to 150°C, more preferably room temperature to 120°C, and even more preferably room temperature to 80°C. The temperature on the extrusion port side is preferably above 150°C and 300°C or less, more preferably 170 to 280°C, even more preferably 190 to 260°C.

押出機は、アミド酸オリゴマーの溶液から溶媒を揮発させる脱溶媒装置、イミド化反応(脱水反応)を行う反応器、および得られたイミドオリゴマーを粒子状にする粉体化装置の役割を果たす。それゆえ、押出機内で、供給口側から押出口側に向かって、溶媒の揮発(脱溶媒)、イミド化反応、および粉体化を連続的に実施することができる。 The extruder serves as a desolvator for volatilizing the solvent from the amic acid oligomer solution, a reactor for imidization reaction (dehydration reaction), and a pulverizer for granulating the obtained imide oligomer. Therefore, solvent volatilization (solvent removal), imidization reaction, and pulverization can be continuously performed in the extruder from the supply port side toward the extrusion port side.

即ち、本発明の一実施の形態における粒子状イミドオリゴマーの製造方法においては、例えば押出機を用いて、アミド酸オリゴマーの溶液を加熱しながら溶融混練し、溶融混練中に溶媒、およびイミド化反応によって生成した水を揮発させながら、イミド化反応を行うので、イミド化剤および脱水化剤を添加しなくてもよい。 That is, in the method for producing a particulate imide oligomer according to one embodiment of the present invention, for example, an extruder is used to melt-knead a solution of an amic acid oligomer while heating, and a solvent and an imidization reaction are added during the melt-kneading. Since the imidization reaction is carried out while volatilizing the water produced by , it is not necessary to add an imidizing agent and a dehydrating agent.

押出機内におけるアミド酸オリゴマーの滞留時間は、1~30分間であることが好ましく、2~20分間であることがより好ましく、3~10分間であることがさらに好ましい。スクリュー等の押出部材の形状や回転数を制御して滞留時間を調節することにより、イミド化反応を容易に制御することができる。滞留時間が1分間未満であると、イミド化率が高いイミドオリゴマーが得られない傾向にある。滞留時間が30分間を超えると、イミドオリゴマーの硬化反応が促進される傾向にある。 The residence time of the amic acid oligomer in the extruder is preferably 1 to 30 minutes, more preferably 2 to 20 minutes, even more preferably 3 to 10 minutes. The imidization reaction can be easily controlled by adjusting the residence time by controlling the shape and rotation speed of the extruding member such as a screw. If the residence time is less than 1 minute, there is a tendency that an imide oligomer with a high imidization rate cannot be obtained. If the residence time exceeds 30 minutes, the curing reaction of the imide oligomer tends to be accelerated.

即ち、本発明の一実施の形態における粒子状イミドオリゴマーの製造方法においては、押出部材の形状や回転数、溶融押出するときの温度および滞留時間を適切に調節することにより、溶融押出することによって得られる粒子状イミドオリゴマーのイミド化率を容易に制御することができる。 That is, in the method for producing a particulate imide oligomer according to one embodiment of the present invention, by appropriately adjusting the shape and rotation speed of the extruding member, the temperature and residence time during melt extrusion, melt extrusion is performed. The imidization rate of the obtained particulate imide oligomer can be easily controlled.

押出機から押出された粒子状イミドオリゴマーは不定形粒子である。粒子状イミドオリゴマーが連なってフレーク状になっている場合は、軽く粉砕すればよい。得られた粒子状イミドオリゴマーは、精製しなくとも硬化反応に供することができる。 The particulate imide oligomer extruded from the extruder is irregularly shaped particles. When the particulate imide oligomers are continuous and form flakes, they may be lightly pulverized. The resulting particulate imide oligomer can be subjected to a curing reaction without purification.

アミド酸オリゴマーがイミド化されているかどうかは、H-NMRでアミドH由来(アミド基)のピークが消失しているかどうかを確認すればよい。 Whether or not the amic acid oligomer is imidized can be confirmed by confirming whether or not the peak derived from amide 1 H (amide group) has disappeared in 1 H-NMR.

本発明の一実施の形態における製造方法では、溶融加工する工程を行うことで粒子状イミドオリゴマーが作製されるので、即ち、イミド化のときに溶媒、イミド化剤および脱水化剤を用いないので、溶液中のイミドオリゴマーを貧溶媒で沈澱(析出)させる回収工程や、洗浄工程、乾燥工程等の後工程が不要である。それゆえ、本発明の一実施の形態における製造方法は、従来技術と比較して、安価で簡便に、かつ極めて短時間(数分間)で粒子状イミドオリゴマーを製造することができる。 In the production method according to one embodiment of the present invention, the particulate imide oligomer is produced by performing the step of melt processing, that is, no solvent, imidizing agent, or dehydrating agent is used during imidization. There is no need for post-processes such as a recovery process for precipitating (depositing) the imide oligomer in the solution with a poor solvent, a washing process, a drying process, and the like. Therefore, the production method according to one embodiment of the present invention can produce particulate imide oligomers inexpensively, simply, and in an extremely short period of time (several minutes) as compared with conventional techniques.

本発明の一実施の形態における製造方法で得られる粒子状イミドオリゴマーは、不定形粒子であり、個々の粒子には鋭角な部分がある(球状ではない)。粒子状イミドオリゴマーが「不定形粒子」であるかどうかは、例えば光学顕微鏡を用いて観察することにより、容易に判定することができる。例えば、上記製造方法によって製造した本発明の一実施の形態における粒子状イミドオリゴマーを光学顕微鏡で観察した図1と、従来の製造方法によって製造した粒子状イミドオリゴマーを光学顕微鏡で観察した図2とを比較すると、本発明の一実施の形態における粒子状イミドオリゴマーには個々の粒子に鋭角な部分があり、「不定形粒子」であることが容易に理解される。 The particulate imide oligomer obtained by the production method according to one embodiment of the present invention is amorphous particles, and each particle has a sharp portion (not spherical). Whether or not the particulate imide oligomers are "irregularly shaped particles" can be easily determined, for example, by observing them using an optical microscope. For example, FIG. 1 is an optical microscope observation of the particulate imide oligomer produced by the above-described production method, and FIG. 2 is an optical microscope observation of the particulate imide oligomer produced by the conventional production method. , it is easily understood that the particulate imide oligomer in one embodiment of the present invention has a sharp portion in each particle and is an "amorphous particle".

〔3.イミドプリプレグ〕
本発明の一実施の形態における粒子状イミドオリゴマーは、強化繊維と混合されることにより、イミドプリプレグとすることができる。当該イミドプリプレグは、本発明の一実施の形態における粒子状イミドオリゴマーを用いることにより、溶媒等の揮発分の残存が低減されている。また、上記イミドプリプレグを用いて製造された樹脂複合材料(例えば、炭素繊維強化複合材料)は、溶媒等の揮発分の揮発および分解に起因するボイド等の欠陥が低減される(若しくは無くなる)ので、樹脂単体同等以上のガラス転移温度(Tg)を有するという極めて有利な効果を奏する。尚、本発明の一実施の形態には、上記イミドプリプレグを積層し、加熱硬化して得られる繊維強化積層板が含まれ得る。
[3. imide prepreg]
The particulate imide oligomer in one embodiment of the present invention can be made into an imide prepreg by being mixed with reinforcing fibers. By using the particulate imide oligomer according to one embodiment of the present invention, the imide prepreg has reduced residual volatile matter such as a solvent. In addition, in a resin composite material (for example, a carbon fiber reinforced composite material) produced using the imide prepreg, defects such as voids caused by volatilization and decomposition of volatile components such as solvents are reduced (or eliminated). , a very advantageous effect of having a glass transition temperature (Tg) equal to or higher than that of the resin alone. One embodiment of the present invention may include a fiber-reinforced laminate obtained by laminating the imide prepregs and heat-curing them.

イミドプリプレグの揮発分残存量は、イミドプリプレグに含まれるイミドオリゴマーに対して20重量%以下であることが好ましく、10重量%以下であることがより好ましく、7重量%以下であることがさらに好ましい。尚、イミドプリプレグの揮発分は、アミド酸オリゴマー製造時の有機溶媒が主な成分であるが、イミド化が未進行であったアミド酸オリゴマーから脱離する水分も含む。イミドプリプレグの揮発分残存量が上記範囲であれば、当該イミドプリプレグを用いて樹脂複合材料(例えば、炭素繊維強化複合材料)を作製したときに、溶媒等の揮発および分解に起因するボイド等の欠陥が低減され、或いは無くなって、樹脂単体同等以上のTgを有する良好な複合材料が得られるので好ましい。 The amount of residual volatile matter in the imide prepreg is preferably 20% by weight or less, more preferably 10% by weight or less, and even more preferably 7% by weight or less relative to the imide oligomer contained in the imide prepreg. . The volatile matter of the imide prepreg is mainly composed of the organic solvent used in the production of the amic acid oligomer, but also includes moisture desorbed from the amic acid oligomer whose imidization has not yet proceeded. If the amount of volatile matter remaining in the imide prepreg is within the above range, when a resin composite material (for example, a carbon fiber reinforced composite material) is produced using the imide prepreg, voids due to volatilization and decomposition of the solvent etc. Defects are reduced or eliminated, and a good composite material having a Tg equal to or higher than that of the resin alone can be obtained, which is preferable.

また、本発明の一実施の形態においては、分子量が比較的大きいイミドオリゴマーであっても、粒子状イミドオリゴマーの懸濁液を作製することなく、イミドプリプレグおよび樹脂複合材料を製造することができる。さらに、イミドプリプレグは、ドレープ性を維持することができ、得られる樹脂複合材料は、耐熱性に優れる。 In addition, in one embodiment of the present invention, even with an imide oligomer having a relatively large molecular weight, an imide prepreg and a resin composite material can be produced without preparing a suspension of particulate imide oligomers. . Furthermore, the imide prepreg can maintain drape properties, and the obtained resin composite material has excellent heat resistance.

尚、本明細書において「プリプレグ」とは、粒子状イミドオリゴマーが強化繊維に部分的に含浸して(半含浸状態)、一体化した樹脂-強化繊維複合体を意味する。「プリプレグ」は、半含浸状態であるがゆえに樹脂が含浸していない繊維配列を含み、それによりドレープ性が損なわれず、複雑な形状への賦形性が良好である。「プリプレグ」の一態様として、樹脂に富んだ層を強化繊維の外表面上に有する形態を示すことが多い。 As used herein, the term "prepreg" means a resin-reinforcing fiber composite obtained by partially impregnating reinforcing fibers with particulate imide oligomers (semi-impregnated state). A "prepreg" contains a fiber arrangement that is not impregnated with a resin because it is in a semi-impregnated state, so that the drapeability is not impaired and the shapeability into a complicated shape is good. One form of "prepreg" often refers to a form having a resin-rich layer on the outer surface of reinforcing fibers.

上記「ドレープ性」とは、樹脂-強化繊維複合体の変形のしなやかさの度合いを示す指標を意味する。「ドレープ性」は、樹脂-強化繊維複合体を型等の他の物体に沿って変形させた場合に、破壊や強化繊維の折損を伴うことなく、形状に柔軟に追随する度合いを表す指標である。ドレープ性が高いと曲面に賦形するのが容易であり、ドレープ性が低いと曲面に賦形するのが困難となる。また、ドレープ性が低いと複雑な形状のプレス成型品を成形することも当然難しくなる。 The "drapability" means an index indicating the degree of suppleness of deformation of the resin-reinforced fiber composite. "Drapability" is an index that expresses the degree to which a resin-reinforced fiber composite conforms to a shape flexibly without breaking or breaking of reinforcing fibers when deformed along another object such as a mold. be. If the drape property is high, it is easy to shape into a curved surface, and if the drape property is low, it becomes difficult to shape into a curved surface. In addition, if the drape property is low, it naturally becomes difficult to form a press-molded product having a complicated shape.

本発明は上述した各実施の形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be modified in various ways within the scope of the claims, and can be obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Embodiments are also included in the technical scope of the present invention.

以下、実施例および比較例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。尚、実施例および比較例における圧力は、全てサンプルにかかる実圧であって、プレス機等の表示圧(ゲージ圧)ではない。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples. In addition, all the pressures in the examples and comparative examples are actual pressures applied to the samples, and not indicated pressures (gauge pressures) of a press machine or the like.

〔粒子状イミドオリゴマーの各種試験方法〕
(1)ガラス転移温度(Tg)および発熱開始温度の測定
TAインスツルメンス社製のQ100(DSC)装置を用いて測定を行った。測定条件は、1st run:40~450℃、昇温速度20℃/min 、2nd run:40~500℃、昇温速度20℃/min とした。そして、2nd runのヒートフロー(W/g)曲線が低下する前後における2つの接線の交点を、粒子状イミドオリゴマーの硬化後のガラス転移温度(Tg)とした。即ち、粒子状イミドオリゴマー(パウダー)の硬化後のガラス転移温度(Tg)は、DSC測定における2nd runのTgである。また、ヒートフロー(W/g)曲線において発熱ピークが観察された場合に、発熱ピークの温度を、粒子状イミドオリゴマーの硬化発熱ピーク温度とした。
[Various test methods for particulate imide oligomer]
(1) Measurement of Glass Transition Temperature (Tg) and Exothermic Start Temperature Measurement was performed using a Q100 (DSC) device manufactured by TA Instruments. The measurement conditions were 1st run: 40 to 450°C, temperature increase rate of 20°C/min, 2nd run: 40 to 500°C, temperature increase rate of 20°C/min. Then, the intersection point of the two tangent lines before and after the 2nd run heat flow (W/g) curve was lowered was defined as the glass transition temperature (Tg) of the particulate imide oligomer after curing. That is, the glass transition temperature (Tg) after curing of the particulate imide oligomer (powder) is the 2nd run Tg in DSC measurement. Further, when an exothermic peak was observed in the heat flow (W/g) curve, the temperature of the exothermic peak was defined as the curing exothermic peak temperature of the particulate imide oligomer.

(2)イミド化率の測定
粒子状イミドオリゴマーを重DMF(重水素化N,N-ジメチルホルムアミド)に溶解して測定試料とし、プロトン核磁気共鳴分光装置(型式:AV-400M、(株)Bruker社製、H-NMR)を用いて、30℃にてピーク面積の測定を行った。そして、化学シフトが7~9ppmの芳香族H由来のピーク面積と、化学シフトが11ppm付近の残存アミドH由来のピーク面積とから、粒子状イミドオリゴマーのイミド化率(mol%)を算出した。
(2) Measurement of imidization rate A particulate imide oligomer was dissolved in heavy DMF (deuterated N,N-dimethylformamide) as a measurement sample, and a proton nuclear magnetic resonance spectrometer (model: AV-400M, Co., Ltd.) was used. Peak areas were measured at 30° C. using 1 H-NMR, manufactured by Bruker. Then, the imidization rate (mol%) of the particulate imide oligomer was calculated from the peak area derived from the aromatic 1 H with a chemical shift of 7 to 9 ppm and the peak area derived from the residual amide 1 H with a chemical shift around 11 ppm. bottom.

(3)粒子径分布および平均粒子径の測定
粒子状イミドオリゴマーを水に分散させて測定試料とし、レーザ回折式粒度分布測定装置(日機装(株)製:マイクロトラック)を用いて、粒子状イミドオリゴマーの体積平均粒子径分布を測定した。そして、50%累積体積平均粒子径を、粒子状イミドオリゴマーの平均粒子径(μm)とした。
(3) Measurement of particle size distribution and average particle size A particulate imide oligomer was dispersed in water to prepare a measurement sample, and a laser diffraction particle size distribution measuring device (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.: Microtrac) was used to measure particulate imide. The volume average particle size distribution of the oligomer was measured. The 50% cumulative volume average particle size was defined as the average particle size (μm) of the particulate imide oligomer.

(4)引張試験
(株)島津製作所製のオートグラフAGS-Xを用い、チャック間距離:20mm、TS:5mm/分にて、粒子状イミドオリゴマーから作製された硬化物フィルム(プレス成型品)の引張試験を行い、機械物性(引張弾性率(N/mm)、破断応力(N/mm)、および破断ひずみ(%))を測定した。
(4) Tensile test Using Autograph AGS-X manufactured by Shimadzu Corporation, chuck distance: 20 mm, TS: 5 mm / min. A tensile test was performed to measure the mechanical properties (tensile modulus (N/mm 2 ), breaking stress (N/mm 2 ), and breaking strain (%)).

(5)溶解度試験
粒子状イミドオリゴマー0.1gにN-メチル-2-ピロリドン(NMP)10gを加えて、濃度が1重量%となるように室温で1時間攪拌した後、目視にて不溶分の有無を確認することにより、溶解度試験を行った。
(5) Solubility test 10 g of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) was added to 0.1 g of particulate imide oligomer and stirred at room temperature for 1 hour so that the concentration was 1% by weight. A solubility test was performed by confirming the presence or absence of

(6)粒子形状
粒子状イミドオリゴマーを適量取り、光学顕微鏡(VHX-5000、KEYENCE 社製)を用いて、凝集している粒子の形状を観察した。また、スクリュー管にメタノール3.7gを入れ、粒子状イミドオリゴマー約0.1mgを添加した後、超音波洗浄装置で超音波を10分間かけた。次いで、得られた懸濁液をパスツールピペットによって採取してガラス板の上に1滴、滴下し、ドラフト中、室温で十分に乾燥させた。そして、粒子一粒の形状は、メタノールを揮発させた後の残存物を、超深度顕微鏡(KEYENCE 社製)を用いて観察した。
(6) Particle shape An appropriate amount of particulate imide oligomer was taken, and the shape of aggregated particles was observed using an optical microscope (VHX-5000, manufactured by KEYENCE). Also, 3.7 g of methanol was placed in a screw tube, and after adding about 0.1 mg of particulate imide oligomer, ultrasonic waves were applied for 10 minutes using an ultrasonic cleaner. Then, the resulting suspension was collected with a Pasteur pipette, dropped on a glass plate, and thoroughly dried at room temperature in a fume hood. Then, the shape of each particle was observed by using an ultra-depth microscope (manufactured by KEYENCE Co., Ltd.) for the residue left after methanol was volatilized.

(7)粉体特性
粒子状イミドオリゴマーの粉体特性は、当該イミドオリゴマーの固まり難さおよび流動性等の物性を相対的に比較し、良好(A)、やや良好(B)、普通(C)、使用可(ぎりぎり使用することができる)(D)、不良(E)の5段階で評価した。
(7) Powder properties The powder properties of the particulate imide oligomer are relatively compared in terms of physical properties such as the difficulty of clumping and fluidity of the imide oligomer, and are good (A), somewhat good (B), normal (C ), Usable (Barely usable) (D), and Poor (E).

(8)残存溶媒率
粒子状イミドオリゴマーのDMF(N,N-ジメチルホルムアミド)溶液(濃度:約20mg/mL)を調製し、GC/MS分析(GC:Agilent technologies製の6890N、MS:Agilent technologies製の5973N、カラム: SUPELCOWAX 0.25mmID×30m)によって定量を行い、残存溶媒率を求めた。
(8) Residual solvent rate A DMF (N,N-dimethylformamide) solution (concentration: about 20 mg/mL) of particulate imide oligomer was prepared and analyzed by GC/MS (GC: 6890N manufactured by Agilent technologies, MS: Agilent technologies 5973N, column: SUPELCOWAX 0.25 mm ID x 30 m), and the residual solvent ratio was determined.

尚、粒子状イミドオリゴマーの比表面積および分子量は、当業者に周知の方法(BET比表面積の測定方法、GPCによる分子量の測定方法)によって測定した。 The specific surface area and molecular weight of the particulate imide oligomer were measured by methods well known to those skilled in the art (BET specific surface area measurement method, molecular weight measurement method by GPC).

〔製造例1〕
温度計および攪拌子を備えた7Lオートクレーブの内側をヒーターで45℃に加温した後、2-フェニル-4,4’-ジアミノジフェニルエーテル(Ph-ODA)1105g(4.0mol)、並びに、1,3-ジオキソラン1650gおよびメタノール1650gの混合溶媒(重量比1:1)を入れ、窒素フローを開始した。2-フェニル-4,4’-ジアミノジフェニルエーテルの溶解後、上記オートクレーブに1,2,4,5-ベンゼンテトラカルボン酸二無水物(PMDA)232.6gを、間隔を空けて3回(合計697.8g(3.2mol))加えて、設定温度45℃で3時間、重合反応させることにより、アミド酸オリゴマーを得た。このアミド酸オリゴマーを含む反応溶液に、4-(2-フェニルエチニル)無水フタル酸(PEPA)397.1g(1.6mol)を加え、引き続き1.5時間、反応させることによって末端変性した。これにより、末端変性アミド酸オリゴマーの溶液を得た(固形分濃度(理論値)=2200/5500=約40重量%)。
[Production Example 1]
After heating the inside of a 7 L autoclave equipped with a thermometer and stirrer to 45° C. with a heater, 1105 g (4.0 mol) of 2-phenyl-4,4′-diaminodiphenyl ether (Ph-ODA) and 1, A mixed solvent of 1650 g of 3-dioxolane and 1650 g of methanol (1:1 weight ratio) was introduced and nitrogen flow was started. After dissolving 2-phenyl-4,4′-diaminodiphenyl ether, 232.6 g of 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic dianhydride (PMDA) was added to the autoclave three times at intervals (total of 697 .8 g (3.2 mol)) was added and polymerized at a set temperature of 45° C. for 3 hours to obtain an amic acid oligomer. 397.1 g (1.6 mol) of 4-(2-phenylethynyl) phthalic anhydride (PEPA) was added to the reaction solution containing this amic acid oligomer, and the ends were modified by reacting continuously for 1.5 hours. As a result, a solution of terminal-modified amic acid oligomer was obtained (solid concentration (theoretical value) = 2200/5500 = about 40% by weight).

得られた末端変性アミド酸オリゴマーは、上記一般式(2)において、n=0であり、Rが2-フェニル-4,4’-ジアミノジフェニルエーテル残基で表され、Rが1,2,4,5-ベンゼンテトラカルボン酸二無水物残基で表され、平均してm=4(4量体)である。得られた末端変性アミド酸オリゴマーの溶液を、ワニス(N1)とした。 The obtained terminal-modified amic acid oligomer has n=0, R 1 is represented by a 2-phenyl-4,4′-diaminodiphenyl ether residue, and R 3 is 1,2 in the above general formula (2). , 4,5-benzenetetracarboxylic acid dianhydride residues, with m=4 (tetramer) on average. The obtained solution of terminal-modified amic acid oligomer was used as varnish (N1).

〔製造例2〕
温度計および攪拌子を備えた3つ口の300mLフラスコに、2-フェニル-4,4’-ジアミノジフェニルエーテル23.43g(84.8mmol)と、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)82.5gとを入れた。2-フェニル-4,4’-ジアミノジフェニルエーテルの溶解後、上記フラスコに9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン3.28g(9.41mmol)を加えて、溶解するまで攪拌した。続いて、上記フラスコに1,2,4,5-ベンゼンテトラカルボン酸二無水物16.44g(75.4mmol)を加えた後、窒素封入して、室温で1.5時間、重合反応させることにより、アミド酸オリゴマーを得た。このアミド酸オリゴマーを含む反応溶液に、4-(2-フェニルエチニル)無水フタル酸9.35g(37.7mmol)とNMP15gとを加え、窒素封入して、室温で1.5時間、反応させることによって末端変性した。さらに、上記フラスコに窒素導入管を取り付け、窒素気流下、200℃で5時間攪拌してイミド結合させた後、冷却することによって、末端変性イミドオリゴマーのNMP溶液を得た(固形分濃度(理論値)=52.5/150=約35重量%)。
[Production Example 2]
In a 3-necked 300 mL flask equipped with a thermometer and stir bar, 23.43 g (84.8 mmol) of 2-phenyl-4,4′-diaminodiphenyl ether and 82.5 g of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and After dissolving the 2-phenyl-4,4′-diaminodiphenyl ether, 3.28 g (9.41 mmol) of 9,9-bis(4-aminophenyl)fluorene was added to the flask and stirred until dissolved. Subsequently, after adding 16.44 g (75.4 mmol) of 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic dianhydride to the flask, nitrogen was sealed, and the polymerization reaction was performed at room temperature for 1.5 hours. Amic acid oligomers were obtained. 9.35 g (37.7 mmol) of 4-(2-phenylethynyl)phthalic anhydride and 15 g of NMP are added to the reaction solution containing this amic acid oligomer, and the reaction is performed at room temperature for 1.5 hours under nitrogen. was terminally denatured by Furthermore, a nitrogen inlet tube was attached to the flask, and the mixture was stirred at 200° C. for 5 hours under a nitrogen stream for imide bonding, followed by cooling to obtain an NMP solution of the terminal-modified imide oligomer (solid content concentration (theoretical value) = 52.5/150 = about 35% by weight).

得られた末端変性イミドオリゴマーは、上記一般式(1)において、Rが2-フェニル-4,4’-ジアミノジフェニルエーテル残基または9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン残基で表され、Rが9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン残基で表され、RおよびRが1,2,4,5-ベンゼンテトラカルボン酸二無水物残基で表され、平均してm=3.6、n=0.4である。得られた末端変性イミドオリゴマーのNMP溶液を、ワニス(N2)とした。 The resulting terminal-modified imide oligomer is represented by the above general formula (1), wherein R 1 is a 2-phenyl-4,4'-diaminodiphenyl ether residue or a 9,9-bis(4-aminophenyl)fluorene residue. , R 2 is represented by a 9,9-bis(4-aminophenyl)fluorene residue, R 3 and R 4 are represented by 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic dianhydride residues, On average, m=3.6 and n=0.4. An NMP solution of the obtained terminal-modified imide oligomer was used as varnish (N2).

〔実施例1〕
溶融加工する工程に用いる二軸押出機として、同方向二軸タイプ、スクリュー径25mmφ、最大スクリュー有効長(L/D)60である、MPU25TW((株)テクノベル製)を使用した。この二軸押出機のシリンダー部のヒーター温度を、ワニス投入口(C0)を水冷のみとすると共に、投入口側ブロック(C1)を40℃、下流側の概ね半分のブロック(C7~C10)を220℃とし、それらの間を、温度勾配をつけて設定した。二軸押出機の下流側末端にダイスは取り付けず、ダイヘッドをオープンとした。スクリュー回転数は30rpmに設定した。この回転数は、滞留時間:約3分間に相当する。
[Example 1]
As a twin-screw extruder used in the melt processing step, MPU25TW (manufactured by Technobell Co., Ltd.), which is a co-directional twin-screw type, a screw diameter of 25 mmφ, and a maximum effective screw length (L/D) of 60, was used. The heater temperature of the cylinder part of the twin-screw extruder is set so that the varnish inlet (C0) is only water-cooled, the inlet side block (C1) is 40 ° C., and the downstream half block (C7 to C10) is 220° C. with a temperature gradient between them. No die was attached to the downstream end of the twin-screw extruder, leaving the die head open. The screw rotation speed was set to 30 rpm. This number of revolutions corresponds to a residence time of about 3 minutes.

ワニス投入口(C0)からワニス(N1)を投入したところ、二軸押出機の下流側末端から黄色のパウダーが吐出された。得られたパウダーにブロッキングは認められず、使用可の流動性を有していた。溶解度試験において、不溶分は確認されなかった。このパウダーを上述した各種試験方法で測定したところ、イミド化率は89.6mol%、平均粒子径は312μm(ショルダーを有する単一ピーク)、比表面積は0.013m/g、粒子形状は不定形であった。従って、当該パウダーは粒子状イミドオリゴマーであった。 When the varnish (N1) was charged from the varnish inlet (C0), yellow powder was discharged from the downstream end of the twin-screw extruder. Blocking was not observed in the obtained powder, and it had usable fluidity. No insoluble matter was identified in the solubility test. When this powder was measured by the various test methods described above, the imidization rate was 89.6 mol%, the average particle diameter was 312 μm (single peak with a shoulder), the specific surface area was 0.013 m 2 /g, and the particle shape was irregular. It was fixed. The powder was therefore a particulate imide oligomer.

また、このパウダーを、325℃に加温したホットプレスに投入して予熱し、溶融したことを確認した後、徐々に加圧して、ポンピングでエア抜き操作を繰り返した。その後、所定圧力をかけながら加温し、370℃に到達してから1時間、加熱・加圧して得られた硬化物フィルム(プレス成型品)に関して、引張試験を行うことによって機械物性(引張弾性率、破断応力、および破断ひずみ)を測定したところ、良好な物性を示した。結果をまとめて表1に示す。 In addition, this powder was put into a hot press heated to 325° C. and preheated, and after confirming that it was melted, it was gradually pressurized and the air removal operation was repeated by pumping. After that, it is heated while applying a predetermined pressure, and after reaching 370 ° C. for 1 hour, the cured product film (press molded product) obtained by heating and pressing is subjected to a tensile test to determine the mechanical properties (tensile elasticity modulus at break, stress at break, and strain at break) showed good physical properties. Table 1 summarizes the results.

〔実施例2〕
二軸押出機のシリンダー部のヒーター温度を、下流側の概ね半分のブロック(C7~C10)を240℃とした以外は、実施例1と同様の条件で、ワニス投入口(C0)からワニス(N1)を投入した。
[Example 2]
Under the same conditions as in Example 1, except that the heater temperature of the cylinder part of the twin-screw extruder was 240 ° C. for approximately half of the blocks (C7 to C10) on the downstream side, the varnish (C0) from the varnish inlet (C0) N1) was introduced.

得られたパウダーにブロッキングは認められず、普通の流動性を有していた。溶解度試験において、不溶分は確認されなかった。このパウダーを上述した各種試験方法で測定したところ、イミド化率は99.9mol%、平均粒子径は393μm(ショルダーを有する単一ピーク)、粒子形状は不定形であった。従って、当該パウダーは粒子状イミドオリゴマーであった。 No blocking was observed in the obtained powder, and it had normal fluidity. No insoluble matter was identified in the solubility test. When this powder was measured by the various test methods described above, the imidization rate was 99.9 mol %, the average particle size was 393 μm (single peak with shoulder), and the particle shape was irregular. The powder was therefore a particulate imide oligomer.

また、このパウダーから実施例1と同様の条件で得られた硬化物フィルムに関して、引張試験を行うことによって機械物性を測定したところ、良好な物性を示した。結果をまとめて表1に示す。 Further, a cured product film obtained from this powder under the same conditions as in Example 1 was subjected to a tensile test to measure the mechanical properties, and good physical properties were obtained. Table 1 summarizes the results.

〔実施例3〕
二軸押出機のシリンダー部のヒーター温度を、下流側の概ね半分のブロック(C7~C10)を250℃とした以外は、実施例1と同様の条件で、ワニス投入口(C0)からワニス(N1)を投入した。
[Example 3]
Under the same conditions as in Example 1, except that the heater temperature of the cylinder part of the twin-screw extruder was set to 250 ° C. in approximately half of the blocks (C7 to C10) on the downstream side, the varnish (C0) from the varnish inlet (C0) N1) was introduced.

得られたパウダーにブロッキングは認められず、やや良好な流動性を有していた。溶解度試験において、不溶分は確認されなかった。このパウダーを上述した各種試験方法で測定したところ、イミド化率は99.9mol%、平均粒子径は407μm(ショルダーを有する単一ピーク)、粒子形状は不定形であった。従って、当該パウダーは粒子状イミドオリゴマーであった。 Blocking was not observed in the obtained powder, and it had rather good fluidity. No insoluble matter was identified in the solubility test. When this powder was measured by the various test methods described above, the imidization rate was 99.9 mol %, the average particle size was 407 μm (single peak with shoulder), and the particle shape was irregular. The powder was therefore a particulate imide oligomer.

また、このパウダーから実施例1と同様の条件で得られた硬化物フィルムに関して、引張試験を行うことによって機械物性を測定したところ、良好な物性を示した。結果をまとめて表1に示す。 Further, a cured product film obtained from this powder under the same conditions as in Example 1 was subjected to a tensile test to measure the mechanical properties, and good physical properties were obtained. Table 1 summarizes the results.

〔実施例4〕
二軸押出機のシリンダー部のヒーター温度を、下流側の概ね半分のブロック(C7~C10、DH)を250℃とし、スクリュー回転数を100rpmに設定した以外は、実施例1と同様の条件で、ワニス投入口(C0)からワニス(N1)を投入した。上記回転数は、滞留時間:約1分間に相当する。
[Example 4]
The same conditions as in Example 1 except that the heater temperature of the cylinder part of the twin-screw extruder was set to 250 ° C. for approximately half of the blocks (C7 to C10, DH) on the downstream side, and the screw rotation speed was set to 100 rpm. , the varnish (N1) was introduced from the varnish inlet (C0). The above rotation speed corresponds to a residence time of about 1 minute.

得られたパウダーにブロッキングは認められなかったものの、得られたパウダーの量が少なかったため、流動性は不明であった。溶解度試験において、不溶分は確認されなかった。このパウダーを上述した各種試験方法で測定したところ、イミド化率は99.0mol%、平均粒子径は249μm(ショルダーを有する単一ピーク)、粒子形状は不定形であった。従って、当該パウダーは粒子状イミドオリゴマーであった。 Although blocking was not observed in the obtained powder, the flowability was unknown because the amount of the obtained powder was small. No insoluble matter was identified in the solubility test. When this powder was measured by the various test methods described above, the imidization rate was 99.0 mol %, the average particle size was 249 μm (single peak with shoulder), and the particle shape was irregular. The powder was therefore a particulate imide oligomer.

また、このパウダーから実施例1と同様の条件で得られた硬化物フィルムに関して、引張試験を行うことによって機械物性を測定したところ、良好な物性を示した。結果をまとめて表1に示す。 Further, a cured product film obtained from this powder under the same conditions as in Example 1 was subjected to a tensile test to measure the mechanical properties, and good physical properties were obtained. Table 1 summarizes the results.

〔実施例5〕
二軸押出機のシリンダー部のヒーター温度を、下流側の概ね半分のブロック(C7~C10、DH)を200℃とした以外は、実施例1と同様の条件で、ワニス投入口(C0)からワニス(N1)を投入した。
[Example 5]
From the varnish inlet (C0) under the same conditions as in Example 1, except that the heater temperature of the cylinder part of the twin-screw extruder was set to 200 ° C. in approximately half of the blocks (C7 to C10, DH) on the downstream side. A varnish (N1) was introduced.

得られたパウダーにブロッキングは認められず、普通の流動性を有していた。溶解度試験において、不溶分は確認されなかった。このパウダーを上述した各種試験方法で測定したところ、イミド化率は82.7mol%、平均粒子径は184μm(主ピーク、47μmに副ピークあり)、粒子形状は不定形であった。従って、当該パウダーは粒子状イミドオリゴマーであった。 No blocking was observed in the obtained powder, and it had normal fluidity. No insoluble matter was identified in the solubility test. When this powder was measured by the various test methods described above, the imidization rate was 82.7 mol %, the average particle size was 184 μm (main peak, minor peak at 47 μm), and the particle shape was irregular. The powder was therefore a particulate imide oligomer.

また、このパウダーから実施例1と同様の条件で得られた硬化物フィルムに関して、引張試験を行うことによって機械物性を測定したところ、良好な物性を示した。結果をまとめて表1に示す。 Further, a cured product film obtained from this powder under the same conditions as in Example 1 was subjected to a tensile test to measure the mechanical properties, and good physical properties were obtained. Table 1 summarizes the results.

〔比較例1〕
二軸押出機のシリンダー部のヒーター温度を、ワニス投入口(C0)を水冷のみとすると共に、投入口側ブロック(C1)を40℃、上流側の中間ブロック(C4)を80℃、下流側の概ね半分のブロック(C6~C10、DH)を150℃とし、それらの間を、温度勾配をつけて設定した。スクリュー回転数は10rpmに設定した。この回転数は、滞留時間:約6分間に相当する。それ以外は、実施例1と同様の条件で、ワニス投入口(C0)からワニス(N1)を投入した。
[Comparative Example 1]
The heater temperature of the cylinder part of the twin-screw extruder is set so that the varnish inlet (C0) is only water-cooled, the inlet side block (C1) is 40 ° C., the upstream intermediate block (C4) is 80 ° C., and the downstream side is Approximately half of the blocks (C6 to C10, DH) were set at 150° C., and a temperature gradient was set between them. The screw rotation speed was set to 10 rpm. This number of revolutions corresponds to a residence time of about 6 minutes. Other than that, under the same conditions as in Example 1, the varnish (N1) was introduced from the varnish inlet (C0).

ワニス投入口(C0)からワニス(N1)を投入したところ、二軸押出機の下流側末端から黄色のパウダーが吐出された。得られたパウダーにブロッキングは認められず、使用可の流動性を有していた。溶解度試験において、不溶分は確認されなかった。このパウダーを上述した各種試験方法で測定したところ、イミド化率は7.1mol%、平均粒子径は55μm(単一ピーク)、粒子形状は不定形であった。従って、当該パウダーは実質的にイミド化されておらず、粒子状イミドオリゴマーではなかった。結果をまとめて表1に示す。 When the varnish (N1) was charged from the varnish inlet (C0), yellow powder was discharged from the downstream end of the twin-screw extruder. Blocking was not observed in the obtained powder, and it had usable fluidity. No insoluble matter was identified in the solubility test. When this powder was measured by the various test methods described above, the imidization rate was 7.1 mol %, the average particle size was 55 μm (single peak), and the particle shape was irregular. Therefore, the powder was not substantially imidized and was not a particulate imide oligomer. Table 1 summarizes the results.

〔比較例2〕
二軸押出機のシリンダー部のヒーター温度を、ワニス投入口(C0)を水冷のみとすると共に、投入口側ブロック(C1)を40℃、上流側の中間ブロック(C4)を80℃、下流側の概ね半分のブロック(C6~C10、DH)を150℃とし、それらの間を、温度勾配をつけて設定した。スクリュー回転数は30rpmに設定した。この回転数は、滞留時間:約3分間に相当する。それ以外は、実施例1と同様の条件で、ワニス投入口(C0)からワニス(N1)を投入した。
[Comparative Example 2]
The heater temperature of the cylinder part of the twin-screw extruder is set so that the varnish inlet (C0) is only water-cooled, the inlet side block (C1) is 40 ° C., the upstream intermediate block (C4) is 80 ° C., and the downstream side is Approximately half of the blocks (C6 to C10, DH) were set at 150° C., and a temperature gradient was set between them. The screw rotation speed was set to 30 rpm. This number of revolutions corresponds to a residence time of about 3 minutes. Other than that, under the same conditions as in Example 1, the varnish (N1) was introduced from the varnish inlet (C0).

ワニス投入口(C0)からワニス(N1)を投入したところ、二軸押出機の下流側末端から黄色のパウダーが吐出された。得られたパウダーにブロッキングは認められず、使用可の流動性を有していた。溶解度試験において、不溶分は確認されなかった。このパウダーを上述した各種試験方法で測定したところ、イミド化率は20.0mol%、平均粒子径は48μm(単一ピーク)、粒子形状は不定形であった。従って、当該パウダーは十分にイミド化されておらず、粒子状イミドオリゴマーではなかった。結果をまとめて表1に示す。 When the varnish (N1) was charged from the varnish inlet (C0), yellow powder was discharged from the downstream end of the twin-screw extruder. Blocking was not observed in the obtained powder, and it had usable fluidity. No insoluble matter was identified in the solubility test. When this powder was measured by the various test methods described above, the imidization rate was 20.0 mol %, the average particle size was 48 μm (single peak), and the particle shape was irregular. Therefore, the powder was not fully imidized and was not a particulate imide oligomer. Table 1 summarizes the results.

〔比較例3〕
二軸押出機を使用せず、ワニス(N1)をガラス容器に注ぎ、45℃に設定した真空オーブン内に18時間静置した後、さらに、250℃に設定した熱風オーブンに1時間静置して、黄色固体を得た。即ち、パウダーは得られなかった。
[Comparative Example 3]
Without using a twin-screw extruder, pour the varnish (N1) into a glass container, leave it in a vacuum oven set at 45 ° C. for 18 hours, and then leave it in a hot air oven set at 250 ° C. for 1 hour. to give a yellow solid. That is, no powder was obtained.

この固体を切り出し、上述した各種試験方法で測定したところ、イミド化率は99.9%であった。溶解度試験において、不溶分は確認されなかった。また、この固体から、実施例1と同じ条件で得られた硬化物フィルムについて、引張試験により機械物性を測定したところ、良好な物性であった。結果をまとめて表1に示す。 When this solid was cut out and measured by the various test methods described above, the imidization rate was 99.9%. No insoluble matter was identified in the solubility test. A cured film obtained from this solid under the same conditions as in Example 1 was measured for mechanical properties by a tensile test, and the physical properties were good. Table 1 summarizes the results.

〔比較例4〕
ワニス(N2)100gをメタノール720gに投入し、析出した粉体を濾別した。得られた粉体をメタノール480gで30分間洗浄することを5回繰り返した後、粉体を濾別した。得られた粉体を120℃で1日間、減圧乾燥することにより、顆粒状の末端変性イミドオリゴマーを得た。さらに、得られた顆粒状の末端変性イミドオリゴマーを、ハンマーミルで粉砕することにより、末端変性イミドオリゴマーパウダーを得た。
[Comparative Example 4]
100 g of varnish (N2) was put into 720 g of methanol, and the precipitated powder was separated by filtration. After repeating washing the obtained powder with 480 g of methanol for 30 minutes five times, the powder was separated by filtration. The obtained powder was dried under reduced pressure at 120° C. for 1 day to obtain a granular terminal-modified imide oligomer. Further, the obtained granular terminal-modified imide oligomer was pulverized with a hammer mill to obtain a terminal-modified imide oligomer powder.

得られたパウダーにブロッキングは認められず、使用可の流動性を有していた。溶解度試験において、不溶分は確認されなかった。このパウダーを上述した各種試験方法で測定したところ、イミド化率は98.2mol%、平均粒子径は71μm(単一ピーク)、粒子形状は不定形であった。また、このパウダーから、実施例1と同じ条件で得られた硬化物フィルムについて、引張試験により機械物性を測定したところ、良好な物性であった。結果をまとめて表1に示す。 Blocking was not observed in the obtained powder, and it had usable fluidity. No insoluble matter was identified in the solubility test. When this powder was measured by the various test methods described above, the imidization rate was 98.2 mol %, the average particle size was 71 μm (single peak), and the particle shape was irregular. Further, a cured product film obtained from this powder under the same conditions as in Example 1 was measured for mechanical properties by a tensile test, and the physical properties were good. Table 1 summarizes the results.

Figure 0007250593000008
Figure 0007250593000008

〔結果に対する考察〕
実施例1~実施例3を比較すると、押出機のヒーター温度(下流側の概ね半分のブロック(C7~C10)の設定温度を指す。以下同じ)を220℃から240℃、250℃に上げることで、得られるパウダー(粒子状イミドオリゴマー)のイミド化率を89.6mol%から99.9mol%に上げることが可能であり、粉体の流動性も改善されることが分かる。
[Discussion on the results]
When comparing Examples 1 to 3, the heater temperature of the extruder (refers to the set temperature of approximately half blocks (C7 to C10) on the downstream side; the same applies hereinafter) from 220 ° C. to 240 ° C. and 250 ° C. , the imidization rate of the resulting powder (particulate imide oligomer) can be increased from 89.6 mol % to 99.9 mol %, and the fluidity of the powder is also improved.

また、実施例3と実施例4とを比較すると、スクリュー回転数を上げることで、得られるパウダー(粒子状イミドオリゴマー)のイミド化率を維持しながら、滞留時間を3分間から1分間に短くして生産効率を上げることが可能であることが分かる。 Further, when comparing Example 3 and Example 4, by increasing the screw rotation speed, the retention time was shortened from 3 minutes to 1 minute while maintaining the imidization rate of the resulting powder (particulate imide oligomer). It can be seen that it is possible to increase production efficiency by

実施例1と実施例5とを比較すると、押出機のヒーター温度を220℃から200℃に下げても、イミド化率を大幅に下げることなく、パウダー(粒子状イミドオリゴマー)が得られることが分かる。 Comparing Example 1 and Example 5, even if the heater temperature of the extruder is lowered from 220°C to 200°C, powder (particulate imide oligomer) can be obtained without significantly lowering the imidization rate. I understand.

実施例1~実施例5と比較例1~比較例2とを比較すると、押出機のヒーター温度が150℃の場合には、スクリュー回転数、即ち滞留時間によらず、イミド化率が十分に上がらず、良好な物性を有するパウダー(粒子状イミドオリゴマー)が得られないことが分かる。 Comparing Examples 1 to 5 with Comparative Examples 1 to 2, when the heater temperature of the extruder is 150° C., the imidization rate is sufficiently high regardless of the screw rotation speed, that is, the residence time. It can be seen that a powder (particulate imide oligomer) having good physical properties cannot be obtained.

実施例1~実施例5で得られた粒子状イミドオリゴマーから作製された硬化物フィルムの物性と、比較例3で得られた粒子状イミドオリゴマーから作製された硬化物フィルムの物性とを比較すると、ほぼ同等であることが分かる。しかしながら、比較例3では、ワニス(N1)から固体を得るのに19時間以上を要しており、効率性に劣る。しかも、比較例3では、得られた固体を切り出してから硬化物フィルムに加工するという手間を要し、加工性および取り扱い性にも劣る。これに対して、実施例1~実施例5では、効率性、加工性および取り扱い性に優れることが分かる。 When comparing the physical properties of the cured film produced from the particulate imide oligomers obtained in Examples 1 to 5 with the physical properties of the cured film produced from the particulate imide oligomer obtained in Comparative Example 3 , are almost the same. However, in Comparative Example 3, it took 19 hours or more to obtain a solid from the varnish (N1), which is inferior in efficiency. Moreover, in Comparative Example 3, it is necessary to cut out the obtained solid and then process it into a cured product film, which is inferior in workability and handleability. In contrast, Examples 1 to 5 are found to be excellent in efficiency, workability and handleability.

比較例4では、従来の製造方法(粉砕法)で末端変性イミドオリゴマーパウダーを得ている。それゆえ、比較例4では、ワニス(N2)から再沈殿を行ってパウダーを得るのに大量のメタノールと共に長時間を要し、効率性に劣る。しかも、比較例4では、パウダーを得るのにハンマーミル(粉砕機)で粉砕するという手間を要し、加工性および取り扱い性にも劣る。これに対して、実施例1~実施例5では、効率性、加工性および取り扱い性に優れることが分かる。 In Comparative Example 4, a terminal-modified imide oligomer powder was obtained by a conventional production method (pulverization method). Therefore, in Comparative Example 4, reprecipitation from the varnish (N2) to obtain powder requires a large amount of methanol and a long time, resulting in poor efficiency. Moreover, in Comparative Example 4, the trouble of pulverizing with a hammer mill (pulverizer) is required to obtain a powder, and the workability and handleability are also inferior. In contrast, Examples 1 to 5 are found to be excellent in efficiency, workability and handleability.

本発明は、成形性に優れ、耐熱性を有し、機械的特性および電気的特性等にも優れていることから、航空機、宇宙産業用機器、電気電子機器、一般産業用途および車輌用エンジン(周辺)部材等の広い分野で素材(耐熱複合材)として利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has excellent moldability, heat resistance, and excellent mechanical and electrical properties. It can be used as a material (heat-resistant composite material) in a wide range of fields such as peripheral) members.

Claims (3)

下記一般式(2)で表されるアミド酸オリゴマーの溶液を溶融加工する工程を包含し、
上記溶融加工する工程は、押出機を用いて溶融押出する方法により行い、
上記溶融加工する工程では、上記アミド酸オリゴマーの溶液を加熱しながら溶融混練し、上記溶融混練中に溶媒、およびイミド化反応によって生成した水を揮発させながら、イミド化反応を行い、得られたイミドオリゴマーを粒子状にすることを特徴とする粒子状イミドオリゴマーの製造方法。
Figure 0007250593000009
(一般式(2)中、RおよびRは、互いに同一または互いに異なっていてもよい二価の芳香族ジアミン残基を表し、RおよびRは、互いに同一または互いに異なっていてもよい四価の芳香族テトラカルボン酸残基を表し、RおよびRは、何れか一方が水素原子であり、他方がフェニル基であり、mおよびnは、1≦m、0≦n、1≦m+n≦20および0.5≦m/(m+n)≦1の関係を満たし、繰り返し単位の配列は、ブロック、ランダムの何れであってもよい。)
including a step of melt processing a solution of an amic acid oligomer represented by the following general formula (2) ;
The melt processing step is performed by a method of melt extrusion using an extruder,
In the melt processing step, the solution of the amic acid oligomer is melt-kneaded while heating, and the imidization reaction is performed while volatilizing the solvent and the water generated by the imidization reaction during the melt-kneading. A method for producing a particulate imide oligomer, comprising making the imide oligomer particulate.
Figure 0007250593000009
(In the general formula (2), R 1 and R 2 represent divalent aromatic diamine residues which may be the same or different from each other, R 3 and R 4 may be the same or different from each other, represents a good tetravalent aromatic tetracarboxylic acid residue, one of R5 and R6 is a hydrogen atom and the other is a phenyl group, m and n are 1≤m, 0≤n, The relationships of 1≤m+n≤20 and 0.5≤m /(m+n)≤1 are satisfied, and the arrangement of the repeating units may be either block or random.)
上記溶融加工を250℃以下の温度で行う、請求項に記載の粒子状イミドオリゴマーの製造方法。 2. The method for producing particulate imide oligomers according to claim 1 , wherein the melt processing is performed at a temperature of 250[deg.] C. or less. 押出機内の滞留時間が1~30分間である、請求項1または2に記載の粒子状イミドオリゴマーの製造方法。 3. The method for producing a particulate imide oligomer according to claim 1 , wherein the residence time in the extruder is 1 to 30 minutes.
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