JPH01122A - Manufacturing method of polyimide powder - Google Patents

Manufacturing method of polyimide powder

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JPH01122A
JPH01122A JP63-70415A JP7041588A JPH01122A JP H01122 A JPH01122 A JP H01122A JP 7041588 A JP7041588 A JP 7041588A JP H01122 A JPH01122 A JP H01122A
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polyamic acid
powder
solvent
polyimide powder
polyimide
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篤 鈴木
和幸 原田
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業土の利用分野〉 本発明は成形性の優れた微細な粉末を簡便に得ることが
できる、ポリイミド粉末の製造方法に関するものである
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Field of Industrial Soil Application> The present invention relates to a method for producing polyimide powder that can easily produce a fine powder with excellent moldability.

〈従来の技術〉 ポリイミド樹脂はその優れた耐熱性、機械特性等のため
に、電気・電子機器産業、自動車産業等において重要な
位置を占めており、特に近年、機器の高速化、高性能化
が進むにつれて、必要不可欠な素材となりつつある。な
かでも、特公昭39−22196号公報に開示されてい
るポリピロメリットイミド樹脂に代表される芳香族系の
ポリイミド樹脂は、極めて優れた耐熱性を有しており、
いわゆる耐熱樹脂の頂点に立っているが、その反面流動
性に乏しく、成形が困難であるという問題がある。
<Conventional technology> Due to its excellent heat resistance and mechanical properties, polyimide resin plays an important role in the electrical/electronic equipment industry, the automobile industry, etc. In recent years, polyimide resins have become increasingly popular, especially in recent years due to the increase in speed and performance of equipment. As technology advances, it is becoming an indispensable material. Among them, aromatic polyimide resins represented by polypyromellitimide resin disclosed in Japanese Patent Publication No. 39-22196 have extremely excellent heat resistance.
Although it stands at the top of the so-called heat-resistant resins, it has the problem of poor fluidity and difficulty in molding.

このような流動性に乏しい樹脂を成形するには、該樹脂
を数μm以下の微細な粉末にする必要があり、そのため
の手法がいくつか開示されているが、どれも欠点を有し
ており、改善が望まれている。
In order to mold such a resin with poor fluidity, it is necessary to turn the resin into a fine powder of several μm or less, and several methods have been disclosed for this purpose, but all of them have drawbacks. , improvement is desired.

例えば特公昭39−22196号公報には、高速混合機
中でポリアミド酸溶液を再沈殿させ、粉末を得る手法が
開示されているが、このような手法では、全体を微細な
粉末にすることが難しく、一部塊状の沈殿が生成するこ
とを防ぐことができない。
For example, Japanese Patent Publication No. 39-22196 discloses a method of reprecipitating a polyamic acid solution in a high-speed mixer to obtain a powder, but with such a method, it is not possible to turn the entire solution into a fine powder. It is difficult to prevent the formation of a partially lumpy precipitate.

又、この再沈殿型の改善方法として、特開昭61−23
4号公報には、エアースプレーを用いて、噴霧状に再沈
する手法が開示されている。
In addition, as a method for improving this reprecipitation type, Japanese Patent Application Laid-open No. 61-23
Publication No. 4 discloses a method of reprecipitating in a spray form using air spray.

この手法は確かに微細な粉末を得ることはできるが、操
作が煩雑となる上に、極めて多量の有機溶剤を用いるこ
とになるという欠点がある。
Although it is possible to obtain fine powder with this method, it has the drawbacks that it is complicated to operate and requires the use of an extremely large amount of organic solvent.

又、特公昭39−30060号公報には、ポリアミド酸
溶液を3級アミンの存在下で加熱し、ポリイミド粉末を
得る手法が開示されている。
Further, Japanese Patent Publication No. 39-30060 discloses a method of heating a polyamic acid solution in the presence of a tertiary amine to obtain polyimide powder.

この手法は、微細な粉末を簡便に得ることができるもの
の、生成したポリイミドの結晶化度が高くなってしまう
ため、成形性が極めて損なわれ、成形が困難になるとい
う欠点を有している。
Although this method can easily obtain fine powder, it has the disadvantage that the crystallinity of the produced polyimide becomes high, resulting in extremely poor moldability and difficulty in molding.

〈発明が解決しようとする課題〉 そこで本発明者は、成形性に優れた微細な粉末を簡便に
得る手法について鋭意検討した結果、ポリアミド酸溶液
を特定な溶媒で希釈した後、脂肪族酸無水物で閉環反応
させることが有効であることを見い出し、本発明に到達
した。
<Problems to be Solved by the Invention> Therefore, the inventor of the present invention conducted extensive research on a method for easily obtaining fine powder with excellent moldability, and found that after diluting a polyamic acid solution with a specific solvent, aliphatic acid anhydride We have discovered that it is effective to carry out a ring-closing reaction with a substance, and have arrived at the present invention.

く課題を解決するための手段〉 すなわち本発明は、下記一般式(I)で表わされる繰り
返し単位を主要構造単位とするポリアミド酸およびアミ
ド系溶媒より成るポリアミド酸溶液に、アミド系溶媒に
対し1.0〜5.0倍体積の、溶解度パラメーターが9
.0〜10.0(cal/c4)v2  であるポリア
ミド酸の貧溶媒および脂肪族酸無水物を添加し、ポリア
ミド酸を脱水閉環反応させることを特徴とする、ポリイ
ミド粉末の製造方法を提供するものである。
Means for Solving the Problems> That is, the present invention provides a polyamic acid solution consisting of a polyamic acid whose main structural unit is a repeating unit represented by the following general formula (I) and an amide solvent, and a polyamic acid solution containing 1% of the amide solvent. .0 to 5.0 times volume, solubility parameter is 9
.. 0 to 10.0 (cal/c4)v2 of polyamic acid and an aliphatic acid anhydride, and the polyamic acid is subjected to a dehydration ring-closing reaction. It is.

Ar ここでArは少なくとも1つの炭素6員環を含む4価の
芳香族残基であり、そのうちの2価ずつは、Ar基のベ
ンゼン環内の隣接する炭素原子に結合していることによ
って特徴づけられ、などが挙げられる。又、Ar’は2
価の芳香族あるいは、脂肪族残基であり、芳香族の場合
には、1〜4個の炭素6員環を持ち、脂肪族の場合は、
C4〜C1,の骨格を持つことにより特徴づけられ、H
3 CH。
Ar where Ar is a tetravalent aromatic residue containing at least one carbon six-membered ring, of which each divalent is characterized by being bonded to an adjacent carbon atom in the benzene ring of the Ar group. Examples include: Also, Ar' is 2
It is an aromatic or aliphatic residue, and in the case of aromatic, it has 1 to 4 carbon 6-membered rings, and in the case of aliphatic,
It is characterized by having a skeleton of C4 to C1, and H
3 CH.

れる。又、(1)は単独のポリマーであっても良いし、
あるいは共重合体であってもかまわない。
It will be done. Also, (1) may be a single polymer,
Alternatively, it may be a copolymer.

このようなポリアミド酸の合成法は公知であり、例えば
特公昭39−22196号公報にその詳細が開示されて
いるが、テトラカルボン酸誘導体(例えば二無水物)と
ジアミンとを、アミド系溶媒中で反応させることにより
、得ることができる。
Such a method for synthesizing polyamic acid is publicly known, and its details are disclosed, for example, in Japanese Patent Publication No. 39-22196. It can be obtained by reacting with

本発明でいうアミド系溶媒とは、具体的には、N、N−
ジメチルアセトアミド、N、N−ジメチルホルムアミド
、N−メチルピロリドン等の溶媒を指し、これらはいず
れもポリアミド酸の良溶媒である。
The amide solvent referred to in the present invention specifically refers to N, N-
It refers to solvents such as dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, and N-methylpyrrolidone, all of which are good solvents for polyamic acid.

本発明では、ポリアミド酸溶液に脂肪族酸無水物を添加
し、脱水閉環させて、ポリイミドとするが、このような
酸無水物添加法は、特にフィルム状のポリイミドを製造
する際に広く用イられている。しかしこの方法は、その
ままポリイミド粉末の製造方法として、用いることはむ
ずかしい。なぜならば、酸無水物の添加により、ポリア
ミド酸溶液全体がゲル化し、大きなゲルの塊りになって
しまうからである。
In the present invention, an aliphatic acid anhydride is added to a polyamic acid solution, followed by dehydration and ring closure to produce a polyimide. Such an acid anhydride addition method is widely used, especially when producing film-like polyimide. It is being However, it is difficult to use this method directly as a method for producing polyimide powder. This is because the addition of the acid anhydride causes the entire polyamic acid solution to gel, forming a large gel mass.

そして、本発明者は、このゲル化を防ぐ方法を検討して
いる過程で、ある特定な溶媒組成においては、ゲル化が
おきず、かつ非常に微細な粉末が容易に得られることを
見い出した。すなわち、溶解度パラメーターが9.0〜
10.0 (cal/d)死、あ、ボ1.アエ、酸。貧
溶媒、ポリアミド酸溶液を希釈していったところ、特定
な希釈範囲において、ゲル化がおきず微細なポリイミド
粉末が得られたのである。
In the process of investigating methods to prevent this gelation, the present inventor discovered that gelation does not occur and very fine powder can be easily obtained in a certain specific solvent composition. . That is, the solubility parameter is 9.0~
10.0 (cal/d) Death, oh, bo1. Ae, acid. When the poor solvent and polyamic acid solution were diluted, gelation did not occur within a specific dilution range and fine polyimide powder was obtained.

このような貧溶媒としては、具体的には、アセトン(9
,9)、メチルエチルケトン(9,3)のようなケトン
系溶媒、テトラヒドロフラン(9,1)、1.4−ジオ
キサン(10,0)のようなエーテル系溶媒、クロロホ
ルム(9,3)+73ような2.0ケツ系溶媒、酢酸エ
チル(9,1)のようなエステル系溶媒等を挙げること
ができるが、特にアセトンが好ましい(かっこ内は「P
olymerHandbook Jからの引用による、
溶解度ハラ/ −ター値、(cal/c4)騒)。また
、これらの溶媒は2種以上を混合して用いることもでき
る。
Specifically, such a poor solvent includes acetone (9
, 9), ketone solvents such as methyl ethyl ketone (9,3), ether solvents such as tetrahydrofuran (9,1), 1,4-dioxane (10,0), and chloroform (9,3)+73. 2.0 butylene solvents, ester solvents such as ethyl acetate (9,1), etc. can be mentioned, but acetone is particularly preferred ("P" is in parentheses).
Quoted from olymer Handbook J,
Solubility value (cal/c4). Moreover, these solvents can also be used in combination of two or more types.

また、溶解度パラメーターが上記範囲であるポリアミド
酸の貧溶媒であっても、水酸基、1級アミノ基、2級ア
ミノ基等の官能基を有する溶媒は好ましくない。なぜな
らば、これらの官能基は、ポリアミド酸を脱水閉環させ
るt二めに添加される脂肪族酸無水物を、反応により消
費してしまうからである。
Further, even if the solvent is a poor solvent for polyamic acid having a solubility parameter within the above range, a solvent having a functional group such as a hydroxyl group, a primary amino group, or a secondary amino group is not preferable. This is because these functional groups consume the aliphatic acid anhydride that is added during the reaction to dehydrate and ring-close the polyamic acid.

溶解度21,7−、−が、9.。(Cal/、、)%未
満である溶媒は、ポリアミド酸に対する溶解性が悪すぎ
、ポリアミド酸を沈殿させてしまうため好ましくない。
Solubility 21,7-,-,9. . A solvent having a concentration of less than (Cal/,,)% is not preferable because it has too poor solubility in polyamic acid and precipitates the polyamic acid.

又、溶解度パラメーターカ10.0 (cal /cd
)v2  を越える溶媒は、ポリアミド酸に対する親和
性が強すぎ、脱水閉環時にゲル化してしまうため好まし
くない。
In addition, the solubility parameter is 10.0 (cal/cd
) A solvent exceeding v2 is not preferable because it has too strong an affinity for polyamic acid and gels during dehydration and ring closure.

本発明において、貧溶媒による希釈範囲は、アミド系溶
媒に対しLO〜5.0倍体積が良く、特にポリアミド酸
がピロメリット酸二無水物と4.4′−ジアミノジフェ
ニルエーテルかう得うれるポリアミド酸であり、貧溶媒
がアセトンである場合には、18〜4.0倍体積、特に
好ましくは2.0〜3.0倍体積が良い。上記範囲より
も貧溶媒が少ない場合は、ゲル化がおきてしまい好まし
くなく、又、多い場合は、得られる粉末が粗大粒子とな
り、成形後の強度が大幅に低下するため好ましくない。
In the present invention, the dilution range with the poor solvent is LO to 5.0 times the volume of the amide solvent, and in particular, polyamic acid can be obtained by combining pyromellitic dianhydride and 4,4'-diaminodiphenyl ether. When the poor solvent is acetone, it is preferably 18 to 4.0 times the volume, particularly preferably 2.0 to 3.0 times the volume. If the amount of the poor solvent is less than the above range, gelation will occur, which is undesirable. If it is too much, the resulting powder will become coarse particles, which will significantly reduce the strength after molding, which is not preferred.

すなわち、本発明の要点は、ポリアミド酸と溶媒との相
互作用力を、適当な範囲内に調節することにより、ゲル
化や、粗大粒子化を防ぎ、微細な粉末を得るところにあ
る。
That is, the gist of the present invention is to prevent gelation and coarse particle formation and obtain fine powder by adjusting the interaction force between the polyamic acid and the solvent within an appropriate range.

従って、最適な溶媒組成は、ポリアミド酸および溶媒の
種類、さらには反応温度によっても微妙に変動し、各々
の条件において、最適溶媒組成が存在する。
Therefore, the optimum solvent composition varies slightly depending on the type of polyamic acid and solvent, and also the reaction temperature, and an optimum solvent composition exists under each condition.

本発明で用いる脂肪族酸無水物としては、無水酢酸、無
水プロピオン酸、酢酸ギ酸無水物等が挙げられる。これ
らの脂肪族酸無水物は、アミド酸単位に対し、0.3当
量以上用いればポリイミド粉末を得ることができるが、
0.8当量以上用いることが好ましい。又、貧溶媒と脂
肪族酸無水物は、ポリアミド酸溶液に同時に添加するこ
ともできるが、貧溶媒を先に添加しておき、上方混合し
た後、酸無水物を添加した方が、粒径が均一となり、好
ましい。
Examples of the aliphatic acid anhydride used in the present invention include acetic anhydride, propionic anhydride, acetic formic anhydride, and the like. If these aliphatic acid anhydrides are used in an amount of 0.3 equivalent or more based on the amic acid unit, polyimide powder can be obtained.
It is preferable to use 0.8 equivalent or more. Also, the poor solvent and aliphatic acid anhydride can be added to the polyamic acid solution at the same time, but it is better to add the poor solvent first, mix upwards, and then add the acid anhydride. is uniform, which is preferable.

又、脱水閉環反応に対する触媒として、3級アミンを添
加すると、ポリイミド粉末の生成速度を早めることがで
きるが、このような3級アミノとしては、ピリジン、3
−メチルピリジン、4−メチルビリジン、2.6−ルチ
ジン、イソキノリノ、N、N−ジメチルベンジルアミン
、トリエチルアミン等が挙げられる。
Furthermore, when a tertiary amine is added as a catalyst for the dehydration ring-closing reaction, the production rate of polyimide powder can be accelerated.
-Methylpyridine, 4-methylpyridine, 2,6-lutidine, isoquinolino, N,N-dimethylbenzylamine, triethylamine and the like.

脂肪族酸無水物による脱水閉環反応は、室温においても
十分進行するが、加熱することにより、速度を早めるこ
とができる。しかし、150℃以上の温度では、反応が
早すぎゲル化しゃすくなるため、150℃以下、好まし
くは60℃以下で行うのがよい。
Although the dehydration ring-closing reaction using an aliphatic acid anhydride proceeds satisfactorily even at room temperature, the rate can be accelerated by heating. However, at a temperature of 150°C or higher, the reaction is too rapid and gelation becomes difficult, so it is preferable to carry out the reaction at a temperature of 150°C or lower, preferably 60°C or lower.

本発明によると、微細なポリイミド粉末が懸濁した状態
の溶液が得られるが、ここがらポリイミド粉末を取り出
すには、濾過、蒸留、スプレードライ等により、溶媒を
取り除けばよい。
According to the present invention, a solution in which fine polyimide powder is suspended is obtained, but in order to extract the polyimide powder from this solution, the solvent may be removed by filtration, distillation, spray drying, or the like.

得られた粉末は、そのまま成形に供することもできるが
、ミキサー、粉砕機等で処理すると、成形品の均一化に
効果がある。
The obtained powder can be used for molding as it is, but processing it with a mixer, pulverizer, etc. is effective in making the molded product uniform.

本発明のポリイミド粉末には、必要に応じて種々の添加
剤を配合し、望ましい特性を付与することもできるが、
そのような添加剤の例としては、フッ素樹脂、グラファ
イト、二硫化モリブデン、マイカ、タルク、ガラス繊維
、カーボン繊維、アラミド繊維、アルミニウム、銀、銅
、鉛、各種金属酸化物等が挙げられる。これらの添加剤
は重合の過程で既に配合しておくこともできるし、又、
成形前に配合することもできるが、いずれにしても均一
に分散させることが望ましい。
The polyimide powder of the present invention can be blended with various additives as necessary to impart desirable characteristics.
Examples of such additives include fluororesins, graphite, molybdenum disulfide, mica, talc, glass fibers, carbon fibers, aramid fibers, aluminum, silver, copper, lead, various metal oxides, and the like. These additives can be already added during the polymerization process, or
Although they can be blended before molding, it is desirable to uniformly disperse them in any case.

〈実施例〉 以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳述する。なお、
実施例において、加圧成形は次の様な方法で行った。す
なわら、金型中に粉末を充填し、室温において3 X 
103&p f /dの圧力をかける。次にこれを徐々
に昇温し、最終的に450℃まで加熱する。この昇温過
程で、ガスが発生するため、時々放圧し、ガスを抜くよ
うにする。450℃で5分間保った後、加圧したまま冷
却し、300℃以下になったところで取り出す。次にこ
の成形品から、65 tx X 13 tx x3Hの
試験片を切り出し、引張および曲げ試験に供した。
<Example> The present invention will be further described in detail with reference to Examples below. In addition,
In the examples, pressure molding was performed in the following manner. That is, the powder is filled into a mold and 3X
Apply a pressure of 103&p f /d. Next, this is gradually heated to 450°C. During this heating process, gas is generated, so the pressure should be released from time to time to remove the gas. After keeping it at 450°C for 5 minutes, it is cooled while being pressurized, and when the temperature reaches 300°C or lower, it is taken out. Next, a test piece measuring 65 tx x 13 tx x 3H was cut out from this molded product and subjected to tensile and bending tests.

実施例1 4.4′−ジアミノジフェニルエーテル(DDE) 6
0.07 F (0,3mol)をL21(DN、N−
ジメチルアセトアミド(DMAc)に溶解し、これにピ
ロメリット酸二無水物(PMDA)65.44ダ(0,
3mol )を徐々に加えた。添加終了後、サラに1時
間攪拌を続けたところ、pinh(D M A c中、
濃度0.5f/dl、30℃で測定)が2.50のポリ
アミド酸溶液が得られた。次にこれを、水浴で30℃に
温調し、3.361の7−tz トン(溶IW度パラメ
ーター(m : 9.9 (ca1% /i) )を徐々に加えて、均一な溶液とした。
Example 1 4.4'-diaminodiphenyl ether (DDE) 6
0.07 F (0.3 mol) in L21 (DN, N-
Pyromellitic dianhydride (PMDA) was dissolved in dimethylacetamide (DMAc) and 65.44 Da (0,
3 mol) was gradually added. After the addition was completed, stirring was continued for 1 hour, and pinh (in DM Ac,
A polyamic acid solution with a concentration of 0.5 f/dl (measured at 30° C.) of 2.50 was obtained. Next, the temperature was adjusted to 30°C in a water bath, and 7-tz tons of 3.361 (dissolved IW degree parameter (m: 9.9 (ca1%/i)) was gradually added to form a homogeneous solution. did.

激しく攪拌しながら、無水酢酸18011/およびピリ
ジン360 weを加えたところ、約5分後に、ポリイ
ミドの黄色い粉末が析出した。これを濾過し、アセトン
で洗浄した後、空気中160℃で5時間乾燥したところ
、109Fのポリイミド粉末が得られた(収率95%)
。続いてこの粉末を加圧成形し、引張および曲げ試験を
行った。結果を表1に示したが、後で述べる比較例のよ
うに、アセトンが適正量でないものに比ヘテ、優れた特
性を有していた。
While stirring vigorously, acetic anhydride 18011/and pyridine 360 we were added, and after about 5 minutes, yellow powder of polyimide was precipitated. This was filtered, washed with acetone, and then dried in air at 160°C for 5 hours to obtain 109F polyimide powder (yield 95%).
. This powder was then pressure molded and subjected to tensile and bending tests. The results are shown in Table 1, and as in the comparative example described later, it had excellent properties compared to those in which acetone was not added in an appropriate amount.

又、比較例6で述べる再沈法に比べると、特性は同程度
であったが、操作が簡便で、使用する溶媒量も少なく、
又、収率も高かった。
Also, compared to the reprecipitation method described in Comparative Example 6, the characteristics were similar, but the operation was simpler and the amount of solvent used was smaller.
Moreover, the yield was also high.

実施例2 DDE60.071 (0,3mol)をL2J?(7
)DM A Cニ溶解し、コレニPMDA32.72 
y (0,15mol)、およびベンゾフェノンテトラ
カルボン酸二無水物(BTDA) 48.331 (0
゜15 mol )を徐々に加えた。添加終了後、さら
に1時間攪拌を続けたところ、F inh  が2.0
0のポリアミド酸溶液が得られた。次にこれを、水浴で
30℃に温調し、3.961のアセトンを徐々に加えて
、均一な溶液とした。
Example 2 DDE60.071 (0.3 mol) was added to L2J? (7
) DM A C di-dissolved, Coleni PMDA 32.72
y (0.15 mol), and benzophenonetetracarboxylic dianhydride (BTDA) 48.331 (0
15 mol) was gradually added. After the addition was completed, stirring was continued for another hour, and F inh was 2.0.
A polyamic acid solution of 0 was obtained. Next, the temperature of this was adjusted to 30°C in a water bath, and 3.961 acetone was gradually added to form a homogeneous solution.

激しく攪拌しながら、無水酢酸180 mlおよびピリ
ジン360 geを加えたところ、約10分後にポリイ
ミドの黄色い粉末が析出した。これを濾過し、アセトノ
で洗浄した後、空気中160℃で5時間乾燥したところ
、126Fのポリイミド粉末が得られた(収率97%)
。続いてこの粉末を加圧成形し、引張および曲げ試験を
行った。結果を表1に示したが、比較例に比べて優れた
特性を有していた。
While stirring vigorously, 180 ml of acetic anhydride and 360 ge of pyridine were added, and after about 10 minutes, yellow powder of polyimide was precipitated. This was filtered, washed with acetonate, and then dried in air at 160°C for 5 hours to obtain 126F polyimide powder (yield 97%).
. This powder was then pressure molded and subjected to tensile and bending tests. The results are shown in Table 1, and the properties were superior to those of the comparative example.

比較例1 実施例1において、添加するアセトンを1.14とする
ほかは、実質的に同様な方法で重合を行った。しかし、
無水酢酸およびピリジンを添加後、全体がゲル化してし
まい、粉末を得ることはできなかった。
Comparative Example 1 Polymerization was carried out in substantially the same manner as in Example 1, except that the amount of acetone added was changed to 1.14. but,
After adding acetic anhydride and pyridine, the entire mixture turned into a gel, and no powder could be obtained.

比較例2 実施例2において、添加するアセトンを6,21とする
ほかは、実質的に同様な方法で重合を行った。しかし、
この場合、得られる粉末は粗大なものとなってしまい、
成形後の特性も、表1に示すように極めて低かった。
Comparative Example 2 Polymerization was carried out in substantially the same manner as in Example 2, except that the amount of acetone added was changed to 6 and 21. but,
In this case, the powder obtained will be coarse,
The properties after molding were also extremely low as shown in Table 1.

表1 ポリイミド成形品の機械特性 a) ゲル化 比較例3 実施例1において、アセトンのがわりに、トルエン(溶
解度パラメーター値: 8.9 (cal /d)  
)を用いた。しかし、トルエンはポリアミド酸溶液に溶
解せず、ポリアミド酸が塊状に沈殿してしまったため、
粉末状のポリイミドを得ることはできなかった。
Table 1 Mechanical properties of polyimide molded products a) Gelation comparative example 3 In Example 1, toluene (solubility parameter value: 8.9 (cal/d)) was used instead of acetone.
) was used. However, toluene did not dissolve in the polyamic acid solution and the polyamic acid precipitated in lumps.
It was not possible to obtain powdered polyimide.

比較例4 実施例1において、アセトンのかわりに、ジメチルスル
ホキサイド(溶解度パラメーター値騒 : 12.0 (cal / d)   ) fz用イ
f:。シカシ、無水酢酸およびピリジンを添加後、全体
がゲル化してしまい、粉末を得ることはできなかった実
施例3 ビス(4,4’−(パラアミノフェノキシ)フェニル〕
スルホン129.75 f (0,3mol )を15
dのDMAclc溶解L、これにPMDA65.441
 (0,3mol )を徐々に加え、F inh が1
.80のポリアミド酸溶液を得た。これを、40℃に温
調した後、5.71のテトラヒドロフラン(溶解度パラ
メーター値: 9.1 (cat /d)/2〕 (対
DMAc3.8倍体積)を徐々に加えて、均一な溶液と
した。
Comparative Example 4 In Example 1, dimethyl sulfoxide (solubility parameter value: 12.0 (cal/d)) was used instead of acetone. Example 3 Bis(4,4'-(para-aminophenoxy)phenyl) After adding Shikashi, acetic anhydride, and pyridine, the whole gelatinized and powder could not be obtained.
15 sulfone 129.75 f (0.3 mol)
DMAclc dissolved L of d, and PMDA65.441
(0.3 mol) was gradually added until F inh was 1
.. A polyamic acid solution of 80% was obtained. After adjusting the temperature to 40°C, 5.71 of tetrahydrofuran (solubility parameter value: 9.1 (cat/d)/2) (3.8 times the volume of DMAc) was gradually added to form a homogeneous solution. did.

激しく攪拌しながら、無水酢酸120 mlおよびピリ
ジン300 mlを加えたところ、約5分後にポリイミ
ドの黄色い粉末が得られた。これを実施例1と同様な方
法で後処理し、加圧成形して曲げ試験を行ったところ、
強度13.1 kq f /−1弾性率360 kq 
f /−と良好な特性を示しrこ。
While vigorously stirring, 120 ml of acetic anhydride and 300 ml of pyridine were added, and a yellow powder of polyimide was obtained after about 5 minutes. This was post-treated in the same manner as in Example 1, pressure-formed, and subjected to a bending test.
Strength: 13.1 kq f/-1 Modulus of elasticity: 360 kq
It shows good characteristics with f/-.

比較例5 実施例3において、添加するテトラヒドロフラ:/ ヲ
1.41 (対D M A c 0.93倍体積)とす
るほかは、実質的に同様な方法で重合を行った。
Comparative Example 5 Polymerization was carried out in substantially the same manner as in Example 3, except that the amount of tetrahydrofura added was 1.41 (vs. DM Ac 0.93 times the volume).

しかし、無水酢酸およびピリジンを添加後、全体がゲル
化してしまい、粉末は得ることはできなかった。
However, after adding acetic anhydride and pyridine, the entire mixture turned into a gel, and no powder could be obtained.

比較例6 実施例1と同様な方法でポリアミド酸を重合した後、特
開昭61−234号公報に開示されている方法に従い、
次のように再沈処理を行った。すなわち、ポリアミド酸
溶液をアセトン2゜42で希釈した後、トルエン12e
1無水酢酸0、6 N 、ピリジン0.64を入れた沈
殿槽中に、エアースプレーガンで噴霧した。得られた粉
末を濾過し、アセトンで洗浄した後、空気中160℃で
5時間乾燥したところ、83yのポリイミド粉末が得ら
れた(収率72%)。収率が低いのは、噴霧状に再沈す
る際、飛散したり、壁面に付着したりして、かなり損失
するからである。
Comparative Example 6 After polymerizing polyamic acid in the same manner as in Example 1, according to the method disclosed in JP-A-61-234,
Reprecipitation treatment was performed as follows. That is, after diluting the polyamic acid solution with 2.42 degrees of acetone, 12 degrees of toluene was added.
1 was sprayed with an air spray gun into a precipitation tank containing 0.6 N of acetic anhydride and 0.64 N of pyridine. The obtained powder was filtered, washed with acetone, and then dried in air at 160° C. for 5 hours to obtain polyimide powder 83y (yield: 72%). The reason for the low yield is that when reprecipitated in the form of a spray, it scatters or adheres to walls, resulting in considerable loss.

粉末を加圧成形後、特性を測定したところ、引張強度1
0.0&9f、’+d、伸び9.8%、曲げ強度13.
4 kq f 7−であった。
After pressure molding the powder, we measured its properties and found that the tensile strength was 1.
0.0 & 9f, '+d, elongation 9.8%, bending strength 13.
It was 4 kq f 7-.

この方法は、成形品の特性は優れているものの、多量の
溶媒を必要とし、収率も低いという欠点があることがわ
かった。又、再沈槽を別途必要とするという点で、実施
例1の方法に比べ操作が煩雑であった。
It has been found that this method has the drawbacks that, although the properties of the molded article are excellent, it requires a large amount of solvent and the yield is low. Moreover, the operation was more complicated than the method of Example 1 in that a reprecipitation tank was required separately.

比較例7 実施例1と同様な方法でポリアミド酸を重合した後、特
公昭39−30060号公報に開示されている方法に従
い、次のように熱イミド化を行った。すなわち、ポリア
ミド酸溶液に、ピリジン8“Odを添加後、油浴で15
0℃に加熱し、1時間攪拌した。冷却後、沈殿を濾過し
、アセトンで洗浄した後、空気中、160℃で5時間乾
燥し、110Fのポリイミド粉末を得た(収率96%)
。この粉末を加圧成形した後・特性を測定しようとした
が、手で簡単に折れるような、もろいものであったので
、測定できなかった。原因を調べるため、X線回折によ
り粉末の結晶化度を調べたところ、約40%であり、高
結晶性であることがわかった。
Comparative Example 7 After polymerizing polyamic acid in the same manner as in Example 1, thermal imidization was performed as follows according to the method disclosed in Japanese Patent Publication No. 39-30060. That is, after adding 8"Od of pyridine to a polyamic acid solution,
It was heated to 0°C and stirred for 1 hour. After cooling, the precipitate was filtered, washed with acetone, and then dried in air at 160°C for 5 hours to obtain 110F polyimide powder (yield 96%).
. After press-molding this powder, I tried to measure its properties, but it was so brittle that it could easily be broken by hand, so I couldn't measure it. In order to investigate the cause, the crystallinity of the powder was examined by X-ray diffraction, and it was found to be approximately 40%, indicating high crystallinity.

一方、実施例1で得た粉末の結晶化度は、約5%と低か
った。
On the other hand, the crystallinity of the powder obtained in Example 1 was as low as about 5%.

この方法は、使用する溶媒量が少なく、操作が簡単で、
収率も高いという点では優れているが、生成するポリイ
ミド粉末が高結晶性となってしまうため、成形ができな
いという、本質的な問題を有していることがわかった。
This method uses a small amount of solvent, is easy to operate,
Although it is excellent in terms of high yield, it has been found that it has an essential problem in that the polyimide powder produced is highly crystalline and cannot be molded.

実施例4 DDE40.051 (0,2mol ) オJ:び2
2′−ビスC4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕
プロパ/41.051 (0,1mol )を15gの
D M A cに溶解し、これにPMDA65.44f
(0,3mol)を徐々に加えた。得られたポリアミド
酸のpinh  は1.90であった。次にこれを水浴
で40℃に温調し、2.41のクロロホルム(溶解度ハ
5 /−9−値: 9.3 (cal /d)V2)(
対DMAcl、5倍体積)を徐々に加えて均一な溶液と
した。
Example 4 DDE40.051 (0.2 mol)
2'-bisC4-(4-aminophenoxy)phenyl]
Propa/41.051 (0.1 mol) was dissolved in 15 g of DM Ac, and PMDA65.44f was added to this.
(0.3 mol) was gradually added. The pinh of the obtained polyamic acid was 1.90. Next, the temperature of this was adjusted to 40°C in a water bath, and 2.41% of chloroform (solubility: 5/-9-value: 9.3 (cal/d)V2) (
DMACl, 5 times the volume) was gradually added to form a homogeneous solution.

激しく攪拌しながら、無水酢酸180i、3−メチルビ
リジン360 dおよびアセトン0.64の混合液(対
DMAc、トータル2.0倍体槓)を加えたところ、約
5分後にポリイミド粉末が析出した。これを−過し、ア
セトノで洗浄後、空気中180℃で5時間乾燥したとこ
ろ、127fのポリイミド粉末が得られた(収率95%
)。これを加圧成形し1曲げ試験を行ったところ、強度
15.1 kgf / tA、弾性率350 kq f
 7−と良好な特性を示した。
While stirring vigorously, a mixed solution of 180 i of acetic anhydride, 360 d of 3-methylpyridine, and 0.64 d of acetone (vs. DMAc, 2.0 times total) was added, and polyimide powder was precipitated about 5 minutes later. When this was filtered, washed with acetonate, and dried in air at 180°C for 5 hours, 127f polyimide powder was obtained (yield: 95%).
). When this was pressure-formed and one bending test was performed, the strength was 15.1 kgf / tA, and the elastic modulus was 350 kq f.
It showed good characteristics with a rating of 7-.

〈発明の効果〉 実施例および比較例より明らかなように、本発明による
手法を用いると、重合溶液を攪拌しながら、試薬類を添
加するという、極めて簡便な操作により、成形性に優れ
た微細な粉末を得ることができるのである。これは、ポ
リアミド酸に対する、良溶媒と貧溶媒の比率を精密に設
定することにより、ポリマー−溶媒間の相互作用力が適
正範囲内に調節された結果と考えられる。
<Effects of the Invention> As is clear from the Examples and Comparative Examples, by using the method of the present invention, fine particles with excellent moldability can be produced by adding reagents while stirring the polymerization solution, which is an extremely simple operation. It is possible to obtain fine powder. This is considered to be the result of the interaction force between the polymer and solvent being adjusted within an appropriate range by precisely setting the ratio of good solvent to poor solvent for polyamic acid.

こうして得られたポリイミド成形品は、優れた耐熱性、
機械特性、摺動特性等を有しており、電気・電子機器部
品、自動車部品、事務機部品、航空機部品等に有用であ
る。
The polyimide molded product thus obtained has excellent heat resistance,
It has mechanical properties, sliding properties, etc., and is useful for electrical/electronic equipment parts, automobile parts, business machine parts, aircraft parts, etc.

特許出願人 東 し 株 式 会 社Patent applicant Higashi Shikikai Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)下記一般式( I )で表わされる繰り返し単位を
主要構造単位とするポリアミド酸およびアミド系溶媒よ
り成るポリアミド酸溶液に、アミド系溶媒に対し1.0
〜5.0倍体積の、溶解度パラメーターが9.0〜10
.0(cal/cm^2)^1^/^2であるポリアミ
ド酸の貧溶媒および脂肪族酸無水物を添加し、ポリアミ
ド酸を脱水閉環反応させることを特徴とするポリイミド
粉末の製造方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式中、Arは少なくとも一つの炭素6員環を含む4価
の芳香族残基、Ar′は2価の芳香族あるいは脂肪族残
基を示す。)
(1) A polyamic acid solution consisting of a polyamic acid whose main structural unit is a repeating unit represented by the following general formula (I) and an amide solvent is added to
~5.0 times volume, solubility parameter 9.0-10
.. A method for producing polyimide powder, which comprises adding a poor solvent for polyamic acid and an aliphatic acid anhydride having a ratio of 0 (cal/cm^2)^1^/^2 to subjecting polyamic acid to a dehydration ring-closing reaction. ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (I) (In the formula, Ar is a tetravalent aromatic residue containing at least one 6-membered carbon ring, and Ar' is a divalent aromatic or aliphatic residue. show.)
(2)ポリアミド酸がピロメリット酸二無水物と4,4
′−ジアミノジフェニルエーテルとの反応から得られる
ポリアミド酸である請求項(1)記載のポリイミド粉末
の製造方法。
(2) Polyamic acid is pyromellitic dianhydride and 4,4
The method for producing polyimide powder according to claim 1, wherein the polyamic acid is obtained from a reaction with '-diaminodiphenyl ether.
(3)貧溶媒がアセトンであり、かつアミド系溶媒に対
し、1.8〜4.0倍体積である請求項(2)記載のポ
リイミド粉末の製造方法。
(3) The method for producing polyimide powder according to claim (2), wherein the poor solvent is acetone, and the volume is 1.8 to 4.0 times that of the amide solvent.
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