JPH02269738A - Production of copolyamideamic acid and copolyamideimide fiber - Google Patents

Production of copolyamideamic acid and copolyamideimide fiber

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JPH02269738A
JPH02269738A JP8980589A JP8980589A JPH02269738A JP H02269738 A JPH02269738 A JP H02269738A JP 8980589 A JP8980589 A JP 8980589A JP 8980589 A JP8980589 A JP 8980589A JP H02269738 A JPH02269738 A JP H02269738A
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JP
Japan
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copolyamide
acid
fiber
molding
amic acid
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Application number
JP8980589A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuo Kunugi
功刀 克男
Noritsugu Saiki
斎木 紀次
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Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Ltd
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Publication date
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Publication of JPH02269738A publication Critical patent/JPH02269738A/en
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Abstract

PURPOSE:To produce a copolyamideamic acid which can give a copolyamideimide molding which can exhibit excellent heat resistance and mechanical properties by a simple process by using a specified acid component and a specified diamine component in a specified compositional ratio. CONSTITUTION:This copolyamideamic acid is composed of structural units I of formula I and/or II (wherein R is H or a 1-4C alkyl) and structural units II of formula III and structural units III of formula IV (wherein X is a 1-2C alkyl or alkoxy; and n is an integer of 1-2). The molar ratio among the structural units are such that the sum of I and II may be substantially equal to III and the ratio (r) of I to II may satisfy the equation: r=95/5-10/90. In forming a copolyamideimide fiber by spinning a molding dope mainly consisting of the above copolyamideamic acid, this dope is first discharged into an inert atmosphere and then led to an aqueous coagulation bath. Thus, a copolyamide fiber having a high modulus, a high strength and a suitable elongation can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

(産業上の利用分野) 本発明は、宇宙・航空分野或は電子材料分野等において
有用なポリアミドイミドを与えるコポリアミドアミック
酸、及び該コポリアミドアミック酸から間熱性、機械的
性質に潰れた繊維を得るコポリアミドイミド繊維の製造
方法に関するものである。 (従来の技術) 従来、ポリアミドイミド及びポリイミドは耐熱性・機械
的特性・電気的特性・耐候性等の優れた繊維5フイルム
その他の成形品の原料として有用であることが知られて
いる4例えは、4,4゛−ジアミノジフェニルエーテル
とピロメリット酸ジ酸無水物より製造されるポリイミド
からは優れた耐熱性を有するフィルムが得られ、電気絶
縁用途等に広く利用されている。 また、耐熱性m維・フィルムの分野では、アラミド、ポ
リアミドイミド系の繊維や合成紙、ポリイミド系のフィ
ルム等が使用されているか、宇宙・航空機用途の先端素
材の高度化等によって、より高い耐熱性と高強力・高モ
ジュラス等の機械的特性を有するものが近年要求される
ようになっている。そこで、耐熱性に優れるポリイミド
の機械的特性を向上せしめるために、剛直骨格ポリイミ
ドの重要性が認識されつつある。 ところで、ポリイミドの一般的な製法としては、ポリイ
ミドは不溶・不融のものが多いことからその前駆体であ
るポリアミック酸からなる成形用ドープを乾式または湿
式成形し、その成形過程においてポリアミック酸を閉環
せしめ、ポリイミド成形体を得る方法が採用されている
。 この際、以下のような問題点がある。 1、ポリ−p−フェニレン(或は4.4°−ビフェニレ
ン)ピロメリットイミドの如き完全剛直骨格を形成する
ものは、その剛直性ゆえにイミド化の過程で結晶化か急
速に進行するために熱延伸性に劣り、その結果高度な機
械的性質が発現されない、更には、分子鎖のモビリティ
−の低さゆえイミド化及びそれに伴う結晶化の過程で内
部応力が増大し、フィルム製造の際に亀裂・割れが生じ
る。 2、ポリイミドの前駆体であるポリアミック酸は、湿式
成形において、一般に凝固性が悪く、物性発現を妨げる
大きな要因となっている。 1に関して例を挙げると、繊維学会誌Vo140、 N
G12、T−480〜T−487にも記載されているよ
うに、ポリ−4,4°−ビフェニレンピロメリットイミ
ドからは初期弾性率1,000 、、、’de以上、強
度10g/de以上といった高弾性率、高強度のm維は
得られず、同時に、このようなポリイミドからは実用上
使用不可能な脆いフィルムしか得ることができないこと
が広く知られている。 上記の問題点を考慮して、分子鎖の開直性を極度に低下
させることなく結晶性を低下せしめ形成性を向上させる
ことにより、良好な機械的性質を示すポリイミドが種々
提案されている。 例えば、特開昭60−97834号公報、特開昭62−
77921号公報、特開昭62−117815号公報等
では、ポリイミドを構成する酸成分或はジアミン成分に
屈曲鎖を有するモノマーを一部共重合するコポリイミド
が開示されている。これらのコポリイミドからは、確か
に高強度の成形体を得ることができるが、屈曲鎖の4布
により高弾性率を達成することは困難である。また、該
コポリイミドの前駆体はどれも凝固性に劣る。 また、特開昭61−188127号公報、特開昭62−
79227号公報等によれば、2種以上の剛直ジアミン
を用い、且つその少なくとも1種は核塩素置換剛直ジア
ミンであるコポリピロメリットイミドが開示されている
。これらは、前記のものと比較して高弾性率を達成でき
るものである。しかし、必須成分である核塩素置換剛直
ジアミンは反応性に劣り、その結果、高重合度のポリイ
ミドを得ることはできず、耐疲労性等に問題を残すもの
である。また、該ジアミンは一般に高価なものが多く、
工業上の使用に有利な安価な材料を提供することは困難
である。更に、上記ポリイミドは塩素を含有しており、
燃焼時及び売却に際して環境汚染の間趙を有している。 なお、これらのコポリイミドの前駆体も凝固性に劣るも
のである。 ところで、剛直骨格を有するポリイミドは、半導体分野
での絶縁コーティング用途においても低熱膨張性という
観点から注目を集めており、各種ポリイミドが提案され
ている。 例えば、特開昭62−253621号公報では、剛直ジ
アミンを用いるポリイミドが開示されている。しかし、
該公報によればより好ましい実施態様として酸成分6.
.3,3“、 4.4’−ビフェニルテトラカルボン酸
(誘導体)25モル%以上の使用が明記されていてこの
組成では湿式成形性に劣り(湿式成形時の凝固性という
点については全く触れられていない)、また機械的性質
についても全く触れられていない、また、特開昭63−
191830号公報にも、3.3°−ジメチルベンジジ
ン並びにp−フェニレンジアミン誘導体の剛直ジアミン
からなるコポリイミドが提案されているが、該コポリイ
ミドの前駆体の組成では、やはり凝固性に劣る。 以上、上記全てのポリイミドにおいて、2の問題につい
ては全く改善されていないといえ、即ち最も取扱の簡便
な水系凝固洛中で良好な凝固性を示さない。 2の問題を改善すべく、以下の方法が提案されている。 即ち、特開昭60−65112号公報によれば、酸成分
に3,3°、 4.4’−ビフェニルテトラカルボン酸
(誘導体)を主成分とする可溶性ポリイミドを用いて、
該ポリイミドからなる成形用溶液を凝固させる方法が開
示されている。この成形用溶液は、良好な凝固性を示す
が、この際凝固浴としては、メタノール等のアルコール
系溶液が使用されており、取板の簡便さに欠ける。また
、該ポリイミドは、上記酸成分を主体としているため高
弾性率化が達成されないという問題も有している。 また、特開昭59−157319号公報によれば、ポリ
アミック酸を無水酢酸等により部分的にイミド化し、そ
の凝固性を改善する方法が提案されている。 この方法は、はぼ全てのポリアミック酸に適用可能であ
るが、成形用溶液が多成分系になること、及びイミド化
が経時的に進行するためその制御が回器で均一な成形用
溶液を安定して提供できないという問題を内包している
。 この点に鑑みて、本発明者等は以前、特願昭63−22
6344号にて、成形用溶液にアミン類及び/またはp
Ka4.3以上の酸の金属塩を添加することにより該溶
液の凝固性を改善する方法を提案しな、この方法は、経
時的変化のない安定な溶液を提供できるものであるが、
やはり成形用溶液か多成分系となる。 以上の如く、前述の2つの問題を同時に解決し、優れた
機械的特性を有するポリイミド成形体を簡便なプロセス
にて与えることのできるポリアミック酸は、未だ存在し
ないといえる。 ところで、本願発明者は以前、特願昭63−87312
号にて、ピロメリット酸(誘導体)と剛直ジアミンから
なるホモポリイミドの高弾性率繊維の製造方法を、また
特願昭63−87313号にて、芳香族テトラカルボン
酸(誘導体)と2,2°−ジメチルベンジジンからなる
新規ホモポリイミド及び繊維、その製造方法を提案した
。この際、ジアミン成分として3,3゛−ジメチルベン
ジジン、3,3°−ジメトキシベンジジン及び2,2゛
−ジメチルベンジジンを用いたポリアミック酸は水系凝
固洛中において良好な凝固性を示すことを知った。また
、該ポリアミック酸より得られたポリイミド繊維は優れ
た機械的性質を示す、しかしながら、該ポリイミドはホ
モポリマーゆえ高結晶性であり、そのため伸度がやや不
足しており、折れ易く取り扱い性等に問題を残すもので
あった。 (発明の目的) 本発明の目的は、上述の問題点を解決し、優れた耐熱性
及びR械的性質を亮現するコポリアミドイミド成形体を
簡便なプロセスにて提供可能な新規なコポリアミドアミ
ック酸、及び該コポリアミドアミック酸から高弾性率、
高強度且つ適度な伸度を有するコポリアミドイミド繊維
を得る製造方法を提供することにある。 (発明の構成) 本発明者等は、上記目的を達成せんとしてポリイミドの
化学構造及び紡糸条件の両面から鋭意研究した結果、特
定の化学構造を有するコポリアミドアミック酸からは、
コポリマーでありながらホモポリマーに劣らない高弾性
率を発揮し、且つ適度な伸度を有するコポリアミドイミ
ドを得ることが可能であり、更に驚くべきことには、該
コポリアミドアミック酸は水系凝固浴を用いる湿式成形
において良好な凝固性を示すことを見いだした。 更に前記特性を有するコポリアミドイミド繊維を得るた
め4こはその成形過程の初期において、分子配向を高め
ておくことが不可欠であることを知り本発明を完成にす
るに至った。 かくして本発明によれば、主として下記−数式1〜■で
表わされる構成単位からなるコポリアミドアミック酸で
あって、各構成単位のモル比が、■及びIIの和とII
Iとが実質的に等しく、■とIIの比が下記[a)式を
満足することを特徴とするコポリアミドアツク酸、 (但しRは炭素数1〜4のアルキル基)■ ニ ー o c −@)−c O− (但し、Xは炭素数1〜2のアルキル基またはアルコキ
シ基、nは1〜2の整数) (a)   mx  / mz  =95/ 5〜10
/ 90及び、主として請求項(1)記載のコポリアミ
ドアミック酸からなる成形用ドープを紡糸してコポリア
ミドイミド繊維となすにあたり、該ドープを一旦不活性
雰囲気中に吐出した後、水系凝固洛中に導入することを
特徴とするコポリアミドイミド繊維の製造法が提供され
る。 以下、本発明の詳細な説明する。 本発明のコポリアミドアミック酸は、実質的に酸成分と
してはピロメリット酸ジa無水物(及び/またはその誘
導体)及びテレフタル酸(及び/またはその誘導体)、
ジアミン成分としては、下記に示されるアルキル及び/
またはアルコキシ核置換ベンジジンとから通常の溶液重
合により合成される。ここで、“主として′°とは、上
記コポリアミドアミック酸の酸成分の95モル%以上が
上記Iもしくは■であり、ジアミン成分の95モル%以
上か上記1であることを意味し、曲の構成成分がその範
囲を逸脱して牙まれるような場合には、得られるコポリ
アミドイミドの機械的性質が低下する等の問題が生じ、
本発明の目的を達成することはできない。 本発明の目的を達成するためには、さらにI及びIIの
共重合組成を前記範囲にする必要がある。 この範囲を越えて■を用いるとポリマーの溶解性、湿式
成形性、弾性率か低下し、逆に下回って■を用いると伸
度が低下する。また、好ましくはms  /mz  :
 90/10〜15/85の範囲を満足して工及び■が
存在するとき、得られる繊維の機械的特性はより優れた
ものとなる。 なお、高度な耐熱性が要求される場合は、rot/m2
を90/ 10〜50150とするのが特に好ましいが
、m 17 m 2が50/ 50〜10/ 90の場
合であっても定長熱処理を行なうことにより優れた繊維
物性が得られ好ましい場合もある。 次に、本発明にて使用される、湿式成形性の良好なコポ
リアミドアミック酸を与えるのにi&も重要なジアミン
成分として次のようなものが挙げられる。 3.3゛−ジメチルベンジジン、3,3゛−ジエチルベ
ンジジン、3.3’、 5,5°−テ)〜ラメチルベン
ジジン、3.3°−ジメトキシベンジジン、2,2゛−
ジメチルベンジジン。 なお、本発明の範囲を逸脱しない範囲で池の酸成分、ジ
アミン成分を使用しても差し支えない。 例えば酸成分としては次のようなものが挙げられる。
(Industrial Application Field) The present invention relates to a copolyamide amic acid that provides a polyamideimide useful in the aerospace field or the electronic materials field, and a fiber that is thermally and mechanically crushed from the copolyamide amic acid. The present invention relates to a method for producing copolyamide-imide fibers. (Prior art) Polyamide-imide and polyimide have been known to be useful as raw materials for fibers, films, and other molded products with excellent heat resistance, mechanical properties, electrical properties, and weather resistance. Polyimide produced from 4,4'-diaminodiphenyl ether and pyromellitic dianhydride provides a film with excellent heat resistance, and is widely used for electrical insulation purposes. In addition, in the field of heat-resistant fibers and films, aramid and polyamide-imide fibers, synthetic papers, polyimide films, etc. are being used, and advanced materials for space and aircraft applications are becoming more highly heat-resistant. In recent years, there has been a demand for materials with mechanical properties such as high strength, high strength, and high modulus. Therefore, in order to improve the mechanical properties of polyimide, which has excellent heat resistance, the importance of rigid skeleton polyimide is being recognized. By the way, as polyimide is often insoluble and infusible, the general manufacturing method for polyimide is to dry or wet mold a molding dope made of polyamic acid, which is its precursor, and to ring-close the polyamic acid during the molding process. A method of obtaining a polyimide molded body is adopted. At this time, there are the following problems. 1. Poly-p-phenylene (or 4.4°-biphenylene) pyromellitimide, which forms a completely rigid skeleton, undergoes heat treatment in order to rapidly crystallize during the imidization process due to its rigidity. It has poor stretchability, and as a result, does not exhibit advanced mechanical properties.Furthermore, due to the low mobility of molecular chains, internal stress increases during the imidization and accompanying crystallization process, resulting in cracks during film production.・Cracks occur. 2. Polyamic acid, which is a precursor of polyimide, generally has poor coagulation properties during wet molding, which is a major factor that hinders the development of physical properties. To give an example regarding 1, the Journal of the Japan Textile Science Society Vol 140, N
As described in G12, T-480 to T-487, poly-4,4°-biphenylene pyromellitimide has an initial elastic modulus of 1,000 or more and a strength of 10 g/de or more. It is widely known that m-fibers with high elastic modulus and high strength cannot be obtained, and at the same time, only brittle films that are practically unusable can be obtained from such polyimides. In consideration of the above problems, various polyimides have been proposed that exhibit good mechanical properties by reducing crystallinity and improving formability without extremely reducing the openness of molecular chains. For example, JP-A-60-97834, JP-A-62-
No. 77921, JP-A-62-117815, etc. disclose copolyimides in which a monomer having a bent chain is partially copolymerized with an acid component or a diamine component constituting the polyimide. Although high-strength molded bodies can certainly be obtained from these copolyimides, it is difficult to achieve a high modulus of elasticity due to the four-fold fabric of the bent chains. Further, all of the copolyimide precursors have poor coagulability. Also, JP-A-61-188127, JP-A-62-
According to Publication No. 79227 and the like, a copolypyromellitimide is disclosed in which two or more kinds of rigid diamines are used, and at least one of them is a nuclear chlorine-substituted rigid diamine. These can achieve a higher modulus of elasticity than those described above. However, the nuclear chlorine-substituted rigid diamine, which is an essential component, has poor reactivity, and as a result, it is not possible to obtain a polyimide with a high degree of polymerization, leaving problems in fatigue resistance and the like. In addition, these diamines are generally expensive;
It is difficult to provide inexpensive materials that are advantageous for industrial use. Furthermore, the above polyimide contains chlorine,
Has Zhao during the environmental pollution when burning and selling. Note that these copolyimide precursors also have poor coagulability. Incidentally, polyimide having a rigid skeleton is attracting attention from the viewpoint of low thermal expansion even in insulation coating applications in the semiconductor field, and various polyimides have been proposed. For example, JP-A-62-253621 discloses a polyimide using a rigid diamine. but,
According to this publication, as a more preferred embodiment, acid component 6.
.. It is specified that 25 mol% or more of 3,3", 4,4'-biphenyltetracarboxylic acid (derivative) should be used, and this composition has poor wet moldability (no mention is made of coagulation during wet molding). ), and there is no mention of mechanical properties at all.
191830 also proposes a copolyimide comprising a rigid diamine of 3.3°-dimethylbenzidine and a p-phenylenediamine derivative, but the composition of the precursor of this copolyimide still has poor coagulability. As mentioned above, it can be said that all of the above polyimides have not improved the problem 2 at all, that is, they do not exhibit good coagulation properties in an aqueous coagulation system, which is the easiest to handle. In order to improve problem 2, the following method has been proposed. That is, according to JP-A No. 60-65112, a soluble polyimide containing 3,3°, 4,4'-biphenyltetracarboxylic acid (derivative) as the main component is used as the acid component.
A method of coagulating a molding solution comprising the polyimide is disclosed. Although this molding solution exhibits good coagulation properties, an alcoholic solution such as methanol is used as the coagulation bath, and it lacks the ease of mounting. Furthermore, since the polyimide is mainly composed of the above-mentioned acid component, it also has the problem that a high modulus of elasticity cannot be achieved. Further, according to Japanese Patent Application Laid-open No. 59-157319, a method has been proposed in which polyamic acid is partially imidized with acetic anhydride or the like to improve its coagulability. This method is applicable to almost all polyamic acids, but since the molding solution is a multi-component system and imidization progresses over time, it is difficult to control the molding solution in a uniform molding solution. This includes the problem that it cannot be provided stably. In view of this, the present inventors previously filed a patent application in
No. 6344, amines and/or p were added to the molding solution.
We propose a method of improving the coagulation properties of the solution by adding a metal salt of an acid with a Ka of 4.3 or higher. Although this method can provide a stable solution that does not change over time,
After all, it will be a molding solution or a multi-component system. As described above, it can be said that there is still no polyamic acid that can simultaneously solve the above two problems and provide a polyimide molded article with excellent mechanical properties through a simple process. By the way, the inventor of this application previously filed Japanese Patent Application No. 63-87312.
In Japanese Patent Application No. 1987-87313, a method for producing a high elastic modulus fiber of homopolyimide consisting of pyromellitic acid (derivative) and rigid diamine was described. A new homopolyimide and fiber made of °-dimethylbenzidine and a method for producing the same were proposed. At this time, it was found that polyamic acids using 3,3'-dimethylbenzidine, 3,3'-dimethoxybenzidine and 2,2'-dimethylbenzidine as diamine components exhibit good coagulation properties in aqueous coagulation. In addition, the polyimide fiber obtained from the polyamic acid exhibits excellent mechanical properties. However, since the polyimide is a homopolymer, it is highly crystalline, and as a result, its elongation is somewhat insufficient, making it easy to break and making it difficult to handle. This left a problem. (Object of the Invention) The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and provide a new copolyamide molded product that exhibits excellent heat resistance and R mechanical properties by a simple process. Amic acid, and high elastic modulus from the copolyamide amic acid,
The object of the present invention is to provide a method for producing copolyamide-imide fibers having high strength and appropriate elongation. (Structure of the Invention) In order to achieve the above object, the present inventors conducted extensive research on both the chemical structure of polyimide and the spinning conditions, and as a result, from a copolyamide amic acid having a specific chemical structure,
Although it is a copolymer, it is possible to obtain a copolyamide-imide that exhibits a high elastic modulus comparable to that of a homopolymer and has a suitable elongation.More surprisingly, the copolyamide amic acid can be produced in an aqueous coagulation bath. It has been found that it exhibits good coagulation properties in wet molding using. Furthermore, in order to obtain copolyamide-imide fibers having the above-mentioned characteristics, the present invention was completed based on the realization that it is essential to enhance the molecular orientation at the early stage of the molding process. Thus, according to the present invention, a copolyamide amic acid mainly consists of structural units represented by the following formulas 1 to 2, wherein the molar ratio of each structural unit is the sum of 1 and II and II
A copolyamide uccinic acid characterized in that I is substantially equal and the ratio of ■ and II satisfies the following formula (a), (wherein R is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms)■ Ni oc - @) -c O- (However, X is an alkyl group or alkoxy group having 1 to 2 carbon atoms, n is an integer of 1 to 2) (a) mx / mz = 95/ 5 to 10
/ 90 and, when spinning a molding dope mainly composed of the copolyamide amic acid according to claim (1) to form a copolyamideimide fiber, the dope is once discharged into an inert atmosphere and then put into an aqueous coagulation system. A method for producing a copolyamide-imide fiber is provided. The present invention will be explained in detail below. The copolyamide amic acid of the present invention essentially includes pyromellitic diaanhydride (and/or its derivatives) and terephthalic acid (and/or its derivatives) as acid components.
As the diamine component, the following alkyl and/or
Alternatively, it can be synthesized by conventional solution polymerization from alkoxy-substituted benzidine. Here, "mainly '°" means that 95 mol% or more of the acid component of the copolyamide amic acid is the above I or ■, and 95 mol% or more of the diamine component is the above 1, and If the constituent components are mixed outside of this range, problems such as deterioration of the mechanical properties of the resulting copolyamide-imide may occur.
The purpose of the invention cannot be achieved. In order to achieve the object of the present invention, it is further necessary to keep the copolymerization composition of I and II within the above range. If (2) is used above this range, the solubility, wet moldability, and elastic modulus of the polymer will decrease, and conversely, if (2) is used below this range, the elongation will decrease. Also, preferably ms/mz:
When the range of 90/10 to 15/85 is satisfied and 1 and 2 are present, the resulting fiber will have better mechanical properties. In addition, if high heat resistance is required, rot/m2
Although it is particularly preferable that m 17 m 2 be 90/10 to 50,150, it may be preferable to perform constant length heat treatment to obtain excellent fiber physical properties even when m 17 m 2 is 50/50 to 10/90. . Next, the following diamine components are important in providing the copolyamide amic acid with good wet moldability used in the present invention. 3.3'-dimethylbenzidine, 3,3'-diethylbenzidine, 3.3', 5,5'-te)-ramethylbenzidine, 3.3'-dimethoxybenzidine, 2,2'-
Dimethylbenzidine. Incidentally, it is also possible to use an acid component and a diamine component without departing from the scope of the present invention. Examples of acid components include the following:

【芳香族ジ#I無水物】[Aromatic di#I anhydride]

3.3°、 4.4’−ジフェニルテトラカルボン酸無
水物、2,3.3’、4“−ジフェニルテトラカルボン
酸無水物、3.3°、 4.4’−ジフェニルオキシテ
トラカルボン酸無水物、3,3“、 4.4’−ベンゾ
フェノンテトラカルボン酸無水物、3,3°、 4.4
’−ジフェニルスルフォンテトラカルボン酸無水物、3
,3°、 4.4’−ジフェニルアルキレンチ1〜ラカ
ルボン酸無水物、1.4−ビス(3,4−ジカルボキシ
フェノキシ)べンゼンジ酸無水物、1,3−ビス(3,
4−ジカルボキシフェノキシ)ベンゼンジ酸無水物、p
−フェニレン−ビスートリメリテートジ酸無水物。
3.3°, 4.4′-diphenyltetracarboxylic anhydride, 2,3.3′,4″-diphenyltetracarboxylic anhydride, 3.3°, 4.4′-diphenyloxytetracarboxylic anhydride 3,3", 4.4'-benzophenonetetracarboxylic anhydride, 3,3°, 4.4
'-Diphenylsulfone tetracarboxylic anhydride, 3
, 3°, 4.4'-diphenylalkylene 1-racarboxylic anhydride, 1.4-bis(3,4-dicarboxyphenoxy)benzenedic anhydride, 1,3-bis(3,
4-Dicarboxyphenoxy)benzenedic anhydride, p
-Phenylene-bisutrimellitate diacid anhydride.

【テトラカルボン酸誘導体】[Tetracarboxylic acid derivative]

テトラカルボン酸類のジエステルジ酸クロリド、テトラ
カルボン酸類のジエステル、テトラカルボン酸類の塩。
Diester diacid chloride of tetracarboxylic acids, diester of tetracarboxylic acids, salts of tetracarboxylic acids.

【芳香族ジカルボン酸、トリカルボン酸類】イソフタル
酸、4,4°−ジフェニルカルホン酸、4.4゛−ジカ
ルボキシジフェニルエーテル、2,6−ナフタレンジカ
ルボン酸及びこれらのジ酸クロライド、ジエステル、ト
リメリット酸、無水トリメリット酸、無水トリメリット
酸クロリド。 またジアミン成分としては次のようなものが挙げられる
。 p−フェニレンジアミン、2−メチル−p−フェニレン
ジアミン、2−エチル−p−フェニレンジアミン、2−
メトキシ−p−フェニレンジアミン′、2−エトキシ−
p−フェニレンジアミン、2.5−ジメチル−p−フェ
ニレンジアミン、2.6−ジメチル−p−フェニレンジ
アミン、2.6−ジメトキシ−p−フェニレンジアミン
、2,3.5− トリメチル−p−フェニレンジアミン
、2,3.5− トリメトキシ−p−フェニレンジアミ
ン、2,3,5.6−チトラメトキシーp−フユニレン
ジアミン、メタフェニレンジアミン、2.4−ジアミノ
トルエン、ジアミノベンズアニリド、ジアミノジフェニ
ルエーテル、ジアミノベンゾフェノン、ジアミノジフェ
ニルスルフォン、ジアミノジフェニルスルフィド、ジア
ミノジフェニルメタン、22−ビス(アミノフェニル)
プロパン、1.4−ビス(アミノフェノキシ)ベンゼン
、1,3−ビス(アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4
゛−ビス(アミノフェノキシ)ジフェニル、4,4°−
ビス(アミノフェノキシ)ジフェニルエーテル、4,4
゛−ビス(アミノフェノキシ)ジフェニルスルフォン、
2.2−ビス((アミノフェノキシ)フェニル)プロパ
ン、2,2−ビス((アミノフェノキシ)フェニル)ヘ
キサフルオロプロパン、ジアミノナフタレン及びこれら
の塩酸塩。 本発叫のコポリアミドアミック酸は、上述の酸成分(ピ
ロメリット酸成分及びテレフタル酸成分)及びジアミン
成分を溶媒中で溶液重合することによって得られるが、
この時使用される溶媒について以下に述べる。 溶媒は、使用するモノマーと非反応性で、且つ前駆体を
高濃度で溶解するものならば何でもよいが、取板の簡便
さかち下記の溶媒が好ましく用いられる。 N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、N−エチル−
2−ピロリドン(NEP)、N、N−ジメチルホルムア
ミド(DMF)、N、N−ジメチルアセトアミド(DM
Ac ) 、N、N−ジエチルアセトアミド(DEAc
)、N、N−ジメチルプロピオンアミド(DMPr)、
N、N−ジメチルブチルアミド(NMBA)、N、N−
ジメチルイソブチルアミド(NMIB)、N−メチル力
10ラクタム(MMC)、N、N−ジメチルメトキシア
セトアミド、N−アセチルピロリジン(NAPr)、N
−アセチルピペリジン、N−メチルピペリドン−2(N
MPD)、N、N′−ジメチルエチレン尿素、N、N’
−ジメチルプロピレン尿素、N、N、N′、N′−テト
ラメチルマロンアミド、N−アセチルピロリドン、N、
N、N’ 、N′テトラメチル尿素(TNU)、ジメチ
ルスルホキシド(DMSO)、ヘキサメチルホスホルア
ミド(HMPA)。 等がある。 溶液重合に関しては、ポリアミツク酸の重合で用いられ
る通常の方法が適用されるが、後掲の実施例1に示すよ
うに、3,3′−ジメチルベンジジンを溶解したNMP
溶液を一10℃に保ちながら、ピロメリット酸無水物及
びテレフタル酸クロリドを上記ジアミンのほぼ等量添加
し、激しく撹拌すると、!!P液は次第に粘度を増し、
更に撹拌を続けると高粘度の溶液が得られ、固有粘度を
測定したところ10.5であり、高重合度のコポリアミ
ドアミック酸が生成されていることが確認された。固有
粘度(yzinh)の測定はNMP中35℃、濃度0,
5「/旧でオストワネド粘度計を用い、1/C[In(
t/l、o)]により算出した。 また、テトラカルボン酸類のジエステルジ酸クロリド或
はジアミンの塩酸塩を用いる場合も同様に溶液重合を実
施すればよいが、その際3級アミン等の脱塩化水素剤を
加えておくのが好ましい。 以上の如くして、本発明のコポリアミドアミック酸が合
成される1本発明のコポリアミドアミック酸は、反応性
及び湿式成形における凝固性に劣り且つ高価な、核塩素
置換剛直ジアミンを使用していないため、簡便なプロセ
スにより成形でき、安価で且つ極めて高い重合度を達成
できる。また、塩素含有ポリイミドに比較して燃焼時の
環境汚染についても優れている。 かくして得られるコポリアミドアミック酸は、後述の化
学環化剤の使用或は加熱によってイミド転化することに
より、耐熱性及び機械的性質に優れたコポリアミドイミ
ドを得ることができる。 次に、本発明の別の目的である該コポリアミドイミドの
潜在性能を最大に発揮せしめる繊維の製造方法について
詳細に説明する。
[Aromatic dicarboxylic acids, tricarboxylic acids] Isophthalic acid, 4,4°-diphenylcarphonic acid, 4.4゛-dicarboxydiphenyl ether, 2,6-naphthalene dicarboxylic acid and their diacid chlorides, diesters, trimellitic acid , trimellitic anhydride, trimellitic anhydride chloride. Further, examples of the diamine component include the following. p-phenylenediamine, 2-methyl-p-phenylenediamine, 2-ethyl-p-phenylenediamine, 2-
Methoxy-p-phenylenediamine', 2-ethoxy-
p-phenylenediamine, 2.5-dimethyl-p-phenylenediamine, 2.6-dimethyl-p-phenylenediamine, 2.6-dimethoxy-p-phenylenediamine, 2,3.5-trimethyl-p-phenylenediamine , 2,3.5-trimethoxy-p-phenylenediamine, 2,3,5.6-titramethoxy-p-phenylenediamine, metaphenylenediamine, 2,4-diaminotoluene, diaminobenzanilide, diaminodiphenyl ether, diaminobenzophenone , diaminodiphenylsulfone, diaminodiphenylsulfide, diaminodiphenylmethane, 22-bis(aminophenyl)
Propane, 1,4-bis(aminophenoxy)benzene, 1,3-bis(aminophenoxy)benzene, 4,4
゛-bis(aminophenoxy)diphenyl, 4,4°-
Bis(aminophenoxy)diphenyl ether, 4,4
゛-bis(aminophenoxy)diphenylsulfone,
2.2-bis((aminophenoxy)phenyl)propane, 2,2-bis((aminophenoxy)phenyl)hexafluoropropane, diaminonaphthalene and their hydrochlorides. The copolyamide amic acid of this invention is obtained by solution polymerizing the above-mentioned acid components (pyromellitic acid component and terephthalic acid component) and diamine component in a solvent.
The solvent used at this time will be described below. Any solvent may be used as long as it is non-reactive with the monomers used and dissolves the precursor at a high concentration, but the following solvents are preferably used because of the ease of mounting the plate. N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), N-ethyl-
2-pyrrolidone (NEP), N,N-dimethylformamide (DMF), N,N-dimethylacetamide (DM
Ac ), N,N-diethylacetamide (DEAc
), N,N-dimethylpropionamide (DMPr),
N,N-dimethylbutyramide (NMBA), N,N-
Dimethylisobutyramide (NMIB), N-methyl lactam (MMC), N,N-dimethylmethoxyacetamide, N-acetylpyrrolidine (NAPr), N
-acetylpiperidine, N-methylpiperidone-2 (N
MPD), N, N'-dimethylethylene urea, N, N'
-dimethylpropylene urea, N, N, N', N'-tetramethylmalonamide, N-acetylpyrrolidone, N,
N, N', N'tetramethylurea (TNU), dimethyl sulfoxide (DMSO), hexamethylphosphoramide (HMPA). etc. Regarding solution polymerization, the usual method used for polymerizing polyamic acid is applied, but as shown in Example 1 below, NMP in which 3,3'-dimethylbenzidine was dissolved was used.
While keeping the solution at -10°C, pyromellitic anhydride and terephthalic acid chloride were added in approximately equal amounts to the above diamine and stirred vigorously. ! The P liquid gradually increases in viscosity,
When stirring was continued, a highly viscous solution was obtained, and the intrinsic viscosity was measured to be 10.5, confirming that a copolyamide amic acid with a high degree of polymerization was produced. Measurement of intrinsic viscosity (yzinh) was carried out in NMP at 35°C, concentration 0,
Using an Ostwanedo viscometer with 5"/old, 1/C[In(
t/l, o)]. Further, when using diester diacid chloride of tetracarboxylic acids or hydrochloride of diamine, solution polymerization may be carried out in the same manner, but at that time, it is preferable to add a dehydrochlorination agent such as a tertiary amine. As described above, the copolyamide amic acid of the present invention is synthesized. The copolyamide amic acid of the present invention uses a nuclear chlorine-substituted rigid diamine which is poor in reactivity and coagulation property in wet molding, and is expensive. Therefore, it can be molded by a simple process, and it is possible to achieve an extremely high degree of polymerization at low cost. It is also superior to chlorine-containing polyimide in terms of environmental pollution during combustion. The copolyamide amic acid thus obtained can be imide-converted by using a chemical cyclizing agent as described below or by heating to obtain a copolyamide-imide having excellent heat resistance and mechanical properties. Next, a method for producing a fiber that maximizes the latent performance of the copolyamide-imide, which is another object of the present invention, will be explained in detail.

【成形用ドープの調製】[Preparation of molding dope]

成形用ドープの調製は、溶液重合を行ったコポリアミド
アミック酸溶液を成形に適した粘度となるようポリマー
濃度を調製し、該溶液をそのまま成形用ドープとしても
よいし、また非溶媒との混合等によりポリマーを一旦単
離後、適当な溶媒に再溶解し、それを成形用ドープとす
ることもできる0本発明では何れの方法も採用できるが
、工業的には前者の方法が好ましい、また、本発明のコ
ポリアミドアミック酸からなる成形用溶液は水系凝固洛
中にて優れた凝固性を示すので、そのまま成形用ドープ
として使用可能であるが、更に凝固性を改善する目的で
本発明者等が先に特願昭63−226344号にて提案
したポリアミック酸溶液にアミン類及び/または弱酸の
金属塩を添加する方法、あるいはポリアミック酸溶液に
化学環化剤添加し、該溶液中のポリアミック酸を部分的
にイミド化する方法を用いても無論差し支えない。
To prepare a molding dope, a copolyamide amic acid solution subjected to solution polymerization is adjusted to a polymer concentration so as to have a viscosity suitable for molding, and the solution may be used as a molding dope as it is, or it may be mixed with a non-solvent. After the polymer is once isolated by such methods, it can be redissolved in an appropriate solvent and used as a molding dope.In the present invention, either method can be adopted, but the former method is preferred industrially. Since the molding solution made of the copolyamide amic acid of the present invention exhibits excellent coagulation properties in an aqueous coagulation solution, it can be used as a molding dope as is. proposed in Japanese Patent Application No. 63-226344, in which amines and/or metal salts of weak acids are added to a polyamic acid solution, or by adding a chemical cyclizing agent to a polyamic acid solution. Of course, a method of partially imidizing may also be used.

【繊維製造方法】[Fiber manufacturing method]

本発明の製造法は、先に述べたように、成形の初期にお
いて分子配向を高めることにより最終的に高度な繊維物
性を得るものである。これは、上記のコポリアミドアミ
ック酸からなる成形用ドープを紡糸する際、−旦不活性
雰囲気中に吐出した後、水系凝固洛中に導入し湿式成形
を行うことにより達成される。そして、かくすることに
よって紡糸ドラフトの増大を可能とし、分子配向を高め
るとともに、繊維表面の凝固状態を緻密化することによ
りボイド等の欠陥部の発生をも抑制することができ、高
度な性能を有する繊維が得られる。 ここでいう不活性雰囲気とは、窒素、アルゴン、空気等
実質的にドープと非反応性のものを指し、使用上の簡便
さから空気を用いるのが好ましい。 通常の湿式紡糸では吐出と同時に凝固剤との接触が行わ
れ、紡糸ドラフトを大きく取ることが困難であり、且つ
固化した表面が引き延ばされるなめに繊維方向への縦筋
状の溝の発生、及びボイドの発生等がみられる。これら
は、分子配合を充分に進めることを困難にするだけでな
く、力学的物性の向上に対して好ましくない欠陥部を生
じせしめ、更にはフィブリル化の原因となる0本発明に
よれば、この両者は同時に解決されるのである。 なお、本発明の製造方法は通常のポリイミド繊維に適用
できるが、特に本発明の目的とする優れた機械的性質を
有する繊維を得るためには、前駆体として特定のポリア
ミドアミック酸を用いる必要がある0通常のポリイミド
前駆体、例えば、ジアミン成分がp−フェニレンジアミ
ン、ベンジジン等の剛直ジアミンであるピロメリットイ
ミドの前駆体に本発明の製糸法を適用した場合、凝固し
た糸条の配向及び物性は向上するか、一方では、事後の
熱延伸が殆ど不可能になり、高度の力学物性は期待でき
ず、且つ低伸度の折れやすい糸条しか得ることはできな
い、更に該前駆体はa刃作か悪いため、凝固しな糸条は
ボイド等により失透している。また、屈曲鎖を導入した
ポリイミドでは、そもそも潜在性能自体が低下しており
、本発明の効果が充分に発揮できない。 本発明では最も簡便なプロセスの追求をも目的としてお
り、従って凝固浴として水系のものを用いるが、これは
特公昭57−37687号公報に開示されているような
アルコール系凝固浴を用いる方法に比べて、取扱の簡便
さから水系に優るものはないからである。水系凝固浴に
ついて更に詳しく説明すると、水または水と前駆体溶液
を構成する溶媒とからなることが好ましく、凝固性を改
善する目的で無機化合物を含有させても差し支えない。 凝固した糸条は、その後適当なプロセスを経た後、熱延
伸及び熱処理、あるいは両者を兼ねた熱延伸を行い最終
的に優れた機械的性質を有する繊維を得る。 上記プロセスの例を挙げると、 (1)凝固糸を熱延伸する。 (2)凝固系を空中または水系の洛中で延伸後、熱延伸
する。 (31凝固糸をイミド化後、熱延伸する。 (4)凝固糸を空中または水系の浴中で延伸後イミド化
し、熱延伸する。 等があり、どの様に実施しても差し支えない、基本的に
はできるだけ高張力下で熱延伸を行うことが物性の向上
につながることから、熱延伸前の繊維強度は高めておく
ことが重要であり、この意味では上記(勾の手法が好ま
しいといえる。しかし、熱延伸前の繊維強度をある程度
高めかつ簡略なプロセスを追求するなめには(2)の手
法を収ることもできる。イミド化に関しては、加熱によ
る熱イミド化法ζ後述の化学環化剤を用いる化学イミド
化法とがあり、どちらを採用しても良いが、結晶化の抑
制という意味では化学イミド化法が好ましく、プロセス
の簡略化という意味では熱イミド化法か適している。 次に上記の化学イミド化法について説明する。
As mentioned above, the production method of the present invention ultimately obtains high-grade fiber properties by increasing molecular orientation at the initial stage of molding. This can be achieved by first discharging the above-mentioned molding dope made of the copolyamide amic acid into an inert atmosphere and then introducing it into an aqueous coagulation system to perform wet molding. By doing this, it is possible to increase the spinning draft, improve molecular orientation, and by densifying the coagulation state on the fiber surface, it is possible to suppress the occurrence of defects such as voids, resulting in high performance. A fiber having the following characteristics is obtained. The inert atmosphere herein refers to an atmosphere that is substantially non-reactive with the dope, such as nitrogen, argon, or air, and air is preferably used for ease of use. In normal wet spinning, contact with a coagulant occurs at the same time as discharge, making it difficult to obtain a large spinning draft, and as the solidified surface is stretched, vertical grooves are formed in the direction of the fibers. and the occurrence of voids. According to the present invention, these not only make it difficult to proceed with sufficient molecular blending, but also create defects that are undesirable for improving mechanical properties, and further cause fibrillation. Both problems are solved at the same time. The production method of the present invention can be applied to ordinary polyimide fibers, but in order to obtain fibers with excellent mechanical properties, which is the object of the present invention, it is necessary to use a specific polyamide amic acid as a precursor. When the silk-making method of the present invention is applied to a certain normal polyimide precursor, for example, a precursor of pyromellitimide whose diamine component is a rigid diamine such as p-phenylenediamine or benzidine, the orientation and physical properties of the coagulated yarn On the other hand, it becomes almost impossible to carry out hot drawing after the fact, and high mechanical properties cannot be expected, and only a fragile yarn with low elongation can be obtained. Due to poor production, the uncoagulated threads are devitrified due to voids, etc. Moreover, in polyimide into which bent chains have been introduced, the latent performance itself is deteriorated to begin with, and the effects of the present invention cannot be fully exhibited. The present invention aims to pursue the simplest process, and therefore uses an aqueous coagulation bath, which is different from the method using an alcohol-based coagulation bath as disclosed in Japanese Patent Publication No. 57-37687. This is because, in comparison, there is nothing superior to water-based systems in terms of ease of handling. To explain the aqueous coagulation bath in more detail, it is preferably composed of water or water and a solvent constituting the precursor solution, and may contain an inorganic compound for the purpose of improving coagulation properties. The coagulated yarn is then subjected to an appropriate process and then subjected to hot drawing and heat treatment, or a combination of both hot drawings to finally obtain fibers with excellent mechanical properties. Examples of the above processes include: (1) Hot stretching the coagulated thread. (2) After stretching the solidified system in the air or in an aqueous solution, hot stretching is performed. (31) The coagulated thread is imidized and then hot-stretched. (4) The coagulated thread is stretched in air or in an aqueous bath, then imidized, and then hot-stretched. In general, it is important to increase the fiber strength before hot drawing because hot drawing under as high a tension as possible leads to improved physical properties.In this sense, the method described above is preferable. However, in order to increase the fiber strength to some extent before hot drawing and pursue a simple process, method (2) can also be used.As for imidization, thermal imidization method by heating There is a chemical imidization method that uses a curing agent, and either method may be used, but the chemical imidization method is preferable in terms of suppressing crystallization, and the thermal imidization method is suitable in terms of simplifying the process. Next, the above chemical imidization method will be explained.

【化学イミド化法】[Chemical imidization method]

これは、無水酢酸等の脱水剤によりポリアミドアミック
酸のアミック酸部位を閉環イミド化を進行せしめること
をいい、この際触媒としてピリジン等の3級アミンを併
用してイミド化速度を大きくすることもできる。糸条の
イミド化においては、具体的には、凝固後−旦糸条をボ
ビンに巻き取った後ボビンごと上記の化学環化剤中に浸
漬、或は凝rM後の一糸条を化学環化剤を配した浴中を
通過させる等の手法により、糸条と化学環化剤とを接触
せしめればよく、その手法に間しては特に限定されるも
のではない、浸漬時間は数秒以上12時間以下である。 またこの際に、先に本発明者等が特願昭62−2723
42号、及び特願昭63−226344号に提案しな糸
条のイミド化促進手法を用いるならば、より効率的にイ
ミド化を進行せしめることができる。 本発明のコポリアミドアミック酸から得られるコポリア
ミドイミドは、アルキル及び/またはアルコキシ核置換
ベンジジンの置換基効果、及び共重合効果によりホモポ
リマーに比較して成形過程での結晶性が低下しており分
子配向を高度に高めることができる。延伸された糸条は
、結晶化の促進による更なる物性の向上のなめに高温の
熱処理を実施されることが好ましく、張力下にて450
〜650℃、好ましくは475〜600℃で処理する。 以上の如くして得られた繊維は、コポリマーでありなが
ら高度な弾性等を発揮し8、更に適度な伸度を有してい
る。 なお、本発明のコポリアミドアミック酸はフィルム、絶
縁コーティング用途において有用な低熱膨脂係数のコポ
リアミドイミドを与え、該コポリアミドイミドは電子材
料分野においても非常に利用価値の高いものである。 (発明の作用・効果) 本発明のコポリアミドアミック酸の最大の特徴は、種々
の機械的特性において有利な高重合度が達成され、かつ
コポリマーでありながら高弾性率を発揮し更に適度な伸
度を有したコポリアミドイミド成形体を得ることが可能
となる点である。該成形体は、先進複合材料(A、C,
M、、) 、電子材料等の分野にて優れた性能を発揮す
るものである。 また上記コポリアミドアミック酸に本発明の繊維製造法
を適用することにより、優れた機械的特性、即ち高弾性
率でありながら適度な伸度を有する繊維を得ることが可
能となる。 更に本発明のコポリアミドアミック酸は、湿式の成形プ
ロセスにおいて最も取扱の容易な水系凝固浴中での凝固
性に特異的に優れており、凝固性を改善する種々方法を
用いる必要がなく、その結実用いるプロセスは最も簡便
なものとなる。 (実施例) 以下、実施例を挙げて本発明を説明する。 先ず、本発明にて用いた成形原液の調製、紡糸方法、熱
処理方法は下記に従って行った。
This refers to the process of ring-closing imidization of the amic acid site of polyamide amic acid using a dehydrating agent such as acetic anhydride. At this time, a tertiary amine such as pyridine may also be used as a catalyst to increase the imidization rate. can. In the imidization of yarn, specifically, after coagulation, the yarn is wound onto a bobbin and then the whole bobbin is immersed in the above chemical cyclizing agent, or a single yarn after coagulation is chemically cyclized. The yarn may be brought into contact with the chemical cyclizing agent by a method such as passing through a bath containing a chemical cyclizing agent, and the method is not particularly limited, and the immersion time is several seconds or more. less than an hour. Also, at this time, the present inventors first applied for patent application No. 62-2723.
If the method of promoting imidization of threads proposed in No. 42 and Japanese Patent Application No. 63-226344 is used, imidization can be more efficiently progressed. The copolyamideimide obtained from the copolyamide amic acid of the present invention has reduced crystallinity during the molding process compared to homopolymers due to the substituent effect of the alkyl and/or alkoxy nuclear substituted benzidine and the copolymerization effect. Molecular orientation can be highly improved. The drawn yarn is preferably subjected to high-temperature heat treatment in order to further improve physical properties by promoting crystallization.
Processing is carried out at a temperature of ~650°C, preferably 475-600°C. Although the fibers obtained as described above are copolymers, they exhibit high elasticity, etc. 8 and also have appropriate elongation. The copolyamide amic acid of the present invention provides a copolyamide-imide with a low coefficient of thermal expansion that is useful in film and insulation coating applications, and the copolyamide-imide has very high utility value in the field of electronic materials. (Operations and Effects of the Invention) The most important feature of the copolyamide amic acid of the present invention is that it achieves a high degree of polymerization, which is advantageous in various mechanical properties, and although it is a copolymer, it exhibits a high modulus of elasticity and has moderate elongation. It is possible to obtain a copolyamide-imide molded article having a high degree of strength. The molded body is made of advanced composite materials (A, C,
M,,), exhibits excellent performance in the field of electronic materials, etc. Further, by applying the fiber manufacturing method of the present invention to the above-mentioned copolyamide amic acid, it becomes possible to obtain a fiber having excellent mechanical properties, that is, a high modulus of elasticity and a suitable elongation. Furthermore, the copolyamide amic acid of the present invention has specific excellent coagulation properties in an aqueous coagulation bath, which is the easiest to handle in a wet molding process, and there is no need to use various methods to improve coagulation properties. The process that requires practical use is the simplest one. (Example) Hereinafter, the present invention will be explained with reference to Examples. First, the preparation of the molding solution used in the present invention, the spinning method, and the heat treatment method were performed in accordance with the following.

【成形原液の調製】[Preparation of molding stock solution]

1種以上のアルキルまたはアルコキシ置換ベンジジンを
モレキュラーシブスで脱水したN−メチルピロリドン(
NMP ) 150 mlに乾燥窒素気流中で溶解し、
このアミン溶液を一10℃に外部冷却した後、ピロメリ
ット酸無水物(PMDA)及びテレフタル酸クロリドを
ジアミンのほぼ当量加え高速撹拌化に重合反応せしめる
。得られた高粘度のコポリアミドアミック酸溶液の一部
を取り出して0.5 g/dlの濃度に希釈してηin
hを測定する。
N-methylpyrrolidone (
NMP) dissolved in 150 ml in a stream of dry nitrogen,
After this amine solution was externally cooled to -10° C., pyromellitic anhydride (PMDA) and terephthalic acid chloride were added in approximately equivalent amounts to the diamine and a polymerization reaction was carried out with high speed stirring. A part of the obtained high viscosity copolyamide amic acid solution was taken out and diluted to a concentration of 0.5 g/dl to ηin.
Measure h.

【乾湿式紡糸(紡糸A法)】[Dry-wet spinning (spinning method A)]

上述の如くして得られたコポリアミドアミック酸溶液を
直ちに、孔径0. IIWl、孔数12のノズルを通し
て吐出高速3m/l1inで空中に吐出し、厚さ10間
の空気層を通過させた後、水/NMP(容積比90/1
0)からなる凝固洛中に導入し、浴内を約3m通過させ
た後、水/NMP (容積比9515)からなる延伸洛
中で約2倍に延伸した後空中に収り出し、巻取速度的2
0m / l1inで巻取る。(以下、これを紡糸A法
と呼ぶ、)
The copolyamide amic acid solution obtained as described above was immediately mixed with a pore size of 0. IIWl, discharged into the air at a discharge speed of 3 m/l 1 inch through a nozzle with 12 holes, and after passing through an air layer with a thickness of 10 mm, water/NMP (volume ratio 90/1
After passing through the bath for about 3 m, it was drawn to about twice its original size in a stretching bath consisting of water/NMP (volume ratio 9515), and then released into the air. 2
Wind up at 0m/l1in. (Hereinafter, this will be referred to as spinning method A.)

【湿式紡糸(紡糸B法)1 上記のコポリアミドアミック酸溶液を空気層を通過させ
ないことをのぞいてはすべて紡糸A法と同様に行う、(
以下、これを紡糸B法と呼ぶ、)】
[Wet spinning (spinning method B) 1 All procedures are carried out in the same manner as spinning method A, except that the above copolyamide amic acid solution is not passed through the air layer.
Hereinafter, this will be referred to as the spinning B method.)]

【化学イミド化−熱
処理(熱処理A法)】巻取った糸条を、速やかにボビン
ごと別の無水酢酸/ピリジン(容積比70/ 30 )
よりなる洛中に1時間浸漬しイミド化を進行せしめ、該
糸条を水洗・乾燥した後、250℃、450〜600 
’C(使用したコポリアミドアミック酸により最適値を
選択)のプレート上で段階昇温熱処理を行い、コポリア
ミドイミド繊維を得る。この際、安定に巻き取れる倍率
で延伸を行う、(以下、これを熱処理A法という、)− (熱イミド化(熱処理B法)】 上記の紡糸A法及びB法において、・糸条を巻取る際に
約100℃に加熱したホットローラーを通過させ、乾燥
した糸条を250℃、450〜600℃(使用したコポ
リアミドアミック酸により最適値を選択)のプレート上
で段階昇温熱処理を行う、この際、安定に巻き取れる倍
率で延伸を行い、コポリアミドイミド繊維を得る。(以
下、これを熱処理B法という、) なお実施例中、固有粘度(ηinh )はポリマー濃度
0.5g/旧となるよう前駆体溶液を溶媒で希釈して、
35℃において測定した値である。また引張り特性は東
洋■製テンシロンを用い、紙長100關引張り速度50
m/lfnでヤーンについて測定しな、なお、単糸とヤ
ーンでは引張り特性に最大2割程度の差がみられた。 実施例中で使用した化合物の略号は、次の通りである。 PMDA :ピロメリット酸無水物 DPDA:3,3°、4.4’−ジフェニルテトラカル
ボン酸無水物 TACL:テレフタル酸りロライド IACL:イソフタル酸クロライド m−TOL:2,2°−ジメチルベンジジンDSB:3
,3°−ジメトキシベンジジン3CBZ:3,3’−ジ
クロルベンジジン2CBZ:2,2’−ジクロルベンジ
ジン2CP:2−クロル−p−フェニレンジアミン25
CBZ:2,2°、5,5°−テトラクロルベンジジン PPDA:p−フェニレンジアミン 4DAPB:4,4°−ジアミノジフェニルエーテル MPDA :川−フェニレンジアミン 実施例1 3.3゛−ジメチルベンジジン(以下、o−Tol)3
.211r、PMDA2.64g、テレフタル酸クロラ
イド〈以下、TACL ) 0.62g (酸成分のモ
ル比80/20)を上述の成形原液の調製法により重合
しコポリアミドアミック酸成形原液を得な、該溶液ηn
hは 10.5であり高重合度のコポリアミドアミック
酸が重合された。以下、酸成分、ジアミン成分を種々変
更し、各種コポリアミドアミック酸を重合した。その結
果を表−1に示した。 比較例1 ジアミン成分として各種の核塩素置換した芳香族ジアミ
ン、酸成分としてPMDA、TACLを使用して上述の
方法にしたがってコポリアミドアミック酸を重合した。 結果を表−1に併記したが実施例1に比較して重合度は
格段に低いものであった。 表 *:ポリマー析出 実施例2一 実施例1のコポリアミドアミック酸溶液1〜12を上述
の紡糸A法にて乾湿式紡糸し、熱処理A法、B法それぞ
れの方法で熱処理を行いコポリアミドイミドm維を得た
。得られた繊維の物性値を表−2に示した。(熱処理温
度は種々変化させ、最高の物性を示したものについて記
しな、以下、同様)何れの繊維も強度15+r/de以
上、初期弾性率1200g/d8以上、破断伸度1.5
%以上と優れた物性値を示した。なお、紡糸時の凝固性
も良好で、凝固した糸束はほぼ透明であった。 比較例2 比較例1のコポリアミドアミック酸溶液3〜8を上述の
紡糸A法にて乾湿式紡糸し、熱処理A法で熱処理を行い
コポリアミドイミド繊維を得た。 得られた繊維の物性値を表−2に併記した。実施例2の
コポリアミドイミド繊維に比較して明らかに物性値は劣
っていた。また紡糸した糸束は実施例2のそれと比較し
てすべで凝固性が悪く、失透していた。 表 比較例3一 実施例2のコポリアミドアミック酸について、紡糸B法
(湿式紡糸法)、熱処理A法を採用しコポリアミドイミ
ド繊維を得、結果を表−3に示した。実施例2と比較し
て、物性値は格段に劣っていた。 比較例4 表−4記載の酸成分、及びジアミン成分を用いた各種ホ
モボリアミヅク酸を上述の方法にしたがって得、紡糸A
法、熱処理A法によって対応するポリアミドイミド繊維
を得た。ポリアミック酸の固有粘度並びに繊維物性を表
−4に示した0重合度の高いポリアミック酸が得られ、
高弾性率を有する繊維を得たが、実施例2に比較して伸
度が不足していた。 実施例3.比較例5 酸成分及びジアミン成分の共重合比を変化させたコポリ
アミドアミック酸溶液を得、紡糸A法、熱処理A法にて
コポリアミドイミド繊維を得、その物性値を表−5に記
した。共重合比が本発明の範囲を逸脱するほど物性値が
低下することが明らかとなった。 表−5 重合時ポリマー析出 比較例6 本発明で規定した以外の酸、ジアミンを用いてコポリア
ミドアミック酸溶液を製造し、紡糸A法、熱処理A法に
てコポリアミドイミド繊維を得、その物性値を表−6に
記した。実施例2に比較してバランスの崩れた物性値を
示した。 表−6 実施例4 実施例1で得た各コポリアミドアミック酸溶液にピリジ
ンをアミド酸単位0.3当量添加混合し、得られた溶液
を成形用ドープとして用い、紡糸A法、熱処理A法にて
それぞれ対応するコポリアミドイミド繊維を得た。物性
値を表−7に示した。 凝固性が更に改善され、実施例2と比較して物性は向上
していた。 手 続 ネ市 正 書 平成1年7月を日 1寺n午庁長1甘殿 1、事flの表示 特 願 平 号 2、発明の名称 コポリアミドアミック酸及びコポリアミドイミド繊維の
製造ン人(300)帝人株式会社 特許請求の範囲を別紙の通り訂正する。 明細書第11頁第8行に「比が下記」とあるを「比(r
)が下記Jに訂正する。 同第11頁第12行に「Rは炭素数」とあるを「Rは水
素又は炭素数」に訂正する。 (4)同第12頁第3行と第4行の間に「(但し、rは
I/Ifのモル比)」を挿入する。 明msの下記箇所に[ml / mz Jとあるをrr
Jに訂正する。 (1)第12頁第3行 01)  第13頁第11行 (イ) 第13頁第14〜15行 (へ) 第13頁第16行 別紙 特許請求の範囲 (1)  主として下記−数式1〜■で表わされる構成
単位からなるコポリアミドアミック酸であって、各構成
単位のモル比が、■及びIIの和とIIIとが実質的に
等しく、■とIIの比D)が下記(ω式を満足すること
を特徴とするコポリアミド7ミツク酸。 (但しRは水素又は炭素数1〜4のアルキル基) (但し、 Xは炭素数1〜2のアルキル基よ たはアルコキシ基、nは1〜2の整数)(ω r=95
15〜10/ 90 (但しrはI/nのモル比) (a 主として請求項(1)記載のコポリアミドアミッ
ク酸からなる成形用ドープを紡糸してコポリアミドイミ
ドl雑となすにあたり、該ドープを一旦不活性雰囲気中
に吐出した侵、水系凝固浴中に導入することを特徴とす
るコポリアミドイミドI雑の製造法。
[Chemical imidization - heat treatment (heat treatment method A)] Immediately, the wound yarn is treated with acetic anhydride/pyridine (volume ratio 70/30) in a separate bobbin.
The yarn was immersed in Raku for 1 hour to advance imidization, washed with water and dried, and then heated at 250°C and 450-600°C.
'C (the optimum value is selected depending on the copolyamide amic acid used) is subjected to stepwise temperature elevation heat treatment on a plate to obtain a copolyamide-imide fiber. At this time, stretching is carried out at a ratio that allows stable winding (hereinafter referred to as heat treatment method A) - (thermal imidization (heat treatment method B)) In the above spinning methods A and B, When taking the yarn, it is passed through a hot roller heated to about 100°C, and the dried yarn is subjected to stepwise heating heat treatment on a plate at 250°C and 450 to 600°C (the optimum value is selected depending on the copolyamide amic acid used). At this time, the copolyamide-imide fiber is drawn at a ratio that allows stable winding. (Hereinafter, this is referred to as heat treatment method B.) In the examples, the intrinsic viscosity (ηinh) is determined at a polymer concentration of 0.5 g/old. Dilute the precursor solution with a solvent so that
This is a value measured at 35°C. In addition, the tensile properties were determined using Tensilon manufactured by Toyo ■, with a paper length of 100 and a tensile speed of 50.
The yarn was measured in terms of m/lfn, and a difference of up to about 20% in tensile properties was observed between the single yarn and the yarn. The abbreviations of compounds used in the examples are as follows. PMDA: Pyromellitic anhydride DPDA: 3,3°,4,4'-diphenyltetracarboxylic anhydride TACL: Terephthalic acid chloride IACL: Isophthalic acid chloride m-TOL: 2,2°-dimethylbenzidine DSB: 3
, 3°-dimethoxybenzidine 3CBZ: 3,3'-dichlorobenzidine 2CBZ: 2,2'-dichlorobenzidine 2CP: 2-chloro-p-phenylenediamine 25
CBZ: 2,2°, 5,5°-tetrachlorobenzidine PPDA: p-phenylenediamine 4DAPB: 4,4°-diaminodiphenyl ether MPDA: River-phenylenediamine Example 1 3.3′-dimethylbenzidine (hereinafter referred to as o -Tol)3
.. 211r, PMDA 2.64 g, and terephthalic acid chloride (hereinafter referred to as TACL) 0.62 g (molar ratio of acid components 80/20) were polymerized by the above-mentioned molding stock solution preparation method to obtain a copolyamide amic acid molding stock solution. ηn
h was 10.5, and a copolyamide amic acid with a high degree of polymerization was polymerized. Hereinafter, various copolyamide amic acids were polymerized with various changes in the acid component and diamine component. The results are shown in Table-1. Comparative Example 1 A copolyamide amic acid was polymerized according to the method described above using various aromatic diamines substituted with nuclear chlorine as the diamine component and PMDA and TACL as the acid component. The results are also shown in Table 1, and the degree of polymerization was much lower than in Example 1. Table *: Polymer Precipitation Example 2 - The copolyamide amic acid solutions 1 to 12 of Example 1 were wet-dry spun using the above-mentioned spinning method A, and then heat-treated using methods A and B to form copolyamide-imide. m fibers were obtained. The physical properties of the obtained fibers are shown in Table 2. (The heat treatment temperature was varied, and the one that showed the best physical properties was described. The same applies hereafter.) All fibers had a strength of 15+r/de or more, an initial elastic modulus of 1200 g/d8 or more, and a breaking elongation of 1.5.
% or more, showing excellent physical property values. The coagulation properties during spinning were also good, and the coagulated yarn bundle was almost transparent. Comparative Example 2 Copolyamide amic acid solutions 3 to 8 of Comparative Example 1 were wet-dry spun using the above-mentioned spinning method A, and heat treated using heat treatment method A to obtain copolyamide-imide fibers. The physical property values of the obtained fibers are also listed in Table 2. Compared to the copolyamide-imide fiber of Example 2, the physical properties were clearly inferior. Moreover, the spun yarn bundle had poor coagulation properties and was devitrified compared to that of Example 2. Table Comparative Example 3 - Regarding the copolyamide amic acid of Example 2, spinning method B (wet spinning method) and heat treatment method A were employed to obtain copolyamideimide fibers, and the results are shown in Table 3. Compared to Example 2, the physical properties were significantly inferior. Comparative Example 4 Various homoboriamiducic acids using the acid components and diamine components listed in Table 4 were obtained according to the above method, and spinning A
A corresponding polyamide-imide fiber was obtained by heat treatment method A. A polyamic acid with a high degree of polymerization of 0, whose intrinsic viscosity and fiber physical properties are shown in Table 4, was obtained,
Although a fiber having a high elastic modulus was obtained, the elongation was insufficient compared to Example 2. Example 3. Comparative Example 5 A copolyamide amic acid solution was obtained in which the copolymerization ratio of the acid component and the diamine component was varied, and a copolyamide-imide fiber was obtained by spinning method A and heat treatment method A, and the physical property values are listed in Table 5. . It has become clear that the physical properties decrease as the copolymerization ratio deviates from the range of the present invention. Table 5 Comparative example of polymer precipitation during polymerization 6 A copolyamide amic acid solution was produced using an acid and diamine other than those specified in the present invention, and a copolyamide-imide fiber was obtained by spinning method A and heat treatment method A, and its physical properties The values are listed in Table-6. Compared to Example 2, physical property values were unbalanced. Table 6 Example 4 Pyridine was added to each copolyamide amic acid solution obtained in Example 1 in an amount of 0.3 equivalents of amic acid units, and the resulting solution was used as a molding dope to perform spinning method A and heat treatment method A. Corresponding copolyamide-imide fibers were obtained. The physical property values are shown in Table-7. The coagulability was further improved, and the physical properties were improved compared to Example 2. Procedural proceedings dated July 1999, day 1 temple office director 1 sweeton 1, matter fl indication patent application no. 2, name of invention Manufacturer of copolyamide amic acid and copolyamideimide fiber 300) The Teijin Limited patent claims are amended as shown in the attached sheet. On page 11, line 8 of the specification, the phrase “ratio is below” has been replaced with “ratio (r
) is corrected to J below. On page 11, line 12, the statement ``R is the number of carbon atoms'' is corrected to ``R is hydrogen or the number of carbon atoms''. (4) Insert "(where r is the molar ratio of I/If)" between the third and fourth lines of page 12. In the following part of Akira ms, it says [ml / mz J]
Correct to J. (1) Page 12, line 3 01) Page 13, line 11 (a) Page 13, lines 14-15 (f) Page 13, line 16 Attachment Claims (1) Mainly the following - Formula 1 A copolyamide amic acid consisting of constitutional units represented by ~ ■, in which the molar ratio of each constitutional unit is substantially equal to the sum of ■ and II and III, and the ratio D of ■ and II is as follows (ω A copolyamide 7mic acid characterized by satisfying the formula (wherein R is hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms) (wherein, X is an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms or an alkoxy group, n is an integer from 1 to 2) (ω r=95
15 to 10/90 (where r is the molar ratio of I/n) (a) When spinning a molding dope mainly consisting of the copolyamide amic acid according to claim (1) to form a copolyamide imide mixture, the dope 1. A method for producing copolyamide-imide I miscellaneous, which comprises discharging the mixture into an inert atmosphere and introducing the mixture into an aqueous coagulation bath.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)主として下記一般式 I 〜IIIで表わされる構成単
位からなるコポリアミドアミック酸であって、各構成単
位のモル比が、 I 及びIIの和とIIIとが実質的に等しく
、 I とIIの比が下記(a)式を満足することを特徴と
するコポリアミドアック酸。 I :▲数式、化学式、表等があります▼及び/又は ▲数式、化学式、表等があります▼ (但しRは炭素数1〜4のアルキル基) II:▲数式、化学式、表等があります▼ III:▲数式、化学式、表等があります▼ (但し、Xは炭素数1〜2のアルキル基またはアルコキ
シ基、nは1〜2の整数) (a)m_1/m_2=95/5〜10/90(2)主
として請求項(1)記載のコポリアミドアミック酸から
なる成形用ドープを紡糸してコポリアミドイミド繊維と
なすにあたり、該ドープを一旦不活性雰囲気中に吐出し
た後、水系凝固浴中に導入することを特徴とするコポリ
アミドイミド繊維の製造法。
(1) A copolyamide amic acid mainly consisting of structural units represented by the following general formulas I to III, in which the molar ratio of each structural unit is substantially equal to the sum of I and II and III, and I and II A copolyamide acic acid characterized in that the ratio thereof satisfies the following formula (a). I: ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ and/or ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (However, R is an alkyl group with 1 to 4 carbon atoms) II: ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ III: ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (However, X is an alkyl group or alkoxy group with 1 to 2 carbon atoms, n is an integer of 1 to 2) (a) m_1/m_2 = 95/5 to 10/ 90(2) When spinning a forming dope mainly composed of the copolyamide amic acid according to claim (1) to form a copolyamideimide fiber, the dope is once discharged into an inert atmosphere and then placed in an aqueous coagulation bath. A method for producing a copolyamide-imide fiber, characterized in that it is introduced into a copolyamide-imide fiber.
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WO2007013552A1 (en) * 2005-07-29 2007-02-01 Toyo Boseki Kabushiki Kaisha Polyamide imide fiber, non-woven fabric composed of the fiber, process for manufacture of the non-woven fabric, and separator for electronic component
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