JPH0710924B2 - 溶剤可溶型ポリイミド系樹脂粉体の製造方法 - Google Patents

溶剤可溶型ポリイミド系樹脂粉体の製造方法

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JPH0710924B2 JP3898390A JP3898390A JPH0710924B2 JP H0710924 B2 JPH0710924 B2 JP H0710924B2 JP 3898390 A JP3898390 A JP 3898390A JP 3898390 A JP3898390 A JP 3898390A JP H0710924 B2 JPH0710924 B2 JP H0710924B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、溶剤可溶型ポリイミド樹脂粉体の製造方法に
関する。
[従来の技術] 高分子物質の造粒方法としては、機械的に粉砕する方法
と、樹脂の溶剤に対する溶解性を利用して当該樹脂を沈
析させる、いわゆる化学的方法とがあるが、従来、ポリ
イミドは有機溶剤に溶解しないものが多く、機械的に粉
砕して当該樹脂粉末を得る方法が一般的であった(米国
特許第3422061号)。しかしながら、この機械粉砕によ
る場合には、比較的粒子径の大きな、不定形なものしか
得られず、しかもその粒子径分布は広く、一定の粒子径
をもつポリイミド粉体を効率よく得ることはできなかっ
た。
近時、溶剤可溶性のポリイミドが提案されたことによ
り、当該樹脂粉体を化学的な方法で製造し、上記機械的
方法の欠点を解消することが可能と考えられるに至った
ものの、その具体的な工業的技術は未だ知られていな
い。
この溶剤可溶型の具体的なポリイミドとしては、本発明
者らが先に提案したジフェニルスルホン−3,3′,4,4′
−テトラカルボン酸二無水物(以下「DSDA」と略称す
る。)を酸成分として調製されるポリイミド(特開昭64
−121号、特願平1−300596号)やp,p′−ジアミノ化合
物を適用してなるポリイミド(特開昭61−19634号、特
開昭61−28536号、特開昭61−123634号)、特公昭52−3
9880号に開示されたコポリイミド等が例示される。
[発明が解決しようとする課題] 本発明者らは、特開昭64−121号に開示された方法によ
り製造されたポリイミド溶液から直接、化学的方法によ
り当該ポリイミド粉体を得るべく種々検討を進めたとこ
ろ、当該ポリイミドと相溶性がないか又は乏しい溶剤
(以下「貧溶媒」という。)を攪拌しながら、この中に
高濃度のポリイミド溶液を添加した場合には、ポリイミ
ドが瞬時に析出し、およそ粉体とはいえないブロック状
やリボン状や糸状等の形状のものしか得ることができな
かった。この現象は、上記とは逆に当該ポリイミド溶液
を攪拌しながら、この中に貧溶媒を添加した場合も同様
であった。これらの場合、ポリイミド溶液を微粒子化す
るに充分な条件下、例えば非常な高速攪拌や高速ディス
ク回転、加圧下での噴霧等の高剪断力下で粉体化するこ
とは可能とも考えられるが、そのためには特別の装置が
必要であるため経済的ではなく、大規模に粉体を製造す
ることも困難である。
本発明者らは、溶剤可溶型のポリイミドの工業的で、し
かも簡便な造粒方法を確立すべく更に検討の結果、当該
ポリイミド溶液に対し、貧溶媒を単に適用して当該ポリ
イミドを沈析させるのではなく、これに先立ってポリイ
ミドに対して特定の溶解性を有する溶媒を添加する工程
を経ることにより、ポリイミド本来の特性を損うことな
く、安定して所期の目的を達成し得ることを見い出し
た。
即ち、本発明は、斯かる知見に基づいて完成されたもの
であって、工業的に有利な条件下で、簡便に均一な粒子
径を有する溶剤可溶型のポリイミド粉体を収率よく製造
し得る新規な方法を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 本発明に係るポリイミド系樹脂粉末の製造方法は、ポリ
イミド溶液中に、攪拌下、当該ポリイミドの貧溶媒と良
溶媒との混合溶媒を添加し、次いで、貧溶媒を添加する
ことを特徴とする。
本発明に係るポリイミドとしては、例えば、DSDAを酸成
分とし下記の一般式(I)で表わされるポリイミドの
外、前記の各種の溶剤可溶型ポリイミドが挙げられる。
[式中、Zは−S−、 を表わす。Xは−O−、 を表わし、Yは単結合又は−O−、−S−、−SO2−、 若しくは−CO−から選ばれる二価の基を表わす。ここ
で、R1及びR2は、同一又は異なって、水素原子、ハロゲ
ン原子又はハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数
1〜5のアルキル基を表わす。] これらのポリイミドには、本発明の目的を損わない範囲
で、その用途に応じ、顔料、染料、難燃剤、シランカッ
プリング剤、レベリング剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤
等の各種の安定剤、充填剤、繊維状補強剤、発泡剤、滑
剤等の各種添加剤を配合することもできる。
又、当該ポリイミドに対する良溶媒としては、N−メチ
ル−2−ピロリドン(以下「NMP」と略称する。)、N,N
−ジメチルホルムアミド(以下「DMF」と略称す
る。)、N,N−ジエチルホルムアミド、N,N−ジメチルア
セトアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、ジメチルス
ルホキシド、テトラメチル尿素、1,3−ジメチル‐2-イ
ミダゾリジノン、ヘキサメチルホスホルアミド等の非プ
ロトン系極性有機溶剤;フェノール、クレゾール、キシ
レノール、クロルフェノール、ブロムフェノール等のフ
ェノール系溶剤が例示され、なかでもNMP、DMF、クレゾ
ール、フェノール等が好適である。
一方、貧溶媒としては、水、メタノール、エタノール、
n−プロパノール、イソプロパノール(以下「IPA」と
略する。)、ブタノール等の炭素数1〜4の脂肪族アル
コール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブ
チルケトン等のケトン類等が例示され、特に前記の良溶
剤と均一に溶解するものであることが好ましく、具体的
な溶剤としては、水や炭素数1〜4の脂肪族アルコール
が挙げられる。
本発明に係る混合溶媒は、前記の良溶剤及び貧溶剤の夫
々単独又は2種以上を適宜組合わせて構成され、適当な
混合溶媒としては、NMP−水、NMP−メタノール、NMP−I
PA、DMF−IPA、クレゾール−アセトン等の各種の混合系
が例示される。
上記混合溶媒系における良溶剤(A)と貧溶媒(B)と
の混合比(重量基準)は、所定の効果を奏する限り特に
限定されるものではないが、好ましい混合比率として、
(A):(B)=1:9〜5:5程度の範囲が挙げられる。
この混合比率を制御することにより、所望の粒子径を選
択することができる。例えば、貧溶媒の比率が大きい場
合には、得られる粉体の粒子径が増大する傾向が認めら
れる。粉体の粒子径は、混合溶媒の組成の外に、例えば
ポリマー濃度、攪拌速度、攪拌温度等に影響を受け、ポ
リマー濃度が低く、攪拌速度が大きく、攪拌温度が高い
程、粒子径の小さい粉体が得られる。
次に、本発明に係るポリイミド粉体の製造方法の一例を
具体的に示す。
先ず、樹脂濃度が10〜30重量%程度のポリイミド溶液を
調製し、これに所定の混合溶媒を攪拌下(適当な攪拌条
件は、採用した攪拌装置により異なり、処理を行なうに
際して適宜選択される。例えば、通常のプロペラ式攪拌
装置では、300〜3,000rpm程度、好ましくは500〜1,000r
pm程度である。)、徐々に添加する。このとき、好まし
くは、系を30〜100℃程度、より好ましくは50〜80℃程
度に加温する。加温することにより系の粘度は低減し、
攪拌効率が向上する。混合溶媒の添加初期においては均
一な透明液の状態であるが、混合溶媒を添加するに従っ
て、系中に濁りが生じてくる。この濁りが系の全体に認
められた段階、具体的には、通常、ポリイミド溶液と等
重量程度の混合溶媒を添加した段階でしばらく攪拌を継
続し、しかる後に上記混合溶媒の0.3〜5容量倍程度、
好ましくは0.5〜1容量倍程度の貧溶媒を添加する。こ
の状態で更に攪拌を継続する。以上の処理の後、濾別
し、乾燥し、必要に応じて分級して目的とする流動特性
に優れたポリイミド粉体を得る。
又、本発明方法によれば、適用する貧溶媒は比較的少量
ですむため、溶剤回収操作も経済的に行うことができ、
回収された溶媒は、蒸留等により精製され再使用され
る。
かくして得られたポリイミド粉体は、粉体塗料として、
又、このものを粉末成形することにより得られるロッド
状やブロック状等の成形体はポリイミド本来の優れた特
性を保持しており、これまでポリイミドが用いられてき
たと同様の分野、即ち、自動車部品、航空機部品、電気
・電子部品、機械部品、接着剤、フィルム、シート、ワ
ニス等の工業的な素材として有用なものである。
[実施例] 以下に実施例を掲げ、本発明を詳しく説明する。
実施例1 DSDAを酸成分とし、2,2−ビス[4-(p-アミノフェノキ
シ)フェニル]プロパンを芳香族ジアミン成分として得
られるポリイミドのNMP溶液(樹脂濃度:20重量%)300g
を80℃に加温し、この中にNMP(A)とIPA(B)からな
る混合溶媒[(A):(B)=30:70(重量%)]300g
を500rpmの攪拌下に徐々に添加し、添加終了後5分間攪
拌を継続する。次いで、300gのIPAを添加し、更に10分
間攪拌する。かくして得られた当該ポリイミドの粉末を
濾別し、乾燥した。その結果、樹脂粉体を59.9g得た
(収率99.8%)。このうち、200メッシュ(タイラー、
以下同様)を通過した粉体の比率は95重量%であった。
実施例2 混合溶媒として、NMP(A)とIPA(B)との混合溶媒
[(A):(B)=40:60(重量%)]を用いた外は実
施例1に準じてポリイミド粉体を調製した。その結果、
樹脂粉体を59.8g得た(収率99.7%)。このものを分級
したところ、200メッシュのふるいを通過した粉体の比
率は97重量%であった。
実施例3 混合溶媒として、NMP(A)と水(B)との混合溶媒
[(A):(B)=40:60(重量%)]を用いた外は実
施例1に準じてポリイミド粉体を調製した。その結果、
樹脂粉体を59.9g得た(収率99.8%)。このものを分級
したところ、200メッシュのふるいを通過した粉体は、9
2重量%であった。
実施例4 DSDAを酸成分とし、4,4′−m-フェニレンジイソプロピ
リデン)ジアニリン/2,2−ビス[4-(p-アミノフェノキ
シ)フェニル]プロパン(モル比=75/25)をジアミン
成分として得られるポリイミドの樹脂溶液(樹脂濃度:2
0重量%)を用いた外は実施例1に準じてポリイミド粉
体を調製した。その結果、樹脂粉体を59.8g得た(収率9
9.7%)。このものを分級したところ、200メッシュのふ
るいを通過した粉体は、96重量%であった。
比較例1 IPAを300gずつ2回用い、実施例1と同様の条件下で粉
末化したところ、生成物中に塊状物が多数認められた。
このものを分級したところ、100メッシュを通過した粉
体は、2重量%であった。
[発明の効果] 高濃度のポリイミド溶液に対し、本発明に係る処理を施
すことにより、従来困難であった粒子径の揃ったポリイ
ミド系樹脂粉体を収率よく、しかも簡便に得ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】 第1図は、図面に代わる写真であって、実施例1で得ら
れたポリイミド系樹脂粉体の粒子構造を表わす光学的顕
微鏡写真である。尚、写真中のスケールは100μを表わ
す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリイミド溶液中に、攪拌下、当該ポリイ
    ミドの貧溶媒と良溶媒との混合溶媒を添加し、次いで、
    貧溶媒を添加することを特徴とする溶剤可溶型ポリイミ
    ド系樹脂粉体の製造方法。
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