JPH07216122A - Porous polyimide and its production - Google Patents

Porous polyimide and its production

Info

Publication number
JPH07216122A
JPH07216122A JP3184794A JP3184794A JPH07216122A JP H07216122 A JPH07216122 A JP H07216122A JP 3184794 A JP3184794 A JP 3184794A JP 3184794 A JP3184794 A JP 3184794A JP H07216122 A JPH07216122 A JP H07216122A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyimide
board
polyimide precursor
water
wet paper
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3184794A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahito Wada
雅人 和田
Isao Tomioka
功 富岡
Yoshiaki Iwaya
嘉昭 岩屋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Unitika Ltd
Original Assignee
Unitika Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Unitika Ltd filed Critical Unitika Ltd
Priority to JP3184794A priority Critical patent/JPH07216122A/en
Publication of JPH07216122A publication Critical patent/JPH07216122A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Abstract

PURPOSE:To produce a porous polyimide with high strengths and elongation by a simple process by pressing a pile of sheets of wet paper comprising a specific polyimide precursor at normal temp. to remove water from the wet paper and simultaneously to unite the pile into a board and heating the board to subject the precursor to cyclodehydration. CONSTITUTION:A porous polyimide comprising poly(4,4- oxydiphenylenepyromellitimide) and having a porosity of 20-50%, a tensile strength of 3kg/mm<2> or higher, and an elongation of 10% or higher is produced by a simple process without using a blowing agent by dispersing, in an aq. medium. fibrids comprising a polyimide precursor which is cyclized poly(4,4'-- oxydiphenylenepyromellitimide), forming the dispersion into paper. piling sheets of the resulting wet paper, pressing the piled wet paper at noraml temp. to remove water from the paper and to unite the pile into a board, heating the board at 100-200 deg.C to cyclize 50-90% of the precursor, thermally pressing the board at 100-300 deg.C under 1-1,000kg/cm<2>, and heating the board at 300 deg.C or higher under normal pressure to complete the cyclization.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ポリイミド多孔体及び
その製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polyimide porous body and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポリイミドは耐熱性、機械的特性、電気
的特性、耐候性などに優れており、フィルム、成形体の
原料として有用であることが知られている。例えば、
4,4'−ジアミノジフェニルエーテルとピロメリット
酸二無水物から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、成形体が得られ、これらは電気
絶縁用途などに広く利用されている。
2. Description of the Related Art Polyimide has excellent heat resistance, mechanical properties, electrical properties, weather resistance and the like, and is known to be useful as a raw material for films and molded products. For example,
From polyimides produced from 4,4′-diaminodiphenyl ether and pyromellitic dianhydride, films and molded products having excellent heat resistance are obtained, and these are widely used for electrical insulation applications and the like.

【0003】従来、非熱可塑性ポリイミドの厚物成形体
は特公昭49−5737号公報に記載されているよう
に、ポリイミド粉末を約700〜7000kg/cm2
の成形圧力で圧縮して予備成形物とし、これを約300
℃以上の温度で加熱して焼結することにより得ていた。
しかしながら、ポリイミド粉末は加熱溶融性、変形性を
有していないので、成形するには上記のような極めて高
い圧力が必要であり、これより低い圧力では取扱い可能
な予備成形物を得ることが困難であり、このような方法
では、均一な気孔を有する多孔質の成形体を得ることは
困難であった。
Conventionally, a thick molded article of a non-thermoplastic polyimide has a polyimide powder of about 700 to 7,000 kg / cm 2 as described in JP-B-49-5737.
Compressed at a molding pressure of
It was obtained by heating at a temperature of ℃ or more and sintering.
However, since polyimide powder does not have heat-melting property and deformability, extremely high pressure as described above is required for molding, and it is difficult to obtain a preform that can be handled at a lower pressure. Therefore, it is difficult to obtain a porous molded product having uniform pores by such a method.

【0004】また特公昭57−49056号公報には、
ポリイミド粉末とホルムアルデヒドの粒状重合体をプレ
ス成形し、焼結して多孔性ポリイミド成形体を得る方法
が開示されている。しかしながらこの方法では、加熱工
程において有毒なホルムアルデヒドガスが発生するとい
う問題があった。他にもポリイミド粉末に昇華性物質な
どを混合して成形する方法や、ポリイミド前駆体溶液を
発泡させた後に成形する方法なども考案されているが、
いずれも操作が煩雑であったり、製品の強度が低いなど
の問題を有していた。
Further, Japanese Patent Publication No. 57-49056 discloses that
A method of press-molding a polyimide powder and a granular polymer of formaldehyde and sintering to obtain a porous polyimide molding is disclosed. However, this method has a problem that toxic formaldehyde gas is generated in the heating step. In addition, a method of mixing a polyimide powder with a sublimable substance or the like, a method of molding after foaming a polyimide precursor solution, etc. have been devised,
All of them had problems such as complicated operation and low strength of the product.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】このような状況に鑑
み、本発明の課題は、高い強度を有するポリイミド多孔
体及びその簡便な製造方法を提供することにある。
In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a polyimide porous body having high strength and a simple method for producing the same.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
の結果、閉環してポリ(4,4’−オキシジフェニレン
ピロメリットイミド)を形成するポリイミド前駆体から
なるフィブリド用いて後述するような方法で、ポリイミ
ド多孔体を製造すると、高い強度を有するポリイミド多
孔体が容易に製造できることを見いだし、本発明に到達
した。
Means for Solving the Problems As a result of intensive investigations, the present inventors will be described later using a fibrid composed of a polyimide precursor which is ring-closed to form poly (4,4'-oxydiphenylenepyromellitimide). It was found that a polyimide porous body having high strength can be easily manufactured by manufacturing the polyimide porous body by such a method, and thus the present invention has been accomplished.

【0007】すなわち、本発明の要旨は、ポリ(4,
4’−オキシジフェニレンピロメリットイミド)からな
り、気孔率が20〜50%、引張強度が3kg/mm2
以上、伸び率が10%以上であることを特徴とするポリ
イミド多孔体であり、このポリイミド多孔体は、閉環し
てポリ(4,4’−オキシジフェニレンピロメリットイ
ミド)を形成するポリイミド前駆体からなるフィブリド
を水性媒体に分散して抄紙し、得られた湿紙を湿潤状態
で積層し、積層した湿紙を常温プレスにより脱水すると
共に一体化してボードとし、100〜200℃で加熱し
てフィブリドを構成しているポリイミド前駆体の50〜
90%を閉環した後、100〜300℃、1〜1000
kg/cm2 で加熱プレスを行い、さらに常圧下300
℃以上に加熱して閉環反応を終結させて得られる。
That is, the gist of the present invention is poly (4,
4′-oxydiphenylenepyromellitimide), having a porosity of 20 to 50% and a tensile strength of 3 kg / mm 2.
As described above, the polyimide precursor has an elongation of 10% or more, and the polyimide porous body is a polyimide precursor that forms a poly (4,4′-oxydiphenylenepyromellitimide) by ring closure. The fibrid consisting of is dispersed in an aqueous medium for papermaking, the wet paper thus obtained is laminated in a wet state, and the laminated wet paper is dehydrated by a room temperature press and integrated to form a board, which is heated at 100 to 200 ° C. 50 to 50 of the polyimide precursor constituting the fibrids
After 90% ring closure, 100 ~ 300 ℃, 1 ~ 1000
Heat press at kg / cm 2 and 300 at normal pressure
It is obtained by terminating the ring-closing reaction by heating to ℃ or higher.

【0008】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明において用いるポリイミド前駆体のフィブリドは、
閉環するとポリ(4,4’−オキシジフェニレンピロメ
リットイミド)を形成するものであり、ピロメリット酸
二無水物と、ジアミノジフェニルエーテルとを重合する
ことにより製造される。
The present invention will be described in detail below. Fibrids of the polyimide precursor used in the present invention,
When closed, it forms poly (4,4'-oxydiphenylenepyromellitimide), which is produced by polymerizing pyromellitic dianhydride and diaminodiphenyl ether.

【0009】ポリイミド前駆体は固有粘度〔η〕が0.
1以上、特に0.5以上のものが好ましい。〔η〕が
0.1未満では強度の高いものが得られない傾向にあ
る。〔η〕は、例えば、ゲル透過クロマトグラフィー
(GPC)などにより測定される重合体の分子量と直接
関係する値であり、N,N−ジメチルアセトアミド溶媒
中でポリイミド前駆体濃度0.5重量%、30℃で測定
する。〔η〕を計算するには重合体溶液が標準粘度計の
一定容積の毛細管を流れる時間と溶媒のみが流れる時間
を測定することにより、次式を使用して計算することが
できる。
The polyimide precursor has an intrinsic viscosity [η] of 0.
It is preferably 1 or more, and particularly preferably 0.5 or more. If [η] is less than 0.1, it tends to be difficult to obtain a product having high strength. [Η] is a value directly related to the molecular weight of the polymer measured by gel permeation chromatography (GPC) or the like, and the polyimide precursor concentration is 0.5% by weight in an N, N-dimethylacetamide solvent. Measure at 30 ° C. To calculate [η], the time required for the polymer solution to flow through a capillary tube having a fixed volume of a standard viscometer and the time for which only a solvent flows can be measured, and can be calculated using the following equation.

【0010】[0010]

【数1】 [Equation 1]

【0011】本発明において、ポリイミド前駆体フィブ
リドは、ポリイミド前駆体の繊維質またはフィルム状の
粒子をいい、フィブリドのサイズはそれらの三次元のう
ちで2つはミクロン程度の寸法である。本発明で用いる
ことができるポリイミド前駆体フィブリドは、上記の条
件を満足していればいかなるものを用いることができる
が、高い強度を有するポリイミド多孔体を得るためには
次のようにして製造したポリイミド前駆体フィブリドを
用いることが好ましい。
In the present invention, the polyimide precursor fibrids refer to fibrous or film-like particles of the polyimide precursor, and the size of the fibrids is such that two of the three dimensions are on the order of microns. The polyimide precursor fibrids that can be used in the present invention can be any as long as the above conditions are satisfied, but in order to obtain a polyimide porous body having high strength, it was produced as follows. It is preferable to use the polyimide precursor fibrids.

【0012】すなわち、好ましいポリイミド前駆体フィ
ブリドを得るにはポリイミド前駆体の溶液を得、このポ
リイミド前駆体溶液を凝固浴に剪断作用下で注入して沈
澱させ製造する。そのための装置としては、ミキサー、
ワーリング混合機、ローターとステーターを組み合わせ
た流路攪拌装置等を用いる。
That is, in order to obtain the preferred polyimide precursor fibrids, a solution of the polyimide precursor is obtained, and the polyimide precursor solution is poured into the coagulation bath under shearing action to precipitate the solution. As a device for that, a mixer,
A Waring mixer, a flow path agitator combining a rotor and a stator, and the like are used.

【0013】凝固浴としては、ポリイミド前駆体の貧溶
媒であれば、いかなる溶媒を用いてもよいが、通常は典
型的なポリイミド前駆体の貧溶媒である水、もしくは、
水を70重量%以上含有する混合溶媒が利用される。こ
の水を含有する混合溶媒中の溶媒は、水溶性を有するも
のならどのような溶媒を用いてもよいが、水溶性エーテ
ル、水溶性アルコール、水溶性ケトンが好ましく用いら
れる。ポリイミド前駆体溶液に対する凝固浴の体積比
は、5〜100が好ましい。フィブリド生成時の温度は
10〜60℃が適当であり、剪断作用を及ぼす時間は5
秒〜10分が適当である。
As the coagulation bath, any solvent may be used as long as it is a poor solvent for the polyimide precursor. Usually, water which is a typical poor solvent for the polyimide precursor, or
A mixed solvent containing 70% by weight or more of water is used. As the solvent in the mixed solvent containing water, any solvent having water solubility may be used, but water-soluble ethers, water-soluble alcohols, and water-soluble ketones are preferably used. The volume ratio of the coagulation bath to the polyimide precursor solution is preferably 5 to 100. The appropriate temperature for fibrid formation is 10 to 60 ° C, and the time for exerting shearing action is 5
Seconds to 10 minutes are suitable.

【0014】本発明において、ポリイミド前駆体フィブ
リドを製造するためのポリイミド前駆体溶液としては制
限はないが、単独ではポリイミド前駆体と溶媒とが強く
溶媒和しない溶媒の混合溶媒あるいは単独溶媒よりなる
溶媒中でピロメリット酸二無水物とジアミノジフェニル
エーテルを重合反応させて得られるものが好ましい。ポ
リイミド前駆体と強く溶媒和しない溶媒中でポリイミド
前駆体溶液を得るための、重合反応温度は−30〜60
℃が好ましく、−20〜40℃がより好ましい。重合反
応時間は1〜200分が好ましく、5〜100分がより
好ましい。また、ポリイミド前駆体溶液は、他の方法で
製造したポリイミド前駆体をこれらの溶媒に溶解して製
造してもよい。ポリイミド前駆体溶液におけるポリイミ
ド前駆体の濃度は、0.1〜60重量%が好ましく、1
〜25重量%がより好ましい。
In the present invention, there is no limitation on the polyimide precursor solution for producing the polyimide precursor fibrids, but a solvent consisting of a mixed solvent of a solvent which does not strongly solvate the polyimide precursor and the solvent alone or a solvent consisting of a single solvent. Among them, those obtained by polymerizing pyromellitic dianhydride and diaminodiphenyl ether are preferable. The polymerization reaction temperature is −30 to 60 to obtain a polyimide precursor solution in a solvent that is not strongly solvated with the polyimide precursor.
C is preferable, and -20 to 40 C is more preferable. The polymerization reaction time is preferably 1 to 200 minutes, more preferably 5 to 100 minutes. Further, the polyimide precursor solution may be manufactured by dissolving a polyimide precursor manufactured by another method in these solvents. The concentration of the polyimide precursor in the polyimide precursor solution is preferably 0.1 to 60% by weight, and 1
-25% by weight is more preferred.

【0015】ポリイミド前駆体と溶媒とが強く溶媒和し
ない溶媒の混合溶媒としては、水溶性エーテル系化合
物、水溶性アルコール系化合物、水溶性ケトン系化合物
及び水から選ばれる混合溶媒が好ましく用いられ、単独
溶媒としては、同一分子中にエーテル基とアルコール性
水酸基を有する水溶性化合物が好ましく用いられる。
As the mixed solvent of the polyimide precursor and the solvent which is strongly unsolvated, a mixed solvent selected from water-soluble ether compounds, water-soluble alcohol compounds, water-soluble ketone compounds and water is preferably used. As the sole solvent, a water-soluble compound having an ether group and an alcoholic hydroxyl group in the same molecule is preferably used.

【0016】水溶性エーテル系化合物としては、例え
ば、テトラヒドロフラン(THF)、ジオキサン、トリ
オキサン、1,2−ジメトキシエタン、ジエチレングリ
コールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチ
ルエーテル等が挙げられる。特に好ましくは、THFで
ある。
Examples of the water-soluble ether compounds include tetrahydrofuran (THF), dioxane, trioxane, 1,2-dimethoxyethane, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether and the like. Particularly preferred is THF.

【0017】また、水溶性アルコール系化合物として
は、例えば、メタノール、エタノール、1−プロパノー
ル、2−プロパノール、tert−ブチルアルコール、
エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,
3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,
4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,5
−ペンタンジオール、2−ブテン−1,4−ジオール、
2−メチル−2,4−ペンタンジオール、グリセリン、
2−エチル−2−(ヒドロキシメチル)−1,3−プロ
パンジオール、1,2,6−ヘキサトリオール等が挙げ
られる。特に好ましくは、メタノール、エタノール、エ
チレングリコールである。
As the water-soluble alcohol compound, for example, methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, tert-butyl alcohol,
Ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,
3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,
4-butanediol, 2,3-butanediol, 1,5
-Pentanediol, 2-butene-1,4-diol,
2-methyl-2,4-pentanediol, glycerin,
2-ethyl-2- (hydroxymethyl) -1,3-propanediol, 1,2,6-hexatriol and the like can be mentioned. Particularly preferred are methanol, ethanol and ethylene glycol.

【0018】水溶性ケトン系化合物としては、例えば、
アセトン、メチルエチルケトン等が挙げられる。特に好
ましくはアセトンである。混合溶媒の場合、溶媒の組み
合わせとしては、水溶性エーテル系化合物と水、水溶性
エーテル系化合物と水溶性アルコール系化合物、水溶性
ケトン系化合物と水との組み合わせが特に好ましい。
As the water-soluble ketone compound, for example,
Acetone, methyl ethyl ketone, etc. are mentioned. Particularly preferred is acetone. In the case of the mixed solvent, the combination of the water-soluble ether compound and water, the combination of the water-soluble ether compound and the water-soluble alcohol compound, and the combination of the water-soluble ketone compound and water are particularly preferable.

【0019】混合溶媒における溶媒の混合比率として
は、重量比で、水溶性エーテル系化合物と水の場合は9
6:4〜79:21、水溶性エーテル系化合物と水溶性
アルコール系化合物の場合は90:10〜56:44、
水溶性ケトン系化合物と水の場合は90:10〜65:
35が好ましい。
The mixing ratio of the solvent in the mixed solvent is, by weight, 9 in the case of the water-soluble ether compound and water.
6: 4 to 79:21, 90:10 to 56:44 for water-soluble ether compounds and water-soluble alcohol compounds,
In the case of water-soluble ketone compound and water, 90:10 to 65:
35 is preferred.

【0020】また、単独溶媒の場合、同一分子中にエー
テル基とアルコール性水酸基を有する水溶性化合物が用
いられ、このような溶媒としては2−メトキシエタノー
ル、2−エトキシエタノール、2−(メトキシメトキ
シ)エトキシエタノール、2−イソプロポキシエタノー
ル、2−ブトキシエタノール、テトラヒドロフルフリル
アルコール、ジエチレングリコール、ジエチレングリコ
ールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエ
チルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテ
ル、トリエチレングリコール、トリエチレングリコール
モノエチルエーテル、テトラエチレングリコール、1−
メトキシ−2−プロパノール、1−エトキシ−2−プロ
パノール、ジプロピレングリコール、ジプロピレングリ
コールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモ
ノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチ
ルエーテル、ポリエチレングリコール、ポリプロピレン
グリコール等が挙げられる。特に好ましくは、2−メト
キシエタノール、ジエチレングリコールモノメチルエー
テル、テトラヒドロフルフリルアルコールである。ま
た、同一分子中にエーテル基とアルコール性水酸基を有
する水溶性化合物と貧溶媒とを組み合わせて用いること
もできる。
In the case of a single solvent, a water-soluble compound having an ether group and an alcoholic hydroxyl group in the same molecule is used. Examples of such a solvent include 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol and 2- (methoxymethoxy). ) Ethoxyethanol, 2-isopropoxyethanol, 2-butoxyethanol, tetrahydrofurfuryl alcohol, diethylene glycol, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol, triethylene glycol monoethyl ether, tetraethylene glycol, 1-
Methoxy-2-propanol, 1-ethoxy-2-propanol, dipropylene glycol, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, polyethylene glycol, polypropylene glycol and the like can be mentioned. Particularly preferred are 2-methoxyethanol, diethylene glycol monomethyl ether, and tetrahydrofurfuryl alcohol. Further, a water-soluble compound having an ether group and an alcoholic hydroxyl group in the same molecule and a poor solvent can be used in combination.

【0021】本発明のポリイミド多孔体は、上述のポリ
イミド前駆体フィブリドを水性媒体に分散して抄紙し、
得られた湿紙を湿潤状態で積層し、積層した湿紙を常温
プレスにより脱水すると共に一体化してボードとし、1
00〜200℃で加熱してフィブリドを構成しているポ
リイミド前駆体の50〜90%を閉環した後、100〜
300℃、1〜1000kg/cm2 で加熱プレスを行
い、さらに常圧下300℃以上に加熱して閉環反応を終
結させて得られる。
The polyimide porous body of the present invention is prepared by dispersing the above-mentioned polyimide precursor fibrids in an aqueous medium for papermaking,
The obtained wet papers are laminated in a wet state, and the laminated wet papers are dehydrated by a normal temperature press and integrated to form a board.
After heating at 00 to 200 ° C. to cyclize 50 to 90% of the polyimide precursor constituting the fibrids, 100 to
It is obtained by hot pressing at 300 ° C. and 1 to 1000 kg / cm 2 , and further heating at 300 ° C. or higher under normal pressure to terminate the ring-closing reaction.

【0022】すなわち、ポリイミド前駆体フィブリドを
水などの水性媒体に攪拌等の方法により均一に分散さ
せ、従来公知の天然パルプの抄紙の場合と同様に長網式
あるいは円網式の抄紙装置を用いて抄紙し、次いで、常
温下、1〜10kg/cm2 で圧搾脱水してポリイミド
前駆体湿紙を得る。得られたポリイミド前駆体湿紙を任
意の枚数積層して、常温下、1〜200kg/cm
2 で、さらに脱水すると共に積層した層を一体化する。
湿潤状態でプレスするので、各層のフィブリド同士が強
く接合したポリイミド前駆体ボードを形成する。
That is, the polyimide precursor fibrids are uniformly dispersed in an aqueous medium such as water by a method such as stirring, and a Fourdrinier or cylinder type papermaking machine is used as in the case of the conventionally known papermaking of natural pulp. Papermaking, and then squeezing and dehydrating at 1 to 10 kg / cm 2 at room temperature to obtain a polyimide precursor wet paper. Laminate any number of the obtained polyimide precursor wet paper, and at room temperature, 1 to 200 kg / cm
In 2 , further dehydration and integration of the laminated layers.
Pressing in a wet state forms a polyimide precursor board in which the fibrids of each layer are strongly bonded to each other.

【0023】得られたポリイミド前駆体ボードを乾燥・
加熱して、フィブリドを構成しているポリイミド前駆体
の一部が閉環したボードを得る。すなわち、十分に乾燥
したポリイミド前駆体ボードを100〜200℃、特
に、160〜190℃で加熱して、フィブリドを構成し
ているポリイミド前駆体の50〜90%、特に60〜8
0%を閉環する。200℃より高い温度では閉環反応が
短時間で進行するために閉環率を制御することが難し
く、また、強度の高いものが得られない傾向にある。部
分閉環を行わずに加熱プレスを行うと、急激な閉環反応
により発泡やひび割れ等が発生し易く、高強度のポリイ
ミド多孔体が得られない。
Dry the resulting polyimide precursor board
The board is heated to obtain a board in which a part of the polyimide precursor constituting the fibrids is closed. That is, a sufficiently dried polyimide precursor board is heated at 100 to 200 ° C., particularly 160 to 190 ° C., and 50 to 90%, particularly 60 to 8% of the polyimide precursor constituting the fibrids.
Close 0%. If the temperature is higher than 200 ° C., the ring-closing reaction proceeds in a short time, so that it is difficult to control the ring-closing rate, and it tends to be difficult to obtain a product having high strength. When hot pressing is performed without partial ring closure, abrupt ring closure reaction easily causes foaming, cracking, etc., and a high-strength polyimide porous body cannot be obtained.

【0024】次いで、加熱プレスを行う。加熱プレスの
条件は、100〜300℃、1〜1000kg/c
2 、特に200〜300℃、1〜200kg/cm2
が適当であり、この範囲内でなければ本発明の効果が得
られない。すなわち、この条件より低温、低圧では、引
張強度が3kg/mm2 以上の製品が得られず、この条
件より高温、高圧では気孔率が20%以上、伸び率が1
0%以上の製品が得られない。最後に300℃以上に加
熱して閉環反応を終結させる。
Next, hot pressing is performed. The conditions of the hot press are 100 to 300 ° C. and 1 to 1000 kg / c.
m 2 , especially 200 to 300 ° C., 1 to 200 kg / cm 2
Is suitable, and the effect of the present invention cannot be obtained unless it is within this range. That is, at a temperature lower than this condition and a low pressure, a product having a tensile strength of 3 kg / mm 2 or more cannot be obtained. At a temperature higher than this condition and a high pressure, the porosity is 20% or more and the elongation is 1
0% or more of products cannot be obtained. Finally, it is heated to 300 ° C. or higher to terminate the ring-closing reaction.

【0025】このようにしてポリイミド多孔体を得る。
ポリイミド多孔体の気孔率は積層プレス及び/又は加熱
プレスの圧力により、制御することができ、気孔率を2
0〜50%とする。気孔率をこの範囲にすると、引張強
度が3kg/mm2 以上、伸び率が10%以上であるポ
リイミド多孔体が得られる。気孔率はポリイミドの理論
密度Ag/cm3 とし、ポリイミド多孔体の見掛け密度
をBg/cm3 とすると次式から求められる。
In this way, a polyimide porous body is obtained.
The porosity of the polyimide porous body can be controlled by the pressure of the laminating press and / or the heating press, and the porosity can be adjusted to 2
0 to 50%. When the porosity is within this range, a polyimide porous body having a tensile strength of 3 kg / mm 2 or more and an elongation of 10% or more can be obtained. The porosity is calculated from the following formula, where the theoretical density of polyimide is Ag / cm 3 and the apparent density of the porous polyimide body is Bg / cm 3 .

【0026】[0026]

【数2】 [Equation 2]

【0027】また、ポリイミド多孔体に短繊維などの添
加物を本発明の効果を損なわない範囲で添加することが
できる。この場合は、ポリイミド前駆体フィブリドを抄
紙する際に水性スラリー中に添加すれば、添加物が均一
に分散した製品を得ることができる。
Additives such as short fibers can be added to the polyimide porous body within a range that does not impair the effects of the present invention. In this case, when the polyimide precursor fibrids are added to the aqueous slurry when making a paper, a product in which the additives are uniformly dispersed can be obtained.

【0028】[0028]

【実施例】以下本発明を実施例により具体的に説明する
が、本発明はこれらの実施例により限定されない。な
お、各特性値は次のようにして求めた。 保水度:JAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法N
o.26−78に基づいて測定した。 伸び率:JIS K6911に基づいて測定した。 引張強度:JIS K6911に基づいて測定した。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Each characteristic value was obtained as follows. Water retention: JAPAN TAPPI Paper pulp test method N
o. 26-78. Elongation rate: Measured according to JIS K6911. Tensile strength: Measured based on JIS K6911.

【0029】実施例1 THF59.6gとメタノール15.9gとの混合溶媒
にジアミノジフェニルエーテル4.00gを溶解し、
3.8℃に保った。この溶液にピロメリット酸二無水物
4.40gを一度に加えて1時間攪拌を続け、ポリアミ
ド酸の〔η〕が1.0であるポリアミド酸溶液を得た。
このポリアミド酸溶液を固形分濃度が7.5%になるよ
うにTHFとメタノールとの混合溶媒(重量比4/1)
で希釈した。このときの回転粘度は74cpsであっ
た。希釈したポリアミド酸溶液を24ml/minで、
水を960ml/minで同時に連続式ホモミキサー
(容量500ml、タービン回転数8500r.p.
m)に供給し、フィブリドスラリーを得て、フィブリド
スラリーを排出口から連続的に取りだした。フィブリド
スラリーからポリアミド酸フィブリドを濾別し、水1リ
ットルを加えて攪拌、濾過を3回繰り返した。得られた
ポリアミド酸フィブリドの〔η〕は0.8であり、保水
度は460であった。
Example 1 4.00 g of diaminodiphenyl ether was dissolved in a mixed solvent of 59.6 g of THF and 15.9 g of methanol,
It was kept at 3.8 ° C. To this solution, 4.40 g of pyromellitic dianhydride was added all at once and stirring was continued for 1 hour to obtain a polyamic acid solution having a polyamic acid [η] of 1.0.
A mixed solvent of THF and methanol (weight ratio 4/1) was added to this polyamic acid solution so that the solid content concentration became 7.5%.
Diluted with. The rotational viscosity at this time was 74 cps. Diluted polyamic acid solution at 24 ml / min,
Continuous continuous homomixer (capacity 500 ml, turbine speed 8500 rp.
m) to obtain a fibrid slurry, and the fibrid slurry was continuously taken out from the discharge port. Polyamic acid fibrids were separated from the fibrid slurry by filtration, 1 liter of water was added, and the mixture was stirred and filtered three times. The obtained polyamic acid fibrid had an [η] of 0.8 and a water retention of 460.

【0030】次いで、ポリアミド酸フィブリド約6gを
水3リットルに分散し、15×15cmの大きさに抄紙
した。10kg/cm2 の圧力で圧搾脱水して得た湿紙
を5枚重ねて100kg/cm2 の圧力でさらに圧搾脱
水すると共に各層を一体化した。60℃で1時間乾燥し
た後、窒素雰囲気下180℃で10時間加熱して70%
部分閉環を行った。300℃、10kg/cm2 の条件
で10分間熱プレスした後、300℃で30分間熱処理
して閉環を完結させて、厚さ1.26mm、気孔率20
%のポリイミド多孔体を得た。このポリイミド多孔体の
引張強度は5.75kg/mm2 、伸び率は20%であ
った。
Then, about 6 g of polyamic acid fibrids was dispersed in 3 liters of water, and paper was made into a size of 15 × 15 cm. Five wet papers obtained by pressing and dehydrating at a pressure of 10 kg / cm 2 were stacked and further pressed and dehydrated at a pressure of 100 kg / cm 2 , and each layer was integrated. After drying at 60 ℃ for 1 hour, heat at 180 ℃ for 10 hours under nitrogen atmosphere to 70%
Partial ring closure was performed. After hot-pressing for 10 minutes at 300 ° C. and 10 kg / cm 2 , heat treatment at 300 ° C. for 30 minutes completes the ring closure, and the thickness is 1.26 mm and the porosity is 20.
% Polyimide porous body was obtained. The tensile strength of this polyimide porous body was 5.75 kg / mm 2 , and the elongation rate was 20%.

【0031】実施例2 湿紙を5枚重ねて10kg/cm2 で圧搾脱水すると共
に各層を一体化する以外は実施例1と同様にして、厚さ
1.75mm、気孔率39%のポリイミド多孔体を得
た。引張強度は3.95kg/mm2 、伸び率は26.
2%であった。
Example 2 A polyimide porous film having a thickness of 1.75 mm and a porosity of 39% was prepared in the same manner as in Example 1 except that 5 wet paper sheets were stacked, squeezed and dehydrated at 10 kg / cm 2 and each layer was integrated. Got the body Tensile strength is 3.95 kg / mm 2 and elongation is 26.
It was 2%.

【0032】実施例3 湿紙を5枚重ねて20kg/cm2 で圧搾脱水すると共
に各層を一体化し、加熱プレスの圧力を50kg/cm
2 とした以外は実施例1と同様に行って、厚み1.38
mm、気孔率36%のポリイミド多孔体を得た。引張強
度は4.27kg/mm2 、伸び率は26.6%であっ
た。
Example 3 Five wet paper sheets were stacked and pressed and dehydrated at 20 kg / cm 2 , and each layer was integrated, and the pressure of the heating press was 50 kg / cm.
The same procedure as in Example 1 is repeated except that the thickness is changed to 1.38.
A polyimide porous body having a size of mm and a porosity of 36% was obtained. The tensile strength was 4.27 kg / mm 2 and the elongation was 26.6%.

【0033】実施例4 湿紙を5枚重ねて20kg/cm2 で圧搾脱水すると共
に各層を一体化し、熱プレスの圧力を2kg/cm2
した以外は実施例1と同様に行って、厚み1.64m
m、気孔率45%のポリイミド多孔体を得た。引張強度
は3.33kg/mm2 、伸び率は22.4%であっ
た。
Example 4 The same procedure as in Example 1 was carried out except that 5 wet paper sheets were stacked, pressed and dehydrated at 20 kg / cm 2 , and the respective layers were integrated, and the pressure of the hot press was set to 2 kg / cm 2. 1.64m
Thus, a polyimide porous body having m and a porosity of 45% was obtained. The tensile strength was 3.33 kg / mm 2 and the elongation was 22.4%.

【0034】実施例5 湿紙を5枚重ねて20kg/cm2 で圧搾脱水すると共
に各層を一体化し、熱プレスの温度を200℃、熱プレ
スの圧力を50kg/cm2 とした以外は実施例1と同
様に行って、厚み1.42mm、気孔率42%のポリイ
ミド多孔体を得た。引張強度は3.48kg/mm2
伸び率は27.2%であった。
Example 5 Example 5 except that five wet paper sheets were stacked and squeezed and dehydrated at 20 kg / cm 2 and each layer was integrated, and the temperature of the hot press was 200 ° C. and the pressure of the hot press was 50 kg / cm 2. The same procedure as in 1 was performed to obtain a polyimide porous body having a thickness of 1.42 mm and a porosity of 42%. Tensile strength is 3.48 kg / mm 2 ,
The elongation percentage was 27.2%.

【0035】実施例6 ポリアミド酸フィブリド5.4g、パラアラミド短繊維
0.6gを水3リットルに分散させ15×15cmの大
きさに抄紙した。2kg/cm2 の圧力で圧搾脱水した
湿紙を4枚重ねて150kg/cm2 の圧力でさらに圧
搾脱水するとともに各層を一体化した。60℃で1時間
乾燥した後、窒素雰囲気下180℃で10時間加熱して
70%閉環を行った。300℃、10kg/cm2 の条
件で10分間加熱プレスした後、300℃で30分熱処
理して閉環を完結させた。厚み1.00mm、気孔率3
3%のポリイミド多孔体を得た。引張強度は4.75k
g/mm2 、伸び率は11.6%であった。
Example 6 5.4 g of polyamic acid fibrids and 0.6 g of para-aramid short fibers were dispersed in 3 liters of water to produce paper having a size of 15 × 15 cm. Four wet paper sheets pressed and dehydrated at a pressure of 2 kg / cm 2 were stacked and further pressed and dehydrated at a pressure of 150 kg / cm 2 , and each layer was integrated. After drying at 60 ° C. for 1 hour, it was heated at 180 ° C. for 10 hours in a nitrogen atmosphere to perform 70% ring closure. After hot pressing under conditions of 300 ° C. and 10 kg / cm 2 for 10 minutes, heat treatment was performed at 300 ° C. for 30 minutes to complete the ring closure. Thickness 1.00 mm, porosity 3
A 3% polyimide porous body was obtained. Tensile strength is 4.75k
The g / mm 2 and the elongation rate were 11.6%.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上のように、本発明のポリイミド多孔
体は、20〜50%の気孔率を有し、強度に優れ、伸び
率が大きいという特徴を持つ。また本発明の製造方法に
よれば、気孔を形成させるための添加剤などを一切使用
せず、簡便な方法でポリイミド多孔体を得ることができ
る。
INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the polyimide porous material of the present invention is characterized by having a porosity of 20 to 50%, excellent strength, and high elongation. Further, according to the production method of the present invention, a polyimide porous body can be obtained by a simple method without using any additive or the like for forming pores.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ポリ(4,4’−オキシジフェニレンピ
ロメリットイミド)からなり、気孔率が20〜50%、
引張強度が3kg/mm2 以上、伸び率が10%以上で
あることを特徴とするポリイミド多孔体。
1. A poly (4,4′-oxydiphenylenepyromellitimide) having a porosity of 20 to 50%.
A polyimide porous body having a tensile strength of 3 kg / mm 2 or more and an elongation of 10% or more.
【請求項2】 閉環してポリ(4,4’−オキシジフェ
ニレンピロメリットイミド)を形成するポリイミド前駆
体からなるフィブリドを水性媒体に分散して抄紙し、得
られた湿紙を湿潤状態で積層し、積層した湿紙を常温プ
レスにより脱水すると共に一体化してボードとし、10
0〜200℃で加熱してフィブリドを構成しているポリ
イミド前駆体の50〜90%を閉環した後、100〜3
00℃、1〜1000kg/cm2 で加熱プレスを行
い、さらに常圧下300℃以上に加熱して閉環反応を終
結させることを特徴とする請求項1記載のポリイミド多
孔体の製造方法。
2. A fibrid comprising a polyimide precursor which forms a poly (4,4′-oxydiphenylenepyromellitimide) by ring closure is dispersed in an aqueous medium for papermaking, and the wet paper obtained is wet. Laminated and laminated wet paper is dehydrated by a normal temperature press and integrated to form a board.
After heating at 0 to 200 ° C. to close 50 to 90% of the polyimide precursor forming the fibrids, 100 to 3
The method for producing a polyimide porous body according to claim 1, wherein hot pressing is carried out at 00 ° C. and 1 to 1000 kg / cm 2 and further heated at 300 ° C. or higher under normal pressure to terminate the ring-closing reaction.
JP3184794A 1994-02-02 1994-02-02 Porous polyimide and its production Pending JPH07216122A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3184794A JPH07216122A (en) 1994-02-02 1994-02-02 Porous polyimide and its production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3184794A JPH07216122A (en) 1994-02-02 1994-02-02 Porous polyimide and its production

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07216122A true JPH07216122A (en) 1995-08-15

Family

ID=12342456

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3184794A Pending JPH07216122A (en) 1994-02-02 1994-02-02 Porous polyimide and its production

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07216122A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110079884A (en) * 2019-05-08 2019-08-02 东华大学 A kind of preparation method of high-specific surface area polyimides fibrid

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110079884A (en) * 2019-05-08 2019-08-02 东华大学 A kind of preparation method of high-specific surface area polyimides fibrid
CN110079884B (en) * 2019-05-08 2021-11-02 东华大学 Preparation method of polyimide fibrid with high specific surface area

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW402616B (en) Process for producing polymeric films for use as fuel cells
EP1471103B1 (en) Process for producing porous polyimide resin and porous polyimide resin
AU2014283619B2 (en) Method for producing polyimide membranes
AU670478B2 (en) Film forming solution, porous film obtained therefrom and coated material with the porous film
CN110228239B (en) Low-dielectric poly (perfluoroethylene propylene) copper-clad plate and preparation method thereof
Wang et al. Preparation and dielectric properties of porous cyanoethyl cellulose membranes
CN111477816A (en) Lithium ion battery diaphragm and preparation method thereof
US6294049B1 (en) Polyimide precursor fibrid, polyimide paper, polyimide composite paper and polyimide composite board obtained therefrom, and process for producing the fibrid and the paper products
Sun et al. Non-planar backbone structure polybenzimidazole membranes with excellent solubility, high proton conductivity, and better anti-oxidative for HT-PEMFCs
CN108525529B (en) High-strength polyethylene microporous membrane, preparation method and application thereof
KR101096952B1 (en) Nano web and Method for manufacturing the same
JPH07216122A (en) Porous polyimide and its production
CN100422243C (en) Method of preparing ultra low dielectric constant polyimide membrane by polyamide ester precursor phase transformation
CN100537644C (en) Method for preparing inorganic matter micropowder hybrid polyvinylidene fluoride
CN107857928A (en) A kind of HDPE/CMC/PEO open-cell materials and preparation method thereof
CN115161882B (en) Low-dielectric polyimide/polytetrafluoroethylene microsphere composite nanofiber membrane and preparation method thereof
Huang et al. Synthesis of Star Poly (N‐isopropylacrylamide) with a Core of Cucurbit [6] uril via ATRP and Controlled Thermoresponsivity
JP3264555B2 (en) Polyimide precursor fibrids, polyimide paper obtained therefrom, polyimide composite paper, polyimide composite board, and methods for producing them
JP6878808B2 (en) Method for manufacturing polyimide porous body
CN108767174A (en) A kind of preparation method of Organic-inorganic composite lithium battery diaphragm
JPH10100294A (en) Non-thermoplastic polyimide honeycomb core and its manufacture
JP4030419B2 (en) Method for producing porous polyimide fine particles
CN111875797A (en) Polyimide diaphragm and preparation method thereof
JPH101894A (en) Polyimide paper and its production
JPH10100347A (en) Non-thermoplastic polyimide heat-resistant sheet and its production