JPH09302092A - Production of polyamide-imide resin by direct polymerization process - Google Patents

Production of polyamide-imide resin by direct polymerization process

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JPH09302092A
JPH09302092A JP11173996A JP11173996A JPH09302092A JP H09302092 A JPH09302092 A JP H09302092A JP 11173996 A JP11173996 A JP 11173996A JP 11173996 A JP11173996 A JP 11173996A JP H09302092 A JPH09302092 A JP H09302092A
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永澤 洪
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東鶴 徐
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  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce a high-molecular-weight polyamide-imide(PAI) resin excellent in heat resistance and melt flow and also in hue and physical properties, usable as a thermoplastic molding material, especially a heat-resistant structural material important in the high-tech industries and capable of being extensively used for heat-resistant coating materials, heat-resistant sheets, heat-resistant adhesives, heat-resistant fibers and heat-resistant films.
SOLUTION: An aromatic tricarboxylic acid anhydride is condensed with a diamine in a polar solvent to produce a diimidodicarboxylic acid, which is converted into an intermediate having excellent low-temperature reactivity by using an acyl halogenating agent as a catalyst and the intermediate and a diamine are subjected to a direct polymerization reaction to obtain a high- molecular-weight PAI resin. The reaction can be accomplished at a relatively low temperature, say, 100°C or below and a reaction time with 10hr.
COPYRIGHT: (C)1997,JPO

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリアミドイミド
(以下、「PAI」と略称する)樹脂の経済性の高い製
造方法に関し、詳しくは、芳香族無水トリカルボン酸と
ジアミンとの縮合反応生成物であるジイミドジカルボン
酸を極性溶媒中で製造し、触媒としてアシルハロゲン化
剤を使用して反応性が優れた中間体を形成したのち、ジ
アミンとの直接重合反応を実施してPAI樹脂を製造す
る方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a highly economical method for producing a polyamide-imide (hereinafter abbreviated as "PAI") resin. More specifically, it relates to a condensation reaction product of aromatic tricarboxylic anhydride and diamine. A method for producing a PAI resin by producing a certain diimidedicarboxylic acid in a polar solvent, using an acyl halogenating agent as a catalyst to form an intermediate having excellent reactivity, and then performing a direct polymerization reaction with a diamine. Regarding

【0002】さらに本発明は、製造工程が簡単で、低温
で短時間の反応で高い収率をもって高分子量PAI樹脂
を製造する方法に関する。
Further, the present invention relates to a method for producing a high molecular weight PAI resin with a high yield in a short reaction time at a low temperature in a simple production process.

【0003】[0003]

【従来の技術】PAI樹脂は使用した単量体の種類によ
ってさまざまな分子構造を有するが、芳香族トリカルボ
ン酸の成分として無水トリメリト酸(またはその誘導
体)を、ジアミン成分としてはメタフェニレンジアミン
とジアミノジフェニルエーテルを混用して重縮合させ
た、次の一般式(I)
2. Description of the Related Art PAI resins have various molecular structures depending on the kinds of monomers used, but trimellitic anhydride (or its derivative) is used as a component of aromatic tricarboxylic acid, and metaphenylenediamine and diamino are used as diamine components. The following general formula (I) obtained by polycondensation by mixing diphenyl ether is used.

【0004】[0004]

【化1】 Embedded image

【0005】で表わされるもののような樹脂が最も代表
的である。
Resins such as those represented by are most typical.

【0006】このような一般式(I)のPAI樹脂は、
アメリカ特許第4,016,140号および特開平02
−18,422号等に記載されているが、この樹脂は、
透明な非結晶質の樹脂として、下記のような特徴を有す
る: (1) 熱変形温度が278℃と非常に高く、長期使用
耐熱温度も200℃を超え、耐熱性が非常に高いので、
使用可能温度範囲が200〜260℃と、広範囲であ
る。 (2) 機械的強度が高く、200℃以上においても汎
用エンジニアリングプラスチックの常温時の物性と同一
程度の、卓越した剛性を有する。 さらに、耐衝撃性も
非常に優秀である。 (3) 耐クリープ性が優れる。 (4) 線膨張係数は、非強化品においても4×10-5
cm/cm・℃の小さい値を有し、充填剤を使用する場合、
その値を半分以下に低減できる。 (5) とくに絶縁破壊強度、体積固有低抗が優秀で、
かつ添加剤を加えなくてもUL94V−0の難燃性を有
する。 (6) PTFE、黒鉛との複合化により優れた自己潤
滑性および耐摩耗特性を示し、高温においても強度およ
び弾性率が優れているので、苛酷な環境下で用いる摺動
部品として最適である。 (7) 優れた耐薬品性を有し、炭化水素系の溶媒に対
してはほぼ安定であるが、濃アルカリ水溶液に対しては
注意を要する。 (8) 耐紫外線性、耐放射線性が優れる。
The PAI resin of the general formula (I) is
U.S. Pat. No. 4,016,140 and Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 02
No. 18,422, etc., this resin is
As a transparent amorphous resin, it has the following characteristics: (1) The heat distortion temperature is very high at 278 ° C, the long-term heat resistance temperature is over 200 ° C, and the heat resistance is very high.
The usable temperature range is as wide as 200 to 260 ° C. (2) It has high mechanical strength and has excellent rigidity at 200 ° C. or higher, which is about the same as the physical properties of general-purpose engineering plastics at room temperature. Furthermore, the impact resistance is also very excellent. (3) Excellent creep resistance. (4) The linear expansion coefficient is 4 × 10 -5 even for non-reinforced products.
When using a filler with a small value of cm / cm · ° C,
The value can be reduced to less than half. (5) Especially excellent in dielectric breakdown strength and volume specific resistance,
Moreover, it has the flame retardancy of UL94V-0 without adding any additives. (6) Since it has excellent self-lubricating property and wear resistance due to its combination with PTFE and graphite and has excellent strength and elastic modulus even at high temperature, it is most suitable as a sliding component used in a harsh environment. (7) It has excellent chemical resistance and is almost stable to hydrocarbon-based solvents, but caution is required for concentrated alkaline aqueous solutions. (8) Excellent resistance to ultraviolet rays and radiation.

【0007】一般的なPAI樹脂の製造方法には、芳香
族ジイソシアネートと芳香族無水トリカルボン酸との縮
合反応により、一次重合体であるポリアミク酸(Polya
micacid)の経由なしにPAIを合成するイソシアネー
ト法〔特公昭44−19,274号、アメリカ特許第
3,541,038号(1970)〕と、芳香族トリカ
ルボン酸クロライドと芳香族ジアミンとの縮合反応によ
りPAIを製造する酸クロライド法とがある。 酸クロ
ライド法には、アメリカのスタンダードオイル社が開発
した、N,N′−ジメチルアセトアミド(以下、「DM
Ac」と略称する)のような非水系極性溶媒の中で室温
で反応させる低温均一溶液重合法(アメリカ特許第3,
920,612号(1975))や、日本の帝人化成社
が開発した、メチルエチルケトンのような水に一部溶解
する有機溶媒と水との系に、トリエチルアミンを酸受容
体(acid acceptor)として使用する一種の界面重合法で
ある低温析出重合法(特開昭46−15,513号)な
どの方法がある。 その他のPAI樹脂の製造方法とし
ては、芳香族ジアミンと芳香族トリカルボン酸とを脱水
触媒の存在下に直接反応させる直接重合法がある〔アメ
リカ特許第3,860,559号(1975)、特開昭
58−180,532号〕。
A general method for producing PAI resin is polyamic acid (Polyya acid) which is a primary polymer by condensation reaction of aromatic diisocyanate and aromatic tricarboxylic acid anhydride.
micacid) and an isocyanate method for synthesizing PAI [JP-B-44-19,274, US Pat. No. 3,541,038 (1970)] and a condensation reaction of aromatic tricarboxylic acid chloride and aromatic diamine. Acid chloride method for producing PAI. For the acid chloride method, N, N'-dimethylacetamide (hereinafter referred to as "DM
(Hereinafter, simply referred to as "Ac") at room temperature in a non-aqueous polar solvent such as a low temperature homogeneous solution polymerization method (US Pat.
920, 612 (1975)) or a system of water and an organic solvent that is partially soluble in water, such as methyl ethyl ketone, developed by Teijin Chemicals, Japan, and uses triethylamine as an acid acceptor. There is a method such as a low temperature precipitation polymerization method (Japanese Patent Application Laid-Open No. 46-15,513) which is a kind of interfacial polymerization method. As another method for producing a PAI resin, there is a direct polymerization method in which an aromatic diamine and an aromatic tricarboxylic acid are directly reacted in the presence of a dehydration catalyst [US Pat. No. 3,860,559 (1975), JP 58-180,532].

【0008】しかし、イソシアネート法によるPAIの
製造は反応中にゲル化が起こり、副反応物の生成によっ
て線状の高分子量重合体を得ることが難しいなど、反応
の調節が非常に難しい。 したがって、この方法により
製造されたPAI樹脂は溶融流動性が減少していて成形
加工性が不良であり、機械的な物性と耐熱性が非常に低
く、成形材料などの用途には使用しにくい。
[0008] However, in the production of PAI by the isocyanate method, gelation occurs during the reaction, and it is difficult to obtain a linear high molecular weight polymer due to the formation of a side reaction product, and it is very difficult to control the reaction. Therefore, the PAI resin produced by this method has a reduced melt flowability and poor moldability, has very low mechanical properties and heat resistance, and is difficult to use in applications such as molding materials.

【0009】また、酸クロライド法の低温均一溶液重合
法は、高価な酸クロライドを原料物質として使用するこ
とにより高分子量重合体を得ることができる方法であっ
て、一次重合体であるポリアミク酸を製造したのち、再
び加熱するかまたは脱水触媒を利用するかしてイミド化
を行なう二段階反応であり、反応中に生成するハロゲン
化合物の除去が必要になるなど、原料の値段および製造
工程の複雑さから価格面でも不利であり、その上、樹脂
の分子構造の変性がほとんど不可能であるという問題も
ある。
The low temperature homogeneous solution polymerization method of the acid chloride method is a method in which a high molecular weight polymer can be obtained by using an expensive acid chloride as a raw material, and polyamic acid which is a primary polymer This is a two-step reaction in which after production, imidization is carried out either by heating again or by using a dehydration catalyst, and it is necessary to remove the halogen compound produced during the reaction. Therefore, it is disadvantageous in terms of price, and on top of that, it is almost impossible to modify the molecular structure of the resin.

【0010】低温析出重合法も、低温均一溶液重合法と
おなじように、非常に高価な酸クロライドを利用し、メ
チルエチルケトンと水とを反応溶媒として使用してポリ
アミク酸を沈澱させ、閉環させる二段階反応であって、
製造されたPAIの分子量分布が大きく、比較的低い分
子量の重合体しか得られないので、実用上の価値がほと
んどない。
The low-temperature precipitation polymerization method, like the low-temperature homogeneous solution polymerization method, utilizes a very expensive acid chloride, and uses methyl ethyl ketone and water as reaction solvents to precipitate polyamic acid and to perform ring closure. Reaction,
Since the produced PAI has a large molecular weight distribution and only a polymer having a relatively low molecular weight is obtained, it has little practical value.

【0011】それだけではなく、イソシアネート法も酸
クロライド法も、酸クロライドおよびジイソシアネート
のどちらも水分に敏感であって取扱いが非常に難しいた
め、反応工程上も水分を徹底的に遮断しなければならな
い、という欠点がある。
Not only that, but also in the isocyanate method and the acid chloride method, since both acid chloride and diisocyanate are sensitive to water and are very difficult to handle, water must be thoroughly shut off also in the reaction process. There is a drawback that.

【0012】そこで、PAI樹脂の直接重合法は、芳香
族ジアミンと芳香族無水トリカルボン酸またはその誘導
体を重合脱水触媒を使用して直接反応させる方法であっ
て、PAI樹脂の各種製造方法の中では工程が最も単純
で、原料の価格や製造工程の費用等コスト面においても
有利であり、単量体の確保および取扱いが容易な方法で
あるから、多くの研究が進められている。
Therefore, the PAI resin direct polymerization method is a method of directly reacting an aromatic diamine and an aromatic tricarboxylic acid anhydride or a derivative thereof by using a polymerization dehydration catalyst. Much research has been carried out because it is the simplest process and is advantageous in terms of cost such as raw material cost and manufacturing process cost, and it is a method that is easy to secure and handle monomers.

【0013】この方法に使用する重合触媒としては、リ
ン酸およびポリリン酸等のリン酸系(特公昭63−2
7,527号、特開昭62−297,329号、特公昭
63−108,027号、特開平2−115,229
号)、ホウ酸および無水ホウ酸などのホウ酸系(フラン
ス特許第1,515,066号、特開昭58−180,
532号)または亜リン酸トリフェニルなどのリン酸ト
リエステル系(アメリカ特許第3,860,559号)
などが使用されていて、これらの触媒を二種以上添加す
る方法(特開昭64−51,438号)などがあり、こ
れらの重合触媒はその種類により重合効果が異なること
が知られている。 しかし、高分子量の重合体を得るた
めには、高価な重合触媒を反応物単量体と同一のモル比
で使用して、200℃以上の高温で長時間反応させなけ
ればならない。 したがって、高沸点の溶媒であるN−
メチルピロリドン(以下、「NMP」と略称する)、ス
ルホラン、ニトロベンゼン、ベンゾニトリル、および
1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等を使用した
場合にも、高分子量化および高粘度化された樹脂と単量
体などが高温で長時間反応する過程で焦げついて反応器
の内壁に付着するか、または反応器の中で分解するかし
て、その結果生じたタール状の物質と多量に使用された
重合触媒とが重合体に混入し、これらが色相を悪くし、
PAIの物性を悪化させる原因になる。 とくに、高価
な重合触媒を多量使用しなければならず、これらの重合
触媒の回収が不可能なので、結果的にPAI樹脂の製造
費用が高くなり、経済性がない。
The polymerization catalyst used in this method is a phosphoric acid-based catalyst such as phosphoric acid or polyphosphoric acid (Japanese Patent Publication No. 63-2).
7,527, JP-A-62-297,329, JP-B-63-108,027, JP-A-2-115,229.
Boric acid and boric acid anhydride such as boric acid anhydride (French Patent No. 1,515,066, JP-A-58-180,
532) or phosphoric acid triesters such as triphenyl phosphite (US Pat. No. 3,860,559)
Etc. are used, and there is a method of adding two or more kinds of these catalysts (JP-A-64-51438), and it is known that these polymerization catalysts have different polymerization effects depending on the kind. . However, in order to obtain a polymer having a high molecular weight, it is necessary to use an expensive polymerization catalyst in the same molar ratio as the reactant monomer and carry out the reaction at a high temperature of 200 ° C. or higher for a long time. Therefore, N- which is a high boiling solvent
A resin having a high molecular weight and a high viscosity even when methylpyrrolidone (hereinafter abbreviated as "NMP"), sulfolane, nitrobenzene, benzonitrile, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, etc. is used. When the monomer and the monomer react with each other at a high temperature for a long time, they become charred and adhere to the inner wall of the reactor or decompose in the reactor, resulting in a tar-like substance and a large amount of it. Polymerization catalyst mixed with the polymer, these deteriorate the hue,
It causes deterioration of the physical properties of PAI. In particular, since expensive polymerization catalysts must be used in large amounts and these polymerization catalysts cannot be recovered, the production cost of the PAI resin becomes high, which is not economical.

【0014】なお、S.MaitiおよびA.RayらがMak
romol.Chem.Rapid Commun. 2,649−653
(1981)に発表したところによると、チオニルクロ
ライドとリチウムクロライドとを添加したN,N−ジメ
チルホルムアミド(以下、「DME」と略称する)溶媒
を使用し、ピリジン(以下「Py」と略称する)を酸受
容体として使用して、0〜5℃で反応させる方法が開発
されたが、この方法では非常に低い分子量を有するPA
Iしか得られず、高価な金属塩を使用するなど経済性が
ない。
The S. Maiti and A. Ray et al Mak
romol. Chem. Rapid Commun. 2,649-653
(1981) reported that N, N-dimethylformamide (hereinafter abbreviated as "DME") solvent added with thionyl chloride and lithium chloride was used, and pyridine (hereinafter abbreviated as "Py"). Was developed as an acid acceptor and reacted at 0 to 5 ° C. In this method, PA having a very low molecular weight was developed.
Only I can be obtained, and it is not economical to use an expensive metal salt.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
した既知の直接重合法によるPAI製造技術の問題点を
画期的に解決し、耐熱性、溶融流動性、溶解性および経
済性が優れた高分子量PAI樹脂の製造法を提供するこ
とにある。
The object of the present invention is to epoch-makingly solve the above-mentioned problems of the PAI production technology by the known direct polymerization method, and to improve heat resistance, melt fluidity, solubility and economical efficiency. An object is to provide a method for producing an excellent high molecular weight PAI resin.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明の製造方法は、芳
香族無水トリカルボン酸とジアミンを極性溶媒に溶解さ
せてジイミドカルボン酸を製造したのち、触媒としてア
シルハロゲン化剤を使用して親核剤に対する反応性が優
れた中間体を形成したのち、親核剤としてジアミンを加
えて、高分子量のPAI樹脂を製造する方法である。
The production method of the present invention comprises the steps of dissolving an aromatic tricarboxylic acid anhydride and a diamine in a polar solvent to produce a diimidecarboxylic acid, and then using an acyl halogenating agent as a catalyst to obtain a nucleophilic group. This is a method of producing a high molecular weight PAI resin by adding an diamine as a nucleophilic agent after forming an intermediate having excellent reactivity with the agent.

【0017】さらに詳しくは、本発明は、芳香族無水ト
リカルボン酸とジアミンとをNMPのような極性溶媒に
溶解させ、加熱によって生成した水を共沸混合物の形で
除去して閉環させてジイミドジカルボン酸を製造したの
ち、固体として分離するかまたは溶媒に溶解している状
態のままで、重合触媒として使用されたチオニルクロラ
イド(以下、「TC」と略称する)のようなアシルハロ
ゲン化剤をNMPのような極性溶媒に溶解させ、10℃
以下に冷却して錯体を形成したのち、常温まで昇温して
前記のように製造した固体のジイミドジカルボン酸を添
加するか、またはジイミドジカルボン酸NMP溶液に添
加し、常温で1時間以内反応させて中間体を形成し、続
けてジアミンを加えて、100℃以下でアミド化反応を
実施して、10時間以内で固有粘度が0.1〜2.5dL
/g(溶媒:DMAc,温度:30℃,濃度0.5g/
dL)であるPAI樹脂を製造する方法である。
More specifically, in the present invention, an aromatic tricarboxylic acid anhydride and a diamine are dissolved in a polar solvent such as NMP, water generated by heating is removed in the form of an azeotropic mixture, and the ring is closed to diimide dicarboxylic acid. After the acid is produced, it is separated as a solid or remains in a state of being dissolved in a solvent, and an acyl halogenating agent such as thionyl chloride (hereinafter abbreviated as “TC”) used as a polymerization catalyst is NMP. Dissolved in a polar solvent such as
After cooling to the following to form a complex, the temperature is raised to room temperature and the solid diimidedicarboxylic acid prepared as described above is added, or the diimidedicarboxylic acid NMP solution is added and allowed to react at room temperature within 1 hour. To form an intermediate, and then add diamine and carry out an amidation reaction at 100 ° C. or less to obtain an intrinsic viscosity of 0.1 to 2.5 dL within 10 hours.
/ G (solvent: DMAc, temperature: 30 ° C., concentration 0.5 g /
dL) is a method for producing a PAI resin.

【0018】本発明で使用する芳香族無水トリカルボン
酸は、下記の一般式(II)であらわされる。
The aromatic tricarboxylic acid anhydride used in the present invention is represented by the following general formula (II).

【0019】[0019]

【化2】 Embedded image

【0020】さらに、芳香族トリカルボン酸とジアミン
との縮合物であるジイミドジカルボン酸は、一般式(II
I)であらわされる。
Further, diimidedicarboxylic acid, which is a condensate of aromatic tricarboxylic acid and diamine, has the general formula (II
I).

【0021】[0021]

【化3】 Embedded image

【0022】本発明に利用されるジアミンは、一般式
(IV)であらわされる。
The diamine used in the present invention is represented by the general formula (IV).

【0023】[0023]

【化4】 Embedded image

【0024】これらの化合物は単独で使用することもで
き、必要に応じて二種以上を混合して使用することもで
きる。 これらの中で、製造された樹脂の耐熱性および
溶融流動性などの物性と、コスト等の経済性とを考慮す
ると、無水トリメリト酸と4,4′−ジアミノジフェニ
ルエーテルとの縮合物であるオキシ−ビス(N−(4−
フェニレン)−トリメリトイミド)[OBTI]、メタ
フェニレンジアミンとの縮重合物であるメタフェニレン
−ビス(N−トリメリトイミド)、4,4−ジアミノジ
フェニルエーテル(ODA)、4,4′−ジアミノジフェ
ニルメタン(MDA)、メタフェニレンジアミン(m−
PDA)およびイソホロンジアミン(IPDA)を利用
して得たPAI樹脂が優れていることが見出された。
These compounds may be used alone or, if necessary, as a mixture of two or more kinds. Among these, in consideration of physical properties such as heat resistance and melt fluidity of the produced resin and economical efficiency such as cost, oxy- which is a condensate of trimellitic anhydride and 4,4'-diaminodiphenyl ether. Bis (N- (4-
(Phenylene) -trimellitimide) [OBTI], metaphenylene-bis (N-trimellitimide) which is a condensation polymer with metaphenylenediamine, 4,4-diaminodiphenyl ether (ODA), 4,4'-diaminodiphenylmethane (MDA), Metaphenylenediamine (m-
It has been found that PAI resins obtained utilizing PDA) and isophoronediamine (IPDA) are excellent.

【0025】本発明に使用できる触媒としては、チオニ
ルクロライド(TC)、パラトルエンスルホニルクロラ
イド(TsCl)、スルフリルクロライド、シアヌルク
ロライド、三塩化リン等の有機または無機アシルハロゲ
ン化剤等があり、その中でもコストや性能上、チオニル
クロライドが優れている。
Examples of the catalyst usable in the present invention include organic or inorganic acyl halogenating agents such as thionyl chloride (TC), paratoluenesulfonyl chloride (TsCl), sulfuryl chloride, cyanuryl chloride and phosphorus trichloride. Thionyl chloride is superior in terms of cost and performance.

【0026】本発明に使用される反応溶媒としては、有
機または無機のアシルハロゲン化剤と錯体を形成して、
アシル化を容易に誘起させる極性溶媒であって、NM
P、N−メチルイミダゾール(NMI)、N−エチルピ
ロリドン、N−フェニルピペリドン、N−メチルカプロ
ラクタム、N,N′−エチレンジピロリドン、ヘキサメ
チルリン酸トリアミド、N−エチルアルファピリドン、
N,N′−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルプ
ロピオンアミド等があり、最も優れた溶媒はNMP,N
MI,HMPA等である。
The reaction solvent used in the present invention forms a complex with an organic or inorganic acyl halogenating agent,
A polar solvent which easily induces acylation,
P, N-methylimidazole (NMI), N-ethylpyrrolidone, N-phenylpiperidone, N-methylcaprolactam, N, N'-ethylenedipyrrolidone, hexamethylphosphoric triamide, N-ethylalphapyridone,
There are N, N'-dimethylacetamide, N, N-dimethylpropionamide, etc., and the most excellent solvents are NMP and N.
MI, HMPA, etc.

【0027】本発明に使用される酸受容体としては、三
級アミンとアルキレンオキシドなどを利用することがで
き、三級アミンとしてはピリジン(Py)、アルファー
ピコリン、2,6−ルチジン、トリエチルアミン(TE
A)などがあり、アルキレンオキシドとしてはプロピレ
ンオキシド(PO)、エチレンオキシド、ブチレンオキ
シドなどがある。 この酸受容体は、反応中生成するH
Clと反応して塩またはハロヒドリン化合物を生成し、
HClを除去するものである。 これらの使用量は、理
論的に計算されたHClのモルあたり1〜1.5モルで
ある。
As the acid acceptor used in the present invention, tertiary amines and alkylene oxides can be used, and as tertiary amines, pyridine (Py), alpha-picoline, 2,6-lutidine, triethylamine ( TE
A) and the like, and alkylene oxides include propylene oxide (PO), ethylene oxide, butylene oxide and the like. This acid acceptor produces H generated during the reaction.
Reacting with Cl to form a salt or halohydrin compound,
It removes HCl. These are used in amounts of 1 to 1.5 mol per mol of theoretically calculated HCl.

【0028】本発明の製造方法においては、上記した芳
香族トリカルボン酸の1モルあたり0.5モルのジアミ
ンを使用してジイミドジカルボン酸を製造したのち、こ
れと同一のモル数のジアミンを反応させてPAI樹脂を
製造する。 このとき、ジアミンと同時に、あるいはジ
アミンを添加したのち、三級アミンまたはアルキレンオ
キシドを添加することができる。 反応物の濃度は5〜
50wt%、好ましくは10〜20wt%である。 5wt%
以下では経済性が低く、50wt%以上では作業がしにく
く、ゲル化が起る。 使用された触媒の使用量は単量体
のモル数を基準として170〜230モル%、とくに1
90〜210モル%が適切であって、この範囲外では、
重合反応の進行がほとんど見られない。 重合反応時の
反応温度は0〜100℃で、反応時間は0.5〜10時
間である。 とくに、常温ないし50℃の温度範囲で、
2時間以内の反応時間が好ましい。
In the production method of the present invention, 0.5 mol of the diamine is used per 1 mol of the aromatic tricarboxylic acid to prepare the diimidedicarboxylic acid, and then the same number of diamines are reacted. To produce PAI resin. At this time, the tertiary amine or alkylene oxide can be added simultaneously with the diamine or after the diamine is added. Reactant concentration is 5
It is 50 wt%, preferably 10 to 20 wt%. 5 wt%
If it is less than 50% by weight, the economy is low. The amount of the catalyst used is 170 to 230 mol% based on the number of moles of the monomer, especially 1
90-210 mol% is suitable and outside this range,
Almost no progress of the polymerization reaction is observed. The reaction temperature during the polymerization reaction is 0 to 100 ° C., and the reaction time is 0.5 to 10 hours. Especially in the temperature range from room temperature to 50 ℃,
Reaction times within 2 hours are preferred.

【0029】[0029]

【作用】本発明により製造されたPAI樹脂は、30℃
においてDMAc0.5g/dLの濃度で測定した固有粘
度が0.1dL/g以上であって、目的により、成形用、
フィルム用およびコーティング用等に利用することがで
きる。 このようなPAI樹脂の製造方法は、製造工程
が簡単であって、単量体の確保および取扱いが容易であ
り、安価な触媒を使用することにより、原料の値段や製
造工程の費用面で有利であって、副反応による溶解度の
減少とタール状の物質等の混入による色相および物性の
劣化がなく、熱可塑性成形材料、とくに電気・電子、宇
宙・航空等先端産業の主要な耐熱構造材料だけでなく耐
熱塗料、耐熱シート、耐熱接着剤、耐熱スライド材料、
耐熱繊維および耐熱フィルムなど、広範囲に応用でき
る。
The PAI resin produced according to the present invention has a temperature of 30 ° C.
Has an intrinsic viscosity of 0.1 dL / g or more measured at a concentration of 0.5 g / dL of DMAc.
It can be used for films and coatings. Such a PAI resin manufacturing method has a simple manufacturing process, is easy to secure and handle a monomer, and uses an inexpensive catalyst, which is advantageous in terms of raw material cost and manufacturing process cost. However, there is no decrease in solubility due to side reactions and deterioration in hue and physical properties due to the inclusion of tar-like substances, etc., and only thermoplastic molding materials, especially major heat-resistant structural materials in advanced industries such as electrical and electronic, space and aviation. Not heat resistant paint, heat resistant sheet, heat resistant adhesive, heat resistant slide material,
Widely applicable to heat resistant fibers and heat resistant films.

【0030】[0030]

【実施例】以下、実施例をあげて本発明を詳しく説明す
る。
The present invention will be described in detail below with reference to examples.

【0031】〔実施例1〕撹拌器、窒素流入口、温度調
節器および冷却器を備えた30リットル反応器中で、窒
素ガスを徐々に通過させながら、0.7kg(3.5モ
ル)のジアミノジフェニルエーテル、0.16kg(1.
5モル)のメタフェニレンジアミン、1.92kg(10
モル)の無水トリメリト酸および10リットルのNMP
を混合し、常温で撹拌した。 1時間後、2リットルの
キシレンを加え、180℃まで加熱して、反応中に生成
した水を共沸混合物としてディーン・スタークトラップ
を用いて除去して、ジイミドジカルボン酸混合物を製造
した。
Example 1 In a 30 liter reactor equipped with a stirrer, a nitrogen inlet, a temperature controller and a cooler, 0.7 kg (3.5 mol) of 0.7 kg (3.5 mol) was gradually added while gradually passing nitrogen gas. Diaminodiphenyl ether, 0.16 kg (1.
5 mol) of metaphenylenediamine, 1.92 kg (10
Mol) trimellitic anhydride and 10 liters of NMP
Were mixed and stirred at room temperature. After 1 hour, 2 liters of xylene was added, heated to 180 ° C., and water generated during the reaction was removed as an azeotrope using a Dean-Stark trap to prepare a diimidedicarboxylic acid mixture.

【0032】さらに、撹拌器および窒素流入口を備えた
25リットル反応器中で、窒素ガスを通過させながら、
1.22kg(10.25モル)のチオニルクロライドと
10リットルのNMPとを混合し、5℃以下まで冷却し
た。 0.5〜1時間後、再び室温まで昇温させ、前記
のように製造されたジカルボン酸−NMP混合物が入っ
ている反応器に一度に加えた。 続いて、25℃で1時
間撹拌したのち、0.7kg(3.5モル)のジアミノジ
フェニルエーテル、0.16kg(1.5モル)のメタフ
ェニレンジアミンおよび1.25リットルのNMPを加
え、窒素ガスの存在下に常温で2時間反応を実施した。
反応混合物を、ブレンダー内で過剰量の蒸溜水を用
い、沈殿させ濾過することにより単離した。 単離した
重合体を水とメタノールにより数回洗浄したのち、12
0℃の真空乾燥機で24時間乾燥させることにより、黄
色粉末の重合体を得た。 前記のように製造したPAI
樹脂を0.5g/dLの濃度でDMAcに溶解させ、30
℃で測定した固有粘度は1.05dL/gであった。
また、製造したPAIをDMAcに固形分が10wt%に
なるように溶解し、ガラス板に塗布したのち、150
℃,250℃でそれぞれ1時間ずつ、さらに300℃で
10分間硬化させて、淡い黄褐色のPAIフィルムを製
造した。
Further, in a 25 liter reactor equipped with a stirrer and a nitrogen inlet, while passing nitrogen gas,
1.22 kg (10.25 mol) of thionyl chloride and 10 liter of NMP were mixed and cooled to 5 ° C or lower. After 0.5 to 1 hour, the temperature was raised again to room temperature and added all at once to the reactor containing the dicarboxylic acid-NMP mixture prepared above. Then, after stirring at 25 ° C for 1 hour, 0.7 kg (3.5 mol) of diaminodiphenyl ether, 0.16 kg (1.5 mol) of metaphenylenediamine and 1.25 L of NMP were added, and nitrogen gas was added. The reaction was carried out at room temperature for 2 hours in the presence of.
The reaction mixture was isolated by precipitation in a blender with excess distilled water and filtration. After washing the isolated polymer several times with water and methanol, 12
A yellow powder polymer was obtained by drying in a vacuum dryer at 0 ° C. for 24 hours. PAI manufactured as described above
Resin was dissolved in DMAc at a concentration of 0.5 g / dL and
The intrinsic viscosity measured at ° C was 1.05 dL / g.
The prepared PAI was dissolved in DMAc to a solid content of 10 wt% and applied on a glass plate.
C. and 250.degree. C. for 1 hour, respectively, and further cured at 300.degree. C. for 10 minutes to produce a pale tan PAI film.

【0033】〔実施例2〕実施例1と同じ反応器を用
い、反応溶媒としてNMPの代わりにNMIを使用し
て、ジカルボン酸を製造した。 かつ、撹拌器と窒素流
入口を備えた25リットル反応器中で、窒素ガスを通過
させながら1.90kg(10.0モル)のトシルクロラ
イドおよび10リットルのNMIを加え、10℃以下ま
で冷却した。1時間後、室温まで昇温させ、前記のよう
に製造したジイミドカルボン酸が入っている反応器に一
度に加えた。 続いて25℃で1時間撹拌したのち、
0.70kg(3.5モル)のジアミノジフェニルエーテ
ル、0.16kg(1.5モル)のメタフェニレンジアミ
ンおよび5リットルのNMIをこれに加え、実施例1と
同じ方法により粉末状態のPAI重合体を得た。 この
PAI重合体を0.5g/dLの濃度でDMAcに溶解し
て30℃で測定した固有粘度は、0.95dL/gであっ
た。
Example 2 Using the same reactor as in Example 1 and using NMI instead of NMP as a reaction solvent, a dicarboxylic acid was produced. In a 25 liter reactor equipped with a stirrer and a nitrogen inlet, 1.90 kg (10.0 mol) of tosyl chloride and 10 liter of NMI were added while passing nitrogen gas, and the mixture was cooled to 10 ° C or lower. . After 1 hour, the temperature was raised to room temperature and added all at once to the reactor containing the diimidocarboxylic acid prepared above. Then, after stirring at 25 ° C for 1 hour,
0.70 kg (3.5 mol) of diaminodiphenyl ether, 0.16 kg (1.5 mol) of metaphenylenediamine and 5 liters of NMI were added thereto, and the powdered PAI polymer was prepared by the same method as in Example 1. Obtained. The PAI polymer was dissolved in DMAc at a concentration of 0.5 g / dL and the intrinsic viscosity measured at 30 ° C. was 0.95 dL / g.

【0034】〔実施例3〕実施例1と同じ反応器に0.
63kg(3.15モル)のジアミノジフェニルエーテ
ル、0.15kg(1.35モル)のメタフェニレンジアミ
ン、1.73kg(9.0モル)の無水トリメリト酸およ
び10リットルのNMPを加え、常温で1時間撹拌し、
180℃まで加熱してイミド化させ、ジイミドジカルボ
ン酸混合物を製造した。
Example 3 The same reactor as in Example 1 was charged with 0.
63 kg (3.15 mol) of diaminodiphenyl ether, 0.15 kg (1.35 mol) of metaphenylenediamine, 1.73 kg (9.0 mol) of trimellitic anhydride and 10 liters of NMP were added, and the mixture was kept at room temperature for 1 hour. Stir,
The mixture was heated to 180 ° C. and imidized to produce a diimidedicarboxylic acid mixture.

【0035】さらに、撹拌器および窒素流入口を備えた
25リットルの別の反応器中で、窒素ガスを通過させな
がら、1.10kg(9.23モル)のチオニルクロライ
ドおよび10リットルのNMPを加え、5℃以下まで冷
却した。 1時間後、室温まで昇温し、0.38kg(2
モル)の無水トリメリト酸とともに常温で1.5時間に
わたり撹拌した後、0.63kg(3.15モル)のジア
ミノジフェニルエーテルおよび0.15kg(1.35モ
ル)のメタフェニレンジアミンを加え、実施例1と同じ
方法により粉末状態のPAIを得た。 このPAIを
0.5g/dLの濃度でDMAcに溶解して測定した固有
粘度は、0.72dL/gであった。
Further, in a separate reactor of 25 liters equipped with a stirrer and nitrogen inlet, 1.10 kg (9.23 mol) of thionyl chloride and 10 liters of NMP were added while passing nitrogen gas. Cooled to below 5 ° C. After 1 hour, the temperature was raised to room temperature and 0.38 kg (2
After stirring at room temperature for 1.5 hours with 0.63 kg (3.15 mol) of diaminodiphenyl ether and 0.15 kg (1.35 mol) of metaphenylenediamine, Example 1 was added. PAI in powder form was obtained by the same method as described above. The intrinsic viscosity measured by dissolving this PAI in DMAc at a concentration of 0.5 g / dL was 0.72 dL / g.

【0036】〔実施例4〕実施例1と同じ反応器に1.
00kg(5モル)のジアミノジフェニルエーテル、1.
92kg(10モル)の無水トリメリト酸およびメタクレ
ゾール12リットルを入れ、撹拌しながら80〜90℃
まで昇温した。 約1時間後、2リットルのトルエンを
加え、160℃まで加熱して、反応中に生成した水を共
沸混合物として除去した。 反応後、冷却して生成した
沈澱物を濾過し、メタノールおよびアセトンで2〜3回
洗浄した。 120℃の減圧乾燥機で24時間乾燥し
て、オキシ−ビス(N−(4−フェニレン)−トリメリ
トイミド)[OBTI]2.67kg(収率97.5%,
mp:374℃)を得た。 別に、実施例1と同じ反応
器に0.54kg(5モル)のメタフェニレンジアミン、
1.92kg(10モル)の無水トリメリト酸および18
リットルのメタクレゾールと入れ、前記と同じ方法によ
ってメタ−フェニレン−ビス(N−トリメリトイミド)
[BTI]2.05kg(収率90%,mp:398℃)
を得た。
Example 4 In the same reactor as in Example 1,
00 kg (5 mol) of diaminodiphenyl ether, 1.
92 kg (10 mol) of trimellitic anhydride and 12 liters of metacresol were added, and the mixture was stirred at 80 to 90 ° C.
The temperature was raised to. After about 1 hour, 2 liters of toluene were added and heated to 160 ° C. to remove water formed during the reaction as an azeotrope. After the reaction, the precipitate formed by cooling was filtered and washed with methanol and acetone 2-3 times. After drying in a vacuum dryer at 120 ° C. for 24 hours, 2.67 kg of oxy-bis (N- (4-phenylene) -trimellitimide) [OBTI] (yield 97.5%,
mp: 374 ° C.) was obtained. Separately, 0.54 kg (5 mol) of metaphenylenediamine in the same reactor as in Example 1,
1.92 kg (10 mol) of trimellitic anhydride and 18
Lithium meta-cresol and meta-phenylene-bis (N-trimellitimide) by the same method as above.
[BTI] 2.05 kg (yield 90%, mp: 398 ° C)
I got

【0037】さらに、撹拌器、窒素流入口および冷却器
を具備した30リットル反応器中で、窒素ガスを通過さ
せながら1.18kg(10.0モル)のチオニルクロライ
ドと20リットルのNMPとを加え、5℃以下まで冷却
した。 1時間後、室温まで昇温させ、前記のように
1.92kg(3.5モル)のOBTI、0.68kg
(1.5モル)のBTIおよび10リットルノNMPを
加えて、常温で1時間撹拌した。 続いて0.70kg
(3.5モル)のジアミノジフェニルエーテル、0.1
6kg(1.5モル)のメタフェニルジアミンおよび10
リットルのNMPを加え、常温で2時間激しく撹拌し
た。 以下、実施例1と同じ方法により反応物を処理し
て、PAI粉末を得た。 このPAI粉末をDMAcに
溶解して測定した固有粘度は、0.85dL/gであっ
た。
Further, in a 30 liter reactor equipped with a stirrer, a nitrogen inlet and a condenser, 1.18 kg (10.0 mol) of thionyl chloride and 20 liter of NMP were added while passing nitrogen gas. Cooled to below 5 ° C. After 1 hour, warm to room temperature and as above, 1.92 kg (3.5 mol) OBTI, 0.68 kg
(1.5 mol) of BTI and 10 liters of NMP were added, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. Then 0.70kg
(3.5 mol) diaminodiphenyl ether, 0.1
6 kg (1.5 mol) of metaphenyldiamine and 10
1 liter of NMP was added, and the mixture was vigorously stirred at room temperature for 2 hours. Then, the reaction product was treated in the same manner as in Example 1 to obtain a PAI powder. The intrinsic viscosity measured by dissolving this PAI powder in DMAc was 0.85 dL / g.

【0038】〔実施例5〕実施例4と同じ方法によりO
BTIを得た。 実施例1と同じ30リットル反応器内
で、0.85kg(5モル)のイソプレンジアミンを8リ
ットルのDMAcに混合して溶解したのち、10℃以下
の低温まで冷却した。 続いて1.93kg(10.05
モル)の無水トリメリト酸を加え、常温に維持したの
ち、5〜6時間撹拌した。 再び1.2リットルの無水
酢酸と0.3リットルのピリジンとを反応混合物に加
え、150℃で5時間反応させたのち、冷却した。 蒸
溜水を加えて沈澱させたのちメタノールで数回洗浄し
て、イソプレンジアミン構造を有するジイミドジカルボ
ン酸[IPDAA]1.55kg(収率60%)を得た。
[Embodiment 5] By the same method as in Embodiment 4, O
BTI was obtained. In the same 30 liter reactor as in Example 1, 0.85 kg (5 mol) of isoprene diamine was mixed with 8 liters of DMAc and dissolved, and then cooled to a low temperature of 10 ° C or lower. Then 1.93 kg (10.05
(Mol) trimellitic anhydride was added, and the mixture was kept at room temperature and then stirred for 5 to 6 hours. Again, 1.2 liter of acetic anhydride and 0.3 liter of pyridine were added to the reaction mixture, reacted at 150 ° C. for 5 hours, and then cooled. Distilled water was added to cause precipitation, and the precipitate was washed several times with methanol to obtain 1.55 kg (yield 60%) of diimidedicarboxylic acid [IPDAA] having an isoprene diamine structure.

【0039】さらに、撹拌器、窒素流入口および冷却器
を備えた30リットル反応器中で、窒素ガスを通過させ
ながら、1.22kg(10.25モル)のチオニルクロ
ライドを10リットルのNMPに加え、5℃以下まで冷
却した。 1時間後、室温まで昇温させ、前記のように
製造した1.55kg(3モル)のIPDAA、1.09
kg(2モル)のOBTIおよび10リットルのNMPを
反応物に加え、室温で1時間反応させたのち、100k
g(5モル)のジアミノジフェニルエーテルを加え、2
5〜50℃で2時間撹拌した。 以下、実施例1と同じ
方法により反応物を処理して、PAI樹脂を得た。 こ
のPAI樹脂をDMAcに溶解して測定した固有粘度
は、0.65dL/gであった。
Further, in a 30 liter reactor equipped with a stirrer, a nitrogen inlet and a condenser, 1.22 kg (10.25 mol) of thionyl chloride was added to 10 liters of NMP while passing nitrogen gas. Cooled to below 5 ° C. After 1 hour, warm to room temperature and prepare 1.55 kg (3 mol) of IPDAA, 1.09, prepared as above.
kg (2 mol) of OBTI and 10 liters of NMP were added to the reaction mixture, and the mixture was reacted at room temperature for 1 hour, then 100 k.
g (5 mol) of diaminodiphenyl ether was added and 2
The mixture was stirred at 5 to 50 ° C for 2 hours. Then, the reaction product was treated in the same manner as in Example 1 to obtain a PAI resin. The intrinsic viscosity measured by dissolving this PAI resin in DMAc was 0.65 dL / g.

【0040】〔実施例6〕実施例1と同じ反応器を用
い、反応溶媒としてNMPの代わりにHMPAを使用し
てジカルボン酸を製造した。 かつ、撹拌器と窒素流入
口を備えた25リットル反応器中で、窒素ガスを通過さ
せながら、1.18kg(10.0モル)のチオニルクロラ
イドを10リットルのHMPAに加え、5℃以下まで冷
却した。 1時間後、室温まで昇温させ、前記のように
製造したジイミドカルボン酸反応物に一度に加えた。
続いて25℃で1時間撹拌したのち、0.70kg(3.
5モル)のジアミノジフェニルエーテル、0.16kg
(1.5モル)のメタフェニレンジアミンおよび5リット
ルのHMPAをさらに加え、7℃で3時間にわたり反応
させた。 反応後、実施例1と同じ方法により反応物を
処理してPAIを得た。 このPAIを0.5g/dLの
濃度でDMAcに溶解して30℃で測定した固有粘度
は、0.88dL/gであった。
Example 6 Using the same reactor as in Example 1, HMPA was used instead of NMP as a reaction solvent to produce a dicarboxylic acid. Also, in a 25 liter reactor equipped with a stirrer and a nitrogen inlet, 1.18 kg (10.0 mol) of thionyl chloride was added to 10 liters of HMPA while passing nitrogen gas and cooled to 5 ° C or lower. did. After 1 hour, the temperature was raised to room temperature and added all at once to the diimidecarboxylic acid reactant prepared as above.
Then, after stirring at 25 ° C. for 1 hour, 0.70 kg (3.
5 mol) of diaminodiphenyl ether, 0.16 kg
Further (1.5 mol) of metaphenylenediamine and 5 liters of HMPA were added and reacted at 7 ° C. for 3 hours. After the reaction, the reaction product was treated in the same manner as in Example 1 to obtain PAI. This PAI was dissolved in DMAc at a concentration of 0.5 g / dL and the intrinsic viscosity measured at 30 ° C. was 0.88 dL / g.

【0041】〔実施例7〕実施例1と同じ反応器を用い
同じ方法により、ジイミドジカルボン酸を製造した。
かつ、撹拌器と窒素流入口を備えた25リットル反応器
中で、窒素ガスを通過させながら、1.22kg(10.
25モル)のチオニルクロライドを10リットルのNM
Pに加え、5℃以下まで冷却した。 1時間後、室温ま
で昇温させ、前記のように製造したジイミドジカルボン
酸が入っている反応器に反応物を一度に加えた。 続い
て25℃で1時間撹拌したのち、0.70kg(3.5モ
ル)のジアミノジフェニルエーテル、0.16kg(1.
5モル)のメタフェニレンジアミンおよび5リットルの
NMPを一度に加えたのち、2.79リットル(20モ
ル)のトリエチルアミンを徐々に加え、反応温度を50
℃以下に2時間維持させた。 反応後、冷却したのち、
実施例1と同じ方法により反応物を処理して重合体を得
た。 製造したPAI樹脂を0.5g/dLの濃度でDM
Acに溶解して30℃で測定した固有粘度は、1.52
dL/gであった。
Example 7 A diimidedicarboxylic acid was produced in the same manner as in Example 1 using the same reactor.
In a 25 liter reactor equipped with a stirrer and a nitrogen inlet, 1.22 kg (10.
25 mol) of thionyl chloride and 10 liters of NM
In addition to P, it was cooled to 5 ° C or lower. After 1 hour, the temperature was raised to room temperature and the reactants were added all at once to the reactor containing the diimidodicarboxylic acid prepared above. Then, after stirring at 25 ° C. for 1 hour, 0.70 kg (3.5 mol) of diaminodiphenyl ether, 0.16 kg (1.
5 mol) of metaphenylenediamine and 5 liters of NMP were added all at once, and then 2.79 liters (20 mol) of triethylamine was gradually added to the reaction temperature of 50.
The temperature was maintained below the temperature for 2 hours. After reaction, after cooling,
The reaction product was treated in the same manner as in Example 1 to obtain a polymer. DM of manufactured PAI resin at a concentration of 0.5 g / dL
Intrinsic viscosity measured at 30 ° C by dissolving in Ac is 1.52
It was dL / g.

【0042】〔実施例8〕実施例1と同じ反応器を用
い、実施例4と同じ方法により、ジイミドジカルボン酸
であるOBTIおよびBTIを製造した。 かつ、撹拌
器、窒素流入口および冷却器を備えた30リットル反応
器中で1.93kg(10.1モル)のトシルクロライド
を20リットルのNMPに加え、10℃以下まで冷却し
た。 1時間後、室温まで昇温させ、前記のように製造
した1.92kg(3.5モル)のOBTI、0.68kg
(1.5モル)のBTIおよび10リットルのNMPを
加えて常温で1時間撹拌したのち、続けて1.28kg
(22.0モル)のPOを加えて常温で撹拌した。 以
下、実施例1と同じ方法で反応物を処理して、粉末状の
PAIを得た。 このPAI樹脂をDMAcに溶解して
30℃で測定した固有粘度は、1.29dL/gであっ
た。
Example 8 Using the same reactor as in Example 1 and in the same manner as in Example 4, OBTI and BTI, which are diimidedicarboxylic acids, were produced. Then, in a 30 liter reactor equipped with a stirrer, nitrogen inlet and condenser, 1.93 kg (10.1 mol) of tosyl chloride was added to 20 liters of NMP and cooled to below 10 ° C. After 1 hour, the temperature was raised to room temperature and 1.92 kg (3.5 mol) of OBTI prepared as above, 0.68 kg
After adding (1.5 mol) BTI and 10 liters of NMP and stirring at room temperature for 1 hour, continuously 1.28 kg
(22.0 mol) of PO was added and stirred at room temperature. Then, the reaction product was treated in the same manner as in Example 1 to obtain powdered PAI. The intrinsic viscosity of this PAI resin dissolved in DMAc and measured at 30 ° C. was 1.29 dL / g.

【0043】〔比較例1〕実施例1と同一の反応器を用
い、同一の方法でジイミドジカルボン酸混合物を製造し
たのち、アシルハロゲン化剤を加えないで、20リット
ルのNMP、0.70kg(3.5モル)のジアミノジフ
ェニルエーテルおよび0.16kg(1.5モル)のメタ
フェニレンジアミンを加えて、常温で3時間反応後、実
施例1のように反応物を処理したが、求めるPAIを得
ることができなかった。
Comparative Example 1 A diimidedicarboxylic acid mixture was prepared in the same manner as in Example 1 using the same reactor, and 20 liters of NMP, 0.70 kg ( 3.5 mol) of diaminodiphenyl ether and 0.16 kg (1.5 mol) of metaphenylenediamine were added and reacted at room temperature for 3 hours, then the reaction product was treated as in Example 1 to obtain the desired PAI. I couldn't.

【0044】〔比較例2〕実施例1と同じ反応器と同じ
方法により、ジイミドジカルボン酸混合物を製造した。
25リットルの別の反応器中で、窒素ガスを通過させ
ながら、1.78kg(15.0モル)のチオニルクロラ
イドと10リットルのNMPとを混合し、5℃以下に冷
却し、1時間後、室温まで昇温させ、前記のように製造
したジイミドジカルボン酸混合物が入っている反応器
に、撹拌と同時に一度に加えた。 以下、実施例1と同
じ方法で反応混合物を処理したが、求めるPAI樹脂を
得ることができなかった。
Comparative Example 2 A diimidedicarboxylic acid mixture was produced by the same reactor and method as in Example 1.
In another reactor of 25 liters, while passing nitrogen gas, 1.78 kg (15.0 mol) of thionyl chloride and 10 liters of NMP were mixed, cooled to 5 ° C or lower, and after 1 hour, The temperature was raised to room temperature and added to the reactor containing the diimidedicarboxylic acid mixture prepared as above at once with stirring. Thereafter, the reaction mixture was treated in the same manner as in Example 1, but the desired PAI resin could not be obtained.

【0045】〔比較例3〕溶媒としてN,N′−ジメチ
ルホルムアミド(DMF)を用いた以外は実施例1の過
程を繰り返し、PAI樹脂を製造した。 得られたPA
I樹脂を、0.5g/dLの濃度でDMAcに溶解して測
定した固有粘度は、0.09dL/gであった。
Comparative Example 3 A PAI resin was manufactured by repeating the process of Example 1 except that N, N'-dimethylformamide (DMF) was used as a solvent. PA obtained
The intrinsic viscosity of I resin dissolved in DMAc at a concentration of 0.5 g / dL was 0.09 dL / g.

【0046】〔比較例4〕実施例1と同じ反応器を用
い、実施例4と同じ方法により、ジイミドジカルボン酸
であるOBTIとBTIとを分離した。 かつ、撹拌
器、窒素流入口および冷却器を備えた30リットル反応
器中で、窒素ガス雰囲気下に、1.22kg(10.25
モル)のチオニルクロライドを10リットルのNMPに
加え、5℃以下に冷却した。 1時間後、室温まで昇温
させたのち、前記のように製造した1.72kg(3.5
モル)のOBTI、0.68kg(1.5モル)のBTI
および10リットルのNMPを加えて、常温で30分間
撹拌した。 続いて0.7kg(3.5モル)のジアミノ
ジフェニルエーテル、0.16kg(1.5モル)のメタフ
ェニレンジアミンおよび1.25リットルのNMPを加
えて、150℃で2時間撹拌した。 以下、実施例1と
同じ方法により反応物を処理して、PAI粉末を得た。
このPAI粉末をDMAcに溶解して測定した固有粘
度は、0.35dL/gであった。
[Comparative Example 4] Using the same reactor as in Example 1 and by the same method as in Example 4, OBTI and BTI, which are diimide dicarboxylic acids, were separated. And, in a 30 liter reactor equipped with a stirrer, a nitrogen inlet and a condenser, under a nitrogen gas atmosphere, 1.22 kg (10.25
(Mol) thionyl chloride was added to 10 liters of NMP and cooled to 5 ° C or lower. After 1 hour, the temperature was raised to room temperature, and 1.72 kg (3.5
Mol) OBTI, 0.68 kg (1.5 mol) BTI
Then, 10 liter of NMP was added and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. Subsequently, 0.7 kg (3.5 mol) of diaminodiphenyl ether, 0.16 kg (1.5 mol) of metaphenylenediamine and 1.25 L of NMP were added, and the mixture was stirred at 150 ° C. for 2 hours. Then, the reaction product was treated in the same manner as in Example 1 to obtain a PAI powder.
The intrinsic viscosity measured by dissolving this PAI powder in DMAc was 0.35 dL / g.

【0047】製造したPAIの重合条件と物性とを表1
に整理した。 表1に示したように、本発明によればP
AIの粘度が0.60dL/g以上である高分子の重合体
を得ることができ、これはフィルム状に成形することが
容易である。 引張強度を測定したところ、その値は1
205〜1438kg/cm2 程度と、かなり優れた機械的
強度を示した。
Table 1 shows the polymerization conditions and physical properties of the produced PAI.
Organized into According to the present invention, as shown in Table 1, P
It is possible to obtain a high-molecular polymer having an AI viscosity of 0.60 dL / g or more, which can be easily formed into a film. When the tensile strength was measured, the value was 1
It showed a considerably excellent mechanical strength of about 205 to 1438 kg / cm 2 .

【0048】さらに、製造したPAI樹脂の熱的特性を
評価するため、本発明では、TGA(thermogravimetric
analysis)およびDSC(differential scanning cal
ori-meter)を用い、熱安定度とガラス転移温度を測定し
た。 表1に示すように、DSCにより測定したPAI
樹脂のガラス転移温度は260〜285℃の範囲にあっ
て、商業化された代表的なPAI樹脂であるトルロンの
ガラス転移温度に類似する値を示した。
Further, in order to evaluate the thermal characteristics of the manufactured PAI resin, in the present invention, TGA (thermogravimetric) is used.
analysis) and DSC (differential scanning cal)
ori-meter) was used to measure the thermal stability and the glass transition temperature. As shown in Table 1, PAI measured by DSC
The glass transition temperature of the resin was in the range of 260 to 285 ° C., and showed a value similar to the glass transition temperature of toluron, which is a typical commercialized PAI resin.

【0049】さらに、添付の図1にはトルロンおよび製
造したPAI樹脂中の一つである実施例3のPAI樹脂
のTGA曲線を示す。 本発明で製造したPAIの80
0℃での残存重量は52.5%で、10%重量減量温度
は480℃程度であって、トルロンの熱安定性と比較し
て劣らない、優れた熱安定性を示した。 なお、製造し
たPAIの分子量(数平均分子量、重量平均分子量、分
散度)を、次のような条件で測定した。 値は、ポリス
チレンを基準として計算した値である: 検出機:SP 8450 Varible UVディテクタ
(280nm) コラム:Tosoh社 TSK gel G6000HXL−GMHXL−G2500H
XL 溶 媒:DMF/0.03M LiBr/1 vol% T
HF 流 量:0.5ml/min 基 準:ポリスチレン 製造したPAIの溶融加工性を評価するため、本発明で
はRDS(Rheometrics Dynamic Spectrometer)法
を用いて、樹脂の溶融粘度を測定した。 その結果を添
付の図2および図3に示した。 測定条件は、粉末状の
PAI樹脂を加熱プレスにより平行板(直径25mm、厚
さ2mm)形状に成形したサンプルを使用し、330℃ま
で昇温させたのち、等温状態で、周波数を0.1〜50
0 rad/sで変化させながら溶融粘度を測定した。 この
とき、応力は10%の一定値とした。 温度の上昇によ
る溶融粘度の変化を観察するため、前記と同一形状のサ
ンプルについて300〜370℃の温度範囲で測定し
た。 その結果、同一条件下でのトルロンの溶融粘度よ
り低いか、または同等の溶融粘度を示し、良好な加工特
性を示した。
Further, FIG. 1 attached shows the TGA curve of toluron and the PAI resin of Example 3 which is one of the PAI resins produced. 80 of PAI produced by the present invention
The residual weight at 0 ° C. was 52.5% and the 10% weight loss temperature was about 480 ° C., showing excellent thermal stability comparable to that of toluron. The molecular weight (number average molecular weight, weight average molecular weight, dispersity) of the produced PAI was measured under the following conditions. The value is a value calculated based on polystyrene: Detector: SP 8450 Varible UV detector (280 nm) Column: Tosoh TSK gel G6000H XL- GMH XL- G2500H
XL solvent: DMF / 0.03M LiBr / 1 vol% T
HF flow rate: 0.5 ml / min Standard: polystyrene In order to evaluate the melt processability of the produced PAI, the melt viscosity of the resin was measured by the RDS (Rheometrics Dynamic Spectrometer) method in the present invention. The results are shown in the attached FIGS. 2 and 3. The measurement conditions are as follows. A sample obtained by molding a powdered PAI resin into a parallel plate (diameter 25 mm, thickness 2 mm) by a hot press is used. After heating up to 330 ° C., the frequency is 0.1 at isothermal condition. ~ 50
The melt viscosity was measured while changing at 0 rad / s. At this time, the stress was a constant value of 10%. In order to observe the change in melt viscosity with increasing temperature, samples having the same shape as above were measured in the temperature range of 300 to 370 ° C. As a result, the melt viscosity was lower than or equivalent to that of toluron under the same conditions, and good processing characteristics were shown.

【0050】[0050]

【表1】 [Table 1]

【0051】注)ODA :4,4′−ジアミノジフ
ェニルエーテル m−PDA:メタフェニレンジアミン TC :チオニルクロライド NMP :N−メチルピロリドン TMA :無水トリミリト酸 IPDA :イソホロンジアミン
Note) ODA: 4,4'-diaminodiphenyl ether m-PDA: metaphenylenediamine TC: thionyl chloride NMP: N-methylpyrrolidone TMA: trimylic anhydride IPDA: isophoronediamine

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明により製造したPAI樹脂のTGA曲
線。
1 is a TGA curve of a PAI resin prepared according to the present invention.

【図2】 本発明により製造したPAI樹脂と、既存の
トルロン樹脂との溶融粘度曲線を比較して示した図。
FIG. 2 is a diagram showing a comparison of melt viscosity curves of a PAI resin produced according to the present invention and an existing toluron resin.

【図3】 本発明により製造したPAI樹脂と、既存の
トルロン樹脂との、温度に対する溶融粘度の変化を比較
して示した図。
FIG. 3 is a graph showing a comparison of changes in melt viscosity with respect to temperature of a PAI resin produced according to the present invention and an existing toluron resin.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 李 美恵 大韓民国大田広域市儒城区新成洞155 (72)発明者 陳 文榮 大韓民国大田広域市儒城区田民洞464−1 エキスポアパート302−1402 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Lee Mie 155 Shinseong-dong, Yuseong-gu, Daejeon, Republic of Korea (72) Inventor Chen Wenli 464-1 Tamin-dong, Yuseong-gu, Daejeon, Republic of Korea Expo Apartment 302-1402

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 芳香族トリカルボン酸とジアミンとを縮
合反応してジイミドジカルボン酸を製造し、続いて触媒
としてアシルハロゲン化剤を使用して中間体を形成した
のち、中間体をジアミンと直接重合反応させて高分子量
のポリアミドイミド樹脂を製造することを特徴とするポ
リアミドイミド樹脂の製造方法。
1. An aromatic tricarboxylic acid and a diamine are subjected to a condensation reaction to produce a diimidedicarboxylic acid, and then an intermediate is formed by using an acyl halogenating agent as a catalyst, and then the intermediate is directly polymerized with the diamine. A method for producing a polyamide-imide resin, which comprises reacting to produce a polyamide-imide resin having a high molecular weight.
【請求項2】 触媒として、チオニルクロライド、パラ
トルエンスルホニルクロライド、スルフリルクロライ
ド、シアヌルクロライド、三塩化リンなどの有機または
無機のアシルハロゲン化剤から選択したものを使用する
ことを特徴とする請求項1に記載のポリアミドイミド樹
脂の製造方法。
2. A catalyst selected from organic or inorganic acyl halogenating agents such as thionyl chloride, paratoluenesulfonyl chloride, sulfuryl chloride, cyanuryl chloride and phosphorus trichloride is used. The method for producing a polyamide-imide resin according to 1.
【請求項3】 触媒を、単量体のモルを基準として17
0〜230モル%の量で使用することを特徴とする請求
項1に記載のポリアミドイミド樹脂の製造方法。
3. The catalyst is 17 based on moles of monomer.
The method for producing a polyamide-imide resin according to claim 1, wherein the method is used in an amount of 0 to 230 mol%.
【請求項4】 重合反応を、反応物濃度5〜50重量
%、温度0〜100℃で0.5〜10時間行なって、固
有粘度(溶媒:DMAc、温度:30℃、濃度:0.5
g/dL)が0.1〜2.5dL/gであるポリアミドイミ
ド樹脂を得ることを特徴とする請求項1に記載のポリア
ミドイミド樹脂の製造方法。
4. The polymerization reaction is carried out at a reactant concentration of 5 to 50% by weight and a temperature of 0 to 100 ° C. for 0.5 to 10 hours to obtain an intrinsic viscosity (solvent: DMAc, temperature: 30 ° C., concentration: 0.5).
The method for producing a polyamide-imide resin according to claim 1, wherein the polyamide-imide resin has a g / dL of 0.1 to 2.5 dL / g.
【請求項5】 反応溶媒として、0〜10℃でアシルハ
ロゲン化剤と錯体を形成してアシル化を容易にする極性
溶媒であって、N−メチルピロリドン、N−メチルイミ
ダゾール、N−エチルピロリドン、N−フェニルピペリ
ドン、N−メチルカプロラクタム、N,N′−エチレン
ジピロリドン、ヘキサメチルリン酸トリアミド、N−エ
チルアルファピリドン、N,N′−ジメチルアセトアミ
ドおよびN,N′−ジメチルプロピオンアミドからなる
グループから選択したものを使用することを特徴とする
請求項1に記載のポリアミドイミド樹脂の製造方法。
5. A reaction solvent, which is a polar solvent that forms a complex with an acyl halogenating agent at 0 to 10 ° C. to facilitate acylation, and is N-methylpyrrolidone, N-methylimidazole, or N-ethylpyrrolidone. , N-phenylpiperidone, N-methylcaprolactam, N, N'-ethylenedipyrrolidone, hexamethylphosphoric triamide, N-ethylalphapyridone, N, N'-dimethylacetamide and N, N'-dimethylpropionamide. The method for producing a polyamide-imide resin according to claim 1, wherein one selected from the group consisting of:
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2016163417A1 (en) * 2015-04-07 2018-02-01 ユニチカ株式会社 Polyamideimide, polyamideimide raw material salt and production method thereof
JP2018058966A (en) * 2016-10-04 2018-04-12 ユニチカ株式会社 Resin solution containing polyamide imide and method for using the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02292332A (en) * 1989-05-08 1990-12-03 Japan Synthetic Rubber Co Ltd Thermoplastic polyamideimide and its production
JPH07188412A (en) * 1993-11-12 1995-07-25 Korea Res Inst Chem Technol Production of high-molecular polyamide- imide resin
JPH0848775A (en) * 1994-07-11 1996-02-20 Dsm Nv Polyamide-imide

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02292332A (en) * 1989-05-08 1990-12-03 Japan Synthetic Rubber Co Ltd Thermoplastic polyamideimide and its production
JPH07188412A (en) * 1993-11-12 1995-07-25 Korea Res Inst Chem Technol Production of high-molecular polyamide- imide resin
JPH0848775A (en) * 1994-07-11 1996-02-20 Dsm Nv Polyamide-imide

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2016163417A1 (en) * 2015-04-07 2018-02-01 ユニチカ株式会社 Polyamideimide, polyamideimide raw material salt and production method thereof
JP2018058966A (en) * 2016-10-04 2018-04-12 ユニチカ株式会社 Resin solution containing polyamide imide and method for using the same

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