JPH10158510A - 射出成形可能なポリイミド樹脂組成物の製造方法および成形品の製造方法 - Google Patents

射出成形可能なポリイミド樹脂組成物の製造方法および成形品の製造方法

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JPH10158510A
JPH10158510A JP31229096A JP31229096A JPH10158510A JP H10158510 A JPH10158510 A JP H10158510A JP 31229096 A JP31229096 A JP 31229096A JP 31229096 A JP31229096 A JP 31229096A JP H10158510 A JPH10158510 A JP H10158510A
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polyimide resin
aromatic
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polymer
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Mureo Kaku
群雄 賀来
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    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
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    • C08L79/04Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08L79/08Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い機械的特性を有する射出成形可能なポリ
イミド樹脂組成物を製造することができる簡易な製造方
法を提供することを目的とする。 【解決手段】 芳香族酸無水物および芳香族ジアミンか
らポリアミド酸を形成する工程を経ることなく、芳香族
酸無水物および芳香族ジアミンを液晶ポリマーの形態で
あるポリアミドまたはポリエステルに直接配合する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高温特性に優れた
射出成形可能なポリイミド樹脂組成物を製造する方法に
関し、さらに詳しくは、ポリアミド酸を製造することな
くポリイミド樹脂組成物を製造する新規な製造方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来より芳香族ポリイミドは、耐熱性お
よび機械的特性に優れた樹脂としてよく知られており
(米国特許第3,179,631 号、同第3,249,588 号、および
同第4,755,555 号)、ジェットエンジン、事務機器、自
動車部品などに利用されている。しかしながら、ポリイ
ミドの多くは、加工しにくいためにその利用範囲が制限
される傾向があり、特に、芳香族ポリイミドの多くは、
ポリイミドの前駆体であるポリアミド酸を形成して、ポ
リイミドに変化する前に、フィルムなどの所望の形状に
するか、または、ポリイミドの成形品から機械加工によ
り所望の形状にするという加工が行われている。
【0003】そこで、射出成形可能なポリイミド樹脂組
成物の開発が望まれていた。この課題を解決するため
に、400℃より低温で溶融成形可能であり、かつポリ
アミドおよびポリエステルから成る群から選択された少
なくとも1種のポリマー、好ましくは液晶ポリマーの形
態のポリアミドまたはポリエステルと、ポリアミド酸と
から成るポリイミド重合配合物が開発されている(米国
特許第5,470,922 号)。このポリイミド重合配合物は、
従来の芳香族ポリイミドに匹敵する耐熱性および機械的
特性を有し、さらに、射出成形可能な優れた材料であ
る。
【0004】しかしながら、いずれの場合もその製造に
はポリアミド酸を用いるため、ポリアミド酸を製造する
工程が必要であり、製造工程の簡略化が望まれている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、簡
易な製造方法でありながら、より高い機械的特性を有す
る射出成形可能なポリイミド樹脂組成物を製造すること
ができる新規な製造方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明にもとづく射出成形可能なポリイミド樹脂組
成物の製造方法は、400℃より低温で溶融成形可能な
少なくとも1種のポリマーに、少なくとも1種の芳香族
酸無水物および少なくとも1種の芳香族ジアミンを直接
配合することにより製造することを特徴とする。
【0007】さらに、400℃より低温で溶融成形可能
な少なくとも1種のポリマーに、少なくとも1種の芳香
族酸無水物および少なくとも1種の芳香族ジアミンを直
接配合した配合物に熱処理を施す。
【0008】また、400℃より低温で溶融成形可能な
少なくとも1種のポリマーに、少なくとも1種の芳香族
酸無水物および少なくとも1種の芳香族ジアミンを直接
配合することにより製造されたポリイミド樹脂組成物を
用いて射出成形された成形品に熱処理を施すことを特徴
とする成形品の製造方法である。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明に用いるポリマーは、40
0℃より低温で溶融成形可能なポリマーである。溶融成
形可能なポリマーとは、ポリマーの実質的な劣化を生じ
ることなく、指定された温度で、押出装置において成形
できるポリマーである。このようなポリマーは、具体的
には、ポリアミド、ポリエステル、その混合物などであ
る。ポリアミドの具体例としては、ナイロン6、ナイロ
ン6,6、ナイロン610、ナイロン612などが挙げ
られ、二種以上のポリアミドを混合してもよい。ポリエ
ステルの具体例としては、ポリブチレンテレフタレー
ト、ポリエチレンテレフタレートなどが挙げられ、二種
以上のポリエステルを混合してもよい。ポリアミドまた
はポリエステルは、液晶ポリマーの形態であることが好
ましい。液晶ポリマーは、通常ポリエステルであり、こ
れに限定されるものではないが、ポリエステルアミドお
よびポリエステルイミドを含む。
【0010】本発明で用いる芳香族酸無水物としては、
例えば、無水ピロメリト酸、3,3′,4,4′−ビフ
ェニルテトラ無水カルボン酸などが挙げられ、芳香族ジ
アミンとしては、例えば、オキシジアニリン、パラフェ
ニレンジアミンなどが挙げられる。これらの芳香族酸無
水物を二種以上用いてもよく、また芳香族ジアミンを二
種以上用いてもよい。
【0011】本発明においては、芳香族酸無水物および
芳香族ジアミンからポリアミド酸を調製することなく、
前記のポリマーに、芳香族酸無水物および芳香族ジアミ
ンを直接配合する。配合は、公知のいかなる方法により
行っても良く、例えば、慣用の混合機や押出し機を用い
て行う。芳香族酸無水物および芳香族ジアミンをドライ
ブレンドした後に、前記ポリマーとともに混合機または
押出し機に供給し、混練することが好ましい。また、混
練する際の温度は、100〜390℃、好ましくは20
0〜380℃である。
【0012】400℃より低温で溶融成形可能なポリマ
ーの配合量は、20〜99重量%であり、好ましくは4
0〜95重量%であり、さらに好ましくは50〜90重
量%である。
【0013】芳香族酸無水物および芳香族ジアミンの配
合量は、当モル量であるが、芳香族酸無水物か芳香族ジ
アミンのどちらかの量を多くすることにより、最終的に
得られるポリイミド樹脂組成物の特性を変えることもで
きる。
【0014】前記のポリマーに、芳香族酸無水物および
芳香族ジアミンを直接配合した配合物にさらに熱処理を
施すことが好ましい。熱処理を施すことにより成形品の
機械的特性が向上する。ポリアミド酸を形成することに
より得られたポリイミド樹脂組成物の場合にも、熱処理
を施すことにより同様の傾向が見られるが、本発明の方
法により製造されたポリイミド樹脂組成物の場合には、
ポリアミド酸を形成することにより得られたポリイミド
樹脂組成物では得られなかった曲げ弾性率の向上が得ら
れる。熱処理は、本発明の方法により製造されたポリイ
ミド樹脂組成物を用いて射出成形された成形品に施され
てもよい。熱処理は、ポリイミド樹脂組成物の組成に応
じて、さらに成形品の場合にはその形状に応じて、用い
られたポリマーが溶融しない適当な温度で適当な時間に
わたって行われる。通常、300〜350℃の温度範囲
で、2〜72時間の処理時間で熱処理される。熱処理
は、空気中で行うことができるが、好ましくは窒素雰囲
気において行われる。
【0015】本発明のポリイミド樹脂組成物の製造方法
においては、グラファイト、二硫化モリブデン、ガラス
繊維、並びにテトラフルオロエチレンポリマーおよびコ
ポリマーなどの充填剤も、ポリマー、芳香族酸無水物お
よび芳香族ジアミンと一緒に配合することができる。
【0016】
【実施例】本発明を実施例を挙げて説明するが、本発明
は本実施例のみに限定されるものではない。
【0017】(実施例1〜3)無水ピロメリト酸(PM
DA)およびオキシジアニリン(ODA)をドライブレ
ンドした後、ポリエステルの液晶ポリマー(デュポン社
製高融点グレード ゼナイト(登録商標)6000)と
ともに28mm二軸押出し機に供給し、340℃のバレ
ル温度で混練した。押出し機は2つの真空孔を備えてい
た。スクリューを150rpmで操作し、1時間当たり
2.3〜4.6kgの押出割合であった。得られたポリ
イミド樹脂組成物を用いて、約340℃のシリンダ温度
で射出成形を行い試験片を作成した。試験はASTMに
準じて行った。
【0018】 引張試験 ASTM D638 曲げ試験 ASTM D790 荷重撓み温度 ASTM D648 機械的特性および荷重撓み温度(HDT)の測定結果を
表1に示す。
【0019】(実施例4)無水ピロメリト酸(PMD
A)、オキシジアニリン(ODA)、およびテトラフル
オロエチレンポリマー(デュポン社製MP1500)を
ドライブレンドした以外は、実施例1〜3と同様に試験
片を作成し、機械的特性およびHDTを測定した。測定
結果を表1に示す。
【0020】(実施例5〜6)実施例2または実施例4
と同様に試験片を作成し、305℃のオーブンにて28
時間熱処理した後に、機械的特性およびHDTを測定し
た。測定結果を表1に示す。
【0021】(比較例1〜3)ピリジン中で無水ピロメ
リト酸(PMDA)およびオキシジアニリン(ODA)
からポリアミド酸を合成し、続いてポリアミド酸の貧溶
媒であるアセトンと接触・沈殿させることによりポリア
ミド酸粉末を形成し、得られた粉末状のポリアミド酸と
実施例1〜3で用いたと同様の液晶ポリマーを実施例1
〜3と同様に28mm二軸押出し機に供給し、340℃
のバレル温度で混練した。実施例1〜3と同様に試験片
を作成し、機械的特性およびHDTを測定した。測定結
果を表2に示す。
【0022】(比較例4)比較例1〜3と同様にポリア
ミド酸を形成し、さらにテトラフルオロエチレンポリマ
ー(デュポン社製MP1500)を混合した以外は、比
較例1〜3と同様に試験片を作成し、機械的特性および
HDTを測定した。測定結果を表2に示す。
【0023】(比較例5〜7)比較例2、3または4と
同様に試験片を作成し、305℃のオーブンにて28時
間熱処理した後に、機械的特性およびHDTを測定し
た。測定結果を表2に示す。
【0024】
【表1】
【0025】
【表2】
【0026】実施例と比較例とを比較すると、本発明の
製造方法により製造されたポリイミド樹脂組成物は、驚
くべきことに、優れた荷重撓み温度を維持しつつ、機械
的特性が向上していることがわかる。この傾向は、フッ
素樹脂を配合した実施例4と比較例4とを比較しても同
様である。また、実施例2と実施例5、実施例4と実施
例6とをそれぞれ比較すると、加熱処理を施すことによ
り、実施例5および実施例6においては、引張強さ、伸
び、ノッチ付きアイゾット、および荷重撓み温度がそれ
ぞれ向上することがわかる。加熱処理を施すことによる
これらの効果は、比較例2と比較例5、比較例3と比較
例6、比較例4と比較例7とをそれぞれ比較しても同様
であるが、さらに、実施例においては、加熱処理を施す
ことにより曲げ弾性率が向上することがわかる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の製造方法
は、ポリアミド酸を形成することを必要としない簡易な
製造方法でありながら、ポリアミド酸を形成して製造し
た従来のポリイミド樹脂組成物より高い機械的特性を有
する射出成形可能なポリイミド樹脂組成物を製造するこ
とができる。さらにまた、ポリイミド樹脂組成物の製造
工程において配合物に熱処理を施すか、またはポリイミ
ド樹脂組成物の射出成形品に熱処理を施すことにより機
械的特性にさらに優れた成形品を製造することができ
る。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 射出成形可能なポリイミド樹脂組成物を
    製造する方法であって、400℃より低温で溶融成形可
    能な少なくとも1種のポリマーに、少なくとも1種の芳
    香族酸無水物および少なくとも1種の芳香族ジアミンを
    直接配合することを特徴とするポリイミド樹脂組成物の
    製造方法。
  2. 【請求項2】 射出成形可能なポリイミド樹脂組成物を
    製造する方法であって、400℃より低温で溶融成形可
    能な少なくとも1種のポリマーに、少なくとも1種の芳
    香族酸無水物および少なくとも1種の芳香族ジアミンを
    直接配合することにより得られた配合物に熱処理を施す
    ことを特徴とするポリイミド樹脂組成物の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記400℃より低温で溶融成形可能な
    ポリマーが、ポリアミド、ポリエステル、およびその混
    合物から成る群から選択された少なくとも1種のポリマ
    ーであることを特徴とする請求項1または2に記載のポ
    リイミド樹脂組成物の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記ポリアミドまたはポリエステルが液
    晶ポリマーであることを特徴とする請求項3に記載のポ
    リイミド樹脂組成物の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記芳香族酸無水物が無水ピロメリト酸
    であり、前記芳香族ジアミンがオキシジアニリンである
    ことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のポリ
    イミド樹脂組成物の製造方法。
  6. 【請求項6】 400℃より低温で溶融成形可能な少な
    くとも1種のポリマーに、少なくとも1種の芳香族酸無
    水物および少なくとも1種の芳香族ジアミンを直接配合
    することにより製造されたポリイミド樹脂組成物を用い
    て射出成形された成形品に熱処理を施すことを特徴とす
    る成形品の製造方法。
JP31229096A 1996-11-22 1996-11-22 射出成形可能なポリイミド樹脂組成物の製造方法および成形品の製造方法 Pending JPH10158510A (ja)

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