JPS5839845B2 - ポリアミドカルボンサンノ セイホウ - Google Patents
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
- C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
- C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C08G73/1003—Preparatory processes
- C08G73/1007—Preparatory processes from tetracarboxylic acids or derivatives and diamines
- C08G73/1028—Preparatory processes from tetracarboxylic acids or derivatives and diamines characterised by the process itself, e.g. steps, continuous
- C08G73/1032—Preparatory processes from tetracarboxylic acids or derivatives and diamines characterised by the process itself, e.g. steps, continuous characterised by the solvent(s) used
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ポリイミドの製造に際して所望されるプレポ
リマーである、ポリアミドカルボン酸の製法に関する。
リマーである、ポリアミドカルボン酸の製法に関する。
ポリイミドは、特にその高い熱安定性によって卓越して
いる、重要なプラスチックである。
いる、重要なプラスチックである。
ポリイミドは熱又は脱水作用をする試薬を作用させる場
合にポリアミドカルボン酸の閉環反応によって生じる。
合にポリアミドカルボン酸の閉環反応によって生じる。
高い熱安定性を有するポリイミドはその物理的及び化学
的特性に基づいて融成物中で成形することもできないし
又は溶液から成形することもできない。
的特性に基づいて融成物中で成形することもできないし
又は溶液から成形することもできない。
従ってポリイミド成形体を製造するために、既に、プレ
ポリマーを所望の方法で成形しかつ次いで閉環な行なう
が、その際該形状は保持される。
ポリマーを所望の方法で成形しかつ次いで閉環な行なう
が、その際該形状は保持される。
ポリイミドの特性は主として使用されるポリアミドカル
ボン酸溶液の品質、特に該粘度及び均質性に左右される
。
ボン酸溶液の品質、特に該粘度及び均質性に左右される
。
ポリアミドカルボン酸はジアミンをテトラカルボン酸ジ
アンヒドリドに重付加することによって入手することが
できる。
アンヒドリドに重付加することによって入手することが
できる。
該反応を反応生成物並びに少なくとも1種類の反応成分
を溶かす極性溶剤中で実施することは既に公知である。
を溶かす極性溶剤中で実施することは既に公知である。
このために西ドイツ特許出願公告第1420706号に
次の操作方法が記載されている: 1、乾いた固体(ジアミン及びテトラカルボン酸ジアン
ヒドリド)を前以って混合しかつ該固体混合物を少量宛
極性有機溶剤と強力な攪拌下に合する。
次の操作方法が記載されている: 1、乾いた固体(ジアミン及びテトラカルボン酸ジアン
ヒドリド)を前以って混合しかつ該固体混合物を少量宛
極性有機溶剤と強力な攪拌下に合する。
2.ジアミンを極性溶剤に溶かしかつジアンヒドリドを
固体の形で供給する。
固体の形で供給する。
3.固体のジアミンと固体の無水物を溶剤中に交互に添
加する。
加する。
その他に、ポリアミドカルボン酸を合成する際に非溶剤
、例えば非極性溶剤、例えばベンゼン、トルエン、キシ
レン又はシクロヘキサンヲ有スル溶剤混合物を使用する
ことも公知である(西ドイツ特許出願公告第12029
81号)。
、例えば非極性溶剤、例えばベンゼン、トルエン、キシ
レン又はシクロヘキサンヲ有スル溶剤混合物を使用する
ことも公知である(西ドイツ特許出願公告第12029
81号)。
該公知方法によって再現可能な分子量のポリアミドカル
ボン酸を製造することは不可能である。
ボン酸を製造することは不可能である。
更に、該方法により得られる重合体溶液は不均一である
。
。
該溶液はゲル粒子を有し、これは非常に長時間攪拌する
ことによって除去することができるにすぎず、その際当
然著しい重合体分解を甘受せねばならない。
ことによって除去することができるにすぎず、その際当
然著しい重合体分解を甘受せねばならない。
前記欠点は部分的には、西ドイツ特許出願公告2004
495号の方法によって除去することができる。
495号の方法によって除去することができる。
該方法によれば反応成分を不活性の非極性有機溶剤に分
散させかつ強力な攪拌下に極性の中性無水溶剤を添加す
る。
散させかつ強力な攪拌下に極性の中性無水溶剤を添加す
る。
その際実際に再現可能な分子量の均質な重合体溶液が得
られるが、しかしながら方法は重大な欠点を有する:得
られる重合体溶液は成形する際に50℃以上の温度で相
分離をおこす傾向を有し、それによって成形体中で中空
部の形成が惹起される。
られるが、しかしながら方法は重大な欠点を有する:得
られる重合体溶液は成形する際に50℃以上の温度で相
分離をおこす傾向を有し、それによって成形体中で中空
部の形成が惹起される。
機械的強度が僅かである多孔性フィルム及び繊維が生じ
る。
る。
前記した理由から、公知方法により得られるポリアミド
カルボン酸溶液は、良好な機械的特性を有するポリイミ
ド生成物を製造するために不適当である。
カルボン酸溶液は、良好な機械的特性を有するポリイミ
ド生成物を製造するために不適当である。
本発明は、一般式:
〔式中Rは、4価の単環式基又は多環式基を表わすか、
又は少な(とも1個の炭素原子により結合された芳香族
基を表わすか、もしくは少なくとも2個の炭素原子を有
する脂肪族基を表わし、基Rの炭素骨格は場合によりエ
ーテル−−C−O−おり、かつ基Rにおいて1個の炭素
原子は最高2個のカルボニル基と結合しており、R′は
、炭素骨格が場合によっては一〇−1−N−1−S−1
−SO2−1−S i−又は−P−橋によって中断され
ておりかつ窒素原子と異なる炭素原子を介して結合して
いる、少なくとも2個の炭素原子を含有する2価の芳香
族、脂肪族又は脂環式基を表わし、かつ→は異性体を表
わす〕のポリアミドカルボン酸を、一般式: )(2N
−R’ −NH2C式中R′は前記のものを表わす〕の
ジアミン少なくとも1種類を等モル量の一般式: 〔式中Rは前記のものを表わす〕の無水テトラカルボン
酸少なくとも1種類と、実際に無水の条件下に50℃以
下の温度で極性の中性Q無水溶剤中で重付加させること
によって製造する方法に関する。
又は少な(とも1個の炭素原子により結合された芳香族
基を表わすか、もしくは少なくとも2個の炭素原子を有
する脂肪族基を表わし、基Rの炭素骨格は場合によりエ
ーテル−−C−O−おり、かつ基Rにおいて1個の炭素
原子は最高2個のカルボニル基と結合しており、R′は
、炭素骨格が場合によっては一〇−1−N−1−S−1
−SO2−1−S i−又は−P−橋によって中断され
ておりかつ窒素原子と異なる炭素原子を介して結合して
いる、少なくとも2個の炭素原子を含有する2価の芳香
族、脂肪族又は脂環式基を表わし、かつ→は異性体を表
わす〕のポリアミドカルボン酸を、一般式: )(2N
−R’ −NH2C式中R′は前記のものを表わす〕の
ジアミン少なくとも1種類を等モル量の一般式: 〔式中Rは前記のものを表わす〕の無水テトラカルボン
酸少なくとも1種類と、実際に無水の条件下に50℃以
下の温度で極性の中性Q無水溶剤中で重付加させること
によって製造する方法に関する。
本発明による方法は、ジアンヒドリドを不活性の有機溶
剤中で単に湿潤するか又は極性の中性溶剤を用いて少な
くとも湿潤しかつ次いで攪拌下に連続的にか又は少量宛
無水極性中性溶剤中のジアミンの溶液を添加することを
特徴とする。
剤中で単に湿潤するか又は極性の中性溶剤を用いて少な
くとも湿潤しかつ次いで攪拌下に連続的にか又は少量宛
無水極性中性溶剤中のジアミンの溶液を添加することを
特徴とする。
本発明による方法で、前記一般式の多数の無水テトラカ
ルボン酸を使用することができる。
ルボン酸を使用することができる。
4価の基Rは芳香族、脂肪族、脂環式又は複素環式基で
あってもよいし、混合芳香族−脂肪族基であってもよい
。
あってもよいし、混合芳香族−脂肪族基であってもよい
。
ジアンヒドリドの4個のカルボニル基は各々その他の炭
素原子と結合しておりかつカルボニル基組は各々直接隣
接する炭素原子と結合しテイル。
素原子と結合しておりかつカルボニル基組は各々直接隣
接する炭素原子と結合しテイル。
この種のテトラカルボン酸−ジアンヒドリドの例は下記
のものである:無水ピロメリット酸、2・3・6・7−
ナフタリン−テトラカルボン酸−ジアンヒドリド、1・
2・4・5−ナフタリン−テトラカルボン酸−ジアンヒ
ドリド、l・2・5・6−ナフタリン−テトラカルボン
酸−ジアンヒドリド、1・4・5・8−ナフタリン−テ
トラカルボン酸−ジアンヒドリド、1・8・9・10−
ツェナトレン−テトラカルボン酸−ジアンヒドリド、2
・6−ジクロル−ナフタリン−テトラカルボン酸−ジア
ンヒドリド、2・/・3・3′ジフェニル−テトラカル
ボン酸−ジアンヒドリド、3・3′・4・4′−ジフェ
ニル−テトラカルボン酸−ジアンヒドリド、ペリレン−
3・4・9・10−テトラカルボン酸−ジアンヒドリド
、ビス−(3・4−ジカルボキシフェニル)−スルホン
−ジアンヒドリド、ビス−(3・4−ジカルボキシフェ
ニル)−エーテル−ジアンヒドリド、3・3′・4・4
′−ベンゾフェノン−テトラカルボン酸−ジアンヒドリ
ド、2・2′・3・3′−ベンゾフェノン−テトラカル
ボン酸−ジアンヒドリド、ベンゾ−ルー1・2・3・4
−テトラカルボン酸−ジアンヒドリド、ピラジン−2・
3・5・6−テトラカルボン酸−ジアンヒドリド、チオ
フェン−2・3・4・5−テトラカルボン酸−ジアンヒ
ドリド、ピロリジン−2・3・4・5−テトラカルボン
酸−ジアンヒドリド、1・4・5・8−デカヒドロ−ナ
フタリン−テトラカルボン酸−ジアンヒドリド、4・8
−ジメチル−1・2・3・5・6・7−へキサヒドロ−
ナフタリン−1・2・5・6−テトラカルボン酸−ジア
ンヒドリド、2・6−ジクロル−ナフタリン−1・4・
5・8−テトラカルボン酸−ジアンヒドリド、2・7−
ジクロル−ナフタリン−1・4・5・8−テトラカルボ
ン酸−ジアンヒドリド、2・3−6・7−チトラクロル
ーナフタリンート4・5・8−テトラカルボン酸−シア
ンヒドリド、シクロペンタン−1・2・3・4−テトラ
カルボン酸−ジアンヒドリド、2・2−ビス−(3・4
−ジカルボキシフェニル)−プロパンージアンヒドリド
、2・2−ビス−(2・3−ジカルボキシフェニル)−
プロパン−ジアンヒドリド、■・1−ビス−(2・3−
ジカルボキシフェニル)−エタン−ジアンヒドリド、■
・1−ビス−(3・4−ジカルボキシフェニル)−エタ
ン−ジアンヒドリド、ビス−(2・3−ジカルボキシフ
ェニル)−エタン−ジアンヒドリド、ビス−(3・4−
ジカルボキシフェニル)−メタン−ジアンヒドリド、エ
チレン−テトラカルボン酸−ジアンヒドリド。
のものである:無水ピロメリット酸、2・3・6・7−
ナフタリン−テトラカルボン酸−ジアンヒドリド、1・
2・4・5−ナフタリン−テトラカルボン酸−ジアンヒ
ドリド、l・2・5・6−ナフタリン−テトラカルボン
酸−ジアンヒドリド、1・4・5・8−ナフタリン−テ
トラカルボン酸−ジアンヒドリド、1・8・9・10−
ツェナトレン−テトラカルボン酸−ジアンヒドリド、2
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ンヒドリド、2・/・3・3′ジフェニル−テトラカル
ボン酸−ジアンヒドリド、3・3′・4・4′−ジフェ
ニル−テトラカルボン酸−ジアンヒドリド、ペリレン−
3・4・9・10−テトラカルボン酸−ジアンヒドリド
、ビス−(3・4−ジカルボキシフェニル)−スルホン
−ジアンヒドリド、ビス−(3・4−ジカルボキシフェ
ニル)−エーテル−ジアンヒドリド、3・3′・4・4
′−ベンゾフェノン−テトラカルボン酸−ジアンヒドリ
ド、2・2′・3・3′−ベンゾフェノン−テトラカル
ボン酸−ジアンヒドリド、ベンゾ−ルー1・2・3・4
−テトラカルボン酸−ジアンヒドリド、ピラジン−2・
3・5・6−テトラカルボン酸−ジアンヒドリド、チオ
フェン−2・3・4・5−テトラカルボン酸−ジアンヒ
ドリド、ピロリジン−2・3・4・5−テトラカルボン
酸−ジアンヒドリド、1・4・5・8−デカヒドロ−ナ
フタリン−テトラカルボン酸−ジアンヒドリド、4・8
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ナフタリン−1・2・5・6−テトラカルボン酸−ジア
ンヒドリド、2・6−ジクロル−ナフタリン−1・4・
5・8−テトラカルボン酸−ジアンヒドリド、2・7−
ジクロル−ナフタリン−1・4・5・8−テトラカルボ
ン酸−ジアンヒドリド、2・3−6・7−チトラクロル
ーナフタリンート4・5・8−テトラカルボン酸−シア
ンヒドリド、シクロペンタン−1・2・3・4−テトラ
カルボン酸−ジアンヒドリド、2・2−ビス−(3・4
−ジカルボキシフェニル)−プロパンージアンヒドリド
、2・2−ビス−(2・3−ジカルボキシフェニル)−
プロパン−ジアンヒドリド、■・1−ビス−(2・3−
ジカルボキシフェニル)−エタン−ジアンヒドリド、■
・1−ビス−(3・4−ジカルボキシフェニル)−エタ
ン−ジアンヒドリド、ビス−(2・3−ジカルボキシフ
ェニル)−エタン−ジアンヒドリド、ビス−(3・4−
ジカルボキシフェニル)−メタン−ジアンヒドリド、エ
チレン−テトラカルボン酸−ジアンヒドリド。
好適な無水テトラカルボン酸ジアンヒドリドは基Rの炭
素骨格がカルボキシル基又はアミド基によって中断され
ている化合物でもある。
素骨格がカルボキシル基又はアミド基によって中断され
ている化合物でもある。
このだめの例は一般式:
〔式中R“は炭素原子数2〜18の脂肪族基、芳香族基
又は混合芳香族−脂肪族基を表わしかつR′′はR′と
同じものを表わす〕の化合物である。
又は混合芳香族−脂肪族基を表わしかつR′′はR′と
同じものを表わす〕の化合物である。
この種のテトラカルボン酸ジアンヒドリドは、ジアミン
、例工ばエチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、
4・4′−ジアミノジフェニルエーテル、4・l−ジア
ミノジフェニルメタン及び4・4′ジアミノジフエニル
スルホンを、無水トリメリット酸の4−酸塩化物と反応
させるか又はトリメリット酸をジオール又はジフェノー
ルのアルキルエステル、例えばエチレングリコール、1
・3−プロピレングリコール、■・2−プロピレングリ
コール、1・2−ブタンジオール、1・4−ブタンジオ
ール、1・2−ベンタンジオール、1・2−ヘキサンジ
オール、1・6−ヘキサンジオール、l・2−へブタン
ジオール、■・8−オクタンジオール、1・10−デカ
ンジオール、ジエチレンクリコール、トリエチレングリ
コール、2・2−ジメチル−1・3−プロパンジオール
、2・2・4−トリメチルヘキサンジオール、グリセリ
ン、2−アセチルグリセリン、p−キシレンジオール、
1・4−シクロヘキサンジオール、1・3−シクロヘキ
サンジオール、1・4−シクロヘキサンジメタツール、
4・4−ジヒドロキシ−ジフェニルエーテル、ビス−(
4−ヒドロキシフェニル)−メタン、2・2−ビス−(
4−ヒドロキシフェニル)−プロパン、4・、i/
(ジェタノール)−ジフェニルエーテル、2・2’−C
メチレン−ビス−(p−フェニレンオキシ)〕−ジェタ
ノール、及び2・2′−〔インプロピリデン−ビス−(
p−フェニレンオキシ)〕−ジェタノール並ヒに該ノ)
ロゲン誘導体と反応させることによって製造される。
、例工ばエチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、
4・4′−ジアミノジフェニルエーテル、4・l−ジア
ミノジフェニルメタン及び4・4′ジアミノジフエニル
スルホンを、無水トリメリット酸の4−酸塩化物と反応
させるか又はトリメリット酸をジオール又はジフェノー
ルのアルキルエステル、例えばエチレングリコール、1
・3−プロピレングリコール、■・2−プロピレングリ
コール、1・2−ブタンジオール、1・4−ブタンジオ
ール、1・2−ベンタンジオール、1・2−ヘキサンジ
オール、1・6−ヘキサンジオール、l・2−へブタン
ジオール、■・8−オクタンジオール、1・10−デカ
ンジオール、ジエチレンクリコール、トリエチレングリ
コール、2・2−ジメチル−1・3−プロパンジオール
、2・2・4−トリメチルヘキサンジオール、グリセリ
ン、2−アセチルグリセリン、p−キシレンジオール、
1・4−シクロヘキサンジオール、1・3−シクロヘキ
サンジオール、1・4−シクロヘキサンジメタツール、
4・4−ジヒドロキシ−ジフェニルエーテル、ビス−(
4−ヒドロキシフェニル)−メタン、2・2−ビス−(
4−ヒドロキシフェニル)−プロパン、4・、i/
(ジェタノール)−ジフェニルエーテル、2・2’−C
メチレン−ビス−(p−フェニレンオキシ)〕−ジェタ
ノール、及び2・2′−〔インプロピリデン−ビス−(
p−フェニレンオキシ)〕−ジェタノール並ヒに該ノ)
ロゲン誘導体と反応させることによって製造される。
本発明による方法で使用することのできるジアミンには
、式中R′が2価の芳香族、脂肪族、脂環式又は複素環
式基を表わす(その際炭素骨格は−0−−N−1−S−
1−8O□−1−8i−又は−P−橋によって中断され
ていてよい)前記一般式の化合物が該当する。
、式中R′が2価の芳香族、脂肪族、脂環式又は複素環
式基を表わす(その際炭素骨格は−0−−N−1−S−
1−8O□−1−8i−又は−P−橋によって中断され
ていてよい)前記一般式の化合物が該当する。
このための例は次のとうりである:4・4′−ジアミノ
−ジフェニル−エーテル、4・4′−ジアミノ−ジフェ
ニル−メタン、4・4′−ジアミノ−ジフェニル−プロ
パン、m−フェニレン−ジアミン、p−フェニレン−ジ
アミン、4・4′−ジアミノ−ジフェニル−スルホン、
ベンジジン、4・4′−ジアミノ−ジフェニル−スルフ
ィド、3・3′−ジアミノ−ジフェニル−スルホン、ビ
ス−(4−アミノ−フェニル)−ホスフィン−オキシド
、ビス−(4−アミノ−フェニル)−ジエチル−シラン
、m−キシレン−ジアミン、p−キシレン−ジアミン、
ヘキサメチレン−ジアミン、ヘプタメチレン−ジアミン
、オクタメチレン−ジアミン、ノナメチレン−ジアミン
、デカメチレン−ジアミン、ドデカメチレン−ジアミン
、2・11−ジアミノ−ドデカン、4・4−ジメチルへ
ブタメチレン−ジアミン、3−メチルへブタメチレン−
ジアミン、2・2−ジメチル−プロピレン−ジアミン、
2・5−ジメチルへキサメチレンージアミン、2・5−
ジメチルへブタメチレン−ジアミン、5−メチルノナメ
チレン−ジアミン、■・12−ジアミノーオクタデカノ
、1・4−ジアミノ−シクロヘキサン、2・6−ジアミ
ツピリジン、1・5−ジアミノナフタリン、3・3′−
ジメチル−4・4′−ジアミノ−ジフェニル、2・4−
ビス−(β−アミノ−t−ブチル)−ドルオール、ビス
(p−β−アミノ−t−ブチル−フェニル)−エーテル
、p−ビス−(2−メチル−4−アミノ−ペンチル)−
ペンゾール、p−ビス−(1・l−ジメチル−5−アミ
ノ−ペンチル)−ペンゾール、ビス−(p−アミノ−シ
クロヘキシル)−メタン、1・2−ビス−(3−アミノ
−プロポキシ)−エタン、3−メトキシ−へキサメチレ
ン−ジアミン、ビス−(4−アミノ−フェニル)−N−
メチルアミン、3・3′−ジメトキシ−ベンジジン、H
2N(CH2)30(CH20(CH2)3NH2、H
2N(CH2)3S(CH2)3NH2、H2N(CH
2)3N(CH3)(CH2)3NH2、ピペラジン。
−ジフェニル−エーテル、4・4′−ジアミノ−ジフェ
ニル−メタン、4・4′−ジアミノ−ジフェニル−プロ
パン、m−フェニレン−ジアミン、p−フェニレン−ジ
アミン、4・4′−ジアミノ−ジフェニル−スルホン、
ベンジジン、4・4′−ジアミノ−ジフェニル−スルフ
ィド、3・3′−ジアミノ−ジフェニル−スルホン、ビ
ス−(4−アミノ−フェニル)−ホスフィン−オキシド
、ビス−(4−アミノ−フェニル)−ジエチル−シラン
、m−キシレン−ジアミン、p−キシレン−ジアミン、
ヘキサメチレン−ジアミン、ヘプタメチレン−ジアミン
、オクタメチレン−ジアミン、ノナメチレン−ジアミン
、デカメチレン−ジアミン、ドデカメチレン−ジアミン
、2・11−ジアミノ−ドデカン、4・4−ジメチルへ
ブタメチレン−ジアミン、3−メチルへブタメチレン−
ジアミン、2・2−ジメチル−プロピレン−ジアミン、
2・5−ジメチルへキサメチレンージアミン、2・5−
ジメチルへブタメチレン−ジアミン、5−メチルノナメ
チレン−ジアミン、■・12−ジアミノーオクタデカノ
、1・4−ジアミノ−シクロヘキサン、2・6−ジアミ
ツピリジン、1・5−ジアミノナフタリン、3・3′−
ジメチル−4・4′−ジアミノ−ジフェニル、2・4−
ビス−(β−アミノ−t−ブチル)−ドルオール、ビス
(p−β−アミノ−t−ブチル−フェニル)−エーテル
、p−ビス−(2−メチル−4−アミノ−ペンチル)−
ペンゾール、p−ビス−(1・l−ジメチル−5−アミ
ノ−ペンチル)−ペンゾール、ビス−(p−アミノ−シ
クロヘキシル)−メタン、1・2−ビス−(3−アミノ
−プロポキシ)−エタン、3−メトキシ−へキサメチレ
ン−ジアミン、ビス−(4−アミノ−フェニル)−N−
メチルアミン、3・3′−ジメトキシ−ベンジジン、H
2N(CH2)30(CH20(CH2)3NH2、H
2N(CH2)3S(CH2)3NH2、H2N(CH
2)3N(CH3)(CH2)3NH2、ピペラジン。
前記テトラカルボン酸ジアンヒドリドの混合物及びジア
ミンの混合物又は若干の前記出発物質の混合物を使用す
ることもできる。
ミンの混合物又は若干の前記出発物質の混合物を使用す
ることもできる。
この場合には、共重合アミドカルボン酸が得られる。
極性中性溶剤としては本発明による方法の場合には、短
鎖カルボン酸のN−ジアルキル化アミド、例えばジメチ
ルホルムアミド、ジエチルホルムアミド及びジメチルア
セトアミド、更にジメチルスルホキシド、ジメチルスル
ホン、テトラメチレンスルホン、ジメチル−テトラメチ
レンスルホン、N−メチル−2−ピロリドン、ピリジン
及びヘキサメチル燐酸トリアミド又は該溶剤の混合物が
使用される。
鎖カルボン酸のN−ジアルキル化アミド、例えばジメチ
ルホルムアミド、ジエチルホルムアミド及びジメチルア
セトアミド、更にジメチルスルホキシド、ジメチルスル
ホン、テトラメチレンスルホン、ジメチル−テトラメチ
レンスルホン、N−メチル−2−ピロリドン、ピリジン
及びヘキサメチル燐酸トリアミド又は該溶剤の混合物が
使用される。
ジメチルホルムアミド、−ジメチルアセトアミド、N−
メチル−2−ピロリドン及びジメチルスルホキシドが有
利である。
メチル−2−ピロリドン及びジメチルスルホキシドが有
利である。
湿潤剤又は懸濁剤としては、前記の極性中性溶剤が適当
である。
である。
その他に、反応条件下に実際に不活性であるi剤、例、
tばエーテル、ベンゼン、トルエン、キシレン、テトラ
ヒドロフラン、デカリン、テトラリン、ジオキサン、ブ
チロラクトン及びベンジンフラクションを使用すること
もできる。
tばエーテル、ベンゼン、トルエン、キシレン、テトラ
ヒドロフラン、デカリン、テトラリン、ジオキサン、ブ
チロラクトン及びベンジンフラクションを使用すること
もできる。
極性の中性溶剤並びに不活性溶剤は無水の形で使用すべ
きである。
きである。
極性の中性溶剤は、生じるポリアミドカルボン酸に対し
て少なくとも60重量%、有利には70〜90重量%の
量で使用する、すなわち重合体溶液の濃度は最高40重
量%、有利には1〜30重量%であるべきである。
て少なくとも60重量%、有利には70〜90重量%の
量で使用する、すなわち重合体溶液の濃度は最高40重
量%、有利には1〜30重量%であるべきである。
必要とされる量は、ジアミンの溶解度及び生じるポリア
ミドカルボン酸溶液の所望粘度に依る。
ミドカルボン酸溶液の所望粘度に依る。
有利には正にジアミンを溶かすために必要とされる量の
極性の中性溶剤を使用する。
極性の中性溶剤を使用する。
該条件下で原則として、容易に成形することのできるポ
リアミドカルボン酸溶液が得られる。
リアミドカルボン酸溶液が得られる。
不活性の有機溶剤を使用する場合には、アンヒドリドを
該溶剤で単に湿潤する、すなわちアンヒドリドの表面が
溶剤で実際に完全に被われるような量で溶剤を使用する
。
該溶剤で単に湿潤する、すなわちアンヒドリドの表面が
溶剤で実際に完全に被われるような量で溶剤を使用する
。
このために中性溶剤の量に対して1〜20重量%、有利
には3〜12重量%を使用する。
には3〜12重量%を使用する。
所望される最少量はジアンヒドリドの粒度及び溶剤の湿
潤力に左右され、鉄量は容易に確認することができる。
潤力に左右され、鉄量は容易に確認することができる。
不活性溶剤を使用しない場合には、無水物を極性の中性
溶剤を用いて少なくとも湿潤する。
溶剤を用いて少なくとも湿潤する。
しかしながらジアンヒドリドに多量の極性の中性溶剤を
添加して、湿潤するだけでなく捏和ないし懸濁ないし懸
垂することもできる。
添加して、湿潤するだけでなく捏和ないし懸濁ないし懸
垂することもできる。
この場合にも、湿潤に必要とされる最少量はジアンヒド
リドの粒度及び溶剤の湿潤力に左右されかつこれを容易
に確認することができる。
リドの粒度及び溶剤の湿潤力に左右されかつこれを容易
に確認することができる。
湿潤し、捏和し、懸濁し又は懸垂するために、一括して
使用すべき極性の中性溶剤1〜20重量%、有利には3
〜10重量%を使用する。
使用すべき極性の中性溶剤1〜20重量%、有利には3
〜10重量%を使用する。
本発明による方法を実施するために次のように行なう。
ジアンヒドリドの性状が生じるポリアミドカルボン酸溶
液の均質性を左右することが判明した。
液の均質性を左右することが判明した。
例えば純度99.9%を有する、非常に純粋なジアンヒ
ドリドを使用するのが有利である。
ドリドを使用するのが有利である。
ジアンヒドリドの粒度も重付加の進行を左右する。
大きなジアンヒドリド結晶は容易に重合体被膜で被覆さ
れかつゲル生成の動因となる。
れかつゲル生成の動因となる。
この理由から、有利には粉砕したジアンヒドリドを湿潤
すべきである。
すべきである。
不完全な湿潤に際しては、生じる重合体粒子が集塊をな
し、ゲル粒子不含の溶液は得られない。
し、ゲル粒子不含の溶液は得られない。
ジアンヒドリドの湿潤又は懸濁は出来る限り低い温度、
例えば5〜20℃で行なう。
例えば5〜20℃で行なう。
湿潤するか又は懸濁する時間は、可能な限り短時間であ
りかつ約5分間を超えるべきではない。
りかつ約5分間を超えるべきではない。
すなわち長い処理時間を使用する場合には低い分子量を
有する生成物が得られる可能性がある。
有する生成物が得られる可能性がある。
極性の中性湿潤剤又は懸濁剤を使用する場合には長時間
の処理時間で、反応の進行中に不所望なアミド交換を惹
起する電荷輸送−錯体(Lad −ungsilert
ragungsKomplex )の生成がおこる。
の処理時間で、反応の進行中に不所望なアミド交換を惹
起する電荷輸送−錯体(Lad −ungsilert
ragungsKomplex )の生成がおこる。
ジアンヒドリドの処理温度は反応前には約5〜10℃に
保たれる。
保たれる。
ジアミンの純度も生じるポリアミドカルボン酸溶液の粘
度を左右しうるので、従ってジアミンを出来る限り純粋
な形で使用すべきである。
度を左右しうるので、従ってジアミンを出来る限り純粋
な形で使用すべきである。
ジアミンを前記極性の中性溶剤の1つに溶かしかつ得ら
れた溶液を同様に5〜10℃に冷却する。
れた溶液を同様に5〜10℃に冷却する。
反応は冷却下にかつ強力に攪拌しながら行なう。
前以って冷却したジアミン溶液を前以って冷却したジア
ンヒドリドの懸濁液に連続的にか又は少量宛迅速に混入
する。
ンヒドリドの懸濁液に連続的にか又は少量宛迅速に混入
する。
反応速度は非常に高い。反応熱を迅速に搬出する場合に
は反応は約10〜120秒で完結する。
は反応は約10〜120秒で完結する。
等モル量の反応成分を使用する場合には、本発明による
方法で高い分子量のポリアミドカルボン酸が得られる。
方法で高い分子量のポリアミドカルボン酸が得られる。
このことは反応成分の1つを3重量%までの過剰で使用
する場合にも言い得る。
する場合にも言い得る。
これに反して高度に過剰のジアミン又はジアンヒドリド
の場合には、不所望にも低い分子量を有するポリアミド
カルボン酸が得られる。
の場合には、不所望にも低い分子量を有するポリアミド
カルボン酸が得られる。
本発明による方法で再現可能な粘度の十分に均質なポリ
アミドカルボン酸溶液が得られる。
アミドカルボン酸溶液が得られる。
還元粘度は、ジメチルホルムアミド又は使用した中性溶
剤中の0.5重量%溶液として20℃で測定して、少な
くともηred=0.2であり、原則としてη、。
剤中の0.5重量%溶液として20℃で測定して、少な
くともηred=0.2であり、原則としてη、。
d=0.6〜3.2の範囲である。得られる溶液は公知
方法でシート、繊維及びその他の成形体に成形すること
ができ、更に該溶液は電線及びその他のベース上に被覆
を施けるために好適である。
方法でシート、繊維及びその他の成形体に成形すること
ができ、更に該溶液は電線及びその他のベース上に被覆
を施けるために好適である。
引続きポリアミドカルボン酸生成物を常法でその形状を
保持しながら閉環して相応するポリイミド体にすること
ができる。
保持しながら閉環して相応するポリイミド体にすること
ができる。
−C−→−及び−C−N−基を含有する無水テトラカル
ボン酸を使用する場合には、脱水する際に相応するポリ
エステル−イミド又はポリアミド−イミドに変わるプレ
ポリマーが得られる。
ボン酸を使用する場合には、脱水する際に相応するポリ
エステル−イミド又はポリアミド−イミドに変わるプレ
ポリマーが得られる。
本発明の方法により得られるこの種のプレポリマーは0
.6〜3.8の間の粘度を有し、該プレポリマーは良好
な付着力を有し、従って耐熱性ワニスの製造用に特に好
適である。
.6〜3.8の間の粘度を有し、該プレポリマーは良好
な付着力を有し、従って耐熱性ワニスの製造用に特に好
適である。
西ドイツ特許出願公告第2004495号の公知方法に
対する、本発明による方法の著しい相違は、次の点に存
する。
対する、本発明による方法の著しい相違は、次の点に存
する。
文献には、不所望なアミド変換反応を生せしめる、荷電
輸送−錯体の生成を阻止するために、ジアンヒドリドを
ジアミンと反応させる前に極性の中性溶剤と接触すべき
でないことが指摘されている〔コスレスニコフ(Kos
lesnikow汲びその他共著°゛ビソコモレクリ
アルニエ・ソエジネニャ(Vysokomolekul
yarnye 5oedineniya ) 10巻(
1968年)、シリーズA、 A、7、第1511〜1
517頁;西ドイツ特許出願公告第 2004495号、第3欄1.第64〜68行参照〕。
輸送−錯体の生成を阻止するために、ジアンヒドリドを
ジアミンと反応させる前に極性の中性溶剤と接触すべき
でないことが指摘されている〔コスレスニコフ(Kos
lesnikow汲びその他共著°゛ビソコモレクリ
アルニエ・ソエジネニャ(Vysokomolekul
yarnye 5oedineniya ) 10巻(
1968年)、シリーズA、 A、7、第1511〜1
517頁;西ドイツ特許出願公告第 2004495号、第3欄1.第64〜68行参照〕。
従って西ドイツ特許出願公告第2004495号の公告
方法によれば、ジアンヒドリド並びにジアミンを非極性
溶剤に懸濁する。
方法によれば、ジアンヒドリド並びにジアミンを非極性
溶剤に懸濁する。
物質の量のために懸濁用に比較的多量の溶剤が必要であ
る。
る。
更に完成したポリアミドカルボン酸溶液中で極性溶剤と
非極性溶剤との間に不利な量比が生じ、これによって成
形、特に高い温度での溶液の紡糸及び射出が不利な影響
をうける。
非極性溶剤との間に不利な量比が生じ、これによって成
形、特に高い温度での溶液の紡糸及び射出が不利な影響
をうける。
それによって、既に記載したように例えば低い強度を有
する多孔性シート及び繊維が得られる。
する多孔性シート及び繊維が得られる。
西ドイツ特許出願公告第2004495号の方法とは反
対に、本発明による方法の場合にはジアンヒドリドを単
に湿潤させるか又は懸濁させるが、その際極性溶剤を用
いても実施することができることは意想外であると言え
る。
対に、本発明による方法の場合にはジアンヒドリドを単
に湿潤させるか又は懸濁させるが、その際極性溶剤を用
いても実施することができることは意想外であると言え
る。
該操作方法は著しい利点をもたらすニジアンヒドリドを
湿潤するか又は懸濁するために極性溶剤を使用する場合
には、重付加で唯一の溶剤で十分である。
湿潤するか又は懸濁するために極性溶剤を使用する場合
には、重付加で唯一の溶剤で十分である。
ポリアミドカルボン酸の成形及び溶剤の回収は問題がな
い。
い。
アンヒドリドを湿潤するか又は懸濁するために非極性溶
剤を使用する場合には、西ドイツ特許出願公告第200
4495号の方法に対する利点は、必要とされる非極性
溶剤の量が著しく僅かであるという点に存する。
剤を使用する場合には、西ドイツ特許出願公告第200
4495号の方法に対する利点は、必要とされる非極性
溶剤の量が著しく僅かであるという点に存する。
従って完成したポリアミドカルボン酸溶液中で両方の溶
剤の有利な比が生じかつそれ故に成形する場合及び溶剤
を回収する場合の条件が改良される。
剤の有利な比が生じかつそれ故に成形する場合及び溶剤
を回収する場合の条件が改良される。
更に、本発明による方法を使用する場合に得られる生成
物は、西ドイツ特許出願公告第2004495号の方法
により得られる生成物に対して良好な機械的特性によっ
て卓越している。
物は、西ドイツ特許出願公告第2004495号の方法
により得られる生成物に対して良好な機械的特性によっ
て卓越している。
次に実施例につき本発明を詳説するが、実施例申訳の略
語を使用する。
語を使用する。
ジアンヒドリド用: PMA=無水ピロメリット酸、B
TA−ベンゾフェノン−テトラカルボン酸ジアンヒドリ
ド ジアミン用:0DA=4・4′−ジアミノ−ジフェニル
エーテル、MDA=4・4′−ジアミノ−ジフェニルメ
タン、5DA=4・4′−ジアミノ−ジフェニルスルホ
ン 溶剤用:DMF−ジメチルホルムアミド、NMP=N−
メチル−ピロリドン、DMAc=ジメチルアセトアミド
、THF−テトラヒドロフラン、AMK=エチルメチル
ケトン 例1 微細に粉砕した無水ピロメリット酸(PMA)4、3
6 P( 0.0 2モル)をアセトニトリル5グで湿
潤しかつ10℃に冷却した。
TA−ベンゾフェノン−テトラカルボン酸ジアンヒドリ
ド ジアミン用:0DA=4・4′−ジアミノ−ジフェニル
エーテル、MDA=4・4′−ジアミノ−ジフェニルメ
タン、5DA=4・4′−ジアミノ−ジフェニルスルホ
ン 溶剤用:DMF−ジメチルホルムアミド、NMP=N−
メチル−ピロリドン、DMAc=ジメチルアセトアミド
、THF−テトラヒドロフラン、AMK=エチルメチル
ケトン 例1 微細に粉砕した無水ピロメリット酸(PMA)4、3
6 P( 0.0 2モル)をアセトニトリル5グで湿
潤しかつ10℃に冷却した。
強力な攪拌( 1 0 0 0−1 3 0 O r.
p,m.) 下にDMF3 5 P中の4・4′−ジ
アミノ−ジフェニルメタン(MDA) 3.9 6 f
( 0.0 2モル)を10℃に冷却して、添加した。
p,m.) 下にDMF3 5 P中の4・4′−ジ
アミノ−ジフェニルメタン(MDA) 3.9 6 f
( 0.0 2モル)を10℃に冷却して、添加した。
約10〜15秒間攪拌しかつ冷却した後に、重付加は完
結する。
結する。
得られる重合体溶液は粘性、均質かつゲル粒子不含であ
る。
る。
温度は反応完結後に28℃に上昇する。
還元粘度は、反応が完結してから30分後に0.5%の
DMF溶液中で20℃で測定して、3.1であった。
DMF溶液中で20℃で測定して、3.1であった。
重合体溶液をDMFで希釈して固体含有量10重量%に
しかつ塗布装置を用いてガラス板上に厚さ0. 1 m
mの薄膜として塗布した。
しかつ塗布装置を用いてガラス板上に厚さ0. 1 m
mの薄膜として塗布した。
均質、澄明かつむらのない薄膜が生じ、これを40℃で
真空中で乾燥させかつ引続き熱により閉環させた。
真空中で乾燥させかつ引続き熱により閉環させた。
IR−スペクトルでは閉環後にアミド−及びカルボキシ
ル帯は認められず、イミド帝が認められる。
ル帯は認められず、イミド帝が認められる。
例2
PMA4.36グ( 0. 0 2モル)をベンゼン5
iを用いて例1と同様にして湿潤させかつ処理し;DM
F 3 5 P中ノMDA3.9 6 L?( 0.0
2モ#)を添加した。
iを用いて例1と同様にして湿潤させかつ処理し;DM
F 3 5 P中ノMDA3.9 6 L?( 0.0
2モ#)を添加した。
10秒間攪拌しかつ冷却した後に反応は完結した。
ηred = 2− 9 ( DMF中の0.5%溶液
)を有し、均質かつ十分に澄明な、ゲル粒子不含のポリ
マーのポリアミドカルボン酸溶液が得られた。
)を有し、均質かつ十分に澄明な、ゲル粒子不含のポリ
マーのポリアミドカルボン酸溶液が得られた。
例3
例1及び例2と正確に同様にして操作したが、湿潤剤と
してテトラヒドロフランをかつ溶剤としてNMPを使用
した。
してテトラヒドロフランをかつ溶剤としてNMPを使用
した。
重合時間はDMFに対して長くなり50〜70秒間であ
った。
った。
ηr8d=3.2(NMP中の0.5%溶液)。
例4〜12
微細に粉砕したPMA又はBTAo.02モルを第1表
に記載した溶剤を用いて湿潤しかつ10〜15℃に冷却
した。
に記載した溶剤を用いて湿潤しかつ10〜15℃に冷却
した。
次いで強力に攪拌しながらかつ冷却下に、DMF,DM
AC又はNMPに溶かしたODA,MDA又はSDAo
.02モルを迅速に反応させた。
AC又はNMPに溶かしたODA,MDA又はSDAo
.02モルを迅速に反応させた。
反応が完結してから30分後に、粘度を相応する溶剤中
の0.5%溶液として測定した。
の0.5%溶液として測定した。
第1表に、反応成分の量及びモル比、溶剤量、濃度比並
びに反応条件を纏めた。
びに反応条件を纏めた。
例13〜21
この実施例では、ジアンヒドリドを湿潤するか又は懸濁
するための極性、中性溶剤の使用を詳説する。
するための極性、中性溶剤の使用を詳説する。
PMA又はBTAo、02モルに約1.5〜3.5倍重
量の量の、5〜10 ”Cに冷却した、DMF、DMA
c又はNMPを添加して完全な湿潤を行なった。
量の量の、5〜10 ”Cに冷却した、DMF、DMA
c又はNMPを添加して完全な湿潤を行なった。
その際ジアンヒドリドは粗い塊状物を生じた。
該塊状物を引続き攪拌機を用いて粉砕しかつ冷却下に攪
拌しながら、5〜io’cの同−溶剤中のジアミンPM
A又はBTAの溶液を加えた。
拌しながら、5〜io’cの同−溶剤中のジアミンPM
A又はBTAの溶液を加えた。
次に第2表に反応成分の量及びモル比、溶剤量、濃度比
状態並びに反応条件を纏めた。
状態並びに反応条件を纏めた。
記載した粘度値は、反応が完結してから30分後に付加
重合で使用した溶剤中の0.5重量%溶液中で20°C
で測定した。
重合で使用した溶剤中の0.5重量%溶液中で20°C
で測定した。
例22〜37
ビス−ジアミド−ジアンヒドリド0.03モルを使用す
る半分の量の、約10〜15℃に冷却した溶剤と一緒に
混合して完全に湿潤する。
る半分の量の、約10〜15℃に冷却した溶剤と一緒に
混合して完全に湿潤する。
材料を攪拌機で良く攪拌しかつ、残り半分の量の溶剤に
溶かしかつ10℃に冷却したジアミン0.03モルを添
加する。
溶かしかつ10℃に冷却したジアミン0.03モルを添
加する。
反応は使用される溶剤により10〜60秒間行なわれた
。
。
攪拌速度は全ての実験で100Or、p、m、 であ
った。
った。
反応の間に温度は28〜32°Cに上昇した。
粘度測定は、反応が完結してから30分後に重付加に使
用した溶剤中の0.5%重合体溶液中で行なった。
用した溶剤中の0.5%重合体溶液中で行なった。
第3表に反応成分の量及びモル比、溶剤量、濃度比並び
に反応条件を纏める。
に反応条件を纏める。
使用したビス−ジアミド−ジアンヒドリド用の略語を第
5表に記載した。
5表に記載した。
例38〜41
ジエステル−ジアンヒドリド0.03モルを、使用する
半分の量の、約10〜15℃に冷却した溶剤と(使用す
るジエステル−ジアンヒドリドにより)混合するか又は
溶解した。
半分の量の、約10〜15℃に冷却した溶剤と(使用す
るジエステル−ジアンヒドリドにより)混合するか又は
溶解した。
完全に湿潤した物質又は溶液を良(攪拌しかつ、残り半
分の溶剤に溶かしかつl0℃に冷却したジアミン0.0
3モルを添加した。
分の溶剤に溶かしかつl0℃に冷却したジアミン0.0
3モルを添加した。
反応は使用した溶剤により10〜60秒間行なわれた。
反応速度は全ての実験で100 Or、 p、m、であ
った。
った。
反応する間、温度は30℃まで上昇した。
粘度測定を、反応が完結してから30分後に重付加に使
用した溶剤中の0.5%重合体溶液中で行なった。
用した溶剤中の0.5%重合体溶液中で行なった。
第4表に、反応成分の量及びモル比、溶剤量並びに反応
条件を纏めた。
条件を纏めた。
使用したビス−エステルジアンヒドリドの略語は第5表
に記載した。
に記載した。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1一般式: 〔式中Rは、4価の単環式基又は多環式基を表わすか、
又は少なくとも1個の炭素原子により結合された芳香族
基を表わすか、もしくは少な(とも2個の炭素原子を有
する脂肪族基を表わし、基Rの炭素骨格は場合によりエ
ーテル−−C−0−おり、かつ基Rにおいて1個の炭素
原子は最高2個のカルボニル基と結合しており、R′は
炭素骨格が場合によっては一〇−−N−1−S −1S
O2−1−8i−又は−P−橋によって中断されており
かつ窒素原子と異なる炭素原子を介して結合している、
少なくとも2個の炭素原子を有する2価の芳香族、脂肪
族又は脂環式基を表わし、かつ→は異性体を表わす〕の
繰返し単位を有するポリアミドカルボン酸を、一般式: H2N−R’−NH2C式中R′は前記のものを表わす
〕のジアミン少なくとも1種類を等モル量の一般式:〔
式中Rは前記のものを表わす〕の無水テトラカルボン酸
少な(とも1種類と、実際に無水の条件下に温度50℃
以下で極性の中性無水溶剤中で重付加させることによっ
て製造するに当り、ジアンヒドリドを不活性の有機溶剤
を用いて単に湿潤するか又は極性の中性溶剤を用いて少
なくとも湿潤し、かつ次いで攪拌下に連続的にか又は少
量宛極性の中性無水溶剤中のジアミンの溶液を添加する
ことを特徴とする、ポリアミドカルボン酸の製法。
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