JPS6215227A - 芳香族チオエ−テルアミドイミド重合体 - Google Patents

芳香族チオエ−テルアミドイミド重合体

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JPS6215227A
JPS6215227A JP60155777A JP15577785A JPS6215227A JP S6215227 A JPS6215227 A JP S6215227A JP 60155777 A JP60155777 A JP 60155777A JP 15577785 A JP15577785 A JP 15577785A JP S6215227 A JPS6215227 A JP S6215227A
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有富 充利
Makoto Terauchi
寺内 眞
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    • C08G73/00Macromolecular 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
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/14Polyamide-imides

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  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
  • Polyamides (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明の芳香族チオエーテルアミドイミド重合体は、電
気、電子分野の各種部品、ハウジング類、自動車部品、
航空機用内装材、摺動部品、ギアー、絶縁材料、耐熱フ
ィルム、耐熱ワニス、耐熱繊維等、広範な範囲で用いる
ことが可能である。
〔従来技術〕
芳香族トリカルボン酸無水物あるいはその誘導体と、芳
香族ジアミンとの重縮合によシ、耐熱性と機械特性のバ
ランスに優れた芳香族ボリアミドイミドが得られること
は知られている。しかし、これまで一般的に提案されて
いた芳香族ポリアミドイミド類は溶融成形性に乏しく、
成形条件によっては一部分解を伴う等の問題があった。
そこで、成形性を改良するために、 ■ エーテル結合を有する芳香族ジアミンを使用する方
法(ポリマー プレプリン) (PolymerPre
prints )、15(1)、761頁、1974年
)0 ■ 共重合によシ成形性を改良する方法(特開昭58−
91724号等)。
等、種々の方法が提案されている0しかしながら、成形
性、耐熱性、機械的強度のトータルバランスを考えた場
合、まだ実用上不充分である。
〔問題点を解決する具体的手段〕
本発明は、耐熱性と成形性と機械特性のバランスに優れ
た芳香族ポリアミドイミド重合体を提供することを目的
としている。
(発明の構成) かかる目的は、一般式(I) で示されるチオエーテル結合を有する芳香族ジアミン1
モルと、次式で示される無水トリメリット酸またはその
塩化物 0.99〜1.01モルとを反応させて得られる次の構
成単位を有する芳香族チオエーテルアミドイミドによシ
達成される。
〔式中、Mは2価の芳香族残基である。〕上記式(I)
で示されるチオエーテル結合を有する芳香族ジアミンの
具体例を示すと、l、4−ビス(4−アミノフェニルチ
オ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェニルチオ
)ベンゼン、2.4−ビス(4−アミノフェニルチオ)
ニトロベンゼン、2.5−ジメチル−1,4−ビス(4
−アミノフェニルチオ)ベンゼン、4.4’−ビス(4
−アミノフェニルチオ)ビフェニル、4.4’−ビス(
4−アミノフェニルチオ)ジフェニルエーテル、4.4
’−ビス(4−7ミノフエニルチオ)ジフェニルスルフ
ィド、1,4−ピヌ(4−(4−アミノフェニルチオ)
フェニルチオ)ベンゼン、α、ω−ジアミノポリ(1,
4−チオフェニレン)オリゴマー、4.4′−ビス(4
−アミノフェニルチオ)ベンゾフェノン、4.4’−ヒ
ス(4−アミノフェニルチオ)ジフェニルスルホキシド
、4.4’−ビス(4−アミノフェニルチオ)ジフェニ
ルスルホン、3.3’−ヒス(4−アミノフェニルチオ
)ジフェニルスルホン、2,2−ヒス(4−(4−7ミ
ノフエニルチオ)フェニル)フロパン、4.4’−ビス
(4−アミノフェニルチオ)ジフェニルメタン、等を挙
げることができるO これらの中でも、居が、一般式、 (式中、Aは〜0−1−CO−1−SO−1−8O□−
1−cy H2y−のいずれかである。但し、yは1〜
1゜の整数を示すOYは炭素数1〜20のアルキル基、
炭素数6〜20のアラルキル基、炭素数3〜2゜のシク
ロアルキル基、炭素数6〜2oのアリール基、ハロゲン
基またはニトロ基を表わす。3%  b%・0% dN
  0%  fはθ〜4の整数を示す。Xは0〜20の
数を表わす。) で示されるものが好ましい。
本発明の芳香族チオエーテルアミドイミド重合体は、こ
れまでに提案された数多くの一般的製造法のいずれによ
っても製造可能である。それらの中で実用性の高い代表
例として次の2法を挙げることができる。
(1)  酸クロリド法 無水トリメリット酸クロリドと芳香族ジアミンとを反応
させる方法(特公昭42−15637号)。
(2)直接重合法 無水トリメリット酸と芳香族ジアミンとを、リン化合物
触媒の存在下に反応させる方法(t¥F公昭49−40
77号)。
上記2法の中でも、原料調達が比較的容易で、しかも温
和な条件下で高重合度が達成されやすい点から、酸クロ
リド法の方が好ましい。
ここで、(1)の酸クロリド法について、詳しく説明す
る。
一般式、 で示されるチオエーテル結合を有する芳香族ジアミン1
.00モルと、無水トリメリット酸クロリド0.99〜
1.01モルとを、有機極性溶媒中に溶解し、−20℃
〜+80℃(好ましくは−lO〜+30℃)の温度で、
塩化水素捕捉剤の存在下1〜lO時間混合することによ
り、以下に示すような構成単位を有するポリアミドアミ
ド酸が得られる(第一工程ン〇 この第一工程に用いられる有機極性溶媒としては、N、
N−ジメチルホルムアミド、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、N、N−ジ
メチルベンズアミド、N−メチルピロリドン、N−メチ
ルピペリドン、N−メチル−C−カグロラクタム、ヘキ
サメチルホスホルアミド、テトラメチル尿素、スルホラ
ン、ジメチルスルホキシド、およびこれらの混合物を挙
げることができるが、特に好ましいのは、N、N−ジメ
チルホルムアミド、N、N−ジメチルアセトアミド、N
−メチルピロリドンである。
また上記第一工程に添加される塩化水素捕捉剤としては
、(a)脂肪族第3級アミン(トリメチルアミン、トリ
エチルアミン、トリブチルアミン等)、(b)環状有機
塩基(ピリジン、キノリン、ピリミジン、2,6−ルチ
ジン等)、(C)アルカリ金属水酸化物、(d)アルカ
リ金属炭酸塩、(e)アルカリ金属酢酸塩、(f)アル
カリ土類金属酸化物、(ロ)アルカリ土類金属水酸化物
、(ハ)アルカリ土類金属炭酸塩、(1)アルカリ土類
金属酢酸塩、0)有機オキシド化合物(エチレンオキシ
ド、プロピレンオキシド等)等が挙げられる。但し、N
−メチルピロリドンのような有機酸アミド系溶媒を反応
溶媒として用いる場合には、必ずしも添加する必要はな
い。
上記第一工程で得られたポリアミドアミド酸を脱水閉環
して、本発明の芳香族チオエーテルアミドイミド重合体
に変換される(pItJ二工程)0この操作は、液相状
態、固相状態いずれで行なってもよい。
液相状態での閉環法には、熱閉環法と化学閉環法とがあ
る。熱閉環法は、ポリアミドアミド酸溶液を50〜40
0℃(好ましくは120〜250℃)に加熱する方法で
あシ、この際、水の除去に役立つ共沸溶媒、たとえばベ
ンゼン、トルエン、キシレン、クロルベンゼン等を利用
するとよシ効果的である。化学閉環法は、(a)脂肪族
無水物(無水酢酸、無水プロピオン酸等)、(b)ノ・
ロゲン化合物(オキシ塩化リン、塩化チオニル等)、(
C)化学的脱水剤(モレキュラーシーブ、シリカゲル、
アルミナ、五酸化リン等)、ラボリアミド酸溶液に加え
、0〜120℃(好ましくは10〜60℃)で反応を行
なう方法である。
液相状態で閉環を行ない、製造された芳香族チオエーテ
ルアミドイミド重合体は、通常溶液状態のままで存在し
ており、従って、ポリマーを溶解せず、かつ反応溶剤と
相溶しやすい溶剤で希釈して、重合体を沈殿させ、これ
を濾取することによシ単離される。
一方、固相状態での閉環法は、まず、ポリアミドアミド
酸溶液を水、またはメタノールに投入し、重合体を分離
し、これを150〜350℃で熱処理することにより達
成される。但し、250℃以上の高温で長時間処理しす
ぎると、溶融時の流動性や、機械特性のバランスが低下
するので注意を要する。
(重合体) 本発明の芳香族チオエーテルアミドイミド重合体は、ガ
ラス転移温度が150〜300℃で、0.2重量%重合
体のN−メチルピロリドン溶液の30℃における粘度が
0.2dllf以上のものであるO この重合体を成形加工する際は、公知の種々の充填剤成
分を含むことができる0充填削成分の代表的な例として
は、(a)繊維状充填剤ニガラス繊維、炭素繊維、ボロ
ン繊維、アラミツド繊維、アルミナ繊維、シリコン・カ
ーバイド繊維等、(b)無機的充填剤:マイカ、タルク
、クレイ、グラファイト、カーボンブラック、シリカ、
アスベスト、硫化モリブデン、酸化マグネシウム、酸化
カルシウム等を挙げることができる。
次に、本発明を実施例によって、更に具体的に説明する
実施例1 温度計、リービッヒ冷却管付きの水分離器、固体導入口
、窒素ガス導入口の付いた50〇−容の四ロフラスコ内
に4.4′−ビス(4−アミノ7エ二ルチオ)ベンゾフ
ェノン10.7 f (0,025モル)とN−メチル
ピロリドン20―とを仕込んだ。次に窒素気流下、激し
く攪拌しながら、0℃で無水トリメリット酸クロリド5
.26 F (0,025モル)を固体のまま、加えた
。その後、徐々に室温に戻しながら2時間攪拌を続けた
次に、N−メチルピロリドン(NMP)20*とトルエ
ン20−を加え、150℃で4時間加熱した。なお、こ
の際生成する水はトルエンとの共沸により除去した。室
温まで冷却した後、反応混合物を水中に投入し、ポリマ
ーを沈殿させ、これを濾別、粉砕、水洗し、その後真空
炉で乾燥しく150℃、8時間)、次の物性の芳香族チ
オエーテルアミドイミドポリマーを得た。
収t14.5f(収率99%)0固有粘度0.60dl
l ? (0,2%ポリマー濃度NMP溶液、30℃)
0ガラス転移温度240’Co熱分解開始温度448℃
0 赤外線吸収(IR)スペクトk (Nujol法)=1
780.1720ロー1(イミド)、16′40゜15
25cya−” (アミド)、1640鋸−1(ケトン
)、10803(チオエーテル)、820.760.7
20傷−1(芳香環)。
このポリマーを320℃で圧縮成船したところ、黄色の
強靭な樹脂板(引張強度8701v/d、引張弾性率2
.6 X 10’ ky/di )が得られた。
実施例2 芳香族ジアミンとして、l、4−ビス(4−アミノフェ
ニルチオ)ベンゼン8.1 ? (0,025モル)を
用いる他は、実施例1と同様の方法で重合を行なって、
次の物性の芳香族チオエーテルアミドイミドポリマーを
得た。
収量11.8 f (収率98 % )o固有粘度0.
20da/ f (0,2チNMI’溶液、30℃)。
ガラス転移温度214℃。軟化点349℃。
IRスペクトル(NujoI法、第1図参照):177
5.1720m  (イミド)、1650.1520i
’(アミド)、1080am−’ (チオエーテル)、
810.760.720crIM (芳香環)。
このポリマーは360℃で圧縮成形可能であった。この
ポリマーの構成単位は次のものと確認された。
実施例3 芳香族ジアミンとして、4.4′−ビス(4−アミノフ
ェニルチオ)ジフェニルスルフィド10.87(0,0
25モル)を用いる他は実施例1と同様の方法で重合を
行なって、次の物性のポリマーを得た。
収量14.6 ip (収率99%)。固有粘度0.2
5dl/P (0,2%ポリマー濃度NMP溶液、30
℃)。
ガラス転移温度184℃。軟化点298℃。
IRスペクトル(Nujol法):1770.1715
ciJイミド)、1640,1510i’(アミド)、
1070oi”  (チオエーテル)、805.760
.720α (芳香環)。
このポリマーは310℃で圧縮成形可能であった。
実施例4 芳香族ジアミンとして、4,4′−ビス(4−アミノフ
ェニルチオ)ジフェニルスルホン11.6y(0,02
5モル)を用いる他は実施例1と同様の方法で重合を行
なって、次の物性のポリマーを得た。
収its、ay(収率99チ)。固有粘度0.30dt
/y (0,2チボリマ一譲度NMP溶液、30℃)。
ガラス転移温度253℃。
IRスペクトA/ (Nujol法、第2図参照):1
775.1720cyt;”  (イミド)、1650
.1610w’(アミド)、1150an−”  (ス
ルホン)、1070cm”  (チオエーテル)、82
0.7601720cy++”(芳香環)。
このポリマーは、300℃で圧縮成形可能であった。こ
のポリマーは、次の構成単位を有するものである。
実施例5 芳香族ジアミンとして、4.4’−ビス(4−アミノフ
ェニルチオ)ビフェニル1o、o y (0,02sモ
ル)を用いた他は実施例1と同様の方法で重合を行なっ
て、次の物性のポリマーを得た。
収量13.8 y (収率99チ)。固有粘度0.42
a/y (0,2%ポリマー濃度NMP溶液、30℃)
ガラス転移温度253℃。
IRスペクト/’ (Nujol法):1775.17
20m’(イミド)、1640.1510m”(アミド
)、1080m’  (チオエーテル)、805.76
0,720cri’  (芳香環)。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例2で得られた芳香族チオエーテルアミド
イミドポリマーの赤外線吸収スペクトル図を、第2図は
実施例4で得られた芳香族チオエーテルアミドイミドポ
リマーの赤外線吸収スペクトル図を示す。 なお、吸収ピークの下部平担部は、流動パラフィンの吸
収を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、Arは2価の芳香族残基である〕 で示される構成単位を有する芳香族チオエーテルアミド
    イミド重合体。 2)Arが、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
    表等があります▼、▲数式、化学式、表等があります▼ または▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、Aは−O−、−CO−、−SO−、−SO_2
    −、−CyH_2y−のいずれかの基である。 但し、yは1〜10の整数を示す。Yは炭素数1〜20
    のアルキル基、炭素数6〜20のアラルキル基、炭素数
    3〜20のシクロアルキル基、炭素数6〜20のアリー
    ル基、ハロゲン基またはニトロ基を表わす。a、b、c
    、d、eおよびfは0〜4の整数を示す。xは0〜20
    の数を表わす。〕 であらわされる基であることを特徴とする特許請求範囲
    第1項記載の芳香族チオエーテルアミドイミド重合体。
JP60155777A 1985-07-15 1985-07-15 芳香族チオエ−テルアミドイミド重合体 Expired - Fee Related JPH072843B2 (ja)

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