JPS6296561A - 樹脂組成物及びその製造法 - Google Patents

樹脂組成物及びその製造法

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JPS6296561A
JPS6296561A JP23644485A JP23644485A JPS6296561A JP S6296561 A JPS6296561 A JP S6296561A JP 23644485 A JP23644485 A JP 23644485A JP 23644485 A JP23644485 A JP 23644485A JP S6296561 A JPS6296561 A JP S6296561A
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mathematical
chemical
formula
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JP23644485A
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English (en)
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Kenkichi Takahashi
高橋 堅吉
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Idemitsu Kosan Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co Ltd
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (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] 本発明は、ポリイミドの樹脂組成物に関し、更に詳しく
は機械的強度と耐熱性に優れた樹脂組成物に関する。
[従来技術及び発明が解決しようとする問題点]ポリイ
ミド樹脂は、他の樹脂と比較して耐熱性や機械的強度に
おいて優れていることがよく知られている。
モして、ポリイミド樹脂組成物においては、このポリイ
ミド樹脂の特性を生かしつつ更に全体の機械的強度を向
上させることを目的として。
ポリイミド樹脂をマトリックスとし、このマトリックス
中に炭素繊維などを補強材として配合したコンポジット
が提案されている。しかしながら、このコンポジットに
おいては、ポリイミドと補強材とのなじみが悪く、充分
な目的とする効果が得られていない。
そこで、ポリ塩化ビニルやABS樹脂をマトリックスと
し、これに芳香族ポリアミドを溶液ブレンドする方法が
提案されている (特開昭54−85747号、特開昭
57−109851号公報)、シかしながら、この場合
、マトリックスの耐熱性が充分ではなく、また芳香族ポ
リアミドを20重量%以上配合することができず、した
がって機械的強度の向上が充分に図れない。
本発明は、上記した問題点を解消し、機械的強度及び耐
熱性に優れた、ポリイミドからなる樹脂組成物の提供を
目的とする。
[問題点を解決するための手段及びその作用]本発明の
樹脂組成物は、 しu       17u す、) で示される繰返し単位からなるポリイミドと、1種を表
わし、XはH,C)+3.ハロゲン原子の群から選ばれ
る 1種が20モル%以下含有されていてもよい、) で示される繰返し単位からなるポリイミドとからなり、
該 (1)式の繰返し単位からなるポリイミドの存在割
合が10〜90重量%であることを特徴とし、その製造
方法は、 す、) で示される繰返し単位からなり、かつ、N、N−ジメチ
ルアセトアミドを溶媒とする。0.5g/di濃度の溶
液の30℃における固有粘度(ηsp/C)が0.5d
見/g以上であるポリアミック#10〜80重量部と、
OH[0 1種を表わし、XはH,CH3,ハロゲン原子の群から
選ばれる 1種が20モル%以下含有されていてもよい
、) で示される繰返し単位からなり、かつ、N、N−ジメチ
ルアセトアミドを溶媒とする0、5g/di濃度の溶液
の30℃における固有粘度(ηsp/C)が0.5d又
/g以上であるポリアミック酸80〜10重量部とを、
溶媒の存在下で混合し、次いで熱処理することを特徴と
する。
本発明の樹脂組成物においては、繰返し単位が(1)式
で示されるポリイミドの含有量が10〜90重量%した
がって繰返し単位が(2)式で示されるポリイミドの含
有量が90〜10重量%であることが必要である。
繰返し単位が (1)式で示されるポリイミドの含有量
が10重量%未満の場合には、得られた樹脂組成物が非
常に脆くなり、また、80重量%を超える場合には繰返
し単位が(2)式で示されるポリイミドの含有量が少な
くなり機械的強度の低下を招く、好ましくは繰返し単位
が(1)式で示されるポリイミドの含有量が20〜50
重量%である。
上記(1)式で示されるポリイミドは、樹脂組成物の柔
軟性向上に寄与するものであり、一方、(2)式で示さ
れるポリイミドは樹脂組成物の機械的強度を高めるのに
寄与するものであり、剛直ポリイミドとよばれる。なお
、剛直ポリイミドは、(2)式のAr”によってはポリ
アミドイミドとなる場合もある。
本発明の樹脂組成物は、上記両ポリイミドを配合して得
られるものではなく、両ポリイミドの前駆体となる後述
する 2種のポリアミック酸を混合し、その後混合物を
加熱することによりそれぞれのポリアミック酸を環化し
て得られる組成物である。
以下、本発明の樹脂組成物の製造法について説明する。
まず、本発明の製造法において用いられるポリアミ7り
酸について説明する。(1)式で示されるポリイミドの
前駆体となるポリアミック酸は、(3)式で示される。
(3)式のポリアミック酸は、例えば、 (式中、R1は (3)式のR1と同じ意味を有する)
で示されるテトラカルボン酸無水物と、次式: H2N
−R2−Nl2         ・・・・旧・・(8
)(式中、R2は (3)式のR2と同じ意味を有する
)で示されるジアミン類とから合成される。
(5)式の化合物において R1としては上に列挙間し
ては、 (5)式、(8)式の両・化合物をほぼ等モル
量配合すればよい。
(3)式で示されるポリアミック酸の合成は溶媒中で行
なわれ、このときの反応温度は0〜100C1好ましく
は0〜4℃、反応時間は0.5〜4時間好ましくは 1
〜2時間である。この反応終了後に、反応生成物を成形
加工するか、又は、例えば水のような貧溶媒に再沈して
回収すれば目的とするポリアミック酸が得られる。
なお、 (3)式で示されるポリアミック酸は、N、N
−ジメチルアセトアミドを溶媒とする0、58/di濃
度の溶液の30℃における固有粘度(ηsp/C)がo
、5dJl /g以上であることが必要である。固有粘
度が0.5dJL /g未満の場合には、最終目的のポ
リイミド樹脂組成物の耐熱性9機械的強度の低下を招く
からである。
次に、 (2)式で示されるポリイミドの前駆体となる
ポリアミック酸は(4)式で示され、以下の如く製造さ
れる0例えば、 (式中、Ar1は (4)式のAr’ と同じ意味を有
する) で示されるテトラカルボン酸無水物と、次式: H2N
−Ar2−Nl2        ・・−・−・・・−
(8)(式中、Ar2は (4)式のAr2 と同じ意
味を有する) で示されるジアミン類とから合成される。
(7)式の化合物において、Ar1 としては上に刻成
の化合物において、Ar2としては上に列挙したもので
あれば何であってもよく、更に上に列挙しを20モル%
以下含有していてもよい、配合量に関しては、(7)式
、(8)式の肩上合物をほぼ等モル量配合すればよい。
なお、 (4)式で示されるポリアミック酸の合成は、
 (3)式で示されるポリアミック酸の合成とほぼ同様
に行なえばよい。
なお、 (4)式で示されるポリアミック酸は。
N、N−ジメチルアセトアミドを溶媒とする0、5g/
di濃度の溶液の30℃における固有粘度(η5p10
が0.5dJL /g以上であることが必要である。固
有粘度が0.5dl /g未満の場合には、最終目的の
ポリイミド樹脂組成物の耐熱性9機械的強度の低下を招
くからである。
次に、上記両ポリアミック酸を前記した重量比で配合し
て溶媒の存在下で混合した後、熱処理することによりポ
リアミック酸を環化してイミド化する。これらの処理に
より目的とする樹脂組成物が得られる。
用いられる溶媒としては、ジメチルスルホキシド、ジメ
チルホルムアミド、テトラメチル尿素。
N−メチルピロリドン、ヘキサメチルホスホルアミド、
1.3−ジメチル−2−イミダゾリジノンなどがあげら
れる。
また、ポリイミドの溶融成形は困難であるため、ポリア
ミック酸の混合溶液から一旦成形体としたのち、この成
形体に熱処理を施してイミド化を行なうとよい、このよ
うな成形加工法としては、ポリアミック酸に対してキャ
スト製膜法。
湿式紡糸法1強化繊維を含浸させたプリプレグ法などを
適用することができる。
熱処理の温度は、200〜400℃好ましくは300〜
400℃であり、処理時間は0.1〜3時間好ましくは
0.1〜1時間である。熱処理は常圧下もしくは減圧下
で行なうことが好ましい。
[発明の実施例] 実施例1 4.4゛−ジアミノジフェニルエーテルと無水ピロメリ
ット酸から合成したポリイミドの前駆体であるポリアミ
ック酸(固有粘度ηgp/C−3,50di/g)2.
30gと、 4,4゛−ジアミノベンズアニリドと無水
ピロメリット酸から合成したポリアミック酸(固有粘度
ηsp/C= 4.5dJL /g) 0.35gとを
、ジメチルアセトアミド60m1中に溶解し、2時間攪
拌混合した。透明な混合溶液をキャスト法により、60
℃、減圧下製膜した。得れたキャスト膜を減圧下350
°Cで3時間熱処理しイミド化し、目的の樹脂組成物を
得た。ポリイミドと剛直ポリアミドイミドの重量比は、
87:13である。この分子複合物の引っ張り試験の結
果を表に示した。
実施例2 4.4°−ジアミノジフェニルエーテルと無水ピロメリ
ット酸から合成したポリイミドの前駆体であるポリアミ
ック酸(固有粘度ηsp/C−3,50di/g)1.
91g ト、 4.4′−ジアミノベンズアニリドと無
水ピロメリット酸から合成したポリアミック酸(固有粘
度ηsp/C= 4.5dfL/g) 0.88gとを
、ジメチルアセトアミドθ〇−中に溶解し、2時間攪拌
混合した。透明な混合溶液をキャスト法により、60℃
、減圧下製膜した。得られたキャスト膜を減圧下350
℃で3時間熱処理しイミド化し、目的の樹脂組成物を得
た。ポリイミドと剛直ポリアミドイミドの重量比は、8
8:32である。この分子複合物の引っ張り試験の結果
を表に示した。
実施例3 4.4°−ジアミノジフェニルエーテルと無水ピロメリ
ット酸から合成したポリイミドの前駆体であるポリアミ
ック酸 (固有粘度ηgp/C−3,50djL /g
)1.53gと、 4.4−ジアミノベンズアニリドと
無水ピロメリット酸から合成したポリアミック酸 (固
有粘度77 sp/C= 4.5dJL /g) 1.
41gとを、ジメチルアセトアミド80−中に溶解し、
 2時間攪拌混合した。透明な混合溶液をキャスト法に
より、80℃、減圧下架膜した。得られたキャスト膜を
減圧下350℃で3時間熱処理しイミド化し、目的の樹
脂組成物を得た。ポリイミドと剛直ポリアミドイミドの
重量比は、52 : 48である。この分子複合物の引
っ張り試験の結果を表に示した。
実施例4 4.4′−ジアミノジフェニルエーテルと無水ピロメリ
ット酸から合成したポリイミドの前駆体であるポリアミ
ック酸 (固有粘度ηsp/C=3.50d4 /g)
1.02gと、4,4°−ジアミノベンズアニリドと無
水ピロメリット酸から合成したポリアミック酸(固有粘
度ηsp/C= 4.5d交/g) 2.11gとを、
ジメチルアセトアミド60m1中に溶解し、2時間攪拌
混合した。透明な混合溶液をキャスト法により、60℃
、減圧下架膜した。得られたキャスト膜を減圧下350
℃で3時間熱処理しイミド化し、目的の樹脂組成物を得
た。ポリイミドと剛直ポリアミドイミドの重量比は、i
:f37である。この分子複合物の引っ張り試験の結果
を表に示した。
実施例5 4.4°−ジアミノジフェニルエーテルと無水ピロメリ
ットaから合成したポリイミドの前駆体であるポリアミ
ック酸(固有粘度ηsp/C=3.50d文/g)0.
61gと、  4.4’−ジアミノベンズアニリドと無
水ピロメリット酸から合成したポリアミック酸(固有粘
度77 sp/C= 4.5d5L/g) 2.71g
とを、ジメチルアセトアミド60m1中に溶解し、2時
間撹拌混合した。透明な混合溶液をキャスト法により、
60℃、減圧下架膜した。得られたキャスト膜を減圧下
350℃で3時間熱処理しイミド化し、目的の樹脂組成
物を得た。ポリイミドと剛直ポリアミドイミドの重量比
は、18:82である。この分子複合物の引っ張り試験
の結果を表に示した。
実施例6 4.4°−ジアミノジフェニルエーテルと無水ピロメリ
ット酸から合成したポリイミドの前駆体であるポリアミ
ック酸(固有粘度ηsp/10−3.50d見/g)2
.71. ト、 2,2−ジクロルベンジジンと無水ピ
ロメリットsから合成したポリアミック酸(固有粘度7
7 sp/C= 2.5dJL /g) 0.81gと
を、ジメチルアセトアミドB〇−中に溶解し、2時間攪
拌混合した。
透明な混合溶液をキャスト法により、60℃、減圧下架
膜した。得られたキャスト膜を減圧下350℃で3時間
熱処理しイミド化し、目的の樹脂組成物を得た。ポリイ
ミドと剛直ポリアミドイミドの重量比は、82:18で
ある。この分子複合物の引っ張り試験の結果を表に示し
た。
実施例7 4.4゛−ジアミノジフェニルエーテルと無水ピロメリ
ット酸から合成したポリイミドの前駆体であるポリアミ
ック酸(固有粘度ηsp/C−3、50d見/g)0.
81gと、 4,4°−ジアミノベンズアニリド 1.
82g及び4.41−ジアミノジフェニルエーテル0.
40gと無水ピロメリット酸2.18.から合成したポ
リアミック酸(固有粘度ηsp/C= 3.8dl /
g) 2.71gとを、ジメチルアセトアミド8〇−中
に溶解し、 2時間攪拌混合した。透明な混合溶液をキ
ャスト法により、80℃、減圧下架膜した。得られたキ
ャスト膜を減圧下350℃で3時間熱処理しイミド化し
、目的の樹脂組成物を得た。ポリイミドと剛直ポリアミ
ドイミドの重量比は、18:82である。この分子複合
物の引っ張り試験の結果を表に示した。
実施例8 4.4′−ジアミノジフェニルエーテルと無水ピロメリ
ット酸から合成したポリイミドの前駆体であるポリアミ
ック酸 (固有粘度ηsp/C−3,50d文/g)0
.88gと、 N、N’−p−フェニレンビス (p−
7ミノテレフタルアミド) 2.48g及び4,4°−
ジアミノジフェニルエーテル0.38gと無水ピロメリ
ット酸1.98gから合成したポリアミック酸 (固有
粘度ηsp/C= 3.0dl /g) 2.71gと
を、ジメチルアセトアミド80−中に溶解し、2時間攪
拌混合した。透明な混合溶液をキャスト法により、60
℃、減圧下架膜した。得られたキャスト膜を減圧下35
0”Cで3時間熱処理しイミド化し、目的の樹脂組成物
を得た。ポリイミドと剛直ポリアミドイミドの重量比は
、20:80である。この分子複合物の引っ張り試験の
結果を表に示した。
実施例9 4.4′−ジアミノジフェニルメタンと無水ピロメリッ
ト酸から合成したポリイミドの前駆体であるポリアミッ
ク酸 (固有粘度ηsp/C=2.5Qd!L/g)0
、Ei8gと、 4.4′−ジアミノベンズアニリド 
3.84g及び4,4゛−ジアミノジフェニルエーテル
0.81gと無水ピロメリット酸4.37gから合成し
たポリアミック酸(固有粘度ηsp/C= 3.8dJ
L /g) 2.70gとを、ジメチルアセトアミド6
〇−中に溶解し、 2時間攪拌混合した。透明な混合溶
液をキャスト法により、60℃、減圧下製膜した。得ら
れたキャスト膜を減圧下350℃で3時間熱処理しイミ
ド化し、目的の樹脂組成物を得た。ポリイミドと剛直ポ
リアミドイミドの重量比は、20:80である。この分
子複合物の引っ張り試験の結果を表に示した。
比較例1 4.4゛−ジアミノジフェニルエーテルと無水ピロメリ
ット酸から合成したポリイミドの前駆体であるポリアミ
ック酸(固有粘度ηsp/C−3,50dl /g)を
合成した。透明な重合溶液をキャスト法により、60℃
、減圧下製膜し表、得られたキャスト膜を減圧下350
℃で3時間熱処理しイミド化した。
このポリイミドの引っ張り試験の結果を表に示した。
比較例2 4.4′−ジアミノベンズアニリドと無水ピロメリット
酸からポリイミドの前駆体であるポリアミック酸 (固
有粘度ηsp/C= 4.5cHL /g)を合成した
。透明な重合溶液をキャスト法により、60℃、減圧下
製膜した。得られたキャスト膜を減圧下 350℃で3
時間熱処理しイミド化した。このポリアミドイミド引っ
張り試験の結果を表に示した。
[発明の効果] 以上、述べた如く、本発明の樹脂組成物は、機械的強度
特に引張強度に債れており、かつ、耐熱性にも憬れてい
るため、電気・電子機器、航空機などの素材に適用して
有効である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、次式:▲数式、化学式、表等があります▼・・・(
    1) (式中、R^1は▲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▼、の群から選ばれる1種を表わし、R
    ^2は▲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▼、▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼の群から選ばれる1
    種を表わ す。) で示される繰返し単位からなるポリイミドと、次式:▲
    数式、化学式、表等があります▼・・・(2) (式中、Ar^1は▲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▼の群から選ばれる1種を表わし、A
    r^2は▲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▼、▲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▼の群から選ばれる 1種を表わし、XはH、CH_3、ハロゲン原子のいず
    れかを表わす。ただし、Ar^2には▲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▼、▲数式、化学式
    、表等があります▼の 群から選ばれる1種が20モル%以下含有されていても
    よい。) で示される繰返し単位からなるポリイミドとからなり、
    該(1)式の繰返し単位からなるポリイミドの存在割合
    が10〜90重量%であることを特徴とする樹脂組成物
    。 2、次式:▲数式、化学式、表等があります▼・・・(
    3) (式中、R^1は▲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▼ の群から選ばれる1種を表わし、R^2は▲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▼、▲数式、化
    学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼の群から選ばれる1
    種を表わ す。) で示される繰返し単位からなり、かつ、N,N−ジメチ
    ルアセトアミドを溶媒とする0.5g/dl濃度の溶液
    の30℃における固有粘度(ηsp/C)が0.5dl
    /g以上であるポリアミック酸10〜90重量部と、次
    式:▲数式、化学式、表等があります▼・・・(4) (式中、Ar^1は▲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▼の群から選ばれる1種を表わし、A
    r^2は▲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▼、▲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▼の群から選ばれる 1種を表わし、XはH、CH_3、ハロゲン原子のいず
    れかを表わす。ただし、Ar^2には▲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▼、▲数式、化学式
    、表等があります▼の 群から選ばれる1種が20モル%以下含有されていても
    よい。) で示される繰返し単位からなり、かつ、N,N−ジメチ
    ルアセトアミドを溶媒とする0.5g/dl濃度の溶液
    の30℃における固有粘度(ηsp/C)が0.5d/
    lg以上であるポリアミック酸90〜10重量部とを、
    溶媒の存在下で混合し、次いで熱処理することを特徴と
    する、 次式:▲数式、化学式、表等があります▼・・・(1) (式中、R^1は▲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▼ の群から選ばれる1種を表わし、R^2は▲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▼、▲数式、化
    学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼の群から選ばれる1
    種を表わ す。) で示される繰返し単位からなるポリイミドと、次式:▲
    数式、化学式、表等があります▼・・・(2) (式中、Ar^1は▲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▼の群から選ばれる1種を表わし、A
    r^2は▲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▼、▲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▼の群から選ばれる 1種を表わし、XはH、CH_3、ハロゲン原子のいず
    れかを表わす。ただし、Ar^2には▲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▼、▲数式、化学式
    、表等があります▼の 群から選ばれる1種が20モル%以下含有されていても
    よい。) で示される繰返し単位からなるポリイミドとからなり、
    該(1)式の繰返し単位からなるポリイミドの存在割合
    が10〜90重量%である樹脂組成物の製造法。
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JP (1) JPS6296561A (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62280224A (ja) * 1986-05-28 1987-12-05 Toray Ind Inc ポリアミドイミドフイルム
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JPS63205321A (ja) * 1987-02-20 1988-08-24 Mitsubishi Electric Corp ポリイミド樹脂組成物
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