JPS63295633A - 熱可塑性ポリイミド - Google Patents
熱可塑性ポリイミドInfo
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- JPS63295633A JPS63295633A JP12973787A JP12973787A JPS63295633A JP S63295633 A JPS63295633 A JP S63295633A JP 12973787 A JP12973787 A JP 12973787A JP 12973787 A JP12973787 A JP 12973787A JP S63295633 A JPS63295633 A JP S63295633A
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Landscapes
- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (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。
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、新規な耐熱性熱可塑性重合体であって、さら
に詳しくは、耐熱性、接着性及び加工性に優れた新規な
芳香族ポリイミドに関するものである。
に詳しくは、耐熱性、接着性及び加工性に優れた新規な
芳香族ポリイミドに関するものである。
従来の技術
芳香族テトラカルボン酸二無水物と、芳香族ジアミンと
を重縮合させることにより、耐熱性の優れた芳香族ポリ
イミドが得られることは、従来からよく知られている。
を重縮合させることにより、耐熱性の優れた芳香族ポリ
イミドが得られることは、従来からよく知られている。
しかし、これら芳香族ポリイミドは加工性が悪く、多く
の課題を有する。そのため、溶剤可溶型あるいは射出成
形可能型など種々のポリイミドが提案されている。
の課題を有する。そのため、溶剤可溶型あるいは射出成
形可能型など種々のポリイミドが提案されている。
たとえば、特開昭81−41730号公報、特開昭48
−852117号公報、特開昭59−43027号公報
などに溶剤可溶型のポリイミドが開示されているが、物
性面のトータルバランスが満足のいくものではない。
−852117号公報、特開昭59−43027号公報
などに溶剤可溶型のポリイミドが開示されているが、物
性面のトータルバランスが満足のいくものではない。
また、本出願人はこれらを改良した溶剤可溶型の耐熱性
ポリイミドを特願昭81−91355号で開示したが、
このポリイミドはフィルム、繊維用に利用されるもので
、接着や成形品を製造するにはなお十分ではない。
ポリイミドを特願昭81−91355号で開示したが、
このポリイミドはフィルム、繊維用に利用されるもので
、接着や成形品を製造するにはなお十分ではない。
また射出成形可能な型のものとして、特開昭49−10
3997号公報、特開昭80−252827号公報など
があるが、これらはいずれもガラス転移温度(Tg)が
低く、ポリイミドの特徴である耐熱性を生かすことので
きないものであった。
3997号公報、特開昭80−252827号公報など
があるが、これらはいずれもガラス転移温度(Tg)が
低く、ポリイミドの特徴である耐熱性を生かすことので
きないものであった。
従来のポリイミドの耐熱性の高いものは、ガラス転移点
(Tg)が高いため、フィルムあるいは成形物とするこ
とが困難である。このため、たとえば前駆体で成形し、
熱処理するなどの特殊加工法が必要であるばかりでなく
、前駆体の保存などに問題があった。
(Tg)が高いため、フィルムあるいは成形物とするこ
とが困難である。このため、たとえば前駆体で成形し、
熱処理するなどの特殊加工法が必要であるばかりでなく
、前駆体の保存などに問題があった。
また、ポリイミドを有機溶剤に可溶化したり。
7gを下げるために1分子鎖中に骨格が柔軟で連動性の
高い構造単位を導入すると、分解開始温度(Tg)が急
激に低下して実質的に成形できず、また有機溶剤に可溶
化すると、柔軟な骨格の部分が多くなり、ポリイミドの
特徴である耐熱性が生かされないなどの問題がある。
高い構造単位を導入すると、分解開始温度(Tg)が急
激に低下して実質的に成形できず、また有機溶剤に可溶
化すると、柔軟な骨格の部分が多くなり、ポリイミドの
特徴である耐熱性が生かされないなどの問題がある。
一方ポリイミドの耐熱性が高い特徴を生かし、1耐熱性
接着剤として用いられている。この接着剤としての用法
において、接着力が問題となる。勿論高耐熱性が要求さ
れるのであるからガラス転移温度も高いポリイミドが用
いられる。高温になるにしたがい接着力は減少する。ま
たより高い耐熱性のポリマーは接着剤として用いる場合
取り扱いにくくなる。そこで使用温度に応じた取り扱い
易さ、接着力とポリマーの耐熱性の三条性を満足させる
方法の一つとして、ガラス転移温度の異なるポリイミド
を用意すればよい。
接着剤として用いられている。この接着剤としての用法
において、接着力が問題となる。勿論高耐熱性が要求さ
れるのであるからガラス転移温度も高いポリイミドが用
いられる。高温になるにしたがい接着力は減少する。ま
たより高い耐熱性のポリマーは接着剤として用いる場合
取り扱いにくくなる。そこで使用温度に応じた取り扱い
易さ、接着力とポリマーの耐熱性の三条性を満足させる
方法の一つとして、ガラス転移温度の異なるポリイミド
を用意すればよい。
発明が解決しようとする問題点
本発明は、これらのポリイミドの問題点を解決すること
を目的とするもので、高い耐熱性・を有し、しかもTg
を制御でき、かつこれを制御することによって、成形加
工可能なポリイミドを提供することにある。
を目的とするもので、高い耐熱性・を有し、しかもTg
を制御でき、かつこれを制御することによって、成形加
工可能なポリイミドを提供することにある。
問題点を解決するための手段
本発明は、下記の式CI)で示される芳香族ジアミンと
脂肪族ジアミンを芳香族テトラカルボン酸二無水物と反
応させることによって得られるポリイミドであり、且つ
前記ポリイミド0.5gをジメチルアセトアミド100
■見に溶解した溶液を30℃で測定した値に基づく固有
粘度が0.2d文/g以上である熱可塑性ポリイミドで
ある。
脂肪族ジアミンを芳香族テトラカルボン酸二無水物と反
応させることによって得られるポリイミドであり、且つ
前記ポリイミド0.5gをジメチルアセトアミド100
■見に溶解した溶液を30℃で測定した値に基づく固有
粘度が0.2d文/g以上である熱可塑性ポリイミドで
ある。
(但し、式中RはH,CH3又はC2H5を示す、)本
発明の原料として用いられるジアミン成分は、特定の芳
香族ジアミンと脂肪族ジアミンとからなり、芳香族ジア
ミンとしては、上記式CI)で示されるものであり、好
ましくは9.9−ビス(4−7ミノフエニル)フルオレ
ンである。また式(1)で示される芳香族ジアミンは、
1種であっても2種以上であってもさしつかえない。
発明の原料として用いられるジアミン成分は、特定の芳
香族ジアミンと脂肪族ジアミンとからなり、芳香族ジア
ミンとしては、上記式CI)で示されるものであり、好
ましくは9.9−ビス(4−7ミノフエニル)フルオレ
ンである。また式(1)で示される芳香族ジアミンは、
1種であっても2種以上であってもさしつかえない。
脂肪族ジアミンとして、エチレンジアミン、プロピレン
ジアミン、ブチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン
、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などがあるが、好ましくは式H
,N−cnH,n−NH。
ジアミン、ブチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン
、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などがあるが、好ましくは式H
,N−cnH,n−NH。
(但し、nは2〜8の整数を示す、)で示される脂肪族
ジアミンである。また脂肪族ジアミンは1種であっても
2種以上であっても差し支えない。
ジアミンである。また脂肪族ジアミンは1種であっても
2種以上であっても差し支えない。
芳香族テトラカルボン酸二無水物は2個が互に隣接して
いる2組のカルボキシル基が芳香環に直接結合している
芳香族テトラカルボン酸の二無水物を意味し、具体例と
しては、ピロメリット酸二無水物、3,3′、4.4′
−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3.3′
、4.4′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物など
が挙げられる。また、この芳香族テトラカルボン酸二無
水物は、1種又は2種以上あっても差し支えない。
いる2組のカルボキシル基が芳香環に直接結合している
芳香族テトラカルボン酸の二無水物を意味し、具体例と
しては、ピロメリット酸二無水物、3,3′、4.4′
−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3.3′
、4.4′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物など
が挙げられる。また、この芳香族テトラカルボン酸二無
水物は、1種又は2種以上あっても差し支えない。
本発明において、前記のようにジアミン成分を脂肪族ジ
アミンと式(I)に示される芳香族ジアミンとを組合せ
て使用すると共に、ジアミン成分の合計量と実質的に等
モル量の芳香族テトラカルボン酸二無水物を使用するこ
とが、加工性が良好な高#熱性の熱可塑性ポリイミドを
得る一Lで不Tq欠である。この場合、脂肪族ジアミン
と式(I)で示される芳香族ジアミンのモル比は、l:
9〜9:1、好ましくは5:5〜9:1が物性の点から
好ましい。
アミンと式(I)に示される芳香族ジアミンとを組合せ
て使用すると共に、ジアミン成分の合計量と実質的に等
モル量の芳香族テトラカルボン酸二無水物を使用するこ
とが、加工性が良好な高#熱性の熱可塑性ポリイミドを
得る一Lで不Tq欠である。この場合、脂肪族ジアミン
と式(I)で示される芳香族ジアミンのモル比は、l:
9〜9:1、好ましくは5:5〜9:1が物性の点から
好ましい。
なお、必要により、他の性質の改質を[1的として少;
★の他の芳香族ジアミン等の他のジアミン成分あるいは
、ジカルボン酸成分を使用することができる。たとえば
、脂肪族ジアミンと芳香族テトラカルボン酸二無水物の
組合せでは、Tdが低く、実用的ではなく、また前記芳
香族ジアミンと芳香族テトラカルボン酸二無水物の組合
せでは、耐熱性が高いが、Tgも高すぎて成形が困難で
あった。
★の他の芳香族ジアミン等の他のジアミン成分あるいは
、ジカルボン酸成分を使用することができる。たとえば
、脂肪族ジアミンと芳香族テトラカルボン酸二無水物の
組合せでは、Tdが低く、実用的ではなく、また前記芳
香族ジアミンと芳香族テトラカルボン酸二無水物の組合
せでは、耐熱性が高いが、Tgも高すぎて成形が困難で
あった。
また、これらを接着剤として用いた場合も、接着力があ
まりよ?ない。
まりよ?ない。
本発明のポリイミドは、このポリイミド0.5gをジメ
チルアセトアミド100腸見に溶解した溶液を30℃で
測定したイ1に基づく固有粘度は、このポリイミドの機
械的物性の強度より0.20dJL/g以4−であるこ
とが必要であり、特に0.30dJL /g以七が好適
である。固有粘度0.2dl/g未満では強度が不十分
である。
チルアセトアミド100腸見に溶解した溶液を30℃で
測定したイ1に基づく固有粘度は、このポリイミドの機
械的物性の強度より0.20dJL/g以4−であるこ
とが必要であり、特に0.30dJL /g以七が好適
である。固有粘度0.2dl/g未満では強度が不十分
である。
本発明のポリイミドは、これ迄に提案された数多くの一
般的製造法のいずれを利用しても製造可能である。
般的製造法のいずれを利用しても製造可能である。
たとえば所定量の9,9−ビス(4−アミノフェニル)
フルオレンと脂肪族ジアミンをm−クレゾールに溶解し
、所定量のテトラカルボン酸二無水物を加えて、常温で
5時間攪拌する。その後、溶液を180℃で3時間加熱
し、生成する木を系外へ除去する。放冷後大量のメタノ
ール中に投下し、沈澱した重合体をろ別・乾燥すると目
的とするポリイミドの粉末が得られる。
フルオレンと脂肪族ジアミンをm−クレゾールに溶解し
、所定量のテトラカルボン酸二無水物を加えて、常温で
5時間攪拌する。その後、溶液を180℃で3時間加熱
し、生成する木を系外へ除去する。放冷後大量のメタノ
ール中に投下し、沈澱した重合体をろ別・乾燥すると目
的とするポリイミドの粉末が得られる。
また、この合成法において、芳香族ジアミン成分の一部
を脂環式ジアミンに置換することにより樹脂の可どう性
を向上させることができる。また芳香族テトラカルボン
酸二無水物としてピロメリット酸二無水物を多く用いる
と、耐熱性を向上させることができ、ベンゾフェノンテ
トラカルボン酸二無水物を多く用いると流動性を向1;
させることができるが、これらは溶解性に影響を与える
ことはない。
を脂環式ジアミンに置換することにより樹脂の可どう性
を向上させることができる。また芳香族テトラカルボン
酸二無水物としてピロメリット酸二無水物を多く用いる
と、耐熱性を向上させることができ、ベンゾフェノンテ
トラカルボン酸二無水物を多く用いると流動性を向1;
させることができるが、これらは溶解性に影響を与える
ことはない。
以上述べたポリイミドの合成方法は−・例にすぎず、こ
れらによって本発明は限定されるものではない。
れらによって本発明は限定されるものではない。
以下実施例を挙げてさらに本発明の詳細な説明する。
実施例1
9.9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン(以ド
BAFと略記) 8.98g (0,02モル)と1.
6−へキサメチレンジアミン(以下HMDAと略記)
9.28g (0,08モル)、ピロメリット酸二無水
物21.3g (0,1モル)をガス導入管、温度計、
エステル縮合骨付の11三っ[1フラスコに入れ、さら
に500sJlのm−クレゾールを添加した。
BAFと略記) 8.98g (0,02モル)と1.
6−へキサメチレンジアミン(以下HMDAと略記)
9.28g (0,08モル)、ピロメリット酸二無水
物21.3g (0,1モル)をガス導入管、温度計、
エステル縮合骨付の11三っ[1フラスコに入れ、さら
に500sJlのm−クレゾールを添加した。
これをN気流下攪拌しながら40℃に加熱し、2時間攪
拌したところ粘稠なポリアミック酸の溶液が?’)られ
た。
拌したところ粘稠なポリアミック酸の溶液が?’)られ
た。
これにトルエンを10m l加えた後、 180℃迄昇
温し攪拌しながら所定量の木を留去した。
温し攪拌しながら所定量の木を留去した。
得られたポリイミド溶液をメタノール中に投下し、ろ別
後減圧下100℃で5時間乾燥しポリマーを得た。得ら
れたポリマーは、ジメチルアセトアミド、N−メチル−
2−ピロリドンに可溶であった。また、そのガラス転移
温度(Tg) 200℃、分解開始温度(Td) 4
10℃であった。また、固有粘度y7 inh 0.3
5d lagであった。
後減圧下100℃で5時間乾燥しポリマーを得た。得ら
れたポリマーは、ジメチルアセトアミド、N−メチル−
2−ピロリドンに可溶であった。また、そのガラス転移
温度(Tg) 200℃、分解開始温度(Td) 4
10℃であった。また、固有粘度y7 inh 0.3
5d lagであった。
実施例2〜4
BAFとHMDAとの割合を表1に示すように変えた以
外は実施例1と同様に行った。いずれも黄色のポリマー
が得られ、ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピ
ロリドンに可溶であり、そのポリマー溶液からキャスト
法によりフィルム化することができた。そのガラス転移
温度(Tg)及び分解開始温度(Td)を表1に示す。
外は実施例1と同様に行った。いずれも黄色のポリマー
が得られ、ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピ
ロリドンに可溶であり、そのポリマー溶液からキャスト
法によりフィルム化することができた。そのガラス転移
温度(Tg)及び分解開始温度(Td)を表1に示す。
実施例5〜8
ピロメリット酸二無水物をベンゾフェノンテトラカルボ
ン酸二無水物とし、BAFとHMDAのモル比を表2の
ように変えた以外は実施例1と同様に重合体を得た。得
られた重合体のtgとTdを表2に示した。
ン酸二無水物とし、BAFとHMDAのモル比を表2の
ように変えた以外は実施例1と同様に重合体を得た。得
られた重合体のtgとTdを表2に示した。
実施例5〜8で得られたものはいずれも美色で成形r1
1能であり、特に実施例7〜8で得られたものはTg及
びTdが射出成形法などに好適なものであった・ また、実施例1〜4および実施例5〜8で示したように
、脂肪族ジアミンと芳香族ジアミンのモル比を変化させ
て得られた下記(1) 、 (2)式で示されるピロメ
リット酸型とベンゾフェノン型のポリイミドのTgとT
dを第1図、第2図に示した。
1能であり、特に実施例7〜8で得られたものはTg及
びTdが射出成形法などに好適なものであった・ また、実施例1〜4および実施例5〜8で示したように
、脂肪族ジアミンと芳香族ジアミンのモル比を変化させ
て得られた下記(1) 、 (2)式で示されるピロメ
リット酸型とベンゾフェノン型のポリイミドのTgとT
dを第1図、第2図に示した。
(以下余「す
なお図中のHMDAおよびBAFは、それぞれ!、6−
へキサメチレンジアミンおよび9.9−ビス(4−7ミ
ノフエニル)フルオレンを示す。
へキサメチレンジアミンおよび9.9−ビス(4−7ミ
ノフエニル)フルオレンを示す。
すなわち、この図からもわかるように、HMDAとBA
Fの比率をかえることによってTgを制御することが可
能である。したがって、TgとTdとの差を少なくとも
50℃以上とするような比率を選択することによって成
型可能なポリイミドを得ることも可能である。
Fの比率をかえることによってTgを制御することが可
能である。したがって、TgとTdとの差を少なくとも
50℃以上とするような比率を選択することによって成
型可能なポリイミドを得ることも可能である。
なお、構造確認のため実施例8で得られたもののIRチ
ャートを第3図に示した。 1720.1780cm−
’にイミド基のカルボニル基の吸収があり、 3200
〜3300cm−’にNH,および1850cm−’に
アミド基のカルボニル基がないことより、このポリマー
はイミド化していることを示している。また、セラミッ
クス間の接着力はセラミックス板(アルミナ)にポリマ
ーフィルムを200℃で熱圧着したものの剪断力を測定
した。
ャートを第3図に示した。 1720.1780cm−
’にイミド基のカルボニル基の吸収があり、 3200
〜3300cm−’にNH,および1850cm−’に
アミド基のカルボニル基がないことより、このポリマー
はイミド化していることを示している。また、セラミッ
クス間の接着力はセラミックス板(アルミナ)にポリマ
ーフィルムを200℃で熱圧着したものの剪断力を測定
した。
発明の効果
本発明のポリイミドは従来の芳香族テトラカルボン酸二
無水物またはその誘導体と芳香族ジアミンまたはその誘
導体を重縮合させたもの、あるいはこれを改良した溶剤
可溶型や射出成形可能型のものに比べて耐熱性、加工性
tjビ((優れ、ポリイミド樹脂として要求される物性
をバランスよく保持したものであるので、その利用範囲
や加工法が広がり、より巾広く利用しうるものである。
無水物またはその誘導体と芳香族ジアミンまたはその誘
導体を重縮合させたもの、あるいはこれを改良した溶剤
可溶型や射出成形可能型のものに比べて耐熱性、加工性
tjビ((優れ、ポリイミド樹脂として要求される物性
をバランスよく保持したものであるので、その利用範囲
や加工法が広がり、より巾広く利用しうるものである。
キャスト法や射出成形法により、耐熱性、電気的性質1
機械的性質などに優れたフィルムや成形物などが得られ
るので電気、電子材料として利用価値の大きいものであ
る。
機械的性質などに優れたフィルムや成形物などが得られ
るので電気、電子材料として利用価値の大きいものであ
る。
図面は本発明の実施例を示すもので、第1図および第2
図はそれぞれ、ピロメリット酸型ポリイミドおよびベン
ゾフェノン型ポリイミドの組成とTgまたはTdとの関
係を示す図、第3図は実施例8のIRチャートを示す。
図はそれぞれ、ピロメリット酸型ポリイミドおよびベン
ゾフェノン型ポリイミドの組成とTgまたはTdとの関
係を示す図、第3図は実施例8のIRチャートを示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)下記( I )式で示される芳香族ジアミンと、脂
肪族ジアミンとを、芳香族テトラカルボン酸二無水物と
反応させて得られるポリイミドであり、且つ前記ポリイ
ミド0.5gをジメチルアセトアミド100mlに溶解
した溶液を30℃で測定した値に基づく固有粘度が0.
2dl/g以上である熱可塑性ポリイミド。 式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼ (但し、式中RはH、CH_3又はC_2H_5を示す
。)(2)脂肪族ジアミンが式H_2N−C_nH_2
_n−NH_2(ただしn=2〜8の整数である。)で
示されるものである特許請求の範囲第1項に記載の熱可
塑性ポリイミド。 (3)芳香族テトラカルボン酸二無水物がピロメリット
酸二無水物およびベンゾフェノンテトラカルボン酸二無
水物から選ばれたものである特許請求の範囲第1項に記
載の熱可塑性ポリイミド。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12973787A JPS63295633A (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | 熱可塑性ポリイミド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12973787A JPS63295633A (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | 熱可塑性ポリイミド |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63295633A true JPS63295633A (ja) | 1988-12-02 |
Family
ID=15016960
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12973787A Pending JPS63295633A (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | 熱可塑性ポリイミド |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63295633A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5750641A (en) * | 1996-05-23 | 1998-05-12 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Polyimide angularity enhancement layer |
JP2004506795A (ja) * | 2000-08-21 | 2004-03-04 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 硬化フルオレニルポリイミド |
JP2004176046A (ja) * | 2002-11-26 | 2004-06-24 | E I Du Pont De Nemours & Co | 低温ポリイミド接着剤組成物およびそれに関連する方法 |
WO2013008437A1 (ja) * | 2011-07-08 | 2013-01-17 | 三井化学株式会社 | ポリイミド樹脂組成物およびそれを含む積層体 |
JPWO2021045004A1 (ja) * | 2019-09-06 | 2021-09-27 | 昭和電工マテリアルズ株式会社 | ポリアミドイミド樹脂、樹脂組成物、及び半導体装置 |
-
1987
- 1987-05-28 JP JP12973787A patent/JPS63295633A/ja active Pending
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ACTA POLYMERICA=1984 * |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6074709A (en) * | 1996-05-23 | 2000-06-13 | 3M Innovative Properties Company | Polyimide angularity enhancement layer |
US6238753B1 (en) | 1996-05-23 | 2001-05-29 | 3M Innovative Properties Company | Polyimide angularity enhancement layer |
US6383578B2 (en) | 1996-05-23 | 2002-05-07 | 3M Innovative Properties Co. | Polyimide angularity enhancement layer |
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