JPS6369828A - 芳香族ポリアミドイミド共重合体 - Google Patents

芳香族ポリアミドイミド共重合体

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JPS6369828A
JPS6369828A JP21532386A JP21532386A JPS6369828A JP S6369828 A JPS6369828 A JP S6369828A JP 21532386 A JP21532386 A JP 21532386A JP 21532386 A JP21532386 A JP 21532386A JP S6369828 A JPS6369828 A JP S6369828A
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tables
group
formulas
carbon atoms
aromatic
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Application number
JP21532386A
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English (en)
Inventor
Makoto Terauchi
寺内 眞
Mutsuko Ikeda
睦子 池田
Mitsutoshi Aritomi
有富 充利
Yoshiji Ichihara
祥次 市原
Koukichi Komatsuzaki
小松崎 行吉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
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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〕 本発明は芳香族ポリアミドイミド共重合体に関するもの
である。本発明の芳香族ポリアミドイミド共重合体は、
耐熱性および成形性に優れ、新規なエンジニアリングプ
ラスチック、繊維、フィルム、塗膜素材等として有用で
ある。
〔従来の技術〕
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り、耐熱性と機械特性のバ
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Mする芳香族ジ
アミンを使用する方法(ポリマープレノリンツ(Po 
l yme rPreprints)、15[1:]、
761(1974)等)。
■ 共重合により成形性を改良する方法。(特開昭58
−91724号公報等)。
等、攬々の方法が提案されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、これら従来の方法ではトータルバランス
を考えた場合、まだ不充分である。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者らは、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
と、一般式 %式% で示される、芳香族ジアミンとを と反応させて、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が得られることを見出し
、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は以下に示す芳香族ポリアミドイミド
共重合体を提供するものである。
(1)全体の1−fニル係以上50モ、/I/チ未満が
、下式(I)で示される繰返し単位、99モル係以下5
0モル係超が、下式(n)で示される繰返し単位である
、芳香族ポリアミドイミド共重合体。
(式中、Ar、Ar’は2価の芳香族残基である。)(
2)  Arが、 (Aは0、co 、 so 、 so2、CyH2yの
いずれかである。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7〜20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の了り−ル基、ハロゲン基、ニトロ基を表わ
す。a、b。
C1d1e、fViO〜4の整数を示す。Xは0〜20
の数を表わす。) である上記の芳香族ポリアミドイミド共重合体。
(3)  Ar’が、 (Aはo、 co、 so、 so□、CyH2yのい
ずれかである。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7〜20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、ニトロ基を表わ
す。a、b、c、d、e、fは0〜4の整数を示す。X
′は2.3である。) である上記の芳香族ポリアミドイミド共重合体0 (4)  Ar’が、 (式中、Ar“は2価の芳香族残基である。)である上
記の芳香族ポリアミドイミド共重合体。
(5)  Ar”が、 (Aはo、co、5O1SO2、CyH2yのいずれか
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7〜20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、ハロダン基、ニトロ基を表わ
す。a、 b。
c、d、e、fは0〜4の整数を示す。Xは0〜20の
数を表わす。) である上記芳香族ポリアミドイミP共重合体。
本発明の芳香族ポリアミドイミド共重合体は、次記 (b)  H2N−Ar’−f’tTH2(e)m水)
リメリット酸(クロリド)とを、 ((a)+(b) )/(c)= 110.99〜1.
01のモル比で反応させることにより得られる。
本発明の前記方法が適用される、(a)成分のチオエー
テル結合を有する芳香族ジアミンは、一般式 で示される。このようなジアミンの具体例を示すと、1
,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−ア
ミノフェニルチオ)ジフェニルスルフィド、1.4−ビ
ス(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’−ビス(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’−ビス(4−アミノフェニルチオ)ジフェニルス
ルホン、2,2−ビス(4−(4−アミノフェニルチオ
)フェニル)fロパン、 4.4’−ビス(4−7ミノ
フエニルテオ)ジフェニルメタン、等を挙げることがで
きる。
このうち、少くとも一種が用いられる。
また、チオエーテル結合を有する芳香族ジアミンの使用
量は芳香族ジアミン全体の1モル係以上50モル係未満
、好ましくは15〜45モル係である。
一方、本発明の方法が適用される、前記(b)成分の芳
香族ジアミンは、一般式 %式% で表わされる。このような芳香族ジアミンの具体例とし
ては、p−フェニレンジアミン、m−7エニレンジアミ
ン、トリレンジアミン、2−クロロ−1,4−フェニレ
ンジアミン、4−クロロ−1,3−7エニレンジアミン
、4.4’−ジアミノビフェニル、3,3′−ジメチル
−4,4′−ジアミノビフェニル、3.3’−ジクロロ
−4,4′−ジアミノビフェニル、4.4’−ジアミノ
ジフェニルエーテル、3.4’−ジアミノジフェニルエ
ーテル、4.4′−ジアミノジフェニルスルフィド、4
.4’−ジアミノジフェニルスルホン、 3.4’−ジ
アミノジフェニルスルホン、 3.3’−ジアミノジフ
ェニルスルホン、4.4’−ジアミノベンゾフェノン、
3.3′−ジアミノベンゾフェノン、 3.4’−ジア
ミノベンゾフェノン、4,4′−ジアミノジフェニルメ
タン、3,3′−ジアミノジフェニルメタン、1,4−
ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1.3−ビス
(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1.3−ビス(3
−アミノフェノキシ)ベンゼン、4.4′−ビス(4−
アミノフェノキシ)ジフェニルエーテル、 4.4’−
ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4′−
ビス(4−アミノンエノキシ)ジフェニルスルフィド、
4.4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゾフェノ
ン、4.4′−ビス(4−アミノフェノキシ)ジフェニ
ルスルホン、4.4’−ビス(3−アミノフェノキシ)
ジフェニルスルホン、2.2−ビス〔4−(4−アミノ
フェノキシ)フェニル〕プロパン、2.2−ビス[:4
−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、等を
挙げることができる。
このうち少くとも一種が用いられる。
また、(b)成分の芳香族ジアミンの使用量は芳香族ジ
アミン全体の99モル係以下50モル係超、好筐しくは
85〜55モル係である。
本発明で使用する芳香族トリカルボン酸誘導体は、前記
(C)成分の無水トリメリット酸(クロリド)である。
〔ポリアミドイミドの製造法〕
本発明の芳香族ポリアミドイミド共重合体は、これまで
に提案された数多くの一般的農造法のいずれによっても
製造可能であるが、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号公報等)。
(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(特公昭49−4077
号公報等)。
このうち(1)酸クロリド法について、以下に詳しく説
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
と、一般式 %式% で示される芳香族ジアミンとの混合物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
しくは一10〜+30℃)の温度で、塩化水素捕捉剤の
存在下1〜10時間混合することにより、以下に示すよ
うなポリアミドアミド酸が得られる(第一工程)。
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−ジメチルゾロピオンアミド、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−ε−カプロラクタム、
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 −&メチルアセトアミ
P%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
M機塩基(ビリノン、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)fA酸化物、(g)アルカリ土類金
属水巖化物、(h)アルカリ土類金属炭酸塩、0)アル
カリ土類金属酢酸塩、(j)有機オキシド9化合物(エ
チレンオキシド9、ノ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々有機酸ア
ミP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(第二工程)。
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
あり、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、クロルベンゼン等ヲ利用
すると、より効果的である。化学閉環法は、(a)脂肪
族無水物(無水酢酸、無水ゾロピオン酸等) 、 (b
)ハロダン化合物(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)、をポリアミド酸溶液に
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
を戸取することにより単離される。
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シ達
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。
〔ポリアミドイミド9〕 このようにして製造されたポリアミドイミドは次のよう
な芳香族ポリアミドイミド共重合体である。
(1)全体の1モル係以上50モル彊未満が、下式(1
)で示される繰返し単位、99モル優以下50モル優超
が、下式(U)で示される繰返し単位である、芳香族?
リアミドイミド共重合体。
(式中、Ar、Ar’は2価の芳香族残基である。)(
2)Arが、 (Aはo、 co、 so、 so2、cy■2yのい
ずれかである。但し、yは1〜1oの整数を示す。
Yは炭素数1〜20のアルキル基、炭素数7〜20のア
ラルキル基、炭素数3〜2oのシクロアルキル基、炭素
数6〜20のアリール基、ハロダン基、ニトロ基を表わ
す。a、b、cs ds e%fFiO−4の整数を示
す。Xは0〜20の数を表わす。) である、(1)に記載の芳香族ポリアミドイミド共重合
体。
(3) Ar’が (Aは0、C01SO1SO2、CyH2yのいずれか
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7〜20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、ニトロ基を表わ
す。a%b。
c、d、e、fはO〜4の整数を示す。X′は2.3で
ある。) である、(1)に記載の芳香族ポリアミドイミド共重合
体。
(4)  Ar’が、 (式中、Ar”は2価の芳香族残基である。)である、
(1)に記載の芳香族ポリアミドイミド共重合体。
(5) Ar”が、 (AはO%co、so、SO2、CyH2yのいずれか
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7〜20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、ハロダン基、ニトロ基を表わ
す。a%b。
c、d、e、fは0〜4の整数を示す。Xは0〜20の
数を表わす。) である(1)に記載の芳香族ポリアミドイミド共重合体
このようにして得られたポリアミドイミドのガラス転移
温度は約100〜300℃、好ましくは150〜280
℃である。
〔加工、用途〕
本発明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。充填剤成分の代表的々例と
しては、(、)繊維状充填剤ニガラス繊維、炭素繊維、
がロン繊維、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、カーダンブラック、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。
本発明の重合体は、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。
〔実施例〕
次に、本発明を実施例によって、更に具体的に説明する
が、本発明はかかる実施例によりその範囲を限定される
ものではない。
Q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5 00 ml容の四日フラ
スコに、1,4−ビス(4−アミノフェニルチオ)ベン
ゼン8.77g(0,03モル)、2.2−ビスC4−
C4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン28.7
1p(0,07モル)、とN−メチルピロリドン100
 ml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21.04 g(0,10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50m
/とトルエン100 rnlを加え、170℃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済
により除去した。室温まで冷却した後、反応混合物をメ
タノール中に投入し、ポリマーを沈殿させ、これを戸別
、粉砕、水洗し、その後真空炉で乾燥した。(150℃
、24時間)。
収量53.1.9(収率100%)、固有粘度0.77
 dl/g。(0,2優卸溶液、30℃)。ガラス転移
温度227℃。
IRスペクト# (KBr) : 1775.1720
m−’(イミド)、1665.1530m−’(アミド
)、1230m−’(エーテル)、1080crn−’
(チオエーテル)、830.725I!W−’(芳香環
)。
このポリマーは、320℃で圧縮成形可能であり、黄褐
色の強靭々樹脂板が得られた。
0実施例2 芳香族ジアミンとして、4,4′−ビス(4−アミノフ
ェノキシ)ジフェニルスルホン30.25.9(0,0
7モル)と1.4−ビス(4−アミノフェニルチオ)ベ
ンゼン9.72!9(0,03モル)を用いる他は、実
施例1と同様の装置、方法で行々った。
収量55.0.!il(収率99係)。固有粘度0.6
5 dt/g。(0,2%NMP溶液、30℃)。ガラ
ス転移温度263℃。
IRスペクトル(KBr): 1775.1720cr
n−1(イミド)、1670.1520crn (アミ
P)、1235m−’(エーテル)、1145crn−
1(スルホン)、1100cm−1(チオエーテル)、
830.720cm−’ (芳香環)。
0実施例3 芳香族ジアミンとして、m−フェニレン・シアミン6.
48g(0,06モル)と4,4′−ビス(4−アミノ
フェニルチオ)ジフェニルスルフィド17.28g(0
,04モル)を用いる他I″i、実施例1と同様の装置
、方法で行々うた。
収i39.4g(収率100チ)。固有粘度0.47 
di/g。(0,2壬NMP溶液、30℃)。ガラス転
移温度236℃。
IRスペクトル(KBr) : 1780.1720 
cm−’(イミド)、1660.1520副 (アミド
)、1085m  (チオエーテル)、815.720
 tyn−1(芳香環)。
Q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)ビフェニル8.OOg(0,02モル)
と2,2−ビスC4−C4−アミノフェノキシ)フェニ
ル〕プロノやン32.81.!i!(0,08モル)を
用いる他は、実施例1と同様の装置、方法で行りった。
収量56.4g(収率100%)。固有粘度0.64 
dl19゜(0,2係■溶液、30℃)。ガラス転移温
度215℃。熱分解開始温度435℃。
IRスペクトル(KBr) : 1780.1725t
M−’(イミド)、1670.1530z  (アミド
)、1230霊 (エーテル)、1080ロー1(チオ
エーテル)、830.725m−1(芳香環)。
このポリマーは315℃で圧縮成形可能であり、濃橙色
の強靭な樹脂板が得られた。引張強度970 kg/1
m2.引張弾性率28400 kli’/crn2゜0
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16.01 (0,04モル
)と1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン1
7.52 g(0,06モル)を用いる他は、実施例1
と同様の装置、方法で行なった。
収量49.0g(収率100係)。固有粘度0.40 
di/g。(0,2係NMP溶液、30℃)。ガラス転
移温度215℃。
IRスペクト# (KBr) : 1780.1720
m−’(イミド)、1665.1525crn−1(ア
ミド)、1220tM−1(エーテル)、1085副−
1(チオエーテル)、810,715α″1(芳香環)
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図はそれぞれ実施例3及び実施例4で得
られた芳香族ポリアミドイミド共重合体のIRスペクト
ルCKBr法)を示す図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)全体の1モル%以上50モル%未満が、下式(
    I )で示される繰返し単位、99モル%以下50モル%
    超が、下式(II)で示される繰返し単位である、芳香族
    ポリアミドイミド共重合体。 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼(II) (式中、Ar、Ar′は2価の芳香族残基である。)(
    2)Arが、 ▲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▼ (AはO、CO、SO、SO_2、C_yH_2_yの
    いずれかである。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7〜20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、ニトロ基を表わ
    す。a、b、c、d、e、fは0〜4の整数を示す。x は0〜20の数を表わす。) である、特許請求範囲第1項記載の芳香族 ポリアミドイミド共重合体。 (3)Ar′が ▲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▼ (AはO、CO、SO、SO_2、C_yH_2_yの
    いずれかである。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7〜20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、ニトロ基を表わ
    す。a、b、c、d、e、fは0〜4の整数を示す。x
    ′は2、3である。) である、特許請求範囲第1項記載の芳香族ポリアミドイ
    ミド共重合体。 (4)Ar′が、 ▲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。)である、
    特許請求範囲第1項記載の芳香族ポリアミドイミド共重
    合体。 (5)Ar″が、 ▲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▼ (AはO、CO、SO、SO_2、C_yH_2_yの
    いずれかである。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7〜20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、ニトロ基を表わ
    す。a、b、c、d、e、fは0〜4の整数を示す。x
    は0〜20の数を表わす。) である、特許請求範囲第4項記載の芳香族ポリアミドイ
    ミド共重合体。 (6)芳香族ポリアミドイミド共重合体が (a)▲数式、化学式、表等があります▼ (b)H_2N−Ar′−NH_2 (c)無水トリメリット酸(クロリド) とを、 {(a)+(b)}/(c)=1/0.99〜1.01
    のモル比で反応させて得られるものである、特許請求範
    囲第1項記載の共重合体。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01245806A (ja) * 1988-03-29 1989-10-02 Mitsubishi Kasei Corp ポリアミドイミド分離膜
JPH0234635A (ja) * 1988-07-25 1990-02-05 Mitsubishi Kasei Corp 芳香族ポリアミドイミド

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JPH01245806A (ja) * 1988-03-29 1989-10-02 Mitsubishi Kasei Corp ポリアミドイミド分離膜
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