JP6868883B2 - Polyamideimide, polyamide-imide raw material salt, their production method, and polyamide-imide resin composition - Google Patents
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Description
本発明は、ポリアミドイミド、ポリアミドイミド原料塩およびそれらの製造方法並びにポリアミドイミド樹脂組成物に関するものである。 The present invention relates to a polyamide-imide, a polyamide-imide raw material salt, a method for producing the same, and a polyamide-imide resin composition.
ポリアミドイミドは、耐熱性や耐薬品性が高いことから、フィルム、電線被覆材、成形材、接着材等の用途に広く用いられている。 Polyamideimide is widely used in applications such as films, electric wire coating materials, molding materials, and adhesives because of its high heat resistance and chemical resistance.
ポリアミドイミドの製造方法としては、イソシアネート法、酸クロライド法、直接重合法の3つの方法が知られている。 As a method for producing a polyamide-imide, three methods are known: an isocyanate method, an acid chloride method, and a direct polymerization method.
イソシアネート法とは、芳香族トリカルボン酸無水物または芳香族トリカルボン酸無水物/芳香族ジアミン(モル比率2/1)から合成されるイミドジカルボン酸と、芳香族ジイソシアネートを反応させる方法である(例えば、特許文献1〜3)。 The isocyanate method is a method of reacting an imide dicarboxylic acid synthesized from an aromatic tricarboxylic acid anhydride or an aromatic tricarboxylic acid anhydride / aromatic diamine (molar ratio 2/1) with an aromatic diisocyanate (for example,). Patent Documents 1 to 3).
酸クロライド法とは、実質的に等モル量の芳香族トリカルボン酸無水物クロライドと芳香族ジアミンを有機極性溶媒中で反応させる方法である(例えば、特許文献4)。 The acid chloride method is a method in which a substantially equimolar amount of an aromatic tricarboxylic acid anhydride chloride is reacted with an aromatic diamine in an organic polar solvent (for example, Patent Document 4).
直接重合法とは、芳香族トリカルボン酸またはその誘導体(酸クロライド誘導体を除く)と芳香族ジアミンを、脱水触媒の存在下、直接反応させる方法である(例えば、特許文献5)。 The direct polymerization method is a method in which an aromatic tricarboxylic acid or a derivative thereof (excluding an acid chloride derivative) and an aromatic diamine are directly reacted in the presence of a dehydration catalyst (for example, Patent Document 5).
しかしながら、イソシアネート法では、原料としてジイソシアネートを用いるために、反応初期において、アミド結合やイミド結合以外に、副反応により尿素結合を生成し高純度のポリアミドイミドが得られない、もしくは分岐構造を生成し、その結果、分岐構造に由来するゲル化現象が発生して高重合度の直鎖状ポリマーが得られないという問題があった。さらに、イソシアネート法においては、溶媒にN−メチルピロリドン等のアミド系溶媒を使用した場合、アミド系溶媒がジイソシアネートと反応してしまうという問題があった。 However, in the isocyanate method, since diisocyanate is used as a raw material, a urea bond is generated by a side reaction in addition to the amide bond and the imide bond at the initial stage of the reaction, and a high-purity polyamide-imide cannot be obtained or a branched structure is generated. As a result, there is a problem that a gelation phenomenon derived from the branched structure occurs and a linear polymer having a high degree of polymerization cannot be obtained. Further, in the isocyanate method, when an amide-based solvent such as N-methylpyrrolidone is used as the solvent, there is a problem that the amide-based solvent reacts with diisocyanate.
一方、酸クロライド法は、副反応が比較的少なく、架橋構造が少ない直線性の高いポリアミドイミドが得られるが、腐食性の高い塩化水素が副生し、ポリアミドイミド中に残存するという問題があった。また、酸クロライド法においては、ジアミンのアミン末端が、芳香族トリカルボン酸無水物クロライドのクロライド末端および無水基いずれにも反応するため、分子鎖中の規則性が低いという問題があった。その結果、得られたポリアミドイミドを成形体に用いた場合、成形体の物性が十分ではなく、用いる用途が制限されていた。 On the other hand, the acid chloride method can obtain a highly linear polyamide-imide with relatively few side reactions and few crosslinked structures, but has a problem that highly corrosive hydrogen chloride is produced as a by-product and remains in the polyamide-imide. It was. Further, in the acid chloride method, since the amine terminal of the diamine reacts with both the chloride terminal and the anhydrous group of the aromatic tricarboxylic acid anhydride chloride, there is a problem that the regularity in the molecular chain is low. As a result, when the obtained polyamide-imide was used in a molded product, the physical properties of the molded product were not sufficient, and the use of the molded product was limited.
また、直接重合法は、ジイソシアネートや酸クロライドを用いないため、ゲル化の問題や塩化水素が発生する問題はないが、酸クロライド法と同様、ジアミンのアミン末端が、芳香族トリカルボン酸無水物のカルボキシル末端および無水基いずれにも反応するため、分子鎖中の規則性が低いという問題があった。その結果、得られたポリアミドイミドを成形体に用いた場合、成形体の物性が十分ではなく、用いる用途が制限されていた。 Further, since the direct polymerization method does not use diisocyanate or acid chloride, there is no problem of gelation or generation of hydrogen chloride, but like the acid chloride method, the amine terminal of the diamine is an aromatic tricarboxylic acid anhydride. Since it reacts with both the carboxyl terminal and the anhydrous group, there is a problem that the regularity in the molecular chain is low. As a result, when the obtained polyamide-imide was used in a molded product, the physical properties of the molded product were not sufficient, and the use of the molded product was limited.
上記の3つのポリアミドイミドの製造方法は、いずれも溶液中で行う方法であるため、ポリアミドイミドを成形体として用いるためには、得られたポリアミドイミド溶液から分離精製する必要があった。 Since all of the above three methods for producing polyamide-imide are performed in a solution, it is necessary to separate and purify the obtained polyamide-imide solution in order to use the polyamide-imide as a molded product.
本発明は、上記課題を解決するものであって、分子構造の規則性が高く、分岐構造が少なく、ハロゲン化水素を含まず、後工程で分離精製する必要もない、各種の成形材料、組成物材料として好適に用いることができるポリアミドイミドを提供することを目的とするものである。 The present invention solves the above problems, and has high regularity of molecular structure, few branched structures, does not contain hydrogen halide, and does not need to be separated and purified in a subsequent step. Various molding materials and compositions. It is an object of the present invention to provide a polyamide-imide which can be suitably used as a material material.
本発明者らは、上記課題について鋭意検討を行った結果、ジアミンとトリカルボン酸無水物からなるビスイミドジカルボン酸と、前記ジアミンと同一または異なるジアミンとから、ポリアミドイミドを合成することにより、前記課題を解決できることを見出し、本発明に到達した。 As a result of diligent studies on the above-mentioned problems, the present inventors have carried out the above-mentioned problems by synthesizing a polyamide-imide from a bisimide dicarboxylic acid composed of a diamine and a tricarboxylic acid anhydride and a diamine same or different from the diamine. We have found that we can solve the problem and arrived at the present invention.
すなわち、本発明の要旨は以下の通りである。
(1)一般式(1)で表される繰り返し単位を有することを特徴とするポリアミドイミド:
(式中、R1、R2は、独立して、芳香環、脂肪族環または脂肪族炭化水素を有する二価の残基を表し、R3、R4は、独立して、芳香環または脂肪族環を有する三価の残基を表し、それぞれの環に結合した水素原子は他の原子または原子団に置換されていてもよい。)。
(2)ビスイミドジカルボン酸とジアミンからポリアミドイミドを重合せしめることを特徴とする上記一般式(1)で表される繰り返し単位を有するポリアミドイミドの製造方法。
(3)ビスイミドジカルボン酸とジアミンからなるポリアミドイミド原料塩を重合せしめることを特徴とする上記一般式(1)で表される繰り返し単位を有するポリアミドイミドの製造方法。
(4)上記式(1)で表されるポリアミドイミドを構成する、ビスイミドジカルボン酸とジアミンとからなることを特徴とするポリアミドイミド原料塩。
(5)ビスイミドジカルボン酸を、ビスイミドジカルボン酸の融点未満、ジアミンの融点以上で加熱し、ビスイミドジカルボン酸が、その固体状態を保つように、前記ジアミンを添加することを特徴とする上記(5)記載のポリアミドイミド原料塩の製造方法。
(6)上記ポリアミドイミドを含有するポリアミドイミド樹脂組成物。
That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) Polyamideimide having a repeating unit represented by the general formula (1):
(In the formula, R 1 and R 2 independently represent a divalent residue having an aromatic ring, an aliphatic ring or an aliphatic hydrocarbon, and R 3 and R 4 independently represent an aromatic ring or an aromatic ring or. It represents a trivalent residue having an aliphatic ring, and the hydrogen atom bonded to each ring may be replaced with another atom or atomic group).
(2) A method for producing a polyamide-imide having a repeating unit represented by the above general formula (1), which comprises polymerizing a polyamide-imide from a bisimide dicarboxylic acid and a diamine.
(3) A method for producing a polyamide-imide having a repeating unit represented by the above general formula (1), which comprises polymerizing a polyamide-imide raw material salt composed of a bisimide dicarboxylic acid and a diamine.
(4) A polyamide-imide raw material salt comprising a bisimide dicarboxylic acid and a diamine, which constitute the polyamide-imide represented by the above formula (1).
(5) The above, wherein the bisimide dicarboxylic acid is heated below the melting point of the bisimide dicarboxylic acid and above the melting point of the diamine, and the diamine is added so that the bisimide dicarboxylic acid maintains its solid state. (5) The method for producing a polyamide-imide raw material salt according to the above.
(6) A polyamide-imide resin composition containing the above-mentioned polyamide-imide.
本発明によれば、分子構造の規則性が高く、分岐構造が少なく、ハロゲン化水素を含まず、後工程で分離精製する必要もない、各種の成形材料、組成物材料として好適に用いることができるポリアミドイミドを提供することができる。 According to the present invention, it can be suitably used as various molding materials and composition materials having high regularity of molecular structure, few branched structures, no hydrogen halide, and no need for separation and purification in a subsequent step. A possible polyamide-imide can be provided.
本発明のポリアミドイミドは、ビスイミドジカルボン酸とジアミンから構成される一般式(1)で表される繰り返し単位を有するポリアミドイミドである。
上記式(1)中、R1は、芳香環、脂肪族環または脂肪族炭化水素を有する二価の残基、好ましくは、ベンゼン環を少なくとも2つ有する下記化学式(2)、ベンゼン環を中心に有する下記化学式(3)、複素環を含む下記化学式(4)、シクロヘキサン環を中心に有する化学式(5)、および少なくともシクロヘキサン環を2つ有する化学式(6)で表されるジアミンから選ばれるジアミンが与える二価の残基を表す。 In the above formula (1), R 1 is centered on a divalent residue having an aromatic ring, an aliphatic ring or an aliphatic hydrocarbon, preferably the following chemical formula (2) having at least two benzene rings, a benzene ring. Diamine selected from the following chemical formula (3) having a heterocycle, the following chemical formula (4) containing a heterocycle, the chemical formula (5) having a cyclohexane ring at the center, and the diamine represented by the chemical formula (6) having at least two cyclohexane rings. Represents a divalent residue given by.
上記式(1)中、R2は、芳香環、脂肪族環または脂肪族炭化水素を有する二価の残基を表し、R3、R4は、独立して、芳香環または脂肪族環を有する三価の残基を表し、それぞれの環に結合した水素原子は他の原子または原子団に置換されていてもよい。繰り返し単位の数は、1以上、好ましくは4〜1000、より好ましくは20〜1000である。 In the above formula (1), R 2 represents a divalent residue having an aromatic ring, an aliphatic ring or an aliphatic hydrocarbon, and R 3 and R 4 independently form an aromatic ring or an aliphatic ring. It represents a trivalent residue having, and the hydrogen atom bonded to each ring may be replaced with another atom or atomic group. The number of repeating units is 1 or more, preferably 4 to 1000, and more preferably 20 to 1000.
式(2)中、R6、R7は、それぞれ独立して、アリーレン基またはアルキレン基を表す。好ましくは、アルキレン基である。R6、R7は、好ましくは同一の二価の基である。アリーレン基としては、ベンゼン、ナフタレン、好ましくはベンゼンの二価の基、アルキレン基としては、炭素数1〜4、好ましくは炭素数1〜2のアルカンの二価の基、より好ましくは、メチレン基である。 In formula (2), R 6 and R 7 independently represent an arylene group or an alkylene group, respectively. It is preferably an alkylene group. R 6 and R 7 are preferably the same divalent group. The arylene group is benzene, naphthalene, preferably a divalent group of benzene, and the alkylene group is an alkane divalent group having 1 to 4 carbon atoms, preferably 1 to 2 carbon atoms, more preferably a methylene group. Is.
n1、n2は、それぞれ独立、好ましくは同一である、0または1、好ましくは0を表す。n1、n2はより好ましくは両者0である。n1、n2が0のときは、式(2)中におけるN原子とベンゼン環とが直接結合していることを示す。 n 1 and n 2 represent 0 or 1, preferably 0, which are independent and preferably the same, respectively. n 1 and n 2 are more preferably 0 for both. When n 1 and n 2 are 0, it indicates that the N atom in the formula (2) and the benzene ring are directly bonded.
上記式(2)中、R5は、下記式(2−1)〜(2−3)で表される2価基である。
R5と、R6、R7は、ベンゼン環と、パラ位、またはオルト位で結合している。下記式(2−1)、(2−2)の場合は、パラ位での結合が好ましく、下記式(2−3)の場合は、オルト位での結合が好ましい。 R 5 , R 6 and R 7 are bonded to the benzene ring at the para or ortho position. In the case of the following formulas (2-1) and (2-2), the bond at the para position is preferable, and in the case of the following formula (2-3), the bond at the ortho position is preferable.
式(2−1)中、R8は、アリーレン基またはアリーレンアルキレンアリーレン基(以下、「アルキレンジアリーレン基」という。)を表し、アリーレン基としては、ベンゼン、ナフタレン、好ましくはベンゼンの二価の基、アルキレン基としては、炭素数1〜4、好ましくは炭素数2〜4のアルキレン基、より好ましくは、ジメチルメチレン基である。 In the formula (2-1), R 8 represents an arylene group or an arylene alkylene arylene group (hereinafter, referred to as “alkylene dialylene group”), and the arylene group is a divalent benzene, naphthalene, preferably benzene. The group and the alkylene group are an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, preferably 2 to 4 carbon atoms, and more preferably a dimethylmethylene group.
式(2−1)で表される好ましい具体例は、下記化学式(2−1−1)および式(2−1−2)で表される二価の基である。
R9、R10は、それぞれ独立して、アリーレン基またはアルキレン基を表す。好ましくは、アリーレン基である。R9、R10は、好ましくは同一の二価の基である。アリーレン基としては、ベンゼン、ナフタレン、好ましくはベンゼンの二価の基、アルキレン基としては、炭素数1〜4、好ましくは炭素数1〜2のアルキレン基、より好ましくは、メチレン基である。 R 9 and R 10 independently represent an arylene group or an alkylene group, respectively. It is preferably an arylene group. R 9 and R 10 are preferably the same divalent group. The arylene group is benzene or naphthalene, preferably a divalent group of benzene, and the alkylene group is an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, preferably 1 to 2 carbon atoms, and more preferably a methylene group.
n3、n4は、それぞれ独立、好ましくは同一である、0または1、好ましくは1を表す。n3、n4は、好ましくは両者1である。n3、n4が0のときは、式(2-2)中におけるS原子と、O原子とが直接結合していることを示す。 n 3 and n 4 represent 0 or 1, preferably 1, which are independent and preferably the same, respectively. n 3 and n 4 are preferably both 1. When n 3 and n 4 are 0, it indicates that the S atom and the O atom in the equation (2-2) are directly bonded.
式(2−2)で表される好ましい具体例は、下記化学式(2−2−1)で表される二価の基である。 A preferred specific example represented by the formula (2-2) is a divalent group represented by the following chemical formula (2-2-1).
R11、R12は、それぞれ独立して、アリーレン基またはアリーレンアルキレン基を表す。好ましくは、アリーレン基である。R11、R12は、好ましくは同一の二価の基である。アリーレン基としては、ベンゼン、ナフタレン、好ましくはベンゼンの二価の基、アルキレン基としては、炭素数1〜4、好ましくは炭素数1〜2のアルキレン基、より好ましくは、メチレン基である。 R 11 and R 12 independently represent an arylene group or an arylene alkylene group, respectively. It is preferably an arylene group. R 11 and R 12 are preferably the same divalent group. The arylene group is benzene or naphthalene, preferably a divalent group of benzene, and the alkylene group is an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, preferably 1 to 2 carbon atoms, and more preferably a methylene group.
n5、n6は、それぞれ独立、好ましくは同一である、0または1、好ましくは0を表す。n5、n6は好ましくは、両者0である。n5、n6が0のときは、式(2-3)中におけるC原子と、ベンゼン環とが直接結合していることを示す。 n 5 and n 6 represent 0 or 1, preferably 0, which are independent and preferably the same, respectively. n 5 and n 6 are preferably 0 for both. When n 5 and n 6 are 0, it indicates that the C atom in the formula (2-3) and the benzene ring are directly bonded.
式(2−3)で表される好ましい具体例は、下記化学式(2−3−1)で表される二価の基である。
式(3)中、R13、R14は、それぞれ独立して、アルキレン基、好ましくは炭素数1〜3、より好ましくは炭素数1〜2、さらにより好ましくは、炭素数1のアルキレン基である。 In the formula (3), R 13 and R 14 each independently have an alkylene group, preferably an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, more preferably 1 to 2 carbon atoms, and even more preferably an alkylene group having 1 carbon atom. is there.
n7、n8は、それぞれ独立、好ましくは同一である、0または1、好ましくは0を表す。n7、n8は、より好ましくは両者0である。n7、n8が0のときは、式(3)中において、アミノ基とベンゼン環とが直接結合していることを示す。 n 7 and n 8 represent 0 or 1, preferably 0, which are independent and preferably the same, respectively. n 7 and n 8 are more preferably 0 for both. When n 7 and n 8 are 0, it indicates that the amino group and the benzene ring are directly bonded in the formula (3).
R13、R14は、好ましくはパラ位、メタ位、より好ましくはメタ位の位置関係でベンゼン環に結合している。 R 13 and R 14 are preferably bonded to the benzene ring in the positional relationship of the para position, the meta position, and more preferably the meta position.
式(3)中、R15は、炭素数1〜3、好ましくは、炭素数1〜2、より好ましくは、炭素数1のアルキル基である。 Wherein (3), R 15 is 1 to 3 carbon atoms, preferably 1 to 2 carbon atoms, more preferably an alkyl group having one carbon atom.
n9は、1〜4、好ましくは1〜3、より好ましくは1〜2、より好ましくは1を表す。 n 9 represents 1 to 4, preferably 1 to 3, more preferably 1 to 2, and more preferably 1.
R15は、R13またはR14に対して、好ましくはオルト位、またはパラ位の位置関係でベンゼン環に結合している。 R 15 is bonded to the benzene ring with respect to R 13 or R 14 , preferably in an ortho-position or para-position.
式(3)で表される好ましい具体例は、下記式(3−1)または式(3−2)で表される二価の基である。
式(4)中、R16は、アルキル基、アリール基、好ましくはアリール基を表している。アルキル基としては炭素数1〜3のアルキル基である。アリール基としてはフェニル基、ナフチル基、好ましくはフェニル基である。 In formula (4), R 16 represents an alkyl group, an aryl group, preferably an aryl group. The alkyl group is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. The aryl group is a phenyl group, a naphthyl group, preferably a phenyl group.
式(4)中、n10は、0または1、好ましくは1を表す。n10が0の時は水素原子がトリアジン環に結合していることを示す。 In formula (4), n 10 represents 0 or 1, preferably 1. When n 10 is 0, it indicates that a hydrogen atom is bonded to the triazine ring.
式(4)で表される好ましい具体例は、下記化学式(4−1)で表されるトリアジン化合物である。
式(5)中、R17、R18は、それぞれ独立して、炭素数1〜5、好ましくは炭素数1〜3、より好ましくは炭素数1〜2のアルキレン基、さらにより好ましくはメチレン基である。 In the formula (5), R 17 and R 18 are independently each of an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, preferably 1 to 3 carbon atoms, more preferably 1 to 2 carbon atoms, and even more preferably a methylene group. Is.
R17、R18は、パラ位またはメタ位の位置関係でシクロヘキサン環に結合している。 R 17 and R 18 are bonded to the cyclohexane ring in the positional relationship of the para-position or the meta-position.
n11、n12は、それぞれ独立で、0または1を表す。n11またはn12が0のときは、アミノ基が、シクロヘキサン環に直接結合していることを示す。 n 11 and n 12 are independent of each other and represent 0 or 1. When n 11 or n 12 is 0, it indicates that the amino group is directly attached to the cyclohexane ring.
R19は、炭素数1〜3、好ましくは1〜2のアルキル基、より好ましくはメチル基を表している。 R 19 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, preferably 1 to 2 carbon atoms, and more preferably a methyl group.
n13は、1〜10、好ましくは1〜5、より好ましくは1〜3、さらにより好ましくは3を表す。n13が2以上の整数の場合、R19がシクロヘキサン環に結合する部位は、特に限定されないが、好ましくは、R17とR18と同部位、またはR17、R18とオルト位の関係にある部位である。 n 13 represents 1 to 10, preferably 1 to 5, more preferably 1 to 3, and even more preferably 3. If n 13 is an integer of 2 or more, a portion R 19 is bonded to the cyclohexane ring is not particularly limited, preferably, the same portions as R 17 and R 18, or the relationship of R 17, R 18 and ortho It is a certain part.
式(5)で表される好ましい具体例は、下記化学式(5−1)および(5−2)で表されるジアミンである。
式(6)中、R20、R21は、それぞれ独立、好ましくは同一である炭素数1〜5、好ましくは炭素数1〜3、より好ましくは炭素数1〜2のアルキレン基、さらにより好ましくはメチレン基である。 In the formula (6), R 20 and R 21 are independent, preferably the same, having 1 to 5 carbon atoms, preferably 1 to 3 carbon atoms, more preferably 1 to 2 carbon atoms, and even more preferably. Is a methylene group.
n14、n15は、それぞれ独立、好ましくは同一である、0または1、好ましくは0を表す。n14、n15が0のときは、アミノ基が、シクロヘキサン環に直接結合していることを示す。 n 14 and n 15 represent 0 or 1, preferably 0, which are independent and preferably the same, respectively. When n 14 and n 15 are 0, it indicates that the amino group is directly attached to the cyclohexane ring.
式(6)中、R22は、炭素数1〜3、好ましくは炭素数1〜2のアルキレン基、さらにより好ましくはメチレン基である。 In the formula (6), R 22 is an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, preferably 1 to 2 carbon atoms, and even more preferably a methylene group.
R22と、R20、R21とはシクロヘキサン上、オルト位またはパラ位、好ましくはパラ位の関係で結合している。 R 22 and R 20 and R 21 are bound to each other on cyclohexane in an ortho-position or a para-position, preferably a para-position.
式(6)で表される好ましい具体例は、下記化学式(6−1)で表される化合物である。
ビスイミドジカルボン酸に用いるトリカルボン酸無水物は、芳香族または脂環式トリカルボン酸無水物である。トリカルボン酸の環の具体例としては、ベンゼン環、ナフタリン環、アンタラセン環、ビフェニル環、シクロヘキサン環、好ましくは、ベンゼン環、ナフタリン環、ビフェニル環、シクロヘキサン環、より好ましくはベンゼン環、シクロヘキサン環、さらにより好ましくはベンゼン環が挙げられる。 The tricarboxylic acid anhydride used for the bisimide dicarboxylic acid is an aromatic or alicyclic tricarboxylic acid anhydride. Specific examples of the tricarboxylic acid ring include a benzene ring, a naphthalene ring, an antaracene ring, a biphenyl ring, a cyclohexane ring, preferably a benzene ring, a naphthalene ring, a biphenyl ring, a cyclohexane ring, more preferably a benzene ring, a cyclohexane ring, and further. More preferably, a benzene ring is used.
トリカルボン酸には、環に結合した水素原子が他の原子または原子団に置換されたものも含まれる。 Tricarboxylic acids also include those in which a hydrogen atom bonded to a ring is replaced with another atom or atomic group.
トリカルボン酸無水物の具体例としては、トリメリット酸無水物、2,3,6−ナフタレントリカルボン酸無水物、2,3,6−アントラセントリカルボン酸無水物、3,4,4’−ビフェニルトリカルボン酸無水物、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸無水物等、好ましくは、トリメリット酸無水物、2,3,6−ナフタレントリカルボン酸無水物、3,4,4’−ビフェニルトリカルボン酸無水物、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸無水物、より好ましくはトリメリット酸無水物、または1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸無水物、さらにより好ましくは、トリメリット酸無水物が挙げられる。トリカルボン酸無水物は、単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。 Specific examples of the tricarboxylic acid anhydride include trimellitic acid anhydride, 2,3,6-naphthalene tricarboxylic acid anhydride, 2,3,6-anthracentricarboxylic acid anhydride, and 3,4,4'-biphenyltricarboxylic acid. An anhydride, 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid anhydride, etc., preferably a trimellitic acid anhydride, 2,3,6-naphthalenetricarboxylic acid anhydride, 3,4,4'-biphenyltricarboxylic acid anhydride, Examples thereof include 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid anhydride, more preferably trimellitic acid anhydride, or 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid anhydride, and even more preferably trimellitic acid anhydride. The tricarboxylic acid anhydride may be used alone or in combination of two or more.
R2は、芳香環、脂肪族環または脂肪族炭化水素を有する二価の残基を表す。好ましくは、芳香族ジアミン、脂肪族ジアミンまたは脂肪族炭化水素ジアミン由来の二価の残基、より好ましくは芳香族ジアミンまたは脂肪族ジアミン由来の二価の残基である。さらにより好ましくは、下記式(7)で表される芳香族ジアミンである。前記ジアミンには、−O−、−S−が含まれてもよいし、水素原子の1つ以上がハロゲンに置換されていてもよいし、側鎖を有していてもよい。 R 2 represents a divalent residue having an aromatic ring, an aliphatic ring or an aliphatic hydrocarbon. Preferably, it is a divalent residue derived from an aromatic diamine, an aliphatic diamine or an aliphatic hydrocarbon diamine, and more preferably a divalent residue derived from an aromatic diamine or an aliphatic diamine. Even more preferably, it is an aromatic diamine represented by the following formula (7). The diamine may contain -O-, -S-, one or more hydrogen atoms may be substituted with halogen, or may have a side chain.
n16は、1または2、好ましくは1を表す。 n 16 represents 1 or 2, preferably 1.
n16が1の場合は、R23、R24はパラ位、またはメタ位、好ましくはメタ位の関係で結合している。 When n 16 is 1, R 23 and R 24 are connected in a para-position or a meta-position, preferably a meta-position.
n16が2の場合は、2つのフェニレン基はp位の関係で結合していることが好ましい。2つのフェニレン基の間に、炭素数1〜3のアルキレン基、スルフィド基またはエーテル基が存在してもよい。 When n 16 is 2, it is preferable that the two phenylene groups are bonded in a p-position relationship. An alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, a sulfide group or an ether group may be present between the two phenylene groups.
式(7)中、R25は、炭素数1〜3、好ましくは、炭素数1〜2、より好ましくは、炭素数1のアルキル基である。 Wherein (7), R 25 is 1 to 3 carbon atoms, preferably 1 to 2 carbon atoms, more preferably an alkyl group having one carbon atom.
n19は、0〜4、好ましくは0〜2、より好ましくは0〜1、さらにより好ましくは0を表す。 n 19 represents 0 to 4, preferably 0 to 2, more preferably 0 to 1, and even more preferably 0.
R23、R24は、それぞれ独立、好ましくは同一である、炭素数1〜3、好ましくは炭素数1〜2、より好ましくは炭素数1のメチレン基である。 R 23 and R 24 are independent, preferably the same, methylene groups having 1 to 3 carbon atoms, preferably 1 to 2 carbon atoms, and more preferably 1 carbon number.
n17、n18は、それぞれ独立、好ましくは同一である、0または1、好ましくは0を表す。n17、n18が0のときは、アミノ基が、ベンゼン環に直接結合していることを示す。 n 17 and n 18 represent 0 or 1, preferably 0, which are independent and preferably the same, respectively. When n 17 and n 18 are 0, it indicates that the amino group is directly bonded to the benzene ring.
式(7)表される具体例は、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、m−キシリレンジアミン、p−キシリレンジアミン、ベンジジン、4,4’−ジアミノジフェニルプロパン、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スルフィド、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルから選ばれる芳香族ジアミンである。好ましくは、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、m−キシリレンジアミン、p−キシリレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、ベンジジンから選ばれる芳香族ジアミンである。より好ましくは、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、m−キシリレンジアミン、p−キシリレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルから選ばれる芳香族ジアミンである。さらにより好ましくは、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、m−キシリレンジアミン、p−キシリレンジアミンから選ばれる芳香族ジアミンである。中でも、m−キシリレンジアミン、p−キシリレンジアミンが好ましく、m−キシリレンジアミンが最も好ましい。 Specific examples represented by the formula (7) are m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, m-xylenediamine, p-xylylenediamine, benzidine, 4,4'-diaminodiphenylpropane, 4,4'-diamino. It is an aromatic diamine selected from diphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylsulfide, 3,3'-diaminodiphenylsulfone, and 4,4'-diaminodiphenyl ether. Preferably, it is an aromatic diamine selected from m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, m-xylylenediamine, p-xylylenediamine, 4,4'-diaminodiphenyl ether and benzidine. More preferably, it is an aromatic diamine selected from m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, m-xylylenediamine, p-xylylenediamine, and 4,4'-diaminodiphenyl ether. Even more preferably, it is an aromatic diamine selected from m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, m-xylylenediamine, and p-xylylenediamine. Of these, m-xylylenediamine and p-xylylenediamine are preferable, and m-xylylenediamine is most preferable.
本発明においては、縮合環を含む芳香族ジアミン、例えば、1,5−ジアミノナフタレン、3,3−ジアミノナフタレン等も使用可能である。 In the present invention, aromatic diamines containing a fused ring, for example, 1,5-diaminonaphthalene, 3,3-diaminonaphthalene and the like can also be used.
R2を含む脂肪族炭化水素ジアミンの具体例としては、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、1,4−ジアミノシクロヘキサン、1,10−ジアミノ−1,10−ジメチルデカンが挙げられる。 Specific examples of the aliphatic hydrocarbon diamine containing R 2 include hexamethylenediamine, heptamethylenediamine, octamethylenediamine, nonamethylenediamine, decamethylenediamine, 1,4-diaminocyclohexane, 1,10-diamino-1, Examples include 10-dimethyldecane.
R2を含む脂肪族環のジアミン具体例としては、1,4−ジアミノシクロヘキサン、1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサンが挙げられる。 Specific examples of the diamine of the aliphatic ring containing R 2 include 1,4-diaminocyclohexane and 1,4-bis (aminomethyl) cyclohexane.
上記ジアミン残基は、単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。 The diamine residue may be used alone or in combination of two or more.
本発明のポリアミドイミド(1)は、それを構成する、ビスイミドジカルボン酸とジアミンからなるポリアミドイミド原料塩を一旦合成し、次に、該ポリアミドイミド原料塩を重合させることにより合成(以下、「2段階合成法」という。)するか、または(2)ビスイミドジカルボン酸とジアミンとを直接反応させることにより1段階で合成(以下、「1段階合成法」という。)することができる。
まず、2段階合成法について説明する。
The polyamide-imide (1) of the present invention is synthesized by once synthesizing a polyamide-imide raw material salt composed of a bisimide dicarboxylic acid and a diamine, and then polymerizing the polyamide-imide raw material salt (hereinafter, "" It can be synthesized in one step (hereinafter referred to as "one-step synthesis method") by (2) direct reaction of bisimide dicarboxylic acid and diamine.
First, the two-step synthesis method will be described.
(2段階合成法)
2段階合成法においては、本発明のポリアミドイミドは、ビスイミドジカルボン酸とジアミンから構成されるポリアミドイミド原料塩を一旦合成し、該原料塩を加熱し重合することにより製造することができる。
(Two-step synthesis method)
In the two-step synthesis method, the polyamide-imide of the present invention can be produced by once synthesizing a polyamide-imide raw material salt composed of a bisimide dicarboxylic acid and a diamine, and heating and polymerizing the raw material salt.
ビスイミドジカルボン酸は、公知のもの(例えば、市販品)を使用してもよいし、また、例えば、トリカルボン酸無水物とジアミンから合成したものを使用してもよい。 As the bisimide dicarboxylic acid, a known one (for example, a commercially available product) may be used, or for example, one synthesized from tricarboxylic acid anhydride and diamine may be used.
ビスイミドジカルボン酸を合成する場合は、トリカルボン酸無水物とジアミンとの反応は、溶液状態や溶融状態で行ってもよいし、固体(粉末)状態で行ってもよいが、溶媒の乾燥工程や粉砕工程等を必要とせずにポリアミドイミド原料塩粉末の合成に用いることができるといった観点から固体状態が好ましい。 When bisimide-dicarboxylic acid is synthesized, the reaction between the tricarboxylic acid anhydride and the diamine may be carried out in a solution state or a molten state, or in a solid (powder) state, but may be carried out in a solvent drying step or in a solvent drying step. The solid state is preferable from the viewpoint that it can be used for the synthesis of the polyamide-imide raw material salt powder without requiring a crushing step or the like.
ポリアミドイミド原料塩は、トリカルボン酸無水物とジアミンから合成されたビスイミドジカルボン酸と、前記ジアミンと同一または異なったジアミンと中和反応させることにより得ることができる。 The polyamide-imide raw material salt can be obtained by neutralizing a bisimide dicarboxylic acid synthesized from tricarboxylic acid anhydride and a diamine with a diamine that is the same as or different from the diamine.
ビスイミドジカルボン酸とジアミンとの反応によりポリアミドイミド原料塩を得る方法は、溶液状態や溶融状態で行ってもよいし、固体状態で行ってもよい。溶媒の乾燥工程や粉砕工程等を必要とせずにポリアミドイミド原料塩粉末が合成できるといった観点から固体状態が好ましい。 The method for obtaining the polyamide-imide raw material salt by the reaction of the bisimide dicarboxylic acid and the diamine may be carried out in a solution state, a melted state, or a solid state. The solid state is preferable from the viewpoint that the polyamide-imide raw material salt powder can be synthesized without requiring a solvent drying step or a pulverization step.
以下、固体状態で、ビスイミドジカルボン酸とジアミンとの反応によりポリアミドイミド原料塩を得る方法を説明する。 Hereinafter, a method for obtaining a polyamide-imide raw material salt by reacting a bisimide dicarboxylic acid with a diamine in a solid state will be described.
本発明のポリアミドイミド原料塩は、固体状のビスイミドジカルボン酸に、液体状のジアミンを反応させることにより達成することができ、具体的には、ビスイミドジカルボン酸を、その融点未満、ジアミンの融点以上で加熱し、ジアミンを添加することにより、達成することができる。 The polyamide-imide raw material salt of the present invention can be achieved by reacting a solid bisimide dicarboxylic acid with a liquid diamine. This can be achieved by heating above the melting point and adding a diamine.
工程中、ビスイミドジカルボン酸および得られるポリアミドイミド原料塩がその固体状態を維持するようにするには、ジアミンの添加量、添加速度、添加方法、ビスイミドジカルボン酸の加熱温度、反応時間等の条件が適切に設定され、内容物が十分に撹拌されていることが好ましい。 In order to maintain the solid state of the bisimide dicarboxylic acid and the obtained polyamide-imide raw material salt during the process, the amount of diamine added, the rate of addition, the method of addition, the heating temperature of the bisimide dicarboxylic acid, the reaction time, etc. It is preferable that the conditions are set appropriately and the contents are sufficiently agitated.
なお、「融点」は、「融解点」ともいい、固体が融解する温度という一般的意味で使用している。融点は、キャピラリーに試料を詰めて加熱し、目視で融点を観察したり、示差走査熱量測定(DSC)等の測定装置により求めることができる。 The "melting point" is also referred to as a "melting point" and is used in the general sense of the temperature at which a solid melts. The melting point can be determined by packing a sample in a capillary and heating it, visually observing the melting point, or using a measuring device such as differential scanning calorimetry (DSC).
本発明においては、上述のように、ビスイミドジカルボン酸がその固体状態を維持している。該ビスイミドジカルボン酸の平均粒径は、5μm〜1mmであることが好ましく、20〜200μmであることがより好ましい。イミドジカルボン酸の粒径を5μm〜1mmとすることにより、ポリアミドイミド原料塩の反応の進行を早くすることができる。 In the present invention, as described above, the bisimide dicarboxylic acid maintains its solid state. The average particle size of the bisimide dicarboxylic acid is preferably 5 μm to 1 mm, more preferably 20 to 200 μm. By setting the particle size of the imide dicarboxylic acid to 5 μm to 1 mm, the progress of the reaction of the polyamide-imide raw material salt can be accelerated.
平均粒径は沈降法やレーザー回折・散乱法により測定することができ、本発明においては、レーザー回折・散乱法により測定した値を使用している。 The average particle size can be measured by the sedimentation method or the laser diffraction / scattering method, and in the present invention, the value measured by the laser diffraction / scattering method is used.
ジアミンは、固体状のビスイミドジカルボン酸との反応時に液状になっていれば特に限定されず、固体で添加してもよいし、加熱溶融して液体としてから添加してもよい。得られるポリアミドイミド原料塩の粒径をより小さくする観点から、加熱溶融して液体としてから添加することが好ましい。
ジアミンは加熱される時間が短いほど好ましいので、係る観点からは、ジアミンは、それ自体が加熱されていない粉体、粒状等の固体形態で添加されることが好ましい。
The diamine is not particularly limited as long as it is in a liquid state during the reaction with the solid bisimide dicarboxylic acid, and may be added as a solid or may be added after being heated and melted to form a liquid. From the viewpoint of reducing the particle size of the obtained polyamide-imide raw material salt, it is preferable to add it after heating and melting it into a liquid.
The shorter the heating time, the more preferable the diamine. Therefore, from this viewpoint, the diamine is preferably added in a solid form such as a powder or a granular material which is not heated by itself.
ジアミンを固体で添加する場合は、例えば、ダブルダンパー機構を備えた送粉装置が挙げられる。一方で、ジアミンを液体で添加する場合、反応容器とは異なる別の容器でジアミンを加熱溶融し液体としてから、反応容器に送液し、液体状のジアミンをビスイミドジカルボン酸に対して滴下またはスプレー状に噴霧することが好ましい。 When the diamine is added as a solid, for example, a pollinator equipped with a double damper mechanism can be mentioned. On the other hand, when diamine is added as a liquid, the diamine is heated and melted in a container different from the reaction vessel to make it a liquid, and then the liquid is sent to the reaction vessel, and the liquid diamine is added dropwise to the bisimide dicarboxylic acid. It is preferable to spray in the form of a spray.
本発明において、ビスイミドジカルボン酸の加熱は、ジアミンを添加した後に行ってよいし、ジアミンを添加する前に行ってもよいが、後者の方がより好ましい。 In the present invention, the heating of the bisimide dicarboxylic acid may be carried out after the addition of the diamine or before the addition of the diamine, but the latter is more preferable.
ビスイミドジカルボン酸を、ジアミンの添加前にあらかじめ加熱する際の加熱温度は、ジアミンの融点以上かつビスイミドジカルボン酸の融点未満とすることが好ましく、(ジアミンの融点+10℃)以上かつ(ビスイミドジカルボン酸の融点−5℃)以下とすることがより好ましい。上記加熱温度がビスイミドジカルボン酸の融点を超える場合、反応系全体が液状となり、ポリアミドイミド原料塩の生成に伴い全体が塊状化する場合がある。一方、上記加熱温度がジアミンの融点以下である場合、ビスイミドジカルボン酸およびジアミンのいずれもが固体状態となり、ポリアミドイミド原料塩の生成反応がほとんど進行しない場合がある。 When the bisimide dicarboxylic acid is preheated before the addition of the diamine, the heating temperature is preferably equal to or higher than the melting point of the diamine and lower than the melting point of the bisimide dicarboxylic acid, and is more than (melting point of diamine + 10 ° C.) and (bisimide). It is more preferable that the melting point of the dicarboxylic acid is −5 ° C.) or lower. When the heating temperature exceeds the melting point of the bisimide dicarboxylic acid, the entire reaction system may become liquid and the whole may be agglomerated with the formation of the polyamide-imide raw material salt. On the other hand, when the heating temperature is equal to or lower than the melting point of the diamine, both the bisimide dicarboxylic acid and the diamine may be in a solid state, and the formation reaction of the polyamide-imide raw material salt may hardly proceed.
上記の範囲の中でも、ビスイミドジカルボン酸の加熱温度は、100℃以上かつ210℃以下、好ましくは、100℃以上かつ200℃以下、より好ましくは、120℃以上かつ200℃以下である。上記加熱温度が210℃を超えると、ポリアミドイミド原料塩の生成反応の際に、重合反応が起こるため水分が発生し、その結果、発生した水に起因して、得られたポリアミドイミド原料塩が一部溶融して融着したり、反応系が高圧となったりする場合がある。一方、上記加熱温度が100℃未満であると、ポリアミドイミド原料塩の生成反応が不十分となる場合がある。 Within the above range, the heating temperature of the bisimide dicarboxylic acid is 100 ° C. or higher and 210 ° C. or lower, preferably 100 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, and more preferably 120 ° C. or higher and 200 ° C. or lower. When the heating temperature exceeds 210 ° C., a polymerization reaction occurs during the reaction for producing the polyamide-imide raw material salt, so that water is generated, and as a result, the obtained polyamide-imide raw material salt is produced due to the generated water. It may be partially melted and fused, or the reaction system may become high pressure. On the other hand, if the heating temperature is less than 100 ° C., the reaction for producing the polyamide-imide raw material salt may be insufficient.
なお、ビスイミドジカルボン酸を予め加熱する際の加熱温度と、ポリアミドイミド原料塩の生成における反応温度は、同じ温度であってもよいし、異なる温度であってもよい。 The heating temperature for preheating the bisimide dicarboxylic acid and the reaction temperature for producing the polyamide-imide raw material salt may be the same temperature or different temperatures.
ジアミンの添加方法は、反応中においてビスイミドジカルボン酸がその固体状態を維持しうるものであれば、特に限定されない。中でも、得られたポリアミドイミド原料塩が塊状となることを抑制し、効率よく生成反応を行う観点から、連続してジアミンを添加する方法や、分割して適量ずつ(例えば、添加されるジアミン全量のうちの1/10〜1/100の量ずつ)を間欠的に添加する方法が好ましい。ジアミンの添加速度は、ビスイミドジカルボン酸の固体状態を安定して維持する観点から、0.005〜2.00質量%/分であることが好ましく、0.01〜1.00質量%/分であることがより好ましい。なお、ここで、「質量%/分」とは、最終的に添加される低融点成分全量に対する、1分間に添加される低融点成分の割合である。また、ジアミンを適量ずつ間欠的に添加した後に、さらにジアミンを連続して添加する方法等、上記の方法を組み合わせた方法でもよい。 The method of adding the diamine is not particularly limited as long as the bisimide dicarboxylic acid can maintain its solid state during the reaction. Among them, from the viewpoint of suppressing the obtained polyamide-imide raw material salt from becoming lumpy and efficiently performing the production reaction, a method of continuously adding diamines or a method of dividing the diamines in appropriate amounts (for example, the total amount of diamines to be added). A method of intermittently adding 1/10 to 1/100 of the amount) is preferable. The addition rate of the diamine is preferably 0.005 to 2.00% by mass / min, preferably 0.01 to 1.00% by mass / min, from the viewpoint of stably maintaining the solid state of the bisimide dicarboxylic acid. Is more preferable. Here, "mass% / min" is the ratio of the low melting point component added in 1 minute to the total amount of the low melting point component finally added. Further, a method in which the above methods are combined, such as a method in which an appropriate amount of diamine is added intermittently and then a diamine is continuously added, may be used.
ジアミンとビスイミドジカルボン酸の反応が均一に進みにくい場合、ジアミンを希釈溶媒に溶解させて、ビスイミドジカルボン酸に添加してもよい。希釈溶媒の具体例としては、水、メタノール、エタノール等のアルコール類、テトラヒドロフラン、ジエチレングリコール等のエーテル類、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒が挙げられる。 If the reaction between the diamine and the bisimide dicarboxylic acid is difficult to proceed uniformly, the diamine may be dissolved in a diluting solvent and added to the bisimide dicarboxylic acid. Specific examples of the diluting solvent include water, alcohols such as methanol and ethanol, ethers such as tetrahydrofuran and diethylene glycol, and amide solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone and N, N-dimethylacetamide.
得られるポリアミドイミド原料塩の平均粒径は、2mm以下であることが好ましく、500μm以下であることがより好ましい。ポリアミドイミド原料塩の平均粒径を2mm以下とすることで、例えば、該ポリアミドイミド原料塩を固相重合させてポリアミドイミドを得る際に水分が発生したとしても、ポリアミドイミド原料塩内部の水分が抜けやすくなるため、重合反応の速度を早くすることができるという利点がある。 The average particle size of the obtained polyamide-imide raw material salt is preferably 2 mm or less, more preferably 500 μm or less. By setting the average particle size of the polyamide-imide raw material salt to 2 mm or less, for example, even if water is generated when the polyamide-imide raw material salt is solid-phase polymerized to obtain a polyamide-imide, the water content inside the polyamide-imide raw material salt remains. Since it is easy to come off, there is an advantage that the speed of the polymerization reaction can be increased.
本発明のポリアミドイミド原料塩の製造方法においては、ポリアミドイミド原料塩の生成反応を完全に遂行させるため、ジアミンの添加中や、ジアミンの添加終了後において、十分撹拌を行うことが好ましい。ビスイミドジカルボン酸とジアミンを反応させるための反応装置に設けられる撹拌機構としては、製造するポリアミドイミド原料塩の種類や生産量に合わせて適宜選択すればよく、パドル型、タンブラー型、リボン型等のブレンダー、ミキサー等が挙げられる。また、これらを組み合わせたものでもよい。 In the method for producing a polyamide-imide raw material salt of the present invention, in order to completely carry out the reaction for producing the polyamide-imide raw material salt, it is preferable to sufficiently stir during the addition of the diamine and after the addition of the diamine is completed. The stirring mechanism provided in the reaction device for reacting the bisimide dicarboxylic acid with the diamine may be appropriately selected according to the type and production amount of the polyamide-imide raw material salt to be produced, such as paddle type, tumbler type, ribbon type and the like. Blenders, mixers, etc. Further, a combination of these may be used.
ビスイミドジカルボン酸とジアミンを反応させるための反応装置としては、ビスイミドジカルボン酸およびジアミンを十分に撹拌することができれば、特に限定されず、公知の反応装置を用いることができる。 The reaction device for reacting the bisimide dicarboxylic acid with the diamine is not particularly limited as long as the bisimide dicarboxylic acid and the diamine can be sufficiently stirred, and a known reaction device can be used.
上記の反応装置において、反応前のビスイミドジカルボン酸を加熱したり、生成反応の際に反応系を加熱したりする方法としては、特に限定されず、スチーム等の熱媒、ヒーター等を用いて加熱する方法が挙げられる。 In the above reaction apparatus, the method of heating the bisimide dicarboxylic acid before the reaction or heating the reaction system during the production reaction is not particularly limited, and a heat medium such as steam, a heater or the like is used. A method of heating can be mentioned.
本発明においては、ビスイミドジカルボン酸とジアミンとの反応は、空気雰囲気下、窒素等の不活性ガス雰囲気下、いずれの雰囲気下で行われてもよいが、副反応や着色を抑制するためには、不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。また、反応は密閉状態、不活性ガス流通下いずれで行ってもよい。 In the present invention, the reaction between the bisimide dicarboxylic acid and the diamine may be carried out in any atmosphere, such as an air atmosphere or an atmosphere of an inert gas such as nitrogen, but in order to suppress side reactions and coloring. Is preferably carried out in an inert gas atmosphere. Further, the reaction may be carried out in either a closed state or under the flow of an inert gas.
固体状態で、ビスイミドジカルボン酸とジアミンとの反応によりポリアミドイミド原料塩を得る上記方法により、反応後溶媒を除去する必要がなく、かつ、貧溶媒や洗浄液を用いることなく、容易に低コストでポリアミドイミドを得ることができる粒状のポリアミドイミド原料塩を提供することができる。 By the above method of obtaining a polyamide-imide raw material salt by a reaction of a bisimide dicarboxylic acid and a diamine in a solid state, it is not necessary to remove the solvent after the reaction, and it is easy and low cost without using a poor solvent or a cleaning solution. It is possible to provide a granular polyamide-imide raw material salt capable of obtaining a polyamide-imide.
ここに、(1)ビスイミドジカルボン酸とジアミンとからなることを特徴とするポリアミドイミド原料塩;
(2)ビスイミドジカルボン酸を、ビスイミドジカルボン酸の融点未満、ジアミンの融点以上で加熱し、ビスイミドジカルボン酸が、その固体状態を保つように、前記ジアミンを添加することを特徴とする前記(1)記載のポリアミドイミド原料塩の製造方法;および
(3)ジアミンを希釈溶媒に溶解させて、ビスイミドジカルボン酸に添加することを特徴とする前記(2)記載のポリアミドイミド原料塩の製造方法
に係る発明が提供されるものである。
Here, (1) a polyamide-imide raw material salt characterized by being composed of a bisimide dicarboxylic acid and a diamine;
(2) The bisimide dicarboxylic acid is heated below the melting point of the bisimide dicarboxylic acid and above the melting point of the diamine, and the diamine is added so that the bisimide dicarboxylic acid maintains its solid state. The method for producing a polyamide-imide raw material salt according to (1); and (3) Production of the polyamide-imide raw material salt according to (2) above, wherein the diamine is dissolved in a diluting solvent and added to the bisimide dicarboxylic acid. The invention relating to the method is provided.
ポリアミドイミド原料塩の重合方法は、溶融重合法、固相重合法いずれであってもよいが、ポリアミドイミドは流動開始温度と熱分解温度が近接している場合が多いので、固相重合法が好ましい。 The polymerization method of the polyamide-imide raw material salt may be either a melt polymerization method or a solid phase polymerization method. However, since the flow start temperature and the thermal decomposition temperature of the polyamide-imide are often close to each other, the solid phase polymerization method is used. preferable.
固相重合法において、反応温度は、生成するポリアミドイミドの融点未満、あるいは分解温度未満であれば特に限定されないが、通常160〜350℃である。反応時間は、最終的に到達する分子量と生産性のバランスの観点から、反応温度に達してから0.5〜24時間の範囲であることが好ましく、0.5〜8時間の範囲であることがより好ましい。固相重合は、窒素等の不活性ガス気流中で行ってもよく、減圧下で行ってもよい。また、静置して行ってもよく、撹拌しながら行ってもよい。 In the solid phase polymerization method, the reaction temperature is not particularly limited as long as it is lower than the melting point of the produced polyamide-imide or lower than the decomposition temperature, but is usually 160 to 350 ° C. The reaction time is preferably in the range of 0.5 to 24 hours after reaching the reaction temperature, preferably in the range of 0.5 to 8 hours, from the viewpoint of the balance between the molecular weight finally reached and the productivity. Is more preferable. The solid-phase polymerization may be carried out in an inert gas stream such as nitrogen, or may be carried out under reduced pressure. Further, it may be carried out by standing still or while stirring.
本発明において、ポリアミドイミドの融点およびガラス転移温度は、下記「分析方法(1)融点およびガラス転移温度」で測定された融点およびガラス転移温度をいう。測定限界の350℃までの温度で融点を測定できない場合は、未検出とした。なお、測定対象のポリアミドイミドが非晶性の場合は、融点は測定されない。 In the present invention, the melting point and glass transition temperature of polyamide-imide refer to the melting point and glass transition temperature measured by the following "analysis method (1) melting point and glass transition temperature". When the melting point could not be measured at the temperature up to the measurement limit of 350 ° C., it was regarded as undetected. If the polyamide-imide to be measured is amorphous, the melting point is not measured.
固相重合法において、重合後の粉砕工程を省略する観点からは、ビスイミドジカルボン酸の融点未満、200℃を超える温度でポリアミドイミド原料塩を加熱し、その固体状態を保つようにして重合を行うことが好ましい。(ビスイミドジカルボン酸の融点−5℃)以下とすることがより好ましい。ビスイミドジカルボン酸の固体状態を確実に維持できるからである。 In the solid phase polymerization method, from the viewpoint of omitting the pulverization step after the polymerization, the polyamide-imide raw material salt is heated at a temperature lower than the melting point of the bisimide dicarboxylic acid and higher than 200 ° C., and the polymerization is carried out so as to maintain the solid state thereof. It is preferable to do so. It is more preferably set to (melting point of bisimide dicarboxylic acid −5 ° C.) or less. This is because the solid state of the bisimide dicarboxylic acid can be reliably maintained.
溶融重合法において、反応温度は、生成するポリアミドイミドのガラス転移温度以上であれば特に限定されない。反応時間は、最終的に到達する分子量と生産性のバランスの観点から、反応温度に達してから0.5〜36時間の範囲であることが好ましく、1〜16時間の範囲であることがより好ましい。溶融重合は、窒素等の不活性ガス気流中で行ってもよく、加圧下で行ってもよい。 In the melt polymerization method, the reaction temperature is not particularly limited as long as it is equal to or higher than the glass transition temperature of the produced polyamide-imide. From the viewpoint of the balance between the molecular weight finally reached and the productivity, the reaction time is preferably in the range of 0.5 to 36 hours after reaching the reaction temperature, and more preferably in the range of 1 to 16 hours. preferable. The melt polymerization may be carried out in an inert gas stream such as nitrogen, or may be carried out under pressure.
本発明のポリアミドイミドの製造方法においては、原料を反応容器に供給する際に、本発明の効果を損なわない範囲において、ポリアミドイミド原料塩以外に末端封鎖剤、重合触媒、他の添加剤を加えてもよい。 In the method for producing polyamide-imide of the present invention, when the raw material is supplied to the reaction vessel, a terminal sequestering agent, a polymerization catalyst, and other additives are added in addition to the polyamide-imide raw material salt as long as the effects of the present invention are not impaired. You may.
末端封鎖剤は、高分子の末端官能基を封止するものである。末端封鎖剤の具体例としては、酢酸、ラウリン酸、安息香酸、オクチルアミン、シクロヘキシルアミン、アニリンが挙げられる。末端封鎖剤の使用量は、ポリアミドイミド原料塩の総モル数に対して5モル%以下であることが好ましい。 The terminal sequestering agent seals the terminal functional group of the polymer. Specific examples of the terminal blocker include acetic acid, lauric acid, benzoic acid, octylamine, cyclohexylamine, and aniline. The amount of the terminal sequestering agent used is preferably 5 mol% or less based on the total number of moles of the polyamide-imide raw material salt.
重合触媒の具体例としては、リン酸、亜リン酸、次亜リン酸およびそれらの塩が挙げられる。重合触媒の使用量は、製品の性能や加工性低下の原因となるため、ポリアミドイミド原料塩の総モル数に対して2モル%以下であることが好ましい。 Specific examples of the polymerization catalyst include phosphoric acid, phosphorous acid, hypophosphorous acid and salts thereof. The amount of the polymerization catalyst used is preferably 2 mol% or less with respect to the total number of moles of the polyamide-imide raw material salt because it causes deterioration of product performance and processability.
他の添加剤としては、下記する各種添加剤、例えば、各種充填剤、安定剤が挙げられる。添加剤の使用量は、ビスイミドジカルボン酸塩の反応性の観点から、ポリアミドイミド原料塩の総質量に対して30質量%以下が好ましい。 Examples of other additives include the following various additives, for example, various fillers and stabilizers. The amount of the additive used is preferably 30% by mass or less based on the total mass of the polyamide-imide raw material salt from the viewpoint of the reactivity of the bisimide dicarboxylic acid salt.
次に1段階合成法について説明する。
(1段階合成法)
本発明のポリアミドイミドは、ビスイミドジカルボン酸を、その融点未満、200℃を超える温度で加熱し、その固体状態を保つように、前記ジアミンを添加することにより製造することができる。
Next, the one-step synthesis method will be described.
(One-step synthesis method)
The polyamide-imide of the present invention can be produced by heating a bisimide dicarboxylic acid at a temperature below its melting point, exceeding 200 ° C., and adding the diamine so as to maintain its solid state.
本合成において、ビスイミドジカルボン酸の加熱は、ジアミンを添加した後に行ってよいし、ジアミンを添加する前に行ってもよいが、後者の方がより好ましい。 In this synthesis, the heating of the bisimide dicarboxylic acid may be carried out after the addition of the diamine or before the addition of the diamine, but the latter is more preferable.
ビスイミドジカルボン酸を、ジアミンの添加前にあらかじめ加熱する際の加熱温度は、(ビスイミドジカルボン酸の融点−5℃)以下とすることがより好ましい。ビスイミドジカルボン酸の固体状態を確実に維持できるからである。 It is more preferable that the heating temperature when the bisimide dicarboxylic acid is preheated before the addition of the diamine is (melting point of bisimide dicarboxylic acid −5 ° C.) or less. This is because the solid state of the bisimide dicarboxylic acid can be reliably maintained.
ビスイミドジカルボン酸の具体的加熱温度は、上記温度範囲内で、ビスイミドカルボン酸、ジアミン、それらの組合せにより、適宜設定される。 The specific heating temperature of the bisimide dicarboxylic acid is appropriately set within the above temperature range according to the bisimide carboxylic acid, the diamine, and a combination thereof.
その他の条件(ビスイミドジカルボン酸がその固体状態を維持する条件、方法、ジアミンの添加量、添加速度、添加方法等)は、上記2段階合成法で記載した条件を参考に行うことができる。 Other conditions (conditions and methods for maintaining the solid state of bisimide dicarboxylic acid, addition amount of diamine, addition rate, addition method, etc.) can be carried out with reference to the conditions described in the above two-step synthesis method.
本発明の重合方法においては、ポリアミドイミド原料塩を用いることが好ましい。ポリアミドイミド原料塩を用いることにより、分子構造の規則性がより高く分岐構造のより少ないポリアミドイミドを得ることができる。 In the polymerization method of the present invention, it is preferable to use a polyamide-imide raw material salt. By using the polyamide-imide raw material salt, it is possible to obtain a polyamide-imide having a higher regularity of the molecular structure and a smaller number of branched structures.
上記製造方法により、重合度(n)(繰り返し単位の数)が4〜1000程度、好ましくは10〜1000程度、さらにより好ましくは20〜500程度のポリアミドイミドを合成することができる。 By the above production method, a polyamide-imide having a degree of polymerization (n) (number of repeating units) of about 4 to 1000, preferably about 10 to 1000, and even more preferably about 20 to 500 can be synthesized.
重合度は、ビスイミドジカルボン酸とジアミンの配合比や末端封鎖剤の添加量、重合温度や重合時間等の条件を変えることにより調整することができ、例えば、重合度は、末端封鎖剤の添加量を少なくすることにより上げることができる。 The degree of polymerization can be adjusted by changing conditions such as the blending ratio of bisimide dicarboxylic acid and diamine, the amount of end-blocking agent added, the polymerization temperature and the polymerization time. For example, the degree of polymerization is the addition of the end-blocking agent. It can be increased by reducing the amount.
重合度は、一般に、ゲル・パーミション・クロマトグラフィや核磁気共鳴法(NMR)、溶液粘度法、溶融粘度法により推算することにより測定することができる。 The degree of polymerization can generally be measured by estimation by gel permission chromatography, nuclear magnetic resonance (NMR), solution viscosity method, or melt viscosity method.
本発明のポリアミドイミドは、一般式(1)で表される繰り返し単位が直鎖状に規則正しく繋がった構造をしており、分岐、架橋構造が少ない。 The polyamide-imide of the present invention has a structure in which repeating units represented by the general formula (1) are regularly and linearly connected, and has few branched and crosslinked structures.
本発明により得られるポリアミドイミドは、少なくとも100℃、より高くは、少なくとも150℃、さらに高くは、少なくとも250℃、よりさらに高くは、少なくとも270℃のガラス転移温度を有することができる。 The polyamide-imide obtained according to the present invention can have a glass transition temperature of at least 100 ° C., higher at least 150 ° C., higher at least 250 ° C., and even higher at at least 270 ° C.
また、本発明により得られるポリアミドイミドは、結晶性を有する場合は、少なくとも150℃、より高くは、少なくとも250℃、さらに高くは、少なくとも300℃、よりさらに高くは、少なくとも350℃の融点を有することができる。 Further, the polyamide-imide obtained by the present invention has a melting point of at least 150 ° C., higher at least 250 ° C., higher at least 300 ° C., and even higher at least 350 ° C. when crystalline. be able to.
また、本発明により得られるポリアミドイミドは、少なくとも300℃、より高くは、少なくとも350℃、さらに高くは、少なくとも380℃、よりさらに高くは少なくとも480℃の5%重量減少温度を有することができる。 In addition, the polyamide-imide obtained according to the present invention can have a 5% weight loss temperature of at least 300 ° C., higher at least 350 ° C., higher at least 380 ° C., and even higher at at least 480 ° C.
本発明のポリアミドイミドには、必要に応じて、各種添加剤を加えて、ポリアミドイミド樹脂組成物としてもよい。添加剤の具体例としては、繊維状強化材、板状強化材、耐衝撃改良材、帯電防止剤、導電付与剤、熱伝導性充填材、脂肪族ポリアミド、半芳香族ポリアミド、非晶性ポリアミド、他の樹脂成分、熱安定剤、光安定剤、摺動性改良材、難燃剤、難燃助剤、顔料が挙げられる。添加剤は、単独で用いてもよいし、併用してもよい。 If necessary, various additives may be added to the polyamide-imide of the present invention to prepare a polyamide-imide resin composition. Specific examples of the additive include fibrous reinforcing material, plate-like reinforcing material, impact-resistant improving material, antistatic agent, conductivity-imparting agent, heat-conductive filler, aliphatic polyamide, semi-aromatic polyamide, and amorphous polyamide. , Other resin components, heat stabilizers, light stabilizers, slidability improvers, flame retardants, flame retardants, pigments and the like. The additives may be used alone or in combination.
繊維状強化材の具体例としては、炭素繊維、ガラス繊維、ボロン繊維、アスベスト繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維、全芳香族ポリアミド繊維、ポリベンズオキサゾール繊維、ポリテトラフルオロエチレン繊維、ケナフ繊維、竹繊維、麻繊維、バガス繊維、高強度ポリエチレン繊維、アルミナ繊維、炭化ケイ素繊維、チタン酸カリウム繊維、黄銅繊維、ステンレス繊維、スチール繊維、セラミックス繊維、玄武岩繊維、セピオライト、パリゴルスカイトが挙げられる。繊維状強化材を添加することで、機械的強度を向上させることができる。中でも、耐熱性が高く、入手しやすいことからガラス繊維、炭素繊維、金属繊維が好ましい。繊維状強化材は2種以上併用してもよい。繊維状強化材は、シランカップリング剤で表面処理されていてもよい。シランカップリング剤の具体例としては、ビニルシラン系、アクリルシラン系、エポキシシラン系、アミノシラン系が挙げられ、ポリアミドイミドとの密着性が高いことから、アミノシラン系カップリング剤が好ましい。 Specific examples of the fibrous reinforcing material include carbon fiber, glass fiber, boron fiber, asbestos fiber, polyvinyl alcohol fiber, polyester fiber, acrylic fiber, total aromatic polyamide fiber, polybenzoxazole fiber, polytetrafluoroethylene fiber, and Kenaf. Examples thereof include fibers, bamboo fibers, hemp fibers, bagas fibers, high-strength polyethylene fibers, alumina fibers, silicon carbide fibers, potassium titanate fibers, brass fibers, stainless steel fibers, steel fibers, ceramics fibers, genbuiwa fibers, sepiolite, and parigol skit. By adding the fibrous reinforcing material, the mechanical strength can be improved. Of these, glass fiber, carbon fiber, and metal fiber are preferable because they have high heat resistance and are easily available. Two or more kinds of fibrous reinforcing materials may be used in combination. The fibrous reinforcing material may be surface-treated with a silane coupling agent. Specific examples of the silane coupling agent include vinylsilane-based, acrylicsilane-based, epoxysilane-based, and aminosilane-based, and aminosilane-based coupling agents are preferable because they have high adhesion to polyamide-imide.
繊維状強化材の平均繊維長は、0.1〜7mmであることが好ましく、0.5〜6mmであることがより好ましい。繊維状強化材の平均繊維長が0.1〜7mmであることで、成形性に悪影響を及ぼすことなく、ポリアミドイミドの機械的特性を向上させることができる。また、平均繊維径は3〜20μmであることが好ましく、5〜13μmであることがより好ましい。平均繊維径が3〜20μmであることで、溶融混練時に折損を減らしながらも、ポリアミドイミドの機械的特性を向上させることができる。断面形状は、円形断面であることが好ましいが、必要に応じて、長方形、楕円(偏平)、それ以外の異形断面であってもよい。 The average fiber length of the fibrous reinforcing material is preferably 0.1 to 7 mm, more preferably 0.5 to 6 mm. When the average fiber length of the fibrous reinforcing material is 0.1 to 7 mm, the mechanical properties of the polyamide-imide can be improved without adversely affecting the moldability. The average fiber diameter is preferably 3 to 20 μm, more preferably 5 to 13 μm. When the average fiber diameter is 3 to 20 μm, the mechanical properties of the polyamide-imide can be improved while reducing breakage during melt-kneading. The cross-sectional shape is preferably a circular cross-section, but may be rectangular, elliptical (flat), or other irregular cross-section, if necessary.
繊維状強化材を用いる場合、その含有量は、ポリアミドイミド100質量部に対し、5〜200質量部とすることが好ましく、10〜180質量部とすることがより好ましく、20〜150質量部とすることがさらに好ましく、30〜130質量部とすることが最も好ましい。 When a fibrous reinforcing material is used, its content is preferably 5 to 200 parts by mass, more preferably 10 to 180 parts by mass, and 20 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of polyamide-imide. It is more preferable to use 30 to 130 parts by mass, and most preferably 30 to 130 parts by mass.
板状強化材の具体例としては、タルク、マイカ、セリサイト、ガラスフレーク、板状炭酸カルシウム、板状水酸化アルミニウム、黒鉛、カオリン、膨潤性層状珪酸塩が挙げられる。板状強化材を添加することで、寸法安定性を向上させることができる。 Specific examples of the plate-shaped reinforcing material include talc, mica, sericite, glass flakes, plate-shaped calcium carbonate, plate-shaped aluminum hydroxide, graphite, kaolin, and swelling layered silicate. Dimensional stability can be improved by adding a plate-shaped reinforcing material.
板状強化材を用いる場合、その含有量は、ポリアミドイミド100質量部に対し、40質量部以下とすることが好ましく、20質量部以下とすることがより好ましい。 When a plate-shaped reinforcing material is used, its content is preferably 40 parts by mass or less, and more preferably 20 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of polyamide-imide.
耐衝撃改良材の具体例としては、(エチレンおよび/またはプロピレン)・α−オレフィン系共重合体、(エチレンおよび/またはプロピレン)・(α,β−不飽和カルボン酸および/または不飽和カルボン酸および/または不飽和カルボン酸エステル)系共重合体等のオレフィン系重合体、スチレン系エラストマー等のエラストマーが挙げられる。耐衝撃改良材を添加することで、耐衝撃性やウェルド強度を向上させることができる。 Specific examples of the impact resistance improving material include (ethylene and / or propylene) / α-olefin polymer, (ethylene and / or propylene) / (α, β-unsaturated carboxylic acid and / or unsaturated carboxylic acid). Examples thereof include olefin-based polymers such as and / or unsaturated carboxylic acid ester) -based copolymers, and elastomers such as styrene-based elastomers. By adding the impact resistance improving material, the impact resistance and the weld strength can be improved.
帯電防止剤の具体例としては、アニオン性帯電防止剤、カチオン性帯電防止材、非イオン系帯電防止剤が挙げられ、導電付与剤の具体例としては、カーボンブラック、炭素繊維、金属繊維が挙げられる。帯電防止剤や導電付与剤を添加することで、表面固有抵抗値や体積固有抵抗値を下げることができる。 Specific examples of antistatic agents include anionic antistatic agents, cationic antistatic materials, and nonionic antistatic agents, and specific examples of conductivity-imparting agents include carbon black, carbon fibers, and metal fibers. Be done. By adding an antistatic agent or a conductivity-imparting agent, the surface resistivity value and the volume resistivity value can be lowered.
熱伝導性充填材の具体例としては、タルク、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、炭酸マグネシウム、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、カーボン、黒鉛が挙げられる。熱伝導性充填材を添加することで、熱伝導性を向上させることができる。 Specific examples of the heat conductive filler include talc, aluminum oxide, magnesium oxide, zinc oxide, magnesium carbonate, silicon carbide, aluminum nitride, boron nitride, silicon nitride, carbon, and graphite. The thermal conductivity can be improved by adding the thermally conductive filler.
脂肪族ポリアミドの具体例としては、ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド610、ポリアミド11、ポリアミド12が挙げられる。脂肪族ポリアミドを添加することで、振動疲労強度を向上させることができる。 Specific examples of the aliphatic polyamide include polyamide 6, polyamide 66, polyamide 610, polyamide 11, and polyamide 12. By adding the aliphatic polyamide, the vibration fatigue strength can be improved.
半芳香族ポリアミドの具体例としては、ポリアミド6T、ポリアミド9T、ポリアミド10T、ポリアミド11T、ポリアミド12T、ポリアミド6T/6Iが挙げられる。 Specific examples of the semi-aromatic polyamide include polyamide 6T, polyamide 9T, polyamide 10T, polyamide 11T, polyamide 12T, and polyamide 6T / 6I.
非晶性ポリアミドの具体例としては、イソフタル酸/テレフタル酸/1,6−ヘキサンジアミン/ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタンの重縮合体、テレフタル酸/2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミン/2,4,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミンの重縮合体、イソフタル酸/ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタン/ω−ラウロラクタムの重縮合体、イソフタル酸/テレフタル酸/1,6−ヘキサンジアミンの重縮合体、イソフタル酸/2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミン/2,4,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミンの重縮合体、イソフタル酸/テレフタル酸/2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミン/2,4,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミンの重縮合体、イソフタル酸/ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタン/ω−ラウロラクタムの重縮合体、イソフタル酸/テレフタル酸/その他ジアミン成分の重縮合体が挙げられる。なお、非晶性ポリアミドとは、示差走査熱量計(DSC)を用いて窒素雰囲気下で16℃/分の昇温速度により測定される融解熱量が1cal/g以下のポリアミドのことを指す。非晶性ポリアミドを添加することで、表面光沢性等を向上させることができる。 Specific examples of the amorphous polyamide are a polycondensate of isophthalic acid / terephthalic acid / 1,6-hexanediamine / bis (3-methyl-4-aminocyclohexyl) methane, and terephthalic acid / 2,2,4-trimethyl. Polycondensation of -1,6-hexanediamine / 2,4,4-trimethyl-1,6-hexanediamine, polycondensation of isophthalic acid / bis (3-methyl-4-aminocyclohexyl) methane / ω-laurolactum Body, polycondensate of isophthalic acid / terephthalic acid / 1,6-hexanediamine, isophthalic acid / 2,2,4-trimethyl-1,6-hexanediamine / 2,4,4-trimethyl-1,6-hexane Polycondensate of diamine, isophthalic acid / terephthalic acid / 2,2,4-trimethyl-1,6-hexanediamine / 2,4,4-trimethyl-1,6-hexanediamine polycondensate, isophthalic acid / bis Examples thereof include a polycondensate of (3-methyl-4-aminocyclohexyl) methane / ω-laurolactum and a polycondensate of isophthalic acid / terephthalic acid / other diamine components. The amorphous polyamide refers to a polyamide having a heat of fusion of 1 cal / g or less measured at a heating rate of 16 ° C./min in a nitrogen atmosphere using a differential scanning calorimeter (DSC). By adding amorphous polyamide, surface gloss and the like can be improved.
非晶性ポリアミドを用いる場合、その含有量は、ポリアミドイミド100質量部に対し、10〜100質量部とすることが好ましく、10〜30質量部とすることがより好ましい。 When an amorphous polyamide is used, the content thereof is preferably 10 to 100 parts by mass, more preferably 10 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyamide-imide.
他の樹脂成分の具体例としては、ポリイミド系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、ポリウレア系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエステルイミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニルスルホン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、液晶ポリマー、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリアセタール、ポリフェニレンエーテル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ABS樹脂、AS樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂が挙げられる。他の樹脂成分を添加することで、耐熱性、強度、柔軟性等を向上させることができる。 Specific examples of other resin components include polyimide resins, polyetherimide resins, polyurea resins, epoxy resins, polyester resins, polyesterimide resins, polyurethane resins, polyarylate resins, and polycarbonate resins. Polyether ether ketone, polyphenylene sulfide, polyphenyl sulfone, polysulfone, polyether sulfone, liquid crystal polymer, polytetrafluoroethylene, polychlorotrifluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyacetal, polyphenylene ether, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene , ABS resin, AS resin, acrylic resin, phenol resin, melamine resin, silicone resin and the like. By adding other resin components, heat resistance, strength, flexibility and the like can be improved.
熱安定剤の具体例としては、ヒンダードフェノール系化合物、ホスファイト系化合物、ヒンダードアミン系化合物、トリアジン系化合物、硫黄系化合物が挙げられる。熱安定剤を添加することで、ポリアミドイミドの分子量低下や色の退化を抑制することができる。 Specific examples of the heat stabilizer include hindered phenol-based compounds, phosphite-based compounds, hindered amine-based compounds, triazine-based compounds, and sulfur-based compounds. By adding a heat stabilizer, it is possible to suppress a decrease in the molecular weight of polyamide-imide and a deterioration in color.
熱安定剤を用いる場合、その含有量は、ポリアミドイミド100質量部に対し、6質量部以下とすることが好ましく、3質量部以下とすることがより好ましい。 When a heat stabilizer is used, its content is preferably 6 parts by mass or less, and more preferably 3 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of polyamide-imide.
光安定剤の具体例としては、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、サリシレート系化合物、ヒンダードアミン系化合物、ヒンダードフェノール系化合物が挙げられる。光安定剤を添加することで、紫外線によるポリアミドイミドの分子量低下を抑制することができる。 Specific examples of the light stabilizer include benzophenone compounds, benzotriazole compounds, salicylate compounds, hindered amine compounds, and hindered phenol compounds. By adding a light stabilizer, it is possible to suppress a decrease in the molecular weight of polyamide-imide due to ultraviolet rays.
光安定剤を用いる場合、その含有量は、ポリアミドイミド100質量部に対し、6質量部以下とすることが好ましく、3質量部以下とすることがより好ましい。 When a light stabilizer is used, its content is preferably 6 parts by mass or less, and more preferably 3 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of polyamide-imide.
摺動性改良材の具体例としては、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂、ポリジメチルシロキサン、フッ素変性ポリジメチルシロキサン等のシリコーンが挙げられる。 Specific examples of the slidability improving material include fluororesins such as polytetrafluoroethylene and silicones such as polydimethylsiloxane and fluorine-modified polydimethylsiloxane.
難燃剤の具体例としては、臭素含有難燃剤、窒素含有難燃剤、リン含有難燃剤、窒素−リン含有難燃剤、水和金属系難燃剤、無機系難燃剤が挙げられる。 Specific examples of the flame retardant include a bromine-containing flame retardant, a nitrogen-containing flame retardant, a phosphorus-containing flame retardant, a nitrogen-phosphorus-containing flame retardant, a hydrated metal-based flame retardant, and an inorganic flame retardant.
臭素含有難燃剤の具体例としては、臭素化ポリスチレン、ポリ臭素化スチレン、臭素化ポリフェニレンエーテルが挙げられる。中でも、難燃性の向上効果が高い点で、臭素を40〜80質量%含有するものが好ましく、50〜70質量%含有するものがより好ましい。これらの臭素含有難燃剤は、三酸化アンチモン、四酸化アンチモン、五酸化アンチモン、アンチモン酸ナトリウム、酸化スズ(IV)、酸化鉄(III)、酸化亜鉛、ホウ酸亜鉛等の難燃助剤を併用することが好ましい。 Specific examples of the brominated flame retardant include brominated polystyrene, polybrominated styrene, and brominated polyphenylene ether. Among them, those containing 40 to 80% by mass of bromine are preferable, and those containing 50 to 70% by mass of bromine are more preferable, because the effect of improving flame retardancy is high. These brominated flame retardants are used in combination with flame retardants such as antimony trioxide, antimony tetroxide, antimony tetroxide, sodium antimonate, tin oxide (IV), iron (III) oxide, zinc oxide, and zinc borate. It is preferable to do so.
窒素含有難燃剤の具体例としては、メラミン系化合物、シアヌル酸またはイソシアヌル酸とメラミン化合物との塩、リン酸またはポリリン酸類とアンモニアまたはメラミン系化合物との塩が挙げられる。 Specific examples of the nitrogen-containing flame retardant include melamine compounds, salts of cyanuric acid or isocyanuric acid with melamine compounds, and salts of phosphoric acid or polyphosphates with ammonia or melamine compounds.
リン含有難燃剤の具体例としては、リン酸エステル化合物、ホスフィン酸塩およびジホスフィン酸塩が挙げられる。 Specific examples of the phosphorus-containing flame retardant include phosphate ester compounds, phosphinates and diphosphinates.
窒素−リン含有難燃剤の具体例としては、メラミンまたはその縮合生成物とリン酸とから形成される付加物(メラミン付加物)が挙げられる。このメラミン付加物を構成するリン酸としては、オルトリン酸、ホスホン酸、ホスフィン酸、メタリン酸、ピロリン酸、三リン酸、四リン酸が挙げられる。 Specific examples of the nitrogen-phosphorus-containing flame retardant include an adduct (melamine adduct) formed from melamine or a condensation product thereof and phosphoric acid. Examples of the phosphoric acid constituting this melamine adduct include orthophosphoric acid, phosphonic acid, phosphinic acid, metaphosphoric acid, pyrophosphoric acid, triphosphoric acid, and tetraphosphoric acid.
水和金属系難燃剤の具体例としては、水酸化アルミニウム、ベーマイト、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、アルミン酸カルシウムが挙げられる。 Specific examples of the metal hydrated flame retardant include aluminum hydroxide, boehmite, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, and calcium aluminates.
無機系難燃剤としては、例えば、硼酸亜鉛、硼酸亜鉛と他の亜鉛塩との混合物が挙げられる。 Examples of the inorganic flame retardant include zinc borate, a mixture of zinc borate and other zinc salts.
難燃剤を用いる場合、その含有量は、ポリアミドイミド100質量部に対して、5〜100質量部とすることが好ましく、7.5〜40質量部とすることがより好ましく、10〜30質量部とすることがさらに好ましい。 When a flame retardant is used, its content is preferably 5 to 100 parts by mass, more preferably 7.5 to 40 parts by mass, and 10 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of polyamide-imide. Is more preferable.
顔料の具体例としては、酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、硫酸亜鉛、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化アルミナが挙げられる。 Specific examples of the pigment include titanium oxide, zinc oxide, zinc sulfide, zinc sulfate, barium sulfate, calcium carbonate, and alumina oxide.
顔料を用いる場合、その含有量は、ポリアミドイミド100質量部に対し、10〜60質量部とすることが好ましく、15〜50質量部とすることがより好ましく、20〜40質量部とすることがさらに好ましい。 When a pigment is used, its content is preferably 10 to 60 parts by mass, more preferably 15 to 50 parts by mass, and 20 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of polyamide-imide. More preferred.
なお、重合時に上記各種添加剤を含有させる場合は、それらの量を含めた量が樹脂組成物中における添加剤の量である。 When the above-mentioned various additives are contained at the time of polymerization, the amount including those amounts is the amount of the additives in the resin composition.
本発明のポリアミドイミドおよびその樹脂組成物は、射出成形や圧縮成形や押出成形することにより、成形体とすることができる。中でも、射出成形が好ましい。射出成形に用いる射出成形機としては、特に限定されないが、例えば、スクリューインライン式射出成形機、プランジャ式射出成形機が挙げられる。射出成形機のシリンダー内で加熱溶融されたポリアミドイミドは、ショットごとに計量され、金型内に溶融状態で射出され、所定の形状で冷却、固化された後、成形体として金型から取り出される。射出成形時の樹脂温度は、ポリアミドイミドのガラス転移温度以上とすることが好ましく、重量減少開始温度未満とすることがより好ましい。さらにより好ましくは、(ガラス転移温度+50℃)以上、(5%重量減少温度−10℃)以下の温度である。 The polyamide-imide of the present invention and its resin composition can be made into a molded product by injection molding, compression molding or extrusion molding. Above all, injection molding is preferable. The injection molding machine used for injection molding is not particularly limited, and examples thereof include a screw in-line type injection molding machine and a plunger type injection molding machine. Polyamide-imide, which is heated and melted in the cylinder of an injection molding machine, is weighed for each shot, injected into a mold in a molten state, cooled and solidified in a predetermined shape, and then taken out from the mold as a molded body. .. The resin temperature at the time of injection molding is preferably equal to or higher than the glass transition temperature of polyamide-imide, and more preferably lower than the weight reduction start temperature. Even more preferably, the temperature is (glass transition temperature + 50 ° C.) or higher and (5% weight loss temperature −10 ° C.) or lower.
なお、射出成形に用いるポリアミドイミドは十分に乾燥していることが好ましい。水分率が高いポリアミドイミドは、射出成形機のシリンダー内で発泡し、最適な成形体を得ることが困難となることがある。射出成形に用いるポリアミドイミドの水分率は、0.3質量%未満であることが好ましく、0.1質量%未満であることがより好ましい。 The polyamide-imide used for injection molding is preferably sufficiently dried. Polyamide-imide, which has a high water content, foams in the cylinder of an injection molding machine, and it may be difficult to obtain an optimum molded product. The water content of the polyamide-imide used for injection molding is preferably less than 0.3% by mass, more preferably less than 0.1% by mass.
本発明のポリアミドイミドは、耐熱性、耐薬品性、機械強度、成形性に優れている。そのため、自動車部品、電気電子部品、摺動部品、チューブ関連部品、家庭用品、金属被覆剤、産業資材用品、コンピュータおよび関連機器の部品、光学機器部品、情報・通信機器部品、精密機器部品等広範な用途に使用できる。また、本発明のポリアミドイミドまたはその樹脂組成物は、溶液に溶解あるいは分散させる等として樹脂溶液とすることができ、塗料、ワニス、プリプレグ等への用途にも好適に適用できる。 The polyamide-imide of the present invention is excellent in heat resistance, chemical resistance, mechanical strength, and moldability. Therefore, a wide range of parts such as automobile parts, electrical and electronic parts, sliding parts, tube-related parts, household products, metal coating agents, industrial material supplies, computer and related equipment parts, optical equipment parts, information / communication equipment parts, precision equipment parts, etc. Can be used for various purposes. Further, the polyamide-imide or its resin composition of the present invention can be used as a resin solution by dissolving or dispersing it in a solution, and can be suitably applied to applications such as paints, varnishes and prepregs.
自動車部品の具体例としては、シフトレバー、ギアボックス等の台座に用いるベースプレート、シリンダーヘッドカバー、エンジンマウント、エアインテークマニホールド、スロットルボディ、エアインテークパイプ、ラジエータタンク、ラジエータサポート、ラジエータホース、ラジエータグリル、リアスポイラー、ホイールカバー、ホイールキャップ、カウルベントグリル、エアアウトレットルーバー、エアスクープ、フードバルジ、フェンダー、バックドア、フューエルセンダーモジュール、シフトレバーハウジング、プロペラシャフト、スタビライザーバーリンケージロッド、ウインドーレギュレータ、ドアロック、ドアハンドル、アウトサイドドアミラーステー、アクセルペダル、ペダルモジュール、シールリング、ベアリングリテーナー、ギア、ワイヤーハーネス、リレーブロック、センサーハウジング、エンキャプシュレーション、イグニッションコイル、ディストリビューター、ウォーターポンプレンレット、ウォーターポンプアウトレット、サーモスタットハウジング、クーリングファン、ファンシュラウド、オイルパン、オイルフィルターハウジング、オイルフィルターキャップ、オイルレベルゲージ、タイミングベルトカバー、エンジンカバー、燃料タンク、燃料チューブ、フューエルカットオフバルブ、クイックコネクター、キャニスター、フューエルデリバリーパイプ、フューエルフィラーネック、燃料配管用継手、ランプリフレクタ、ランプハウジング、ランプエクステンション、ランプソケット等が挙げられる。 Specific examples of automobile parts include base plates used for pedestals such as shift levers and gearboxes, cylinder head covers, engine mounts, air intake manifolds, throttle bodies, air intake pipes, radiator tanks, radiator supports, radiator hoses, radiator grills, and rears. Spoiler, wheel cover, wheel cap, cowl vent grill, air outlet louver, air scoop, hood bulge, fender, back door, fuel sender module, shift lever housing, propeller shaft, stabilizer bar linkage rod, window regulator, door lock, Door handle, outside door mirror stay, accelerator pedal, pedal module, seal ring, bearing retainer, gear, wire harness, relay block, sensor housing, encapsulation, ignition coil, distributor, water pump renlet, water pump outlet , Thermostat housing, cooling fan, fan shroud, oil pan, oil filter housing, oil filter cap, oil level gauge, timing belt cover, engine cover, fuel tank, fuel tube, fuel cutoff valve, quick connector, canister, fuel delivery Examples include pipes, fuel filler necks, fuel piping joints, lamp reflectors, lamp housings, lamp extensions, lamp sockets, and the like.
電気電子部品の具体例としては、コネクタ、HDDランプレール、基板補強板、LEDリフレクタ、スイッチ、センサー、ソケット、コンデンサー、ジャック、ヒューズホルダー、リレー、コイルボビン、抵抗器、IC、LEDのハウジング、リチウム二次電池等の電極のバインダが挙げられる。 Specific examples of electrical and electronic components include connectors, HDD lamp rails, board reinforcement plates, LED reflectors, switches, sensors, sockets, capacitors, jacks, fuse holders, relays, coil bobbins, resistors, ICs, LED housings, and lithium batteries. Examples include a binder for an electrode of a next battery or the like.
摺動部品の具体例としては、歯車、ギア、ワッシャー、アクチュエーター、ベアリングリテーナー、軸受、スイッチ、ピストン、パッキン、ローラー、複写機用ベルト、ベルトが挙げられる。 Specific examples of sliding parts include gears, gears, washers, actuators, bearing retainers, bearings, switches, pistons, packings, rollers, copier belts, and belts.
チューブ関連部品の具体例としては、フィードチューブ、リターンチューブ、エバポチューブ、フューエルフィラーチューブ、リザーブチューブ、ベントチューブ、オイルチューブ、ブレーキチューブ、ウインドウォッシャー液用チューブ、冷却水・冷媒等用クーラーチューブ、エアコン冷媒用チューブ、床暖房用チューブ、消火器および消火設備用チューブ、医療用冷却機材用チューブ、塗料散布用チューブ、薬液輸送用チューブ、燃料輸送用チューブ、ディーゼルガソリン用チューブ、石油掘削用チューブ、含アルコールガソリン用チューブ、エンジン冷却液(LLC)用チューブ、リザーバータンクチューブ、ロードヒーティングチューブ、床暖房用チューブ、インフラ供給用チューブ、ガスチューブが挙げられる。 Specific examples of tube-related parts include feed tubes, return tubes, evaporator tubes, fuel filler tubes, reserve tubes, vent tubes, oil tubes, brake tubes, window washer fluid tubes, cooler tubes for cooling water / refrigerant, and air conditioners. Refrigerant tube, floor heating tube, fire extinguisher and fire extinguishing equipment tube, medical cooling equipment tube, paint spraying tube, chemical transport tube, fuel transport tube, diesel gasoline tube, oil drilling tube, included Examples include alcohol gasoline tubes, engine coolant (LLC) tubes, reservoir tank tubes, road heating tubes, floor heating tubes, infrastructure supply tubes, and gas tubes.
家庭用品の具体例としては、哺乳瓶、メガネフレーム、スポーツシューズ、スキー板の表面材が挙げられる。 Specific examples of household products include baby bottles, eyeglass frames, sports shoes, and surface materials for skis.
金属被覆剤の具体例としては、液体金属配管、水槽タンク等水回り部品の金属被覆剤が挙げられる。 Specific examples of the metal coating agent include metal coating agents for water-related parts such as liquid metal pipes and water tanks.
産業資材用品の具体例としては、タイヤコード、ベルト、防弾服、防護服、防炎服、作業服、コンクリート補強材、アスベスト代替材、ロープ、シューズ部材、釣り糸、漁網、セイルクロス、クッション材、風力発電用ブレード、抄紙用フェルト、複写機クリーナー、フィルター、中空糸膜が挙げられる。 Specific examples of industrial material supplies include tire cords, belts, bulletproof clothing, protective clothing, flameproof clothing, work clothing, concrete reinforcements, asbestos substitutes, ropes, shoe members, fishing threads, fishing nets, sail cloth, cushioning materials, etc. Examples include blades for wind power generation, felts for papermaking, copying machine cleaners, filters, and hollow fiber membranes.
本発明のポリアミドイミドはフィルムとして使用でき、そのようなフィルムの具体例としては、フレキシブルプリント基盤、シームレスベルト、スピーカー振動板、フィルムコンデンサが挙げられる。 The polyamide-imide of the present invention can be used as a film, and specific examples of such a film include a flexible printed substrate, a seamless belt, a speaker diaphragm, and a film capacitor.
塗料、ワニスとしては、本発明のポリアミドイミドを結着樹脂として含むものである。塗料、ワニスに使用するその他の材料、使用量は通常の公知のものを適用することができる。溶剤としては、水、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸メチル、酢酸エチル、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアセトアミド(DMAc)、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキシド、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、γ−ブチロラクトン、スルホラン、シクロヘキサノン等またはこれらを含む溶媒を使用するようにすればよい。 The paint and varnish contain the polyamide-imide of the present invention as a binder resin. As the paint, other materials used for the varnish, and the amount used, ordinary known materials can be applied. Solvents include water, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, acetone, methyl ethyl ketone, methyl acetate, ethyl acetate, triethylamine, triethanolamine, dimethylacetamide (DMAc), dimethylformamide (DMF), dimethyl sulfoxide, N-methyl-2. -Pyrrolidone (NMP), γ-butyrolactone, sulfolane, cyclohexanone, etc. or a solvent containing these may be used.
本発明のポリアミドイミド樹脂溶液は、プリプレグの製造にも使用できる。プリプレグは、溶媒に可溶な本発明のポリアミドイミドおよび該樹脂とさらに反応重合する化合物を有機溶媒に溶解した樹脂溶液を、強化繊維クロスに含浸または塗布させた後、乾燥することにより得ることができる。前記ポリアミドイミド樹脂とさらに反応重合する化合物の具体例としては、本発明のポリアミドイミド原料塩、ポリイミド系樹脂化合物、ポリエーテルイミド系樹脂化合物、ポリウレア系樹脂化合物、ポリエステル系樹脂化合物、ポリエステルイミド系樹脂化合物、ポリウレタン系樹脂化合物、ポリアリレート系樹脂化合物、エポキシ化合物、イソシアネート化合物が挙げられる。エポキシ化合物とは、分子内に少なくとも一つのグリシジル基を有する化合物であり、好ましくは、2つ以上のグリシジル基を有する化合物である。エポキシ化合物の具体例としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、リン含有エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、脂肪族鎖状エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールのジグリシジルエーテル化物、ナフタレンジオールのジグリシジルエーテル化物、フェノール類のジグリシジルエーテル化物、アルコール類のジグリシジルエーテル化物や、これらのアルキル置換体、ハロゲン化物または水素添加物が挙げられる。イソシアネート化合物の具体例としては、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、ナフタレン−1,5−ジイソシアネート、o−キシリレンジイソシアネート、m−キシリレンジイソシアネート、2,4−トリレンダイマー等の芳香族ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、4,4−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、イソホロンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネートが挙げられる。有機溶媒の具体例としては、水、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ベンゼン、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼン、クレゾール、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸メチル、酢酸エチル、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアセトアミド(DMAc)、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキシド、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、γ−ブチロラクトン、スルホラン、シクロヘキサノン等またはこれらを含む溶媒が挙げられる。 The polyamide-imide resin solution of the present invention can also be used in the production of prepregs. The prepreg can be obtained by impregnating or coating a reinforcing fiber cloth with a resin solution in which a solvent-soluble polyamide-imide of the present invention and a compound that further reacts and polymerizes with the resin are dissolved in an organic solvent, and then dried. it can. Specific examples of the compound that further reacts and polymerizes with the polyamide-imide resin include the polyamide-imide raw material salt of the present invention, a polyimide resin compound, a polyetherimide resin compound, a polyurea resin compound, a polyester resin compound, and a polyesterimide resin. Examples thereof include compounds, polyurethane-based resin compounds, polyarylate-based resin compounds, epoxy compounds, and isocyanate compounds. The epoxy compound is a compound having at least one glycidyl group in the molecule, and preferably a compound having two or more glycidyl groups. Specific examples of the epoxy compound include bisphenol A type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, phosphorus-containing epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, alicyclic epoxy resin, and aliphatic chain. Epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, bisphenol A novolac type epoxy resin, bisphenol diglycidyl etherified product, naphthalenediol diglycidyl etherified product, phenol diglycidyl etherified product, alcohol diglycidyl etherified product Examples include glycidyl etherified products, their alkyl substituents, epoxies or hydrogenated products. Specific examples of the isocyanate compound include 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, naphthalene-1,5-diisocyanate, o-xylylene diisocyanate, and m-xylylene diisocyanate. Examples thereof include aromatic diisocyanates such as isocyanate and 2,4-tolylene dimer, hexamethylene diisocyanate, aliphatic diisocyanates such as 4,4-methylenebis (cyclohexylisocyanate) and isophorone diisocyanate. Specific examples of the organic solvent include water, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, benzene, toluene, xylene, trimethylbenzene, cresol, acetone, methyl ethyl ketone, methyl acetate, ethyl acetate, triethylamine, triethanolamine and dimethylacetamide (DMAc). , Dimethylformamide (DMF), dimethylsulfoxide, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), γ-butyrolactone, sulfolane, cyclohexanone and the like, or solvents containing these.
プリプレグへの適用としては、本発明のポリアミドイミドを、公知のプリプレグ、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリフェニルスルホン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、およびフルオロポリマー等のプリプレグへの添加剤として使用し、本発明のポリアミドイミドの持つ特性を付与するように使用するようにしてもよい。 For application to prepregs, the polyamideimide of the present invention can be applied to known prepregs such as polyethylene resin, polypropylene resin, polyether ether ketone resin, polyether sulfone resin, polyphenyl sulfone resin, epoxy resin, polyimide resin, and polyamide resin. , Polycarbonate resin, polyethylene terephthalate resin, polyurethane resin, polyester resin, fluoropolymer, etc. may be used as an additive to the prepreg, and may be used so as to impart the characteristics of the polyamideimide of the present invention.
以下、実施例に基づき本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described based on Examples, but the present invention is not limited thereto.
ビスイミドジカルボン酸の同定
高速液体クロマトグラフ質量分析計(LC/MS)により、以下の条件で測定し、主成分の分子量求めた。
試料:ビスイミドジカルボン酸/DMSO溶液(200μg/mL)
装置:ブルカー・ダルトニクス製microTOF2-kp
カラム:Cadenza CD-C18 3μm 2mm×150mm
移動相:(移動相A)0.1% ギ酸水溶液、(移動相B)メタノール
グラジエント(B Conc.):0min(50%)-5,7min(60%)-14.2min(60%)-17min(100%)-21.6min(100%)-27.2min(50%)-34min(50%)
イオン化法:ESI
検出条件:Negativeモード
Identification of bisimide dicarboxylic acid The molecular weight of the principal component was determined by measurement under the following conditions using a high performance liquid chromatograph mass spectrometer (LC / MS).
Sample: Bisimidedicarboxylic acid / DMSO solution (200 μg / mL)
Equipment: Bruker Daltonix microTOF2-kp
Column: Cadenza CD-C18 3 μm 2 mm × 150 mm
Mobile phase: (Mobile phase A) 0.1% aqueous formic acid solution, (Mobile phase B) Methanol gradient (B Conc.): 0min (50%) -5,7min (60%) -14.2min (60%) -17min (100) %)-21.6min (100%)-27.2min (50%)-34min (50%)
Ionization method: ESI
Detection condition: Negative mode
赤外分光法(IR)
装置:Perkin Elmer製 System 2000 赤外分光装置
方法:KBr法
積算回数:64スキャン(分解能4cm-1)
Infrared spectroscopy (IR)
Equipment: Perkin Elmer System 2000 infrared spectroscope Method: KBr method Accumulation number: 64 scans (resolution 4 cm -1 )
ポリアミドイミド原料塩の調製に用いたビスイミドジカルボン酸の一般式を下記に示す。 The general formula of the bisimide dicarboxylic acid used in the preparation of the polyamide-imide raw material salt is shown below.
R1の構造を下記表1に示す。 The structure of R 1 is shown in Table 1 below.
ビスイミドジカルボン酸のR1に用いたジアミン名と構造
Diamine name and structure used in R 1 of the bisimide dicarboxylic acid
ビスイミドジカルボン酸(構造1〜10)の合成
構造1〜2、4〜6、8〜9
ダブルヘリカル型の撹拌翼を備えた混合槽に、粒状の無水トリメリット酸(融点:168℃)66.6モル%を添加し、撹拌を行いながら、窒素雰囲気下で160℃に加熱した。そこに無水トリメリット酸が形状を維持していることを確認しながら、固体の構造1〜2、4〜6、8〜9のジアミン33.4モル%を、ダブルダンパー機構を備えた送粉装置を用いて、0.5質量%/分の速度で添加し、混合物を得た。添加中および添加後において、内容物は粒状であった。
その後、前記混合物を撹拌しながら300℃まで昇温し、300℃で2時間加熱を行った。
Synthesis of bisimide dicarboxylic acid (structures 1-10) Structures 1-2, 4-6, 8-9
To a mixing tank equipped with a double helical type stirring blade, 66.6 mol% of granular trimellitic anhydride (melting point: 168 ° C.) was added, and the mixture was heated to 160 ° C. under a nitrogen atmosphere while stirring. While confirming that trimellitic anhydride maintains its shape there, 33.4 mol% of diamines having solid structures 1, 2, 4 to 6, 8 to 9 are pollinated with a double damper mechanism. Using an apparatus, the mixture was added at a rate of 0.5% by mass / min to obtain a mixture. The contents were granular during and after the addition.
Then, the mixture was heated to 300 ° C. with stirring, and heated at 300 ° C. for 2 hours.
上記構造のビスイミドジカルボン酸が合成できていることは、IR測定およびGC/MSによる質量分析により確認した。IR測定を行ったところ、すべての化合物について1778cm−1付近および1714cm−1付近に吸収が確認できることからイミド結合の生成を確認した。また、質量分析の結果から主成分の分子量は、760(m/z)(構造1)、642(m/z)(構造2)、562(m/z)(構造4)、472(m/z)(構造5)、472(m/z)(構造6)、492(m/z)(構造8)、560(m/z)(構造9)であると推定された。 It was confirmed by IR measurement and mass spectrometry by GC / MS that the bisimide dicarboxylic acid having the above structure could be synthesized. It was subjected to IR measurement, absorption in the vicinity of 1778cm -1 and near 1714 cm -1 was confirmed the formation of imide bonds because it can be confirmed for all compounds. From the results of mass spectrometry, the molecular weights of the main components are 760 (m / z) (structure 1), 642 (m / z) (structure 2), 562 (m / z) (structure 4), 472 (m / m /. z) (Structure 5), 472 (m / z) (Structure 6), 492 (m / z) (Structure 8), 560 (m / z) (Structure 9).
構造3、7
ダブルヘリカル型の撹拌翼を備えた混合槽に、粒状の構造3または7のジアミン33.4モル%を添加し、撹拌を行いながら、窒素雰囲気下で175℃に加熱した。そこに構造3または7のジアミンが形状を維持していることを確認しながら、固体の無水トリメリット酸(融点:168℃)66.6モル%を、ダブルダンパー機構を備えた送粉装置を用いて、0.4質量%/分)の速度で添加し、混合物を得た。添加中および添加後において、内容物は粒状であった。
その後、前記混合物を撹拌しながら300℃まで昇温し、300℃で2時間加熱を行った。
Structures 3 and 7
To a mixing tank equipped with a double helical type stirring blade, 33.4 mol% of a diamine having a granular structure 3 or 7 was added, and the mixture was heated to 175 ° C. under a nitrogen atmosphere while stirring. While confirming that the diamine of structure 3 or 7 maintains its shape there, a pollinator equipped with a double damper mechanism is used to add 66.6 mol% of solid trimellitic anhydride (melting point: 168 ° C.). Used at a rate of 0.4% by weight / min) to give a mixture. The contents were granular during and after the addition.
Then, the mixture was heated to 300 ° C. with stirring, and heated at 300 ° C. for 2 hours.
上記構造のビスイミドジカルボン酸が合成できていることは、IR測定およびGC/MSによる質量分析により確認した。IR測定を行ったところ、すべての化合物について1778cm−1付近および1714cm−1付近に吸収が確認できることからイミド結合の生成を確認した。また、質量分析の結果から主成分の分子量は、778(m/z)(構造3)、537(m/z)(構造7)であると推定された。 It was confirmed by IR measurement and mass spectrometry by GC / MS that the bisimide dicarboxylic acid having the above structure could be synthesized. It was subjected to IR measurement, absorption in the vicinity of 1778cm -1 and near 1714 cm -1 was confirmed the formation of imide bonds because it can be confirmed for all compounds. Further, from the result of mass spectrometry, the molecular weight of the principal component was estimated to be 778 (m / z) (structure 3) and 537 (m / z) (structure 7).
構造10
ダブルヘリカル型の撹拌翼を備えた混合槽に、粒状の無水トリメリット酸(融点:168℃)66.6モル%を添加し、撹拌を行いながら、窒素雰囲気下で80℃に加熱した。そこに無水トリメリット酸が形状を維持していることを確認しながら、80℃に加熱した構造10のジアミン33.4モル%を、送液装置を用いて、0.28質量%/分の速度で添加し、混合物を得た。添加中および添加後において、内容物は粒状であった。
その後、前記混合物を撹拌しながら300℃まで昇温し、300℃で2時間加熱を行った。
Structure 10
To a mixing tank equipped with a double helical type stirring blade, 66.6 mol% of granular trimellitic anhydride (melting point: 168 ° C.) was added, and the mixture was heated to 80 ° C. under a nitrogen atmosphere while stirring. While confirming that the trimellitic anhydride maintains its shape there, 33.4 mol% of the diamine of the structure 10 heated to 80 ° C. was added to 0.28% by mass / min using a liquid feeder. Addition at a rate gave a mixture. The contents were granular during and after the addition.
Then, the mixture was heated to 300 ° C. with stirring, and heated at 300 ° C. for 2 hours.
上記構造のビスイミドジカルボン酸が合成できていることは、IR測定およびGC/MSによる質量分析により確認した。IR測定を行ったところ、1778cm−1付近および1714cm−1付近に吸収が確認できることからイミド結合の生成を確認した。また、質量分析の結果から主成分の分子量は、520(m/z)であると推定された。 It was confirmed by IR measurement and mass spectrometry by GC / MS that the bisimide dicarboxylic acid having the above structure could be synthesized. When IR measurement was performed , absorption was confirmed near 1778 cm -1 and around 1714 cm -1 , confirming the formation of an imide bond. Moreover, from the result of mass spectrometry, the molecular weight of the principal component was estimated to be 520 (m / z).
ポリアミドイミド原料塩の合成
実施例1
構造1に示したビスイミドジカルボン酸(融点:未検出 300℃以上)(平均粒径:450μm)728質量部、無水次亜リン酸ナトリウム0.593質量部からなる混合物をリボンブレンダー式の反応装置に供給し、窒素流通下、回転数70rpmで撹拌しながら170℃に加熱した。その後、25℃に加熱したm−キシリレンジアミン(融点:14℃)139質量部を0.695質量部/分(0.50質量%/分)の速度で、送液装置を用いて、3時間かけて、170℃に保った構造1のビスイミドジカルボン酸に添加した[ビスイミドジカルボン酸:m−キシリレンジアミン=47:50(モル比)]。得られたポリアミドイミド原料塩は、粒状(平均粒径:430μm)であった。
Synthesis of Polyamide-imide Raw Material Salt Example 1
Ribbon blender type reactor with a mixture consisting of 728 parts by mass of bisimide dicarboxylic acid (melting point: undetected 300 ° C. or higher) (average particle size: 450 μm) and 0.593 parts by mass of anhydrous sodium hypophosphite shown in Structure 1. And heated to 170 ° C. with stirring at a rotation speed of 70 rpm under nitrogen flow. Then, 139 parts by mass of m-xylylene diamine (melting point: 14 ° C.) heated to 25 ° C. was added at a rate of 0.695 parts by mass / minute (0.50% by mass / minute) using a liquid feeder. It was added to the bisimide dicarboxylic acid of structure 1 kept at 170 ° C. over time [bisimide dicarboxylic acid: m-xylylene diamine = 47: 50 (molar ratio)]. The obtained polyamide-imide raw material salt was granular (average particle size: 430 μm).
ポリアミドイミド原料塩が生成していることは、赤外分光法(IR)により、164cm−1、1559cm−1、1374cm−1付近に検出されるカルボン酸とアミンの塩に由来する吸収の増加および示差走査熱量測定(DSC)によるm−キシリレンジアミンの融点に由来するピークの消失により確認した。 The polyamide-imide raw material salt is generated by infrared spectroscopy (IR), 164cm -1, 1559cm -1, an increase of absorption derived from a salt of a carboxylic acid and an amine which is detected in the vicinity of 1374cm -1 and It was confirmed by the disappearance of the peak derived from the melting point of m-xylylenediamine by differential scanning calorimetry (DSC).
実施例2
構造2に示したビスイミドジカルボン酸(融点:未検出 300℃以上)(平均粒径:452μm)614質量部、無水次亜リン酸ナトリウム0.593質量部からなる混合物をリボンブレンダー式の反応装置に供給し、窒素流通下、回転数70rpmで撹拌しながら170℃に加熱した。その後、25℃に加熱したm−キシリレンジアミン(融点:14℃)139質量部を0.695質量部/分(0.50質量%/分)の速度で、送液装置を用いて、3時間かけて、170℃に保った構造1のビスイミドジカルボン酸に添加した[ビスイミドジカルボン酸:m−キシリレンジアミン=47:50(モル比)]。得られたポリアミドイミド原料塩は、粒状(平均粒径:396μm)であった。
Example 2
A ribbon blender-type reactor containing a mixture of 614 parts by mass of bisimide dicarboxylic acid (melting point: undetected 300 ° C. or higher) (average particle size: 452 μm) and 0.593 parts by mass of anhydrous sodium hypophosphite shown in Structure 2. And heated to 170 ° C. with stirring at a rotation speed of 70 rpm under nitrogen flow. Then, 139 parts by mass of m-xylylene diamine (melting point: 14 ° C.) heated to 25 ° C. was added at a rate of 0.695 parts by mass / minute (0.50% by mass / minute) using a liquid feeder. It was added to the bisimide dicarboxylic acid of structure 1 kept at 170 ° C. over time [bisimide dicarboxylic acid: m-xylylene diamine = 47: 50 (molar ratio)]. The obtained polyamide-imide raw material salt was granular (average particle size: 396 μm).
ポリアミドイミド原料塩が生成していることは、赤外分光法(IR)により、164cm−1、1559cm−1、1374cm−1付近に検出されるカルボン酸とアミンの塩に由来する吸収の増加および示差走査熱量測定(DSC)によるm−キシリレンジアミンの融点に由来するピークの消失により確認した。 The polyamide-imide raw material salt is generated by infrared spectroscopy (IR), 164cm -1, 1559cm -1, an increase of absorption derived from a salt of a carboxylic acid and an amine which is detected in the vicinity of 1374cm -1 and It was confirmed by the disappearance of the peak derived from the melting point of m-xylylenediamine by differential scanning calorimetry (DSC).
実施例3
構造3に示したビスイミドジカルボン酸(融点:未検出 300℃以上)(平均粒径:478μm)745質量部、無水次亜リン酸ナトリウム0.593質量部からなる混合物をリボンブレンダー式の反応装置に供給し、窒素流通下、回転数70rpmで撹拌しながら170℃に加熱した。その後、25℃に加熱したm−キシリレンジアミン(融点:14℃)139質量部を0.695質量部/分(0.50質量%/分)の速度で、送液装置を用いて、3時間かけて、170℃に保った構造1のビスイミドジカルボン酸に添加した[ビスイミドジカルボン酸:m−キシリレンジアミン=47:50(モル比)]。得られたポリアミドイミド原料塩は、粒状(平均粒径:445μm)であった。
Example 3
A ribbon blender-type reactor containing a mixture consisting of 745 parts by mass of bisimide dicarboxylic acid (melting point: undetected 300 ° C. or higher) (average particle size: 478 μm) and 0.593 parts by mass of anhydrous sodium hypophosphite shown in Structure 3. And heated to 170 ° C. with stirring at a rotation speed of 70 rpm under nitrogen flow. Then, 139 parts by mass of m-xylylene diamine (melting point: 14 ° C.) heated to 25 ° C. was added at a rate of 0.695 parts by mass / minute (0.50% by mass / minute) using a liquid feeder. It was added to the bisimide dicarboxylic acid of structure 1 kept at 170 ° C. over time [bisimide dicarboxylic acid: m-xylylene diamine = 47: 50 (molar ratio)]. The obtained polyamide-imide raw material salt was granular (average particle size: 445 μm).
ポリアミドイミド原料塩が生成していることは、赤外分光法(IR)により、164cm−1、1559cm−1、1374cm−1付近に検出されるカルボン酸とアミンの塩に由来する吸収の増加および示差走査熱量測定(DSC)によるm−キシリレンジアミンの融点に由来するピークの消失により確認した。 The polyamide-imide raw material salt is generated by infrared spectroscopy (IR), 164cm -1, 1559cm -1, an increase of absorption derived from a salt of a carboxylic acid and an amine which is detected in the vicinity of 1374cm -1 and It was confirmed by the disappearance of the peak derived from the melting point of m-xylylenediamine by differential scanning calorimetry (DSC).
実施例4
構造4に示したビスイミドジカルボン酸(融点:未検出 300℃以上)(平均粒径:355μm)538質量部、無水次亜リン酸ナトリウム0.593質量部からなる混合物をリボンブレンダー式の反応装置に供給し、窒素流通下、回転数70rpmで撹拌しながら170℃に加熱した。その後、25℃に加熱したm−キシリレンジアミン(融点:14℃)139質量部を0.695質量部/分(0.50質量%/分)の速度で、送液装置を用いて、3時間かけて、170℃に保った構造1のビスイミドジカルボン酸に添加した[ビスイミドジカルボン酸:m−キシリレンジアミン=47:50(モル比)]。得られたポリアミドイミド原料塩は、粒状(平均粒径:343μm)であった。
Example 4
A ribbon blender-type reactor in which a mixture consisting of 538 parts by mass of bisimide dicarboxylic acid (melting point: undetected 300 ° C. or higher) (average particle size: 355 μm) and 0.593 parts by mass of anhydrous sodium hypophosphite shown in Structure 4 is used. And heated to 170 ° C. with stirring at a rotation speed of 70 rpm under nitrogen flow. Then, 139 parts by mass of m-xylylene diamine (melting point: 14 ° C.) heated to 25 ° C. was added at a rate of 0.695 parts by mass / minute (0.50% by mass / minute) using a liquid feeder. It was added to the bisimide dicarboxylic acid of structure 1 kept at 170 ° C. over time [bisimide dicarboxylic acid: m-xylylene diamine = 47: 50 (molar ratio)]. The obtained polyamide-imide raw material salt was granular (average particle size: 343 μm).
ポリアミドイミド原料塩が生成していることは、赤外分光法(IR)により、164cm−1、1559cm−1、1374cm−1付近に検出されるカルボン酸とアミンの塩に由来する吸収の増加および示差走査熱量測定(DSC)によるm−キシリレンジアミンの融点に由来するピークの消失により確認した。 The polyamide-imide raw material salt is generated by infrared spectroscopy (IR), 164cm -1, 1559cm -1, an increase of absorption derived from a salt of a carboxylic acid and an amine which is detected in the vicinity of 1374cm -1 and It was confirmed by the disappearance of the peak derived from the melting point of m-xylylenediamine by differential scanning calorimetry (DSC).
実施例5
構造5に示したビスイミドジカルボン酸(融点:未検出 300℃以上)(平均粒径:394μm)451質量部、無水次亜リン酸ナトリウム0.593質量部からなる混合物をリボンブレンダー式の反応装置に供給し、窒素流通下、回転数70rpmで撹拌しながら170℃に加熱した。その後、25℃に加熱したm−キシリレンジアミン(融点:14℃)139質量部を0.695質量部/分(0.50質量%/分)の速度で、送液装置を用いて、3時間かけて、170℃に保った構造1のビスイミドジカルボン酸に添加した[ビスイミドジカルボン酸:m−キシリレンジアミン=47:50(モル比)]。得られたポリアミドイミド原料塩は、粒状(平均粒径:360μm)であった。
Example 5
Ribbon blender type reactor with a mixture consisting of 451 parts by mass of bisimide dicarboxylic acid (melting point: undetected 300 ° C. or higher) (average particle size: 394 μm) and 0.593 parts by mass of anhydrous sodium hypophosphite shown in structure 5. And heated to 170 ° C. with stirring at a rotation speed of 70 rpm under nitrogen flow. Then, 139 parts by mass of m-xylylene diamine (melting point: 14 ° C.) heated to 25 ° C. was added at a rate of 0.695 parts by mass / minute (0.50% by mass / minute) using a liquid feeder. It was added to the bisimide dicarboxylic acid of structure 1 kept at 170 ° C. over time [bisimide dicarboxylic acid: m-xylylene diamine = 47: 50 (molar ratio)]. The obtained polyamide-imide raw material salt was granular (average particle size: 360 μm).
ポリアミドイミド原料塩が生成していることは、赤外分光法(IR)により、164cm−1、1559cm−1、1374cm−1付近に検出されるカルボン酸とアミンの塩に由来する吸収の増加および示差走査熱量測定(DSC)によるm−キシリレンジアミンの融点に由来するピークの消失により確認した。 The polyamide-imide raw material salt is generated by infrared spectroscopy (IR), 164cm -1, 1559cm -1, an increase of absorption derived from a salt of a carboxylic acid and an amine which is detected in the vicinity of 1374cm -1 and It was confirmed by the disappearance of the peak derived from the melting point of m-xylylenediamine by differential scanning calorimetry (DSC).
実施例6
構造6に示したビスイミドジカルボン酸(融点:未検出 300℃以上)(平均粒径:479μm)451質量部、無水次亜リン酸ナトリウム0.593質量部からなる混合物をリボンブレンダー式の反応装置に供給し、窒素流通下、回転数70rpmで撹拌しながら170℃に加熱した。その後、25℃に加熱したm−キシリレンジアミン(融点:14℃)139質量部を0.695質量部/分(0.50質量%/分)の速度で、送液装置を用いて、3時間かけて、170℃に保った構造1のビスイミドジカルボン酸に添加した[ビスイミドジカルボン酸:m−キシリレンジアミン=47:50(モル比)]。得られたポリアミドイミド原料塩は、粒状(平均粒径:382μm)であった。
Example 6
Ribbon blender type reactor with a mixture consisting of 451 parts by mass of bisimide dicarboxylic acid (melting point: undetected 300 ° C. or higher) (average particle size: 479 μm) and 0.593 parts by mass of anhydrous sodium hypophosphite shown in structure 6. And heated to 170 ° C. with stirring at a rotation speed of 70 rpm under nitrogen flow. Then, 139 parts by mass of m-xylylene diamine (melting point: 14 ° C.) heated to 25 ° C. was added at a rate of 0.695 parts by mass / minute (0.50% by mass / minute) using a liquid feeder. It was added to the bisimide dicarboxylic acid of structure 1 kept at 170 ° C. over time [bisimide dicarboxylic acid: m-xylylene diamine = 47: 50 (molar ratio)]. The obtained polyamide-imide raw material salt was granular (average particle size: 382 μm).
ポリアミドイミド原料塩が生成していることは、赤外分光法(IR)により、164cm−1、1559cm−1、1374cm−1付近に検出されるカルボン酸とアミンの塩に由来する吸収の増加および示差走査熱量測定(DSC)によるm−キシリレンジアミンの融点に由来するピークの消失により確認した。 The polyamide-imide raw material salt is generated by infrared spectroscopy (IR), 164cm -1, 1559cm -1, an increase of absorption derived from a salt of a carboxylic acid and an amine which is detected in the vicinity of 1374cm -1 and It was confirmed by the disappearance of the peak derived from the melting point of m-xylylenediamine by differential scanning calorimetry (DSC).
実施例7
構造7に示したビスイミドジカルボン酸(融点:未検出 300℃以上)(平均粒径:364μm)514質量部、無水次亜リン酸ナトリウム0.593質量部からなる混合物をリボンブレンダー式の反応装置に供給し、窒素流通下、回転数70rpmで撹拌しながら170℃に加熱した。その後、25℃に加熱したm−キシリレンジアミン(融点:14℃)139質量部を0.695質量部/分(0.50質量%/分)の速度で、送液装置を用いて、3時間かけて、170℃に保った構造1のビスイミドジカルボン酸に添加した[ビスイミドジカルボン酸:m−キシリレンジアミン=47:50(モル比)]。得られたポリアミドイミド原料塩は、粒状(平均粒径:329μm)であった。
Example 7
Ribbon blender type reactor with a mixture consisting of 514 parts by mass of bisimide dicarboxylic acid (melting point: undetected 300 ° C. or higher) (average particle size: 364 μm) and 0.593 parts by mass of anhydrous sodium hypophosphite shown in structure 7. And heated to 170 ° C. with stirring at a rotation speed of 70 rpm under nitrogen flow. Then, 139 parts by mass of m-xylylene diamine (melting point: 14 ° C.) heated to 25 ° C. was added at a rate of 0.695 parts by mass / minute (0.50% by mass / minute) using a liquid feeder. It was added to the bisimide dicarboxylic acid of structure 1 kept at 170 ° C. over time [bisimide dicarboxylic acid: m-xylylene diamine = 47: 50 (molar ratio)]. The obtained polyamide-imide raw material salt was granular (average particle size: 329 μm).
ポリアミドイミド原料塩が生成していることは、赤外分光法(IR)により、164cm−1、1559cm−1、1374cm−1付近に検出されるカルボン酸とアミンの塩に由来する吸収の増加および示差走査熱量測定(DSC)によるm−キシリレンジアミンの融点に由来するピークの消失により確認した。 The polyamide-imide raw material salt is generated by infrared spectroscopy (IR), 164cm -1, 1559cm -1, an increase of absorption derived from a salt of a carboxylic acid and an amine which is detected in the vicinity of 1374cm -1 and It was confirmed by the disappearance of the peak derived from the melting point of m-xylylenediamine by differential scanning calorimetry (DSC).
実施例8
構造8に示したビスイミドジカルボン酸(融点:未検出 300℃以上)(平均粒径:454μm)471質量部、無水次亜リン酸ナトリウム0.593質量部からなる混合物をリボンブレンダー式の反応装置に供給し、窒素流通下、回転数70rpmで撹拌しながら170℃に加熱した。その後、25℃に加熱したm−キシリレンジアミン(融点:14℃)139質量部を0.695質量部/分(0.50質量%/分)の速度で、送液装置を用いて、3時間かけて、170℃に保った構造1のビスイミドジカルボン酸に添加した[ビスイミドジカルボン酸:m−キシリレンジアミン=47:50(モル比)]。得られたポリアミドイミド原料塩は、粒状(平均粒径:433μm)であった。
Example 8
A ribbon blender-type reactor in which a mixture consisting of 471 parts by mass of bisimide dicarboxylic acid (melting point: undetected 300 ° C. or higher) (average particle size: 454 μm) and 0.593 parts by mass of anhydrous sodium hypophosphite shown in Structure 8 is used. And heated to 170 ° C. with stirring at a rotation speed of 70 rpm under nitrogen flow. Then, 139 parts by mass of m-xylylene diamine (melting point: 14 ° C.) heated to 25 ° C. was added at a rate of 0.695 parts by mass / minute (0.50% by mass / minute) using a liquid feeder. It was added to the bisimide dicarboxylic acid of structure 1 kept at 170 ° C. over time [bisimide dicarboxylic acid: m-xylylene diamine = 47: 50 (molar ratio)]. The obtained polyamide-imide raw material salt was granular (average particle size: 433 μm).
ポリアミドイミド原料塩が生成していることは、赤外分光法(IR)により、164cm−1、1559cm−1、1374cm−1付近に検出されるカルボン酸とアミンの塩に由来する吸収の増加および示差走査熱量測定(DSC)によるm−キシリレンジアミンの融点に由来するピークの消失により確認した。 The polyamide-imide raw material salt is generated by infrared spectroscopy (IR), 164cm -1, 1559cm -1, an increase of absorption derived from a salt of a carboxylic acid and an amine which is detected in the vicinity of 1374cm -1 and It was confirmed by the disappearance of the peak derived from the melting point of m-xylylenediamine by differential scanning calorimetry (DSC).
実施例9
構造9に示したビスイミドジカルボン酸(融点:未検出 300℃以上)(平均粒径:463μm)536質量部、無水次亜リン酸ナトリウム0.593質量部からなる混合物をリボンブレンダー式の反応装置に供給し、窒素流通下、回転数70rpmで撹拌しながら170℃に加熱した。その後、25℃に加熱したm−キシリレンジアミン(融点:14℃)139質量部を0.695質量部/分(0.50質量%/分)の速度で、送液装置を用いて、3時間かけて、170℃に保った構造1のビスイミドジカルボン酸に添加した[ビスイミドジカルボン酸:m−キシリレンジアミン=47:50(モル比)]。得られたポリアミドイミド原料塩は、粒状(平均粒径:450μm)であった。
Example 9
Ribbon blender type reactor with a mixture consisting of 536 parts by mass of bisimide dicarboxylic acid (melting point: undetected 300 ° C. or higher) (average particle size: 463 μm) and 0.593 parts by mass of anhydrous sodium hypophosphite shown in structure 9. And heated to 170 ° C. with stirring at a rotation speed of 70 rpm under nitrogen flow. Then, 139 parts by mass of m-xylylene diamine (melting point: 14 ° C.) heated to 25 ° C. was added at a rate of 0.695 parts by mass / minute (0.50% by mass / minute) using a liquid feeder. It was added to the bisimide dicarboxylic acid of structure 1 kept at 170 ° C. over time [bisimide dicarboxylic acid: m-xylylene diamine = 47: 50 (molar ratio)]. The obtained polyamide-imide raw material salt was granular (average particle size: 450 μm).
ポリアミドイミド原料塩が生成していることは、赤外分光法(IR)により、164cm−1、1559cm−1、1374cm−1付近に検出されるカルボン酸とアミンの塩に由来する吸収の増加および示差走査熱量測定(DSC)によるm−キシリレンジアミンの融点に由来するピークの消失により確認した。 The polyamide-imide raw material salt is generated by infrared spectroscopy (IR), 164cm -1, 1559cm -1, an increase of absorption derived from a salt of a carboxylic acid and an amine which is detected in the vicinity of 1374cm -1 and It was confirmed by the disappearance of the peak derived from the melting point of m-xylylenediamine by differential scanning calorimetry (DSC).
実施例10
構造10に示したビスイミドジカルボン酸(融点:未検出 300℃以上)(平均粒径:477μm)497質量部、無水次亜リン酸ナトリウム0.593質量部からなる混合物をリボンブレンダー式の反応装置に供給し、窒素流通下、回転数70rpmで撹拌しながら170℃に加熱した。その後、25℃に加熱したm−キシリレンジアミン(融点:14℃)139質量部を0.695質量部/分(0.50質量%/分)の速度で、送液装置を用いて、3時間かけて、170℃に保った構造1のビスイミドジカルボン酸に添加した[ビスイミドジカルボン酸:m−キシリレンジアミン=47:50(モル比)]。得られたポリアミドイミド原料塩は、粒状(平均粒径:442μm)であった。
Example 10
Ribbon blender type reactor with a mixture consisting of 497 parts by mass of bisimide dicarboxylic acid (melting point: undetected 300 ° C. or higher) (average particle size: 477 μm) and 0.593 parts by mass of anhydrous sodium hypophosphite shown in structure 10. And heated to 170 ° C. with stirring at a rotation speed of 70 rpm under nitrogen flow. Then, 139 parts by mass of m-xylylene diamine (melting point: 14 ° C.) heated to 25 ° C. was added at a rate of 0.695 parts by mass / minute (0.50% by mass / minute) using a liquid feeder. It was added to the bisimide dicarboxylic acid of structure 1 kept at 170 ° C. over time [bisimide dicarboxylic acid: m-xylylene diamine = 47: 50 (molar ratio)]. The obtained polyamide-imide raw material salt was granular (average particle size: 442 μm).
ポリアミドイミド原料塩が生成していることは、赤外分光法(IR)により、164cm−1、1559cm−1、1374cm−1付近に検出されるカルボン酸とアミンの塩に由来する吸収の増加および示差走査熱量測定(DSC)によるm−キシリレンジアミンの融点に由来するピークの消失により確認した。 The polyamide-imide raw material salt is generated by infrared spectroscopy (IR), 164cm -1, 1559cm -1, an increase of absorption derived from a salt of a carboxylic acid and an amine which is detected in the vicinity of 1374cm -1 and It was confirmed by the disappearance of the peak derived from the melting point of m-xylylenediamine by differential scanning calorimetry (DSC).
ポリアミドイミドの合成 Synthesis of polyamide-imide
1.分析方法
(1)融点およびガラス転移温度
ポリアミドイミド5mgを、示差走査型熱量計(パーキンエルマー社製、「DSC8500」)を用い、窒素雰囲気下で25℃から350℃まで20℃/分で昇温し(1st Scan)、350℃にて5分間保持した。その後、500℃/分で25℃まで降温し、25℃にて5分間保持後、350℃まで20℃/分でさらに昇温した(2nd Scan)。そして、1st Scanで観測される結晶融解ピークのピークトップ温度を融点とし、2nd Scanで観測されるガラス転移に由来する2つの折曲点の温度の中間点をガラス転移温度とした。
1. 1. Analytical method (1) Melting point and glass transition temperature 5 mg of polyamide-imide is heated at 20 ° C / min from 25 ° C to 350 ° C in a nitrogen atmosphere using a differential scanning calorimeter (“DSC8500” manufactured by PerkinElmer). (1st Scan) and held at 350 ° C. for 5 minutes. Then, the temperature was lowered to 25 ° C. at 500 ° C./min, held at 25 ° C. for 5 minutes, and then further heated to 350 ° C. at 20 ° C./min (2nd Scan). Then, the peak top temperature of the crystal melting peak observed in the 1st Scan was defined as the melting point, and the midpoint between the temperatures of the two bending points derived from the glass transition observed in the 2nd Scan was defined as the glass transition temperature.
(2)5%重量減少温度
示差熱熱重量同時測定装置(日立ハイテクサイエンス社製TG/DTA「TG/DTA7200」)を用いて、200mL/分の窒素雰囲気下で、30℃から800℃まで10℃/分で昇温した。昇温前の重量に対して5重量%減少する温度を熱分解温度とした。
(2) 5% weight loss temperature Using a differential thermogravimetric simultaneous measuring device (TG / DTA "TG / DTA7200" manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd.), 10 from 30 ° C to 800 ° C under a nitrogen atmosphere of 200 mL / min. The temperature was raised at ° C / min. The temperature at which the temperature decreased by 5% by weight with respect to the weight before the temperature rise was defined as the thermal decomposition temperature.
ポリアミドイミドの合成
実施例P−1
実施例1で得られたポリアミドイミド原料塩を、再度リボンブレンダー式の反応装置に添加した。その後、窒素流通下、回転数50rpmで撹拌しながら180℃で2時間加熱した。その後、200℃に昇温し、さらに200℃で6時間加熱し粒状(平均粒径:280μm)のポリアミドイミドを得た。
Synthesis of Polyamide-imide Example P-1
The polyamide-imide raw material salt obtained in Example 1 was added again to the ribbon blender type reactor. Then, it was heated at 180 ° C. for 2 hours while stirring at a rotation speed of 50 rpm under nitrogen flow. Then, the temperature was raised to 200 ° C. and further heated at 200 ° C. for 6 hours to obtain granular (average particle size: 280 μm) polyamide-imide.
得られたポリアミドイミドのガラス転移温度は230℃、5%重量減少温度は390℃であった。 The glass transition temperature of the obtained polyamide-imide was 230 ° C., and the 5% weight loss temperature was 390 ° C.
また、核磁気共鳴法(NMR)の測定において、試料10mgをDMSO-d6 1mLに溶解させ、120℃にてHMBC-二次元NMR測定を行ったところ、副反応に由来するピークは検出されず、アミド結合-イミド結合間にm−キシリレンジアミンが存在する場合に検出される、アミド結合に隣接するメチレン基の1Hとイミド結合に隣接するメチレン基の1Hの両者に相関を示すm−キシリレンジアミンの2位の13Cに由来するピークが見られなかったことより、得られたポリアミドイミドは、式(1)で表される繰り返し単位が直鎖状に繋がった構造をしていることが確認された。 In addition, in the measurement of nuclear magnetic resonance (NMR), when 10 mg of the sample was dissolved in 1 mL of DMSO-d6 and HMBC-two-dimensional NMR measurement was performed at 120 ° C., no peak derived from the side reaction was detected. M-that correlates with both 1 H of the methylene group adjacent to the amide bond and 1 H of the methylene group adjacent to the imide bond, which is detected in the presence of m-xylylene diamine between the amide bond and the imide bond. Since no peak derived from 13 C at the 2-position of xylylene diamine was observed, the obtained polyamide-imide has a structure in which the repeating units represented by the formula (1) are linearly connected. It was confirmed that.
実施例P−2
実施例2で得られたポリアミドイミド原料塩を、再度リボンブレンダー式の反応装置に添加した。その後、窒素流通下、回転数50rpmで撹拌しながら180℃で2時間加熱した。その後、200℃に昇温し、さらに200℃で6時間加熱し粒状(平均粒径:263μm)のポリアミドイミドを得た。
Example P-2
The polyamide-imide raw material salt obtained in Example 2 was added again to the ribbon blender type reactor. Then, it was heated at 180 ° C. for 2 hours while stirring at a rotation speed of 50 rpm under nitrogen flow. Then, the temperature was raised to 200 ° C. and further heated at 200 ° C. for 6 hours to obtain granular (average particle size: 263 μm) polyamide-imide.
得られたポリアミドイミドのガラス転移温度は220℃、5%重量減少温度は390℃であった。 The glass transition temperature of the obtained polyamide-imide was 220 ° C., and the 5% weight loss temperature was 390 ° C.
また、核磁気共鳴法(NMR)の測定において、試料10mgをDMSO-d6 1mLに溶解させ、120℃にてHMBC-二次元NMR測定を行ったところ、副反応に由来するピークは検出されず、アミド結合-イミド結合間にm−キシリレンジアミンが存在する場合に検出される、アミド結合に隣接するメチレン基の1Hとイミド結合に隣接するにメチレン基の1Hの両者に相関を示すm−キシリレンジアミンの2位の13Cに由来するピークが見られなかったことより、得られたポリアミドイミドは、式(1)で表される繰り返し単位が直鎖状に繋がった構造をしていることが確認された。 In addition, in the measurement of nuclear magnetic resonance (NMR), when 10 mg of the sample was dissolved in 1 mL of DMSO-d6 and HMBC-two-dimensional NMR measurement was performed at 120 ° C., no peak derived from the side reaction was detected. M that correlates with both 1 H of the methylene group adjacent to the amide bond and 1 H of the methylene group adjacent to the imide bond, which is detected in the presence of m-xylylene diamine between the amide bond and the imide bond. Since no peak derived from 13 C at the 2-position of −xylylene diamine was observed, the obtained polyamide-imide had a structure in which the repeating units represented by the formula (1) were linearly connected. It was confirmed that there was.
実施例P−3
実施例3で得られたポリアミドイミド原料塩を、再度リボンブレンダー式の反応装置に添加した。その後、窒素流通下、回転数50rpmで撹拌しながら180℃で2時間加熱した。その後、200℃に昇温し、さらに200℃で6時間加熱し粒状(平均粒径:241μm)のポリアミドイミドを得た。
Example P-3
The polyamide-imide raw material salt obtained in Example 3 was added again to the ribbon blender type reactor. Then, it was heated at 180 ° C. for 2 hours while stirring at a rotation speed of 50 rpm under nitrogen flow. Then, the temperature was raised to 200 ° C. and further heated at 200 ° C. for 6 hours to obtain granular (average particle size: 241 μm) polyamide-imide.
得られたポリアミドイミドのガラス転移温度は226℃、5%重量減少温度は390℃であった。 The glass transition temperature of the obtained polyamide-imide was 226 ° C., and the 5% weight loss temperature was 390 ° C.
また、核磁気共鳴法(NMR)の測定において、試料10mgをDMSO-d6 1mLに溶解させ、120℃にてHMBC-二次元NMR測定を行ったところ、副反応に由来するピークは検出されず、アミド結合-イミド結合間にm−キシリレンジアミンが存在する場合に検出される、アミド結合に隣接するメチレン基の1Hとイミド結合に隣接するにメチレン基の1Hの両者に相関を示すm−キシリレンジアミンの2位の13Cに由来するピークが見られなかったことより、得られたポリアミドイミドは、式(1)で表される繰り返し単位が直鎖状に繋がった構造をしていることが確認された。 In addition, in the measurement of nuclear magnetic resonance (NMR), when 10 mg of the sample was dissolved in 1 mL of DMSO-d6 and HMBC-two-dimensional NMR measurement was performed at 120 ° C., no peak derived from the side reaction was detected. M that correlates with both 1 H of the methylene group adjacent to the amide bond and 1 H of the methylene group adjacent to the imide bond, which is detected in the presence of m-xylylene diamine between the amide bond and the imide bond. Since no peak derived from 13 C at the 2-position of −xylylene diamine was observed, the obtained polyamide-imide had a structure in which the repeating units represented by the formula (1) were linearly connected. It was confirmed that there was.
実施例P−4
実施例4で得られたポリアミドイミド原料塩を、再度リボンブレンダー式の反応装置に添加した。その後、窒素流通下、回転数50rpmで撹拌しながら180℃で2時間加熱した。その後、200℃に昇温し、さらに200℃で6時間加熱し粒状(平均粒径:242μm)のポリアミドイミドを得た。
Example P-4
The polyamide-imide raw material salt obtained in Example 4 was added again to the ribbon blender type reactor. Then, it was heated at 180 ° C. for 2 hours while stirring at a rotation speed of 50 rpm under nitrogen flow. Then, the temperature was raised to 200 ° C. and further heated at 200 ° C. for 6 hours to obtain granular (average particle size: 242 μm) polyamide-imide.
得られたポリアミドイミドのガラス転移温度は220℃、5%重量減少温度は390℃であった。 The glass transition temperature of the obtained polyamide-imide was 220 ° C., and the 5% weight loss temperature was 390 ° C.
また、核磁気共鳴法(NMR)の測定において、試料10mgをDMSO-d6 1mLに溶解させ、120℃にてHMBC-二次元NMR測定を行ったところ、副反応に由来するピークは検出されず、アミド結合-イミド結合間にm−キシリレンジアミンが存在する場合に検出される、アミド結合に隣接するメチレン基の1Hとイミド結合に隣接するにメチレン基の1Hの両者に相関を示すm−キシリレンジアミンの2位の13Cに由来するピークが見られなかったことより、得られたポリアミドイミドは、式(1)で表される繰り返し単位が直鎖状に繋がった構造をしていることが確認された。 In addition, in the measurement of nuclear magnetic resonance (NMR), when 10 mg of the sample was dissolved in 1 mL of DMSO-d6 and HMBC-two-dimensional NMR measurement was performed at 120 ° C., no peak derived from the side reaction was detected. M that correlates with both 1 H of the methylene group adjacent to the amide bond and 1 H of the methylene group adjacent to the imide bond, which is detected in the presence of m-xylylene diamine between the amide bond and the imide bond. Since no peak derived from 13 C at the 2-position of −xylylene diamine was observed, the obtained polyamide-imide had a structure in which the repeating units represented by the formula (1) were linearly connected. It was confirmed that there was.
実施例P−5
実施例5で得られたポリアミドイミド原料塩を、再度リボンブレンダー式の反応装置に添加した。その後、窒素流通下、回転数50rpmで撹拌しながら180℃で2時間加熱した。その後、200℃に昇温し、さらに200℃で6時間加熱し粒状(平均粒径:220μm)のポリアミドイミドを得た。
Example P-5
The polyamide-imide raw material salt obtained in Example 5 was added again to the ribbon blender type reactor. Then, it was heated at 180 ° C. for 2 hours while stirring at a rotation speed of 50 rpm under nitrogen flow. Then, the temperature was raised to 200 ° C. and further heated at 200 ° C. for 6 hours to obtain granular (average particle size: 220 μm) polyamide-imide.
得られたポリアミドイミドのガラス転移温度は205℃、5%重量減少温度は390℃であった。 The glass transition temperature of the obtained polyamide-imide was 205 ° C., and the 5% weight loss temperature was 390 ° C.
また、核磁気共鳴法(NMR)の測定において、試料10mgをDMSO-d6 1mLに溶解させ、120℃にてHMBC-二次元NMR測定を行ったところ、副反応に由来するピークは検出されず、アミド結合-イミド結合間にm−キシリレンジアミンが存在する場合に検出される、アミド結合に隣接するメチレン基の1Hとイミド結合に隣接するにメチレン基の1Hの両者に相関を示すm−キシリレンジアミンの2位の13Cに由来するピークが見られなかったことより、得られたポリアミドイミドは、式(1)で表される繰り返し単位が直鎖状に繋がった構造をしていることが確認された。 In addition, in the measurement of nuclear magnetic resonance (NMR), when 10 mg of the sample was dissolved in 1 mL of DMSO-d6 and HMBC-two-dimensional NMR measurement was performed at 120 ° C., no peak derived from the side reaction was detected. M that correlates with both 1 H of the methylene group adjacent to the amide bond and 1 H of the methylene group adjacent to the imide bond, which is detected in the presence of m-xylylene diamine between the amide bond and the imide bond. Since no peak derived from 13 C at the 2-position of −xylylene diamine was observed, the obtained polyamide-imide had a structure in which the repeating units represented by the formula (1) were linearly connected. It was confirmed that there was.
実施例P−6
実施例6で得られたポリアミドイミド原料塩を、再度リボンブレンダー式の反応装置に添加した。その後、窒素流通下、回転数50rpmで撹拌しながら180℃で2時間加熱した。その後、200℃に昇温し、さらに200℃で6時間加熱し粒状(平均粒径:218μm)のポリアミドイミドを得た。
Example P-6
The polyamide-imide raw material salt obtained in Example 6 was added again to the ribbon blender type reactor. Then, it was heated at 180 ° C. for 2 hours while stirring at a rotation speed of 50 rpm under nitrogen flow. Then, the temperature was raised to 200 ° C. and further heated at 200 ° C. for 6 hours to obtain granular (average particle size: 218 μm) polyamide-imide.
得られたポリアミドイミドのガラス転移温度は200℃、5%重量減少温度は390℃であった。 The glass transition temperature of the obtained polyamide-imide was 200 ° C., and the 5% weight loss temperature was 390 ° C.
また、核磁気共鳴法(NMR)の測定において、試料10mgをDMSO-d6 1mLに溶解させ、120℃にてHMBC-二次元NMR測定を行ったところ、副反応に由来するピークは検出されず、アミド結合-イミド結合間にm−キシリレンジアミンが存在する場合に検出される、アミド結合に隣接するメチレン基の1Hとイミド結合に隣接するにメチレン基の1Hの両者に相関を示すm−キシリレンジアミンの2位の13Cに由来するピークが見られなかったことより、得られたポリアミドイミドは、式(1)で表される繰り返し単位が直鎖状に繋がった構造をしていることが確認された。 In addition, in the measurement of nuclear magnetic resonance (NMR), when 10 mg of the sample was dissolved in 1 mL of DMSO-d6 and HMBC-two-dimensional NMR measurement was performed at 120 ° C., no peak derived from the side reaction was detected. M that correlates with both 1 H of the methylene group adjacent to the amide bond and 1 H of the methylene group adjacent to the imide bond, which is detected in the presence of m-xylylene diamine between the amide bond and the imide bond. Since no peak derived from 13 C at the 2-position of −xylylene diamine was observed, the obtained polyamide-imide had a structure in which the repeating units represented by the formula (1) were linearly connected. It was confirmed that there was.
実施例P−7
実施例7で得られたポリアミドイミド原料塩を、再度リボンブレンダー式の反応装置に添加した。その後、窒素流通下、回転数50rpmで撹拌しながら180℃で2時間加熱した。その後、200℃に昇温し、さらに200℃で6時間加熱し粒状(平均粒径:227μm)のポリアミドイミドを得た。
Example P-7
The polyamide-imide raw material salt obtained in Example 7 was added again to the ribbon blender type reactor. Then, it was heated at 180 ° C. for 2 hours while stirring at a rotation speed of 50 rpm under nitrogen flow. Then, the temperature was raised to 200 ° C. and further heated at 200 ° C. for 6 hours to obtain granular (average particle size: 227 μm) polyamide-imide.
得られたポリアミドイミドのガラス転移温度は230℃、5%重量減少温度は390℃であった。 The glass transition temperature of the obtained polyamide-imide was 230 ° C., and the 5% weight loss temperature was 390 ° C.
また、核磁気共鳴法(NMR)の測定において、試料10mgをDMSO-d6 1mLに溶解させ、120℃にてHMBC-二次元NMR測定を行ったところ、副反応に由来するピークは検出されず、アミド結合-イミド結合間にm−キシリレンジアミンが存在する場合に検出される、アミド結合に隣接するメチレン基の1Hとイミド結合に隣接するにメチレン基の1Hの両者に相関を示すm−キシリレンジアミンの2位の13Cに由来するピークが見られなかったことより、得られたポリアミドイミドは、式(1)で表される繰り返し単位が直鎖状に繋がった構造をしていることが確認された。 In addition, in the measurement of nuclear magnetic resonance (NMR), when 10 mg of the sample was dissolved in 1 mL of DMSO-d6 and HMBC-two-dimensional NMR measurement was performed at 120 ° C., no peak derived from the side reaction was detected. M that correlates with both 1 H of the methylene group adjacent to the amide bond and 1 H of the methylene group adjacent to the imide bond, which is detected in the presence of m-xylylene diamine between the amide bond and the imide bond. Since no peak derived from 13 C at the 2-position of −xylylene diamine was observed, the obtained polyamide-imide had a structure in which the repeating units represented by the formula (1) were linearly connected. It was confirmed that there was.
実施例P−8
実施例8で得られたポリアミドイミド原料塩を、再度リボンブレンダー式の反応装置に添加した。その後、窒素流通下、回転数50rpmで撹拌しながら180℃で2時間加熱した。その後、200℃に昇温し、さらに200℃で6時間加熱し粒状(平均粒径:231μm)のポリアミドイミドを得た。
Example P-8
The polyamide-imide raw material salt obtained in Example 8 was added again to the ribbon blender type reactor. Then, it was heated at 180 ° C. for 2 hours while stirring at a rotation speed of 50 rpm under nitrogen flow. Then, the temperature was raised to 200 ° C. and further heated at 200 ° C. for 6 hours to obtain granular (average particle size: 231 μm) polyamide-imide.
得られたポリアミドイミドのガラス転移温度は185℃、5%重量減少温度は360℃であった。 The glass transition temperature of the obtained polyamide-imide was 185 ° C., and the 5% weight loss temperature was 360 ° C.
また、核磁気共鳴法(NMR)の測定において、試料10mgをDMSO-d6 1mLに溶解させ、120℃にてHMBC-二次元NMR測定を行ったところ、副反応に由来するピークは検出されず、アミド結合-イミド結合間にm−キシリレンジアミンが存在する場合に検出される、アミド結合に隣接するメチレン基の1Hとイミド結合に隣接するにメチレン基の1Hの両者に相関を示すm−キシリレンジアミンの2位の13Cに由来するピークが見られなかったことより、得られたポリアミドイミドは、式(1)で表される繰り返し単位が直鎖状に繋がった構造をしていることが確認された。 In addition, in the measurement of nuclear magnetic resonance (NMR), when 10 mg of the sample was dissolved in 1 mL of DMSO-d6 and HMBC-two-dimensional NMR measurement was performed at 120 ° C., no peak derived from the side reaction was detected. M that correlates with both 1 H of the methylene group adjacent to the amide bond and 1 H of the methylene group adjacent to the imide bond, which is detected in the presence of m-xylylene diamine between the amide bond and the imide bond. Since no peak derived from 13 C at the 2-position of −xylylene diamine was observed, the obtained polyamide-imide had a structure in which the repeating units represented by the formula (1) were linearly connected. It was confirmed that there was.
実施例P−9
実施例9で得られたポリアミドイミド原料塩を、再度リボンブレンダー式の反応装置に添加した。その後、窒素流通下、回転数50rpmで撹拌しながら180℃で2時間加熱した。その後、200℃に昇温し、さらに200℃で6時間加熱し粒状(平均粒径:263μm)のポリアミドイミドを得た。
Example P-9
The polyamide-imide raw material salt obtained in Example 9 was added again to the ribbon blender type reactor. Then, it was heated at 180 ° C. for 2 hours while stirring at a rotation speed of 50 rpm under nitrogen flow. Then, the temperature was raised to 200 ° C. and further heated at 200 ° C. for 6 hours to obtain granular (average particle size: 263 μm) polyamide-imide.
得られたポリアミドイミドのガラス転移温度は190℃、5%重量減少温度は360℃であった。 The glass transition temperature of the obtained polyamide-imide was 190 ° C., and the 5% weight loss temperature was 360 ° C.
また、核磁気共鳴法(NMR)の測定において、試料10mgをDMSO-d6 1mLに溶解させ、120℃にてHMBC-二次元NMR測定を行ったところ、副反応に由来するピークは検出されず、アミド結合-イミド結合間にm−キシリレンジアミンが存在する場合に検出される、アミド結合に隣接するメチレン基の1Hとイミド結合に隣接するにメチレン基の1Hの両者に相関を示すm−キシリレンジアミンの2位の13Cに由来するピークが見られなかったことより、得られたポリアミドイミドは、式(1)で表される繰り返し単位が直鎖状に繋がった構造をしていることが確認された。 In addition, in the measurement of nuclear magnetic resonance (NMR), when 10 mg of the sample was dissolved in 1 mL of DMSO-d6 and HMBC-two-dimensional NMR measurement was performed at 120 ° C., no peak derived from the side reaction was detected. M that correlates with both 1 H of the methylene group adjacent to the amide bond and 1 H of the methylene group adjacent to the imide bond, which is detected in the presence of m-xylylene diamine between the amide bond and the imide bond. Since no peak derived from 13 C at the 2-position of −xylylene diamine was observed, the obtained polyamide-imide had a structure in which the repeating units represented by the formula (1) were linearly connected. It was confirmed that there was.
実施例P−10
実施例10で得られたポリアミドイミド原料塩を、再度リボンブレンダー式の反応装置に添加した。その後、窒素流通下、回転数50rpmで撹拌しながら180℃で2時間加熱した。その後、200℃に昇温し、さらに200℃で6時間加熱し粒状(平均粒径:284μm)のポリアミドイミドを得た。
Example P-10
The polyamide-imide raw material salt obtained in Example 10 was added again to the ribbon blender type reactor. Then, it was heated at 180 ° C. for 2 hours while stirring at a rotation speed of 50 rpm under nitrogen flow. Then, the temperature was raised to 200 ° C. and further heated at 200 ° C. for 6 hours to obtain granular (average particle size: 284 μm) polyamide-imide.
得られたポリアミドイミドのガラス転移温度は175℃、5%重量減少温度は365℃であった。 The glass transition temperature of the obtained polyamide-imide was 175 ° C., and the 5% weight loss temperature was 365 ° C.
また、核磁気共鳴法(NMR)の測定において、試料10mgをDMSO-d6 1mLに溶解させ、120℃にてHMBC-二次元NMR測定を行ったところ、副反応に由来するピークは検出されず、アミド結合-イミド結合間にm−キシリレンジアミンが存在する場合に検出される、アミド結合に隣接するメチレン基の1Hとイミド結合に隣接するにメチレン基の1Hの両者に相関を示すm−キシリレンジアミンの2位の13Cに由来するピークが見られなかったことより、得られたポリアミドイミドは、式(1)で表される繰り返し単位が直鎖状に繋がった構造をしていることが確認された。 In addition, in the measurement of nuclear magnetic resonance (NMR), when 10 mg of the sample was dissolved in 1 mL of DMSO-d6 and HMBC-two-dimensional NMR measurement was performed at 120 ° C., no peak derived from the side reaction was detected. M that correlates with both 1 H of the methylene group adjacent to the amide bond and 1 H of the methylene group adjacent to the imide bond, which is detected in the presence of m-xylylene diamine between the amide bond and the imide bond. Since no peak derived from 13 C at the 2-position of −xylylene diamine was observed, the obtained polyamide-imide had a structure in which the repeating units represented by the formula (1) were linearly connected. It was confirmed that there was.
Claims (8)
R 2 は、芳香環、脂肪族環または脂肪族炭化水素を有する二価の残基を表す;
R 3 、R 4 は、独立して、芳香環または脂肪族環を有する三価の残基を表し、それぞれの環に結合した水素原子は他の原子または原子団に置換されていてもよい;
式(2−2)中、R 9 、R 10 は、それぞれ独立して、アリーレン基またはアルキレン基を表す;n 3 、n 4 は、それぞれ独立して0または1を表す;
式(2−3)中、R 11 、R 12 は、それぞれ独立して、アリーレン基またはアリーレンアルキレン基を表す;n 5 、n 6 は、それぞれ独立して0または1を表す;
式(3)中、R 13 、R 14 は、それぞれ独立して、アルキレン基を表す;n 7 、n 8 は、それぞれ独立して、0または1を表す;R 15 は、炭素数1〜3アルキル基を表す;n 9 は、1〜4を表す;
式(4)中、R 16 は、アルキル基またはアリール基を表す;n 10 は、0または1を表す;
式(5)中、R 17 、R 18 は、それぞれ独立して、炭素数1〜5アルキレン基を表す;n 11 、n 12 は、それぞれ独立して0または1を表す;R 19 は、炭素数1〜3のアルキル基を表す;n 13 は、1〜10を表す;
式(6)中、R 20 、R 21 は、それぞれ独立して炭素数1〜5のアルキレン基を表す;n 14 、n 15 は、それぞれ独立して0または1を表す;R 22 は、炭素数1〜3のアルキレン基を表す。)。 Method of making a polyamide-imide having a repeating unit represented by the following general formula (1), characterized in that polymerizing a polyamide-imide material salt comprising bisimide dicarboxylic acid and diamine:
R 2 represents a divalent residue having an aromatic ring, an aliphatic ring or an aliphatic hydrocarbon;
R 3 and R 4 independently represent a trivalent residue having an aromatic ring or an aliphatic ring, and the hydrogen atom bonded to each ring may be replaced with another atom or atomic group;
In formula (2-2), R 9 and R 10 independently represent an arylene group or an alkylene group; n 3 and n 4 independently represent 0 or 1, respectively;
In formula (2-3), R 11 and R 12 independently represent an arylene group or an arylene alkylene group; n 5 and n 6 independently represent 0 or 1, respectively;
In formula (3), R 13 and R 14 each independently represent an alkylene group; n 7 and n 8 independently represent 0 or 1, respectively; R 15 has 1-3 carbon atoms. Represents an alkyl group; n 9 represents 1-4;
In formula (4), R 16 represents an alkyl or aryl group; n 10 represents 0 or 1;
In formula (5), R 17 and R 18 independently represent 1 to 5 alkylene groups having 1 to 5 carbon atoms; n 11 and n 12 independently represent 0 or 1, respectively; R 19 represents carbon. Represents an alkyl group of numbers 1 to 3; n 13 represents 1 to 10;
In formula (6), R 20 and R 21 each independently represent an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms; n 14 and n 15 independently represent 0 or 1, respectively; R 22 represents carbon. Represents an alkylene group of numbers 1-3. ) .
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