[發(fā)明專利]熱塑性聚酰亞胺

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380065789.2
• 申請日: 2013-12-16
• 公開（公告）號: CN104870522A
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 加藤剛司;副島裕司;杉山二郎;古賀智子
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱化學(xué)株式會社
• 主分類號: C08G73/10
• 分類號: C08G73/10
• 代理公司: 上海市華誠律師事務(wù)所 31210
• 代理人: 徐申民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及透明性、耐熱性、熔融熱穩(wěn)定性、溶劑不揮發(fā)性等優(yōu)異的熱塑性聚酰亞胺和將該熱塑性聚酰亞胺熔融擠壓成形得到的熱塑性聚酰亞胺成形體。

背景技術(shù)

聚酰亞胺在耐熱性、機(jī)械物性、耐化學(xué)品性、電氣特性等方面具有優(yōu)異的特性，因此，廣泛用于汽車、航空航天工業(yè)、電氣、電子、電池等領(lǐng)域。

聚酰亞胺通常具有耐熱性優(yōu)異的特征，但同時(shí)是不具有確定的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的熱固性樹脂，用作成形材料時(shí)，必須采用燒結(jié)成形等特殊的方法。此外，為通過燒結(jié)成形法獲得具有復(fù)雜形狀的加工品，需要使用數(shù)控車床等切削機(jī)械由聚酰亞胺塊切削出目標(biāo)形狀等復(fù)雜和繁雜的加工工序，存在成本變高的問題。此外，由于聚酰亞胺通常具有全芳香族骨架，成形品會著色。因此，存在著在無法使用于要求透明性的用途中等問題。

因此，為了改善成形加工性，開發(fā)出與通用的熱塑性樹脂一樣在一定溫度以上能夠熔融成形的熱塑性聚酰亞胺。例如，專利文獻(xiàn)1中記載了以3，3’，4，4’-二苯基醚四羧酸骨架為基本骨架的熱塑性聚酰亞胺。此外，專利文獻(xiàn)1中，作為聚酰亞胺的制造方法，記載了將作為聚酰亞胺前體的聚酰胺酸樹脂溶液在溶液中酰亞胺化的方法。

另一方面，為了改善透明性，開發(fā)了使用脂環(huán)式四羧酸二酐和脂肪族二胺中的至少其一的透明聚酰亞胺。例如，專利文獻(xiàn)2中記載了使用3，4，3’，4’-二環(huán)己基四羧酸二酐骨架的透明聚酰亞胺，此外，作為其制造方法，記載了通過采用聚酰胺酸溶液的溶液流延法的成形和加熱酰亞胺化獲得透明聚酰亞胺成形體的方法。此外，專利文獻(xiàn)3中記載了在溶液中將具有脂肪族四羧酸骨架的聚酰胺酸樹脂酰亞胺化從而獲得聚酰亞胺的方法。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利特開平4-331231號公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本專利特開平8-104750號公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本專利特開2005-15629號公報(bào)

專利文獻(xiàn)4：日本專利特開2008-297360號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的課題

專利文獻(xiàn)1中記載的聚酰亞胺玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高且具有結(jié)晶性，在通常的工業(yè)操作的熔融溫度上限條件下難以成為熔融狀態(tài)，成形方法通常局限于溶劑澆鑄法。此外，由于具有較多芳香族骨架，因此獲得的聚酰亞胺在色調(diào)、透明性上存在問題。

此外，專利文獻(xiàn)2公開的技術(shù)是為了獲得聚酰亞胺膜而通過溶劑澆鑄法(溶液流延法)將聚酰胺酸溶液成形的技術(shù)，只能制造薄膜狀的膜，存在用途受到限制、溶劑的干燥費(fèi)時(shí)從而生產(chǎn)率差等課題。此外，聚酰胺酸溶液容易因空氣中的水分而引起水解，因此在保管途中分子量變化、粘度下降這些方面存在問題。此外，根據(jù)本發(fā)明人的研究，發(fā)現(xiàn)以下問題：聚酰亞胺的酰亞胺化率不充分，且，由于在末端殘存伯氨基，熔融熱穩(wěn)定性不充分，這也成為著色的原因。

另一方面，專利文獻(xiàn)3中記載了將聚酰亞胺與溶劑混合以溶液狀態(tài)使用的溶劑澆鑄法，但與專利文獻(xiàn)2同樣，只能制造薄膜狀的膜，存在用途受限、干燥溶劑費(fèi)時(shí)、以及由此引起的成本變高等問題，另外還發(fā)現(xiàn)聚酰亞胺的末端殘存伯氨基從而成為著色的原因這樣的問題。此外，將與溶劑混合后的聚酰亞胺溶液熔融成形獲得聚酰亞胺成形體的方法中，也由于聚酰亞胺中包含溶劑，因此熔融時(shí)可以見到明顯的起泡、或者產(chǎn)生可燃性氣體等問題的可能性增高，這些方面也需要改善。

另外，專利文獻(xiàn)4中記載了通過控制具有脂環(huán)結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺的立體結(jié)構(gòu)從而獲得在有機(jī)溶劑中的溶解性優(yōu)異的聚酰亞胺。但是，專利文獻(xiàn)4使用的成形方法也是采用現(xiàn)有的溶劑澆鑄法，也存在上述專利文獻(xiàn)2和3中例舉的問題。

專利文獻(xiàn)2～4中記載的具有脂環(huán)結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺為熱塑性，由于透明性、耐熱性優(yōu)異，期待用作為柔性設(shè)備、有機(jī)EL等用途中使用的聚酰亞胺膜，但是發(fā)現(xiàn)存在以下問題：目前在聚酰亞胺成形使用的溶劑澆鑄法等方法的生產(chǎn)率不充分，聚酰亞胺膜只能以薄膜的形式得到，難以實(shí)現(xiàn)厚膜化、會產(chǎn)生可燃性氣體等問題。

發(fā)明人知道上述溶劑澆鑄法的問題可以通過熔融擠壓成形法解決，但是，具有專利文獻(xiàn)2～4所記載的脂環(huán)結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺不具備適用熔融擠壓成形法的熔融熱穩(wěn)定性。

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中的各種問題，完成了本發(fā)明。本發(fā)明的課題是提供透明性、耐熱性、熔融熱穩(wěn)定性、溶劑不揮發(fā)性等優(yōu)異的熱塑性聚酰亞胺、以及將該熱塑性聚酰亞胺熔融擠壓成形獲得的熱塑性聚酰亞胺成形體。

解決課題的技術(shù)手段