[发明专利]热塑性聚酰亚胺

说明书

技术领域

本发明涉及透明性、耐热性、熔融热稳定性、溶剂不挥发性等优异的热塑性聚酰亚胺和将该热塑性聚酰亚胺熔融挤压成形得到的热塑性聚酰亚胺成形体。

背景技术

聚酰亚胺在耐热性、机械物性、耐化学品性、电气特性等方面具有优异的特性，因此，广泛用于汽车、航空航天工业、电气、电子、电池等领域。

聚酰亚胺通常具有耐热性优异的特征，但同时是不具有确定的玻璃化转变温度的热固性树脂，用作成形材料时，必须采用烧结成形等特殊的方法。此外，为通过烧结成形法获得具有复杂形状的加工品，需要使用数控车床等切削机械由聚酰亚胺块切削出目标形状等复杂和繁杂的加工工序，存在成本变高的问题。此外，由于聚酰亚胺通常具有全芳香族骨架，成形品会着色。因此，存在着在无法使用于要求透明性的用途中等问题。

因此，为了改善成形加工性，开发出与通用的热塑性树脂一样在一定温度以上能够熔融成形的热塑性聚酰亚胺。例如，专利文献1中记载了以3，3’，4，4’-二苯基醚四羧酸骨架为基本骨架的热塑性聚酰亚胺。此外，专利文献1中，作为聚酰亚胺的制造方法，记载了将作为聚酰亚胺前体的聚酰胺酸树脂溶液在溶液中酰亚胺化的方法。

另一方面，为了改善透明性，开发了使用脂环式四羧酸二酐和脂肪族二胺中的至少其一的透明聚酰亚胺。例如，专利文献2中记载了使用3，4，3’，4’-二环己基四羧酸二酐骨架的透明聚酰亚胺，此外，作为其制造方法，记载了通过采用聚酰胺酸溶液的溶液流延法的成形和加热酰亚胺化获得透明聚酰亚胺成形体的方法。此外，专利文献3中记载了在溶液中将具有脂肪族四羧酸骨架的聚酰胺酸树脂酰亚胺化从而获得聚酰亚胺的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平4-331231号公报

专利文献2：日本专利特开平8-104750号公报

专利文献3：日本专利特开2005-15629号公报

专利文献4：日本专利特开2008-297360号公报

发明内容

发明要解决的课题

专利文献1中记载的聚酰亚胺玻璃化转变温度高且具有结晶性，在通常的工业操作的熔融温度上限条件下难以成为熔融状态，成形方法通常局限于溶剂浇铸法。此外，由于具有较多芳香族骨架，因此获得的聚酰亚胺在色调、透明性上存在问题。

此外，专利文献2公开的技术是为了获得聚酰亚胺膜而通过溶剂浇铸法(溶液流延法)将聚酰胺酸溶液成形的技术，只能制造薄膜状的膜，存在用途受到限制、溶剂的干燥费时从而生产率差等课题。此外，聚酰胺酸溶液容易因空气中的水分而引起水解，因此在保管途中分子量变化、粘度下降这些方面存在问题。此外，根据本发明人的研究，发现以下问题：聚酰亚胺的酰亚胺化率不充分，且，由于在末端残存伯氨基，熔融热稳定性不充分，这也成为着色的原因。

另一方面，专利文献3中记载了将聚酰亚胺与溶剂混合以溶液状态使用的溶剂浇铸法，但与专利文献2同样，只能制造薄膜状的膜，存在用途受限、干燥溶剂费时、以及由此引起的成本变高等问题，另外还发现聚酰亚胺的末端残存伯氨基从而成为着色的原因这样的问题。此外，将与溶剂混合后的聚酰亚胺溶液熔融成形获得聚酰亚胺成形体的方法中，也由于聚酰亚胺中包含溶剂，因此熔融时可以见到明显的起泡、或者产生可燃性气体等问题的可能性增高，这些方面也需要改善。

另外，专利文献4中记载了通过控制具有脂环结构的聚酰亚胺的立体结构从而获得在有机溶剂中的溶解性优异的聚酰亚胺。但是，专利文献4使用的成形方法也是采用现有的溶剂浇铸法，也存在上述专利文献2和3中例举的问题。

专利文献2～4中记载的具有脂环结构的聚酰亚胺为热塑性，由于透明性、耐热性优异，期待用作为柔性设备、有机EL等用途中使用的聚酰亚胺膜，但是发现存在以下问题：目前在聚酰亚胺成形使用的溶剂浇铸法等方法的生产率不充分，聚酰亚胺膜只能以薄膜的形式得到，难以实现厚膜化、会产生可燃性气体等问题。

发明人知道上述溶剂浇铸法的问题可以通过熔融挤压成形法解决，但是，具有专利文献2～4所记载的脂环结构的聚酰亚胺不具备适用熔融挤压成形法的熔融热稳定性。

鉴于上述现有技术中的各种问题，完成了本发明。本发明的课题是提供透明性、耐热性、熔融热稳定性、溶剂不挥发性等优异的热塑性聚酰亚胺、以及将该热塑性聚酰亚胺熔融挤压成形获得的热塑性聚酰亚胺成形体。

解决课题的技术手段