生產(chǎn)聚酰亞胺前體的方法和生產(chǎn)聚酰亞胺的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及生產(chǎn)聚酰亞胺前體的方法和生產(chǎn)聚酰亞胺的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚酰亞胺已被用于例如電子元件樹脂、耐熱樹脂和耐磨樹脂，因為其化學(xué)穩(wěn)定性 和熱穩(wěn)定性優(yōu)異，并且具有高機械強度。然而，聚酰亞胺的問題是難以加工成膜（membrane 或film)。因此，使四羧酸二酐與二胺化合物在高沸點溶劑中進行加聚反應(yīng)，從而獲得聚酰 胺酸（聚酰亞胺前體）溶液。將所得溶液施于基底上，然后在約400°C的高溫下加熱，從而 酰亞胺化聚酰胺酸。然后，去除溶劑，從而生產(chǎn)聚酰胺膜。然而，對聚酰亞胺前體和聚酰亞 胺的一般使用具有限制。
[0003] 已提出通過如下生產(chǎn)聚酰亞胺顆粒的方法：將聚酰胺酸溶于聚酰亞胺不溶的溶劑 中，然后在充有二氧化碳高壓容器中在5MPa至30MPa壓強下用酰亞胺化試劑酰亞胺化聚酰 胺酸（參見PTL 1)。
[0004] 還提出通過如下生產(chǎn)聚酰亞胺顆粒的方法：在基底上混合聚酰胺酸的易溶溶劑與 聚酰胺酸的難溶溶劑，從而生產(chǎn)沉淀（參見PTL 2)。
[0005] 然而，在提出的這些方法中，存在如下問題：溶劑或雜質(zhì)不利地殘留在生成的聚酰 胺前體和聚酰亞胺中。
[0006] 因此，需要提供能夠有效生產(chǎn)僅包含少量殘留溶劑和雜質(zhì)的高品質(zhì)聚酰亞胺前體 的聚酰亞胺前體生產(chǎn)方法。
[0007] 引用列表
[0008] 專利文獻
[0009] PTL 1日本專利申請公開（J對A)第2010-189524號
[0010] PTL 2 J 對 A 第 2011-038024 號
[0011] 發(fā)明概述
[0012] 技術(shù)問題
[0013] 本發(fā)明的一個目的是提供能夠有效生產(chǎn)僅包含少量殘留溶劑和雜質(zhì)的高品質(zhì)聚 酰亞胺前體的聚酰亞胺前體生產(chǎn)方法。
[0014] 問題解決方案
[0015] 解決上述問題的手段如下：
[0016] 生產(chǎn)聚酰亞胺前體的方法，包括：
[0017] 使下列通式（1)表示的四羧酸二酐與下列通式（2)表示的二胺化合物在壓縮流體 中反應(yīng)，從而生產(chǎn)下列通式（3)表示的聚酰亞胺前體：
[0018] 〈通式（1)>
[0019]
[0020]
[0021]
[0022]
[0023]
[0024] 其中，通式（1)和⑶中的X表示四價芳族基團或四價脂環(huán)族基團，通式⑵和 (3)中的Y表示二價有機基團，和η表示重復(fù)數(shù)。
[0025] 發(fā)明有利效果
[0026] 本發(fā)明可以解決上述存在的問題，可以實現(xiàn)該目標(biāo)，并且可以提供能夠有效生產(chǎn) 僅包含少量殘留溶劑和雜質(zhì)的高品質(zhì)聚酰亞胺前體的聚酰亞胺前體生產(chǎn)方法。
[0027] 附圖簡述
[0028] 圖1是顯示取決于壓力和溫度條件的物質(zhì)狀態(tài)的總體相位圖。
[0029] 圖2是限定壓縮流體的相位圖。
[0030] 圖3是顯示一種示例性間歇式聚合反應(yīng)器的系統(tǒng)圖。
[0031] 圖4是顯示一種示例性排出裝置的示意圖。
[0032] 實施方式描述
[0033] (聚酰亞胺前體生產(chǎn)方法）
[0034] 本發(fā)明的生產(chǎn)聚酰亞胺前體的方法包括使下列通式（1)表示的四羧酸二酐與下 列通式（2)表示的二胺化合物在壓縮流體中反應(yīng)，從而生產(chǎn)下列通式（3)表示的聚酰亞胺 前體：
[0035] 〈通式（1)>
[0036]
[0037] 〈通式（2) >
[0038] H2N-Y-NH2
[0039] 〈通式（3) >
[0040]
[0041] 其中，通式（1)和（3)中的X表示四價芳族基團或四價脂環(huán)族基團，通式（2)和 (3)中的Y表示二價有機基團，和η表示重復(fù)數(shù)。
[0042] 通式⑴和（3)中的X表示四價芳族基團或四價脂環(huán)族基團。
[0043] 四價芳族基團的實例包括下列任意結(jié)構(gòu)式表示的基團。
[0044]
[0045] 四價脂環(huán)族基團的實例包括環(huán)丁烷、環(huán)戊烷、環(huán)己烷、和二環(huán)己基甲烷。
[0046] 通式（2)和（3)中的Υ表示二價有機基團。
[0047] 二價有機基團的實例包括下列任意結(jié)構(gòu)式表示的基團。
[0048]
[0049] 通式（3)中的η表示重復(fù)數(shù)，優(yōu)選1或更大的整數(shù)，更優(yōu)選5或更大的整數(shù)。η的 上限優(yōu)選為2, 000或更小。
[0050] 通式（1)表示的四羧酸二酐不被具體限制，并且可根據(jù)目的用途被適當(dāng)選擇。其 實例包括含氟四羧酸二酐、無氟四羧酸二酐、和含硅氧烷四羧酸二酐。這些可單獨或組合使 用。
[0051] 含氟四羧酸二酐不被具體限制，并且可根據(jù)目的用途被適當(dāng)選擇。其實例包括 (三氟甲基）苯均四酸二酐、雙（三氟甲基）苯均四酸二酐、5,5'_雙（三氟甲基）_3,3'，4， 4'-四羧基聯(lián)苯二酐、2, 2'，5, 5' -四（三氟甲基）-3, 3'，4,4'_四羧基聯(lián)苯二酐、5, 5'-雙 (三氟甲基）_3,3'，4,4' -四羧基二苯基醚二酐、5,5' -雙（三氟甲基）-3,3'，4,4' -四羧 基二苯酮二酐、雙[(三氟甲基）二羧基苯氧基]苯二酐、雙[(三氟甲基）二羧基苯氧基] 聯(lián)苯二酐、雙[(三氟甲基）二羧基苯氧基](三氟甲基）苯二酐、雙[(三氟甲基）二羧基 苯氧基]雙（三氟甲基）聯(lián)苯二酐、雙[(三氟甲基）二羧基苯氧基]二苯基醚二酐、雙（二 羧基苯氧基）（三氟甲基）苯二酐、雙（二羧基苯氧基）雙（三氟甲基）苯二酐、雙（二羧基 苯氧基）四（三氟甲基）苯二酐、雙（二羧基苯氧基）雙（三氟甲基）聯(lián)苯二酐、雙（二羧 基苯氧基）四（三氟甲基）聯(lián)苯二酐、2, 2-雙（3,4-二羧基苯基）六氟丙烷二酐、2, 2-雙 [4_(3,4_二羧基苯氧基）苯基]六氟丙烷二酐、1，4_二氟苯均四酸二酐、1-二氟甲基-4-氟 苯均四酸二酐、1，4_二（三氟甲基）苯均四酸二酐、1，4_二（五氟乙基）苯均四酸二酐、六 氟-3, 3'，4,4' -聯(lián)苯四羧酸二酐、六氟-3, 3'，4,4' -二苯酮四羧酸二酐、2, 2-雙（3,4-二 羧基三氟苯基）六氟丙烷二酐、1，3-雙（3,4-二羧基三氟苯基）六氟丙烷二酐、1，4-雙（3， 4_二羧基三氟苯氧基）四氟苯二酐、和六氟_3,3'（或4,4'）_氧雙苯二甲酸二酐。這些可 單獨或組合使用。
[0052] 無氟四羧酸二酐不被具體限制，并且可根據(jù)目的用途被適當(dāng)選擇。其實例包括苯 均四酸二酐、3,3'，4,4'-四羧基聯(lián)苯二酐、2,3,3'，4'-四羧基聯(lián)苯二酐、3,3'，4,4'-四羧 基二苯基醚二酐、2, 3, 3'，4' -四羧基二苯基醚二酐、3, 3'，4,4' -四羧基二苯酮二酐、2, 3， 3'，4' -四羧基二苯酮二酐、2,3,6,7_四羧基萘二酐、1，4,5,8_四羧基萘二酐、1，2,5,6_四 羧基萘二酐、3,3'，4,4'-四羧基二苯基甲烷二酐、2,2-雙（3,4-二羧基苯基）丙烷二酐、3， 3'，4,4'-四羧基二苯基砜二酐、3,4,9，10_四羧基二萘嵌苯二酐、2,2-雙[4-(3,4_二羧基 苯氧基）苯基]丙烷二酐、1，3-雙（3,4-二羧基苯基）-1，1，3, 3-四甲基二硅氧烷二酐、對 聯(lián)三苯-3,4, 3"，4"-四羧酸二酐、和間聯(lián)三苯-3,4, 3"，4"-四羧酸二酐。這些可單獨或組 合使用。
[0053] 含硅氧烷四羧酸二酐實例的包括雙（3,4_二羧基苯基）四甲基硅氧烷二酐。
[0054] 通式（2)表示的二胺化合物的實例包括含氟二胺化合物、無氟二胺化合物、和含 硅氧烷二胺化合物。這些可單獨或組合使用。
[0055] 含氟二胺化合物不被具體限制，并且可根據(jù)目的用途被適當(dāng)選擇。其實例包括二 氨基苯并三氟、雙（三氟甲基）苯二胺、二氨基四（三氟甲基）苯、二氨基（五氟乙基）苯、 2,2' -雙（三氟甲基）聯(lián)苯胺、3,3' -雙（三氟甲基）聯(lián)苯胺、2,2' -雙（三氟甲基）-4， 4' -二氨基二苯基醚、3,3' -雙（三氟甲基）-4,4' -二氨基二苯基醚、3,3'，5,5' -四（三 氣甲基）_4,4' -二氨基二苯基釀、3,3' -雙（二氣甲基）_4,4' -二氨基二苯酮、雙（氨基 苯氧基）二（三氟甲基）苯、雙（氨基苯氧基）四（三氟甲基）苯、雙[(三氟甲基）氨基 苯氧基]苯、雙[(三氟甲基））氨基苯氧基]聯(lián)苯、雙{[(三氟甲基））氨基苯氧基]苯基} 六氣丙烷、2, 2-雙{4_(對氨基苯氧基）苯基}六氣丙烷、2, 2-雙{4_(間氨基苯氧基）苯 基}六氣丙烷、2,2_雙{4_(鄰氨基苯氧基）苯基}六氣丙烷、2_{4_(對氨基苯氧基）苯 基} -2- {4-(間氨基苯氧基）苯基}六氟丙烷、2- {4-(間氨基苯氧基）苯基} -2- {4-(鄰氨 基苯氧基）苯基}六氣丙烷、2- {4-(鄰氨基苯氧基）苯基} _2_ {4-(對氨基苯氧基）苯基} 六氟丙烷、3,4, 5,6-四氟-1，2-苯二胺、2,4, 5,6-四氟-1，3-苯二胺、2, 3, 5,6-四氟-1， 4_苯二胺、4,4' -二氛基八氣聯(lián)苯、雙（2, 3, 5,6_四氣_4_氛基苯基）釀、雙（2, 3, 5,6_四 氣_4_氨基苯基）諷、和六氣-2, 2' -雙（二氣甲基）-4,4' -二氨基聯(lián)苯。這些可單獨或 組合使用。
[0056] 無氟二胺化合物不被具體限制，并且可根據(jù)目的用途被適當(dāng)選擇。其實例包括間 苯二胺、對苯二胺、聯(lián)苯胺、4,4" -二氨基聯(lián)二苯、4,4-二氨基聯(lián)四苯、4,4' -二氨基二苯基 醚、4,4' -二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯基砜、2, 2-雙（對氨基苯基）丙烷、2, 2-雙（對 氨基苯基）六氣丙烷、1，5_二氨基萘、2,6_二氨基萘、3,3' -二甲基聯(lián)苯胺、3,3' -二甲氧 基聯(lián)苯胺、3,3' -二甲基_4,4' -二氛基二苯基釀、3,3' -二甲基_4,4' -二氛基二苯基甲 烷、1，4-雙（對氨基苯氧基）苯、4,4'-雙（對氨基苯氧基）聯(lián)苯、和2, 2-雙{4-(對氨基 苯氧基）苯基}丙烷。這些可單獨或組合使用。
[0057] 含硅氧烷二胺化合物不被具體限制，并且可根據(jù)目的用途被適當(dāng)選擇。其實例包 括雙（3-氨丙基）四甲基二硅氧烷、雙（3-氨丁基）四甲基二硅氧烷、雙（3-氨丙基）四芐 基二硅氧烷、和雙（3-氨丙基-二芐基_