[发明专利]共聚醚酰亚胺

说明书

本申请是基于申请日为2004年7月1日，优先权日为2003年8月25日，申请号为200480030337.1（PCT/US2004/021183），发明名称为：“共聚醚酰亚胺”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及共聚醚酰亚胺，更特别地涉及一种新的共聚醚酰亚胺，其特征在于这些有益的性质如良好的延展性、良好的熔体流动性和高耐热性。

背景技术

聚醚酰亚胺是一种熟知的商业可购的聚合物，具有优良的耐化学性、高温稳定性以及电和机械性质。一种重要的聚醚酰亚胺亚属包含通过二胺如间苯二胺和二酸酐如2,2-二[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷的二酸酐反应制备的聚合物。例如在美国专利US5,229,482中公开的，这样的聚醚酰亚胺也可以通过双酚碱金属盐和二(氯邻苯二甲酰亚胺)如1,3-二[N-(4-氯邻苯二甲酰亚胺)苯]典型地在相转移催化剂存在下反应来制备。后一种方法由于其相对简单（如最少的反应步骤）和高产率近年来受到大家的喜爱。

聚醚酰亚胺的各种性质可以通过改进而受益。它们包括熔体流动性；与热变性温度相关的耐热性；和延展性，其可以通过由易碎到易延展状态发生转变的温度来测定。

White等人在J.Poly.Sci.,Poly.Chem.Ed.,19,1635-1658(1981)中公开了由4,4’-二氨基二苯基醚，也称为“ODA”（因为4,4’-氧化二苯胺）制备的聚醚酰亚胺。在一个特定的实例中，3,3’-二(硝基邻苯二甲酰亚胺)和源自ODA的4,4’-二(硝基邻苯二甲酰亚胺)的混合物与间苯二酚二钠盐进行反应产生相应的共聚醚酰亚胺。然而其中没有公开ODA和双酚的共聚醚酰亚胺或源自3,4’-二(硝基邻苯二甲酰亚胺)的共聚醚酰亚胺。

发明内容

已经发现一类新的以包括高熔体流动、高耐热性和良好的延展性的有益性质为特征的共聚醚酰亚胺。这些共聚醚酰亚胺的一个特征是其中存在包含3-和4-键的邻苯二甲酰亚胺结构单元，其中指定的3-键和4-键是指在共聚物中全体含邻苯二甲酰亚胺的结构单元中邻苯二甲酰亚胺环上的异构位置。

相应地，在本发明的一个实施方案中，包括共聚醚酰亚胺具有至少约218℃的玻璃化转变温度，所述共聚醚酰亚胺包含式（I）和（II）的结构单元：

和任选地，式（III）的结构单元：

其中R¹包含未取代的C_6-22二价芳族烃或者取代的C_6-22二价芳族烃，其包含卤素或烷基取代基或所述取代基的混合；或者通式(IV)的二价基团：

其中关于芳环上未指明位置的异构体是在Q的间位或对位，Q是一个共价键或者选自式(V)：

和具有式C_yH_2y的烷叉基(alkylidene)或者亚烷基，其中y是1-5并含端点的整数，R²是二价芳族基；式（I）的单元和(II)的单元重量比在约99.9：0.1到约25：75的范围内。

在另一个实施方案中本发明包括共聚醚酰亚胺具有至少约218℃的玻璃化转变温度，所述共聚醚酰亚胺包含式（I）和(III)的结构单元：

其中R¹如上文所定义，R²是源自于至少一种式(VI)的二羟基取代的芳族烃：

(VI)  HO---D---OH

其中D具有式(VII)的结构：

其中A¹表示芳族基团；

E包含含硫的键，硫化物、亚砜、砜；含磷的键，氧膦基、膦酰基；醚键；羰基；叔氮基团；含硅的键，硅烷、甲硅烷氧基；环状脂肪族基团，亚环戊基、3,3,5-三甲基亚环戊基、亚环己基、3,3-二甲基亚环己基、3,3,5-三甲基亚环己基、甲基亚环己基、2-[2.2.1]-二亚环庚基、亚新戊基、亚环十五烷基、亚环十二烷基、亚金刚烷基（adamantylidene）；亚烷基或烷叉基，该基团可以任选地是依附在一个或多个带有一个羟基取代基的芳族基团上的一个或多个稠环的一部分；不饱和的烷叉基；或者通过不同于亚烷基或烷叉基的部分连接的两个或多个亚烷基或烷叉基，该连接部分选自于芳族键；叔氮键；醚键；羰基键；含硅的键，硅烷、甲硅烷氧基；含硫的键，硫化物、亚砜、砜；含磷的键，氧膦基、以及膦酰基；