JP2017133027A - Polyimide, method for producing polyimide, polyimide solution and polyimide film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポリイミド、ポリイミドの製造方法、ポリイミド溶液及びポリイミドフィルムに関する。 The present invention relates to polyimide, a method for producing polyimide, a polyimide solution, and a polyimide film.
近年、高度な耐熱性を有しかつ軽くて柔軟な素材としてポリイミドが着目されている。このようなポリイミドとしては、例えば、芳香族ポリイミド(例えば、DuPont社製の商品名「カプトン」)が広く知られている。しかしながら、このような芳香族ポリイミドは、十分な柔軟性と高度な耐熱性とを有するポリイミドではあるものの、褐色を呈し、光透過性が必要とされるガラス代替用途や光学用途等に使用できるものではなかった。そのため、近年では、ガラス代替用途等に使用可能な十分な光透過性を有する脂環式ポリイミドの開発が進められてきた。 In recent years, polyimide has attracted attention as a light and flexible material having high heat resistance. As such polyimide, for example, aromatic polyimide (for example, trade name “Kapton” manufactured by DuPont) is widely known. However, although such aromatic polyimide is a polyimide having sufficient flexibility and high heat resistance, it exhibits a brown color and can be used for glass replacement applications and optical applications that require light transmission. It wasn't. Therefore, in recent years, development of an alicyclic polyimide having sufficient light transmittance that can be used for glass substitute applications and the like has been advanced.
このような脂環式ポリイミドとして、例えば、国際公開第2011/099518号(特許文献1)においては、特定の一般式で記載される繰り返し単位を有するポリイミドが開示されている。なお、このような特許文献1に記載のようなポリイミドは、十分な光透過性と高度な耐熱性とを有するものであった。 As such alicyclic polyimide, for example, International Publication No. 2011/099518 (Patent Document 1) discloses a polyimide having a repeating unit described by a specific general formula. In addition, such a polyimide as described in Patent Document 1 has sufficient light transmittance and high heat resistance.
しかしながら、上記特許文献1に記載のような脂環式ポリイミドにおいても硬度をより向上させるといった点では必ずしも十分なものではなかった。 However, the alicyclic polyimide described in Patent Document 1 is not always sufficient in terms of further improving the hardness.
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、十分に高度な耐熱性及び透明性を有しつつ、硬度をより向上させることを可能とするポリイミド、及び、そのポリイミドを効率よく且つ確実に製造することが可能なポリイミドの製造方法を提供することを目的とする。更に、本発明は、前記ポリイミドを用いて得られるポリイミド溶液及びポリイミドフィルムを提供することも目的とする。 This invention is made | formed in view of the subject which the said prior art has, The polyimide which makes it possible to improve hardness more, having sufficiently high heat resistance and transparency, and the polyimide It aims at providing the manufacturing method of the polyimide which can be manufactured efficiently and reliably. Furthermore, another object of the present invention is to provide a polyimide solution and a polyimide film obtained using the polyimide.
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、ポリイミドを下記一般式(1)で表される繰り返し単位を2種以上含有するものとし、かつ、該2種以上の繰り返し単位のうちの少なくとも1種を、式(1)中のR10が下記一般式(2)で表される基である繰り返し単位(A)とすることにより、十分に高度な耐熱性及び透明性を有しつつ、硬度をより向上させることが可能となることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the inventors of the present invention contain two or more types of repeating units represented by the following general formula (1), and the two or more types of repeating units. By making at least one of the units a repeating unit (A) in which R 10 in formula (1) is a group represented by the following general formula (2), sufficiently high heat resistance and transparency The present inventors have found that it is possible to further improve the hardness while having the above, and have completed the present invention.
すなわち、本発明のポリイミドは、下記一般式(1): That is, the polyimide of the present invention has the following general formula (1):
[式(1)中、Xは、下記一般式(I−1): [In the formula (1), X represents the following general formula (I-1):
(式(I−1)中、R1、R2、R3は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基及びフッ素原子よりなる群から選択される1種を示し、nは0〜12の整数を示す。)
で表される基、及び、下記一般式(I−2):
(In Formula (I-1), R 1 , R 2 , and R 3 each independently represent one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and a fluorine atom, and n Represents an integer of 0 to 12.)
And a group represented by the following general formula (I-2):
(式(I−2)中、Aは置換基を有していてもよくかつ芳香環を形成する炭素原子の数が6〜30である2価の芳香族基よりなる群から選択される1種を示し、R5はそれぞれ独立に水素原子及び炭素数1〜10のアルキル基よりなる群から選択される1種を示す。)
で表される基よりなる群から選択されるいずれか1種の基を示し、
R10は炭素数6〜40のアリーレン基を示す。]
で表される繰り返し単位を2種以上含有し、かつ、
該2種以上の繰り返し単位のうちの少なくとも1種が、式(1)中のR10が下記一般式(2):
(In formula (I-2), A is 1 selected from the group consisting of a divalent aromatic group which may have a substituent and has 6 to 30 carbon atoms to form an aromatic ring. And R 5 is independently selected from the group consisting of a hydrogen atom and an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.)
Any one group selected from the group consisting of groups represented by:
R 10 represents an arylene group having 6 to 40 carbon atoms. ]
Containing two or more types of repeating units represented by:
In at least one of the two or more repeating units, R 10 in the formula (1) is represented by the following general formula (2):
で表される基である繰り返し単位(A)であることを特徴とするものである。 It is a repeating unit (A) which is group represented by these.
本発明のポリイミドの製造方法は、
重合溶媒の存在下、
下記一般式(5A):
The method for producing the polyimide of the present invention includes:
In the presence of a polymerization solvent,
The following general formula (5A):
[式(5A)中、R1、R2、R3は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基及びフッ素原子よりなる群から選択される1種を示し、nは0〜12の整数を示す。]
で表される化合物及び下記一般式(5B):
[In Formula (5A), R 1 , R 2 , and R 3 each independently represent one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and a fluorine atom, and n is 0. An integer of ~ 12 is shown. ]
And a compound represented by the following general formula (5B):
[式(5B)中、Aは置換基を有していてもよくかつ芳香環を形成する炭素原子の数が6〜30である2価の芳香族基よりなる群から選択される1種を示し、R5はそれぞれ独立に水素原子及び炭素数1〜10のアルキル基よりなる群から選択される1種を示す。]
で表される化合物の中から選択される少なくとも1種のテトラカルボン酸二無水物と、
下記一般式(6):
H2N−R10−NH2 (6)
[式(6)中、R10は炭素数6〜40のアリーレン基を示す。]
で表される芳香族ジアミンを2種以上含有しかつ該芳香族ジアミンのうちの少なくとも1種が下記一般式(7):
[In the formula (5B), A represents a kind selected from the group consisting of a divalent aromatic group which may have a substituent and has 6 to 30 carbon atoms to form an aromatic ring. And R 5 is independently selected from the group consisting of a hydrogen atom and an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. ]
At least one tetracarboxylic dianhydride selected from the compounds represented by:
The following general formula (6):
H 2 N-R 10 -NH 2 (6)
[In formula (6), R 10 represents an arylene group having 6 to 40 carbon atoms. ]
And at least one of the aromatic diamines contains the following general formula (7):
で表される4,4’−ジアミノ−2,2’−ジメチルビフェニルである芳香族ジアミンの混合物と、
を反応させることにより、
上記一般式(1)で表される繰り返し単位を2種以上含有し、かつ、該2種以上の繰り返し単位のうちの少なくとも1種が、式(1)中のR10が上記一般式(2)で表される基である繰り返し単位(A)であるポリイミドを得ることを特徴とする方法である。
A mixture of aromatic diamines that are 4,4′-diamino-2,2′-dimethylbiphenyl represented by:
By reacting
Two or more types of repeating units represented by the general formula (1) are contained, and at least one of the two or more types of repeating units is such that R 10 in the formula (1) is the general formula (2). It is a method characterized by obtaining the polyimide which is a repeating unit (A) which is a group represented by.
また、本発明のポリイミド溶液は、上記本発明のポリイミドと有機溶媒とを含有することを特徴とするものである。 The polyimide solution of the present invention contains the polyimide of the present invention and an organic solvent.
さらに、本発明のポリイミドフィルムは、上記本発明のポリイミドからなるフィルムであることを特徴とするものである。 Furthermore, the polyimide film of the present invention is a film made of the polyimide of the present invention.
本発明によれば、十分に高度な耐熱性及び透明性を有しつつ、硬度をより向上させることを可能とするポリイミド、及び、そのポリイミドを効率よく且つ確実に製造することが可能なポリイミドの製造方法を提供することが可能となる。更に、本発明によれば、前記ポリイミドを用いて得られるポリイミド溶液及びポリイミドフィルムを提供することが可能となる。 According to the present invention, polyimide having a sufficiently high heat resistance and transparency and capable of further improving the hardness, and a polyimide capable of efficiently and reliably producing the polyimide. A manufacturing method can be provided. Furthermore, according to this invention, it becomes possible to provide the polyimide solution and polyimide film which are obtained using the said polyimide.
以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments thereof.
[本発明のポリイミド]
本発明のポリイミドは、上記一般式(1)で表される繰り返し単位を2種以上含有し、かつ、該2種以上の繰り返し単位のうちの少なくとも1種が、式(1)中のR10が上記一般式(2)で表される基である繰り返し単位(A)であることを特徴とするものである。
[Polyimide of the present invention]
Polyimides of the present invention, the repeating unit represented by the general formula (1) contains two or more, and at least one of the two or more repeating units, R 10 in the formula (1) Is a repeating unit (A) which is a group represented by the general formula (2).
上記一般式(1)中のXとして選択され得る上記一般式(I−1)で表される基に関して、このような一般式(I−1)中のR1、R2、R3として選択され得るアルキル基は、炭素数が1〜10のアルキル基である。このような炭素数が10を超えるとガラス転移温度が低下し十分に高度な耐熱性が達成できなくなる。また、このようなR1、R2、R3として選択され得るアルキル基の炭素数としては、精製がより容易となるという観点から、1〜6であることが好ましく、1〜5であることがより好ましく、1〜4であることが更に好ましく、1〜3であることが特に好ましい。また、このようなR1、R2、R3として選択され得るアルキル基は直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。更に、このようなアルキル基としては精製の容易さの観点から、メチル基、エチル基がより好ましい。 Regarding the group represented by the general formula (I-1) that can be selected as X in the general formula (1), select as R 1 , R 2 , R 3 in the general formula (I-1). The alkyl group that can be used is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. When the number of carbon atoms exceeds 10, the glass transition temperature is lowered and a sufficiently high heat resistance cannot be achieved. Moreover, as carbon number of the alkyl group which can be selected as such R < 1 >, R < 2 >, R < 3 >, it is preferable that it is 1-6 from a viewpoint that refinement | purification becomes easier, and it is 1-5. Is more preferable, it is still more preferable that it is 1-4, and it is especially preferable that it is 1-3. Further, such an alkyl group that can be selected as R 1 , R 2 , or R 3 may be linear or branched. Further, such an alkyl group is more preferably a methyl group or an ethyl group from the viewpoint of ease of purification.
また、前記一般式(I−1)中のnは0〜12の整数を示す。このようなnの値が前記上限を超えると、精製が困難になる。また、このような一般式(I−1)中のnの数値範囲の上限値は、より精製が容易となるといった観点から、5であることがより好ましく、3であることが特に好ましい。また、このような一般式(I−1)中のnの数値範囲の下限値は、一般式(1)で表される繰り返し単位を形成する際に用いる原料化合物の安定性の観点、すなわち、より容易にポリイミドを製造するとの観点からは、1であることがより好ましく、2であることが特に好ましい。このように、一般式(I−1)中のnとしては、2〜3の整数であることが特に好ましい。 Moreover, n in the said general formula (I-1) shows the integer of 0-12. When such a value of n exceeds the upper limit, purification becomes difficult. In addition, the upper limit value of the numerical value range of n in the general formula (I-1) is more preferably 5 and particularly preferably 3 from the viewpoint of easier purification. In addition, the lower limit of the numerical range of n in the general formula (I-1) is the viewpoint of the stability of the raw material compound used when forming the repeating unit represented by the general formula (1), that is, From the viewpoint of more easily producing polyimide, 1 is more preferable, and 2 is particularly preferable. Thus, as n in general formula (I-1), it is especially preferable that it is an integer of 2-3.
また、上記一般式(1)中のXとして選択され得る上記一般式(I−2)で表される基に関して、上記一般式(I−2)中におけるAは、置換基を有していてもよい2価の芳香族基であり、該芳香族基中に含まれる芳香環を形成する炭素の数(なお、ここにいう「芳香環を形成する炭素の数」とは、その芳香族基が炭素を含む置換基(炭化水素基など)を有している場合、その置換基中の炭素の数は含まず、芳香族基中の芳香環が有する炭素の数のみをいう。例えば、2−エチル−1,4−フェニレン基の場合、芳香環を形成する炭素の数は6となる。)が6〜30のものである。このように、一般式(I−2)中のAは、置換基を有していてもよく、かつ、炭素数が6〜30の芳香環を有する2価の基(2価の芳香族基)である。このような芳香環を形成する炭素の数が前記上限を超えると、得られるポリイミドが着色する傾向にある。また、透明性及び精製の容易さの観点からは、前記2価の芳香族基の芳香環を形成する炭素の数は、6〜18であることがより好ましく、6〜12であることが更に好ましい。 Moreover, regarding the group represented by the general formula (I-2) that can be selected as X in the general formula (1), A in the general formula (I-2) has a substituent. The number of carbons forming an aromatic ring contained in the aromatic group (herein, “the number of carbons forming an aromatic ring” refers to the aromatic group) Is a carbon-containing substituent (such as a hydrocarbon group), it does not include the number of carbons in the substituent, but only the number of carbons in the aromatic ring in the aromatic group. In the case of -ethyl-1,4-phenylene group, the number of carbons forming the aromatic ring is 6.) is 6-30. Thus, A in the general formula (I-2) may have a substituent and is a divalent group having a C 6-30 aromatic ring (a divalent aromatic group). ). When the number of carbons forming such an aromatic ring exceeds the upper limit, the resulting polyimide tends to be colored. Moreover, from the viewpoint of transparency and ease of purification, the number of carbons forming the aromatic ring of the divalent aromatic group is more preferably 6-18, and further preferably 6-12. preferable.
また、このような2価の芳香族基としては、上記炭素の数の条件を満たすものであればよく、特に制限されないが、例えば、ベンゼン、ナフタレン、ターフェニル、アントラセン、フェナントレン、トリフェニレン、ピレン、クリセン、ビフェニル、ターフェニル、クオターフェニル、キンクフェニル等の芳香族系の化合物から2つの水素原子が脱離した残基(なお、このような残基としては、脱離する水素原子の位置は特に制限されないが、例えば、1,4−フェニレン基、2,6−ナフチレン基、2,7−ナフチレン基、4,4’−ビフェニレン基、9,10−アントラセニレン基等が挙げられる。);及び該残基中の少なくとも1つの水素原子が置換基と置換した基(例えば、2,5−ジメチル−1,4−フェニレン基、2,3,5,6−テトラメチル−1,4−フェニレン基)等を適宜利用することができる。なお、このような残基において、前述のように、脱離する水素原子の位置は特に制限されず、例えば、前記残基がフェニレン基である場合においてはオルト位、メタ位、パラ位のいずれの位置であってもよい。 Such a divalent aromatic group is not particularly limited as long as it satisfies the above condition of the number of carbons. For example, benzene, naphthalene, terphenyl, anthracene, phenanthrene, triphenylene, pyrene, Residues from which two hydrogen atoms are eliminated from an aromatic compound such as chrysene, biphenyl, terphenyl, quaterphenyl, kinkphenyl, etc. Although not particularly limited, for example, 1,4-phenylene group, 2,6-naphthylene group, 2,7-naphthylene group, 4,4′-biphenylene group, 9,10-anthracenylene group and the like can be mentioned. Groups in which at least one hydrogen atom in the residue is substituted with a substituent (for example, 2,5-dimethyl-1,4-phenylene group, 2,3,5, - can be appropriately used tetramethyl-1,4-phenylene group). In such a residue, as described above, the position of the leaving hydrogen atom is not particularly limited. For example, when the residue is a phenylene group, any of the ortho, meta, and para positions is used. It may be the position.
このような2価の芳香族基としては、耐熱性がより優れたものとなるといった観点からは、置換基を有していてもよいフェニレン基、置換基を有していてもよいビフェニレン基、置換基を有していてもよいナフチレン基、置換基を有していてもよいアントラセニレン基、置換基を有していてもよいターフェニレン基が好ましく、それぞれ置換基を有していてもよい、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基、ターフェニレン基がより好ましく、それぞれ置換基を有していてもよい、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基が更に好ましい。 As such a divalent aromatic group, from the viewpoint that heat resistance is more excellent, a phenylene group which may have a substituent, a biphenylene group which may have a substituent, A naphthylene group which may have a substituent, an anthracenylene group which may have a substituent, and a terphenylene group which may have a substituent are preferable, and each may have a substituent. A phenylene group, a biphenylene group, a naphthylene group, and a terphenylene group are more preferable, and a phenylene group, a biphenylene group, and a naphthylene group, each of which may have a substituent, are further preferable.
また、一般式(I−2)中のAにおいて、前記2価の芳香族基が有していてもよい置換基としては、特に制限されず、例えば、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子等が挙げられる。このような2価の芳香族基が有してよい置換基の中でも、ポリイミドの溶媒への溶解性がより優れたものとなり、より高度な加工性が得られるといった観点からは、炭素数が1〜10のアルキル基、炭素数が1〜10のアルコキシ基がより好ましい。このような置換基として好適なアルキル基及びアルコキシ基の炭素数が10を超えると、ポリイミドの耐熱性が低下する傾向にある。また、このような置換基として好適なアルキル基及びアルコキシ基の炭素数は、ポリイミドを製造した際に、より高度な耐熱性が得られるという観点から、1〜6であることが好ましく、1〜5であることがより好ましく、1〜4であることが更に好ましく、1〜3であることが特に好ましい。また、このような置換基として選択され得るアルキル基及びアルコキシ基はそれぞれ直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。 In A in general formula (I-2), the substituent that the divalent aromatic group may have is not particularly limited, and examples thereof include an alkyl group, an alkoxy group, and a halogen atom. Can be mentioned. Among the substituents that such a divalent aromatic group may have, the solubility of polyimide in a solvent is improved, and from the viewpoint of obtaining higher processability, the number of carbon atoms is 1. 10 to 10 alkyl groups and C 1-10 alkoxy groups are more preferred. When the number of carbon atoms of the alkyl group and alkoxy group suitable as such a substituent exceeds 10, the heat resistance of the polyimide tends to decrease. In addition, the number of carbon atoms of an alkyl group and an alkoxy group suitable as such a substituent is preferably 1 to 6 from the viewpoint of obtaining higher heat resistance when a polyimide is produced. 5 is more preferable, 1 to 4 is further preferable, and 1 to 3 is particularly preferable. Moreover, the alkyl group and alkoxy group which can be selected as such a substituent may be linear or branched, respectively.
また、前記一般式(I−2)中のR5として選択され得るアルキル基は、炭素数が1〜10のアルキル基である。このような炭素数が10を超えると、ポリイミドのモノマーとして用いた場合に、得られるポリイミドの耐熱性が低下する。また、このようなR5として選択され得るアルキル基の炭素数としては、ポリイミドを製造した際により高度な耐熱性が得られるという観点から、1〜6であることが好ましく、1〜5であることがより好ましく、1〜4であることが更に好ましく、1〜3であることが特に好ましい。また、このようなR5として選択され得るアルキル基は直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。 In addition, the alkyl group that can be selected as R 5 in the general formula (I-2) is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. When such a carbon number exceeds 10, when it uses as a monomer of a polyimide, the heat resistance of the polyimide obtained will fall. Moreover, as carbon number of the alkyl group which can be selected as such R < 5 >, it is preferable that it is 1-6 from a viewpoint that a high heat resistance is acquired when a polyimide is manufactured, and it is 1-5. Is more preferable, it is still more preferable that it is 1-4, and it is especially preferable that it is 1-3. Such an alkyl group that can be selected as R 5 may be linear or branched.
前記一般式(I−2)中の複数のR5としては、ポリイミドを製造した際により高度な耐熱性が得られること、原料の入手が容易であること、精製がより容易であること、等といった観点から、それぞれ独立に、水素原子、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基であることがより好ましく、水素原子、メチル基であることが特に好ましい。また、このような式中の複数のR5は、それぞれ、同一のものであってもあるいは異なるものであってもよいが、精製の容易さ等の観点からは、同一のものであることが好ましい。 As the plurality of R 5 in the general formula (I-2), higher heat resistance can be obtained when the polyimide is produced, raw materials are easily obtained, purification is easier, etc. From these viewpoints, it is more preferably each independently a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, or an isopropyl group, and particularly preferably a hydrogen atom or a methyl group. In addition, a plurality of R 5 in such a formula may be the same or different from each other, but may be the same from the viewpoint of ease of purification and the like. preferable.
なお、Xが前記一般式(I−1)で表される基である場合、前記一般式(1)で表される繰り返し単位は、下記一般式(1A): In addition, when X is group represented by the said general formula (I-1), the repeating unit represented by the said general formula (1) is the following general formula (1A):
(式(1A)中のR1、R2、R3及びnはそれぞれ独立に一般式(I−1)中のそれらと同義であり、R10は一般式(1)中のR10と同義である。)
で表される繰り返し単位となる。本発明においては、より高度な耐熱性が得られるといった観点からは、前記一般式(1)で表される繰り返し単位が上記一般式(1A)で表される繰り返し単位であることがより好ましい。
(R 1, R 2, R 3 and n in formula (1A) have the same meanings as those independently general formula (I-1) in, R 10 is R 10 as defined in the general formula (1) .)
It becomes a repeating unit represented by. In the present invention, from the viewpoint of obtaining higher heat resistance, the repeating unit represented by the general formula (1) is more preferably a repeating unit represented by the general formula (1A).
また、前記一般式(1)中のR10として選択され得るアリーレン基は、炭素数が6〜40のアリーレン基である。このようなアリーレン基の炭素数としては6〜30であることが好ましく、12〜20であることがより好ましい。このような炭素数が前記下限未満ではポリイミドの耐熱性が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると、得られたポリイミドの溶媒に対する溶解性が低下して、フィルム等への成形性が低下する傾向にある。 The arylene group that can be selected as R 10 in the general formula (1) is an arylene group having 6 to 40 carbon atoms. Such an arylene group preferably has 6 to 30 carbon atoms, more preferably 12 to 20 carbon atoms. If the number of carbon atoms is less than the lower limit, the heat resistance of the polyimide tends to decrease. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the solubility of the obtained polyimide in the solvent decreases, and the moldability to a film or the like is reduced. It tends to decrease.
また、前記一般式(1)中のR10として選択され得るアリーレン基としては、例えば、下記一般式(3)〜(4)及び(8)〜(10): Examples of the arylene group that can be selected as R 10 in the general formula (1) include the following general formulas (3) to (4) and (8) to (10):
[式(3)中、Qは、式:−C6H4−、−CONH−C6H4−NHCO−、−NHCO−C6H4−CONH−、−O−C6H4−CO−C6H4−O−、−OCO−C6H4−COO−、−OCO−C6H4−C6H4−COO−、−OCO−、−NC6H5−、−CO−C4H8N2−CO−、−C13H10−、−O−、−S−、−CO−、−CONH−、−SO2−、−C(CF3)2−、−C(CH3)2−、−CH2−、−(CH2)2−、−(CH2)3−、−(CH2)4−、−(CH2)5−、−O−C6H4−C(CH3)2−C6H4−O−、−O−C6H4−SO2−C6H4−O−、−C(CH3)2−C6H4−C(CH3)2−、−O−C6H4−C6H4−O−及び−O−C6H4−O−で表される基よりなる群から選択される1種を示し、
式(10)中のR6は、水素原子、フッ素原子、メチル基、エチル基及びトリフルオロメチル基よりなる群から選択される1種を示す。]
で表される基のうちの少なくとも1種が好ましい。
Wherein (3), Q has the formula: -C 6 H 4 -, - CONH-C 6 H 4 -NHCO -, - NHCO-C 6 H 4 -CONH -, - O-C 6 H 4 -CO -C 6 H 4 -O -, - OCO-C 6 H 4 -COO -, - OCO-C 6 H 4 -C 6 H 4 -COO -, - OCO -, - NC 6 H 5 -, - CO- C 4 H 8 N 2 -CO - , - C 13 H 10 -, - O -, - S -, - CO -, - CONH -, - SO 2 -, - C (CF 3) 2 -, - C ( , - - CH 3) 2 CH 2 -, - (CH 2) 2 -, - (CH 2) 3 -, - (CH 2) 4 -, - (CH 2) 5 -, - O-C 6 H 4 -C (CH 3) 2 -C 6 H 4 -O -, - O-C 6 H 4 -SO 2 -C 6 H 4 -O -, - C (CH 3) 2 -C 6 H 4 -C ( CH 3) -, - O-C 6 H 4 -C 6 H 4 -O- and -O-C 6 H 4 -O- in indicates one selected from the group consisting of groups represented by,
R 6 in formula (10) represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group, an ethyl group, and a trifluoromethyl group. ]
At least one of the groups represented by
また、本発明のポリイミドは、上述のように、一般式(1)で表される繰り返し単位を2種以上含有するものである。そして、そのような2種以上の一般式(1)で表される繰り返し単位のうちの少なくとも1種として、上記一般式(1)中のR10が上記一般式(2)で表される基である繰り返し単位(A)を含有する。すなわち、本発明のポリイミドは、一般式(1)で表され且つ該式中のR10が上記一般式(2)で表される基である繰り返し単位(A)を含有するものである。このように、本発明のポリイミドは、上記一般式(1)で表される繰り返し単位であってかつR10の種類が互いに異なる2種以上の繰り返し単位を含有するものであり、そのうちの少なくとも1種として前記繰り返し単位(A)を含有する。このような繰り返し単位(A)を、繰り返し単位(A)以外の一般式(1)で表される繰り返し単位と組み合わせて含有することで、ポリイミドの硬度をより向上させることが可能となり、ポリイミドを十分に高度な耐熱性及び透明性を有しつつより高い硬度を有するものとすることが可能となる。 Moreover, the polyimide of this invention contains 2 or more types of repeating units represented by General formula (1) as mentioned above. Then, as at least one of repeating units represented by such two or more of the general formula (1), a group R 10 in the general formula (1) is represented by the general formula (2) Containing the repeating unit (A). That is, the polyimide of this invention contains the repeating unit (A) which is represented by general formula (1) and in which R 10 is a group represented by the above general formula (2). Thus, the polyimide of the present invention is a repeating unit represented by the above general formula (1) and contains two or more kinds of repeating units having different types of R 10 , and at least 1 of them. It contains the repeating unit (A) as a seed. By including such a repeating unit (A) in combination with a repeating unit represented by the general formula (1) other than the repeating unit (A), it is possible to further improve the hardness of the polyimide. It becomes possible to have higher hardness while having sufficiently high heat resistance and transparency.
また、一般式(1)で表される繰り返し単位を2種以上含有する本発明のポリイミドにおいて、前記繰り返し単位(A)以外の一般式(1)で表される繰り返し単位としては(前記繰り返し単位(A)と組み合わせて利用する一般式(1)で表される繰り返し単位としては)、特に制限されず、R10が上記一般式(2)で表される基以外のものである一般式(1)で表される繰り返し単位を適宜利用することが可能である。 Moreover, in the polyimide of this invention containing 2 or more types of repeating units represented by general formula (1), as the repeating units represented by general formula (1) other than the repeating unit (A) (the above repeating units) The repeating unit represented by the general formula (1) used in combination with (A) is not particularly limited, and R 10 is a group other than the group represented by the general formula (2) ( The repeating unit represented by 1) can be appropriately used.
また、本発明においては、前記ポリイミドに含有される前記2種以上の繰り返し単位のうちの、前記繰り返し単位(A)以外の繰り返し単位の少なくとも1種が、式(1)中のR10が上記一般式(3)〜(4)で表される基のうちのいずれかである繰り返し単位(B)であることがより好ましい。このような一般式(1)で表され且つ該式中のR10が上記一般式(3)〜(4)で表される基のうちのいずれかである繰り返し単位(B)を、前記繰り返し単位(A)と組み合わせて利用することにより、高耐熱性、無色透明性、良溶解性、高硬度のバランスの観点で、より優れたポリイミドを得ることが可能となる。 In the present invention, among the two or more types of repeating units contained in the polyimide, at least one of the repeating units other than the repeating unit (A) is such that R 10 in the formula (1) is the above. The repeating unit (B) that is any one of the groups represented by the general formulas (3) to (4) is more preferable. The repeating unit (B) represented by the general formula (1) and in which R 10 is any one of the groups represented by the above general formulas (3) to (4) By using in combination with the unit (A), it is possible to obtain a more excellent polyimide from the viewpoint of a balance of high heat resistance, colorless transparency, good solubility, and high hardness.
また、このような繰り返し単位(B)としては、高耐熱性、無色透明性、良溶解性、高硬度の観点から、一般式(1)中のR10が上記一般式(3)で表される基であって式(3)中のQが−O−C6H4−SO2−C6H4−O−、−O−C6H4−O−、−O−、−CONH−、−C(CF3)2−、及び、−O−C6H4−C(CH3)2−C6H4−O−で表される基よりなる群から選択される1種である繰り返し単位(B−1);一般式(1)中のR10が上記一般式(4)で表される基である繰り返し単位(B−2)がより好ましい。また、前記繰り返し単位(B−1)としては、ポリイミドの溶解性の観点から、式(3)中のQが−O−C6H4−SO2−C6H4−O−、−O−C6H4−O−で表される基よりなる群から選択される1種であるものがより好ましい。また、前記繰り返し単位(B−2)中のR10が上記一般式(4)で表される基である場合、上記一般式(4)中の2つの結合手がいずれもベンゼン環のパラ位に存在すること(上記一般式(4)で表される基が後述のFDAに由来する基であること)がより好ましい。 Moreover, such repeating units (B), high heat resistance, colorless transparency, good solubility, in view of high hardness, R 10 in the formula (1) is represented by the general formula (3) Q in formula (3) is —O—C 6 H 4 —SO 2 —C 6 H 4 —O—, —O—C 6 H 4 —O—, —O—, —CONH—. , —C (CF 3 ) 2 — and —O—C 6 H 4 —C (CH 3 ) 2 —C 6 H 4 —O—. Repeating unit (B-1): The repeating unit (B-2) in which R 10 in the general formula (1) is a group represented by the general formula (4) is more preferable. Further, as the repeating unit (B-1), from the viewpoint of the solubility of the polyimide of the formula (3) in Q is -O-C 6 H 4 -SO 2 -C 6 H 4 -O -, - O what is one selected from the group consisting of groups represented by -C 6 H 4 -O- is more preferable. When R 10 in the repeating unit (B-2) is a group represented by the general formula (4), both of the two bonds in the general formula (4) are para-positions of the benzene ring. (The group represented by the general formula (4) is a group derived from FDA described later).
また、本発明のポリイミドにおいては、前記繰り返し単位(A)の含有量が上記一般式(1)で表される繰り返し単位の総量に対するモル比で25〜75モル%であることが好ましく、30〜60モル%であることがより好ましく、30〜50モル%であることが更に好ましい。このような繰り返し単位(A)の含有量が前記下限未満ではポリイミドの硬度を十分に向上させることが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えるとポリイミドの溶解性が低下し、ポリイミド溶液(ワニス)を得ることが難しくなる傾向にある。 Moreover, in the polyimide of this invention, it is preferable that content of the said repeating unit (A) is 25-75 mol% by molar ratio with respect to the total amount of the repeating unit represented by the said General formula (1), 30- More preferably, it is 60 mol%, and still more preferably 30-50 mol%. If the content of such a repeating unit (A) is less than the lower limit, it tends to be difficult to sufficiently improve the hardness of the polyimide. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the solubility of the polyimide decreases, and the polyimide solution It tends to be difficult to obtain (varnish).
更に、本発明のポリイミドにおいては、前記繰り返し単位(B)を含有する場合、前記繰り返し単位(B)の含有量が上記一般式(1)で表される繰り返し単位の総量に対するモル比で25〜75モル%であることが好ましく、40〜70モル%であることがより好ましく、50〜70モル%であることが更に好ましい。このような繰り返し単位(B)の含有量が前記下限未満ではポリイミドの溶解性が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えるとポリイミドの硬度を十分に向上させることが困難となる傾向にある。 Furthermore, in the polyimide of this invention, when it contains the said repeating unit (B), content of the said repeating unit (B) is 25-25 by the molar ratio with respect to the total amount of the repeating unit represented by the said General formula (1). It is preferably 75 mol%, more preferably 40 to 70 mol%, still more preferably 50 to 70 mol%. When the content of such a repeating unit (B) is less than the lower limit, the solubility of the polyimide tends to decrease, and when it exceeds the upper limit, the hardness of the polyimide tends to be sufficiently improved. .
また、本発明のポリイミドにおいては、前記繰り返し単位(B)を含有する場合、前記繰り返し単位(A)と前記繰り返し単位(B)の合計量が、ポリイミド中に含まれる一般式(1)で表される繰り返し単位の総量(前記繰り返し単位(A)と前記繰り返し単位(B)を含む。)に対して90モル%以上であることが好ましく、95〜100モル%であることがより好ましく、98〜100モル%であることが更に好ましい。このような繰り返し単位(A)と繰り返し単位(B)の合計量が前記下限未満では高耐熱性、無色透明性、良溶解性、高硬度のバランスの観点でより優れたポリイミドを得ることが困難となる傾向にある。また、本発明のポリイミドに含まれる一般式(1)で表される繰り返し単位は、ポリイミドの相溶性の観点から、前記繰り返し単位(A)及び前記繰り返し単位(B)の2種のみからなることが特に好ましい。 Moreover, in the polyimide of this invention, when it contains the said repeating unit (B), the total amount of the said repeating unit (A) and the said repeating unit (B) is represented by General formula (1) contained in a polyimide. It is preferably 90 mol% or more, more preferably 95 to 100 mol%, based on the total amount of repeating units (including the repeating unit (A) and the repeating unit (B)), 98 More preferably, it is -100 mol%. When the total amount of the repeating unit (A) and the repeating unit (B) is less than the lower limit, it is difficult to obtain a more excellent polyimide in terms of a balance of high heat resistance, colorless transparency, good solubility, and high hardness. It tends to be. Moreover, the repeating unit represented by General formula (1) contained in the polyimide of this invention consists of only 2 types of the said repeating unit (A) and the said repeating unit (B) from a compatible viewpoint of a polyimide. Is particularly preferred.
また、本発明のポリイミドにおいては、上記一般式(1)で表される繰り返し単位を40モル%以上含有しているものが好ましい。さらに、本発明のポリイミドにおいては、上記一般式(1)で表される繰り返し単位を主として含有するもの(より好ましくは上記一般式(1)で表される繰り返し単位の総量が全繰り返し単位に対して50〜100モル%(更に好ましくは70〜100モル%、特に好ましくは80〜100モル%、最も好ましくは90〜100モル%)であること)が好ましい。なお、このようなポリイミドにおいては、本発明の効果を損なわない範囲において他の繰り返し単位を含んでいてもよい。このような他の繰り返し単位としては、特に制限されず、ポリイミドの繰り返し単位として利用できる公知の繰り返し単位等(例えば、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物(HPMDA)に由来する繰り返し単位等)が挙げられる。 Moreover, in the polyimide of this invention, what contains 40 mol% or more of repeating units represented by the said General formula (1) is preferable. Furthermore, in the polyimide of this invention, what mainly contains the repeating unit represented by the said General formula (1) (more preferably the total amount of the repeating unit represented by the said General formula (1) is with respect to all the repeating units. 50 to 100 mol% (more preferably 70 to 100 mol%, particularly preferably 80 to 100 mol%, most preferably 90 to 100 mol%). Such polyimide may contain other repeating units as long as the effects of the present invention are not impaired. Such other repeating units are not particularly limited, and are known repeating units that can be used as polyimide repeating units (for example, derived from 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride (HPMDA)). And the like.
また、本発明のポリイミドとしては、5%重量減少温度が400℃以上のものが好ましく、450〜550℃のものがより好ましい。このような5%重量減少温度が前記下限未満では十分な耐熱性が達成困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、そのような特性を有するポリイミドを製造することが困難となる傾向にある。なお、このような5%重量減少温度は、窒素ガス雰囲気下、窒素ガスを流しながら室温(25℃)から40℃に昇温した後、40℃を測定開始温度として徐々に加熱していき、用いた試料の重量が5%減少する温度を測定することにより求めることができる。 The polyimide of the present invention preferably has a 5% weight loss temperature of 400 ° C. or higher, more preferably 450 to 550 ° C. If such a 5% weight loss temperature is less than the lower limit, sufficient heat resistance tends to be difficult to achieve, and if it exceeds the upper limit, it tends to be difficult to produce a polyimide having such characteristics. It is in. In addition, such 5% weight reduction temperature is heated gradually from 40 ° C. as a measurement start temperature after raising the temperature from room temperature (25 ° C.) to 40 ° C. while flowing nitrogen gas in a nitrogen gas atmosphere, It can be determined by measuring the temperature at which the weight of the sample used is reduced by 5%.
また、このようなポリイミドとしては、ガラス転移温度(Tg)が250℃以上のものが好ましく、300〜500℃のものがより好ましい。このようなガラス転移温度(Tg)が前記下限未満では十分な耐熱性が達成困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えるとそのような特性を有するポリイミドを製造することが困難となる傾向にある。なお、このようなガラス転移温度(Tg)は、熱機械的分析装置(リガク製の商品名「TMA8310」又は「TMA8311」)を使用して引張モードにより測定することができる。すなわち、測定装置として熱機械的分析装置(リガク製の商品名「TMA8310」又は「TMA8311」)を使用し、縦20mm、横5mmの大きさのポリイミドフィルム(かかるフィルムの厚みは測定値に影響するものではないため特に制限されるものではないが、5〜80μmとすることが好ましい。)を形成して測定試料とし、窒素雰囲気下、引張りモード(49mN)、昇温速度5℃/分の条件を採用して測定を行ってTMA曲線を求め、ガラス転移に起因するTMA曲線の変曲点に対し、その前後の曲線を外挿することにより、求めることができる。 Moreover, as such a polyimide, that whose glass transition temperature (Tg) is 250 degreeC or more is preferable, and the thing of 300-500 degreeC is more preferable. If the glass transition temperature (Tg) is less than the lower limit, sufficient heat resistance tends to be difficult to achieve, and if it exceeds the upper limit, it tends to be difficult to produce a polyimide having such characteristics. It is in. Such a glass transition temperature (Tg) can be measured by a tensile mode using a thermomechanical analyzer (trade name “TMA8310” or “TMA8311” manufactured by Rigaku). That is, a thermomechanical analyzer (trade name “TMA8310” or “TMA8311” manufactured by Rigaku) is used as a measuring device, and a polyimide film having a size of 20 mm in length and 5 mm in width (the thickness of the film affects the measured value). It is not particularly limited because it is not a thing, but it is preferably 5 to 80 μm.) Is formed as a measurement sample, under a nitrogen atmosphere, in a tensile mode (49 mN), a temperature rising rate of 5 ° C./min. Is used to obtain a TMA curve, and extrapolate the curve before and after the inflection point of the TMA curve resulting from the glass transition.
さらに、このようなポリイミドとしては、軟化温度が300℃以上のものが好ましく、350〜550℃のものがより好ましい。このような軟化温度が前記下限未満では十分な耐熱性が達成困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えるとそのような特性を有するポリイミドを製造することが困難となる傾向にある。なお、このような軟化温度は、熱機械的分析装置(リガク製の商品名「TMA8310」又は「TMA8311」)を使用してペネトレーションモードにより測定することができる。また、測定に際しては、試料のサイズ(縦、横、厚み等)は測定値に影響するものではないため、用いる熱機械的分析装置(リガク製の商品名「TMA8310」又は「TMA8311」)の治具に装着可能なサイズに試料のサイズを適宜調整すればよい。 Furthermore, such a polyimide preferably has a softening temperature of 300 ° C. or higher, more preferably 350 to 550 ° C. If the softening temperature is less than the lower limit, sufficient heat resistance tends to be difficult to achieve, and if it exceeds the upper limit, it tends to be difficult to produce a polyimide having such characteristics. Such a softening temperature can be measured in a penetration mode using a thermomechanical analyzer (trade name “TMA8310” or “TMA8311” manufactured by Rigaku). In measurement, since the sample size (vertical, horizontal, thickness, etc.) does not affect the measured value, the thermomechanical analyzer (trade name “TMA8310” or “TMA8311” manufactured by Rigaku) to be used is used. What is necessary is just to adjust the size of a sample suitably to the size which can be mounted in a tool.
また、このようなポリイミドとしては、熱分解温度(Td)が450℃以上のものが好ましく、480〜600℃のものがより好ましい。このような熱分解温度(Td)が前記下限未満では十分な耐熱性が達成困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、そのような特性を有するポリイミドを製造することが困難となる傾向にある。なお、このような熱分解温度(Td)は、TG/DTA220熱重量分析装置(エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製)を使用して、窒素雰囲気下、昇温速度10℃/min.の条件で熱分解前後の分解曲線にひいた接線の交点となる温度を測定することにより求めることができる。 Moreover, as such a polyimide, a thing with a thermal decomposition temperature (Td) of 450 degreeC or more is preferable, and a 480-600 degreeC thing is more preferable. If such a thermal decomposition temperature (Td) is less than the lower limit, sufficient heat resistance tends to be difficult to achieve, and if it exceeds the upper limit, it is difficult to produce a polyimide having such characteristics. There is a tendency. In addition, such a thermal decomposition temperature (Td) was measured using a TG / DTA220 thermogravimetric analyzer (manufactured by SII Nanotechnology Co., Ltd.) in a nitrogen atmosphere under a heating rate of 10 ° C./min. It can be determined by measuring the temperature at the intersection of the tangent lines drawn on the decomposition curve before and after thermal decomposition under the conditions of
また、本発明のポリイミドにおいては、鉛筆硬度において、2B〜9Hの硬度を有することが好ましく、HB〜5Hの硬度を有することがより好ましい。このような硬度が前記下限未満では十分な硬度を達成することが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えるとそのような特性を超える、無色透明なポリイミドを作ることが困難となる傾向にある。なお、このような鉛筆硬度の値は、1999年発行のJIS K5600−5−4に規定されている方法に準拠して測定することにより求めることができる。 Moreover, in the polyimide of this invention, it is preferable to have the hardness of 2B-9H in pencil hardness, and it is more preferable to have the hardness of HB-5H. If the hardness is less than the lower limit, it tends to be difficult to achieve sufficient hardness, and if the upper limit is exceeded, it tends to be difficult to make a colorless and transparent polyimide that exceeds such characteristics. It is in. In addition, such a value of pencil hardness can be obtained by measuring in accordance with a method defined in JIS K5600-5-4 issued in 1999.
さらに、このようなポリイミドの数平均分子量(Mn)としては、ポリスチレン換算で1000〜1000000であることが好ましく、10000〜500000であることがより好ましい。このような数平均分子量が前記下限未満では十分な耐熱性が達成困難となるばかりか、製造時に重合溶媒から十分に析出せず、効率よくポリイミドを得ることが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、粘性が増大し、溶解させるのに長時間を要したり、溶剤を大量に必要とするため、加工が困難となる傾向にある。 Furthermore, as a number average molecular weight (Mn) of such a polyimide, it is preferable that it is 1000-1 million in polystyrene conversion, and it is more preferable that it is 10000-500000. If such a number average molecular weight is less than the lower limit, it is difficult to achieve sufficient heat resistance, it does not sufficiently precipitate from the polymerization solvent during production, and it tends to be difficult to obtain polyimide efficiently, When the upper limit is exceeded, the viscosity increases, and it takes a long time to dissolve or requires a large amount of solvent, which tends to make processing difficult.
また、このようなポリイミドの重量平均分子量(Mw)としては、ポリスチレン換算で1000〜5000000であることが好ましい。また、このような重量平均分子量(Mw)の数値範囲の下限値としては、5000であることがより好ましく、10000であることが更に好ましく、20000であることが特に好ましい。また、重量平均分子量(Mw)の数値範囲の上限値としては、5000000であることがより好ましく、500000であることが更に好ましく、100000であることが特に好ましい。このような重量平均分子量が前記下限未満では十分な耐熱性が達成困難となるばかりか、製造時に重合溶媒から十分に析出せず、効率よくポリイミドを得ることが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると粘性が増大し、溶解させるのに長時間を要したり、溶剤を大量に必要とするため、加工が困難となる傾向にある。 Moreover, as a weight average molecular weight (Mw) of such a polyimide, it is preferable that it is 1000-5 million in polystyrene conversion. Moreover, as a lower limit of the numerical range of such a weight average molecular weight (Mw), it is more preferable that it is 5000, It is further more preferable that it is 10,000, It is especially preferable that it is 20000. Moreover, as an upper limit of the numerical range of a weight average molecular weight (Mw), it is more preferable that it is 5000000, It is further more preferable that it is 500,000, It is especially preferable that it is 100,000. If such a weight average molecular weight is less than the lower limit, it is difficult to achieve sufficient heat resistance, and does not sufficiently precipitate from the polymerization solvent during production, and it tends to be difficult to obtain polyimide efficiently, When the upper limit is exceeded, the viscosity increases, so that it takes a long time to dissolve or a large amount of solvent is required, which tends to make processing difficult.
さらに、このようなポリイミドの分子量分布(Mw/Mn)は1.1〜5.0であることが好ましく、1.5〜3.0であることがより好ましい。このような分子量分布が前記下限未満では製造することが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると均一なフィルムを得にくい傾向にある。なお、このようなポリイミドの分子量(Mw又はMn)や分子量の分布(Mw/Mn)は、測定装置としてゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定装置(デガッサ:JASCO社製DG−2080−54、送液ポンプ:JASCO社製PU−2080、インターフェイス:JASCO社製LC−NetII/ADC、カラム:Shodex社製GPCカラムKF−806M(×2本)、カラムオーブン:JASCO社製860−CO、RI検出器:JASCO社製RI−2031、カラム温度40℃、クロロホルム溶媒(流速1mL/min.)を用いて測定したデータをポリスチレンで換算して求めることができる。 Furthermore, the molecular weight distribution (Mw / Mn) of such a polyimide is preferably 1.1 to 5.0, and more preferably 1.5 to 3.0. If the molecular weight distribution is less than the lower limit, it tends to be difficult to produce, while if it exceeds the upper limit, it tends to be difficult to obtain a uniform film. In addition, the molecular weight (Mw or Mn) and molecular weight distribution (Mw / Mn) of such polyimide are measured by a gel permeation chromatography (GPC) measuring device (Degasser: DG-2080-54 manufactured by JASCO, Liquid pump: JASCO PU-2080, interface: JASCO LC-NetII / ADC, column: Shodex GPC column KF-806M (× 2), column oven: JASCO 860-CO, RI detector : RI-2031 manufactured by JASCO, column temperature of 40 ° C., and data measured using a chloroform solvent (flow rate: 1 mL / min.) Can be obtained by conversion with polystyrene.
また、このようなポリイミドは、線膨張係数(CTE)が0〜100ppm/Kであることが好ましく、10〜70ppm/Kであることがより好ましい。このような線膨張係数が前記上限を超えると、線膨張係数の範囲が5〜20ppm/Kである金属や無機物と組合せて複合化した場合に熱履歴で剥がれが生じやすくなる傾向にある。また、前記線膨張係数が、前記下限未満では溶解性の低下やフィルム特性が低下する傾向にある。 Moreover, such a polyimide preferably has a linear expansion coefficient (CTE) of 0 to 100 ppm / K, and more preferably 10 to 70 ppm / K. When such a linear expansion coefficient exceeds the upper limit, peeling tends to occur due to thermal history when combined with a metal or inorganic material having a linear expansion coefficient range of 5 to 20 ppm / K. Moreover, when the linear expansion coefficient is less than the lower limit, the solubility and the film characteristics tend to be lowered.
このようなポリイミドの線膨張係数の測定方法としては、以下に記載の方法を採用する。すなわち、先ず、縦20mm、横5mmの大きさのポリイミドフィルム(かかるフィルムの厚みは測定値に影響するものではないため特に制限されるものではないが、5〜80μmとすることが好ましい。)を形成して測定試料とし、測定装置として熱機械的分析装置(リガク製の商品名「TMA8310」又は「TMA8311」)を利用して、窒素雰囲気下、引張りモード(49mN)、昇温速度5℃/分の条件を採用して、室温から200℃まで昇温(1回目の昇温)し、30℃以下まで放冷した後に、その温度から400℃まで昇温(2回目の昇温)し、その昇温時の前記試料の縦方向の長さの変化を測定する。次いで、このような2回目の昇温時の測定(放冷時の温度から400℃まで昇温する際の測定)で得られたTMA曲線を用いて、100℃〜200℃の温度範囲における1℃あたりの長さの変化の平均値を求め、得られる値をポリイミドの線膨張係数として測定する。このように、本発明のポリイミドの線膨張係数としては、前記TMA曲線に基づいて100℃〜200℃の温度範囲における1℃あたりの長さの変化の平均値を求めることにより得られる値を採用する。 As a method for measuring the linear expansion coefficient of such polyimide, the method described below is adopted. That is, first, a polyimide film having a size of 20 mm in length and 5 mm in width (thickness of the film is not particularly limited because it does not affect the measured value, but is preferably 5 to 80 μm). Using a thermomechanical analyzer (trade name “TMA8310” or “TMA8311” manufactured by Rigaku) as a measuring device, a tensile mode (49 mN), a heating rate of 5 ° C. / The temperature was raised from room temperature to 200 ° C. (first temperature increase), allowed to cool to 30 ° C. or less, then heated from that temperature to 400 ° C. (second temperature increase), The change in the length of the sample in the vertical direction at the time of temperature rise is measured. Next, using the TMA curve obtained by the measurement at the time of the second temperature increase (measurement when the temperature is raised from the temperature at the time of standing to 400 ° C.), 1 in the temperature range of 100 ° C. to 200 ° C. The average value of the change in length per degree C is obtained, and the obtained value is measured as the linear expansion coefficient of polyimide. Thus, as the linear expansion coefficient of the polyimide of the present invention, a value obtained by obtaining the average value of the change in length per 1 ° C. in the temperature range of 100 ° C. to 200 ° C. based on the TMA curve is adopted. To do.
また、このようなポリイミドとしては、フィルムを形成した場合に透明性が十分に高いものであることが好ましく、全光線透過率が80%以上(更に好ましくは85%以上、特に好ましくは87%以上)であるものがより好ましい。このような全光線透過率は、ポリイミドの種類等を適宜選択することにより容易に達成することができる。 Moreover, as such a polyimide, it is preferable that transparency is sufficiently high when a film is formed, and the total light transmittance is 80% or more (more preferably 85% or more, particularly preferably 87% or more). ) Is more preferable. Such total light transmittance can be easily achieved by appropriately selecting the type of polyimide or the like.
また、このようなポリイミドとしては、より高度な無色透明性を得るといった観点から、ヘイズ(濁度)が5〜0(更に好ましくは4〜0、特に好ましくは3〜0)であるものがより好ましい。このようなヘイズの値が前記上限を超えると、より高度な水準の無色透明性を達成することが困難となる傾向にある。 Moreover, as such a polyimide, the thing whose haze (turbidity) is 5-0 (more preferably 4-0, especially preferably 3-0) from a viewpoint of obtaining a more highly colorless transparency is more. preferable. If the haze value exceeds the upper limit, it tends to be difficult to achieve a higher level of colorless transparency.
さらに、このようなポリイミドとしては、より高度な無色透明性を得るといった観点から、黄色度(YI)が5〜0(更に好ましくは4〜0、特に好ましくは3〜0)であるものがより好ましい。このような黄色度が前記上限を超えると、より高度な水準の無色透明性を達成することが困難となる傾向にある。 Further, as such a polyimide, those having a yellowness (YI) of 5 to 0 (more preferably 4 to 0, particularly preferably 3 to 0) are obtained from the viewpoint of obtaining a higher degree of colorless transparency. preferable. When such yellowness exceeds the upper limit, it tends to be difficult to achieve a higher level of colorless transparency.
このような全光線透過率、ヘイズ(濁度)及び黄色度(YI)は、測定装置として、日本電色工業株式会社製の商品名「ヘーズメーターNDH−5000」又は日本電色工業株式会社製の商品名「分光色彩計SD6000」を用いて(日本電色工業株式会社製の商品名「ヘーズメーターNDH−5000」で全光線透過率とヘイズとを測定し、日本電色工業株式会社製の商品名「分光色彩計SD6000」で黄色度を測定する。)、厚みが5〜100μmのポリイミドからなるフィルムを測定用の試料として用いて測定した値を採用することができる。また、測定試料の縦、横の大きさは、前記測定装置の測定部位に配置できるサイズであればよく、縦、横の大きさは適宜変更してもよい。なお、このような全光線透過率は、JIS K7361−1(1997年発行)に準拠した測定を行うことにより求め、ヘイズ(濁度)は、JIS K7136(2000年発行)に準拠した測定を行うことにより求め、黄色度(YI)はASTM E313−05(2005年発行)に準拠した測定を行うことにより求める。 Such total light transmittance, haze (turbidity) and yellowness (YI) are measured by a product name “Haze Meter NDH-5000” manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. or manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. The total light transmittance and haze were measured with a product name “Spectral Color Meter SD6000” (trade name “Haze Meter NDH-5000” manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.). The value measured by using a film made of polyimide having a thickness of 5 to 100 μm as a sample for measurement can be adopted. In addition, the vertical and horizontal sizes of the measurement sample may be any size that can be arranged at the measurement site of the measurement apparatus, and the vertical and horizontal sizes may be appropriately changed. In addition, such total light transmittance is calculated | required by measuring based on JISK7361-1 (issued in 1997), and a haze (turbidity) performs the measurement based on JISK7136 (issued in 2000). The yellowness (YI) is obtained by performing measurement in accordance with ASTM E313-05 (issued in 2005).
また、このような本発明のポリイミドは、フレキシブル配線基板用フィルム、耐熱絶縁テープ、電線エナメル、半導体の保護コーティング剤、液晶配向膜、有機EL用透明導電性フィルム、有機EL照明用フィルム、フレキシブル基板フィルム、フレキシブル有機EL用基板フィルム、フレキシブル透明導電性フィルム、有機薄膜型太陽電池用透明導電性フィルム、色素増感型太陽電池用透明導電性フィルム、フレキシブルガスバリアフィルム、タッチパネル用フィルム、フレキシブルディスプレイ用フロントフィルム、フレキシブルディスプレイ用バックフィルム等を製造するための材料として特に有用である。 In addition, the polyimide of the present invention includes a film for a flexible wiring board, a heat resistant insulating tape, a wire enamel, a semiconductor protective coating agent, a liquid crystal alignment film, a transparent conductive film for organic EL, a film for organic EL lighting, and a flexible board. Film, flexible organic EL substrate film, flexible transparent conductive film, organic thin film solar cell transparent conductive film, dye-sensitized solar cell transparent conductive film, flexible gas barrier film, touch panel film, flexible display front It is particularly useful as a material for producing films, back films for flexible displays, and the like.
また、このようなポリイミドは、後述の本発明のポリイミドの製造方法により好適に製造することができる。そのため、かかるポリイミドとしては、後述の本発明のポリイミドの製造方法により得られたものであることが好ましい。 Moreover, such a polyimide can be suitably manufactured by the manufacturing method of the polyimide of this invention mentioned later. Therefore, as such a polyimide, it is preferable that it is obtained by the manufacturing method of the polyimide of this invention mentioned later.
[本発明のポリイミドの製造方法]
本発明のポリイミドの製造方法は、
重合溶媒の存在下
上記一般式(5A)で表される化合物及び上記一般式(5B)で表される化合物の中から選択される少なくとも1種のテトラカルボン酸二無水物と、
下記一般式(6):
H2N−R10−NH2 (6)
[式(6)中、R10は炭素数6〜40のアリーレン基を示す。]
で表される芳香族ジアミンを2種以上含有しかつ該芳香族ジアミンのうちの少なくとも1種が上記一般式(7)で表される4,4’−ジアミノ−2,2’−ジメチルビフェニルである芳香族ジアミンの混合物と、
を反応させることにより、
上記一般式(1)で表される繰り返し単位を2種以上含有し、かつ、
該2種以上の繰り返し単位のうちの少なくとも1種が、式(1)中のR10が上記一般式(2)で表される基である繰り返し単位(A)であるポリイミドを得ることを特徴とする方法である。
[Production Method of Polyimide of the Present Invention]
The method for producing the polyimide of the present invention includes:
In the presence of a polymerization solvent, at least one tetracarboxylic dianhydride selected from the compound represented by the general formula (5A) and the compound represented by the general formula (5B);
The following general formula (6):
H 2 N-R 10 -NH 2 (6)
[In formula (6), R 10 represents an arylene group having 6 to 40 carbon atoms. ]
4,4′-diamino-2,2′-dimethylbiphenyl which contains two or more aromatic diamines represented by general formula (7) and at least one of the aromatic diamines is represented by the general formula (7). A mixture of certain aromatic diamines;
By reacting
Containing two or more repeating units represented by the general formula (1), and
It is characterized in that at least one of the two or more kinds of repeating units obtains a polyimide in which R 10 in the formula (1) is a repeating unit (A) which is a group represented by the general formula (2). It is a method.
このような本発明のポリイミドの製造方法の好適な実施形態として、先ず、テトラカルボン酸二無水物として上記一般式(5A)で表される化合物を用いた場合について説明する。このような一般式(5A)で表される化合物を用いた場合の本発明のポリイミドの製造方法としては、例えば、重合溶媒の存在下、上記一般式(5A)で表される化合物(テトラカルボン酸二無水物)と、上記一般式(6)で表される芳香族ジアミンを2種以上含有しかつ該芳香族ジアミンのうちの少なくとも1種が上記一般式(7)で表される4,4’−ジアミノ−2,2’−ジメチルビフェニルである芳香族ジアミンの混合物とを反応させて、
下記一般式(11A):
As a preferred embodiment of the method for producing a polyimide of the present invention, first, a case where the compound represented by the above general formula (5A) is used as a tetracarboxylic dianhydride will be described. As a method for producing the polyimide of the present invention when such a compound represented by the general formula (5A) is used, for example, in the presence of a polymerization solvent, the compound represented by the above general formula (5A) (tetracarboxylic Acid dianhydride) and two or more aromatic diamines represented by the general formula (6), and at least one of the aromatic diamines is represented by the general formula (7) 4, Reacting with a mixture of aromatic diamines which are 4′-diamino-2,2′-dimethylbiphenyl,
The following general formula (11A):
[式(11A)中、R1、R2、R3は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基及びフッ素原子よりなる群から選択される1種を示し、R10は炭素数6〜40のアリーレン基を示し、nは0〜12の整数を示す。]
で表される繰り返し単位を2種以上含有し、かつ、該2種以上の繰り返し単位のうちの少なくとも1種が、式(11A)中のR10が上記一般式(2)で表される基である繰り返し単位(A’)であるポリアミド酸を得る工程(I)と、
前記ポリアミド酸をイミド化して、上記一般式(1)で表される繰り返し単位を2種以上含有し、かつ、該2種以上の繰り返し単位のうちの少なくとも1種が、式(1)中のR10が上記一般式(2)で表される基である繰り返し単位(A)であるポリイミドを得る工程(II)と、
を含む製造方法としてもよい(このような工程(I)及び(II)を含む製造方法を採用した場合、得られるポリイミドにおいて式(1)中のXは一般式(I−1)で表される基となる)。以下、本発明のポリイミドの製造方法に好適に利用することが可能な工程(I)及び(II)について説明する。
Wherein (11A), R 1, R 2, R 3 are each independently a hydrogen atom, it represents one selected from the group consisting of alkyl groups and fluorine atom having 1 to 10 carbon atoms, R 10 is A C6-C40 arylene group is shown, n shows the integer of 0-12. ]
A group in which R 10 in the formula (11A) is a group represented by the above general formula (2), containing at least two types of repeating units represented by formula (11). A step (I) of obtaining a polyamic acid as a repeating unit (A ′),
The polyamic acid is imidized to contain two or more repeating units represented by the general formula (1), and at least one of the two or more repeating units is represented by the formula (1) Step (II) for obtaining a polyimide which is a repeating unit (A) in which R 10 is a group represented by the general formula (2);
(When such a production method including steps (I) and (II) is adopted, X in the formula (1) in the obtained polyimide is represented by the general formula (I-1)). Become the basis). Hereinafter, steps (I) and (II) that can be suitably used in the method for producing a polyimide of the present invention will be described.
(工程(I):ポリアミド酸を得る工程)
工程(I)は、重合溶媒の存在下、上記一般式(5A)で表されるテトラカルボン酸二無水物と、上記一般式(6)で表される芳香族ジアミンを2種以上含有しかつ該芳香族ジアミンのうちの少なくとも1種が上記一般式(7)で表される4,4’−ジアミノ−2,2’−ジメチルビフェニルである芳香族ジアミンの混合物とを反応させて、上記ポリアミド酸を得る工程である。
(Step (I): Step of obtaining polyamic acid)
Step (I) contains two or more types of tetracarboxylic dianhydride represented by the above general formula (5A) and aromatic diamine represented by the above general formula (6) in the presence of a polymerization solvent, and The polyamide is reacted with a mixture of aromatic diamines in which at least one of the aromatic diamines is 4,4′-diamino-2,2′-dimethylbiphenyl represented by the general formula (7). This is a step of obtaining an acid.
このような一般式(5A)で表されるテトラカルボン酸二無水物に関し、式(5A)中のR1、R2、R3は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基及びフッ素原子よりなる群から選択される1種であり、nは0〜12の整数である。このような一般式(5A)中のR1、R2、R3、nは、上述の本発明のポリイミドにおいて説明した上記一般式(I−1)中のR1、R2、R3、nと同様のものであり、その好適なものも上記一般式(I−1)中のR1、R2、R3、nの好適なものと同様である。 Regarding the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (5A), R 1 , R 2 and R 3 in the formula (5A) are each independently a hydrogen atom or an alkyl having 1 to 10 carbon atoms. It is 1 type selected from the group which consists of group and a fluorine atom, and n is an integer of 0-12. R 1 in the general formula (5A), R 2, R 3, n is, R 1 in the general formula described in the polyimide of the present invention as described above (I-1), R 2 , R 3, n is the same as that described above, and preferable examples thereof are also the same as preferable examples of R 1 , R 2 , R 3 and n in the general formula (I-1).
また、このような工程(I)に用いられる一般式(5A)で表されるテトラカルボン酸二無水物を製造するための方法としては特に制限されず、公知の方法を適宜採用することができ、例えば、国際公開第2011/099518号の合成例1、実施例1及び実施例2に記載の方法等を適宜採用することができる。 Moreover, it does not restrict | limit especially as a method for manufacturing the tetracarboxylic dianhydride represented by General formula (5A) used for such a process (I), A well-known method can be employ | adopted suitably. For example, the methods described in Synthesis Example 1, Example 1 and Example 2 of International Publication No. 2011/099518 can be appropriately employed.
また、工程(I)に用いる芳香族ジアミンに関して、一般式(6)中のR10は上述の本発明のポリイミドにおいて説明した上記一般式(1)中のR10と同様のものであり、その好適なものも上記一般式(1)中のR10の好適なものと同様である。このような芳香族ジアミンを製造するための方法としては特に制限されず、公知の方法を適宜採用することができる。また、このような芳香族ジアミンとしては市販のものを適宜用いてもよい。 Further, with respect to the aromatic diamine used in step (I), general formula (6) R 10 in is the same as the R 10 in the general formula (1) described in the polyimide of the present invention described above, the The preferred one is also the same as the preferred one for R 10 in the general formula (1). It does not restrict | limit especially as a method for manufacturing such an aromatic diamine, A well-known method is employable suitably. Moreover, you may use a commercially available thing suitably as such aromatic diamine.
また、工程(I)に用いる芳香族ジアミンの混合物は、一般式(6)で表される芳香族ジアミンを2種以上含有するものである。そして、そのような2種以上の一般式(6)で表される芳香族ジアミンのうちの少なくとも1種として、上記一般式(7)で表される4,4’−ジアミノ−2,2’−ジメチルビフェニルを含有する。このように、4,4’−ジアミノ−2,2’−ジメチルビフェニルを、他の芳香族ジアミンと組み合わせて含有させることで、得られるポリイミドに上記一般式(1)で表される繰り返し単位を2種以上含有させることが可能となるとともに、そのうちの1種を上記繰り返し単位(A)とすることが可能となる。そのため、4,4’−ジアミノ−2,2’−ジメチルビフェニルを、他の芳香族ジアミンと組み合わせて含有させることで、得られるポリイミドの硬度をより向上させることが可能となり、製造するポリイミドを十分に高度な耐熱性及び透明性を有しつつより高い硬度を有するものとすることが可能となる。 Moreover, the mixture of the aromatic diamine used for process (I) contains 2 or more types of aromatic diamine represented by General formula (6). And as at least 1 sort (s) of such 2 or more types of aromatic diamine represented by General formula (6), 4,4'- diamino-2,2 'represented by the said General formula (7) -Contains dimethylbiphenyl. Thus, by including 4,4′-diamino-2,2′-dimethylbiphenyl in combination with another aromatic diamine, the resulting polyimide has a repeating unit represented by the above general formula (1). Two or more types can be contained, and one of them can be used as the repeating unit (A). Therefore, by including 4,4′-diamino-2,2′-dimethylbiphenyl in combination with other aromatic diamines, it is possible to further improve the hardness of the resulting polyimide, and the polyimide to be produced is sufficient. In addition, it is possible to have higher hardness while having high heat resistance and transparency.
また、前記芳香族ジアミンの混合物に含有せしめる4,4’−ジアミノ−2,2’−ジメチルビフェニル以外の一般式(6)で表される芳香族ジアミンとしては、特に制限されず、R10が炭素数が6〜40のアリーレン基であって且つ上記一般式(2)で表される基以外のものである一般式(6)で表される芳香族ジアミンを適宜利用することが可能である。 The aromatic diamine represented by the general formula (6) other than 4,4′-diamino-2,2′-dimethylbiphenyl to be contained in the mixture of aromatic diamines is not particularly limited, and R 10 is An aromatic diamine represented by the general formula (6) that is an arylene group having 6 to 40 carbon atoms and other than the group represented by the general formula (2) can be appropriately used. .
また、前記芳香族ジアミンの混合物において、4,4’−ジアミノ−2,2’−ジメチルビフェニル以外の一般式(6)で表される芳香族ジアミンは、式(6)中のR10が上記一般式(3)〜(4)で表される基のうちのいずれかである芳香族ジアミン(I)であることが好ましい。このような芳香族ジアミン(I)を4,4’−ジアミノ−2,2’−ジメチルビフェニルと組み合わせて利用することにより、高耐熱性、無色透明性、良溶解性、高硬度のバランスに優れたポリイミドを得ることが可能となる。 In the mixture of aromatic diamines, the aromatic diamine represented by the general formula (6) other than 4,4′-diamino-2,2′-dimethylbiphenyl is such that R 10 in the formula (6) is the above. The aromatic diamine (I) which is any one of the groups represented by the general formulas (3) to (4) is preferable. By using such aromatic diamine (I) in combination with 4,4′-diamino-2,2′-dimethylbiphenyl, it has an excellent balance of high heat resistance, colorless transparency, good solubility, and high hardness. Can be obtained.
また、このよう芳香族ジアミン(I)としては、高耐熱性、無色透明性、良溶解性、高硬度のバランスをより向上させるといった観点から、一般式(6)中のR10が上記一般式(3)で表される基であってかつ式(3)中のQが−O−C6H4−SO2−C6H4−O−、−O−C6H4−O−、−O−、−C(CF3)2−、−O−C6H4−C(CH3)2−C6H4−O−で表される基よりなる群から選択される1種である芳香族ジアミン(I−1);及び一般式(6)中のR10が上記一般式(4)で表される基である芳香族ジアミン(I−2)がより好ましい。また、前記芳香族ジアミン(I−1)としては、ポリイミドの溶解性の観点から、式(3)中のQが−O−C6H4−SO2−C6H4−O−、−O−C6H4−Oで表される基よりなる群から選択される1種であるものがより好ましく、式(3)中のQが−O−C6H4−SO2−C6H4−O−、−O−C6H4−O−で表される基よりなる群から選択される1種であるものが更に好ましい。 Further, Examples of the aromatic diamine (I), high heat resistance, colorless transparency, good solubility, from the viewpoint to further improve the balance of the high hardness, the general formula (6) R 10 is the formula in A group represented by (3), and Q in formula (3) is —O—C 6 H 4 —SO 2 —C 6 H 4 —O—, —O—C 6 H 4 —O—, -O -, - C (CF 3 ) 2 -, - O-C 6 H 4 -C (CH 3) 2 -C 6 H 4 -O- in one selected from the group consisting of groups represented by Certain aromatic diamines (I-1); and aromatic diamines (I-2) in which R 10 in the general formula (6) is a group represented by the general formula (4) are more preferable. Further, examples of the aromatic diamine (I-1), from the viewpoint of the solubility of the polyimide of the formula (3) in Q is -O-C 6 H 4 -SO 2 -C 6 H 4 -O -, - O-C 6 H 4 is more preferable is one selected from the group consisting of groups represented by -O, equation (3) Q in is -O-C 6 H 4 -SO 2 -C 6 H 4 -O -, - O- C 6 shall H 4 is one selected -O- from the group consisting of groups represented by is more preferable.
また、前記芳香族ジアミンの混合物においては、前記4,4’−ジアミノ−2,2’−ジメチルビフェニルの含有量が上記一般式(6)で表される芳香族ジアミンの総量に対するモル比で25〜75モル%であることが好ましく、30〜60モル%であることがより好ましく、30〜50モル%であることが更に好ましい。このような4,4’−ジアミノ−2,2’−ジメチルビフェニルの含有量が前記下限未満では最終的に得られるポリイミドの硬度を十分に向上させることが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えるとポリアミド酸の溶解性が低下し、使用可能な溶媒の選択肢が非常に少なくなる傾向にある。 In the aromatic diamine mixture, the 4,4′-diamino-2,2′-dimethylbiphenyl content is 25 in terms of a molar ratio to the total amount of the aromatic diamine represented by the general formula (6). It is preferable that it is -75 mol%, It is more preferable that it is 30-60 mol%, It is still more preferable that it is 30-50 mol%. If the content of 4,4′-diamino-2,2′-dimethylbiphenyl is less than the lower limit, it tends to be difficult to sufficiently improve the hardness of the finally obtained polyimide, When the upper limit is exceeded, the solubility of the polyamic acid is lowered, and the choice of usable solvents tends to be very small.
さらに、前記芳香族ジアミンの混合物においては、前記芳香族ジアミン(I)を含有する場合、前記芳香族ジアミン(I)の含有量が上記一般式(6)で表される芳香族ジアミンの総量に対するモル比で25〜75モル%であることが好ましく、40〜70モル%であることがより好ましく、50〜70モル%であることが更に好ましい。このような芳香族ジアミン(I)の含有量が前記下限未満ではポリアミド酸の溶解性が低下し、使用可能な溶媒の選択肢が非常に少なくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えるとポリイミドの硬度を十分に向上させることが困難となる傾向にある。 Further, in the mixture of aromatic diamines, when the aromatic diamine (I) is contained, the content of the aromatic diamine (I) is based on the total amount of the aromatic diamine represented by the general formula (6). The molar ratio is preferably 25 to 75 mol%, more preferably 40 to 70 mol%, and still more preferably 50 to 70 mol%. If the content of the aromatic diamine (I) is less than the lower limit, the solubility of the polyamic acid is reduced, and the choice of usable solvents tends to be very small. It tends to be difficult to sufficiently improve the hardness.
また、前記芳香族ジアミンの混合物においては、前記芳香族ジアミン(I)を含有する場合、前記4,4’−ジアミノ−2,2’−ジメチルビフェニルと前記芳香族ジアミン(I)の合計量が、上記一般式(6)で表される芳香族ジアミンの総量に対して90モル%以上であることが好ましく、95〜100モル%であることがより好ましく、98〜100モル%であることが更に好ましい。このような4,4’−ジアミノ−2,2’−ジメチルビフェニルと前記芳香族ジアミン(I)の合計量が前記下限未満では高耐熱性、無色透明性、良溶解性、高硬度といった特性をよりバランスよく有するポリイミドを得ることが困難となる傾向にある。また、前記芳香族ジアミンの混合物は、ポリイミドの相溶性の観点から、上記一般式(6)で表される芳香族ジアミンのみからなるものであることが好ましく、4,4’−ジアミノ−2,2’−ジメチルビフェニルと前記芳香族ジアミン(I)の2種のみからなることが特に好ましい。 Further, in the mixture of aromatic diamines, when the aromatic diamine (I) is contained, the total amount of the 4,4′-diamino-2,2′-dimethylbiphenyl and the aromatic diamine (I) is The amount of the aromatic diamine represented by the general formula (6) is preferably 90 mol% or more, more preferably 95 to 100 mol%, and 98 to 100 mol%. Further preferred. If the total amount of 4,4′-diamino-2,2′-dimethylbiphenyl and the aromatic diamine (I) is less than the lower limit, characteristics such as high heat resistance, colorless transparency, good solubility, and high hardness are obtained. It tends to be difficult to obtain a polyimide having a better balance. The mixture of aromatic diamines is preferably composed only of the aromatic diamine represented by the above general formula (6) from the viewpoint of compatibility of the polyimide, and 4,4′-diamino-2, It is particularly preferable to consist of only two kinds of 2′-dimethylbiphenyl and the aromatic diamine (I).
また、工程(I)に用いる重合溶媒としては、上記一般式(5A)で表されるテトラカルボン酸二無水物と上記芳香族ジアミンの混合物の双方を溶解することが可能な有機溶媒であることが好ましい。このような有機溶媒としては、例えば、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、プロピレンカーボネート、テトラメチル尿素、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、ヘキサメチルホスホリックトリアミド、ピリジンなどの非プロトン系極性溶媒;m−クレゾール、キシレノール、フェノール、ハロゲン化フェノールなどのフェノール系溶媒;テトラハイドロフラン、ジオキサン、セロソルブ、グライムなどのエーテル系溶媒;ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族系溶媒;シクロペンタノンやシクロヘキサノン等のケトン系溶媒;アセトニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル系溶媒などが挙げられる。このような有機溶媒は、1種を単独であるいは2種以上を混合して使用してもよい。 Moreover, as a polymerization solvent used for process (I), it is an organic solvent which can melt | dissolve both the mixture of the tetracarboxylic dianhydride represented by the said general formula (5A), and the said aromatic diamine. Is preferred. Examples of such an organic solvent include N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethylsulfoxide, γ-butyrolactone, propylene carbonate, tetramethylurea, 1,3- Aprotic polar solvents such as dimethyl-2-imidazolidinone, hexamethylphosphoric triamide, pyridine; phenolic solvents such as m-cresol, xylenol, phenol, halogenated phenol; tetrahydrofuran, dioxane, cellosolve, glyme And ether solvents such as benzene, toluene and xylene, ketone solvents such as cyclopentanone and cyclohexanone, and nitrile solvents such as acetonitrile and benzonitrile. Such organic solvents may be used singly or in combination of two or more.
また、このような重合溶媒としては、テトラカルボン酸二無水物、芳香族ジアミンに対する溶解性の観点から、非プロトン系極性溶媒を用いることがより好ましく、中でも、N,N−ジメチルアセトアミド及びγ−ブチロラクトンを組み合わせて用いることが特に好ましい。このように、前記重合溶媒として、N,N−ジメチルアセトアミド及びγ−ブチロラクトンを組み合わせて利用した場合には、これらがテトラカルボン酸二無水物、芳香族ジアミンに対する溶解性に優れるものであるため、重合反応をより効率よく進行させることが可能となり(より反応が進行し易い状態となり)、これにより、より短時間で高重合度のポリアミド酸ワニスを得ることが可能となる。 Further, as such a polymerization solvent, it is more preferable to use an aprotic polar solvent from the viewpoint of solubility in tetracarboxylic dianhydride and aromatic diamine, and among them, N, N-dimethylacetamide and γ- It is particularly preferable to use butyrolactone in combination. Thus, when N, N-dimethylacetamide and γ-butyrolactone are used in combination as the polymerization solvent, these are excellent in solubility in tetracarboxylic dianhydride and aromatic diamine. It becomes possible to make the polymerization reaction proceed more efficiently (becomes a state in which the reaction is more likely to proceed), thereby making it possible to obtain a polyamic acid varnish having a high degree of polymerization in a shorter time.
また、工程(I)においては、上記一般式(5A)で表されるテトラカルボン酸二無水物と、前記芳香族ジアミンの混合物との使用割合は、上記前記芳香族ジアミンの混合物中の芳香族ジアミンが有するアミノ基1当量に対して、上記一般式(5A)で表されるテトラカルボン酸二無水物の酸無水物基を0.2〜2当量とすることが好ましく、0.3〜1.2当量とすることがより好ましい。このような使用割合が前記下限未満では重合反応が効率よく進行せず高分子量のポリアミド酸が得られない傾向にあり、他方、前記上限を超えると前記と同様に高分子量のポリアミド酸が得られない傾向にある。 In step (I), the ratio of the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (5A) and the mixture of the aromatic diamines is the aromatic ratio in the mixture of the aromatic diamines. It is preferable that the acid anhydride group of the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (5A) is 0.2 to 2 equivalents relative to 1 equivalent of the amino group of the diamine, and 0.3 to 1 More preferably, it is 2 equivalents. If the use ratio is less than the lower limit, the polymerization reaction does not proceed efficiently, and a high molecular weight polyamic acid tends not to be obtained. There is no tendency.
さらに、工程(I)における前記重合溶媒(有機溶媒)の使用量としては、前記芳香族ジアミンの混合物と上記一般式(5A)で表されるテトラカルボン酸二無水物との総量が、反応溶液の全量に対して0.1〜50質量%(より好ましくは10〜30質量%)になるような量であることが好ましい。このような有機溶媒の使用量が前記下限未満では効率よくポリアミド酸を得ることができなくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると高粘度化により攪拌が困難となる傾向にある。 Furthermore, as the usage-amount of the said polymerization solvent (organic solvent) in process (I), the total amount of the mixture of the said aromatic diamine and the tetracarboxylic dianhydride represented by the said General formula (5A) is reaction solution. The amount is preferably 0.1 to 50% by mass (more preferably 10 to 30% by mass) with respect to the total amount. If the amount of the organic solvent used is less than the lower limit, the polyamic acid tends not to be obtained efficiently. On the other hand, if it exceeds the upper limit, stirring tends to be difficult due to the increase in viscosity.
また、工程(I)においては、上記一般式(5A)で表されるテトラカルボン酸二無水物と前記芳香族ジアミンの混合物とを反応させる際に、反応速度向上と高重合度のポリアミド酸を得るという観点から、前記有機溶媒中に塩基化合物を更に添加してもよい。このような塩基性化合物としては特に制限されないが、例えば、トリエチルアミン、テトラブチルアミン、テトラヘキシルアミン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−ウンデセン−7、ピリジン、イソキノリン、α−ピコリン等が挙げられる。また、このような塩基化合物の使用量は、上記一般式(5A)で表されるテトラカルボン酸二無水物1当量に対して、0.001〜10当量とすることが好ましく、0.01〜0.1当量とすることがより好ましい。このような塩基化合物の使用量が前記下限未満では添加効果が見られなくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると着色等の原因になる傾向にある。 Further, in the step (I), when the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (5A) is reacted with the mixture of the aromatic diamine, a polyamic acid having a high reaction rate and a high polymerization degree is added. From the viewpoint of obtaining, a basic compound may be further added to the organic solvent. Examples of such basic compounds include, but are not limited to, triethylamine, tetrabutylamine, tetrahexylamine, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -undecene-7, pyridine, isoquinoline, α-picoline, and the like. Can be mentioned. Moreover, it is preferable that the usage-amount of such a basic compound shall be 0.001-10 equivalent with respect to 1 equivalent of tetracarboxylic dianhydrides represented with the said general formula (5A), 0.01- More preferably, it is 0.1 equivalent. If the amount of such a basic compound used is less than the lower limit, the effect of addition tends to be lost. On the other hand, if it exceeds the upper limit, it tends to cause coloring or the like.
また、工程(I)において、上記一般式(5A)で表されるテトラカルボン酸二無水物と、前記芳香族ジアミンの混合物とを反応させる際の反応温度は、これらの化合物を反応させることが可能な温度に適宜調整すればよく、特に制限されず、場合に応じて、−20〜450℃とすることが好ましく、−20〜400℃とすることがより好ましく、−20〜200℃とすることが更に好ましく、0〜100℃とすることが特に好ましい。また、このような工程(I)において採用し得る上記一般式(5A)で表されるテトラカルボン酸二無水物と、前記芳香族ジアミンの混合物とを反応させる方法としては、テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミンの重合反応を行うことが可能な方法を適宜利用でき、特に制限されないが、例えば、大気圧中、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性雰囲気下において、芳香族ジアミンの混合物を溶媒に溶解させた後、前記反応温度において上記一般式(2)で表されるテトラカルボン酸二無水物を添加し、その後、10〜48時間反応させる方法を採用してもよい。このような反応温度や反応時間が前記下限未満では十分に反応させることが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると重合物を劣化させる物質(酸素等)の混入確率が高まり分子量が低下する傾向にある。 Moreover, in process (I), the reaction temperature at the time of making the tetracarboxylic dianhydride represented by the said general formula (5A) and the mixture of the said aromatic diamine react is making these compounds react. What is necessary is just to adjust suitably to possible temperature, and it does not restrict | limit in particular, It is preferable to set it as -20-450 degreeC according to the case, It is more preferable to set it as -20-400 degreeC, It is set as -20-200 degreeC. Is more preferable, and 0 to 100 ° C. is particularly preferable. In addition, as a method of reacting the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (5A) that can be employed in such step (I) with the mixture of the aromatic diamine, tetracarboxylic dianhydride is used. A method capable of performing a polymerization reaction between the product and the aromatic diamine can be used as appropriate, and is not particularly limited. For example, a mixture of aromatic diamines can be used at atmospheric pressure and in an inert atmosphere such as nitrogen, helium, and argon. After dissolving in a solvent, a method of adding the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (2) at the reaction temperature and then reacting for 10 to 48 hours may be adopted. If the reaction temperature or reaction time is less than the lower limit, it tends to be difficult to cause sufficient reaction. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the probability of mixing a substance (such as oxygen) that degrades the polymer increases and the molecular weight increases. It tends to decrease.
また、このようにして、上記一般式(11A)で表される繰り返し単位を2種以上含有し、かつ、該2種以上の繰り返し単位のうちの少なくとも1種が、式(11A)中のR10が上記一般式(2)で表される基である繰り返し単位(A’)であるポリアミド酸を得ることができる。なお、このような一般式(11A)中のR1、R2、R3、R10及びnは、上述の本発明のポリイミドにおいて説明した上記一般式(1)中のR1、R2、R3、R10及びnと同様のものであり、その好適なものも上記一般式(1)中のR1、R2、R3、R10及びnの好適なものと同様である。 Further, in this way, the repeating unit represented by the general formula (11A) is contained in two or more types, and at least one of the two or more repeating units is R in the formula (11A). A polyamic acid in which 10 is a repeating unit (A ′) which is a group represented by the general formula (2) can be obtained. Incidentally, R 1, R 2, R 3, R 10 and n in the general formula (11A) is, R 1 in the general formula (1) described in the polyimide of the present invention described above, R 2, R 3 , R 10 and n are the same as those described above, and preferable ones thereof are also the same as those of R 1 , R 2 , R 3 , R 10 and n in the general formula (1).
また、このようなポリアミド酸は、上述のように、一般式(11A)で表され且つ該式中のR10が上記一般式(2)で表される基である繰り返し単位(A’)を含有するものである。なお、かかる繰り返し単位(A’)は、上記一般式(5A)で表されるテトラカルボン酸二無水物と上記一般式(7)で表される4,4’−ジアミノ−2,2’−ジメチルビフェニルの反応に由来して形成される繰り返し単位である。 In addition, as described above, the polyamic acid includes a repeating unit (A ′) that is represented by the general formula (11A) and in which R 10 is a group represented by the general formula (2). It contains. Such a repeating unit (A ′) is composed of a tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (5A) and 4,4′-diamino-2,2′- represented by the general formula (7). It is a repeating unit formed from the reaction of dimethylbiphenyl.
また、一般式(11A)で表される繰り返し単位を2種以上含有する前記ポリアミド酸において、前記繰り返し単位(A’)以外の一般式(11A)で表される繰り返し単位としては(前記繰り返し単位(A’)と組み合わせて利用する一般式(11A)で表される繰り返し単位としては)、特に制限されず、R10が炭素数が6〜40のアリーレン基であって且つ上記一般式(2)で表される基以外のものである一般式(11A)で表される繰り返し単位を適宜利用することが可能である。 Moreover, in the said polyamic acid containing 2 or more types of repeating units represented by general formula (11A), as a repeating unit represented by general formula (11A) other than said repeating unit (A ') (the said repeating unit) The repeating unit represented by the general formula (11A) used in combination with (A ′) is not particularly limited, and R 10 is an arylene group having 6 to 40 carbon atoms and the above general formula (2 The repeating unit represented by the general formula (11A) that is other than the group represented by
また、前記ポリアミド酸においては、含有される前記2種以上の繰り返し単位のうちの、前記繰り返し単位(A’)以外の繰り返し単位の少なくとも1種が、式(11A)中のR10が上記一般式(3)〜(4)で表される基のうちのいずれかである繰り返し単位(B’)であることが好ましい。このような一般式(11A)で表され且つ該式中のR10が上記一般式(3)〜(4)で表される基のうちのいずれかである繰り返し単位(B’)を、前記繰り返し単位(A’)と組み合わせて利用することにより、ポリアミド酸を用いてポリイミドフィルムに誘導した際に、高耐熱性、無色透明性、高硬度のバランスの観点で、より優れたポリイミドフィルムを得ることが可能となる。 Further, in the polyamic acid, at least one of the repeating units other than the repeating unit (A ′) among the two or more kinds of repeating units to be contained is such that R 10 in the formula (11A) is the above general formula. The repeating unit (B ′) that is any one of the groups represented by the formulas (3) to (4) is preferable. The repeating unit (B ′) represented by the general formula (11A) and R 10 in the formula is any one of the groups represented by the general formulas (3) to (4), By using in combination with the repeating unit (A ′), a polyimide film that is superior in terms of a balance between high heat resistance, colorless transparency, and high hardness is obtained when it is derived into a polyimide film using polyamic acid. It becomes possible.
また、このような繰り返し単位(B’)としては、ポリアミド酸から誘導後のポリイミドフィルムの高耐熱性、無色透明性、高硬度のバランスの観点から、上記一般式(11A)中のR10が上記一般式(3)で表される基であって式(3)中のQが−O−C6H4−SO2−C6H4−O−、−O−C6H4−O−、−O−、−C(CF3)2−、−O−C6H4−C(CH3)2−C6H4−O−で表される基よりなる群から選択される1種である繰り返し単位(B’−1);及び一般式(1)中のR10が上記一般式(4)で表される基である繰り返し単位(B’−2)がより好ましい。また、前記繰り返し単位(B’−1)としては、ポリアミド酸から誘導後のポリイミドの溶解性の観点から、式(3)中のQが−O−C6H4−SO2−C6H4−O−、−O−C6H4−O−で表される基よりなる群から選択される1種であるものが更に好ましい。 In addition, as such a repeating unit (B ′), R 10 in the general formula (11A) is selected from the viewpoint of the balance between high heat resistance, colorless transparency, and high hardness of the polyimide film derived from polyamic acid. the formula a group represented by (3) in the formula (3) Q is -O-C 6 H 4 -SO 2 -C 6 H 4 -O -, - O-C 6 H 4 -O 1 selected from the group consisting of —, —O—, —C (CF 3 ) 2 —, —O—C 6 H 4 —C (CH 3 ) 2 —C 6 H 4 —O—. The repeating unit (B′-1) which is a seed; and the repeating unit (B′-2) in which R 10 in the general formula (1) is a group represented by the general formula (4) are more preferable. In addition, as the repeating unit (B′-1), Q in the formula (3) is —O—C 6 H 4 —SO 2 —C 6 H from the viewpoint of solubility of polyimide derived from polyamic acid. 4 -O -, - O-C 6 shall H 4 is one selected -O- from the group consisting of groups represented by is more preferable.
また、前記ポリアミド酸においては、前記繰り返し単位(A’)の含有量が上記一般式(11A)で表される繰り返し単位の総量に対するモル比で25〜75モル%であることが好ましく、30〜60モル%であることがより好ましく、30〜50モル%であることが更に好ましい。このような繰り返し単位(A’)の含有量が前記下限未満ではポリイミドの硬度を十分に向上させることが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えるとポリアミド酸の溶解性が低下し、使用可能な溶媒の選択肢が非常に少なくなる傾向にある。 Moreover, in the said polyamic acid, it is preferable that content of the said repeating unit (A ') is 25-75 mol% by molar ratio with respect to the total amount of the repeating unit represented by the said general formula (11A), 30- More preferably, it is 60 mol%, and still more preferably 30-50 mol%. If the content of such a repeating unit (A ′) is less than the lower limit, it tends to be difficult to sufficiently improve the hardness of the polyimide. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the solubility of the polyamic acid decreases, There is a tendency for the choice of usable solvents to be very small.
さらに、前記ポリアミド酸においては、前記繰り返し単位(B’)を含有する場合、前記繰り返し単位(B’)の含有量が上記一般式(11A)で表される繰り返し単位の総量に対するモル比で25〜75モル%であることが好ましく、40〜70モル%であることがより好ましく、50〜70モル%であることが更に好ましい。このような繰り返し単位(B’)の含有量が前記下限未満ではポリアミド酸の溶解性が低下し、使用可能な溶媒の選択肢が非常に少なくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えるとポリイミドの硬度を十分に向上させることが困難となる傾向にある。 Furthermore, in the said polyamic acid, when it contains the said repeating unit (B '), content of the said repeating unit (B') is 25 by molar ratio with respect to the total amount of the repeating unit represented by the said General formula (11A). It is preferable that it is -75 mol%, It is more preferable that it is 40-70 mol%, It is still more preferable that it is 50-70 mol%. If the content of such a repeating unit (B ′) is less than the lower limit, the solubility of the polyamic acid tends to be reduced, and the choice of usable solvents tends to be very small. It tends to be difficult to sufficiently improve the hardness.
また、前記ポリアミド酸においては、前記繰り返し単位(B’)を含有する場合、前記繰り返し単位(A’)と前記繰り返し単位(B’)の合計量が、ポリアミド酸中に含まれる一般式(11A)で表される繰り返し単位の総量(前記繰り返し単位(A’)と前記繰り返し単位(B’)を含む。)に対して90モル%以上であることが好ましく、95〜100モル%であることがより好ましく、98〜100モル%であることが更に好ましい。このような繰り返し単位(A’)と繰り返し単位(B’)の合計量が前記下限未満ではポリアミド酸から誘導した際に、高耐熱性、無色透明性、高硬度のバランスに優れたポリイミドフィルムを得ることが困難となる傾向にある。また、前記ポリアミド酸に含まれる一般式(11A)で表される繰り返し単位は、ポリアミド酸から誘導した際に、無色透明性の点で、より優れたポリイミドフィルムが得られるといった観点から、前記繰り返し単位(A’)及び前記繰り返し単位(B’)の2種のみからなることが特に好ましい。 Moreover, in the said polyamic acid, when it contains the said repeating unit (B '), the total amount of the said repeating unit (A') and the said repeating unit (B ') contains general formula (11A) contained in a polyamic acid. ) Is preferably 90 mol% or more, and 95 to 100 mol% with respect to the total amount of the repeating units represented by (including the repeating unit (A ′) and the repeating unit (B ′)). Is more preferable, and it is still more preferable that it is 98-100 mol%. When the total amount of the repeating unit (A ′) and the repeating unit (B ′) is less than the lower limit, a polyimide film having an excellent balance of high heat resistance, colorless transparency, and high hardness is obtained when derived from polyamic acid. It tends to be difficult to obtain. In addition, the repeating unit represented by the general formula (11A) contained in the polyamic acid is the repeating unit from the viewpoint that when it is derived from polyamic acid, a more excellent polyimide film can be obtained in terms of colorless transparency. It is particularly preferable that the unit consists of only two types of unit (A ′) and repeating unit (B ′).
さらに、前記ポリアミド酸においては、上記一般式(11A)で表される繰り返し単位を主として含有するもの(より好ましくは上記一般式(11A)で表される繰り返し単位の総量が全繰り返し単位に対して50〜100モル%(更に好ましくは70〜100モル%、特に好ましくは80〜100モル%、最も好ましくは90〜100モル%)であること)が好ましい。なお、このようなポリアミド酸においては、本発明の効果を損なわない範囲において他の繰り返し単位を含んでいてもよい。このような他の繰り返し単位としては、特に制限されず、ポリアミド酸の繰り返し単位として利用できる公知の繰り返し単位等(例えば、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物(HPMDA)に由来する繰り返し単位等)が挙げられる。 Furthermore, in the polyamic acid, the polyamic acid mainly contains the repeating unit represented by the general formula (11A) (more preferably, the total amount of the repeating units represented by the general formula (11A) is based on the total repeating units. 50 to 100 mol% (more preferably 70 to 100 mol%, particularly preferably 80 to 100 mol%, most preferably 90 to 100 mol%) is preferable. Such a polyamic acid may contain other repeating units as long as the effects of the present invention are not impaired. Such other repeating unit is not particularly limited and may be a known repeating unit that can be used as a repeating unit for polyamic acid (for example, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride (HPMDA)). Derived repeating units).
また、このようなポリアミド酸としては、固有粘度[η]が0.05〜3.0dL/gであることが好ましく、0.1〜2.0dL/gであることがより好ましい。このような固有粘度[η]が0.05dL/gより小さいと、これを用いてフィルム状のポリイミドを製造した際に、得られるフィルムが脆くなる傾向にあり、他方、3.0dL/gを超えると、粘度が高すぎて加工性が低下し、例えばフィルムを製造した場合に均一なフィルムを得ることが困難となる。また、このような固有粘度[η]は、以下のようにして測定することができる。すなわち、先ず、溶媒としてN,N−ジメチルアセトアミドを用い、そのN,N−ジメチルアセトアミド中に前記ポリアミド酸を濃度が0.5g/dLとなるようにして溶解させて、測定試料(溶液)を得る。次に、前記測定試料を用いて、30℃の温度条件下において動粘度計を用いて、前記測定試料の粘度を測定し、求められた値を固有粘度[η]として採用する。なお、このような動粘度計としては、THOMAS SCIENTIFIC CO.社製の商品名「KINEMATIC VISCOMETER TV−5S」を用いる。 Moreover, as such a polyamic acid, it is preferable that intrinsic viscosity [(eta)] is 0.05-3.0 dL / g, and it is more preferable that it is 0.1-2.0 dL / g. When the intrinsic viscosity [η] is smaller than 0.05 dL / g, when a film-like polyimide is produced using the intrinsic viscosity [η], the resulting film tends to be brittle, while 3.0 dL / g is reduced. When it exceeds, the viscosity is too high and the processability is lowered, and for example, when a film is produced, it is difficult to obtain a uniform film. Such intrinsic viscosity [η] can be measured as follows. That is, first, N, N-dimethylacetamide is used as a solvent, and the polyamic acid is dissolved in the N, N-dimethylacetamide so as to have a concentration of 0.5 g / dL, and a measurement sample (solution) is obtained. obtain. Next, using the measurement sample, the viscosity of the measurement sample is measured using a kinematic viscometer under a temperature condition of 30 ° C., and the obtained value is adopted as the intrinsic viscosity [η]. As such a kinematic viscometer, THOMAS SCIENTIFIC CO. The brand name “KINEMATIC VISCOMETER TV-5S” manufactured by the company is used.
なお、本発明によって得られるポリイミドを、上記一般式(1)で表される繰り返し単位とともに、他の繰り返し単位を含有するものとする場合には、例えば、工程(I)において、上記一般式(5A)で表されるテトラカルボン酸二無水物とともに他のテトラカルボン酸二無水物を用い、これらを前記芳香族ジアミンの混合物と反応させてもよく、あるいは、上記一般式(11A)で表される芳香族ジアミンとともに他のジアミンを用いて、これらを上記一般式(5A)で表されるテトラカルボン酸二無水物と反応させてもよく、更には、このような他のテトラカルボン酸二無水物及び他のジアミンを両方とも適宜利用してポリイミドとしてもよい。このような他のテトラカルボン酸二無水物や他の芳香族ジアミンとしては、それぞれ、ポリイミドの製造に用いられる公知のものを適宜用いることができる。 In addition, when the polyimide obtained by this invention shall contain another repeating unit with the repeating unit represented by the said General formula (1), for example in process (I), the said General formula ( Other tetracarboxylic dianhydrides may be used together with the tetracarboxylic dianhydride represented by 5A), and these may be reacted with the mixture of the aromatic diamines, or represented by the general formula (11A). These diamines may be used together with other diamines to react with tetracarboxylic dianhydrides represented by the above general formula (5A), and furthermore, such other tetracarboxylic dianhydrides. Both the product and other diamines may be used as appropriate to make polyimide. As such other tetracarboxylic dianhydrides and other aromatic diamines, known ones used for the production of polyimide can be used as appropriate.
(工程(II):ポリイミドを得る工程)
工程(II)は、前記ポリアミド酸をイミド化して、上記一般式(1)で表される繰り返し単位を2種以上含有し、かつ、該2種以上の繰り返し単位のうちの少なくとも1種が、式(1)中のR10が上記一般式(2)で表される基である繰り返し単位(A)であるポリイミド(なお、式(1)中のXは上記一般式(I−1)で表される基となる)を得る工程である。
(Step (II): Step of obtaining polyimide)
In step (II), the polyamic acid is imidized to contain two or more repeating units represented by the general formula (1), and at least one of the two or more repeating units is: A polyimide in which R 10 in formula (1) is a repeating unit (A) which is a group represented by the above general formula (2) (wherein X in formula (1) is the above general formula (I-1)) This is a process for obtaining a group to be represented.
このようなポリアミド酸のイミド化の方法は、ポリアミド酸をイミド化し得る方法であればよく、特に制限されず、公知の方法を適宜採用することができ、例えば、前記ポリアミド酸をいわゆる縮合剤等のイミド化剤を用いてイミド化する方法、前記ポリアミド酸を60〜450℃(より好ましくは80〜400℃)の温度条件で加熱する処理を施すことによりイミド化する方法等を採用することが好ましい。 The imidization method of the polyamic acid is not particularly limited as long as it is a method capable of imidizing the polyamic acid, and a known method can be appropriately employed. For example, the polyamic acid can be used as a so-called condensing agent or the like. A method of imidizing by using an imidizing agent, a method of imidizing by subjecting the polyamic acid to a heating condition of 60 to 450 ° C. (more preferably 80 to 400 ° C.), etc. preferable.
このようなイミド化に際して、前記ポリアミド酸をいわゆる縮合剤等のイミド化剤を用いてイミド化する方法を採用する場合、縮合剤の存在下、溶媒中で上記本発明のポリアミド酸をイミド化することが好ましい。このような溶媒としては上記本発明のポリイミド酸の製造方法に用いる重合溶媒(有機溶媒)と同様のものを好適に用いることができる。このように、いわゆる縮合剤等のイミド化剤を用いてイミド化する方法を採用する場合、前記重合溶媒中において、縮合剤等のイミド化剤を用いて前記ポリアミド酸を化学イミド化することにより、前記ポリイミドを得る工程を採用することが好ましい。 In such imidization, when adopting a method of imidizing the polyamic acid using an imidizing agent such as a so-called condensing agent, the polyamic acid of the present invention is imidized in a solvent in the presence of the condensing agent. It is preferable. As such a solvent, the thing similar to the polymerization solvent (organic solvent) used for the manufacturing method of the above-mentioned polyimide acid of the present invention can be used conveniently. Thus, when adopting a method for imidizing using an imidizing agent such as a so-called condensing agent, the polyamic acid is chemically imidized using an imidizing agent such as a condensing agent in the polymerization solvent. It is preferable to employ a step of obtaining the polyimide.
また、このような縮合剤等のイミド化剤を用いる化学イミド化を採用してイミド化する場合、工程(II)に記載のイミド化工程を、前記縮合剤としての脱水縮合剤(カルボン酸無水物、カルボジイミド、酸アジド、活性エステル化剤等)と、反応促進剤(三級アミン等)とを用いてポリアミド酸を脱水閉環してイミド化する工程とすることがより好ましい。このような工程とすることで、イミド化の際に必ずしも高温で加熱する必要がなくなり、低温の条件下(より好ましくは100℃以下程度の温度条件下)でイミド化してポリイミドを得ることも可能となる。 In addition, in the case of imidizing by employing chemical imidization using an imidizing agent such as a condensing agent, the imidization step described in the step (II) is performed using a dehydrating condensing agent (carboxylic acid anhydride) as the condensing agent. More preferably, the polyamic acid is dehydrated and cyclized and imidized using a compound, carbodiimide, acid azide, active esterifying agent, etc.) and a reaction accelerator (tertiary amine, etc.). By adopting such a process, it is not always necessary to heat at high temperature during imidation, and it is also possible to obtain polyimide by imidization under low temperature conditions (more preferably at about 100 ° C. or less). It becomes.
このような化学イミド化を採用してイミド化する場合、工程(I)により重合溶媒(有機溶媒)中において上記一般式(5A)で表されるテトラカルボン酸二無水物と上記芳香族ジアミンの混合物とを反応させて得られた反応液(上記一般式(11A)で表される繰り返し単位を有するポリアミド酸を含有する反応液)を得た後、その反応液をそのまま用いて、縮合剤を用いる化学イミド化を施してもよい。なお、工程(I)を実施した後に、前記ポリアミド酸を単離して、別途、重合溶液中に前記ポリアミド酸を添加してから、化学イミド化を施してもよい。 In the case of imidizing by employing such chemical imidization, the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (5A) and the aromatic diamine in the polymerization solvent (organic solvent) according to the step (I) After obtaining a reaction liquid obtained by reacting with the mixture (reaction liquid containing a polyamic acid having a repeating unit represented by the above general formula (11A)), the reaction liquid is used as it is, and a condensing agent is used. The chemical imidization used may be applied. In addition, after implementing the step (I), the polyamic acid may be isolated, and the polyamic acid may be separately added to the polymerization solution before chemical imidization.
また、このような工程(II)において化学イミド化を採用する場合に用いる縮合剤は、前記ポリアミド酸を縮合させてポリイミドとする際に利用することが可能なものであればよく、後述の反応促進剤と組みあわせて、いわゆる「イミド化剤」として用いられる公知の化合物を適宜利用することができる。このような縮合剤としては、特に制限されないが、例えば、無水酢酸や無水プロピオン酸、無水トリフルオロ酢酸などのカルボン酸無水物、N,N‘−ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)などのカルボジイミド、ジフェニルリン酸アジド(DPPA)などの酸アジド、カストロ試薬などの活性エステル化剤、2−クロロ−4,6−ジメトキシトリアジン(CDMT)などの脱水縮合剤を挙げることができる。このような縮合剤の中でも、反応性、入手性、実用性の観点から、無水酢酸、無水プロピオン酸、無水トリフルオロ酢酸が好ましく、無水酢酸、無水プロピオン酸がより好ましく、無水酢酸が更に好ましい。このような縮合剤は1種を単独であるいは2種以上を組み合わせて用いてもよい。 In addition, the condensing agent used in the case of employing chemical imidization in such step (II) may be any one that can be used when condensing the polyamic acid into a polyimide, and the reaction described below. In combination with an accelerator, a known compound used as a so-called “imidizing agent” can be appropriately used. Such a condensing agent is not particularly limited, and examples thereof include carboxylic anhydrides such as acetic anhydride, propionic anhydride and trifluoroacetic anhydride, carbodiimides such as N, N′-dicyclohexylcarbodiimide (DCC), and diphenyl phosphoric acid. Examples thereof include acid azides such as azide (DPPA), active esterifying agents such as Castro reagent, and dehydrating condensation agents such as 2-chloro-4,6-dimethoxytriazine (CDMT). Among such condensing agents, acetic anhydride, propionic anhydride, and trifluoroacetic anhydride are preferable, acetic anhydride and propionic anhydride are more preferable, and acetic anhydride is still more preferable from the viewpoint of reactivity, availability, and practicality. Such condensing agents may be used alone or in combination of two or more.
また、前記反応促進剤としては、前記ポリアミド酸を縮合させてポリイミドとする際に利用することが可能なものであればよく、公知の化合物を適宜利用することができる。このような反応促進剤は、反応中に副生する酸を補足する酸補足剤としても機能し得る。そのため、このような反応促進剤を用いることで、反応の加速と副生する酸による逆反応が抑制され効率よく反応を進行せしめることが可能となる。このような反応促進剤としては、特に制限されないが、酸補足剤としての機能も兼ねるものがより好ましく、例えば、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、N−メチルピペリジン、ピリジン、コリジン、ルチジン、2−ヒドロキシピリジン、4−ジメチルアミノピリジン(DMAP)、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO),ジアザビシクロノネン(DBN)、ジアザビシクロウンデセン(DBU)などの三級アミン等を挙げることができる。このような反応促進剤の中でも、反応性、入手性、実用性の観点から、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、N−メチルピペリジン、ピリジンが好ましく、トリエチルアミン、ピリジン、N−メチルピペリジンがより好ましく、トリエチルアミン、N−メチルピペリジンが更に好ましい。このような反応促進剤は1種を単独であるいは2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The reaction accelerator is not particularly limited as long as it can be used when the polyamic acid is condensed to form a polyimide, and a known compound can be appropriately used. Such a reaction accelerator can also function as an acid scavenger that supplements the acid by-produced during the reaction. Therefore, by using such a reaction accelerator, acceleration of the reaction and the reverse reaction due to the by-product acid are suppressed, and the reaction can proceed efficiently. Such a reaction accelerator is not particularly limited, but more preferably also serves as an acid scavenger, such as triethylamine, diisopropylethylamine, N-methylpiperidine, pyridine, collidine, lutidine, 2-hydroxypyridine, Tertiary amines such as 4-dimethylaminopyridine (DMAP), 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane (DABCO), diazabicyclononene (DBN), diazabicycloundecene (DBU), etc. be able to. Among such reaction accelerators, triethylamine, diisopropylethylamine, N-methylpiperidine, and pyridine are preferable from the viewpoint of reactivity, availability, and practicality, triethylamine, pyridine, and N-methylpiperidine are more preferable, and triethylamine, N -More preferred is methylpiperidine. Such reaction accelerators may be used alone or in combination of two or more.
また、例えば触媒量の反応促進剤(DMAPなど)と共沸脱水剤(ベンゼン、トルエン、キシレンなど)を添加して、ポリアミド酸がイミドになる際に生じる水を共沸脱水により除去し、化学イミド化しても良い。このように、化学イミド化に際しては、前記反応促進剤とともに、共沸脱水剤を適宜利用してもよい。このような共沸脱水剤としては特に制限されず、反応に用いる材料の種類等に応じて、公知の共沸脱水剤の中から適宜選択して利用すればよい。 Also, for example, by adding a catalytic amount of a reaction accelerator (DMAP, etc.) and an azeotropic dehydrating agent (benzene, toluene, xylene, etc.), water generated when the polyamic acid becomes an imide is removed by azeotropic dehydration. It may be imidized. Thus, in the chemical imidization, an azeotropic dehydrating agent may be appropriately used together with the reaction accelerator. Such an azeotropic dehydrating agent is not particularly limited, and may be appropriately selected from known azeotropic dehydrating agents according to the type of material used in the reaction.
また、このような縮合剤及び反応促進剤を利用して化学イミド化する際には、より効率よくポリイミドを製造するといった観点から、工程(I)を実施した後に得られるポリアミド酸を単離することなく、重合溶媒(有機溶媒)中において上記一般式(5A)で表されるテトラカルボン酸二無水物と前記芳香族ジアミンの混合物とを反応させて得られた反応液(前記ポリアミド酸を含有する反応液)をそのまま用い、前記反応液に縮合剤(イミド化剤)及び反応促進剤を添加してイミド化する方法を採用することがより好ましい。 Moreover, when chemically imidizing using such a condensing agent and reaction accelerator, the polyamic acid obtained after implementing step (I) is isolated from the viewpoint of more efficiently producing polyimide. Without reaction, the reaction solution obtained by reacting the mixture of the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (5A) and the aromatic diamine in the polymerization solvent (organic solvent) (containing the polyamic acid) It is more preferable to employ a method in which the reaction solution is used as it is, and a condensing agent (imidizing agent) and a reaction accelerator are added to the reaction solution to imidize.
また、このような化学イミド化の際の温度条件は、−40℃〜200℃であることが好ましく、−20℃〜150℃であることがより好ましく、0〜150℃であることが更に好ましく、50〜100℃であることが特に好ましい。このような温度が前記上限を超えると望ましくない副反応が進行しポリイミドが得られない傾向にあり、他方、前記下限未満では化学イミド化の反応速度が低下したり、反応自体が進行しなくなりポリイミドが得られない傾向にある。このように、化学イミド化を採用した場合においては、−40℃〜200℃といった比較的低温の温度域でイミド化することも可能であり、これにより環境負荷をより少ないものとすることが可能となる。 Further, the temperature condition during such chemical imidation is preferably −40 ° C. to 200 ° C., more preferably −20 ° C. to 150 ° C., and further preferably 0 to 150 ° C. 50 to 100 ° C. is particularly preferable. If such a temperature exceeds the upper limit, an undesirable side reaction tends to proceed and polyimide cannot be obtained. On the other hand, if the temperature is lower than the lower limit, the reaction rate of chemical imidation decreases or the reaction itself does not proceed. Tend not to be obtained. Thus, when chemical imidization is employed, it is possible to imidize at a relatively low temperature range of −40 ° C. to 200 ° C., thereby reducing the environmental burden. It becomes.
また、このような化学イミド化の反応時間は0.1〜48時間とすることが好ましい。このような反応温度や時間が前記下限未満では十分にイミド化することが困難となり、重合溶媒中にポリイミドを析出させることが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると重合物を劣化させる物質(酸素等)の混入確率が高まり、却って分子量が低下する傾向にある。 The reaction time for such chemical imidation is preferably 0.1 to 48 hours. If the reaction temperature or time is less than the lower limit, it is difficult to sufficiently imidize, and it tends to be difficult to deposit polyimide in the polymerization solvent. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the polymer is deteriorated. There is a tendency that the mixing probability of the substance (oxygen, etc.) to be increased increases and the molecular weight decreases.
また、このような縮合剤の使用量としては、特に制限されないが、ポリアミド酸中の繰り返し単位1モルに対して0.05〜4.0モルとすることが好ましく、1〜2モルとすることが更に好ましい。このような縮合剤(イミド化剤)の使用量が前記下限未満では化学イミド化の反応速度が低下したり、反応自体が十分に進行しなくなりポリイミドが十分に得られなくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると望ましくない副反応が進行するなどして、効率よくポリイミドが得られなくなる傾向にある。 The amount of such a condensing agent is not particularly limited, but is preferably 0.05 to 4.0 mol, preferably 1 to 2 mol, based on 1 mol of the repeating unit in the polyamic acid. Is more preferable. If the amount of such a condensing agent (imidizing agent) is less than the lower limit, the reaction rate of chemical imidization tends to decrease, or the reaction itself does not proceed sufficiently and polyimide cannot be obtained sufficiently, When the upper limit is exceeded, an undesirable side reaction proceeds, and thus polyimide cannot be obtained efficiently.
また、化学イミド化の際の前記反応促進剤の使用量としては、特に制限されないが、ポリアミド酸中の繰り返し単位1モルに対して0.05〜4.0モルとすることが好ましく、1〜2モルとすることが更に好ましい。このような反応促進剤の使用量が前記下限未満では化学イミド化の反応速度が低下したり、反応自体が十分に進行しなくなりポリイミドが十分に得られなくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると望ましくない副反応が進行するなどして、効率よくポリイミドが得られなくなる傾向にある。 The amount of the reaction accelerator used in the chemical imidation is not particularly limited, but is preferably 0.05 to 4.0 mol with respect to 1 mol of the repeating unit in the polyamic acid. More preferably, it is 2 mol. If the amount of the reaction accelerator used is less than the lower limit, the reaction rate of chemical imidization decreases, or the reaction itself does not proceed sufficiently and polyimide cannot be obtained sufficiently. On the other hand, it exceeds the upper limit. As a result, an undesirable side reaction proceeds, and thus polyimide cannot be obtained efficiently.
また、このような化学イミド化を行う際の雰囲気条件としては、空気中の酸素による着色や、空気中の水蒸気による分子量低下を防止するとの観点から、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気や真空下とすることが好ましい。また、このような化学イミド化を行う際の圧力条件としては特に制限されるものではないが、0.01hPa〜1MPaであることが好ましく、0.1hPa〜0.3MPaであることがより好ましい。このような圧力が前記下限未満では、溶剤、縮合剤、反応促進剤が気体化して化学量論性が崩れ、反応に悪影響を与えて、十分に反応を進行させることが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、望ましくない副反応が進行したり、ポリアミド酸の溶解性が低下して析出してしまう傾向にある。 In addition, as atmospheric conditions for performing such chemical imidization, from the viewpoint of preventing coloring due to oxygen in the air and molecular weight reduction due to water vapor in the air, an inert gas atmosphere such as nitrogen gas or under vacuum It is preferable that Moreover, it does not restrict | limit especially as pressure conditions at the time of performing such chemical imidation, However, It is preferable that it is 0.01 hPa-1 MPa, and it is more preferable that it is 0.1 hPa-0.3 MPa. If such pressure is less than the lower limit, the solvent, the condensing agent, and the reaction accelerator are gasified, the stoichiometry is lost, the reaction is adversely affected, and the reaction tends to be difficult to proceed sufficiently. On the other hand, when the upper limit is exceeded, an undesirable side reaction proceeds, or the solubility of the polyamic acid tends to decrease and precipitate.
また、工程(II)におけるイミド化に際しては、前述のように、前記ポリアミド酸を60〜450℃(より好ましくは80〜400℃)の温度条件で加熱する処理(加熱処理)を施すことによりイミド化する方法を採用することもできる。このような加熱処理を施してイミド化する方法を採用する場合において、前記加熱温度が前記下限未満では反応の進行が遅れる傾向にあり、他方、前記上限を超えると着色したり、熱分解による分子量低下などが起きたりする傾向にある。また、前記加熱処理を施すことによりイミド化する方法を採用する場合の反応時間(加熱時間)は0.5〜5時間とすることが好ましい。このような反応時間が前記下限未満では十分にイミド化することが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると着色したり、熱分解による分子量低下などが起きる傾向にある。 In the imidization in the step (II), as described above, the polyamic acid is subjected to a treatment (heating treatment) for heating under a temperature condition of 60 to 450 ° C. (more preferably 80 to 400 ° C.). It is also possible to adopt a method of making it. In the case of adopting such a heat treatment and imidizing method, the reaction tends to be delayed when the heating temperature is less than the lower limit, and on the other hand, when the upper limit is exceeded, coloring or thermal decomposition causes molecular weight. There is a tendency to decrease. Moreover, it is preferable that reaction time (heating time) in the case of employ | adopting the method to imidize by performing the said heat processing shall be 0.5 to 5 hours. If such a reaction time is less than the lower limit, it tends to be difficult to sufficiently imidize. On the other hand, if it exceeds the upper limit, it tends to be colored or decrease in molecular weight due to thermal decomposition.
また、前記加熱処理を施してイミド化する場合においては、高分子量化やイミド化を促進させるために、いわゆる反応促進剤を利用してもよい。このような反応促進剤としては、公知の反応促進剤(トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、N−メチルピペリジン、ピリジン、コリジン、ルチジン、2−ヒドロキシピリジン、4−ジメチルアミノピリジン(DMAP)、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO),ジアザビシクロノネン(DBN)、ジアザビシクロウンデセン(DBU)などの三級アミン等)を適宜利用してもよい。また、このような反応促進剤の中でも、反応性、入手性、実用性の観点から、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、N−メチルピペリジン、ピリジンが好ましく、トリエチルアミン、ピリジン、N−メチルピペリジンがより好ましく、トリエチルアミン、N−メチルピペリジンが更に好ましい。このような反応促進剤は1種を単独であるいは2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、前記加熱処理を施してイミド化する場合において、前記反応促進剤の使用量としては、特に制限されるものではないが、例えば、ポリアミド酸中の繰り返し単位1モルに対して0.01〜4.0モルとすることが好ましく、0.05〜2.0モルであることがより好ましく、0.05〜1.0モルとすることが更に好ましい。 Moreover, when imidating by performing the said heat processing, in order to promote high molecular weight and imidation, you may utilize what is called a reaction accelerator. Examples of such reaction accelerators include known reaction accelerators (triethylamine, diisopropylethylamine, N-methylpiperidine, pyridine, collidine, lutidine, 2-hydroxypyridine, 4-dimethylaminopyridine (DMAP), 1,4-diazabicyclo. [2.2.2] A tertiary amine such as octane (DABCO), diazabicyclononene (DBN), diazabicycloundecene (DBU), etc.) may be used as appropriate. Of these reaction accelerators, triethylamine, diisopropylethylamine, N-methylpiperidine, and pyridine are preferable, and triethylamine, pyridine, and N-methylpiperidine are more preferable, and triethylamine is preferable from the viewpoints of reactivity, availability, and practicality. N-methylpiperidine is more preferred. Such reaction accelerators may be used alone or in combination of two or more. In addition, in the case of imidization by performing the heat treatment, the amount of the reaction accelerator used is not particularly limited. For example, 0.01 to 0.1 mol per 1 mol of the repeating unit in the polyamic acid. The amount is preferably 4.0 mol, more preferably 0.05 to 2.0 mol, and still more preferably 0.05 to 1.0 mol.
また、このような工程(I)及び工程(II)を含む方法を利用する場合であって、イミド化に際して前記加熱処理を施すことによりイミド化する方法を採用する場合には、前記工程(I)を実施した後に、上記本発明のポリアミド酸を単離することなく、有機溶媒中において前記テトラカルボン酸二無水物と前記芳香族ジアミンの混合物とを反応させて得られた反応液(前記ポリアミド酸を含有する反応液)をそのまま用い、前記反応液に対して溶媒を蒸発除去する処理(溶媒除去処理)を施して溶媒を除去した後、前記加熱処理を施すことによりイミド化する方法を採用してもよい。このような溶媒を蒸発除去する処理により、前記ポリアミド酸をフィルム状などの形態にして単離した後、加熱処理を施して、所望の形態のポリイミドを得ること等が可能となる。 Further, when a method including such steps (I) and (II) is used, and when a method of imidizing by applying the heat treatment during imidization is employed, the step (I ), The reaction solution obtained by reacting the mixture of the tetracarboxylic dianhydride and the aromatic diamine in an organic solvent without isolating the polyamic acid of the present invention (the polyamide) The reaction solution containing an acid) is used as it is, and after the solvent is removed by subjecting the reaction solution to evaporation removal (solvent removal treatment), imidization is performed by applying the heat treatment. May be. By the process of evaporating and removing the solvent, it is possible to isolate the polyamic acid in the form of a film or the like and then perform a heat treatment to obtain a polyimide in a desired form.
このような溶媒を蒸発除去する処理(溶媒除去処理)の方法における温度条件としては0〜180℃であることが好ましく、30〜150℃であることがより好ましい。このような溶媒除去処理における温度条件が前記下限未満では溶媒を十分に蒸発させて除去することが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると溶媒が沸騰し気泡やボイドを含むフィルムになる傾向にある。この場合において、例えばフィルム状のポリイミドを製造する場合においては、得られた反応液をそのまま基材(例えばガラス板)上に塗布し、前記溶媒を蒸発除去する処理及び加熱処理を施せばよく、簡便な方法でフィルム状のポリイミドを製造することが可能となる。なお、このような反応液の塗布方法としては特に制限されず、公知の方法(キャスト法など)を適宜採用することができる。また、前記反応液から上記本発明のポリアミド酸を単離して利用する場合、その単離方法としては特に制限されず、ポリアミド酸を単離することが可能な公知の方法を適宜採用することができ、例えば、再沈殿物として単離する方法などを採用してもよい。 The temperature condition in the method of evaporating and removing the solvent (solvent removing treatment) is preferably 0 to 180 ° C, more preferably 30 to 150 ° C. If the temperature condition in such a solvent removal treatment is less than the lower limit, it tends to be difficult to remove the solvent sufficiently by evaporation, whereas if the upper limit is exceeded, the solvent will boil and the film contains bubbles and voids. Tend to be. In this case, for example, in the case of producing a film-like polyimide, the reaction solution obtained may be applied as it is on a substrate (for example, a glass plate), and the solvent may be removed by evaporation and heat treatment, It becomes possible to produce a film-like polyimide by a simple method. In addition, it does not restrict | limit especially as a coating method of such a reaction liquid, A well-known method (casting method etc.) can be employ | adopted suitably. When the polyamic acid of the present invention is isolated from the reaction solution and used, the isolation method is not particularly limited, and a known method capable of isolating the polyamic acid may be appropriately employed. For example, a method of isolating as a reprecipitate may be employed.
また、前記加熱処理を施してイミド化する方法を採用して工程(II)を施す場合には、工程(I)と工程(II)とを一連の工程として同時に施してもよい。このように、工程(I)と工程(II)とを一連の工程として同時に施す方法としては、例えば、前記テトラカルボン酸二無水物と前記芳香族ジアミンの混合物(混合物中の芳香族ジアミン)とを反応させる段階から加熱する処理を施すことにより、ポリアミド酸(中間体)の形成とそれに続くポリイミドの形成(イミド化)とを同時に進行せしめて、工程(I)と工程(II)とを同時に施す方法を採用することができる。 Further, when the step (II) is performed by employing the method of imidizing by performing the heat treatment, the step (I) and the step (II) may be performed simultaneously as a series of steps. Thus, as a method of simultaneously performing the steps (I) and (II) as a series of steps, for example, a mixture of the tetracarboxylic dianhydride and the aromatic diamine (aromatic diamine in the mixture) and By performing the heating treatment from the step of reacting, the formation of polyamic acid (intermediate) and the subsequent formation of polyimide (imidation) proceed simultaneously, and step (I) and step (II) are simultaneously performed. The method of applying can be adopted.
また、このように前記テトラカルボン酸二無水物と前記芳香族ジアミンの混合物(混合物中の芳香族ジアミン)とを反応させる際から加熱する処理を施すことにより、工程(I)と工程(II)とを同時に施す場合においては、重合溶媒の存在下、上記一般式(5A)で表されるテトラカルボン酸二無水物と、前記芳香族ジアミンの混合物(混合物中の芳香族ジアミン)とを反応させる段階から反応促進剤を用い、前記重合溶媒と前記反応促進剤の存在下、上記一般式(5A)で表されるテトラカルボン酸二無水物と前記芳香族ジアミンの混合物とを加熱して反応させることによりポリイミドを形成することが好ましい。このようにして工程(I)と工程(II)とを同時に施す場合、加熱によって、工程(I)におけるポリアミド酸の生成と工程(II)におけるポリアミド酸のイミド化とが連続的に引き起こされて、溶媒中においてポリイミドが調製されることとなるが、その際に、前記反応促進剤を利用することで、ポリアミド酸の生成とイミド化の反応速度が非常に早くなり、分子量を伸ばすことが可能となる。また、前記反応促進剤を用いて加熱することにより工程(I)と工程(II)とを同時に施す場合には、加熱により、テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミンとの反応が進行するとともに、反応により生成される水を蒸発させて除去することも可能となるため、いわゆる縮合剤(脱水縮合剤)を利用することなく、反応を効率よく進行させることも可能となる。 In addition, by subjecting the mixture of the tetracarboxylic dianhydride and the aromatic diamine (aromatic diamine in the mixture) to the reaction in this way, heating is performed, so that the steps (I) and (II) are performed. In the presence of a polymerization solvent, the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (5A) is reacted with the mixture of the aromatic diamines (the aromatic diamine in the mixture). Using a reaction accelerator from the stage, in the presence of the polymerization solvent and the reaction accelerator, the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (5A) and the mixture of the aromatic diamine are heated and reacted. Thus, it is preferable to form polyimide. Thus, when performing process (I) and process (II) simultaneously, the production | generation of the polyamic acid in process (I) and imidation of the polyamic acid in process (II) are caused continuously by heating. In this case, polyimide is prepared in a solvent. At that time, by using the reaction accelerator, the reaction rate of polyamic acid and imidization can be greatly increased, and the molecular weight can be increased. It becomes. In the case where the step (I) and the step (II) are simultaneously performed by heating using the reaction accelerator, the reaction between the tetracarboxylic dianhydride and the aromatic diamine proceeds by heating. Since water generated by the reaction can be removed by evaporation, the reaction can be efficiently advanced without using a so-called condensing agent (dehydration condensing agent).
また、前記重合溶媒と前記反応促進剤の存在下、上記一般式(5A)で表されるテトラカルボン酸二無水物と前記芳香族ジアミンの混合物とを加熱して反応させることによりポリイミドを形成する場合(反応促進剤を用いて加熱することにより工程(I)と工程(II)とを同時に施す場合)、その加熱時の温度条件としては、100〜250℃であることが好ましく、120〜250℃であることがより好ましく、150〜220℃であることが更に好ましい。このような温度条件が前記下限未満では反応温度が水の沸点以下であるため、水の留去が生じず、水の存在により反応の進行が阻害され、ポリイミドの分子量をより大きなものとすることが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、溶媒の熱分解などの副反応が生じ、加熱後に得られるポリイミドと有機溶媒との混合液(ワニス)中の不純物が多くなって、これを用いてフィルムを形成した場合に、得られるポリイミドフィルムの物性が悪化する傾向にある。 Moreover, in the presence of the polymerization solvent and the reaction accelerator, a polyimide is formed by heating and reacting the mixture of the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (5A) and the aromatic diamine. In the case (when the step (I) and the step (II) are simultaneously performed by heating using a reaction accelerator), the temperature condition during the heating is preferably 100 to 250 ° C., and preferably 120 to 250 More preferably, it is 150 degreeC, and it is still more preferable that it is 150-220 degreeC. If the temperature condition is less than the lower limit, the reaction temperature is lower than the boiling point of water, so water does not evaporate, the presence of water hinders the progress of the reaction, and the molecular weight of the polyimide is increased. On the other hand, if the upper limit is exceeded, side reactions such as thermal decomposition of the solvent occur, and the amount of impurities in the mixed liquid (varnish) of the polyimide and organic solvent obtained after heating increases. When a film is formed using this, the physical properties of the resulting polyimide film tend to deteriorate.
また、反応促進剤を用いて加熱することにより工程(I)と工程(II)とを同時に施す場合、その工程に利用する反応促進剤としては、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、N−メチルピペリジン、ピリジン、コリジン、ルチジン、2−ヒドロキシピリジン、4−ジメチルアミノピリジン(DMAP)、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO),ジアザビシクロノネン(DBN)、ジアザビシクロウンデセン(DBU)などの三級アミンが好ましく、中でも、反応性、入手性、実用性の観点から、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、N−メチルピペリジン、ピリジンが好ましく、トリエチルアミン、ピリジン、N−メチルピペリジンがより好ましく、トリエチルアミン、N−メチルピペリジンが更に好ましい。このような反応促進剤は1種を単独であるいは2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、反応促進剤を用いて加熱することにより工程(I)と工程(II)とを同時に施す場合、その反応促進剤の使用量は、上記一般式(5A)で表されるテトラカルボン酸二無水物と前記芳香族ジアミンの混合物の総量(合計量)100質量部に対して0.01〜10質量部とすることが好ましく、0.05〜2質量部とすることがより好ましい。 Moreover, when performing process (I) and process (II) simultaneously by heating using a reaction accelerator, as a reaction accelerator utilized for the process, triethylamine, diisopropylethylamine, N-methylpiperidine, pyridine, Collidine, lutidine, 2-hydroxypyridine, 4-dimethylaminopyridine (DMAP), 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane (DABCO), diazabicyclononene (DBN), diazabicycloundecene (DBU) In particular, from the viewpoint of reactivity, availability, and practicality, triethylamine, diisopropylethylamine, N-methylpiperidine, and pyridine are preferable, and triethylamine, pyridine, and N-methylpiperidine are more preferable, and triethylamine is preferable. N-methyl pipette Jin is more preferable. Such reaction accelerators may be used alone or in combination of two or more. Moreover, when performing process (I) and process (II) simultaneously by heating using a reaction accelerator, the usage-amount of the reaction accelerator is the tetracarboxylic acid dicarboxylic acid represented by the said General formula (5A). It is preferable to set it as 0.01-10 mass parts with respect to 100 mass parts of total amount (total amount) of the mixture of an anhydride and the said aromatic diamine, and it is more preferable to set it as 0.05-2 mass parts.
また、このようにして得られるポリイミドは、Xが上記一般式(I−1)で表される基である上記一般式(1)で表される繰り返し単位を2種以上含有し、かつ、該2種以上の繰り返し単位のうちの少なくとも1種が、式(1)中のR10が上記一般式(2)で表される基である繰り返し単位(A)であるポリイミドとなる。なお、このようなポリイミドは、上記本発明のポリイミドとして説明したものと同様のものである(その好適なものも同様である。)。そのため、本発明のポリイミドの製造方法は、前述の本発明のポリイミドを製造するための方法として好適に利用することができる。 The polyimide thus obtained contains two or more repeating units represented by the above general formula (1), wherein X is a group represented by the above general formula (I-1), and At least one of the two or more types of repeating units is a polyimide in which R 10 in the formula (1) is a repeating unit (A) that is a group represented by the general formula (2). In addition, such a polyimide is the same as what was demonstrated as the polyimide of the said invention (The suitable thing is also the same). Therefore, the manufacturing method of the polyimide of this invention can be utilized suitably as a method for manufacturing the polyimide of the above-mentioned this invention.
以上、上記一般式(5A)で表される化合物(テトラカルボン酸二無水物)を用いた場合の本発明のポリイミドの製造方法を好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明のポリイミドの製造方法は、上記方法に限定されるものではない(なお、上述の工程(I)と工程(II)を含む方法を、以下、場合により、単に「方法(A)」と称する)。 As mentioned above, although the manufacturing method of the polyimide of this invention at the time of using the compound (tetracarboxylic dianhydride) represented by the said general formula (5A) was demonstrated based on suitable embodiment, The production method is not limited to the above method (the method including the above-described step (I) and step (II) is hereinafter simply referred to as “method (A)” in some cases).
このような本発明のポリイミドの製造方法の他の実施形態としては、例えば、上記一般式(5A)で表されるテトラカルボン酸二無水物の代わりに上記一般式(5B)で表されるテトラカルボン酸二無水物を用いる以外は前述の方法(A)と同様にしてポリイミドを得る方法(以下、場合により単に「方法(B)」と称する)を採用することができる。このような方法(B)においては、その工程(I)に相当する工程において、得られるポリアミド酸の構造は上記一般式(5B)で表される化合物に由来するものとなる。ここで、方法(B)に用いる上記一般式(5B)で表される化合物(テトラカルボン酸二無水物)に関して、式(5B)中のA、R5はそれぞれ上記一般式(I−2)中のA、R5と同義である(その好適なものも同義である)。また、このような方法(B)に用いる上記一般式(5B)で表される化合物(テトラカルボン酸二無水物)の製造方法は特に制限されず、公知の方法(例えば、国際公開第2015/163314号に記載されている方法)を適宜採用することができる。また、方法(B)において形成されるポリアミド酸は下記一般式(11B): As other embodiment of the manufacturing method of the polyimide of this invention, for example, instead of the tetracarboxylic dianhydride represented by the above general formula (5A), the tetra represented by the above general formula (5B) is used. A method of obtaining polyimide in the same manner as the above-described method (A) except that carboxylic dianhydride is used (hereinafter, simply referred to as “method (B)” in some cases) can be employed. In such a method (B), the structure of the polyamic acid obtained in the step corresponding to the step (I) is derived from the compound represented by the general formula (5B). Here, regarding the compound (tetracarboxylic dianhydride) represented by the general formula (5B) used in the method (B), A and R 5 in the formula (5B) are each the above general formula (I-2). It is synonymous with A and R 5 in the inside (the suitable thing is also synonymous). Moreover, the manufacturing method of the compound (tetracarboxylic dianhydride) represented by the general formula (5B) used in such a method (B) is not particularly limited, and a known method (for example, International Publication No. 2015/2015) 163314) can be employed as appropriate. The polyamic acid formed in the method (B) is represented by the following general formula (11B):
[式(11B)中、A、R5はそれぞれ上記一般式(I−2)中のA、R5と同義であり、式(11B)中のR10は上記一般式(1)中のR10と同義である。]
で表される繰り返し単位を2種以上含有し、かつ、該2種以上の繰り返し単位のうちの少なくとも1種が、式(11B)中のR10が上記一般式(2)で表される基である繰り返し単位(A’’)であるポリアミド酸となる。なお、このような方法(B)におけるポリアミド酸や各工程の好適な条件(ポリアミド酸の粘度の条件、テトラカルボン酸二無水物の使用量、テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミンの混合物の反応条件、等の好適な条件)は、方法(A)で説明した条件と同様である。ここで、方法(B)により得られるポリアミド酸は、上記一般式(5B)で表される化合物と前記芳香族ジアミンの混合物とに由来する繰り返し単位(上記一般式(11B)で表される繰り返し単位)となる以外、R10の好適な条件等も方法(A)において説明したものと同様である。このように、一般式(11B)で表される繰り返し単位を2種以上含有する前記ポリアミド酸において、前記繰り返し単位(A’’)以外の一般式(11B)で表される繰り返し単位としては(前記繰り返し単位(A’’)と組み合わせて利用する一般式(11B)で表される繰り返し単位としては)、特に制限されず、R10が炭素数が6〜40のアリーレン基であって且つ上記一般式(2)で表される基以外のものである一般式(11B)で表される繰り返し単位を適宜利用することが可能であり、中でも、前記繰り返し単位(A’’)以外の繰り返し単位の少なくとも1種が、式(11B)中のR10が上記一般式(3)〜(4)で表される基のうちのいずれかである繰り返し単位(B’’)であることが好ましい。このような一般式(11B)で表され且つ該式中のR10が上記一般式(3)〜(4)で表される基のうちのいずれかである繰り返し単位(B’’)を、前記繰り返し単位(A’’)と組み合わせて利用することにより、ポリアミド酸を用いてポリイミドフィルムに誘導した際に、高耐熱性、無色透明性、高硬度のバランスの観点で、より優れたポリイミドフィルムを得ることが可能となる。また、このような方法(B)によれば、得られるポリイミドは、Xが上記一般式(I−2)で表される基である上記一般式(1)で表される繰り返し単位を2種以上含有し、かつ、該2種以上の繰り返し単位のうちの少なくとも1種が、式(1)中のR10が上記一般式(2)で表される基である繰り返し単位(A)であるポリイミドとなる。
Wherein (11B), A, R 5 have the same meanings respectively above general formula (I-2) in A, and R 5, R of R 10 in the formula (11B) is the general formula (1) Is synonymous with 10 . ]
A group in which R 10 in the formula (11B) is a group represented by the above general formula (2), containing at least two types of repeating units represented by formula (11). Is a polyamic acid which is a repeating unit (A ″). In addition, polyamic acid in such a method (B) and suitable conditions for each step (polyamide acid viscosity conditions, amount of tetracarboxylic dianhydride used, mixture of tetracarboxylic dianhydride and aromatic diamine Suitable conditions such as reaction conditions are the same as those described in the method (A). Here, the polyamic acid obtained by the method (B) is a repeating unit derived from the mixture of the compound represented by the general formula (5B) and the aromatic diamine (the repeating unit represented by the general formula (11B)). Other than the unit, suitable conditions for R 10 are the same as those described in the method (A). Thus, in the polyamic acid containing two or more repeating units represented by the general formula (11B), the repeating unit represented by the general formula (11B) other than the repeating unit (A ″) is ( The repeating unit represented by formula (11B) used in combination with the repeating unit (A ″) is not particularly limited, and R 10 is an arylene group having 6 to 40 carbon atoms, and The repeating unit represented by the general formula (11B) which is other than the group represented by the general formula (2) can be used as appropriate, and among them, the repeating unit other than the repeating unit (A ″). Is preferably a repeating unit (B ″) in which R 10 in the formula (11B) is any one of the groups represented by the general formulas (3) to (4). A repeating unit (B ″) represented by the general formula (11B) and in which R 10 is any one of the groups represented by the general formulas (3) to (4), When used in combination with the repeating unit (A ″), the polyimide film is superior in terms of the balance between high heat resistance, colorless transparency, and high hardness when induced into a polyimide film using polyamic acid. Can be obtained. Moreover, according to such a method (B), the polyimide obtained has two types of repeating units represented by the above general formula (1) in which X is a group represented by the above general formula (I-2). In addition, at least one of the two or more repeating units is a repeating unit (A) in which R 10 in the formula (1) is a group represented by the general formula (2). It becomes polyimide.
なお、前述の方法(A)や方法(B)においては、テトラカルボン酸二無水物として上記一般式(5A)又は(5B)で表される化合物を用いているが、本発明のポリイミドの製造方法においては、テトラカルボン酸二無水物として、上記一般式(5A)で表される化合物及び上記一般式(5B)で表される化合物の中から選択される少なくとも1種を用いることができ、上記一般式(5A)で表される化合物と上記一般式(5B)で表される化合物との混合物を利用してよい。かかる場合においても、上記一般式(5A)で表されるテトラカルボン酸二無水物の代わりに、上記一般式(5A)で表される化合物と上記一般式(5B)で表される化合物との混合物を利用する以外は、上述の工程(I)及び(II)を含む方法と同様の方法(好適な条件も同様である)を採用することで、ポリイミドを得ることができる。また、上記一般式(5A)で表される化合物と上記一般式(5B)で表される化合物との混合物を利用した場合、ポリアミド酸の繰り返し単位は、上記一般式(11A)で表されるの繰り返し単位及び上記一般式(11B)で表されるの繰り返し単位の双方を含むものとなり、最終的に得られるポリイミドにおいて、一般式(1)で表されかつ該式中のXが式(I−1)で表される基である繰り返し単位と、一般式(1)で表されかつ該式中のXが式(I−2)で表される基である繰り返し単位とを含むものとなる。 In addition, in the above-mentioned method (A) and method (B), although the compound represented by the said general formula (5A) or (5B) is used as tetracarboxylic dianhydride, manufacture of the polyimide of this invention In the method, as the tetracarboxylic dianhydride, at least one selected from the compound represented by the general formula (5A) and the compound represented by the general formula (5B) can be used. A mixture of the compound represented by the general formula (5A) and the compound represented by the general formula (5B) may be used. Even in such a case, instead of the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (5A), the compound represented by the general formula (5A) and the compound represented by the general formula (5B) A polyimide can be obtained by adopting the same method (preferable conditions are the same) as the method including the steps (I) and (II) described above except that the mixture is used. When a mixture of the compound represented by the general formula (5A) and the compound represented by the general formula (5B) is used, the repeating unit of the polyamic acid is represented by the general formula (11A). In the polyimide finally obtained, X represented by the general formula (1) and X in the formula is represented by the formula (I) -1) and a repeating unit represented by the general formula (1), and X in the formula is a group represented by the formula (I-2). .
更に、本発明のポリイミドの製造方法においては、前記重合溶媒及び前記反応促進剤の存在下、上記一般式(5A)で表される化合物及び上記一般式(5B)で表される化合物からなる少なくとも1種のテトラカルボン酸二無水物と、前記芳香族ジアミンの混合物とを加熱して反応させることにより、ポリイミドを形成する方法を採用することが好ましい。このような方法によれば、ポリアミド酸(中間体)の形成とそれに続くポリイミドの形成(イミド化)とをほぼ同時に進行せしめて、より効率よくポリイミドを調製することができる。また、このような方法における加熱時の温度条件や反応促進剤の種類やその使用量などは、前述の反応促進剤を用いて加熱することにより工程(I)と工程(II)とを同時に施す場合において説明した条件と同様の条件とすることが好ましい。 Furthermore, in the method for producing a polyimide of the present invention, in the presence of the polymerization solvent and the reaction accelerator, at least the compound represented by the general formula (5A) and the compound represented by the general formula (5B) are included. It is preferable to employ a method of forming polyimide by heating and reacting one kind of tetracarboxylic dianhydride and the mixture of the aromatic diamine. According to such a method, the formation of the polyamic acid (intermediate) and the subsequent formation (imidation) of the polyimide can proceed almost simultaneously, whereby the polyimide can be prepared more efficiently. Moreover, the temperature conditions at the time of heating in such a method, the kind of reaction accelerator, the amount of use thereof, and the like are simultaneously applied to the steps (I) and (II) by heating using the above-described reaction accelerator. It is preferable to use conditions similar to those described in the case.
また、本発明のポリイミドを製造するために好適に採用することが可能な方法は、前述の本発明のポリイミドの製造方法に限定されるものではない。本発明のポリイミドを製造するために好適に採用することが可能な方法としては、例えば、ポリイミド前駆体として、下記一般式(101): Moreover, the method which can be suitably employ | adopted in order to manufacture the polyimide of this invention is not limited to the manufacturing method of the polyimide of the above-mentioned this invention. As a method that can be suitably employed for producing the polyimide of the present invention, for example, as a polyimide precursor, the following general formula (101):
[式(101)中、R1、R2、R3、R10、nはそれぞれ、上記式(11A)中のR1、R2、R3、R10、nと同義であり、Y1、Y2はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜6のアルキル基及び炭素数3〜9のアルキルシリル基よりなる群から選択される1種を示す。]
で表される繰り返し単位を2種以上含有し、かつ、該2種以上の繰り返し単位のうちの少なくとも1種が、式(101)中のR10が上記一般式(2)で表される基である繰り返し単位(A’)である樹脂(A);
下記一般式(102):
Wherein (101), R 1, R 2, R 3, R 10, n , respectively, have the same meanings as R 1, R 2, R 3 , R 10, n in the above formula (11A), Y 1 , Y 2 each independently represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and an alkylsilyl group having 3 to 9 carbon atoms. ]
A group in which R 10 in the formula (101) is a group represented by the above general formula (2), containing at least two types of repeating units represented by the formula: A resin (A) which is a repeating unit (A ′);
The following general formula (102):
[式(102)中、A、R5、R10は上記一般式(11B)中のA、R5、R10と同義であり、Y1、Y2はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜6のアルキル基及び炭素数3〜9のアルキルシリル基よりなる群から選択される1種を示す。]
で表される繰り返し単位を2種以上含有し、かつ、該2種以上の繰り返し単位のうちの少なくとも1種が、式(102)中のR10が上記一般式(2)で表される基である繰り返し単位(A’’)である樹脂(B);
等を調製した後、これをイミド化する方法を採用することもできる(なお、かかる方法において、例えば、上記式中のY1、Y2がいずれも水素原子である場合には本発明のポリイミドの製造方法の好適な一実施形態(上述の方法(A)や方法(B))と同様の方法となり、かかる方法の一部は本発明のポリイミドの製造方法と同一の方法となり得る。また、前述のポリイミド前駆体は、上記一般式(101)で表される繰り返し単位及び上記一般式(102)で表される繰り返し単位の双方を含むものであってもよい。)。
Wherein (102), A, R 5 , R 10 has the same meaning as A, R 5, R 10 in the general formula (11B), Y 1, Y 2 are each independently a hydrogen atom, C 1 -C 1 type selected from the group which consists of a C6 alkyl group and a C3-C9 alkylsilyl group is shown. ]
A group in which R 10 in the formula (102) is a group represented by the above general formula (2), containing at least two types of repeating units represented by the formula: A resin (B) which is a repeating unit (A ″);
And the like, and then imidizing it can also be employed (in this method, for example, when Y 1 and Y 2 in the above formula are both hydrogen atoms, the polyimide of the present invention can be used). This method is the same as the preferred embodiment of the production method (the above-described method (A) and method (B)), and a part of the method can be the same as the method for producing the polyimide of the present invention. The aforementioned polyimide precursor may include both the repeating unit represented by the general formula (101) and the repeating unit represented by the general formula (102).
このような樹脂(A)及び(B)において、式中のY1、Y2はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜6(好ましくは炭素数1〜3)のアルキル基、又は、炭素数3〜9のアルキルシリル基のいずれかである。Y1、Y2は、その置換基の種類、及び、置換基の導入率を、その製造条件を適宜変更することで変化させることができる。このようなY1、Y2は、いずれも水素原子である場合は、上記樹脂(A)及び(B)はいずれもポリアミド酸となり、これを用いた場合には、ポリイミドの製造がより容易となる傾向がある。 In such resins (A) and (B), Y 1 and Y 2 in the formula are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (preferably having 1 to 3 carbon atoms), or a carbon number. It is any one of 3 to 9 alkylsilyl groups. Y 1 and Y 2 can change the type of the substituent and the introduction rate of the substituent by appropriately changing the production conditions. When such Y 1 and Y 2 are both hydrogen atoms, the resins (A) and (B) are both polyamic acids, and when this is used, it is easier to produce polyimide. Tend to be.
また、このような樹脂(A)及び(B)において、式中のY1、Y2が炭素数1〜6(好ましくは炭素数1〜3)のアルキル基である場合、ポリイミド前駆体の保存安定性がより優れたものとなる傾向にある。また、Y1、Y2が炭素数1〜6(好ましくは炭素数1〜3)のアルキル基である場合、Y1、Y2はメチル基又はエチル基であることがより好ましい。 Further, in such a resin (A) and (B), if Y 1, Y 2 in the formula is 1 to 6 carbon atoms (preferably 1 to 3 carbon atoms) alkyl group, storage of the polyimide precursor It tends to be more stable. Further, Y 1, if Y 2 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (preferably 1 to 3 carbon atoms), and more preferably Y 1, Y 2 is a methyl group or an ethyl group.
また、このような樹脂(A)及び(B)において、式中のY1、Y2が炭素数3〜9のアルキルシリル基である場合、ポリイミド前駆体の溶解性がより優れたものとなる傾向にある。このようにY1、Y2が炭素数3〜9のアルキルシリル基である場合、Y1、Y2はトリメチルシリル基又はt−ブチルジメチルシリル基であることがより好ましい。 Moreover, in such resin (A) and (B), when Y < 1 >, Y < 2 > in a formula is a C3-C9 alkylsilyl group, the solubility of a polyimide precursor will become more excellent. There is a tendency. Thus, when Y < 1 >, Y < 2 > is a C3-C9 alkylsilyl group, it is more preferable that Y < 1 >, Y < 2 > is a trimethylsilyl group or a t-butyldimethylsilyl group.
このような樹脂(A)及び(B)において、式中のY1、Y2に関して、水素原子以外の基(アルキル基及び/又はアルキルシリル基)の導入率は、特に限定されないが、Y1、Y2のうちの少なくとも一部をアルキル基及び/又はアルキルシリル基とする場合Y1、Y2の総量の25%以上(より好ましくは50%以上、更に好ましくは75%以上)をアルキル基及び/又はアルキルシリル基とすることが好ましい(なお、この場合、アルキル基及び/又はアルキルシリル基以外のY1、Y2は水素原子となる)。Y1、Y2の総量の25%以上をアルキル基及び/又はアルキルシリル基にすることで、ポリイミド前駆体の保存安定性がより優れたものとなる傾向にある。 In such resins (A) and (B), with respect to Y 1 and Y 2 in the formula, the introduction rate of groups other than hydrogen atoms (alkyl groups and / or alkylsilyl groups) is not particularly limited, but Y 1 When at least a part of Y 2 is an alkyl group and / or an alkylsilyl group, 25% or more (more preferably 50% or more, more preferably 75% or more) of the total amount of Y 1 and Y 2 is an alkyl group. And / or an alkylsilyl group (in this case, Y 1 and Y 2 other than the alkyl group and / or the alkylsilyl group are hydrogen atoms). By making 25% or more of the total amount of Y 1 and Y 2 an alkyl group and / or an alkylsilyl group, the storage stability of the polyimide precursor tends to be more excellent.
なお、このような樹脂(A)又は(B)からなるポリイミド前駆体は、Y1、Y2の種類に応じて、1)ポリアミド酸(各繰り返し単位の一般式中のY1、Y2がいずれも水素原子);2)ポリアミド酸エステル(Y1、Y2の少なくとも一部がアルキル基);3)ポリアミド酸シリルエステル(Y1、Y2の少なくとも一部がアルキルシリル基);に分類できる。以下、ポリイミド前駆体を製造するための方法を、上記分類ごとに分けて簡単に説明する。なお、このようなポリイミド前駆体を製造するための方法は、以下の製造方法に限定されるものではない。 Such a resin (A) or the polyimide precursor consisting of (B), depending on the type of Y 1, Y 2, 1) is Y 1, Y 2 of the polyamic acid (in the general formula of the repeating units 2) Polyamic acid ester (Y 1 , Y 2 is at least partly an alkyl group); 3) Polyamic acid silyl ester (Y 1 , Y 2 is at least part of an alkylsilyl group); it can. Hereinafter, a method for producing a polyimide precursor will be briefly described for each of the above classifications. In addition, the method for manufacturing such a polyimide precursor is not limited to the following manufacturing methods.
1)ポリアミド酸
このようなポリアミド酸を製造するために好適に利用することが可能な方法としては、上記本発明のポリイミドの製造方法において説明した工程(I)や、上記方法(B)中のポリアミド酸を製造する工程を採用することが好ましい。
1) Polyamic acid As a method that can be suitably used for producing such a polyamic acid, the step (I) described in the method for producing a polyimide of the present invention or the method (B) described above can be used. It is preferable to employ a process for producing a polyamic acid.
2)ポリアミド酸エステル
次に、前記ポリアミド酸エステルを製造するために好適に利用することが可能な方法を説明する。すなわち、先ず、上記一般式(5A)及び(5B)で表されるテトラカルボン酸二無水物のうちの少なくとも1種のテトラカルボン酸二無水物を任意のアルコールと反応させ、ジエステルジカルボン酸を得た後、塩素化試薬(例えば、チオニルクロライド、オキサリルクロライド等)と反応させ、ジエステルジカルボン酸クロライド(テトラカルボン酸の誘導体)を得る。このようにして得られたジエステルジカルボン酸クロライドを含有する単量体成分(上記一般式(5A)及び(5B)で表されるテトラカルボン酸二無水物のうちの少なくとも1種のテトラカルボン酸二無水物に由来する前記ジエステルジカルボン酸クロライドと、場合により、上記一般式(5A)及び(5B)で表されるテトラカルボン酸二無水物のうちの少なくとも1種とを含む成分)と、前記芳香族ジアミンの混合物とを−20〜120℃(より好ましくは−5〜80℃)の範囲で1〜72時間攪拌して反応させることで、Y1、Y2の少なくとも一部がアルキル基である繰り返し単位を含む樹脂(A)又は樹脂(B)である、ポリアミド酸エステルが得られる。なお、撹拌時の温度を80℃以上として反応させる場合、分子量が重合時の温度履歴に依存して変動し易くなり、また、熱によりイミド化が進行する場合も生じ得ることから、ポリイミド前駆体を安定的に製造することが困難となる傾向にある。また、ジエステルジカルボン酸と前記芳香族ジアミンとを、リン系縮合剤やカルボジイミド縮合剤などを用いて脱水縮合することによっても、簡便に、前記ポリアミド酸エステルからなるポリイミド前駆体が得られる。このような方法で得られるポリアミド酸エステルからなるポリイミド前駆体は、安定なため、水やアルコールなどの溶剤を加えて再沈殿などの精製を行うこともできる。
2) Polyamic acid ester Next, the method which can be utilized suitably in order to manufacture the said polyamic acid ester is demonstrated. That is, first, at least one tetracarboxylic dianhydride of the tetracarboxylic dianhydrides represented by the general formulas (5A) and (5B) is reacted with an arbitrary alcohol to obtain a diester dicarboxylic acid. Then, it is reacted with a chlorinating reagent (for example, thionyl chloride, oxalyl chloride, etc.) to obtain diester dicarboxylic acid chloride (tetracarboxylic acid derivative). A monomer component containing the diester dicarboxylic acid chloride thus obtained (at least one tetracarboxylic dianhydride of the tetracarboxylic dianhydrides represented by the general formulas (5A) and (5B)). A component containing the diester dicarboxylic acid chloride derived from an anhydride and, optionally, at least one of the tetracarboxylic dianhydrides represented by the general formulas (5A) and (5B)), and the fragrance A mixture of a group diamine is reacted with stirring in a range of -20 to 120 ° C (more preferably -5 to 80 ° C) for 1 to 72 hours, whereby at least a part of Y 1 and Y 2 is an alkyl group. Polyamic acid ester which is resin (A) or resin (B) containing a repeating unit is obtained. When the reaction is carried out at a temperature of 80 ° C. or higher during stirring, the molecular weight tends to fluctuate depending on the temperature history at the time of polymerization, and imidation may proceed due to heat. Tends to be difficult to produce stably. Moreover, the polyimide precursor which consists of the said polyamic acid ester is simply obtained also by carrying out the dehydration condensation of the diester dicarboxylic acid and the said aromatic diamine using a phosphorus-type condensing agent, a carbodiimide condensing agent, etc. Since the polyimide precursor comprising a polyamic acid ester obtained by such a method is stable, it can be purified by reprecipitation by adding a solvent such as water or alcohol.
3)ポリアミド酸シリルエステル
以下、前記ポリアミド酸シリルエステルを製造するために好適に利用することが可能な方法を、いわゆる間接法と直接法とに分けて簡単に説明する。
3) Polyamic acid silyl ester Hereinafter, methods that can be suitably used for producing the polyamic acid silyl ester will be briefly described by dividing them into so-called indirect methods and direct methods.
<間接法>
ポリアミド酸シリルエステルを製造するために好適に利用することが可能な方法としては、以下のような方法(間接法)を採用できる。すなわち、先ず、前記芳香族ジアミンの混合物とシリル化剤を反応させ、シリル化された前記芳香族ジアミンを得る。なお、必要に応じて、蒸留等によりシリル化された芳香族ジアミンの精製を行ってもよい。次に、脱水された溶剤中に、シリル化された芳香族ジアミンの混合物、又は、シリル化された芳香族ジアミンの混合物と芳香族ジアミン(シリル化されていないもの)との混合物を溶解させて溶液を得る。次いで、前記溶液を撹拌しながら、該溶液中に前記テトラカルボン酸二無水物成分(上記一般式(5A)及び(5B)で表されるテトラカルボン酸二無水物のうちの少なくとも1種)を徐々に添加し、0〜120℃(好ましくは5〜80℃)の範囲で1〜72時間撹拌することで、Y1、Y2の少なくとも一部がアルキルシリル基である繰り返し単位を含む樹脂(A)又は樹脂(B)である、ポリアミド酸シリルエステルからなるポリイミド前駆体を得ることができる。なお、このような撹拌時の温度を80℃以上として反応させる場合、分子量が重合時の温度履歴に依存して変動し易くなり、また、熱によりイミド化が進行する場合も生じ得ることから、ポリイミド前駆体を安定的に製造することが困難となる傾向にある。
<Indirect method>
The following method (indirect method) can be adopted as a method that can be suitably used for producing the polyamic acid silyl ester. That is, first, a mixture of the aromatic diamine and a silylating agent are reacted to obtain the silylated aromatic diamine. In addition, you may refine | purify the aromatic diamine silylated by distillation etc. as needed. Next, a mixture of a silylated aromatic diamine or a mixture of a silylated aromatic diamine and an aromatic diamine (not silylated) is dissolved in a dehydrated solvent. Obtain a solution. Next, while stirring the solution, the tetracarboxylic dianhydride component (at least one of the tetracarboxylic dianhydrides represented by the general formulas (5A) and (5B)) is added to the solution. By gradually adding and stirring for 1 to 72 hours in the range of 0 to 120 ° C. (preferably 5 to 80 ° C.), a resin containing a repeating unit in which at least part of Y 1 and Y 2 is an alkylsilyl group ( The polyimide precursor which consists of a polyamic-acid silyl ester which is A) or resin (B) can be obtained. In addition, when the reaction at such a stirring temperature is 80 ° C. or higher, the molecular weight is likely to vary depending on the temperature history at the time of polymerization, and imidization may proceed due to heat, It tends to be difficult to stably produce a polyimide precursor.
なお、前記シリル化剤としては、塩素原子を含有しないシリル化剤を用いることが好ましい。このように塩素原子を含有しないシリル化剤を用いることにより、シリル化された芳香族ジアミンを精製する必要がなくなるため、より工程を簡略化することが可能となる。このような塩素原子を含まないシリル化剤としては、N,O−ビス(トリメチルシリル)トリフルオロアセトアミド、N,O−ビス(トリメチルシリル)アセトアミド、ヘキサメチルジシラザンが挙げられる。また、前記シリル化剤としては、フッ素原子を含まず低コストであることから、N,O−ビス(トリメチルシリル)アセトアミド、ヘキサメチルジシラザンが特に好ましい。 In addition, it is preferable to use the silylating agent which does not contain a chlorine atom as said silylating agent. By using a silylating agent that does not contain a chlorine atom in this way, it is not necessary to purify the silylated aromatic diamine, so that the process can be further simplified. Examples of such a silylating agent not containing a chlorine atom include N, O-bis (trimethylsilyl) trifluoroacetamide, N, O-bis (trimethylsilyl) acetamide, and hexamethyldisilazane. The silylating agent is particularly preferably N, O-bis (trimethylsilyl) acetamide or hexamethyldisilazane because it does not contain a fluorine atom and is low in cost.
また、芳香族ジアミンのシリル化反応には、反応を促進するために、ピリジン、ピペリジン、トリエチルアミンなどのアミン系触媒を用いることができる。このようなアミン系触媒はポリイミド前駆体の重合触媒としてもそのまま使用することができる。 In addition, an amine catalyst such as pyridine, piperidine or triethylamine can be used in the silylation reaction of the aromatic diamine in order to accelerate the reaction. Such an amine catalyst can be used as it is as a polymerization catalyst for the polyimide precursor.
<直接法>
先ず、上述の「1)ポリアミド酸」の欄において説明したポリアミド酸を製造するために好適に利用することが可能な方法を実施し、反応後に得られた反応液をそのままポリアミド酸溶液として調製する。その後、得られたポリアミド酸溶液に対してシリル化剤を混合し、0〜120℃(好ましくは5〜80℃)の範囲で1〜72時間撹拌することで、前記ポリアミド酸シリルエステルからなるポリイミド前駆体樹脂を得ることができる(直接法)。なお、撹拌時の温度を80℃以上として反応させる場合、分子量が重合時の温度履歴に依存して変動し易くなり、また、熱によりイミド化が進行する場合も生じ得ることから、ポリイミド前駆体を安定的に製造することが困難となる傾向にある。このような直接法に用いることが可能なシリル化剤としても、シリル化されたポリアミド酸、もしくは、得られたポリイミドを精製する必要がないため、塩素原子を含有しないシリル化剤を用いることが好ましい。このような塩素原子を含まないシリル化剤としては、N,O−ビス(トリメチルシリル)トリフルオロアセトアミド、N,O−ビス(トリメチルシリル)アセトアミド、ヘキサメチルジシラザンが挙げられる。また、このようなシリル化剤としては、フッ素原子を含まず低コストであることから、N,O−ビス(トリメチルシリル)アセトアミド、ヘキサメチルジシラザンが特に好ましい。
<Direct method>
First, the method that can be suitably used for producing the polyamic acid described in the section of “1) Polyamic acid” described above is carried out, and the reaction solution obtained after the reaction is directly prepared as a polyamic acid solution. . Thereafter, a silylating agent is mixed with the obtained polyamic acid solution and stirred for 1 to 72 hours in the range of 0 to 120 ° C. (preferably 5 to 80 ° C.), whereby the polyimide comprising the polyamic acid silyl ester is prepared. A precursor resin can be obtained (direct method). When the reaction is carried out at a temperature of 80 ° C. or higher during stirring, the molecular weight tends to fluctuate depending on the temperature history at the time of polymerization, and imidation may proceed due to heat. Tends to be difficult to produce stably. As a silylating agent that can be used in such a direct method, a silylated polyamic acid or a silylating agent that does not contain a chlorine atom can be used because it is not necessary to purify the obtained polyimide. preferable. Examples of such a silylating agent not containing a chlorine atom include N, O-bis (trimethylsilyl) trifluoroacetamide, N, O-bis (trimethylsilyl) acetamide, and hexamethyldisilazane. Further, as such a silylating agent, N, O-bis (trimethylsilyl) acetamide and hexamethyldisilazane are particularly preferable because they do not contain a fluorine atom and are low in cost.
以上、説明したポリイミド前駆体を製造するための方法はいずれも有機溶媒中で実施することが可能である。このようにして、有機溶媒中でのポリイミド前駆体を製造した場合には、ポリイミド前駆体のワニスを容易に得ることができる。そして、このようにして得られたワニスを基板等の表面上に塗布し、イミド化することで、容易にポリイミドを得ることができる。このようなイミド化の方法としては、ポリイミド前駆体の種類(特に式中のY1、Y2の種類)に応じて、イミド結合を形成せしめてポリイミドを調製することが可能な方法を適宜採用すればよく、例えば、ポリイミド前駆体がポリアミド酸である場合には、上記本発明のポリイミドの製造方法において説明した工程(II)において説明した方法と同様の方法を採用することが好ましい。 As described above, any of the methods for producing the polyimide precursor described above can be carried out in an organic solvent. Thus, when the polyimide precursor in an organic solvent is manufactured, the varnish of a polyimide precursor can be obtained easily. And the polyimide can be easily obtained by apply | coating the varnish obtained in this way on surfaces, such as a board | substrate, and imidating. As such an imidization method, a method capable of preparing a polyimide by forming an imide bond according to the type of polyimide precursor (particularly the type of Y 1 and Y 2 in the formula) is appropriately adopted. For example, when the polyimide precursor is a polyamic acid, it is preferable to employ a method similar to the method described in the step (II) described in the polyimide manufacturing method of the present invention.
[ポリイミド溶液]
本発明のポリイミド溶液は、上記本発明のポリイミドと有機溶媒とを含有するものである。このようなポリイミド溶液に用いる有機溶媒としては、前述の重合溶媒と同様のものを好適に利用することができる。また、本発明のポリイミド溶液は、上述の本発明のポリイミドの製造方法を実施して得られるポリイミドが製造時に用いた重合溶媒(有機溶媒)に十分に溶解するものである場合には、反応後に得られた反応液をそのままポリイミド溶液としてもよい(例えば、有機溶媒(重合溶媒)として、得られるポリイミドを十分に溶解可能なものを用いて、その溶媒中でポリイミドを形成することにより、反応後に得られた反応液をそのままポリイミド溶液とすることが可能である。)。
[Polyimide solution]
The polyimide solution of the present invention contains the polyimide of the present invention and an organic solvent. As an organic solvent used for such a polyimide solution, the same solvent as the polymerization solvent described above can be suitably used. In addition, the polyimide solution of the present invention can be used after the reaction when the polyimide obtained by carrying out the above-described method for producing the polyimide of the present invention is sufficiently soluble in the polymerization solvent (organic solvent) used during the production. The obtained reaction solution may be used as a polyimide solution as it is (for example, as an organic solvent (polymerization solvent), by using a material that can sufficiently dissolve the obtained polyimide, and by forming the polyimide in the solvent, after the reaction The obtained reaction liquid can be used as a polyimide solution as it is.)
このように、本発明のポリイミド溶液に用いる有機溶媒としては、前述の重合溶媒において説明したものと同様のものを好適に利用することができる。なお、本発明のポリイミド溶液に用いる有機溶媒としては、例えば、前記ポリイミド溶液を塗工液として利用した場合の溶媒の蒸散性や除去性の観点から、沸点が200℃以下のハロゲン系溶剤(例えば、ジクロロメタン(沸点40℃)、トリクロロメタン(沸点62℃)、四塩化炭素(沸点77℃)、ジクロロエタン(沸点84℃)、トリクロロエチレン(沸点87℃)、テトラクロロエチレン(沸点121℃)、テトラクロロエタン(沸点147℃)、クロロベンゼン(沸点131℃)、o−ジクロロベンゼン(沸点180℃)等)を利用してもよい。 Thus, as the organic solvent used in the polyimide solution of the present invention, the same solvents as those described in the above polymerization solvent can be suitably used. In addition, as an organic solvent used for the polyimide solution of the present invention, for example, a halogen-based solvent having a boiling point of 200 ° C. or less (for example, from the viewpoint of transpiration and removability of the solvent when the polyimide solution is used as a coating solution) , Dichloromethane (boiling point 40 ° C), trichloromethane (boiling point 62 ° C), carbon tetrachloride (boiling point 77 ° C), dichloroethane (boiling point 84 ° C), trichloroethylene (boiling point 87 ° C), tetrachloroethylene (boiling point 121 ° C), tetrachloroethane (boiling point) 147 ° C.), chlorobenzene (boiling point 131 ° C.), o-dichlorobenzene (boiling point 180 ° C.), etc.).
また、このようなポリイミド溶液に用いる有機溶媒としては、溶解性、成膜性、生産性、工業的入手性、既設設備の有無、価格といった観点から、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、γ−ブチロラクトン、プロピレンカーボネート、テトラメチル尿素、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノンが好ましく、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、γ−ブチロラクトン、テトラメチル尿素がより好ましく、N,N−ジメチルアセトアミド、γ−ブチロラクトンが特に好ましい。なお、このような有機溶媒は1種を単独で、あるいは2種以上を組み合わせて利用してもよい。 Moreover, as an organic solvent used for such a polyimide solution, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N from the viewpoint of solubility, film-forming property, productivity, industrial availability, presence / absence of existing facilities, and price. -Dimethylacetamide, γ-butyrolactone, propylene carbonate, tetramethylurea, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone are preferred, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, γ-butyrolactone, tetramethyl Urea is more preferable, and N, N-dimethylacetamide and γ-butyrolactone are particularly preferable. In addition, you may utilize such an organic solvent individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
また、このようなポリイミド溶液は、各種の加工品を製造するための塗工液等として好適に利用することも可能である。例えば、フィルムを形成する場合、上記本発明のポリイミド溶液を塗工液として利用して、これを基材上に塗工して塗膜を得た後、溶媒を除去することで、ポリイミドフィルムを形成してもよい。このような塗工方法は特に制限されず、公知の方法(スピンコート法、バーコート法、ディップコート法など)を適宜利用することができる。 Moreover, such a polyimide solution can also be suitably used as a coating solution for producing various processed products. For example, when forming a film, the polyimide solution of the present invention is used as a coating liquid, and this is coated on a substrate to obtain a coating film, and then the solvent is removed to remove the polyimide film. It may be formed. Such a coating method is not particularly limited, and a known method (spin coating method, bar coating method, dip coating method, etc.) can be appropriately used.
このようなポリイミド溶液においては、前記ポリイミドの含有量(溶解量)は特に制限されないが、1〜75質量%であることが好ましく、10〜50質量%であることがより好ましい。このような含有量が前記下限未満では、製膜等に利用した場合に成膜後の膜厚が薄くなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると一部が溶媒に不溶となる傾向にある。さらに、このようなポリイミド溶液には、使用目的等に応じて、酸化防止剤(フェノール系、ホスファイト系、チオエーテル系など)、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系光安定剤、核剤、樹脂添加剤(フィラー、タルク、ガラス繊維など)、難燃剤、加工性改良剤・滑材等の添加剤を更に添加してもよい。なお、これらの添加剤としては、特に制限されず、公知のものを適宜利用することができ、市販のものを利用してもよい。 In such a polyimide solution, the content (dissolution amount) of the polyimide is not particularly limited, but is preferably 1 to 75% by mass, and more preferably 10 to 50% by mass. When the content is less than the lower limit, the film thickness after film formation tends to be thin when used for film formation and the like. On the other hand, when the content exceeds the upper limit, a part tends to be insoluble in the solvent. . Furthermore, depending on the purpose of use, such a polyimide solution includes an antioxidant (phenolic, phosphite, thioether, etc.), ultraviolet absorber, hindered amine light stabilizer, nucleating agent, resin additive ( Additives such as fillers, talc, glass fibers, etc.), flame retardants, processability improvers and lubricants may be further added. In addition, it does not restrict | limit especially as these additives, A well-known thing can be utilized suitably, and a commercially available thing may be utilized.
以上、本発明のポリイミド溶液について説明したが、次に、本発明のフィルムについて説明する。 The polyimide solution of the present invention has been described above. Next, the film of the present invention will be described.
[ポリイミドフィルム]
本発明のポリイミドフィルムは、上記本発明のポリイミドからなるものである。このように、本発明のポリイミドフィルムは、上記本発明のポリイミドとして説明したポリイミドからなるフィルムであればよい。
[Polyimide film]
The polyimide film of the present invention is made of the polyimide of the present invention. Thus, the polyimide film of the present invention may be a film made of polyimide described as the polyimide of the present invention.
また、本発明のポリイミドフィルムの厚みは特に制限されないが、1〜500μmであることが好ましく、10〜200μmであることがより好ましい。このような厚みが前記下限未満では強度が低下し取扱いが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、複数回の塗工が必要となる場合が生じたり、加工が複雑化する場合が生じる傾向にある。 The thickness of the polyimide film of the present invention is not particularly limited, but is preferably 1 to 500 μm, and more preferably 10 to 200 μm. If the thickness is less than the lower limit, the strength tends to be reduced and handling tends to be difficult.On the other hand, if the upper limit is exceeded, multiple coatings may be required or processing may be complicated. Tend to occur.
このようなポリイミドフィルムの形態は、フィルム状であればよく、特に制限されず、各種形状(円盤状、円筒状(フィルムを筒状に加工したもの)等)に適宜設計することができ、前記ポリイミド溶液を用いて製造した場合には、より容易に、その設計を変更することも可能である。 The form of such a polyimide film is not particularly limited as long as it is in the form of a film, and can be appropriately designed into various shapes (disk shape, cylindrical shape (film processed into a cylindrical shape), etc.) When manufactured using a polyimide solution, the design can be changed more easily.
このような本発明のフィルム(ポリイミドフィルム)を調製するための方法は特に制限されないが、例えば、上記工程(I)により得られた反応液(ポリアミド酸溶液)を基材上に塗布して溶媒を除去した後、イミド化することによりポリイミドフィルムを調製する方法を採用してもよく、あるいは、上記本発明のポリイミド溶液を基材上に塗布して溶媒を除去することでポリイミドフィルムを調製する方法を採用してもよい。 The method for preparing such a film of the present invention (polyimide film) is not particularly limited. For example, the reaction solution (polyamic acid solution) obtained by the above step (I) is applied onto a substrate and a solvent is used. A method of preparing a polyimide film by imidization may be adopted after removing the substrate, or a polyimide film is prepared by applying the polyimide solution of the present invention on a substrate and removing the solvent. A method may be adopted.
このような本発明のポリイミドフィルムは、上記本発明のポリイミドからなるため、透明性、耐熱性が十分に優れたものとすることが可能であるばかりか、十分に高い硬度を有するものとすることも可能である。そのため、このような本発明のポリイミドフィルムは、例えば、フレキシブル配線基板用フィルム、液晶配向膜に用いるフィルム、有機EL用透明導電性フィルム、有機EL照明用フィルム、フレキシブル基板フィルム、フレキシブル有機EL用基板フィルム、フレキシブル透明導電性フィルム、透明導電性フィルム、有機薄膜型太陽電池用透明導電性フィルム、色素増感型太陽電池用透明導電性フィルム、フレキシブルガスバリアフィルム、タッチパネル用フィルム、フレキシブルディスプレイ用フロントフィルム、フレキシブルディスプレイ用バックフィルム、フラットパネルディテクタ用TFT基板フィルム、ポリイミドベルト、コーティング剤、バリア膜、封止材、層間絶縁材料、パッシベーション膜、TAB(Tape Automated Bonding)テープ、光導波路、カラーフィルター基材、半導体コーティング剤、耐熱絶縁テープ、電線エナメル等の用途に適宜利用できる。 Such a polyimide film of the present invention is composed of the polyimide of the present invention, so that it can be sufficiently excellent in transparency and heat resistance, and has sufficiently high hardness. Is also possible. Therefore, such a polyimide film of the present invention includes, for example, a film for a flexible wiring substrate, a film used for a liquid crystal alignment film, a transparent conductive film for organic EL, a film for organic EL lighting, a flexible substrate film, and a substrate for flexible organic EL. Film, flexible transparent conductive film, transparent conductive film, transparent conductive film for organic thin film solar cell, transparent conductive film for dye-sensitized solar cell, flexible gas barrier film, film for touch panel, front film for flexible display, Back film for flexible display, TFT substrate film for flat panel detector, polyimide belt, coating agent, barrier film, sealing material, interlayer insulating material, passivation film, TAB (Tape Auto) ated Bonding) tape, an optical waveguide, a color filter substrate, a semiconductor coating agent, it can be appropriately utilized heat insulating tape, for applications such as wire enamels.
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated more concretely based on an Example and a comparative example, this invention is not limited to a following example.
先ず、各実施例、各比較例で得られたフィルムを形成するポリイミドの特性(線膨張係数等)の評価方法について説明する。 First, the evaluation method of the characteristics (linear expansion coefficient etc.) of the polyimide which forms the film obtained by each Example and each comparative example is demonstrated.
<分子構造の同定>
各実施例等で得られた化合物の分子構造の同定は、赤外吸収スペクトル測定(IR測定)により行った。なお、測定装置としては、IR測定機(日本分光株式会社製、商品名:FT/IR−4100)を用いた。
<Identification of molecular structure>
Identification of the molecular structure of the compound obtained in each example or the like was performed by infrared absorption spectrum measurement (IR measurement). In addition, as a measuring apparatus, IR measuring machine (The JASCO Corporation make, brand name: FT / IR-4100) was used.
<全光線透過率、ヘイズ(濁度)及び黄色度(YI)の測定>
各実施例等で得られたポリイミドの全光線透過率の値(単位:%)、ヘイズ(濁度:HAZE)及び黄色度(YI)は、各実施例等で得られたフィルムをそのまま測定用の試料として用い、測定装置として日本電色工業株式会社製の商品名「ヘーズメーターNDH−5000」又は日本電色工業株式会社製の商品名「分光色彩計SD6000」を用いて、それぞれ測定を行うことにより求めた。また、かかる測定に際しては、日本電色工業株式会社製の商品名「ヘーズメーターNDH−5000」で全光線透過率とヘイズを測定し、日本電色工業株式会社製の商品名「分光色彩計SD6000」で黄色度を測定した。また、全光線透過率は、JIS K7361−1(1997年発行)に準拠した測定を行うことにより求め、ヘイズ(濁度)は、JIS K7136(2000年発行)に準拠した測定を行うことにより求め、黄色度(YI)はASTM E313−05(2005年発行)に準拠した測定を行うことにより求めた。
<Measurement of total light transmittance, haze (turbidity) and yellowness (YI)>
The total light transmittance value (unit:%), haze (turbidity: HAZE) and yellowness (YI) of the polyimide obtained in each example etc. are used for measuring the film obtained in each example as it is. As a measuring device, the product name “Haze Meter NDH-5000” manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. or the product name “Spectral Color Meter SD6000” manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. is used as a measuring device. Was determined by In this measurement, the total light transmittance and haze were measured with a product name “Haze Meter NDH-5000” manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd., and the product name “Spectral Color Meter SD6000 manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.”. The yellowness was measured. Further, the total light transmittance is obtained by performing measurement in accordance with JIS K7361-1 (issued in 1997), and the haze (turbidity) is obtained by performing measurement in accordance with JIS K7136 (issued in 2000). The yellowness (YI) was determined by performing measurement in accordance with ASTM E313-05 (issued in 2005).
<線膨張係数(CTE)の測定>
各実施例等で得られたポリイミド(フィルム形状のポリイミド)から縦20mm、横5mmの大きさのフィルム(フィルムの厚みは測定値に影響するものではないため、厚みは各実施例で製造されたフィルムの厚みをそのまま採用した。)をそれぞれ形成して測定試料とし、測定装置として熱機械的分析装置(リガク製の商品名「TMA8310」)を利用して、窒素雰囲気下、引張りモード(49mN)、昇温速度5℃/分の条件を採用して、室温から200℃まで昇温(1回目の昇温)し、30℃以下まで放冷した後に、その温度から400℃まで昇温(2回目の昇温)し、その昇温時の前記試料の縦方向の長さの変化を測定する。次いで、このような2回目の昇温時の測定(放冷時の温度から400℃まで昇温する際の測定)で得られたTMA曲線を用いて、100℃〜200℃の温度範囲における1℃あたりの長さの変化の平均値を求め、得られる値をポリイミドの線膨張係数として測定する。
<Measurement of linear expansion coefficient (CTE)>
From the polyimide (film-shaped polyimide) obtained in each example etc., a film having a size of 20 mm in length and 5 mm in width (the thickness of the film does not affect the measured value, so the thickness was produced in each example. The thickness of the film was adopted as it was.) Was formed as a measurement sample, and a thermomechanical analyzer (trade name “TMA8310” manufactured by Rigaku) was used as a measurement device, and a tensile mode (49 mN) in a nitrogen atmosphere. The temperature was increased from room temperature to 200 ° C. (first temperature increase) under the condition of a temperature increase rate of 5 ° C./min, allowed to cool to 30 ° C. or less, and then increased from that temperature to 400 ° C. (2 The temperature is increased for the second time), and the change in the length of the sample in the longitudinal direction at the time of the temperature increase is measured. Next, using the TMA curve obtained by the measurement at the time of the second temperature increase (measurement when the temperature is raised from the temperature at the time of standing to 400 ° C.), 1 in the temperature range of 100 ° C. to 200 ° C. The average value of the change in length per degree C is obtained, and the obtained value is measured as the linear expansion coefficient of polyimide.
<5%重量減少温度の測定>
各実施例等で得られた化合物の5%重量減少温度は、各実施例で製造したポリイミドフィルムを用いて、熱重量分析装置(エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製の「TG/DTA220」)を使用して、窒素ガスを流しながら室温から40℃に昇温し、40℃を開始温度として、10℃/min.の条件で加熱して、用いた試料の重量が5%減少する温度を測定することにより求めた。
<Measurement of 5% weight loss temperature>
The 5% weight loss temperature of the compound obtained in each example, etc., was measured using a thermogravimetric analyzer (“TG / DTA220” manufactured by SII Nanotechnology Co., Ltd.) using the polyimide film produced in each example. The temperature is raised from room temperature to 40 ° C. while flowing nitrogen gas, and the starting temperature is 40 ° C. and 10 ° C./min. The temperature was determined by measuring the temperature at which the weight of the sample used was reduced by 5%.
<鉛筆硬度の測定>
各実施例等で得られたポリイミドフィルムを用いて鉛筆硬度をそれぞれ測定した。すなわち、各実施例等で得られたポリイミドフィルムに対して、コーテマック株式会社製の鉛筆硬度試験器(商品名「TQC 鉛筆引っかき硬度試験器」)を用いて、ポリイミドフィルムの表面の硬度を、1999年発行のJIS K5600−5−4に規定されている方法に準拠してそれぞれ測定することにより求めた。
<Measurement of pencil hardness>
Pencil hardness was measured using the polyimide film obtained in each example. That is, with respect to the polyimide film obtained in each example etc., the hardness of the surface of the polyimide film was measured using a pencil hardness tester (trade name “TQC Pencil Scratch Hardness Tester”) manufactured by Cortemac Co., Ltd. in 1999. It was determined by measuring in accordance with the method specified in JIS K5600-5-4 issued in 1987.
<ガラス転移温度(Tg)の測定>
各実施例等で得られたポリイミドのガラス転移温度(Tg)の値(単位:℃)は、測定装置として熱機械的分析装置(リガク製の商品名「TMA8310」又は「TMA8311」)を用い、更に、測定試料として各実施例等で得られたポリイミドフィルムから切り出した縦20mm、横5mmの大きさの試料(かかる試料の厚みは測定値に影響するものではないため、実施例で得られたフィルムの厚みのままとした)を用いて、窒素雰囲気下、引張りモード(49mN)、昇温速度5℃/分の条件で測定を行ってTMA曲線を求め、ガラス転移に起因するTMA曲線の変曲点に対し、その前後の曲線を外挿することにより求めた。
<Measurement of glass transition temperature (Tg)>
The value (unit: ° C.) of the glass transition temperature (Tg) of the polyimide obtained in each example or the like uses a thermomechanical analyzer (trade name “TMA8310” or “TMA8311” manufactured by Rigaku) as a measuring device. Furthermore, a sample having a size of 20 mm in length and 5 mm in width cut out from the polyimide film obtained in each example or the like as a measurement sample (the thickness of the sample does not affect the measured value, and thus was obtained in the example. The TMA curve was obtained by measuring under the tension condition (49 mN) and the heating rate of 5 ° C./min under a nitrogen atmosphere, and the TMA curve was changed due to the glass transition. It calculated | required by extrapolating the curve before and behind that point.
(実施例1)
<テトラカルボン酸二無水物の準備工程>
国際公開第2011/099518号の合成例1、実施例1及び実施例2に記載された方法に準拠して、下記一般式(12):
Example 1
<Preparation process of tetracarboxylic dianhydride>
In accordance with the method described in Synthesis Example 1, Example 1 and Example 2 of International Publication No. 2011/099518, the following general formula (12):
で表されるテトラカルボン酸二無水物(ノルボルナン−2−スピロ−α−シクロペンタノン−α’−スピロ−2’’−ノルボルナン−5,5’’,6,6’’−テトラカルボン酸二無水物:以下、場合により「CpODA」と称する。)を準備した。 Tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (norbornane-2-spiro-α-cyclopentanone-α′-spiro-2 ″ -norbornane-5,5 ″, 6,6 ″ -tetracarboxylic acid dianhydride Anhydride: hereinafter referred to as “CpODA” in some cases).
<ポリイミドの調製工程>
窒素雰囲気下において、50mLのスクリュー管内に、芳香族ジアミンである上記一般式(7)で表される4,4’−ジアミノ−2,2’−ジメチルビフェニル(以下、場合により「m−Tol」と称する。)を1.06g(5.00mmol)、芳香族ジアミンである下記一般式(13):
<Polyimide preparation process>
Under a nitrogen atmosphere, in a 50 mL screw tube, 4,4′-diamino-2,2′-dimethylbiphenyl (hereinafter referred to as “m-Tol” in some cases) represented by the above general formula (7) which is an aromatic diamine. 1.06 g (5.00 mmol), an aromatic diamine represented by the following general formula (13):
で表される9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン(以下、場合により「FDA」と称する。)を1.74g(5.00mmol)、及び、上記一般式(12)で表されるテトラカルボン酸二無水物(CpODA)を3.84g(10.0mmol)導入することにより、前記スクリュー管内に2種の芳香族ジアミンの混合物(m−Tol及びFDA)と前記テトラカルボン酸二無水物(CpODA)とを導入した。次に、前記スクリュー管内に、有機溶媒であるジメチルアセトアミド(N,N−ジメチルアセトアミド)を15.4g、有機溶媒であるγ−ブチロラクトンを11.1g、及び、反応促進剤であるトリエチルアミンを0.051g(0.50mmol)導入することにより、前記2種の芳香族ジアミンの混合物(m−Tol及びFDA)と、前記テトラカルボン酸二無水物(CpODA)と、有機溶媒(N,N−ジメチルアセトアミド及びγ−ブチロラクトン)と、反応促進剤(トリエチルアミン)とを混合して混合液を得た。 1.74 g (5.00 mmol) of 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene represented by the formula (hereinafter sometimes referred to as “FDA”) and the above general formula (12) By introducing 3.84 g (10.0 mmol) of tetracarboxylic dianhydride (CpODA), a mixture of two aromatic diamines (m-Tol and FDA) and the tetracarboxylic dianhydride are introduced into the screw tube. (CpODA) was introduced. Next, 15.4 g of dimethylacetamide (N, N-dimethylacetamide) as an organic solvent, 11.1 g of γ-butyrolactone as an organic solvent, and 0.1% of triethylamine as a reaction accelerator are placed in the screw tube. By introducing 051 g (0.50 mmol), the mixture of the two aromatic diamines (m-Tol and FDA), the tetracarboxylic dianhydride (CpODA), and the organic solvent (N, N-dimethylacetamide) And γ-butyrolactone) and a reaction accelerator (triethylamine) were mixed to obtain a mixed solution.
このようにして得られた混合液を、窒素雰囲気下、180℃の温度条件で3時間加熱しながら撹拌することにより、粘性のある均一な淡黄色の反応液を得た。このようにして、芳香族ジアミンの混合物(m−Tol及びFDA)と前記テトラカルボン酸二無水物(CpODA)とに由来するポリイミドを加熱工程により調製し、反応液(ポリイミドの溶液)を得た。 The mixed liquid thus obtained was stirred for 3 hours under a nitrogen atmosphere at 180 ° C. for 3 hours to obtain a viscous uniform light yellow reaction liquid. Thus, the polyimide derived from the mixture (m-Tol and FDA) of aromatic diamine and the said tetracarboxylic dianhydride (CpODA) was prepared by the heating process, and the reaction liquid (polyimide solution) was obtained. .
<ポリイミドフィルムの調製工程>
次いで、前記反応液をガラス板(縦:75mm、横50mm、厚み1.3mm)上にスピンコートすることにより、ガラス板上に塗膜を形成した。その後、前記塗膜の形成されたガラス板をオーブン中に投入し、窒素雰囲気下において、先ず、温度条件(第一温度の条件)を60℃として4時間静置し、次いで、温度条件(第二温度(焼成温度)の条件)を250℃に変更して1時間静置して塗膜を硬化せしめて、ガラス板上にポリイミドからなる薄膜(ポリイミドフィルム)がコートされたポリイミドコートガラスを得た。次に、このようにして得られたポリイミドコートガラスを、90℃の水中に0.5時間浸漬して、前記ガラス基板からポリイミドフィルムを剥離することによりポリイミドフィルムを回収し、ポリイミドからなる無色透明フィルム(ポリイミドフィルム)を得た。このようにして得られたポリイミドフィルムの膜厚は70μmであった。
<Preparation process of polyimide film>
Next, the reaction solution was spin-coated on a glass plate (length: 75 mm, width 50 mm, thickness 1.3 mm) to form a coating film on the glass plate. Thereafter, the glass plate on which the coating film has been formed is put into an oven, and in a nitrogen atmosphere, first, the temperature condition (first temperature condition) is set at 60 ° C. for 4 hours, and then the temperature condition (first condition) The temperature of the second temperature (firing temperature) is changed to 250 ° C. and left to stand for 1 hour to cure the coating film to obtain a polyimide-coated glass coated with a polyimide thin film (polyimide film) on a glass plate. It was. Next, the polyimide-coated glass thus obtained is immersed in water at 90 ° C. for 0.5 hours, and the polyimide film is recovered by peeling off the polyimide film from the glass substrate. A film (polyimide film) was obtained. The film thickness of the polyimide film thus obtained was 70 μm.
なお、このようにして得られたフィルムを形成する化合物の分子構造を同定するため、IR測定機(日本分光株式会社製、商品名:FT/IR−4100)を用いて、IRスペクトルを測定したところ、イミドカルボニル及びCpODAのC=O伸縮振動が1700cm−1と1774cm−1にCpODAのカルボニル基のC=O伸縮振動が観察されたことから、得られたフィルムを構成する化合物はポリイミドであることが確認された。また、得られたポリイミドフィルムの特性の評価結果を表1に示す。 In addition, in order to identify the molecular structure of the compound forming the film thus obtained, an IR spectrum was measured using an IR measuring device (trade name: FT / IR-4100, manufactured by JASCO Corporation). However, since the C═O stretching vibration of imide carbonyl and CpODA was observed at 1700 cm −1 and 1774 cm −1 , the C = O stretching vibration of the carbonyl group of CpODA was observed, and the compound constituting the obtained film was polyimide. It was confirmed. Moreover, the evaluation result of the characteristic of the obtained polyimide film is shown in Table 1.
(比較例1)
前記スクリュー管内にm−Tol(4,4’−ジアミノ−2,2’−ジメチルビフェニル)及びFDA(9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン)の2種類の芳香族ジアミンの混合物を導入する代わりにFDAを3.48g(10.0mmol)単独で導入することにより、前記スクリュー管内に芳香族ジアミンとしてはFDAのみを導入し、
ジメチルアセトアミド(N,N−ジメチルアセトアミド)の使用量を15.4gから16.4gに変更し、
γ−ブチロラクトンの使用量を11.1gから12.9gに変更し、更に、
塗膜を硬化せしめる際の第二温度の条件を250℃から300℃に変更した以外は、実施例1と同様にしてポリイミドからなる無色透明フィルム(ポリイミドフィルム)を得た。このようにして得られたポリイミドフィルムの膜厚は32μmであった。
(Comparative Example 1)
A mixture of two kinds of aromatic diamines, m-Tol (4,4′-diamino-2,2′-dimethylbiphenyl) and FDA (9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene), is introduced into the screw tube. Instead, by introducing 3.48 g (10.0 mmol) of FDA alone, only FDA is introduced as an aromatic diamine into the screw tube,
The amount of dimethylacetamide (N, N-dimethylacetamide) used was changed from 15.4 g to 16.4 g,
The amount of γ-butyrolactone used was changed from 11.1 g to 12.9 g,
A colorless transparent film (polyimide film) made of polyimide was obtained in the same manner as in Example 1 except that the second temperature condition for curing the coating film was changed from 250 ° C to 300 ° C. The film thickness of the polyimide film thus obtained was 32 μm.
なお、このようにして得られたフィルムを形成する化合物の分子構造を同定するため、IR測定機(日本分光株式会社製、商品名:FT/IR−4100)を用いて、IRスペクトルを測定したところ、イミドカルボニル及びCpODAのC=O伸縮振動が1702cm−1、1774cm−1に観察されたことから、得られたフィルムを構成する化合物はポリイミドであることが確認された。得られたポリイミドフィルムの特性の評価結果を表1に示す。 In addition, in order to identify the molecular structure of the compound forming the film thus obtained, an IR spectrum was measured using an IR measuring device (trade name: FT / IR-4100, manufactured by JASCO Corporation). where, C = O stretching vibration of an imide carbonyl and CpODA is 1702cm -1, since it was observed in 1774 cm -1, it is the compound constituting the resulting film is a polyimide was confirmed. Table 1 shows the evaluation results of the properties of the obtained polyimide film.
表1に示す結果からも明らかなように、本発明のポリイミド(実施例1)は、全光線透過率、HAZE及びYIの値から十分に高い水準の透明性を有するものであることが確認され、更に5%重量減少温度から十分に高度な水準の耐熱性を有することが確認された。また、実施例1で得られたポリイミド(本発明のポリイミド)と、比較例1で得られたポリイミドとの対比から、芳香族ジアミンにm−Tolを混合して利用した場合(実施例1)に、鉛筆硬度をより向上させることが可能となることが分かった。このような結果から、本発明のポリイミド(実施例1)によれば、十分に高い透明性及び耐熱性を有しつつ、硬度をより高いものとすることが可能であることが確認された。 As is clear from the results shown in Table 1, the polyimide of the present invention (Example 1) was confirmed to have a sufficiently high level of transparency from the values of total light transmittance, HAZE and YI. Furthermore, it was confirmed that a sufficiently high level of heat resistance was obtained from a 5% weight loss temperature. Moreover, from the comparison of the polyimide obtained in Example 1 (the polyimide of the present invention) and the polyimide obtained in Comparative Example 1, when m-Tol is mixed with aromatic diamine (Example 1). Further, it has been found that the pencil hardness can be further improved. From such a result, according to the polyimide of the present invention (Example 1), it was confirmed that it was possible to make the hardness higher while having sufficiently high transparency and heat resistance.
(実施例2)
スクリュー管内に芳香族ジアミンである4,4’−ジアミノ−2,2’−ジメチルビフェニル(m−Tol)を1.06g(5.00mmol)、芳香族ジアミンである9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン(FDA)を1.74g(5.00mmol)導入する代わりに、4,4’−ジアミノ−2,2’−ジメチルビフェニル(m−Tol)を0.707g(3.33mmol)、下記一般式(14):
(Example 2)
1.06 g (5.00 mmol) of 4,4′-diamino-2,2′-dimethylbiphenyl (m-Tol), which is an aromatic diamine, and 9,9-bis (4- Instead of introducing 1.74 g (5.00 mmol) of aminophenyl) fluorene (FDA), 0.707 g (3.33 mmol) of 4,4′-diamino-2,2′-dimethylbiphenyl (m-Tol), The following general formula (14):
で表される1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン(以下、場合により「APB−N」と称する。)を1.95g(6.67mmol)導入することにより、スクリュー管内に2種の芳香族ジアミンの混合物(m−Tol及びAPB−N)を導入し、
ジメチルアセトアミド(N,N−ジメチルアセトアミド)の使用量を15.4gから13.1gに変更し、
γ−ブチロラクトンの使用量を11.1gから12.9gに変更した以外は、実施例1と同様にしてポリイミドからなる無色透明フィルム(ポリイミドフィルム)を得た。このようにして得られたポリイミドフィルムの膜厚は15μmであった。
By introducing 1.95 g (6.67 mmol) of 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene (hereinafter, sometimes referred to as “APB-N”) represented by the following formula, Introducing a mixture of aromatic diamines (m-Tol and APB-N);
The amount of dimethylacetamide (N, N-dimethylacetamide) used was changed from 15.4 g to 13.1 g,
A colorless transparent film (polyimide film) made of polyimide was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of γ-butyrolactone used was changed from 11.1 g to 12.9 g. The film thickness of the polyimide film thus obtained was 15 μm.
なお、このようにして得られたフィルムを形成する化合物の分子構造を同定するため、IR測定機(日本分光株式会社製、商品名:FT/IR−4100)を用いて、IRスペクトルを測定したところ、イミドカルボニル及びCpODAのC=O伸縮振動が1703cm−1、1774cm−1に観察されたことから、得られたフィルムを構成する化合物はポリイミドであることが確認された。得られたポリイミドフィルムの特性の評価結果を表2に示す。 In addition, in order to identify the molecular structure of the compound forming the film thus obtained, an IR spectrum was measured using an IR measuring device (trade name: FT / IR-4100, manufactured by JASCO Corporation). where, C = O stretching vibration of an imide carbonyl and CpODA is 1703 cm -1, since it was observed in 1774 cm -1, it is the compound constituting the resulting film is a polyimide was confirmed. The evaluation results of the properties of the obtained polyimide film are shown in Table 2.
(比較例2)
前記スクリュー管内に、2種の芳香族ジアミンの混合物(m−Tol及びAPB−N)を導入する代わりにAPB−Nを2.92g(10.0mmol)単独で導入することにより、前記スクリュー管内に芳香族ジアミンとしてはAPB−Nのみを導入し、
ジメチルアセトアミド(N,N−ジメチルアセトアミド)の使用量を13.1gから1.4gに変更し、
γ−ブチロラクトンの使用量を12.9gから11.1gに変更した以外は、実施例2と同様にしてポリイミドからなる無色透明フィルム(ポリイミドフィルム)を得た。このようにして得られたポリイミドフィルムの膜厚は63μmであった。
(Comparative Example 2)
Instead of introducing a mixture of two aromatic diamines (m-Tol and APB-N) into the screw tube, 2.92 g (10.0 mmol) of APB-N alone was introduced into the screw tube. As an aromatic diamine, only APB-N is introduced,
The amount of dimethylacetamide (N, N-dimethylacetamide) used was changed from 13.1 g to 1.4 g,
A colorless transparent film (polyimide film) made of polyimide was obtained in the same manner as in Example 2 except that the amount of γ-butyrolactone used was changed from 12.9 g to 11.1 g. The film thickness of the polyimide film thus obtained was 63 μm.
なお、このようにして得られたフィルムを形成する化合物の分子構造を同定するため、IR測定機(日本分光株式会社製、商品名:FT/IR−4100)を用いて、IRスペクトルを測定したところ、イミドカルボニル及びCpODAのC=O伸縮振動が1703cm−1、1777cm−1に観察されたことから、得られたフィルムを構成する化合物はポリイミドであることが確認された。得られたポリイミドフィルムの特性の評価結果を表2に示す。 In addition, in order to identify the molecular structure of the compound forming the film thus obtained, an IR spectrum was measured using an IR measuring device (trade name: FT / IR-4100, manufactured by JASCO Corporation). where, C = O stretching vibration of an imide carbonyl and CpODA is 1703 cm -1, since it was observed 1777cm -1, it is the compound constituting the resulting film is a polyimide was confirmed. The evaluation results of the properties of the obtained polyimide film are shown in Table 2.
表2に示す結果からも明らかなように、本発明のポリイミド(実施例2)は、全光線透過率、HAZE及びYIの値から十分に高い水準の透明性を有するものであることが確認され、更に5%重量減少温度から十分に高度な水準の耐熱性を有することが確認された。また、実施例2で得られたポリイミド(本発明のポリイミド)と、比較例2で得られたポリイミドとの対比から、芳香族ジアミンにm−Tolを混合して利用した場合(実施例2)に、鉛筆硬度をより向上させることが可能となることが分かった。このような結果から、本発明のポリイミド(実施例2)によれば、十分に高い透明性及び耐熱性を有しつつ、硬度をより高いものとすることが可能であることが確認された。 As is clear from the results shown in Table 2, the polyimide of the present invention (Example 2) was confirmed to have a sufficiently high level of transparency from the values of total light transmittance, HAZE and YI. Furthermore, it was confirmed that a sufficiently high level of heat resistance was obtained from a 5% weight loss temperature. Moreover, from the contrast of the polyimide obtained in Example 2 (the polyimide of the present invention) and the polyimide obtained in Comparative Example 2, when m-Tol is mixed with aromatic diamine (Example 2). Further, it has been found that the pencil hardness can be further improved. From such a result, according to the polyimide (Example 2) of the present invention, it was confirmed that it was possible to make the hardness higher while having sufficiently high transparency and heat resistance.
(実施例3)
スクリュー管内に芳香族ジアミンである4,4’−ジアミノ−2,2’−ジメチルビフェニル(m−Tol)を1.06g(5.00mmol)、芳香族ジアミンである9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン(FDA)を1.74g(5.00mmol)導入する代わりに、4,4’−ジアミノ−2,2’−ジメチルビフェニル(m−Tol)を0.707g(3.33mmol)、下記一般式(15):
(Example 3)
1.06 g (5.00 mmol) of 4,4′-diamino-2,2′-dimethylbiphenyl (m-Tol), which is an aromatic diamine, and 9,9-bis (4- Instead of introducing 1.74 g (5.00 mmol) of aminophenyl) fluorene (FDA), 0.707 g (3.33 mmol) of 4,4′-diamino-2,2′-dimethylbiphenyl (m-Tol), The following general formula (15):
で表されるビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン(以下、場合により「BAPS−M」と称する。)を2.88g(6.67mmol)導入することにより、スクリュー管内に2種の芳香族ジアミンの混合物(m−Tol及びBAPS−M)を導入し、更に、
ジメチルアセトアミド(N,N−ジメチルアセトアミド)の使用量を15.4gから18.5gに変更した以外は、実施例1と同様にしてポリイミドからなる無色透明フィルム(ポリイミドフィルム)を得た。このようにして得られたポリイミドフィルムの膜厚は22μmであった。
By introducing 2.88 g (6.67 mmol) of bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone (hereinafter sometimes referred to as “BAPS-M”) represented by A mixture of aromatic diamines (m-Tol and BAPS-M),
A colorless transparent film (polyimide film) made of polyimide was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of dimethylacetamide (N, N-dimethylacetamide) used was changed from 15.4 g to 18.5 g. The film thickness of the polyimide film thus obtained was 22 μm.
なお、このようにして得られたフィルムを形成する化合物の分子構造を同定するため、IR測定機(日本分光株式会社製、商品名:FT/IR−4100)を用いて、IRスペクトルを測定したところ、イミドカルボニル及びCpODAのC=O伸縮振動が1702cm−1、1776cm−1に観察されたことから、得られたフィルムを構成する化合物はポリイミドであることが確認された。得られたポリイミドフィルムの特性の評価結果を表3に示す。 In addition, in order to identify the molecular structure of the compound forming the film thus obtained, an IR spectrum was measured using an IR measuring device (trade name: FT / IR-4100, manufactured by JASCO Corporation). where, C = O stretching vibration of an imide carbonyl and CpODA is 1702cm -1, since it was observed in 1776 cm -1, it is the compound constituting the resulting film is a polyimide was confirmed. Table 3 shows the evaluation results of the properties of the obtained polyimide film.
(比較例3)
前記スクリュー管内に、2種の芳香族ジアミンの混合物(m−Tol及びBAPS−M)を導入する代わりに、BAPS−Mを4.32g(10.0mmol)単独で導入することにより、前記スクリュー管内に、芳香族ジアミンとしてはBAPS−Mのみを導入し、
ジメチルアセトアミド(N,N−ジメチルアセトアミド)の使用量を18.5gから3.9gに変更した以外は、実施例3と同様にしてポリイミドからなる無色透明フィルム(ポリイミドフィルム)を得た。このようにして得られたポリイミドフィルムの膜厚は50μmであった。
(Comparative Example 3)
Instead of introducing a mixture of two kinds of aromatic diamines (m-Tol and BAPS-M) into the screw tube, 4.32 g (10.0 mmol) of BAPS-M was introduced alone, thereby In addition, only BAPS-M is introduced as an aromatic diamine,
A colorless transparent film (polyimide film) made of polyimide was obtained in the same manner as in Example 3 except that the amount of dimethylacetamide (N, N-dimethylacetamide) used was changed from 18.5 g to 3.9 g. The film thickness of the polyimide film thus obtained was 50 μm.
なお、このようにして得られたフィルムを形成する化合物の分子構造を同定するため、IR測定機(日本分光株式会社製、商品名:FT/IR−4100)を用いて、IRスペクトルを測定したところ、イミドカルボニル及びCpODAのC=O伸縮振動が1704cm−1、1776cm−1に観察されたことから、得られたフィルムを構成する化合物はポリイミドであることが確認された。得られたポリイミドフィルムの特性の評価結果を表3に示す。 In addition, in order to identify the molecular structure of the compound forming the film thus obtained, an IR spectrum was measured using an IR measuring device (trade name: FT / IR-4100, manufactured by JASCO Corporation). where, C = O stretching vibration of an imide carbonyl and CpODA is 1704 cm -1, since it was observed in 1776 cm -1, it is the compound constituting the resulting film is a polyimide was confirmed. Table 3 shows the evaluation results of the properties of the obtained polyimide film.
表3に示す結果からも明らかなように、本発明のポリイミド(実施例3)は、全光線透過率、HAZE及びYIの値から十分に高い水準の透明性を有するものであることが確認され、更に5%重量減少温度から十分に高度な水準の耐熱性を有することが確認された。また、実施例3で得られたポリイミド(本発明のポリイミド)と、比較例3で得られたポリイミドとの対比から、芳香族ジアミンにm−Tolを混合して利用した場合(実施例3)に、鉛筆硬度をより向上させることが可能となることが分かった。このような結果から、本発明のポリイミド(実施例3)によれば、十分に高い透明性及び耐熱性を有しつつ、硬度をより高いものとすることが可能であることが確認された。 As is clear from the results shown in Table 3, the polyimide of the present invention (Example 3) was confirmed to have a sufficiently high level of transparency from the values of total light transmittance, HAZE and YI. Furthermore, it was confirmed that a sufficiently high level of heat resistance was obtained from a 5% weight loss temperature. Moreover, from the contrast of the polyimide obtained in Example 3 (polyimide of the present invention) and the polyimide obtained in Comparative Example 3, when m-Tol is mixed with aromatic diamine (Example 3). Further, it has been found that the pencil hardness can be further improved. From these results, it was confirmed that according to the polyimide of the present invention (Example 3), it was possible to make the hardness higher while having sufficiently high transparency and heat resistance.
(実施例4)
スクリュー管内に芳香族ジアミンである4,4’−ジアミノ−2,2’−ジメチルビフェニル(m−Tol)を1.06g(5.00mmol)、芳香族ジアミンである9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン(FDA)を1.74g(5.00mmol)導入する代わりに、4,4’−ジアミノ−2,2’−ジメチルビフェニル(m−Tol)を0.705g(3.33mmol)、下記一般式(16):
Example 4
1.06 g (5.00 mmol) of 4,4′-diamino-2,2′-dimethylbiphenyl (m-Tol), which is an aromatic diamine, and 9,9-bis (4- Instead of introducing 1.74 g (5.00 mmol) of aminophenyl) fluorene (FDA), 0.705 g (3.33 mmol) of 4,4′-diamino-2,2′-dimethylbiphenyl (m-Tol), The following general formula (16):
で表されるビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン(以下、場合により「BAPS」と称する。)を2.88g(6.67mmol)導入することにより、スクリュー管内に2種の芳香族ジアミンの混合物(m−Tol及びBAPS)を導入し、
ジメチルアセトアミド(N,N−ジメチルアセトアミド)の使用量を15.4gから18.5gに変更した以外は、実施例1と同様にしてポリイミドからなる無色透明フィルム(ポリイミドフィルム)を得た。このようにして得られたポリイミドフィルムの膜厚は45μmであった。
By introducing 2.88 g (6.67 mmol) of bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone (hereinafter sometimes referred to as “BAPS”) represented by the following formula, A mixture of group diamines (m-Tol and BAPS),
A colorless transparent film (polyimide film) made of polyimide was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of dimethylacetamide (N, N-dimethylacetamide) used was changed from 15.4 g to 18.5 g. The film thickness of the polyimide film thus obtained was 45 μm.
なお、このようにして得られたフィルムを形成する化合物の分子構造を同定するため、IR測定機(日本分光株式会社製、商品名:FT/IR−4100)を用いて、IRスペクトルを測定したところ、イミドカルボニル及びCpODAのC=O伸縮振動が1700cm−1、1774cm−1に観察されたことから、得られたフィルムを構成する化合物はポリイミドであることが確認された。得られたポリイミドフィルムの特性の評価結果を表4に示す。 In addition, in order to identify the molecular structure of the compound forming the film thus obtained, an IR spectrum was measured using an IR measuring device (trade name: FT / IR-4100, manufactured by JASCO Corporation). where, C = O stretching vibration of an imide carbonyl and CpODA is 1700 cm -1, since it was observed in 1774 cm -1, it is the compound constituting the resulting film is a polyimide was confirmed. Table 4 shows the evaluation results of the properties of the obtained polyimide film.
(比較例4)
前記スクリュー管内に、2種の芳香族ジアミンの混合物(m−Tol及びBAPS)を導入する代わりにBAPSを4.32g(10.0mmol)単独で導入することにより、前記スクリュー管内に芳香族ジアミンとしてはBAPSのみを導入し、更に、
ジメチルアセトアミド(N,N−ジメチルアセトアミド)の使用量を18.5gから21.5gに変更した以外は、実施例4と同様にしてポリイミドからなる無色透明フィルム(ポリイミドフィルム)を得た。このようにして得られたポリイミドフィルムの膜厚は31μmであった。
(Comparative Example 4)
Instead of introducing a mixture of two aromatic diamines (m-Tol and BAPS) into the screw tube, 4.32 g (10.0 mmol) of BAPS alone was introduced, and as an aromatic diamine in the screw tube. Introduced only BAPS, and
A colorless transparent film (polyimide film) made of polyimide was obtained in the same manner as in Example 4 except that the amount of dimethylacetamide (N, N-dimethylacetamide) was changed from 18.5 g to 21.5 g. The film thickness of the polyimide film thus obtained was 31 μm.
なお、このようにして得られたフィルムを形成する化合物の分子構造を同定するため、IR測定機(日本分光株式会社製、商品名:FT/IR−4100)を用いて、IRスペクトルを測定したところ、イミドカルボニル及びCpODAのC=O伸縮振動が1702cm−1、1774cm−1に観察されたことから、得られたフィルムを構成する化合物はポリイミドであることが確認された。得られたポリイミドフィルムの特性の評価結果を表4に示す。 In addition, in order to identify the molecular structure of the compound forming the film thus obtained, an IR spectrum was measured using an IR measuring device (trade name: FT / IR-4100, manufactured by JASCO Corporation). where, C = O stretching vibration of an imide carbonyl and CpODA is 1702cm -1, since it was observed in 1774 cm -1, it is the compound constituting the resulting film is a polyimide was confirmed. Table 4 shows the evaluation results of the properties of the obtained polyimide film.
表4に示す結果からも明らかなように、本発明のポリイミド(実施例4)は、全光線透過率及びHAZEの値から十分に高い水準の透明性を有するものであることが確認され、更に5%重量減少温度から十分に高度な水準の耐熱性を有することが確認された。また、実施例4で得られたポリイミド(本発明のポリイミド)と、比較例4で得られたポリイミドとの対比から、芳香族ジアミンにm−Tolを混合して利用した場合(実施例4)に、鉛筆硬度をより向上させることが可能となることが分かった。このような結果から、本発明のポリイミド(実施例4)によれば、十分に高い透明性及び耐熱性を有しつつ、硬度をより高いものとすることが可能であることが確認された。 As is apparent from the results shown in Table 4, the polyimide of the present invention (Example 4) was confirmed to have a sufficiently high level of transparency from the values of total light transmittance and HAZE, and It was confirmed to have a sufficiently high level of heat resistance from the 5% weight loss temperature. Moreover, from the contrast of the polyimide obtained in Example 4 (polyimide of the present invention) and the polyimide obtained in Comparative Example 4, when m-Tol is mixed with an aromatic diamine (Example 4). Further, it has been found that the pencil hardness can be further improved. From such a result, according to the polyimide of the present invention (Example 4), it was confirmed that it was possible to make the hardness higher while having sufficiently high transparency and heat resistance.
(実施例5)
<テトラカルボン酸二無水物の準備工程>
国際公開第2015/163314号の実施例1に記載された方法に準拠して、下記一般式(111):
(Example 5)
<Preparation process of tetracarboxylic dianhydride>
In accordance with the method described in Example 1 of WO2015 / 163314, the following general formula (111):
で表されるテトラカルボン酸二無水物(以下、場合により「BzDA」と称する)を調製した。 A tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (hereinafter sometimes referred to as “BzDA”) was prepared.
<ポリイミドの調製工程>
窒素雰囲気下において、50mLのスクリュー管内に、芳香族ジアミンである上記一般式(7)で表される4,4’−ジアミノ−2,2’−ジメチルビフェニル(m−Tol)を0.84g(3.96mmol)、芳香族ジアミンである4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(以下、場合により「DDE」と称する)を0.79g(3.96mmol)、及び、上記一般式(111)で表されるテトラカルボン酸二無水物(BzDA)を3.25g(8.00mmol)導入することにより、前記スクリュー管内に2種の芳香族ジアミンの混合物(m−Tol及びDDE)と前記テトラカルボン酸二無水物(BzDA)とを導入した。次に、前記スクリュー管内に、有機溶媒であるジメチルアセトアミド(N,N−ジメチルアセトアミド)を11.1g、有機溶媒であるγ−ブチロラクトンを8.4g、及び、反応促進剤であるトリエチルアミンを0.040g(0.40mmol)導入することにより、前記2種の芳香族ジアミンの混合物(m−Tol及びDDE)と、前記テトラカルボン酸二無水物(BzDA)と、有機溶媒(N,N−ジメチルアセトアミド及びγ−ブチロラクトン)と、反応促進剤(トリエチルアミン)とを混合して混合液を得た。
<Polyimide preparation process>
Under a nitrogen atmosphere, 0.84 g of 4,4′-diamino-2,2′-dimethylbiphenyl (m-Tol) represented by the above general formula (7), which is an aromatic diamine, in a 50 mL screw tube ( 3.96 mmol), 0.74 g (3.96 mmol) of 4,4′-diaminodiphenyl ether (hereinafter sometimes referred to as “DDE”), which is an aromatic diamine, and the above general formula (111) By introducing 3.25 g (8.00 mmol) of tetracarboxylic dianhydride (BzDA), a mixture of two aromatic diamines (m-Tol and DDE) and the tetracarboxylic dianhydride are introduced into the screw tube. (BzDA) was introduced. Next, 11.1 g of dimethylacetamide (N, N-dimethylacetamide) as an organic solvent, 8.4 g of γ-butyrolactone as an organic solvent, and 0.03 of triethylamine as a reaction accelerator are placed in the screw tube. By introducing 040 g (0.40 mmol), the mixture of the two aromatic diamines (m-Tol and DDE), the tetracarboxylic dianhydride (BzDA), and the organic solvent (N, N-dimethylacetamide) And γ-butyrolactone) and a reaction accelerator (triethylamine) were mixed to obtain a mixed solution.
このようにして得られた混合液を、窒素雰囲気下、180℃の温度条件で6時間加熱しながら撹拌することにより、粘性のある均一な淡黄色の反応液を得た。このようにして、芳香族ジアミンの混合物(m−Tol及びDDE)と前記テトラカルボン酸二無水物(BzDA)とに由来するポリイミドを加熱工程により調製し、反応液(ポリイミドの溶液:原料の仕込み量から求められるポリイミドの濃度は20質量%)を得た。 The mixed liquid thus obtained was stirred for 6 hours under a nitrogen atmosphere at a temperature of 180 ° C. for 6 hours to obtain a viscous uniform light yellow reaction liquid. Thus, a polyimide derived from a mixture of aromatic diamines (m-Tol and DDE) and the tetracarboxylic dianhydride (BzDA) was prepared by a heating step, and a reaction solution (polyimide solution: charging raw materials). The polyimide concentration determined from the amount was 20% by mass).
<ポリイミドフィルムの調製工程>
次いで、前記反応液をガラス板(縦:75mm、横50mm、厚み1.3mm)上にスピンコートすることにより、ガラス板上に塗膜を形成した。その後、前記塗膜の形成されたガラス板をオーブン中に投入し、窒素雰囲気下において、先ず、温度条件(第一温度の条件)を60℃として4時間静置し、次いで、温度条件(第二温度(焼成温度)の条件)を250℃に変更して1時間静置して塗膜を硬化せしめて、ガラス板上にポリイミドからなる薄膜(ポリイミドフィルム)がコートされたポリイミドコートガラスを得た。次に、このようにして得られたポリイミドコートガラスを、90℃の水中に0.5時間浸漬して、前記ガラス基板からポリイミドフィルムを剥離することによりポリイミドフィルムを回収し、ポリイミドからなる無色透明フィルム(ポリイミドフィルム)を得た。このようにして得られたポリイミドフィルムの膜厚は60μmであった。
<Preparation process of polyimide film>
Next, the reaction solution was spin-coated on a glass plate (length: 75 mm, width 50 mm, thickness 1.3 mm) to form a coating film on the glass plate. Thereafter, the glass plate on which the coating film has been formed is put into an oven, and in a nitrogen atmosphere, first, the temperature condition (first temperature condition) is set at 60 ° C. for 4 hours, and then the temperature condition (first condition) The temperature of the second temperature (firing temperature) is changed to 250 ° C. and left to stand for 1 hour to cure the coating film to obtain a polyimide-coated glass coated with a polyimide thin film (polyimide film) on a glass plate. It was. Next, the polyimide-coated glass thus obtained is immersed in water at 90 ° C. for 0.5 hours, and the polyimide film is recovered by peeling off the polyimide film from the glass substrate. A film (polyimide film) was obtained. The film thickness of the polyimide film thus obtained was 60 μm.
なお、このようにして得られたフィルムを形成する化合物の分子構造を同定するため、IR測定機(日本分光株式会社製、商品名:FT/IR−4100)を用いて、IRスペクトルを測定したところ、イミドカルボニルのC=O伸縮振動が1704cm−1と1776cm−1に観察されたことから、得られたフィルムを構成する化合物はポリイミドであることが確認された。また、得られたポリイミドフィルムの特性の評価結果を表5に示す。 In addition, in order to identify the molecular structure of the compound forming the film thus obtained, an IR spectrum was measured using an IR measuring device (trade name: FT / IR-4100, manufactured by JASCO Corporation). However, since the C═O stretching vibration of imidecarbonyl was observed at 1704 cm −1 and 1776 cm −1 , it was confirmed that the compound constituting the obtained film was polyimide. Table 5 shows the evaluation results of the properties of the obtained polyimide film.
(比較例5)
前記スクリュー管内に、2種の芳香族ジアミンの混合物(m−Tol及びDDE)を導入する代わりにDDEを1.98g(9.9mmol)単独で導入することにより、前記スクリュー管内に芳香族ジアミンとしてはDDEのみを導入し、上記一般式(111)で表されるテトラカルボン酸二無水物(BzDA)の仕込み量を3.25gから4.06g(10.0mmol)に変更し、ジメチルアセトアミド(N,N−ジメチルアセトアミド)の使用量を11.1gから13.7gに変更し、γ−ブチロラクトンの使用量を8.4gから10.4gに変更し、更に、トリエチルアミンの使用量を0.040gから0.051g(0.50mmol)に変更した以外は、実施例5と同様にしてポリイミドからなる無色透明フィルム(ポリイミドフィルム)を得た。このようにして得られたポリイミドフィルムの膜厚は5μmであった。
(Comparative Example 5)
Instead of introducing a mixture of two aromatic diamines (m-Tol and DDE) into the screw tube, 1.98 g (9.9 mmol) of DDE alone was introduced into the screw tube as an aromatic diamine. Introduced only DDE, and changed the amount of tetracarboxylic dianhydride (BzDA) represented by the above general formula (111) from 3.25 g to 4.06 g (10.0 mmol), and dimethylacetamide (N , N-dimethylacetamide) was changed from 11.1 g to 13.7 g, γ-butyrolactone was used from 8.4 g to 10.4 g, and triethylamine was used from 0.040 g. A colorless transparent film made of polyimide (polyimid) as in Example 5 except that the amount was changed to 0.051 g (0.50 mmol). Film) was obtained. The film thickness of the polyimide film thus obtained was 5 μm.
なお、このようにして得られたフィルムを形成する化合物の分子構造を同定するため、IR測定機(日本分光株式会社製、商品名:FT/IR−4100)を用いて、IRスペクトルを測定したところ、イミドカルボニルのC=O伸縮振動が1704cm−1と1774cm−1に観察されたことから、得られたフィルムを構成する化合物はポリイミドであることが確認された。また、得られたポリイミドフィルムの特性の評価結果を表5に示す。 In addition, in order to identify the molecular structure of the compound forming the film thus obtained, an IR spectrum was measured using an IR measuring device (trade name: FT / IR-4100, manufactured by JASCO Corporation). However, since the C═O stretching vibration of imidecarbonyl was observed at 1704 cm −1 and 1774 cm −1 , it was confirmed that the compound constituting the obtained film was polyimide. Table 5 shows the evaluation results of the properties of the obtained polyimide film.
表5に示す結果からも明らかなように、本発明のポリイミド(実施例5)は、全光線透過率及びHAZEの値から十分に高い水準の透明性を有するものであることが確認され、更に5%重量減少温度から十分に高度な水準の耐熱性を有することが確認された。また、実施例5で得られたポリイミド(本発明のポリイミド)と、比較例5で得られたポリイミドとの対比から、芳香族ジアミンにm−Tolを混合して利用した場合(実施例5)に、鉛筆硬度をより向上させることが可能となることが分かった。このような結果から、本発明のポリイミド(実施例5)によれば、十分に高い透明性及び耐熱性を有しつつ、硬度をより高いものとすることが可能であることが確認された。 As is clear from the results shown in Table 5, the polyimide of the present invention (Example 5) was confirmed to have a sufficiently high level of transparency from the values of total light transmittance and HAZE. It was confirmed to have a sufficiently high level of heat resistance from the 5% weight loss temperature. Moreover, from the contrast of the polyimide obtained in Example 5 (the polyimide of the present invention) and the polyimide obtained in Comparative Example 5, when m-Tol is mixed with an aromatic diamine (Example 5). Further, it has been found that the pencil hardness can be further improved. From these results, it was confirmed that according to the polyimide of the present invention (Example 5), it was possible to make the hardness higher while having sufficiently high transparency and heat resistance.
(実施例6)
前記スクリュー管内に、芳香族ジアミンである4,4’−ジアミノ−2,2’−ジメチルビフェニル(m−Tol)を0.84g(3.96mmol)、芳香族ジアミンである4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(DDE)を0.79g(3.96mmol)導入する代わりに、4,4’−ジアミノ−2,2’−ジメチルビフェニル(m−Tol)を1.05g(4.95mmol)、芳香族ジアミンである4,4’−ジアミノベンズアニリド(セイカ株式会社(旧名:和歌山精化株式会社)製:以下、場合により「DABAN」と称する。)を1.12g(4.95mmol)導入することにより、スクリュー管内に2種の芳香族ジアミンの混合物(m−Tol及びDABAN)を導入し、上記一般式(111)で表されるテトラカルボン酸二無水物(BzDA)の仕込み量を3.25gから4.06g(10.0mmol)に変更し、ジメチルアセトアミド(N,N−ジメチルアセトアミド)の使用量を11.1gから8.3gに変更し、γ−ブチロラクトンの使用量を8.4gから6.3gに変更し、更に、トリエチルアミンの使用量を0.040gから0.025g(0.25mmol)に変更した以外は、実施例5と同様にしてポリイミドからなる無色透明フィルム(ポリイミドフィルム)を得た。このようにして得られたポリイミドフィルムの膜厚は50μmであった。
(Example 6)
In the screw tube, 0.84 g (3.96 mmol) of 4,4′-diamino-2,2′-dimethylbiphenyl (m-Tol), which is an aromatic diamine, and 4,4′-diamino, which is an aromatic diamine. Instead of introducing 0.79 g (3.96 mmol) of diphenyl ether (DDE), 1.05 g (4.95 mmol) of 4,4′-diamino-2,2′-dimethylbiphenyl (m-Tol), aromatic diamine By introducing 1.12 g (4.95 mmol) of 4,4′-diaminobenzanilide (Seika Co., Ltd. (former name: Wakayama Seika Co., Ltd.): hereinafter sometimes referred to as “DABAN”) A mixture of two aromatic diamines (m-Tol and DABAN) is introduced into the screw tube, and the tetracarboxylic acid dicarboxylic acid represented by the above general formula (111) is introduced. The amount of water (BzDA) charged was changed from 3.25 g to 4.06 g (10.0 mmol), the amount of dimethylacetamide (N, N-dimethylacetamide) used was changed from 11.1 g to 8.3 g, Except that the amount of γ-butyrolactone used was changed from 8.4 g to 6.3 g and the amount of triethylamine used was changed from 0.040 g to 0.025 g (0.25 mmol), the same as in Example 5. A colorless transparent film (polyimide film) made of polyimide was obtained. The film thickness of the polyimide film thus obtained was 50 μm.
なお、このようにして得られたフィルムを形成する化合物の分子構造を同定するため、IR測定機(日本分光株式会社製、商品名:FT/IR−4100)を用いて、IRスペクトルを測定したところ、イミドカルボニルのC=O伸縮振動が1703cm−1と1773cm−1に観察されたことから、得られたフィルムを構成する化合物はポリイミドであることが確認された。また、得られたポリイミドフィルムの特性の評価結果を表6に示す。 In addition, in order to identify the molecular structure of the compound forming the film thus obtained, an IR spectrum was measured using an IR measuring device (trade name: FT / IR-4100, manufactured by JASCO Corporation). However, since the C═O stretching vibration of imidecarbonyl was observed at 1703 cm −1 and 1773 cm −1 , it was confirmed that the compound constituting the obtained film was polyimide. Table 6 shows the evaluation results of the properties of the obtained polyimide film.
(比較例6)
前記スクリュー管内に、2種の芳香族ジアミンの混合物(m−Tol及びDABAN)を導入する代わりにDABANを2.70g(11.9mmol)単独で導入することにより、前記スクリュー管内に芳香族ジアミンとしてはDABANのみを導入し、上記一般式(111)で表されるテトラカルボン酸二無水物(BzDA)の仕込み量を4.06gから4.88g(12.0mmol)に変更し、ジメチルアセトアミド(N,N−ジメチルアセトアミド)の使用量を11.1gから10.1gに変更し、γ−ブチロラクトンの使用量を6.3gから7.6gに変更し、更に、トリエチルアミンの使用量を0.025gから0.061g(0.50mmol)に変更した以外は、実施例6と同様にしてポリイミドからなる無色透明フィルム(ポリイミドフィルム)を得た。このようにして得られたポリイミドフィルムの膜厚は42μmであった。
(Comparative Example 6)
Instead of introducing a mixture of two aromatic diamines (m-Tol and DABAN) into the screw tube, 2.70 g (11.9 mmol) of DABAN alone was introduced into the screw tube as an aromatic diamine. Introduced only DABAN, and changed the amount of tetracarboxylic dianhydride (BzDA) represented by the above general formula (111) from 4.06 g to 4.88 g (12.0 mmol), and dimethylacetamide (N , N-dimethylacetamide) was changed from 11.1 g to 10.1 g, γ-butyrolactone was changed from 6.3 g to 7.6 g, and triethylamine was used from 0.025 g. A colorless transparent film made of polyimide in the same manner as in Example 6 except that the amount was changed to 0.061 g (0.50 mmol). Was obtained (polyimide film). The film thickness of the polyimide film thus obtained was 42 μm.
なお、このようにして得られたフィルムを形成する化合物の分子構造を同定するため、IR測定機(日本分光株式会社製、商品名:FT/IR−4100)を用いて、IRスペクトルを測定したところ、イミドカルボニルのC=O伸縮振動が1701cm−1と1772cm−1に観察されたことから、得られたフィルムを構成する化合物はポリイミドであることが確認された。また、得られたポリイミドフィルムの特性の評価結果を表6に示す。 In addition, in order to identify the molecular structure of the compound forming the film thus obtained, an IR spectrum was measured using an IR measuring device (trade name: FT / IR-4100, manufactured by JASCO Corporation). However, since the C═O stretching vibration of imidecarbonyl was observed at 1701 cm −1 and 1772 cm −1 , it was confirmed that the compound constituting the obtained film was polyimide. Table 6 shows the evaluation results of the properties of the obtained polyimide film.
表6に示す結果からも明らかなように、本発明のポリイミド(実施例6)は、全光線透過率及びHAZEの値から十分に高い水準の透明性を有するものであることが確認され、更に5%重量減少温度から十分に高度な水準の耐熱性を有することが確認された。また、実施例6で得られたポリイミド(本発明のポリイミド)と、比較例6で得られたポリイミドとの対比から、芳香族ジアミンにm−Tolを混合して利用した場合(実施例6)に、鉛筆硬度をより向上させることが可能となることが分かった。このような結果から、本発明のポリイミド(実施例6)によれば、十分に高い透明性及び耐熱性を有しつつ、硬度をより高いものとすることが可能であることが確認された。 As is clear from the results shown in Table 6, it was confirmed that the polyimide of the present invention (Example 6) has a sufficiently high level of transparency from the values of total light transmittance and HAZE, and It was confirmed to have a sufficiently high level of heat resistance from the 5% weight loss temperature. Moreover, from the comparison of the polyimide obtained in Example 6 (the polyimide of the present invention) and the polyimide obtained in Comparative Example 6, when m-Tol is mixed with aromatic diamine (Example 6). Further, it has been found that the pencil hardness can be further improved. From such a result, according to the polyimide of the present invention (Example 6), it was confirmed that it was possible to make the hardness higher while having sufficiently high transparency and heat resistance.
(実施例7)
前記スクリュー管内に、芳香族ジアミンである上記一般式(7)で表される4,4’−ジアミノ−2,2’−ジメチルビフェニル(m−Tol)を0.84g(3.96mmol)と4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(DDE)を0.79g(3.96mmol)との混合物を導入する代わりに、m−Tolを2.10g(9.90mmol)と、DDEを1.98g(9.90mmol)と、の混合物を導入し、下記一般式(111)で表されるテトラカルボン酸二無水物(BzDA)を3.25g(8.00mmol)導入する代わりに、BzDA4.06g(10.0mmol)と1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物(東京化成工業株式会社製:以下、「HPMDA」と称する)2.24g(10.0mmol)の混合物を導入し、ジメチルアセトアミド(N,N−ジメチルアセトアミド)の使用量を11.1gから23.7gに変更し、γ−ブチロラクトンの使用量を8.4gから17.9gに変更し、トリエチルアミンの使用量を0.040g(0.40mmol)から0.051g(0.50mmol)に変更した以外は、実施例5と同様にしてポリイミドからなる無色透明フィルム(ポリイミドフィルム)を得た。このようにして得られたポリイミドフィルムの膜厚は20μmであった。
(Example 7)
In the screw tube, 0.84 g (3.96 mmol) of 4,4′-diamino-2,2′-dimethylbiphenyl (m-Tol) represented by the general formula (7) which is an aromatic diamine and 4 Instead of introducing a mixture of 0.79 g (3.96 mmol) of 4,4'-diaminodiphenyl ether (DDE) with 2.10 g (9.90 mmol) of m-Tol and 1.98 g (9.90 mmol) of DDE. ), And instead of introducing 3.25 g (8.00 mmol) of tetracarboxylic dianhydride (BzDA) represented by the following general formula (111), 4.06 g (10.0 mmol) of BzDA And 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd .: hereinafter referred to as “HPMDA”) 2.24 g (10.0 mmo) ), The amount of dimethylacetamide (N, N-dimethylacetamide) used was changed from 11.1 g to 23.7 g, the amount of γ-butyrolactone was changed from 8.4 g to 17.9 g, A colorless transparent film (polyimide film) made of polyimide was obtained in the same manner as in Example 5 except that the amount of triethylamine used was changed from 0.040 g (0.40 mmol) to 0.051 g (0.50 mmol). The film thickness of the polyimide film thus obtained was 20 μm.
なお、このようにして得られたフィルムを形成する化合物の分子構造を同定するため、IR測定機(日本分光株式会社製、商品名:FT/IR−4100)を用いて、IRスペクトルを測定したところ、イミドカルボニルのC=O伸縮振動が1704cm−1と1774cm−1に観察されたことから、得られたフィルムを構成する化合物はポリイミドであることが確認された。また、得られたポリイミドフィルムの特性の評価結果を表7に示す。 In addition, in order to identify the molecular structure of the compound forming the film thus obtained, an IR spectrum was measured using an IR measuring device (trade name: FT / IR-4100, manufactured by JASCO Corporation). However, since the C═O stretching vibration of imidecarbonyl was observed at 1704 cm −1 and 1774 cm −1 , it was confirmed that the compound constituting the obtained film was polyimide. Table 7 shows the evaluation results of the properties of the obtained polyimide film.
(比較例7)
前記スクリュー管内に、2種の芳香族ジアミンの混合物(m−Tol及びDDE)を導入する代わりにDDEを1.59g(7.92mmol)単独で導入することにより、前記スクリュー管内に芳香族ジアミンとしてはDDEのみを導入し、下記一般式(111)で表されるテトラカルボン酸二無水物(BzDA)の使用量を4.06g(10.0mmol)から1.63g(4.00mmol)に変更し、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物(HPMDA)の使用量を2.24g(10.0mmol)から0.90g(4.00mmol)に変更し、ジメチルアセトアミド(N,N−ジメチルアセトアミド)の使用量を23.7gから9.4gに変更し、γ−ブチロラクトンの使用量を17.9gから7.1gに変更し、更に、トリエチルアミンの使用量を0.040g(0.40mmol)から0.020g(0.20mmol)に変更した以外は、実施例7と同様にしてポリイミドからなる無色透明フィルム(ポリイミドフィルム)を得た。このようにして得られたポリイミドフィルムの膜厚は51μmであった。
(Comparative Example 7)
Instead of introducing a mixture of two aromatic diamines (m-Tol and DDE) into the screw tube, 1.59 g (7.92 mmol) of DDE alone was introduced into the screw tube as an aromatic diamine. Introduced only DDE and changed the amount of tetracarboxylic dianhydride (BzDA) represented by the following general formula (111) from 4.06 g (10.0 mmol) to 1.63 g (4.00 mmol). The amount of 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride (HPMDA) used was changed from 2.24 g (10.0 mmol) to 0.90 g (4.00 mmol), and dimethylacetamide (N, N -Dimethylacetamide) was changed from 23.7 g to 9.4 g, and γ-butyrolactone was used from 17.9 g to 7.1 g. Furthermore, a colorless transparent film (polyimide film) made of polyimide was performed in the same manner as in Example 7 except that the amount of triethylamine used was changed from 0.040 g (0.40 mmol) to 0.020 g (0.20 mmol). Got. The film thickness of the polyimide film thus obtained was 51 μm.
なお、このようにして得られたフィルムを形成する化合物の分子構造を同定するため、IR測定機(日本分光株式会社製、商品名:FT/IR−4100)を用いて、IRスペクトルを測定したところ、イミドカルボニルのC=O伸縮振動が1703cm−1と1773cm−1に観察されたことから、得られたフィルムを構成する化合物はポリイミドであることが確認された。また、得られたポリイミドフィルムの特性の評価結果を表7に示す。 In addition, in order to identify the molecular structure of the compound forming the film thus obtained, an IR spectrum was measured using an IR measuring device (trade name: FT / IR-4100, manufactured by JASCO Corporation). However, since the C═O stretching vibration of imidecarbonyl was observed at 1703 cm −1 and 1773 cm −1 , it was confirmed that the compound constituting the obtained film was polyimide. Table 7 shows the evaluation results of the properties of the obtained polyimide film.
表7に示す結果からも明らかなように、本発明のポリイミド(実施例7)は、全光線透過率及びHAZEの値から十分に高い水準の透明性を有するものであることが確認され、更に5%重量減少温度から十分に高度な水準の耐熱性を有することが確認された。また、実施例7で得られたポリイミド(本発明のポリイミド)と、比較例7で得られたポリイミドとの対比から、芳香族ジアミンにm−Tolを混合して利用した場合(実施例7)に、鉛筆硬度をより向上させることが可能となることが分かった。このような結果から、本発明のポリイミド(実施例7)によれば、十分に高い透明性及び耐熱性を有しつつ、硬度をより高いものとすることが可能であることが確認された。 As is clear from the results shown in Table 7, it was confirmed that the polyimide of the present invention (Example 7) had a sufficiently high level of transparency from the values of total light transmittance and HAZE. It was confirmed to have a sufficiently high level of heat resistance from the 5% weight loss temperature. Moreover, from the contrast of the polyimide obtained in Example 7 (the polyimide of the present invention) and the polyimide obtained in Comparative Example 7, when m-Tol is mixed with aromatic diamine (Example 7). Further, it has been found that the pencil hardness can be further improved. From such a result, according to the polyimide of the present invention (Example 7), it was confirmed that it was possible to make the hardness higher while having sufficiently high transparency and heat resistance.
以上説明したように、本発明によれば、十分に高度な耐熱性及び透明性を有しつつ、硬度をより向上させることを可能とするポリイミド、及び、そのポリイミドを効率よく且つ確実に製造することが可能なポリイミドの製造方法を提供することが可能となる。更に、本発明によれば、前記ポリイミドを用いて得られるポリイミド溶液及びポリイミドフィルムを提供することも可能となる。 As described above, according to the present invention, polyimide having sufficiently high heat resistance and transparency and capable of further improving the hardness, and the polyimide are efficiently and reliably produced. It is possible to provide a method for producing polyimide that can be used. Furthermore, according to this invention, it also becomes possible to provide the polyimide solution and polyimide film which are obtained using the said polyimide.
したがって、本発明のポリイミドは、例えば、フレキシブル配線基板、耐熱絶縁テープ、電線エナメル、半導体の保護コーティング、液晶配向膜、有機EL用基板、有機ELの透明電極基板、有機EL照明用フィルム、有機ELのTFT基板、太陽電池の透明電極基板、電子ペーパーの透明電極基板、各種のガスバリアフィルム基板、タッチパネル用フィルム、フレキシブルディスプレイ用フロントフィルム、フレキシブルディスプレイ用バックフィルム等を製造するための原料等として特に有用である。 Therefore, the polyimide of the present invention is, for example, a flexible wiring board, a heat-resistant insulating tape, an electric wire enamel, a semiconductor protective coating, a liquid crystal alignment film, an organic EL substrate, an organic EL transparent electrode substrate, an organic EL lighting film, an organic EL TFT substrate, solar cell transparent electrode substrate, electronic paper transparent electrode substrate, various gas barrier film substrates, touch panel film, flexible display front film, flexible display back film, etc. It is.
Claims (6)
で表される基、及び、下記一般式(I−2):
で表される基よりなる群から選択されるいずれか1種の基を示し、
R10は炭素数6〜40のアリーレン基を示す。]
で表される繰り返し単位を2種以上含有し、かつ、
該2種以上の繰り返し単位のうちの少なくとも1種が、式(1)中のR10が下記一般式(2):
And a group represented by the following general formula (I-2):
Any one group selected from the group consisting of groups represented by:
R 10 represents an arylene group having 6 to 40 carbon atoms. ]
Containing two or more types of repeating units represented by:
In at least one of the two or more repeating units, R 10 in the formula (1) is represented by the following general formula (2):
で表される基のうちのいずれかである繰り返し単位(B)であることを特徴とする請求項1又は2に記載のポリイミド。 Of the two or more types of repeating units, at least one of the repeating units other than the repeating unit (A) is such that R 10 in the formula (1) is represented by the following general formulas (3) to (4):
The polyimide according to claim 1, wherein the polyimide is a repeating unit (B) that is any one of the groups represented by the formula:
下記一般式(5A):
で表される化合物及び下記一般式(5B):
で表される化合物の中から選択される少なくとも1種のテトラカルボン酸二無水物と、
下記一般式(6):
H2N−R10−NH2 (6)
[式(6)中、R10は炭素数6〜40のアリーレン基を示す。]
で表される芳香族ジアミンを2種以上含有しかつ該芳香族ジアミンのうちの少なくとも1種が下記一般式(7):
を反応させることにより、
下記一般式(1):
で表される基、及び、下記一般式(I−2):
で表される基よりなる群から選択されるいずれか1種の基を示し、
R10は炭素数6〜40のアリーレン基を示す。]
で表される繰り返し単位を2種以上含有し、かつ、
該2種以上の繰り返し単位のうちの少なくとも1種が、式(1)中のR10が下記一般式(2):
The following general formula (5A):
And a compound represented by the following general formula (5B):
At least one tetracarboxylic dianhydride selected from the compounds represented by:
The following general formula (6):
H 2 N-R 10 -NH 2 (6)
[In formula (6), R 10 represents an arylene group having 6 to 40 carbon atoms. ]
And at least one of the aromatic diamines contains the following general formula (7):
By reacting
The following general formula (1):
And a group represented by the following general formula (I-2):
Any one group selected from the group consisting of groups represented by:
R 10 represents an arylene group having 6 to 40 carbon atoms. ]
Containing two or more types of repeating units represented by:
In at least one of the two or more repeating units, R 10 in the formula (1) is represented by the following general formula (2):
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Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018051888A1 (en) * | 2016-09-13 | 2018-03-22 | Jxtgエネルギー株式会社 | Polyimide, polyamic acid, solutions thereof, and film using polyimide |
WO2019073692A1 (en) * | 2017-10-11 | 2019-04-18 | 学校法人福岡大学 | Surface modification composition, modified object, and production method therefor |
JP6551640B1 (en) * | 2018-02-05 | 2019-07-31 | 三菱瓦斯化学株式会社 | Asymmetric membrane |
WO2019151337A1 (en) * | 2018-02-05 | 2019-08-08 | 三菱瓦斯化学株式会社 | Asymmetric membrane |
JP2019172782A (en) * | 2018-03-28 | 2019-10-10 | 日立化成株式会社 | Method for producing maleimide resin |
CN110606949A (en) * | 2019-08-16 | 2019-12-24 | 深圳瑞华泰薄膜科技股份有限公司 | Colorless transparent polyimide film containing fluorine and Cardo structure and preparation method thereof |
KR20200093078A (en) | 2017-12-28 | 2020-08-04 | 우베 고산 가부시키가이샤 | Polyimide, polyimide solution composition, polyimide film and substrate |
KR20200093685A (en) | 2017-12-28 | 2020-08-05 | 우베 고산 가부시키가이샤 | Polyimide precursor, polyimide, polyimide film, varnish and substrate |
JPWO2019065522A1 (en) * | 2017-09-29 | 2020-09-10 | 三菱瓦斯化学株式会社 | Polyimide resin, polyimide varnish and polyimide film |
WO2025121336A1 (en) * | 2023-12-08 | 2025-06-12 | 三菱瓦斯化学株式会社 | Polyimide resin |
-
2017
- 2017-03-16 JP JP2017051346A patent/JP2017133027A/en active Pending
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018051888A1 (en) * | 2016-09-13 | 2018-03-22 | Jxtgエネルギー株式会社 | Polyimide, polyamic acid, solutions thereof, and film using polyimide |
JP7255489B2 (en) | 2017-09-29 | 2023-04-11 | 三菱瓦斯化学株式会社 | Polyimide resin, polyimide varnish and polyimide film |
JPWO2019065522A1 (en) * | 2017-09-29 | 2020-09-10 | 三菱瓦斯化学株式会社 | Polyimide resin, polyimide varnish and polyimide film |
WO2019073692A1 (en) * | 2017-10-11 | 2019-04-18 | 学校法人福岡大学 | Surface modification composition, modified object, and production method therefor |
KR20200093078A (en) | 2017-12-28 | 2020-08-04 | 우베 고산 가부시키가이샤 | Polyimide, polyimide solution composition, polyimide film and substrate |
KR20220124824A (en) | 2017-12-28 | 2022-09-14 | 유비이 가부시키가이샤 | Polyimide, polyimide solution composition, polyimide film and substrate |
KR102422464B1 (en) | 2017-12-28 | 2022-07-20 | 우베 가부시키가이샤 | Polyimide precursors, polyimides, polyimide films, varnishes and substrates |
KR20200093685A (en) | 2017-12-28 | 2020-08-05 | 우베 고산 가부시키가이샤 | Polyimide precursor, polyimide, polyimide film, varnish and substrate |
KR20190103470A (en) * | 2018-02-05 | 2019-09-04 | 미츠비시 가스 가가쿠 가부시키가이샤 | Asymmetric membrane |
US10610834B2 (en) | 2018-02-05 | 2020-04-07 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Asymmetric membrane |
CN110382097B (en) * | 2018-02-05 | 2020-07-07 | 三菱瓦斯化学株式会社 | Asymmetric membrane |
KR102047641B1 (en) | 2018-02-05 | 2019-11-21 | 미츠비시 가스 가가쿠 가부시키가이샤 | Asymmetric membrane |
CN110382097A (en) * | 2018-02-05 | 2019-10-25 | 三菱瓦斯化学株式会社 | Anisotropic membrane |
WO2019151337A1 (en) * | 2018-02-05 | 2019-08-08 | 三菱瓦斯化学株式会社 | Asymmetric membrane |
JP6551640B1 (en) * | 2018-02-05 | 2019-07-31 | 三菱瓦斯化学株式会社 | Asymmetric membrane |
JP7024548B2 (en) | 2018-03-28 | 2022-02-24 | 昭和電工マテリアルズ株式会社 | Maleimide resin manufacturing method |
JP2019172782A (en) * | 2018-03-28 | 2019-10-10 | 日立化成株式会社 | Method for producing maleimide resin |
CN110606949A (en) * | 2019-08-16 | 2019-12-24 | 深圳瑞华泰薄膜科技股份有限公司 | Colorless transparent polyimide film containing fluorine and Cardo structure and preparation method thereof |
WO2025121336A1 (en) * | 2023-12-08 | 2025-06-12 | 三菱瓦斯化学株式会社 | Polyimide resin |
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