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JP2012193281A - Resin composition and molded body of the same - Google Patents

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JP2012193281A
JP2012193281A JP2011058358A JP2011058358A JP2012193281A JP 2012193281 A JP2012193281 A JP 2012193281A JP 2011058358 A JP2011058358 A JP 2011058358A JP 2011058358 A JP2011058358 A JP 2011058358A JP 2012193281 A JP2012193281 A JP 2012193281A
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JP
Japan
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polyimide
resin composition
group
general formula
aromatic
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Application number
JP2011058358A
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Japanese (ja)
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Kinchu Kuruma
金柱 車
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Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a novel highly-transparent heat resistant material excellent in solubility, transparency, low linear thermal expansion coefficient and heat resistance.SOLUTION: A resin composition includes: a first polyimide which is made of a repeated unit expressed by the general formula (1) and has a reduced viscosity (η) of 1.0 dL/g or more; and a specified second polyimide. Then, the resin composition comprises 0.05 to 99.95 pts.mass of the first polyimide and 99.95 to 0.05 pts.mass of the second polyimide, and satisfies the following conditions (a) and (b): (a) the first polyimide and the second polyimide are compatible to each other in the resin composition; and (b) a linear thermal expansion coefficient of the resin composition is 30 ppm/°C or less. In the formula, Ar is 4-24C tetravalent aromatic group and six-membered ring written as H is trans-1, 4-cyclohexane diyl group.

Description

本発明は、芳香族テトラカルボン酸二無水物とトランス−1,4−シクロヘキサンジアミンからなるポリイミド(本願明細書においては、「芳香族テトラカルボン酸二無水物とトランス−1,4−シクロヘキサンジアミンからなるポリイミド」を第一ポリイミドともいう)と芳香族テトラカルボン酸二無水物とイソホロンジアミンからなるポリイミド(本願明細書においては、「芳香族テトラカルボン酸二無水物とイソホロンジアミンからなるポリイミド」を第二ポリイミドともいう)とからなる新規樹脂組成物及びその成形体に関する。より詳しくは、第一ポリイミドと第二ポリイミドとからなる可溶性、透明性、低線熱膨張係数及び耐熱性に優れた新規樹脂組成物及びそれからなる成形体に関する。なお、本願明細書において成形体とは3次元の形状を有するもののほかフィルム状のものも含まれる。   The present invention relates to a polyimide comprising an aromatic tetracarboxylic dianhydride and trans-1,4-cyclohexanediamine (in the present specification, “from aromatic tetracarboxylic dianhydride and trans-1,4-cyclohexanediamine”). "Polyimide" is also referred to as a first polyimide) and a polyimide comprising an aromatic tetracarboxylic dianhydride and isophorone diamine (in this specification, "polyimide comprising an aromatic tetracarboxylic dianhydride and isophorone diamine" And a molded product thereof. More specifically, the present invention relates to a novel resin composition excellent in solubility, transparency, low linear thermal expansion coefficient and heat resistance composed of a first polyimide and a second polyimide, and a molded body comprising the same. In addition, in this specification, a molded object includes a film-like thing besides what has a three-dimensional shape.

近年、ディスプレー基板や太陽電池基板、携帯電話などに用いられているガラス及びセラミックスの代替材料としてフレキシブル性と透明性を併せ持ち、かつ、有機溶剤に可溶な透明耐熱性樹脂の技術開発が急務となっている。半脂肪族ポリイミドに代表される、芳香族テトラルカルボン酸無水物と脂肪族ジアミンを原料として、これらの縮合反応により合成されるポリアミド酸を閉環反応して得られるポリイミドは耐熱性、機械的特性に優れており各種電子材料に用いられているが、ポリイミドは溶媒に溶解しないので、一般的にポリイミド前駆体溶液が用いられてきた。このポリイミドは前駆体溶液として、ポリアミド酸の溶液がよく知られている。   In recent years, there is an urgent need to develop technology for transparent heat-resistant resins that have both flexibility and transparency as alternatives to glass and ceramics used in display substrates, solar cell substrates, mobile phones, etc., and are soluble in organic solvents. It has become. Polyimide obtained by ring-closing reaction of polyamic acid synthesized by these condensation reactions using aromatic tetralcarboxylic anhydride and aliphatic diamine as raw materials, represented by semi-aliphatic polyimide, has heat resistance and mechanical properties. The polyimide precursor solution is generally used because polyimide is not dissolved in a solvent. As this polyimide, a solution of polyamic acid is well known as a precursor solution.

芳香族テトラカルボン酸二無水物とシクロヘキシルジアミンのような非芳香族ジアミンを反応させることによりポリイミド前駆体溶液のポリイソイミドの製造方法が報告されている(例えば、特許文献1)。
また、芳香族テトラカルボン酸無水物とトランス−1,4−ジアミノシクロヘキサンのような非芳香族ジアミンとを反応させて得られるポリイミド前駆体溶液の製造方法が報告されている(例えば、特許文献2)。
また、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸のような非芳香族テトラカルボン酸無水物と1,4−ジアミノシクロヘキサンのような非芳香族ジアミンとを反応させて得られるポリイミド前駆体溶液の製造方法が報告されている(例えば、特許文献3)。
また、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸のような非芳香族テトラカルボン酸無水物と1,4−ジアミノシクロヘキサンのような非芳香族ジアミンとを反応させて得られるポリイミド前駆体溶液の製造方法が報告されている(例えば、特許文献4)。
また、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸のような芳香族テトラカルボン酸無水物と1,4−ジアミノシクロヘキサンのような非芳香族ジアミンとを反応させて得られるポリイミド前駆体溶液の製造方法が報告されている(例えば、特許文献5)。
A method for producing a polyisoimide of a polyimide precursor solution by reacting an aromatic tetracarboxylic dianhydride with a non-aromatic diamine such as cyclohexyldiamine has been reported (for example, Patent Document 1).
In addition, a method for producing a polyimide precursor solution obtained by reacting an aromatic tetracarboxylic acid anhydride with a non-aromatic diamine such as trans-1,4-diaminocyclohexane has been reported (for example, Patent Document 2). ).
Also, a polyimide precursor solution obtained by reacting a non-aromatic tetracarboxylic anhydride such as 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic acid with a non-aromatic diamine such as 1,4-diaminocyclohexane. A manufacturing method has been reported (for example, Patent Document 3).
A polyimide precursor solution obtained by reacting a non-aromatic tetracarboxylic anhydride such as 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid with a non-aromatic diamine such as 1,4-diaminocyclohexane A manufacturing method has been reported (for example, Patent Document 4).
Further, a polyimide precursor obtained by reacting an aromatic tetracarboxylic anhydride such as 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfonetetracarboxylic acid with a non-aromatic diamine such as 1,4-diaminocyclohexane. A method for producing a body solution has been reported (for example, Patent Document 5).

また、芳香族テトラカルボン酸無水物と1,4−ジアミノシクロヘキサンのような非芳香族ジアミンとを反応させて得られるポリイミド前駆体溶液の製造方法が報告されている(例えば、非特許文献1)。
また、芳香族テトラカルボン酸無水物と1,4−ジアミノシクロヘキサンのような非芳香族ジアミンとを反応させて得られるポリイミド前駆体溶液の製造方法が報告されている(例えば、非特許文献2、3)。
In addition, a method for producing a polyimide precursor solution obtained by reacting an aromatic tetracarboxylic acid anhydride with a non-aromatic diamine such as 1,4-diaminocyclohexane has been reported (for example, Non-Patent Document 1). .
In addition, a method for producing a polyimide precursor solution obtained by reacting an aromatic tetracarboxylic acid anhydride with a non-aromatic diamine such as 1,4-diaminocyclohexane has been reported (for example, Non-Patent Document 2, 3).

また、芳香族テトラカルボン酸無水物とイソホロンジアミのような非芳香族ジアミンとを反応させて、まず高分子量の溶媒可溶性の閉環したポリイミド合成が報告されている(例えば、特許文献6)。
また、芳香族テトラカルボン酸無水物とイソホロンジアミのような非芳香族ジアミンとを反応させて、有機可溶性ポリイミドの製造方法が報告されている(例えば、特許文献7)。
また、芳香族テトラカルボン酸無水物とイソホロンジアミのような非芳香族ジアミンとを反応させて、有機可溶性ポリイミドを製造した後、減圧下で更に溶融熱処理をする製造方法が報告されている(例えば、特許文献8)。
In addition, a high molecular weight solvent-soluble ring-closed polyimide synthesis has been reported by reacting an aromatic tetracarboxylic acid anhydride with a non-aromatic diamine such as isophorone diamine (for example, Patent Document 6).
In addition, a method for producing an organic soluble polyimide by reacting an aromatic tetracarboxylic acid anhydride with a non-aromatic diamine such as isophorone diamine has been reported (for example, Patent Document 7).
Further, a production method has been reported in which an aromatic tetracarboxylic acid anhydride and a non-aromatic diamine such as isophorone diamine are reacted to produce an organic soluble polyimide, followed by further heat treatment under reduced pressure ( For example, Patent Document 8).

特開平8−3314号公報JP-A-8-3314 特開2002−161136号公報JP 2002-161136 A 特開2002−322274号公報JP 2002-322274 A 特開2005−146072号公報JP 2005-146072 A 特開2005−163012号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-163012 特開昭56−36520号公報JP 56-36520 A 特開2000−169579号公報JP 2000-169579 A 特開2000−327776号公報JP 2000-327776 A

J.Polym.Sci.,PartA.Polym.Chem.,31 P2345〜2351(1993)J. Polym. Sci., Part A. Polym. Chem., 31 P2345-2351 (1993) High Perfom.Polym.13 S93〜106(2001)High Perfom.Polym.13 S93 ~ 106 (2001) High Perfom.Polym.15 P47〜64(2003)High Perfom.Polym.15 P47-64 (2003)

半導体素子、携帯電話機器、ディスプレー基板や太陽電池基板などに用いられているガラスやセラミックの代替材料として、フレキシブル性と耐熱性及び機械強度を併せ持つ可溶性・透明高耐熱性を有する樹脂組成物及びその成形体を提供することにある。   As a substitute material for glass and ceramic used in semiconductor elements, mobile phone devices, display substrates, solar cell substrates, etc., a resin composition having a soluble and transparent high heat resistance having both flexibility, heat resistance and mechanical strength, and its The object is to provide a molded body.

上記課題を解決するため、本発明者らは鋭意検討を行い、
特定の第一ポリイミドと第二ポリイミドとが相溶性を示し、これらを混合することにより溶性、透明性、低線熱膨張係数及び耐熱性に優れた新規な樹脂組成物及びそれからなる成形体が得られることを見出し、本発明を完成した。本発明の構成を、以下に示す。
In order to solve the above problems, the present inventors have conducted intensive studies,
The specific first polyimide and the second polyimide are compatible with each other, and by mixing them, a novel resin composition excellent in solubility, transparency, low linear thermal expansion coefficient and heat resistance, and a molded body comprising the same are obtained. The present invention has been completed. The configuration of the present invention is shown below.

1. 下記一般式(1)

Figure 2012193281
(上記一般式(1)において、Arは炭素数4から24の4価の芳香族基であり、Hと記された六員環はトランス−1,4−シクロヘキサンジイル基である。)
に表される繰り返し単位からなる還元粘度(ηsp/C)が1.0dL/g以上の第一ポリイミドと、下記一般式(2)
Figure 2012193281
(上記一般式(2)において、Arは上記一般式(1)のArと同じであり、Rは炭素数2〜20の脂肪族基または炭素数3〜20の脂環族基である。)
に表される繰り返し単位からなる還元粘度(ηsp/C)が0.8〜5.0dL/gの第二ポリイミドとからなる樹脂組成物であって、該第一ポリイミドと該第二ポリイミドとの合計100質量部あたり、該第一ポリイミドが0.05〜99.95質量部であり、該第二ポリイミドが99.95〜0.05質量部であり、以下の(a)及び(b)を満たすことを特徴とする樹脂組成物。
(a)樹脂組成物において第一ポリイミドと第二ポリイミドとが相溶していること。
(b)樹脂組成物の線熱膨張係数が30ppm/℃以下であること。 1. The following general formula (1)
Figure 2012193281
(In the general formula (1), Ar is a tetravalent aromatic group having 4 to 24 carbon atoms, and the six-membered ring denoted as H is a trans-1,4-cyclohexanediyl group.)
A first polyimide having a reduced viscosity (η sp / C ) of 1.0 dL / g or more and comprising the repeating unit represented by formula (2):
Figure 2012193281
(In the general formula (2), Ar is the same as Ar in the general formula (1), and R is an aliphatic group having 2 to 20 carbon atoms or an alicyclic group having 3 to 20 carbon atoms.)
A resin composition comprising a second polyimide having a reduced viscosity (η sp / C ) of 0.8 to 5.0 dL / g comprising the repeating unit represented by The total amount of the first polyimide is 0.05 to 99.95 parts by mass, the second polyimide is 99.95 to 0.05 parts by mass, and the following (a) and (b) The resin composition characterized by satisfy | filling.
(A) The first polyimide and the second polyimide are compatible in the resin composition.
(B) The linear thermal expansion coefficient of the resin composition is 30 ppm / ° C. or less.

2. 上記一般式(2)の第二ポリイミドが、下記一般式(3)

Figure 2012193281
(上記一般式(3)において、Rは炭素数2〜20の脂肪族基または炭素数3〜20の脂環族基である。)
で表される1級ジアミンと、下記一般式(4)、(5)及び(6)
Figure 2012193281
Figure 2012193281
Figure 2012193281
(上記一般式(4)、(5)及び(6)において、Arは炭素数4〜24の芳香族基である。上記一般式(5)において、X、X、X、およびXはそれぞれ独立にヒドロキシ基またはクロロ基である。上記一般式(6)において、XおよびXはそれぞれ独立にヒドロキシ基またはクロロ基である。)
で表される芳香族テトラカルボン酸類からなる群より選ばれる少なくとも1種とを、有機溶媒中で重合反応させたものであることを特徴とする上記1項に記載の樹脂組成物。 2. The second polyimide of the general formula (2) is represented by the following general formula (3)
Figure 2012193281
(In the general formula (3), R is an aliphatic group having 2 to 20 carbon atoms or an alicyclic group having 3 to 20 carbon atoms.)
And the following general formulas (4), (5) and (6)
Figure 2012193281
Figure 2012193281
Figure 2012193281
(In the general formulas (4), (5), and (6), Ar is an aromatic group having 4 to 24 carbon atoms. In the general formula (5), X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 is each independently a hydroxy group or a chloro group.In the general formula (6), X 5 and X 6 are each independently a hydroxy group or a chloro group.)
2. The resin composition as described in 1 above, wherein at least one selected from the group consisting of aromatic tetracarboxylic acids represented by the formula is polymerized in an organic solvent.

3. 上記一般式(1)の第一ポリイミドが、トランス−1,4−シクロヘキサンジアミンと、下記一般式(4)、(5)及び(6)

Figure 2012193281
Figure 2012193281
Figure 2012193281
(上記一般式(4)、(5)及び(6)において、Arは炭素数4〜24の芳香族基である。上記一般式(5)において、X、X、X、およびXはそれぞれ独立にヒドロキシ基またはクロロ基である。上記一般式(6)において、XおよびXはそれぞれ独立にヒドロキシ基またはクロロ基である。)
で表される芳香族テトラカルボン酸類からなる群より選ばれる少なくとも1種とを、有機溶媒中で重合反応させたものであることを特徴とする上記1項または2項に記載の樹脂組成物。 3. The first polyimide of the general formula (1) is trans-1,4-cyclohexanediamine and the following general formulas (4), (5) and (6)
Figure 2012193281
Figure 2012193281
Figure 2012193281
(In the general formulas (4), (5), and (6), Ar is an aromatic group having 4 to 24 carbon atoms. In the general formula (5), X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 is each independently a hydroxy group or a chloro group.In the general formula (6), X 5 and X 6 are each independently a hydroxy group or a chloro group.)
3. The resin composition as described in 1 or 2 above, wherein at least one selected from the group consisting of aromatic tetracarboxylic acids represented by the formula (1) is polymerized in an organic solvent.

4. 上記一般式(2)におけるRが、イソホロンジアミン残基である上記1項に記載の樹脂組成物。
5. 上記一般式(3)の1級ジアミンが、イソホロンジアミンである上記2項に記載の樹脂組成物。
6. 上記1項〜5項のいずれかに記載の樹脂組成物よりなることを特徴とする成形体。
4). 2. The resin composition as described in 1 above, wherein R in the general formula (2) is an isophoronediamine residue.
5. 3. The resin composition as described in 2 above, wherein the primary diamine of the general formula (3) is isophorone diamine.
6). A molded article comprising the resin composition according to any one of items 1 to 5 above.

本発明によれば、成形低線熱膨張係数と機械物性共に優れた樹脂組成物及びそれからなる成形体を得ることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the resin composition excellent in both the shaping | molding low linear thermal expansion coefficient and mechanical property and a molded object consisting thereof can be obtained.

以下、本発明を実施するための形態について例示するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。
本発明の樹脂組成物の成分である第一ポリイミドは、前記一般式(1)で表される構造を有するものである。前記一般式(1)中の炭素数4〜24の4価の芳香族基であるArは、下記に示すポリイミドの原料である芳香族テトラカルボン酸、又はその誘導体(以下、併せて芳香族テトラカルボン酸類と称することがある)を表す前記一般式(3)〜(5)におけるArと同じであり、後述の該ポリイミドの製造方法において好ましい芳香族テトラカルボン酸類として列挙されている芳香族テトラカルボン酸類に由来する残基が好ましく、なかでも、以下に構造式を示す、ピロメリット酸類、3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸類(以下、s−BPDAと略することがある)、2,3,3′,4′−ビフェニルテトラカルボン酸類、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル類、3,3′,4,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸類、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン類からなる群より選ばれる1種類以上の芳香族テトラカルボン酸類に由来する残基がより好ましい。
Hereinafter, although the form for implementing this invention is illustrated, this invention is not limited to the following examples.
The 1st polyimide which is a component of the resin composition of this invention has a structure represented by the said General formula (1). In the general formula (1), Ar which is a tetravalent aromatic group having 4 to 24 carbon atoms is an aromatic tetracarboxylic acid which is a raw material of polyimide shown below, or a derivative thereof (hereinafter collectively referred to as aromatic tetra). Aromatic tetracarboxylic acids that are the same as Ar in the general formulas (3) to (5), which may be referred to as carboxylic acids), and are listed as preferred aromatic tetracarboxylic acids in the polyimide production method described below. Residues derived from acids are preferred, and among them, pyromellitic acids, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic acids (hereinafter sometimes abbreviated as s-BPDA), which have the following structural formula 2,3,3 ', 4'-biphenyltetracarboxylic acids, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ethers, 3,3', 4,4'-benzophenone tetracarbo Acids, bis (3,4-carboxyphenyl) residues from one or more aromatic tetracarboxylic acid selected from the group consisting of sulfones are more preferable.

Figure 2012193281
Figure 2012193281

本発明における第一ポリイミドは、一般式(1)の重合単位を有し、有機溶媒中で芳香族テトラカルボン酸類、特に好ましくは芳香族テトラルカルボン酸二無水物、とトランス−1,4−シクロヘキサンジアミン

Figure 2012193281
とを重合させて閉環反応を進行し、得られたポリマーを貧溶媒中に添加することによって固体状に析出させて第一ポリイミドを得ることができる。この第一ポリイミドを得る際、トランス−1,4−シクロヘキサンジアミン以外のジアミン、例えば、シス−1,4−シクロヘキサンジアミンなども、本発明の効果に支障が無い限り共重合させてもよいが、第一ポリイミドの原料であるジアミン成分の合計のうちトランス−1,4−シクロヘキサンジアミンの割合が90mol%以上であると好ましく、95mol%以上であるとより好ましく、98mol%以上であると更に好ましい。 The first polyimide in the present invention has a polymer unit of the general formula (1), and in an organic solvent, aromatic tetracarboxylic acids, particularly preferably aromatic tetracarboxylic dianhydride, and trans-1,4- Cyclohexanediamine
Figure 2012193281
The first polyimide can be obtained by precipitating in a solid state by adding the polymer obtained in a poor solvent. When obtaining this first polyimide, a diamine other than trans-1,4-cyclohexanediamine, such as cis-1,4-cyclohexanediamine, may be copolymerized as long as the effect of the present invention is not impaired. The ratio of trans-1,4-cyclohexanediamine is preferably 90 mol% or more, more preferably 95 mol% or more, and even more preferably 98 mol% or more in the total of diamine components that are raw materials of the first polyimide.

本発明における第一ポリイミドの分子量について特に制限はないが、0.12gをEゾール溶媒(40質量部の1,1,2,2−テトラクロルエタンと、60質量部のフェノールとの混合物)10mLに溶解させ、30℃においてウベローデ粘度計を用いて測定された還元粘度(ηsp/C)が1.0dL/g以上の範囲にあるものであり、1.5dL/g以上であると好ましく、2.0dL/g以上であるとより好ましい。1.0dL/g未満では製膜性が悪くなったり、キャスト膜にひび割れ等が生じたりする恐れがある。電子材料用途にポリイミドを利用する場合、ポリイミド膜が十分に高靱性であることが要求されるため上限は特に制限はないが、有機溶剤に可溶である範囲であれば問題ないが実用的には5dL/g以下が好ましい。 Although there is no restriction | limiting in particular about the molecular weight of the 1st polyimide in this invention, 0.12 g is E sol solvent (a mixture of 40 mass parts 1,1,2,2-tetrachloroethane and 60 mass parts phenol) 10mL. The reduced viscosity (η sp / C ) measured using an Ubbelohde viscometer at 30 ° C. is in the range of 1.0 dL / g or more, preferably 1.5 dL / g or more, More preferably, it is 2.0 dL / g or more. If it is less than 1.0 dL / g, the film-forming property may be deteriorated, or the cast film may be cracked. When using polyimide for electronic materials, the upper limit is not particularly limited because the polyimide film is required to be sufficiently tough, but there is no problem as long as it is soluble in organic solvents, but practically Is preferably 5 dL / g or less.

上記第一ポリイミドは、多くの有機溶剤に対して可溶性を有する。可溶性とは、当該ポリイミドが有機溶剤100gに対し5g以上溶解することをいう。好ましくは10g以上である。5g以下での溶解性ではポリイミドを加工することが出来ず好ましくない。   The first polyimide is soluble in many organic solvents. Soluble means that 5 g or more of the polyimide is dissolved in 100 g of the organic solvent. Preferably it is 10 g or more. A solubility of 5 g or less is not preferable because polyimide cannot be processed.

上記第一ポリイミドが可溶である有機溶媒としては、ベンジルアルコール、α−アミルシンナミルアルコール、シンナミルアルコール、クミニルアルコール、p−シメン−8−オール、デヒドロクミンアルコール、ジヒドロシンナミルアルコール、2,4−ジメチルベンジルアルコール、ジメチルベンジルカルビノール、p−α−ジメチルベンジルアルコール、2−エトキシベンジルアルコール、4−エトキシベンジルアルコール、フルフリルアルコール、ヒドラトロピルアルコール、4−ヒドロキシベンジルアルコール、p−ヒドロキシフェネチルアルコール、α−イソブチルフェネチルアルコール、2−メトキシベンジルアルコール、3−(4−メトキシフェニル)プロパン−1−オール、メチルp−ヒドロキシフェニルカルビノール、4−メチル−2−フェニルペンタノール、2−メチル−3−(3,4−メチレンジオキシフェニル)プロパノール、2−メチル−4−フェニル−2−ブタノール、2−メチル−5−ヒドロキシメチルピラジン、4−メチルベンジルアルコール、5−メチルフルフリルアルコール、フェネチルアルコール、フェネチルメチルエチルカルビノール、2−フェノキシエタノール、フェニルエチルカルビノール、2−フェニル−2−プロパノール、4−フェニルブタン−2−オール、ピペロニルアルコール、スチラリルアルコール、スルフロール、テニルアルコール、バニリルアルコール、バニリルアルコールメチルエーテル、1−ベンジル−2−メチル−2−プロパノール、2,3−ジメトキシベンジルアルコールなどの芳香族アルコール溶媒、プソイドクメン(1,2,4−トリメチルベンゼン)、ヘミメリテン(1,2,3−トリメチルベンゼン)、メシチレン(1,3,5−トリメチルベンゼン)のトリメチルベンゼン類、クメン、n−プロピルベンゼン、エチルトルエン類、インデン、インダン、シメン、ジエチルベンゼン類、エチルキシレン類などの芳香族炭化水素溶媒、フェノール、クレゾールなどのフェノール性溶剤、ピリジンなどのヘテロ化合物溶剤又はこれらより選ばれる2つ以上混合溶媒を混合して用いることができる。また、上記の混合溶媒以外にも、ジクロロメタン、クロロホルム、テトラクロロエタン、ジクロロベンゼンなどのハロゲン化溶剤、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等の非プロトン性高沸点高極性溶媒、ジオキサン、ジオキソラン、テトラヒドロフラン等の環状エーテル溶剤などを混合して用いることができる。   Examples of the organic solvent in which the first polyimide is soluble include benzyl alcohol, α-amylcinnamyl alcohol, cinnamyl alcohol, cuminyl alcohol, p-cymen-8-ol, dehydrocumin alcohol, dihydrocinnamyl alcohol, 2 , 4-dimethylbenzyl alcohol, dimethylbenzyl carbinol, p-α-dimethylbenzyl alcohol, 2-ethoxybenzyl alcohol, 4-ethoxybenzyl alcohol, furfuryl alcohol, hydratropyl alcohol, 4-hydroxybenzyl alcohol, p-hydroxy Phenethyl alcohol, α-isobutylphenethyl alcohol, 2-methoxybenzyl alcohol, 3- (4-methoxyphenyl) propan-1-ol, methyl p-hydroxyphenyl carbinol, 4 Methyl-2-phenylpentanol, 2-methyl-3- (3,4-methylenedioxyphenyl) propanol, 2-methyl-4-phenyl-2-butanol, 2-methyl-5-hydroxymethylpyrazine, 4- Methylbenzyl alcohol, 5-methylfurfuryl alcohol, phenethyl alcohol, phenethylmethylethyl carbinol, 2-phenoxyethanol, phenylethyl carbinol, 2-phenyl-2-propanol, 4-phenylbutan-2-ol, piperonyl alcohol , Aromatic alcohol solvents such as styrylyl alcohol, sulfuryl, tenenyl alcohol, vanillyl alcohol, vanillyl alcohol methyl ether, 1-benzyl-2-methyl-2-propanol, 2,3-dimethoxybenzyl alcohol, Trimethylbenzenes of documene (1,2,4-trimethylbenzene), hemimeritene (1,2,3-trimethylbenzene), mesitylene (1,3,5-trimethylbenzene), cumene, n-propylbenzene, ethyltoluenes , Aromatic hydrocarbon solvents such as indene, indane, cymene, diethylbenzenes, ethylxylenes, phenolic solvents such as phenol and cresol, hetero compound solvents such as pyridine, or a mixture of two or more selected from these solvents Can be used. Besides the above mixed solvents, halogenated solvents such as dichloromethane, chloroform, tetrachloroethane, dichlorobenzene, N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, 1,3 -Aprotic high-boiling and high-polarity solvents such as dimethyl-2-imidazolidinone, cyclic ether solvents such as dioxane, dioxolane, and tetrahydrofuran can be mixed and used.

本発明における第一ポリイミドは公知の方法によって製造することができる。例えば、上記の芳香族テトラカルボン酸類として芳香族テトラカルボン酸の二無水物と、上記ジアミンからポリアミド酸を得、次いで加熱閉環するか、又は酸無水物とピリジン、カルボジイミド、亜リン酸トリフェニルなどの化学閉環剤を用いて化学閉環する方法等を例示することができる。   The 1st polyimide in this invention can be manufactured by a well-known method. For example, dianhydride of aromatic tetracarboxylic acid as the above aromatic tetracarboxylic acid, and polyamic acid is obtained from the above diamine and then ring-closed by heating, or acid anhydride and pyridine, carbodiimide, triphenyl phosphite, etc. Examples of such a method include chemical ring closure using the chemical ring closure agent.

上記の第一ポリイミドの製造方法に用いられる芳香族テトラカルボン酸類は、前記一般式(4)、(5)及び(6)で表されるものからなる群より選ばれる1種類以上のものである。そのような芳香族テトラカルボン酸類としては、ピロメリット酸、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸、2,3,6,7−アントラセンテトラカルボン酸、1,2,5,6−アントラセンテトラカルボン酸、3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸、2,3,3′,4′−ビフェニルテトラカルボン酸、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル、3,3′,4,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン(以下、ジフェニルスルホン酸と略称することがある)、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メタン、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ジメチルシラン、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ジフェニルシラン、2,3,4,5−ピリジンテトラカルボン酸、2,3,5,6−ピリジンテトラカルボン酸、2,3,4,5−チオフェンテトラカルボン酸、2,6−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ピリジンなどの芳香族テトラカルボン酸(複素芳香族テトラカルボン酸を含む)といいた各種芳香族テトラカルボン酸、以上列挙した各種芳香族テトラカルボン酸の二無水物、該各種芳香族テトラカルボン酸の塩化物(一カルボン酸三酸塩化物、二カルボン酸二酸塩化物、三カルボン酸一酸ハロゲン化物、四塩素化物)、該各種芳香族テトラカルボン酸の一無水物、該各種芳香族テトラカルボン酸の一無水物一酸塩化物、及び該各種芳香族テトラカルボン酸の一無水二酸塩化物よりなる群から選ばれる1種類以上が好ましいものとして挙げられる。なお、上記から明らかなとおり、本願において芳香族テトラカルボン酸類との語が包含する芳香族テトラカルボン酸誘導体とは、該芳香族テトラカルボン酸の二無水物(前記一般式(4))、塩化物

Figure 2012193281
一無水物
Figure 2012193281
一無水物一酸塩化物
Figure 2012193281
及び、一無水物二酸塩化物
Figure 2012193281
(上記の芳香族テトラカルボン酸の塩化物〜一無水物二酸塩化物の各一般式において、Arの定義は一般式(4)、(5)及び(6)におけるArに同じである)
を含むものである。 The aromatic tetracarboxylic acids used in the method for producing the first polyimide are one or more selected from the group consisting of those represented by the general formulas (4), (5) and (6). . Examples of such aromatic tetracarboxylic acids include pyromellitic acid, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic acid, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic acid, 1,4,5,8-naphthalene. Tetracarboxylic acid, 2,3,6,7-anthracenetetracarboxylic acid, 1,2,5,6-anthracenetetracarboxylic acid, 3,3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic acid, 2,3,3 ', 4'-biphenyltetracarboxylic acid, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether, 3,3', 4,4'-benzophenonetetracarboxylic acid, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfone , May be abbreviated as diphenylsulfonic acid), bis (3,4-dicarboxyphenyl) methane, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane, , 1,3,3,3-hexafluoro-2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane, bis (3,4-dicarboxyphenyl) dimethylsilane, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ) Diphenylsilane, 2,3,4,5-pyridinetetracarboxylic acid, 2,3,5,6-pyridinetetracarboxylic acid, 2,3,4,5-thiophenetetracarboxylic acid, 2,6-bis (3 , 4-dicarboxyphenyl) pyridine and other aromatic tetracarboxylic acids (including heteroaromatic tetracarboxylic acids), various aromatic tetracarboxylic acid dianhydrides listed above, Chlorides of various aromatic tetracarboxylic acids (monocarboxylic acid triacid chloride, dicarboxylic acid diacid chloride, tricarboxylic acid monoacid halide, tetrachloride), the various aromatic tetracarboxylic acids One or more selected from the group consisting of monoanhydrides of acid, monoanhydride monoacid chlorides of the various aromatic tetracarboxylic acids, and monoanhydride acid chlorides of the various aromatic tetracarboxylic acids are preferable As mentioned. As is clear from the above, the aromatic tetracarboxylic acid derivative encompassed by the term aromatic tetracarboxylic acid in the present application means the dianhydride of the aromatic tetracarboxylic acid (the general formula (4)), chloride object
Figure 2012193281
Monoanhydride
Figure 2012193281
Monoanhydride monoacid chloride
Figure 2012193281
And monoanhydride diacid chloride
Figure 2012193281
(In the above general formulas of aromatic tetracarboxylic acid chloride to monoanhydride diacid chloride, the definition of Ar is the same as Ar in the general formulas (4), (5) and (6))
Is included.

上記の芳香族テトラカルボン酸類のうち、ピロメリット酸類、3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸類、2,3,3′,4′−ビフェニルテトラカルボン酸類、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル類、3,3′,4,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸類、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン類からなる群より選ばれる1種類以上の芳香族テトラカルボン酸類が好ましく、芳香族これらテトラカルボン酸の二無水物からなる群より選ばれる1種類以上がより好ましく、ピロメリット酸二無水物または、3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物が特に好ましい。   Among the above aromatic tetracarboxylic acids, pyromellitic acids, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic acids, 2,3,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic acids, bis (3,4- One or more aromatic tetracarboxylic acids selected from the group consisting of dicarboxyphenyl) ethers, 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic acids, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfones Preferably, at least one selected from the group consisting of aromatic dianhydrides of these tetracarboxylic acids is more preferable, and pyromellitic dianhydride or 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride Is particularly preferred.

なお、本発明の第一ポリイミドの製造に支障が出ない程度であれば、テトラカルボン酸類として上記の芳香族テトラカルボン酸類のほか、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸、3,4−ジカルボキシ−1,2,3,4−テトラヒドロ-1-ナフタレンコハク酸などの脂環式テトラカルボン酸、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸などの脂肪族テトラカルボン酸といった非芳香族テトラカルボン酸類も用いた共重合ポリイミドの溶液としても良い。   In addition, as long as the production of the first polyimide of the present invention is not hindered, the tetracarboxylic acids other than the above aromatic tetracarboxylic acids, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid, 1,2 , 3,4-cyclopentanetetracarboxylic acid, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic acid, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid, 3,4-dicarboxy-1,2,3,4- Copolymer polyimide solution using non-aromatic tetracarboxylic acids such as alicyclic tetracarboxylic acids such as tetrahydro-1-naphthalene succinic acid and aliphatic tetracarboxylic acids such as 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid It is also good.

上記の第一ポリイミドの製造方法における重合反応にて、芳香族テトラカルボン酸類の全モル数と、トランス1,4−シクロヘキサンジアミンの全モル数との比率は、1:0.9〜1.1であると好ましく、1:0.95〜1.05であるとより好ましく、1:0.98〜1.02であると特に好ましい。   In the polymerization reaction in the first polyimide production method described above, the ratio of the total number of moles of aromatic tetracarboxylic acids to the total number of moles of trans 1,4-cyclohexanediamine is 1: 0.9 to 1.1. Is preferable, 1: 0.95 to 1.05 is more preferable, and 1: 0.98 to 1.02 is particularly preferable.

上記の第一ポリイミドの製造方法において、ポリイミドを得る重合反応は、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等の高沸点高極性溶媒、フェノール、m−クレゾール等のフェノール性溶剤、ジオキサン、ジオキソラン、テトラヒドロフラン等の環状エーテル溶剤といった種々の有機溶媒を使用することができる。なかでも、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等の非プロトン性高沸点高極性溶媒からなる群より選ばれる少なくとも1種と、炭素数6−12の芳香族炭化水素からなる群より選ばれる少なくとも1種とを質量比1:99〜99:1にて混合して重合反応の溶媒として用いると好ましい。   In the production method of the first polyimide, the polymerization reaction for obtaining the polyimide is a high-boiling / high-polarity solvent such as N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylacetamide or dimethylsulfoxide, a phenolic solvent such as phenol or m-cresol, Various organic solvents such as cyclic ether solvents such as dioxane, dioxolane, and tetrahydrofuran can be used. Among them, from the group consisting of aprotic high boiling high polarity solvents such as N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone. It is preferable to mix at least one selected from at least one selected from the group consisting of aromatic hydrocarbons having 6 to 12 carbon atoms in a mass ratio of 1:99 to 99: 1 and use it as a solvent for the polymerization reaction. .

また、上記の第一ポリイミドを得る重合反応において、1種類以上の芳香族アルコールと1種類以上の炭素数9〜12の芳香族炭化水素などを重合反応性の支障がない程度に混合して反応溶媒として用いても良い。この場合の、1種類以上の芳香族アルコールと1種類以上の炭素数9〜12の芳香族炭化水素と混合比としては、質量比90:10〜10:90であると好ましく、質量比は80:20〜30:70であるとより好ましく、60:40〜40:60であるとより一層好ましい。上記混合溶媒において、炭素数9〜12の芳香族炭化水素の量が混合溶媒中の90質量%を超えると、ポリイミドが溶けにくくなる恐れがあり、10質量%以下になるとポリイミド溶液の保存安定性が悪くなることがある。   In the polymerization reaction for obtaining the first polyimide, the reaction is carried out by mixing one or more aromatic alcohols and one or more aromatic hydrocarbons having 9 to 12 carbon atoms to such an extent that the polymerization reactivity is not hindered. It may be used as a solvent. In this case, the mixing ratio of one or more aromatic alcohols and one or more aromatic hydrocarbons having 9 to 12 carbon atoms is preferably a mass ratio of 90:10 to 10:90, and the mass ratio is 80. : 20 to 30:70 is more preferable, and 60:40 to 40:60 is even more preferable. In the above mixed solvent, if the amount of the aromatic hydrocarbon having 9 to 12 carbon atoms exceeds 90% by mass in the mixed solvent, the polyimide may be difficult to dissolve, and if it is 10% by mass or less, the storage stability of the polyimide solution is decreased. May get worse.

上記の第一ポリイミド重合反応溶媒に用いられる上記の芳香族アルコールとしてはベンジルアルコール、α−アミルシンナミルアルコール、シンナミルアルコール、クミニルアルコール、p−シメン−8−オール、デヒドロクミンアルコール、ジヒドロシンナミルアルコール、2,4−ジメチルベンジルアルコール、ジメチルベンジルカルビノール、p−α−ジメチルベンジルアルコール、2−エトキシベンジルアルコール、4−エトキシベンジルアルコール、フルフリルアルコール、ヒドラトロピルアルコール、4−ヒドロキシベンジルアルコール、p−ヒドロキシフェネチルアルコール、α−イソブチルフェネチルアルコール、2−メトキシベンジルアルコール、3−(4−メトキシフェニル)プロパン−1−オール、メチルp−ヒドロキシフェニルカルビノール、4−メチル−2−フェニルペンタノール、2−メチル−3−(3,4−メチレンジオキシフェニル)プロパノール、2−メチル−4−フェニル−2−ブタノール、2−メチル−5−ヒドロキシメチルピラジン、4−メチルベンジルアルコール、5−メチルフルフリルアルコール、フェネチルアルコール、フェネチルメチルエチルカルビノール、2−フェノキシエタノール、フェニルエチルカルビノール、2−フェニル−2−プロパノール、4−フェニルブタン−2−オール、ピペロニルアルコール、スチラリルアルコール、スルフロール、テニルアルコール、バニリルアルコール、バニリルアルコールメチルエーテル、1−ベンジル−2−メチル−2−プロパノール、2,3−ジメトキシベンジルアルコールよりなる群から選ばれる1種類以上が好ましく、特にベンジルアルコールが好ましい。   Examples of the aromatic alcohol used in the first polyimide polymerization reaction solvent include benzyl alcohol, α-amylcinnamyl alcohol, cinnamyl alcohol, cuminyl alcohol, p-cymen-8-ol, dehydrocumin alcohol, and dihydrocinna. Mil alcohol, 2,4-dimethylbenzyl alcohol, dimethylbenzylcarbinol, p-α-dimethylbenzyl alcohol, 2-ethoxybenzyl alcohol, 4-ethoxybenzyl alcohol, furfuryl alcohol, hydratropyl alcohol, 4-hydroxybenzyl alcohol P-hydroxyphenethyl alcohol, α-isobutylphenethyl alcohol, 2-methoxybenzyl alcohol, 3- (4-methoxyphenyl) propan-1-ol, methyl p-hydroxy Phenylcarbinol, 4-methyl-2-phenylpentanol, 2-methyl-3- (3,4-methylenedioxyphenyl) propanol, 2-methyl-4-phenyl-2-butanol, 2-methyl-5- Hydroxymethylpyrazine, 4-methylbenzyl alcohol, 5-methylfurfuryl alcohol, phenethyl alcohol, phenethylmethylethyl carbinol, 2-phenoxyethanol, phenylethyl carbinol, 2-phenyl-2-propanol, 4-phenylbutane-2- All, piperonyl alcohol, styryl alcohol, sulfuryl, tenyl alcohol, vanillyl alcohol, vanillyl alcohol methyl ether, 1-benzyl-2-methyl-2-propanol, 2,3-dimethoxybenzyl alcohol 1 or more preferably selected from the group, especially benzyl alcohol.

上記の第一ポリイミド溶液に用いられる上記の炭素数9〜12の芳香族炭化水素としてはプソイドクメン(1,2,4−トリメチルベンゼン)、ヘミメリテン(1,2,3−トリメチルベンゼン)、メシチレン(1,3,5−トリメチルベンゼン)のトリメチルベンゼン類、クメン、n−プロピルベンゼン、エチルトルエン類、インデン、インダン、シメン、ジエチルベンゼン類、エチルキシレン類などよりなる群から選ばれる1種類以上が好ましく、トリメチルベンゼン類、クメン、n−プロピルベンゼン、エチルトルエン類、インダン、およびインデンよりなる炭素数が9の芳香族炭化水素の群から選ばれる1種類以上であるとより好ましく、トリメチルベンゼン類であると更に好ましく、プソイドクメンまたはメシチレンであると特に好ましい。   Examples of the aromatic hydrocarbon having 9 to 12 carbon atoms used in the first polyimide solution include pseudocumene (1,2,4-trimethylbenzene), hemimelliten (1,2,3-trimethylbenzene), mesitylene (1 , 3,5-trimethylbenzene) is preferably one or more selected from the group consisting of trimethylbenzenes, cumene, n-propylbenzene, ethyltoluenes, indene, indane, cymene, diethylbenzenes, ethylxylenes, More preferably, it is at least one selected from the group consisting of aromatic hydrocarbons having 9 carbon atoms, consisting of benzenes, cumene, n-propylbenzene, ethyltoluenes, indane, and indene, and further trimethylbenzenes. Pseudocumene or mesitylene is particularly preferred. Arbitrariness.

上記の第一ポリイミドの製造方法において、重合反応は、前記のトランス1,4−シクロヘキサンジアミンと前記の芳香族テトラカルボン酸類とを、室温または氷冷下にて上記有機混合溶媒に溶解させ、必要に応じて混合溶媒を過熱還流させながら、所定の時間反応をさせることによって実施される。反応温度としては150℃〜400℃が好ましく、180℃〜350℃であるとより好ましい。反応時間としては0.1時間〜72時間であると好ましく、0.2時間〜12時間であるとより好ましく、0.3時間〜5時間であると特に好ましい。   In the method for producing the first polyimide, the polymerization reaction is performed by dissolving the trans 1,4-cyclohexanediamine and the aromatic tetracarboxylic acid in the organic mixed solvent at room temperature or under ice cooling. The reaction is carried out for a predetermined time while the mixed solvent is heated to reflux. As reaction temperature, 150 to 400 degreeC is preferable, and it is more preferable in it being 180 to 350 degreeC. The reaction time is preferably 0.1 hours to 72 hours, more preferably 0.2 hours to 12 hours, and particularly preferably 0.3 hours to 5 hours.

本発明において、第一ポリイミドを得る重合反応において、公知の触媒を使用することができる。しかし、使用する用途によっては触媒が微量残存することによりポリイミドの安定性や着色などの観点から無触媒下で該反応を行うことが好ましい。   In the present invention, a known catalyst can be used in the polymerization reaction for obtaining the first polyimide. However, depending on the application to be used, it is preferable to carry out the reaction in the absence of a catalyst from the viewpoint of the stability and coloring of the polyimide because a trace amount of the catalyst remains.

触媒を使用する場合には、例えば、塩基触媒としては、キノリン、イソキノリン、α―ピコリン、β―ピコリン、2,4−ルチジン、2,6−ルチジン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、とりプロピルアミン、トリブチルアミン、イミダゾール、N−ジメチルアニリン、N,N−ジエチルアニリン、ピリジンなどの有機塩基触媒、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸ナトリウムなどの無機塩基触媒が例示される。
また、酸触媒としては、安息香酸、メチル安息香酸、オキシ安息香酸、テレフタル酸、桂皮酸、クロトン酸、アクリル酸、ベンゼンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸などが例示される。
When using a catalyst, for example, as a base catalyst, quinoline, isoquinoline, α-picoline, β-picoline, 2,4-lutidine, 2,6-lutidine, triethylamine, trimethylamine, propylamine, tributylamine, Illustrative are organic base catalysts such as imidazole, N-dimethylaniline, N, N-diethylaniline, pyridine, and inorganic base catalysts such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, potassium carbonate, sodium carbonate, potassium bicarbonate, sodium carbonate. .
Examples of the acid catalyst include benzoic acid, methylbenzoic acid, oxybenzoic acid, terephthalic acid, cinnamic acid, crotonic acid, acrylic acid, benzenesulfonic acid, paratoluenesulfonic acid, naphthalenesulfonic acid and the like.

上記重合反応の際のモノマー濃度(反応溶液全量に対する、前記のトランス1,4−シクロヘキサンジアミンと前記の芳香族テトラカルボン酸類との合計量の割合)は、好ましくは5〜50質量%、より好ましくは10〜30質量%である。このモノマー濃度の範囲で重合を行うことにより、より均一で高重合度のポリイミドの溶液を得ることができる。モノマー濃度5質量%以下で重合を行う場合、ポリイミドの重合度が上がらずポリイミド重合体が脆くなることがあり好ましくない。また、モノマー濃度50質量%を超えて重合反応を行う場合、アミン塩が形成され、アミン塩が溶解、消失するまでにより長い反応時間を必要とし、生産性が低下するなどの問題が生じることがあり好ましくない。   The monomer concentration during the polymerization reaction (the ratio of the total amount of the trans 1,4-cyclohexanediamine and the aromatic tetracarboxylic acid to the total amount of the reaction solution) is preferably 5 to 50% by mass, more preferably Is 10-30 mass%. By carrying out the polymerization in the range of the monomer concentration, a more uniform and highly polymerized polyimide solution can be obtained. When the polymerization is performed at a monomer concentration of 5% by mass or less, the degree of polymerization of the polyimide does not increase, and the polyimide polymer may become brittle. In addition, when the polymerization reaction is performed at a monomer concentration exceeding 50% by mass, an amine salt is formed, and a longer reaction time is required until the amine salt dissolves and disappears, resulting in problems such as reduced productivity. There is not preferable.

上記の重合反応の際、反応によって生成する水を反応溶液中から除去することが高分子量のポリイミドを効率的に得る上で好ましい。水の除去方法としては、反応系中にモレキュラーシーブを存在させる方法、加熱還流蒸気をモレキュラーシーブなどと接触させ反応溶液中に戻す方法、加熱還流蒸気を冷却して生成する凝縮液をモレキュラーシーブなどと接触させ反応溶液中に戻す方法、加熱還流蒸気を冷却後分離槽またはディーンスターク装置等により水を分離し溶媒だけを反応溶液中に戻す方法などが挙げられる。   In the polymerization reaction, it is preferable to remove water generated by the reaction from the reaction solution in order to efficiently obtain a high molecular weight polyimide. Methods for removing water include a method in which a molecular sieve is present in the reaction system, a method in which heated reflux vapor is brought into contact with the molecular sieve to return it to the reaction solution, a condensed liquid produced by cooling the heated reflux vapor, and a molecular sieve. And a method of bringing the reaction solution back into the reaction solution, cooling the heated reflux steam, separating water with a separation tank or Dean Stark apparatus, etc., and returning only the solvent into the reaction solution.

上記の第一ポリイミドを製造する方法として、前記の重合反応後の混合液を加熱、減圧、または加熱及び減圧下で溶媒を留去して単離したポリイミドを減圧下で更に溶融熱処理することことにより、ポリイミドをさらに高重合度のものとし、これを再度前記の混合溶媒に溶解する方法も挙げられる。このときの溶融熱処理温度はポリイミドの熱分解温度以下であり、結晶性ポリイミドの場合は融点の10℃以上、非晶性ポリイミドの場合はガラス転移温度の10℃以上の温度が好ましい。より好ましくは結晶性ポリイミドの場合は融点の30℃以上、非晶性ポリイミドの場合はガラス転移温度の30℃以上の温度である。上記温度差が10℃未満である場合、ポリイミドの粘度が高すぎて熱処理による高重合度化の効果が得られにくく好ましくない。   As a method for producing the first polyimide, the mixed solution after the polymerization reaction is heated, decompressed, or further subjected to melt heat treatment of the isolated polyimide by distilling off the solvent under heating and decompressing. Thus, there is a method in which the polyimide is made to have a higher degree of polymerization and is dissolved again in the above mixed solvent. The melting heat treatment temperature at this time is equal to or lower than the thermal decomposition temperature of the polyimide. In the case of crystalline polyimide, the melting point is preferably 10 ° C. or higher, and in the case of amorphous polyimide, the glass transition temperature is preferably 10 ° C. or higher. More preferably, it is a melting point of 30 ° C. or higher in the case of crystalline polyimide, and a glass transition temperature of 30 ° C. or higher in the case of amorphous polyimide. When the temperature difference is less than 10 ° C., the viscosity of the polyimide is too high, and it is difficult to obtain the effect of increasing the degree of polymerization by heat treatment.

上記の第一ポリイミドの製造方法として、前期重合反応後貧溶媒中に添加することによって固体状に析出させた後に他の溶媒に溶解して用いることができる。さらに、前述の方法で得られた固体状のものを固体のまま溶融熱処理することによってポリイミドをえることもできる。   As a manufacturing method of said 1st polyimide, after precipitating in a poor solvent after a pre-polymerization reaction, it can be made to melt | dissolve in another solvent, and can be used. Furthermore, a polyimide can also be obtained by melt-heat-treating the solid thing obtained by the above-mentioned method with solid.

本発明の樹脂組成物の成分である第二ポリイミドは、前記一般式(2)で表される構造を有するものである。前記一般式(2)中の炭素数2〜20の脂肪族基または炭素数3〜20の脂環族基であるRは、該ポリイミドの原料である1級ジアミンに由来する残基を表すものであり、後述の該ポリイミドの製造方法において好ましい1級ジアミンとして列挙されている1級ジアミンに由来する残基が好ましく、炭素数3〜15の脂環式1級ジアミンに由来する残基がより好ましく、炭素数6〜15の脂環式1級ジアミンに由来する残基が更に好ましく、イソホロンジアミン(以下、IPDAと略称することがある)、1,3−シクロヘキサンジアミン、1,4−シクロヘキサンジアミン、1,4−シクロヘキサンジメチルアミン、2−メチル−1,3−シクロヘキサンジアミン、ノルボルナンジアミン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン、ヘキサヒドロ−4,7−メタノインダニレンジメチレンジアミン、トリシクロ[6.2.1.02,7]−ウンデシレンジメチルジアミンなどからなる群より選ばれる1種類以上の1級ジアミンに由来する残基がより一層好ましく、なかでもイソホロンジアミンに由来する下記の残基、つまりイソホロンジアミン残基が際立って好ましい。 The 2nd polyimide which is a component of the resin composition of this invention has a structure represented by the said General formula (2). R in the general formula (2) which is an aliphatic group having 2 to 20 carbon atoms or an alicyclic group having 3 to 20 carbon atoms represents a residue derived from a primary diamine which is a raw material of the polyimide. And a residue derived from a primary diamine listed as a preferred primary diamine in the method for producing the polyimide described below is preferred, and a residue derived from an alicyclic primary diamine having 3 to 15 carbon atoms is more preferred. Preferably, a residue derived from an alicyclic primary diamine having 6 to 15 carbon atoms is more preferable, such as isophorone diamine (hereinafter sometimes abbreviated as IPDA), 1,3-cyclohexanediamine, 1,4-cyclohexanediamine. 1,4-cyclohexanedimethylamine, 2-methyl-1,3-cyclohexanediamine, norbornanediamine, bis (4-aminocyclohexyl) methane, bis 4-amino-3-methylcyclohexyl) methane, hexahydro-4,7-meth Noin mite range diamine, tricyclo [6.2.1.0 2,7] - 1 kind selected from the group consisting of a undecylenate range methyl-diamine The residues derived from the above primary diamines are more preferable, and the following residues derived from isophorone diamine, that is, isophorone diamine residues are particularly preferable.

Figure 2012193281
Figure 2012193281

前記一般式(2)中の炭素数4から24の4価の芳香族基であるArは、第一ポリイミドについての前記一般式(1)中のAr、そして、該ポリイミドの原料である芳香族テトラカルボン酸、又はその誘導体(以下、併せて芳香族テトラカルボン酸類と称することがある)を表す前記一般式(3)〜(5)におけるArと同じであり、その好ましいものも第一ポリイミドに関して前述したものと同様である。   Ar which is a tetravalent aromatic group having 4 to 24 carbon atoms in the general formula (2) is Ar in the general formula (1) for the first polyimide, and an aromatic which is a raw material of the polyimide. It is the same as Ar in the general formulas (3) to (5) representing tetracarboxylic acid or a derivative thereof (hereinafter sometimes referred to as aromatic tetracarboxylic acids), and the preferred one is also related to the first polyimide. The same as described above.

本発明における第二ポリイミドは、前記一般式(2)の重合単位を有し、有機溶媒中で芳香族テトラルカルボン酸二無水物等の芳香族テトラルカルボン酸類と1級ジアミンとを重合反応させて閉環反応を進行させることにより得ることができる。   The second polyimide in the present invention has a polymerization unit of the general formula (2), and polymerizes an aromatic tetracarboxylic acid such as aromatic tetracarboxylic dianhydride with a primary diamine in an organic solvent. It can be obtained by allowing the ring closure reaction to proceed.

上記の第二ポリイミドの分子量は特に制限はないが、0.12gをEゾール溶媒(40質量部の1,1,2,2−テトラクロルエタンと、60質量部のフェノールとの混合物)10mLに溶解させ、30℃においてウベローデ粘度計を用いて測定された還元粘度(ηsp/C)が0.8〜5.0dL/gの範囲にあるものであり、0.8dL/g以上であると好ましく、1.0dL/g以上であるとより好ましい。0.8未満では製膜性が悪くなったり、キャスト膜にひび割れ等が生じたりする恐れがある。上限は特に制限はないが、有機溶剤に可溶である範囲であれば問題ないが実用的には5dL/g以下が好ましい。 The molecular weight of the second polyimide is not particularly limited, but 0.12 g is added to 10 mL of E sol solvent (a mixture of 40 parts by mass of 1,1,2,2-tetrachloroethane and 60 parts by mass of phenol). The reduced viscosity (η sp / C ) measured using an Ubbelohde viscometer at 30 ° C. is in the range of 0.8 to 5.0 dL / g, and is 0.8 dL / g or more. Preferably, it is 1.0 dL / g or more. If it is less than 0.8, the film forming property may be deteriorated, and the cast film may be cracked. The upper limit is not particularly limited, but there is no problem as long as it is soluble in an organic solvent, but practically it is preferably 5 dL / g or less.

本発明の第二ポリイミドの製造方法としては、前述の第一ポリイミドと同様に、加熱閉環法や化学閉環法などの公知の方法によって製造することができる。
本発明に用いる第二ポリイミドの製造方法において、本発明に支障がない程度でアミン基を表面修飾したジアミノクレイ、ジアミノシリカ、ジアミノセラミックスナノファイバー、ジアミノセルロース、変性ジアミノセルロース等よりなる群から選ばれる1種類以上混合してもよい。
As a manufacturing method of the 2nd polyimide of this invention, it can manufacture by well-known methods, such as a heat ring closure method and a chemical ring closure method, like the above-mentioned 1st polyimide.
In the production method of the second polyimide used in the present invention, it is selected from the group consisting of diaminoclay, diaminosilica, diaminoceramic nanofiber, diaminocellulose, modified diaminocellulose, etc. whose surface is modified with an amine group to the extent that the present invention is not hindered. One or more types may be mixed.

上記の第二ポリイミドの製造方法に用いられる芳香族テトラカルボン酸類は、第一ポリイミドの製造方法について前述したものと同じ前記一般式(4)、(5)及び(6)で表されるものからなる群より選ばれる1種類以上のものであり、該芳香族テトラカルボン酸類として好ましいものも、第一ポリイミドの場合と同じである。   The aromatic tetracarboxylic acids used in the method for producing the second polyimide are those represented by the same general formulas (4), (5) and (6) as described above for the method for producing the first polyimide. One or more kinds selected from the group consisting of the above-described aromatic tetracarboxylic acids are also the same as in the case of the first polyimide.

また、第二ポリイミドを、その製造に支障が出ない程度であれば、テトラカルボン酸類として上記の芳香族テトラカルボン酸類のほか、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸等の非芳香族テトラカルボン酸類も用いた共重合ポリイミドとしても良いことも第一ポリイミドと同じである。   In addition, if the second polyimide is of an extent that does not hinder its production, in addition to the above aromatic tetracarboxylic acids as tetracarboxylic acids, non-aromatic such as 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid It is the same as the first polyimide that a copolymerized polyimide using tetracarboxylic acids may also be used.

上記の第二ポリイミドの製造に用いられる1級ジアミンは前記一般式(3)で表されるものである。そのような1級ジアミンとしては、エチレンジアミン、1,2−プロパンジアミン、1,3−プロパンジアミン、1,2−シクロプロパンジアミン、1,4−ブタンジアミン、1,2−シクロブタンジアミン、1,3−シクロブタンジアミン、1,2−シクロペンタンジアミン、1,3−シクロペンタンジアミン、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジアミン、1,6−ヘキサメチレンジアミン、1,8−オクタメチレンジアミン、1,9−ノナメチレンジアミン、1,10−デカメチレンジアミン、1,11−ウンデカメチレンジアミン、1,12−ドデカメチレンジアミン、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミン、1,3−シクロヘキサンジアミン、シス−1,4−シクロヘキサンジアミン、1,4−シクロヘキサンジメチルアミン、2−メチル−1,3−シクロヘキサンジアミン、ノルボルナンジアミン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン、ヘキサヒドロ−4,7−メタノインダニレンジメチレンジアミン、トリシクロ[6.2.1.02,7]−ウンデシレンジメチルジアミン、ジアミノシロキサン、アミン基を表面修飾したジアミノクレイ、ジアミノシリカ、ジアミノセラミックスナノファイバー、ジアミノセルロース、変性ジアミノセルロース等よりなる群から選ばれる1種類以上が好ましいものとして挙げられる。これらの1級ジアミンのうち、より好ましいのは2,2−ジメチル−1,3−プロパンジアミン、1,6−ヘキサメチレンジアミン、1,8−オクタメチレンジアミン、1,9−ノナメチレンジアミン、1,10−デカメチレンジアミン、1,11−ウンデカメチレンジアミン、1,12−ドデカメチレンジアミン、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミン、1,3−シクロヘキサンジアミン、シス−1,4−シクロヘキサンジアミン、1,4−シクロヘキサンジメチルアミン、2−メチル−1,3−シクロヘキサンジアミン、ノルボルナンジアミン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン、ヘキサヒドロ−4,7−メタノインダニレンジメチレンジアミン、トリシクロ[6.2.1.02,7]−ウンデシレンジメチルジアミンよりなる群から選ばれる1種類以上の1級ジアミンであり、前記一般式(3)中のRが炭素数3〜15の脂環族基である1級ジアミンであると更に好ましい。なかでも、前記一般式(3)中のRが炭素数6〜15の脂環族基である1級ジアミンが好ましく、イソホロンジアミン、1,3−シクロヘキサンジアミン、シス−1,4−シクロヘキサンジアミン、1,4−シクロヘキサンジメチルアミン、2−メチル−1,3−シクロヘキサンジアミン、ノルボルナンジアミン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン、ヘキサヒドロ−4,7−メタノインダニレンジメチレンジアミン、トリシクロ[6.2.1.02,7]−ウンデシレンジメチルジアミンなどよりなる群から選ばれる1種類以上の1級ジアミンがより好ましく、イソホロンジアミン

Figure 2012193281
が特に好ましい。 The primary diamine used in the production of the second polyimide is represented by the general formula (3). Such primary diamines include ethylenediamine, 1,2-propanediamine, 1,3-propanediamine, 1,2-cyclopropanediamine, 1,4-butanediamine, 1,2-cyclobutanediamine, 1,3. -Cyclobutanediamine, 1,2-cyclopentanediamine, 1,3-cyclopentanediamine, 2,2-dimethyl-1,3-propanediamine, 1,6-hexamethylenediamine, 1,8-octamethylenediamine, 1 , 9-nonamethylenediamine, 1,10-decamethylenediamine, 1,11-undecamethylenediamine, 1,12-dodecamethylenediamine, 2,2,4-trimethylhexamethylenediamine, 2,4,4-trimethyl Hexamethylene diamine, isophorone diamine, 1,3-cyclohexane diamine, 1,4-cyclohexanediamine, 1,4-cyclohexanedimethylamine, 2-methyl-1,3-cyclohexanediamine, norbornanediamine, bis (4-aminocyclohexyl) methane, bis (4-amino-3-methylcyclohexyl) ) Methane, hexahydro-4,7-methanoin danylene dimethylene diamine, tricyclo [6.2.1.0 2,7 ] -undecylenedimethyl diamine, diaminosiloxane, diaminoclay with surface modification of amine groups, diaminosilica, diamino One or more types selected from the group consisting of ceramic nanofibers, diaminocellulose, modified diaminocellulose and the like are preferred. Of these primary diamines, 2,2-dimethyl-1,3-propanediamine, 1,6-hexamethylenediamine, 1,8-octamethylenediamine, 1,9-nonamethylenediamine, , 10-decamethylenediamine, 1,11-undecamethylenediamine, 1,12-dodecamethylenediamine, 2,2,4-trimethylhexamethylenediamine, 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine, isophoronediamine, 1 , 3-cyclohexanediamine, cis-1,4-cyclohexanediamine, 1,4-cyclohexanedimethylamine, 2-methyl-1,3-cyclohexanediamine, norbornanediamine, bis (4-aminocyclohexyl) methane, bis (4- Amino-3-methylcyclohexyl) methane, hex Hydro-4,7-meth Noin mite range diamine, tricyclo [6.2.1.0 2,7] - one or more kinds of primary diamines selected from the group consisting undecylenate range methyl diamines, the general formula ( It is more preferable that R in 3) is a primary diamine which is an alicyclic group having 3 to 15 carbon atoms. Especially, primary diamine whose R in the said General formula (3) is a C6-C15 alicyclic group is preferable, and isophorone diamine, 1, 3- cyclohexane diamine, cis 1, 4- cyclohexane diamine, 1,4-cyclohexanedimethylamine, 2-methyl-1,3-cyclohexanediamine, norbornanediamine, bis (4-aminocyclohexyl) methane, bis (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane, hexahydro-4,7- One or more primary diamines selected from the group consisting of methanoin danylene dimethylene diamine, tricyclo [6.2.1.02,7] -undecylenedimethyl diamine and the like are more preferable, and isophorone diamine
Figure 2012193281
Is particularly preferred.

上記の第二ポリイミドの製造方法における重合反応にて、芳香族テトラカルボン酸類の全モル数と、1級ジアミンの全モル数との比率は、1:0.9〜1.1であると好ましく、1:0.95〜1.05であるとより好ましく、1:0.98〜1.02であると特に好ましい。   In the polymerization reaction in the second polyimide production method, the ratio of the total number of moles of aromatic tetracarboxylic acids to the total number of moles of primary diamine is preferably 1: 0.9 to 1.1. 1: 0.95 to 1.05 is more preferable, and 1: 0.98 to 1.02 is particularly preferable.

本発明の製造方法において、第二ポリイミドを得る重合反応は、1種類以上の芳香族アルコールと1種類以上の炭素数9〜12の芳香族炭化水素との混合溶媒中にて行われると好ましい。第二ポリイミドを得る重合反応に用いられる混合溶媒を構成する芳香族アルコールと、炭素数9〜12の芳香族炭化水素、およびそれらの混合比については、第一ポリイミド溶液の混合溶媒に関して好ましいものとして前述したものが、同様に好適である。この際、N−メチルピロリドンなど、本発明のポリイミド溶液に含まれるポリイミドが可溶な溶媒として前記したものを、重合反応性やポリイミド溶液の保存安定性に支障がでない程度に混合しても良い。   In the production method of the present invention, the polymerization reaction for obtaining the second polyimide is preferably carried out in a mixed solvent of one or more aromatic alcohols and one or more aromatic hydrocarbons having 9 to 12 carbon atoms. About the aromatic alcohol which comprises the mixed solvent used for the polymerization reaction which obtains a 2nd polyimide, a C9-C12 aromatic hydrocarbon, and those mixing ratios are preferable regarding the mixed solvent of a 1st polyimide solution. Those mentioned above are likewise suitable. At this time, N-methylpyrrolidone or the like as a solvent in which the polyimide contained in the polyimide solution of the present invention is soluble may be mixed to such an extent that the polymerization reactivity and the storage stability of the polyimide solution are not hindered. .

本発明の第二ポリイミドの製造方法において、重合反応は、前記のイソホロンジアミン等のジアミンと前記の芳香族テトラカルボン酸類とを、室温または氷冷下にて上記有機混合溶媒に溶解させ、必要に応じて混合溶媒を過熱還流させながら、所定の時間反応をさせることによって実施される。反応温度としては150℃〜400℃が好ましく、180℃〜350℃であるとより好ましい。反応時間としては0.1時間〜72時間であると好ましく、0.2時間〜12時間であるとより好ましく、0.3時間〜5時間であると特に好ましい。   In the method for producing the second polyimide of the present invention, the polymerization reaction is performed by dissolving the diamine such as isophorone diamine and the aromatic tetracarboxylic acid in the organic mixed solvent at room temperature or under ice cooling. Accordingly, the reaction is performed for a predetermined time while the mixed solvent is heated to reflux. As reaction temperature, 150 to 400 degreeC is preferable, and it is more preferable in it being 180 to 350 degreeC. The reaction time is preferably 0.1 hours to 72 hours, more preferably 0.2 hours to 12 hours, and particularly preferably 0.3 hours to 5 hours.

本発明において用いられる第二ポリイミドを得るための重合反応において、公知の触媒を使用することができる。しかし、使用する用途によっては触媒が微量残存することによりポリイミドの安定性や着色などの観点から無触媒下で該反応を行うことが好ましい。
触媒を使用する場合には、第一ポリイミドに関して前述したように、塩基触媒として、キノリンなどの有機塩基触媒、水酸化ナトリウム、などの無機塩基触媒を使用することができる。
また、第一ポリイミドに関して前述したとおり、酸触媒として、安息香酸、メチル安息香酸などを用いることもできる。
In the polymerization reaction for obtaining the second polyimide used in the present invention, a known catalyst can be used. However, depending on the application to be used, it is preferable to carry out the reaction in the absence of a catalyst from the viewpoint of the stability and coloring of the polyimide because a trace amount of the catalyst remains.
When the catalyst is used, as described above with respect to the first polyimide, an organic base catalyst such as quinoline or an inorganic base catalyst such as sodium hydroxide can be used as the base catalyst.
Further, as described above for the first polyimide, benzoic acid, methylbenzoic acid, or the like can be used as the acid catalyst.

上記重合反応の際のモノマー濃度(反応溶液全量に対する、前記のイソホロンジアミン等とのジアミンと前記の芳香族テトラカルボン酸類との合計量の割合)は、好ましくは5〜50質量%、より好ましくは10〜30質量%である。このモノマー濃度の範囲で重合を行うことにより、より均一で高重合度のポリイミドの溶液を得ることができる。モノマー濃度5質量%以下で重合を行う場合、ポリイミドの重合度が上がらずポリイミド重合体が脆くなることがあり好ましくない。また、モノマー濃度50質量%を超えて重合反応を行う場合、アミン塩が形成され、アミン塩が溶解、消失するまでにより長い反応時間を必要とし、生産性が低下するなどの問題が生じることがあり好ましくない。   The monomer concentration during the polymerization reaction (ratio of the total amount of the diamine with the isophoronediamine and the aromatic tetracarboxylic acid to the total amount of the reaction solution) is preferably 5 to 50% by mass, more preferably It is 10-30 mass%. By carrying out the polymerization in the range of the monomer concentration, a more uniform and highly polymerized polyimide solution can be obtained. When the polymerization is performed at a monomer concentration of 5% by mass or less, the degree of polymerization of the polyimide does not increase, and the polyimide polymer may become brittle. In addition, when the polymerization reaction is performed at a monomer concentration exceeding 50% by mass, an amine salt is formed, and a longer reaction time is required until the amine salt dissolves and disappears, resulting in problems such as reduced productivity. There is not preferable.

上記の重合反応の際、反応によって生成する水を反応溶液中から除去することが高分子量のポリイミドを効率的に得る上で好ましい。水の除去方法としては、反応系中にモレキュラーシーブを存在させる方法、加熱還流蒸気をモレキュラーシーブなどと接触させ反応溶液中に戻す方法、加熱還流蒸気を冷却して生成する凝縮液をモレキュラーシーブなどと接触させ反応溶液中に戻す方法、加熱還流蒸気を冷却後分離槽またはディーンスターク装置等により水を分離し溶媒だけを反応溶液中に戻す方法などが挙げられる。   In the polymerization reaction, it is preferable to remove water generated by the reaction from the reaction solution in order to efficiently obtain a high molecular weight polyimide. Methods for removing water include a method in which a molecular sieve is present in the reaction system, a method in which heated reflux vapor is brought into contact with the molecular sieve to return it to the reaction solution, a condensed liquid produced by cooling the heated reflux vapor, and a molecular sieve. And a method of bringing the reaction solution back into the reaction solution, cooling the heated reflux steam, separating water with a separation tank or Dean Stark apparatus, etc., and returning only the solvent into the reaction solution.

上記の第二ポリイミドの製造する方法として、前記の重合反応後の混合液を加熱、減圧、または加熱及び減圧下で溶媒を留去して単離したポリイミドを減圧下で更に溶融熱処理することことにより、ポリイミドをさらに高重合度のものとし、これを再度前記の混合溶媒に溶解する方法も挙げられる。このときの溶融熱処理温度はポリイミドの熱分解温度以下であり、結晶性ポリイミドの場合は融点の10℃以上、非晶性ポリイミドの場合はガラス転移温度の10℃以上の温度が好ましい。より好ましくは結晶性ポリイミドの場合は融点の30℃以上、非晶性ポリイミドの場合はガラス転移温度の30℃以上の温度である。上記温度差が10℃未満である場合、ポリイミドの粘度が高すぎて熱処理による高重合度化の効果が得られにくく好ましくない。   As a method for producing the above-mentioned second polyimide, heating the mixed liquid after the polymerization reaction, depressurizing, or distilling off the solvent under heating and depressurizing and further subjecting the isolated polyimide to a heat treatment under reduced pressure. Thus, there is a method in which the polyimide is made to have a higher degree of polymerization and is dissolved again in the above mixed solvent. The melting heat treatment temperature at this time is equal to or lower than the thermal decomposition temperature of the polyimide. In the case of crystalline polyimide, the melting point is preferably 10 ° C. or higher, and in the case of amorphous polyimide, the glass transition temperature is preferably 10 ° C. or higher. More preferably, it is a melting point of 30 ° C. or higher in the case of crystalline polyimide, and a glass transition temperature of 30 ° C. or higher in the case of amorphous polyimide. When the temperature difference is less than 10 ° C., the viscosity of the polyimide is too high, and it is difficult to obtain the effect of increasing the degree of polymerization by heat treatment.

上記の第二ポリイミドの製造方法として、前期重合反応後貧溶媒中に添加することによって固体状に析出させた後に他の溶媒に溶解して用いることができる。さらに、前述の方法で得られた固体状のものを固体のまま溶融熱処理することによってポリイミドをえることもできる。   As a manufacturing method of said 2nd polyimide, after precipitating in a poor solvent after a pre-polymerization reaction, it can be made to melt | dissolve in another solvent, and can be used. Furthermore, a polyimide can also be obtained by melt-heat-treating the solid thing obtained by the above-mentioned method with solid.

上記重合反応の反応液をそのまま本発明のポリイミド溶液とすることができるが、該重合反応液を加熱などにより濃縮しても良く、また、該重合反応液に溶媒を加えて希釈して本発明のポリイミド溶液としてもよい。この希釈用の溶媒としては、1種類以上の芳香族アルコールと1種類以上の炭素数9〜12の芳香族炭化水素との混合溶媒で重合反応に用いた混合溶媒と同じ組成ものが好ましいが、異なる組成のものであってもよい。そして、希釈後の混合溶媒の組成が、1種類以上の芳香族アルコールと1種類以上の炭素数9〜12の芳香族炭化水素との質量比90:10〜10:90に入るようにすれば、1種類以上の芳香族アルコールだけ、または1種類以上の炭素数9〜12の芳香族炭化水素だけで希釈してもよい。更に、ポリイミド溶液の保存安定性に支障がでない程度であれば、N−メチルピロリドンなど、本発明のポリイミド溶液に含まれるポリイミドが可溶な溶媒として前記したもので希釈しても良い。   The reaction solution of the above polymerization reaction can be used as it is as the polyimide solution of the present invention, but the polymerization reaction solution may be concentrated by heating or the like, or diluted by adding a solvent to the polymerization reaction solution. It is good also as a polyimide solution. As the solvent for dilution, the same composition as the mixed solvent used for the polymerization reaction with a mixed solvent of one or more aromatic alcohols and one or more aromatic hydrocarbons having 9 to 12 carbon atoms is preferable. It may be of a different composition. If the composition of the mixed solvent after dilution falls within a mass ratio of 90:10 to 10:90 of one or more aromatic alcohols and one or more aromatic hydrocarbons having 9 to 12 carbon atoms. You may dilute with only 1 or more types of aromatic alcohol, or only 1 or more types of C9-C12 aromatic hydrocarbon. Furthermore, as long as the storage stability of the polyimide solution is not hindered, the polyimide contained in the polyimide solution of the present invention such as N-methylpyrrolidone may be diluted with the above-described solvent.

本発明の樹脂組成物は、該第一ポリイミドと該第二ポリイミドとの合計100質量部あたり、樹脂組成物樹脂組成物質量第一ポリイミドが0.05〜99.95質量部(第二ポリイミドが99.95〜0.05質量部)、好ましくは1質量〜99質量部(第二ポリイミドが99〜1質量部)、より好ましくは5質量〜95質量部(第二ポリイミドが95〜5質量部)を占める。第一ポリイミドが0.05質量部より少ない場合、十分な線熱膨張係数の低減が得られない可能性があり好ましくない。第一ポリイミドが99.95質量部より多い場合、樹脂組成物の溶媒への溶解性が不十分となる恐れがあり好ましくない。   The resin composition of the present invention is 0.05 to 99.95 parts by mass of the first polyimide and 0.05 to 99.95 parts by mass of the first polyimide and the second polyimide. 99.95-0.05 parts by mass), preferably 1-99 parts by mass (second polyimide is 99-1 parts by mass), more preferably 5-95 parts by mass (second polyimide is 95-5 parts by mass). ). When the amount of the first polyimide is less than 0.05 parts by mass, there is a possibility that a sufficient reduction in linear thermal expansion coefficient may not be obtained, which is not preferable. When the amount of the first polyimide is more than 99.95 parts by mass, the solubility of the resin composition in the solvent may be insufficient, which is not preferable.

本発明におけるポリイミド樹脂組成物は、ジクロロメタン、クロロホルム、テトラクロロエタン、ジクロロベンゼンなどのハロゲン化溶剤、フェノール、m−クレゾール、o−クロロフェノールなどのフェノール性溶剤、テトラヒドロフラン、1,3−ジオキソラン、1,4−ジオキサンなどの環状エーテル溶剤、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などのアミド系溶剤、ピリジンなどの有機溶剤に可溶であると好ましい。。   The polyimide resin composition in the present invention includes a halogenated solvent such as dichloromethane, chloroform, tetrachloroethane, dichlorobenzene, a phenolic solvent such as phenol, m-cresol, o-chlorophenol, tetrahydrofuran, 1,3-dioxolane, 1, It is preferable to be soluble in cyclic ether solvents such as 4-dioxane, amide solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide and N, N-dimethylformamide, and organic solvents such as pyridine. .

本発明の樹脂組成物において、第一ポリイミドと第二ポリイミドとは相溶している。ここで、相溶しているとは、示差走査熱量測定(DSC)で昇温速度10℃/分で測定した時、もしくは動的粘弾性測定において、樹脂組成物のガラス転移温度が1つだけ存在する場合、または組成物光透過度がそれぞれ単独の成分の光透過度の低いものと比較して同等または透過度が高い場合の何れかを満たす場合をいう。   In the resin composition of the present invention, the first polyimide and the second polyimide are compatible. Here, the term “compatible” means that the glass composition has only one glass transition temperature when measured by differential scanning calorimetry (DSC) at a heating rate of 10 ° C./min, or in dynamic viscoelasticity measurement. When present, it refers to a case where the composition light transmittance satisfies either the same or a high transmittance as compared with the light transmittance of a single component.

本発明の樹脂組成物は線熱膨張係数が30ppm/℃以下であり、20ppm/℃以下であるとより好ましい。当該線熱膨張係数としては、熱機械分析により荷重0.2N、昇温速度10℃/分、チャック間距離16mmの条件にて求めた、幅4mm、長さ40mm、厚み18μmである試験片の40℃〜180℃の範囲における伸びの平均値を採用することができる。   The resin composition of the present invention has a linear thermal expansion coefficient of 30 ppm / ° C. or less, and more preferably 20 ppm / ° C. or less. As the linear thermal expansion coefficient, a test piece having a width of 4 mm, a length of 40 mm, and a thickness of 18 μm, obtained by thermomechanical analysis under the conditions of a load of 0.2 N, a temperature rising rate of 10 ° C./min, and a distance between chucks of 16 mm. An average value of elongation in the range of 40 ° C. to 180 ° C. can be adopted.

本発明の樹脂組成物において、ガラス転移温度は300℃以上が好ましく、310℃以上であることが好ましい。ガラス転移温度が300℃以下ではポリイミド樹脂組成物の耐熱性がいかされず樹脂の特性が十分得られず好ましくない。
ガラス転移温度が300℃以上であっても産業分野への応用には問題がなく、フレキシブルプリント回路用保護膜、半導体のパッシベーション膜、バッファーコート膜、多層集積回路の層間絶縁膜等の電子材料用途として有用である。
In the resin composition of the present invention, the glass transition temperature is preferably 300 ° C. or higher, and more preferably 310 ° C. or higher. When the glass transition temperature is 300 ° C. or lower, the heat resistance of the polyimide resin composition is not used, and the resin characteristics are not sufficiently obtained, which is not preferable.
Even if the glass transition temperature is 300 ° C or higher, there is no problem in application to the industrial field. Applications for electronic materials such as protective films for flexible printed circuits, semiconductor passivation films, buffer coat films, interlayer insulation films for multilayer integrated circuits, etc. Useful as.

本発明において樹脂組成物の製造方法としては、第一ポリイミドと第二ポリイミドとが共に有機溶剤に可溶である場合は有機溶剤で溶解混合させ、成形後有機溶剤を除去する方法で作製することができる。この方法は特に本発明における樹脂組成物のガラス転移温度が高い場合には非常に有効である。ポリマーの分解が発生せず、かつ少なくとも一方のポリマーが流動する温度範囲であればルーダーを用いて混合することもできる。   In the present invention, as a method for producing a resin composition, when both the first polyimide and the second polyimide are soluble in an organic solvent, the resin composition is prepared by dissolving and mixing with an organic solvent and removing the organic solvent after molding. Can do. This method is very effective particularly when the glass transition temperature of the resin composition in the present invention is high. If the temperature does not cause decomposition of the polymer and at least one of the polymers flows, it can be mixed using a ruder.

さらに、本発明のポリイミド樹脂組成物には、必要に応じて例えば、シランカップリング剤、クレイ、フィラー、セルロース、植物由来のバイオポリマー粉末又は繊維、紫外吸収剤、酸化防止剤、感光剤、光重合開始剤及び増感剤などの他、公知の添加物を本発明の効果を損なわない範囲で添加することができ、それら添加物を混合して用いることもできる。また、溶解性、耐熱性など用途に併せ、前記のポリイミド以外のポリマーを本発明の効果を損なわない範囲で添加することもできる。   Furthermore, the polyimide resin composition of the present invention includes, for example, a silane coupling agent, clay, filler, cellulose, plant-derived biopolymer powder or fiber, ultraviolet absorber, antioxidant, photosensitive agent, light as necessary. In addition to a polymerization initiator and a sensitizer, known additives can be added as long as the effects of the present invention are not impaired, and these additives can also be mixed and used. In addition, in addition to the use such as solubility and heat resistance, a polymer other than the polyimide may be added within a range not impairing the effects of the present invention.

本発明の樹脂組成物は、以下に述べるように成形体などの用途に好適に用いることができ、特にポリイミドワニスとして塗膜やプラスチック基板の形成に好適である。上記の樹脂組成物樹脂組成物を成形し、本発明のポリイミド成形体を得ることができる。成形する方法としては、特に制限なく従来公知の方法が使用でき、溶液成形、溶液キャスティング、乾式紡糸、湿式紡糸などが代表的なものとして挙げられる。
成形体の形態には、特に限定はないが、膜、フィルム、シート、繊維、中空繊維、チューブ、パイプ、ボトル等が例示される。
The resin composition of the present invention can be suitably used for applications such as molded articles as described below, and is particularly suitable for forming a coating film or a plastic substrate as a polyimide varnish. The polyimide composition of the present invention can be obtained by molding the above resin composition resin composition. As a method for forming, a conventionally known method can be used without particular limitation, and typical examples include solution forming, solution casting, dry spinning, wet spinning and the like.
Although there is no limitation in the form of a molded object, A film | membrane, a film, a sheet | seat, a fiber, a hollow fiber, a tube, a pipe, a bottle etc. are illustrated.

本発明のポリイミド成形体は、液晶ディスプレー用、有機エレクトロルミネッセンスディスプレー用、電子ペーパー用、太陽電池用、電子デバイスの電気絶縁膜用などのガラス基板代替用プラスチック基板、更には、太陽電池保護膜、カラーフィルター用保護膜などガラス基板代替プラスチック、透明伝導フィルム基板、TFT基板、光ディスク基板、光ファイバー、レンズ、タッチパネルなどの電気・電子部品や光学材料として好適である。これら電気・電子部品や光学材料への使用には、膜、フィルム、又はシートの形態である本発明のポリイミド成形体が好適であり、本願発明のポリイミド成形体よりなる電気・電子部品としては電気絶縁膜が特に有用である。   The polyimide molded body of the present invention is a plastic substrate for replacing glass substrates such as for liquid crystal displays, for organic electroluminescence displays, for electronic paper, for solar cells, and for electrical insulating films of electronic devices, and further, a solar cell protective film, Suitable for electrical / electronic parts and optical materials such as glass substrate substitute plastics such as protective films for color filters, transparent conductive film substrates, TFT substrates, optical disk substrates, optical fibers, lenses, touch panels and the like. For use in these electric / electronic parts and optical materials, the polyimide molded body of the present invention in the form of a film, film or sheet is suitable. Insulating films are particularly useful.

上記の膜、フィルム、又はシートの形態の成形体を製造する方法としては、ポリイミド溶液を基材上に塗布し、溶媒を除去することを特徴とする製造方法が好ましく、具体的には、
・ ポリイミド溶液を、基材にスクリーン印刷、スピンコート法、スプレイコート法スピンコート等で塗布した(塗布工程)後、乾燥させることにより(乾燥工程)、膜であるポリイミド成形体を得る方法、
・ ポリイミド溶液を、スリット状ノズルから押し出したり、バーコーターを用いたりして基材に塗布し(塗布工程)、乾燥させ(乾燥工程)、次いでその基材からポリイミド成形体を剥離させる(剥離工程)ことにより、フィルム又はシートであるポリイミド成形体を得る方法、
などが例示される。
As a method for producing a molded body in the form of the above film, film, or sheet, a production method characterized by applying a polyimide solution on a substrate and removing the solvent is preferable.
-A method of obtaining a polyimide molded body as a film by applying a polyimide solution to a substrate by screen printing, spin coating method, spray coating method spin coating, etc. (application step) and then drying (drying step),
・ Extrude the polyimide solution from the slit-like nozzle or use a bar coater to apply to the substrate (application process), dry (drying process), and then remove the polyimide molding from the substrate (exfoliation process) ) To obtain a polyimide molded body that is a film or a sheet,
Etc. are exemplified.

上記の塗布工程において、本発明のポリイミド溶液が塗布される厚みは、目的とする成形体の寸法に応じて適宜調整されるものであるが、通常0.01〜1000μm程度であり、より好ましくは0.1〜500μmであり、更に好ましくは0.3〜100μmであり、特に好ましくは0.5〜50μmである。塗布工程は、通常室温で実施されるが、粘度を下げて操作性を良くする目的でポリイミドワニスを40〜80℃の範囲で加温して実施してもよい。   In the above application step, the thickness to which the polyimide solution of the present invention is applied is appropriately adjusted according to the dimensions of the target molded article, but is usually about 0.01 to 1000 μm, more preferably. It is 0.1-500 micrometers, More preferably, it is 0.3-100 micrometers, Most preferably, it is 0.5-50 micrometers. The coating step is usually performed at room temperature, but the polyimide varnish may be heated in the range of 40 to 80 ° C. for the purpose of reducing the viscosity and improving operability.

上記の乾燥工程において、乾燥温度は、混合溶媒の種類にもよるが、通常50〜250℃、好ましくは60〜230℃、より好ましくは100〜190℃が推奨され、複数の温度設定にて段階的に乾燥してもよい。尚、250℃を超える乾燥温度は、本発明のポリイミド成形体の黄変や透明性の低下を招くことがある。乾燥工程で使用される加熱方法としては、温風加熱、赤外線加熱、マイクロ波加熱、EB加熱などの方法が挙げられる。乾燥工程は空気雰囲気下でも行えるが、安全性及び酸化防止の観点から、不活性ガス雰囲気下で行うことが推奨される。不活性ガスとしては窒素、アルゴンなどが挙げられる。また、減圧下に乾燥を行うことも可能である。   In the above drying step, the drying temperature is usually 50 to 250 ° C., preferably 60 to 230 ° C., more preferably 100 to 190 ° C., although it depends on the type of the mixed solvent. May be dried. In addition, the drying temperature over 250 degreeC may cause the yellowing of the polyimide molded body of this invention, and the fall of transparency. Examples of the heating method used in the drying step include warm air heating, infrared heating, microwave heating, and EB heating. Although the drying process can be performed in an air atmosphere, it is recommended to perform in an inert gas atmosphere from the viewpoint of safety and prevention of oxidation. Examples of the inert gas include nitrogen and argon. It is also possible to dry under reduced pressure.

上記の剥離工程は、通常、基材上の該成形体を室温〜50℃程度まで冷却後に実施される。本発明の樹脂組成物は接着性が高いので、剥離作業を容易に実施するため、本発明のポリイミド溶液を塗布する前に、必要に応じて基材へ離型剤を塗布してもよい。係る離型剤としては、植物油系、シリコン系、フッ素系などを挙げることができる。   Said peeling process is normally implemented after cooling this molded object on a base material to about room temperature-about 50 degreeC. Since the resin composition of the present invention has high adhesiveness, a release agent may be applied to the substrate as necessary before applying the polyimide solution of the present invention in order to easily perform the peeling operation. Examples of the mold release agent include vegetable oils, silicons, and fluorines.

本発明の樹脂組成物を用いて、上記のように形成された膜は基材に接着した状態になっているため、接着材の成分としても有効であり、本発明の樹脂組成物を含む接着材は、電気・電子部品を接着して電気・電子部品装置とするのに好適であり、特に、半導体3次元実装時に使用される半導体ウェハ間の接着剤として好適である。   Since the film formed as described above using the resin composition of the present invention is in a state of being bonded to the base material, it is also effective as a component of the adhesive, and includes the resin composition of the present invention. The material is suitable for bonding an electric / electronic component to form an electric / electronic component device, and is particularly suitable as an adhesive between semiconductor wafers used during three-dimensional semiconductor mounting.

以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれにより何等限定を受けるものではない。各実施例及び比較例における測定は以下の方法により求めた。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further more concretely, this invention does not receive any limitation by this. The measurement in each Example and the comparative example was calculated | required with the following method.

[還元粘度:ηsp/C
30℃においてウベローデ粘度計を用いて、Eゾール溶媒(40質量部の1,1,2,2−テトラクロルエタンと、60質量部のフェノールとの混合物)10mLにポリマー0.12gを溶解させ、ポリイミド溶液の30℃における還元粘度(ηsp/C)を求めた。
[Reduced viscosity: η sp / C ]
Using an Ubbelohde viscometer at 30 ° C., 0.12 g of polymer was dissolved in 10 mL of E sol solvent (a mixture of 40 parts by mass of 1,1,2,2-tetrachloroethane and 60 parts by mass of phenol), The reduced viscosity (η sp / C ) at 30 ° C. of the polyimide solution was determined.

[溶解性]
室温にて樹脂組成物の溶解性評価を実施した。
◎:沈殿物なし
○:極微小の沈殿物
△:微量の沈殿物
X:変化なし
[Solubility]
The solubility evaluation of the resin composition was performed at room temperature.
◎: No sediment ○: Very small sediment △: Small amount of sediment X: No change

[ガラス転移温度]
ガラス転移温度(Tg)は、DSC(TA Instruments社製DSC2920)により、昇温速度10℃/分におけるTgを求めた。
[Glass-transition temperature]
As the glass transition temperature (Tg), Tg at a heating rate of 10 ° C./min was determined by DSC (DSC2920 manufactured by TA Instruments).

[線熱膨張係数]
TA instruments社のTMA2940熱機械分析装置を用いた熱機械分析により荷重0.2N、昇温速度10℃/分、チャック間距離16mmの条件にて、幅4mm、長さ40mm、厚み18μmの試験片の40℃〜180℃の範囲における伸びの平均値を求め、これを線熱膨張係数とした。
[Linear thermal expansion coefficient]
A test piece having a width of 4 mm, a length of 40 mm, and a thickness of 18 μm under the conditions of a load of 0.2 N, a heating rate of 10 ° C./min, and a distance between chucks of 16 mm by thermomechanical analysis using a TMA2940 thermomechanical analyzer manufactured by TA instruments. The average value of the elongation in the range of 40 ° C. to 180 ° C. was obtained and used as the linear thermal expansion coefficient.

[製造例1:第一ポリイミド]
0.5Lのセパラタブルフラスコ中にトランス−1,4−シクロヘキサンジアミン(t−CHDA、純度98mol%)2.8548質量部(0.025mol部)のN−メチル2−ピロリドン36.7571質量部/トルエン(和光製)4.084質量部(質量比90:10)混合溶媒にビフェニルテトラカルボン酸二無水物(s−BPDA)7.3555質量部(0.025mol部)を仕込んだ。まず、室温において窒素雰囲気下、攪拌回転数50rpmで0.5hr攪拌しがら反応の発熱を確認し、その反応溶液を190℃まで6.5hrかけて加温し、留出する水はディーンスターク装置を用いて系外に除去しながら重合、閉環反応を進行させた。反応中に留出した水の量は、環化反応によるイミド結合生成の理論量どおりであり、ポリイミドの生成が確認された。その後、攪拌回転数150rpmで200℃まで0.5hrかけて昇温し、同温度で0.5hr保持させた後放冷し、反応溶液が80℃に下がったところで反応溶液を水/アセトン(体積比3/2)200質量部にあけ、析出した第一ポリイミド(白色固体)を濾集した。得られた第一ポリイミドの還元粘度(ηsp/C)を測定したところ、2.05dL/gであった。
[Production Example 1: First polyimide]
In a 0.5 L separable flask, trans-1,4-cyclohexanediamine (t-CHDA, purity 98 mol%) 2.8548 parts by mass (0.025 mol part) N-methyl 2-pyrrolidone 36.7571 parts by mass / Biphenyltetracarboxylic dianhydride (s-BPDA) 7.3555 parts by mass (0.025 mol part) was charged into 4.084 parts by mass of toluene (manufactured by Wako) (mass ratio 90:10). First, the reaction exotherm was confirmed while stirring for 0.5 hr at 50 rpm with a stirring speed of 50 rpm in a nitrogen atmosphere at room temperature, and the reaction solution was heated to 190 ° C. over 6.5 hr. The polymerization and the ring closure reaction were allowed to proceed while removing them from the system. The amount of water distilled during the reaction was the same as the theoretical amount of imide bond formation by the cyclization reaction, and the formation of polyimide was confirmed. Thereafter, the temperature was raised to 200 ° C. over 0.5 hours at a stirring rotational speed of 150 rpm, held at the same temperature for 0.5 hours, allowed to cool, and when the reaction solution dropped to 80 ° C., the reaction solution was mixed with water / acetone (volume). Ratio 3/2) Opened to 200 parts by mass, the deposited first polyimide (white solid) was collected by filtration. When the reduced viscosity (η sp / C ) of the obtained first polyimide was measured, it was 2.05 dL / g.

[製造例2:第二ポリイミド]
0.5Lのセパラタブルフラスコ中にイソホロンジアミン(IPDA)4.2575質量部(0.025mol部)のベンジルアルコール36.7571質量部/プソイドクメン(和光製)4.084質量部(質量比90:10)混合溶媒にビフェニルテトラカルボン酸二無水物(s−BPDA)7.3555質量部(0.025mol部)を仕込んだ。まず、室温において窒素雰囲気下、攪拌回転数50rpmで0.5hr攪拌しがら反応の発熱を確認し、その反応溶液を190℃まで6.5hrかけて加温し、留出する水はディーンスターク装置を用いて系外に除去しながら重合、閉環反応を進行させた。反応中に留出した水の量は、環化反応によるイミド結合生成の理論量どおりであり、ポリイミドの生成が確認された。その後、攪拌回転数150rpmで200℃まで0.5hrかけて昇温し、同温度で0.5hr保持させた後放冷し、反応溶液が80℃に下がったところで反応溶液を水/アセトン(体積比3/2)200質量部にあけ、析出した第二ポリイミド(白色固体)を濾集した。得られた第二ポリイミドの還元粘度(ηsp/C)を測定したところ、2.52dL/gであった。
[Production Example 2: Second polyimide]
In a 0.5 L separable flask, 4.2575 parts by mass of isophoronediamine (IPDA) (0.025 mol parts), 36.7571 parts by mass of benzyl alcohol / pseudocumene (manufactured by Wako), 4.084 parts by mass (mass ratio 90:10) ) A mixed solvent was charged with 7.3555 parts by mass (0.025 mol parts) of biphenyltetracarboxylic dianhydride (s-BPDA). First, the reaction exotherm was confirmed while stirring for 0.5 hr at 50 rpm with a stirring speed of 50 rpm in a nitrogen atmosphere at room temperature, and the reaction solution was heated to 190 ° C. over 6.5 hr. The polymerization and the ring closure reaction were allowed to proceed while removing them from the system. The amount of water distilled during the reaction was the same as the theoretical amount of imide bond formation by the cyclization reaction, and the formation of polyimide was confirmed. Thereafter, the temperature was raised to 200 ° C. over 0.5 hours at a stirring rotational speed of 150 rpm, held at the same temperature for 0.5 hours, allowed to cool, and when the reaction solution dropped to 80 ° C., the reaction solution was mixed with water / acetone (volume). Ratio 3/2) The mixture was opened at 200 parts by mass, and the precipitated second polyimide (white solid) was collected by filtration. When the reduced viscosity (η sp / C ) of the obtained second polyimide was measured, it was 2.52 dL / g.

[実施例1〜3]
製造例1の方法で得られた第一ポリイミドと製造例2の方法で得られた第二ポリイミドとを下表に示した質量比でm−クレゾールに溶解して10質量%ドープを作成し、ガラス基板上でキャスティング後、200℃で乾燥して透明均一なフィルムを得た。得られたフィルムの各種物性を測定した。結果を表1に示す。
[Examples 1 to 3]
The first polyimide obtained by the method of Production Example 1 and the second polyimide obtained by the method of Production Example 2 were dissolved in m-cresol at a mass ratio shown in the following table to prepare a 10% by mass dope, After casting on a glass substrate, it was dried at 200 ° C. to obtain a transparent and uniform film. Various physical properties of the obtained film were measured. The results are shown in Table 1.

[比較例1]
製造例1の方法で得られた第一ポリイミドのみを用いて、実施例1〜3と同様の操作にてフィルムを得ようとしたが、第一ポリイミドがm−クレゾールに溶解しなかったため、フィルムを作ることができなかった。結果を表1に示す。
[Comparative Example 1]
Using only the first polyimide obtained by the method of Production Example 1, an attempt was made to obtain a film in the same manner as in Examples 1 to 3, but the first polyimide did not dissolve in m-cresol, so the film Could not make. The results are shown in Table 1.

[比較例2]
製造例2の方法で得られた第二ポリイミドのみを用いて実施例1〜3と同様の操作を行った。結果を表1に示す。
[Comparative Example 2]
The same operation as in Examples 1 to 3 was performed using only the second polyimide obtained by the method of Production Example 2. The results are shown in Table 1.

Figure 2012193281
Figure 2012193281

本発明の樹脂組成物は、電気・電子部品分野で使用されているガラス基板の代替用としてのプラスチック基板の材料として有用であり、液晶ディスプレー用、有機エレクトロルミネッセンスディスプレー用、電子ペーパー用、太陽電池用などのガラス基板代替用プラスチック基板、電子デバイスの電気絶縁膜、光学材料、太陽電池パネル等の保護フィルム、光導波路など種々の用途に使用できる。   The resin composition of the present invention is useful as a material for a plastic substrate as a substitute for a glass substrate used in the field of electric and electronic components, and is used for liquid crystal displays, organic electroluminescence displays, electronic papers, and solar cells. It can be used for various applications such as plastic substrates for glass substrates, electrical insulating films for electronic devices, optical materials, protective films for solar cell panels, and optical waveguides.

Claims (6)

下記一般式(1)
Figure 2012193281
(上記一般式(1)において、Arは炭素数4から24の4価の芳香族基であり、Hと記された六員環はトランス−1,4−シクロヘキサンジイル基である。)
に表される繰り返し単位からなる還元粘度(ηsp/C)が1.0dL/g以上の第一ポリイミドと、下記一般式(2)
Figure 2012193281
(上記一般式(2)において、Arは上記一般式(1)のArと同じであり、Rは炭素数2〜20の脂肪族基または炭素数3〜20の脂環族基である。)
に表される繰り返し単位からなる還元粘度(ηsp/C)が0.8〜5.0dL/gの第二ポリイミドとからなる樹脂組成物であって、該第一ポリイミドと該第二ポリイミドとの合計100質量部あたり、該第一ポリイミドが0.05〜99.95質量部であり、該第二ポリイミドが99.95〜0.05質量部であり、以下の(a)及び(b)を満たすことを特徴とする樹脂組成物。
(a)樹脂組成物において第一ポリイミドと第二ポリイミドが相溶している。
(b)樹脂組成物の線熱膨張係数が30ppm/℃以下である。
The following general formula (1)
Figure 2012193281
(In the general formula (1), Ar is a tetravalent aromatic group having 4 to 24 carbon atoms, and the six-membered ring denoted as H is a trans-1,4-cyclohexanediyl group.)
A first polyimide having a reduced viscosity (η sp / C ) of 1.0 dL / g or more and comprising the repeating unit represented by formula (2):
Figure 2012193281
(In the general formula (2), Ar is the same as Ar in the general formula (1), and R is an aliphatic group having 2 to 20 carbon atoms or an alicyclic group having 3 to 20 carbon atoms.)
A resin composition comprising a second polyimide having a reduced viscosity (η sp / C ) of 0.8 to 5.0 dL / g comprising the repeating unit represented by The total amount of the first polyimide is 0.05 to 99.95 parts by mass, the second polyimide is 99.95 to 0.05 parts by mass, and the following (a) and (b) The resin composition characterized by satisfy | filling.
(A) In the resin composition, the first polyimide and the second polyimide are compatible.
(B) The linear thermal expansion coefficient of the resin composition is 30 ppm / ° C. or less.
上記一般式(2)の第二ポリイミドが、下記一般式(3)
Figure 2012193281
(上記一般式(3)において、Rは炭素数2〜20の脂肪族基または炭素数3〜20の脂環族基である。)
で表される1級ジアミンと、下記一般式(4)、(5)及び(6)
Figure 2012193281
Figure 2012193281
Figure 2012193281
(上記一般式(4)、(5)及び(6)において、Arは炭素数4〜24の芳香族基である。上記一般式(5)において、X、X、X、およびXはそれぞれ独立にヒドロキシ基またはクロロ基である。上記一般式(6)において、XおよびXはそれぞれ独立にヒドロキシ基またはクロロ基である。)
で表される芳香族テトラカルボン酸類からなる群より選ばれるすくなくとも1種とを、有機溶媒中で重合反応させたものであることを特徴とする請求項1に記載の樹脂組成物。
The second polyimide of the general formula (2) is represented by the following general formula (3)
Figure 2012193281
(In the general formula (3), R is an aliphatic group having 2 to 20 carbon atoms or an alicyclic group having 3 to 20 carbon atoms.)
And the following general formulas (4), (5) and (6)
Figure 2012193281
Figure 2012193281
Figure 2012193281
(In the general formulas (4), (5), and (6), Ar is an aromatic group having 4 to 24 carbon atoms. In the general formula (5), X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 is each independently a hydroxy group or a chloro group.In the general formula (6), X 5 and X 6 are each independently a hydroxy group or a chloro group.)
The resin composition according to claim 1, wherein at least one selected from the group consisting of aromatic tetracarboxylic acids represented by the formula (1) is polymerized in an organic solvent.
上記一般式(1)の第一ポリイミドが、トランス−1,4−シクロヘキサンジアミンと、下記一般式(4)、(5)及び(6)
Figure 2012193281
Figure 2012193281
Figure 2012193281
(上記一般式(4)、(5)及び(6)において、Arは炭素数4〜24の芳香族基である。上記一般式(5)において、X、X、X、およびXはそれぞれ独立にヒドロキシ基またはクロロ基である。上記一般式(6)において、XおよびXはそれぞれ独立にヒドロキシ基またはクロロ基である。)
で表される芳香族テトラカルボン酸類からなる群より選ばれる少なくとも1種とを、有機溶媒中で重合反応させたものであることを特徴とする請求項1または2に記載の樹脂組成物。
The first polyimide of the general formula (1) is trans-1,4-cyclohexanediamine and the following general formulas (4), (5) and (6)
Figure 2012193281
Figure 2012193281
Figure 2012193281
(In the general formulas (4), (5), and (6), Ar is an aromatic group having 4 to 24 carbon atoms. In the general formula (5), X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 is each independently a hydroxy group or a chloro group.In the general formula (6), X 5 and X 6 are each independently a hydroxy group or a chloro group.)
The resin composition according to claim 1 or 2, wherein at least one selected from the group consisting of aromatic tetracarboxylic acids represented by the formula (I) is polymerized in an organic solvent.
上記一般式(2)におけるRが、イソホロンジアミン残基である請求項1に記載の樹脂組成物。   The resin composition according to claim 1, wherein R in the general formula (2) is an isophoronediamine residue. 上記一般式(3)の1級ジアミンが、イソホロンジアミンである請求項2に記載の樹脂組成物。   The resin composition according to claim 2, wherein the primary diamine of the general formula (3) is isophorone diamine. 請求項1〜5のいずれかに記載の樹脂組成物よりなることを特徴とする成形体。   A molded article comprising the resin composition according to any one of claims 1 to 5.
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