JP2018044180A - Polyimide resin composition and polyimide varnish - Google Patents
Polyimide resin composition and polyimide varnish Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018044180A JP2018044180A JP2017249876A JP2017249876A JP2018044180A JP 2018044180 A JP2018044180 A JP 2018044180A JP 2017249876 A JP2017249876 A JP 2017249876A JP 2017249876 A JP2017249876 A JP 2017249876A JP 2018044180 A JP2018044180 A JP 2018044180A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- polyimide
- compound
- resin composition
- polyimide resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ポリイミド樹脂組成物並びにポリイミドワニスに関する。 The present invention relates to a polyimide resin composition and a polyimide varnish.
有機エレクトロルミネッセンス素子を用いたディスプレイや液晶ディスプレイ等のディスプレイ機器の分野等においては、基板等に用いる材料として、ガラスのように光透過性が高くかつ十分に高度な耐熱性を有する材料の出現が求められてきた。そして、近年では、ガラス代替用途等に用いる材料としてポリイミドが着目され、そのようなポリイミドを製造するためのモノマーとして、様々なテトラカルボン酸二無水物の検討が進められている。例えば、特開2001−2670号公報(特許文献1)及び特開2002−255955号公報(特許文献2)においては、1,2−ビス(4’−オキサ−3’,5’−ジオキソトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8’−イルオキシ)エタンが開示されている。しかしながら、このような特許文献1〜2に記載のテトラカルボン酸二無水物を用いてポリイミドを製造したとしても、そのポリイミドの耐熱性と機械的強度(破断点伸度を基準とする機械的強度)の双方を十分に高度なものとすることができなかった。 In the field of display devices such as displays using organic electroluminescence elements and liquid crystal displays, materials such as glass that have high light transmission and sufficiently high heat resistance have emerged as materials used for substrates and the like. It has been sought. In recent years, polyimide has attracted attention as a material used for glass substitute applications and the like, and various tetracarboxylic dianhydrides have been studied as monomers for producing such polyimide. For example, in JP-A No. 2001-2670 (Patent Document 1) and JP-A No. 2002-255955 (Patent Document 2), 1,2-bis (4′-oxa-3 ′, 5′-dioxotri) Cyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-8′-yloxy) ethane is disclosed. However, even when a polyimide is produced using such tetracarboxylic dianhydrides described in Patent Documents 1 and 2, the heat resistance and mechanical strength of the polyimide (mechanical strength based on the elongation at break). ) Could not be advanced enough.
本発明は、前記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、ガラス代替用途に利用可能な十分な光透過性を有するとともに、十分に高度な耐熱性と十分に優れた機械的強度とを有する硬化物とすることが可能なポリイミド樹脂組成物、及び、そのようなポリイミドの硬化物の製造に好適に利用することが可能なポリイミドワニスを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, has sufficient light transmittance that can be used for glass replacement, and has sufficiently high heat resistance and sufficiently excellent mechanical strength. It aims at providing the polyimide resin composition which can be used as the hardened | cured material which has this, and the polyimide varnish which can be utilized suitably for manufacture of the hardened | cured material of such a polyimide.
本発明者らは、前記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、ポリイミド樹脂組成物を、下記一般式(1)で表される繰り返し単位(A)、下記一般式(2)で表される繰り返し単位(B)、及び、下記一般式(3)で表される繰り返し単位(C)からなる群の中から選択される少なくとも1種の繰り返し単位を含有するポリイミドと;イミダゾール系化合物、リン系化合物、及び、アミン系化合物からなる群の中から選択される少なくとも1種の化合物と;を含むものとすることにより、該ポリイミド樹脂組成物を硬化物とした場合に、ガラス代替用途に利用可能な十分な光透過性を有するとともに、十分に高度な耐熱性と十分に優れた機械的強度とを有するものとす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 present inventors have represented a polyimide resin composition by a repeating unit (A) represented by the following general formula (1) and a general formula (2) below. A polyimide containing at least one repeating unit selected from the group consisting of a repeating unit (B) and a repeating unit (C) represented by the following general formula (3); an imidazole compound, phosphorus And at least one compound selected from the group consisting of amine compounds, and can be used for glass replacement when the polyimide resin composition is cured. The inventors have found that it is possible to have sufficient light transmission, sufficiently high heat resistance and sufficiently excellent mechanical strength, and have completed the present invention.
すなわち、本発明のポリイミド樹脂組成物は、下記一般式(1): That is, the polyimide resin composition of the present invention has the following general formula (1):
[式(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の整数を示し、R4は炭素数6〜50のアリーレン基を示す。]
で表される繰り返し単位(A)、下記一般式(2):
[In the formula (1), R 1 , R 2 and R 3 each independently represents 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 to 12 R 4 represents an arylene group having 6 to 50 carbon atoms. ]
A repeating unit (A) represented by the following general formula (2):
[式(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、R4は炭素数6〜50のアリーレン基を示し、複数の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。]
で表される繰り返し単位(B)、及び、下記一般式(3):
[In Formula (2), A may have a substituent and is 1 type selected from the group which consists of a bivalent aromatic group whose number of carbon atoms which form an aromatic ring is 6-30. R 4 represents an arylene group having 6 to 50 carbon atoms, and a plurality of R 5 each independently represents one type selected from the group consisting of a hydrogen atom and an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. ]
And a repeating unit (B) represented by the following general formula (3):
[式(3)中、R4は炭素数6〜50のアリーレン基を示し、複数のR6はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、水酸基及びニトロ基よりなる群から選択される1種を示すか、又は、同一の炭素原子に結合している2つのR6が一緒になってメチリデン基を形成していてもよく、R7及びR8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。]
で表される繰り返し単位(C)からなる群の中から選択される少なくとも1種の繰り返し単位を含有するポリイミドと、
イミダゾール系化合物、リン系化合物、及び、アミン系化合物からなる群の中から選択される少なくとも1種の化合物と、
を含むことを特徴とするものである。
[In Formula (3), R 4 represents an arylene group having 6 to 50 carbon atoms, and a plurality of R 6 are independently selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a hydroxyl group, and a nitro group. Or two R 6 bonded to the same carbon atom may be combined to form a methylidene group, and R 7 and R 8 are each independently a hydrogen atom and 1 type selected from the group which consists of a C1-C10 alkyl group is shown. ]
A polyimide containing at least one repeating unit selected from the group consisting of repeating units (C) represented by:
At least one compound selected from the group consisting of an imidazole compound, a phosphorus compound, and an amine compound;
It is characterized by including.
このような本発明のポリイミド樹脂組成物は、ガラス代替用途に利用可能な十分な光透過性を有するとともに、十分に高度な耐熱性と十分に優れた機械的強度とを有する硬化物とすることが可能なものである。なお、上記本発明のポリイミド樹脂組成物は溶媒を更に含んでいてもよく、このような溶媒を更に含む形態のポリイミド樹脂組成物は、フィルム等の各種形状のポリイミド(組成物)を形成するためのポリイミドワニス(樹脂溶液)等として好適に利用することができる。 Such a polyimide resin composition of the present invention is a cured product having sufficient light transmittance that can be used for glass substitute applications, and having sufficiently high heat resistance and sufficiently excellent mechanical strength. Is possible. The polyimide resin composition of the present invention may further contain a solvent, and the polyimide resin composition in a form further containing such a solvent forms polyimides (compositions) of various shapes such as a film. The polyimide varnish (resin solution) can be suitably used.
また、本発明のポリイミドワニスは、溶媒を更に含む形態の上記本発明のポリイミド樹脂組成物からなることを特徴とするものである。このような本発明のポリイミドワニスは、ガラス代替用途に利用可能な十分な光透過性を有するとともに、十分に高度な耐熱性と十分に優れた機械的強度とを有するポリイミド樹脂組成物の硬化物を製造するために好適に利用することが可能なものである。 Moreover, the polyimide varnish of this invention consists of the polyimide resin composition of the said invention of the form which further contains a solvent, It is characterized by the above-mentioned. Such a polyimide varnish of the present invention is a cured product of a polyimide resin composition having sufficient light transmittance that can be used for glass substitute applications, and having sufficiently high heat resistance and sufficiently excellent mechanical strength. It can be suitably used for manufacturing.
本発明によれば、ガラス代替用途に利用可能な十分な光透過性を有するとともに、十分に高度な耐熱性と十分に優れた機械的強度とを有する硬化物とすることが可能なポリイミド樹脂組成物、及び、そのようなポリイミドの硬化物の製造に好適に利用することが可能なポリイミドワニスを提供することが可能となる。 According to the present invention, the polyimide resin composition has sufficient light transmittance that can be used for glass substitute applications, and can be a cured product having sufficiently high heat resistance and sufficiently excellent mechanical strength. It is possible to provide a polyimide varnish that can be suitably used for manufacturing a cured product of such a product and such a 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.
[ポリイミド樹脂組成物]
本発明のポリイミド樹脂組成物は、
上記一般式(1)で表される繰り返し単位(A)、上記一般式(2)で表される繰り返し単位(B)、及び、上記一般式(3)で表される繰り返し単位(C)からなる群の中から選択される少なくとも1種の繰り返し単位を含有するポリイミド(以下、便宜上、場合により「第一成分」と称する)と、
イミダゾール系化合物、リン系化合物、及び、アミン系化合物からなる群の中から選択される少なくとも1種の化合物(以下、便宜上、場合により「第二成分」と称する)と、
を含むことを特徴とするものである。以下、各成分を分けて説明する。
[Polyimide resin composition]
The polyimide resin composition of the present invention is
From the repeating unit (A) represented by the general formula (1), the repeating unit (B) represented by the general formula (2), and the repeating unit (C) represented by the general formula (3). A polyimide containing at least one repeating unit selected from the group consisting of the following (for convenience, sometimes referred to as “first component”);
At least one compound selected from the group consisting of an imidazole compound, a phosphorus compound, and an amine compound (hereinafter sometimes referred to as “second component” for convenience),
It is characterized by including. Hereinafter, each component will be described separately.
<ポリイミド(第一成分)>
本発明にかかるポリイミド(第一成分)は、前記繰り返し単位(A)、前記繰り返し単位(B)、及び、前記繰り返し単位(C)からなる群の中から選択される少なくとも1種の繰り返し単位を含有するものである。以下、各繰り返し単位を分けて説明する。
<Polyimide (first component)>
The polyimide (first component) according to the present invention comprises at least one repeating unit selected from the group consisting of the repeating unit (A), the repeating unit (B), and the repeating unit (C). It contains. Hereinafter, each repeating unit will be described separately.
〈繰り返し単位(A)〉
本発明にかかるポリイミドが含有し得る繰り返し単位(A)は、上記一般式(1)で表される繰り返し単位(なお、かかる一般式(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の整数を示し、R4は炭素数6〜50のアリーレン基を示す)である。
<Repeating unit (A)>
The repeating unit (A) that the polyimide according to the present invention may contain is a repeating unit represented by the above general formula (1) (in the general formula (1), R 1 , R 2 , and R 3 are each independent. 1 represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and a fluorine atom, n represents an integer of 0 to 12, and R 4 represents an arylene group having 6 to 50 carbon atoms. ).
このような一般式(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。 The alkyl group that can be selected as R 1 , R 2 , or R 3 in the general formula (1) 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.
前記一般式(1)中のR1、R2、R3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、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基であることがより好ましく、中でも、原料の入手が容易であることや精製がより容易であるという観点から、それぞれ独立に、水素原子、メチル基、エチル基、n−プロピル基又はイソプロピル基であることがより好ましく、水素原子又は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R1、R2、R3は精製の容易さ等の観点から、同一のものであることが特に好ましい。 As R < 1 >, R < 2 >, R < 3 > in the said General formula (1), when manufacturing a polyimide, from a viewpoint that higher heat resistance is acquired, it is each independently a hydrogen atom or C1-C10. In particular, from the viewpoint of easy availability of raw materials and easier purification, each independently represents a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, or an isopropyl group. It is more preferably a group, and particularly preferably a hydrogen atom or a methyl group. Moreover, it is especially preferable that several R < 1 >, R < 2 >, R < 3 > in such a formula is the same from viewpoints, such as the ease of refinement | purification.
このような一般式(1)中のR4として選択され得るアリーレン基は、炭素数が6〜50のものであるが、このようなアリール基の炭素数は6〜40であることが好ましく、6〜30であることがより好ましく、12〜20であることが更に好ましい。このような炭素数が前記下限未満では得られる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する傾向にある。 The arylene group that can be selected as R 4 in the general formula (1) has 6 to 50 carbon atoms, and the aryl group preferably has 6 to 40 carbon atoms, More preferably, it is 6-30, and it is still more preferable that it is 12-20. When the number of carbon atoms is less than the lower limit, the heat resistance of the resulting polyimide tends to be reduced. On the other hand, when the carbon number exceeds the upper limit, the solubility of the obtained polyimide in a solvent tends to be lowered.
このような一般式(4)及び(5)中のR4としては、耐熱性と機械的強度の観点から、下記一般式(a)〜(d): As R 4 in the general formulas (4) and (5), the following general formulas (a) to (d) are used from the viewpoint of heat resistance and mechanical strength:
[式(c)中、R11は、水素原子、フッ素原子、メチル基、エチル基、水酸基、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種を示し、式(d)中、Qは、9,9−フルオレニリデン基;式:−O−、−S−、−CO−、−CONH−、−SO2−、−C(CF3)2−、−C(CH3)2−、−CH2−、−O−C6H4−C(CH3)2-C6H4−O−、−O−C6H4−C(CF3)2-C6H4−O−、−O−C6H4−SO2-C6H4−O−、−C(CH3)2−C6H4−C(CH3)2−、−O−C6H4−C6H4−O−、−CONH−C6H4−NHCO−、−NHCO−C6H4−CONH−、−C6H4−及び、−O−C6H4−O−で表される基;並びに、下記一般式(e): [In the formula (c), R 11 represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group, an ethyl group, a hydroxyl group, and a trifluoromethyl group, and in the formula (d), Q is , 9,9-fluorenylidene group; formula: -O -, - S -, - CO -, - CONH -, - SO 2 -, - C (CF 3) 2 -, - C (CH 3) 2 -, - CH 2 -, - O-C 6 H 4 -C (CH 3) 2 -C 6 H 4 -O -, - O-C 6 H 4 -C (CF 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) 2 -, - O-C 6 H 4 -C 6 H 4 -O -, - CONH- C 6 H 4 -NHCO -, - NHCO-C 6 H 4 -CONH -, - C 6 H 4 - and is represented by -O-C 6 H 4 -O- A group; and the following general formula (e):
(式(e)中、Raはそれぞれ独立に炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基及びトリル基のうちのいずれか1種を示し、yは1〜18の整数を示す。)
で表される基;から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種であることが好ましい。
(In the formula (e), each R a independently represents any one of an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a phenyl group, and a tolyl group, and y represents an integer of 1 to 18.)
1 group selected from the group consisting of: ]
It is preferable that it is at least 1 sort (s) of group represented by these.
このような一般式(c)中のR11としては、耐熱性の観点から、水素原子、フッ素原子、メチル基又はエチル基がより好ましく、水素原子が特に好ましい。さらに、一般式(c)中のR11としては、線膨張係数の観点からは、メチル基、水酸基、又、トリフルオロメチル基であることがより好ましい。 R 11 in the general formula (c) is more preferably a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or an ethyl group, and particularly preferably a hydrogen atom, from the viewpoint of heat resistance. Furthermore, R 11 in the general formula (c) is more preferably a methyl group, a hydroxyl group, or a trifluoromethyl group from the viewpoint of the linear expansion coefficient.
また、上記一般式(d)中のQとして選択され得る上記一般式(e)で表される基において、Raはそれぞれ独立に炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基及びトリル基のうちのいずれか1種である。このようなアルキル基の炭素数が前記上限を超えるとポリイミドフィルムの耐熱性や透明性が低下する傾向にある。このようなRaとしては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、フェニル基、トリル基であることが好ましく、メチル基、エチル基であることがより好ましく、メチル基が更に好ましい。また、上記一般式(e)中のyは1〜15の整数を示し、3〜12であることがより好ましく、5〜10であることが更に好ましい。なお、yが前記下限未満では機械的強度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フィルムの耐熱性や透明性が低下する傾向にある。 In the group represented by the general formula (e) that can be selected as Q in the general formula (d), each R a is independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a phenyl group, or a tolyl group. Any one of these. When the carbon number of such an alkyl group exceeds the upper limit, the heat resistance and transparency of the polyimide film tend to be reduced. Such Ra is preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a phenyl group, or a tolyl group, more preferably a methyl group or an ethyl group, and even more preferably a methyl group. Moreover, y in the said general formula (e) shows the integer of 1-15, it is more preferable that it is 3-12, and it is still more preferable that it is 5-10. If y is less than the lower limit, the mechanical strength tends to decrease. On the other hand, if y exceeds the upper limit, the heat resistance and transparency of the polyimide film tend to decrease.
また、上記一般式(d)中のQとしては、耐熱性と透明性と機械的強度とを十分な水準でよりバランスよく有する硬化物を得ることが可能となるといった観点から、9,9−フルオレニリデン基、又は、式:−CONH−、−O−C6H4−O−、−O−、−C(CH3)2−、−O−C6H4−SO2-C6H4−O−、−CH2−、−O−C6H4−C6H4−O−、−O−C6H4−C(CH3)2-C6H4−O−、−SO2−、−OCO−、又は、−COO−で表される基が好ましく、9,9−フルオレニリデン基、又は、式:−CONH−、−CH2−、−O−C6H4−O−、−O−C6H4−C6H4−O−、−SO2−、−OCO−,−COO−、若しくは−O−で表される基が特に好ましく、9,9−フルオレニリデン基、又は、式:−CONH−、−SO2−、−OCO−、−COO−、−CH2−又は−O−で表される基が最も好ましい。さらに、上記一般式(d)中のQとしては、接着性やレーザ剥離性の観点からは、上記一般式(e)で表される基であることが好ましく、線膨張係数と耐熱性の観点からは、式:−OCO−、−COO−、−CONH−で表される基が好ましい。 Moreover, as Q in the general formula (d), 9, 9- from the viewpoint that it is possible to obtain a cured product having a sufficient balance of heat resistance, transparency, and mechanical strength. Fluorenylidene group, or formula: —CONH—, —O—C 6 H 4 —O—, —O—, —C (CH 3 ) 2 —, —O—C 6 H 4 —SO 2 —C 6 H 4 -O -, - CH 2 -, - O-C 6 H 4 -C 6 H 4 -O -, - O-C 6 H 4 -C (CH 3) 2 -C 6 H 4 -O -, - SO 2 -, - OCO-, or, preferably a group represented by -COO-, 9,9-fluorenylidene group, or the formula: -CONH -, - CH 2 - , - O-C 6 H 4 -O- , -O-C 6 H 4 -C 6 H 4 -O -, - SO 2 -, - OCO -, - COO-, or -O- group represented by is particularly A 9,9-fluorenylidene group or a group represented by the formula: —CONH—, —SO 2 —, —OCO—, —COO—, —CH 2 — or —O— is most preferable. Furthermore, Q in the general formula (d) is preferably a group represented by the general formula (e) from the viewpoints of adhesiveness and laser peelability, and has a linear expansion coefficient and heat resistance. Is preferably a group represented by the formula: -OCO-, -COO-, -CONH-.
また、R4を2種類以上組み合わせて用いる場合、その組み合わせとしては、耐熱性と透明性と機械的強度とを十分な水準でよりバランスよく有する硬化物を得ることが可能となるといった観点から、上記一般式(a)〜(d)で表される基の中から選択される2種以上を含むことが好ましい。また、R4を2種類以上組み合わせて用いる場合、そのR4の組み合わせに、上記一般式(a)と(c)、上記一般式(c)と(d)、上記一般式(a)と(d)、又は、上記一般式(d)と(d)、が含まれていることがより好ましい。 Further, when two or more types of R 4 are used in combination, from the viewpoint that it becomes possible to obtain a cured product having a sufficient balance between heat resistance, transparency and mechanical strength, as a combination thereof. It is preferable that 2 or more types selected from the groups represented by the general formulas (a) to (d) are included. In the case of using a combination of R 4 2 or more, the combination of R 4, the general formula (a) (c), the general formula (c) (d), the general formula (a) ( It is more preferable that d) or the above general formulas (d) and (d) are included.
また、このようなR4としては、耐熱性と透明性と機械的強度とを十分な水準でよりバランスよく有する硬化物を得ることが可能となるといった観点から、4,4’−ジアミノベンズアニリド(DABAN)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(DDE)、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン(TFMB)、9,9’−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン(FDA)、p−ジアミノベンゼン(PPD)、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル(別名:m−トリジン)、4,4’−ジフェニルジアミノメタン(DDM)、4−アミノフェニル―4−アミノ安息香酸(BAAB)、4,4’−ビス(4−アミノベンズアミド)−3,3’−ジヒドロキシビフェニル(BABB)、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン(3,3’−DDS)及び、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン(4,4’−DDS)からなる群から選択される少なくとも1種の芳香族ジアミンから2つのアミノ基を除いた2価の基(アリーレン基)が好ましく、4,4’−ジアミノベンズアニリド(DABAN)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(DDE)、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン(TFMB)、9,9’−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン(FDA)、p−ジアミノベンゼン(PPD)及び4−アミノフェニル―4−アミノ安息香酸(BAAB)からなる群から選択される少なくとも1種の芳香族ジアミンから2つのアミノ基を除いた2価の基(アリーレン基)であることがより好ましく、4,4’−ジアミノベンズアニリド(DABAN)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(DDE)、及び、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン(TFMB)からなる群から選択される少なくとも1種の芳香族ジアミンから2つのアミノ基を除いた2価の基(アリーレン基)であることが更に好ましい。 Moreover, as such R 4 , 4,4′-diaminobenzanilide can be obtained from the viewpoint that a cured product having a sufficient balance of heat resistance, transparency and mechanical strength can be obtained. (DABAN), 4,4′-diaminodiphenyl ether (DDE), 2,2′-bis (trifluoromethyl) benzidine (TFMB), 9,9′-bis (4-aminophenyl) fluorene (FDA), p- Diaminobenzene (PPD), 2,2′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl (also known as m-tolidine), 4,4′-diphenyldiaminomethane (DDM), 4-aminophenyl-4-aminobenzoic acid (BAAB), 4,4′-bis (4-aminobenzamide) -3,3′-dihydroxybiphenyl (BABB), 3,3′-diaminodiphenylsulfo (3,3'-DDS) and 4,4'-diaminodiphenylsulfone (4,4'-DDS) at least one aromatic diamine selected from the group consisting of two divalent amino groups And (4) -diaminobenzanilide (DABAN), 4,4′-diaminodiphenyl ether (DDE), 2,2′-bis (trifluoromethyl) benzidine (TFMB), At least one aromatic diamine selected from the group consisting of 9'-bis (4-aminophenyl) fluorene (FDA), p-diaminobenzene (PPD) and 4-aminophenyl-4-aminobenzoic acid (BAAB) More preferably, it is a divalent group (arylene group) obtained by removing two amino groups from 4,4′-diaminobenzanilide (DABAN), 4 Divalent form in which two amino groups are removed from at least one aromatic diamine selected from the group consisting of 4′-diaminodiphenyl ether (DDE) and 2,2′-bis (trifluoromethyl) benzidine (TFMB) And more preferably an arylene group.
また、前記一般式(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(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(1)中のnの数値範囲の下限値は、原料化合物の安定性の観点から、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(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 (1) shows the integer of 0-12. When such a value of n exceeds the upper limit, purification becomes difficult. Further, the upper limit value of the numerical value range of n in the general formula (1) is more preferably 5 and particularly preferably 3 from the viewpoint of easier purification. Further, the lower limit of the numerical range of n in the general formula (1) is more preferably 1 and particularly preferably 2 from the viewpoint of the stability of the raw material compound. Thus, as n in General formula (1), it is especially preferable that it is an integer of 2-3.
このような一般式(1)で表される繰り返し単位(A)は、下記一般式(101): The repeating unit (A) represented by the general formula (1) has the following general formula (101):
[式(101)中、R1、R2、R3、nは前記一般式(1)中のR1、R2、R3、nと同義であり(その好適なものも前記一般式(1)中のR1、R2、R3、nと同義である。)。]
で表される原料化合物(A)と、式:H2N−R4−NH2で表される芳香族ジアミン[式中のR4は上記一般式(1)中のR4と同義である(その好適なものも同義である)。]とに由来して形成させることができる。すなわち、このような一般式(1)で表される繰り返し単位(A)は、前記原料化合物(A)と前記芳香族ジアミンとを反応させることにより、ポリイミド中に含有させることができる。
Wherein (101), R 1, R 2, R 3, n is the formula (1) R 1, R 2 , R 3, n and are as defined in (also Formula those its preferred ( It is synonymous with R 1 , R 2 , R 3 , and n in 1 ). ]
The starting compound (A) represented in the formula: H 2 N-R 4 -NH aromatic diamine represented by 2 [R 4 in the formula has the same meaning as R 4 in the general formula (1) (The preferred ones are also synonymous.) ] And can be formed. That is, the repeating unit (A) represented by the general formula (1) can be contained in the polyimide by reacting the raw material compound (A) with the aromatic diamine.
なお、このような一般式(101)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2011/099517号に記載の方法や国際公開第2011/099518号に記載の方法等を採用してもよい。 In addition, the method for producing the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (101) is not particularly limited, and a known method can be appropriately employed. You may employ | adopt the method as described in 2011/099517, the method as described in international publication 2011/099518, etc.
また、上記式:H2N−R4−NH2で表される芳香族ジアミンを製造するための方法も特に制限されず、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、上記式の条件を満たすものであればよく、公知のものを適宜利用でき、市販のものを適宜用いてもよい。このような芳香族ジアミンとしては、例えば、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエタン、3,3’−ジアミノジフェニルエタン、4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、2,2−ビス(4−アミノフェノキシフェニル)プロパン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル、、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、p−ジアミノベンゼン、m−ジアミノベンゼン、o−ジアミノベンゼン、4,4’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノ−2,2’−ジメチルビフェニル、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルビフェニル,3,3’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジアミノビフェニル、3,4’−ジアミノビフェニル、2,6−ジアミノナフタレン、1,4−ジアミノナフタレン、1,5−ジアミノナフタレン、4,4’−[1,3−フェニレンビス(1−メチル−エチリデン)]ビスアニリン、4,4’−[1,4−フェニレンビス(1−メチル−エチリデン)]ビスアニリン、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’−ジアミノベンズアニリド、3,4’−ジアミノベンズアニリド、9,9’−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、o−トリジンスルホン、2,3,5,6−テトラメチル−1,4−フェニレンジアミン、3,3’,5,5’−テトラメチルベンジジン、1,5−ビス(4−アミノフェノキシ)ペンタン、2,2−ビス(4−アミノフェノキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、4−アミノフェニル―4−アミノ安息香酸、4,4’−ビス(4−アミノベンズアミド)−3,3’−ジヒドロキシビフェニル等が挙げられる。また、このような芳香族ジアミンは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, the method for producing the aromatic diamine represented by the above formula: H 2 N—R 4 —NH 2 is not particularly limited, and a known method can be appropriately employed. Moreover, as such aromatic diamine, what is necessary is just to satisfy | fill the conditions of said formula, a well-known thing can be utilized suitably, and a commercially available thing may be used suitably. Examples of such aromatic diamines include 4,4′-diaminodiphenylmethane, 3,3′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylethane, 3,3′-diaminodiphenylethane, and 4,4′-. Diaminobiphenyl, 3,3′-diaminobiphenyl, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,3′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, 2,2-bis (4-aminophenoxyphenyl) propane, 1 , 3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl Sulfone, 2,2′-bis (trifluoromethyl) -4,4′-diaminobiphenyl 4,4′-diaminobenzophenone, 3,3′-diaminobenzophenone, 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, p-diaminobenzene, m-diaminobenzene, o-diaminobenzene, 4,4′- Diaminobiphenyl, 4,4′-diamino-2,2′-dimethylbiphenyl, 4,4′-diamino-3,3′-dimethylbiphenyl, 3,3′-diaminobiphenyl, 2,2′-diaminobiphenyl, 3, , 4′-diaminobiphenyl, 2,6-diaminonaphthalene, 1,4-diaminonaphthalene, 1,5-diaminonaphthalene, 4,4 ′-[1,3-phenylenebis (1-methyl-ethylidene)] bisaniline, 4,4 ′-[1,4-phenylenebis (1-methyl-ethylidene)] bisaniline, 2,2′-dimethyl-4,4′-diaminobipheny 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 3,3′-diaminodiphenyl sulfone, 4,4′-diaminodiphenyl sulfone, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, 1,4-bis (4 -Aminophenoxy) benzene, 4,4'-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 4,4'-diaminobenzanilide, 3,4'-diaminobenzanilide, 9,9'-bis (4-aminophenyl) Fluorene, o-tolidine sulfone, 2,3,5,6-tetramethyl-1,4-phenylenediamine, 3,3 ′, 5,5′-tetramethylbenzidine, 1,5-bis (4-aminophenoxy) Pentane, 2,2-bis (4-aminophenoxyphenyl) hexafluoropropane, 2,2′-bis (trifluoromethyl) benzidine, 4-aminophen Le 4-aminobenzoic acid, 4,4'-bis (4-aminobenzamide) -3,3'-dihydroxybiphenyl, and the like. Such aromatic diamines may be used singly or in combination of two or more.
また、芳香族ジアミンを2種類以上組み合わせて利用する場合には、4,4’−ジアミノベンズアニリド(DABAN)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(DDE)、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン(TFMB)、9,9’−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン(FDA)、p−ジアミノベンゼン(PPD)、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル(別名:m−トリジン)、4,4’−ジフェニルジアミノメタン(DDM)、4−アミノフェニル―4−アミノ安息香酸(BAAB)、4,4’−ビス(4−アミノベンズアミド)−3,3’−ジヒドロキシビフェニル(BABB)、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン(3,3’−DDS)及び4,4’−ジアミノジフェニルスルホン(4,4’−DDS)の中から選択される少なくとも2種を利用することが好ましく、4,4’−ジアミノベンズアニリド(DABAN)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(DDE)、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン(TFMB)、9,9’−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン(FDA)、p−ジアミノベンゼン(PPD)、4−アミノフェニル―4−アミノ安息香酸(BAAB)、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン(3,3’−DDS)及び4,4’−ジアミノジフェニルスルホン(4,4’−DDS)の中から選択される少なくとも2種を利用することが好ましい。また、芳香族ジアミンを2種類以上組み合わせて利用する場合、4,4’−ジアミノベンズアニリド(DABAN)と4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(DDE)の組み合わせ、4,4’−ジアミノベンズアニリド(DABAN)と2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン(TFMB)の組み合わせ、4,4’−ジアミノベンズアニリド(DABAN)とp−ジアミノベンゼン(PPD)の組み合わせ、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン(3,3’−DDS)と4,4’−ジアミノジフェニルスルホン(4,4’−DDS)の組み合わせ、4−アミノフェニル―4−アミノ安息香酸(BAAB)と2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン(TFMB)の組み合わせ、及び、4−アミノフェニル―4−アミノ安息香酸(BAAB)とp−ジアミノベンゼン(PPD)の組み合わせの中から選択される少なくとも1つの組み合わせを含むことがより好ましい。 When two or more aromatic diamines are used in combination, 4,4′-diaminobenzanilide (DABAN), 4,4′-diaminodiphenyl ether (DDE), 2,2′-bis (trifluoromethyl) ) Benzidine (TFMB), 9,9'-bis (4-aminophenyl) fluorene (FDA), p-diaminobenzene (PPD), 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl (also known as m-) Trisine), 4,4′-diphenyldiaminomethane (DDM), 4-aminophenyl-4-aminobenzoic acid (BAAB), 4,4′-bis (4-aminobenzamide) -3,3′-dihydroxybiphenyl ( BABB), 3,3′-diaminodiphenylsulfone (3,3′-DDS) and 4,4′-diaminodiphenylsulfone (4 4′-DDS) is preferably used, and 4,4′-diaminobenzanilide (DABAN), 4,4′-diaminodiphenyl ether (DDE), and 2,2′-bis are preferably used. (Trifluoromethyl) benzidine (TFMB), 9,9′-bis (4-aminophenyl) fluorene (FDA), p-diaminobenzene (PPD), 4-aminophenyl-4-aminobenzoic acid (BAAB), 3 , 3′-diaminodiphenylsulfone (3,3′-DDS) and 4,4′-diaminodiphenylsulfone (4,4′-DDS) are preferably used. When two or more aromatic diamines are used in combination, 4,4′-diaminobenzanilide (DABAN) and 4,4′-diaminodiphenyl ether (DDE) are combined, and 4,4′-diaminobenzanilide (DABAN). ) And 2,2′-bis (trifluoromethyl) benzidine (TFMB), 4,4′-diaminobenzanilide (DABAN) and p-diaminobenzene (PPD), 3,3′-diaminodiphenylsulfone (3,3′-DDS) and 4,4′-diaminodiphenylsulfone (4,4′-DDS), 4-aminophenyl-4-aminobenzoic acid (BAAB) and 2,2′-bis (tri Combination of fluoromethyl) benzidine (TFMB) and 4-aminophenyl-4-amino Ikikosan more preferably contains at least one combination selected from the combinations of (BAAB) and p- diaminobenzene (PPD).
〈繰り返し単位(B)〉
本発明にかかるポリイミドが含有し得る繰り返し単位(B)は、上記一般式(2)で表される繰り返し単位(なお、上記一般式(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、R4は、炭素数6〜50のアリーレン基を示し、複数の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)である。
<Repeating unit (B)>
The repeating unit (B) that the polyimide according to the present invention may contain is a repeating unit represented by the general formula (2) (in the general formula (2), A may have a substituent). And one selected from the group consisting of divalent aromatic groups having 6 to 30 carbon atoms that form an aromatic ring, R 4 represents an arylene group having 6 to 50 carbon atoms, Several R < 5 > shows 1 type selected from the group which consists of a hydrogen atom and a C1-C10 alkyl group each independently.
このような一般式(2)中のAは、前述のように、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(1)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、その繰り返し単位を含有するポリイミドの着色を十分に抑制することが困難となる傾向にある。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。 As described above, A in the general formula (2) is a divalent aromatic group which may have a substituent, and is a carbon that forms an aromatic ring contained in the aromatic group. (“The number of carbons forming the aromatic ring” herein means that when the aromatic group has a substituent containing carbon (such as a hydrocarbon group), the carbon in the substituent is In the case of a 2-ethyl-1,4-phenylene group, the number of carbons forming the aromatic ring is 6. ) Is 6-30. Thus, A in the general formula (1) is a divalent group (divalent aromatic group) which may have a substituent and has an aromatic ring having 6 to 30 carbon atoms. is there. When the number of carbons forming such an aromatic ring exceeds the upper limit, it tends to be difficult to sufficiently suppress coloring of the polyimide containing the repeating unit. 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、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、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い。すなわち、このような2価の芳香族基としては、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、アントラセニレン基、ターフェニレン基が好ましい。また、このような2価の芳香族基の中でも、上記観点でより高い効果が得られることから、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、ビフェニレン基が更に好ましく、置換基を有していてもよいフェニレン基が最も好ましい。 As such a divalent aromatic group, the phenylene group which may have a substituent from the viewpoint that the solubility of the polyimide in the solvent becomes better and higher processability is obtained, 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. . That is, such a divalent aromatic group is preferably a phenylene group, a biphenylene group, a naphthylene group, an anthracenylene group, or a terphenylene group, each of which may have a substituent. Further, among such divalent aromatic groups, a higher effect can be obtained from the above viewpoint, and thus a phenylene group, a biphenylene group, and a naphthylene group, each of which may have a substituent, are more preferable. A phenylene group and a biphenylene group which may have a substituent are more preferable, and a phenylene group which may have a substituent is most preferable.
また、一般式(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、ポリイミドを製造した際に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、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 (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. . Among the substituents that such a divalent aromatic group may have, from the viewpoint that when a polyimide is produced, the solubility of the polyimide in the solvent becomes better and higher workability can be obtained. And an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms are more preferable. When the number of carbon atoms of the alkyl group and alkoxy group suitable as such a substituent exceeds 10, when used as a polyimide monomer, the heat resistance of the resulting 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、このような2価の芳香族基の中でも、ポリイミドを製造した際に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、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、アントラセニレン基、ターフェニレン基であることが好ましく、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、ナフチレン基であることがより好ましく、それぞれ置換基を有していてもよい、フェニレン基、ビフェニレン基であることが更に好ましく、最も好ましいのは、置換基を有していてもよいフェニレン基である。 Further, among these divalent aromatic groups, when a polyimide is produced, the solubility of the polyimide in the solvent becomes better, and from the viewpoint that a higher degree of workability can be obtained, the substituents are each A phenylene group, a biphenylene group, a naphthylene group, an anthracenylene group, and a terphenylene group, each of which may have a substituent, a phenylene group, a biphenylene group, or a naphthylene group. More preferred are a phenylene group and a biphenylene group, each of which may have a substituent, and most preferred is a phenylene group which may have a substituent.
さらに、このような2価の芳香族基の中でも、より高度な耐熱性が得られるといった観点からは、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、アントラセニレン基、ターフェニレン基であることが好ましく、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、ターフェニレン基であることがより好ましく、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、ナフチレン基であることが更に好ましく、最も好ましいのは、置換基を有していてもよいフェニレン基である。 Furthermore, among such divalent aromatic groups, from the viewpoint of obtaining higher heat resistance, a phenylene group, a biphenylene group, a naphthylene group, an anthracenylene group, which may each have a substituent, It is preferably a terphenylene group, each of which may have a substituent, more preferably a phenylene group, a biphenylene group, a naphthylene group or a terphenylene group, each of which may have a substituent, A phenylene group, a biphenylene group, and a naphthylene group are more preferable, and a phenylene group that may have a substituent is most preferable.
また、一般式(2)中のAにおいて、前記2価の芳香族基が有して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、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、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 the general formula (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. Among such substituents that the divalent aromatic group may have, the solubility of the polyimide in the solvent becomes more excellent, and from the viewpoint of obtaining higher workability, the number of carbon atoms is 1 to 1. More preferred are 10 alkyl groups and alkoxy groups having 1 to 10 carbon atoms. 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 the alkyl group and alkoxy group suitable as such a substituent is preferably 1 to 6 and more preferably 1 to 5 from the viewpoint that higher heat resistance can be obtained. 1 to 4 is more preferable, and 1 to 3 is particularly preferable. In addition, each of the alkyl group and alkoxy group that can be selected as such a substituent may be linear or branched.
また、前記一般式(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R5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。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。 The alkyl group which may be selected as R 5 in the general formula (2) is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. When the number of carbon atoms exceeds 10, sufficiently high heat resistance cannot be achieved. 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 refinement | purification becomes easier, It is more preferable that it is 1-5, 4 is more preferable, and 1 to 3 is particularly preferable. Such an alkyl group that can be selected as R 5 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.
前記一般式(2)中の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−プロピル基又はイソプロピル基であることがより好ましく、水素原子又は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。 R 5 in the general formula (2) is a viewpoint that, when a polyimide is produced, higher heat resistance is obtained, raw materials are easily obtained, purification is easier, and the like. Therefore, each independently is preferably 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.
また、このような一般式(2)で表される繰り返し単位において、式(2)中のR4は、上記一般式(1)中のR4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R4と同様である。 Further, in the repeating unit represented by the general formula (2), R 4 in the formula (2) is the same as the R 4 in the general formula (1), even those that suitable The same as R 4 in the general formula (1).
このような一般式(2)で表される繰り返し単位(B)は、下記一般式(201): The repeating unit (B) represented by the general formula (2) has the following general formula (201):
[式(201)中、Aは前記一般式(2)中のAと同義であり(その好適なものも前記一般式(2)中のAと同義である。)、複数のR5はそれぞれ前記一般式(2)中のR5と同義である(その好適なものも前記一般式(2)中のR5と同義である。)。]
で表される原料化合物(B)と、上記式:H2N−R4−NH2で表される芳香族ジアミンとに由来して形成させることができる。すなわち、このような一般式(2)で表される繰り返し単位(B)は、前記原料化合物(B)と前記芳香族ジアミン(上述の上記一般式(102)で表される芳香族ジアミン)とを反応させることにより、ポリイミド中に含有させることができる。
[In the formula (201), A has the same meaning as A in the general formula (2) (the preferred one is also the same as A in the general formula (2)), and a plurality of R 5 are each the same meaning as in formula (2) R 5 in (what its preferred also the same meaning as R 5 in the general formula (2).). ]
It can be formed from the raw material compound (B) represented by the above and the aromatic diamine represented by the above formula: H 2 N—R 4 —NH 2 . That is, the repeating unit (B) represented by the general formula (2) includes the raw material compound (B) and the aromatic diamine (the aromatic diamine represented by the above general formula (102)) and It can be made to contain in a polyimide by making it react.
このような原料化合物(B)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2015/163314号に記載の方法等を採用してもよい。なお、式:H2N−R4−NH2で表される芳香族ジアミンは前述のものと同様のものである。 A method for producing such a raw material compound (B) is not particularly limited, and a known method can be appropriately employed. For example, a method described in International Publication No. 2015/163314 is employed. May be. The aromatic diamine represented by the formula: H 2 N—R 4 —NH 2 is the same as described above.
〈繰り返し単位(C)〉
本発明にかかるポリイミドが含有し得る繰り返し単位(C)は、上記一般式(3)で表される繰り返し単位(なお、上記一般式(3)中、R4は炭素数6〜50のアリーレン基を示し、複数のR6はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、水酸基及びニトロ基よりなる群から選択される1種を示すか、又は、同一の炭素原子に結合している2つのR6が一緒になってメチリデン基を形成していてもよく、R7及びR8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。)である。
<Repeating unit (C)>
The repeating unit (C) that the polyimide according to the present invention may contain is a repeating unit represented by the above general formula (3) (in the general formula (3), R 4 is an arylene group having 6 to 50 carbon atoms). A plurality of R 6 each independently represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a hydroxyl group and a nitro group, or bonded to the same carbon atom; Two R 6 groups together may form a methylidene group, and R 7 and R 8 are each independently selected from the group consisting of a hydrogen atom and an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. It is shown.)
前記一般式(3)中のR6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R6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R6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。 The alkyl group that can be selected as R 6 in the general formula (3) is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. When the number of carbon atoms exceeds 10, sufficiently high heat resistance cannot be achieved. As the number of carbon atoms in the alkyl group such may be selected as R 6, from the viewpoint of purification becomes easier, is preferably 1-6, more preferably 1-5, 1 4 is more preferable, and 1 to 3 is particularly preferable. Such an alkyl group that can be selected as R 6 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、このような一般式(3)中の複数のR6のうち、同一の炭素原子に結合している2つのR6は、それらが一緒になってメチリデン基(=CH2)を形成していてもよい。すなわち、上記一般式(3)中の同一の炭素原子に結合している2つのR6が一緒になって、該炭素原子(ノルボルナン環構造を形成する炭素原子のうち、R6が2つ結合している炭素原子)に二重結合によりメチリデン基(メチレン基)として結合していてもよい。 Moreover, the general formula (3) a plurality of R 6 in the two R 6 are attached to the same carbon atom may form them together methylidene group (= CH 2) It may be. That is, two R 6 bonded to the same carbon atom in the general formula (3) are combined to form the carbon atom (of the carbon atoms forming the norbornane ring structure, R 6 is bonded to two May be bonded as a methylidene group (methylene group) by a double bond.
前記一般式(3)中の複数のR6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(調製)がより容易であること、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−プロピル基又はイソプロピル基であることがより好ましく、水素原子又は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R6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 6 in the general formula (3), when a polyimide is produced, higher heat resistance is obtained, the acquisition (preparation) of raw materials is easier, and purification is easier. From the viewpoints of being, etc., each independently is preferably a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group or an isopropyl group, more preferably a hydrogen atom or a methyl group. In addition, the plurality of R 6 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.
また、前記一般式(3)中のR7及びR8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種である。このようなR7及びR8として選択され得るアルキル基の炭素数が10を超えると、ポリイミドの耐熱性が低下する。また、このようなR7及びR8として選択され得るアルキル基としては、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R7及びR8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 the general formula (3), R 7 and R 8 are each independently one selected from the group consisting of a hydrogen atom and an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. When the carbon number of such an alkyl group that can be selected as R 7 and R 8 exceeds 10, the heat resistance of the polyimide decreases. Moreover, as an alkyl group which can be selected as such R < 7 > and R < 8 >, from a viewpoint that higher heat resistance is obtained, it is preferable that it is 1-6, and it is more preferable that it is 1-5, It is 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 7 and R 8 may be linear or branched.
また、前記一般式(3)中のR7及びR8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(3)中のR7及びR8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。 In addition, R 7 and R 8 in the general formula (3) are such that a high degree of heat resistance is obtained when the polyimide is produced, the raw material is easily obtained, the purification is easier, and the like. 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, R 7 and R 8 in the formula (3) may be the same or different from each other, but they are the same from the viewpoint of ease of purification and the like. It is preferable that
また、前記一般式(3)中の複数のR6、R7及びR8は、いずれも水素原子であることが特に好ましい。このように、前記一般式(3)で表される繰り返し単位において、R6、R7及びR8で表される置換基がいずれも水素原子である場合には、当該化合物の収率が向上し、より高度な耐熱性が得られる傾向にある。 Moreover, it is especially preferable that all of the plurality of R 6 , R 7 and R 8 in the general formula (3) are hydrogen atoms. Thus, in the repeating unit represented by the general formula (3), when all of the substituents represented by R 6 , R 7 and R 8 are hydrogen atoms, the yield of the compound is improved. However, higher heat resistance tends to be obtained.
また、このような一般式(3)で表される繰り返し単位において、式(3)中のR4は、上記一般式(1)中のR4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R4と同様である。 Further, in the general formula (3), a repeating unit represented by formula, R 4 in the formula (3) is the same as the R 4 in the general formula (1), even those that suitable The same as R 4 in the general formula (1).
このような一般式(3)で表される繰り返し単位(C1)は、下記一般式(301): The repeating unit (C1) represented by the general formula (3) has the following general formula (301):
[式(301)中、複数のR6はそれぞれ前記一般式(3)中のR6と同義であり(その好適なものも前記一般式(3)中のR6と同義である。)、R7、R8はそれぞれ前記一般式(3)中のR7、R8と同義である(その好適なものも前記一般式(3)中のR7、R8と同義である。)。]
で表される原料化合物(C)と、上記式:H2N−R4−NH2で表される芳香族ジアミンとに由来して形成させることができる。すなわち、このような一般式(3)で表される繰り返し単位(C)は、前記原料化合物(C)と前記芳香族ジアミンとを反応させることにより、ポリイミド中に含有させることができる。
[In the formula (301), a plurality of R 6 have the same meaning as R 6 in the general formula (3) (the preferred one is also synonymous with R 6 in the general formula (3)). R 7, R 8 are the same meanings as R 7, R 8 in the general formula (3) (also those its preferred meaning as R 7, R 8 in the general formula (3).). ]
It can be formed from the raw material compound (C) represented by the above and the aromatic diamine represented by the above formula: H 2 N—R 4 —NH 2 . That is, the repeating unit (C) represented by the general formula (3) can be contained in the polyimide by reacting the raw material compound (C) with the aromatic diamine.
このような原料化合物(C)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2017/030019号に記載の方法等を採用してもよい。なお、式:H2N−R4−NH2で表される芳香族ジアミンは前述のものと同様のものである。 A method for producing such a raw material compound (C) is not particularly limited, and a known method can be appropriately employed. For example, a method described in International Publication No. 2017/030019 is employed. May be. The aromatic diamine represented by the formula: H 2 N—R 4 —NH 2 is the same as described above.
以上、繰り返し単位(A)〜(C)を分けて説明したが、本発明にかかるポリイミドは、上述のように、前記繰り返し単位(A)、前記繰り返し単位(B)、及び、前記繰り返し単位(C)からなる群の中から選択される少なくとも1種の繰り返し単位を含有するものであればよい。このように、前記ポリイミドとしては、例えば、前記繰り返し単位(A)、前記繰り返し単位(B)、及び、前記繰り返し単位(C)からなる群の中から選択される1種を含有するものであってもよく、あるいは、前記繰り返し単位(A)、前記繰り返し単位(B)、及び、前記繰り返し単位(C)からなる群の中から選択される2種以上の繰り返し単位を含有するもの(例えば、前記繰り返し単位(A)と前記繰り返し単位(B)とを組み合わせて含む場合、前記繰り返し単位(B)と前記繰り返し単位(C)とを組み合わせて含む場合、前記繰り返し単位(A)と前記繰り返し単位(B)と前記繰り返し単位(C)とを組み合わせて含む場合、R4の種類の異なる繰り返し単位(A)を2種以上含む場合、R4の種類の異なる繰り返し単位(B)を2種以上含む場合、等の2種以上のものを適宜組み合わせたものが挙げられる)であってもよい
また、本発明にかかるポリイミドにおいて、前記繰り返し単位(A)、前記繰り返し単位(B)及び前記繰り返し単位(C)の総量(含有量の合計)は、全繰り返し単位に対して20〜100モル%(更に好ましくは30〜100モル%、より好ましくは40〜100モル%、更に好ましくは50〜100モル%、特に好ましくは60〜100モル%)であることが好ましい。また、前記繰り返し単位(A)、前記繰り返し単位(B)及び前記繰り返し単位(C)の総量(合計量)に関して、前記数値範囲の下限値は70モル%であることがより好ましく、80モル%であることが更に好ましく、90モル%であることが最も好ましい。このような前記繰り返し単位(A)、前記繰り返し単位(B)及び前記繰り返し単位(C)の総量(合計量)が前記下限未満ではガラス転移温度(Tg)を基準とした耐熱性をより高度な水準のものとすることが困難となる傾向にある。
As described above, the repeating units (A) to (C) are described separately. As described above, the polyimide according to the present invention includes the repeating unit (A), the repeating unit (B), and the repeating unit ( Any material containing at least one repeating unit selected from the group consisting of C) may be used. Thus, the polyimide contains, for example, one type selected from the group consisting of the repeating unit (A), the repeating unit (B), and the repeating unit (C). Or one containing two or more types of repeating units selected from the group consisting of the repeating unit (A), the repeating unit (B), and the repeating unit (C) (for example, When the repeating unit (A) and the repeating unit (B) are included in combination, when the repeating unit (B) and the repeating unit (C) are included in combination, the repeating unit (A) and the repeating unit are included. If (B) and comprising in combination with the repeating unit (C), when the repeating units of different types of R 4 a (a) comprises two or more repeats of different types of R 4 In the case where two or more kinds of the position (B) are contained, a combination of two or more kinds of the above (B) may be used.) In the polyimide according to the present invention, the repeating unit (A) and the repeating unit may be used. The total amount (total content) of the unit (B) and the repeating unit (C) is 20 to 100 mol% (more preferably 30 to 100 mol%, more preferably 40 to 100 mol%) with respect to all the repeating units. More preferably, it is 50 to 100 mol%, particularly preferably 60 to 100 mol%). Further, regarding the total amount (total amount) of the repeating unit (A), the repeating unit (B) and the repeating unit (C), the lower limit of the numerical range is more preferably 70 mol%, and 80 mol%. More preferably, it is most preferable that it is 90 mol%. When the total amount (total amount) of the repeating unit (A), the repeating unit (B), and the repeating unit (C) is less than the lower limit, the heat resistance based on the glass transition temperature (Tg) is higher. It tends to be difficult to achieve a standard level.
また、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が挙げられる。このような他の繰り返し単位としては、例えば、前記原料化合物(A)〜(C)以外の他のテトラカルボン酸二無水物を用いて、これらを上記式:H2N−R4−NH2で表される芳香族ジアミンと反応させることで形成される繰り返し単位としてもよい。 Moreover, in such a polyimide, the other repeating unit may be included in the range which does not impair the effect of this invention. Such other repeating units are not particularly limited, and examples thereof include known repeating units that can be used as polyimide repeating units. As such other repeating units, for example, other tetracarboxylic dianhydrides other than the raw material compounds (A) to (C) are used, and these are represented by the above formula: H 2 N—R 4 —NH 2. It is good also as a repeating unit formed by making it react with the aromatic diamine represented by these.
このような他のテトラカルボン酸二無水物としては特に制限されないが、例えば、ブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、3,5,6−トリカルボキシノルボルナン−2−酢酸二無水物、2,3,4,5−テトラヒドロフランテトラカルボン酸二無水物、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸二無水物、ビシクロ[2,2,2]−オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、2,2’−ビノルボルナン−5,5’,6,6’−テトラカルボン酸−5,5’,6,6’−二無水物などの脂肪族または脂環式テトラカルボン酸二無水物;ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−オキシジフタル酸二無水物、3,3’,4,4’−ジメチルジフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−テトラフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−フランテトラカルボン酸二無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルフィド二無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルホン二無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルプロパン二無水物、3,3’,4,4’−パーフルオロイソプロピリデンジフタル酸二無水物、4,4’−(2,2−ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス(フタル酸)フェニルホスフィンオキサイド二無水物、p−フェニレン−ビス(トリフェニルフタル酸)二無水物、m−フェニレン−ビス(トリフェニルフタル酸)二無水物、ビス(トリフェニルフタル酸)−4,4’−ジフェニルエーテル二無水物、ビス(トリフェニルフタル酸)−4,4’−ジフェニルメタン二無水物などの芳香族テトラカルボン酸二無水物等を挙げることができる。 Such other tetracarboxylic dianhydrides are not particularly limited. For example, butanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3, 4-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride, 3,5,6-tricarboxynorbornane 2-acetic acid dianhydride, 2,3,4,5-tetrahydrofurantetracarboxylic dianhydride, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3 -Furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5-methyl-5- (tetrahydro-2,5 Dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-8-methyl-5- (tetrahydro-2,5 -Dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione, 5- (2,5-dioxotetrahydrofural) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2- Dicarboxylic dianhydride, bicyclo [2,2,2] -oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 2,2′-binorbornane-5,5 ′, 6 , 6′-tetracarboxylic acid-5,5 ′, 6,6′-dianhydride or the like, or cycloaliphatic tetracarboxylic dianhydride; pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4 4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-bi Enylsulfonetetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 4,4'-oxydiphthalic dianhydride 3,3 ′, 4,4′-dimethyldiphenylsilanetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-tetraphenylsilanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4- Furantetracarboxylic dianhydride, 4,4′-bis (3,4-dicarboxyphenoxy) diphenyl sulfide dianhydride, 4,4′-bis (3,4-dicarboxyphenoxy) diphenylsulfone dianhydride, 4,4′-bis (3,4-dicarboxyphenoxy) diphenylpropane dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-perfluoroisopropylidenediphthalic dianhydride, 4, 4 '-(2,2-hexafluoroisopropylidene) diphthalic dianhydride, 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,3 ', 4'-biphenyltetracarboxylic Acid dianhydride, 2,2 ′, 3,3′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, bis (phthalic acid) phenylphosphine oxide dianhydride, p-phenylene-bis (triphenylphthalic acid) dianhydride, m-phenylene-bis (triphenylphthalic acid) dianhydride, bis (triphenylphthalic acid) -4,4′-diphenyl ether dianhydride, bis (triphenylphthalic acid) -4,4′-diphenylmethane dianhydride And aromatic tetracarboxylic dianhydrides such as
このような他の繰り返し単位としては、耐熱性、透明性、機械的強度及び溶剤可溶性といった特性を十分な水準でよりバランスよく有する硬化物を得ることが可能となるといった観点から、中でも、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、4,4‘−オキシジフタル酸二無水物、及び、4,4’−(2,2−ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸二無水物からなる群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、上記式:H2N−R4−NH2で表される芳香族ジアミンと反応させることで形成される繰り返し単位であることが好ましく、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、及び、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物からなる群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、上記式:H2N−R4−NH2で表される芳香族ジアミンと反応させることで形成される繰り返し単位であることがより好ましい。 As such other repeating units, from the viewpoint that it becomes possible to obtain a cured product having a sufficient balance of properties such as heat resistance, transparency, mechanical strength and solvent solubility, 2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic Acid dianhydride, 2,3,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 4,4′-oxydiphthalic dianhydride, and 4,4 ′-(2,2-hexafluoroisopropylidene ) at least one tetracarboxylic dianhydride selected from the group consisting of diphthalic dianhydride, the formula: this is reacted with an aromatic diamine represented by H 2 N-R 4 -NH 2 Is preferably a repeating unit formed of 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride and 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride It is more a repeating unit formed by reacting at least one tetracarboxylic dianhydride selected from the above and an aromatic diamine represented by the above formula: H 2 N—R 4 —NH 2. preferable.
また、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1,000〜1,000,000であることが好ましく、10,000〜500,000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、製造時に有機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 number average molecular weight (Mn) of such a polyimide, it is preferable that it is 1,000-1,000,000 in polystyrene conversion, and it is more preferable that it is 10,000-500,000. If the number average molecular weight is less than the lower limit, it is difficult not only to achieve sufficient heat resistance, but also does not sufficiently precipitate from an organic 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1,000〜5,000,000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、5,000であることがより好ましく、10,000であることが更に好ましく、20,000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、5,000,000であることがより好ましく、500,000であることが更に好ましく、100,000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、製造時に有機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 1,000-5,000,000 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 5,000, It is further more preferable that it is 10,000, It is especially preferable that it is 20,000. Moreover, as an upper limit of the numerical range of a weight average molecular weight (Mw), it is more preferable that it is 5,000,000, It is further more preferable that it is 500,000, It is especially preferable that it is 100,000. When the weight average molecular weight is less than the lower limit, it is difficult to achieve sufficient heat resistance, and it does not sufficiently precipitate from an organic 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。なお、このようなポリイミドにおいては、分子量の測定が困難な場合には、そのポリイミドの製造に用いるポリアミド酸の粘度に基づいて、分子量等を類推して、用途等に応じたポリイミドを選別して使用してもよい。 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 : It can be obtained by converting the data measured using JA-20 RI-2031, column temperature 40 ° C., chloroform solvent (flow rate 1 mL / min.) In polystyrene. If measurement is difficult, use it for the production of the polyimide. Based on the viscosity of the polyamic acid, by analogy the molecular weight and the like, it may be used to screen a polyimide according to the use or the like.
さらに、このようなポリイミドを製造するための方法としては特に制限されず、上記原料化合物(A)〜(C)と、上記式:H2N−R4−NH2で表される芳香族ジアミンとを反応させてポリイミドとすることが可能な方法を適宜採用できる。このような反応の条件も、用いる原料化合物や芳香族ジアミンの種類に応じて適宜設定すればよい。なお、このようなポリイミドを製造するための具体的な方法については、後述の組成物を製造するための方法と併せて説明する。 Moreover, not particularly limited as a method for producing such a polyimide, the raw material compound (A) ~ (C), the formula: aromatic diamine represented by H 2 N-R 4 -NH 2 The method which can be made into polyimide by making it react can be employ | adopted suitably. Such reaction conditions may be set as appropriate according to the type of raw material compound and aromatic diamine used. A specific method for producing such polyimide will be described together with a method for producing a composition described later.
<化合物(第二成分)>
本発明にかかる化合物(第二成分)は、イミダゾール系化合物、リン系化合物、及び、アミン系化合物からなる群の中から選択される少なくとも1種の化合物である。
<Compound (second component)>
The compound (second component) according to the present invention is at least one compound selected from the group consisting of imidazole compounds, phosphorus compounds, and amine compounds.
このようなイミダゾール系化合物としては、特に制限されず、イミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−メチルイミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、ベンゾイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、2,4−ジアミノ−6−(2−メチルイミダゾリルエチル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−(2−ウンデシルイミダゾリルエチル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−(2−エチル−4−メチルイミダゾリルエチル)−1,3,5−トリアジン、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール等が挙げられる。 Such an imidazole compound is not particularly limited, and is imidazole, 1,2-dimethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 1-methylimidazole, 2-methylimidazole, 2-undecylimidazole, 2- Heptadecylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 1-benzyl-2-phenylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, benzimidazole, 1-cyanoethyl-2-methylimidazole, 1- Cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 2,4-diamino-6- (2-methylimidazolylethyl) -1,3 5-Triazi 2,4-diamino-6- (2-undecylimidazolylethyl) -1,3,5-triazine, 2,4-diamino-6- (2-ethyl-4-methylimidazolylethyl) -1,3 Examples include 5-triazine, 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole, and the like.
このようなイミダゾール系化合物の中でも、硬化物の耐熱性と機械的強度の観点から、イミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾールがより好ましく、1,2−ジメチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾールが更に好ましく、1,2−ジメチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾールが特に好ましい。 Among such imidazole compounds, imidazole, 1,2-dimethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-methylimidazole, and 2-undecylimidazole are used from the viewpoint of heat resistance and mechanical strength of the cured product. 2-phenylimidazole, 1-benzyl-2-phenylimidazole, and 1-benzyl-2-methylimidazole are more preferable, 1,2-dimethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-methylimidazole, 2- Phenylimidazole is more preferable, and 1,2-dimethylimidazole and 2-ethyl-4-methylimidazole are particularly preferable.
また、前記リン系化合物としては、リンを含有する有機化合物であればよく、特に制限されず、例えば、フェニルリン酸、リン酸トリメチル、亜リン酸ジメチル、亜リン酸ジエチル、亜リン酸トリメチル、リン酸、リン酸トリブチル、リン酸トリフェニル、亜リン酸トリフェニル、等のリン酸化合物:トリフェニルホスフィン、トリパラトリルホスフィン、トリターシャリーブチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、ジフェニルシクロヘキシルホスフィン、1,4−ビスジフェニルホスフィノブタンなどの3級リン化合物;ベンジルトリフェニルホスホニウムクロライド、エチルトリフェニルホスホニウムブロマイド、ノルマルブチルトリフェニルホスホニウムクロライド、ノルマルブチルトリフェニルホスホニウムジシアナミドフェナセチルトリフェニルホスホニウムクロライド、ヘキシルトリフェニルホスホニウムブロマイド、オクチルトリフェニルホスホニウムブロマイド、テトラフェニルホスホニウムブロマイド、テトラフェニルホスホニウムチオシアネート、テトラフェニルホスホニウムジシアナミド、ベンジルトリフェニルホスホニウムブロマイド2−メチルベンジルトリフェニルホスホニウムブロマイド、メチルトリフェニルホスホニウムアイオダイド、フェナセチルトリフェニルホスホニウムクロライド、アリルトリフェニルホスホニウムブロマイド、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート等の4級リン塩;トリフェニルホスフィンオキサイド、ジフェニルホスフィニルハイドロキノン、トリフェニルホスフィントリフェニルボラン等が挙げられる。 The phosphorus compound is not particularly limited as long as it is an organic compound containing phosphorus. For example, phenyl phosphoric acid, trimethyl phosphate, dimethyl phosphite, diethyl phosphite, trimethyl phosphite, Phosphoric acid compounds such as phosphoric acid, tributyl phosphate, triphenyl phosphate, and triphenyl phosphite: triphenylphosphine, triparatolylphosphine, tritertiarybutylphosphine, tricyclohexylphosphine, diphenylcyclohexylphosphine, 1,4- Tertiary phosphorus compounds such as bisdiphenylphosphinobutane; benzyltriphenylphosphonium chloride, ethyltriphenylphosphonium bromide, normal butyltriphenylphosphonium chloride, normal butyltriphenylphosphonium dicyanamide Enacetyltriphenylphosphonium chloride, hexyltriphenylphosphonium bromide, octyltriphenylphosphonium bromide, tetraphenylphosphonium bromide, tetraphenylphosphonium thiocyanate, tetraphenylphosphonium dicyanamide, benzyltriphenylphosphonium bromide 2-methylbenzyltriphenylphosphonium bromide, methyl Quaternary phosphorus salts such as triphenylphosphonium iodide, phenacetyltriphenylphosphonium chloride, allyltriphenylphosphonium bromide, tetraphenylphosphonium tetraphenylborate; triphenylphosphine oxide, diphenylphosphinylhydroquinone, triphenylphosphine triphenylborane, etc. But It is below.
このようなリン系化合物としては、硬化物の耐熱性と機械的強度の観点から、トリフェニルホスフィン、トリパラトリルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムブロマイド、ベンジルトリフェニルホスホニウムクロライド、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、フェニルリン酸、リン酸トリメチル、亜リン酸ジメチル、亜リン酸ジエチル、亜リン酸トリメチルがより好ましく、トリフェニルホスフィン、トリパラトリルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムブロマイド、ベンジルトリフェニルホスホニウムクロライド、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、フェニルリン酸が更に好ましい。 Examples of such phosphorus compounds include triphenylphosphine, tripalatolylphosphine, tetraphenylphosphonium bromide, benzyltriphenylphosphonium chloride, tetraphenylphosphonium tetraphenylborate, and phenylphosphorus from the viewpoint of heat resistance and mechanical strength of the cured product. More preferred are acid, trimethyl phosphate, dimethyl phosphite, diethyl phosphite, trimethyl phosphite, triphenylphosphine, tripalatolylphosphine, tetraphenylphosphonium bromide, benzyltriphenylphosphonium chloride, tetraphenylphosphonium tetraphenylborate, More preferred is phenylphosphoric acid.
さらに、前記アミン系化合物としては、ポリイミド樹脂組成物の製造の容易さの観点から、3級アミン化合物、4級アミン塩が好ましい。このようなアミン系化合物としては、例えば、ジメチルオクチルアミン、ジメチルデシルアミン、ジメチルラウリルアミン、ジメチルミリスチルアミン、ジメチルパルミチルアミン、ジメチルステアリルアミン、ジラウリルモノメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、トリオクチルアミン、N,N−ジメチルアニリン、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセン(DBU)、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノネ−5−エン(DBN)、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、サンアプロ製のU−CAT 18X等の3級アミン化合物;DBUの有機酸塩(例えば、DBUのオクチル酸塩、DBUのp−トルエンスルホン酸塩、DBUのギ酸塩、DBUのオルソフタル酸塩等)、DBUのフェノール樹脂塩、DBNのフェノール樹脂塩、サンアプロ製のU−CAT 5002、テトラメチルアンモニウムブロミド、テトラエチルアンモニウムブロミド、テトラメチルアンモニウム塩酸塩、テトラエチルアンモニウム塩酸塩、テトラメチルアンモニウムテトラフェニルボレート等の4級アミン塩;等が挙げられる。 Furthermore, the amine compound is preferably a tertiary amine compound or a quaternary amine salt from the viewpoint of ease of production of the polyimide resin composition. Examples of such amine compounds include dimethyloctylamine, dimethyldecylamine, dimethyllaurylamine, dimethylmyristylamine, dimethylpalmitylamine, dimethylstearylamine, dilaurylmonomethylamine, triethylamine, tributylamine, trioctylamine, N, N-dimethylaniline, 1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-undecene (DBU), 1,5-diazabicyclo [4.3.0] none-5-ene (DBN), tris ( Tertiary amine compounds such as dimethylaminomethyl) phenol, San-Apro U-CAT 18X; DBU organic acid salts (eg, DBU octylate, DBU p-toluenesulfonate, DBU formate, DBU Orthophthalate), DBU pheno Quaternary amine salts such as resin salt, DBN phenol resin salt, U-CAT 5002, manufactured by San Apro, tetramethylammonium bromide, tetraethylammonium bromide, tetramethylammonium hydrochloride, tetraethylammonium hydrochloride, tetramethylammonium tetraphenylborate; Etc.
このようなアミン系化合物の中でも、硬化物の耐熱性と機械的強度の観点から、トリエチルアミン、トリブチルアミン、トリオクチルアミン、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセン(DBU)、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノネ−5−エン(DBN)、DBUの有機酸塩が好ましく、トリエチルアミン、DBU、DBN、DBUのフェノール塩、DBUのオクチル酸塩がより好ましく、トリエチルアミン、DBUのフェノール塩、DBUのオクチル酸塩が特に好ましい。 Among these amine compounds, triethylamine, tributylamine, trioctylamine, 1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-undecene (DBU) from the viewpoint of heat resistance and mechanical strength of the cured product. 1,5-diazabicyclo [4.3.0] none-5-ene (DBN), DBU organic acid salt is preferable, triethylamine, DBU, DBN, DBU phenol salt, DBU octylate is more preferable, Triethylamine, DBU phenol salt, and DBU octylate are particularly preferred.
また、このような化合物(第二成分)の中でも、ポリイミド樹脂組成物に難燃性を付与可能である点から、リン系化合物が特に好ましく、トリフェニルホスフィンが最も好ましい。なお、このような化合物(第二成分)としては、1種を単独で利用してもよく、或いは、2種以上を組み合わせて利用してもよい。 Among these compounds (second component), phosphorus compounds are particularly preferable and triphenylphosphine is most preferable because flame retardancy can be imparted to the polyimide resin composition. In addition, as such a compound (second component), one kind may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.
〈組成物の組成等について〉
本発明のポリイミド樹脂組成物は、前記第一成分であるポリイミドと、前記第二成分である化合物とを含むことを特徴とするものである。
<Composition of composition>
The polyimide resin composition of the present invention comprises the first component polyimide and the second component compound.
このようなポリイミド樹脂組成物において、前記ポリイミド(第一成分)の含有量と前記化合物(第二成分)の含有量は特に制限されないが、第一成分100質量部に対する第二成分の含有量が0.1〜25質量部であることが好ましく、0.5〜15質量部であることがより好ましい。このような化合物(第二成分)の含有量が前記下限未満では硬化物の機械的強度が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると硬化物の耐熱性が低下する傾向にある。 In such a polyimide resin composition, the content of the polyimide (first component) and the content of the compound (second component) are not particularly limited, but the content of the second component relative to 100 parts by mass of the first component is The amount is preferably 0.1 to 25 parts by mass, and more preferably 0.5 to 15 parts by mass. If the content of such a compound (second component) is less than the lower limit, the mechanical strength of the cured product tends to decrease, and if it exceeds the upper limit, the heat resistance of the cured product tends to decrease.
また、このようなポリイミド樹脂組成物は、溶媒を除去した硬化物の形態からなるものであっても、溶媒を含有したワニスの形態のものであってもよい。このように、溶媒を更に含む形態のポリイミド樹脂組成物は、各種形態のポリイミドの硬化物を形成するためのポリイミドワニス等に好適に利用することができる。このように、本発明のポリイミド樹脂組成物が溶媒を含有する場合(溶媒を更に含む形態のポリイミド樹脂組成物である場合)、かかる溶媒としては、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、γ−バレロラクトン、γ−化プロラクトン、δ―バレロラクトン、γ−化プロラクトン、ε―化プロラクトン、α―メチル−γ−ブチロラクトン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、トリエチレングリコール、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、p−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、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、プロピレングリコールメチルアセテート等の酢酸エステル系溶媒、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、アセトン等のケトン系溶媒などが挙げられる。また、このような溶媒としては、溶解性、成膜性、生産性、工業的入手性、既存設備の有無、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。 Such a polyimide resin composition may be in the form of a cured product from which the solvent has been removed, or may be in the form of a varnish containing a solvent. Thus, the polyimide resin composition in a form further containing a solvent can be suitably used for a polyimide varnish for forming a cured product of various forms of polyimide. Thus, when the polyimide resin composition of the present invention contains a solvent (when it is a polyimide resin composition in a form further containing a solvent), examples of such a solvent include N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, γ-modified prolactone, δ-valerolactone, γ-modified prolactone, ε-modified prolactone, α-methyl Aprotic polar solvents such as γ-butyrolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate, triethylene glycol, tetramethylurea, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, hexamethylphosphoric triamide, pyridine; m-cresol , P-cresol, xylenol, phenol, halogen Phenol solvents such as fluorinated phenols; ether solvents such as tetrahydrofuran, dioxane, cellosolve and glyme; aromatic solvents such as benzene, toluene and xylene; ketone solvents such as cyclopentanone and cyclohexanone; acetonitrile and benzonitrile Nitrile solvents such as ethyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, acetic acid ester solvents such as propylene glycol methyl acetate, methyl isobutyl ketone, diisobutyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, methyl ethyl ketone, acetone and other ketone solvents It is done. Examples of such a solvent include N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, γ from the viewpoints of solubility, film formability, productivity, industrial availability, presence / absence of existing equipment, and price. -Butyrolactone, propylene carbonate, tetramethylurea, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone are preferred, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, γ-butyrolactone, tetramethylurea are more preferred, N, N-dimethylacetamide and γ-butyrolactone are particularly preferred. In addition, you may utilize such an organic solvent individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
また、このような溶媒を更に含む形態のポリイミド樹脂組成物において、溶媒の含有量は特に制限されないが、50〜99質量%であることが好ましく、50〜90質量%であることがより好ましく、60〜90質量%であることが更に好ましく、70〜90質量%であることが特に好ましい。このような溶媒の含有量が前記下限未満では、ポリイミド樹脂組成物を溶媒に十分に溶解させた状態とすることが困難となり、均一なワニス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硬化物の機械的強度が低下する傾向にある。 Moreover, in the polyimide resin composition in a form further containing such a solvent, the content of the solvent is not particularly limited, but is preferably 50 to 99% by mass, more preferably 50 to 90% by mass, More preferably, it is 60-90 mass%, and it is especially preferable that it is 70-90 mass%. If the content of such a solvent is less than the lower limit, it is difficult to make the polyimide resin composition sufficiently dissolved in the solvent, and it tends to be difficult to obtain a uniform varnish. When the upper limit is exceeded, the mechanical strength of the cured product tends to decrease.
また、このようなポリイミド樹脂組成物は、前記ポリイミド(第一成分)、前記化合物(第二成分)及び前記溶媒以外に、他の成分を含んでいてもよい。このような他の成分としては、特に制限されないが、例えば、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・滑材等が挙られる。また、これらの他の成分(酸化防止剤等)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。 Such a polyimide resin composition may contain other components in addition to the polyimide (first component), the compound (second component), and the solvent. Such other components are not particularly limited. For example, antioxidants (phenolic, phosphite, thioether, etc.), ultraviolet absorbers, hindered amine light stabilizers, nucleating agents, resin additives (fillers) , Talc, glass fiber, etc.), flame retardants, processability improvers and lubricants. Moreover, it does not restrict | limit especially as these other components (antioxidant etc.), A well-known thing can be utilized suitably and a commercially available thing may be utilized.
また、本発明のポリイミド樹脂組成物は、硬化物の形態のポリイミド樹脂組成物(ポリイミド樹脂組成物の硬化物;溶媒を含まない形態のポリイミド樹脂組成物)として利用することができる。このような硬化物の形態のポリイミド樹脂組成物としては、ガラス転移温度(Tg)が340℃以上のものが好ましく、350〜550℃のものがより好ましく、400〜550℃のものが更に好ましい。このようなガラス転移温度(Tg)が前記下限未満では、本願で要求するような高度な水準の耐熱性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「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、縦20mm、横5mmの大きさのポリイミド樹脂組成物(硬化物)のフィルム(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、5〜100μm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い、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。 The polyimide resin composition of the present invention can be used as a polyimide resin composition in the form of a cured product (a cured product of a polyimide resin composition; a polyimide resin composition in a form not containing a solvent). The polyimide resin composition in the form of such a cured product preferably has a glass transition temperature (Tg) of 340 ° C. or higher, more preferably 350 to 550 ° C., and still more preferably 400 to 550 ° C. If such a glass transition temperature (Tg) is less than the lower limit, it tends to be difficult to achieve a high level of heat resistance as required in the present application. It tends to be difficult to produce a polyimide having the above. Such a glass transition temperature (Tg) can be measured by a tensile mode using a thermomechanical analyzer (trade name “TMA8311” manufactured by Rigaku). That is, a polyimide resin composition (cured product) film having a size of 20 mm in length and 5 mm in width (the thickness of the film is not particularly limited because it does not affect the measured value, but is 5 to 100 μm. The measurement sample is formed under a nitrogen atmosphere, using a tensile mode (49 mN) and a heating rate of 5 ° C./min. The inflection point of the TMA curve resulting from the glass transition On the other hand, it can obtain | require by extrapolating the curve before and behind that.
また、このような硬化物の形態のポリイミド樹脂組成物としては、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樹脂組成物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(例えば、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。 Moreover, as a polyimide resin composition of the form of such hardened | cured material, that whose 5% weight reduction temperature is 400 degreeC or more is preferable, and the thing of 450-550 degreeC is more preferable. If such a 5% weight loss temperature is less than the lower limit, sufficient heat resistance tends to be difficult to achieve, whereas if it exceeds the upper limit, it is difficult to produce a polyimide resin composition having such characteristics. It tends to be. Note that such 5% weight loss temperature is raised from room temperature (for example, 25 ° C.) to 40 ° C. while flowing nitrogen gas in a nitrogen gas atmosphere, and then gradually heated to 40 ° C. as a measurement start temperature. It can be determined by measuring the temperature at which the weight of the sample used is reduced by 5%.
さらに、このような硬化物の形態のポリイミド樹脂組成物としては、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樹脂組成物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「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「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, as a polyimide resin composition in the form of such a cured product, those having a softening temperature of 300 ° C. or higher are preferable, and those having a softening temperature of 350 to 550 ° C. are more preferable. If such a 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 resin composition having such characteristics. is there. Such a softening temperature can be measured in a penetration mode using a thermomechanical analyzer (trade name “TMA8311” manufactured by Rigaku). In measurement, the sample size (vertical, horizontal, thickness, etc.) does not affect the measured value, so it can be attached to the jig of the thermomechanical analyzer to be used (trade name “TMA8311” manufactured by Rigaku). The sample size may be appropriately adjusted to a suitable size.
また、このような硬化物の形態のポリイミド樹脂組成物としては、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 a polyimide resin composition of the form of such hardened | cured material, a thermal decomposition temperature (Td) is preferably 450 degreeC or more, 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
このような硬化物の形態のポリイミド樹脂組成物は、破断点伸度が5%以上であることが好ましく、10%以上であることがより好ましく、20%以上であることが特に好ましい。このような破断点伸度が前記下限未満では靱性が低く、機械的に脆い傾向がある。このような破断点伸度は、日本工業規格の「JIS K7161」に記載の方法に準拠して測定できる。 The polyimide resin composition in the form of such a cured product preferably has an elongation at break of 5% or more, more preferably 10% or more, and particularly preferably 20% or more. If the elongation at break is less than the lower limit, the toughness tends to be low and mechanically brittle. Such elongation at break can be measured according to the method described in “JIS K7161” of Japanese Industrial Standard.
また、このような硬化物の形態のポリイミド樹脂組成物は、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, it is preferable that the linear expansion coefficient (CTE) of the polyimide resin composition of the form of such hardened | cured material is 0-100 ppm / K, and it is more preferable that it is 10-70 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.
このような硬化物の形態のポリイミド樹脂組成物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、前記硬化物の形態のポリイミド樹脂組成物からなる縦20mm、横5mmの大きさのフィルム(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、5〜100μm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「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樹脂組成物(硬化物)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 the polyimide resin composition in the form of such a cured product, the following method is employed. That is, first, a film having a length of 20 mm and a width of 5 mm made of a polyimide resin composition in the form of the cured product (thickness of the film is not particularly limited because it does not affect the measured value, 5-100 μm) is preferably used as a measurement sample, and a thermomechanical analyzer (trade name “TMA8311” manufactured by Rigaku) is used as a measurement device, under a nitrogen atmosphere, in a tensile mode (49 mN), Adopting a temperature increase rate of 5 ° C./min, the temperature was raised from room temperature to 200 ° C. (first temperature increase), allowed to cool to 30 ° C. or less, and then raised from that temperature to 400 ° C. (second time) And the change in the length of the sample in the longitudinal direction at the time of the 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 a linear expansion coefficient of the polyimide resin composition (cured product) of the present invention, an average value of changes in length per 1 ° C. in a temperature range of 100 ° C. to 200 ° C. is obtained based on the TMA curve. The value obtained by this is adopted.
また、このようなポリイミド樹脂組成物としては、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。 In addition, such a polyimide resin composition preferably has a sufficiently high transparency when a film is formed, and has a total light transmittance of 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、このような硬化物の形態のポリイミド樹脂組成物としては、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 a polyimide resin composition of the form of such hardened | cured material, a haze (turbidity) is 5-0 (more preferably 4-0, especially preferably 3) from a viewpoint of obtaining more highly colorless transparency. It is more preferable that it is ˜0). If the haze value exceeds the upper limit, it tends to be difficult to achieve a higher level of colorless transparency.
さらに、このような硬化物の形態のポリイミド樹脂組成物としては、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。 Furthermore, the polyimide resin composition in the form of such a cured product has a yellowness (YI) of 5 to 0 (more preferably 4 to 0, particularly preferably 3) from the viewpoint of obtaining a higher degree of colorless transparency. It is more preferable that it is ˜0). 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。)、硬化物の形態のポリイミド樹脂組成物からなる厚みが5〜100μmの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.). Measure the yellowness with the product name “spectral colorimeter SD6000”.), Adopt the value measured using a film of 5-100 μm thick made of a polyimide resin composition in the form of a cured product as a sample for measurement. Can do. 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).
このような硬化物の形態のポリイミド樹脂組成物は、波長590nmで測定される厚み方向のリタデーション(Rth)の絶対値が、厚み10μmに換算して、150nm以下であることが好ましく、100nm以下であることがより好ましく、50nm以下であることが更に好ましく、25nm以下であることが特に好ましい。すなわち、前記リタデーション(Rth)の値は−150nm〜150nm(より好ましくは−100nm〜100nm、更に好ましくは−50〜50nm、特に好ましくは−25〜25nm)であることが好ましい。このような厚み方向のリタデーション(Rth)の絶対値が前記上限を超えると、ディスプレイ機器に使用した際に、コントラストが低下するとともに視野角が低下してしまう傾向にある。なお、前記リタデーション(Rth)の絶対値が前記範囲内となると、ディスプレイ機器に使用した際に、コントラストの低下を抑制する効果及び視野角を改善する効果がより高度なものとなる傾向にある。このように、ディスプレイ機器に使用した場合に、コントラストの低下をより高度に抑制でき、且つ、視野角をより改善することが可能となるといった観点で、厚み方向のリタデーション(Rth)の絶対値はより低い値となることが好ましい。 In the polyimide resin composition in the form of such a cured product, the absolute value of retardation (Rth) in the thickness direction measured at a wavelength of 590 nm is preferably 150 nm or less in terms of thickness of 10 μm, preferably 100 nm or less. More preferably, it is more preferably 50 nm or less, and particularly preferably 25 nm or less. That is, the retardation (Rth) value is preferably −150 nm to 150 nm (more preferably −100 nm to 100 nm, still more preferably −50 to 50 nm, particularly preferably −25 to 25 nm). When the absolute value of retardation (Rth) in the thickness direction exceeds the upper limit, when used in a display device, the contrast tends to decrease and the viewing angle tends to decrease. In addition, when the absolute value of the retardation (Rth) falls within the above range, when used in a display device, the effect of suppressing the decrease in contrast and the effect of improving the viewing angle tend to be more advanced. Thus, when used in a display device, the absolute value of the retardation (Rth) in the thickness direction is from the viewpoint that the reduction in contrast can be suppressed to a higher degree and the viewing angle can be further improved. A lower value is preferred.
このような「厚み方向のリタデーション(Rth)の絶対値」は、測定装置としてAXOMETRICS社製の商品名「AxoScan」を用い、硬化物の形態のポリイミド樹脂組成物からなるフィルムの屈折率(589nm)の値(後述のようにして測定)を前記測定装置にインプットした後、温度:25℃、湿度:40%の条件下、波長590nmの光を用いて、該ポリイミド樹脂組成物からなるフィルムの厚み方向のリタデーションを測定し、求められた厚み方向のリタデーションの測定値(測定装置の自動測定(自動計算)による測定値)に基づいて、フィルムの厚み10μmあたりのリタデーション値に換算した値(換算値)を求め、その換算値から絶対値を算出することにより求めることができる。このように、「厚み方向のリタデーション(Rth)の絶対値」は、前記換算値の絶対値(|換算値|)を算出することで求めることができる。なお、測定試料のフィルムのサイズは、測定器のステージの測光部(直径:約1cm)よりも大きければ良いため、特に制限されないが、縦:76mm、横52mm、厚み5〜20μmの大きさとすることが好ましい。 Such “absolute value of thickness direction retardation (Rth)” is a refractive index (589 nm) of a film made of a polyimide resin composition in the form of a cured product, using a trade name “AxoScan” manufactured by AXOMETRICS as a measuring device. The thickness of the film made of the polyimide resin composition was measured using light having a wavelength of 590 nm under the conditions of temperature: 25 ° C. and humidity: 40%. A value (converted value) obtained by measuring the retardation in the direction and converting it into a retardation value per 10 μm of the film thickness based on the measured value of retardation in the thickness direction (measured value by automatic measurement (automatic calculation) of the measuring device). ) And calculating the absolute value from the converted value. Thus, the “absolute value of retardation (Rth) in the thickness direction” can be obtained by calculating the absolute value (| converted value |) of the converted value. The size of the film of the measurement sample is not particularly limited as long as it is larger than the photometry part (diameter: about 1 cm) of the stage of the measuring instrument. However, the length is 76 mm, the width is 52 mm, and the thickness is 5 to 20 μm. It is preferable.
また、厚み方向のリタデーション(Rth)の測定に利用する前記「フィルムの屈折率(589nm)」の値は、リタデーションの測定対象となるフィルムを形成するポリイミド樹脂組成物と同じ種類のポリイミド樹脂組成物からなる未延伸のフィルムを形成した後、かかる未延伸のフィルムを測定試料として用いて(なお、測定対象となるフィルムが未延伸のフィルムである場合には、そのフィルムをそのまま測定試料として用いることができる。)、測定装置として屈折率測定装置(株式会社アタゴ製の商品名「NAR−1T SOLID」)を用い、589nmの光源を用いて、23℃の温度条件で、測定試料の面内方向(厚み方向とは垂直な方向)の589nmの光に対する屈折率を測定して求めることができる。なお、測定試料が未延伸のため、フィルムの面内方向の屈折率は、面内のいずれの方向においても一定となり、かかる屈折率の測定により、そのポリイミド樹脂組成物の固有の屈折率を測定することができる(なお、測定試料が未延伸のため、面内の遅延軸方向の屈折率をNxとし、遅延軸方向と垂直な面内方向の屈折率をNyとした場合、Nx=Nyとなる)。このように、未延伸のフィルムを利用してポリイミド樹脂組成物の固有の屈折率(589nm)を測定して、得られた測定値を上述の厚み方向のリタデーション(Rth)の測定に利用する。ここにおいて、測定試料のフィルムのサイズは、前記屈折率測定装置に利用できる大きさであればよく、特に制限されず、1cm角(縦横1cm)で厚み5〜20μmの大きさとしてもよい。 In addition, the value of the “refractive index of the film (589 nm)” used for the measurement of retardation (Rth) in the thickness direction is the same type of polyimide resin composition as the polyimide resin composition forming the film to be measured for retardation. After forming an unstretched film made of the above, use the unstretched film as a measurement sample (in the case where the film to be measured is an unstretched film, use the film as it is as a measurement sample. In-plane direction of the measurement sample using a refractive index measurement device (trade name “NAR-1T SOLID” manufactured by Atago Co., Ltd.) as a measurement device, using a light source of 589 nm and a temperature condition of 23 ° C. It can be obtained by measuring the refractive index for light of 589 nm (in a direction perpendicular to the thickness direction). Since the measurement sample is unstretched, the refractive index in the in-plane direction of the film is constant in any direction within the plane, and the intrinsic refractive index of the polyimide resin composition is measured by measuring the refractive index. (Because the measurement sample is not stretched, Nx is the refractive index in the in-plane retardation axis direction, and Ny is the refractive index in the in-plane direction perpendicular to the delay axis direction. Become). Thus, the intrinsic refractive index (589 nm) of the polyimide resin composition is measured using an unstretched film, and the obtained measurement value is used for the measurement of retardation (Rth) in the thickness direction described above. Here, the size of the film of the measurement sample is not particularly limited as long as it is a size that can be used in the refractive index measurement device, and may be 1 cm square (1 cm in length and width) and 5 to 20 μm in thickness.
また、このようなポリイミド樹脂組成物は、硬化物の形態とした場合には、例えば、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、フレキシブル基板フィルム、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、フラットパネルディテクタ用TFT基板フィルム、複写機用シームレスポリイミドベルト(いわゆる転写ベルト)、透明電極基板(有機EL用透明電極基板、太陽電池用透明電極基板、電子ペーパーの透明電極基板等)、層間絶縁膜、センサー基板、イメージセンサーの基板、発光ダイオード(LED)の反射板(LED照明の反射板:LED反射板)、LED照明用のカバー、LED反射板照明用カバー、カバーレイフィルム、高延性複合体基板、半導体向けレジスト、リチウムイオンバッテリー、有機メモリ用基板、有機トランジスタ用基板、有機半導体用基板、カラーフィルタ基材等を製造するための材料として特に有用である。また、このようなポリイミド樹脂組成物は、硬化物の形態とした場合には、上述のような用途以外にも、その形状を粉状体としたり、各種成形体とすること等により、例えば、自動車用部品、航空宇宙用部品、軸受部品、シール材、ベアリング部品、ギアホイールおよびバルブ部品などに、適宜利用することも可能である。 In addition, when such a polyimide resin composition is in the form of a cured product, for example, 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 for organic EL Conductive film, flexible substrate film, flexible transparent conductive film, transparent conductive film for organic thin-film solar cells, transparent conductive film for dye-sensitized solar cells, flexible gas barrier film, touch panel film, flat panel detector TFT Substrate film, seamless polyimide belt for copying machines (so-called transfer belt), transparent electrode substrate (transparent electrode substrate for organic EL, transparent electrode substrate for solar cell, transparent electrode substrate for electronic paper, etc.), interlayer insulation film, sensor substrate, image Sensor substrate, light emitting diode ( ED) reflector (LED illumination reflector: LED reflector), LED illumination cover, LED reflector illumination cover, coverlay film, high ductility composite substrate, semiconductor resist, lithium ion battery, organic memory It is particularly useful as a material for producing a substrate for an organic transistor, a substrate for an organic transistor, a substrate for an organic semiconductor, a color filter base material and the like. In addition, when such a polyimide resin composition is in the form of a cured product, in addition to the above-described uses, the shape thereof is powdered or various molded bodies, for example, It can also be used as appropriate for automotive parts, aerospace parts, bearing parts, seal materials, bearing parts, gear wheels, valve parts, and the like.
さらに、このようなポリイミド樹脂組成物は溶媒を更に含む形態のものとした場合には、上述のようような各種フィルムや各種部品に成形する際に利用するワニス(ポリミドワニス)として好適に利用することができる。以下、このような本発明のポリイミド樹脂組成物を製造するための方法として好適に採用することが可能な方法について説明する。 Further, when such a polyimide resin composition further includes a solvent, it can be suitably used as a varnish (polymid varnish) used when forming into various films and various parts as described above. Can do. Hereinafter, the method which can be suitably employ | adopted as a method for manufacturing such a polyimide resin composition of this invention is demonstrated.
〈組成物を製造するための方法について〉
このような本発明のポリイミド樹脂組成物を製造するための方法は特に制限されず、上記ポリイミド(第一成分)と上記化合物(第二成分)とを含むポリイミド樹脂組成物を製造することが可能な方法であればよく、例えば、前記イミダゾール系化合物、前記リン系化合物、及び、前記アミン系化合物からなる群の中から選択される少なくとも1種の化合物(前記第二成分)と、重合溶媒との存在下、前記原料化合物(A)、前記原料化合物(B)及び前記原料化合物(C)からなる群から選択される少なくとも1種を含有するテトラカルボン酸二無水物(必要に応じて、前記原料化合物(A)〜(C)以外の他のテトラカルボン酸二無水物を更に含んでいてもよい)と;上記式:H2N−R4−NH2[式中のR4は上記一般式(1)中のR4と同義である]で表される化合物の中から選択される少なくとも1種の芳香族ジアミンと;を反応させることにより、前記繰り返し単位(A)、前記繰り返し単位(B)、及び、前記繰り返し単位(C)からなる群の中から選択される少なくとも1種の繰り返し単位を含有するポリイミド(前記第一成分)と;前記化合物(前記第二成分)とを含有するポリイミド樹脂組成物を得る方法(I)を好適に採用することができる。なお、このような方法(I)に用いる前記原料化合物(A)〜(C)や上記式:H2N−R4−NH2で表される芳香族ジアミン、並びに、必要に応じて利用される前記原料化合物(A)〜(C)以外の他のテトラカルボン酸二無水物は、上記本発明のポリイミド樹脂組成物におい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のものである)。
<About the method for manufacturing a composition>
The method for producing such a polyimide resin composition of the present invention is not particularly limited, and it is possible to produce a polyimide resin composition containing the polyimide (first component) and the compound (second component). For example, at least one compound (second component) selected from the group consisting of the imidazole compound, the phosphorus compound, and the amine compound, a polymerization solvent, A tetracarboxylic dianhydride containing at least one selected from the group consisting of the raw material compound (A), the raw material compound (B) and the raw material compound (C) (if necessary, And may further contain other tetracarboxylic dianhydrides other than the raw material compounds (A) to (C)); and the above formula: H 2 N—R 4 —NH 2 [wherein R 4 is the above general formula Formula (1) And at least one aromatic diamine is selected from the compounds represented by R 4 as synonymous] in; by reacting the repeating units (A), the repeating unit (B), and A polyimide resin composition containing a polyimide (the first component) containing at least one repeating unit selected from the group consisting of the repeating units (C); and the compound (the second component) The method (I) for obtaining can be suitably employed. In addition, the raw material compounds (A) to (C) used in the method (I), the aromatic diamine represented by the above formula: H 2 N—R 4 —NH 2 , and used as necessary. Other tetracarboxylic dianhydrides other than the raw material compounds (A) to (C) are the same as those described in the polyimide resin composition of the present invention (the preferred ones are also the same). Is).
このような方法(I)において、前記化合物(前記第二成分)と、重合溶媒との存在下において前記テトラカルボン酸二無水物(必要に応じて、前記原料化合物(A)〜(C)以外の他のテトラカルボン酸二無水物を更に含んでいてもよい)と前記芳香族ジアミンとを反応させるための具体的な条件等は特に制限されない。また、このような方法(I)としては、例えば、前記化合物(前記第二成分)と重合溶媒の存在下、前記テトラカルボン酸二無水物(必要に応じて、前記原料化合物(A)〜(C)以外の他のテトラカルボン酸二無水物を更に含んでいてもよい)と、前記芳香族ジアミンとを反応させて、下記一般式(4): In such a method (I), in the presence of the compound (the second component) and a polymerization solvent, the tetracarboxylic dianhydride (if necessary, other than the raw material compounds (A) to (C) The specific conditions for reacting the aromatic diamine with other tetracarboxylic dianhydride may be not particularly limited. In addition, as such a method (I), for example, in the presence of the compound (second component) and a polymerization solvent, the tetracarboxylic dianhydride (if necessary, the raw material compounds (A) to ( (It may further contain other tetracarboxylic dianhydrides other than C)) and the above aromatic diamine, and the following general formula (4):
[式(4)中、R1、R2、R3、R4、nは上記一般式(1)中のR1、R2、R3、R4、nと同義である(その好適なものも前記一般式(1)中のR1、R2、R3、nと同義である。)。]
で表される繰り返し単位(A’)、下記一般式(5):
Wherein (4), R 1, R 2, R 3, R 4, n have the same meanings as R 1, R 2, R 3 , R 4, n in the general formula (1) (the preferred Those are also synonymous with R 1 , R 2 , R 3 and n in the general formula (1). ]
A repeating unit (A ′) represented by the following general formula (5):
[式(5)中、R4、R5及びAは上記一般式(2)中のR4、R5及びAと同義である(その好適なものも前記一般式(2)中のR4、R5及びAと同義である。)。]
で表される繰り返し単位(B’)、及び、下記一般式(6):
Wherein (5), R 4, R 5 and A R 4 in the same definition as R 4, R 5 and A in the general formula (2) (Formula others its preferred (2) , R 5 and A. ]
And a repeating unit (B ′) represented by the following general formula (6):
[式(6)中のR4、R6、R7及びR8は、上記一般式(3)中のR4、R6、R7及びR8と同様のものである(その好適なものも前記一般式(3)中のR4、R6、R7及びR8と同義である。)。]
で表される繰り返し単位(C’)からなる群の中から選択される少なくとも1種の繰り返し単位を含有するポリアミド酸と前記化合物(前記第二成分)とを含有するポリアミド酸組成物を得る工程(I)と、
前記ポリアミド酸組成物中の前記ポリアミド酸をイミド化して、前記繰り返し単位(A)、前記繰り返し単位(B)、及び、前記繰り返し単位(C)からなる群の中から選択される少なくとも1種の繰り返し単位を含有するポリイミド(前記第一成分)と;前記化合物(前記第二成分)とを含有するポリイミド樹脂組成物を得る工程(II)と、
を含む方法(I−1)を採用してもよい。以下、このような工程(I)及び(II)について説明する。
[R 4, R 6, R 7 and R 8 in the formula (6) is the same as the R 4, R 6, R 7 and R 8 in the general formula (3) (as its preferred Are also synonymous with R 4 , R 6 , R 7 and R 8 in the general formula (3). ]
A step of obtaining a polyamic acid composition containing a polyamic acid containing at least one repeating unit selected from the group consisting of repeating units (C ′) represented by the formula (2) and the compound (second component). (I),
The polyamic acid in the polyamic acid composition is imidized and at least one selected from the group consisting of the repeating unit (A), the repeating unit (B), and the repeating unit (C). Step (II) of obtaining a polyimide resin composition containing a polyimide containing the repeating unit (the first component); and the compound (the second component);
The method (I-1) including Hereinafter, such steps (I) and (II) will be described.
先ず、工程(I)について説明する。工程(I)は、前記化合物(前記第二成分)と重合溶媒の存在下、前記テトラカルボン酸二無水物と、前記芳香族ジアミンとを反応させて、前記ポリアミド酸と前記化合物(前記第二成分)とを含有するポリアミド酸組成物を得る工程である。このような方法(I−1)に用いる前記原料化合物(A)〜(C)や上記式:H2N−R4−NH2で表される芳香族ジアミン、並びに、必要に応じて利用される前記原料化合物(A)〜(C)以外の他のテトラカルボン酸二無水物は、上記本発明のポリイミド樹脂組成物におい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のものである)。なお、このような工程(I)に用いる「テトラカルボン酸二無水物」は、前記原料化合物(A)〜(C)からなる群から選択される少なくとも1種を含んでいればよく、必要に応じて前記原料化合物(A)〜(C)以外の他のテトラカルボン酸二無水物を含んでいてもよい。また、前記繰り返し単位(A’)は前記原料化合物(A)と前記芳香族ジアミンとの反応に由来して形成でき、前記繰り返し単位(B’)は前記原料化合物(B)と前記芳香族ジアミンとの反応に由来して形成でき、前記繰り返し単位(C’)は前記原料化合物(C)と前記芳香族ジアミンとの反応に由来して形成できる。 First, step (I) will be described. In the step (I), the polycarboxylic acid and the compound (the second component) are reacted with the tetracarboxylic dianhydride and the aromatic diamine in the presence of a polymerization solvent. And a polyamic acid composition containing the component). The raw material compounds (A) to (C) used in the method (I-1), the aromatic diamine represented by the above formula: H 2 N—R 4 —NH 2 , and used as necessary. Other tetracarboxylic dianhydrides other than the raw material compounds (A) to (C) are the same as those described in the polyimide resin composition of the present invention (the preferred ones are also the same). Is). The “tetracarboxylic dianhydride” used in such step (I) only needs to contain at least one selected from the group consisting of the raw material compounds (A) to (C). Accordingly, other tetracarboxylic dianhydrides other than the raw material compounds (A) to (C) may be included. The repeating unit (A ′) can be formed from the reaction between the raw material compound (A) and the aromatic diamine, and the repeating unit (B ′) can be formed from the raw material compound (B) and the aromatic diamine. The repeating unit (C ′) can be formed from the reaction between the raw material compound (C) and the aromatic diamine.
このような方法に用いる重合溶媒としては、重合時に利用可能な公知の溶媒を適宜利用でき、中でも、前記テトラカルボン酸二無水物と前記芳香族ジアミンとの両者を溶解することが可能な溶媒であることが好ましい。また、このような重合溶媒として、前述の「溶媒を更に含む形態のポリイミド樹脂組成物」において説明した溶媒を適宜利用することができる。なお、このような溶媒としては、例えば、前述の非プロトン系極性溶媒;前述のフェノール系溶媒;前述のエーテル系溶媒;前述の芳香族系溶媒;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。 As a polymerization solvent used in such a method, a known solvent that can be used at the time of polymerization can be used as appropriate, and among them, a solvent that can dissolve both the tetracarboxylic dianhydride and the aromatic diamine. Preferably there is. Further, as such a polymerization solvent, the solvent described in the above-mentioned “polyimide resin composition further including a solvent” can be appropriately used. Examples of such solvents include the aprotic polar solvents described above; the phenol solvents described above; the ether solvents described above; and the aromatic solvents described above. Such organic solvents may be used singly or in combination of two or more.
また、このような方法において、前記テトラカルボン酸二無水物の使用量(前記原料化合物(A)〜(C)及び前記他のテトラカルボン酸二無水物の総量)と、前記芳香族ジアミンの使用量(式:H2N−R4−NH2で表される化合物の総量)との割合は、特に制限されないが、前記芳香族ジアミンが有するアミノ基1当量に対して、反応に用いられるテトラカルボン酸二無水物中の全ての酸無水物基の量が0.5〜2当量となるような量とすることが好ましく、0.8〜1.2当量とすることがより好ましい。このようなテトラカルボン酸二無水物と、上記芳香族ジアミンの好適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 such a method, the amount of the tetracarboxylic dianhydride used (the total amount of the raw material compounds (A) to (C) and the other tetracarboxylic dianhydride) and the aromatic diamine are used. The ratio to the amount (the total amount of the compounds represented by the formula: H 2 N—R 4 —NH 2 ) is not particularly limited, but the tetra used for the reaction with respect to 1 equivalent of the amino group of the aromatic diamine. The amount of all acid anhydride groups in the carboxylic dianhydride is preferably 0.5 to 2 equivalents, more preferably 0.8 to 1.2 equivalents. When the preferred use ratio of such tetracarboxylic dianhydride and the above aromatic diamine is less than the lower limit, the polymerization reaction does not proceed efficiently, and a high molecular weight polyamic acid tends to be obtained, whereas, the upper limit. If it exceeds 1, it tends to be impossible to obtain a high molecular weight polyamic acid as described above.
さらに、前記重合溶媒の使用量としては、反応に用いられるテトラカルボン酸二無水物の量(反応に用いられる前記原料化合物(A)〜(C)及び前記他のテトラカルボン酸二無水物の総量)と前記芳香族ジアミンの量(式:H2N−R4−NH2で表される化合物の総量)との合計量(反応物[基質]の総量)が、反応溶液の全量に対して1〜80質量%(より好ましくは5〜50質量%)になるような量であることが好ましい。このような重合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り、高分子量体が得られない傾向にある。 Furthermore, the amount of the polymerization solvent used is the amount of tetracarboxylic dianhydride used in the reaction (the total amount of the raw material compounds (A) to (C) used in the reaction and the other tetracarboxylic dianhydrides. ) And the amount of the aromatic diamine (the total amount of the compound represented by the formula: H 2 N—R 4 —NH 2 ) (the total amount of the reactant [substrate]) with respect to the total amount of the reaction solution The amount is preferably 1 to 80% by mass (more preferably 5 to 50% by mass). If the amount of the polymerization solvent used is less than the lower limit, it tends to be impossible to obtain a polyamic acid efficiently. On the other hand, if the upper limit is exceeded, stirring becomes difficult due to high viscosity, and a high molecular weight product cannot be obtained. There is a tendency.
また、このような工程(I)においては、イミダゾール系化合物、リン系化合物、及び、アミン系化合物からなる群の中から選択される少なくとも1種の化合物(前記第二成分)の存在下において、前記テトラカルボン酸二無水物と、前記芳香族ジアミンとを反応させる。このような反応において、前記化合物(前記第二成分)は、重合反応を促進させる触媒として働き、反応により形成されるポリアミド酸の分子量を向上させることが可能となり、これにより最終的に得られるポリイミドの分子量を向上させることが可能となる。従って、そのようなポリイミド(第一成分)と前記化合物(第二成分)を含む組成物の硬化物はガラス代替用途に利用可能な十分な光透過性を有するとともに、十分に高度な耐熱性と十分に優れた機械的強度とを有するものとすることが可能となる。 In such step (I), in the presence of at least one compound (second component) selected from the group consisting of an imidazole compound, a phosphorus compound, and an amine compound, The tetracarboxylic dianhydride is reacted with the aromatic diamine. In such a reaction, the compound (second component) acts as a catalyst for promoting the polymerization reaction, and it is possible to improve the molecular weight of the polyamic acid formed by the reaction. It is possible to improve the molecular weight. Therefore, the cured product of the composition containing such a polyimide (first component) and the compound (second component) has sufficient light transmittance that can be used for glass replacement, and has sufficiently high heat resistance. It becomes possible to have sufficiently good mechanical strength.
また、イミダゾール系化合物、リン系化合物、及び、アミン系化合物からなる群の中から選択される少なくとも1種の化合物(前記第二成分)の使用量は、前記テトラカルボン酸二無水物の量(反応に用いられる前記原料化合物(A)〜(C)及び前記他のテトラカルボン酸二無水物の総量)と、前記芳香族ジアミンの量(式:H2N−R4−NH2で表される化合物の総量)と、前記化合物(前記第二成分)の量(イミダゾール系化合物、リン系化合物、及び、アミン系化合物の総量)との合計量に対して、前記第二成分の化合物の割合が0.1〜30質量%であることが好ましく、0.5〜10質量%であることがより好ましい。このような化合物(前記第二成分)の含有量が前記下限未満ではポリアミド酸の分子量の向上を図ることが困難となり、結果的に硬化物の耐熱性、機械的強度が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると副反応が進行し、均一なポリアミド酸が得られなくなり、硬化物の諸物性が低下する傾向にある。 Moreover, the usage-amount of the at least 1 sort (s) (compound 2nd component) selected from the group which consists of an imidazole type compound, a phosphorus type compound, and an amine type compound is the quantity of the said tetracarboxylic dianhydride ( The raw material compounds (A) to (C) used in the reaction and the total amount of the other tetracarboxylic dianhydrides) and the amount of the aromatic diamine (formula: H 2 N—R 4 —NH 2) The ratio of the compound of the second component to the total amount of the compound (the total amount of the compound) and the amount of the compound (the second component) (the total amount of the imidazole compound, the phosphorus compound, and the amine compound) Is preferably 0.1 to 30% by mass, and more preferably 0.5 to 10% by mass. When the content of such a compound (second component) is less than the lower limit, it is difficult to improve the molecular weight of the polyamic acid, and as a result, the heat resistance and mechanical strength of the cured product tend to decrease. On the other hand, when the upper limit is exceeded, a side reaction proceeds, a uniform polyamic acid cannot be obtained, and various physical properties of the cured product tend to decrease.
また、前記テトラカルボン酸二無水物(前記原料化合物(A)〜(C)からなる群の中から選択される少なくとも1種及び必要に応じて添加される前記他のテトラカルボン酸二無水物)と、前記芳香族ジアミン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、特に制限されないが、15〜100℃とすることが好ましい。また、前記テトラカルボン酸二無水物と前記芳香族ジアミン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、特に制限されず、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、前記化合物(第二成分)を前記重合溶媒に添加した後、前記反応温度において、前記重合溶媒中に前記テトラカルボン酸二無水物及び前記芳香族ジアミンを添加し、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。 The tetracarboxylic dianhydride (at least one selected from the group consisting of the raw material compounds (A) to (C) and the other tetracarboxylic dianhydride added as necessary) And the reaction temperature at the time of making it react with the said aromatic diamine should just adjust suitably to the temperature which can make these compounds react, Although it does not restrict | limit, It is preferable to set it as 15-100 degreeC. In addition, as a method of reacting the tetracarboxylic dianhydride and the aromatic diamine, a method capable of performing a polymerization reaction of the tetracarboxylic dianhydride and the aromatic diamine can be appropriately used, and is particularly limited. For example, after adding the compound (second component) to the polymerization solvent in an inert atmosphere such as nitrogen, helium, argon, etc. at atmospheric pressure, the tetracarboxylic acid is added to the polymerization solvent at the reaction temperature. You may employ | adopt the method of adding acid dianhydride and the said aromatic diamine, and making it react for 10 to 48 hours after that. 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.
このようにして、前記化合物(第二成分)と前記重合溶媒の存在下、前記原料化合物(A)、前記原料化合物(B)、及び、前記原料化合物(C)からなる群の中から選択される少なくとも1種を含有するテトラカルボン酸二無水物(必要に応じて前記原料化合物(A)〜(C)以外の他のテトラカルボン酸二無水物を更に含んでいてもよい)と、上記式:H2N−R4−NH2で表される芳香族ジアミン(上記式:H2N−R4−NH2で表される化合物からなる群の中から選択される少なくとも1種)とを反応させることにより、前記繰り返し単位(A’)、前記繰り返し単位(B’)、及び、前記繰り返し単位(C’)からなる群の中から選択される少なくとも1種の繰り返し単位を含有するポリアミド酸と、前記化合物(第二成分)とを含むポリアミド酸組成物を得ることができる。 Thus, selected from the group consisting of the raw material compound (A), the raw material compound (B), and the raw material compound (C) in the presence of the compound (second component) and the polymerization solvent. A tetracarboxylic dianhydride containing at least one selected from the above (may further contain other tetracarboxylic dianhydrides other than the raw material compounds (A) to (C) if necessary), and the above formula : An aromatic diamine represented by H 2 N—R 4 —NH 2 (at least one selected from the group consisting of compounds represented by the above formula: H 2 N—R 4 —NH 2 ) A polyamic acid containing at least one repeating unit selected from the group consisting of the repeating unit (A ′), the repeating unit (B ′), and the repeating unit (C ′) by reacting. And the compound (second component) Can be obtained.
次に、工程(II)について説明する。工程(II)は、前記ポリアミド酸組成物中の前記ポリアミド酸をイミド化して、前記繰り返し単位(A)、前記繰り返し単位(B)、及び、前記繰り返し単位(C)からなる群の中から選択される少なくとも1種の繰り返し単位を含有するポリイミド(前記第一成分)と;前記化合物(前記第二成分)とを含有するポリイミド樹脂組成物を得る工程である。 Next, process (II) is demonstrated. In step (II), the polyamic acid in the polyamic acid composition is imidized and selected from the group consisting of the repeating unit (A), the repeating unit (B), and the repeating unit (C). It is the process of obtaining the polyimide resin composition containing the polyimide (said 1st component) containing the said at least 1 sort (s) of repeating unit; and the said compound (said 2nd component).
このようなポリアミド酸組成物中のポリアミド酸をイミド化するための方法としては、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、前記ポリアミド酸組成物中の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、前記ポリアミド酸組成物を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前記ポリアミド酸組成物中の前記ポリアミド酸をイミド化する方法等を採用することが好ましい。 The method for imidizing the polyamic acid in such a polyamic acid composition is not particularly limited as long as it is a method capable of imidizing polyamic acid, and a known method can be appropriately employed. , A method of imidizing the polyamic acid in the polyamic acid composition using an imidizing agent such as a so-called condensing agent, and a temperature condition of 60 to 450 ° C. (more preferably 80 to 400 ° C.) for the polyamic acid composition. It is preferable to employ a method of imidizing the polyamic acid in the polyamic acid composition by performing a heating process at step A.
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、溶媒中で前記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工程(I)に用いる重合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(有機溶媒)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。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、前記イミド化剤として脱水縮合剤(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)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してもよい。 In such imidization, when adopting a method of imidizing the polyamic acid using an imidizing agent such as a so-called condensing agent, it is preferable to imidize the polyamic acid in a solvent in the presence of the condensing agent. . As such a solvent, those similar to the polymerization solvent used in the above step (I) can be suitably used. Thus, when adopting a method of imidizing using an imidizing agent such as a so-called condensing agent, the polyamic acid is chemically imided using an imidizing agent such as a condensing agent in the polymerization solvent (organic solvent). It is preferable to adopt the step of obtaining the polyimide by making it. 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 used as the dehydrating condensing agent (carboxylic acid anhydride). Or a carbodiimide, an acid azide, an active esterifying agent, etc.), and the polyamic acid may be dehydrated and closed to imidize.
また、このような方法(I−1)においては、前記化学イミド化に際しても、前記ポリアミド酸組成物には前記第二成分の化合物が含まれており、該第二成分がイミド化の触媒としても機能するため、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 such a method (I-1), the polyamic acid composition also contains the second component compound in the chemical imidation, and the second component serves as an imidization catalyst. Therefore, it is not always necessary to heat at a high temperature during imidation, and it is possible to obtain a polyimide by imidization under a low temperature condition (more preferably, a temperature condition of about 100 ° C. or less).
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)により前記化合物(第二成分)と前記重合溶媒(有機溶媒)の存在下において、上記テトラカルボン酸二無水物と、上記芳香族ジアミンとを反応させて得られた反応液(前記第二成分と前記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すことが好ましい。 When employing such chemical imidization to imidize, in the presence of the compound (second component) and the polymerization solvent (organic solvent) in step (I), the tetracarboxylic dianhydride and the above After obtaining a reaction liquid (reaction liquid containing the second component and the polyamic acid) obtained by reacting with an aromatic diamine, the reaction liquid is used as it is and subjected to chemical imidization using a condensing agent. It is preferable.
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、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 the polyamic acid is condensed to form a polyimide. Carboxylic anhydrides such as acetic acid, propionic anhydride and trifluoroacetic anhydride, carbodiimides such as N, N'-dicyclohexylcarbodiimide (DCC), acid azides such as diphenylphosphoric acid azide (DPPA), and active esterification such as castro reagents And dehydrating condensing 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、このような縮合剤(イミド化剤)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組成物を単離することなく、前記化合物(第二成分)と前記重合溶媒(有機溶媒)の存在下において上記テトラカルボン酸二無水物と上記芳香族ジアミンとを反応させて得られた反応液(前記ポリアミド酸と前記化合物(第二成分)とを含有する反応液)をそのまま用い、前記反応液に縮合剤(イミド化剤)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 (imidizing agent), the polyamic acid composition obtained after implementing step (I) is used from the viewpoint of more efficiently producing polyimide. A reaction liquid (the polyamide) obtained by reacting the tetracarboxylic dianhydride and the aromatic diamine in the presence of the compound (second component) and the polymerization solvent (organic solvent) without isolation. It is more preferable to employ a method in which an acid and a reaction solution containing the compound (second component) are used as they are, and a condensing agent (imidizing agent) is 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、特に制限されず、化学イミド化の際に一般的に利用される温度条件を適宜採用できる。このような化学イミド化の際の温度条件としては、0℃〜120℃であることが好ましく、10℃〜100℃であることがより好ましく、20〜80℃であることが更に好ましい。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。 Moreover, the temperature conditions in particular in such chemical imidation are not restrict | limited, The temperature conditions generally utilized in the case of chemical imidation can be employ | adopted suitably. As temperature conditions in such chemical imidation, it is preferably 0 ° C to 120 ° C, more preferably 10 ° C to 100 ° C, and further preferably 20 ° C to 80 ° C. 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.
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、有機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 precipitate polyimide in an organic 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(イミド化剤)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 the condensing agent (imidizing agent) used 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 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、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、前記ポリアミド酸組成物を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前記ポリアミド酸組成物中の前記ポリアミド酸を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前記ポリアミド酸組成物中の前記ポリアミド酸を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等が起きる傾向にある。 In the imidization in the step (II), as described above, the polyamic acid composition is subjected to a treatment of heating the polyamic acid composition at a temperature of 60 to 450 ° C. (more preferably 80 to 400 ° C.). A method of imidizing the polyamic acid in the composition can also be employed. In the case of adopting a method for imidizing the polyamic acid in the polyamic acid composition by performing such a heat treatment, the reaction tends to be delayed if the heating temperature is less than the lower limit, while the upper limit is used. If it exceeds 1, it tends to be colored or a decrease in molecular weight due to thermal decomposition. Moreover, it is preferable that reaction time (heating time) in the case of employ | adopting the method imidized by performing the said heat processing shall be 0.5 to 5 hours. If the reaction time is less than the lower limit, it tends to be difficult to sufficiently imidize. On the other hand, if the upper limit is exceeded, coloring tends to occur and molecular weight is decreased due to thermal decomposition.
また、前記加熱処理を施すことにより前記ポリアミド酸組成物中の前記ポリアミド酸をイミド化する場合においては、前記ポリアミド酸組成物中には、前記化合物(第二成分)が含まれており、加熱時に前記化合物(第二成分)によりポリアミド酸の分子鎖の再重合を促進させながらイミド化することが可能となることから、得られるポリイミドの分子量をより向上させることが可能となり、これにより硬化物とした場合の耐熱性及び機械的強度をより十分に向上させることが可能となる。 Further, in the case where the polyamic acid in the polyamic acid composition is imidized by performing the heat treatment, the polyamic acid composition contains the compound (second component) and is heated. Since the compound (second component) sometimes allows imidization while promoting repolymerization of the molecular chain of the polyamic acid, it is possible to further improve the molecular weight of the resulting polyimide, and thereby the cured product In this case, the heat resistance and mechanical strength can be sufficiently improved.
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)を実施して、前記化合物(前記第二成分)と前記重合溶媒(前記有機溶媒等)の存在下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、前記反応液から溶媒を除去した後、前記加熱処理を施すことにより前記ポリアミド酸組成物中の前記ポリアミド酸をイミド化する方法を採用して、得られるポリイミド樹脂組成物を、硬化物の形態のポリイミド樹脂組成物としてもよい。このような溶媒を蒸発除去する処理により、前記ポリアミド酸組成物をフィルム状などの形態にして取り出した後、加熱処理を施して、所望の形態のポリイミド樹脂組成物(硬化物)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 ) And the reaction solution obtained by reacting the tetracarboxylic dianhydride and the aromatic diamine in the presence of the compound (second component) and the polymerization solvent (such as the organic solvent). (The reaction solution containing the polyamic acid) is used as it is, the solvent is removed from the reaction solution by evaporation (solvent removal treatment), the solvent is removed from the reaction solution, and then the heat treatment is performed. By adopting a method for imidizing the polyamic acid in the polyamic acid composition, the resulting polyimide resin composition may be a cured polyimide resin composition. By taking out the polyamic acid composition in the form of a film or the like by the process of evaporating and removing the solvent, a heat treatment is performed to obtain a polyimide resin composition (cured product) in a desired form. Is possible.
このような溶媒を蒸発除去する処理(溶媒除去処理)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。なお、工程(I)及び(II)を含む方法においては、フィルム状のポリイミド樹脂組成物を製造する場合、工程(I)により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樹脂組成物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。 The temperature condition in the treatment for removing the solvent by evaporation (solvent removal 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 the method including the steps (I) and (II), when producing a film-like polyimide resin composition, the reaction solution obtained in the step (I) is directly applied onto a substrate (for example, a glass plate). Then, a treatment for evaporating and removing the solvent and a heat treatment may be performed, and a film-like polyimide resin composition can be produced 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.
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、上記一般式(101)で表される原料化合物(A)、上記一般式(201)で表される原料化合物(B)、及び、上記一般式(301)で表される原料化合物(C)からなる群の中から選択される少なくとも1種を含有するテトラカルボン酸二無水物(必要に応じて前記原料化合物(A)〜(C)以外の他のテトラカルボン酸二無水物を更に含んでいてもよい)と、上記式:H2N−R4−NH2で表される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)とをほぼ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 step (I) and the step (II) as a series of steps, for example, the raw material compound (A) represented by the general formula (101), the general formula (201) A tetracarboxylic dianhydride containing at least one selected from the group consisting of a raw material compound (B) represented by the above and a raw material compound (C) represented by the above general formula (301) (necessary And may further contain other tetracarboxylic dianhydrides other than the raw material compounds (A) to (C)), and an aromatic represented by the above formula: H 2 N—R 4 —NH 2 By performing a heating treatment from the stage of reacting with diamine, the formation of polyamic acid (intermediate) and the subsequent formation of polyimide (imidation) are allowed to proceed almost simultaneously, so that steps (I) and (II) The method of applying It can be.
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、工程(I)と工程(II)とを同時に施す場合においても、前記化合物(第二成分)と前記重合溶媒の存在下、上記テトラカルボン酸二無水物と、上記芳香族ジアミンとを反応させるため、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を調製する際に、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、分子量がより大きくなる(より伸びたものとなる)。また、このようにし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、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。 Further, even when the step (I) and the step (II) are simultaneously performed by performing the heating treatment from the step of reacting the tetracarboxylic dianhydride and the aromatic diamine, the compound In order to react the tetracarboxylic dianhydride and the aromatic diamine in the presence of the (second component) and the polymerization solvent, the formation of the polyamic acid in the step (I) and the step (II) are performed by heating. When imidization of polyamic acid is caused continuously, when preparing polyimide in a solvent, the reaction rate of polyamic acid formation and imidization becomes very fast, and the molecular weight becomes larger (more stretched) Become). In addition, when the step (I) and the step (II) are simultaneously performed by heating in this manner, the reaction between the tetracarboxylic dianhydride and the aromatic diamine proceeds and the reaction is generated by the reaction. It is also possible to evaporate and remove the water, so that the reaction can proceed efficiently without using a so-called condensing agent (dehydrating condensing agent).
また、前記化合物(第二成分)と前記重合溶媒の存在下、前記テトラカルボン酸二無水物と前記芳香族ジアミン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(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、水により反応の進行が阻害されて、組成物中に含まれるポリイミドの分子量を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前記化合物(第二成分)との混合液(ワニス)中に、不純物の量が多くなってしまい、これを用いてフィルム等の硬化物を形成した場合に、得られる硬化物の形態のポリイミド樹脂組成物の物性が低下する傾向にある。 In the case where a polyimide is formed by heating and reacting the tetracarboxylic dianhydride and the aromatic diamine in the presence of the compound (second component) and the polymerization solvent (steps by heating ( I) and step (II) are performed simultaneously), and the temperature condition during the heating is preferably 100 to 250 ° C, more preferably 120 to 250 ° C, and more preferably 150 to 220 ° C. More preferably. If such a temperature condition is less than the lower limit, the reaction temperature is below the boiling point of water, so that water does not evaporate, the reaction progress is inhibited by water, and the molecular weight of the polyimide contained in the composition is reduced. On the other hand, if the upper limit is exceeded, side reactions such as thermal decomposition of the solvent occur, and the polyimide obtained after heating, the organic solvent, and the compound (second component) In the mixed liquid (varnish), the amount of impurities increases, and when a cured product such as a film is formed using this, the physical properties of the polyimide resin composition in the form of the resulting cured product tend to decrease. is there.
以上、上記本発明のポリイミド樹脂組成物を製造するための方法として好適に採用することが可能な工程(I)と工程(II)を含む方法(I−1)について説明したが、上記本発明のポリイミド樹脂組成物を製造するための方法は、前述の方法に限定されるものではない。例えば、前記テトラカルボン酸二無水物や前記芳香族ジアミンの種類等によって、前記化合物(第二成分)が存在しない条件下において反応させた場合においても(前記化合物(第二成分)を用いずとも)、十分に分子量の高いポリアミド酸が得られるような場合には、例えば、前記工程(I)の代わりに、前記化合物(第二成分)を利用せずに、前記重合溶媒の存在下において、前記テトラカルボン酸二無水物と前記芳香族ジアミンとを反応させてポリアミド酸を形成して、ポリアミド酸を含む反応液を得た後に、前記化合物(第二成分)を加えてポリアミド酸組成物を得る工程(I’)を施し、その後、前述の工程(II)と同様の工程を実施してポリイミド樹脂組成物を製造してもよい。また、工程(I)と工程(II)とを同時に施す場合において、例えば、前記テトラカルボン酸二無水物や前記芳香族ジアミンの種類等によって、前記化合物(第二成分)が存在しない条件下において反応させた場合においても(前記化合物(第二成分)を用いずとも)、十分に分子量の高いポリイミドが得られる場合は、例えば、前記化合物(第二成分)を利用しない以外は、前述の工程(I)と工程(II)とを同時に施す方法と同様の方法を採用して、ポリイミドを形成し、ポリイミドを含む反応液を得た後、その反応液に前記化合物(第二成分)を加えることで、ポリイミド樹脂組成物を製造してもよい。なお、このような方法(ポリイミドを含む反応液を得た後に前記化合物(第二成分)を加えてポリイミド樹脂組成物を製造する方法)を採用して得られるポリイミド樹脂組成物においても、これを用いて硬化物を得る過程等において(例えば、かかるポリイミド樹脂組成物を基板に塗布してフィルムの形状の硬化物とする過程等において)、組成物中の前記第二成分により、既に形成されたポリイミドの分子鎖の再重合を促進させることが可能となるため、組成物中のポリイミドの分子量を更に向上させることが可能であり、得られる硬化物(硬化物の形態のポリイミド樹脂組成物)を十分に耐熱性及び機械的強度に優れたものとすることが可能である。このように、前記ポリイミド(第一成分)と;前記イミダゾール系化合物、前記リン系化合物、及び、前記アミン系化合物からなる群の中から選択される少なくとも1種の前記化合物(第二成分)と;を含むポリイミド樹脂組成物を硬化物の形態とする場合、その硬化物を形成するまでのいずれかの段階において、前記第二成分によりポリイミドの分子量の向上が図られることとなるため、最終的に得られる硬化物(硬化物の形態のポリイミド樹脂組成物)を十分に耐熱性及び機械的強度に優れたものとすることが可能である。 As described above, the method (I-1) including the step (I) and the step (II) that can be suitably employed as a method for producing the polyimide resin composition of the present invention has been described. The method for producing the polyimide resin composition is not limited to the method described above. For example, depending on the type of the tetracarboxylic dianhydride, the aromatic diamine, etc., even when the reaction is performed under the condition where the compound (second component) does not exist (without using the compound (second component)) ), When a sufficiently high molecular weight polyamic acid is obtained, for example, instead of using the compound (second component) instead of the step (I), in the presence of the polymerization solvent, After reacting the tetracarboxylic dianhydride and the aromatic diamine to form a polyamic acid to obtain a reaction solution containing the polyamic acid, the compound (second component) is added to obtain a polyamic acid composition. You may manufacture the polyimide resin composition by giving the process (I ') to obtain, and implementing the process similar to the above-mentioned process (II) after that. In the case where the step (I) and the step (II) are simultaneously performed, for example, under the condition where the compound (second component) does not exist depending on the kind of the tetracarboxylic dianhydride or the aromatic diamine. Even when the reaction is performed (without using the compound (second component)), when a sufficiently high molecular weight polyimide is obtained, for example, the above-described steps are performed except that the compound (second component) is not used. A method similar to the method of simultaneously performing (I) and step (II) is adopted to form a polyimide, and after obtaining a reaction solution containing polyimide, the compound (second component) is added to the reaction solution. Thus, a polyimide resin composition may be manufactured. In addition, in a polyimide resin composition obtained by adopting such a method (a method of producing a polyimide resin composition by adding the compound (second component) after obtaining a reaction solution containing polyimide), this is also used. In the process of obtaining a cured product by use (for example, in the process of applying such a polyimide resin composition to a substrate to obtain a cured product in the form of a film, etc.), it has already been formed by the second component in the composition. Since it becomes possible to promote repolymerization of the molecular chain of the polyimide, it is possible to further improve the molecular weight of the polyimide in the composition, and to obtain a cured product (polyimide resin composition in the form of a cured product) obtained It is possible to make it sufficiently excellent in heat resistance and mechanical strength. Thus, the polyimide (first component); and at least one compound (second component) selected from the group consisting of the imidazole compound, the phosphorus compound, and the amine compound; In the case where the polyimide resin composition containing is used in the form of a cured product, the molecular weight of the polyimide is improved by the second component at any stage until the cured product is formed. It is possible to make the cured product (polyimide resin composition in the form of a cured product) sufficiently excellent in heat resistance and mechanical strength.
[ポリイミドワニス]
本発明のポリイミドワニスは、溶媒を更に含む形態の上記本発明のポリイミド樹脂組成物からなることを特徴とするものである。このように、前記ポリイミドワニスは、前述の「溶媒を更に含む形態のポリイミド樹脂組成物」からなるものである。言い換えれば、本発明のポリイミドワニスは、上記一般式(1)で表される繰り返し単位(A)、上記一般式(2)で表される繰り返し単位(B)、及び、上記一般式(3)で表される繰り返し単位(C)からなる群の中から選択される少なくとも1種の繰り返し単位を含有する前記ポリイミド(前記第一成分)と;イミダゾール系化合物、リン系化合物、及び、アミン系化合物からなる群の中から選択される少なくとも1種の前記化合物(前記第二成分)と;前記溶媒と;を含有するポリイミド樹脂組成物(溶媒を含む形態のポリイミド樹脂組成物)からなるものである。
[Polyimide varnish]
The polyimide varnish of the present invention is characterized by comprising the polyimide resin composition of the present invention in a form further containing a solvent. Thus, the said polyimide varnish consists of the above-mentioned "polyimide resin composition of the form which further contains a solvent." In other words, the polyimide varnish of the present invention includes the repeating unit (A) represented by the general formula (1), the repeating unit (B) represented by the general formula (2), and the general formula (3). The polyimide (the first component) containing at least one repeating unit selected from the group consisting of repeating units (C) represented by: an imidazole compound, a phosphorus compound, and an amine compound A polyimide resin composition (a polyimide resin composition in a form containing a solvent) containing at least one compound selected from the group consisting of: the second component; and the solvent. .
また、本発明のポリイミドワニスは、上述のポリイミド樹脂組成物を製造するための方法として好適に採用することが可能な方法を実施して、得られるポリイミド樹脂組成物が、製造時に用いた重合溶媒(有機溶媒)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ワニスとすることで調製することができる。 In addition, the polyimide varnish of the present invention is a polymerization solvent used in the production of the polyimide resin composition obtained by carrying out a method that can be suitably employed as a method for producing the polyimide resin composition described above. When it is soluble in (organic solvent), it can be prepared by using the reaction solution obtained after the reaction as it is as a polyimide varnish.
また、本発明のポリイミドワニスは、前記工程(I)を実施し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とを反応させて得られた反応液(上記本発明のポリアミド酸を含有する反応液)をそのまま用いて、前記反応液にイミド化剤を添加してイミド化し、重合溶媒(有機溶媒)中でポリイミドを調製することにより、前記ポリイミド(第一成分)と前記化合物(第二成分)と前記有機溶媒とを含有する溶液を得ることにより製造してもよい。 The polyimide varnish of the present invention is a reaction solution obtained by reacting the tetracarboxylic dianhydride with the aromatic diamine by carrying out the step (I) (containing the polyamic acid of the present invention). Using the reaction solution) as it is, imidizing the reaction solution by adding an imidizing agent, and preparing polyimide in a polymerization solvent (organic solvent), the polyimide (first component) and the compound (first You may manufacture by obtaining the solution containing 2 components) and the said organic solvent.
また、本発明のポリイミドワニスに用いる溶媒としては、上述の「溶媒を更に含む形態のポリイミド樹脂組成物」において説明した溶媒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ワニスに用いる有機溶媒としては、例えば、前記ポリイミドワニス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)等を利用してもよい。 Moreover, as a solvent used for the polyimide varnish of this invention, the thing similar to the solvent demonstrated in the above-mentioned "polyimide resin composition of the form which further contains a solvent" can be utilized suitably. In addition, as an organic solvent used for the polyimide varnish of the present invention, for example, from the viewpoint of transpiration and removability of the solvent when the polyimide varnish is used as a coating liquid, a halogen solvent having a boiling point of 200 ° C. or less (for example, , 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.) may be used.
また、このようなポリイミドワニス中の溶媒としては、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 a solvent in such a polyimide varnish, 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, tetramethylurea Are more preferable, and N, N-dimethylacetamide and γ-butyrolactone are particularly preferable. In addition, you may utilize such a 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ワニスは、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ワニス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、前記ポリイミド樹脂組成物の硬化物からなる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 varnish can also be suitably used as a coating liquid or the like for producing various processed products. For example, in the case of forming a film, the polyimide varnish of the present invention is used as a coating liquid, and this is applied onto a substrate to obtain a coating film, and then the polyimide resin is removed by removing the solvent. You may form the film which consists of a hardened | cured material of a composition. 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ワニスにおいては、前記ポリイミド(第一成分)の含有量(溶解量)は特に制限されないが、1〜50質量%であることが好ましく、10〜30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。 In such a polyimide varnish, the content (dissolution amount) of the polyimide (first component) is not particularly limited, but is preferably 1 to 50% by mass, and more preferably 10 to 30% 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. .
また、このようなポリイミドワニスにおいては、前記化合物(第二成分)の含有量(溶解量)は特に制限されないが、0.001〜13質量%であることが好ましく、0.005〜5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、自立膜が得られにくい傾向にあり、他方、前記上限を超えると、硬化物の耐熱性が低下する傾向にある。 In such a polyimide varnish, the content (dissolution amount) of the compound (second component) is not particularly limited, but is preferably 0.001 to 13% by mass, and preferably 0.005 to 5% by mass. It is more preferable that If the content is less than the lower limit, a self-supporting film tends to be hardly obtained. On the other hand, if the content exceeds the upper limit, the heat resistance of the cured product tends to decrease.
また、このようなポリイミドワニスにおいては、前記ポリイミド(第一成分)100質量部に対する前記化合物(第二成分)の含有量が0.1〜25質量部であることが好ましく、0.5〜15質量部であることがより好ましい。このような第二成分の含有量が前記下限未満では硬化物とした場合に機械的強度が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると硬化物の耐熱性が低下する傾向にある。なお、このようなポリイミドワニスにおいて溶媒の含有量は、前述のように、50〜99質量%であることが好ましく、50〜90質量%であることがより好ましく、60〜90質量%であることが更に好ましく、70〜90質量%であることが特に好ましい。 Moreover, in such a polyimide varnish, it is preferable that content of the said compound (2nd component) with respect to 100 mass parts of said polyimides (1st component) is 0.1-25 mass parts, 0.5-15 More preferably, it is part by mass. If the content of the second component is less than the lower limit, the mechanical strength tends to decrease when the cured product is used. On the other hand, if the content exceeds the upper limit, the heat resistance of the cured product tends to decrease. In addition, as described above, the content of the solvent in such a polyimide varnish is preferably 50 to 99% by mass, more preferably 50 to 90% by mass, and 60 to 90% by mass. Is more preferable, and it is especially preferable that it is 70-90 mass%.
さらに、このようなポリイミドワニスには、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・滑材等の他の成分を更に添加してもよい。なお、これらの他の成分としては、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。 Furthermore, such polyimide varnishes include antioxidants (phenolic, phosphite-based, thioether-based, etc.), ultraviolet absorbers, hindered amine light stabilizers, nucleating agents, resin additives (depending on the purpose of use). Fillers, talc, glass fibers, etc.), flame retardants, processability improvers and lubricants may be further added. In addition, as these other components, it does not restrict | limit, A well-known thing can be utilized suitably, and a commercially available thing may be utilized.
以下、実施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, this invention is not limited to a following example.
(合成例1:テトラカルボン酸二無水物Aの合成)
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、テトラカルボン酸二無水物Aとして、下記一般式(I):
(Synthesis Example 1: Synthesis of tetracarboxylic dianhydride A)
In accordance with the method described in Synthesis Example 1, Example 1 and Example 2 of International Publication No. 2011/099518, as tetracarboxylic dianhydride A, the following general formula (I):
で表される化合物(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:CpODA)を合成した。 (Norbornane-2-spiro-α-cyclopentanone-α′-spiro-2 ″ -norbornane-5,5 ″, 6,6 ″ -tetracarboxylic dianhydride: CpODA) Was synthesized.
(合成例2:テトラカルボン酸二無水物Bの合成)
テトラカルボン酸二無水物Bとして、以下のようにして、下記一般式(II−2)で表される化合物(BzDA)を合成した。すなわち、先ず、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物(750g、4.57mol)、メタノール(3.75L)および濃塩酸(37.5mL)を10Lの反応容器の内部に導入して、混合液を得た。次いで、前記混合液を還流条件において4時間撹拌して反応液を得た。その後、ロータリーエバポレータを用いて反応液からメタノールを減圧留去して、液状物を得た。次に、前記液状物を酢酸エチル(3.8L)に溶解せしめ、分液漏斗に移動した。次いで、前記液状物を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(1.5L)で2回洗浄し、更に水(1.5L)で1回洗浄し、有機層を得た。その後、前記有機層からロータリーエバポレータを用いて酢酸エチルを減圧留去することで5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸ジメチル(918g、収率:95.6%)を得た。
(Synthesis Example 2: Synthesis of tetracarboxylic dianhydride B)
As tetracarboxylic dianhydride B, a compound (BzDA) represented by the following general formula (II-2) was synthesized as follows. That is, first, 5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride (750 g, 4.57 mol), methanol (3.75 L) and concentrated hydrochloric acid (37.5 mL) were introduced into a 10 L reaction vessel, A mixture was obtained. Next, the mixed solution was stirred for 4 hours under reflux conditions to obtain a reaction solution. Then, methanol was depressurizingly distilled from the reaction liquid using the rotary evaporator, and the liquid substance was obtained. Next, the liquid was dissolved in ethyl acetate (3.8 L) and transferred to a separatory funnel. Next, the liquid was washed twice with a saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution (1.5 L) and further washed once with water (1.5 L) to obtain an organic layer. Thereafter, ethyl acetate was distilled off from the organic layer under reduced pressure using a rotary evaporator to obtain dimethyl 5-norbornene-2,3-dicarboxylate (918 g, yield: 95.6%).
次に、アルゴン雰囲気下、酢酸パラジウム(0.801g、3.66mmol)、トリオルトトリルホスフィン(1.09g、3.66mmol)およびN,N−ジメチルホルムアミド(4.05L)を20Lの反応容器の内部に導入し、加熱温度50℃の条件で加熱して30分撹拌した。次に、前記反応容器の内部に、前記ナジック酸ジメチルエステル(750g、3.57mol)、1,4−ジブロモベンゼン(421g、1.78mol)、トリエチルアミン(722g、7.33mol)、ギ酸(328g、7.33mol)及びN,N−ジメチルホルムアミド(4.5L)を更に添加して、混合液を得た。次いで、前記混合液を加熱温度80℃の条件で加熱しながら8時間撹拌して反応液を得た。なお、このようにして得られた反応液中においては、前記パラジウム触媒に由来した黒色のパラジウム(Pd(0))の粉末(パラジウム黒)が析出した。 Next, under an argon atmosphere, palladium acetate (0.801 g, 3.66 mmol), triorthotolylphosphine (1.09 g, 3.66 mmol) and N, N-dimethylformamide (4.05 L) were added to a 20 L reaction vessel. The mixture was introduced inside, heated at a heating temperature of 50 ° C., and stirred for 30 minutes. Next, the nadic acid dimethyl ester (750 g, 3.57 mol), 1,4-dibromobenzene (421 g, 1.78 mol), triethylamine (722 g, 7.33 mol), formic acid (328 g, 7.33 mol) and N, N-dimethylformamide (4.5 L) were further added to obtain a mixture. Next, the mixture was stirred for 8 hours while heating at a heating temperature of 80 ° C. to obtain a reaction solution. In the reaction solution thus obtained, black palladium (Pd (0)) powder (palladium black) derived from the palladium catalyst was precipitated.
次に、前記反応液をトルエン(18L)に溶解せしめて、得られた溶液を分液漏斗に移動した。次いで、前記溶液を水(7.1L)で1回、5%塩酸(3.6L)で2回、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(3.6L)で2回洗浄し、更に水(3.6L)で2回洗浄した後に、濾過により前記溶液からパラジウム黒の粉末を除き、濾液を得た。次いで、前記濾液を60℃で加熱しながら、減圧下でトルエン等の液体が留出しなくなるまで濃縮して、黄色の油状生成物を得た。 Next, the reaction solution was dissolved in toluene (18 L), and the resulting solution was transferred to a separatory funnel. The solution was then washed once with water (7.1 L), twice with 5% hydrochloric acid (3.6 L), twice with saturated aqueous sodium bicarbonate (3.6 L), and further with water (3.6 L). After washing twice, the palladium black powder was removed from the solution by filtration to obtain a filtrate. Next, while heating the filtrate at 60 ° C., the filtrate was concentrated under reduced pressure until no liquid such as toluene was distilled off to obtain a yellow oily product.
次いで、得られた黄色の油状生成物に対してトルエン(69g)を加えて質量を1005gに調整した混合液を得た後に、該混合液を60℃に加熱撹拌し、60℃となった後、即座に前記混合液にシクロヘキサン(7.1L)を加えたところ、白色固体が析出した。前記白色固体の析出を確認した後に、前記混合液の加熱温度の条件を50℃に変更して、前記混合液を50℃として30分撹拌し、その後、該混合液の温度が室温となるまで放冷し、白色固体が析出した混合液を得た。その後、該混合液をろ過することにより、該混合液中に析出した白色固体を濾取した。その後、得られた白色固体に対してブフナー漏斗(ヌッチェ)を用いるとともに洗浄液としてシクロヘキサン(1.4L)を用いて、ブフナー漏斗上で白色固体を撹拌しながらシクロヘキサンでかけ洗いを行った。次いで、このような洗浄後の白色固体を、真空条件下、80℃の温度条件で5時間乾燥することにより、第一生成物(441g)を得た。なお、得られた第一生成物(化合物)の絶対構造確認のために、一次元NMR(1Hおよび13C)および二次元NMR(DEPT135、DQF COSY、HMQC、HMBC、NOESY)の測定を行ったところ、前記第一生成物(化合物)は、下記一般式(II−1): Next, toluene (69 g) was added to the obtained yellow oily product to obtain a mixed liquid whose mass was adjusted to 1005 g, and the mixed liquid was heated and stirred to 60 ° C., and then reached 60 ° C. As soon as cyclohexane (7.1 L) was added to the mixture, a white solid precipitated. After confirming the precipitation of the white solid, the heating temperature condition of the mixed solution is changed to 50 ° C., and the mixed solution is stirred at 30 ° C. for 30 minutes, and then the temperature of the mixed solution reaches room temperature. The mixture was allowed to cool to obtain a mixed solution in which a white solid was precipitated. Then, the white solid which precipitated in this liquid mixture was filtered by filtering this liquid mixture. Thereafter, a Buchner funnel (Nucce) was used for the obtained white solid, and cyclohexane (1.4 L) was used as a cleaning liquid, and the white solid was stirred and washed with cyclohexane on the Buchner funnel. The washed white solid was then dried under vacuum conditions at 80 ° C. for 5 hours to obtain a first product (441 g). In order to confirm the absolute structure of the obtained first product (compound), one-dimensional NMR ( 1 H and 13 C) and two-dimensional NMR (DEPT135, DQF COSY, HMQC, HMBC, NOESY) were measured. As a result, the first product (compound) is represented by the following general formula (II-1):
で表されるベンゼン環が双方のノルボルナン環に対してexoの立体配座を取り、各々のメチルエステル基が結合するノルボルナン環に対してendoの立体配座を取った構造を有するテトラエステル化合物であることが分かった。収率は50%であった。 A tetraester compound having a structure in which the benzene ring represented by the formula has an exo conformation with respect to both norbornane rings and an endo conformation with respect to the norbornane ring to which each methyl ester group is bonded. I found out. The yield was 50%.
次に、前記テトラエステル化合物(前記第一生成物)の一部(436g、0.875mol)を、酢酸(6.3kg)およびトリフルオロメタンスルホン酸(6.56g、0.044mol)とともに、10Lの還流管付きの反応容器に加えた。次いで、前記反応容器内の雰囲気ガスをアルゴンに置換した後、アルゴン気流下、大気圧の条件で前記溶液を加熱温度116℃の条件で加熱した。このような加熱に際しては、ディーンスターク管を用いて前記溶液から発生する蒸気を留去しながら酢酸を反応容器内の溶液に加えることにより、反応容器内の溶液の液量が一定になるようにする工程を施した。そして、前記溶液から発生する蒸気の留去を開始した時点から7時間経過した段階で加熱を止めた。なお、蒸気の留去の開始時点から7時間経過後までに留去された液体成分(主成分は酢酸)の量は3.5kgであった。 Next, a part (436 g, 0.875 mol) of the tetraester compound (the first product) together with 10 L of acetic acid (6.3 kg) and trifluoromethanesulfonic acid (6.56 g, 0.044 mol). It added to the reaction container with a reflux tube. Next, the atmosphere gas in the reaction vessel was replaced with argon, and then the solution was heated under an atmosphere of argon at atmospheric pressure with a heating temperature of 116 ° C. In such heating, acetic acid is added to the solution in the reaction vessel while distilling off the vapor generated from the solution using a Dean-Stark tube so that the amount of the solution in the reaction vessel becomes constant. The process to perform was given. Then, heating was stopped when 7 hours had elapsed from the start of the evaporation of the vapor generated from the solution. The amount of the liquid component (main component is acetic acid) distilled off after 7 hours from the start of the vapor distillation was 3.5 kg.
次に、このようにして反応容器内において得られた溶液に対して、減圧濾過を行うことで白色の固形分(粉末状)を得た。そして、得られた白色の固形分に対して、酢酸(1.4L)で1回、更に酢酸エチル(1.4L)で5回かけ洗いを行う洗浄工程を施した。その後、得られた白色の固形分を真空条件下、80℃の温度条件で5時間乾燥することにより、第二生成物(297g)を得た。なお、得られた第二生成物(化合物)の絶対構造確認のために、一次元NMR(1Hおよび13C)および二次元NMR(DEPT135、DQF COSY、HMQC、HMBC、NOESY)の測定を行った。このような測定の結果として、前記第二生成物の1H NMRのグラフを図1に示し、13C NMRのグラフを図2に示し、二次元NMR(DEPT135)のグラフを図3に示し、二次元NMR(DQF COSY)のグラフを図4に示し、二次元NMR(HMQC)のグラフを図5に示し、二次元NMR(HMBC)のグラフを図6に示し、二次元NMR(NOESY)のグラフを図7に示す。このような測定の結果、得られた第二生成物は、下記一般式(II−2): Next, a white solid (powder) was obtained by performing vacuum filtration on the solution thus obtained in the reaction vessel. The obtained white solid was subjected to a washing step of washing with acetic acid (1.4 L) once and further with ethyl acetate (1.4 L) five times. Thereafter, the obtained white solid was dried under a vacuum condition at a temperature of 80 ° C. for 5 hours to obtain a second product (297 g). In order to confirm the absolute structure of the obtained second product (compound), one-dimensional NMR ( 1 H and 13 C) and two-dimensional NMR (DEPT135, DQF COSY, HMQC, HMBC, NOESY) were measured. It was. As a result of such measurement, the 1 H NMR graph of the second product is shown in FIG. 1, the 13 C NMR graph is shown in FIG. 2, the two-dimensional NMR (DEPT135) graph is shown in FIG. The two-dimensional NMR (DQF COSY) graph is shown in FIG. 4, the two-dimensional NMR (HMQC) graph is shown in FIG. 5, the two-dimensional NMR (HMBC) graph is shown in FIG. 6, and the two-dimensional NMR (NOESY) graph is shown. A graph is shown in FIG. As a result of such measurement, the obtained second product has the following general formula (II-2):
で表される、ベンゼン環が双方のノルボルナン環に対してexoの立体配座を取り、各々の酸無水物基が結合するノルボルナン環に対してendoの立体配座を取った構造を有する化合物(BzDA)であることが分かった。なお、収率は84%であった。 And a compound having a structure in which the benzene ring has an exo conformation with respect to both norbornane rings and an endo conformation with respect to the norbornane ring to which each acid anhydride group is bonded ( BzDA). The yield was 84%.
(合成例3:テトラカルボン酸二無水物Cの合成)
テトラカルボン酸二無水物Cとして、国際公開第2017/030019号の実施例1〜2に記載された方法に準拠して、下記一般式(III):
(Synthesis Example 3: Synthesis of tetracarboxylic dianhydride C)
As tetracarboxylic dianhydride C, in accordance with the method described in Examples 1-2 of WO 2017/030019, the following general formula (III):
で表される化合物(BNBDA)を合成した。なお、このようなテトラカルボン酸二無水物Cは、以下のようにして製造した。 (BNBDA) was synthesized. Such tetracarboxylic dianhydride C was produced as follows.
<モノマー等の略称について>
各実施例等において用いたテトラカルボン酸二無水物、芳香族ジアミン、及び、添加剤(イミダゾール系化合物、リン系化合物、又は、アミン系化合物)について、略称等を以下に記載する。なお、実施例中の記載には、場合により下記略称を利用する。
<About abbreviations of monomers, etc.>
Abbreviations and the like are described below for the tetracarboxylic dianhydrides, aromatic diamines, and additives (imidazole compounds, phosphorus compounds, or amine compounds) used in each example. In the description in the examples, the following abbreviations are used in some cases.
(1)テトラカルボン酸二無水物
CpODA :合成例1で得られた上記一般式(I)で表される化合物
BzDA :合成例2で得られた上記一般式(II−2)で表される化合物
BNBDA :合成例3で得られた上記一般式(III)で表される化合物
s−BPDA:3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(JFEケミカル株式会社製)
HPMDA :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)
(2)芳香族ジアミン
DDE :4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(東京化成工業株式会社製)
TFMB :2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン(セイカ工業株式会社製)
DABAN :4,4’−ジアミノベンズアニリド(日本純良薬品株式会社製)
PPD :1,4−パラフェニレンジアミン(東京化成工業株式会社製)
FDA :9,9’−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン(東京化成工業株式会社製)
4,4’−DDS:4,4’−ジアミノジフェニルスルホン(セイカ株式会社製)
3,3’−DDS:3,3’−ジアミノジフェニルスルホン(セイカ株式会社製)
DDM :4,4’−ジフェニルジアミノメタン(東京化成工業株式会社製)
BAAB :4−アミノフェニル―4−アミノ安息香酸(日本純良薬品株式会社製)
BABB :4,4’−ビス(4−アミノベンズアミド)−3,3’−ジヒドロキシビフェニル。
(1) Tetracarboxylic dianhydride CpODA: compound represented by the above general formula (I) obtained in Synthesis Example 1 BzDA: represented by the above General Formula (II-2) obtained in Synthesis Example 2 Compound BNBDA: Compound represented by general formula (III) obtained in Synthesis Example 3 s-BPDA: 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (manufactured by JFE Chemical Co., Ltd.)
HPMDA: 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
(2) Aromatic diamine DDE: 4,4′-diaminodiphenyl ether (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
TFMB: 2,2′-bis (trifluoromethyl) benzidine (manufactured by Seika Industry Co., Ltd.)
DABAN: 4,4′-diaminobenzanilide (manufactured by Nippon Pure Chemicals Co., Ltd.)
PPD: 1,4-paraphenylenediamine (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
FDA: 9,9′-bis (4-aminophenyl) fluorene (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
4,4′-DDS: 4,4′-diaminodiphenyl sulfone (manufactured by Seika Corporation)
3,3′-DDS: 3,3′-diaminodiphenyl sulfone (manufactured by Seika Corporation)
DDM: 4,4′-diphenyldiaminomethane (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
BAAB: 4-aminophenyl-4-aminobenzoic acid (manufactured by Nippon Pure Chemicals Co., Ltd.)
BABB: 4,4′-bis (4-aminobenzamide) -3,3′-dihydroxybiphenyl.
(3)添加剤(イミダゾール系化合物、リン系化合物、又は、アミン系化合物)
〈イミダゾール系化合物〉
イミダゾール誘導体(A):1,2−ジメチルイミダゾール(商品名「12DMZ」:四国化成工業製)
イミダゾール誘導体(B):2−エチル−4−メチルイミダゾール(商品名「2E4MZ」:四国化成工業製)。
(3) Additive (imidazole compound, phosphorus compound, or amine compound)
<Imidazole compounds>
Imidazole derivative (A): 1,2-dimethylimidazole (trade name “12DMZ”: manufactured by Shikoku Chemicals)
Imidazole derivative (B): 2-ethyl-4-methylimidazole (trade name “2E4MZ”: manufactured by Shikoku Chemicals).
〈アミン系化合物〉
3級アミン化合物(A) :トリエチルアミン(シグマアルドリッチ社製)
3級アミン化合物(B) :DBU(商品名「DBU」:サンアプロ社製)
3級アミン化合物(C) :DBN(商品名「DBN」:サンアプロ社製)
4級アミン塩(A) :DBUのフェノール塩(商品名「U−cat SA1」:サンアプロ社製)
4級アミン塩(B) :DBUのオクチル酸塩(商品名「U−Cat SA102」:サンアプロ社製)。
<Amine compound>
Tertiary amine compound (A): Triethylamine (manufactured by Sigma-Aldrich)
Tertiary amine compound (B): DBU (trade name “DBU”: manufactured by San Apro)
Tertiary amine compound (C): DBN (trade name “DBN”: manufactured by San Apro)
Quaternary amine salt (A): phenol salt of DBU (trade name “U-cat SA1”: manufactured by San Apro)
Quaternary amine salt (B): DBU octylate (trade name “U-Cat SA102”: manufactured by San Apro).
〈リン系化合物〉
リン酸化合物(A) :フェニルリン酸(東京化成工業株式会社製)
3級リン化合物(A) :トリフェニルホスフィン(商品名「TPP」:北興化学工業製)
3級リン化合物(B) :トリパラトリルホスフィン(商品名「TPTP」:北興化学工業製)
4級リン塩(A) :テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート(商品名「TPP−K」:北興化学工業製)
4級リン塩(B) :テトラフェニルホスホニウムブロミド(商品名「TPP−PB」:北興化学工業製)
4級リン塩(C) :ベンジルトリフェニルホスホニウムブロマイド(商品名「U−cat 5003」:サンアプロ製)。
<Phosphorus compounds>
Phosphoric acid compound (A): Phenyl phosphoric acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
Tertiary phosphorus compound (A): Triphenylphosphine (trade name “TPP”: manufactured by Hokuko Chemical Industries)
Tertiary phosphorus compound (B): Triparatolylphosphine (trade name “TPTP”: manufactured by Hokuko Chemical Industries)
Quaternary phosphorus salt (A): Tetraphenylphosphonium tetraphenylborate (trade name “TPP-K”: manufactured by Hokuko Chemical Industries)
Quaternary phosphorus salt (B): Tetraphenylphosphonium bromide (trade name “TPP-PB”: manufactured by Hokuko Chemical Industries)
Quaternary phosphorus salt (C): benzyltriphenylphosphonium bromide (trade name “U-cat 5003”: manufactured by San Apro).
(実施例1)
窒素雰囲気下において、200mLの反応容器内に、芳香族ジアミンとしてDDEを4.06g(10.0mmol)導入するとともに、テトラカルボン酸二無水物としてBzDAを2.00g(10.0mmol)を導入することにより、前記スクリュー管内にDDE(芳香族ジアミン)とBzDA(テトラカルボン酸二無水物)とを導入した。
Example 1
Under a nitrogen atmosphere, 4.06 g (10.0 mmol) of DDE as an aromatic diamine is introduced into a 200 mL reaction vessel, and 2.00 g (10.0 mmol) of BzDA is introduced as a tetracarboxylic dianhydride. As a result, DDE (aromatic diamine) and BzDA (tetracarboxylic dianhydride) were introduced into the screw tube.
次に、前記反応容器内に、有機溶媒としてジメチルアセトアミド(N,N−ジメチルアセトアミド)を7.08g及びγ−ブチロラクトンを7.07g導入するとともに、添加剤として前記3級アミン化合物(A)を0.050g(0.50mmol)導入することにより、DDE(芳香族ジアミン)と、BzDA(テトラカルボン酸二無水物)と、前記3級アミン化合物(A)(添加剤:トリエチルアミン)と、N,N−ジメチルアセトアミド及びγ−ブチロラクトンの混合溶媒(有機溶媒)とを含む混合液を得た。 Next, 7.08 g of dimethylacetamide (N, N-dimethylacetamide) and 7.07 g of γ-butyrolactone as organic solvents are introduced into the reaction vessel, and the tertiary amine compound (A) is added as an additive. By introducing 0.050 g (0.50 mmol), DDE (aromatic diamine), BzDA (tetracarboxylic dianhydride), the tertiary amine compound (A) (additive: triethylamine), N, A mixed solution containing a mixed solvent (organic solvent) of N-dimethylacetamide and γ-butyrolactone was obtained.
次いで、前記混合液の入った反応容器内の雰囲気を窒素雰囲気とし、窒素雰囲気下、180℃の温度条件で3時間加熱しながら撹拌した(以下、このような加熱撹拌工程において、加熱撹拌する時間を「反応時間」と称する)。このような加熱撹拌工程に際しては、窒素を微量流して有機溶媒と副生する水を抜き出して反応を進行させた。このようにして、前記反応容器内に、粘性のある均一な淡黄色の反応液(ポリイミド溶液)を得た。このようにして得られた反応液(ポリイミド溶液)中には、前記添加剤としてのトリエチルアミンが含まれたままの状態となっていた。このように、得られた反応液は、BzDAとDDEとの反応に由来する繰り返し単位を有するポリイミドと、トリエチルアミンと、前記有機溶媒とを含むワニス組成物(ポリイミドワニス:溶媒を含む液状のポリイミド樹脂組成物)であった。 Next, the atmosphere in the reaction vessel containing the mixed solution was changed to a nitrogen atmosphere and stirred while heating for 3 hours under a nitrogen atmosphere at a temperature of 180 ° C. (hereinafter, the time for heating and stirring in such a heating and stirring step) Is referred to as “reaction time”). In such a heating and stirring step, a small amount of nitrogen was flowed to extract the organic solvent and by-product water, and the reaction was allowed to proceed. Thus, a viscous uniform light yellow reaction solution (polyimide solution) was obtained in the reaction vessel. The reaction solution (polyimide solution) thus obtained remained in a state where triethylamine as the additive was contained. Thus, the obtained reaction liquid is a varnish composition (polyimide varnish: liquid polyimide resin containing a solvent) containing polyimide having a repeating unit derived from the reaction of BzDA and DDE, triethylamine, and the organic solvent. Composition).
次に、前記反応液からなるワニス組成物を、縦210mm、横148mmの大きさ(A5サイズ)のガラス基板にバーコーターを用いて塗布し、ガラス板上に前記ワニス組成物の塗膜を形成した。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、60℃の温度条件で4時間静置した後、温度を60℃から250℃に昇温し、250℃の温度条件で1時間静置することにより塗膜を硬化せしめ、ガラス板上に、ポリイミドとトリエチルアミンとを含むポリイミド樹脂組成物からなる薄膜(ポリイミド樹脂組成物のフィルム)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から、ポリイミド樹脂組成物のフィルムを剥離することにより、該フィルムを回収し、ポリイミド樹脂組成物からなる無色透明のフィルム(ポリイミドフィルム)を得た。このようにして得られたフィルムの膜厚は40μmであった。 Next, the varnish composition comprising the reaction solution is applied to a glass substrate having a length of 210 mm and a width of 148 mm (A5 size) using a bar coater to form a coating film of the varnish composition on a glass plate. did. Then, the glass plate on which the coating film was formed was put into an oven, and after standing in a nitrogen atmosphere at a temperature condition of 60 ° C. for 4 hours, the temperature was raised from 60 ° C. to 250 ° C., A polyimide having a coating film cured by standing at 250 ° C. for 1 hour and coated on a glass plate with a thin film (polyimide resin composition film) comprising a polyimide resin composition containing polyimide and triethylamine. Coated glass was obtained. Next, the film of the polyimide resin composition was peeled from the polyimide-coated glass thus obtained to recover the film, and a colorless transparent film (polyimide film) made of the polyimide resin composition was obtained. . The film thickness thus obtained was 40 μm.
(実施例2〜13)
添加剤として3級アミン化合物(A)を0.050g(0.50mmol)利用する代わりに、下記表1に示す種類の添加剤を下記表1に示す使用量でそれぞれ利用した以外は実施例1と同様にして、ワニス組成物を製造した後、ポリイミド樹脂組成物からなる無色透明のフィルム(ポリイミドフィルム)をそれぞれ製造した。このようにして得られたフィルムの膜厚はいずれの実施例においても40μmであった。なお、表1には、実施例1〜13においてフィルムの製造に利用したテトラカルボン酸二無水物、芳香族ジアミン及び添加剤の種類、並びに、添加剤の使用量を示す。また、表1においてテトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミンに関する括弧中の数値は、テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミンとのモル比を示す。
(Examples 2 to 13)
Example 1 except that 0.050 g (0.50 mmol) of the tertiary amine compound (A) was used as an additive instead of using the types of additives shown in Table 1 below in the amounts shown in Table 1 below. In the same manner as described above, a varnish composition was produced, and then a colorless transparent film (polyimide film) made of a polyimide resin composition was produced. Thus, the film thickness of the obtained film was 40 micrometers in any Example. Table 1 shows the types of tetracarboxylic dianhydrides, aromatic diamines and additives used in the production of films in Examples 1 to 13, and the amounts of additives used. Moreover, the numerical value in the parenthesis regarding tetracarboxylic dianhydride and aromatic diamine in Table 1 shows the molar ratio of tetracarboxylic dianhydride and aromatic diamine.
(実施例14)
芳香族ジアミンとしてDDEを利用する代わりにDABANを2.27g(10.0mmol)利用し、前記反応時間を3時間から6時間に変更し、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7.36gに変更し、γ−ブチロラクトンの使用量を7.44gに変更した以外は、実施例1と同様にして、ワニス組成物を製造した後、ポリイミド樹脂組成物からなる無色透明のフィルム(ポリイミドフィルム)をそれぞれ製造した。このようにして得られたフィルムの膜厚は30μmであった。
(Example 14)
Instead of using DDE as an aromatic diamine, 2.27 g (10.0 mmol) of DABAN was used, the reaction time was changed from 3 hours to 6 hours, and the amount of dimethylacetamide (N, N-dimethylacetamide) used was changed. A varnish composition was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount was changed to 7.36 g and the amount of γ-butyrolactone used was changed to 7.44 g, and then a colorless and transparent film comprising a polyimide resin composition ( Polyimide film) was produced. The film thickness thus obtained was 30 μm.
(実施例15)
添加剤として3級アミン化合物(A)を利用する代わりに3級リン化合物(A)を0.13g(0.50mmol)利用した以外は、実施例14と同様にして、ワニス組成物を製造した後、ポリイミド樹脂組成物からなる無色透明のフィルム(ポリイミドフィルム)をそれぞれ製造した。このようにして得られたフィルムの膜厚は30μmであった。
(Example 15)
A varnish composition was produced in the same manner as in Example 14 except that 0.13 g (0.50 mmol) of the tertiary phosphorus compound (A) was used instead of the tertiary amine compound (A) as an additive. Then, the colorless and transparent film (polyimide film) which consists of a polyimide resin composition was manufactured, respectively. The film thickness thus obtained was 30 μm.
(実施例16)
芳香族ジアミンとして、DABANを単独で利用する代わりにDABAN1.14g(5.00mmol)とDDE1.00g(5.00mmol)の混合物を利用した以外は、実施例15と同様にして、ワニス組成物を製造した後、ポリイミド樹脂組成物からなる無色透明のフィルム(ポリイミドフィルム)をそれぞれ製造した。このようにして得られたフィルムの膜厚は30μmであった。
(Example 16)
As an aromatic diamine, a varnish composition was prepared in the same manner as in Example 15 except that a mixture of DABAN 1.14 g (5.00 mmol) and DDE 1.00 g (5.00 mmol) was used instead of DABAN alone. After the production, a colorless and transparent film (polyimide film) made of the polyimide resin composition was produced. The film thickness thus obtained was 30 μm.
(実施例17)
芳香族ジアミンとして、DABANを単独で利用する代わりにDABAN1.14g(5.00mmol)とTFMB1.60g(5.00mmol)の混合物を利用し、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7.90gに変更し、γ−ブチロラクトンの使用量を7.90gに変更した以外は、実施例15と同様にして、ワニス組成物を製造した後、ポリイミド樹脂組成物からなる無色透明のフィルム(ポリイミドフィルム)をそれぞれ製造した。このようにして得られたフィルムの膜厚は30μmであった。
(Example 17)
As an aromatic diamine, instead of using DABAN alone, a mixture of 1.14 g (5.00 mmol) of DABAN and 1.60 g (5.00 mmol) of TFMB is used, and the amount of dimethylacetamide (N, N-dimethylacetamide) used is reduced. After changing to 7.90g and changing the usage-amount of (gamma) -butyrolactone to 7.90g, after manufacturing a varnish composition like Example 15, the colorless and transparent film which consists of a polyimide resin composition ( Polyimide film) was produced. The film thickness thus obtained was 30 μm.
(実施例18)
添加剤として3級リン化合物(A)を利用する代わりに3級アミン化合物(A)を0.050g(0.50mmol)利用した以外は、実施例16と同様にして、ワニス組成物を製造した後、ポリイミド樹脂組成物からなる無色透明のフィルム(ポリイミドフィルム)をそれぞれ製造した。このようにして得られたフィルムの膜厚は30μmであった。
(Example 18)
A varnish composition was produced in the same manner as in Example 16 except that 0.050 g (0.50 mmol) of the tertiary amine compound (A) was used instead of the tertiary phosphorus compound (A) as an additive. Then, the colorless and transparent film (polyimide film) which consists of a polyimide resin composition was manufactured, respectively. The film thickness thus obtained was 30 μm.
(実施例19)
添加剤として3級リン化合物(A)を利用する代わりに3級アミン化合物(A)を0.050g(0.50mmol)利用した以外は、実施例17と同様にして、ワニス組成物を製造した後、ポリイミド樹脂組成物からなる無色透明のフィルム(ポリイミドフィルム)をそれぞれ製造した。このようにして得られたフィルムの膜厚は30μmであった。
(Example 19)
A varnish composition was produced in the same manner as in Example 17, except that 0.050 g (0.50 mmol) of the tertiary amine compound (A) was used instead of the tertiary phosphorus compound (A) as an additive. Then, the colorless and transparent film (polyimide film) which consists of a polyimide resin composition was manufactured, respectively. The film thickness thus obtained was 30 μm.
(実施例20)
芳香族ジアミンとして、DABANを単独で利用する代わりにDABAN2.05g(9.00mmol)とPPD0.11g(1.00mmol)の混合物を利用し、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7.25gに変更し、γ−ブチロラクトンの使用量を7.25gに変更した以外は、実施例14と同様にして、ワニス組成物を製造した後、ポリイミド樹脂組成物からなる無色透明のフィルム(ポリイミドフィルム)をそれぞれ製造した。このようにして得られたフィルムの膜厚は30μmであった。
(Example 20)
As an aromatic diamine, instead of using DABAN alone, a mixture of DABAN 2.05 g (9.00 mmol) and PPD 0.11 g (1.00 mmol) was used, and the amount of dimethylacetamide (N, N-dimethylacetamide) used was reduced. After changing to 7.25 g and changing the usage-amount of (gamma) -butyrolactone to 7.25 g, after manufacturing a varnish composition like Example 14, the colorless and transparent film which consists of a polyimide resin composition ( Polyimide film) was produced. The film thickness thus obtained was 30 μm.
(実施例21)
芳香族ジアミンとして、DDEを利用する代わりにFDAを3.48g(10.0mmol)利用し、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8.70gに変更し、γ−ブチロラクトンの使用量を9.02gに変更した以外は、実施例1と同様にして、ワニス組成物を製造した後、ポリイミド樹脂組成物からなる無色透明のフィルム(ポリイミドフィルム)をそれぞれ製造した。このようにして得られたフィルムの膜厚は30μmであった。
(Example 21)
As an aromatic diamine, instead of using DDE, 3.48 g (10.0 mmol) of FDA was used, the amount of dimethylacetamide (N, N-dimethylacetamide) was changed to 8.70 g, and γ-butyrolactone was used. A varnish composition was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount was changed to 9.02 g, and then a colorless transparent film (polyimide film) made of the polyimide resin composition was produced. The film thickness thus obtained was 30 μm.
(実施例22)
芳香族ジアミンとして、DDEを利用する代わりに4,4’−DDSを2.48g(10.0mmol)利用し、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7.60gに変更し、γ−ブチロラクトンの使用量を7.60gに変更した以外は、実施例1と同様にして、ワニス組成物を製造した後、ポリイミド樹脂組成物からなる無色透明のフィルム(ポリイミドフィルム)をそれぞれ製造した。このようにして得られたフィルムの膜厚は30μmであった。
(Example 22)
Instead of using DDE as an aromatic diamine, 2.48 g (10.0 mmol) of 4,4′-DDS was used, and the amount of dimethylacetamide (N, N-dimethylacetamide) used was changed to 7.60 g. Except having changed the usage-amount of (gamma) -butyrolactone to 7.60 g, after manufacturing a varnish composition like Example 1, the colorless and transparent film (polyimide film) which consists of a polyimide resin composition was each manufactured. . The film thickness thus obtained was 30 μm.
(実施例23)
芳香族ジアミンとして、DDEを利用する代わりに3,3’−DDSを2.48g(10.0mmol)利用し、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7.60gに変更し、γ−ブチロラクトンの使用量を7.60gに変更した以外は、実施例1と同様にして、ワニス組成物を製造した後、ポリイミド樹脂組成物からなる無色透明のフィルム(ポリイミドフィルム)をそれぞれ製造した。このようにして得られたフィルムの膜厚は30μmであった。
(Example 23)
As an aromatic diamine, instead of using DDE, 3.48 g (10.0 mmol) of 3,3′-DDS was used, and the amount of dimethylacetamide (N, N-dimethylacetamide) used was changed to 7.60 g. Except having changed the usage-amount of (gamma) -butyrolactone to 7.60 g, after manufacturing a varnish composition like Example 1, the colorless and transparent film (polyimide film) which consists of a polyimide resin composition was each manufactured. . The film thickness thus obtained was 30 μm.
(実施例24)
芳香族ジアミンとして、DDEを単独で利用する代わりに4,4’−DDS1.24g(5.00mmol)と3,3’−DDS1.24g(5.00mmol)の混合物を利用し、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7.60gに変更し、γ−ブチロラクトンの使用量を7.60gに変更した以外は、実施例1と同様にして、ワニス組成物を製造した後、ポリイミド樹脂組成物からなる無色透明のフィルム(ポリイミドフィルム)をそれぞれ製造した。このようにして得られたフィルムの膜厚は30μmであった。
(Example 24)
As an aromatic diamine, instead of using DDE alone, a mixture of 4,4′-DDS 1.24 g (5.00 mmol) and 3,3′-DDS 1.24 g (5.00 mmol) was used, and dimethylacetamide (N N-dimethylacetamide) was changed to 7.60 g, and the amount of γ-butyrolactone was changed to 7.60 g. Each colorless transparent film (polyimide film) made of the resin composition was produced. The film thickness thus obtained was 30 μm.
(実施例25)
芳香族ジアミンとして、DDEを利用する代わりにDDMを1.98g(10.0mmol)利用し、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7.04gに変更し、γ−ブチロラクトンの使用量を7.04gに変更した以外は、実施例1と同様にして、ワニス組成物を製造した後、ポリイミド樹脂組成物からなる無色透明のフィルム(ポリイミドフィルム)をそれぞれ製造した。このようにして得られたフィルムの膜厚は30μmであった。
(Example 25)
Instead of using DDE as an aromatic diamine, 1.98 g (10.0 mmol) of DDM is used, the amount of dimethylacetamide (N, N-dimethylacetamide) used is changed to 7.04 g, and the use of γ-butyrolactone A varnish composition was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount was changed to 7.04 g, and then a colorless transparent film (polyimide film) made of the polyimide resin composition was produced. The film thickness thus obtained was 30 μm.
(実施例26)
芳香族ジアミンとして、DDEを利用する代わりにBAABを2.28g(10.0mmol)利用し、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7.37gに変更し、γ−ブチロラクトンの使用量を7.37gに変更した以外は、実施例1と同様にして、ワニス組成物を製造した後、ポリイミド樹脂組成物からなる無色透明のフィルム(ポリイミドフィルム)をそれぞれ製造した。このようにして得られたフィルムの膜厚は30μmであった。
(Example 26)
Instead of using DDE as an aromatic diamine, 2.28 g (10.0 mmol) of BAAB is used, the amount of dimethylacetamide (N, N-dimethylacetamide) used is changed to 7.37 g, and γ-butyrolactone is used. A varnish composition was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount was changed to 7.37 g, and then a colorless transparent film (polyimide film) made of the polyimide resin composition was produced. The film thickness thus obtained was 30 μm.
(実施例27)
芳香族ジアミンとして、DDEを利用する代わりにBABBを4.54g(10.0mmol)利用し、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10.0gに変更し、γ−ブチロラクトンの使用量を10.0gに変更した以外は、実施例1と同様にして、ワニス組成物を製造した後、ポリイミド樹脂組成物からなる無色透明のフィルム(ポリイミドフィルム)をそれぞれ製造した。このようにして得られたフィルムの膜厚は30μmであった。
(Example 27)
Instead of using DDE as an aromatic diamine, use 4.54 g (10.0 mmol) of BABB, change the amount of dimethylacetamide (N, N-dimethylacetamide) to 10.0 g, and use γ-butyrolactone A varnish composition was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount was changed to 10.0 g, and then a colorless transparent film (polyimide film) made of the polyimide resin composition was produced. The film thickness thus obtained was 30 μm.
実施例14〜27においてフィルムの製造に利用したテトラカルボン酸二無水物、芳香族ジアミン及び添加剤の種類等を表2に示す。また、表2においてテトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミンに関する括弧中の数値は、テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミンとのモル比を示す。 Table 2 shows the types of tetracarboxylic dianhydrides, aromatic diamines, additives, and the like used for the production of films in Examples 14 to 27. Moreover, the numerical value in the parenthesis regarding tetracarboxylic dianhydride and aromatic diamine in Table 2 shows the molar ratio of tetracarboxylic dianhydride and aromatic diamine.
(実施例28)
テトラカルボン酸二無水物として、BzDAを単独で利用する代わりにCpODA5.76g(15.0mmol)、s−BPDA2.21g(7.5mmol)及びHPMDA1.68g(7.5mmol)の混合物を利用し、芳香族ジアミンとして、DDEを利用する代わりにTFMBを9.61g(30.0mmol)利用し、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39.2gに変更し、γ−ブチロラクトンの使用量を39.4gに変更し、前記3級アミン化合物(A)の使用量を0.149g(1.47mmol)に変更した以外は、実施例1と同様にして、ワニス組成物を製造した後、ポリイミド樹脂組成物からなる無色透明のフィルム(ポリイミドフィルム)をそれぞれ製造した。このようにして得られたフィルムの膜厚は38μmであった。
(Example 28)
As a tetracarboxylic dianhydride, instead of using BzDA alone, a mixture of CpODA 5.76 g (15.0 mmol), s-BPDA 2.21 g (7.5 mmol) and HPMDA 1.68 g (7.5 mmol) was used. Instead of using DDE as an aromatic diamine, 9.61 g (30.0 mmol) of TFMB is used, the amount of dimethylacetamide (N, N-dimethylacetamide) used is changed to 39.2 g, and the use of γ-butyrolactone is used. After producing a varnish composition in the same manner as in Example 1 except that the amount was changed to 39.4 g and the amount of the tertiary amine compound (A) used was changed to 0.149 g (1.47 mmol). A colorless and transparent film (polyimide film) made of a polyimide resin composition was produced. The film thickness thus obtained was 38 μm.
(実施例29)
テトラカルボン酸二無水物として、CpODA2.88g(7.5mmol)、s−BPDA2.21g(7.5mmol)及びHPMDA3.36g(15.0mmol)の混合物を利用し、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36.0gに変更し、γ−ブチロラクトンの使用量を36.0gに変更した以外は、実施例20と同様にして、ワニス組成物を製造した後、ポリイミド樹脂組成物からなる無色透明のフィルム(ポリイミドフィルム)をそれぞれ製造した。このようにして得られたフィルムの膜厚は50μmであった。
(Example 29)
As a tetracarboxylic dianhydride, a mixture of 2.88 g (7.5 mmol) of CpODA, 2.21 g (7.5 mmol) of s-BPDA and 3.36 g (15.0 mmol) of HPMDA was used, and dimethylacetamide (N, N-dimethyl) was used. Acetamide) was changed to 36.0 g and γ-butyrolactone was changed to 36.0 g, except that a varnish composition was produced in the same manner as in Example 20, and then the polyimide resin composition was used. A colorless transparent film (polyimide film) was produced. The film thickness thus obtained was 50 μm.
(実施例30)
添加剤として、3級アミン化合物(A)を利用する代わりに3級リン化合物(A)を0.386g(1.47mmol)利用した以外は、実施例20と同様にして、ワニス組成物を製造した後、ポリイミド樹脂組成物からなる無色透明のフィルム(ポリイミドフィルム)をそれぞれ製造した。このようにして得られたフィルムの膜厚は29μmであった。
(Example 30)
A varnish composition was produced in the same manner as in Example 20 except that 0.386 g (1.47 mmol) of the tertiary phosphorus compound (A) was used instead of the tertiary amine compound (A) as an additive. Then, a colorless and transparent film (polyimide film) made of the polyimide resin composition was produced. The film thickness thus obtained was 29 μm.
(実施例31)
添加剤として、3級アミン化合物(A)を利用する代わりに4級リン塩(C)を0.637g(1.47mmol)利用した以外は、実施例20と同様にして、ワニス組成物を製造した後、ポリイミド樹脂組成物からなる無色透明のフィルム(ポリイミドフィルム)をそれぞれ製造した。このようにして得られたフィルムの膜厚は38μmであった。
(Example 31)
A varnish composition was produced in the same manner as in Example 20, except that 0.637 g (1.47 mmol) of the quaternary phosphate (C) was used instead of the tertiary amine compound (A) as an additive. Then, a colorless and transparent film (polyimide film) made of the polyimide resin composition was produced. The film thickness thus obtained was 38 μm.
(実施例32)
テトラカルボン酸二無水物として、BzDAを単独で利用する代わりにCpODA1.15g(3.0mmol)、s−BPDA0.88g(3.0mmol)及びBzDA1.63g(4.0mmol)の混合物を利用し、芳香族ジアミンとして、DDEを利用する代わりにTFMBを3.2g(10.0mmol)利用し、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9.1gに変更し、かつ、γ−ブチロラクトンの使用量を6.86gに変更した以外は、実施例1と同様にして、ワニス組成物を製造した後、ポリイミド樹脂組成物からなる無色透明のフィルム(ポリイミドフィルム)をそれぞれ製造した。このようにして得られたフィルムの膜厚は90μmであった。
(Example 32)
As tetracarboxylic dianhydride, instead of using BzDA alone, a mixture of CpODA 1.15 g (3.0 mmol), s-BPDA 0.88 g (3.0 mmol) and BzDA 1.63 g (4.0 mmol) was used, As an aromatic diamine, instead of using DDE, 3.2 g (10.0 mmol) of TFMB is used, the amount of dimethylacetamide (N, N-dimethylacetamide) used is changed to 9.1 g, and γ-butyrolactone is used. A varnish composition was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount used was changed to 6.86 g, and then a colorless transparent film (polyimide film) made of the polyimide resin composition was produced. The film thickness thus obtained was 90 μm.
(実施例33)
テトラカルボン酸二無水物として、BzDAを単独で利用する代わりにBNBDA3.30g(10.0mmol)、s−BPDA1.47g(5.000mmol)及びHPMDA1.12g(5.0mmol)の混合物を利用し、芳香族ジアミンとして、DDEを利用する代わりにTFMBを6.45g(20.1mmol)利用し、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24.8gに変更し、γ−ブチロラクトンの使用量を24.7gに変更し、前記3級アミン化合物(A)の使用量を0.101g(1.00mmol)に変更した以外は、実施例1と同様にして、ワニス組成物を製造した後、ポリイミド樹脂組成物からなる無色透明のフィルム(ポリイミドフィルム)をそれぞれ製造した。このようにして得られたフィルムの膜厚は16μmであった。
(Example 33)
As tetracarboxylic dianhydride, instead of using BzDA alone, a mixture of BNBDA 3.30 g (10.0 mmol), s-BPDA 1.47 g (5.000 mmol) and HPMDA 1.12 g (5.0 mmol) was used, Instead of using DDE as an aromatic diamine, 6.45 g (20.1 mmol) of TFMB was used, the amount of dimethylacetamide (N, N-dimethylacetamide) used was changed to 24.8 g, and the use of γ-butyrolactone was used. After producing a varnish composition in the same manner as in Example 1 except that the amount was changed to 24.7 g and the amount of the tertiary amine compound (A) was changed to 0.101 g (1.00 mmol). A colorless and transparent film (polyimide film) made of a polyimide resin composition was produced. The film thickness thus obtained was 16 μm.
実施例28〜33においてフィルムの製造に利用したテトラカルボン酸二無水物、芳香族ジアミン及び添加剤の種類等を表3に示す。また、表3においてテトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミンに関する括弧中の数値は、テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミンとのモル比を示す。 Table 3 shows the types of tetracarboxylic dianhydrides, aromatic diamines and additives used in the production of films in Examples 28 to 33. Moreover, the numerical value in the parenthesis regarding tetracarboxylic dianhydride and aromatic diamine in Table 3 shows the molar ratio of tetracarboxylic dianhydride and aromatic diamine.
[実施例1〜33で得られたポリイミド樹脂組成物のフィルムの特性の評価]
<ガラス転移温度(Tg)の測定>
各実施例で得られたフィルムを構成するポリイミド樹脂組成物のガラス転移温度(Tg)の値(単位:℃)を以下のようにして測定した。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「TMA8311」)を用い、測定試料として各実施例等で得られたフィルム(ポリイミド樹脂組成物の硬化物)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、各実施例で得られたフィルムを構成するポリイミド樹脂組成物のガラス転移温度(Tg)の値(単位:℃)を求めた。得られた結果を表4に示す
<全光線透過率及び黄色度(YI)の測定>
各実施例等で得られたフィルムを構成するポリイミド樹脂組成物の全光線透過率(単位:%)及び黄色度(YI)を、以下のようにして測定した。すなわち、各実施例等で得られたフィルム(ポリイミド樹脂組成物の硬化物)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」、日本電色工業株式会社製の商品名「分光色彩計SD6000」をそれぞれ用いて測定を行うことにより、各実施例等で得られたフィルムを構成するポリイミド樹脂組成物の全光線透過率(単位:%)及び黄色度(YI)をそれぞれ求めた。なお、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、また、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。得られた結果を表4に示す
<破断点伸度の測定方法>
各実施例で得られたフィルムを構成するポリイミド樹脂組成物の破断点伸度(単位:%)を、日本工業規格の「JIS K7161」に記載の方法に準拠して、引張速度5mm/minの条件で測定した。このような測定に際しては、測定装置としてインストロン製の引張試験機を用い、かつ、測定試料としてJIS K−7139A22準拠の打ち抜き器を用いて各実施例で得られたフィルムから加工して得られるダンベル状の試験片を用い、該測定装置に該測定試料(ダンベル状の試験片)をセットして測定した。得られた結果を表4に示す。
[Evaluation of Film Properties of Polyimide Resin Compositions Obtained in Examples 1-33]
<Measurement of glass transition temperature (Tg)>
The value (unit: ° C.) of the glass transition temperature (Tg) of the polyimide resin composition constituting the film obtained in each example was measured as follows. That is, using a thermomechanical analyzer (trade name “TMA8311” manufactured by Rigaku) as a measuring device, 20 mm in length cut out from a film (cured product of polyimide resin composition) obtained in each example or the like as a measurement sample, Using a sample having a width of 5 mm (the thickness of the sample does not affect the measured value, so the film thickness obtained in the example is kept as it is), and in a nitrogen atmosphere, a tensile mode (49 mN) The TMA curve is obtained by measuring at a temperature rising rate of 5 ° C./min, and extrapolated before and after the inflection point of the TMA curve resulting from the glass transition. The glass transition temperature (Tg) value (unit: ° C.) of the polyimide resin composition constituting the obtained film was determined. The obtained results are shown in Table 4. <Measurement of total light transmittance and yellowness (YI)>
The total light transmittance (unit:%) and yellowness (YI) of the polyimide resin composition constituting the film obtained in each example were measured as follows. That is, the film (cured product of the polyimide resin composition) obtained in each example etc. was used as it was as a sample for measurement, and the trade name “Haze Meter NDH-5000” manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. was used as a measuring device. The total light transmittance (unit: unit :) of the polyimide resin composition constituting the film obtained in each example or the like by performing measurement using a product name “spectral colorimeter SD6000” manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. %) And yellowness (YI) were determined. In this measurement, the total light transmittance was 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. Yellowness was measured. Further, the total light transmittance is obtained by performing measurement in accordance with JIS K7361-1 (issued in 1997), and the yellowness (YI) is measured in accordance with ASTM E313-05 (issued in 2005). Was determined by The obtained results are shown in Table 4. <Measurement method of elongation at break>
The elongation at break (unit:%) of the polyimide resin composition constituting the film obtained in each example was determined according to the method described in “JIS K7161” of Japanese Industrial Standards, with a tensile speed of 5 mm / min. Measured under conditions. In such a measurement, an Instron tensile tester is used as a measuring device, and a JIS K-7139A22 compliant punch is used as a measurement sample, which is obtained by processing from the film obtained in each example. Using a dumbbell-shaped test piece, the measurement sample (dumbbell-shaped test piece) was set in the measuring apparatus and measured. Table 4 shows the obtained results.
表4に示す結果からも明らかなように、各実施例で得られたフィルムを構成するポリイミド樹脂組成物(硬化物)はいずれも、全光線透過率やYIの値からガラス代替用途に利用可能な十分に高度な光透過性を有することが明らかとなった。また、各実施例で得られたフィルムを構成するポリイミド樹脂組成物(硬化物)はいずれも、Tgが348℃以上となっており、Tgを基準として十分に高度な耐熱性を有することも分かった。更に、各実施例で得られたフィルムを構成するポリイミド樹脂組成物(硬化物)はいずれも、その破断点伸度の値から十分に優れた機械的強度を有することも分かった。 As is clear from the results shown in Table 4, any of the polyimide resin compositions (cured products) constituting the films obtained in each example can be used for glass replacement applications from the values of total light transmittance and YI. It has become clear that it has a sufficiently high light transmittance. Also, it is understood that all of the polyimide resin compositions (cured products) constituting the films obtained in each Example have a Tg of 348 ° C. or higher and have sufficiently high heat resistance based on Tg. It was. Furthermore, it was also found that any polyimide resin composition (cured product) constituting the film obtained in each example had sufficiently excellent mechanical strength from the value of elongation at break.
以上説明したように、本発明によれば、ガラス代替用途に利用可能な十分な光透過性を有するとともに、十分に高度な耐熱性と十分に優れた機械的強度とを有する硬化物とすることが可能なポリイミド樹脂組成物、及び、そのようなポリイミドの硬化物の製造に好適に利用することが可能なポリイミドワニスを提供することが可能となる。 As described above, according to the present invention, the cured product has sufficient light transmittance that can be used for glass replacement applications, and has sufficiently high heat resistance and sufficiently excellent mechanical strength. It is possible to provide a polyimide resin composition that can be suitably used for manufacturing a cured product of such a polyimide resin composition and such a polyimide.
したがって、本発明のポリイミド樹脂組成物は、各種フィルム、自動車用部品、航空宇宙用部品、軸受部品、シール材、ベアリング部品、ギアホイールおよびバルブ部品等を製造するための材料等として特に有用である。 Therefore, the polyimide resin composition of the present invention is particularly useful as a material for producing various films, automotive parts, aerospace parts, bearing parts, seal materials, bearing parts, gear wheels, valve parts and the like. .
Claims (2)
で表される繰り返し単位(A)、下記一般式(2):
で表される繰り返し単位(B)、及び、下記一般式(3):
で表される繰り返し単位(C)からなる群の中から選択される少なくとも1種の繰り返し単位を含有するポリイミドと、
イミダゾール系化合物、リン系化合物、及び、アミン系化合物からなる群の中から選択される少なくとも1種の化合物と、
を含むことを特徴とするポリイミド樹脂組成物。 The following general formula (1):
A repeating unit (A) represented by the following general formula (2):
And a repeating unit (B) represented by the following general formula (3):
A polyimide containing at least one repeating unit selected from the group consisting of repeating units (C) represented by:
At least one compound selected from the group consisting of an imidazole compound, a phosphorus compound, and an amine compound;
The polyimide resin composition characterized by including.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017249876A JP2018044180A (en) | 2017-12-26 | 2017-12-26 | Polyimide resin composition and polyimide varnish |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017249876A JP2018044180A (en) | 2017-12-26 | 2017-12-26 | Polyimide resin composition and polyimide varnish |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018044180A true JP2018044180A (en) | 2018-03-22 |
Family
ID=61692461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017249876A Pending JP2018044180A (en) | 2017-12-26 | 2017-12-26 | Polyimide resin composition and polyimide varnish |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2018044180A (en) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019131894A1 (en) * | 2017-12-28 | 2019-07-04 | 宇部興産株式会社 | Polyimide precursor, polyimide, polyimide film, varnish and substrate |
| WO2019198709A1 (en) * | 2018-04-10 | 2019-10-17 | 三菱瓦斯化学株式会社 | Polyimide resin, polyimide varnish and polyimide film |
| KR20210003100A (en) * | 2018-05-01 | 2021-01-11 | 미쯔비시 가스 케미칼 컴파니, 인코포레이티드 | Polyimide resin, polyimide varnish and polyimide film |
| CN112272664A (en) * | 2018-07-09 | 2021-01-26 | 引能仕株式会社 | Tetracarboxylic dianhydride, carbonyl compound, polyimide precursor resin and polyimide |
| WO2021049545A1 (en) * | 2019-09-10 | 2021-03-18 | Eneos株式会社 | Polyimide, varnish, and film |
| JPWO2022045207A1 (en) * | 2020-08-26 | 2022-03-03 | ||
| JP2022044020A (en) * | 2020-09-04 | 2022-03-16 | 株式会社カネカ | Polyamide acid, polyamide acid solution, polyimide, polyimide film, laminate and flexible device, and method for producing polyimide film |
| JP2022107638A (en) * | 2022-05-12 | 2022-07-22 | Eneos株式会社 | Tetracarboxylic dianhydrides, carbonyl compounds, polyimide precursor resins and polyimides |
| WO2022255174A1 (en) * | 2021-05-31 | 2022-12-08 | 株式会社カネカ | Polyamic acid composition, polyimide, laminate thereof, flexible device, and method for producing laminate |
| WO2022255114A1 (en) * | 2021-05-31 | 2022-12-08 | Eneos株式会社 | Polyimide |
| WO2023048121A1 (en) * | 2021-09-21 | 2023-03-30 | Ube株式会社 | Polyimide precursor composition and polyimide film |
| CN115873243A (en) * | 2021-09-29 | 2023-03-31 | 中国石油化工股份有限公司 | A kind of polyimide adhesive material and its preparation method and application |
| KR20230146067A (en) | 2021-02-19 | 2023-10-18 | 유비이 가부시키가이샤 | Polyimide precursor composition and polyimide film |
| JP2024519785A (en) * | 2022-03-15 | 2024-05-21 | エルジー・ケム・リミテッド | Polymer resin composition, method for producing polymer resin film, polymer resin film, display device substrate using same, and optical device |
-
2017
- 2017-12-26 JP JP2017249876A patent/JP2018044180A/en active Pending
Cited By (36)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019131894A1 (en) * | 2017-12-28 | 2019-07-04 | 宇部興産株式会社 | Polyimide precursor, polyimide, polyimide film, varnish and substrate |
| CN111757904A (en) * | 2017-12-28 | 2020-10-09 | 宇部兴产株式会社 | Polyimide precursors, polyimides, polyimide films, varnishes and substrates |
| JPWO2019131894A1 (en) * | 2017-12-28 | 2021-01-14 | 宇部興産株式会社 | Polyimide precursor, polyimide, polyimide film, varnish, and substrate |
| CN111757904B (en) * | 2017-12-28 | 2023-07-14 | Ube株式会社 | Polyimide precursors, polyimides, polyimide films, varnishes and substrates |
| JP7371621B2 (en) | 2018-04-10 | 2023-10-31 | 三菱瓦斯化学株式会社 | Polyimide resin, polyimide varnish and polyimide film |
| CN111936554A (en) * | 2018-04-10 | 2020-11-13 | 三菱瓦斯化学株式会社 | Polyimide resin, polyimide varnish, and polyimide film |
| KR20200140823A (en) * | 2018-04-10 | 2020-12-16 | 미쯔비시 가스 케미칼 컴파니, 인코포레이티드 | Polyimide resin, polyimide varnish and polyimide film |
| KR102737050B1 (en) | 2018-04-10 | 2024-12-02 | 미쯔비시 가스 케미칼 컴파니, 인코포레이티드 | Polyimide resin, polyimide varnish and polyimide film |
| TWI804604B (en) * | 2018-04-10 | 2023-06-11 | 日商三菱瓦斯化學股份有限公司 | Polyimide resin, polyimide varnish and polyimide film |
| WO2019198709A1 (en) * | 2018-04-10 | 2019-10-17 | 三菱瓦斯化学株式会社 | Polyimide resin, polyimide varnish and polyimide film |
| JPWO2019198709A1 (en) * | 2018-04-10 | 2021-04-15 | 三菱瓦斯化学株式会社 | Polyimide resin, polyimide varnish and polyimide film |
| KR20210003100A (en) * | 2018-05-01 | 2021-01-11 | 미쯔비시 가스 케미칼 컴파니, 인코포레이티드 | Polyimide resin, polyimide varnish and polyimide film |
| KR102860342B1 (en) * | 2018-05-01 | 2025-09-16 | 미쯔비시 가스 케미칼 컴파니, 인코포레이티드 | Polyimide resin, polyimide varnish and polyimide film |
| KR20210031646A (en) | 2018-07-09 | 2021-03-22 | 에네오스 가부시키가이샤 | Tetracarboxylic dianhydride, carbonyl compound, polyimide precursor resin and polyimide |
| US20210122724A1 (en) * | 2018-07-09 | 2021-04-29 | Eneos Corporation | Tetracarboxylic dianhydride, carbonyl compound, polyimide precursor resin, and polyimide |
| CN112272664A (en) * | 2018-07-09 | 2021-01-26 | 引能仕株式会社 | Tetracarboxylic dianhydride, carbonyl compound, polyimide precursor resin and polyimide |
| WO2021049545A1 (en) * | 2019-09-10 | 2021-03-18 | Eneos株式会社 | Polyimide, varnish, and film |
| JP7738565B2 (en) | 2020-08-26 | 2025-09-12 | 株式会社カネカ | Polyamic acid composition, polyimide, polyimide film, laminate, method for producing laminate, and electronic device |
| JPWO2022045207A1 (en) * | 2020-08-26 | 2022-03-03 | ||
| CN115989265A (en) * | 2020-08-26 | 2023-04-18 | 株式会社钟化 | Polyamic acid composition, polyimide film, laminate, method for producing laminate, and electronic device |
| WO2022045207A1 (en) * | 2020-08-26 | 2022-03-03 | 株式会社カネカ | Polyamic acid composition, polyimide, polyimide film, laminate, method for producing laminate, and electronic device |
| CN115989265B (en) * | 2020-08-26 | 2025-05-16 | 株式会社钟化 | Polyamic acid composition, polyimide, polyimide film, laminate, method for producing laminate, and electronic device |
| JP7728676B2 (en) | 2020-09-04 | 2025-08-25 | 株式会社カネカ | Polyamic acid composition, polyimide, polyimide film, laminate and flexible device, and method for producing laminate |
| JP2022044020A (en) * | 2020-09-04 | 2022-03-16 | 株式会社カネカ | Polyamide acid, polyamide acid solution, polyimide, polyimide film, laminate and flexible device, and method for producing polyimide film |
| KR20230146067A (en) | 2021-02-19 | 2023-10-18 | 유비이 가부시키가이샤 | Polyimide precursor composition and polyimide film |
| WO2022255114A1 (en) * | 2021-05-31 | 2022-12-08 | Eneos株式会社 | Polyimide |
| WO2022255174A1 (en) * | 2021-05-31 | 2022-12-08 | 株式会社カネカ | Polyamic acid composition, polyimide, laminate thereof, flexible device, and method for producing laminate |
| WO2023048121A1 (en) * | 2021-09-21 | 2023-03-30 | Ube株式会社 | Polyimide precursor composition and polyimide film |
| KR20240070585A (en) | 2021-09-21 | 2024-05-21 | 유비이 가부시키가이샤 | Polyimide precursor composition and polyimide film |
| JP7722459B2 (en) | 2021-09-21 | 2025-08-13 | Ube株式会社 | Polyimide precursor composition and polyimide film |
| JPWO2023048121A1 (en) * | 2021-09-21 | 2023-03-30 | ||
| CN115873243B (en) * | 2021-09-29 | 2025-04-25 | 中国石油化工股份有限公司 | A kind of polyimide adhesive material and its preparation method and application |
| CN115873243A (en) * | 2021-09-29 | 2023-03-31 | 中国石油化工股份有限公司 | A kind of polyimide adhesive material and its preparation method and application |
| JP2024519785A (en) * | 2022-03-15 | 2024-05-21 | エルジー・ケム・リミテッド | Polymer resin composition, method for producing polymer resin film, polymer resin film, display device substrate using same, and optical device |
| JP7702072B2 (en) | 2022-05-12 | 2025-07-03 | Ube株式会社 | Tetracarboxylic dianhydride, carbonyl compound, polyimide precursor resin, and polyimide |
| JP2022107638A (en) * | 2022-05-12 | 2022-07-22 | Eneos株式会社 | Tetracarboxylic dianhydrides, carbonyl compounds, polyimide precursor resins and polyimides |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2018044180A (en) | Polyimide resin composition and polyimide varnish | |
| KR102429867B1 (en) | Polyimide precursor resin composition | |
| TWI651320B (en) | Tetracarboxylic dianhydride, polylysine, polyimine, and the production method thereof, and polylysine solution | |
| KR102463845B1 (en) | Polyamic acid composition having improved adherent property and trasparent polyimide film using the same | |
| WO2020027249A1 (en) | Tetracarboxylic dianhydride, polyimide precursor resin, polyimide, polyimide precursor resin solution, polyimide solution, and polyimide film | |
| JP2018172669A (en) | Polyamideimide, resin solution, and film | |
| KR20200006626A (en) | Resin precursor, resin composition containing said resin precursor, resin film, method for producing said resin film, laminate, and method for producing said laminate | |
| TWI759335B (en) | Polyimide, polyimide precursor resin, solution thereof, method for producing polyimide, and film using polyimide | |
| JP6916189B2 (en) | Polyimide, polyamic acid, their solutions and films using polyimide | |
| JP2017133027A (en) | Polyimide, method for producing polyimide, polyimide solution and polyimide film | |
| US20210395568A1 (en) | Polyimide resin, varnish, and polyimide film | |
| TWI787256B (en) | Tetracarboxylic dianhydride, polyimide precursor resin and its solution, and polyimide and its solution | |
| WO2021210641A1 (en) | Imide-amic acid copolymer and method for producing same, varnish, and polyimide film | |
| KR20230066346A (en) | Polymer composition, varnish, and polyimide film | |
| WO2021132197A1 (en) | Polyimide resin, varnish, and polyimide film | |
| WO2021210640A1 (en) | Imide-amic acid copolymer and method for producing same, varnish, and polyimide film | |
| TW201840546A (en) | Tetracarboxylic acid dianhydride, carbonyl compound, polyimide precursor resin, and polyimide | |
| JP2015134842A (en) | solvent-soluble polyimide resin | |
| WO2019172460A2 (en) | Tetracarboxylic dianhydride, carbonyl compound, polyimide precursor resin, and polyimide | |
| TWI865714B (en) | Polyimide resin, polyimide varnish, and polyimide film | |
| JP2013227499A (en) | Highly transparent polyimide resin | |
| JP2015134843A (en) | highly transparent polyimide resin | |
| JP2017025145A (en) | Polyimide, polyamic acid, and film | |
| WO2019181699A1 (en) | Resin, resin precursor and resin precursor solution | |
| KR20250026170A (en) | Method for manufacturing polyimide varnish |