JP2002012663A - 新規ポリイソイミド組成物及びその製造方法 - Google Patents

新規ポリイソイミド組成物及びその製造方法

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JP2002012663A
JP2002012663A JP2000196744A JP2000196744A JP2002012663A JP 2002012663 A JP2002012663 A JP 2002012663A JP 2000196744 A JP2000196744 A JP 2000196744A JP 2000196744 A JP2000196744 A JP 2000196744A JP 2002012663 A JP2002012663 A JP 2002012663A
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JP
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polyisoimide
general formula
organic group
novel
same
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Application number
JP2000196744A
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English (en)
Inventor
Yoshifumi Okada
好史 岡田
Masayuki Hara
昌之 原
Hitoshi Nojiri
仁志 野尻
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Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】ポリイミドの前駆体であり、溶解性に優れ、比
較的低温でポリイミドで転化できうる新規なポリイソイ
ミド及びその組成物、製造方法を提供する。 【解決手段】下記一般式(1) 化1で表される新規ポ
リイソイミドによって上記課題を解決しうる。(但し、
1及びR4は4価の有機基、R5は2価の有機基、R3
H,CH3,F,Cl,Br,CH3O−、R2は、反応
性基を含む1価の有機基、pは1〜2を示す。但しm=
1〜100、n=0〜99かつ1≦m+n≦100であ
る。) 【化1】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】 本発明は、新規なポリイソ
イミド及びその製造方法、ポリイソイミド組成物に関す
るものである。詳しくは、桂皮酸あるいはその他の反応
基を有し、反応基特有の光反応性及び熱反応性を併せ持
つポリイソイミド組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】 ポリイミドは、種々の有機ポリマ−の
中でも耐熱性に優れているため、宇宙、航空分野から電
子通信分野、OA機器分野など幅広く用いられている。
特に最近では、単に耐熱性に優れているだけでなく、用
途に応じて種々の性能を併せ持つことが望まれている。
しかしながら、ポリイミドは、一般的に溶媒に対する溶
解性が低く、溶媒に溶解して加工する等の加工性に優れ
ているとは言い難い。
【0003】既存の高分子に、高分子反応によって感光
基をペンダントさせることにより感光性高分子を得るこ
とができる。この方法でつくられた感光性高分子の代表
例は、コダック社のMinskら(J.Appl Po
lymer Sci.,2,302(1959)により
発明されたポリビニルシンナマートである。ポリビニル
シンナマートはポリビニルアルコールを桂皮酸クロリド
でエステル化してつくる。このポリマーは光照射を受け
るとシクロブタン環を形成して橋かけ硬化する。
【0004】感光性を期待される用途では、一般的に溶
解性が必要であるが、先ほど述べたようにポリイミドの
溶解性の悪さがネックとなることがある。溶解性を改善
するためには、ポリイミドの前駆体であるポリアミド酸
を用いることが考えられるが、ポリアミド酸は、安定性
に問題ある。そこで、安定性の面では、ポリアミド酸よ
りも優れているポリイミドの前駆体であるポリイソイミ
ドを用いることが考えられるが、ポリイソイミドの側鎖
に桂皮酸誘導体骨格が直接結合されている例は知られて
いない。
【0005】桂皮骨格は、2重結合を有しており、熱硬
化性樹脂としての利用も考えられるが、ポリイソイミド
に桂皮酸骨格を導入し、熱硬化性樹脂として用いられて
いる例はない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】 ポリアミド酸より安
定な、桂皮酸あるいはその他の反応基を有する新規なポ
リイソイミドおよびその組成物、製造方法を提供するこ
とを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】 本発明は、以下の構成
による新規なポリイソイミドおよびその組成物を提供す
るものであり、これにより所定の目的が達成しうる。 1) 下記一般式(1) 化5で表される新規ポリイソ
イミド。(但し、R1及びR4は4価の有機基、R5は2
価の有機基、R3はH,CH3,F,Cl,Br,CH3
O−、R2は、反応性基を有する1価の有機基、pは1
〜2を示す。但しm=1〜100、n=0〜99かつ1
≦m+n≦100である。)
【0008】
【化5】 2) 前記ポリイソイミドにおいて、一般式(1)中の
1が、同一または異なって、芳香族環を1〜3個有す
る酸二無水物および/または脂環式の酸二無水物に由来
する4価の有機基であることを特徴とする1)に記載す
る新規ポリイソイミド。 3) 前記ポリイソイミドにおいて、一般式(1)中の
4が、同一または異なって、芳香族環を1〜3個有す
る酸二無水物および/または脂環式の酸二無水物に由来
する4価の有機基であることを特徴とする1)または
2)に記載する新規ポリイソイミド。 4) 前記ポリイソイミドにおいて、一般式(1)中の
5が、同一または異なって、芳香族環を1〜4個有す
るジアミン、脂環式のジアミン、シロキサン結合を有す
るジアミンからなる群から選択される少なくとも1種以
上のジアミンに由来する2価の有機基であることを特徴
とする1)〜3)のいずれか一項に記載する新規ポリイ
ソイミド組成物。 5) 前記ポリイソイミドにおいて、一般式(1)中の
2が、同一または異なって、化6から選択される少な
くとも1種以上の反応性基を有する1価の有機基である
ことを特徴とする1)〜4)のいずれか一項に記載する
新規ポリイソイミド。
【0009】
【化6】 6) 請求項1〜6のいずれか一項に記載のポリイソイ
ミドを5重量%以上含有する新規ポリイソイミド組成
物。 7) 前記ポリイソイミドにおいて、一般式(2) 化
7で表されるポリイソイミドを形成した後に、該ポリイ
ソイミドにおける水酸基と、一般式(1)におけるR2
に相当する構造を有するカルボン酸、R2COOH、或
いは酸ハライド、R 2COXと反応させて、一般式
(1)で表されるポリイソイミドを合成する新規ポリイ
ソイミドの製造方法。(但し、R1及びR4は4価の有機
基、R5は2価の有機基、R3はH,CH3,F,Cl,
Br,CH3O−、R2は、反応性基を有する1価の有機
基、pは1〜2を示す。但しm=1〜100、n=0〜
99かつ1≦m+n≦100である。
【0010】
【化7】 8) 前記一般式(2)中のR1が、同一または異なっ
て、芳香族環を1〜3個有する酸二無水物および/また
は脂環式の酸二無水物に由来する4価の有機基であるこ
とを特徴とする7)に記載する新規ポリイソイミドの製
造方法。 9) 前記一般式(2)中のR4が、同一または異なっ
て、芳香族環を1〜3個有する酸二無水物および/また
は脂環式の酸二無水物に由来する4価の有機基であるこ
とを特徴とする7)または8)に記載する新規ポリイソ
イミドの製造方法。 10) 前記一般式(2)中のR5が、同一または異な
って、芳香族環を1〜4個有するジアミン、脂環式のジ
アミン、シロキサン結合を有するジアミンからなる群か
ら選択される少なくとも1種以上のジアミンに由来する
2価の有機基であることを特徴とする7)〜9)のいず
れか一項に記載する新規ポリイソイミドの製造方法。 11) 前記一般式(2)中のR2が、同一または異な
って、化8から選択される少なくとも1種以上の反応性
基を有する1価の有機基であることを特徴とする7)〜
10)のいずれか一項に記載する新規ポリイソイミドの
製造方法。
【0011】
【化8】
【0012】
【発明の実施の形態】本発明にかかる新規ポリイソイミ
ドは、反応基を有し、反応基特有の光反応性及び熱反応
性を併せ持つ新規なポリイソイミド組成物である。
【0013】以下に本発明に係る新規なポリイソイミド
の製造方法について詳細に述べる。このポリイソイミド
は、一般式(3)化9(但し、R1及びR4は4価の有機
基、R5は2価の有機基、R3はH,CH3,F,Cl,
Br,CH3O−、pは1〜2を示す。但しm=1〜1
00、n=0〜99かつ1≦m+n≦100である。)
【0014】
【化9】 で示されるポリアミド酸骨格を先に形成してから、脱水
閉環して、先述の一般式(2)を合成した後、R2CO
X(Xはハロゲンを示す)或いは、R2COOHと縮合
剤の存在下で一般式(2)と反応させることにより、一
般式(1)化10(但し、R1及びR4は4価の有機基、
5は2価の有機基、R3はH,CH3,F,Cl,B
r,CH3O−、R2は、化11から選ばれる1価の有機
基、pは1〜2を示す。但しm=1〜100、n=0〜
99かつ1≦m+n≦100である。)R2COXを用
いる場合、X=Clであることが好ましい。
【0015】
【化10】
【0016】
【化11】 のポリイソイミドを得る。前述のポリアミド酸骨格は、
酸二無水物とジアミン成分を有機溶媒中で、反応させて
得られる。
【0017】先ず、アルゴン、窒素等の不活性雰囲気中
において、一般式(4)化12
【0018】
【化12】 (式中、R3はH,CH3,F,Cl,Br,CH3O−
を、pは1〜2を示す。)で表されるジアミンと、一般
式(5)化13
【0019】
【化13】 (但しR1は、4価の有機基を表す。)で表される酸二
無水物を有機溶媒中に溶解または拡散させる。この場合
のジアミンと酸二無水物が実質上等モルであれば、一般
式(3)に示されるm=100のポリアミド酸溶液とな
る。ジアミンと酸二無水物のモル比が異なる場合、更に
上記ポリアミド酸溶液に一般式(6) H 2N−R5−N
2 (式中R5は、2価の有機基を示す。)で表される
ジアミン化合物を有機溶媒に溶解、スラリー状に拡散さ
せた状態で、あるいは固体の状態で添加する。この溶液
に一般式(7)化14
【0020】
【化14】 (式中R4は、1種又は2種以上の4価の有機基であ
る。)で表される酸二無水物より選択される1種以上の
酸二無水物を有機溶媒中に添加し、ポリアミド酸共重合
体溶液を得る。これらの酸二無水物成分及びジアミン成
分のモル比を調整して一般式(3)のmとnの関係がm
=1〜100、n=0〜99かつ1≦m+n≦100で
ある範囲であるポリアミド酸共重合体を任意に得ること
ができる。
【0021】各モノマーの添加順序としては、ジアミン
成分である上記一般式(4)及び一般式(6)を有機極
性溶媒中に先に加えておき、ついで酸二無水物成分であ
る一般式(5)を加え、そのあと一般式(7)を添加
し、ポリアミド酸重合体の溶液としてもよい。また、一
般式(6)を有機極性溶媒中に先に加えておき、酸二無
水物成分である一般式(5)を加え、そのあと一般式
(4)を加え、そのあと一般式(7)を添加し、ポリア
ミド酸重合体の溶液としてもよい。また、ジアミン成分
である上記一般式(4)及び一般式(6)を有機極性溶
媒中に先に加えておき、ついで酸二無水物成分である一
般式(5)と一般式(7)を同時に加え、ポリアミド酸
重合体の溶液としてもよい。
【0022】上記の添加方法を逆にし、酸二無水物を先
に加え、ジアミン成分を後に加えるようにしても実質上
は同じである。この時の反応温度は、−20℃〜60℃
が望ましい。反応時間は30分から24時間程度であ
る。
【0023】このようにして得たポリアミド酸共重合体
に、3級アミンと無水テトラフルオロ酢酸或いはジシク
ロヘキサンカルボジイミドと反応させることにより、一
般式(2)化15(但し、R1及びR4は、芳香族環を1
〜3個有するか、脂環式である1種又は2種以上の4価
の有機基でありR1とR4は同一であっても異なっていて
もよい、R5は、芳香族環を1〜4個有するか、脂環式
あるいはシロキサン結合を有する1種又は2種以上の2
価の有機基を、R3はH,CH3,F,Cl,Br,CH
3O−、pは1〜2を示す。但しm=1〜100、n=
0〜99かつ≦m+n≦100である。)のポリイソイ
ミドを得ることができる。
【0024】
【化15】 ポリアミド酸の平均分子量は5000〜1000000
であることが望ましい。平均分子量が5000未満で
は、できあがったポリイソイミド組成物の分子量も低く
なり、そのポリイソイミド組成物をそのまま光反応性樹
脂として用いても樹脂が脆くなり好ましくない、一方、
1000000を越えるとポリアミド酸ワニスの粘度が
高くなりすぎ取扱いが難しくなって好ましくない。ここ
で該ポリアミド酸の生成反応に使用される有機極性溶媒
としては、例えば、ジメチルスルホキシド、ジエチルス
ルホキシドなどのスルホキシド系溶媒、N,N−ジメチ
ルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミドなどの
ホルムアミド系溶媒、N,N−ジメチルアセトアミド、
N,N−ジエチルアセトアミドなどのアセトアミド系溶
媒、N−メチル−2−ピロリドン、N−ビニル−2−ピ
ロリドンなどのピロリドン系溶媒、あるいはヘキサメチ
ルホスホルアミド、γ−ブチロラクトンなどをあげるこ
とができ、これらを単独または混合物として用いるのが
望ましいが、更にはキシレン、トルエンのような芳香族
炭化水素の一部使用も可能である。このポリイソイミド
組成物に用いられる酸二無水物は、酸二無水物であれば
特に限定されないが、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、1,3−ジメチル−1,2,3,4−シク
ロブタンテトラカルボン酸、1,2,3,4−シクロペ
ンタンテトラカルボン酸二無水物、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、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等の脂肪
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、3,3
‘,4,4’−ビフェニルエーテルテトラカルボン酸二
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、3,
3’,4,4‘−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
物等の芳香族テトラカルボン酸二無水物;1,3,3
a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−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、下記一般式(A)化16
【0025】
【化16】 (式中R7は芳香環を有する2価の有機基を示し、R8
よびR9はそれぞれ水素原子またはアルキル基を示
す。) 下記一般式(B)化17
【0026】
【化17】 (式中R10は芳香環を有する2価の有機基を示し、R11
およびR12はそれぞれ水素原子またはアルキル基を示
す。)で表わされる化合物等の芳香環を有する脂肪族テ
トラカルボン酸二無水物等を挙げることができる。
【0027】これらの中では、得られるポリイミドの耐
熱性と柔軟性のバランスがよいという点から、芳香環を
1〜3個有する酸二無水物および/または脂環式の酸二
無水物を用いることが好ましい。
【0028】これらのテトラカルボン酸二無水物は、単
独でまたは2種以上組み合わせて用いることができる。
このポリイソイミドに用いられるジアミンつまりH2
−R5−NH2に相当するジアミン(但し、式中のR5
一般式(1)中のR5に同じ)は、種々ジアミンを用い
ることができる。ジアミンであれば特に限定されない
が、例えば、p−フェニレンジアミン、m−フェニレン
ジアミン、4,4‘−ジアミノジフェニルメタン、4,
4’−ジアミノフェニルエタン、4,4‘−ジアミノフ
ェニルエーテル、4,4‘−ジジアミノフェニルスルフ
ィド、4,4‘−ジジアミノフェニルスルフォン、1,
5−ジアミノナフタレン、3,3−ジメチル−4,4’
−ジアミノビフェニル、5−アミノ−1−(4‘−アミ
ノフェニル)−1,3,3−トリメチルインダン、6−
アミノ−1−(4‘−アミノフェニル)−1,3,3−
トリメチルインダン、4,4’−ジアミノベンズアニリ
ド、3,5−ジアミノ−3‘−トリフルオロメチルベン
ズアニリド、3,5−ジアミノ−4‘−トリフルオロメ
チルベンズアニリド、3,4’−ジアミノジフェニルエ
ーテル、2,7−ジアミノフルオレン、2,2−ビス
(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、4,
4‘−メチレン−ビス(2−クロロアニリン)、2,
2’,5,5‘−テトラクロロ−4,4’−ジアミノビ
フェニル、2,2‘−ジクロロ−4,4’−ジアミノ−
5,5‘−ジメトキシビフェニル、3,3‘−ジメトキ
シ−4,4’−ジアミノビフェニル、4,4‘−ジアミ
ノ−2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ビフェニ
ル、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェ
ニル]プロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェ
ノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、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、1,3‘−
ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、9,9−ビス
(4−アミノフェニル)フルオレン、4,4’−(p−
フェニレンイソプロピリデン)ビスアニリン、4,4
‘−(m−フェニレンイソプロピリデン)ビスアニリ
ン、2,2’−ビス[4−(4−アミノ−2−トリフル
オロメチルフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロ
パン、4,4’−ビス[4−(4−アミノ−2−トリフ
ルオロメチル)フェノキシ]−オクタフルオロビフェニ
ル等の芳香族ジアミン;ジアミノテトラフェニルチオフ
ェン等の芳香環に結合された2個のアミノ基と当該アミ
ノ基の窒素原子以外のヘテロ原子を有する芳香族ジアミ
ン;1,1−メタキシリレンジアミン、1,3−プロパ
ンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレン
ジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジア
ミン、4,4−ジアミノヘプタメチレンジアミン、1,
4−ジアミノシクロヘキサン、イソフォロンジアミン、
テトラヒドロジシクロペンタジエニレンジアミン、ヘキ
サヒドロ−4,7−メタノインダニレンジメチレンジア
ミン、トリシクロ[6,2,1,02.7]−ウンデシレ
ンジメチルジアミン、4,4‘−メチレンビス(シクロ
ヘキシルアミン)等の脂肪族ジアミンおよび脂環式ジア
ミン;下記一般式(C) 化18
【0029】
【化18】 で表わされるモノ置換フェニレンジアミン類(式中R13
は、−O−,−COO−,−OCO−,−CONH−及
び−CO−から選ばれる2価の有機基を示し、R 14はス
テロイド骨格を有する1価の有機基を示す。);下記化
学式 化19
【0030】
【化19】 (R15は炭素数1〜12の炭化水素基を示し、yは1〜
3の整数であり、zは1〜20の整数である。)で表わ
される化合物等を挙げることができる。
【0031】これらの中では得られるポリイミドの耐熱
性と柔軟性の両立という点から、芳香環を1〜4個有す
るジアミン、脂環式のジアミン、シロキサン結合を有す
るジアミンから選ばれる少なくとも一種以上を用いるこ
とが好ましい。これらのジアミン化合物は単独でまたは
2種以上組み合わせて用いることができる。次に、R2
COX(Xはハロゲンを示す)或いは、R2COOHと
縮合剤の存在下で一般式(2)と反応し、一般式(1)
を合成する条件について説明する。(ここで、R2は、
化20から選ばれる1価の有機基を示す。)
【0032】
【化20】 2COXと一般式(2)とは、非プロトン性溶媒中、
ピリジン等の芳香族3級アミンや・トリエチルアミン等
の脂肪族3級アミンの存在下で反応させ、一般式(1)
を合成することができる。好ましくはX=Clである。
で反応温度は−40〜50℃程度、反応時間は、数分〜
24時間程度である。R2COOHと一般式(2)と
は、例えばジシクロヘキサンカルボジイミドとトリエチ
ルアミン等の脂肪族3級アミンの存在下で反応させ、一
般式(1)を合成することができる。反応温度は−40
〜50℃程度、反応時間は、数分〜24時間程度であ
る。本発明のポリイソイミドは、ポリイミドの前駆体と
して用いることができるが、ポリイミドを得る際、ポリ
アミド酸は脱水縮合であるのに対して、ポリイソイミド
の場合は転位であるため、ポリイミドへとかわる温度が
低いこと、ポリアミド酸に比べイソイミドの方が保存安
定性に優れるという利点がある。また、ポリイソイミド
に反応性基が導入されているため、光反応性や熱硬化性
を有する。
【0033】また本発明のポリイソイミド組成物は、一
般式(1)化21を5重量%以上含む新規ポリイソイミ
ド組成物であることを特徴とする。(但し、R1及びR4
は4価の有機基、R5は2価の有機基、R3はH,C
3,F,Cl,Br,CH3O−、R2は、反応基を含
む1価の有機基、pは1〜2を示す。但しm=1〜10
0、n=0〜99かつ≦1m+n≦100である。)
【0034】
【化21】 5重量%以上含めば、桂皮酸骨格特有の種々の性能を発
現する。例えば、光反応性や、熱硬化性などを組成物に
付与することができる。組成物としての含有量は一般式
(1)の含有量が多ければ多いほど好ましく、好ましく
は20%以上、更に好ましくは50%以上、最も望まし
くは80%以上である。
【0035】また、ポリイソイミド組成物に各種の有機
添加剤、或は無機のフィラー類、或は各種の強化材を複
合することも可能である。本発明のポリイソイミド組成
物には、相当するイミド組成物が混ざっていても問題な
い。ポリイソイミドが、全モル数(くり返し単位)の1
0モル%以上含んでいれば、溶解性を向上させる効果が
ある。望ましくは、20モル%さらに望ましくは、30
モル%以上である。ポリイソイミドからイミドへ転位さ
せる条件について説明する。熱だけで、転位させるに
は、190〜270℃程度の温度が必要である。しか
し、脂肪族アミン(1級・2級・3級アミン)等の塩基
を存在させれば、転位温度を下げることができる。例え
ば、ピペリジンやトリブチルアミン等の存在下では、1
00〜170℃程度の温度で転位させることができる。
ポリイソイミドの溶液に脂肪族アミンを混ぜ、塗布乾燥
することにより、任意に相当するポリイミドの膜を得る
ことも可能である。
【0036】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものでは
ない。
【0037】実施例中、HABは4,4‘−ジアミノ−
3,3’−ジヒドロキシビフェニル、BAPS−Mはビ
ス(4−(3−アミノフェノキシ)フェニニル)スルフ
ォン、ESDAは2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)プロパンジベンゾエート−3,3‘,4,4’−テ
トラカルボン酸二無水物、PMDAは、ピロメリット酸
二無水物、ODAはオキシジアニリン、DMAcは、
N,N−ジメチルアセトアミド、NMPは、N−メチル
−2−ピロリドンを表す。
【0038】なお、得られたポリイソイミドの物性は以
下の方法で測定した。
【0039】重量平均分子量:Waters製GPCを
用いて以下条件で測定した。(カラム:Shodex製
KD−806M 2本、温度60℃、検出器:RI、
流量:1ml/分、展開液:DMF(臭化リチウム0.
03M、リン酸0.03M)、試料濃度:0.2wt
%、注入量:20μl、基準物質:ポリエチレンオキサ
イド)イミド化率及びイソイミド化率の測定 :ポリアミド酸
溶液(DMF溶液)或いはイソイミドのDMF溶液をP
ETフィルム上にキャストし、80℃30分加熱後、P
ETフィルムから剥がし、ピン枠に固定し、真空オーブ
ン中で、80℃5mmHgの条件で12時間加熱乾燥
し、5μm厚みのフィルムを得た。それぞれのフィルム
のIRを測定する。イミドの吸収(C=Oの1780c
-1)とイソイミドの吸収(C=Oの1800cm-1
を比較する。 イミド化率(%)=1800cm-1の吸収/1780c
-1の吸収×100 イソイミド化率(%)=1780cm-1の吸収/180
0cm-1の吸収×100溶解度の測定 :各種有機溶媒に得られたポリイソイミド
あるいはポリイミドを加えて20℃で充分に攪拌後、ポ
リイミドあるいはポリイソイミドが完全に溶解している
かを目視で判断した。
【0040】
【実施例1】攪拌機を設置した1000mlのセパラブ
ルフラスコにHAB10.8g(0.05モル)、NM
P250gをとり、ESDA57.65g(0.1モ
ル)を氷で冷却しながら一気に激しく攪拌しながら加え
た。30分攪拌後、BAPS−M21.52g(0.0
5モル)を加え、このまま30分間攪拌を続けた。
【0041】トリエチルアミン20.24g(0.2モ
ル)を上記反応溶液に加え、20分攪拌後、トリフルオ
ロ酢酸無水物52.5g(0.25モル)をNMP15
0gに溶かしたものを滴下し、室温で24時間攪拌し
た。
【0042】反応終了後、反応溶液をアセトン3リット
ルに投入し、析出した沈殿を濾別・真空オーブンで5m
mHg50℃の条件で6時間乾燥して、黄色粉末85g
のポリイソイミドを得た。
【0043】上記黄色の粉末41.2g、ピリジン7.
9g(0.1モル)、NMP150gを加え溶解後、氷
冷し、桂皮酸クロライド33.3g(0.2モル)をN
MP90gに溶解したものを滴下し、4時間攪拌し、つ
いで室温で12時間攪拌を行った。反応終了後、メタノ
ールに投入し、濾別乾燥して、47gの黄色の粉末(桂
皮酸骨格を有するポリイソイミド組成物)を得た。
【0044】このイソイミド化率は、95%(イミド化
率5%)であった。このイソイミドは、NMP・γ―ブ
チロラクトンに30重量%以上溶解し、ジオキソランに
20%以上溶解した。得られたイソイミド100重量部
にトリエチルアミンを10重量部加え、DMFに溶解し
たものを、PETフィルム上にキャストし、80℃30
分加熱後、PETフィルムから剥がし、ピン枠にかけ、
170℃20分加熱し、ポリイミドフィルムを得た。こ
のフィルムのイミド化率は、95%以上であり、NMP
・γ―ブチロラクトンに10重量%程度までしか溶解し
た。
【0045】
【実施例2】攪拌機を設置した2000mlのセパラブ
ルフラスコにアミドール19.7g(0.1モル)、ト
リ−n−エチルアミン20.23g(0.2モル)、B
APS−M43.05g(0.1モル)、NMP600
gをとり、ESDA115.30g(0.2モル)を一
気に激しく攪拌しながら加え、このまま1時間攪拌を続
けた。
【0046】トリエチルアミン40.48g(0.4モ
ル)を上記反応溶液に加え、20分攪拌後、トリフルオ
ロ酢酸無水物105g(0.5モル)をNMP300g
に溶かしたものを滴下し、室温で24時間攪拌した。
【0047】反応終了後、反応溶液をアセトン5リット
ルに投入し、析出した沈殿を濾別・真空オーブンで5m
mHg50℃の条件で6時間乾燥して、黄色粉末162
gのポリイソイミドを得た。このイソイミドは、NMP
・γ―ブチロラクトンに30重量%以上溶解し、ジオキ
ソランに20%以上溶解した上記黄色の粉末40.9
g、ピリジン7.9g(0.1モル)、NMP150g
を加え溶解後、氷冷し、桂皮酸クロライド16.6g
(0.1モル)をNMP90gに溶解したものを滴下
し、4時間攪拌し、ついで室温で12時間攪拌を行っ
た。反応終了後、メタノールに投入し、濾別乾燥して、
46.9gの黄色の粉末(桂皮酸骨格を有するポリイソ
イミド組成物)を得た。このイソイミド化率は、80%
(イミド化率20%)であった。
【0048】しかし、イソイミド組成物100重量部に
トリエチルアミンを10重量部加え、DMFに溶解した
ものを、PETフィルム上にキャストし、80℃30分
加熱後、PETフィルムから剥がし、ピン枠にかけ、1
70℃20分加熱し、ポリイミドフィルムを得た。この
フィルムのイミド化率は、95%以上であり、NMP・
γ―ブチロラクトンに7重量%まで溶解した。
【0049】
【比較例1】先の実施例1と同様の方法により、PMD
AとODAを等モルずつ用いて、ポリイソイミド組成物
を得た。この組成物は、NMPに溶けなかった。そこで
対応するポリイミドを得るため、DMFを溶媒として、
PMDAとODAからポリアミド酸を合成し、得られた
溶液をガラス板にキャストし、100℃30分間加熱
後、ガラス板から剥がし、自己支持性のフィルムを得、
このフィルムをピン枠に固定し、200℃30分、30
0℃30分、400℃10分加熱してフィルムを得た。
イミド化率はこのフィルムのIRを測定して求めた。イ
ミド化率=100%であった。このフィルムは、各種溶
媒に溶解しなかった。
【0050】
【発明の効果】以上のように、桂皮酸あるいは桂皮酸誘
導体骨格を有し、桂皮酸骨格特有の光反応性及び熱反応
性を併せ持つポリイソイミド組成物を提供することが出
来る。また、本発明のポリイソイミドはポリアミド酸か
らポリイミドを得るのに比較して、低い温度でポリイミ
ドに転化することが可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4J043 PA04 QB15 QB26 QB31 RA34 SA06 SA52 SA54 SA72 TA47 UA022 UA032 UA042 UA082 UA121 UA122 UA131 UA132 UA141 UA142 UA151 UA152 UA182 UA231 UA241 UA261 UA262 UA512 UA641 UA642 UB011 UB012 UB121 UB122 UB152 UB221 UB281 UB282 UB301 UB302 UB351 UB352 UB382 VA012 VA021 VA041 VA061 VA092

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(1) 化1で表される新規
    ポリイソイミド。(但し、R1及びR4は4価の有機基、
    5は2価の有機基、R3はH,CH3,F,Cl,B
    r,CH3O−、R2は、反応性基を有する1価の有機
    基、pは1〜2を示す。但しm=1〜100、n=0〜
    99かつ1≦m+n≦100である。) 【化1】
  2. 【請求項2】 前記ポリイソイミドにおいて、一般式
    (1)中のR1が、同一または異なって、芳香族環を1
    〜3個有する酸二無水物および/または脂環式の酸二無
    水物に由来する4価の有機基であることを特徴とする請
    求項1に記載する新規ポリイソイミド。
  3. 【請求項3】 前記ポリイソイミドにおいて、一般式
    (1)中のR4が、同一または異なって、芳香族環を1
    〜3個有する酸二無水物および/または脂環式の酸二無
    水物に由来する4価の有機基であることを特徴とする請
    求項1または2に記載する新規ポリイソイミド。
  4. 【請求項4】 前記ポリイソイミドにおいて、一般式
    (1)中のR5が、同一または異なって、芳香族環を1
    〜4個有するジアミン、脂環式のジアミン、シロキサン
    結合を有するジアミンからなる群から選択される少なく
    とも1種以上のジアミンに由来する2価の有機基である
    ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載す
    る新規ポリイソイミド組成物。
  5. 【請求項5】 前記ポリイソイミドにおいて、一般式
    (1)中のR2が、同一または異なって、化2から選択
    される少なくとも1種以上の反応性基を有する1価の有
    機基であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一
    項に記載する新規ポリイソイミド。 【化2】
  6. 【請求項6】 請求項1〜6のいずれか一項に記載のポ
    リイソイミドを5重量%以上含有する新規ポリイソイミ
    ド組成物。
  7. 【請求項7】 前記ポリイソイミドにおいて、一般式
    (2) 化3で表されるポリイソイミドを形成した後
    に、該ポリイソイミドにおける水酸基と、一般式(1)
    におけるR2に相当する構造を有するカルボン酸、R2
    OOH、或いは酸ハライド、R2COXと反応させて、
    一般式(1)で表されるポリイソイミドを合成する新規
    ポリイソイミドの製造方法。(但し、R1及びR4は4価
    の有機基、R5は2価の有機基、R3はH,CH3,F,
    Cl,Br,CH3O−、R2は、反応性基を有する1価
    の有機基、pは1〜2を示す。但しm=1〜100、n
    =0〜99かつ1≦m+n≦100である。 【化3】
  8. 【請求項8】 前記一般式(2)中のR1が、同一また
    は異なって、芳香族環を1〜3個有する酸二無水物およ
    び/または脂環式の酸二無水物に由来する4価の有機基
    であることを特徴とする請求項7に記載する新規ポリイ
    ソイミドの製造方法。
  9. 【請求項9】 前記一般式(2)中のR4が、同一また
    は異なって、芳香族環を1〜3個有する酸二無水物およ
    び/または脂環式の酸二無水物に由来する4価の有機基
    であることを特徴とする請求項7または8に記載する新
    規ポリイソイミドの製造方法。
  10. 【請求項10】 前記一般式(2)中のR5が、同一ま
    たは異なって、芳香族環を1〜4個有するジアミン、脂
    環式のジアミン、シロキサン結合を有するジアミンから
    なる群から選択される少なくとも1種以上のジアミンに
    由来する2価の有機基であることを特徴とする請求項7
    〜9のいずれか一項に記載する新規ポリイソイミドの製
    造方法。
  11. 【請求項11】 前記一般式(2)中のR2が、同一ま
    たは異なって、化4から選択される少なくとも1種以上
    の反応性基を有する1価の有機基であることを特徴とす
    る請求項7〜10のいずれか一項に記載する新規ポリイ
    ソイミドの製造方法。 【化4】
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