JP2010254947A - Polyimide-based material, film and composition, and method of producing the same - Google Patents

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Takaaki Uno
高明 宇野
Toshimitsu Kikuchi
利充 菊池
Takashi Okada
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyimide-based material, and a film and a composition made of the polyimide-based material which are excellent in water resistance while maintaining heat resistance, and to provide a method for producing the film and the composition. <P>SOLUTION: The polyimide-based material is made of a polyamic acid and/or polyimide resin which is obtained by reacting at least one kind of acyl compound selected from a group consisting of diamine compounds (A) including the following (a-1), (a-2) components, aliphatic and/or alicyclic tetracarboxylic acid dianhydrides (B) and these reactive derivatives. Further, the film and the composition made of the polyimide-based material are disclosed and the method for producing the film and the composition. Therein, (a-1) is 10 to 60 mass% of silicone diamine having a number-average molecular weight calculated from the amine value, of 500 to 10,000, and (a-2) is 30 to 90 mass% (therein, the total amount of diamine compound is 100 mass%) of at least one kind of compound selected from aliphatic diamines and alicyclic diamines. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、新規なポリイミド系材料、該材料を含む組成物、ならびに該材料からなるフィルム及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a novel polyimide-based material, a composition containing the material, a film made of the material, and a method for producing the film.

一般に、芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミンとを反応させてなる全芳香族ポリイミドは、分子の剛直性や、分子が共鳴安定化していること、強い化学結合を有することに起因して、優れた耐熱性、機械的特性、電気特性、耐酸化・加水分解性を有しており、電気、電池、自動車および航空宇宙産業などの分野において、フィルム、コーティング剤、成型部品、絶縁材料として幅広く使用されている。
しかし、例えばKapton(商品名、登録商標、東レ・デュポン社製)に代表される全芳香族ポリイミドフィルムは、フィルム状に成形するのに、高温での熱処理を要するなど、プロセス負荷が高いため成形性が低く、光学材料としての使用には制限があるという問題がある。具体的には、上記フィルムを形成するポリイミドは有機溶媒に対する溶解性が低く、ポリイミドをそのまま用いてフィルムを形成することができない。そのため、前記ポリイミドの前駆体であるポリアミック酸の有機溶媒溶液を用い、基板への塗布などによりフィルム状の塗膜とした後、該塗膜を400℃程度の高温で熱処理することにより、塗膜中のポリアミック酸をイミド化し、ポリイミドからなるフィルムを得る必要がある。
このような問題を解決するために、非着色性や透明性向上させ有機溶媒に対する可溶性を付与して成形性を向上させてなるポリイミドが種々提案されている。例えば、特許文献1には、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物と脂環族ジアミンからなる全脂環族ポリイミド樹脂が提案されている。
In general, wholly aromatic polyimides obtained by reacting aromatic tetracarboxylic dianhydrides with aromatic diamines are due to molecular rigidity, resonance stabilization of molecules, and strong chemical bonds. Excellent heat resistance, mechanical properties, electrical properties, oxidation resistance and hydrolysis resistance, and in fields such as electricity, batteries, automobiles, and aerospace industries, films, coating agents, molded parts, insulating materials As widely used as.
However, for example, wholly aromatic polyimide films represented by Kapton (trade name, registered trademark, manufactured by Toray DuPont) require a heat treatment at a high temperature to be formed into a film shape, so that the process load is high. Therefore, there is a problem that use as an optical material is limited. Specifically, the polyimide forming the film has low solubility in an organic solvent, and the film cannot be formed using the polyimide as it is. Therefore, after using the organic solvent solution of the polyamic acid which is the said precursor of the polyimide, and making it into a film-like coating film by the application | coating to a board | substrate, etc., this coating film is heat-processed at about 400 degreeC high temperature, It is necessary to imidize the polyamic acid therein to obtain a film made of polyimide.
In order to solve such problems, various types of polyimides have been proposed in which non-coloring properties and transparency are improved and solubility in an organic solvent is imparted to improve moldability. For example, Patent Document 1 proposes an all alicyclic polyimide resin composed of 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride and an alicyclic diamine.

特開2005−15629号公報JP 2005-15629 A

しかしながら、特許文献1に記載の全脂環族ポリイミドは、透明性に優れるもののイミド基濃度が高く吸水率が高いため、耐水性に劣るという問題がある。
そこで、本発明は、耐熱性を維持しつつ、耐水性に優れるポリイミド系材料を該ポリイミド系材料からなるフィルム及び組成物、並びにその製造方法を提供することを目的とする。
However, although all alicyclic polyimides described in Patent Document 1 are excellent in transparency, they have a problem that they are inferior in water resistance because of high imide group concentration and high water absorption.
Then, an object of this invention is to provide the film and composition which consist of a polyimide-type material which is excellent in water resistance, maintaining heat resistance, and this polyimide-type material, and its manufacturing method.

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、(A)特定数平均分子量のシリコーンジアミン、並びに脂肪族ジアミン及び脂環族ジアミンから選ばれる少なくとも一種の化合物を特定割合で含むジアミン化合物と(B)脂肪族及び/又は脂環族テトラカルボン酸二無水物を反応させて得られることを特徴とするポリアミック酸及び/又はポリイミド樹脂からなるポリイミド系材料と、本発明の上記目的を達成することができることを見出し、本発明を完成した。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has (A) a silicone diamine having a specific number average molecular weight, and a diamine containing at least one compound selected from an aliphatic diamine and an alicyclic diamine in a specific ratio. A polyimide-based material comprising a polyamic acid and / or a polyimide resin obtained by reacting a compound with (B) an aliphatic and / or alicyclic tetracarboxylic dianhydride, and the object of the present invention We have found that this can be achieved and have completed the present invention.

すなわち、本発明は、以下の[1]〜[8]を提供するものである。
[1](A)下記(a−1)、(a−2)成分を含むジアミン化合物と(B)脂肪族及び/又は脂環族テトラカルボン酸二無水物、及びこれらの反応性誘導体からなる群より選ばれる少なくとも1種のアシル化合物
を反応させて得られることを特徴とするポリアミック酸及び/又はポリイミド樹脂からなるポリイミド系材料。
(a−1)アミン価により計算した数平均分子量500〜10,000のシリコーンジアミン 10〜60質量%
(a−2)脂肪族ジアミン及び脂環族ジアミンから選ばれる少なくとも一種の化合物を30〜90質量%
(ただし、ジアミン化合物の全量を100質量%とする。)
[2] 上記シリコーンジアミンが下記式(1)で表される化合物である、上記[1]に記載のポリイミド系材料。
That is, the present invention provides the following [1] to [8].
[1] (A) A diamine compound containing the following components (a-1) and (a-2), (B) an aliphatic and / or alicyclic tetracarboxylic dianhydride, and a reactive derivative thereof. A polyimide-based material comprising a polyamic acid and / or a polyimide resin obtained by reacting at least one acyl compound selected from the group.
(A-1) Silicone diamine having a number average molecular weight of 500 to 10,000 calculated by amine value 10 to 60% by mass
(A-2) 30 to 90% by mass of at least one compound selected from aliphatic diamines and alicyclic diamines
(However, the total amount of the diamine compound is 100% by mass.)
[2] The polyimide material according to [1], wherein the silicone diamine is a compound represented by the following formula (1).

Figure 2010254947
(式中、複数あるRは、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、またはアリール基、アルコキシ基を示し、複数あるRは、各々独立に、メチレン基、炭素数2〜10のアルキレン基、またはフェニレン基を示し、nは1〜100の整数を表す。)
[3] アミン価により計算したシリコーンジアミンの数平均分子量が3,000〜8,000である、上記[1]または[2]に記載のポリイミド系材料。
[4] 上記[1]〜[3]のいずれかに記載のポリイミド系材料、及び有機溶媒を含有するポリイミド系樹脂組成物。
[5] 上記[1]〜[4]のいずれかに記載のポリイミド系材料からなるフィルム。
[6] 光学部材用である上記[5]に記載のフィルム。
[7] プリント配線用基板用である上記[5]に記載のフィルム。
[8] 上記[5]〜[7]のいずれかに記載のフィルムの製造方法であって、上記(A)シリコーンジアミンと上記(B)脂肪族及び/又は脂環族テトラカルボン酸二無水物とを反応させて得られるポリアミック酸及び/又はポリイミドと、有機溶媒とを含む溶液を、基板上に塗布して塗膜を形成する工程と、該塗膜から前記溶媒を蒸発させることにより除去してフィルムを得る工程とを含む、フィルムの製造方法。
Figure 2010254947
(In the formula, a plurality of R 1 s each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group or an alkoxy group, and a plurality of R 2 s each independently represent a methylene group or a C 2-10 alkylene) A group or a phenylene group, and n represents an integer of 1 to 100.)
[3] The polyimide material according to [1] or [2] above, wherein the number average molecular weight of the silicone diamine calculated based on the amine value is 3,000 to 8,000.
[4] A polyimide resin composition containing the polyimide material according to any one of [1] to [3] above and an organic solvent.
[5] A film comprising the polyimide material according to any one of [1] to [4].
[6] The film according to [5], which is for an optical member.
[7] The film according to [5], which is for a printed wiring board.
[8] The method for producing a film according to any one of [5] to [7], wherein (A) the silicone diamine and (B) the aliphatic and / or alicyclic tetracarboxylic dianhydride. A step of applying a solution containing polyamic acid and / or polyimide obtained by reacting with an organic solvent on a substrate to form a coating film, and removing the solvent from the coating film by evaporating the solvent. And obtaining a film.

本発明のポリアミック酸及び/又はポリイミド(以下、「ポリイミド等」ともいう。)からなるポリイミド系材料は、特定分子量のシリコーンジアミン、並びに脂肪族ジアミン及び脂環族ジアミンから選ばれる少なくとも一種の化合物を特定割合で含むジアミン化合物と脂肪族及び/又は脂環族テトラカルボン酸二無水物とを反応させてなるため、耐熱性及び耐水性に優れたポリイミド系材料を該ポリイミド系材料からなるフィルム及び組成物を得ることができる。
また、本発明のポリイミド等は、有機溶媒に対して優れた溶解性を有しており、そのまま有機溶媒に溶解させて、フィルムを形成することができる。この場合、前記ポリイミド等を含む有機溶媒溶液を基板等に塗布して塗膜を形成した後、塗膜中の溶媒が蒸発する程度の温度で加熱すればよく、例えばポリアミック酸を含む有機溶媒溶液を用いて熱イミド化する場合のように400℃を超える高温で熱処理する必要がないため、プロセス負荷の低減を達成することができる。また、本発明のポリイミド等は、硬化させて溶媒を除去した際に、硬化物中の残留溶媒量を低減することができる。
The polyimide material comprising the polyamic acid and / or polyimide (hereinafter also referred to as “polyimide”) of the present invention comprises at least one compound selected from silicone diamine having a specific molecular weight, and aliphatic diamine and alicyclic diamine. A film and composition comprising a polyimide-based material having excellent heat resistance and water resistance because a diamine compound and aliphatic and / or alicyclic tetracarboxylic dianhydride contained at a specific ratio are reacted. You can get things.
Moreover, the polyimide of this invention has the outstanding solubility with respect to the organic solvent, and it can dissolve in an organic solvent as it is, and can form a film. In this case, an organic solvent solution containing the polyimide or the like is applied to a substrate or the like to form a coating film, and then heated at a temperature at which the solvent in the coating film evaporates. For example, an organic solvent solution containing polyamic acid Since it is not necessary to perform heat treatment at a high temperature exceeding 400 ° C. as in the case of thermal imidization using, a reduction in process load can be achieved. Moreover, when the polyimide of the present invention is cured and the solvent is removed, the amount of residual solvent in the cured product can be reduced.

本発明のポリイミド系材料は、(A)特定分子量のシリコーンジアミン、並びに脂肪族ジアミン及び脂環族ジアミンから選ばれる少なくとも一種の化合物を特定割合で含むジアミン化合物と(B)脂肪族及び/又は脂環族テトラカルボン酸二無水物、及びこれらの反応性誘導体からなる群より選ばれる少なくとも1種のアシル化合物を反応させて得られることを特徴とするポリアミック酸及び/又はポリイミド樹脂からなるポリイミド系材料を主体とするものである。
まず、本発明のジアミン化合物について説明する。
[(A)成分]
本発明において用いられるジアミン化合物は、下記(a−1)、(a−2)成分を含む。
(a−1)アミン価により計算した数平均分子量500〜10,000のシリコーンジアミン 10〜60質量%
(a−2)脂肪族ジアミン及び脂環族ジアミンから選ばれる少なくとも一種の化合物を30〜90質量%
(ただし、ジアミン化合物の全量を100質量%とする。)
The polyimide-based material of the present invention comprises (A) a specific molecular weight silicone diamine, and a diamine compound containing a specific proportion of at least one compound selected from an aliphatic diamine and an alicyclic diamine, and (B) an aliphatic and / or fat. A polyimide material comprising a polyamic acid and / or a polyimide resin obtained by reacting at least one acyl compound selected from the group consisting of a cyclic tetracarboxylic dianhydride and a reactive derivative thereof It is based on.
First, the diamine compound of the present invention will be described.
[(A) component]
The diamine compound used in the present invention includes the following components (a-1) and (a-2).
(A-1) Silicone diamine having a number average molecular weight of 500 to 10,000 calculated by amine value 10 to 60% by mass
(A-2) 30 to 90% by mass of at least one compound selected from aliphatic diamines and alicyclic diamines
(However, the total amount of the diamine compound is 100% by mass.)

本発明において用いられるジアミン化合物である(a−1)成分は、アミン価により計算した数平均分子量500〜10,000のシリコーンジアミンである。該シリコーンジアミンとしては下記式(1)で表される化合物であることが好ましい。   The component (a-1), which is a diamine compound used in the present invention, is a silicone diamine having a number average molecular weight of 500 to 10,000 calculated by an amine value. The silicone diamine is preferably a compound represented by the following formula (1).

Figure 2010254947
(式中、複数あるRは、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、またはアリール基、アルコキシ基を示し、Rは、各々独立に、メチレン基、炭素数2〜10のアルキレン基、またはフェニレン基を示し、nは1〜100の整数を表す。)
式中、Rとしては、アルキル基、シクロアルキル基、またはアリール基、アルコキシ基が挙げられる。アルキル基としては、炭素数1〜10のアルキル基であることが好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等が挙げられる。シクロアルキル基としては、炭素数3〜10のシクロアルキル基であることが好ましく、具体的には、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。アリール基としては、炭素数6〜12のアリール基であることが好ましく、具体的には、フェニル基、トリル基、ナフチル基等が挙げられる。アルコキシ基としては、炭素数1〜10のアルコキシ基であることが好ましく、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロピルオキシ基、ブトキシ基、フェノキシ基、アリルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等が挙げられる。
また、式中、R2としては、メチレン基、炭素数2〜10のアルキレン基、またはフェニレン基が挙げられる。炭素数2〜10のアルキレン基としては、ジメチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基等が挙げられる。
上記シリコーンジアミンとしては、耐熱性(高ガラス転移温度)及び耐水性に優れたポリアミック酸及び/又はポリイミドを得る観点から数平均分子量が1,000〜9,000であることが好ましく、3,000〜8,000であることがより好ましい。
具体的には、両末端アミノ変性メチルフェニルシリコーン(信越化学社製 X22−1660B(数平均分子量4,400),X22−9409(数平均分子量1,300))、両末端アミノ変性ジメチルシリコーン(信越化学社製 X22−161A(数平均分子量1,600))、東レダウコーニング製 BY16−835U(数平均分子量900))などを挙げることができる。なお、ポリイミド等を合成する際、上記シリコーンジアミンは1種を単独であるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
Figure 2010254947
(In the formula, a plurality of R 1 s each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group or an alkoxy group, and R 2 s each independently represent a methylene group, an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms, Alternatively, it represents a phenylene group, and n represents an integer of 1 to 100.)
In the formula, examples of R 1 include an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, and an alkoxy group. The alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, t-butyl group, pentyl group, A hexyl group etc. are mentioned. The cycloalkyl group is preferably a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, and specific examples include a cyclopentyl group and a cyclohexyl group. The aryl group is preferably an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, and specific examples include a phenyl group, a tolyl group, and a naphthyl group. The alkoxy group is preferably an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, and examples thereof include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropyloxy group, a butoxy group, a phenoxy group, an allyloxy group, and a cyclohexyloxy group.
In the formula, R2 includes a methylene group, an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms, or a phenylene group. Examples of the alkylene group having 2 to 10 carbon atoms include dimethylene group, trimethylene group, tetramethylene group, pentamethylene group and hexamethylene group.
As said silicone diamine, it is preferable that a number average molecular weight is 1,000-9,000 from a viewpoint of obtaining the polyamic acid and / or polyimide which were excellent in heat resistance (high glass transition temperature) and water resistance, and 3,000. More preferably, it is -8,000.
Specifically, both terminal amino-modified methyl phenyl silicone (X22-1660B (number average molecular weight 4,400), X22-9409 (number average molecular weight 1,300) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), both terminal amino-modified dimethyl silicone (Shin-Etsu) X22-161A (number average molecular weight 1,600)) manufactured by Kagaku Co., and BY16-835U (number average molecular weight 900)) manufactured by Toray Dow Corning. In addition, when synthesize | combining a polyimide etc., the said silicone diamine can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

本発明において用いられるジアミン化合物である(a−2)成分は、脂肪族ジアミン及び脂環族ジアミンから選ばれる少なくとも一種の化合物である(ただし、(a−1)成分を除く。)。脂肪族ジアミン及び脂環族ジアミンの具体例としては、例えば 1,1−メタキシリレンジアミン、1,2−エチレンジアミン、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、ヘキサメチレンジアミン、ヘプ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などの脂肪族ジアミン類;
1,4−ジアミノシクロヘキサン、イソホロンジアミン、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)、4,4’ジアミノシクロヘキシルメタンなどの脂環族ジアミン類;などを挙げることができ、これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
これらのジアミン化合物の中でも、透明性に優れたポリアミック酸及び/又はポリイミドを得る観点から脂肪族ジアミン及び脂環族ジアミンが好ましく用いられ、耐熱性に優れたポリアミック酸及び/又はポリイミドを得る観点から脂環族ジアミンが特に好ましく用いられる。
また、これらジアミン化合物は市販品をそのまま使用してもよいし、市販品を再還元してから使用してもよい。
The component (a-2) which is a diamine compound used in the present invention is at least one compound selected from aliphatic diamines and alicyclic diamines (however, the component (a-1) is excluded). Specific examples of the aliphatic diamine and alicyclic diamine include, for example, 1,1-metaxylylenediamine, 1,2-ethylenediamine, 1,3-propanediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, hepta. Aliphatic diamines such as methylene diamine, octamethylene diamine and nonamethylene diamine;
1,4-diaminocyclohexane, isophorone diamine, tetrahydrodicyclopentadienylenediamine, hexahydro-4,7-methanoin danylene dimethylene diamine, tricyclo [6.2.1.0 2.7 ] -undecylenedimethyl diamine, And alicyclic diamines such as 4,4′-methylenebis (cyclohexylamine) and 4,4′diaminocyclohexylmethane; and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
Among these diamine compounds, aliphatic diamines and alicyclic diamines are preferably used from the viewpoint of obtaining a polyamic acid and / or polyimide excellent in transparency, and from the viewpoint of obtaining a polyamic acid and / or polyimide excellent in heat resistance. An alicyclic diamine is particularly preferably used.
Moreover, these diamine compounds may be used as they are, or may be used after re-reducing the commercially available products.

上記シリコーンジアミンは、全ジアミン化合物の全量を100質量%とした場合に、20〜50質量%含むことが好ましく、25〜50質量%含むことがより好ましく、30〜50質量%含むことがさらに好ましい。
また、上記脂肪族ジアミン及び脂環族ジアミンから選ばれる少なくとも一種の化合物は、全ジアミン化合物の全量を100質量%とした場合に、40〜80質量%含むことが好ましく、45〜75質量%含むことがより好ましく、50〜70質量%含むことがさらに好ましい。
When the total amount of all diamine compounds is 100% by mass, the silicone diamine is preferably contained in an amount of 20 to 50% by mass, more preferably 25 to 50% by mass, and even more preferably 30 to 50% by mass. .
The at least one compound selected from the aliphatic diamine and the alicyclic diamine preferably includes 40 to 80% by mass, preferably 45 to 75% by mass, when the total amount of all diamine compounds is 100% by mass. More preferably, it is more preferable to include 50 to 70% by mass.

次に、上記ジアミン化合物と反応して本発明のポリイミド系材料を与えるためのアシル化合物((B)成分)について説明する。
[(B)成分]
本発明のアシル化合物は、脂肪族及び/又は脂環族テトラカルボン酸二無水物、及びこれらの反応性誘導体からなる群より選ばれる少なくとも1種のアシル化合物である。
ここで、反応性誘導体とは、脂肪族テトラカルボン酸二無水物または脂環族テトラカルボン酸二無水物に変化しうる化合物であり、例えば、脂肪族テトラカルボン酸二無水物または脂環族テトラカルボン酸二無水物の当該無水物に代えて2つのカルボキシル基を有する化合物、これら2つのカルボキシル基の中の片方または両方がエステル化されたエステル化物である化合物、またはこれら2つのカルボキシル基の中の片方または両方がクロル化された酸クロライド等が好適に用いられる。
脂肪族テトラカルボン酸二無水物の具体例としては、例えば、エチレンテトラカルボン酸二無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水物、ペンタンテトラカルボン酸二無水物、ヘキサンテトラカルボン酸二無水物、ヘプタンテトラカルボン酸二無水物などが挙げられる。
Next, the acyl compound (component (B)) for reacting with the diamine compound to give the polyimide material of the present invention will be described.
[Component (B)]
The acyl compound of the present invention is at least one acyl compound selected from the group consisting of aliphatic and / or alicyclic tetracarboxylic dianhydrides and reactive derivatives thereof.
Here, the reactive derivative is a compound that can be converted into an aliphatic tetracarboxylic dianhydride or an alicyclic tetracarboxylic dianhydride, for example, an aliphatic tetracarboxylic dianhydride or an alicyclic tetra A compound having two carboxyl groups in place of the anhydride of carboxylic dianhydride, a compound in which one or both of the two carboxyl groups are esterified esters, or the two carboxyl groups An acid chloride in which one or both of them are chlorinated is preferably used.
Specific examples of the aliphatic tetracarboxylic dianhydride include, for example, ethylenetetracarboxylic dianhydride, butanetetracarboxylic dianhydride, pentanetetracarboxylic dianhydride, hexanetetracarboxylic dianhydride, heptanetetra Examples thereof include carboxylic dianhydrides.

脂環式テトラカルボン酸二無水物の具体例としては、例えば、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2−ジメチル−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二無水物、1,3−ジクロロ−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−テトラメチル−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−cis−2−cis−3−trans−4−trans−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、3,3',4,4'−ジシクロヘキシルテトラカルボン酸二無水物などが挙げられる。
上記アシル化合物としては、耐熱性に特に優れたポリイミド等を得る観点から脂環式テトラカルボン酸二無水物またはこの反応性誘導体を用いることが好ましい。
なお、ポリイミド等を合成する際、上記アシル化合物は1種を単独であるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
Specific examples of the alicyclic tetracarboxylic dianhydride include, for example, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic Acid dianhydride, 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,3-dichloro-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1 , 2,3,4-tetramethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, 1-cis-2-cis -3-trans-4-trans-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-dicyclohexyltetracarboxylic Such dianhydride.
As said acyl compound, it is preferable to use alicyclic tetracarboxylic dianhydride or this reactive derivative from a viewpoint of obtaining the polyimide etc. which were especially excellent in heat resistance.
In addition, when synthesizing polyimide or the like, the acyl compounds can be used alone or in combination of two or more.

次に、本発明のポリイミド系材料の製造方法、およびフィルムの製造方法について説明する。
本発明のポリイミド系材料の製造方法は、上記(A)成分と上記(B)成分とを反応させて、ポリアミック酸と有機溶媒とを含む溶液を調製する工程(a)と、前記ポリアミック酸の少なくとも一部を、イミド化する工程(b)とを含む。
また、本発明のフィルムの製造方法は、上記(A)成分と上記(B)成分とを反応させて得られるポリアミック酸及び/又はポリイミドと、有機溶媒とを含む溶液を、支持基板上に塗布して塗膜を形成する工程と、該塗膜から前記溶媒を蒸発させることにより除去してフィルムを得る工程とを含むものである。
本発明のフィルムの製造方法は、ポリアミック酸及び/又はポリイミドと有機溶媒とを含む溶液を調製する前工程を含むことができる。この場合、本発明のフィルムの製造方法は、上記(A)成分と上記(B)成分とを反応させて、ポリアミック酸及び/又はポリイミドと有機溶媒とを含む溶液を調製する工程(例えば、上記工程(a)及び(b))と、前記ポリアミック酸及び/又はポリイミドと有機溶媒とを含む溶液を支持基板上に塗布して塗膜を形成する工程(工程(c))と、該塗膜から前記有機溶媒を蒸発させることにより除去してフィルムを得る工程(工程(d))と、を含む。
Next, the manufacturing method of the polyimide-type material of this invention and the manufacturing method of a film are demonstrated.
The method for producing a polyimide-based material of the present invention comprises a step (a) of preparing a solution containing a polyamic acid and an organic solvent by reacting the component (A) with the component (B), and the polyamic acid. And (b) a step of imidizing at least a part.
Moreover, the manufacturing method of the film of this invention apply | coats the solution containing the polyamic acid and / or polyimide obtained by making said (A) component and said (B) component react, and an organic solvent on a support substrate. And forming a coating film, and removing the solvent from the coating film by evaporating to obtain a film.
The manufacturing method of the film of this invention can include the pre-process which prepares the solution containing a polyamic acid and / or a polyimide, and the organic solvent. In this case, the method for producing a film of the present invention comprises a step of reacting the component (A) and the component (B) to prepare a solution containing a polyamic acid and / or polyimide and an organic solvent (for example, the above-mentioned Steps (a) and (b)), a step of forming a coating film by applying a solution containing the polyamic acid and / or polyimide and an organic solvent on a supporting substrate (Step (c)), and the coating film And removing the organic solvent by evaporation to obtain a film (step (d)).

[工程(a)]
工程(a)は、上記(A)成分と上記(B)成分とを反応させて、ポリアミック酸と有機溶媒とを含む溶液を調製する工程である。
具体的には、少なくとも1種の(A)ジアミン化合物を有機溶媒に溶解した後、得られた溶液に、少なくとも1種の(B)アシル化合物を添加し、0〜100℃の温度で、1〜60時間撹拌する方法が挙げられる。
上記有機溶媒としては、例えば、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルフォルムアミド、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、N,N’−ジメチルイミダゾリジノン、テトラメチル尿素等の非プロトン系極性溶媒;クレゾール、キシレノール、ハロゲン化フェノール等のフェノール系溶媒;等が挙げられる。中でも、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミドが好ましい。
これらの溶媒は一種単独で、あるいは2種以上混合して使用することができる。
なお、反応液中の(A)ジアミン化合物と(B)アシル化合物の合計量は、反応液全量の5〜30質量%であることが好ましい。
[Step (a)]
Step (a) is a step of preparing a solution containing a polyamic acid and an organic solvent by reacting the component (A) with the component (B).
Specifically, after dissolving at least one (A) diamine compound in an organic solvent, at least one (B) acyl compound is added to the resulting solution, and the temperature is 0 to 100 ° C. The method of stirring for -60 hours is mentioned.
Examples of the organic solvent include N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, γ-butyrolactone, N, N′-dimethylimidazolidinone, and tetramethyl. Aprotic polar solvents such as urea; phenolic solvents such as cresol, xylenol, and halogenated phenol; Of these, N-methyl-2-pyrrolidone and N, N-dimethylacetamide are preferable.
These solvents can be used alone or in combination of two or more.
In addition, it is preferable that the total amount of (A) diamine compound and (B) acyl compound in a reaction liquid is 5-30 mass% of the reaction liquid whole quantity.

ここで、(B)アシル化合物と(A)ジアミン化合物との割合は、(A)成分のアミノ基又はイソシアナート基1当量に対して、(B)成分の酸無水物基が0.8〜1.2当量となる割合が好ましく、1.0〜1.1当量となる割合がより好ましい。該値が0.8当量未満、若しくは1.2当量を超えると、分子量が低くなり、フィルムを形成することが困難なことがある。   Here, the ratio of the (B) acyl compound to the (A) diamine compound is such that the acid anhydride group of the (B) component is 0.8 to 1 equivalent to 1 equivalent of the amino group or isocyanate group of the (A) component. A ratio of 1.2 equivalents is preferable, and a ratio of 1.0 to 1.1 equivalents is more preferable. If the value is less than 0.8 equivalent or more than 1.2 equivalent, the molecular weight may be low and it may be difficult to form a film.

上記の方法で得られるポリアミック酸及び/又はポリイミドの末端は、主としてカルボン酸無水物となる。ポリマーの末端基は、処理せずにそのままの状態でフィルム化することができる。また、アニリン誘導体に代表される単官能の芳香族アミンの添加により、イミド化処理することができる。
なお、ポリアミック酸とは、酸無水物基とアミノ基とが反応して生じる、−CO−NH−、及び、−CO−OHを含む構造を有する酸、または、その誘導体(具体的には、例えば、−CO−NH−、及び、−CO−OR(ただし、Rはアルキル基等である。)を含む構造を有するもの)をいう。ポリアミック酸は、加熱等によって、−CO−NH−のHと、−CO−OHのOHとが脱水して、環状の化学構造(−CO−N−CO−)を有するポリイミドとなる。
The terminal of the polyamic acid and / or polyimide obtained by the above method is mainly a carboxylic acid anhydride. The end group of the polymer can be formed into a film as it is without being treated. Further, imidization treatment can be performed by adding a monofunctional aromatic amine typified by an aniline derivative.
The polyamic acid is an acid having a structure containing —CO—NH— and —CO—OH, which is generated by a reaction between an acid anhydride group and an amino group, or a derivative thereof (specifically, For example, it means -CO-NH- and -CO-OR (wherein R is an alkyl group or the like). The polyamic acid becomes a polyimide having a cyclic chemical structure (—CO—N—CO—) by dehydrating H of —CO—NH— and OH of —CO—OH by heating or the like.

[工程(b)]
次いで、得られたポリアミック酸を、脱水閉環することによりイミド化するが、この方法としては、脱水剤を用いる方法(化学イミド化)や、160℃〜350℃(溶液では160〜220℃、キャストフィルムでは300℃以上での処理が一般的)で熱処理する方法(熱イミド化)が挙げられる。
化学イミド化における脱水剤としては、無水酢酸、無水プロピオン酸、無水安息香酸等の酸無水物、もしくは相当する酸クロライド類、ジシクロヘキシルカルボジイミド等のカルボジイミド化合物等が挙げられる。なお、化学イミド化の際には、60〜120℃の温度で加熱することが好ましい。
熱イミド化の場合には、脱水反応で生じる水を系外に除去しながら行うことが好ましい。この際、ベンゼン、トルエン、キシレン等を用いて水を共沸除去することができる。
また、イミド化の際には、必要に応じて、ピリジン、イソキノリン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、N,N−ジメチルアミノピリジン、イミダゾール、1−メチルピペリジン、1−メチルピペラジン等の塩基触媒を用いることができる。上記脱水剤又は塩基触媒は、アシル化合物1モルに対し、それぞれ0.1〜8モルの範囲で用いることが好ましい。
イミド化の方法としては、より低温での加熱によってイミド化を行うことができることなどから、化学イミド化が好ましい。
なお、イミド化は、ポリアミック酸の少なくとも一部、好ましくは75モル%以上、より好ましくは80モル%以上、特に好ましくは85モル%以上をイミド化するように行われる。
得られたポリアミック酸及び/又はポリイミドと有機溶媒とを含む溶液は、そのまま使用することもできるが、ポリイミド等を固体分として単離した後、有機溶媒に再溶解して用いることもできる。なお、再溶解する有機溶媒としては、上記有機溶媒と同様のものが挙げられる。ポリイミド等を単離する方法としては、ポリイミド等及び有機溶媒を含む溶液を、メタノール、イソプロピルエーテル等のポリイミドに対する貧溶媒に投じてポリイミド等を沈殿させ、濾過・洗浄・乾燥等によりポリイミド等を固体分として分離する方法が挙げられる。このような操作をすることにより、イミド化の際に使用した脱水触媒(イミド化触媒)の除去も図ることができる。
[Step (b)]
Next, the obtained polyamic acid is imidized by dehydrating and cyclizing. As this method, a method using a dehydrating agent (chemical imidization), 160 ° C. to 350 ° C. (160 to 220 ° C. in a solution, cast In the case of a film, a method (thermal imidization) in which heat treatment is generally performed at a temperature of 300 ° C. or higher is used.
Examples of the dehydrating agent in chemical imidization include acid anhydrides such as acetic anhydride, propionic anhydride and benzoic anhydride, or corresponding acid chlorides, carbodiimide compounds such as dicyclohexylcarbodiimide, and the like. In addition, it is preferable to heat at the temperature of 60-120 degreeC in the case of chemical imidation.
In the case of thermal imidization, it is preferable to carry out while removing water generated by the dehydration reaction out of the system. At this time, water can be removed azeotropically using benzene, toluene, xylene or the like.
In the imidization, a base catalyst such as pyridine, isoquinoline, trimethylamine, triethylamine, N, N-dimethylaminopyridine, imidazole, 1-methylpiperidine, 1-methylpiperazine can be used as necessary. . The dehydrating agent or the base catalyst is preferably used in an amount of 0.1 to 8 moles per mole of the acyl compound.
As the imidization method, chemical imidization is preferable because imidization can be performed by heating at a lower temperature.
The imidization is performed so as to imidize at least a part of the polyamic acid, preferably 75 mol% or more, more preferably 80 mol% or more, and particularly preferably 85 mol% or more.
The obtained polyamic acid and / or a solution containing polyimide and an organic solvent can be used as it is, but after isolating polyimide or the like as a solid component, it can also be used by re-dissolving in an organic solvent. In addition, as an organic solvent which redissolves, the thing similar to the said organic solvent is mentioned. As a method for isolating polyimide and the like, a solution containing polyimide and an organic solvent is poured into a poor solvent for polyimide such as methanol and isopropyl ether to precipitate the polyimide, and the polyimide is solidified by filtration, washing, drying, etc. The method of separating as a minute is mentioned. By performing such an operation, it is possible to remove the dehydration catalyst (imidization catalyst) used in the imidization.

本発明においては、ポリアミック酸とポリイミドの合計100モル%中、ポリイミドの割合は、85モル%以上、好ましくは90モル%以上、特に好ましくは95モル%以上である。ポリイミドの割合が80モル%未満であると、フィルムの吸水率が高くなったり、耐久性が低下することがある。
得られたポリアミック酸及び/又はポリイミドは、ポリスチレン換算の重量平均分子量が40,000〜300,000、好ましくは60,000〜200,000である。
また、得られたポリアミック酸及び/又はポリイミドは、イミド化率が100モル%であると仮定した場合に、イミド基濃度が2.0〜4.5mmol/gであることが好ましく、2.5〜4.0mmol/gであることがより好ましく、3.0〜3.6mmol/gであることがさらに好ましい。得られたポリアミック酸及び/又はポリイミドが上記イミド基濃度を満たすことにより、低吸水性に特に優れたポリイミドフィルムを得ることができる。
In the present invention, the ratio of polyimide is 85 mol% or more, preferably 90 mol% or more, particularly preferably 95 mol% or more, in the total 100 mol% of polyamic acid and polyimide. When the proportion of polyimide is less than 80 mol%, the water absorption rate of the film may increase or the durability may decrease.
The resulting polyamic acid and / or polyimide has a polystyrene-equivalent weight average molecular weight of 40,000 to 300,000, preferably 60,000 to 200,000.
The obtained polyamic acid and / or polyimide preferably has an imide group concentration of 2.0 to 4.5 mmol / g, assuming that the imidization rate is 100 mol%. It is more preferable that it is -4.0 mmol / g, and it is further more preferable that it is 3.0-3.6 mmol / g. When the obtained polyamic acid and / or polyimide satisfies the imide group concentration, a polyimide film particularly excellent in low water absorption can be obtained.

[工程(c)]
工程(c)は、ポリアミック酸及び/又はポリイミドと有機溶媒とを含む溶液を支持基板上に塗布して塗膜を形成する工程である。
上記支持基板としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、SUS板等が挙げられる。
ポリイミド等及び有機溶媒を含む溶液を支持基板上に塗布する方法としては、ロールコート法、グラビアコート法、スピンコート法、ドクターブレードを用いる方法等を使用することができる。
塗膜の厚さは、特に限定されないが、例えば1〜250μmである。
[Step (c)]
Step (c) is a step of forming a coating film by applying a solution containing polyamic acid and / or polyimide and an organic solvent on a support substrate.
Examples of the support substrate include a polyethylene terephthalate (PET) film and a SUS plate.
As a method for applying a solution containing polyimide or the like and an organic solvent on the support substrate, a roll coating method, a gravure coating method, a spin coating method, a method using a doctor blade, or the like can be used.
Although the thickness of a coating film is not specifically limited, For example, it is 1-250 micrometers.

[工程(d)]
工程(d)は、上記塗膜から前記有機溶媒を蒸発させることにより除去し、フィルムを得る工程である。
具体的には、塗膜を加熱することにより、該塗膜中の有機溶媒を蒸発させて除去する。
上記加熱の条件は、有機溶媒が蒸発すればよく特に限定されないが、例えば60〜250℃で1〜5時間である。なお、加熱は二段階で行ってもよい。例えば、100℃で30分加熱した後、150℃で1時間加熱するなどである。また、必要に応じて、窒素雰囲気下、もしくは減圧下にて乾燥を行ってもよい。
本工程では、有機溶媒を除去することができればよく、イミド化を行う必要がないため、従来技術に比して低温でフィルムを得ることができる。そのため、光学部材を形成する他の部材が耐熱性の低いものであっても、該部材に直接上記ポリイミド等及び有機溶媒を含む溶液を塗布して、有機溶媒を蒸発除去することにより、フィルムを形成することができる。
得られたフィルムは、支持基板から剥離して、あるいは剥離せずにそのまま用いることができる。
[Step (d)]
Step (d) is a step of removing the organic solvent from the coating film by evaporation to obtain a film.
Specifically, the organic solvent in the coating film is evaporated and removed by heating the coating film.
The heating condition is not particularly limited as long as the organic solvent evaporates. For example, the heating condition is 60 to 250 ° C. for 1 to 5 hours. Heating may be performed in two stages. For example, after heating at 100 ° C. for 30 minutes, heating at 150 ° C. for 1 hour. Further, if necessary, drying may be performed under a nitrogen atmosphere or under reduced pressure.
In this step, it is sufficient if the organic solvent can be removed, and it is not necessary to perform imidization. Therefore, a film can be obtained at a lower temperature than in the prior art. Therefore, even if other members forming the optical member have low heat resistance, the film is removed by directly applying a solution containing the polyimide or the like and an organic solvent to the member and evaporating and removing the organic solvent. Can be formed.
The obtained film can be used as it is without being peeled off from the support substrate.

本発明のフィルムにおいては、ポリアミック酸とポリイミドの合計100モル%中、ポリイミドの割合は、85モル%以上、好ましくは90モル%以上、特に好ましくは95モル%以上である。ポリイミドの割合が85モル%未満であると、フィルムの吸水率が高くなったり、耐久性が低下することがある。
本発明のフィルムは、厚みが1〜250μm、好ましくは5〜200μmである。また、本発明のフィルムを基材として使用する場合には、厚みが10〜150μmであることが特に好ましい。
本発明のフィルムは、ガラス転移温度(Tg)が、200℃以上であることが好ましく、250℃以上であることがより好ましい。このようなガラス転移温度を有することにより、優れた耐熱性を得ることができる。
本発明のフィルムは、吸水率が、3.0%以下であることが好ましく、2.5%以下であることがより好ましく、2.0%以下であることがさらに好ましい。
In the film of the present invention, the ratio of polyimide is 85 mol% or more, preferably 90 mol% or more, and particularly preferably 95 mol% or more in the total 100 mol% of polyamic acid and polyimide. If the proportion of polyimide is less than 85 mol%, the water absorption rate of the film may increase or the durability may decrease.
The film of the present invention has a thickness of 1 to 250 μm, preferably 5 to 200 μm. Moreover, when using the film of this invention as a base material, it is especially preferable that thickness is 10-150 micrometers.
The film of the present invention preferably has a glass transition temperature (Tg) of 200 ° C. or higher, and more preferably 250 ° C. or higher. By having such a glass transition temperature, excellent heat resistance can be obtained.
The film of the present invention preferably has a water absorption rate of 3.0% or less, more preferably 2.5% or less, and even more preferably 2.0% or less.

本発明のフィルムは、発光ダイオード周辺材料、太陽電池周辺材料、フラットディスプレー周辺材料、電子回路周辺材料に使用することができる。具体的には、耐熱透明フィルム、導電性透明フィルム等の光学部材に使用することができる。また、電子回路周辺材料としては、プリント配線基板用基板として使用することもでき、フレキシブルプリント配線用基板、リジットプリント配線用基板、光電子プリント配線用基板、COF(Chip on Film)用基板、TAB(Tape Automated Bonding)用基板を挙げることができる。プリント配線用基板として用いる場合には、例えば、配線用の銅層を設けることもできる。本発明のフィルムに銅層を設ける方法としては、ラミネート法、メタライジング法等を挙げることができる。ラミネート法の場合には、例えば、本発明のフィルムに銅箔を熱プレスすることで銅層が設けられたプリント配線用基板を製造することができる。メタライジング法の場合には、例えば、本発明のフィルムの金属との親和性を発現させるために表面改質を行った後に、蒸着法またはスパッタリング法によって、ポリイミドと結合するNi系の金属層と湿式電気めっきに必要なシード層を形成する。そして、湿式めっき法により所定の膜厚の銅層を設けることで、銅層が設けられたプリント配線用基板を製造することができる。   The film of the present invention can be used for light emitting diode peripheral materials, solar cell peripheral materials, flat display peripheral materials, and electronic circuit peripheral materials. Specifically, it can be used for optical members such as heat-resistant transparent films and conductive transparent films. Moreover, as an electronic circuit peripheral material, it can also be used as a printed wiring board substrate, a flexible printed wiring board, a rigid printed wiring board, an optoelectronic printed wiring board, a COF (Chip on Film) board, a TAB ( A substrate for Tape Automated Bonding) can be given. When used as a printed wiring board, for example, a copper layer for wiring can be provided. Examples of a method for providing a copper layer on the film of the present invention include a laminating method and a metalizing method. In the case of the laminating method, for example, a printed wiring board provided with a copper layer can be produced by hot pressing a copper foil on the film of the present invention. In the case of the metalizing method, for example, after the surface modification is performed in order to develop the affinity of the film of the present invention with the metal, the Ni-based metal layer bonded to the polyimide by vapor deposition or sputtering is used. A seed layer necessary for wet electroplating is formed. And the board | substrate for printed wiring with which the copper layer was provided can be manufactured by providing the copper layer of a predetermined film thickness with a wet-plating method.

また、工程(a)、(b)により得られた、ポリイミド等及び有機溶媒を含むポリイミド系溶液は、ポリイミド系樹脂組成物として、発光ダイオード周辺材料、太陽電池周辺材料、フラットディスプレー周辺材料、電子回路周辺材料等に用いることもできる。具体的には、封止剤、レンズ材、プリント配線基板形成用材料等に用いることができる。例えば、プリント配線基板形成用材料として用いる場合には、キャスティング法によりプリント配線用基板を製造することができる。具体的には、銅箔の上に前記ポリイミド系樹脂組成物を塗布した後に、熱処理することで、銅層が設けられたプリント配線用基板を製造することができる。
なお、前記ポリイミド系樹脂組成物には、共溶媒として、沸点が150℃以下の有機溶媒を使用することができる。該有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、テトラヒドロフラン、1,3−ジオキサン、1,4−ジオキサン等が挙げられる。
これらの溶媒は一種単独で、あるいは2種以上混合して使用することができる。
なお、ポリイミド系樹脂組成物中のポリアミック酸及び/又はポリイミドの濃度は、反応液全量の5〜30質量%であることが好ましい。
Moreover, the polyimide-type solution containing the polyimide etc. and organic solvent obtained by process (a), (b) is a light emitting diode peripheral material, a solar cell peripheral material, a flat display peripheral material, an electron as a polyimide-type resin composition. It can also be used as a circuit peripheral material. Specifically, it can be used as a sealant, a lens material, a printed wiring board forming material, and the like. For example, when used as a printed wiring board forming material, a printed wiring board can be manufactured by a casting method. Specifically, a printed wiring board provided with a copper layer can be produced by applying a heat treatment after applying the polyimide resin composition on a copper foil.
In addition, the said polyimide resin composition can use the organic solvent whose boiling point is 150 degrees C or less as a cosolvent. Examples of the organic solvent include methanol, ethanol, isopropanol, tetrahydrofuran, 1,3-dioxane, 1,4-dioxane and the like.
These solvents can be used alone or in combination of two or more.
In addition, it is preferable that the density | concentration of the polyamic acid in a polyimide-type resin composition and / or a polyimide is 5-30 mass% of the reaction liquid whole quantity.

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
[実施例1]
温度計、攪拌機、窒素導入管、冷却管を取り付けた300mLの4つ口フラスコに4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン5.46g(26.0mmol)と両末端アミノ変性メチルフェニルシリコーン(信越化学製,X22−1660B,数平均分子量4,400)3.53g(0.8mmol)を添加した。次いで、フラスコ内を窒素置換した後、N−メチル−2−ピロリドン(以下、NMPという。)58mlを加え均一になるまで攪拌した。得られた溶液に1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物6.00g(26.8mmol)を室温で加え、そのままの温度で24時間攪拌を続けて、ポリアミック酸溶液を得た。
得られたポリアミック酸溶液に対し、N−メチルピペリジン2.6ml、無水酢酸7.3mlを加え、75℃で4時間攪拌しイミド化を行った。室温まで冷却後、大量のメタノールに投じ、ろ別によりポリマーを単離した。得られたポリマーは60℃で一晩真空乾燥し、白色粉末とした(収量13.0g、収率92.6質量%)。
次いで、得られたポリマーをN,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)に再溶解し、20質量%の樹脂溶液を得た。該樹脂溶液を、ポリエチレンテレフタレート(PET)からなる基板上にドクターブレード(100μmギャップ)を用いて塗布し、100℃で30分、ついで150℃で60分乾燥してフィルムとした後、PET基板より剥離した。その後、フィルムをさらに150℃、減圧下で3時間乾燥して、膜厚20μmのフィルムを得た。
上記ポリマーについて、IR(KBr法)により構造分析を行った。結果は、カルボニル基の特性吸収が、1776cm−1および1704cm−1であった。
また、上記ポリマーについて、下記の方法により、重量平均分子量、ガラス転移温度、イミド化率、イミド基濃度(イミド化率が100モル%であると仮定した場合の理論値)を求めた。
また、得られたフィルムについて、吸水率を下記の方法により測定した。
結果を表1に示す。
Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples.
[Example 1]
In a 300 mL four-necked flask equipped with a thermometer, a stirrer, a nitrogen introduction tube, and a cooling tube, 5.46 g (26.0 mmol) of 4,4′-diaminodicyclohexylmethane and amino-modified methylphenylsilicone at both ends (manufactured by Shin-Etsu Chemical, X22-1660B, number average molecular weight 4,400) 3.53 g (0.8 mmol) was added. Next, after the atmosphere in the flask was replaced with nitrogen, 58 ml of N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter referred to as NMP) was added and stirred until uniform. To the resulting solution, 6.00 g (26.8 mmol) of 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride was added at room temperature, and stirring was continued at that temperature for 24 hours to obtain a polyamic acid solution. .
To the obtained polyamic acid solution, 2.6 ml of N-methylpiperidine and 7.3 ml of acetic anhydride were added, followed by imidization by stirring at 75 ° C. for 4 hours. After cooling to room temperature, it was poured into a large amount of methanol, and the polymer was isolated by filtration. The obtained polymer was vacuum-dried overnight at 60 ° C. to obtain a white powder (yield 13.0 g, yield 92.6% by mass).
Subsequently, the obtained polymer was redissolved in N, N-dimethylacetamide (DMAc) to obtain a 20% by mass resin solution. The resin solution is applied onto a substrate made of polyethylene terephthalate (PET) using a doctor blade (100 μm gap), dried at 100 ° C. for 30 minutes, and then dried at 150 ° C. for 60 minutes to form a film. It peeled. Thereafter, the film was further dried at 150 ° C. under reduced pressure for 3 hours to obtain a film having a thickness of 20 μm.
The polymer was subjected to structural analysis by IR (KBr method). As a result, the characteristic absorption of the carbonyl group was 1776 cm −1 and 1704 cm −1 .
Moreover, about the said polymer, the weight average molecular weight, the glass transition temperature, the imidation rate, and the imide group density | concentration (theoretical value when it is assumed that the imidation rate is 100 mol%) were calculated | required by the following method.
Further, the water absorption of the obtained film was measured by the following method.
The results are shown in Table 1.

(1)重量平均分子量
重量平均分子量は、TOSOH製HLC−8020型GPC装置を使用して測定した。溶媒には、臭化リチウム及び燐酸を添加したN−メチル−2−ピロリドン(NMP)を用い、測定温度40℃にて、ポリスチレン換算の分子量を求めた。
(2)ガラス転移温度(Tg)
Rigaku社製8230型DSC測定装置を用いて、昇温速度を20℃/minとして測定した。
(3)イミド化率(閉環率)
ポリイミドの閉環率は、1H−NMRを使用して測定した。溶媒にはd−DMSOを用いた。未閉環のアミド基のN−Hのプロトンのピーク積分値と、脂環族ジアミン由来の−CH−(メチレン基)のプロトンのピーク積分値、または芳香族ジアミン由来の芳香環プロトンのピーク積分値の比率から算出した。
(4)イミド基濃度
イミド化率が100モル%であると仮定すると、得られたポリマー中の繰り返し単位の分子量は、(アシル化合物の分子量)+(ジアミンの分子量)−2HOで求められる。この繰り返し単位1つあたり、2つのイミド基を含むため、イミド基濃度(イミド化率が100モル%であると仮定した場合の理論値)は、下記式により求めた。
[イミド基濃度](単位:mmol/g)=2/{(アシル化合物の分子量)+(ジアミンの分子量)−2HO}×1000
(5)吸水率
得られたフィルムを3cm×4cmの大きさに3枚切り出し、減圧乾燥下180℃で8時間乾燥させた。フィルムの質量を測定した後、蒸留水に25℃で24時間フィルムを浸漬させた。浸漬後フィルム表面の水滴をふき取り、浸漬前後の質量変化から吸水率を算出した。
(6)残存溶媒量
得られたポリマーをTHF(テトラヒドロフラン)に再溶解し、20質量%の樹脂溶液を得た。該樹脂溶液を、ポリエチレンテレフタレート(PET)からなる基板上にドクターブレード(250μmギャップ)を用いて塗布し、70℃で30分、ついで150℃で60分乾燥してフィルムとした後、PET基板より剥離した。その後、フィルムをさらに180℃、減圧下で1時間乾燥して、膜厚50μmのフィルムを得た。
得られたフィルムをd−DMSOに溶解させ1H−NMRを使用して測定した。ポリマー骨格のプロトンのピーク積分値とTHFのプロトンのピーク積分値から残存溶媒量(単位:wt/wt %)を算出した。

[実施例2]
温度計、攪拌機、窒素導入管、冷却管を取り付けた300mLの4つ口フラスコに4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン5.15g(24.5mmol)と両末端アミノ変性メチルフェニルシリコーン(信越化学製,X22−1660B,数平均分子量4,400)2.19g(0.5mmol)を添加した。次いで、フラスコ内を窒素置換した後、N−メチル−2−ピロリドン(以下、NMPという。)58mlを加え均一になるまで攪拌した。得られた溶液に3,3’,4,4’−ジシクロヘキシルテトラカルボン酸二無水物7.65g(25.0mmol)を室温で加え、添加後に15分間120℃で攪拌し析出した塩を溶解させた。そのままの温度で24時間攪拌を続けて、ポリアミック酸溶液を得た。
得られたポリアミック酸溶液に対し、N−メチルピペリジン2.5ml、無水酢酸6.9mlを加え、75℃で4時間攪拌しイミド化を行った。室温まで冷却後、大量のメタノールに投じ、ろ別によりポリマーを単離した。得られたポリマーは60℃で一晩真空乾燥し、白色粉末とした(収量13.1g、収率93.1質量%)。
次いで、得られたポリマーに対して実施例1と同様に処理して、膜厚20μmのフィルムを得た。
得られたポリマーの構造解析を実施例1と同様にして行った。結果は、カルボニル基の特性吸収が、1774cm−1および1701cm−1であった。
また、得られたポリマーの各種物性について、実施例1と同様にして評価した。結果を表1に示す。
[実施例3]
温度計、攪拌機、窒素導入管、冷却管を取り付けた300mLの4つ口フラスコに4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン6.13g(29.1mmol)と信越化学製ジアミノシリコーンX22−1660B(数平均分子量4,400)2.62g(0.6mmol)を添加した。次いで、フラスコ内を窒素置換した後、N−メチル−2−ピロリドン(以下、NMPという。)58mlを加え均一になるまで攪拌した。得られた溶液に1−cis−2−cis−3−trans−4−trans−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物6.25g(29.7mmol)を室温で加え、添加後に15分間120℃で攪拌し析出した塩を溶解させた。そのままの温度で24時間攪拌を続けて、ポリアミック酸溶液を得た。
得られたポリアミック酸溶液に対し、N−メチルピペリジン2.9ml、無水酢酸8.3mlを加え、75℃で4時間攪拌しイミド化を行った。室温まで冷却後、大量のメタノールに投じ、ろ別によりポリマーを単離した。得られたポリマーは60℃で一晩真空乾燥し、白色粉末とした(収量12.7g、収率91.5質量%)。
次いで、得られたポリマーに対して実施例1と同様に処理して、膜厚20μmのフィルムを得た。
得られたポリマーの構造解析を実施例1と同様にして行った。結果は、カルボニル基の特性吸収が、1772cm−1および1703cm−1であった。
また、得られたポリマーの各種物性について、実施例1と同様にして評価した。結果を表1に示す。
[実施例4]
温度計、攪拌機、窒素導入管、冷却管を取り付けた300mLの4つ口フラスコに4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン5.25g(25.0mmol)と両末端アミノ変性ジメチルシリコーン(信越化学製,X22−9409,数平均分子量1,300)1.71g(1.3mmol)を添加した。次いで、フラスコ内を窒素置換した後、N−メチル−2−ピロリドン(以下、NMPという。)58mlを加え均一になるまで攪拌した。得られた溶液に3,3’,4,4’−ジシクロヘキシルテトラカルボン酸二無水物8.05g(26.3mmol)を室温で加え、添加後に15分間120℃で攪拌し析出した塩を溶解させた。そのままの温度で24時間攪拌を続けて、ポリアミック酸溶液を得た。
得られたポリアミック酸溶液に対し、N−メチルピペリジン2.5ml、無水酢酸7.0mlを加え、75℃で4時間攪拌しイミド化を行った。室温まで冷却後、大量のメタノールに投じ、ろ別によりポリマーを単離した。得られたポリマーは60℃で一晩真空乾燥し、白色粉末とした(収量13.0g、収率92.6質量%)。
次いで、得られたポリマーに対して実施例1と同様に処理して、膜厚20μmのフィルムを得た。
得られたポリマーの構造解析を実施例1と同様にして行った。結果は、カルボニル基の特性吸収が、1773cm−1および1702cm−1であった。
また、得られたポリマーの各種物性について、実施例1と同様にして評価した。結果を表1に示す。
[実施例5]
温度計、攪拌機、窒素導入管、冷却管を取り付けた300mLの4つ口フラスコに4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン5.11g(24.3mmol)と両末端アミノ変性ジメチルシリコーン(信越化学製,X22−161A,数平均分子量1,600)2.05g(1.3mmol)を添加した。次いで、フラスコ内を窒素置換した後、N−メチル−2−ピロリドン(以下、NMPという。)58mlを加え均一になるまで攪拌した。得られた溶液に3,3’,4,4’−ジシクロヘキシルテトラカルボン酸二無水物7.84g(25.6mmol)を室温で加え、添加後に15分間120℃で攪拌し析出した塩を溶解させた。そのままの温度で24時間攪拌を続けて、ポリアミック酸溶液を得た。
得られたポリアミック酸溶液に対し、N−メチルピペリジン2.4ml、無水酢酸6.9mlを加え、75℃で4時間攪拌しイミド化を行った。室温まで冷却後、大量のメタノールに投じ、ろ別によりポリマーを単離した。得られたポリマーは60℃で一晩真空乾燥し、白色粉末とした(収量13.1g、収率93.3質量%)。
次いで、得られたポリマーに対して実施例1と同様に処理して、膜厚20μmのフィルムを得た。
得られたポリマーの構造解析を実施例1と同様にして行った。結果は、カルボニル基の特性吸収が、1772cm−1および1702cm−1であった。
また、得られたポリマーの各種物性について、実施例1と同様にして評価した。結果を表1に示す。
(1) Weight average molecular weight The weight average molecular weight was measured using an HLC-8020 GPC apparatus manufactured by TOSOH. As the solvent, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) to which lithium bromide and phosphoric acid were added was used, and the molecular weight in terms of polystyrene was determined at a measurement temperature of 40 ° C.
(2) Glass transition temperature (Tg)
Using a Rigaku 8230 type DSC measuring apparatus, the temperature elevation rate was 20 ° C./min.
(3) Imidization rate (ring closure rate)
The ring closure rate of the polyimide was measured using 1H-NMR. D-DMSO was used as a solvent. Peak integral value of N—H proton of unclosed amide group and peak integral value of proton of —CH 2- (methylene group) derived from alicyclic diamine, or peak integral of aromatic ring proton derived from aromatic diamine Calculated from the ratio of values.
(4) Imido group concentration Assuming that the imidization ratio is 100 mol%, the molecular weight of the repeating unit in the obtained polymer is obtained by (molecular weight of acyl compound) + (molecular weight of diamine) -2H 2 O. . Since each of these repeating units contains two imide groups, the imide group concentration (theoretical value when it is assumed that the imidization rate is 100 mol%) was determined by the following formula.
[Imide group concentration] (unit: mmol / g) = 2 / {(molecular weight of acyl compound) + (molecular weight of diamine) -2H 2 O} × 1000
(5) Water absorption rate Three pieces of the obtained film were cut into a size of 3 cm × 4 cm and dried at 180 ° C. for 8 hours under reduced pressure drying. After measuring the mass of the film, the film was immersed in distilled water at 25 ° C. for 24 hours. After immersion, water droplets on the film surface were wiped off, and the water absorption was calculated from the mass change before and after immersion.
(6) Residual solvent amount The obtained polymer was redissolved in THF (tetrahydrofuran) to obtain a 20 mass% resin solution. The resin solution is applied onto a substrate made of polyethylene terephthalate (PET) using a doctor blade (250 μm gap), dried at 70 ° C. for 30 minutes, and then dried at 150 ° C. for 60 minutes to form a film. It peeled. Thereafter, the film was further dried at 180 ° C. under reduced pressure for 1 hour to obtain a film having a thickness of 50 μm.
The obtained film was dissolved in d-DMSO and measured using 1H-NMR. The residual solvent amount (unit: wt / wt%) was calculated from the peak integrated value of protons in the polymer backbone and the peak integrated value of protons in THF.

[Example 2]
In a 300 mL four-necked flask equipped with a thermometer, a stirrer, a nitrogen inlet tube, and a condenser tube, 5.15 g (24.5 mmol) of 4,4′-diaminodicyclohexylmethane and amino-modified methylphenylsilicone at both ends (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., X22-1660B, number average molecular weight 4,400) 2.19 g (0.5 mmol) was added. Next, after the atmosphere in the flask was replaced with nitrogen, 58 ml of N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter referred to as NMP) was added and stirred until uniform. To the resulting solution was added 7.65 g (25.0 mmol) of 3,3 ′, 4,4′-dicyclohexyltetracarboxylic dianhydride at room temperature, and after addition, the mixture was stirred at 120 ° C. for 15 minutes to dissolve the precipitated salt. It was. Stirring was continued for 24 hours at the same temperature to obtain a polyamic acid solution.
To the obtained polyamic acid solution, 2.5 ml of N-methylpiperidine and 6.9 ml of acetic anhydride were added and stirred at 75 ° C. for 4 hours for imidization. After cooling to room temperature, it was poured into a large amount of methanol, and the polymer was isolated by filtration. The obtained polymer was vacuum-dried overnight at 60 ° C. to obtain a white powder (yield 13.1 g, yield 93.1% by mass).
Next, the obtained polymer was treated in the same manner as in Example 1 to obtain a film having a thickness of 20 μm.
The structural analysis of the obtained polymer was performed in the same manner as in Example 1. As a result, the characteristic absorption of the carbonyl group was 1774 cm −1 and 1701 cm −1 .
Further, various physical properties of the obtained polymer were evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
[Example 3]
In a 300 mL four-necked flask equipped with a thermometer, a stirrer, a nitrogen inlet tube, and a condenser tube, 6.13 g (29.1 mmol) of 4,4′-diaminodicyclohexylmethane and diaminosilicone X22-1660B (number average molecular weight) manufactured by Shin-Etsu Chemical 4,400) 2.62 g (0.6 mmol) was added. Next, after the atmosphere in the flask was replaced with nitrogen, 58 ml of N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter referred to as NMP) was added and stirred until uniform. To the obtained solution was added 6.25 g (29.7 mmol) of 1-cis-2-cis-3-trans-4-trans-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride at room temperature, and the mixture was stirred at 120 ° C. for 15 minutes after the addition. The precipitated salt was dissolved. Stirring was continued for 24 hours at the same temperature to obtain a polyamic acid solution.
To the obtained polyamic acid solution, 2.9 ml of N-methylpiperidine and 8.3 ml of acetic anhydride were added, followed by imidization by stirring at 75 ° C. for 4 hours. After cooling to room temperature, it was poured into a large amount of methanol, and the polymer was isolated by filtration. The obtained polymer was vacuum-dried overnight at 60 ° C. to obtain a white powder (yield 12.7 g, yield 91.5% by mass).
Next, the obtained polymer was treated in the same manner as in Example 1 to obtain a film having a thickness of 20 μm.
The structural analysis of the obtained polymer was performed in the same manner as in Example 1. As a result, the characteristic absorption of the carbonyl group was 1772 cm −1 and 1703 cm −1 .
Further, various physical properties of the obtained polymer were evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
[Example 4]
A 300 mL four-necked flask equipped with a thermometer, a stirrer, a nitrogen inlet tube, and a condenser tube was charged with 5.25 g (25.0 mmol) of 4,4′-diaminodicyclohexylmethane and amino-modified dimethyl silicone at both ends (X22 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., X22). -9409, number average molecular weight 1,300) 1.71 g (1.3 mmol) was added. Next, after the atmosphere in the flask was replaced with nitrogen, 58 ml of N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter referred to as NMP) was added and stirred until uniform. To the resulting solution was added 8.05 g (26.3 mmol) of 3,3 ′, 4,4′-dicyclohexyltetracarboxylic dianhydride at room temperature, and after addition, the mixture was stirred at 120 ° C. for 15 minutes to dissolve the precipitated salt. It was. Stirring was continued for 24 hours at the same temperature to obtain a polyamic acid solution.
To the obtained polyamic acid solution, 2.5 ml of N-methylpiperidine and 7.0 ml of acetic anhydride were added, and the mixture was stirred at 75 ° C. for 4 hours for imidization. After cooling to room temperature, it was poured into a large amount of methanol, and the polymer was isolated by filtration. The obtained polymer was vacuum-dried overnight at 60 ° C. to obtain a white powder (yield 13.0 g, yield 92.6% by mass).
Next, the obtained polymer was treated in the same manner as in Example 1 to obtain a film having a thickness of 20 μm.
The structural analysis of the obtained polymer was performed in the same manner as in Example 1. As a result, the characteristic absorption of the carbonyl group was 1773 cm −1 and 1702 cm −1 .
Further, various physical properties of the obtained polymer were evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
[Example 5]
In a 300 mL four-necked flask equipped with a thermometer, a stirrer, a nitrogen inlet tube, and a condenser tube, 5.11 g (24.3 mmol) of 4,4′-diaminodicyclohexylmethane and amino-modified dimethyl silicone at both ends (X22 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., X22) -161A, number average molecular weight 1,600) 2.05 g (1.3 mmol) was added. Next, after the atmosphere in the flask was replaced with nitrogen, 58 ml of N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter referred to as NMP) was added and stirred until uniform. To the resulting solution was added 7.84 g (25.6 mmol) of 3,3 ′, 4,4′-dicyclohexyltetracarboxylic dianhydride at room temperature, and after addition, the mixture was stirred at 120 ° C. for 15 minutes to dissolve the precipitated salt. It was. Stirring was continued for 24 hours at the same temperature to obtain a polyamic acid solution.
To the obtained polyamic acid solution, 2.4 ml of N-methylpiperidine and 6.9 ml of acetic anhydride were added, and the mixture was stirred at 75 ° C. for 4 hours for imidization. After cooling to room temperature, it was poured into a large amount of methanol, and the polymer was isolated by filtration. The obtained polymer was vacuum-dried overnight at 60 ° C. to obtain a white powder (yield 13.1 g, yield 93.3 mass%).
Next, the obtained polymer was treated in the same manner as in Example 1 to obtain a film having a thickness of 20 μm.
The structural analysis of the obtained polymer was performed in the same manner as in Example 1. As a result, the characteristic absorption of the carbonyl group was 1772 cm −1 and 1702 cm −1 .
Further, various physical properties of the obtained polymer were evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

[比較例1]
温度計、攪拌機、窒素導入管、冷却管を取り付けた300mLの4つ口フラスコに4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン7.26g(34.5mmol)を添加した。次いで、フラスコ内を窒素置換した後、N−メチル−2−ピロリドン(以下、NMPという。)58mlを加え均一になるまで攪拌した。得られた溶液に1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物7.74g(34.5mmol)を室温で加え、添加後に15分間120℃で攪拌し析出した塩を溶解させた。そのままの温度で24時間攪拌を続けて、ポリアミック酸溶液を得た。
得られたポリアミック酸溶液に対し、N−メチルピペリジン3.5ml、無水酢酸9.8mlを加え、75℃で3時間攪拌しイミド化を行った。室温まで冷却後、大量のメタノールに投じ、ろ別によりポリマーを単離した。得られたポリマーは60℃で一晩真空乾燥し、白色粉末とした(収量12.8g、収率93.1質量%)。
次いで、得られたポリマーに対して実施例1と同様に処理して、膜厚20μmのフィルムを得た。
得られたポリマーの構造解析を実施例1と同様にして行った。結果は、カルボニル基の特性吸収が、1775cm−1および1705cm−1であった。
また、得られたポリマーの各種物性について、実施例1と同様にして評価した。結果を表1に示す。
[Comparative Example 1]
7.26 g (34.5 mmol) of 4,4′-diaminodicyclohexylmethane was added to a 300 mL four-necked flask equipped with a thermometer, a stirrer, a nitrogen introducing tube, and a cooling tube. Next, after the atmosphere in the flask was replaced with nitrogen, 58 ml of N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter referred to as NMP) was added and stirred until uniform. To the resulting solution, 7.74 g (34.5 mmol) of 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride was added at room temperature, and after the addition, the mixture was stirred at 120 ° C. for 15 minutes to dissolve the precipitated salt. Stirring was continued for 24 hours at the same temperature to obtain a polyamic acid solution.
To the resulting polyamic acid solution, 3.5 ml of N-methylpiperidine and 9.8 ml of acetic anhydride were added, and the mixture was stirred at 75 ° C. for 3 hours for imidization. After cooling to room temperature, it was poured into a large amount of methanol, and the polymer was isolated by filtration. The obtained polymer was vacuum-dried overnight at 60 ° C. to obtain a white powder (yield 12.8 g, yield 93.1% by mass).
Next, the obtained polymer was treated in the same manner as in Example 1 to obtain a film having a thickness of 20 μm.
The structural analysis of the obtained polymer was performed in the same manner as in Example 1. As a result, the characteristic absorption of the carbonyl group was 1775 cm −1 and 1705 cm −1 .
Further, various physical properties of the obtained polymer were evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

[比較例2]
比較例1と同様に1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物の代わりに3,3’,4,4’−ジシクロヘキシルテトラカルボン酸二無水物8.89g(29.0mmol)を用い、4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、N−メチルピペリジン、及び無水酢酸の各々の配合量を、6.11g(29.0mmol)、2.9ml、及び8.2mlに変更したこと以外は実施例1と同様にして、白色粉末からなるポリマー(収量13.2g、収率94.6質量%)及びフィルムを得た。
得られたポリマーの構造解析を比較例1と同様にして行った。結果は、カルボニル基の特性吸収が、1773cm−1および1701cm−1であった。
また、得られたポリマー及びフィルムの各種物性について、実施例1と同様にして評価した。
[Comparative Example 2]
As in Comparative Example 1, instead of 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, 8.89 g (29.0 mmol) of 3,3 ′, 4,4′-dicyclohexyltetracarboxylic dianhydride was added. Used, except that the amounts of 4,4′-diaminodicyclohexylmethane, N-methylpiperidine, and acetic anhydride were changed to 6.11 g (29.0 mmol), 2.9 ml, and 8.2 ml, respectively. In the same manner as in Example 1, a polymer composed of white powder (yield 13.2 g, yield 94.6% by mass) and a film were obtained.
The structural analysis of the obtained polymer was performed in the same manner as in Comparative Example 1. As a result, the characteristic absorption of the carbonyl group was 1773 cm −1 and 1701 cm −1 .
Further, various physical properties of the obtained polymer and film were evaluated in the same manner as in Example 1.

[比較例3]
温度計、攪拌機、窒素導入管、冷却管を取り付けた300mLの4つ口フラスコに4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン7.50g(35.7mmol)を添加した。次いで、フラスコ内を窒素置換した後、N−メチル−2−ピロリドン(以下、NMPという。)58mlを加え均一になるまで攪拌した。得られた溶液に1−cis−2−cis−3−trans−4−trans−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物7.50g(35.7mmol)を室温で加え、添加後に15分間120℃で攪拌し析出した塩を溶解させた。そのままの温度で24時間攪拌を続けて、ポリアミック酸溶液を得た。
得られたポリアミック酸溶液に対し、N−メチルピペリジン2.5ml、無水酢酸6.8mlを加え、75℃で3時間攪拌しイミド化を行った。室温まで冷却後、大量のメタノールに投じ、ろ別によりポリマーを単離した。得られたポリマーは60℃で一晩真空乾燥し、白色粉末とした(収量12.8g、収率93.5質量%)。
次いで、得られたポリマーに対して実施例1と同様に処理して、膜厚20μmのフィルムを得た。
得られたポリマーの構造解析を実施例1と同様にして行った。結果は、カルボニル基の特性吸収が、1773cm−1および1704cm−1であった(図5参照)。
また、得られたポリマーの各種物性について、実施例1と同様にして評価した。結果を表1に示す。
[Comparative Example 3]
To a 300 mL four-necked flask equipped with a thermometer, a stirrer, a nitrogen inlet tube, and a condenser tube, 7.50 g (35.7 mmol) of 4,4′-diaminodicyclohexylmethane was added. Next, after the atmosphere in the flask was replaced with nitrogen, 58 ml of N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter referred to as NMP) was added and stirred until uniform. To the obtained solution was added 1.50 g (35.7 mmol) of 1-cis-2-cis-3-trans-4-trans-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride at room temperature, and the mixture was stirred at 120 ° C. for 15 minutes after the addition. The precipitated salt was dissolved. Stirring was continued for 24 hours at the same temperature to obtain a polyamic acid solution.
To the obtained polyamic acid solution, 2.5 ml of N-methylpiperidine and 6.8 ml of acetic anhydride were added, and the mixture was stirred at 75 ° C. for 3 hours for imidization. After cooling to room temperature, it was poured into a large amount of methanol, and the polymer was isolated by filtration. The obtained polymer was vacuum-dried overnight at 60 ° C. to obtain a white powder (yield 12.8 g, yield 93.5% by mass).
Next, the obtained polymer was treated in the same manner as in Example 1 to obtain a film having a thickness of 20 μm.
The structural analysis of the obtained polymer was performed in the same manner as in Example 1. As a result, the characteristic absorption of the carbonyl group was 1773 cm −1 and 1704 cm −1 (see FIG. 5).
Further, various physical properties of the obtained polymer were evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

[比較例4]
温度計、攪拌機、窒素導入管、冷却管を取り付けた300mLの4つ口フラスコに4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン3.44g(16.3mmol)と両末端アミノ変性ジメチルシリコーン(信越化学製,PAME,数平均分子量260)4.25g(16.3mmol)を添加した。次いで、フラスコ内を窒素置換した後、N−メチル−2−ピロリドン(以下、NMPという。)58mlを加え均一になるまで攪拌した。得られた溶液に1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物7.32g(32.7mmol)を室温で加え、添加後に15分間120℃で攪拌し析出した塩を溶解させた。そのままの温度で24時間攪拌を続けて、ポリアミック酸溶液を得た。
得られたポリアミック酸溶液に対し、N−メチルピペリジン1.6ml、無水酢酸4.6mlを加え、75℃で4時間攪拌しイミド化を行った。室温まで冷却後、大量のメタノールに投じ、ろ別によりポリマーを単離した。得られたポリマーは60℃で一晩真空乾燥し、白色粉末とした(収量12.5g、収率90.4質量%)。
次いで、得られたポリマーに対して実施例1と同様に処理して、膜厚20μmのフィルムを得た。
得られたポリマーの構造解析を実施例1と同様にして行った。結果は、カルボニル基の特性吸収が、1777cm−1および1708cm−1であった。
また、得られたポリマーの各種物性について、実施例1と同様にして評価した。結果を表1に示す。
[Comparative Example 4]
In a 300 mL four-necked flask equipped with a thermometer, stirrer, nitrogen inlet tube, and cooling tube, 3.44 g (16.3 mmol) of 4,4′-diaminodicyclohexylmethane and amino-modified dimethyl silicone at both ends (manufactured by Shin-Etsu Chemical, PAME) , Number average molecular weight 260) 4.25 g (16.3 mmol) was added. Next, after the atmosphere in the flask was replaced with nitrogen, 58 ml of N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter referred to as NMP) was added and stirred until uniform. To the resulting solution, 7.32 g (32.7 mmol) of 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride was added at room temperature, and after addition, the mixture was stirred at 120 ° C. for 15 minutes to dissolve the precipitated salt. Stirring was continued for 24 hours at the same temperature to obtain a polyamic acid solution.
To the obtained polyamic acid solution, 1.6 ml of N-methylpiperidine and 4.6 ml of acetic anhydride were added, and the mixture was stirred at 75 ° C. for 4 hours for imidization. After cooling to room temperature, it was poured into a large amount of methanol, and the polymer was isolated by filtration. The obtained polymer was vacuum-dried overnight at 60 ° C. to obtain a white powder (yield 12.5 g, yield 90.4% by mass).
Next, the obtained polymer was treated in the same manner as in Example 1 to obtain a film having a thickness of 20 μm.
The structural analysis of the obtained polymer was performed in the same manner as in Example 1. As a result, the characteristic absorption of the carbonyl group was 1777 cm −1 and 1708 cm −1 .
Further, various physical properties of the obtained polymer were evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

Figure 2010254947
Figure 2010254947

Claims (8)

(A)下記(a−1)、(a−2)成分を含むジアミン化合物と(B)脂肪族及び/又は脂環族テトラカルボン酸二無水物、及びこれらの反応性誘導体からなる群より選ばれる少なくとも1種のアシル化合物
を反応させて得られることを特徴とするポリアミック酸及び/又はポリイミド樹脂からなるポリイミド系材料。
(a−1)アミン価により計算した数平均分子量500〜10,000のシリコーンジアミン 10〜60質量%
(a−2)脂肪族ジアミン及び脂環族ジアミンから選ばれる少なくとも一種の化合物を30〜90質量%
(ただし、ジアミン化合物の全量を100質量%とする。)
(A) Selected from the group consisting of the following (a-1), a diamine compound containing the component (a-2), (B) an aliphatic and / or alicyclic tetracarboxylic dianhydride, and reactive derivatives thereof. A polyimide-based material comprising a polyamic acid and / or a polyimide resin, which is obtained by reacting at least one acyl compound.
(A-1) Silicone diamine having a number average molecular weight of 500 to 10,000 calculated by amine value 10 to 60% by mass
(A-2) 30 to 90% by mass of at least one compound selected from aliphatic diamines and alicyclic diamines
(However, the total amount of the diamine compound is 100% by mass.)
上記シリコーンジアミンが下記式(1)で表される化合物である、請求項1に記載のポリイミド系材料。
Figure 2010254947
(式中、複数あるRは、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、またはアリール基、アルコキシ基を示し、複数あるRは、各々独立に、メチレン基、炭素数2〜10のアルキレン基、またはフェニレン基を示し、nは1〜100の整数を表す。)
The polyimide-type material of Claim 1 whose said silicone diamine is a compound represented by following formula (1).
Figure 2010254947
(In the formula, a plurality of R 1 s each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group or an alkoxy group, and a plurality of R 2 s each independently represent a methylene group or a C 2-10 alkylene) A group or a phenylene group, and n represents an integer of 1 to 100.)
アミン価により計算したシリコーンジアミンの数平均分子量が3,000〜8,000である、請求項1または2に記載のポリイミド系材料。   The polyimide-based material according to claim 1 or 2, wherein the number average molecular weight of the silicone diamine calculated by the amine value is 3,000 to 8,000. 請求項1〜3のいずれかに記載のポリイミド系材料、及び有機溶媒を含有するポリイミド系樹脂組成物。   The polyimide-type resin composition containing the polyimide-type material in any one of Claims 1-3, and an organic solvent. 請求項1〜4のいずれかに記載のポリイミド系材料からなるフィルム。   The film which consists of a polyimide-type material in any one of Claims 1-4. 光学部材用である請求項5に記載のフィルム。   The film according to claim 5, which is for an optical member. プリント配線用基板用である請求項5に記載のフィルム。   The film according to claim 5, which is for a printed wiring board. 請求項5〜7のいずれか1項に記載のフィルムの製造方法であって、上記(A)シリコーンジアミンと上記(B)脂肪族及び/又は脂環族テトラカルボン酸二無水物とを反応させて得られるポリアミック酸及び/又はポリイミドと、有機溶媒とを含む溶液を、基板上に塗布して塗膜を形成する工程と、該塗膜から前記溶媒を蒸発させることにより除去してフィルムを得る工程とを含む、フィルムの製造方法。   It is a manufacturing method of the film of any one of Claims 5-7, Comprising: Said (A) silicone diamine and said (B) aliphatic and / or alicyclic tetracarboxylic dianhydride are made to react. A solution containing polyamic acid and / or polyimide obtained in this manner and an organic solvent is applied on a substrate to form a coating film, and the solvent is removed from the coating film by evaporation to obtain a film. And a process for producing the film.
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