JP2015203009A - Tetra-carboxylic acid di-anhydride, polyamic acid, polyimide, and production method thereof, as well as polyamic acid solution - Google Patents

Tetra-carboxylic acid di-anhydride, polyamic acid, polyimide, and production method thereof, as well as polyamic acid solution Download PDF

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雅貴 野口
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide tetra-carboxylic acid di-anhydride that is a raw-material monomer for the production of alicyclic polyimide.SOLUTION: Provided is tetra-carboxylic acid di-anhydride represented by formula (1). [Rto Ris F, H and alkyl group of C1-10; Ris H, C1-10 alkyl group, phenyl group and halogen; and n is an integer of 0 to 12.].

Description

本発明は、テトラカルボン酸二無水物、それを用いて得られるポリアミド酸、ポリアミド酸溶液及びポリイミド、並びに、前記テトラカルボン酸二無水物、前記ポリアミド酸及び前記ポリイミドの製造方法に関する。   The present invention relates to a tetracarboxylic dianhydride, a polyamic acid obtained using the tetracarboxylic dianhydride, a polyamic acid solution and a polyimide, and a method for producing the tetracarboxylic dianhydride, the polyamic acid and the polyimide.

一般に、テトラカルボン酸二無水物は、ポリイミド樹脂を製造するための原料やエポキシ樹脂の硬化剤等に有用である。このようなテトラカルボン酸二無水物の中でも、例えば、電子機器分野等に用いられるポリイミド樹脂の原料としては、十分な耐熱性を有するポリイミド樹脂を形成することが可能となること等から、芳香族系のテトラカルボン酸二無水物が主に用いられてきた。   In general, tetracarboxylic dianhydrides are useful as raw materials for producing polyimide resins, curing agents for epoxy resins, and the like. Among such tetracarboxylic dianhydrides, for example, as a raw material for polyimide resins used in the field of electronic equipment and the like, it is possible to form a polyimide resin having sufficient heat resistance, and so on. The system tetracarboxylic dianhydrides have been mainly used.

しかしながら、このような芳香族系のテトラカルボン酸二無水物は、その芳香族性に由来して、得られるポリイミド樹脂(全芳香族ポリイミド等)が着色してしまうことから、光学分野等の用途に用いるポリミイミド樹脂の原料としては十分なものではなかった。実際に、このような芳香族系のテトラカルボン酸二無水物を利用して得られるポリイミド樹脂としては、全芳香族ポリイミド(例えば、商品名「カプトン」、ガラス転移温度(Tg):410℃)が知られているが、かかる全芳香族ポリイミドは、その構造に起因して褐色を呈し、透明性が必要とされる光学用途等に使用できるものではなかった。   However, such an aromatic tetracarboxylic dianhydride is derived from the aromatic nature, and the resulting polyimide resin (fully aromatic polyimide, etc.) is colored. It was not sufficient as a raw material for the polymimide resin used in the above. Actually, as a polyimide resin obtained using such an aromatic tetracarboxylic dianhydride, a wholly aromatic polyimide (for example, trade name “Kapton”, glass transition temperature (Tg): 410 ° C.) However, such a wholly aromatic polyimide has a brown color due to its structure, and cannot be used for optical applications that require transparency.

そのため、光学用途等に使用する透明性の高いポリイミドを製造するためのモノマーとして、脂肪族系のテトラカルボン酸二無水物を利用することも提案されてきた。しかしながら、従来の脂肪族系のテトラカルボン酸二無水物を用いた場合には、基本的に、得られたポリイミドは耐熱性の点で必ずしも十分なものとはならなかった。そのため、近年では、十分な透明性と十分な耐熱性とを有するポリイミドを製造するために脂肪族系のテトラカルボン酸二無水物の研究が進められてきた。そして、十分な透明性と十分な耐熱性とを有するポリイミドを製造することが可能な脂肪族系のテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、国際公開第2011−99518号公報(特許文献1)において、下記一般式(A):   Therefore, it has also been proposed to use an aliphatic tetracarboxylic dianhydride as a monomer for producing a highly transparent polyimide used for optical applications and the like. However, when a conventional aliphatic tetracarboxylic dianhydride is used, the obtained polyimide is basically not always sufficient in terms of heat resistance. Therefore, in recent years, research on aliphatic tetracarboxylic dianhydrides has been advanced in order to produce a polyimide having sufficient transparency and sufficient heat resistance. And as an aliphatic tetracarboxylic dianhydride which can manufacture the polyimide which has sufficient transparency and sufficient heat resistance, for example, international publication 2011-99518 (patent document 1) In the following general formula (A):

[式(1)中、R、R、R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、mは0〜12の整数を示す。]
で表されるテトラカルボン酸二無水物が報告されている。
[In Formula (1), R <a> , R <b >, R <c > shows 1 type selected from the group which consists of a hydrogen atom, a C1-C10 alkyl group, and a fluorine atom each independently, m is 0 An integer of ~ 12 is shown. ]
A tetracarboxylic dianhydride represented by the formula is reported.

国際公開第2011−99518号International Publication No. 2011-99518

上記特許文献1に記載のテトラカルボン酸二無水物は、光透過性が高く、しかも十分に高度な耐熱性を有するポリイミドを製造するための原料モノマーとして利用できるものであった。また、このようなテトラカルボン酸二無水物は、上記特許文献1に記載された方法により、効率よく且つ確実に製造できるものであった。しかしながら、光学用途等に使用する透明性の高いポリイミドを製造するために利用可能な脂肪族系のテトラカルボン酸二無水物としては、上記特許文献1に記載のテトラカルボン酸二無水物と同等程度又はそれ以上の特性(光透過性、耐熱性等)を有するものであって、かつ、より簡便に製造することが可能な、新たな脂肪族系のテトラカルボン酸二無水物の出現が望まれている。   The tetracarboxylic dianhydride described in Patent Document 1 has high light transmittance and can be used as a raw material monomer for producing polyimide having sufficiently high heat resistance. Moreover, such a tetracarboxylic dianhydride could be efficiently and reliably produced by the method described in Patent Document 1. However, as an aliphatic tetracarboxylic dianhydride that can be used to produce a highly transparent polyimide for use in optical applications, etc., it is equivalent to the tetracarboxylic dianhydride described in Patent Document 1 above. Or the appearance of a new aliphatic tetracarboxylic dianhydride that has more characteristics (light transmission, heat resistance, etc.) and can be more easily produced is desired. ing.

本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、十分な光透過性と十分に高い耐熱性とを有する脂環式ポリイミドを製造するための原料モノマーとして使用することが可能であり、より簡便な方法で製造することが可能なテトラカルボン酸二無水物、それを用いて得られるポリアミド酸、ポリアミド酸溶液、ポリイミド、並びに、前記テトラカルボン酸二無水物、前記ポリアミド酸及び前記ポリイミドの製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and can be used as a raw material monomer for producing an alicyclic polyimide having sufficient light transmittance and sufficiently high heat resistance. A tetracarboxylic dianhydride that can be produced by a simpler method, a polyamic acid obtained using the tetracarboxylic dianhydride, a polyamic acid solution, a polyimide, and the tetracarboxylic dianhydride, the polyamic acid, and It aims at providing the manufacturing method of the said polyimide.

本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、テトラカルボン酸二無水物を下記一般式(1)で表される化合物とすることにより、十分な光透過性と十分に高い耐熱性とを有する脂環式ポリイミドを製造するための原料モノマーとして使用することができ、しかも、かかる化合物がいわゆる[2+2]付加環化反応(環状付加反応)を利用して効率よく製造することが可能であり、より安価で、かつ、より簡便な方法で製造することが可能なものとなることを見出して、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 made the compound represented by the following general formula (1) into a tetracarboxylic dianhydride, thereby providing sufficient light transmittance and sufficient. It can be used as a raw material monomer for producing an alicyclic polyimide having high heat resistance, and such a compound can be efficiently produced using a so-called [2 + 2] cycloaddition reaction (cycloaddition reaction). The present invention has been completed by finding that it can be manufactured at a lower cost and with a simpler method.

すなわち、本発明のテトラカルボン酸二無水物は、下記一般式(1):   That is, the tetracarboxylic dianhydride of the present invention has the following general formula (1):

[式(1)中、R、R、R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、
は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基及びハロゲン原子よりなる群から選択される1種を示すか、又は、隣接する炭素原子に結合している2つのRが互いに結合して炭素数4〜10のシクロアルキル基から選択される1種を示し、
nは0〜12の整数を示す。]
で表される化合物であることを特徴とするものである。
[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,
R 4 each independently represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a phenyl group and a halogen atom, or 2 bonded to an adjacent carbon atom. One R 4 is bonded to each other and represents one selected from cycloalkyl groups having 4 to 10 carbon atoms;
n shows the integer of 0-12. ]
It is a compound represented by these.

本発明のテトラカルボン酸二無水物の製造方法は、下記一般式(2):   The method for producing the tetracarboxylic dianhydride of the present invention is represented by the following general formula (2):

[式(2)中、R、R、Rは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基及びフッ素原子よりなる群から選択される1種を示し、
nは0〜12の整数を示す。]
で表されるビススピロノルボルネン化合物と、下記一般式(3):
[In the formula (2), 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,
n shows the integer of 0-12. ]
A bisspironorbornene compound represented by the following general formula (3):

[式(3)中、Rは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基及びハロゲン原子よりなる群から選択される1種を示すか、又は、2つのRが互いに結合して炭素数4〜10のシクロアルケニル基から選択される1種を示す。]
で表される無水マレイン酸化合物とを光照射により付加環化反応せしめて、下記一般式(1):
[In Formula (3), each R 4 independently represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a phenyl group, and a halogen atom, or two R 4 represents one selected from a cycloalkenyl group having 4 to 10 carbon atoms bonded to each other. ]
And a maleic anhydride compound represented by the following general formula (1):

[式(1)中、R、R、R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、
は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基及びハロゲン原子よりなる群から選択される1種を示すか、又は、隣接する炭素原子に結合している2つのRが互いに結合して炭素数4〜10のシクロアルキル基から選択される1種を示し、
nは0〜12の整数を示す。]
で表されるテトラカルボン酸二無水物を得ることを特徴とする方法である。なお、このような光照射の際には、波長が300nm〜600nmの光を照射することが好ましい。
[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,
R 4 each independently represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a phenyl group and a halogen atom, or 2 bonded to an adjacent carbon atom. One R 4 is bonded to each other and represents one selected from cycloalkyl groups having 4 to 10 carbon atoms;
n shows the integer of 0-12. ]
A tetracarboxylic dianhydride represented by the formula is obtained. In such light irradiation, it is preferable to irradiate light having a wavelength of 300 nm to 600 nm.

本発明のポリイミドは、下記一般式(4):   The polyimide of the present invention has the following general formula (4):

[式(4)中、R、R、R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、
は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基及びハロゲン原子よりなる群から選択される1種を示すか、又は、隣接する炭素原子に結合している2つのRが互いに結合して炭素数4〜10のシクロアルキル基から選択される1種を示し、
は炭素数6〜40のアリーレン基を示し、
nは0〜12の整数を示す。]
で表される繰り返し単位を有することを特徴とするものである。なお、このような一般式(4)で表される繰り返し単位を有するポリイミドによって十分に高度な耐熱性を得ることが可能となる理由は必ずしも定かではないが、前記繰り返し単位が、重合反応を阻害しない極性基であるケトン基を有し、かつ、前記ケトン基に隣接する炭素原子に活性なα水素が残存していないため、ポリイミドが化学的に十分に安定な構造を有するものとなり、これに起因して十分に高度な耐熱性が達成されるものと本発明者らは推察する。また、このような一般式(4)で表される繰り返し単位を有するポリイミドは、脂環式のポリイミドであることから、光透過性を十分に高度なものとすることができる。
[In the formula (4), 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,
R 4 each independently represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a phenyl group and a halogen atom, or 2 bonded to an adjacent carbon atom. One R 4 is bonded to each other and represents one selected from cycloalkyl groups having 4 to 10 carbon atoms;
R 5 represents an arylene group having 6 to 40 carbon atoms,
n shows the integer of 0-12. ]
It has the repeating unit represented by these, It is characterized by the above-mentioned. The reason why it is possible to obtain sufficiently high heat resistance by the polyimide having the repeating unit represented by the general formula (4) is not necessarily clear, but the repeating unit inhibits the polymerization reaction. In addition, since the active α-hydrogen does not remain on the carbon atom adjacent to the ketone group, the polyimide has a chemically sufficiently stable structure. The inventors speculate that sufficiently high heat resistance is achieved due to this. Moreover, since the polyimide which has such a repeating unit represented by General formula (4) is an alicyclic polyimide, it can make light transmittance sufficiently high.

さらに、上記本発明のポリイミドにおいては、前記一般式(4)中のRが、下記一般式(5)〜(8): Furthermore, in the polyimide of the present invention, R 5 in the general formula (4) is represented by the following general formulas (5) to (8):

[式(7)中、Rは、水素原子、フッ素原子、メチル基、エチル基及びトリフルオロメチル基よりなる群から選択される1種を示し、
式(8)中、Qは、式:−O−、−S−、−CO−、−CONH−、−SO−、−C(CF−、−C(CH−、−CH−、−O−C−C(CH-C−O−、−O−C−SO-C−O−、−C(CH−C−C(CH−、−O−C−C−O−及び−O−C−O−で表される基よりなる群から選択される1種を示す。]
で表される基のうちの少なくとも1種であることが好ましい。
[In the formula (7), R 6 represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group, an ethyl group and a trifluoromethyl group,
In the formula (8), Q represents a 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 -SO 2 -C 6 H 4 -O -, - C ( CH 3) 2 -C 6 H 4 -C (CH 3) 2 -, - from O-C 6 H 4 -C 6 H 4 -O- and -O-C 6 group represented by H 4 -O- 1 type selected from the group consisting of ]
It is preferable that it is at least 1 sort (s) of group represented by these.

また、本発明のポリアミド酸は、下記一般式(9):   The polyamic acid of the present invention has the following general formula (9):

[式(9)中、R、R、R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、
は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基及びハロゲン原子よりなる群から選択される1種を示すか、又は、隣接する炭素原子に結合している2つのRが互いに結合して炭素数4〜10のシクロアルキル基から選択される1種を示し、
は炭素数6〜40のアリーレン基を示し、
nは0〜12の整数を示す。]
で表される繰り返し単位を有することを特徴とするものである。なお、このようなポリアミド酸は、上記本発明のポリイミドを製造する際の原料化合物として利用できる(ポリイミド製造時の反応中間体として得ることができる)。また、このようなポリアミド酸としては、前記ポリアミド酸をN,N−ジメチルアセトアミドに溶解して得られる濃度0.5g/dLの前記ポリアミド酸の溶液を用いて、30℃の温度条件下において動粘度計により測定した固有粘度[η]が0.05〜3.0dL/gであることが好ましい。
[In the formula (9), R 1 , R 2 and R 3 each independently represent one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and a fluorine atom,
R 4 each independently represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a phenyl group and a halogen atom, or 2 bonded to an adjacent carbon atom. One R 4 is bonded to each other and represents one selected from cycloalkyl groups having 4 to 10 carbon atoms;
R 5 represents an arylene group having 6 to 40 carbon atoms,
n shows the integer of 0-12. ]
It has the repeating unit represented by these, It is characterized by the above-mentioned. In addition, such a polyamic acid can be utilized as a raw material compound in producing the polyimide of the present invention (can be obtained as a reaction intermediate during polyimide production). Further, as such a polyamic acid, a solution of the polyamic acid having a concentration of 0.5 g / dL obtained by dissolving the polyamic acid in N, N-dimethylacetamide is used and operated under a temperature condition of 30 ° C. The intrinsic viscosity [η] measured with a viscometer is preferably 0.05 to 3.0 dL / g.

また、上記本発明のポリアミド酸においては、前記一般式(9)中のRが、下記一般式(5)〜(8): In the polyamic acid of the present invention, R 5 in the general formula (9) is represented by the following general formulas (5) to (8):

[式(7)中、Rは、水素原子、フッ素原子、メチル基、エチル基及びトリフルオロメチル基よりなる群から選択される1種を示し、
式(8)中、Qは、式:−O−、−S−、−CO−、−CONH−、−SO−、−C(CF−、−C(CH−、−CH−、−O−C−C(CH-C−O−、−O−C−SO-C−O−、−C(CH−C−C(CH−、−O−C−C−O−及び−O−C−O−で表される基よりなる群から選択される1種を示す。]
で表される基のうちの少なくとも1種であることが好ましい。
[In the formula (7), R 6 represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group, an ethyl group and a trifluoromethyl group,
In the formula (8), Q represents a 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 -SO 2 -C 6 H 4 -O -, - C ( CH 3) 2 -C 6 H 4 -C (CH 3) 2 -, - from O-C 6 H 4 -C 6 H 4 -O- and -O-C 6 group represented by H 4 -O- 1 type selected from the group consisting of ]
It is preferable that it is at least 1 sort (s) of group represented by these.

また、本発明のポリアミド酸溶液は、上記本発明のポリアミド酸と有機溶媒とを含むことを特徴とするものである。このようなポリアミド酸溶液(樹脂溶液:ワニス)によれば、各種形態のポリイミドを効率よく製造することが可能である。   Moreover, the polyamic acid solution of the present invention contains the polyamic acid of the present invention and an organic solvent. According to such a polyamic acid solution (resin solution: varnish), various forms of polyimide can be efficiently produced.

本発明のポリアミド酸の製造方法は、有機溶媒の存在下、下記一般式(1):   The method for producing the polyamic acid of the present invention comprises the following general formula (1) in the presence of an organic solvent:

[式(1)中、R、R、R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、
は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基及びハロゲン原子よりなる群から選択される1種を示すか、又は、隣接する炭素原子に結合している2つのRが互いに結合して炭素数4〜10のシクロアルキル基から選択される1種を示し、
nは0〜12の整数を示す。]
で表されるテトラカルボン酸二無水物と、下記一般式(10):
[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,
R 4 each independently represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a phenyl group and a halogen atom, or 2 bonded to an adjacent carbon atom. One R 4 is bonded to each other and represents one selected from cycloalkyl groups having 4 to 10 carbon atoms;
n shows the integer of 0-12. ]
A tetracarboxylic dianhydride represented by the following general formula (10):

[式(10)中、Rは炭素数6〜40のアリーレン基を示す。]
で表される芳香族ジアミンとを反応させて、下記一般式(9):
[In Formula (10), R 5 represents an arylene group having 6 to 40 carbon atoms. ]
Is reacted with an aromatic diamine represented by the following general formula (9):

[式(9)中、R、R、R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、
は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基及びハロゲン原子よりなる群から選択される1種を示すか、又は、隣接する炭素原子に結合している2つのRが互いに結合して炭素数4〜10のシクロアルキル基から選択される1種を示し、
は炭素数6〜40のアリーレン基を示し、
nは0〜12の整数を示す。]
で表される繰り返し単位を有するポリアミド酸を得ることを特徴とする方法である。
[In the formula (9), R 1 , R 2 and R 3 each independently represent one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and a fluorine atom,
R 4 each independently represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a phenyl group and a halogen atom, or 2 bonded to an adjacent carbon atom. One R 4 is bonded to each other and represents one selected from cycloalkyl groups having 4 to 10 carbon atoms;
R 5 represents an arylene group having 6 to 40 carbon atoms,
n shows the integer of 0-12. ]
A polyamic acid having a repeating unit represented by the formula:

本発明のポリイミドの製造方法は、下記一般式(9):   The method for producing the polyimide of the present invention has the following general formula (9):

[式(9)中、R、R、R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、
は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基及びハロゲン原子よりなる群から選択される1種を示すか、又は、隣接する炭素原子に結合している2つのRが互いに結合して炭素数4〜10のシクロアルキル基から選択される1種を示し、
は炭素数6〜40のアリーレン基を示し、
nは0〜12の整数を示す。]
で表される繰り返し単位を有するポリアミド酸をイミド化して、下記一般式(4):
[In the formula (9), R 1 , R 2 and R 3 each independently represent one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and a fluorine atom,
R 4 each independently represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a phenyl group and a halogen atom, or 2 bonded to an adjacent carbon atom. One R 4 is bonded to each other and represents one selected from cycloalkyl groups having 4 to 10 carbon atoms;
R 5 represents an arylene group having 6 to 40 carbon atoms,
n shows the integer of 0-12. ]
A polyamic acid having a repeating unit represented by general formula (4) is imidized:

[式(4)中、R、R、R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、
は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基及びハロゲン原子よりなる群から選択される1種を示すか、又は、隣接する炭素原子に結合している2つのRが互いに結合して炭素数4〜10のシクロアルキル基から選択される1種を示し、
は炭素数6〜40のアリーレン基を示し、
nは0〜12の整数を示す。]
で表される繰り返し単位を有するポリイミドを得ることを特徴とする方法である。
[In the formula (4), 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,
R 4 each independently represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a phenyl group and a halogen atom, or 2 bonded to an adjacent carbon atom. One R 4 is bonded to each other and represents one selected from cycloalkyl groups having 4 to 10 carbon atoms;
R 5 represents an arylene group having 6 to 40 carbon atoms,
n shows the integer of 0-12. ]
It is a method characterized by obtaining the polyimide which has a repeating unit represented by these.

また、上記本発明のポリイミドの製造方法においては、有機溶媒の存在下、下記一般式(1):   Moreover, in the manufacturing method of the polyimide of the said invention, in presence of an organic solvent, following General formula (1):

[式(1)中、R、R、R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、
は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基及びハロゲン原子よりなる群から選択される1種を示すか、又は、隣接する炭素原子に結合している2つのRが互いに結合して炭素数4〜10のシクロアルキル基から選択される1種を示し、
nは0〜12の整数を示す。]
で表されるテトラカルボン酸二無水物と、下記一般式(10):
[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,
R 4 each independently represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a phenyl group and a halogen atom, or 2 bonded to an adjacent carbon atom. One R 4 is bonded to each other and represents one selected from cycloalkyl groups having 4 to 10 carbon atoms;
n shows the integer of 0-12. ]
A tetracarboxylic dianhydride represented by the following general formula (10):

[式(10)中、Rは炭素数6〜40のアリーレン基を示す。]
で表される芳香族ジアミンとを反応させて、前記一般式(9)で表される繰り返し単位を有するポリアミド酸を得る工程を更に含むことが好ましい。この場合には、上記本発明のポリイミドの製造方法を、前記有機溶媒の存在下、上記一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物と、上記一般式(10)で表される芳香族ジアミンとを反応させて、上記一般式(9)で表される繰り返し単位を有するポリアミド酸を得る工程と、前記ポリアミド酸をイミド化して、上記一般式(4)で表される繰り返し単位を有するポリイミドを得る工程とを含む方法とすることができ、一連の工程により、ポリイミドを効率よく製造することも可能となる。
[In Formula (10), R 5 represents an arylene group having 6 to 40 carbon atoms. ]
It is preferable to further include a step of obtaining a polyamic acid having a repeating unit represented by the general formula (9) by reacting with an aromatic diamine represented by general formula (9). In this case, the polyimide production method of the present invention is represented by the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (1) and the general formula (10) in the presence of the organic solvent. A step of obtaining a polyamic acid having a repeating unit represented by the above general formula (9) by reacting with an aromatic diamine; and imidation of the polyamic acid to obtain a repeating unit represented by the above general formula (4). And a step of obtaining a polyimide having the above-described process, and a series of steps can efficiently produce polyimide.

本発明によれば、十分な光透過性と十分に高い耐熱性とを有する脂環式ポリイミドを製造するための原料モノマーとして使用することが可能であり、より簡便な方法で製造することが可能なテトラカルボン酸二無水物、それを用いて得られるポリアミド酸、ポリアミド酸溶液及びポリイミド、並びに、前記テトラカルボン酸二無水物、前記ポリアミド酸及び前記ポリイミドの製造方法を提供することが可能となる。   According to the present invention, it can be used as a raw material monomer for producing an alicyclic polyimide having sufficient light transmittance and sufficiently high heat resistance, and can be produced by a simpler method. Tetracarboxylic dianhydride, polyamic acid, polyamic acid solution and polyimide obtained using the tetracarboxylic dianhydride, and method for producing the tetracarboxylic dianhydride, the polyamic acid and the polyimide can be provided. .

実施例1で得られた化合物のFD−MSスペクトルを示すグラフである。2 is a graph showing an FD-MS spectrum of the compound obtained in Example 1. FIG.

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.

[テトラカルボン酸二無水物]
本発明のテトラカルボン酸二無水物は、下記一般式(1):
[Tetracarboxylic dianhydride]
The tetracarboxylic dianhydride of the present invention has the following general formula (1):

[式(1)中、R、R、R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、
は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基及びハロゲン原子よりなる群から選択される1種を示すか、又は、隣接する炭素原子に結合している2つのRが互いに結合して炭素数4〜10のシクロアルキル基から選択される1種を示し、
nは0〜12の整数を示す。]
で表される化合物であることを特徴とするものである(以下、該化合物を、場合により単に「一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物」という。)。
[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,
R 4 each independently represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a phenyl group and a halogen atom, or 2 bonded to an adjacent carbon atom. One R 4 is bonded to each other and represents one selected from cycloalkyl groups having 4 to 10 carbon atoms;
n shows the integer of 0-12. ]
(Hereinafter, the compound is sometimes simply referred to as “tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (1)”).

このような一般式(1)中のRとして選択され得るアルキル基は、炭素数が1〜10のアルキル基である。このような炭素数が10を超えると、ポリイミドのモノマーとして用いた場合に、得られるポリイミドの耐熱性が低下する。また、このようなRとして選択され得るアルキル基の炭素数としては、ポリイミドを製造した際により高度な耐熱性が得られるという観点から、1〜6であることが好ましく、1〜5であることがより好ましく、1〜4であることが更に好ましく、1〜3であることが特に好ましい。また、このようなR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。 The alkyl group that can be selected as R 1 in the general formula (1) is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. When such a carbon number exceeds 10, when it uses as a monomer of a polyimide, the heat resistance of the polyimide obtained will fall. As the number of carbon atoms in the alkyl group such can be selected as R 1, from the viewpoint of high heat resistance when a polyimide was prepared to obtain, preferably 1 to 6, is 1 to 5 Is more preferable, it is still more preferable that it is 1-4, and it is especially preferable that it is 1-3. Such an alkyl group that can be selected as R 1 may be linear or branched.

前記一般式(1)中のR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、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R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 1 in the general formula (1) is more preferably independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms from the viewpoint of obtaining a high degree of heat resistance when a polyimide is produced. Among these, a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group or an isopropyl group is more preferable from the viewpoint of easy availability of raw materials and easier purification, and a hydrogen atom or methyl group is more preferable. Particularly preferred is a group. In addition, a plurality of R 1 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(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、テトラカルボン酸二無水物の精製が困難になる。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、原料の安定性等の観点から、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 of tetracarboxylic dianhydride 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. Thus, it is particularly preferable that n in the general formula (1) is an integer of 2 to 3.

また、このような一般式(1)中のR、Rとして選択され得る炭素数1〜10のアルキル基は、前述のRとして選択され得る炭素数1〜10のアルキル基と同様のものである(その好適なものも同様である。)。このようなR、Rとして選択され得る置換基としては、精製の容易さの観点から、上記置換基の中でも、水素原子、炭素数1〜10(好ましくは1〜6、より好ましくは1〜5、更に好ましくは1〜4、特に好ましくは1〜3)のアルキル基であることが好ましく、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R、Rがそれぞれ複数存在する場合(前記nが2以上の場合)、複数のR及び複数のR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。 The alkyl group having 1 to 10 carbon atoms R 2, may be selected as R 3 in the general formula (1) is the same as the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms which can be selected as R 1 described above (And the preferred ones are also the same). As such substituents that can be selected as R 2 and R 3 , from the viewpoint of ease of purification, among the above substituents, among the above substituents, a hydrogen atom, a carbon number of 1 to 10 (preferably 1 to 6, more preferably 1). -5, more preferably 1-4, particularly preferably 1-3) alkyl group, and particularly preferably a hydrogen atom or a methyl group. In addition, when there are a plurality of R 2 and R 3 in the formula (when n is 2 or more), the plurality of R 2 and the plurality of R 3 may be the same or Although they may be different, they are preferably the same from the viewpoint of ease of purification.

また、このような一般式(1)中の複数のRは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基及びハロゲン原子よりなる群から選択される1種を示すか、又は、隣接する炭素原子に結合している2つのRが互いに結合して炭素数4〜10のシクロアルキル基から選択される1種を示す。 Moreover, several R < 4 > in such General formula (1) shows 1 type selected from the group which consists of a hydrogen atom, a C1-C10 alkyl group, a phenyl group, and a halogen atom each independently. Or two R 4 bonded to adjacent carbon atoms are bonded to each other and are each selected from cycloalkyl groups having 4 to 10 carbon atoms.

このようなR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、テトラカルボン酸二無水物の精製が困難になる。また、このようなRとして選択され得るアルキル基の炭素数としては、より精製が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R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。また、このような一般式(1)中のRとして選択され得るハロゲン原子としては特に制限されないが、安定性等の観点から、フッ素原子であることが好ましい。 Such an alkyl group that can be selected as R 4 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. If the number of carbon atoms exceeds 10, purification of tetracarboxylic dianhydride becomes difficult. Moreover, as carbon number of such an alkyl group which can be selected as R < 4 >, it is preferable that it is 1-6 from a viewpoint that refinement | purification becomes easier, and 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 4 may be linear or branched. Further, the halogen atom that can be selected as R 4 in the general formula (1) is not particularly limited, but is preferably a fluorine atom from the viewpoint of stability and the like.

また、上記一般式(1)中の複数のRとしては、隣接する炭素原子に結合している2つのRが互いに結合して(隣接する2つの炭素原子にそれぞれ結合しているRどうしが一緒になって)、2つのRがそれぞれ結合している炭素原子とともに、炭素数4〜10のシクロアルキル基を形成していてもよい。このようなシクロアルキル基の炭素数が前記下限未満では化合物が不安定となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると収率が低下する傾向にある。また、このようなシクロアルキル基としては、シクロヘプチル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基が好ましく、シクロヘキシル基、シクロペンチル基がより好ましい。 Further, R 4 as a plurality of R 4 in the general formula (1), which is attached to two carbon atoms in which two R 4 attached to adjacent carbon atoms are bonded to (adjacent to each other How to together), together with two carbon atoms to which R 4 is bonded respectively may form a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms. When the number of carbon atoms of such a cycloalkyl group is less than the lower limit, the compound tends to be unstable, whereas when it exceeds the upper limit, the yield tends to decrease. Moreover, as such a cycloalkyl group, a cycloheptyl group, a cyclohexyl group, and a cyclopentyl group are preferable, and a cyclohexyl group and a cyclopentyl group are more preferable.

このような一般式(1)中のR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、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R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、同一のものであることが特に好ましい。 R 4 in the general formula (1) is independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, from the viewpoint that higher heat resistance can be obtained when a polyimide is produced. Among these, a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, or an isopropyl group is more preferable from the viewpoint of easy availability of raw materials and easier purification. Or it is especially preferable that it is a methyl group. In addition, a plurality of R 4 in such a formula may be the same or different from each other, but are preferably the same from the viewpoint of ease of purification and the like. preferable.

また、このような本発明のテトラカルボン酸二無水物は、光透過性が高く、全芳香族ポリイミド等と比較して溶媒に対する溶解性に十分に優れ、しかも十分に高度な耐熱性を有するポリイミドを製造するための原料モノマーとして好適に使用することが可能であるばかりか、このような本発明の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後述の本発明のテトラカルボン酸二無水物の製造方法を好適に採用することも可能であるため、十分に安価で、かつ、より簡便な方法で製造することが可能なものである。このように、本発明によれば、光透過性が高く、溶媒に対する溶解性に十分に優れ、しかも十分に高度な耐熱性を有するポリイミドを製造するための原料モノマーとして使用することが可能であるばかりか、より簡便な方法で効率よく製造することが可能なテトラカルボン酸二無水物を提供することが可能となる。   Further, such tetracarboxylic dianhydride of the present invention has a high light transmittance, is sufficiently excellent in solubility in a solvent as compared with wholly aromatic polyimide, etc., and has a sufficiently high heat resistance. As a method for producing such a tetracarboxylic dianhydride of the present invention, the tetracarboxylic dianhydride of the present invention described later can be suitably used as a raw material monomer for producing Since it is also possible to suitably employ this manufacturing method, it is sufficiently inexpensive and can be manufactured by a simpler method. Thus, according to the present invention, it is possible to use as a raw material monomer for producing a polyimide having high light transmittance, sufficiently excellent solubility in a solvent, and sufficiently high heat resistance. In addition, it is possible to provide a tetracarboxylic dianhydride that can be efficiently produced by a simpler method.

[テトラカルボン酸二無水物の製造方法]
本発明のテトラカルボン酸二無水物の製造方法は、下記一般式(2):
[Method for producing tetracarboxylic dianhydride]
The method for producing the tetracarboxylic dianhydride of the present invention is represented by the following general formula (2):

[式(2)中、R、R、Rは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基及びフッ素原子よりなる群から選択される1種を示し、
nは0〜12の整数を示す。]
で表されるビススピロノルボルネン化合物と、下記一般式(3):
[In the formula (2), 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,
n shows the integer of 0-12. ]
A bisspironorbornene compound represented by the following general formula (3):

[式(3)中、Rは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基及びハロゲン原子よりなる群から選択される1種を示すか、又は、2つのRが互いに結合して炭素数4〜10のシクロアルケニル基から選択される1種を示す。]
で表される無水マレイン酸化合物とを光照射により付加環化反応せしめて、上記一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物を得ることを特徴とする方法である。
[In Formula (3), each R 4 independently represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a phenyl group, and a halogen atom, or two R 4 represents one selected from a cycloalkenyl group having 4 to 10 carbon atoms bonded to each other. ]
The tetracarboxylic dianhydride represented by the above general formula (1) is obtained by subjecting the maleic anhydride compound represented by the formula (I) to a cycloaddition reaction by light irradiation.

上記一般式(2)で表されるビススピロノルボルネン化合物に関して、式(2)中のRは、上記一般式(1)中のR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Rと同様である。また、上記一般式(2)中のR、Rは一般式(1)中のR、R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R、Rと同様である。更に、上記一般式(2)中のnは上記一般式(1)中のnと同様の整数であり、その好適な値も上記一般式(1)中のnと同様である。 Regard bis spiro norbornene compound represented by the general formula (2), R 1 in the formula (2) is the same as the R 1 in the general formula (1), the general others that suitable The same as R 1 in formula (1). Further, R 2, R 3 in the general formula (2) are of the general formula (1) in the same manner as R 2, R 3 of, R 2 of the preferred ones also in formula (1) , R 3 . Furthermore, n in the general formula (2) is an integer similar to n in the general formula (1), and a suitable value thereof is also the same as n in the general formula (1).

このような一般式(2)で表されるビススピロノルボルネン化合物としては、例えば、5−ノルボルネン−2−スピロ−α−シクロペンタノン−α’−スピロ−2’’−5’’−ノルボルネン(別名「5−ノルボルネン−2−スピロ−2’−シクロペンタノン−5’−スピロ−2’’−5’’−ノルボルネン」)、メチル−5−ノルボルネン−2−スピロ−α−シクロペンタノン−α’−スピロ−2’’−(メチル−5’’−ノルボルネン)、5−ノルボルネン−2−スピロ−α−シクロヘキサノン−α’−スピロ−2’’−5’’−ノルボルネン(別名「5−ノルボルネン−2−スピロ−2’−シクロヘキサノン−6’−スピロ−2’’−5’’−ノルボルネン」)等が挙げられる。   Examples of the bisspironorbornene compound represented by the general formula (2) include 5-norbornene-2-spiro-α-cyclopentanone-α′-spiro-2 ″ -5 ″ -norbornene ( Also known as “5-norbornene-2-spiro-2′-cyclopentanone-5′-spiro-2 ″ -5 ″ -norbornene”), methyl-5-norbornene-2-spiro-α-cyclopentanone— α′-spiro-2 ″-(methyl-5 ″ -norbornene), 5-norbornene-2-spiro-α-cyclohexanone-α′-spiro-2 ″ -5 ″ -norbornene (also known as “5- Norbornene-2-spiro-2′-cyclohexanone-6′-spiro-2 ″ -5 ″ -norbornene ”) and the like.

また、このような一般式(2)で表されるビススピロノルボルネン化合物を製造するための方法は特に制限されず、公知の方法を適宜採用でき、例えば、国際公開第2011/099518号や特開2011−162479号公報に記載の方法を適宜利用することができる。   Moreover, the method for producing such a bisspirononorbornene compound represented by the general formula (2) is not particularly limited, and a known method can be appropriately employed. For example, International Publication No. 2011/099518 and JP The method described in 2011-162479 can be used as appropriate.

上記一般式(3)で表される無水マレイン酸化合物に関して、式(3)中のRは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基及びハロゲン原子よりなる群から選択される1種を示すか、又は、2つのRが互いに結合して炭素数4〜10のシクロアルケニル基から選択される1種を示す。 Regarding the maleic anhydride compound represented by the general formula (3), each R 4 in the formula (3) is independently a group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a phenyl group, and a halogen atom. or represents one selected from, or, represents one of the two R 4 is selected bond to the cycloalkenyl group of 4 to 10 carbon atoms with each other.

このような一般式(3)中のRとして選択され得る炭素数1〜10のアルキル基、ハロゲン原子は、それぞれ、上記一般式(1)中のRにおいて説明したものと同様のものであり、その好適なものも同様である。 The alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and the halogen atom that can be selected as R 4 in the general formula (3) are the same as those described for R 4 in the general formula (1). The preferred ones are also the same.

また、このような一般式(3)中の2つのRは、互いに結合して、2つのRがそれぞれ結合している炭素原子とともに、炭素数4〜10のシクロアルケニル基を形成していてもよい。このように、上記一般式(3)中のRとして選択され得る炭素数4〜10のシクロアルケニル基は、2つのRが互いに結合して(一緒になって)、2つのRがそれぞれ結合している炭素原子(二重結合を形成している炭素原子)とともに環状構造を形成してなる基である。このようなシクロアルケニル基の炭素数が前記下限未満では化合物が不安定となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると生成物の収率が低下する傾向にある。このようなシクロアルケニル基としては、シクロヘプテニル基、シクロヘキセニル基、シクロペンテニル基が好ましく、シクロヘキセニル基、シクロペンテニル基がより好ましい。 In addition, two R 4 in the general formula (3) are bonded to each other to form a cycloalkenyl group having 4 to 10 carbon atoms together with the carbon atom to which the two R 4 are bonded. May be. As described above, in the cycloalkenyl group having 4 to 10 carbon atoms that can be selected as R 4 in the general formula (3), two R 4 are bonded to each other (together), and two R 4 are It is a group formed by forming a cyclic structure together with carbon atoms (carbon atoms forming a double bond). If the number of carbon atoms in such a cycloalkenyl group is less than the lower limit, the compound tends to be unstable. On the other hand, if it exceeds the upper limit, the yield of the product tends to decrease. As such a cycloalkenyl group, a cycloheptenyl group, a cyclohexenyl group, and a cyclopentenyl group are preferable, and a cyclohexenyl group and a cyclopentenyl group are more preferable.

このような一般式(3)中のR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、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R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、同一のものであることが特に好ましい。 R 4 in the general formula (3) is independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, from the viewpoint that higher heat resistance can be obtained when a polyimide is produced. Among these, a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, or an isopropyl group is more preferable from the viewpoint of easy availability of raw materials and easier purification. Or it is especially preferable that it is a methyl group. In addition, a plurality of R 4 in such a formula may be the same or different from each other, but are preferably the same from the viewpoint of ease of purification and the like. preferable.

このような一般式(3)で表される無水マレイン酸化合物としては、上記一般式(3)で表されるものであればよく、特に制限されるものではないが、例えば、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、2,3−ジメチル無水マレイン酸、2−エチル無水マレイン酸、2,3−ジエチル無水マレイン酸、2−イソプロピル無水マレイン酸、2,3−ジイソプロピル無水マレイン酸、2−n−ブチル無水マレイン酸、2,3−ジn−ブチル無水マレイン酸、2−t−ブチル無水マレイン酸、2,3−ジt−ブチル無水マレイン酸、2−フェニル無水マレイン酸、2,3−ジフェニル無水マレイン酸、2−フルオロ無水マレイン酸、2,3−ジフルオロ無水マレイン酸、2−クロロ無水マレイン酸、2,3−ジクロロ無水マレイン酸、2−ブロモ無水マレイン酸、2,3−ジブロモ無水マレイン酸、2−ヨード無水マレイン酸、2,3−ジヨード無水マレイン酸、1−シクロペンテン−1,2−ジカルボン酸無水物、3,4,5,6−テトラハイドロフタル酸無水物等を適宜利用することができる。このような一般式(3)で表される無水マレイン酸化合物としては、精製がより容易になるという観点からは、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、2,3−ジメチル無水マレイン酸、2−フェニル無水マレイン酸、2,3−ジフェニル無水マレイン酸、2−フルオロ無水マレイン酸、3,4,5,6−テトラハイドロフタル酸無水物が好ましく、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、2,3−ジメチル無水マレイン酸がより好ましい。なお、このような無水マレイン酸化合物は1種を単独であるいは2種以上を組み合わせて利用することが可能である。また、得られるポリイミドの耐熱性の観点からは、前記無水マレイン酸化合物は1種を単独で利用することが好ましい。   The maleic anhydride compound represented by the general formula (3) is not particularly limited as long as it is represented by the general formula (3). For example, maleic anhydride, Citraconic anhydride, 2,3-dimethylmaleic anhydride, 2-ethylmaleic anhydride, 2,3-diethylmaleic anhydride, 2-isopropylmaleic anhydride, 2,3-diisopropylmaleic anhydride, 2-n-butyl Maleic anhydride, 2,3-di-n-butyl maleic anhydride, 2-t-butyl maleic anhydride, 2,3-di-t-butyl maleic anhydride, 2-phenyl maleic anhydride, 2,3-diphenyl anhydride Maleic acid, 2-fluoromaleic anhydride, 2,3-difluoromaleic anhydride, 2-chloromaleic anhydride, 2,3-dichloromaleic anhydride, 2-bromoanhydride Rainic acid, 2,3-dibromomaleic anhydride, 2-iodomaleic anhydride, 2,3-diiodomaleic anhydride, 1-cyclopentene-1,2-dicarboxylic anhydride, 3,4,5,6-tetra Hydrophthalic anhydride and the like can be used as appropriate. As the maleic anhydride compound represented by the general formula (3), from the viewpoint of easier purification, maleic anhydride, citraconic anhydride, 2,3-dimethylmaleic anhydride, 2-phenyl Maleic anhydride, 2,3-diphenyl maleic anhydride, 2-fluoromaleic anhydride, 3,4,5,6-tetrahydrophthalic anhydride are preferred, maleic anhydride, citraconic anhydride, 2,3-dimethyl Maleic anhydride is more preferred. Such maleic anhydride compounds can be used singly or in combination of two or more. Moreover, from the viewpoint of the heat resistance of the resulting polyimide, it is preferable that the maleic anhydride compound is used alone.

以上、本発明に用いる一般式(2)で表されるビススピロノルボルネン化合物及び上記一般式(3)で表される無水マレイン酸化合物について説明したが、本発明のテトラカルボン酸二無水物の製造方法においては、このような一般式(2)で表されるビススピロノルボルネン化合物と一般式(3)で表される無水マレイン酸化合物とを光照射により付加環化反応させる工程を施す。なお、このような反応の概略を反応式で記載すると、下記反応式(I):   The bisspirornorbornene compound represented by the general formula (2) and the maleic anhydride compound represented by the general formula (3) used in the present invention have been described above, but the production of the tetracarboxylic dianhydride of the present invention has been described. In the method, a step of subjecting the bisspirononorbornene compound represented by the general formula (2) and the maleic anhydride compound represented by the general formula (3) to cycloaddition reaction by light irradiation is performed. In addition, when the outline of such reaction is described in the reaction formula, the following reaction formula (I):

[反応式(I)中の一般式(1)〜(3)で表される化合物は、それぞれ、前述の化合物(上記一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物、上記一般式(2)で表されるビススピロノルボルネン化合物、上記一般式(3)で表される無水マレイン酸化合物)と同様のものである。]
で表されるようなものとなる。
[In the reaction formula (I), the compounds represented by the general formulas (1) to (3) are the same as those described above (the tetracarboxylic dianhydride represented by the above general formula (1), the above general formula, respectively). This is the same as the bisspironorbornene compound represented by (2) and the maleic anhydride compound represented by the general formula (3). ]
It will be something like that.

このような付加環化反応の際の光の照射に用いる光源としては、前記付加環化反応(いわゆる[2+2]付加環化反応)を進行させることが可能となるような波長の光(例えば、紫外光等)を照射することができるものであればよく、特に制限されず、利用する原料化合物の種類等に応じて、公知の光源の中から好適な光源を適宜選択して利用することができる。このような光源としては、例えば、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、キセノンランプ等を適宜利用することができ、光を照射する際の効率をより向上させることが可能であることから、高圧水銀灯が特に好ましい。また、このような付加環化反応の際の光の照射には、内部照射型の光源を利用することが好ましい。なお、このような光源を利用する場合においては、反応時の温度条件を十分に制御するために、光源冷却管を備えるものを好適に利用することができる。このような光源冷却管の材質は特に制限されず、例えば、石英ガラス、硼珪酸ガラス(硬質ガラス:例えばパイレックス(登録商標)ガラス等)を適宜利用することができる。   As a light source used for light irradiation in such a cycloaddition reaction, light having a wavelength that allows the cycloaddition reaction (so-called [2 + 2] cycloaddition reaction) to proceed (for example, It is not particularly limited as long as it can irradiate ultraviolet light or the like, and a suitable light source can be appropriately selected from known light sources according to the type of raw material compound to be used. it can. As such a light source, for example, a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultrahigh-pressure mercury lamp, a xenon lamp, or the like can be used as appropriate, and the efficiency at the time of light irradiation can be further improved. A mercury lamp is particularly preferred. Moreover, it is preferable to use an internal irradiation type light source for the light irradiation in such a cycloaddition reaction. In the case where such a light source is used, in order to sufficiently control the temperature conditions during the reaction, those equipped with a light source cooling tube can be suitably used. The material of such a light source cooling tube is not particularly limited, and for example, quartz glass and borosilicate glass (hard glass: for example, Pyrex (registered trademark) glass) can be appropriately used.

また、このような光照射による付加環化反応を行う際には、より効率よく反応を進行させるといった観点から、光の波長の選択が重要となる。そして、本発明においては、付加環化反応を行う際には、原料化合物の種類によっても異なるものではあるが、波長が300nm〜600nmの光を照射することが好ましい。このような波長が前記下限未満では、原料化合物(上記一般式(2)で表されるビススピロノルボルネン化合物及び/又は上記一般式(3)で表される無水マレイン酸化合物)が開環してポリマー(重合物)が生成されたり、一度生成された生成物から無水マレイン酸化合物が生成される逆反応が進行し易くなってしまう傾向にあり、他方、前記上限を超えると付加環化反応が進行しなくなる傾向にある。   Moreover, when performing the cycloaddition reaction by such light irradiation, selection of the wavelength of light becomes important from a viewpoint of making a reaction progress more efficiently. And in this invention, when performing a cycloaddition reaction, although it changes with kinds of raw material compound, it is preferable to irradiate the light with a wavelength of 300 nm-600 nm. When such a wavelength is less than the lower limit, the raw material compound (the bisspirornorbornene compound represented by the general formula (2) and / or the maleic anhydride compound represented by the general formula (3)) is opened. There is a tendency that a reverse reaction in which a polymer (polymerized product) is produced or a maleic anhydride compound is produced from a once produced product tends to proceed. On the other hand, when the above upper limit is exceeded, a cycloaddition reaction occurs. It tends to stop progressing.

このような光照射による付加環化反応における反応温度は、光照射による付加環化反応を行うことが可能な温度に設定すればよく、特に制限されるものではないが、−20〜50℃であることが好ましい。このような反応温度が前記上限を超えると、重合物等の副生成物が生成され易くなる傾向にあり、他方、前記下限未満では、無水マレイン酸化合物の反応溶液中への溶解度が低下するため、生産効率が低下する傾向にある。また、このような反応温度としては、副生物の生成が大幅に抑制され、目的とする化合物(上記一般式(1)で表される化合物(テトラカルボン酸二無水物))をより高い選択率及び収率で形成することが可能となるといった観点から、−10〜50℃であることがより好ましく、−10〜40℃であることが更に好ましく、0〜30℃であることが特に好ましい。   The reaction temperature in such a cycloaddition reaction by light irradiation may be set to a temperature at which the cycloaddition reaction by light irradiation can be performed, and is not particularly limited, but is −20 to 50 ° C. Preferably there is. When such a reaction temperature exceeds the upper limit, by-products such as a polymer tend to be easily generated. On the other hand, when the reaction temperature is lower than the lower limit, the solubility of the maleic anhydride compound in the reaction solution decreases. , Production efficiency tends to decrease. Moreover, as such reaction temperature, the production | generation of a by-product is suppressed significantly and the target compound (The compound (tetracarboxylic dianhydride) represented by the said General formula (1)) is higher selectivity. And from the viewpoint that it can be formed in a yield, it is more preferably −10 to 50 ° C., further preferably −10 to 40 ° C., and particularly preferably 0 to 30 ° C.

このような光照射による付加環化反応における反応時間は特に制限されず、用いる光源の種類や原料化合物の種類等に応じて適宜設定すればよい。例えば、原料化合物の種類等に応じて反応が十分に進行するような時間に適宜設計すればよく、例えば、反応時間を1〜50時間の範囲で設定して付加環化反応を行ってもよい。なお、用いる光源の種類や原料化合物の種類等によっても好適な反応時間は異なるものではあるが、通常、前記反応時間を5〜20時間とすることが実用上の観点から好ましい。なお、このような反応時間が前記下限未満では場合によっては十分に反応を進行させることが困難な場合が生じる傾向にあり、他方、前記上限を超えると経済性が低下する傾向にある。また、前記光照射による付加環化反応は、バッチ式で行っても又は流通式で行ってもよい。また、前記付加環化反応の際の圧力条件も特に制限されず、例えば、常圧の条件下であってもよく、あるいは、加圧条件下であってもよい。   The reaction time in the cycloaddition reaction by such light irradiation is not particularly limited, and may be appropriately set according to the type of light source used, the type of raw material compound, and the like. For example, the cycloaddition reaction may be carried out by setting the reaction time appropriately in accordance with the type of raw material compound and the like, for example, by setting the reaction time in the range of 1 to 50 hours. . The suitable reaction time varies depending on the type of light source used, the type of raw material compound, and the like, but it is usually preferable from a practical viewpoint that the reaction time is 5 to 20 hours. If the reaction time is less than the lower limit, it may be difficult to cause the reaction to proceed sufficiently. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the economy tends to be reduced. Moreover, the cycloaddition reaction by the light irradiation may be performed in a batch system or a flow system. Further, the pressure condition in the cycloaddition reaction is not particularly limited, and may be, for example, a normal pressure condition or a pressurized condition.

また、光照射により付加環化反応せしめる際には、溶媒を利用することが好ましい。このような溶媒としては、上記一般式(2)で表されるビススピロノルボルネン化合物及び上記一般式(3)で表される無水マレイン酸化合物を溶解することが可能な有機溶媒を用いることが好ましい。このような溶媒としては、例えば、ギ酸メチル、ギ酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、エチレングリコールジアセテート、塩化メチレン、クロロホルム等を適宜利用することができ、中でも、反応性の高い光増感効果のあるカルボニル基を有するという観点からは、ギ酸メチル、ギ酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、エチレングリコールジアセテートが好ましく、酢酸メチル、酢酸エチルがより好ましく、酢酸エチルが特に好ましい。このような溶媒を用いて、溶媒中に上記一般式(2)で表されるビススピロノルボルネン化合物及び上記一般式(3)で表される無水マレイン酸化合物を添加し、得られた反応液中の各成分に光を照射することで、より効率よく付加環化反応を進行させることが可能となる。例えば、内部照射型の光源を用いる等して、溶媒中で光照射を行った場合には、光を照射する際の効率をより向上させることも可能となり、上記一般式(2)で表されるビススピロノルボルネン化合物と上記一般式(3)で表される無水マレイン酸化合物とを更に効率よく付加環化反応させることが可能となる。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することができる。   Further, when the cycloaddition reaction is carried out by light irradiation, it is preferable to use a solvent. As such a solvent, it is preferable to use an organic solvent capable of dissolving the bisspirononorbornene compound represented by the general formula (2) and the maleic anhydride compound represented by the general formula (3). . As such a solvent, for example, methyl formate, ethyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, ethylene glycol diacetate, methylene chloride, chloroform and the like can be appropriately used. From the viewpoint of having a highly sensitive photosensitizing carbonyl group, methyl formate, ethyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, and ethylene glycol diacetate are preferred, methyl acetate, ethyl acetate Is more preferable, and ethyl acetate is particularly preferable. Using such a solvent, the bisspirononorbornene compound represented by the above general formula (2) and the maleic anhydride compound represented by the above general formula (3) are added to the solvent, and the resulting reaction liquid is mixed. By irradiating each of these components with light, the cycloaddition reaction can proceed more efficiently. For example, when light irradiation is performed in a solvent using an internal irradiation type light source or the like, it is possible to further improve the efficiency when irradiating light, which is expressed by the general formula (2). It is possible to carry out the cycloaddition reaction of the bisspirononorbornene compound and the maleic anhydride compound represented by the general formula (3) more efficiently. In addition, such a solvent can be utilized individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

また、このような付加環化反応の際の上記一般式(2)で表されるビススピロノルボルネン化合物及び上記一般式(3)で表される無水マレイン酸化合物の使用量は特に制限されないが、モル比([ビススピロノルボルネン化合物]:[無水マレイン酸化合物])を1:0.5〜1:10(より好ましくは1:1〜1:5)とすることが好ましい。このようなビススピロノルボルネン化合物のモル比が前記下限未満では反応効率が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると副生成物(ポリマー)が増加する傾向にある。また、前記溶媒を利用する場合においては、上記一般式(2)で表されるビススピロノルボルネン化合物及び上記一般式(3)で表される無水マレイン酸化合物の含有量は、特に制限されるものではないが、これらの総量が1〜80質量%(より好ましくは10〜30質量%)となるようにして溶媒中に含有させることが好ましい。このような含有量が前記下限未満では反応効率が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると副生成物(ポリマー)が増加する傾向にある。   Further, the amount of the bisspirornorbornene compound represented by the general formula (2) and the maleic anhydride compound represented by the general formula (3) used in the cycloaddition reaction is not particularly limited. The molar ratio ([bisspironorbornene compound]: [maleic anhydride compound]) is preferably 1: 0.5 to 1:10 (more preferably 1: 1 to 1: 5). When the molar ratio of the bisspirononorbornene compound is less than the lower limit, the reaction efficiency tends to decrease, and when it exceeds the upper limit, the by-product (polymer) tends to increase. In addition, when the solvent is used, the contents of the bisspirornorbornene compound represented by the general formula (2) and the maleic anhydride compound represented by the general formula (3) are particularly limited. Although it is not, it is preferable to make these total amount contain 1-80 mass% (more preferably 10-30 mass%) in a solvent. When such a content is less than the lower limit, the reaction efficiency tends to decrease. On the other hand, when the content exceeds the upper limit, a by-product (polymer) tends to increase.

このようにして、上記一般式(2)で表されるビススピロノルボルネン化合物と上記一般式(3)で表される無水マレイン酸化合物とを光照射により付加環化反応させることで、上記一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物(上記本発明のテトラカルボン酸二無水物と同様のもの)を得ることができる。なお、このようにして前記一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物を得た後に再結晶、昇華等の精製工程を適宜実施してもよい。このような精製工程により、より高純度の一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物を得ることが可能となる。このような精製の方法としては、特に制限されず、公知の方法を適宜採用することができる。また、このようにして得られたテトラカルボン酸二無水物の構造は、例えば、FD−MS測定器(例えば、日本電子株式会社製の商品名「JMS−700V」等)を用いて、FD−MSスペクトルを測定することにより確認することができる。   In this way, the bisspirornorbornene compound represented by the above general formula (2) and the maleic anhydride compound represented by the above general formula (3) are subjected to cycloaddition reaction by light irradiation. A tetracarboxylic dianhydride represented by (1) (similar to the tetracarboxylic dianhydride of the present invention) can be obtained. In addition, after obtaining the tetracarboxylic dianhydride represented by the said General formula (1) in this way, you may implement suitably refinement | purification processes, such as recrystallization and sublimation. Such a purification step makes it possible to obtain a tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (1) with higher purity. Such a purification method is not particularly limited, and a known method can be appropriately employed. Moreover, the structure of the tetracarboxylic dianhydride obtained in this way is, for example, FD-MS using an FD-MS measuring instrument (for example, trade name “JMS-700V” manufactured by JEOL Ltd.). This can be confirmed by measuring the MS spectrum.

このような一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物(上記本発明のテトラカルボン酸二無水物)は、ポリアミド酸の原料やポリイミド等の耐熱性樹脂の原料として特に有用である。なお、本発明により得られるテトラカルボン酸二無水物(上記本発明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する場合、その製造に採用することが可能な方法は特に制限されず、テトラカルボン酸二無水物を用いてポリイミドを製造することが可能な公知の方法を適宜採用でき、例えば、溶媒中において上記一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物(上記本発明のテトラカルボン酸二無水物)をジアミン化合物と反応させてポリアミド酸を得た後、かかるポリアミド酸を加熱あるいは酸無水物により脱水閉環することでポリイミドを得る方法を採用してもよい。   Such a tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (1) (the tetracarboxylic dianhydride of the present invention) is particularly useful as a raw material for polyamic acid or a heat-resistant resin such as polyimide. . In addition, when manufacturing a polyimide using the tetracarboxylic dianhydride obtained by this invention (the tetracarboxylic dianhydride of the said invention), the method which can be employ | adopted for the manufacture in particular is not restrict | limited, A known method capable of producing a polyimide using tetracarboxylic dianhydride can be appropriately employed. For example, a tetracarboxylic dianhydride represented by the above general formula (1) in a solvent (the present invention described above) A method of obtaining a polyimide by reacting a tetracarboxylic dianhydride) with a diamine compound and then dehydrating and ring-closing the polyamic acid by heating or acid anhydride may be employed.

このようなジアミン化合物としては特に制限されず、ポリイミド又はポリアミド酸の製造に用いることが可能な公知のジアミン化合物を適宜用いることができ、例えば、芳香族系ジアミン、脂肪族系ジアミン、脂環式系ジアミン等を適宜用いることができる。このような芳香族系ジアミンとしては、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルエーテル、フェニレンジアミン、ジアミノジフェニルスルホン酸、ビス(アミノフェノキシ)ベンゼン、ジアミノビフェニル、ジアミノナフタレン等が挙げられる。前記脂肪族系ジアミンとしては、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等が挙げられる。また、前記脂環式系ジアミンとしては、4,4’−ジアミノ−ジシクロヘキシルメタン、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノ−ジシクロヘキシルメタン、3,3’−ジエチル−4,4’−ジアミノ−ジシクロヘキシルメタン、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ジアミノ−ジシクロヘキシルメタン、3,3’,5,5’−テトラエチル−4,4’−ジアミノ−ジシクロヘキシルメタン、3,5−ジエチル−3’,5’−ジメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン等が挙げられる。なお、このようなジアミン化合物は1種を単独であるいは2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Such a diamine compound is not particularly limited, and a known diamine compound that can be used for production of polyimide or polyamic acid can be appropriately used. For example, aromatic diamine, aliphatic diamine, alicyclic A diamine or the like can be appropriately used. Examples of such aromatic diamines include diaminodiphenylmethane, diaminodiphenyl ether, phenylenediamine, diaminodiphenylsulfonic acid, bis (aminophenoxy) benzene, diaminobiphenyl, and diaminonaphthalene. Examples of the aliphatic diamine include ethylene diamine, propylene diamine, trimethylene diamine, tetramethylene diamine, and hexamethylene diamine. Examples of the alicyclic diamine include 4,4′-diamino-dicyclohexylmethane, 3,3′-dimethyl-4,4′-diamino-dicyclohexylmethane, and 3,3′-diethyl-4,4′-. Diamino-dicyclohexylmethane, 3,3 ′, 5,5′-tetramethyl-4,4′-diamino-dicyclohexylmethane, 3,3 ′, 5,5′-tetraethyl-4,4′-diamino-dicyclohexylmethane, 3,5-diethyl-3 ′, 5′-dimethyl-4,4′-diaminodicyclohexylmethane and the like can be mentioned. In addition, you may use such a diamine compound individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

また、前記ポリイミドの製造に用いる溶媒としては特に制限されず、ポリイミドの製造に用いることが可能な公知の溶媒を適宜用いることができ、例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキサイド、クレゾール等が挙げられる。   In addition, the solvent used for the production of the polyimide is not particularly limited, and a known solvent that can be used for the production of polyimide can be used as appropriate. For example, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, dimethylsulfone Xoxide, cresol and the like can be mentioned.

また、前記一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物(上記本発明のテトラカルボン酸二無水物)とジアミン化合物との使用量は特に制限されないが、これらのモル比([一般式(1)で表される化合物]:[ジアミン化合物])が0.5:1.0〜1.0:0.5(より好ましくは0.9:1.0〜1.0:0.9)となるようにすることが好ましい。このような一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物の使用量が前記下限未満では収量が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えても収量が低下する傾向にある。   The amount of the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (1) (the tetracarboxylic dianhydride of the present invention) and the diamine compound is not particularly limited, but the molar ratio thereof ([general Compound represented by formula (1)]: [diamine compound]) is 0.5: 1.0 to 1.0: 0.5 (more preferably 0.9: 1.0 to 1.0: 0. 9) is preferable. If the amount of the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (1) is less than the lower limit, the yield tends to decrease. On the other hand, the yield tends to decrease even if the upper limit is exceeded.

また、ポリアミド酸を加熱する工程における温度条件や加熱時間は特に制限されず、ポリイミドを製造することが可能な条件に適宜調整すればよく、例えば、100〜400℃程度で0.1〜24時間程度加熱する条件を採用してもよい。更に、前記ポリアミド酸の脱水閉環に用いる酸無水物としては特に制限されず、ポリアミド酸を脱水閉環させることが可能なものであればよく、公知の酸無水物を適宜用いることができ、例えば、無水プロピオン酸、無水酢酸等が挙げられる。また、このような酸無水物を用いた脱水閉環の方法としては特に制限されず、前記ポリアミド酸を脱水閉環させることが可能な公知の条件を適宜採用すればよい。   In addition, the temperature condition and the heating time in the step of heating the polyamic acid are not particularly limited, and may be appropriately adjusted to conditions under which polyimide can be produced. For example, the temperature is about 100 to 400 ° C. for 0.1 to 24 hours. Conditions for heating to a certain extent may be employed. Furthermore, the acid anhydride used for the dehydration ring closure of the polyamic acid is not particularly limited as long as it can dehydrate and ring the polyamic acid, and a known acid anhydride can be appropriately used. Examples thereof include propionic anhydride and acetic anhydride. In addition, the method of dehydrating and cyclizing using such an acid anhydride is not particularly limited, and known conditions that can dehydrate and cyclize the polyamic acid may be appropriately employed.

さらに、このようにして得られる前記ポリイミドは、前記一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物をモノマーの一つとして用いていることから、脂肪族系のテトラカルボン酸二無水物をモノマーとしたポリイミドであるにもかかわらず、十分に高度な溶媒溶解性を有しながら無色透明であり、しかも耐熱性の指標であるガラス転移温度(Tg)を基準とした耐熱性を十分に高いものとすることができる(十分に高度なTgを有するものとすることができる。)。従って、上記本発明のテトラカルボン酸二無水物(前記一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物)は、フレキシブル配線基板用のポリイミド、耐熱絶縁テープ用のポリイミド、電線エナメル用のポリイミド、半導体の保護コーティング用のポリイミド、液晶配向膜用のポリイミド、複写機用シームレスポリイミドベルト等を製造するための材料として特に有用である。   Further, since the polyimide obtained in this way uses the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (1) as one of the monomers, an aliphatic tetracarboxylic dianhydride is used. Despite being a polyimide having a monomer as a monomer, it is colorless and transparent while having sufficiently high solvent solubility, and has sufficient heat resistance based on the glass transition temperature (Tg), which is an index of heat resistance. It can be high (it can have a sufficiently high Tg). Therefore, the tetracarboxylic dianhydride of the present invention (tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (1)) is a polyimide for a flexible wiring board, a polyimide for a heat-resistant insulating tape, and a wire enamel. It is particularly useful as a material for producing polyimide, polyimide for semiconductor protective coating, polyimide for liquid crystal alignment film, seamless polyimide belt for copying machines, and the like.

以上、本発明のテトラカルボン酸二無水物及びその製造方法について説明したが、以下、本発明のポリイミドについて説明する。   The tetracarboxylic dianhydride and the production method thereof according to the present invention have been described above. Hereinafter, the polyimide according to the present invention will be described.

[ポリイミド]
本発明のポリイミドは、下記一般式(4):
[Polyimide]
The polyimide of the present invention has the following general formula (4):

[式(4)中、R、R、R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、
は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基及びハロゲン原子よりなる群から選択される1種を示すか、又は、隣接する炭素原子に結合している2つのRが互いに結合して炭素数4〜10のシクロアルキル基から選択される1種を示し、
は炭素数6〜40のアリーレン基を示し、
nは0〜12の整数を示す。]
で表される繰り返し単位を有することを特徴とするものである。
[In the formula (4), 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,
R 4 each independently represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a phenyl group and a halogen atom, or 2 bonded to an adjacent carbon atom. One R 4 is bonded to each other and represents one selected from cycloalkyl groups having 4 to 10 carbon atoms;
R 5 represents an arylene group having 6 to 40 carbon atoms,
n shows the integer of 0-12. ]
It has the repeating unit represented by these, It is characterized by the above-mentioned.

このような一般式(4)中のR、R、R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R、R、R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R、R、R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。 前記一般式(4)中のR、R、R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。なお、このような式中の複数のR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特に好ましい。また、このような式中のR、Rがそれぞれ複数存在する場合(前記nが2以上の場合)、複数のR及び複数のR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特に好ましい。 The alkyl group that can be selected as R 1 , R 2 , or R 3 in the general formula (4) 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. As R < 1 >, R < 2 >, R < 3 > in the said General formula (4), 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. A plurality of R 1 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. Particularly preferred. In addition, when there are a plurality of R 2 and R 3 in the formula (when n is 2 or more), the plurality of R 2 and the plurality of R 3 may be the same or Although they may be different, it is particularly preferable that they are the same from the viewpoint of ease of purification and the like.

このようなR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R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R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。また、このような一般式(4)中のRとして選択され得るハロゲン原子としては特に制限されないが、安定性等の観点から、フッ素原子であることが好ましい。 Such an alkyl group that can be selected as R 4 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 sufficiently high heat resistance cannot be achieved. Moreover, as carbon number of the alkyl group which can be selected as such R < 4 >, 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 4 may be linear or branched. The halogen atom that can be selected as R 4 in the general formula (4) is not particularly limited, but is preferably a fluorine atom from the viewpoint of stability and the like.

また、上記一般式(4)中の複数のRとしては、隣接する炭素原子に結合している2つのRが(隣接する2つの炭素原子にそれぞれ結合しているRどうしが)互いに結合して、2つのRがそれぞれ結合している炭素原子とともに、炭素数4〜10のシクロアルキル基を形成していてもよい。このようなシクロアルキル基の炭素数が前記下限未満では化合物が不安定となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると収率が低下する傾向にある。また、このようなシクロアルキル基としては、シクロヘプチル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基が好ましく、シクロヘキシル基、シクロペンチル基がより好ましい。 As the plurality of R 4 in the general formula (4), adjacent two R 4 attached to a carbon atom is (and if R 4 are attached respectively to two adjacent carbon atoms) with each other bonded to, together with the carbon atom to which the two R 4 are bonded respectively may form a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms. When the number of carbon atoms of such a cycloalkyl group is less than the lower limit, the compound tends to be unstable, whereas when it exceeds the upper limit, the yield tends to decrease. Moreover, as such a cycloalkyl group, a cycloheptyl group, a cyclohexyl group, and a cyclopentyl group are preferable, and a cyclohexyl group and a cyclopentyl group are more preferable.

このような一般式(4)中のR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、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R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、同一のものであることが特に好ましい。 R 4 in the general formula (4) is independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, from the viewpoint that higher heat resistance can be obtained when a polyimide is produced. Among these, a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, or an isopropyl group is more preferable from the viewpoint of easy availability of raw materials and easier purification. Or it is especially preferable that it is a methyl group. In addition, a plurality of R 4 in such a formula may be the same or different from each other, but are preferably the same from the viewpoint of ease of purification and the like. preferable.

また、前記一般式(4)中のRとして選択され得るアリーレン基は、炭素数が6〜40のアリーレン基である。また、このような炭素数としては6〜30であることが好ましく、12〜20であることがより好ましい。このような炭素数が前記上限を超えると耐熱性が低下する傾向にあり、他方、前記下限未満では、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 5 in the general formula (4) is an arylene group having 6 to 40 carbon atoms. Moreover, as such carbon number, it is preferable that it is 6-30, and it is more preferable that it is 12-20. When such a carbon number exceeds the upper limit, the heat resistance tends to decrease, and when it is less than the lower limit, the solubility of the obtained polyimide in the solvent tends to decrease.

また、前記一般式(4)中のRとしては、耐熱性と溶解性のバランスの観点から下記一般式(5)〜(8): Moreover, as R < 5 > in the said General formula (4), from a viewpoint of the balance of heat resistance and solubility, following General formula (5)-(8):

[式(7)中、Rは、水素原子、フッ素原子、メチル基、エチル基及びトリフルオロメチル基よりなる群から選択される1種を示し、式(8)中、Qは、式:−O−、−S−、−CO−、−CONH−、−SO−、−C(CF−、−C(CH−、−CH−、−O−C−C(CH-C−O−、−O−C−SO-C−O−、−C(CH−C−C(CH−、−O−C−C−O−及び−O−C−O−で表される基よりなる群から選択される1種を示す。]
で表される基のうちの少なくとも1種であることが好ましい。
[In the formula (7), R 6 represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group, an ethyl group, and a trifluoromethyl group. In the formula (8), Q represents a 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 -SO 2 -C 6 H 4 -O -, - C (CH 3) 2 -C 6 H 4 -C (CH 3) 2 -, - it shows the O-C 6 H 4 -C 6 H 4 -O- and -O-C 6 H 1 kind selected from the group consisting of groups represented by 4 -O-. ]
It is preferable that it is at least 1 sort (s) of group represented by these.

このような一般式(7)中のR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。 R 6 in the general formula (7) 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.

また、上記一般式(8)中のQとしては、耐熱性と溶解性のバランスという観点から、式:−O−C−O−、−O−、−C(CH−、−CH−、又は−O−C−C(CH-C−O−、で表される基が好ましく、式:−O−C−O−又は−O−で表される基が特に好ましい。 As the Q in the general formula (8), from the viewpoint of solubility of the balance between heat resistance, the formula: -O-C 6 H 4 -O -, - O -, - C (CH 3) 2 - , —CH 2 —, or —O—C 6 H 4 —C (CH 3 ) 2 —C 6 H 4 —O—, is preferred, and the formula: —O—C 6 H 4 —O— is preferred. Or the group represented by -O- is especially preferable.

また、このようなRとして選択され得る一般式(5)〜(8)で表される基としては、より高度な耐熱性が得られるという観点からは、一般式(7)又は(8)で表される基がより好ましく、一般式(8)で表される基が特に好ましい。更に、このようなRとして選択され得る一般式(5)〜(8)で表される基としては、線膨張係数を十分に低い値とすることができるという観点からは、一般式(7)又は(8)で表される基であることがより好ましい。また、これらの中でも、十分に高度な耐熱性を得ることを可能としつつ線膨張係数をより低いものとすることができるという観点からは、Rが、一般式(7)で表される基;又は、一般式(8)で表され且つ前記Qが−CONH−、−COO−、−CO−、−C−で表される基のうちの少なくとも1種(より好ましくは−CONH−又は−COO−で表される基、特に好ましくは−CONH−で表される基)である基;であることが好ましい。更に、Rとしては、得られるポリイミドからなる基板フィルムに、より高度なフレキシブル性(柔軟性)を付与することができるという観点からは、一般式(5)で表される基;又は、一般式(8)で表され且つ前記Qが−O−、−S−、−CH−、−O−C−O−で表される基のうちの少なくとも1種(より好ましくは−O−、−CH−で表される基のうちの1種、更に好ましくは−O−で表される基)である基;であることが好ましい。 Moreover, as group represented by General formula (5)-(8) which can be selected as such R < 5 >, from a viewpoint that higher heat resistance is obtained, General formula (7) or (8) The group represented by general formula (8) is more preferable. Furthermore, as groups represented by general formulas (5) to (8) that can be selected as R 5 , from the viewpoint that the linear expansion coefficient can be set to a sufficiently low value, the general formula (7 ) Or a group represented by (8) is more preferable. Among these, R 5 is a group represented by the general formula (7) from the viewpoint that a sufficiently high heat resistance can be obtained and the linear expansion coefficient can be made lower. Or at least one of the groups represented by the general formula (8) and the Q is represented by —CONH—, —COO—, —CO—, —C 6 H 4 — (more preferably —CONH); A group represented by — or —COO—, particularly preferably a group represented by —CONH—. Furthermore, as R 5 , from the viewpoint that a higher degree of flexibility (flexibility) can be imparted to the obtained substrate film made of polyimide, a group represented by the general formula (5); At least one of the groups represented by the formula (8) and Q is represented by —O—, —S—, —CH 2 —, —O—C 6 H 4 —O— (more preferably — It is preferable that the group is a group represented by one of the groups represented by O— and —CH 2 —, more preferably a group represented by —O—.

また、前記一般式(4)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(4)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(4)中のnの数値範囲の下限値は、上記一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物(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(4)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 (4) shows the integer of 0-12. When such a value of n exceeds the upper limit, purification becomes difficult. Further, the upper limit of the numerical value range of n in the general formula (4) 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 (4) is 1 from the viewpoint of the stability of the tetracarboxylic dianhydride (raw material compound) represented by the general formula (1). More preferably, 2 is particularly preferable. Thus, as n in General formula (4), it is especially preferable that it is an integer of 2-3.

さらに、前記ポリイミドとしては、十分に高いガラス転移温度と、十分に低い線膨張係数と、得られる基板フィルムの十分なフレキシブル性(柔軟性)とを、更に高度な水準のものとして、これらの特性をよりバランスよく有するものとするという観点から、前記一般式(4)中のRの種類が異なる繰り返し単位を複数種(2種以上)含有するものが好ましい。また、同様の観点から、より高い効果が得られることから、前記複数種の繰り返し単位を含有するポリイミドとしては、前記一般式(4)で表され、且つ、該式中のRが前記一般式(7)で表される基;及び前記Qが−CONH−、−COO−、−CO−、−C−で表される基のうちの1種(より好ましくは、−CONH−、−COO−で表される基、特に好ましくは−CONH−で表される基)である前記一般式(8)で表される基;からなる群から選択される1種の基である繰り返し単位(A)と、前記一般式(4)で表され、且つ、該式中のRが、前記一般式(5)で表される基;及び前記Qが−O−、−S−、−CH−、−O−C−O−で表される基のうちの1種(より好ましくは−O−、−CH−で表される基のうちの1種、更に好ましくは−O−で表される基)である前記一般式(8)で表される基;からなる群から選択される1種の基である繰り返し単位(B)と、を含有するものがより好ましい。また、このような繰り返し単位(B)としては、製造時のモノマーの入手の容易性の観点からは、前記一般式(4)中のRが前記一般式(8)で表される基であり且つ前記式(8)中のQが−O−、−CH−、−O−C−O−で表される基のうちの1種(より好ましくは−O−、−CH−で表される基のうちの1種、更に好ましくは−O−で表される基)であるものがより好ましい。 Furthermore, the polyimide has a sufficiently high glass transition temperature, a sufficiently low linear expansion coefficient, and sufficient flexibility (flexibility) of the obtained substrate film, and these characteristics are further enhanced. From the viewpoint of having a more balanced balance, it is preferable to contain a plurality of (two or more) repeating units having different types of R 5 in the general formula (4). Further, from the same viewpoint, since a higher effect is obtained, the polyimide containing the plural types of repeating units is represented by the general formula (4), and R 5 in the formula is the general formula groups represented by the formula (7); and wherein Q is -CONH -, - COO -, - CO -, - C 6 H 4 - 1 kind selected from the group represented by (more preferably, -CONH- A group represented by the general formula (8) which is a group represented by -COO-, particularly preferably a group represented by -CONH-; A unit (A), a group represented by the general formula (4), and wherein R 5 is a group represented by the general formula (5); and the Q is —O—, —S—, -CH 2 -, - 1 kind of O-C 6 H 4 -O-, a group represented by (more preferably -O -, - CH 2 - A group represented by the general formula (8) which is one of the groups represented, more preferably a group represented by -O-), and a repeating group which is one group selected from the group consisting of What contains a unit (B) is more preferable. Moreover, as such a repeating unit (B), R 5 in the general formula (4) is a group represented by the general formula (8) from the viewpoint of easy availability of the monomer at the time of production. And Q in the formula (8) is one of groups represented by —O—, —CH 2 —, —O—C 6 H 4 —O— (more preferably —O—, —CH More preferably, it is one of the groups represented by 2- , more preferably a group represented by -O-.

このようなポリイミドとしては、5%重量減少温度が350℃以上のものが好ましく、450〜550℃のものがより好ましい。このような5%重量減少温度が前記下限未満では十分な耐熱性が達成困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、そのような特性を有するポリイミドを製造することが困難となる傾向にある。なお、このような5%重量減少温度は、窒素ガス雰囲気下、窒素ガスを流しながら室温(25℃)から徐々に加熱して、用いた試料の重量が5%減少する温度を測定することにより求めることができる。   Such a polyimide preferably has a 5% weight loss temperature of 350 ° C. or higher, more preferably 450 to 550 ° C. If such a 5% weight loss temperature is less than the lower limit, sufficient heat resistance tends to be difficult to achieve, and if it exceeds the upper limit, it tends to be difficult to produce a polyimide having such characteristics. It is in. Such 5% weight reduction temperature is obtained by gradually heating from room temperature (25 ° C.) while flowing nitrogen gas in a nitrogen gas atmosphere and measuring the temperature at which the weight of the used sample is reduced by 5%. Can be sought.

また、このようなポリイミドとしては、ガラス転移温度(Tg)が250℃以上のものが好ましく、300〜500℃のものがより好ましい。このようなガラス転移温度(Tg)が前記下限未満では十分な耐熱性が達成困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えるとそのような特性を有するポリイミドを製造することが困難となる傾向にある。なお、このようなガラス転移温度(Tg)は、示差走査熱量計(例えば、エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製の商品名「DSC220」)を使用して測定することができる。   Moreover, as such a polyimide, that whose glass transition temperature (Tg) is 250 degreeC or more is preferable, and the thing of 300-500 degreeC is more preferable. If the glass transition temperature (Tg) is less than the lower limit, sufficient heat resistance tends to be difficult to achieve, and if it exceeds the upper limit, it tends to be difficult to produce a polyimide having such characteristics. It is in. In addition, such a glass transition temperature (Tg) can be measured using a differential scanning calorimeter (for example, trade name “DSC220” manufactured by SII Nano Technology Co., Ltd.).

また、このようなポリイミドとしては、熱分解温度(Td)が400℃以上のものが好ましく、450〜600℃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、例えば、TG/DTA220熱重量分析装置(エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製)を使用して、窒素雰囲気下、昇温速度10℃/min.の条件で熱分解前後の分解曲線にひいた接線の交点となる温度を測定することにより求めることができる。   Moreover, as such a polyimide, a thing with a thermal decomposition temperature (Td) of 400 degreeC or more is preferable, and a 450-600 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) is measured using a TG / DTA220 thermogravimetric analyzer (manufactured by SII Nanotechnology Co., Ltd.) in a nitrogen atmosphere under a temperature rising 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

さらに、このようなポリイミドの数平均分子量(Mn)としては、ポリスチレン換算で1000〜1000000であることが好ましく、10000〜100000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傾向にあり、他方、前記上限を超えると加工が困難となる傾向にある。   Furthermore, as a number average molecular weight (Mn) of such a polyimide, it is preferable that it is 1000-1 million in polystyrene conversion, and it is more preferable that it is 10000-100000. When the number average molecular weight is less than the lower limit, sufficient heat resistance tends to be difficult to achieve, and when it exceeds the upper limit, processing tends to be difficult.

また、このようなポリイミドの重量平均分子量(Mw)としては、ポリスチレン換算で1000〜5000000であることが好ましい。また、このような重量平均分子量(Mw)の数値範囲の下限値としては、1000であることがより好ましく、5000であることが更に好ましく、10000であることが特に好ましい。また、重量平均分子量(Mw)の数値範囲の上限値としては、5000000であることがより好ましく、500000であることが更に好ましく、50000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傾向にあり、他方、前記上限を超えると加工が困難となる傾向にある。   Moreover, as a weight average molecular weight (Mw) of such a polyimide, it is preferable that it is 1000-5 million in polystyrene conversion. Moreover, as a lower limit of the numerical range of such a weight average molecular weight (Mw), it is more preferable that it is 1000, It is still more preferable that it is 5000, It is especially preferable that it is 10,000. Moreover, as an upper limit of the numerical range of a weight average molecular weight (Mw), it is more preferable that it is 5000000, It is further more preferable that it is 500000, It is especially preferable that it is 50000. If the weight average molecular weight is less than the lower limit, sufficient heat resistance tends to be difficult to achieve, and if it exceeds the upper limit, processing tends to be 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、例えば、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC、東ソー株式会社製、商品名:HLC−8020/カラム4本:東ソー株式会社製、商品名:TSK gel GMHHRなど)を用い、溶媒としてテトラヒドロフラン(THF)を用いて測定したデータをポリスチレンで換算して求めることができる。 Furthermore, the molecular weight distribution (Mw / Mn) of such a polyimide is preferably 1.1 to 5.0, and more preferably 1.5 to 3.0. If the molecular weight distribution is less than the lower limit, it tends to be difficult to produce, while if it exceeds the upper limit, it tends to be difficult to obtain a uniform film. In addition, molecular weight (Mw or Mn) and molecular weight distribution (Mw / Mn) of such a polyimide are, for example, gel permeation chromatography (GPC, manufactured by Tosoh Corporation, trade name: HLC-8020 /) as a measuring device. 4 columns: manufactured by Tosoh Corporation, trade name: TSK gel GMH HR, etc.), and data measured using tetrahydrofuran (THF) as a solvent can be obtained by conversion with polystyrene.

また、このようなポリイミドとしては、上記一般式(4)で表される繰り返し単位を主として含有するもの(更に好ましくは上記一般式(4)で表される繰り返し単位の含有量が全繰り返し単位に対して50〜100モル%であること)がより好ましい。なお、このようなポリイミドにおいては、本発明の効果を損なわない範囲において他の繰り返し単位を含んでいてもよい。このような他の繰り返し単位としては、例えば、一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物以外の他のテトラカルボン酸二無水物に由来する繰り返し単位等が挙げられる。   Moreover, as such a polyimide, what mainly contains the repeating unit represented by the said General formula (4) (More preferably content of the repeating unit represented by the said General formula (4) is all repeating units. More preferably, it is 50 to 100 mol%). Such polyimide may contain other repeating units as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of such other repeating units include repeating units derived from other tetracarboxylic dianhydrides other than the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (1).

なお、本発明のポリイミドは、脂環式ポリイミドであるにもかかわらず、全芳香族ポリイミド(例えば、商品名「カプトン」:ガラス転移温度410℃)と同等程度又はそれ以上のガラス転移温度を示すような十分に高度な耐熱性を有するものとすることも可能であり、しかも溶媒に可溶で、加工性も高いことから、例えば、非常に高度な耐熱性が要求されるフレキシブル配線基板用のポリイミド、耐熱絶縁テープ用のポリイミド、電線エナメル用のポリイミド、半導体の保護コーティング用のポリイミド、液晶配向膜用のポリイミド、有機ELの透明電極基板用のポリイミド、太陽電池の透明電極基板用のポリイミド、電子ペーパーの透明電極基板用のポリイミド、各種のガスバリアフィルム基板材料、転写ベルト、層間絶縁膜、センサー基板等を製造するための原料等として特に有用である。   Although the polyimide of the present invention is an alicyclic polyimide, it exhibits a glass transition temperature equivalent to or higher than that of wholly aromatic polyimide (for example, trade name “Kapton”: glass transition temperature 410 ° C.). It is also possible to have such a sufficiently high heat resistance, and it is soluble in a solvent and has a high workability. For example, for a flexible wiring board that requires a very high heat resistance. Polyimide, polyimide for heat-resistant insulating tape, polyimide for wire enamel, polyimide for semiconductor protective coating, polyimide for liquid crystal alignment film, polyimide for organic EL transparent electrode substrate, polyimide for transparent electrode substrate of solar cell, Polyimide for transparent electrode substrate of electronic paper, various gas barrier film substrate materials, transfer belt, interlayer insulation film, sensor It is particularly useful as raw materials for manufacturing the plate or the like.

[ポリアミド酸]
本発明のポリアミド酸は、下記一般式(9):
[Polyamide acid]
The polyamic acid of the present invention has the following general formula (9):

[式(9)中、R、R、R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、
は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基及びハロゲン原子よりなる群から選択される1種を示すか、又は、隣接する炭素原子に結合している2つのRが互いに結合して炭素数4〜10のシクロアルキル基から選択される1種を示し、
は炭素数6〜40のアリーレン基を示し、
nは0〜12の整数を示す。]
で表される繰り返し単位を有することを特徴とするものである。
[In the formula (9), R 1 , R 2 and R 3 each independently represent one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and a fluorine atom,
R 4 each independently represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a phenyl group and a halogen atom, or 2 bonded to an adjacent carbon atom. One R 4 is bonded to each other and represents one selected from cycloalkyl groups having 4 to 10 carbon atoms;
R 5 represents an arylene group having 6 to 40 carbon atoms,
n shows the integer of 0-12. ]
It has the repeating unit represented by these, It is characterized by the above-mentioned.

このようなポリアミド酸は、本発明のポリイミドを製造する際に好適に利用することが可能なものである(本発明のポリイミドを製造する際の反応中間体(前駆体)として得ることが可能なものである。)。このような一般式(9)中のR、R、R、R、R及びnは上記一般式(4)中のR、R、R、R、R及びnと同様のものであり、その好適なものも上記一般式(4)中のR、R、R、R、R及びnと同様である。 Such a polyamic acid can be suitably used for producing the polyimide of the present invention (can be obtained as a reaction intermediate (precursor) for producing the polyimide of the present invention. Stuff.) R 1 in the general formula (9), R 2, R 3, R 4, R 1 R 5 and n are the general formula (4) in, R 2, R 3, R 4, R 5 and It is the same as n, and its preferable one is also the same as R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and n in the general formula (4).

また、このようなポリアミド酸としては、固有粘度[η]が0.05〜3.0dL/gであることが好ましく、0.1〜2.0dL/gであることがより好ましい。このような固有粘度[η]が0.05dL/gより小さいと、これを用いてフィルム状のポリイミドを製造した際に、得られるフィルムが脆くなる傾向にあり、他方、3.0dL/gを超えると、粘度が高すぎて加工性が低下し、例えばフィルムを製造した場合に均一なフィルムを得ることが困難となる。また、このような固有粘度[η]は、以下のようにして測定することができる。すなわち、先ず、溶媒としてN,N−ジメチルアセトアミドを用い、そのN,N−ジメチルアセトアミド中に前記ポリアミド酸を濃度が0.5g/dLとなるようにして溶解させて、測定試料(溶液)を得る。次に、前記測定試料を用いて、30℃の温度条件下において動粘度計を用いて、前記測定試料の粘度を測定し、求められた値を固有粘度[η]として採用する。なお、このような動粘度計としては、THOMAS SCIENTIFIC CO.社製の商品名「KINEMATIC VISCOMETER TV−5S」を用いる。   Moreover, as such a polyamic acid, it is preferable that intrinsic viscosity [(eta)] is 0.05-3.0 dL / g, and it is more preferable that it is 0.1-2.0 dL / g. When the intrinsic viscosity [η] is smaller than 0.05 dL / g, when a film-like polyimide is produced using the intrinsic viscosity [η], the resulting film tends to be brittle, while 3.0 dL / g is reduced. When it exceeds, the viscosity is too high and the processability is lowered, and for example, when a film is produced, it is difficult to obtain a uniform film. Such intrinsic viscosity [η] can be measured as follows. That is, first, N, N-dimethylacetamide is used as a solvent, and the polyamic acid is dissolved in the N, N-dimethylacetamide so as to have a concentration of 0.5 g / dL, and a measurement sample (solution) is obtained. obtain. Next, using the measurement sample, the viscosity of the measurement sample is measured using a kinematic viscometer under a temperature condition of 30 ° C., and the obtained value is adopted as the intrinsic viscosity [η]. As such a kinematic viscometer, THOMAS SCIENTIFIC CO. The brand name “KINEMATIC VISCOMETER TV-5S” manufactured by the company is used.

また、このようなポリアミド酸としては、上記一般式(9)で表される繰り返し単位を主として含有するもの(更に好ましくは上記一般式(9)で表される繰り返し単位の含有量が全繰り返し単位に対して50〜100モル%であること)がより好ましい。なお、このようなポリアミド酸においては、本発明の効果を損なわない範囲において他の繰り返し単位を含んでいてもよい。このような他の繰り返し単位としては、例えば、上記一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物以外の他のテトラカルボン酸二無水物に由来する繰り返し単位等が挙げられる。   Moreover, as such polyamic acid, what mainly contains the repeating unit represented by the said General formula (9) (More preferably, content of the repeating unit represented by the said General formula (9) is all repeating units. More preferably, it is 50 to 100 mol% with respect to. Such a polyamic acid may contain other repeating units as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of such other repeating units include repeating units derived from other tetracarboxylic dianhydrides other than the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (1).

[ポリアミド酸の製造方法]
本発明のポリアミド酸の製造方法は、有機溶媒の存在下、下記一般式(1):
[Method for producing polyamic acid]
The method for producing the polyamic acid of the present invention comprises the following general formula (1) in the presence of an organic solvent:

[式(1)中、R、R、R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、
は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基及びハロゲン原子よりなる群から選択される1種を示すか、又は、隣接する炭素原子に結合している2つのRが互いに結合して炭素数4〜10のシクロアルキル基から選択される1種を示し、
nは0〜12の整数を示す。]
で表されるテトラカルボン酸二無水物と、下記一般式(10):
[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,
R 4 each independently represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a phenyl group and a halogen atom, or 2 bonded to an adjacent carbon atom. One R 4 is bonded to each other and represents one selected from cycloalkyl groups having 4 to 10 carbon atoms;
n shows the integer of 0-12. ]
A tetracarboxylic dianhydride represented by the following general formula (10):

[式(10)中、Rは炭素数6〜40のアリーレン基を示す。]
で表される芳香族ジアミンとを反応させて、上記一般式(9)で表される繰り返し単位を有するポリアミド酸を得ることを特徴とする方法である。このように、本発明のポリアミド酸の製造方法は、有機溶媒の存在下、上記一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物と、上記一般式(10)で表される芳香族ジアミンとを反応させて、上記一般式(9)で表される繰り返し単位を有するポリアミド酸を得る工程を含む方法である。
[In Formula (10), R 5 represents an arylene group having 6 to 40 carbon atoms. ]
The polyamic acid which has a repeating unit represented by the said General formula (9) is obtained by making it react with the aromatic diamine represented by these. Thus, the method for producing a polyamic acid according to the present invention includes a tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (1) and an aromatic represented by the general formula (10) in the presence of an organic solvent. It is a method including a step of obtaining a polyamic acid having a repeating unit represented by the general formula (9) by reacting with a diamine.

このようなポリアミド酸の製造方法に用いる、一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物は、上記本発明のテトラカルボン酸二無水物と同様のものである(上記一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物中のR、R、R、R及びnは、上記本発明のテトラカルボン酸二無水物において説明したものと同様のものであり、その好適なものも同様である。)。なお、このような反応に用いる上記一般式(1)中のR、R、R、R及びnは、上記一般式(4)中のR、R、R、R及びnと同様のものとすることが好ましい。 The tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (1) used in such a method for producing a polyamic acid is the same as the tetracarboxylic dianhydride of the present invention (the above general formula (1) R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and n in the tetracarboxylic dianhydride represented by the above formula are the same as those described in the tetracarboxylic dianhydride of the present invention, and The same applies to suitable ones). Incidentally, R 1, R 2, R 3, R 4 and n in the general formula (1) used in such reactions, R 1 in formula (4) in, R 2, R 3, R 4 And n are preferably the same.

また、上記一般式(10)で表される芳香族ジアミンにおいて、式(10)のRは、上記本発明のポリイミドにおいて説明した上記一般式(4)中のRと同様のものであり、その好適なものも上記一般式(4)中のRと同様のものである。 Further, the aromatic diamine represented by general formula (10), R 5 of formula (10) is the same as the R 5 in the formula described in the polyimide of the present invention (4) The preferred one is also the same as R 5 in the general formula (4).

このような一般式(10)で表される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、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、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、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、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’−ジアミノベンツアニリド、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、1,3’−ビス(4−アミノフェノキシ)−2,2−ジメチルプロパン、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)ペンタン等が挙げられる。   Examples of the aromatic diamine represented by the general formula (10) include 4,4′-diaminodiphenylmethane, 3,3′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylethane, and 3,3′-. Diaminodiphenylethane, 4,4′-diaminobiphenyl, 3,3′-diaminobiphenyl, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,3′-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 3,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminobenzophenone, 3,3′-diaminobenzophenone, 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, p-diaminobenzene, m-diaminobenzene, o-diamino Benzene, 4,4′-diaminobiphenyl, 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'-diaminobiphenyl, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminobi Phenyl, 3,3′-diaminodiphenylsulfone, 4,4′-diaminodiphenylsulfone, 4,4′-diaminodiphenylsulfide, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4′-bis (4 -Aminophenoxy) biphenyl, 4,4'-diaminobenzanilide, 9,9'-bis (4-aminophenyl) fluorene, o-tolidine sulfone, 1,3'-bis (4-aminophenoxy) -2,2 -Dimethylpropane, 2,3,5,6-tetramethyl-1,4-phenylenediamine, 3,3 ', 5,5'-tetramethylbenzidine, 1,5-bis (4-aminophenoxy) pentane, etc. Can be mentioned.

このような芳香族ジアミンを製造するための方法としては特に制限されず、公知の方法を適宜採用することができる。また、このような芳香族ジアミンとしては市販のものを適宜用いてもよい。   It does not restrict | limit especially as a method for manufacturing such an aromatic diamine, A well-known method is employable suitably. Moreover, you may use a commercially available thing suitably as such aromatic diamine.

また、前記有機溶媒としては、上記一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物と上記一般式(10)で表される芳香族ジアミンとの両者を溶解することが可能な有機溶媒であることが好ましい。このような有機溶媒としては、例えば、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、プロピレンカーボネート、テトラメチル尿素、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、ヘキサメチルホスホリックトリアミド、ピリジンなどの非プロトン系極性溶媒;m−クレゾール、キシレノール、フェノール、ハロゲン化フェノールなどのフェノール系溶媒;テトラハイドロフラン、ジオキサン、セロソルブ、グライムなどのエーテル系溶媒;ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族系溶媒;などが挙げられる。このような有機溶媒は、1種を単独であるいは2種以上を混合して使用してもよい。   Moreover, as said organic solvent, the organic solvent which can melt | dissolve both the tetracarboxylic dianhydride represented by the said General formula (1) and the aromatic diamine represented by the said General formula (10). It is preferable that Examples of such an organic solvent include N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethylsulfoxide, γ-butyrolactone, propylene carbonate, tetramethylurea, 1,3- Aprotic polar solvents such as dimethyl-2-imidazolidinone, hexamethylphosphoric triamide, pyridine; phenolic solvents such as m-cresol, xylenol, phenol, halogenated phenol; tetrahydrofuran, dioxane, cellosolve, glyme And ether solvents such as benzene, toluene and xylene. Such organic solvents may be used singly or in combination of two or more.

また、上記一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物と上記一般式(10)で表される芳香族ジアミンとの使用割合は、上記一般式(10)で表される芳香族ジアミンが有するアミノ基1当量に対して、上記一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物の酸無水物基を0.2〜2当量とすることが好ましく、0.3〜1.2当量とすることがより好ましい。このような使用割合が前記下限未満では重合反応が効率よく進行せず高分子量のポリアミド酸が得られない傾向にあり、他方、前記上限を超えると前記と同様に高分子量のポリアミド酸が得られない傾向にある。   The ratio of the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (1) and the aromatic diamine represented by the general formula (10) is the aromatic represented by the general formula (10). It is preferable that the acid anhydride group of the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (1) is 0.2 to 2 equivalents relative to 1 equivalent of the amino group of the diamine, and 0.3 to 1 More preferably, it is 2 equivalents. If the use ratio is less than the lower limit, the polymerization reaction does not proceed efficiently, and a high molecular weight polyamic acid tends not to be obtained. On the other hand, if the upper limit is exceeded, a high molecular weight polyamic acid is obtained as described above. There is no tendency.

さらに、前記有機溶媒の使用量としては、上記一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物と上記一般式(10)で表される芳香族ジアミンの総量が、反応溶液の全量に対して0.1〜50質量%(より好ましくは10〜30質量%)になるような量であることが好ましい。このような有機溶媒の使用量が前記下限未満では効率よくポリアミド酸を得ることができなくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると高粘度化により攪拌が困難となる傾向にある。   Furthermore, as the usage-amount of the said organic solvent, the total amount of the tetracarboxylic dianhydride represented by the said General formula (1) and the aromatic diamine represented by the said General formula (10) is the total amount of a reaction solution. The amount is preferably 0.1 to 50% by mass (more preferably 10 to 30% by mass). If the amount of the organic solvent used is less than the lower limit, the polyamic acid tends not to be obtained efficiently. On the other hand, if it exceeds the upper limit, stirring tends to be difficult due to the increase in viscosity.

また、上記一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物と上記一般式(10)で表される芳香族ジアミンとを反応させる際に、反応速度向上と高重合度のポリアミド酸を得るという観点から、前記有機溶媒中に塩基性化合物を更に添加してもよい。このような塩基性化合物としては特に制限されないが、例えば、トリエチルアミン、テトラブチルアミン、テトラヘキシルアミン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−ウンデセン−7、ピリジン、イソキノリン、α−ピコリン等が挙げられる。また、このような塩基性化合物の使用量は、上記一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物1当量に対して、0.001〜10当量とすることが好ましく、0.01〜0.1当量とすることがより好ましい。このような塩基化合物の使用量が前記下限未満では添加効果が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると、着色等の原因になる傾向にある。   Further, when the tetracarboxylic dianhydride represented by the above general formula (1) and the aromatic diamine represented by the above general formula (10) are reacted, a polyamic acid having an improved reaction rate and a high polymerization degree is added. From the viewpoint of obtaining, a basic compound may be further added to the organic solvent. Examples of such basic compounds include, but are not limited to, triethylamine, tetrabutylamine, tetrahexylamine, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -undecene-7, pyridine, isoquinoline, α-picoline, and the like. Can be mentioned. Moreover, it is preferable that the usage-amount of such a basic compound shall be 0.001-10 equivalent with respect to 1 equivalent of tetracarboxylic dianhydrides represented by the said General formula (1), 0.01 It is more preferable to set it to -0.1 equivalent. When the amount of such a basic compound used is less than the lower limit, the effect of addition tends to decrease, and when it exceeds the upper limit, it tends to cause coloring or the like.

また、上記一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物と上記一般式(10)で表される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、15〜30℃とすることが好ましい。また、上記一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物と上記一般式(10)で表される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公知の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、芳香族ジアミン類を溶媒に溶解させた後、前記反応温度において上記一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物を添加し、その後、10〜48時間反応させる方法を適宜採用してもよい。このような反応温度や反応時間が前記下限未満では十分に反応させることが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると重合物を劣化させる物質(酸素等)の混入確率が高まり分子量が低下する傾向にある。   Moreover, the reaction temperature at the time of making the tetracarboxylic dianhydride represented by the said General formula (1) and the aromatic diamine represented by the said General formula (10) react these compounds. What is necessary is just to adjust suitably to possible temperature, Although it does not restrict | limit in particular, It is preferable to set it as 15-30 degreeC. Moreover, as a method of making the tetracarboxylic dianhydride represented by the said General formula (1) and the aromatic diamine represented by the said General formula (10) react, a tetracarboxylic dianhydride and aromatic diamine are mentioned. Any known method capable of carrying out the polymerization reaction can be used as appropriate, and is not particularly limited. For example, an aromatic diamine is dissolved in a solvent at atmospheric pressure and under an inert atmosphere such as nitrogen, helium, and argon. Then, the method of adding the tetracarboxylic dianhydride represented by the said General formula (1) at the said reaction temperature, and making it react for 10 to 48 hours after that may be employ | adopted suitably. 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、有機溶媒の存在下、上記一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物と、上記一般式(10)で表される芳香族ジアミンとを反応させて、上記一般式(9)で表される繰り返し単位を有するポリアミド酸を得ることができる。このようにして得られる一般式(9)で表される繰り返し単位を有するポリアミド酸は、上記本発明のポリアミド酸において説明したものと同様のものである(なお、上記一般式(9)中のR、R、R、R、R及びnは上記本発明のポリアミド酸において説明した式(9)中のR、R、R、R、R及びnと同様のものであり、その好適なものも同様である。)。そのため、本発明のポリアミド酸の製造方法は、上記本発明のポリアミド酸を製造するための方法として好適に利用することができる。 Thus, in the presence of an organic solvent, the tetracarboxylic dianhydride represented by the above general formula (1) is reacted with the aromatic diamine represented by the above general formula (10), and the above general A polyamic acid having a repeating unit represented by the formula (9) can be obtained. The polyamic acid having a repeating unit represented by the general formula (9) thus obtained is the same as that described in the polyamic acid of the present invention (in the general formula (9) above). R 1, R 2, R 3 , R 4, R 5 and n are same as R 1, R 2, R 3 , R 4, R 5 and n of formula (9) in which described in the polyamic acid of the present invention The preferable thing is also the same.) Therefore, the method for producing a polyamic acid of the present invention can be suitably used as a method for producing the polyamic acid of the present invention.

また、本発明によって得られるポリアミド酸を、上記一般式(9)で表される繰り返し単位とともに、他の繰り返し単位を含有するものとする場合には、かかるポリアミド酸の製造の際に、上記一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物とともに、他のテトラカルボン酸二無水物を用いて、これらを前記芳香族ジアミンと反応させる方法を採用してもよい。このような一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物以外の他のテトラカルボン酸二無水物としては、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、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、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、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、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が挙げられる。なお、芳香族テトラカルボン酸を使用する場合は、分子内CTによる着色を防止するため、その使用量は得られるポリイミドが十分な透明性を有することが可能となるような範囲内で適宜変更することが好ましい。   In addition, when the polyamic acid obtained by the present invention contains other repeating units together with the repeating unit represented by the general formula (9), the above general acid is used in the production of the polyamic acid. You may employ | adopt the method of making these react with the said aromatic diamine using another tetracarboxylic dianhydride with the tetracarboxylic dianhydride represented by Formula (1). Other tetracarboxylic dianhydrides other than the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (1) include butanetetracarboxylic dianhydride and 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid. Acid dianhydride, 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride, 3,5,6-tricarboxynorbornane-2-acetic acid Anhydride, 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-di 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 Aliphatic or alicyclic tetracarboxylic dianhydrides such as 1,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride; pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride Anhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic acid Dianhydride 3,3 ', 4,4'-biphenyl ether tetracarboxylic acid Water, 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 dianhydride, Bis (phthalic acid) phenylphospho Finoxide dianhydride, p-phenylene-bis (triphenylphthalic acid) dianhydride, m-phenylene-bis (triphenylphthalic acid) dianhydride, bis (triphenylphthalic acid) -4,4′-diphenyl ether Examples thereof include dianhydrides and aromatic tetracarboxylic dianhydrides such as bis (triphenylphthalic acid) -4,4′-diphenylmethane dianhydride. In addition, when using aromatic tetracarboxylic acid, in order to prevent coloring by intramolecular CT, the amount used thereof is appropriately changed within a range in which the obtained polyimide can have sufficient transparency. It is preferable.

また、前記工程を実施した後に、前記有機溶媒中から上記一般式(9)で表される繰り返し単位を有するポリアミド酸を単離する場合、その単離方法は特に制限されず、ポリアミド酸を単離することが可能な公知の方法を適宜採用することができ、例えば、再沈殿物として単離する方法などを採用してもよい。   In addition, when the polyamic acid having the repeating unit represented by the general formula (9) is isolated from the organic solvent after the step is performed, the isolation method is not particularly limited, and the polyamic acid is simply used. A known method that can be separated can be appropriately employed, and for example, a method of isolating as a reprecipitate may be employed.

[ポリアミド酸溶液]
本発明のポリアミド酸溶液は、上記本発明のポリアミド酸と有機溶媒とを含むことを特徴とするものである。このようなポリアミド酸溶液に用いる有機溶媒としては、上記本発明のポリアミド酸の製造方法に用いる有機溶媒と同様のものを好適に利用することができる。そのため、本発明のポリアミド酸溶液は上記本発明のポリアミド酸の製造方法を実施して、反応後に得られた反応液をそのままポリアミド酸溶液とすることで調製してもよい。すなわち、本発明のポリアミド酸溶液は、前記有機溶媒の存在下、上記一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物と、上記一般式(10)で表される芳香族ジアミンとを反応させて、上記一般式(9)で表される繰り返し単位を有するポリアミド酸を作製し、前記ポリアミド酸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。
[Polyamic acid solution]
The polyamic acid solution of the present invention includes the polyamic acid of the present invention and an organic solvent. As the organic solvent used in such a polyamic acid solution, the same organic solvent as that used in the method for producing a polyamic acid of the present invention can be suitably used. Therefore, the polyamic acid solution of the present invention may be prepared by carrying out the above-described method for producing a polyamic acid of the present invention and using the reaction solution obtained after the reaction as it is as a polyamic acid solution. That is, the polyamic acid solution of the present invention comprises a tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (1) and an aromatic diamine represented by the general formula (10) in the presence of the organic solvent. You may make it react, producing the polyamic acid which has a repeating unit represented by the said General formula (9), and obtaining the solution containing the said polyamic acid and the said organic solvent.

このようなポリアミド酸溶液における前記ポリアミド酸の含有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、5〜30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ポリアミド酸の分子量が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えるとポリイミドの製造が困難となる傾向にある。なお、このようなポリアミド酸溶液は、上記本発明のポリイミドの製造に好適に利用することができる。   The content of the polyamic acid in such a polyamic acid solution is not particularly limited, but is preferably 1 to 50% by mass, and more preferably 5 to 30% by mass. If such a content is less than the lower limit, the molecular weight of the polyamic acid tends to decrease. On the other hand, if the content exceeds the upper limit, it tends to be difficult to produce polyimide. Such a polyamic acid solution can be suitably used for producing the polyimide of the present invention.

[ポリイミドの製造方法]
本発明のポリイミドの製造方法は、上記一般式(9)で表される繰り返し単位を有するポリアミド酸をイミド化して、上記一般式(4)で表される繰り返し単位を有するポリイミドを得ることを特徴とする方法である。
[Production method of polyimide]
The method for producing a polyimide of the present invention is characterized by imidizing a polyamic acid having a repeating unit represented by the general formula (9) to obtain a polyimide having a repeating unit represented by the general formula (4). It is a method.

このようなポリイミドの製造方法に用いる上記一般式(9)で表される繰り返し単位を有するポリアミド酸は、上記本発明のポリアミド酸において説明したものと同様のものである。   The polyamic acid having a repeating unit represented by the general formula (9) used in such a polyimide production method is the same as that described in the polyamic acid of the present invention.

このようなイミド化の方法は、ポリアミド酸をイミド化し得る方法であればよく、特に制限されず、公知の方法を適宜採用することができ、例えば、上記一般式(9)で表される繰り返し単位を有するポリアミド酸を60〜400℃(より好ましくは60〜350℃、更に好ましくは150〜350℃、特に好ましくは150℃〜250℃)の温度条件で加熱処理を施すことによりイミド化する方法や、いわゆる「イミド化剤」を用いてイミド化する方法を好適に採用することができる。   Such an imidization method is not particularly limited as long as it is a method capable of imidizing polyamic acid, and a known method can be appropriately employed. For example, the repetition represented by the above general formula (9) A method of imidizing a polyamic acid having a unit by heat treatment at a temperature of 60 to 400 ° C. (more preferably 60 to 350 ° C., still more preferably 150 to 350 ° C., particularly preferably 150 ° C. to 250 ° C.). Alternatively, a method of imidization using a so-called “imidating agent” can be suitably employed.

このような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おいて、前記加熱温度が60℃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る傾向にある。また、加熱処理を施すことによりイミド化する方法を採用する場合の反応時間(加熱時間)は0.5〜5時間とすることが好ましい。このような反応時間が前記下限未満では十分にイミド化することが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると着色したり、熱分解による分子量低下などが起きる傾向にある。   In the case of adopting a method for imidizing by performing such heat treatment, the reaction tends to be delayed if the heating temperature is less than 60 ° C., and on the other hand, if the upper limit is exceeded, coloring or thermal decomposition may occur. There is a tendency for molecular weight to decrease. Moreover, it is preferable that reaction time (heating time) in the case of employ | adopting the method to imidize by heat-processing shall be 0.5 to 5 hours. If such a reaction time is less than the lower limit, it tends to be difficult to sufficiently imidize. On the other hand, if it exceeds the upper limit, it tends to be colored or decrease in molecular weight due to thermal decomposition.

また、いわゆる「イミド化剤」を利用してイミド化する方法を採用する場合、イミド化剤の存在下、溶媒中で上記一般式(9)で表される繰り返し単位を有するポリアミド酸をイミド化することが好ましい。このような溶媒としては、上記本発明のポリアミド酸の製造方法に用いる有機溶媒と同様のものを好適に用いることができる。   When a method of imidizing using a so-called “imidating agent” is adopted, polyamic acid having a repeating unit represented by the above general formula (9) is imidized in a solvent in the presence of an imidizing agent. It is preferable to do. As such a solvent, the thing similar to the organic solvent used for the manufacturing method of the polyamic acid of the said invention can be used suitably.

また、このようなイミド化剤としては、公知のイミド化剤を適宜利用することができ、例えば、無水酢酸、無水プロピオン酸、無水トリフルオロ酢酸などの酸無水物、ピリジン、コリジン、ルチジン、トリエチルアミン、N−メチルピペリジンなどの3級アミンなどを挙げることができる。また、イミド化剤を添加してイミド化する場合におけるイミド化の際の反応温度は、0〜180℃であることが好ましく、60〜150℃であることがより好ましい。また、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。また、このようなイミド化剤の使用量としては、特に制限されず、ポリアミド酸中の上記一般式(9)で表される繰り返し単位1モルに対して数ミリモル〜数モル(好ましくは0.05〜4.0モル程度)とすればよい。   Further, as such an imidizing agent, a known imidizing agent can be used as appropriate, for example, acid anhydrides such as acetic anhydride, propionic anhydride, trifluoroacetic anhydride, pyridine, collidine, lutidine, triethylamine. And tertiary amines such as N-methylpiperidine. Moreover, it is preferable that the reaction temperature in the case of imidation in the case of imidating by adding an imidizing agent is 0-180 degreeC, and it is more preferable that it is 60-150 degreeC. The reaction time is preferably 0.1 to 48 hours. If the reaction temperature or 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, the mixing probability of a substance (such as oxygen) that degrades the polymer increases, and the molecular weight increases. It tends to decrease. The amount of the imidizing agent used is not particularly limited, and is from several millimoles to several moles (preferably 0.00 mol) with respect to 1 mole of the repeating unit represented by the general formula (9) in the polyamic acid. (About 05-4.0 moles).

また、このような本発明のポリイミドの製造方法においては、上記一般式(9)で表される繰り返し単位を有するポリアミド酸が、上記本発明のポリアミド酸の製造方法により得られたものであることが好ましい。   In such a method for producing a polyimide of the present invention, the polyamic acid having a repeating unit represented by the general formula (9) is obtained by the method for producing a polyamic acid of the present invention. Is preferred.

さらに、本発明のポリイミドの製造方法としては、有機溶媒の存在下、上記一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物と、上記一般式(10)で表される芳香族ジアミンとを反応させて、上記一般式(9)で表される繰り返し単位を有するポリアミド酸を得る工程を更に含むことが好ましい。なお、かかる工程は、上記本発明のポリアミド酸の製造方法において説明したポリアミド酸を得る工程と同様の工程である(用いる有機溶媒、テトラカルボン酸二無水物、芳香族ジアミンや反応条件等も上記本発明のポリアミド酸の製造方法において説明したものと同様である。)。このように、本発明のポリイミドの製造方法としては、有機溶媒の存在下、上記一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物と、上記一般式(10)で表される芳香族ジアミンとを反応させて、上記一般式(9)で表される繰り返し単位を有するポリアミド酸を得る工程(I)と、前記ポリアミド酸をイミド化して、上記一般式(4)で表される繰り返し単位を有するポリイミドを得る工程(II)とを含む方法であることが好ましい。このように、本発明のポリイミドの製造方法を工程(I)及び工程(II)を含む方法とした場合には、一連の工程でポリイミドをより効率よく製造することが可能である。   Furthermore, as a method for producing the polyimide of the present invention, in the presence of an organic solvent, a tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (1), an aromatic diamine represented by the general formula (10), and It is preferable to further include a step of obtaining a polyamic acid having a repeating unit represented by the general formula (9) by reacting In addition, this process is the same process as the process of obtaining the polyamic acid demonstrated in the manufacturing method of the polyamic acid of the said invention (The organic solvent to be used, tetracarboxylic dianhydride, aromatic diamine, reaction conditions, etc. are the above-mentioned. This is the same as described in the method for producing a polyamic acid of the present invention.) Thus, as a manufacturing method of the polyimide of this invention, in presence of an organic solvent, the tetracarboxylic dianhydride represented by the said General formula (1), and the aromatic represented by the said General formula (10) A step (I) of obtaining a polyamic acid having a repeating unit represented by the above general formula (9) by reacting with a diamine, and an imidation of the polyamic acid, and a repeating represented by the above general formula (4) It is preferable that the method includes a step (II) of obtaining a polyimide having a unit. Thus, when the manufacturing method of the polyimide of this invention is made into the method containing process (I) and process (II), it is possible to manufacture a polyimide more efficiently in a series of processes.

なお、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、前記イミド化に際して、加熱処理を施すことによりイミド化する方法を採用する場合には、前記工程(I)を実施した後に、上記一般式(9)で表される繰り返し単位を有するポリアミド酸を単離することなく、有機溶媒中において上記一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物と、上記一般式(10)で表される芳香族ジアミンとを反応させて得られた反応液(上記一般式(9)で表される繰り返し単位を有するポリアミド酸を含有する反応液)をそのまま用い、前記反応液に対して溶媒を蒸発除去する処理(乾燥処理)を施して溶媒を除去した後、前記加熱処理を施すことによりイミド化する方法を採用してもよい。このような溶媒を蒸発除去する処理により、上記一般式(9)で表される繰り返し単位を有するポリアミド酸をフィルム状などの形態にして単離した後、加熱処理を施すこと等が可能となる。このような溶媒を蒸発除去する処理において、溶媒を蒸発させるための温度条件は、0〜180℃であることが好ましく、40〜150℃であることがより好ましい。このような温度条件が前記下限未満では溶媒が蒸発(乾燥)しない傾向にあり、他方、前記上限を超えると溶媒が沸騰し気泡やボイドを含むフィルムになる傾向にある。この場合において、例えばフィルム状のポリイミドを製造する場合においては、得られた反応液をそのまま基材(例えばガラス板)上に塗布し、前記溶媒を蒸発除去する処理及び加熱処理を施せばよく、簡便な方法でフィルム状のポリイミドを製造することが可能となる。なお、このような反応液の塗布方法としては特に制限されず、公知の方法(キャスト法など)を適宜採用することができる。なお、前記反応液から上記一般式(9)で表される繰り返し単位を有するポリアミド酸を単離して利用する場合、その単離方法としては特に制限されず、ポリアミド酸を単離することが可能な公知の方法を適宜採用することができ、例えば、再沈殿物として単離する方法などを採用してもよい。   In addition, when using the method including such a process (I) and process (II), and employ | adopting the method of imidating by performing heat processing in the said imidation, the said process ( The tetracarboxylic dianhydride represented by the above general formula (1) in an organic solvent without isolating the polyamic acid having the repeating unit represented by the above general formula (9) after carrying out I) And a reaction liquid obtained by reacting the aromatic diamine represented by the general formula (10) (a reaction liquid containing a polyamic acid having a repeating unit represented by the general formula (9)) as it is. It is also possible to employ a method in which the reaction solution is subjected to a treatment (drying treatment) for removing the solvent by evaporation (drying treatment) to remove the solvent, and then imidized by performing the heat treatment. By the treatment for evaporating and removing the solvent, it is possible to isolate the polyamic acid having the repeating unit represented by the general formula (9) in the form of a film, and then perform a heat treatment. . In the treatment for evaporating and removing the solvent, the temperature condition for evaporating the solvent is preferably 0 to 180 ° C, and more preferably 40 to 150 ° C. If such a temperature condition is less than the lower limit, the solvent tends not to evaporate (dry). On the other hand, if it exceeds the upper limit, the solvent tends to boil and a film containing bubbles and voids tends to be formed. In this case, for example, in the case of producing a film-like polyimide, the reaction solution obtained may be applied as it is on a substrate (for example, a glass plate), and the solvent may be removed by evaporation and heat treatment, It becomes possible to produce a film-like polyimide by a simple method. In addition, it does not restrict | limit especially as a coating method of such a reaction liquid, A well-known method (casting method etc.) can be employ | adopted suitably. In addition, when isolating and using the polyamic acid which has a repeating unit represented by the said General formula (9) from the said reaction liquid, it does not restrict | limit especially as an isolation method, It is possible to isolate a polyamic acid. Such known methods can be employed as appropriate, and for example, a method of isolating as a reprecipitate may be employed.

また、工程(I)及び工程(II)を含む方法を利用する場合であって、「イミド化剤」を利用してイミド化する方法を採用する場合、「イミド化剤」を利用してイミド化する方法がそもそも溶媒(より好ましくは上記本発明のポリアミド酸の製造方法において説明した有機溶媒)中でイミド化することが好ましい方法であることから、例えば、前記有機溶媒中において上記一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物と上記一般式(10)で表される芳香族ジアミンとを反応させて得られた反応液(上記一般式(9)で表される繰り返し単位を有するポリアミド酸を含有する反応液)をそのまま用い(工程(I)を実施した後に前記反応液から上記一般式(9)で表される繰り返し単位を有するポリアミド酸を単離することなく、前記反応液をそのまま用い)、前記反応液にイミド化剤を添加してイミド化する方法を好適に採用することができる。   Moreover, when using the method including step (I) and step (II) and adopting a method of imidizing using an “imidizing agent”, an “imide” using an “imidizing agent” In the first place, it is preferable to imidize in a solvent (more preferably, the organic solvent described in the method for producing a polyamic acid of the present invention), so for example, in the organic solvent, the general formula ( 1) a reaction solution obtained by reacting the tetracarboxylic dianhydride represented by the above general formula (10) with the aromatic diamine represented by the above general formula (10) (the repeating unit represented by the above general formula (9)). Without using the reaction solution containing the polyamic acid having the same structure (without isolating the polyamic acid having the repeating unit represented by the general formula (9) from the reaction solution after performing the step (I). Using the reaction solution as it is), the method of imidation by adding the imidization agent to the reaction solution can be suitably employed.

なお、本発明によって得られるポリイミドを、上記一般式(4)で表される繰り返し単位とともに、他の繰り返し単位を含有するものとする場合には、その製造に用いるポリアミド酸を、上記一般式(9)で表される繰り返し単位とともに、他の繰り返し単位を含有するものとしてもよい。例えば、上記本発明のポリイミドの製造方法を、前記工程(I)及び(II)を含む方法とする場合、工程(I)において、上記一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物とともに他のテトラカルボン酸二無水物を用い、これらを前記芳香族ジアミンと反応させた後、工程(II)を施せばよい。このような一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物以外の他のテトラカルボン酸二無水物としては、上記本発明のポリアミド酸の製造方法において説明したものと同様のものを適宜利用することができる。   In addition, when the polyimide obtained by this invention shall contain another repeating unit with the repeating unit represented by the said General formula (4), the polyamic acid used for the manufacture is made into the said general formula ( It is good also as what contains another repeating unit with the repeating unit represented by 9). For example, when the method for producing a polyimide of the present invention is a method including the steps (I) and (II), the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (1) in the step (I) In addition, other tetracarboxylic dianhydrides may be used and reacted with the aromatic diamine, followed by step (II). As other tetracarboxylic dianhydrides other than the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (1), the same ones as described in the method for producing a polyamic acid of the present invention are appropriately used. Can be used.

このようにして得られる一般式(4)で表される繰り返し単位を有するポリイミドは、上記本発明のポリイミドにおいて説明したものと同様のものである(式(4)中のR、R、R、R、R及びnも上記本発明のポリイミドにおいて説明したR、R、R、R、R及びnと同様のものであり、その好適なものも同様である。)。そのため、本発明のポリイミドの製造方法は上記本発明のポリイミドを製造するための方法としても好適に利用することが可能な方法である。また、このようにして得られるポリイミドは、脂環式のテトラカルボン酸二無水物(脂肪族系のテトラカルボン酸二無水物)を用いて得られるものであるため、透明性が非常に高いものとなる。そのため、このようなポリイミドは、フレキシブル配線基板用フィルム、耐熱絶縁テープ、電線エナメル、半導体の保護コーティング剤、液晶配向膜、有機EL用透明導電性フィルム、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、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)、転写ベルト、層間絶縁膜、センサー基板等を製造するための材料として特に有用である。このように、本発明によれば、光透過性が高く、かつ、十分に高度な耐熱性を有することが可能なポリイミド、及び、そのポリイミドを効率よく且つ確実に製造することが可能なポリイミドの製造方法を提供することが可能となる。 The polyimide having the repeating unit represented by the general formula (4) thus obtained is the same as that described in the polyimide of the present invention (R 1 , R 2 in the formula (4), R 3 , R 4 , R 5 and n are the same as R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and n described in the polyimide of the present invention, and the preferred ones are also the same. .) Therefore, the method for producing a polyimide of the present invention is a method that can be suitably used as a method for producing the polyimide of the present invention. Moreover, since the polyimide obtained in this way is obtained using an alicyclic tetracarboxylic dianhydride (aliphatic tetracarboxylic dianhydride), it has a very high transparency. It becomes. Therefore, such polyimides are flexible wiring board films, heat-resistant insulating tapes, wire enamels, semiconductor protective coating agents, liquid crystal alignment films, transparent conductive films for organic EL, flexible board films, flexible transparent conductive films, organic Transparent conductive film for thin film solar cell, transparent conductive film for dye-sensitized solar cell, flexible gas barrier film, film for touch panel, transparent electrode substrate (transparent electrode substrate for organic EL, transparent electrode substrate for solar cell, electronic paper This is particularly useful as a material for producing a transparent electrode substrate, a transfer belt, an interlayer insulating film, a sensor substrate, and the like. As described above, according to the present invention, a polyimide that has a high light transmittance and a sufficiently high heat resistance, and a polyimide that can efficiently and reliably produce the polyimide. A manufacturing method can be provided.

以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated more concretely based on an Example and a comparative example, this invention is not limited to a following example.

なお、以下において、実施例で得られた化合物の分子構造の同定は、FD−MS測定器(日本電子株式会社製、商品名:JMS−700V)を用いて、FD−MSスペクトルを測定することにより行った。   In the following, the molecular structure of the compounds obtained in the examples is identified by measuring the FD-MS spectrum using an FD-MS measuring instrument (manufactured by JEOL Ltd., trade name: JMS-700V). It went by.

(実施例1)
光源としてセン特殊光源株式会社製の100Wの高圧水銀灯(セン特殊光源株式会社製の商品名「HL100C」:高圧水銀灯が光源冷却管内に配置されたもの)を備え、反応容器として石英ガラス製の二口フラスコを備え、かつ、前記二口フラスコ内の中央部に前記光源冷却管付の100Wの高圧水銀灯を配置した装置(内部照射型の光化学用の反応装置)を準備した。次に、前記二口フラスコの内部に、下記一般式(11):
(Example 1)
A 100 W high-pressure mercury lamp manufactured by Sen Special Light Source Co., Ltd. as a light source (trade name “HL100C” manufactured by Sen Special Light Source Co., Ltd .: a high-pressure mercury lamp disposed in a light source cooling tube), and a reaction vessel made of quartz glass An apparatus (an internal irradiation type photochemical reaction apparatus) equipped with a 100 W high-pressure mercury lamp equipped with a light source cooling tube at the center of the two-necked flask was prepared. Next, the following general formula (11):

で表される無水マレイン酸(3.92g、40.0mmol)と、下記一般式(12): And maleic anhydride (3.92 g, 40.0 mmol) represented by the following general formula (12):

で表わされるビススピロノルボルネン化合物(4.81g、20.0mmol)と、酢酸エチル(50mL)とを導入し、室温(25℃)で撹拌して、前記酢酸エチル中に前記無水マレイン酸及び前記ビススピロノルボルネン化合物を溶解して反応液を得た。なお、前記一般式(12)で表わされるビススピロノルボルネン化合物は、特開2011−162479号公報の実施例1に記載の方法と同様の方法を採用して合成した。 A bisspirononorbornene compound represented by the formula (4.81 g, 20.0 mmol) and ethyl acetate (50 mL) were introduced, stirred at room temperature (25 ° C.), the maleic anhydride and the bis A spironorbornene compound was dissolved to obtain a reaction solution. The bisspirononorbornene compound represented by the general formula (12) was synthesized by adopting the same method as that described in Example 1 of JP2011-162479A.

次に、前記反応容器としての二口フラスコの外壁をアルミ箔で被い、前記光源冷却管に水道水を流した。次いで、前記二口フラスコ内の前記反応液を撹拌しながら、室温(25℃)条件下において、前記二口フラスコの内部(中央部)に存在する光源(前記光源冷却管付の100Wの高圧水銀灯)から光(300〜600nmの範囲内の波長の光を含む。)の照射を開始した。このようにして前記光源から光を15時間照射し続けた後、フラスコ内に生じた固形分を濾過により回収し、真空条件下、60℃で3時間静置して前記固形分から溶媒を除去することにより、生成物(8.32g)を得た。   Next, the outer wall of the two-necked flask as the reaction vessel was covered with aluminum foil, and tap water was allowed to flow through the light source cooling tube. Next, while stirring the reaction liquid in the two-necked flask, under a room temperature (25 ° C.) condition, a light source (100 W high-pressure mercury lamp with the light source cooling tube) existing inside (center part) of the two-necked flask ) To light (including light having a wavelength in the range of 300 to 600 nm) was started. After continuously irradiating light from the light source for 15 hours in this way, the solid content generated in the flask is recovered by filtration, and left to stand at 60 ° C. for 3 hours under vacuum conditions to remove the solvent from the solid content. This gave the product (8.32 g).

このようにして得られた生成物(化合物)の構造確認のために、FD−MS測定を行った。このようにして得られた化合物のFD−MSスペクトルを図1に示す。   In order to confirm the structure of the product (compound) thus obtained, FD-MS measurement was performed. The FD-MS spectrum of the compound thus obtained is shown in FIG.

図1に示す結果からも明らかなように、上述のようにして前記反応液に光を照射することにより、下記一般式(13):   As is clear from the results shown in FIG. 1, by irradiating the reaction liquid with light as described above, the following general formula (13):

で表される化合物(テトラカルボン酸二無水物:目的化合物)が得られたことが確認された。すなわち、図1に示すFD−MSスペクトルにおいては上記目的化合物(一般式(13)で表されるテトラカルボン酸二無水物)の質量数(436)と一致する位置にピークが確認され、これにより上記一般式(13)で表されるテトラカルボン酸二無水物が得られたことが確認された。 It was confirmed that a compound represented by the formula (tetracarboxylic dianhydride: target compound) was obtained. That is, in the FD-MS spectrum shown in FIG. 1, a peak was confirmed at a position corresponding to the mass number (436) of the target compound (tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (13)). It was confirmed that the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (13) was obtained.

なお、このようなテトラカルボン酸二無水物と前記芳香族ジアミンとを有機溶媒の存在下において反応させることで前記一般式(9)で表される繰り返し単位を有するポリアミド酸を得ることができ、また、かかるポリアミド酸を公知の方法によりイミド化することで前記一般式(1)で表される繰り返し単位を有するポリイミドを得ることができる。   In addition, the polyamic acid which has a repeating unit represented by the said General formula (9) can be obtained by making such tetracarboxylic dianhydride and the said aromatic diamine react in presence of an organic solvent, Moreover, the polyimide which has a repeating unit represented by the said General formula (1) can be obtained by imidating this polyamic acid by a well-known method.

以上説明したように、本発明によれば、十分な光透過性と十分に高い耐熱性とを有する脂環式ポリイミドを製造するための原料モノマーとして使用することが可能であり、より簡便な方法で製造することが可能なテトラカルボン酸二無水物、それを用いて得られるポリアミド酸、ポリアミド酸溶液及びポリイミド、並びに、前記テトラカルボン酸二無水物、前記ポリアミド酸及び前記ポリイミドの製造方法を提供することが可能となる。
このように、本発明のテトラカルボン酸二無水物は、より簡便に製造することが可能であり、これを用いて脂環式ポリイミドを製造した場合に十分に高い耐熱性を付与することが可能であることから、例えば、フレキシブル配線基板用のポリイミド、耐熱絶縁テープ用のポリイミド、電線エナメル用のポリイミド、半導体の保護コーティング用のポリイミド、液晶配向膜用のポリイミド、有機ELの透明電極基板用のポリイミド、太陽電池の透明電極基板用のポリイミド、電子ペーパーの透明電極基板用のポリイミド、各種のガスバリアフィルム基板材料等を製造するための材料(原料モノマー)等として特に有用である。
As described above, according to the present invention, it can be used as a raw material monomer for producing an alicyclic polyimide having sufficient light transmittance and sufficiently high heat resistance, and is a simpler method. A tetracarboxylic dianhydride that can be produced by the method, a polyamic acid obtained using the tetracarboxylic dianhydride, a polyamic acid solution and a polyimide, and a method for producing the tetracarboxylic dianhydride, the polyamic acid, and the polyimide are provided. It becomes possible to do.
Thus, the tetracarboxylic dianhydride of the present invention can be more easily produced, and can impart sufficiently high heat resistance when an alicyclic polyimide is produced using the tetracarboxylic dianhydride. Therefore, for example, polyimide for flexible wiring board, polyimide for heat-resistant insulating tape, polyimide for electric wire enamel, polyimide for semiconductor protective coating, polyimide for liquid crystal alignment film, organic EL transparent electrode substrate It is particularly useful as a material (raw material monomer) for producing polyimide, polyimide for a transparent electrode substrate of a solar cell, polyimide for a transparent electrode substrate of electronic paper, various gas barrier film substrate materials, and the like.

Claims (10)

下記一般式(1):
[式(1)中、R、R、R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、
は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基及びハロゲン原子よりなる群から選択される1種を示すか、又は、隣接する炭素原子に結合している2つのRが互いに結合して炭素数4〜10のシクロアルキル基から選択される1種を示し、
nは0〜12の整数を示す。]
で表される化合物であることを特徴とするテトラカルボン酸二無水物。
The following general formula (1):
[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,
R 4 each independently represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a phenyl group and a halogen atom, or 2 bonded to an adjacent carbon atom. One R 4 is bonded to each other and represents one selected from cycloalkyl groups having 4 to 10 carbon atoms;
n shows the integer of 0-12. ]
A tetracarboxylic dianhydride, which is a compound represented by the formula:
下記一般式(2):
[式(2)中、R、R、Rは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基及びフッ素原子よりなる群から選択される1種を示し、
nは0〜12の整数を示す。]
で表されるビススピロノルボルネン化合物と、下記一般式(3):
[式(3)中、Rは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基及びハロゲン原子よりなる群から選択される1種を示すか、又は、2つのRが互いに結合して炭素数4〜10のシクロアルケニル基から選択される1種を示す。]
で表される無水マレイン酸化合物とを光照射により付加環化反応せしめて、下記一般式(1):
[式(1)中、R、R、R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、
は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基及びハロゲン原子よりなる群から選択される1種を示すか、又は、隣接する炭素原子に結合している2つのRが互いに結合して炭素数4〜10のシクロアルキル基から選択される1種を示し、
nは0〜12の整数を示す。]
で表されるテトラカルボン酸二無水物を得ることを特徴とするテトラカルボン酸二無水物の製造方法。
The following general formula (2):
[In the formula (2), 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,
n shows the integer of 0-12. ]
A bisspironorbornene compound represented by the following general formula (3):
[In Formula (3), each R 4 independently represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a phenyl group, and a halogen atom, or two R 4 represents one selected from a cycloalkenyl group having 4 to 10 carbon atoms bonded to each other. ]
And a maleic anhydride compound represented by the following general formula (1):
[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,
R 4 each independently represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a phenyl group and a halogen atom, or 2 bonded to an adjacent carbon atom. One R 4 is bonded to each other and represents one selected from cycloalkyl groups having 4 to 10 carbon atoms;
n shows the integer of 0-12. ]
The tetracarboxylic dianhydride represented by these is obtained, The manufacturing method of the tetracarboxylic dianhydride characterized by the above-mentioned.
下記一般式(4):
[式(4)中、R、R、R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、
は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基及びハロゲン原子よりなる群から選択される1種を示すか、又は、隣接する炭素原子に結合している2つのRが互いに結合して炭素数4〜10のシクロアルキル基から選択される1種を示し、
は炭素数6〜40のアリーレン基を示し、
nは0〜12の整数を示す。]
で表される繰り返し単位を有することを特徴とするポリイミド。
The following general formula (4):
[In the formula (4), 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,
R 4 each independently represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a phenyl group and a halogen atom, or 2 bonded to an adjacent carbon atom. One R 4 is bonded to each other and represents one selected from cycloalkyl groups having 4 to 10 carbon atoms;
R 5 represents an arylene group having 6 to 40 carbon atoms,
n shows the integer of 0-12. ]
The polyimide characterized by having the repeating unit represented by these.
前記一般式(4)中のRが、下記一般式(5)〜(8):
[式(7)中、Rは、水素原子、フッ素原子、メチル基、エチル基及びトリフルオロメチル基よりなる群から選択される1種を示し、
式(8)中、Qは、式:−O−、−S−、−CO−、−CONH−、−SO−、−C(CF−、−C(CH−、−CH−、−O−C−C(CH-C−O−、−O−C−SO-C−O−、−C(CH−C−C(CH−、−O−C−C−O−及び−O−C−O−で表される基よりなる群から選択される1種を示す。]
で表される基のうちの少なくとも1種であることを特徴とする請求項3に記載のポリイミド。
R 5 in the general formula (4) is represented by the following general formulas (5) to (8):
[In the formula (7), R 6 represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group, an ethyl group and a trifluoromethyl group,
In the formula (8), Q represents a 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 -SO 2 -C 6 H 4 -O -, - C ( CH 3) 2 -C 6 H 4 -C (CH 3) 2 -, - from O-C 6 H 4 -C 6 H 4 -O- and -O-C 6 group represented by H 4 -O- 1 type selected from the group consisting of ]
The polyimide according to claim 3, which is at least one of the groups represented by the formula:
下記一般式(9):
[式(9)中、R、R、R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、
は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基及びハロゲン原子よりなる群から選択される1種を示すか、又は、隣接する炭素原子に結合している2つのRが互いに結合して炭素数4〜10のシクロアルキル基から選択される1種を示し、
は炭素数6〜40のアリーレン基を示し、
nは0〜12の整数を示す。]
で表される繰り返し単位を有することを特徴とするポリアミド酸。
The following general formula (9):
[In the formula (9), R 1 , R 2 and R 3 each independently represent one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and a fluorine atom,
R 4 each independently represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a phenyl group and a halogen atom, or 2 bonded to an adjacent carbon atom. One R 4 is bonded to each other and represents one selected from cycloalkyl groups having 4 to 10 carbon atoms;
R 5 represents an arylene group having 6 to 40 carbon atoms,
n shows the integer of 0-12. ]
The polyamic acid characterized by having the repeating unit represented by these.
前記一般式(9)中のRが、下記一般式(5)〜(8):
[式(7)中、Rは、水素原子、フッ素原子、メチル基、エチル基及びトリフルオロメチル基よりなる群から選択される1種を示し、
式(8)中、Qは、式:−O−、−S−、−CO−、−CONH−、−SO−、−C(CF−、−C(CH−、−CH−、−O−C−C(CH-C−O−、−O−C−SO-C−O−、−C(CH−C−C(CH−、−O−C−C−O−及び−O−C−O−で表される基よりなる群から選択される1種を示す。]
で表される基のうちの少なくとも1種であることを特徴とする請求項5に記載のポリアミド酸。
R 5 in the general formula (9) is represented by the following general formulas (5) to (8):
[In the formula (7), R 6 represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group, an ethyl group and a trifluoromethyl group,
In the formula (8), Q represents a 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 -SO 2 -C 6 H 4 -O -, - C ( CH 3) 2 -C 6 H 4 -C (CH 3) 2 -, - from O-C 6 H 4 -C 6 H 4 -O- and -O-C 6 group represented by H 4 -O- 1 type selected from the group consisting of ]
The polyamic acid according to claim 5, wherein the polyamic acid is at least one of the groups represented by the formula:
請求項5又は6に記載のポリアミド酸と有機溶媒とを含むことを特徴とするポリアミド酸溶液。   A polyamic acid solution comprising the polyamic acid according to claim 5 or 6 and an organic solvent. 有機溶媒の存在下、下記一般式(1):
[式(1)中、R、R、R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、
は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基及びハロゲン原子よりなる群から選択される1種を示すか、又は、隣接する炭素原子に結合している2つのRが互いに結合して炭素数4〜10のシクロアルキル基から選択される1種を示し、
nは0〜12の整数を示す。]
で表されるテトラカルボン酸二無水物と、下記一般式(10):
[式(10)中、Rは炭素数6〜40のアリーレン基を示す。]
で表される芳香族ジアミンとを反応させて、下記一般式(9):
[式(9)中、R、R、R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、
は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基及びハロゲン原子よりなる群から選択される1種を示すか、又は、隣接する炭素原子に結合している2つのRが互いに結合して炭素数4〜10のシクロアルキル基から選択される1種を示し、
は炭素数6〜40のアリーレン基を示し、
nは0〜12の整数を示す。]
で表される繰り返し単位を有するポリアミド酸を得ることを特徴とするポリアミド酸の製造方法。
In the presence of an organic solvent, the following general formula (1):
[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,
R 4 each independently represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a phenyl group and a halogen atom, or 2 bonded to an adjacent carbon atom. One R 4 is bonded to each other and represents one selected from cycloalkyl groups having 4 to 10 carbon atoms;
n shows the integer of 0-12. ]
A tetracarboxylic dianhydride represented by the following general formula (10):
[In Formula (10), R 5 represents an arylene group having 6 to 40 carbon atoms. ]
Is reacted with an aromatic diamine represented by the following general formula (9):
[In the formula (9), R 1 , R 2 and R 3 each independently represent one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and a fluorine atom,
R 4 each independently represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a phenyl group and a halogen atom, or 2 bonded to an adjacent carbon atom. One R 4 is bonded to each other and represents one selected from cycloalkyl groups having 4 to 10 carbon atoms;
R 5 represents an arylene group having 6 to 40 carbon atoms,
n shows the integer of 0-12. ]
A process for producing a polyamic acid, comprising obtaining a polyamic acid having a repeating unit represented by the formula:
下記一般式(9):
[式(9)中、R、R、R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、
は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基及びハロゲン原子よりなる群から選択される1種を示すか、又は、隣接する炭素原子に結合している2つのRが互いに結合して炭素数4〜10のシクロアルキル基から選択される1種を示し、
は炭素数6〜40のアリーレン基を示し、
nは0〜12の整数を示す。]
で表される繰り返し単位を有するポリアミド酸をイミド化して、下記一般式(4):
[式(4)中、R、R、R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、
は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基及びハロゲン原子よりなる群から選択される1種を示すか、又は、隣接する炭素原子に結合している2つのRが互いに結合して炭素数4〜10のシクロアルキル基から選択される1種を示し、
は炭素数6〜40のアリーレン基を示し、
nは0〜12の整数を示す。]
で表される繰り返し単位を有するポリイミドを得ることを特徴とするポリイミドの製造方法。
The following general formula (9):
[In the formula (9), R 1 , R 2 and R 3 each independently represent one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and a fluorine atom,
R 4 each independently represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a phenyl group and a halogen atom, or 2 bonded to an adjacent carbon atom. One R 4 is bonded to each other and represents one selected from cycloalkyl groups having 4 to 10 carbon atoms;
R 5 represents an arylene group having 6 to 40 carbon atoms,
n shows the integer of 0-12. ]
A polyamic acid having a repeating unit represented by general formula (4) is imidized:
[In the formula (4), 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,
R 4 each independently represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a phenyl group and a halogen atom, or 2 bonded to an adjacent carbon atom. One R 4 is bonded to each other and represents one selected from cycloalkyl groups having 4 to 10 carbon atoms;
R 5 represents an arylene group having 6 to 40 carbon atoms,
n shows the integer of 0-12. ]
A method for producing a polyimide, comprising obtaining a polyimide having a repeating unit represented by the formula:
有機溶媒の存在下、下記一般式(1):
[式(1)中、R、R、R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、
は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基及びハロゲン原子よりなる群から選択される1種を示すか、又は、隣接する炭素原子に結合している2つのRが互いに結合して炭素数4〜10のシクロアルキル基から選択される1種を示し、
nは0〜12の整数を示す。]
で表されるテトラカルボン酸二無水物と、下記一般式(10):
[式(10)中、Rは炭素数6〜40のアリーレン基を示す。]
で表される芳香族ジアミンとを反応させて、前記一般式(9)で表される繰り返し単位を有するポリアミド酸を得る工程を更に含むことを特徴とする請求項9に記載のポリイミドの製造方法。
In the presence of an organic solvent, the following general formula (1):
[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,
R 4 each independently represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a phenyl group and a halogen atom, or 2 bonded to an adjacent carbon atom. One R 4 is bonded to each other and represents one selected from cycloalkyl groups having 4 to 10 carbon atoms;
n shows the integer of 0-12. ]
A tetracarboxylic dianhydride represented by the following general formula (10):
[In Formula (10), R 5 represents an arylene group having 6 to 40 carbon atoms. ]
The process for producing a polyimide according to claim 9, further comprising a step of reacting with an aromatic diamine represented by formula (9) to obtain a polyamic acid having a repeating unit represented by the general formula (9). .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109715706A (en) * 2016-09-13 2019-05-03 Jxtg能源株式会社 Polyimides, polyamic acid, their solution and the film using polyimides

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