JP2019147743A - Bisamino benzylpiperazine dione, amide acid polymer and polyimide, and hollow polyimide particle and manufacturing method therefor - Google Patents

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達雄 金子
Tatsuo Kaneko
達雄 金子
コングプラテット タウィンダ
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コングプラテット タウィンダ
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Abstract

To provide polyimide which is rigid, easily powdered, and excellent in chemical resistance, heat resistance, or the like, an amide acid polymer useful as a manufacturing intermediate of the polyimide, an amide acid polymer useful as a manufacturing intermediate of the amide acid polymer, and bisamino benzylpiperazine dione useful as a manufacturing intermediate of the amide acid polymer.SOLUTION: There are provided a bisamino benzylpiperazine dione of the formula (I), an amide acid polymer using the bisamino benzylpiperazine dione as a raw material, and polyimide using the amide acid polymer as a raw material.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、ビスアミノベンジルピペラジンジオン、アミド酸ポリマーおよびポリイミド、ならびに中空ポリイミド粒子およびその製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、ポリイミド、当該ポリイミドの製造中間体として有用なアミド酸ポリマー、および当該アミド酸ポリマーの製造中間体として有用なビスアミノベンジルピペラジンジオン、ならびに前記ポリイミドが用いられた中空ポリイミド粒子およびその製造方法に関する。   The present invention relates to bisaminobenzylpiperazinedione, amic acid polymer and polyimide, and hollow polyimide particles and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to a polyimide, an amic acid polymer useful as a production intermediate of the polyimide, a bisaminobenzylpiperazinedione useful as a production intermediate of the amidic acid polymer, and a hollow polyimide using the polyimide The present invention relates to particles and a method for producing the same.

本発明のポリイミドは、剛直であって粉末化させやすく、耐薬品性、耐熱性などに優れていることから、これらの性質が要求される用途、例えば、耐熱性フィラーなどの用途に使用することが期待される。   The polyimide of the present invention is rigid and easy to be powdered, and is excellent in chemical resistance, heat resistance, etc., so it should be used for applications requiring these properties, such as heat resistant fillers. There is expected.

また、本発明の中空ポリイミド粒子は、前記ポリイミドが使用されていることから、耐薬品性、耐熱性などに優れているのみならず、中空を有しており、微粒子化が可能であることから、その内部に薬剤を充填することにより、ドラッグデリバリーシステムに使用される薬剤が充填されたマイクロカプセルなどの生体用材料などの用途に使用することが期待される。   Moreover, since the said polyimide is used, the hollow polyimide particle of this invention not only is excellent in chemical resistance, heat resistance, etc., but also has a hollow and can be micronized. By filling the inside thereof with a drug, it is expected to be used for biomaterials such as microcapsules filled with a drug used in a drug delivery system.

ポリイミドは、耐熱性に優れ、機械的強度が高いことから、スーパーエンジニアリングプラスチックとして脚光を浴びている。ポリイミドは、一般に、芳香族ジアミンと芳香族テトラカルボン酸を有機溶媒中で反応させ、得られたアミド酸ポリマーを含有する反応混合物とイミド化触媒と脱水剤とを混合し、得られたアミド酸ポリマー溶液を乾燥させ、加熱することによって製造されている(例えば、特許文献1参照)。   Polyimide has been spotlighted as a super engineering plastic because of its excellent heat resistance and high mechanical strength. In general, a polyimide is obtained by reacting an aromatic diamine and an aromatic tetracarboxylic acid in an organic solvent, mixing the resulting reaction mixture containing an amic acid polymer, an imidization catalyst, and a dehydrating agent, and then obtaining the resulting amic acid. The polymer solution is produced by drying and heating (for example, see Patent Document 1).

しかし、ポリイミドは、剛直骨格を有することから、水および各種有機溶媒に対して難溶性を呈するため、ポリイミドの成形体は、従来、当該ポリイミドの原料であるアミド酸ポリマーを所定形状に成形し、アミド酸ポリマーをイミド化させることによって製造されている。しかし、前記方法によってポリイミドの成形体を製造した場合、アミド酸ポリマーをイミド化させる際に副生する水により、ポリイミドの分子量が低下したり、当該水によって成形体内にボイドが発生したりすることがある。   However, since polyimide has a rigid skeleton, and exhibits poor solubility in water and various organic solvents, a polyimide molded body is conventionally formed by molding an amic acid polymer that is a raw material of the polyimide into a predetermined shape, It is produced by imidizing an amic acid polymer. However, when a polyimide molded body is produced by the above method, the molecular weight of the polyimide is reduced by water produced as a by-product when the amic acid polymer is imidized, or voids are generated in the molded body by the water. There is.

したがって、近年、ポリイミドから直接的に成形体を製造することができるようにするために、ポリイミドを有機溶媒に溶解させて使用することについて検討されている。有機溶媒に溶解させることができるポリイミドとして、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とジアミンおよび/またはジイソシアネートとを共重合させることによって得られるポリイミドが提案されている(例えば、特許文献2参照)。前記ポリイミドは、有機溶媒に溶解させることができることから、当該ポリイミドの有機溶媒溶液を用いて成形体を製造することができる。   Therefore, in recent years, it has been studied to use polyimide by dissolving it in an organic solvent so that a molded product can be produced directly from polyimide. As a polyimide that can be dissolved in an organic solvent, a polyimide obtained by copolymerizing 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, diamine and / or diisocyanate has been proposed ( For example, see Patent Document 2). Since the polyimide can be dissolved in an organic solvent, a molded body can be produced using an organic solvent solution of the polyimide.

しかし、前記ポリイミドの有機溶媒溶液を用いて成形した場合、成形の際に当該有機溶媒溶液に含まれている有機溶媒が揮散するため、成形時の作業環境が悪化し、作業者の身体に対する悪影響が懸念される。   However, when molding using the organic solvent solution of polyimide, the organic solvent contained in the organic solvent solution is volatilized during molding, so the working environment during molding deteriorates and adversely affects the operator's body. Is concerned.

近年、従来のポリイミドの有機溶液に代わるものとして、水溶性ポリイミド樹脂を水に溶解させたポリイミド水溶液が提案されている(例えば、特許文献3参照)。前記水溶性ポリイミド樹脂は、その基本骨格にシロキサン骨格を導入することによって水溶性が付与されているので、現像用途に適している。   In recent years, a polyimide aqueous solution in which a water-soluble polyimide resin is dissolved in water has been proposed as an alternative to the conventional organic solution of polyimide (see, for example, Patent Document 3). The water-soluble polyimide resin is suitable for development because it has water solubility by introducing a siloxane skeleton into its basic skeleton.

しかし、前記水溶性ポリイミド樹脂が有するシロキサン骨格は、耐熱性に劣るため、前記水溶性ポリイミド樹脂は、ポリイミドが本来有している耐熱性に必然的に劣るという欠点がある。   However, since the siloxane skeleton of the water-soluble polyimide resin is inferior in heat resistance, the water-soluble polyimide resin has a defect that the heat resistance inherent in polyimide is necessarily inferior.

特開2004−223787号公報JP 2004-223787 A 特開2015−000939号公報JP2015-000939A 特開2011−144374号公報JP 2011-144374 A

本発明は、前記従来技術に鑑みてなされたものであり、剛直で粉末化しやすく、耐薬品性、耐熱性などに優れたポリイミド、当該ポリイミドの製造中間体として有用なアミド酸ポリマー、および当該アミド酸ポリマーの製造中間体として有用なビスアミノベンジルピペラジンジオン、ならびに前記ポリイミドが用いられた中空ポリイミド粒子およびその製造方法を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above prior art, and is a rigid, easily powdered polyimide excellent in chemical resistance, heat resistance, etc., an amic acid polymer useful as a production intermediate of the polyimide, and the amide It is an object of the present invention to provide bisaminobenzylpiperazinedione useful as an intermediate for producing an acid polymer, hollow polyimide particles using the polyimide, and a method for producing the same.

本発明は、
(1) 式(I):
The present invention
(1) Formula (I):

で表わされるビスアミノベンジルピペラジンジオン、
(2)式(III):
Bisaminobenzylpiperazinedione represented by:
(2) Formula (III):

(式中、Aは式: (Where A is the formula:

を示す)
で表わされる繰返し単位を有するアミド酸ポリマー、
(3)式(IV):
Indicate)
An amic acid polymer having a repeating unit represented by:
(3) Formula (IV):

(式中、Aは式: (Where A is the formula:

を示す)
で表わされる繰返し単位を有するポリイミド、
(4) 前記(3)に記載のポリイミドからなる表面層を有し、その内部が中空であることを特徴とする中空ポリイミド粒子、および
(5) 前記(2)に記載のアミド酸ポリマーからなる粒子をイミド化剤でイミド化させて前記(3)に記載のポリイミドからなる表面層を形成させた後、当該粒子をアルカリで処理することによって当該粒子の内部のアミド酸ポリマーを溶解させて当該粒子の内部を中空化させることを特徴とする中空ポリイミド粒子の製造方法
に関する。
Indicate)
A polyimide having a repeating unit represented by:
(4) A hollow polyimide particle characterized by having a surface layer made of the polyimide described in (3) and having an inside thereof hollow, and (5) consisting of an amic acid polymer described in (2). After the particles are imidized with an imidizing agent to form a surface layer made of polyimide as described in (3) above, the particles are treated with alkali to dissolve the amic acid polymer inside the particles and The present invention relates to a method for producing hollow polyimide particles, wherein the inside of the particles is hollowed out.

本発明によれば、剛直で粉末化しやすく、耐薬品性、耐熱性などに優れたポリイミド、当該ポリイミドの製造中間体として有用なアミド酸ポリマー、および当該アミド酸ポリマーの製造中間体として有用なビスアミノベンジルピペラジンジオン、ならびに前記ポリイミドが用いられた中空ポリイミド粒子およびその製造方法が提供される。   According to the present invention, a polyimide that is rigid and easily pulverized, has excellent chemical resistance, heat resistance, and the like, an amic acid polymer useful as a production intermediate of the polyimide, and a bis acid useful as a production intermediate of the amidic acid polymer Provided are aminobenzylpiperazinedione, hollow polyimide particles using the polyimide, and a method for producing the same.

実施例6で得られた3,6−ビス(4−アミノベンジル)ピペラジン−2,5−ジオンの1H−NMRスペクトルを示すグラフである。2 is a graph showing a 1 H-NMR spectrum of 3,6-bis (4-aminobenzyl) piperazine-2,5-dione obtained in Example 6. FIG. 実施例6で得られた3,6−ビス(4−アミノベンジル)ピペラジン−2,5−ジオンの13C−NMRスペクトルを示すグラフである。2 is a graph showing a 13 C-NMR spectrum of 3,6-bis (4-aminobenzyl) piperazine-2,5-dione obtained in Example 6. FIG. 実施例6で得られた3,6−ビス(4−アミノベンジル)ピペラジン−2,5−ジオンの赤外分光分析の測定結果を示すグラフである。4 is a graph showing measurement results of infrared spectroscopic analysis of 3,6-bis (4-aminobenzyl) piperazine-2,5-dione obtained in Example 6. FIG. 実施例6で得られた3,6−ビス(4−アミノベンジル)ピペラジン−2,5−ジオンのESI−MSの測定結果を示すグラフである。4 is a graph showing the ESI-MS measurement results of 3,6-bis (4-aminobenzyl) piperazine-2,5-dione obtained in Example 6. 実施例7で得られたアミド酸ポリマーAの赤外吸収(IR)スペクトルを示すグラフである。6 is a graph showing an infrared absorption (IR) spectrum of amic acid polymer A obtained in Example 7. FIG. 実施例8で得られたポリイミドAの赤外吸収(IR)スペクトルを示すグラフである。6 is a graph showing an infrared absorption (IR) spectrum of polyimide A obtained in Example 8. FIG. 実施例13で得られたアミド酸ポリマーDのゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)の測定結果を示すグラフである。6 is a graph showing measurement results of gel permeation chromatography (GPC) of amic acid polymer D obtained in Example 13. 実施例19で得られたアミド酸ポリマーの微粒子の走査型電子顕微鏡写真である。2 is a scanning electron micrograph of fine particles of amic acid polymer obtained in Example 19. FIG. 実施例20で得られたポリイミドDの微粒子の平均粒子径の測定結果を示すグラフである。6 is a graph showing measurement results of average particle diameter of polyimide D fine particles obtained in Example 20. FIG. 実施例21で得られたポリイミドの微粒子の走査型電子顕微鏡写真である。2 is a scanning electron micrograph of polyimide fine particles obtained in Example 21. FIG. 実施例19および実施例21で得られたポリイミドの微粒子の粒度分布を示すグラフである。2 is a graph showing the particle size distribution of polyimide fine particles obtained in Example 19 and Example 21. FIG.

〔ビスアミノベンジルピペラジンジオンの調製〕
本発明のビスアミノベンジルピペラジンジオンは、前記したように、式(I):
(Preparation of bisaminobenzylpiperazinedione)
As described above, the bisaminobenzylpiperazinedione of the present invention has the formula (I):

で表わされる化合物である。 It is a compound represented by these.

式(I)で表わされるビスアミノベンジルピペラジンジオンの正式名称は、3,6−ビス(4−アミノベンジル)ピペラジン−2,5−ジオンである。式(I)で表わされるビスアミノベンジルピペラジンジオンの原料として、4−アミノフェニルアラニンを用いることができる。4−アミノフェニルアラニンは、グルコースを発酵させることによって容易に調製することができる。したがって、本発明のビスアミノベンジルピペラジンジオンは、地球環境にやさしいバイオマス系化合物を原料として調製することができる。   The formal name of bisaminobenzylpiperazinedione represented by formula (I) is 3,6-bis (4-aminobenzyl) piperazine-2,5-dione. 4-Aminophenylalanine can be used as a raw material for the bisaminobenzylpiperazinedione represented by the formula (I). 4-Aminophenylalanine can be easily prepared by fermenting glucose. Therefore, the bisaminobenzylpiperazinedione of the present invention can be prepared using a biomass compound that is friendly to the global environment as a raw material.

以下に、原料として4−アミノフェニルアラニンを用いて式(I)で表わされるビスアミノベンジルピペラジンジオンを調製する方法について説明するが、本発明は、当該方法のみによって限定されるものではない。   Hereinafter, a method for preparing bisaminobenzylpiperazinedione represented by the formula (I) using 4-aminophenylalanine as a raw material will be described, but the present invention is not limited only to the method.

(A)4−アミノフェニルアラニンの芳香族アミン基の保護
4−アミノフェニルアラニンを酢酸水溶液などの溶媒に溶解させ、当該溶液中で4−アミノフェニルアラニンとクロロギ酸ベンジルなどの芳香族アミン基の保護化剤とを反応させることにより、例えば、式:
(A) Protection of aromatic amine group of 4-aminophenylalanine 4-aminophenylalanine is dissolved in a solvent such as an acetic acid aqueous solution, and an aromatic amine group protecting agent such as 4-aminophenylalanine and benzyl chloroformate in the solution. For example, the formula:

に示されるように、4−アミノフェニルアラニンの芳香族アミン基がクロロギ酸ベンジルなどの芳香族アミン基の保護化剤によって保護された4−アミノフェニルアラニン誘導体(A)を調製することができる。 As shown in (4), a 4-aminophenylalanine derivative (A) in which the aromatic amine group of 4-aminophenylalanine is protected by an aromatic amine group protecting agent such as benzyl chloroformate can be prepared.

なお、前記の例では、芳香族アミン基の保護化剤としてクロロギ酸ベンジルが用いられているが、本発明は、当該保護化剤の種類によって限定されるものではない。   In the above example, benzyl chloroformate is used as a protecting agent for the aromatic amine group, but the present invention is not limited by the type of the protecting agent.

(B1)4−アミノフェニルアラニン誘導体(A)の脂肪族アミン基の保護
前記(A)で得られた4−アミノフェニルアラニン誘導体(A)とジtert−ジカーボネートなどの脂肪族アミン基の保護化剤とを反応させることにより、式:
(B1) Protection of aliphatic amine group of 4-aminophenylalanine derivative (A) Protecting agent for aliphatic amine group such as 4-aminophenylalanine derivative (A) obtained in (A) above and di-tert-dicarbonate By reacting with the formula:

に示されるように、4−アミノフェニルアラニンの脂肪族アミン基がジtert−ジカーボネートなどの脂肪族アミン基の保護化剤によって保護された4−アミノフェニルアラニン誘導体(B1)を調製することができる。 As shown in (4), a 4-aminophenylalanine derivative (B1) in which an aliphatic amine group of 4-aminophenylalanine is protected by a protecting agent for an aliphatic amine group such as ditert-dicarbonate can be prepared.

なお、前記の例では、脂肪族アミン基の保護化剤としてジtert−ジカーボネートが用いられているが、本発明は、当該保護化剤の種類によって限定されるものではない。   In the above example, ditert-dicarbonate is used as a protecting agent for an aliphatic amine group, but the present invention is not limited by the type of the protecting agent.

(B2)4−アミノフェニルアラニン誘導体(A)のカルボキシル基のエステル化
前記(A)で得られた4−アミノフェニルアラニン誘導体(A)とジtert−ブチルジカーボネートなどのエステル化剤とを反応させることにより、式:
(B2) Esterification of carboxyl group of 4-aminophenylalanine derivative (A) reacting 4-aminophenylalanine derivative (A) obtained in (A) with an esterifying agent such as ditert-butyldicarbonate. By the formula:

に示されるように、4−アミノフェニルアラニン誘導体(A)のカルボキシル基のエステル化された4−アミノフェニルアラニン誘導体(B2)を調製することができる。 As shown in FIG. 4, a 4-aminophenylalanine derivative (B2) in which the carboxyl group of the 4-aminophenylalanine derivative (A) is esterified can be prepared.

なお、前記の例では、エステル化剤としてジtert−ブチルジカーボネートが用いられているが、本発明は、当該エステル化剤の種類によって限定されるものではない。   In the above example, di-tert-butyl dicarbonate is used as the esterifying agent, but the present invention is not limited by the type of the esterifying agent.

(C)鎖状ペプチド(C)の調製
前記(B1)で得られた4−アミノフェニルアラニン誘導体(B1)と前記(B2)で得られた4−アミノフェニルアラニン誘導体(B2)とを反応させることにより、式:
(C) Preparation of chain peptide (C) By reacting 4-aminophenylalanine derivative (B1) obtained in (B1) and 4-aminophenylalanine derivative (B2) obtained in (B2) above. ,formula:

に示されるように、鎖状ペプチド(C)を調製することができる。 As shown in Fig. 2, a chain peptide (C) can be prepared.

(D)鎖状ペプチド(C)の保護基の脱保護およびその環化
前記で得られた鎖状ペプチド(C)の保護基の脱保護およびその環化は、式:
(D) Deprotection of the protecting group of the chain peptide (C) and cyclization thereof The deprotection of the protecting group of the chain peptide (C) obtained above and the cyclization thereof have the formula:

に示される反応によって行なうことができる。より具体的には、以下の方法により、鎖状ペプチド(C)の保護基の脱保護およびその環化を行なうことができる。 It can be carried out by the reaction shown in More specifically, the protecting group of the chain peptide (C) can be deprotected and cyclized by the following method.

〔鎖状ペプチド(C)の保護基の脱保護〕
前記で得られた鎖状ペプチド(C)の保護基の脱保護は、例えば、ギ酸などの脱保護剤を用いて行なうことができる。なお、前記の例では、鎖状ペプチド(C)の保護基の脱保護剤としてギ酸が用いられているが、本発明は、当該脱保護剤の種類によって限定されるものではない。
[Deprotection of protecting group of chain peptide (C)]
Deprotection of the protecting group of the chain peptide (C) obtained above can be performed using a deprotecting agent such as formic acid. In the above example, formic acid is used as a deprotecting agent for the protecting group of the chain peptide (C), but the present invention is not limited by the type of the deprotecting agent.

〔鎖状ペプチド(C)の環化〕
前記で保護基が脱保護された鎖状ペプチド(C)の環化は、例えば、ブタノールなどの脂肪族アルコールとトルエンなどの芳香族系有機溶媒との混合溶媒中で還流させることにより、行なうことができる。
[Cyclization of chain peptide (C)]
The cyclization of the chain peptide (C) from which the protecting group has been deprotected is performed, for example, by refluxing in a mixed solvent of an aliphatic alcohol such as butanol and an aromatic organic solvent such as toluene. Can do.

以上のようにして鎖状ペプチド(C)の保護基の脱保護および環化を行なうことにより、環状ペプチド(D)を調製することができる。   The cyclic peptide (D) can be prepared by deprotecting and cyclizing the protecting group of the chain peptide (C) as described above.

(E)環状ペプチド(D)の保護基の脱保護
前記で得られた環状ペプチド(D)の保護基は、式:
(E) Deprotection of the protecting group of the cyclic peptide (D) The protecting group of the cyclic peptide (D) obtained above has the formula:

に示されるように、例えば、臭化水素などの脱保護剤によって脱保護することができる。なお、前記の例では、脱保護剤として臭化水素が用いられているが、本発明は、当該脱保護剤の種類によって限定されるものではない。 Can be deprotected by a deprotecting agent such as hydrogen bromide, for example. In the above example, hydrogen bromide is used as the deprotecting agent, but the present invention is not limited by the type of the deprotecting agent.

以上のようにして本発明の式(I)で表わされるビスアミノベンジルピペラジンジオンを得ることができる。   As described above, the bisaminobenzylpiperazinedione represented by the formula (I) of the present invention can be obtained.

本発明のビスアミノベンジルピペラジンジオンは、本発明のポリイミドの製造中間体であるアミド酸ポリマーの原料として有用である。   The bisaminobenzylpiperazinedione of the present invention is useful as a raw material for an amic acid polymer that is an intermediate for producing the polyimide of the present invention.

〔アミド酸ポリマーの調製〕
本発明のアミド酸ポリマーは、式(I)で表わされるビスアミノベンジルピペラジンジオンとテトラカルボン酸二無水物とを反応させることによって調製することができる。
(Preparation of amic acid polymer)
The amic acid polymer of the present invention can be prepared by reacting bisaminobenzylpiperazinedione represented by the formula (I) with tetracarboxylic dianhydride.

テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、式(II):   As tetracarboxylic dianhydride, for example, formula (II):

(式中、Aは式: (Where A is the formula:

を示す)
で表わされるテトラカルボン酸二無水物に由来する基などが挙げられる。
Indicate)
And a group derived from tetracarboxylic dianhydride represented by:

前記テトラカルボン酸二無水物は、商業的に容易に入手することができるものである。前記テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、オキシジフタル酸二無水物(OPDA)、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物(DSDA)、1,2,3,4−テトラカルボキシシクロブタン二無水物(CBDA)、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物(DHCDA)、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。   The tetracarboxylic dianhydride can be easily obtained commercially. Examples of the tetracarboxylic dianhydride include oxydiphthalic dianhydride (OPDA), 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride (DSDA), 1,2,3,4 -Tetracarboxycyclobutane dianhydride (CBDA), 3,3 ', 4,4'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride (BTDA), 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl-3 -Cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride (DHCDA), 3,3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) and the like are included, but the present invention is limited to such examples only Is not to be done.

ビスアミノベンジルピペラジンジオンとテトラカルボン酸二無水物との反応は、理論的には化学量論的に進行することから、ビスアミノベンジルピペラジンジオン1モルあたりのテトラカルボン酸二無水物の量は、好ましくは0.5〜1.5モル程度、より好ましくは0.8〜1.2モル程度である。   Since the reaction between bisaminobenzylpiperazinedione and tetracarboxylic dianhydride theoretically proceeds stoichiometrically, the amount of tetracarboxylic dianhydride per mole of bisaminobenzylpiperazinedione is: Preferably it is about 0.5-1.5 mol, More preferably, it is about 0.8-1.2 mol.

ビスアミノベンジルピペラジンジオンとテトラカルボン酸二無水物とを反応させる際には、有機溶媒を用いることができる。   When reacting bisaminobenzylpiperazinedione with tetracarboxylic dianhydride, an organic solvent can be used.

有機溶媒としては、例えば、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)、N,N−ジメチルホルムアミドなどのアミド系有機溶媒;メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、オクタノールなどのアルコール系有機溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系有機溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチルなどのエステル系有機溶媒;エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルなどのエーテル系有機溶媒;ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素化合物系有機溶媒などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの有機溶媒のなかでは、アミド酸ポリマーを効率よく製造する観点から、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)、N,N−ジメチルホルムアミドなどのアミド系有機溶媒が好ましい。   Examples of the organic solvent include amide organic solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), N, N-dimethylacetamide (DMAc), and N, N-dimethylformamide; methanol, ethanol, isopropanol, butanol, octanol Alcohol organic solvents such as acetone; ketone organic solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone; ester organic solvents such as ethyl acetate, butyl acetate and ethyl lactate; ethers such as ethylene glycol monomethyl ether and diethylene glycol monobutyl ether Organic solvents; aromatic hydrocarbon compound organic solvents such as benzene, toluene, xylene and the like can be mentioned, but the present invention is not limited to such examples. Among these organic solvents, amides such as N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), N, N-dimethylacetamide (DMAc), N, N-dimethylformamide and the like from the viewpoint of efficiently producing an amic acid polymer Organic solvents are preferred.

有機溶媒の量は、特に限定されないが、ビスアミノベンジルピペラジンジオンとテトラカルボン酸二無水物とを効率よく反応させる観点から、ビスアミノベンジルピペラジンジオンとテトラカルボン酸二無水物との合計量100容量部あたり50〜500容量部程度であることが好ましい。   The amount of the organic solvent is not particularly limited, but from the viewpoint of efficiently reacting bisaminobenzylpiperazinedione and tetracarboxylic dianhydride, the total amount of bisaminobenzylpiperazinedione and tetracarboxylic dianhydride is 100 volumes. It is preferably about 50 to 500 parts by volume per part.

ビスアミノベンジルピペラジンジオンとテトラカルボン酸二無水物とを反応させる際の反応温度は、特に限定されないが、通常、両者を効率よく反応させる観点から、5〜60℃程度であることが好ましい。   The reaction temperature at the time of reacting bisaminobenzylpiperazinedione and tetracarboxylic dianhydride is not particularly limited, but it is usually preferably about 5 to 60 ° C. from the viewpoint of efficiently reacting both.

ビスアミノベンジルピペラジンジオンとテトラカルボン酸二無水物とを反応させる際の雰囲気は、大気中に含まれている酸素による影響を排除する観点から、例えば、窒素ガス、アルゴンガスなどの不活性ガスであることが好ましい。   The atmosphere for reacting bisaminobenzylpiperazinedione and tetracarboxylic dianhydride is, for example, an inert gas such as nitrogen gas or argon gas from the viewpoint of eliminating the influence of oxygen contained in the air. Preferably there is.

ビスアミノベンジルピペラジンジオンとテトラカルボン酸二無水物とを反応させる際の反応時間は、反応温度などの反応条件などによって異なるので一概には決定することができないが、通常、10〜60時間程度である。   The reaction time for reacting bisaminobenzylpiperazinedione and tetracarboxylic dianhydride varies depending on the reaction conditions such as the reaction temperature and cannot be determined unconditionally, but is usually about 10 to 60 hours. is there.

以上のようにしてビスアミノベンジルピペラジンジオンとテトラカルボン酸二無水物とを反応させることにより、式:   By reacting bisaminobenzylpiperazinedione with tetracarboxylic dianhydride as described above, the formula:

(式中、Aは前記と同じであり、nは重合度を示す)
に示されるように反応が進行し、式(III):
(In the formula, A is the same as described above, and n represents the degree of polymerization)
The reaction proceeds as shown in Formula (III):

(式中、Aは前記と同じ)
で表わされる繰返し単位を有するアミド酸ポリマーが得られる。
(Wherein A is the same as above)
An amic acid polymer having a repeating unit represented by the following formula is obtained.

なお、ビスアミノベンジルピペラジンジオンとテトラカルボン酸二無水物との反応終了後、生成したアミド酸ポリマーを含有する反応溶液をそのままの状態で用いてもよい。また、生成したアミド酸ポリマーを含有する反応溶液と水、アセトンなどの貧溶媒とを混合することにより、アミド酸ポリマーを析出させ、析出したアミド酸ポリマーを用いてもよい。アミド酸ポリマーは、必要により、乾燥させた後に用いてもよい。   In addition, you may use the reaction solution containing the produced | generated amic acid polymer as it is after completion | finish of reaction with bisamino benzyl piperazine dione and tetracarboxylic dianhydride. Alternatively, the amic acid polymer may be precipitated by mixing the produced reaction solution containing the amic acid polymer with a poor solvent such as water or acetone, and the precipitated amic acid polymer may be used. If necessary, the amic acid polymer may be used after drying.

生成したアミド酸ポリマーが式(III)で表わされる繰返し単位を有することは、例えば、1H−核磁気共鳴(NMR)スペクトル、13C−核磁気共鳴(NMR)スペクトル、赤外吸収(IR)スペクトルなどにより、生成したアミド酸ポリマーを分析することによって容易に確認することができる。 The generated amic acid polymer has a repeating unit represented by the formula (III), for example, 1 H-nuclear magnetic resonance (NMR) spectrum, 13 C-nuclear magnetic resonance (NMR) spectrum, infrared absorption (IR) It can be easily confirmed by analyzing the produced amic acid polymer by spectrum or the like.

アミド酸ポリマーの数平均分子量は、機械的強度および加工性を向上させる観点から、好ましくは5000〜30万、より好ましくは6000〜10万、さらに好ましくは7000〜5万である。アミド酸ポリマーの数平均分子量は、例えば、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)などによって容易に測定することができる。   The number average molecular weight of the amic acid polymer is preferably 5000 to 300,000, more preferably 6000 to 100,000, and still more preferably 7000 to 50,000, from the viewpoint of improving mechanical strength and processability. The number average molecular weight of the amic acid polymer can be easily measured by, for example, gel permeation chromatography (GPC).

なお、前記アミド酸ポリマーには、本発明の目的を阻害しない範囲内で、当該アミド酸ポリマー以外の他のポリマーが含まれていてもよい。   The amic acid polymer may contain a polymer other than the amic acid polymer as long as the object of the present invention is not impaired.

〔ポリイミドの調製〕
次に、アミド酸ポリマーを加熱するか、またはイミド化剤でイミド化させることにより、ポリイミドを得ることができる。
[Preparation of polyimide]
Next, a polyimide can be obtained by heating the amic acid polymer or imidizing with an imidizing agent.

(1)アミド酸ポリマーの加熱によるポリイミドの調製
アミド酸ポリマーを加熱することにより、ポリイミドを調製する場合、アミド酸ポリマーの加熱温度は、ポリイミドを効率よく製造する観点から、好ましくは50℃以上、より好ましくは80℃以上であり、ポリイミドの熱劣化を抑制する観点から、好ましくは400℃以下、より好ましくは350℃以下、さらに好ましくは300℃以下である。アミド酸ポリマーの加熱は、加熱温度を段階的に高めながら行なってもよい。その一例を挙げると、例えば、アミド酸ポリマーを100℃で0.5〜3時間、150℃で0.5〜3時間、200℃で0.5〜3時間および250℃で0.5〜4時間の各温度で所定時間に段階的に昇温させて加熱することにより、ポリイミドを製造することができる。
(1) Preparation of polyimide by heating of amic acid polymer When preparing a polyimide by heating the amic acid polymer, the heating temperature of the amic acid polymer is preferably 50 ° C or higher from the viewpoint of efficiently producing polyimide. More preferably, it is 80 degreeC or more, From a viewpoint of suppressing the thermal deterioration of a polyimide, Preferably it is 400 degrees C or less, More preferably, it is 350 degrees C or less, More preferably, it is 300 degrees C or less. The amic acid polymer may be heated while the heating temperature is increased stepwise. For example, for example, the amic acid polymer may be 0.5 to 3 hours at 100 ° C., 0.5 to 3 hours at 150 ° C., 0.5 to 3 hours at 200 ° C., and 0.5 to 4 at 250 ° C. A polyimide can be manufactured by raising the temperature stepwise at each temperature for a predetermined time and heating.

アミド酸ポリマーを加熱する際の雰囲気は、特に限定されず、大気、不活性ガスなどの雰囲気であってもよく、常圧、必要により減圧または加圧であってもよい。   The atmosphere for heating the amic acid polymer is not particularly limited, and may be an atmosphere such as air or an inert gas, and may be normal pressure, reduced pressure or increased pressure as necessary.

アミド酸ポリマーの加熱時間は、当該アミド酸ポリマーの加熱温度などによって異なるので一概には決定することができないが、通常、2〜10時間程度である。   The heating time of the amic acid polymer varies depending on the heating temperature of the amic acid polymer and cannot be determined unconditionally, but is usually about 2 to 10 hours.

アミド酸ポリマーのイミド化は、ポリイミドが完全に生成するまで行なってもよく、アミド酸ポリマーの粒子をイミド化させる場合には、その表面層のみがイミド化されるように行なってもよく、粒子全体がポリイミド化されるまで行なってもよい。   The imidization of the amic acid polymer may be performed until the polyimide is completely formed. When the amidic acid polymer particles are imidized, only the surface layer may be imidized. You may carry out until the whole is polyimide-ized.

以上のようにして、アミド酸ポリマーを加熱することにより、式(IV):   By heating the amic acid polymer as described above, the formula (IV):

(式中、Aは前記と同じ)
で表わされる繰返し単位を有するポリイミドを得ることができる。
(Wherein A is the same as above)
The polyimide which has a repeating unit represented by this can be obtained.

(2)アミド酸ポリマーをイミド化剤でイミド化させることによるポリイミドの調製
アミド酸ポリマーをイミド化剤でイミド化させることにより、ポリイミドを調製する場合、アミド酸ポリマーをイミド化剤と接触させることにより、式(IV)で表わされる繰返し単位を有するポリイミドを得ることができる。
(2) Preparation of polyimide by imidizing an amic acid polymer with an imidizing agent When preparing a polyimide by imidizing an amic acid polymer with an imidizing agent, contacting the amic acid polymer with an imidizing agent Thus, a polyimide having a repeating unit represented by the formula (IV) can be obtained.

イミド化剤として、閉環剤および有機酸無水物を用いることができる。閉環剤としては、例えば、ピリジン、トリエチルアミン、キノリン、N,N−ジメチルアニリン、ジアザビシクロウンデセン、炭酸カリウム、水酸化ナトリウムなどの塩基などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの閉環剤のなかでは、分離が容易であることからピリジンが好ましい。有機酸無水物としては、例えば、無水酢酸、無水プロピオン酸、γ−ブチロラクトンなどのラクトン類などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの有機酸無水物のなかでは、分離が容易であることから無水酢酸が好ましい。閉環剤と有機酸無水物との比率は、閉環剤および有機酸無水物の種類などによって異なるので一概には決定することができないが、通常、閉環剤と有機酸無水物との質量比(閉環剤/有機酸無水物)は、好ましくは30/70〜70/30、より好ましくは40/60〜60/40である。また、アミド酸ポリマーが有するカルボキシル基1モルあたりイミド化剤の量は、1〜10モル程度であることが好ましい。   As the imidizing agent, a ring closure agent and an organic acid anhydride can be used. Examples of the ring-closing agent include bases such as pyridine, triethylamine, quinoline, N, N-dimethylaniline, diazabicycloundecene, potassium carbonate, sodium hydroxide, etc., but the present invention is limited only to such examples. Is not to be done. Among these ring-closing agents, pyridine is preferable because it is easy to separate. Examples of the organic acid anhydride include lactones such as acetic anhydride, propionic anhydride, and γ-butyrolactone, but the present invention is not limited to such examples. Among these organic acid anhydrides, acetic anhydride is preferable because it can be easily separated. The ratio of the ring-closing agent to the organic acid anhydride varies depending on the type of the ring-closing agent and the organic acid anhydride and cannot be determined unconditionally. The agent / organic acid anhydride) is preferably 30/70 to 70/30, more preferably 40/60 to 60/40. Moreover, it is preferable that the quantity of the imidizing agent is about 1 to 10 moles per mole of the carboxyl group of the amic acid polymer.

アミド酸ポリマーをイミド化剤と接触させる際の温度は、特に限定されず、通常、5〜80℃程度であることが好ましい。また、アミド酸ポリマーとイミド化剤との接触は、アミド酸ポリマーが所定の比率でイミド化されるまで行なうことができる。   The temperature at which the amic acid polymer is brought into contact with the imidizing agent is not particularly limited, and is usually preferably about 5 to 80 ° C. The contact between the amic acid polymer and the imidizing agent can be performed until the amic acid polymer is imidized at a predetermined ratio.

以上のようにしてアミド酸ポリマーをイミド化剤でイミド化させることにより、式(IV)で表わされる繰返し単位を有するポリイミドが得られる。   By imidizing the amic acid polymer with an imidizing agent as described above, a polyimide having a repeating unit represented by the formula (IV) can be obtained.

本発明のポリイミドは、粒子の形態で用いることができる。ポリイミドの粒子の原料として、アミド酸ポリマーの粒子を用いることができる。アミド酸ポリマーの粒子は、例えば、アミド酸ポリマーをジメチルアセトアミドなどの有機溶媒に溶解させ、得られたアミド酸ポリマー溶液を界面活性剤水溶液などの水性溶媒に添加し、得られたアミド酸ポリマーの分散体に、例えば、超音波、剪断力などの外的応力を付与することにより、調製することができる。   The polyimide of the present invention can be used in the form of particles. As the raw material for the polyimide particles, amic acid polymer particles can be used. The amic acid polymer particles are prepared, for example, by dissolving the amic acid polymer in an organic solvent such as dimethylacetamide, and adding the obtained amic acid polymer solution to an aqueous solvent such as an aqueous surfactant solution. For example, the dispersion can be prepared by applying an external stress such as an ultrasonic wave or a shearing force.

アミド酸ポリマーの粒子の粒子径は、前記アミド酸ポリマーの分散体に付与される外的応力を選択することによって容易に調整することができる。アミド酸ポリマーの粒子の粒子径は、特に限定されず、得られるポリイミドの粒子の用途に応じて適宜決定することが好ましい。アミド酸ポリマーの粒子の粒子径としては、例えば、20〜1000nm程度が挙げられる。また、アミド酸ポリマーの粒子の平均粒子径としては、例えば、100〜400nm程度が挙げられる。   The particle diameter of the amic acid polymer particles can be easily adjusted by selecting an external stress applied to the dispersion of the amic acid polymer. The particle diameter of the amic acid polymer particles is not particularly limited, and is preferably determined as appropriate according to the intended use of the resulting polyimide particles. Examples of the particle diameter of the amic acid polymer particles include about 20 to 1000 nm. Moreover, as an average particle diameter of the particle | grains of an amic acid polymer, about 100-400 nm is mentioned, for example.

次に、前記で得られたアミド酸ポリマーの粒子をイミド化剤と接触させることにより、アミド酸ポリマーをイミド化させてポリイミドの粒子を得ることができる。   Next, by contacting the amic acid polymer particles obtained above with an imidizing agent, the amic acid polymer can be imidized to obtain polyimide particles.

アミド酸ポリマーの粒子をイミド化剤でイミド化させる際の温度、イミド化の時間などを制御することにより、アミド酸ポリマーの粒子の表面のみをイミド化させ、その内部にアミド酸ポリマーを残存させてもよく、アミド酸ポリマーの粒子全体をイミド化させてもよい。   By controlling the temperature at which the amidic acid polymer particles are imidized with an imidizing agent, the imidization time, etc., only the surface of the amic acid polymer particles is imidized, and the amidic acid polymer remains inside. Alternatively, the entire amic acid polymer particles may be imidized.

本発明によれば、アミド酸ポリマーの粒子の表面のみをイミド化させ、その内部にアミド酸ポリマーを残存させることができるので、表面のみがイミド化され、内部がアミド酸ポリマーである中空ポリイミド粒子を得ることができる。   According to the present invention, only the surface of the amic acid polymer particles can be imidized, and the amidic acid polymer can be left in the inside thereof, so that only the surface is imidized and the hollow polyimide particles whose inside is the amic acid polymer Can be obtained.

中空ポリイミド粒子の表面層の厚さは、粒子の表面のイミド化の程度を調節することによって容易に調整することができる。中空ポリイミド粒子の表面層の厚さは、特に限定されず、その用途に応じて適宜決定することが好ましい。中空ポリイミド粒子の表面層の厚さとしては、例えば、10〜800nm程度が挙げられる。中空ポリイミド粒子の表面層の厚さを調整することにより、中空ポリイミド粒子の機械的強度を調節することができる。   The thickness of the surface layer of the hollow polyimide particles can be easily adjusted by adjusting the degree of imidization on the surface of the particles. The thickness of the surface layer of the hollow polyimide particles is not particularly limited, and is preferably determined as appropriate according to the application. As thickness of the surface layer of hollow polyimide particle, about 10-800 nm is mentioned, for example. The mechanical strength of the hollow polyimide particles can be adjusted by adjusting the thickness of the surface layer of the hollow polyimide particles.

中空ポリイミド粒子は、例えば、アミド酸ポリマーからなる粒子をイミド化剤でイミド化させてポリイミドからなる表面層を形成させた後、当該粒子をアルカリで処理することによって当該粒子の内部のアミド酸ポリマーを溶解させて当該粒子の内部を中空化させることによって調製することができる。   For example, the hollow polyimide particles are formed by imidizing particles made of an amic acid polymer with an imidizing agent to form a surface layer made of polyimide, and then treating the particles with an alkali to thereby treat the amidic acid polymer inside the particles. Can be prepared by dissolving the particles to hollow out the interior of the particles.

アミド酸ポリマーからなる粒子の表面をイミド化させてポリイミドからなる表面層を形成させる方法としては、例えば、前記「アミド酸ポリマーをイミド化剤でイミド化させることによるポリイミドの調製」の欄に記載の方法により、アミド酸ポリマーの粒子の表面のみをイミド化させ、その内部にアミド酸ポリマーを残存させる方法などが挙げられる。   Examples of a method for forming a surface layer made of polyimide by imidizing the surface of particles made of an amic acid polymer are described in the above-mentioned section “Preparation of polyimide by imidizing an amic acid polymer with an imidizing agent”. In this method, only the surface of the amic acid polymer particles is imidized, and the amidic acid polymer is left in the inside.

次に、表面のみがイミド化され、内部がアミド酸ポリマーである粒子にアルカリ処理を施すことにより、当該粒子の内部のアミド酸ポリマーを溶解させて当該粒子の内部を中空化させることができる。   Next, an alkali treatment is performed on the particles whose surfaces are imidized and the inside is an amic acid polymer, whereby the amidic acid polymer inside the particles can be dissolved to hollow the inside of the particles.

前記表面のみがイミド化され、内部がアミド酸ポリマーである粒子にアルカリ処理を施したとき、当該粒子の内部のアミド酸ポリマーが溶解するが、表面層を構成しているポリイミドは耐薬品性に優れていることから溶解しがたい。したがって、前記粒子にアルカリ処理を施すことにより、ポリイミドからなる表面層を有し、その内部が中空である中空ポリイミド粒子を得ることができる。   When the surface is imidized only and the inside is an amic acid polymer, the amidic acid polymer in the particle dissolves when the alkali treatment is applied to the particles, but the polyimide constituting the surface layer has chemical resistance. It is difficult to dissolve because it is excellent. Therefore, by subjecting the particles to an alkali treatment, hollow polyimide particles having a surface layer made of polyimide and hollow inside can be obtained.

前記粒子のアルカリ処理は、例えば、前記粒子をアルカリ水溶液中に浸漬させることによって行なうことができる。アルカリ水溶液としては、例えば、水酸化ナトリウム水溶液などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。また、アルカリ水溶液の液温についても特に限定がなく、通常、常温であることが好ましい。前記粒子のアルカリ処理は、当該粒子内のアミド酸ポリマーが溶解するまで行なうことができる。   The alkali treatment of the particles can be performed, for example, by immersing the particles in an alkaline aqueous solution. Examples of the aqueous alkali solution include an aqueous sodium hydroxide solution, but the present invention is not limited to such examples. Moreover, there is no limitation in particular also about the liquid temperature of aqueous alkali solution, and it is preferable that it is normal temperature normally. The alkali treatment of the particles can be performed until the amic acid polymer in the particles is dissolved.

以上のようにして得られる中空ポリイミド粒子の粒子径は、当該中空ポリイミド粒子の原料であるアミド酸ポリマーの分散体を製造する際の製造条件を調製することによって容易に調節することができる。中空ポリイミド粒子の粒子径は、特に限定されず、その用途に応じて適宜決定することが好ましい。中空ポリイミド粒子の粒子径としては、例えば、20〜1000nm程度が挙げられる。また、中空ポリイミド粒子の平均粒子径としては、例えば、100〜400nm程度が挙げられる。   The particle diameter of the hollow polyimide particles obtained as described above can be easily adjusted by adjusting the production conditions for producing a dispersion of the amic acid polymer that is a raw material of the hollow polyimide particles. The particle diameter of the hollow polyimide particles is not particularly limited, and is preferably determined as appropriate according to the application. Examples of the particle size of the hollow polyimide particles include about 20 to 1000 nm. Moreover, as an average particle diameter of a hollow polyimide particle, about 100-400 nm is mentioned, for example.

中空ポリイミド粒子は、その表面層を構成しているポリイミドが耐薬品性に優れていることから、その内部の中空部分に薬剤を充填することにより、薬剤が充填されたカプセルとして利用することができる。当該薬剤が充填されたカプセルは、例えば、中空ポリイミド粒子と薬液とを混合し、得られた混合物を加圧し、当該中空ポリイミド粒子の中空部分に薬剤を圧入することによって得ることができる。当該薬剤が充填されたカプセルは、ドラッグデリバリーシステムに使用される生体用材料として使用することが期待される。   The hollow polyimide particles can be used as a capsule filled with a medicine by filling the hollow portion inside the medicine because the polyimide constituting the surface layer is excellent in chemical resistance. . The capsule filled with the drug can be obtained, for example, by mixing hollow polyimide particles and a chemical solution, pressurizing the obtained mixture, and pressing the drug into the hollow portion of the hollow polyimide particles. Capsules filled with the drug are expected to be used as biomaterials used in drug delivery systems.

なお、本発明のポリイミドが式(IV)で表わされる繰返し単位を有することは、例えば、1H−核磁気共鳴(NMR)スペクトル、13C−核磁気共鳴(NMR)スペクトル、赤外吸収(IR)スペクトルなどにより、生成したポリイミドを分析することによって容易に確認することができる。 The polyimide of the present invention has a repeating unit represented by the formula (IV), for example, 1 H-nuclear magnetic resonance (NMR) spectrum, 13 C-nuclear magnetic resonance (NMR) spectrum, infrared absorption (IR ) It can be easily confirmed by analyzing the produced polyimide by spectrum or the like.

式(IV)で表わされる繰返し単位を有するポリイミドは、例えば、水、エタノールなどのアルコール系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族系溶媒、酢酸エチルなどのエステル系溶媒などに不溶であることから、当該ポリイミドの平均分子量をゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)などによって測定することは困難である。   The polyimide having the repeating unit represented by the formula (IV) is insoluble in, for example, alcohol solvents such as water and ethanol, aromatic solvents such as benzene, toluene and xylene, and ester solvents such as ethyl acetate. Therefore, it is difficult to measure the average molecular weight of the polyimide by gel permeation chromatography (GPC) or the like.

以上のようにして得られる本発明のポリイミドは、剛直であって粉末化させやすく、耐薬品性、耐熱性などに優れていることから、これらの性質が要求される用途、例えば、耐熱性フィラーなどの用途に使用することが期待される。   The polyimide of the present invention obtained as described above is rigid and easy to be powdered, and is excellent in chemical resistance, heat resistance, and the like. It is expected to be used for such applications.

また、本発明の中空ポリイミド粒子は、前記ポリイミドが使用されていることから、耐薬品性、耐熱性などに優れているのみならず、中空を有しており、微粒子化が可能であることから、その内部に薬剤を充填することにより、ドラッグデリバリーシステムに使用される薬剤が充填されたマイクロカプセルなどの生体用材料などの用途に使用することが期待される。   Moreover, since the said polyimide is used, the hollow polyimide particle of this invention not only is excellent in chemical resistance, heat resistance, etc., but also has a hollow and can be micronized. By filling the inside thereof with a drug, it is expected to be used for biomaterials such as microcapsules filled with a drug used in a drug delivery system.

次に、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例のみに限定されるものではない。   Next, the present invention will be described in more detail based on examples. However, the present invention is not limited to such examples.

なお、以下の各実施例および比較例で得られた化合物の物性は、以下の方法に基づいて調べた。
1H−NMRおよび13C−NMR〕
・測定装置:核磁気共鳴分光装置〔ブルカー(Bruker)社製、商品名:AVANCE III〕
The physical properties of the compounds obtained in the following examples and comparative examples were investigated based on the following methods.
[ 1 H-NMR and 13 C-NMR]
Measurement device: Nuclear magnetic resonance spectrometer (Bruker, product name: AVANCE III)

〔ESI−MS〕
・測定装置:質量分析装置〔ブルカー(Bruker)社製、商品名:SolariX-JA〕
[ESI-MS]
-Measuring device: Mass spectrometer (Bruker, trade name: SolariX-JA)

〔赤外分光分析(IR)〕
・測定装置:バーキン・エルマー(Perkin Elmer)社製、商品名:Spectrum 100
・測定法:ATR法
・測定範囲:380−4000cm-1
・スキャン回数:4回
・分解能:4.00cm-1
・トッププレート:ダイヤモンド/KRS−5
[Infrared spectroscopy (IR)]
・ Measuring device: manufactured by Perkin Elmer, trade name: Spectrum 100
Measurement method: ATR method Measurement range: 380-4000 cm -1
-Number of scans: 4 times-Resolution: 4.00 cm -1
・ Top plate: Diamond / KRS-5

実施例1
式:
Example 1
formula:

で表わされる4−アミノフェニルアラニン10gを10%酢酸水溶液340mLに溶解させ、得られた溶液に5M水酸化ナトリウム水溶液を滴下することにより、当該溶液のpHを3に調整した。前記で得られた溶液に、クロロギ酸ベンジル6mLを1,4−ジオキサン340mLに溶解させた溶液をゆっくりと添加し、得られた混合物を室温中で約10時間攪拌した。 Was dissolved in 340 mL of 10% aqueous acetic acid solution, and 5 M aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise to the resulting solution to adjust the pH of the solution to 3. A solution obtained by dissolving 6 mL of benzyl chloroformate in 340 mL of 1,4-dioxane was slowly added to the solution obtained above, and the resulting mixture was stirred at room temperature for about 10 hours.

前記で得られた混合物のpHを5M水酸化ナトリウム水溶液で7に調整した後、当該混合物をフィルターで濾過した。得られた生成物を水で洗浄することにより、式:   The pH of the mixture obtained above was adjusted to 7 with 5M aqueous sodium hydroxide solution, and the mixture was filtered through a filter. By washing the resulting product with water, the formula:

〔式中、Cbzは、(フェニルメトキシ)カルボニル基を示す〕
で表わされる4−(フェニルメトキシ)カルボニルアミノフェニルアラニン(4APhe−z)の白色粉末を収率82%で得た。
[Wherein Cbz represents a (phenylmethoxy) carbonyl group]
A white powder of 4- (phenylmethoxy) carbonylaminophenylalanine (4APhe-z) represented by the formula:

実施例2
実施例1で得られた4−(フェニルメトキシ)カルボニルアミノフェニルアラニン(4APhe−z)5gとメタノール80mLとを混合し、得られた乳白色の混合物にクロロトリメチルシラン8.5mLを室温下で撹拌しながら添加した。得られた混合物は、クロロトリメチルシランの添加が完了した後に透明になった。
Example 2
While mixing 5 g of 4- (phenylmethoxy) carbonylaminophenylalanine (4APhe-z) obtained in Example 1 and 80 mL of methanol, 8.5 mL of chlorotrimethylsilane was stirred at room temperature while stirring the resulting milky white mixture. Added. The resulting mixture became clear after the addition of chlorotrimethylsilane was complete.

前記で得られた混合物を室温下で約10時間撹拌した後、メタノールを蒸発させ、得られた粗生成物を減圧下で乾燥させた。前記で得られた粗生成物をさらにメタノールおよびジエチルエーテルで再結晶させることにより、式:   The mixture obtained above was stirred at room temperature for about 10 hours, then methanol was evaporated, and the resulting crude product was dried under reduced pressure. The crude product obtained above is further recrystallized from methanol and diethyl ether to give the formula:

(式中、Cbzは、前記と同じ)
で表わされる4−(フェニルメトキシ)カルボニルアミノフェニルアラニンメチルエステル塩酸塩(メチル−4APhe−z)を収率90%で得た。
(Where Cbz is the same as above)
4- (phenylmethoxy) carbonylaminophenylalanine methyl ester hydrochloride represented by the formula (methyl-4APhe-z) was obtained in a yield of 90%.

実施例3
実施例1で得られた4−(フェニルメトキシ)カルボニルアミノフェニルアラニン(4APhe−z)4.5gをテトラヒドロフランと水との混合溶媒〔テトラヒドロフラン:水(容量比)=1:1〕62mLに添加し、得られた溶液に攪拌下で室温にて5M水酸化ナトリウム水溶液1.3gを添加し、引き続いてジtert−ブチルジカーボネート(Bo2O)3.5gを添加し、得られた反応混合物を室温下で約10時間撹拌した。
Example 3
4.5 g of 4- (phenylmethoxy) carbonylaminophenylalanine (4APhe-z) obtained in Example 1 was added to 62 mL of a mixed solvent of tetrahydrofuran and water [tetrahydrofuran: water (volume ratio) = 1: 1], To the obtained solution, 1.3 g of 5M aqueous sodium hydroxide solution was added at room temperature with stirring, followed by 3.5 g of ditert-butyl dicarbonate (Bo 2 O), and the resulting reaction mixture was stirred at room temperature. Under stirring for about 10 hours.

次に、前記で得られた反応混合物からテトラヒドロフランを揮散除去し、当該反応混合物のpHを1M塩酸で4に調整した後、フィルターで濾過することにより、式:   Next, the tetrahydrofuran was volatilized and removed from the reaction mixture obtained above, the pH of the reaction mixture was adjusted to 4 with 1M hydrochloric acid, and then filtered through a filter to obtain the formula:

(式中、CbzおよびBocは、前記と同じ)
で表わされる4−(フェニルメトキシ)カルボニルアミノフェニル−Nα−(tert−ブチルカルボニル)アラニン(Boc−4APhe−z)を収率98%で得た。
(Where Cbz and Boc are the same as above)
In represented 4- (phenylmethoxy) carbonyl aminophenyl -N alpha - a (tert- butylcarbonyl) alanine (Boc-4APhe-z) was obtained in 98% yield.

実施例4
実施例3で得られた4−(フェニルメトキシ)カルボニルアミノフェニル−Nα−(tert−ブチルカルボニル)アラニン(Boc−4APhe−z)8.5gをジクロロメタン120mLに溶解させ、得られた溶液に0℃の溶液温度で1−ヒドロキシベンゾトリアゾール3.05gを添加し、次いでジシクロヘキシルカルボジイミド5.08gを添加した。得られた反応混合物を室温下で1時間撹拌し、実施例2で得られた4−(フェニルメトキシ)カルボニルアミノフェニルアラニンメチルエステル塩酸塩(メチル−4APhe−z)8.25gをジメチルホルムアミド23mLに溶解させた溶液を当該反応混合物に添加し、引き続いてトリメチルアミン3.4mLを添加した。
Example 4
Obtained in Example 3 4- (phenylmethoxy) carbonyl aminophenyl -N alpha - (tert-butylcarbonyl) dissolved alanine (Boc-4APhe-z) 8.5g in dichloromethane 120 mL, the resulting solution 0 At a solution temperature of ° C., 3.05 g of 1-hydroxybenzotriazole was added, followed by 5.08 g of dicyclohexylcarbodiimide. The obtained reaction mixture was stirred at room temperature for 1 hour, and 8.25 g of 4- (phenylmethoxy) carbonylaminophenylalanine methyl ester hydrochloride (methyl-4APhe-z) obtained in Example 2 was dissolved in 23 mL of dimethylformamide. The resulting solution was added to the reaction mixture followed by the addition of 3.4 mL of trimethylamine.

前記で得られた反応混合物を室温中で約10時間撹拌した後、沈殿したジシクロヘキシル尿素をフィルターで濾過し、少量のジクロロメタンで洗浄した。濾液を減圧下で蒸発させて粗生成物を回収し、回収した粗生成物のpHを1N塩酸で2〜3に調整した。その後、前記粗生成物を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄し、フィルターで濾過することにより、式:   The reaction mixture obtained above was stirred at room temperature for about 10 hours, and then precipitated dicyclohexylurea was filtered through a filter and washed with a small amount of dichloromethane. The filtrate was evaporated under reduced pressure to recover the crude product, and the pH of the recovered crude product was adjusted to 2-3 with 1N hydrochloric acid. The crude product is then washed with a saturated aqueous sodium bicarbonate solution and filtered through a filter to obtain the formula:

(式中、CbzおよびBocは、前記と同じ)
で表わされるNα−{4−(フェニルメトキシ)カルボニルアミノフェニル−Nα’(tert−ブチルカルボニル)アラニノイル}−4−(フェニルメトキシ)カルボニルアミノフェニルアラニンメチルエステル(Boc−4APhe−z−メチル−4APhe−z)を収率70%で黄色粉末として得た。
(Where Cbz and Boc are the same as above)
N α- {4- (phenylmethoxy) carbonylaminophenyl-N α '(tert-butylcarbonyl) alaninoyl} -4- (phenylmethoxy) carbonylaminophenylalanine methyl ester (Boc-4APhe-z-methyl-4APhe) -Z) was obtained as a yellow powder in a yield of 70%.

実施例5
実施例4で得られたNα−{4−(フェニルメトキシ)カルボニルアミノフェニル−Nα’(tert−ブチルカルボニル)アラニノイル}−4−(フェニルメトキシ)カルボニルアミノフェニルアラニンメチルエステル(Boc−4APhe−z−メチル−4APhe−z)7.7gに98%ギ酸466mLを添加し、室温中で約10時間攪拌した。
Example 5
N α- {4- (phenylmethoxy) carbonylaminophenyl-N α ′ (tert-butylcarbonyl) alaninoyl} -4- (phenylmethoxy) carbonylaminophenylalanine methyl ester (Boc-4APhe-z) obtained in Example 4 -Methyl-4APhe-z) To 7.7 g, 466 mL of 98% formic acid was added and stirred at room temperature for about 10 hours.

次に、前記で得られた反応混合物から過剰のギ酸を減圧下で除去し、液温が30℃以下となるように調整した。得られた粗生成物を2−ブタノール310mLとトルエン155mLとの混合溶媒中で110℃の温度にて5時間還流させた後、フィルターで濾過し、減圧下で乾燥させることにより、式:   Next, excess formic acid was removed from the reaction mixture obtained above under reduced pressure, and the liquid temperature was adjusted to 30 ° C. or lower. The obtained crude product was refluxed in a mixed solvent of 310 mL of 2-butanol and 155 mL of toluene at a temperature of 110 ° C. for 5 hours, filtered through a filter, and dried under reduced pressure to obtain the formula:

(式中、Cbzは、前記と同じ)
で表わされる3,6−ビス{4−(フェニルメトキシ)カルボニルアミノベンジル}ピペラジン−2,5−ジオン(4APhe−z−4APhe−z)を収率58%で得た。
(Where Cbz is the same as above)
3,6-bis {4- (phenylmethoxy) carbonylaminobenzyl} piperazine-2,5-dione (4APhe-z-4APhe-z) represented by the formula: was obtained in a yield of 58%.

実施例6
33%臭化水素酢酸溶液38.5mLを前記で得られた3,6−ビス{4−(フェニルメトキシ)カルボニルアミノベンジル}ピペラジン−2,5−ジオン(4APhe−z−4APhe−z)3.85gに添加し、得られた混合物を室温中で3時間30分間撹拌した。
Example 6
3,6-bis {4- (phenylmethoxy) carbonylaminobenzyl} piperazine-2,5-dione (4APhe-z-4APhe-z) obtained above with 38.5 mL of 33% hydrobromic acetic acid solution3. The resulting mixture was stirred at room temperature for 3 hours 30 minutes.

前記で得られた混合物にジエチルエーテルを添加し、デカントを数回繰り返し、過剰の酸を除去することにより、粗生成物を得た。得られた粗生成物を減圧化で乾燥させた後、粗生成物を水に溶解させ、得られた水溶液のpHが12になるまでアンモニア水を攪拌下で滴下した。得られた混合物を60℃の温度で1時間加熱し、冷却してフィルターで濾過することにより、式(I):   Diethyl ether was added to the mixture obtained above, and decantation was repeated several times to remove excess acid to obtain a crude product. After drying the obtained crude product under reduced pressure, the crude product was dissolved in water, and aqueous ammonia was added dropwise with stirring until the pH of the resulting aqueous solution reached 12. The resulting mixture is heated at a temperature of 60 ° C. for 1 hour, cooled and filtered through a filter to give formula (I):

で表わされる3,6−ビス(4−アミノベンジル)ピペラジン−2,5−ジオン(BAPD)を収率98%で得た。 3,6-bis (4-aminobenzyl) piperazine-2,5-dione (BAPD) represented by the formula: was obtained in a yield of 98%.

前記で得られた3,6−ビス(4−アミノベンジル)ピペラジン−2,5−ジオンが式(I)で表わされる化合物であることは、1H−NMR(核磁気共鳴)スペクトル、13C−NMR(核磁気共鳴)スペクトル、赤外分光分析およびESI−MSの結果から確認することができた。前記で得られた3,6−ビス(4−アミノベンジル)ピペラジン−2,5−ジオンの1H−NMR(核磁気共鳴)スペクトルを図1に、13C−NMRの測定結果を図2に、赤外分光分析の結果を図3に、ESI−MSの測定結果を図4に示す。 That the 3,6-bis (4-aminobenzyl) piperazine-2,5-dione obtained above is a compound represented by the formula (I) indicates that it is a 1 H-NMR (nuclear magnetic resonance) spectrum, 13 C It could be confirmed from the results of -NMR (nuclear magnetic resonance) spectrum, infrared spectroscopic analysis and ESI-MS. The 1 H-NMR (nuclear magnetic resonance) spectrum of 3,6-bis (4-aminobenzyl) piperazine-2,5-dione obtained above is shown in FIG. 1, and the measurement result of 13 C-NMR is shown in FIG. FIG. 3 shows the results of infrared spectroscopic analysis, and FIG. 4 shows the results of ESI-MS measurement.

実施例7
3,6−ビス(4−アミノベンジル)ピペラジン−2,5−ジオン(BAPD)0.20g(0.62mmol)とオキシジフタル酸二無水物(OPDA)0.19g(0.62mmol)とをN,N−ジメチルアセトアミド1.0mLに添加し、窒素ガス雰囲気中で室温(約25℃)にて48時間反応させることにより、アミド酸ポリマーを得た。前記で得られたアミド酸ポリマーを含む反応溶液を水約50mLおよびアセトン約50mLの貧溶媒を用いて再沈殿を行ない、得られたアミド酸ポリマーを真空乾燥させた。得られたアミド酸ポリマーAの収量は0.35gであり、その収率は90%であった。
Example 7
3,6-bis (4-aminobenzyl) piperazine-2,5-dione (BAPD) 0.20 g (0.62 mmol) and oxydiphthalic dianhydride (OPDA) 0.19 g (0.62 mmol) were mixed with N, N-dimethylacetamide was added to 1.0 mL and reacted at room temperature (about 25 ° C.) in a nitrogen gas atmosphere for 48 hours to obtain an amic acid polymer. The reaction solution containing the amic acid polymer obtained above was reprecipitated using a poor solvent of about 50 mL of water and about 50 mL of acetone, and the obtained amic acid polymer was vacuum dried. The yield of the obtained amic acid polymer A was 0.35 g, and the yield was 90%.

前記で得られたアミド酸ポリマーAの赤外吸収(IR)スペクトルを調べた。その結果を図5に示す。アミド酸ポリマーAの赤外吸収(IR)スペクトルからアミド酸ポリマーAは、式:   The infrared absorption (IR) spectrum of the amic acid polymer A obtained above was examined. The result is shown in FIG. From the infrared absorption (IR) spectrum of the amic acid polymer A, the amic acid polymer A has the formula:

で表わされる繰り返し単位を有するアミド酸ポリマーであることが確認された。 It was confirmed that the polymer is an amic acid polymer having a repeating unit represented by:

前記で得られたアミド酸ポリマーAの数平均分子量をゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)にて以下の測定条件で測定した。その結果、アミド酸ポリマーAの数平均分子量は、7300〜21000の範囲内にあることが確認された。なお、アミド酸ポリマーAを溶媒に完全には溶解させることができなかったことから、前記アミド酸ポリマーAの数平均分子量は、正確な値ではない可能性がある。   The number average molecular weight of the amic acid polymer A obtained above was measured by gel permeation chromatography (GPC) under the following measurement conditions. As a result, it was confirmed that the number average molecular weight of the amic acid polymer A was in the range of 7300 to 21000. Since the amic acid polymer A could not be completely dissolved in the solvent, the number average molecular weight of the amic acid polymer A may not be an accurate value.

〔測定条件〕
・装置:昭和電工(株)製、商品名:Shodex-101
・注入時の濃度:0.01質量%
・注入量:100μL
・流速:1mL/min
・溶媒:N,N−ジメチルホルムアミド
・カラム:昭和電工(株)製、商品名:Shodex KD-803および商品名:Shodex KD-804
・カラムの温度:40℃
・標準:ポリメチルメタクリレート
〔Measurement condition〕
・ Device: Showa Denko Co., Ltd., trade name: Shodex-101
・ Concentration at injection: 0.01% by mass
・ Injection volume: 100 μL
・ Flow rate: 1 mL / min
Solvent: N, N-dimethylformamide Column: Showa Denko K.K., trade name: Shodex KD-803 and trade name: Shodex KD-804
Column temperature: 40 ° C
・ Standard: Polymethylmethacrylate

実施例8
アミド酸ポリマーAをガラスプレートにキャストし、真空オーブンに入れ、100℃で1時間、150℃で1時間、200℃で1時間および250℃で3時間段階的に昇温させた後、室温まで放冷することにより、式:
Example 8
The amic acid polymer A was cast on a glass plate, placed in a vacuum oven, heated stepwise at 100 ° C. for 1 hour, 150 ° C. for 1 hour, 200 ° C. for 1 hour and 250 ° C. for 3 hours, and then to room temperature. By allowing to cool, the formula:

で表わされる繰り返し単位を有するポリイミドAからなる厚さが約30μmのフィルムを得た。 A film having a thickness of about 30 μm made of polyimide A having a repeating unit represented by

前記で得られたポリイミドAの赤外吸収(IR)スペクトルを調べた。その結果を図6に示す。ポリイミドAの赤外吸収(IR)スペクトルから、ポリイミドAが前記繰り返し単位を有することが確認された。   The infrared absorption (IR) spectrum of the polyimide A obtained above was examined. The result is shown in FIG. From the infrared absorption (IR) spectrum of polyimide A, it was confirmed that polyimide A had the repeating unit.

実施例9
3,6−ビス(4−アミノベンジル)ピペラジン−2,5−ジオン(BAPD)0.20g(0.62mmol)と3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物0.22g(0.62mmol)とをN,N−ジメチルアセトアミド4.8mLに添加し、窒素ガス雰囲気中で室温(約25℃)にて48時間反応させることにより、アミド酸ポリマーBを得た。
Example 9
0.20 g (0.62 mmol) of 3,6-bis (4-aminobenzyl) piperazine-2,5-dione (BAPD) and 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride Amidic acid polymer B was obtained by adding 22 g (0.62 mmol) to 4.8 mL of N, N-dimethylacetamide and reacting at room temperature (about 25 ° C.) for 48 hours in a nitrogen gas atmosphere.

前記で得られたアミド酸ポリマーBを含む反応溶液を水約50mLおよびアセトン約50mLの貧溶媒を用いて再沈殿を行ない、得られたアミド酸ポリマーBを真空乾燥させた。得られたアミド酸ポリマーBの収量は0.39gであり、その収率は93%であった。   The reaction solution containing the amic acid polymer B obtained above was reprecipitated using a poor solvent of about 50 mL of water and about 50 mL of acetone, and the obtained amic acid polymer B was vacuum dried. The yield of the obtained amic acid polymer B was 0.39 g, and the yield was 93%.

アミド酸ポリマーBの1H−NMR(核磁気共鳴)スペクトルを調べた結果、アミド酸ポリマーBは、式(III)において、Aが式(b)で表わされる基である繰り返し単位を有するアミド酸ポリマーであることが確認された。アミド酸ポリマーBの数平均分子量を実施例7と同様にして調べたところ、アミド酸ポリマーBの数平均分子量は2.2万であった。 As a result of examining the 1 H-NMR (nuclear magnetic resonance) spectrum of the amic acid polymer B, the amic acid polymer B was found to have a repeating unit in which A is a group represented by the formula (b) in the formula (III). It was confirmed to be a polymer. When the number average molecular weight of the amic acid polymer B was examined in the same manner as in Example 7, the number average molecular weight of the amic acid polymer B was 22,000.

実施例10
アミド酸ポリマーBをガラスプレートにキャストし、真空オーブンに入れ、100℃で1時間、150℃で1時間、200℃で1時間および250℃で3時間段階的に昇温させた後、室温まで放冷することにより、式(IV)において、Aが式(b)で表わされる基である繰り返し単位を有するポリイミドBからなる厚さが約30μmのフィルムを得た。
Example 10
The amic acid polymer B was cast on a glass plate, placed in a vacuum oven, heated stepwise at 100 ° C. for 1 hour, 150 ° C. for 1 hour, 200 ° C. for 1 hour and 250 ° C. for 3 hours. By allowing to cool, a film having a thickness of about 30 μm made of polyimide B having a repeating unit of formula (IV) in which A is a group represented by formula (b) was obtained.

前記で得られたポリイミドBが前記繰り返し単位を有することは、ポリイミドBの1H−NMR(核磁気共鳴)スペクトルおよび赤外吸収(IR)スペクトルを調べることによって確認した。 It was confirmed by examining the 1 H-NMR (nuclear magnetic resonance) spectrum and infrared absorption (IR) spectrum of polyimide B that polyimide B obtained above had the repeating unit.

実施例11
3,6−ビス(4−アミノベンジル)ピペラジン−2,5−ジオン(BAPD)0.20g(0.62mmol)とシクロブタン-1,2,3,4-テトラカルボン酸二無水物(CBDA)0.12g(0.62mmol)とをN,N−ジメチルアセトアミド4.8mLに添加し、窒素ガス雰囲気中で室温(約25℃)にて48時間反応させることにより、アミド酸ポリマーCを得た。前記で得られたアミド酸ポリマーCを含む反応溶液を水約50mLおよびアセトン約50mLの貧溶媒を用いて再沈殿を行ない、得られたアミド酸ポリマーCを真空乾燥させた。得られたアミド酸ポリマーCの収量は0.29gであり、その収率は91%であった。
Example 11
3,6-bis (4-aminobenzyl) piperazine-2,5-dione (BAPD) 0.20 g (0.62 mmol) and cyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride (CBDA) 0 .12 g (0.62 mmol) was added to 4.8 mL of N, N-dimethylacetamide and reacted at room temperature (about 25 ° C.) for 48 hours in a nitrogen gas atmosphere to obtain amic acid polymer C. The reaction solution containing the amic acid polymer C obtained above was reprecipitated using a poor solvent of about 50 mL of water and about 50 mL of acetone, and the obtained amic acid polymer C was vacuum dried. The yield of the obtained amic acid polymer C was 0.29 g, and the yield was 91%.

アミド酸ポリマーCの1H−NMR(核磁気共鳴)スペクトルを調べた結果、アミド酸ポリマーCは、式(III)において、Aが式(c)で表わされる基である繰り返し単位を有するアミド酸ポリマーであることが確認された。アミド酸ポリマーCの数平均分子量を実施例7と同様にして調べたところ、アミド酸ポリマーCの数平均分子量は2.0万であった。 As a result of examining the 1 H-NMR (nuclear magnetic resonance) spectrum of the amic acid polymer C, the amic acid polymer C was found to have a repeating unit in which A is a group represented by the formula (c) in formula (III). It was confirmed to be a polymer. When the number average molecular weight of the amic acid polymer C was examined in the same manner as in Example 7, the number average molecular weight of the amic acid polymer C was 20,000.

実施例12
アミド酸ポリマーCをガラスプレートにキャストし、真空オーブンに入れ、100℃で1時間、150℃で1時間、200℃で1時間および250℃で3時間段階的に昇温させた後、室温まで放冷することにより、式(IV)において、Aが式(c)で表わされる基である繰り返し単位を有するポリイミドCからなる厚さが約30μmのフィルムを得た。
Example 12
The amic acid polymer C was cast on a glass plate, placed in a vacuum oven, heated stepwise at 100 ° C. for 1 hour, 150 ° C. for 1 hour, 200 ° C. for 1 hour and 250 ° C. for 3 hours, and then to room temperature. By allowing to cool, a film having a thickness of about 30 μm made of polyimide C having a repeating unit of formula (IV) in which A is a group represented by formula (c) was obtained.

前記で得られたポリイミドCが前記繰り返し単位を有することは、ポリイミドCの1H−NMR(核磁気共鳴)スペクトルおよび赤外吸収(IR)スペクトルを調べることによって確認した。 It was confirmed by examining the 1 H-NMR (nuclear magnetic resonance) spectrum and infrared absorption (IR) spectrum of polyimide C that polyimide C obtained above had the repeating unit.

実施例13
3,6−ビス(4−アミノベンジル)ピペラジン−2,5−ジオン(BAPD)0.2g(0.62mmol)と3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)0.20g(0.62mmol)とをN,N−ジメチルアセトアミド4.8mLに添加し、窒素ガス雰囲気中で室温(約25℃)にて48時間反応させることにより、アミド酸ポリマーDを得た。前記で得られたアミド酸ポリマーDを含む反応溶液を水約50mLおよびアセトン約50mLの貧溶媒を用いて再沈殿を行ない、得られたアミド酸ポリマーDを真空乾燥させた。得られたアミド酸ポリマーDの収量は0.37gであり、その収率は93%であった。
Example 13
3,6-bis (4-aminobenzyl) piperazine-2,5-dione (BAPD) 0.2 g (0.62 mmol) and 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride (BTDA) Amidic acid polymer D was obtained by adding 0.20 g (0.62 mmol) to 4.8 mL of N, N-dimethylacetamide and reacting at room temperature (about 25 ° C.) for 48 hours in a nitrogen gas atmosphere. . The reaction solution containing the amic acid polymer D obtained above was reprecipitated using a poor solvent of about 50 mL of water and about 50 mL of acetone, and the obtained amic acid polymer D was vacuum dried. The yield of the obtained amic acid polymer D was 0.37 g, and the yield was 93%.

アミド酸ポリマーDの1H−NMR(核磁気共鳴)スペクトルを調べた結果、アミド酸ポリマーDは、式(III)において、Aが式(d)で表わされる基である繰り返し単位を有するアミド酸ポリマーであることが確認された。アミド酸ポリマーDの数平均分子量を実施例7と同様にして調べた。アミド酸ポリマーDのゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)の測定結果を図7に示す。図7に示された結果から、アミド酸ポリマーDの数平均分子量は2.1万であることが確認された。 As a result of examining the 1 H-NMR (nuclear magnetic resonance) spectrum of the amic acid polymer D, it was found that the amic acid polymer D had a repeating unit in which A is a group represented by the formula (d) in the formula (III). It was confirmed to be a polymer. The number average molecular weight of the amic acid polymer D was examined in the same manner as in Example 7. The measurement result of the gel permeation chromatography (GPC) of the amic acid polymer D is shown in FIG. From the results shown in FIG. 7, it was confirmed that the number average molecular weight of the amic acid polymer D was 21,000.

実施例14
アミド酸ポリマーDをガラスプレートにキャストし、真空オーブンに入れ、100℃で1時間、150℃で1時間、200℃で1時間および250℃で3時間段階的に昇温させた後、室温まで放冷することにより、式(IV)において、Aが式(d)で表わされる基である繰り返し単位を有するポリイミドDからなる厚さが約30μmのフィルムを得た。
Example 14
The amic acid polymer D was cast on a glass plate, placed in a vacuum oven, heated stepwise at 100 ° C. for 1 hour, 150 ° C. for 1 hour, 200 ° C. for 1 hour and 250 ° C. for 3 hours. By allowing to cool, a film having a thickness of about 30 μm made of polyimide D having a repeating unit of formula (IV) in which A is a group represented by formula (d) was obtained.

前記で得られたポリイミドDが前記繰り返し単位を有することは、ポリイミドDの1H−NMR(核磁気共鳴)スペクトルおよび赤外吸収(IR)スペクトルを調べることによって確認した。 It was confirmed by examining the 1 H-NMR (nuclear magnetic resonance) spectrum and infrared absorption (IR) spectrum of polyimide D that polyimide D obtained above had the repeating unit.

実施例15
3,6−ビス(4−アミノベンジル)ピペラジン−2,5−ジオン(BAPD)0.20g(0.62mmol)と5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物(DHCDA)0.16g(0.62mmol)とをN,N−ジメチルアセトアミド4.8mLに添加し、窒素ガス雰囲気中で室温(約25℃)にて48時間反応させることにより、アミド酸ポリマーEを得た。前記で得られたアミド酸ポリマーEを含む反応溶液を水約50mLおよびアセトン約50mLの貧溶媒を用いて再沈殿を行ない、得られたアミド酸ポリマーEを真空乾燥させた。得られたアミド酸ポリマーEの収量は0.32gであり、その収率は89%であった。
Example 15
3,6-Bis (4-aminobenzyl) piperazine-2,5-dione (BAPD) 0.20 g (0.62 mmol) and 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl-3-cyclohexene -1,2-dicarboxylic anhydride (DHCDA) 0.16 g (0.62 mmol) was added to 4.8 mL of N, N-dimethylacetamide, and at room temperature (about 25 ° C.) for 48 hours in a nitrogen gas atmosphere. By reacting, amic acid polymer E was obtained. The reaction solution containing the amic acid polymer E obtained above was reprecipitated using a poor solvent of about 50 mL of water and about 50 mL of acetone, and the obtained amic acid polymer E was vacuum dried. The yield of the obtained amic acid polymer E was 0.32 g, and the yield was 89%.

アミド酸ポリマーEの1H−NMR(核磁気共鳴)スペクトルを調べた結果、アミド酸ポリマーEは、式(III)において、Aが式(e)で表わされる基である繰り返し単位を有するアミド酸ポリマーであることが確認された。アミド酸ポリマーEの数平均分子量を実施例7と同様にして調べたところ、アミド酸ポリマーEの数平均分子量は2.1万であった。 As a result of investigating the 1 H-NMR (nuclear magnetic resonance) spectrum of the amic acid polymer E, the amic acid polymer E has an amic acid having a repeating unit in which A is a group represented by the formula (e) in the formula (III). It was confirmed to be a polymer. When the number average molecular weight of the amic acid polymer E was examined in the same manner as in Example 7, the number average molecular weight of the amic acid polymer E was 21,000.

実施例16
アミド酸ポリマーEをガラスプレートにキャストし、真空オーブンに入れ、100℃で1時間、150℃で1時間、200℃で1時間および250℃で3時間段階的に昇温させた後、室温まで放冷することにより、式(IV)において、Aが式(e)で表わされる基である繰り返し単位を有するポリイミドEからなる厚さが約30μmのフィルムを得た。
Example 16
The amic acid polymer E was cast on a glass plate, placed in a vacuum oven, heated stepwise at 100 ° C. for 1 hour, 150 ° C. for 1 hour, 200 ° C. for 1 hour and 250 ° C. for 3 hours. By allowing to cool, a film having a thickness of about 30 μm made of polyimide E having a repeating unit in which formula (IV) is a group represented by formula (e) in formula (IV) was obtained.

前記で得られたポリイミドEが前記繰り返し単位を有することは、ポリイミドEの1H−NMR(核磁気共鳴)スペクトルおよび赤外吸収(IR)スペクトルを調べることによって確認した。 It was confirmed by examining the 1 H-NMR (nuclear magnetic resonance) spectrum and the infrared absorption (IR) spectrum of polyimide E that polyimide E obtained above had the repeating unit.

実施例17
3,6−ビス(4−アミノベンジル)ピペラジン−2,5−ジオン(BAPD)0.20g(0.62mmol)と3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)0.18g(0.62mmol)とをN,N−ジメチルアセトアミド4.8mLに添加し、窒素ガス雰囲気中で室温(約25℃)にて48時間反応させることにより、アミド酸ポリマーEを得た。前記で得られたアミド酸ポリマーEを含む反応溶液を水約50mLおよびアセトン約50mLの貧溶媒を用いて再沈殿を行ない、得られたアミド酸ポリマーEを真空乾燥させた。得られたアミド酸ポリマーFの収量は0.35gであり、その収率は92%であった。
Example 17
2,6-bis (4-aminobenzyl) piperazine-2,5-dione (BAPD) 0.20 g (0.62 mmol) and 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) 0.18 g (0.62 mmol) was added to 4.8 mL of N, N-dimethylacetamide and reacted at room temperature (about 25 ° C.) for 48 hours in a nitrogen gas atmosphere to obtain amic acid polymer E. . The reaction solution containing the amic acid polymer E obtained above was reprecipitated using a poor solvent of about 50 mL of water and about 50 mL of acetone, and the obtained amic acid polymer E was vacuum dried. The yield of the obtained amic acid polymer F was 0.35 g, and the yield was 92%.

アミド酸ポリマーFの1H−NMR(核磁気共鳴)スペクトルを調べた結果、アミド酸ポリマーFは、式(III)において、Aが式(f)で表わされる基である繰り返し単位を有するアミド酸ポリマーであることが確認された。アミド酸ポリマーFの数平均分子量を実施例7と同様にして調べたところ、アミド酸ポリマーFの数平均分子量は1.9万であった。 As a result of examining the 1 H-NMR (nuclear magnetic resonance) spectrum of the amic acid polymer F, the amic acid polymer F was found to have a repeating unit in which A is a group represented by the formula (f) in the formula (III). It was confirmed to be a polymer. When the number average molecular weight of the amic acid polymer F was examined in the same manner as in Example 7, the number average molecular weight of the amic acid polymer F was 19000.

実施例18
アミド酸ポリマーFをガラスプレートにキャストし、真空オーブンに入れ、100℃で1時間、150℃で1時間、200℃で1時間および250℃で3時間段階的に昇温させた後、室温まで放冷することにより、式(IV)において、Aが式(f)で表わされる基である繰り返し単位を有するポリイミドFからなる厚さが約30μmのフィルムを得た。
Example 18
The amic acid polymer F was cast on a glass plate, placed in a vacuum oven, heated stepwise at 100 ° C. for 1 hour, 150 ° C. for 1 hour, 200 ° C. for 1 hour and 250 ° C. for 3 hours, then to room temperature By allowing to cool, a film having a thickness of about 30 μm composed of polyimide F having a repeating unit in which formula (IV) is a group represented by formula (f) in formula (IV) was obtained.

前記で得られたポリイミドFが前記繰り返し単位を有することは、ポリイミドFの1H−NMR(核磁気共鳴)スペクトルおよび赤外吸収(IR)スペクトルを調べることによって確認した。 It was confirmed by examining the 1 H-NMR (nuclear magnetic resonance) spectrum and infrared absorption (IR) spectrum of polyimide F that the polyimide F obtained above had the repeating unit.

実験例1
前記で得られたポリイミドAからなるフィルム、ポリイミドBからなるフィルム、アミド酸ポリマーCからなるフィルム、ポリイミドCからなるフィルム、アミド酸ポリマーDからなるフィルムおよびポリイミドDからなるフィルムの5%重量減少温度(Td5)および10重量減少温度(Td10)を熱重量分析によって調べた。その結果を表1に示す。なお、熱重量分析の方法は、以下のとおりである。
Experimental example 1
5% weight reduction temperature of the film made of polyimide A, the film made of polyimide B, the film made of amic acid polymer C, the film made of polyimide C, the film made of amidic acid polymer D and the film made of polyimide D obtained above. (T d5 ) and 10 weight loss temperature (T d10 ) were examined by thermogravimetric analysis. The results are shown in Table 1. The method of thermogravimetric analysis is as follows.

〔熱重量分析〕
・測定装置:熱重量−示差熱同時測定装置〔(株)日立ハイテクノロジーズ製、商品名:STA7200〕
窒素ガスの雰囲気中にて昇温速度10℃/minで800℃までフィルムを加熱し、重量減少度を測定した。
[Thermogravimetric analysis]
・ Measurement device: Thermogravimetric-differential heat simultaneous measurement device [manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, trade name: STA7200]
The film was heated to 800 ° C. at a temperature rising rate of 10 ° C./min in an atmosphere of nitrogen gas, and the weight reduction degree was measured.

表1に示された結果から、前記で得られたポリイミドフィルムは、約390℃以上の耐熱温度を有することから、耐熱性に優れていることがわかる。   From the results shown in Table 1, it can be seen that the polyimide film obtained above has excellent heat resistance since it has a heat resistant temperature of about 390 ° C. or higher.

実施例19
前記で得られたアミド酸ポリマーDをジメチルアセトアミドに溶解させて4w/v%アミド酸ポリマー溶液を調製した。界面活性剤溶液として1%ラウリル硫酸ナトリウム水溶液50質量%と1%非イオン性界面活性剤〔ナカライテスク(株)製、商品名:TRITON X-100〕50質量%との混合溶液30mLを用い、当該混合溶液を100mL容の試薬瓶に入れ、激しく撹拌しながら、当該混合溶液中に前記で得られたアミド酸ポリマー溶液を室温下で滴下した後、当該アミド酸ポリマー溶液に30分間超音波を照射することにより、分散液を調製した。得られた分散液を室温下で2000rpmの回転速度で20分間遠心分離することにより、混合溶液を除去し、アミド酸ポリマーの微粒子を回収した。
Example 19
The amic acid polymer D obtained above was dissolved in dimethylacetamide to prepare a 4 w / v% amic acid polymer solution. As a surfactant solution, 30 mL of a mixed solution of 50% by mass of 1% sodium lauryl sulfate aqueous solution and 50% by mass of 1% nonionic surfactant [manufactured by Nacalai Tesque, Inc., trade name: TRITON X-100] was used. The mixed solution is put into a 100 mL reagent bottle, and the amic acid polymer solution obtained above is dropped into the mixed solution at room temperature with vigorous stirring. Then, ultrasonic waves are applied to the amic acid polymer solution for 30 minutes. A dispersion was prepared by irradiation. The obtained dispersion was centrifuged at a rotational speed of 2000 rpm for 20 minutes at room temperature, thereby removing the mixed solution and collecting fine particles of the amic acid polymer.

前記で得られたアミド酸ポリマーの微粒子を走査電子顕微鏡(SEM)で観察した。その結果を図8に示す。図8は、前記で得られたアミド酸ポリマーの微粒子の走査型電子顕微鏡写真である。図8に示された結果から、前記で得られたアミド酸ポリマーの微粒子には、直径が383±153nmである球状微粒子および直径が7.9±1.3nmである球状微粒子が存在することがわかる。   The fine particles of the amic acid polymer obtained above were observed with a scanning electron microscope (SEM). The result is shown in FIG. FIG. 8 is a scanning electron micrograph of the amic acid polymer fine particles obtained above. From the results shown in FIG. 8, the fine particles of the amic acid polymer obtained above include spherical fine particles having a diameter of 383 ± 153 nm and spherical fine particles having a diameter of 7.9 ± 1.3 nm. Recognize.

前記で得られたアミド酸ポリマーの微粒子の光散乱法による平均粒子径を調べたところ、主たる微粒子(約97%)の平均粒子径は270nmであり、残りの微粒子(約3%)の平均粒子径は5μmであった。   When the average particle size of the fine particles of the amic acid polymer obtained above was examined by light scattering, the average particle size of the main fine particles (about 97%) was 270 nm, and the average particle size of the remaining fine particles (about 3%) The diameter was 5 μm.

次に、前記で得られたアミド酸ポリマーの微粒子を真空オーブンに入れ、100℃で1時間、150℃で1時間、200℃で1時間および250℃で3時間段階的に昇温させた後、室温まで放冷することにより、式(IV)において、Aが式(d)で表わされる基である繰り返し単位を有するポリイミドDの微粒子を得た。   Next, the fine particles of the amic acid polymer obtained above were put in a vacuum oven, and the temperature was raised stepwise at 100 ° C. for 1 hour, 150 ° C. for 1 hour, 200 ° C. for 1 hour and 250 ° C. for 3 hours. The mixture was allowed to cool to room temperature to obtain polyimide D fine particles having a repeating unit in which A is a group represented by formula (d) in formula (IV).

前記で得られたポリイミドDの微粒子が前記繰り返し単位を有することは、ポリイミドDの1H−NMR(核磁気共鳴)スペクトルおよび赤外吸収(IR)スペクトルを調べることによって確認した。 It was confirmed by examining the 1 H-NMR (nuclear magnetic resonance) spectrum and infrared absorption (IR) spectrum of polyimide D that the fine particles of polyimide D obtained above had the repeating unit.

前記で得られたポリイミドDの微粒子の5%重量減少温度(Td5)および10%重量減少温度(Td10)を実験例1と同様にして調べた。その結果、ポリイミドDの微粒子の5%重量減少温度(Td5)は383℃であり、10重量減少温度(Td10)が414℃であることが確認された。これらの結果から、ポリイミドDの微粒子は、耐熱性に優れていることがわかる。 The 5% weight reduction temperature (T d5 ) and 10% weight reduction temperature (T d10 ) of the polyimide D fine particles obtained above were examined in the same manner as in Experimental Example 1. As a result, it was confirmed that the 5% weight reduction temperature (T d5 ) of the fine particles of polyimide D was 383 ° C., and the 10 weight reduction temperature (T d10 ) was 414 ° C. From these results, it can be seen that the fine particles of polyimide D are excellent in heat resistance.

なお、ポリイミドDの微粒子の5%重量減少温度(Td5)および10%重量減少温度(Td10)は、ポリイミドDからなるフィルムの5%重量減少温度(Td5)および10%重量減少温度(Td10)と対比して低くなっている原因は、ポリイミドDの微粒子の表面積が大きいことからその表面が酸化されていることにあるものと考えられる。 The 5% weight reduction temperature (T d5 ) and 10% weight reduction temperature (T d10 ) of the fine particles of polyimide D are the 5% weight reduction temperature (T d5 ) and 10% weight reduction temperature ( The reason why it is lower than T d10 ) is considered to be that its surface is oxidized because the surface area of the fine particles of polyimide D is large.

実施例20
実施例19において、界面活性剤溶液として1%ラウリル硫酸ナトリウム水溶液、1%非イオン性界面活性剤〔ナカライテスク(株)製、商品名:TRITON X-100〕水溶液、または1%ラウリル硫酸ナトリウム水溶液50質量%と1%非イオン性界面活性剤〔ナカライテスク(株)製、商品名:TRITON X-100〕水溶液50容量%とからなる混合溶媒を用いるか、または界面活性剤溶液の代わりに水を用いたこと以外は、実施例19と同様にしてポリイミドDの微粒子を調製した。
Example 20
In Example 19, 1% sodium lauryl sulfate aqueous solution, 1% nonionic surfactant [trade name: TRITON X-100], or 1% sodium lauryl sulfate aqueous solution as a surfactant solution Use a mixed solvent of 50% by mass and 1% nonionic surfactant (trade name: TRITON X-100, manufactured by Nacalai Tesque Co., Ltd.), 50% by volume, or use water instead of the surfactant solution. Except that was used, polyimide D fine particles were prepared in the same manner as in Example 19.

前記で得られたポリイミドDの微粒子の平均粒子径を測定した。その結果を図9に示す。なお、ポリイミドDの微粒子の平均粒子径は、レーザー回折法によって測定された累積粒度分布曲線によって求められるD50の値である。   The average particle diameter of the fine particles of polyimide D obtained above was measured. The result is shown in FIG. The average particle size of the fine particles of polyimide D is a value of D50 obtained from a cumulative particle size distribution curve measured by a laser diffraction method.

図9において、Aは界面活性剤溶液の代わりに水を用いて調製されたポリイミドDの微粒子の測定結果、Bは1%ラウリル硫酸ナトリウム水溶液を用いて調製されたポリイミドDの微粒子の測定結果、Cは1%非イオン性界面活性剤〔ナカライテスク(株)製、商品名:TRITON X-100〕水溶液を用いて調製されたポリイミドDの微粒子の測定結果、Dは1%ラウリル硫酸ナトリウム水溶液50質量%と1%非イオン性界面活性剤〔ナカライテスク(株)製、商品名:TRITON X-100〕水溶液50容量%とからなる混合溶媒を用いて調製されたポリイミドDの微粒子の測定結果を示す。   In FIG. 9, A is the measurement result of the fine particles of polyimide D prepared using water instead of the surfactant solution, B is the measurement result of the fine particles of polyimide D prepared using a 1% aqueous sodium lauryl sulfate solution, C is a measurement result of fine particles of polyimide D prepared using an aqueous solution of 1% nonionic surfactant [manufactured by Nacalai Tesque, Inc., trade name: TRITON X-100], D is an aqueous solution of 1% sodium lauryl sulfate 50 Measurement results of fine particles of polyimide D prepared using a mixed solvent consisting of 50% by volume of an aqueous solution containing 50% by mass of 1% non-ionic surfactant [Nacalai Tesque, Inc., trade name: TRITON X-100] Show.

図9に示された結果から、ポリイミドを調製する際に用いられる界面活性剤溶液の種類を変更することにより、ポリイミドの微粒子の粒子径を適宜調整することができることがわかる。   From the results shown in FIG. 9, it can be seen that the particle diameter of the polyimide fine particles can be appropriately adjusted by changing the type of the surfactant solution used in preparing the polyimide.

実験例2
ポリイミドAの微粒子、ポリイミドBの微粒子、ポリイミドの微粒子CまたはポリイミドDの微粒子を凍結乾燥させた後、各微粒子0.001gを水1.0mL中に均一に分散させ、動的光拡散法によってポリイミドの微粒子の再分散性を調べた。
Experimental example 2
After the polyimide A fine particles, polyimide B fine particles, polyimide fine particles C or polyimide D fine particles are freeze-dried, 0.001 g of each fine particle is uniformly dispersed in 1.0 mL of water, and polyimide is obtained by a dynamic light diffusion method. The redispersibility of the fine particles was investigated.

その結果、ポリイミドの微粒子Cは、容易に水中に分散させることができ、ポリイミドDの微粒子は、超音波の照射により容易に水中に分散させることができ、ポリイミドAの微粒子およびポリイミドBの微粒子は、超音波の照射によって水中に分散させることができたが、凝集物が見受けられた。これらの結果から、各ポリイミドの微粒子の水中における再分散性が良好であることがわかる。   As a result, the polyimide fine particles C can be easily dispersed in water, the polyimide D fine particles can be easily dispersed in water by ultrasonic irradiation, and the polyimide A fine particles and the polyimide B fine particles are Although it could be dispersed in water by ultrasonic irradiation, aggregates were observed. From these results, it can be seen that the redispersibility of the fine particles of each polyimide in water is good.

実験例3
アミド酸ポリマーAの微粒子、アミド酸ポリマーBの微粒子、アミド酸ポリマーの微粒子Cまたはアミド酸ポリマーDの表面に負電荷を帯電させたところ、各微粒子に負のゼータ電位が観察された。これらの結果から、各アミド酸ポリマーの微粒子同士が凝集することを防止し、得られるポリイミドの微粒子同士を凝集させることができるものと考えられる。
Experimental example 3
When negative charges were charged on the surface of the fine particles of amic acid polymer A, fine particles of amic acid polymer B, fine particles C of amic acid polymer, or amic acid polymer D, a negative zeta potential was observed in each fine particle. From these results, it is considered that the fine particles of each amic acid polymer can be prevented from agglomerating and the resulting polyimide fine particles can be agglomerated.

実施例21
アミド酸ポリマーD0.04gをジメチルアセトアミド1.0mL中に均一に溶解させ、得られた溶液100μLを1%非イオン性界面活性剤〔ナカライテスク(株)製、商品名:TRITON X-100〕水溶液1mLに添加し、得られた混合溶液に1時間超音波を照射することにより、アミド酸ポリマーDを均一に分散させた。得られた分散液の上澄み液を除去し、当該分散液を数回超音波洗浄した後、室温下で当該分散液にイミド化剤として無水酢酸とピリジンとを等質量で混合した混合液3mLを添加し、得られた混合物を10分間放置することによってアミド酸ポリマーDをイミド化させた。
Example 21
0.04 g of amidic acid polymer D is uniformly dissolved in 1.0 mL of dimethylacetamide, and 100 μL of the resulting solution is 1% nonionic surfactant [Nacalai Tesque, trade name: TRITON X-100] aqueous solution It added to 1 mL, and the amic acid polymer D was disperse | distributed uniformly by irradiating an ultrasonic wave to the obtained mixed solution for 1 hour. After removing the supernatant liquid of the obtained dispersion liquid and ultrasonically washing the dispersion liquid several times, 3 mL of a mixed liquid in which acetic anhydride and pyridine are mixed in an equal mass as an imidizing agent to the dispersion liquid at room temperature. The amic acid polymer D was imidized by adding and leaving the resulting mixture for 10 minutes.

次に、前記分散液のpHを水酸化ナトリウム水溶液で12に調整し、生成したポリイミドの微粒子を回収した。前記で得られたポリイミドの微粒子を走査電子顕微鏡(SEM)で観察した。その結果を図10に示す。   Next, the pH of the dispersion was adjusted to 12 with an aqueous sodium hydroxide solution, and the produced polyimide fine particles were collected. The polyimide fine particles obtained above were observed with a scanning electron microscope (SEM). The result is shown in FIG.

図10は、前記で得られたポリイミドの微粒子の走査型電子顕微鏡写真である。図10に示された結果から、得られたポリイミドの微粒子は、粒子径が10〜1000nm程度の微粒子であることが確認された。このことから、前記ポリイミドを用いることにより、粒子径がナノメートルオーダーの微粒子を容易に調製することができることがわかる。   FIG. 10 is a scanning electron micrograph of the polyimide fine particles obtained above. From the results shown in FIG. 10, it was confirmed that the obtained polyimide fine particles were fine particles having a particle diameter of about 10 to 1000 nm. From this, it can be seen that by using the polyimide, fine particles having a particle size of the order of nanometers can be easily prepared.

また、前記で得られたポリイミドの微粒子の断面を観察したところ、当該微粒子は、粒子がポリイミドで形成されており、その内部に存在していたアミド酸ポリマーは、水酸化ナトリウム水溶液(アルカリ)によって溶解し、内部が中空化されていることが確認された。   Further, when the cross section of the polyimide fine particles obtained above was observed, the fine particles were formed of polyimide, and the amic acid polymer present in the fine particles was obtained by using an aqueous sodium hydroxide solution (alkali). It melt | dissolved and it was confirmed that the inside is hollowed.

このことから、前記で得られたポリイミドの微粒子は、前記ポリイミドが使用されていることから、耐熱性に優れているのみならず、アルカリによって溶解しがたく、耐薬品性に優れており、中空の微粒子であることから、その内部に薬剤を充填することにより、ドラッグデリバリーシステムに使用される薬剤が充填されたマイクロカプセルなどの生体用材料などの用途に使用することが期待されるものであることがわかる。   From this, the polyimide fine particles obtained above are not only excellent in heat resistance, but also difficult to dissolve by alkali, excellent in chemical resistance, and hollow because the polyimide is used. Therefore, it is expected to be used for applications such as biomaterials such as microcapsules filled with a drug used in a drug delivery system by filling the drug inside thereof. I understand that.

次に、前記混合物のイミド化の時間を10分間から約10時間に変更してポリイミドの微粒子を作製した。得られたポリイミドの微粒子の断面を観察したところ、当該微粒子全体がポリイミドで形成されていることが確認された。   Next, the imidization time of the mixture was changed from 10 minutes to about 10 hours to produce polyimide fine particles. When the cross section of the obtained polyimide fine particles was observed, it was confirmed that the entire fine particles were formed of polyimide.

以上の結果から、アミド酸ポリマーの微粒子のイミド化の時間を適宜調整することにより、ポリイミドの微粒子の表面に形成されるポリイミドの表面層の厚さを適宜調整することができることがわかる。   From the above results, it can be seen that the thickness of the polyimide surface layer formed on the surface of the polyimide fine particles can be appropriately adjusted by appropriately adjusting the imidization time of the amic acid polymer fine particles.

実験例4
実施例19および実施例21で得られたポリイミドの微粒子の粒度分布をマルバーン(Malvern)社製、商品名:ゼータサイザー ナノZSを用いて測定した。その結果を図11に示す。
Experimental Example 4
The particle size distribution of the polyimide fine particles obtained in Example 19 and Example 21 was measured using a product name: Zeta Sizer Nano ZS manufactured by Malvern. The result is shown in FIG.

図11において、Aは実施例21で得られたカプセル状のポリイミドの微粒子の粒度分布、Bは実施例19で得られたポリイミドの微粒子の粒度分布、Cは実施例21で得られたカプセル状のポリイミドの微粒子の粒度分布、Dは実施例21で得られたポリイミド微粒子の粒度分布を示す。   In FIG. 11, A is the particle size distribution of the capsule-shaped polyimide fine particles obtained in Example 21, B is the particle size distribution of the polyimide fine particles obtained in Example 19, and C is the capsule shape obtained in Example 21. The particle size distribution of the polyimide fine particles, D shows the particle size distribution of the polyimide fine particles obtained in Example 21.

図11に示された結果から、実施例21で得られた中空のポリイミドの微粒子は、他のポリイミドの微粒子と対比して粒度分布の幅が顕著に狭いことがわかる。   From the results shown in FIG. 11, it can be seen that the hollow polyimide fine particles obtained in Example 21 have a remarkably narrow particle size distribution compared to the other polyimide fine particles.

本発明のポリイミドは、剛直であって粉末化させやすく、耐薬品性、耐熱性などに優れていることから、これらの性質が要求される用途、例えば、耐熱性フィラーなどの用途に使用することが期待される。   The polyimide of the present invention is rigid and easy to be powdered, and is excellent in chemical resistance, heat resistance, etc., so it should be used for applications requiring these properties, such as heat resistant fillers. There is expected.

本発明の中空ポリイミド粒子は、前記ポリイミドが使用されていることから、耐薬品性、耐熱性などに優れているのみならず、中空を有しており、微粒子化が可能であることから、その内部に薬剤を充填することにより、ドラッグデリバリーシステムに使用される薬剤が充填されたマイクロカプセルなどの生体用材料などの用途に使用することが期待される。

The hollow polyimide particles of the present invention are not only excellent in chemical resistance and heat resistance because the polyimide is used, but also have a hollow and can be made into fine particles. By filling the drug inside, it is expected to be used for biomaterials such as microcapsules filled with the drug used in the drug delivery system.

Claims (5)

式(I):
で表わされるビスアミノベンジルピペラジンジオン。
Formula (I):
Bisaminobenzylpiperazinedione represented by
式(III):
(式中、Aは式:
を示す)
で表わされる繰返し単位を有するアミド酸ポリマー。
Formula (III):
(Where A is the formula:
Indicate)
An amic acid polymer having a repeating unit represented by:
式(IV):
(式中、Aは式:
を示す)
で表わされる繰返し単位を有するポリイミド。
Formula (IV):
(Where A is the formula:
Indicate)
A polyimide having a repeating unit represented by:
請求項3に記載のポリイミドからなる表面層を有し、その内部が中空であることを特徴とする中空ポリイミド粒子。   A hollow polyimide particle comprising a surface layer made of the polyimide according to claim 3 and having a hollow inside. 請求項2に記載のアミド酸ポリマーからなる粒子をイミド化剤でイミド化させて請求項3に記載のポリイミドからなる表面層を形成させた後、当該粒子をアルカリで処理することによって当該粒子の内部のアミド酸ポリマーを溶解させて当該粒子の内部を中空化させることを特徴とする中空ポリイミド粒子の製造方法。   The particles comprising the amic acid polymer according to claim 2 are imidized with an imidizing agent to form a surface layer made of the polyimide according to claim 3, and then the particles are treated with an alkali to treat the particles. A method for producing hollow polyimide particles, wherein the inside amidic acid polymer is dissolved to hollow out the inside of the particles.
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