JP2022183743A - Polyimide - Google Patents

Polyimide Download PDF

Info

Publication number
JP2022183743A
JP2022183743A JP2021091214A JP2021091214A JP2022183743A JP 2022183743 A JP2022183743 A JP 2022183743A JP 2021091214 A JP2021091214 A JP 2021091214A JP 2021091214 A JP2021091214 A JP 2021091214A JP 2022183743 A JP2022183743 A JP 2022183743A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyimide
monomer
tetracarboxylic dianhydride
bis
represented
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021091214A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
貴大 長谷川
Takahiro Hasegawa
大輔 渡部
Daisuke Watabe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eneos Corp
Original Assignee
Eneos Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eneos Corp filed Critical Eneos Corp
Priority to JP2021091214A priority Critical patent/JP2022183743A/en
Priority to PCT/JP2022/020791 priority patent/WO2022255114A1/en
Priority to TW111119447A priority patent/TW202311365A/en
Publication of JP2022183743A publication Critical patent/JP2022183743A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors

Abstract

To provide a polyimide that can have a higher level of heat resistance.SOLUTION: Provided is a polyimide that is a polymer of a monomer (A) containing a tetracarboxylic dianhydride represented by the following formula (1) and/or a derivative thereof, and at least one monomer (B) selected from the group of compounds having a specific structure of 3,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 1,3-bis(3-aminophenoxy)benzene, 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]hexafluoropropane or the like.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、ポリイミドに関する。 The present invention relates to polyimide.

従来より、ディスプレイ機器の分野等においては、基板等に用いる材料としてガラスのように光透過性が高くかつ十分に高度な耐熱性を有する樹脂材料の出現が求められてきた。そして、近年では、このようなガラス代替用途等に用いる樹脂材料としてポリイミドが着目され、十分に高度な耐熱性を有するポリイミドが開発されている。例えば、国際公開第2015/163314号(特許文献1)においては、下記式(a): 2. Description of the Related Art Conventionally, in the field of display devices and the like, there has been a demand for the emergence of resin materials having high light transmittance and sufficiently high heat resistance, such as glass, as materials used for substrates and the like. In recent years, attention has been paid to polyimide as a resin material used for such glass substitute applications, and polyimide having sufficiently high heat resistance has been developed. For example, in International Publication No. 2015/163314 (Patent Document 1), the following formula (a):

Figure 2022183743000001
Figure 2022183743000001

[式(a)中、Aは、置換基を有していてもよく、かつ芳香環を形成する炭素原子の数が6~30である2価の芳香族基よりなる群から選択される1種を示し、複数のRは、それぞれ独立に水素原子及び炭素数1~10のアルキル基よりなる群から選択される1種を示す。]
で表されるテトラカルボン酸二無水物と、芳香族ジアミンとの反応物であるポリイミドが開示されている。このような特許文献1に記載のポリイミドは、光透過性が高くかつ十分に高度な耐熱性を有するものであった。しかしながら、このような従来のポリイミドにおいても、用途に応じた特性をより高く発揮するといった観点から、より高い水準の耐熱性を発揮するといった点で改良の余地があった。
[In formula (a), A is 1 selected from the group consisting of divalent aromatic groups which may have a substituent and have 6 to 30 carbon atoms forming an aromatic ring A species is shown, and a plurality of R z are each independently one selected from the group consisting of a hydrogen atom and an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. ]
A polyimide is disclosed which is a reaction product of a tetracarboxylic dianhydride represented by and an aromatic diamine. Such a polyimide described in Patent Document 1 has high light transmittance and sufficiently high heat resistance. However, even in such conventional polyimides, there is room for improvement in terms of exhibiting higher levels of heat resistance from the viewpoint of exhibiting higher properties according to the application.

国際公開第2015/163314号WO2015/163314

本発明は、前記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、より高い水準の耐熱性を有するものとすることが可能なポリイミドを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a polyimide that can have a higher level of heat resistance.

本発明者らは、前記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、ポリイミドを、下記式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物及び/又はその誘導体を含むモノマー(A)と、特定のジアミン化合物であるモノマー(B)との重合物(重縮合物)からなるものとすることにより、従来のポリイミドと比較して、より高い水準の耐熱性を有するものとすることが可能となることを見出し、本発明を完成するに至った。 The present inventors have made intensive studies to achieve the above object, and as a result, polyimide is a tetracarboxylic dianhydride represented by the following formula (1) and / or a monomer (A) containing a derivative thereof, By using a polymer (polycondensation product) with a monomer (B) that is a specific diamine compound, it is possible to have a higher level of heat resistance than conventional polyimides. The present inventors have found that this is the case, and have completed the present invention.

すなわち、本発明のポリイミドは、下記式(1): That is, the polyimide of the present invention has the following formula (1):

Figure 2022183743000002
Figure 2022183743000002

で表されるテトラカルボン酸二無水物及び/又はその誘導体を含むモノマー(A)と、
3,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、1,3-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、4,4’-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’-ジアミノベンズアニリド、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、及び、2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパンからなる群から選択される少なくとも1種のジアミン化合物であるモノマー(B)と、
の重合物であることを特徴とするものである。
A monomer (A) containing a tetracarboxylic dianhydride and/or a derivative thereof represented by
3,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 1,3-bis(3-aminophenoxy)benzene, 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]hexafluoropropane, 4 ,4'-bis(4-aminophenoxy)biphenyl, 4,4'-diaminobenzanilide, 2,2'-bis(trifluoromethyl)benzidine and 2,2-bis(3-amino-4-hydroxy a monomer (B) which is at least one diamine compound selected from the group consisting of phenyl)hexafluoropropane;
It is characterized by being a polymer of

また、本発明においては、前記モノマー(B)が、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノベンズアニリド、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、及び、2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパンからなる群から選択される少なくとも1種のジアミン化合物であることが好ましい。 Further, in the present invention, the monomer (B) is 3,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminobenzanilide, 2,2'-bis(trifluoromethyl) At least one diamine compound selected from the group consisting of benzidine and 2,2-bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)hexafluoropropane is preferred.

本発明によれば、より高い水準の耐熱性を有するものとすることが可能なポリイミドを提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a polyimide that can have a higher level of heat resistance.

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。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will now be described in detail with reference to its preferred embodiments.

本発明のポリイミドは、前記モノマー(A)と前記モノマー(B)との重合物であることを特徴とするものである。 The polyimide of the present invention is characterized by being a polymer of the monomer (A) and the monomer (B).

なお、一般的に、ポリイミドは、テトラカルボン酸二無水物及び/又はその誘導体と、ジアミンとを重付加反応させることにより得られるポリアミド酸(重付加物:付加重合体:開環重付加体)を閉環縮合(脱水閉環:分子内縮合)させることにより得られるものであることが知られている。このように、ポリイミドは、一般に、上述のような反応により得られる重合物であることから、前記モノマー(A)とモノマー(B)とを重縮合(前記重付加及び前記閉環縮合)させることにより得られる重合物(重縮合物)はポリイミドであるといえる。以下、先ず、このような重合物を形成するために利用される、モノマー(A)と、モノマー(B)とを分けて説明する。 In general, polyimide is a polyamic acid (polyadduct: addition polymer: ring-opening polyadduct) obtained by subjecting a tetracarboxylic dianhydride and/or a derivative thereof to a polyaddition reaction with a diamine. is obtained by ring-closing condensation (dehydration ring-closing: intramolecular condensation). As described above, since polyimide is generally a polymer obtained by the reaction as described above, by polycondensing the monomer (A) and the monomer (B) (the polyaddition and the ring-closing condensation), It can be said that the obtained polymer (polycondensate) is a polyimide. Hereinafter, the monomer (A) and the monomer (B), which are used to form such a polymer, will be described separately.

〈モノマー(A)〉
前記モノマー(A)は、下記式(1):
<Monomer (A)>
The monomer (A) has the following formula (1):

Figure 2022183743000003
Figure 2022183743000003

で表されるテトラカルボン酸二無水物及び/又はその誘導体を含むものである。 It contains a tetracarboxylic dianhydride and/or a derivative thereof.

前記式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物を得るための方法は特に制限されず、公知の方法(例えば、国際公開第2015/163314号に記載されている方法(例えば、かかる国際公開公報の実施例5等)等)を採用することができる。 The method for obtaining the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (1) is not particularly limited, and is a known method (e.g., the method described in International Publication No. 2015/163314 (e.g., such international Example 5, etc.) of the Unexamined Publication, etc.) can be employed.

また、前記式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物の誘導体としては、特に制限されないが、前記式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物の変性物であるジエステルジカルボン酸、及び、ジエステルジカルボン酸ジクロライドを好適に利用できる。すなわち、前記式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物の誘導体を利用する場合、前記式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物を、対応するジエステルジカルボン酸、または、ジエステルジカルボン酸ジクロライドに変性してから使用することが好ましい。このような誘導体の調製方法としては、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。前記式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物の誘導体として好適なジエステルジカルボン酸ジクロライドを調製する場合、例えば、前記式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物を任意のアルコールと反応させることで、ジエステルジカルボン酸を得た後に、塩素化試薬(チオニルクロライド、オキサリルクロライドなど)と反応させることで、対応するジエステルジカルボン酸ジクロライドを得る方法等を採用することができる。 Further, the derivative of the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (1) is not particularly limited, but a diester dicarboxylic acid which is a modified product of the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (1) , and diester dicarboxylic acid dichloride can be preferably used. That is, when using the derivative of the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (1), the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (1) is converted to the corresponding diester dicarboxylic acid or diester It is preferable to use it after modifying|denaturing to a dicarboxylic-acid dichloride. Methods for preparing such derivatives are not particularly limited, and known methods can be employed as appropriate. When preparing a suitable diester dicarboxylic acid dichloride as a derivative of the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (1), for example, the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (1) is mixed with any alcohol By reacting with, after obtaining a diester dicarboxylic acid, by reacting with a chlorinating reagent (thionyl chloride, oxalyl chloride, etc.), a method of obtaining the corresponding diester dicarboxylic acid dichloride can be employed.

また、前記モノマー(A)は、前記式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物及びその誘導体からなる群から選択される少なくとも1種の化合物を含んでいればよく、他の化合物(モノマー(B)と反応させることでポリイミドを製造することが可能な公知の他のモノマー化合物)を更に含んでいてもよい。ここにおいて、前記モノマー(A)は、前記一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物及び/又はその誘導体を主成分として含むことが好ましく、モノマー(A)中のテトラカルボン酸二無水物の全量(化合物の全量)に対して、前記一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物及びその誘導体の含有量(総量)が70モル%(より好ましくは80モル%、更に好ましくは90モル%、特に好ましくは95モル%以上)であることが好ましい。なお、モノマー(A)は、より効率よくポリイミドを製造することが可能となることから、前記一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物からなるものであることが好ましい。 Further, the monomer (A) may contain at least one compound selected from the group consisting of tetracarboxylic dianhydrides represented by the formula (1) and derivatives thereof, and other compounds ( Other known monomeric compounds capable of producing a polyimide by reacting with the monomer (B) may further be included. Here, the monomer (A) preferably contains a tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (1) and/or a derivative thereof as a main component, and the tetracarboxylic acid dianhydride in the monomer (A) The content (total amount) of the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (1) and its derivative is 70 mol% (more preferably 80 mol%, based on the total amount of the anhydride (total amount of the compound), more preferably 90 mol %, particularly preferably 95 mol % or more). In addition, the monomer (A) is preferably composed of the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (1) because it enables more efficient production of the polyimide.

なお、モノマー(A)が前記式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物及びその誘導体からなる群から選択される少なくとも1種の化合物以外の他の化合物を更に含む場合、かかる他の化合物は、前記式(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」及び/又はその誘導体であることが好ましい。このように、モノマー(A)は、前記式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物及びその誘導体からなる群から選択される少なくとも1種の化合物とともに、他のテトラカルボン酸二無水物及び/又はその誘導体を含む、テトラカルボン酸二無水物系のモノマーからなるものとして利用してもよい。 In addition, when the monomer (A) further contains other compounds other than at least one compound selected from the group consisting of tetracarboxylic dianhydrides represented by the formula (1) and derivatives thereof, such other The compound is preferably "another tetracarboxylic dianhydride" other than the tetracarboxylic dianhydride represented by formula (1) and/or a derivative thereof. Thus, the monomer (A) includes at least one compound selected from the group consisting of tetracarboxylic dianhydrides represented by the formula (1) and derivatives thereof, and other tetracarboxylic dianhydrides. and/or derivatives thereof.

このような「他のテトラカルボン酸二無水物」としては、特に制限されず、ポリイミドの製造に利用可能な公知のものを適宜利用でき、例えば、無水ピロメリット酸、3,4’-オキシジフタル酸二無水物、4,4’-オキシジフタル酸二無水物、ビフェニル-3,4,3’,4’-テトラカルボン酸二無水物、ベンゾフェノン-3,4,3’,4’-テトラカルボン酸二無水物、ジフェニルスルホン-3,4,3’,4’-テトラカルボン酸二無水物、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、m-ターフェニル-3,4,3’,4’-テトラカルボン酸二無水物、p-ターフェニル-3,4,3’,4’-テトラカルボン酸二無水物、シクロブタン-1,2,3,4-テトラカルボン酸二無水物、3-カルボキシメチル-1,2,4-シクロペンタントリカルボン酸1,4:2,3-二無水物、シクロヘキサン-1,2,4,5-テトラカルボン酸二無水物(HPMDA)、ブタン-1,2,3,4-テトラカルボン酸二無水物、ナフタレン-1,4,5,8-テトラカルボン酸二無水物、ビス(1,3-ジオキソ-1,3-ジヒドロイソベンゾフラン-5-カルボン酸)1,4-フェニレン、ノルボルナン-2-スピロ-α-シクロペンタノン-α’-スピロ-2’’-ノルボルナン-5,5’’,6,6’’-テトラカルボン酸二無水物(CpODA)、下記式(2)~(3): Such "other tetracarboxylic dianhydrides" are not particularly limited, and known ones that can be used for the production of polyimides can be used as appropriate, such as pyromellitic anhydride and 3,4'-oxydiphthalic acid. dianhydride, 4,4'-oxydiphthalic dianhydride, biphenyl-3,4,3',4'-tetracarboxylic dianhydride, benzophenone-3,4,3',4'-tetracarboxylic dianhydride anhydride, diphenylsulfone-3,4,3′,4′-tetracarboxylic dianhydride, 4,4′-(2,2-hexafluoroisopropylidene)diphthalic dianhydride, m-terphenyl-3 ,4,3′,4′-tetracarboxylic dianhydride, p-terphenyl-3,4,3′,4′-tetracarboxylic dianhydride, cyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic Acid dianhydride, 3-carboxymethyl-1,2,4-cyclopentanetricarboxylic acid 1,4:2,3-dianhydride, cyclohexane-1,2,4,5-tetracarboxylic dianhydride (HPMDA ), butane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, naphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic dianhydride, bis(1,3-dioxo-1,3-dihydroiso benzofuran-5-carboxylic acid) 1,4-phenylene, norbornane-2-spiro-α-cyclopentanone-α'-spiro-2''-norbornane-5,5'',6,6''-tetracarboxylic Acid dianhydride (CpODA), the following formulas (2) to (3):

Figure 2022183743000004
Figure 2022183743000004

で表される化合物(上記式(2)で表される化合物(略称「BNBDA」)、上記式(3)で表される化合物(略称「BzDA」))等を挙げることができる。このような他のテトラカルボン酸二無水物は、1種を単独で用いてもよく、あるいは、2種以上を併用してもよい。なお、このような他のテトラカルボン酸二無水物及び/又はその誘導体を利用する場合、モノマー(A)中の化合物の総モル量に対して、他のテトラカルボン酸二無水物及びその誘導体の含有量(合計量)が5~30モル%となるようにして利用することが好ましい。 (the compound represented by the above formula (2) (abbreviation “BNBDA”), the compound represented by the above formula (3) (abbreviation “BzDA”)), and the like. Such other tetracarboxylic dianhydrides may be used singly or in combination of two or more. When using such other tetracarboxylic dianhydrides and/or derivatives thereof, the amount of other tetracarboxylic dianhydrides and derivatives thereof relative to the total molar amount of the compounds in the monomer (A) It is preferable to use them so that the content (total amount) is 5 to 30 mol %.

〈モノマー(B)〉
モノマー(B)は、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル(略称:3,4’-DDE)、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル(略称:4,4’-DDE)、1,3-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン(略称:1,3,3-BAB)、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン(略称:BAPF、又は、HFBAPP)、4,4’-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル(略称:APBP)、4,4’-ジアミノベンズアニリド(略称:DABAN)、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン(略称:TFMB)、2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン(略称:Bis-AP-AF)からなる群から選択される少なくとも1種のジアミン化合物である。
<Monomer (B)>
Monomer (B) includes 3,4′-diaminodiphenyl ether (abbreviation: 3,4′-DDE), 4,4′-diaminodiphenyl ether (abbreviation: 4,4′-DDE), 1,3-bis(3- aminophenoxy)benzene (abbreviation: 1,3,3-BAB), 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]hexafluoropropane (abbreviation: BAPF or HFBAPP), 4,4'- Bis(4-aminophenoxy)biphenyl (abbreviation: APBP), 4,4′-diaminobenzanilide (abbreviation: DABAN), 2,2′-bis(trifluoromethyl)benzidine (abbreviation: TFMB), 2,2- At least one diamine compound selected from the group consisting of bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)hexafluoropropane (abbreviation: Bis-AP-AF).

このように、3,4’-DDE、4,4’-DDE、1,3,3-BAB、BAPF、APBP、DABAN、TFMB、及び、Bis-AP-AFからなる群から選択される少なくとも1種のジアミン化合物をモノマー(B)として利用し、これをモノマー(A)と組み合わせてポリイミドとすることにより、従来のポリイミドと比較して、より高い水準の耐熱性を有するものとすることができる。 Thus, at least one selected from the group consisting of 3,4'-DDE, 4,4'-DDE, 1,3,3-BAB, BAPF, APBP, DABAN, TFMB, and Bis-AP-AF By using a diamine compound as the monomer (B) and combining it with the monomer (A) to form a polyimide, it is possible to have a higher level of heat resistance than conventional polyimides. .

また、このようなモノマー(B)としては、更に高い水準の耐熱性を有するものとすることが可能となることから、中でも、3,4’-DDE、4,4’-DDE、DABAN、TFMB、Bis-AP-AFがより好ましい。すなわち、モノマー(B)は、3,4’-DDE、4,4’-DDE、DABAN、TFMB、及び、Bis-AP-AFからなる群から選択される少なくとも1種のジアミン化合物であることがより好ましい。また、モノマー(B)としては、ポリイミドの溶媒に対する溶解性がより高くなるといった観点からは、Bis-AP-AFがより好ましく、また、耐熱性と透明性の両立といった観点からは、TFMBがより好ましく、更に、より高度な耐熱性の発現といった観点からは、DABANがより好ましい。なお、Bis-AP-AFを用いた場合には、側鎖に水酸基を有することから、得られるポリイミドの塩基性溶液への溶解性が向上するため、例えば、レジスト用途に応用した場合に、現像速度、解像度の点でより高い効果が得られるものと本発明者らは推察している。 Further, as such a monomer (B), since it is possible to have a higher level of heat resistance, among them, 3,4'-DDE, 4,4'-DDE, DABAN, TFMB , Bis-AP-AF are more preferred. That is, the monomer (B) is at least one diamine compound selected from the group consisting of 3,4'-DDE, 4,4'-DDE, DABAN, TFMB, and Bis-AP-AF. more preferred. Further, as the monomer (B), Bis-AP-AF is more preferable from the viewpoint of increasing the solubility of the polyimide in the solvent, and TFMB is more preferable from the viewpoint of achieving both heat resistance and transparency. DABAN is preferable, and more preferable from the viewpoint of developing higher heat resistance. In the case of using Bis-AP-AF, since it has a hydroxyl group in the side chain, the solubility of the obtained polyimide in a basic solution is improved. The present inventors presume that higher effects can be obtained in terms of speed and resolution.

このようなモノマー(B)として用いるジアミ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る。また、このようなジアミン化合物は、市販のものを適宜利用してもよい。 A method for producing such a diamine compound used as the monomer (B) is not particularly limited, and a known method can be appropriately adopted. In addition, as such a diamine compound, a commercially available one may be used as appropriate.

〈ポリイミドの特性等〉
本発明のポリイミドは、前記式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物及び/又はその誘導体を含むモノマー(A)と、3,4’-DDE、4,4’-DDE、1,3,3-BAB、BAPF、APBP、DABAN、TFMB、及び、Bis-AP-AFからなる群から選択される少なくとも1種のジアミン化合物であるモノマー(B)との重合物(重縮合物)である。
<Characteristics of polyimide>
The polyimide of the present invention comprises a monomer (A) containing a tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (1) and/or a derivative thereof, 3,4′-DDE, 4,4′-DDE, 1, 3,3-BAB, BAPF, APBP, DABAN, TFMB, and a polymer (polycondensate) with a monomer (B) that is at least one diamine compound selected from the group consisting of Bis-AP-AF be.

このようなポリイミドは、モノマー(A)及びモノマー(B)の重合物(重縮合物)でであるため、少なくとも、前記式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物及び/又はその誘導体と、前記ジアミン化合物との反応により形成される繰り返し単位を含むものとなる。そのため、かかるポリイミドは、例えば、下記式(10): Since such a polyimide is a polymer (polycondensate) of the monomer (A) and the monomer (B), at least the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (1) and / or a derivative thereof and a repeating unit formed by the reaction with the diamine compound. Therefore, such a polyimide has, for example, the following formula (10):

Figure 2022183743000005
Figure 2022183743000005

[式(10)中、Arは前記モノマー(B)として利用される前記ジアミン化合物から2つのアミノ基を除いた残基を示す。]
で表される繰り返し単位(I)を有するものとすることができる。
[In formula (10), Ar represents a residue obtained by removing two amino groups from the diamine compound used as the monomer (B). ]
It can have a repeating unit (I) represented by

また、本発明のポリイミドが前記繰り返し単位(I)を有するものである場合、前記繰り返し単位(I)の含有量は、ポリイミド中の全繰り返し単位に対して70~100モル%であることが好ましく、90~100モル%であることがより好ましく、100モル%であることが特に好ましい。前記繰り返し単位(I)の含有量を前記下限以上とすることで、前記下限未満とした場合と比較して、耐熱性を更に向上させることが可能となる。なお、前記モノマー(A)が、前記一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物及び/又はその誘導体とともに、他のテトラカルボン酸二無水物及び/又はその誘導体を含有するものである場合、本発明のポリイミドは、他のテトラカルボン酸二無水物及び/又はその誘導体とジアミン化合物(モノマー(B))とを重縮合して得られる構造(他の繰り返し単位)を更に有するものとなる。 Further, when the polyimide of the present invention has the repeating unit (I), the content of the repeating unit (I) is preferably 70 to 100 mol% with respect to all repeating units in the polyimide. , more preferably 90 to 100 mol %, particularly preferably 100 mol %. By making the content of the repeating unit (I) equal to or higher than the lower limit, it is possible to further improve the heat resistance as compared with the case where the content is lower than the lower limit. The monomer (A) contains the tetracarboxylic dianhydride and/or derivative thereof represented by the general formula (1) and other tetracarboxylic dianhydride and/or derivative thereof. In some cases, the polyimide of the present invention further has a structure (another repeating unit) obtained by polycondensing another tetracarboxylic dianhydride and/or derivative thereof with a diamine compound (monomer (B)). becomes.

また、本発明のポリイミドとしては、耐熱性を更に高い水準のものとするといった観点から、ガラス転移温度(Tg)が300℃以上のものが好ましく、350℃以上のものがより好ましい。なお、このようなガラス転移温度(Tg)は、熱機械的分析装置(リガク製の商品名「TMA8311」)を使用して引張モードにより測定することができる。 Further, the polyimide of the present invention preferably has a glass transition temperature (Tg) of 300° C. or higher, more preferably 350° C. or higher, from the viewpoint of achieving a higher level of heat resistance. Such a glass transition temperature (Tg) can be measured in a tensile mode using a thermomechanical analyzer (trade name "TMA8311" manufactured by Rigaku Corporation).

さらに、本発明のポリイミドとしては、耐熱性をより高い水準のものとするといった観点から、5%重量減少温度(5%Td)が400℃以上のものが好ましく、450℃以上のものがより好ましい。また、本発明のポリイミドとしては、耐熱性をより高い水準のものとするといった観点から、1%重量減少温度(Td1%)が300℃以上のものが好ましく、400℃以上のものがより好ましい。なお、このような重量減少温度(Td5%、Td1%)の値としては、実施例の欄に記載している重量減少温度(Td5%、Td1%)の測定方法と同様の方法を採用して求められる値を採用する。 Furthermore, the polyimide of the present invention preferably has a 5% weight loss temperature (5% Td) of 400° C. or higher, more preferably 450° C. or higher, from the viewpoint of achieving a higher level of heat resistance. . The polyimide of the present invention preferably has a 1% weight loss temperature (Td1%) of 300° C. or higher, more preferably 400° C. or higher, from the viewpoint of achieving a higher level of heat resistance. The weight loss temperature values (Td5%, Td1%) were determined by the same weight loss temperature measurement method (Td5%, Td1%) described in Examples. Adopt the desired value.

また、本発明のポリイミドの数平均分子量(Mn)としては、ポリスチレン換算で1,000~1,000,000であることが好ましい。このようなポリイミドの重量平均分子量(Mw)としては、ポリスチレン換算で1,000~5,000,000であることが好ましい。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い。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)が前記範囲内にある場合には、より均一なフィルムをより効率よく製膜することが可能となる。なお、このようなポリイミドの分子量(Mw又はMn)や分子量の分布(Mw/Mn)は、測定装置としてゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定装置(東ソー株式会社製、商品名:HLC-8320GPC/カラム4本:東ソー株式会社製、商品名:TSK gel SuperAW4000,3000,2500,SuperH-RC、溶媒:N,N-ジメチルアセトアミド(DMAc))を用いて測定したデータをポリスチレンで換算して求めることができる。なお、このようなポリイミドにおいては、分子量の測定が困難な場合には、そのポリイミドの製造に用いるポリアミド酸の粘度に基づいて、分子量等を類推して、用途等に応じたポリイミドを選別して使用してもよい。 The number average molecular weight (Mn) of the polyimide of the present invention is preferably 1,000 to 1,000,000 in terms of polystyrene. The weight average molecular weight (Mw) of such polyimide is preferably 1,000 to 5,000,000 in terms of polystyrene. Furthermore, the molecular weight distribution (Mw/Mn) of such polyimide is preferably 1.1 to 5.0. When the molecular weight (Mw or Mn) and molecular weight distribution (Mw/Mn) of such polyimide are within the above ranges, it is possible to form a more uniform film more efficiently. The molecular weight (Mw or Mn) and molecular weight distribution (Mw/Mn) of such a polyimide are measured by a gel permeation chromatography (GPC) measuring device (manufactured by Tosoh Corporation, trade name: HLC-8320GPC/ 4 columns: manufactured by Tosoh Corporation, trade name: TSK gel Super AW4000, 3000, 2500, SuperH-RC, solvent: N,N-dimethylacetamide (DMAc)) Data measured using polystyrene conversion to obtain can be done. If it is difficult to measure the molecular weight of such a polyimide, the molecular weight and the like can be estimated based on the viscosity of the polyamic acid used to produce the polyimide, and the polyimide according to the application can be selected. may be used.

また、本発明のポリイミドは、溶媒に対する溶解性を有するものとすることも可能であるため、有機溶媒に溶解させてポリイミド溶液(樹脂溶液:ワニス)として利用することも可能である。なお、このようなポリイミド溶液に用いる有機溶媒としては、溶解性、成膜性、生産性、工業的入手性、既存設備の有無、価格といった観点から、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、γ-ブチロラクトン、プロピレンカーボネート、テトラメチル尿素、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、シクロペンタノンが好ましく、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミド、γ-ブチロラクトン、テトラメチル尿素がより好ましく、N,N-ジメチルアセトアミド、γ-ブチロラクトンが特に好ましい。なお、このような有機溶媒は1種を単独で、あるいは2種以上を組み合わせて利用してもよい。 In addition, since the polyimide of the present invention can be soluble in solvents, it can be dissolved in an organic solvent and used as a polyimide solution (resin solution: varnish). The organic solvent used for such a polyimide solution is N-methyl-2-pyrrolidone, N, N -dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, γ-butyrolactone, propylene carbonate, tetramethylurea, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, cyclopentanone, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, γ-butyrolactone and tetramethylurea are more preferred, and N,N-dimethylacetamide and γ-butyrolactone are particularly preferred. In addition, such an organic solvent may be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

また、本発明のポリイミドをポリイミド溶液として利用する場合、各種の加工品を製造するための塗工液等として好適に利用することも可能である。例えば、フィルムを形成する場合、ポリイミド溶液を基材上に塗工して塗膜を得た後、溶媒を除去することで、ポリイミドフィルムを形成してもよい。なお、このようなポリイミド溶液においては、前記ポリイミドの含有量(溶解量)は特に制限されないが、1~75質量%であることが好ましく、10~50質量%であることがより好ましい。 In addition, when the polyimide of the present invention is used as a polyimide solution, it can be suitably used as a coating liquid or the like for producing various processed products. For example, when forming a film, a polyimide film may be formed by applying a polyimide solution onto a substrate to obtain a coating film and then removing the solvent. In such a polyimide solution, the content (dissolution amount) of the polyimide is not particularly limited, but is preferably 1 to 75% by mass, more preferably 10 to 50% by mass.

また、本発明のポリイミドは、その用途に応じて公知の成分を適宜含有させて利用してもよく、例えば、他のポリマー、酸化防止剤、紫外線吸収剤・ヒンダードアミン系光安定剤、核剤・透明化剤、無機フィラー(ガラス繊維、ガラス中空球、タルク、マイカ、アルミナ、チタニア、シリカなど)、重金属不活性化剤・フィラー充填プラスチック用添加剤、難燃剤、加工性改良剤・滑剤/水分散型安定剤、永久帯電防止剤、靱性向上剤、界面活性剤、炭素繊維等の添加成分を更に含有させて利用してもよい。 In addition, the polyimide of the present invention may be used by appropriately containing known components according to its use, such as other polymers, antioxidants, ultraviolet absorbers, hindered amine light stabilizers, nucleating agents, Clarifying agents, inorganic fillers (glass fibers, hollow glass spheres, talc, mica, alumina, titania, silica, etc.), heavy metal deactivators, filler-filled plastic additives, flame retardants, processability improvers, lubricants/water Additional components such as dispersing stabilizers, permanent antistatic agents, toughness improvers, surfactants, carbon fibers, etc. may be further contained and utilized.

また、このようなポリイミドの形状は特に制限されず、例えば、フィルム形状や粉状としたり、更には、押出成形によりペレット形状等としてもよい。このように、本発明のポリイミドは、フィルム形状にしたり、押出成形によりペレット形状としたり、公知の方法で各種の形状に適宜成形することもできる。 The shape of such polyimide is not particularly limited, and for example, it may be in the form of film or powder, or may be in the form of pellets by extrusion molding. As described above, the polyimide of the present invention can be formed into a film shape, extruded into a pellet shape, or formed into various shapes by known methods.

また、本発明のポリイミドを製造するための方法は、特に制限されず、例えば、モノマー(A)として前記一般式(1)で表される化合物を利用する場合、テトラカルボン酸二無水物として前記一般式(1)で表される化合物を利用する以外は、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを反応させてポリイミドを製造する公知の方法(例えば、国際公開第2011/099518号に記載されている方法、国際公開第2015/163314号公報に記載されている方法等)で採用されている方法(条件)を適宜採用できる。 Further, the method for producing the polyimide of the present invention is not particularly limited. For example, when using the compound represented by the general formula (1) as the monomer (A), the tetracarboxylic dianhydride is Except for using the compound represented by the general formula (1), a known method for producing a polyimide by reacting a tetracarboxylic dianhydride and a diamine (for example, described in WO 2011/099518) methods (methods described in International Publication No. 2015/163314, etc.) can be appropriately adopted.

また、本発明のポリイミドを製造するための方法として好適に利用可能な方法としては、特に制限されるものではないが、例えば、モノマー(A)及びモノマー(B)を重付加反応させてポリイミド前駆体樹脂(好ましくはポリアミド酸(ポリアミック酸))を形成し、その後、ポリイミド前駆体樹脂を閉環縮合(脱水閉環:分子内縮合)させてイミド化することにより、モノマー(A)及びモノマー(B)の重合物であるポリイミドを得る方法(以下、場合により、単に「ポリイミドの製造方法(I)」と称する)を採用することができる。以下、本発明のポリイミドを製造するための方法として好適に利用可能なポリイミドの製造方法(I)を簡単に説明する。 In addition, the method that can be suitably used as a method for producing the polyimide of the present invention is not particularly limited, but for example, the monomer (A) and the monomer (B) are subjected to a polyaddition reaction to produce a polyimide precursor. A body resin (preferably polyamic acid (polyamic acid)) is formed, and then the polyimide precursor resin is subjected to ring-closing condensation (dehydration ring-closing: intramolecular condensation) to imidize the monomer (A) and the monomer (B). (hereinafter sometimes simply referred to as "polyimide production method (I)") can be employed. The method (I) for producing polyimide, which can be suitably used as a method for producing the polyimide of the present invention, will be briefly described below.

このようなポリイミドの製造方法(I)においては、先ず、モノマー(A)及びモノマー(B)を重付加反応させてポリイミド前駆体樹脂(好ましくはポリアミド酸)を形成した後に、これを利用してポリイミドを得る方法である。なお、ここにいう「ポリイミド前駆体樹脂」は、前記モノマー(A)と前記モノマー(B)とを重付加反応させることにより得られるものであればよく、前記モノマー(A)と前記モノマー(B)との付加重合体そのものの他、その付加重合体から得られる誘導体をも含む概念である。以下、先ず、ポリイミドを製造する際に形成するポリイミド前駆体樹脂について説明する。 In the method (I) for producing such a polyimide, first, the monomer (A) and the monomer (B) are subjected to a polyaddition reaction to form a polyimide precursor resin (preferably polyamic acid), which is then used. It is a method of obtaining polyimide. In addition, the "polyimide precursor resin" referred to herein may be obtained by subjecting the monomer (A) and the monomer (B) to a polyaddition reaction, and the monomer (A) and the monomer (B ) as well as derivatives obtained from the addition polymer. In the following, first, the polyimide precursor resin that is formed when producing polyimide will be described.

このようなポリイミド前駆体樹脂としては、例えば、下記一般式(11): Examples of such a polyimide precursor resin include the following general formula (11):

Figure 2022183743000006
Figure 2022183743000006

[式(11)中、Arは前記モノマー(B)として利用される前記ジアミン化合物から2つのアミノ基を除いた残基を示し、Yはそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1~6のアルキル基及び炭素数3~9のアルキルシリル基よりなる群から選択される1種を示し、aで表される結合手及びbで表される結合手のうちの一方が*1で表される炭素原子に結合し、aで表される結合手及びbで表される結合手のうちのもう一方が*2で表される炭素原子に結合し、cで表される結合手及びdで表される結合手のうちの一方が*3で表される炭素原子に結合し、かつ、cで表される結合手及びdで表される結合手のうちのもう一方が*4で表される炭素原子に結合する。]
で表される繰り返し単位(II)を有するものを挙げることができる。なお、このような繰り返し単位(II)は、前記一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物及び/又はその誘導体と、前記ジアミン化合物とを重付加することにより、又は、重付加後、誘導することにより得ることができる。そのため、前記繰り返し単位(II)は、前記一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物及び/又はその誘導体と、前記ジアミン化合物とを重付加することにより得られる構造(繰り返し単位)及びその誘導体であるといえる。
[In the formula (11), Ar represents a residue obtained by removing two amino groups from the diamine compound used as the monomer (B); One selected from the group consisting of an alkyl group and an alkylsilyl group having 3 to 9 carbon atoms, wherein one of the bond represented by a and the bond represented by b is represented by *1 The other of the bond represented by a and the bond represented by b binds to the carbon atom represented by * 2, and the bond represented by c and the bond represented by d One of the bonds is attached to the carbon atom represented by * 3, and the other of the bonds represented by c and d is represented by * 4. Binds to a carbon atom. ]
Those having a repeating unit (II) represented by can be mentioned. Incidentally, such a repeating unit (II) is obtained by polyaddition of the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (1) and/or a derivative thereof and the diamine compound, or by polyaddition After that, it can be obtained by induction. Therefore, the repeating unit (II) is a structure (repeating unit) obtained by polyaddition of the tetracarboxylic dianhydride and/or derivative thereof represented by the general formula (1) and the diamine compound. and its derivatives.

ここで、式(11)中のYはそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1~6(好ましくは炭素数1~3)のアルキル基及び炭素数3~9のアルキルシリル基よりなる群から選択される1種を示す。このようなYは、その置換基の種類、及び、置換基の導入率を、その製造条件を適宜変更することで変化させることができる。なお、このようなYが、いずれも水素原子である場合(いわゆるポリアミド酸の繰り返し単位となる場合)には、それを脱水閉環させることで、効率よくポリイミドを製造することが可能となる。また、前記一般式(11)中のYが炭素数1~6(好ましくは炭素数1~3)のアルキル基である場合、ポリイミド前駆体樹脂の保存安定性がより優れたものとなる傾向にある。Yとして選択され得る炭素数1~6のアルキル基としては、メチル基又はエチル基がより好ましい。また、前記一般式(11)中のYが炭素数3~9のアルキルシリル基である場合、ポリイミド前駆体樹脂の溶解性がより優れたものとなる傾向にある。Yとして選択され得る炭素数3~9のアルキルシリル基としては、トリメチルシリル基又はt-ブチルジメチルシリル基がより好ましい。 Here, each Y 1 in formula (11) is independently selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (preferably 1 to 3 carbon atoms) and an alkylsilyl group having 3 to 9 carbon atoms. One selected is shown. Such Y1 can be changed by appropriately changing the type of substituent and the introduction rate of the substituent by appropriately changing the production conditions. Incidentally, when all such Y 1 are hydrogen atoms (so-called repeating units of polyamic acid), polyimide can be produced efficiently by dehydration and ring closure. Further, when Y 1 in the general formula (11) is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (preferably 1 to 3 carbon atoms), the storage stability of the polyimide precursor resin tends to be more excellent. It is in. The alkyl group having 1 to 6 carbon atoms that can be selected as Y 1 is more preferably a methyl group or an ethyl group. Further, when Y 1 in the general formula (11) is an alkylsilyl group having 3 to 9 carbon atoms, the solubility of the polyimide precursor resin tends to be more excellent. As the alkylsilyl group having 3 to 9 carbon atoms that can be selected as Y 1 , a trimethylsilyl group or a t-butyldimethylsilyl group is more preferable.

前記式(11)中のYに関して、水素原子以外の基(アルキル基及び/又はアルキルシリル基)の導入率は、特に限定されないが、ポリイミド前駆体樹脂中に含まれる全繰り返し単位(II)中の全Yのうちの少なくとも一部をアルキル基及び/又はアルキルシリル基とする場合、前記繰り返し単位(II)中のYの総量の25%以上(より好ましくは50%以上、更に好ましくは75%以上)をアルキル基及び/又はアルキルシリル基とすることが好ましい(なお、この場合、アルキル基及び/又はアルキルシリル基以外のYは水素原子となる)。Yの総量の25%以上をアルキル基及び/又はアルキルシリル基にすることで、ポリイミド前駆体樹脂の保存安定性がより優れたものとなる傾向にある。 Regarding Y 1 in the formula (11), the introduction rate of groups other than hydrogen atoms (alkyl groups and/or alkylsilyl groups) is not particularly limited, but all repeating units (II) contained in the polyimide precursor resin When at least part of all Y 1 in the above are alkyl groups and/or alkylsilyl groups, the total amount of Y 1 in the repeating unit (II) is 25% or more (more preferably 50% or more, still more preferably is 75% or more) is preferably an alkyl group and/or an alkylsilyl group (in this case, Y 1 other than the alkyl group and/or the alkylsilyl group is a hydrogen atom). When 25% or more of the total amount of Y1 is an alkyl group and/or an alkylsilyl group, the storage stability of the polyimide precursor resin tends to be more excellent.

また、前記ポリイミド前駆体樹脂が前記繰り返し単位(II)を有するものである場合、前記繰り返し単位(II)の含有量は特に制限されないが、ポリイミド前駆体樹脂中の全繰り返し単位に対して70~100モル%であることが好ましく、90~100モル%であることがより好ましく、100モル%であることが特に好ましい。前記繰り返し単位(II)の含有量を前記下限以上とすることで、前記下限未満とした場合と比較して、ポリイミドを製造した場合に、ポリイミドの黄色度を更に低減させることが可能となる。なお、このようなポリイミド前駆体樹脂は、前記式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物及び/又はその誘導体と、前記ジアミン化合物とを重付加することにより得られる構造(繰り返し単位)及びその誘導体を含むものであればよく、他のテトラカルボン酸二無水物及び/又はその誘導体とジアミン化合物とを重付加して得られる構造(他の繰り返し単位)を更に有するものであってもよい。 Further, when the polyimide precursor resin has the repeating unit (II), the content of the repeating unit (II) is not particularly limited, but 70 to 70 to all repeating units in the polyimide precursor resin. It is preferably 100 mol %, more preferably 90 to 100 mol %, particularly preferably 100 mol %. By making the content of the repeating unit (II) equal to or higher than the lower limit, it is possible to further reduce the yellowness of the polyimide when the polyimide is produced compared to the case where the content is lower than the lower limit. In addition, such a polyimide precursor resin has a structure (repeating unit) obtained by polyaddition of the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (1) and/or a derivative thereof and the diamine compound. and derivatives thereof, and further having a structure (other repeating unit) obtained by polyaddition of another tetracarboxylic dianhydride and / or a derivative thereof and a diamine compound good.

前記ポリイミドの製造方法(I)において、ポリイミド前駆体樹脂(好ましくはポリアミド酸(ポリアミック酸))を形成する方法としては、特に制限されないが、有機溶媒の存在下において、モノマー(A)及びモノマー(B)を重付加反応させてポリイミド前駆体樹脂を得る方法を好適に採用することができる。このような方法に用いる有機溶媒としては、前記モノマー(A)と前記モノマー(B)の両者を溶解することが可能な有機溶媒(さらに好ましくは、形成されるポリイミド前駆体も溶解可能な有機溶媒)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(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、γ-カプロラクトン(GBL)、テトラメチル尿素(N,N,N’,N’-テトラメチルウレア:TMU)、ジメチルスルホキシド、δ-バレロラクトンなどが挙げられる。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。 In the polyimide production method (I), the method for forming the polyimide precursor resin (preferably polyamic acid (polyamic acid)) is not particularly limited, but in the presence of an organic solvent, the monomer (A) and the monomer ( A method of obtaining a polyimide precursor resin by subjecting B) to a polyaddition reaction can be preferably employed. The organic solvent used in such a method includes an organic solvent capable of dissolving both the monomer (A) and the monomer (B) (more preferably, an organic solvent capable of dissolving the polyimide precursor to be formed). ) is preferred. Examples of such organic solvents include N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), N,N-dimethylacetamide (DMAc), N,N-dimethylformamide, γ-caprolactone (GBL), tetramethylurea (N , N,N′,N′-tetramethylurea (TMU), dimethylsulfoxide, δ-valerolactone and the like. You may use such an organic solvent individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.

また、モノマー(A)及びモノマー(B)を重付加反応させるための条件としては特に制限されず、例えば、モノマー(A)として前記一般式(1)で表される化合物を利用する場合、テトラカルボン酸二無水物として前記一般式(1)で表される化合物を利用する以外は、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを反応させてポリアミド酸を製造する公知の方法(例えば、国際公開第2011/099518号に記載されている方法、国際公開第2015/163314号公報に記載されている方法等)で採用されている条件を適宜採用できる。このようにして、モノマー(A)として前記一般式(1)で表される化合物を利用して、かかるテトラテトラカルボン酸二無水物と、前記ジアミン化合物との付加重合反応を進行させることで、ポリイミド前駆体樹脂として好適なポリアミド酸(式(11)中のYがいずれも水素原子である繰り返し単位(II)を有するポリイミド前駆体樹脂)を得ることが可能となる。 Moreover, the conditions for the polyaddition reaction of the monomer (A) and the monomer (B) are not particularly limited. Except for using the compound represented by the general formula (1) as the carboxylic dianhydride, a known method for producing a polyamic acid by reacting a tetracarboxylic dianhydride and a diamine (e.g., International Publication No. 2011/099518, the method described in International Publication No. 2015/163314, etc.) can be employed as appropriate. In this way, by using the compound represented by the general formula (1) as the monomer (A) to proceed with the addition polymerization reaction between the tetratetracarboxylic dianhydride and the diamine compound, It is possible to obtain a polyamic acid suitable as a polyimide precursor resin (a polyimide precursor resin having repeating units (II) in which all Y 1 in formula (11) are hydrogen atoms).

ここで、式(11)中のYが水素原子以外となるような繰り返し単位(II)を含有するポリイミド前駆体樹脂を製造する場合の製造方法としては、例えば、テトラカルボン酸二無水物として前記一般式(1)で表されるテトラカルボン酸二無水物を用いる以外は、国際公開第2018/066522号公報の段落[0165]~[0174]に記載されている方法と同様にして製造する方法を適宜採用してもよい。 Here, as a production method for producing a polyimide precursor resin containing a repeating unit (II) such that Y 1 in formula (11) is other than a hydrogen atom, for example, a tetracarboxylic dianhydride Manufactured in the same manner as described in paragraphs [0165] to [0174] of WO 2018/066522, except that the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (1) is used. Any suitable method may be employed.

また、前記ポリイミドの製造方法(I)においては、ポリイミド前駆体樹脂を形成した後、前記ポリイミド前駆体樹脂を閉環縮合(脱水閉環:分子内縮合)させてイミド化することによりポリイミドを得る。 Further, in the method (I) for producing a polyimide, after forming a polyimide precursor resin, the polyimide precursor resin is imidized by ring-closing condensation (dehydration ring-closing: intramolecular condensation) to obtain a polyimide.

前記ポリイミド前駆体樹脂(好ましくはポリアミド酸)を閉環縮合させてイミド化するための方法(条件等)は特に制限されず、公知のイミド化の方法(例えば、国際公開第2011/099518号に記載されているイミド化の方法等)において採用されている方法(条件)を適宜採用することができる。 The method (conditions, etc.) for imidizing the polyimide precursor resin (preferably polyamic acid) by ring-closing condensation is not particularly limited, and a known imidization method (e.g., International Publication No. 2011/099518). The method (conditions) employed in the imidization method, etc.) can be employed as appropriate.

また、前記ポリイミドの製造方法(I)においては、反応促進剤の存在下、有機溶媒中でモノマー(A)及びモノマー(B)を加熱して反応させることにより、前記ポリイミド前駆体樹脂の形成と、それに続く閉環縮合(イミド化)を一連の反応として同時に進行せしめてポリイミドを形成することが好ましい。これにより、中間体のポリイミド前駆体樹脂(好ましくはポリアミド酸)の形成とそれに続くポリイミドの形成(イミド化)とを同時に進行せしめてポリイミドを効率よく製造することが可能である。また、これにより有機溶媒に溶解した状態のポリイミドを得ることも可能であり、有機溶媒と、ポリイミドとからなるポリイミド溶液(ポリイミドワニス)を効率よく得ることもできる。なお、このような手法でポリイミドを形成した場合には、高分子量体のポリイミドが効率よく形成されて、得られるポリイミドの耐熱性がより高度なものとなる傾向にある。そのため、本発明のポリイミドとしては、耐熱性を更に高度なものとすることが可能となるといった観点から、前記手法により得られるポリイミドワニスの硬化物であることが好ましい。なお、このように、ポリイミドワニスを調製した場合には、これを基板上に塗布して硬化せしめることでフィルム形状のポリイミドを調製することが可能となる等、各種形状のポリイミドをより効率よく製造することも可能となる。 Further, in the method (I) for producing a polyimide, the monomer (A) and the monomer (B) are heated and reacted in an organic solvent in the presence of a reaction accelerator to form the polyimide precursor resin. , and subsequent ring-closing condensation (imidization) are preferably allowed to proceed simultaneously as a series of reactions to form the polyimide. As a result, the formation of the intermediate polyimide precursor resin (preferably polyamic acid) and the subsequent formation of the polyimide (imidation) can proceed simultaneously to efficiently produce the polyimide. Moreover, it is also possible to obtain polyimide dissolved in an organic solvent, and it is also possible to efficiently obtain a polyimide solution (polyimide varnish) composed of an organic solvent and polyimide. When polyimide is formed by such a method, high-molecular-weight polyimide is efficiently formed, and the obtained polyimide tends to have higher heat resistance. Therefore, the polyimide of the present invention is preferably a cured product of the polyimide varnish obtained by the above method, from the viewpoint that the heat resistance can be further improved. In addition, when polyimide varnish is prepared in this way, it is possible to prepare polyimide in the form of a film by coating it on a substrate and curing it, so that various shapes of polyimide can be produced more efficiently. It is also possible to

また、反応促進剤の存在下、有機溶媒中でモノマー(A)及びモノマー(B)を加熱する場合に利用する、前記反応促進剤としては、特に制限されないが、反応性、入手性、実用性の観点から、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、N-メチルピペリジン、ピリジンが好ましく、トリエチルアミン、ピリジン、N-メチルピペリジンがより好ましく、トリエチルアミン、N-メチルピペリジンが更に好ましい。このような反応促進剤は1種を単独であるいは2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、反応促進剤の存在下、有機溶媒中でモノマー(A)及びモノマー(B)を加熱する場合の加熱温度も特に制限されないが150~200℃とすることが好ましい。前記加熱温度を前記範囲内とすることでより効率よくポリイミドを製造することが可能となる。 Further, the reaction accelerator used when heating the monomer (A) and the monomer (B) in an organic solvent in the presence of the reaction accelerator is not particularly limited, but reactivity, availability, practicality from the viewpoint of , triethylamine, diisopropylethylamine, N-methylpiperidine and pyridine are preferred, triethylamine, pyridine and N-methylpiperidine are more preferred, and triethylamine and N-methylpiperidine are still more preferred. Such reaction accelerators may be used singly or in combination of two or more. The heating temperature for heating the monomers (A) and (B) in an organic solvent in the presence of a reaction accelerator is not particularly limited, but is preferably 150 to 200°C. By setting the heating temperature within the above range, polyimide can be produced more efficiently.

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 The present invention will be described in more detail below based on examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.

〔実施例等で用いたモノマーについて〕
先ず、各実施例等において利用したモノマー(テトラカルボン酸二無水物及びジアミン化合物)について簡単に説明する。
[Regarding the monomers used in Examples etc.]
First, the monomers (tetracarboxylic dianhydride and diamine compound) used in each example will be briefly described.

〈テトラカルボン酸二無水物〉
各実施例等で用いたテトラカルボン酸二無水物は、以下に記載した略称(BpDA、BzDA)にて表現する。
・BpDA:上記式(1)で表される化合物
・BzDA:上記式(3)で表される化合物。
<Tetracarboxylic dianhydride>
The tetracarboxylic dianhydrides used in each example are represented by the following abbreviations (BpDA, BzDA).
• BpDA: a compound represented by the above formula (1) • BzDA: a compound represented by the above formula (3).

〈ジアミン化合物〉
各実施例等で用いたジアミン化合物は、以下に記載した略称(3,4’-DDE、4,4’-DDE、DABAN等)にて表現する。なお、以下に、各ジアミン化合物の略称と化学式の関係を示す。
<Diamine compound>
The diamine compounds used in each example are represented by the following abbreviations (3,4'-DDE, 4,4'-DDE, DABAN, etc.). The relationship between the abbreviations and chemical formulas of each diamine compound is shown below.

Figure 2022183743000007
Figure 2022183743000007

なお、BAPPの化合物名は2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパンであり、TPE-Rの化合物名は1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼンであり、3,4’-DDE、4,4’-DDE、DABAN、TFMB、Bis-AP-AFの化合物名は前述の通りである。なお、BAPPおよびTPE-Rは比較のための成分として利用した。 The compound name of BAPP is 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane, the compound name of TPE-R is 1,3-bis(4-aminophenoxy)benzene, and 3 ,4'-DDE, 4,4'-DDE, DABAN, TFMB, and Bis-AP-AF are as described above. BAPP and TPE-R were used as components for comparison.

(実施例1)
〈ワニス調製工程〉
先ず、50mLフラスコ内に、ジアミン化合物として4,4’-DDEを1.00g(5.00mmol)、テトラカルボン酸二無水物としてBpDAを2.41g(5.00mmol)導入した。次に、前記フラスコ内に、有機溶媒であるN,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)を6.8g、有機溶媒であるγ-ブチロラクトン(GBL)を6.8g、及び、反応促進剤であるトリエチルアミン(TEA)を0.025g(0.25mmol)導入することにより混合液を得た。次いで、このようにして得られた混合液を窒素雰囲気下、温度:180℃、時間:3時間の条件で加熱しながら撹拌することにより、粘性のある均一な淡黄色の反応液として、ポリイミドワニス(PIワニス)を得た。
(Example 1)
<Varnish preparation process>
First, 1.00 g (5.00 mmol) of 4,4′-DDE as a diamine compound and 2.41 g (5.00 mmol) of BpDA as a tetracarboxylic dianhydride were introduced into a 50 mL flask. Next, in the flask, 6.8 g of N,N-dimethylacetamide (DMAc) as an organic solvent, 6.8 g of γ-butyrolactone (GBL) as an organic solvent, and triethylamine ( A mixed solution was obtained by introducing 0.025 g (0.25 mmol) of TEA). Next, the mixed solution thus obtained is stirred under the conditions of a temperature of 180° C. and a time of 3 hours under a nitrogen atmosphere while being heated to form a viscous, uniform pale yellow reaction solution, which is a polyimide varnish. (PI varnish) was obtained.

〈フィルム調製工程〉
次に、前記PIワニスを、縦76mm、横52mmの大きさのガラス基板にスピンコーターを用いて塗布し、ガラス基板上に前記PIワニスの塗膜を形成した。その後、前記塗膜の形成されたガラス基板を真空ホットチャンバーにセットし、減圧条件下、70℃で30分間保持することにより塗膜の乾燥を実施した(焼成前の乾燥、乾燥条件:70℃、30分間)。その後、乾燥塗膜が形成された前記ガラス基板をイナートオーブンにセットし、窒素パージを実施した。次いで、窒素パージ後のイナートオーブンの温度が焼成温度(350℃)となるまで昇温して、350℃(焼成温度)にて1時間保持した後、室温(約25℃)まで放冷するようにイナートオーブンを操作して、ガラス基板上にポリイミドを形成(加熱硬化)し、ポリイミドからなるフィルムがコートされたガラス基板を得た(焼成条件:350℃、1時間)。次いで、前記ガラス基板からポリイミドからなるフィルムを剥離し、ポリイミドフィルム(フィルム状のポリイミド)を得た。なお、得られたフィルムを目視にて確認したところ、無色透明のものであった。
<Film preparation process>
Next, the PI varnish was applied to a glass substrate having a length of 76 mm and a width of 52 mm using a spin coater to form a coating film of the PI varnish on the glass substrate. Then, the glass substrate on which the coating film was formed was set in a vacuum hot chamber, and the coating film was dried by holding at 70 ° C. for 30 minutes under reduced pressure conditions (drying before baking, drying conditions: 70 ° C. , 30 minutes). After that, the glass substrate on which the dried coating film was formed was set in an inert oven and purged with nitrogen. Next, the temperature of the inert oven after the nitrogen purge is raised until it reaches the baking temperature (350°C), held at 350°C (firing temperature) for 1 hour, and then allowed to cool to room temperature (about 25°C). Then, the inert oven was operated to form (heat cure) polyimide on the glass substrate to obtain a glass substrate coated with a polyimide film (baking conditions: 350° C., 1 hour). Then, the polyimide film was peeled off from the glass substrate to obtain a polyimide film (film-like polyimide). The obtained film was visually confirmed to be colorless and transparent.

(実施例2~5及び比較例1~6)
先ず、テトラカルボン酸二無水物の種類及び使用量、ジアミン化合物の種類及び使用量、有機溶媒の種類及び使用量、並びに、混合液の加熱条件を、表1に記載の条件となるように変更した以外は、実施例1で採用している〈ワニス調製工程〉と同様にして、PIワニスをそれぞれ調製した。
(Examples 2-5 and Comparative Examples 1-6)
First, the type and amount of the tetracarboxylic dianhydride used, the type and amount of the diamine compound used, the type and amount of the organic solvent used, and the heating conditions of the mixture were changed to the conditions shown in Table 1. Each PI varnish was prepared in the same manner as <varnish preparation step> employed in Example 1, except that

次に、実施例2~5、比較例2及び比較例4~6においては、それぞれ得られたPIワニスを用い、焼成条件(焼成温度及び保持時間)を表1に記載の条件となるように変更した以外は、実施例1で採用している〈フィルム調製工程〉と同様にして、ポリイミドからなるフィルムを得た。他方、比較例1及び比較例3においては、それぞれ得られたPIワニスを用い、ガラス基板上に前記PIワニスの塗膜を形成した後に、前記塗膜の形成されたガラス板をイナートオーブンに投入し、窒素気流下にて60℃に昇温して、60℃で保持時間が4時間(比較例1)又は3時間(比較例2)となるように保持することにより塗膜を乾燥し(焼成前の乾燥)、その後、イナートオーブンの温度が焼成温度(250℃)となるまで昇温して、250℃(焼成温度)で1時間保持した後、室温まで放冷するようにイナートオーブンを操作して、ガラス基板上にポリイミドを形成(加熱硬化)し、ポリイミドからなるフィルムがコートされたガラス基板を得た以外は、実施例1で採用している〈フィルム調製工程〉と同様にして、ポリイミドフィルム(フィルム状のポリイミド)を得た。なお、実施例2~5及び比較例1~6で得られたフィルムはいずれも、目視にて確認したところ無色透明のものであった。 Next, in Examples 2 to 5, Comparative Examples 2 and 4 to 6, the obtained PI varnish was used, and the firing conditions (firing temperature and holding time) were set to the conditions shown in Table 1. A film made of polyimide was obtained in the same manner as <Film preparation step> employed in Example 1, except that the steps were changed. On the other hand, in Comparative Examples 1 and 3, the obtained PI varnish was used to form a coating film of the PI varnish on a glass substrate, and then the glass plate having the coating film formed thereon was put into an inert oven. Then, the coating film is dried by raising the temperature to 60 ° C. under a nitrogen stream and holding it at 60 ° C. for a holding time of 4 hours (Comparative Example 1) or 3 hours (Comparative Example 2) ( drying before firing), then the temperature of the inert oven is raised to the firing temperature (250°C), held at 250°C (firing temperature) for 1 hour, and then the inert oven is allowed to cool to room temperature. In the same manner as the <film preparation step> employed in Example 1, except that polyimide was formed (heat cured) on the glass substrate to obtain a glass substrate coated with a film made of polyimide. , a polyimide film (film-like polyimide) was obtained. All the films obtained in Examples 2 to 5 and Comparative Examples 1 to 6 were colorless and transparent when visually confirmed.

Figure 2022183743000008
Figure 2022183743000008

〔実施例1~5及び比較例1~6で得られたポリイミドの特性の評価〕
<重量減少温度(Td1%、Td5%)の測定>
5%重量減少温度(単位:℃)及び1%重量減少温度(単位:℃)は、実施例1~5及び比較例1~4で得られたポリイミドフィルムを用いて、以下のようにして求めた。すなわち、先ず、各実施例等で得られたポリイミドフィルムから、それぞれ2~10mgの試料を準備し、かかる試料をアルミ製サンプルパンに入れ、測定装置として熱重量分析装置(エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製の商品名「TG/DTA7200」)を使用して、窒素ガス雰囲気下、昇温速度10℃/分の条件で室温から200℃まで加熱して、200℃にて1時間保持した。そして、この時点(200℃で1時間保持した直後)の試料の重量の測定値を、重量減少温度を測定するための試料の重量の基準値(減少量0%:ゼロ点)とした。その後、走査温度を200℃から550℃に設定し、昇温速度10℃/分の条件で200℃から加熱して、試料の重量が前記基準値に対して1%減少する温度を1%重量減少温度(Td1%)として測定し、また、試料の重量が前記基準値に対して5%減少する温度を5%重量減少温度(Td5%)として測定することにより求めた。得られた結果を表2に示す。
[Evaluation of properties of polyimides obtained in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 6]
<Measurement of weight loss temperature (Td1%, Td5%)>
5% weight loss temperature (unit: ° C.) and 1% weight loss temperature (unit: ° C.) are obtained as follows using the polyimide films obtained in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4. rice field. That is, first, a sample of 2 to 10 mg is prepared from the polyimide film obtained in each example, etc., and the sample is placed in an aluminum sample pan, and a thermogravimetric analyzer (SII Nanotechnology Co., Ltd.) is used as a measuring device. Using the company's product name "TG/DTA7200"), the sample was heated from room temperature to 200°C under a nitrogen gas atmosphere at a heating rate of 10°C/min, and held at 200°C for 1 hour. Then, the measured value of the weight of the sample at this point (immediately after holding at 200° C. for 1 hour) was used as the reference value of the weight of the sample (0% reduction: zero point) for measuring the weight loss temperature. After that, the scanning temperature was set from 200° C. to 550° C., and the sample was heated from 200° C. at a heating rate of 10° C./min. It was measured as the temperature of decrease (Td1%), and the temperature at which the weight of the sample decreased by 5% from the reference value was measured as the temperature of 5% weight decrease (Td5%). Table 2 shows the results obtained.

<ガラス転移温度(Tg)の測定>
ガラス転移温度(単位:℃)は、各実施例等で得られたポリイミドフィルムから縦20mm、横5mmの大きさのフィルムをそれぞれ切り出して測定試料(かかる試料の厚みは各実施例等で得られたフィルムの厚みのままとした)とし、測定装置として熱機械的分析装置(リガク製の商品名「TMA8311」)を用いて、窒素雰囲気下、引張りモード(49mN)、昇温速度5℃/分の条件で測定を行ってTMA曲線を求め、ガラス転移に起因するTMA曲線の変曲点に対し、その前後の曲線を外挿することにより、各実施例等で得られたフィルムを構成する樹脂のガラス転移温度(Tg)の値(単位:℃)を求めた。得られた結果を表2に示す。
<Measurement of glass transition temperature (Tg)>
The glass transition temperature (unit: ° C.) is measured by cutting out a film having a size of 20 mm in length and 5 mm in width from the polyimide film obtained in each example etc. (The thickness of such a sample is obtained in each example etc. Using a thermomechanical analyzer (trade name "TMA8311" manufactured by Rigaku) as a measuring device, under a nitrogen atmosphere, tensile mode (49 mN), temperature increase rate 5 ° C./min. The TMA curve is obtained by measuring under the conditions of , and the curve before and after the inflection point of the TMA curve due to the glass transition is extrapolated to obtain the resin constituting the film obtained in each example etc. The value of the glass transition temperature (Tg) (unit: ° C.) was determined. Table 2 shows the results obtained.

<誘電率(Dk)および誘電正接(Df)の測定方法>
誘電率(Dk)および誘電正接(Df)の値の測定は、実施例1~2で得られたポリイミド(フィルム)並びに、比較例1~2で得られたポリイミド(フィルム)に対して行った。かかる測定に際しては、これらのポリイミド(フィルム)から、それぞれ幅:1.5mm、長さ:70~80mmの大きさに切りだした試料片を作成し、測定法として空洞共振器摂動法(IEC 62810に準拠)を採用し、以下のようにして測定した。すなわち、このような誘電率(Dk)および誘電正接(Df)の値の測定は、それぞれ、上述のようにして作成した試験片(幅:1.5mm、長さ:70~80mm)を23℃で相対湿度50%の環境下で24時間静置した後、23℃、相対湿度50%の環境下に調節した実験室にて行った。また、測定装置としてはキーサイト・テクノロジー株式会社製の「PNAネットワークアナライザN522B」及び関東電子応用開発製の商品名「空洞共振器10GHz用CP531」を利用した。また、測定に際しては、前記試験片を前記測定装置の空洞共振器にセットし、周波数を10GHzとして、誘電率(Dk)および誘電正接(Df)の実測値をそれぞれ求めた。そして、このような実測値の測定を計2回行い、それらの平均値を求めることにより、誘電率(Dk)および誘電正接(Df)の値を求めた。このように、誘電率(Dk)および誘電正接(Df)の値としては、2回の測定により得られた実測値の平均値を採用した。得られた結果を表2に示す。
<Method for measuring dielectric constant (Dk) and dielectric loss tangent (Df)>
The values of dielectric constant (Dk) and dielectric loss tangent (Df) were measured for the polyimides (films) obtained in Examples 1 and 2 and the polyimides (films) obtained in Comparative Examples 1 and 2. . For such measurements, specimens of 1.5 mm width and 70 to 80 mm length were cut out from these polyimides (films), and the cavity resonator perturbation method (IEC 62810 ) was adopted and measured as follows. That is, the dielectric constant (Dk) and dielectric loss tangent (Df) values are measured by heating the test piece (width: 1.5 mm, length: 70 to 80 mm) prepared as described above at 23°C. After standing for 24 hours in an environment of 50% relative humidity, the test was performed in a laboratory controlled to 23° C. and 50% relative humidity. In addition, as a measuring device, “PNA Network Analyzer N522B” manufactured by Keysight Technologies, Inc. and “CP531 for Cavity Resonator 10 GHz” manufactured by Kanto Denshi Applied Development Co., Ltd. were used. Also, in the measurement, the test piece was set in the cavity resonator of the measuring apparatus, and the frequency was set to 10 GHz, and the dielectric constant (Dk) and the dielectric dissipation factor (Df) were measured. Then, such actual values were measured twice, and their average values were obtained to obtain values of dielectric constant (Dk) and dielectric loss tangent (Df). Thus, the values of the dielectric constant (Dk) and the dielectric loss tangent (Df) were the average values of the actual measurements obtained by two measurements. Table 2 shows the results obtained.

Figure 2022183743000009
Figure 2022183743000009

表2に示す結果において、先ず、テトラカルボン酸二無水物の相違による効果の違いを確認すべく、テトラカルボン酸二無水物としてBpDAを利用した実施例1~5と、テトラカルボン酸二無水物としてBzDAを利用した比較例1~4とに関して、ジアミン化合物が同一のもの同士でそれぞれ比較すると(実施例1と比較例1の対比、実施例2と比較例2の対比、実施例3と比較例3の対比、実施例4と比較例4の対比をそれぞれ行うと)、テトラカルボン酸二無水物としてBpDAを利用した場合にはいずれも、Tg、Td1%及びTd5%がより高い値となっていた。このような結果から、テトラカルボン酸二無水物としてBpDAを利用した場合に、テトラカルボン酸二無水物としてBzDAを利用した場合よりも、Tg及び重量減少温度(Td1%、Td5%)がさらに高い水準のものとなることが確認され、耐熱性がより高い水準のものとなることが分かった。なお、テトラカルボン酸二無水物としてBpDAを利用した場合にBzDAを利用した場合よりも耐熱性がより高いものとなる理由は必ずしも定かではないが、BpDAを利用した場合には、その構造に起因して、得られるポリイミドの高分子鎖にビフェニル骨格が導入されることとなるため、高分子鎖にフェニル骨格が導入されることとなるBzDAを用いた場合よりも、得られるポリイミドの分子の剛直性がより向上するものと考えられ、これによりポリマー分子の分子運動性がより抑制されて耐熱性をより高度なものとすることが可能となるものと本発明者らは推察する。 In the results shown in Table 2, first, in order to confirm the difference in effect due to the difference in tetracarboxylic dianhydride, Examples 1 to 5 using BpDA as the tetracarboxylic dianhydride and tetracarboxylic dianhydride When comparing the same diamine compounds with Comparative Examples 1 to 4 using BzDA as a When comparing Example 3 and comparing Example 4 and Comparative Example 4, respectively, Tg, Td1%, and Td5% are all higher when BpDA is used as the tetracarboxylic dianhydride. was From these results, when BpDA is used as the tetracarboxylic dianhydride, Tg and weight loss temperature (Td1%, Td5%) are higher than when BzDA is used as the tetracarboxylic dianhydride. It was confirmed that the standard was obtained, and it was found that the heat resistance was of a higher level. The reason why the heat resistance is higher when BpDA is used as the tetracarboxylic dianhydride than when BzDA is used is not necessarily clear, but when BpDA is used, the structure As a result, a biphenyl skeleton is introduced into the polymer chain of the obtained polyimide, so that the rigidity of the obtained polyimide molecule is higher than when using BzDA, which introduces a phenyl skeleton into the polymer chain. The inventors of the present invention speculate that the molecular mobility of the polymer molecules can be further suppressed and the heat resistance can be further improved.

また、表2に示す結果からも明らかなように、BpDAを利用した実施例1~2とBzDAを利用した比較例1~2について、ジアミン化合物が同一のもの同士を比較すると(実施例1と比較例1の対比、実施例2と比較例2の対比をそれぞれ行うと)、テトラカルボン酸二無水物としてBpDAを利用した場合にいずれも誘電率(Dk)および誘電正接(Df)がより低い値となっていた。このような結果から、テトラカルボン酸二無水物としてBpDAを利用した場合に、BzDAを利用した場合よりも誘電率(Dk)および誘電正接(Df)をより低い値とすることが可能であることも確認された。なお、テトラカルボン酸二無水物としてBpDAを利用した場合にBzDAを利用した場合よりも誘電率(Dk)および誘電正接(Df)がより低い値となる理由は必ずしも定かではないが、BpDAを用いた場合には、その構造に起因して高分子鎖にビフェニル骨格が導入されることとなるため、高分子鎖にフェニル骨格が導入されることとなるBzDAを用いた場合よりも、ポリマー分子中のイミド基の濃度を低下させることが可能となり、これに起因して吸水性が低下して誘電率(Dk)および誘電正接(Df)をより低い値とすることが可能となるものと本発明者らは推察する。 In addition, as is clear from the results shown in Table 2, when comparing Examples 1 and 2 using BpDA and Comparative Examples 1 and 2 using BzDA, the same diamine compound was compared (Example 1 and When comparing Comparative Example 1 and comparing Example 2 and Comparative Example 2, respectively), the dielectric constant (Dk) and the dielectric loss tangent (Df) are lower when BpDA is used as the tetracarboxylic dianhydride. was valued. From these results, when BpDA is used as the tetracarboxylic dianhydride, the dielectric constant (Dk) and dielectric loss tangent (Df) can be made lower than when BzDA is used. was also confirmed. The reason why the dielectric constant (Dk) and dielectric loss tangent (Df) are lower when BpDA is used as the tetracarboxylic dianhydride than when BzDA is used is not necessarily clear, but BpDA is used. In the case of using BzDA, a biphenyl skeleton is introduced into the polymer chain due to its structure. It is possible to reduce the concentration of the imide group of the present invention, which reduces the water absorption and allows the dielectric constant (Dk) and dielectric loss tangent (Df) to be lower values. They speculate.

次に、ジアミン化合物の種類の違いによる効果の違いを確認すべく、テトラカルボン酸二無水物としてBpDAを利用した場合(実施例1~5及び比較例5~6)を比較すると、BpDAに対して組み合わせるジアミン化合物の種類が3,4’-DDE、4,4’-DDE、DABAN、TFMB、Bis-AP-AFである場合(実施例1~5)には、得られるポリイミドのTgが300℃以上となっているのに対して、他のジアミン化合物を利用した場合(比較例5~6)には、Tgが300℃未満となっていた。このような結果から、BpDAに対して、実施例1~5で利用しているような特定のジアミン化合物を組み合わせることで、得られるポリイミドのTgをより高い水準のものとすることが可能となり、少なくともTgを基準とした耐熱性をより高度な水準のものとすることが可能となることが確認された。 Next, in order to confirm the difference in effect due to the difference in the type of diamine compound, when BpDA was used as the tetracarboxylic dianhydride (Examples 1 to 5 and Comparative Examples 5 to 6), comparison was made. When the types of diamine compounds to be combined are 3,4'-DDE, 4,4'-DDE, DABAN, TFMB, and Bis-AP-AF (Examples 1 to 5), the Tg of the resulting polyimide is 300 ° C. or higher, whereas when other diamine compounds were used (Comparative Examples 5 and 6), the Tg was less than 300 °C. From these results, by combining BpDA with a specific diamine compound such as that used in Examples 1 to 5, it is possible to increase the Tg of the resulting polyimide to a higher level. It has been confirmed that it is possible to achieve a higher level of heat resistance based on at least Tg.

以上説明したように、本発明によれば、より高い水準の耐熱性を有するものとすることが可能なポリイミドを提供することが可能となる。このように、本発明のポリイミドは、特に耐熱性に優れるため、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(感光性ポリイミド)、液晶配向膜用のポリイミド、透明電極基板(有機EL、太陽電池、電子ペーパー)用のポリイミド、複写機のシームレスベルト用のポリイミド(いわゆる転写ベルト用のポリイミド)、各種のガスバリアフィルム基板材料用のポリイミド、層間絶縁膜用のポリイミド、センサー基板用のポリイミド等として特に有用である。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a polyimide that can have a higher level of heat resistance. As described above, the polyimide of the present invention is particularly excellent in heat resistance, and therefore, for example, polyimide for flexible wiring substrates, polyimide for heat-resistant insulating tape, polyimide for electric wire enamel, polyimide for protective coating of semiconductors (photosensitive polyimide ), polyimide for liquid crystal alignment films, polyimide for transparent electrode substrates (organic EL, solar cells, electronic paper), polyimide for seamless belts of copiers (so-called polyimide for transfer belts), various gas barrier film substrate materials polyimide, polyimide for interlayer insulating films, polyimide for sensor substrates, and the like.

Claims (2)

下記式(1):
Figure 2022183743000010
で表されるテトラカルボン酸二無水物及び/又はその誘導体を含むモノマー(A)と、
3,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、1,3-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、4,4’-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’-ジアミノベンズアニリド、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、及び、2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパンからなる群から選択される少なくとも1種のジアミン化合物であるモノマー(B)と、
の重合物であることを特徴とするポリイミド。
Formula (1) below:
Figure 2022183743000010
A monomer (A) containing a tetracarboxylic dianhydride and/or a derivative thereof represented by
3,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 1,3-bis(3-aminophenoxy)benzene, 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]hexafluoropropane, 4 ,4'-bis(4-aminophenoxy)biphenyl, 4,4'-diaminobenzanilide, 2,2'-bis(trifluoromethyl)benzidine and 2,2-bis(3-amino-4-hydroxy a monomer (B) which is at least one diamine compound selected from the group consisting of phenyl)hexafluoropropane;
A polyimide characterized by being a polymer of
前記モノマー(B)が、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノベンズアニリド、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、及び、2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパンからなる群から選択される少なくとも1種のジアミン化合物であることを特徴とする請求項1に記載のポリイミド。 The monomer (B) is 3,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminobenzanilide, 2,2'-bis(trifluoromethyl)benzidine, and 2,2 The polyimide according to claim 1, which is at least one diamine compound selected from the group consisting of -bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)hexafluoropropane.
JP2021091214A 2021-05-31 2021-05-31 Polyimide Pending JP2022183743A (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021091214A JP2022183743A (en) 2021-05-31 2021-05-31 Polyimide
PCT/JP2022/020791 WO2022255114A1 (en) 2021-05-31 2022-05-19 Polyimide
TW111119447A TW202311365A (en) 2021-05-31 2022-05-25 Polyimide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021091214A JP2022183743A (en) 2021-05-31 2021-05-31 Polyimide

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2022183743A true JP2022183743A (en) 2022-12-13

Family

ID=84323261

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021091214A Pending JP2022183743A (en) 2021-05-31 2021-05-31 Polyimide

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2022183743A (en)
TW (1) TW202311365A (en)
WO (1) WO2022255114A1 (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102410839B1 (en) * 2014-04-23 2022-06-21 에네오스 가부시키가이샤 Tetracarboxylic dianhydride, polyamic acid, polyimide, methods for producing same, and polyamic acid solution
JP2018044180A (en) * 2017-12-26 2018-03-22 Jxtgエネルギー株式会社 Polyimide resin composition and polyimide varnish
US20210122724A1 (en) * 2018-07-09 2021-04-29 Eneos Corporation Tetracarboxylic dianhydride, carbonyl compound, polyimide precursor resin, and polyimide
JP2019070813A (en) * 2018-11-29 2019-05-09 Jxtgエネルギー株式会社 Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element
JP2021033139A (en) * 2019-08-27 2021-03-01 Eneos株式会社 Infrared transmission film, quantum dot solar cell using the same, and infrared sensor

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022255114A1 (en) 2022-12-08
TW202311365A (en) 2023-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6654170B2 (en) Resin precursor, resin composition containing the same, resin film and method for producing the same, and laminate and method for producing the same
JP7384546B2 (en) Polyimide polymer composition, method for producing the same, and method for producing polyimide film using the same
JP5846136B2 (en) Polyimide precursor composition and method for producing polyimide precursor composition
WO2015083649A1 (en) Method for producing polyimide, and polyimide obtained using such production method
JP2017052877A (en) Polyimide precursor composition, manufacturing method of polyimide precursor composition and manufacturing method of polyimide molded body
JP2016121295A (en) Polyimide precursor composition, polyimide molded article, and method for preparing polyimide molded article
JP2018024726A (en) Polyimide, polyamide acid, polyamide acid solution, and polyimide film
JP7203082B2 (en) Polyimide precursor resin composition
KR102340663B1 (en) Poly(amide-imide) copolymer, composition for thin film and thin film
JP2022516282A (en) A method for producing a polyamic acid composition containing a novel dicarbonyl compound, a polyamic acid composition, a method for producing a polyamide-imide film using the same, and a polyamide-imide film produced by the method for producing the same.
JP2018119122A (en) Polyimide precursor composition and method for producing polyimide molding
KR20160094551A (en) Polyamic acid composition and polyimide substrate
KR20200092628A (en) Preparing method of polyamide-based (co)polymer, and polyamide-based (co)polymer resin composition, polymer film using the same
WO2022255114A1 (en) Polyimide
KR102472537B1 (en) Polyamic acid composition and polyimide comprising the same
JP5428295B2 (en) Polyimide precursor solution composition
JP6994712B2 (en) Soluble transparent polyimide polymerized in γ-butyrolactone solvent
JP3143891B2 (en) Method for producing polyamic acid and polymer obtained by dehydrating and cyclizing polyamic acid
KR102472532B1 (en) Polyamic acid composition and polyimide comprising the same
TW202330732A (en) Polyimide precursor composition whose flexibility and elongation are improved
JP2022121225A (en) Polyimide and polyamide acid
TW202328289A (en) Polyimide and Polyimide Precursor
JP2022159241A (en) Polyimide block copolymerization based polymer, polyimide block copolymerization based film, polyamic acid-imide copolymer, and resin composition
JP2023118122A (en) Polyimide precursor composition and polyimide film produced using the same
JP2015203009A (en) Tetra-carboxylic acid di-anhydride, polyamic acid, polyimide, and production method thereof, as well as polyamic acid solution